JP3334518B2 - 焼結体の製造方法 - Google Patents
焼結体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属等の材料粉末
を押圧圧縮して成形した柱形状の粉末圧縮成形体を高温
加熱して焼結を行う焼結体の製造方法に関する。
を押圧圧縮して成形した柱形状の粉末圧縮成形体を高温
加熱して焼結を行う焼結体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属等の材料粉末を単軸成形法で
押圧圧縮し、柱形状の粉末圧縮成形体を成形するための
装置として粉末成形用金型が使用されてきた。この粉末
成形用金型で成形された粉末圧縮成形体は、高温で加熱
焼結されることにより焼結体となる。この焼結は、成形
された粉末圧縮成形体を焼結板の上に載置し、これを電
気炉等の高温炉内に入れて焼結温度まで加熱することに
より行われるが、例えばこの際、焼結板の上に粉末圧縮
成形体を載置し、密閉された高温炉内で一定時間経過さ
せる方法だけでなく、焼結炉中のメッシュベルト上に焼
結板を置き、その上に粉末圧縮成形体を載置してベルト
を駆動させ、焼結炉に連続的に移送させるといったよう
な方法も取ることができる。またメッシュベルトの上に
直接、粉末圧縮成形体を載置させるといったような方法
も取られている。なお焼結板は、焼結時の寸法変化を安
定化させる目的で用いられているものであり、また粉末
圧縮成形体の密度は、焼結後の形状を安定化させる目的
で、一般に均一にしておくことが行われている。
押圧圧縮し、柱形状の粉末圧縮成形体を成形するための
装置として粉末成形用金型が使用されてきた。この粉末
成形用金型で成形された粉末圧縮成形体は、高温で加熱
焼結されることにより焼結体となる。この焼結は、成形
された粉末圧縮成形体を焼結板の上に載置し、これを電
気炉等の高温炉内に入れて焼結温度まで加熱することに
より行われるが、例えばこの際、焼結板の上に粉末圧縮
成形体を載置し、密閉された高温炉内で一定時間経過さ
せる方法だけでなく、焼結炉中のメッシュベルト上に焼
結板を置き、その上に粉末圧縮成形体を載置してベルト
を駆動させ、焼結炉に連続的に移送させるといったよう
な方法も取ることができる。またメッシュベルトの上に
直接、粉末圧縮成形体を載置させるといったような方法
も取られている。なお焼結板は、焼結時の寸法変化を安
定化させる目的で用いられているものであり、また粉末
圧縮成形体の密度は、焼結後の形状を安定化させる目的
で、一般に均一にしておくことが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際は、
例え焼結板を用いたとしても、加熱焼結時の粉末圧縮成
形体と焼結板の熱膨張率の違いにより、両者の間に摩擦
抵抗が働き、これが粉末圧縮成形体の熱膨張を局所的に
拘束する働きをするため、結果的に焼結体の直角度精度
を悪化させてしまう。図７は、従来技術による加熱焼結
時の熱膨張モデルを示したものである。２７は粉末圧縮
成形体を、２９は焼結板を示している。ここで黒矢印
は、その長さにより粉末圧縮成形体２７及び焼結板２９
の熱膨張率の大きさを示している。粉末圧縮成形体２７
の熱膨張率に比べ、焼結板２９の熱膨張率は小さい。こ
のため粉末圧縮成形体２７と焼結板２９の接触面には白
矢印のような摩擦抵抗が働く。この摩擦抵抗により、粉
末圧縮成形体２７の接触面側の膨張が拘束され、反対に
非接触面側では自由膨張する。このため図８に示すよう
に、焼結体３０には上方に拡がるテーパが形成されてし
まう。このような不具合を解消するための技術が、実開
昭６３−２７３５号公報に開示されている。この技術
は、焼結板上に粉末圧縮成形体と同程度の熱膨張率を有
する板材を載せて複層構造とし、焼結時に粉末圧縮成形
体と板材間に働く摩擦抵抗を低減させ、これにより焼結
体の上端面と下端面の径方向寸法を同一にするというも
のである。またこの他の方法にも、焼結板上にアルミナ
等の粉末を載せ、粉末圧縮成形体と焼結板との間に働く
摩擦抵抗を低減させるというような方法があるが、これ
らの方法は生産性が悪く、しかもコストが高く付いてし
まう。また粉末圧縮成形体と同じ材質の焼結板を使用し
た場合、熱膨張率は同じとなるが、焼結時に両者が張り
付いてしまうため実施は不可能である。本発明は、上述
の問題に鑑みてなされたもので、粉末圧縮成形体の密
度、寸法を変えることで加熱焼結時の粉末圧縮成形体の
載置面に載せる端面と他端面の熱膨張量をコントロール
し、加熱焼結後のテーパ形成を抑制して従来以上の直角
度精度を確保する焼結体の製造方法を提供することを解
決する課題とする。
例え焼結板を用いたとしても、加熱焼結時の粉末圧縮成
形体と焼結板の熱膨張率の違いにより、両者の間に摩擦
抵抗が働き、これが粉末圧縮成形体の熱膨張を局所的に
拘束する働きをするため、結果的に焼結体の直角度精度
を悪化させてしまう。図７は、従来技術による加熱焼結
時の熱膨張モデルを示したものである。２７は粉末圧縮
成形体を、２９は焼結板を示している。ここで黒矢印
は、その長さにより粉末圧縮成形体２７及び焼結板２９
の熱膨張率の大きさを示している。粉末圧縮成形体２７
の熱膨張率に比べ、焼結板２９の熱膨張率は小さい。こ
のため粉末圧縮成形体２７と焼結板２９の接触面には白
矢印のような摩擦抵抗が働く。この摩擦抵抗により、粉
末圧縮成形体２７の接触面側の膨張が拘束され、反対に
非接触面側では自由膨張する。このため図８に示すよう
に、焼結体３０には上方に拡がるテーパが形成されてし
まう。このような不具合を解消するための技術が、実開
昭６３−２７３５号公報に開示されている。この技術
は、焼結板上に粉末圧縮成形体と同程度の熱膨張率を有
する板材を載せて複層構造とし、焼結時に粉末圧縮成形
体と板材間に働く摩擦抵抗を低減させ、これにより焼結
体の上端面と下端面の径方向寸法を同一にするというも
のである。またこの他の方法にも、焼結板上にアルミナ
等の粉末を載せ、粉末圧縮成形体と焼結板との間に働く
摩擦抵抗を低減させるというような方法があるが、これ
らの方法は生産性が悪く、しかもコストが高く付いてし
まう。また粉末圧縮成形体と同じ材質の焼結板を使用し
た場合、熱膨張率は同じとなるが、焼結時に両者が張り
付いてしまうため実施は不可能である。本発明は、上述
の問題に鑑みてなされたもので、粉末圧縮成形体の密
度、寸法を変えることで加熱焼結時の粉末圧縮成形体の
載置面に載せる端面と他端面の熱膨張量をコントロール
し、加熱焼結後のテーパ形成を抑制して従来以上の直角
度精度を確保する焼結体の製造方法を提供することを解
決する課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る焼結体の
製造方法は、加熱焼結前の柱形状の粉末圧縮成形体に予
め密度勾配を付与しておき、加熱焼結時、載置面に粉末
圧縮成形体の高密度側の端面を載せて焼結することを特
徴とする。また、請求項２に係る焼結体の製造方法は、
請求項１の構成に加えて、加熱焼結前の柱形状の粉末圧
縮成形体の側面に高密度側で面積が大きくなるテーパを
予め形成しておき、加熱焼結時、載置面に粉末圧縮成形
体の面積の大きい側の端面を載せて焼結することを特徴
とする。このため、載置面にて生じる摩擦抵抗の低減を
考慮しなくても従来以上の直角度精度を確保した焼結体
を得ることが可能となる。
製造方法は、加熱焼結前の柱形状の粉末圧縮成形体に予
め密度勾配を付与しておき、加熱焼結時、載置面に粉末
圧縮成形体の高密度側の端面を載せて焼結することを特
徴とする。また、請求項２に係る焼結体の製造方法は、
請求項１の構成に加えて、加熱焼結前の柱形状の粉末圧
縮成形体の側面に高密度側で面積が大きくなるテーパを
予め形成しておき、加熱焼結時、載置面に粉末圧縮成形
体の面積の大きい側の端面を載せて焼結することを特徴
とする。このため、載置面にて生じる摩擦抵抗の低減を
考慮しなくても従来以上の直角度精度を確保した焼結体
を得ることが可能となる。
【０００５】
〔第１の実施の形態〕本発明の第１の実施の形態に係る
焼結体の製造方法を、図１〜図５を参照して説明する。
図２の粉末成形用金型１０は、ダイベース１１に装着さ
れた固定ダイ１２と、固定ダイ１２の内周面１４に沿っ
て下部から挿入された状態で固定されている下型１３
と、図示しない駆動源により上下方向に移動可能とされ
た上型１８とから構成されている。この図２を基に、前
記粉末成形用金型１０を使用して行う粉末圧縮成形体１
７の成形方法を示す。固定ダイ１２と下型１３とで囲ま
れた円柱形状のキャビティ１５に金属等の材料粉末１６
を作業者の手あるいはホッパーによって充填する。一般
にこの材料粉末１６には、予め金属やセラミックスの粉
末に結合剤、可塑剤等が均一に混合されたものが使用さ
れる。充填された材料粉末１６の上面をブレード等で、
固定ダイ１２の上面に沿うように整え、次いで下型１３
端面と平行な下端面を有する上型１８を固定ダイ１２の
上部からキャビティ１５に挿入し、材料粉末１６を４．
５〜５トン／ｃｍ2 の力で押圧圧縮する。この押圧圧縮
によって、上型１８側の密度が高く、かつ下型１３側に
いくほど密度が低い連続した密度勾配を有する粉末圧縮
成形体１７が得られる。密度勾配が発生するメカニズム
は次の通りである。粉体は流体とは異なり、型内にて圧
力が加えられた時、圧力伝達は均一、一様にはならな
い。また流体と比較してはるかに大きい摩擦抵抗がある
ため、本実施の形態のように材料粉末１６を押圧圧縮し
た際、固定ダイ内周面１４と材料粉末１６の間に働く摩
擦抵抗によって、材料粉末１６は図３のａ部から徐々に
固まっていく。これは、上型１８の押圧力が下型１３に
まで伝達され難く、結果としてａ部の固定ダイ内周面１
４に摩擦抵抗が集中してしまうためである。ａ部が固ま
ると、さらにその箇所に押圧力がかかり、結果として下
型１３側の固定ダイ内周面１４の摩擦抵抗は小さくな
る。よって、図３のａ、ｂ、ｃと順に密度が低くなるよ
うな連続した密度勾配を有する粉末圧縮成形体１７が完
成する。
焼結体の製造方法を、図１〜図５を参照して説明する。
図２の粉末成形用金型１０は、ダイベース１１に装着さ
れた固定ダイ１２と、固定ダイ１２の内周面１４に沿っ
て下部から挿入された状態で固定されている下型１３
と、図示しない駆動源により上下方向に移動可能とされ
た上型１８とから構成されている。この図２を基に、前
記粉末成形用金型１０を使用して行う粉末圧縮成形体１
７の成形方法を示す。固定ダイ１２と下型１３とで囲ま
れた円柱形状のキャビティ１５に金属等の材料粉末１６
を作業者の手あるいはホッパーによって充填する。一般
にこの材料粉末１６には、予め金属やセラミックスの粉
末に結合剤、可塑剤等が均一に混合されたものが使用さ
れる。充填された材料粉末１６の上面をブレード等で、
固定ダイ１２の上面に沿うように整え、次いで下型１３
端面と平行な下端面を有する上型１８を固定ダイ１２の
上部からキャビティ１５に挿入し、材料粉末１６を４．
５〜５トン／ｃｍ2 の力で押圧圧縮する。この押圧圧縮
によって、上型１８側の密度が高く、かつ下型１３側に
いくほど密度が低い連続した密度勾配を有する粉末圧縮
成形体１７が得られる。密度勾配が発生するメカニズム
は次の通りである。粉体は流体とは異なり、型内にて圧
力が加えられた時、圧力伝達は均一、一様にはならな
い。また流体と比較してはるかに大きい摩擦抵抗がある
ため、本実施の形態のように材料粉末１６を押圧圧縮し
た際、固定ダイ内周面１４と材料粉末１６の間に働く摩
擦抵抗によって、材料粉末１６は図３のａ部から徐々に
固まっていく。これは、上型１８の押圧力が下型１３に
まで伝達され難く、結果としてａ部の固定ダイ内周面１
４に摩擦抵抗が集中してしまうためである。ａ部が固ま
ると、さらにその箇所に押圧力がかかり、結果として下
型１３側の固定ダイ内周面１４の摩擦抵抗は小さくな
る。よって、図３のａ、ｂ、ｃと順に密度が低くなるよ
うな連続した密度勾配を有する粉末圧縮成形体１７が完
成する。
【０００６】出来上がった粉末圧縮成形体１７は、上型
１８、固定ダイ１２を上方に取り去った後に取り出され
る。この時、粉末成形用金型１０から取り出された粉末
圧縮成形体１７には、図１に示すようなテーパが発生し
ている。これは押圧圧縮完了時の型内の粉末圧縮成形体
１７において、密度が高い部分のほうが固定ダイ１２に
加わる圧力が大きいため型変形量が大きくなるというこ
とや、また粉末圧縮成形体１７内部の残留応力も当然密
度の高い部分のほうが大きいため、密度が高い部分のス
プリングバック量のほうが大きくなるということが理由
として挙げられる。なお、成形された粉末圧縮成形体に
含まれる結合剤、可塑剤等は脱脂炉等によって除去され
る。
１８、固定ダイ１２を上方に取り去った後に取り出され
る。この時、粉末成形用金型１０から取り出された粉末
圧縮成形体１７には、図１に示すようなテーパが発生し
ている。これは押圧圧縮完了時の型内の粉末圧縮成形体
１７において、密度が高い部分のほうが固定ダイ１２に
加わる圧力が大きいため型変形量が大きくなるというこ
とや、また粉末圧縮成形体１７内部の残留応力も当然密
度の高い部分のほうが大きいため、密度が高い部分のス
プリングバック量のほうが大きくなるということが理由
として挙げられる。なお、成形された粉末圧縮成形体に
含まれる結合剤、可塑剤等は脱脂炉等によって除去され
る。
【０００７】その後、密度勾配を付与した粉末圧縮成形
体１７を反転させて高密度側の端面を焼結板１９に載置
させ、焼結炉の中で高温焼結させる。なお焼結板１９に
は、焼結が普通１０００°Ｃを越える高温で行われるこ
と、また耐熱性に優れたセラミックが非常に高価である
という理由から炭素製の板が用いられている。図１は粉
末圧縮成形体１７が焼結体２０となる焼成過程を示して
いる。一般に、成形密度が高い方が熱膨張量は大きいた
め、摩擦抵抗が働く載置面に高密度側の端面を載せて、
本来膨張するであろう量よりも少なく膨張させる。一
方、低密度側の端面は拘束させない状態で自由膨張させ
る。事前に、加熱焼結後の焼結体２０の上端面と下端面
の径方向寸法がほぼ同一となるように粉末圧縮成形体１
７の密度勾配を調整しておくことで、加熱焼結後のテー
パ形成が抑制される。よって、従来以上の直角度精度を
確保した焼結体２０を得ることが可能となる。なお、こ
の粉末圧縮成形体１７は密度勾配を有してはいるが、連
続した密度勾配であるため、密度差によって生じる境界
面が存在しない。よって、焼結時に割れが生じることは
ない。
体１７を反転させて高密度側の端面を焼結板１９に載置
させ、焼結炉の中で高温焼結させる。なお焼結板１９に
は、焼結が普通１０００°Ｃを越える高温で行われるこ
と、また耐熱性に優れたセラミックが非常に高価である
という理由から炭素製の板が用いられている。図１は粉
末圧縮成形体１７が焼結体２０となる焼成過程を示して
いる。一般に、成形密度が高い方が熱膨張量は大きいた
め、摩擦抵抗が働く載置面に高密度側の端面を載せて、
本来膨張するであろう量よりも少なく膨張させる。一
方、低密度側の端面は拘束させない状態で自由膨張させ
る。事前に、加熱焼結後の焼結体２０の上端面と下端面
の径方向寸法がほぼ同一となるように粉末圧縮成形体１
７の密度勾配を調整しておくことで、加熱焼結後のテー
パ形成が抑制される。よって、従来以上の直角度精度を
確保した焼結体２０を得ることが可能となる。なお、こ
の粉末圧縮成形体１７は密度勾配を有してはいるが、連
続した密度勾配であるため、密度差によって生じる境界
面が存在しない。よって、焼結時に割れが生じることは
ない。
【０００８】次に図４、図５を基に、本発明の効果を説
明する。図４は円筒形状の粉末圧縮成形体を成形するキ
ャビティの上視図及び断面図を示している。なお２１
は、粉末圧縮成形体に軸方向に中空部を形成するために
キャビティ内に立設させたコアロッドを示している。な
お、このコアロッド２１の下端面は、下型の上端面に固
定されている。このキャビティ内で成形された本実施の
形態に係る粉末圧縮成形体Ｂの成形密度は、上端面付近
で７．０ｇ／ｃｍ３ 、下端面付近で６．７ｇ／ｃｍ３
程度である。この粉末圧縮成形体Ｂの高密度の端面を焼
結板上に載置し、炉内温度が１１２０°Ｃである焼結炉
内で、窒素もしくは窒素と水素の混合雰囲気の中で、約
２時間加熱焼結する。なお、ここで実際に加熱している
時間はその中の２０分程度である。また比較例として、
全体が６．８３ｇ／ｃｍ３ とほぼ均一密度の粉末圧縮
成形体Ａを成形し、Ｂと同じ条件で加熱焼結した。この
焼結をＡ、Ｂ各々１０個ずつ繰り返し、焼結体の円筒度
の平均値を算出した。なお、円筒度とは、加熱焼結後の
焼結体の最大直径から最小直径を引き、それを２で割っ
た値を示しており、この値が小さいほど直角度精度が高
いことを表している。その結果を図５に示す。この図に
示す通り、本実施の形態に係る粉末圧縮成形体Ｂの加熱
焼結後の円筒度は平均で０．０１３であり、粉末圧縮成
形体Ａの加熱焼結後の円筒度の平均値である０．０３５
に比べて値が小さくなっている。よって、本実施の形態
に係る粉末圧縮成形体Ｂの方が直角度精度が高いことが
確認される。また、ばらつき（標準偏差σとして｜＋３
σ｜または｜−３σ｜）も約０．０３から約０．０１
と、粉末圧縮成形体Ａに対して粉末圧縮成形体Ｂの方が
小さくなっており、精度が高くなっていることが確認さ
れる。以上により、本発明の効果が確認される。
明する。図４は円筒形状の粉末圧縮成形体を成形するキ
ャビティの上視図及び断面図を示している。なお２１
は、粉末圧縮成形体に軸方向に中空部を形成するために
キャビティ内に立設させたコアロッドを示している。な
お、このコアロッド２１の下端面は、下型の上端面に固
定されている。このキャビティ内で成形された本実施の
形態に係る粉末圧縮成形体Ｂの成形密度は、上端面付近
で７．０ｇ／ｃｍ３ 、下端面付近で６．７ｇ／ｃｍ３
程度である。この粉末圧縮成形体Ｂの高密度の端面を焼
結板上に載置し、炉内温度が１１２０°Ｃである焼結炉
内で、窒素もしくは窒素と水素の混合雰囲気の中で、約
２時間加熱焼結する。なお、ここで実際に加熱している
時間はその中の２０分程度である。また比較例として、
全体が６．８３ｇ／ｃｍ３ とほぼ均一密度の粉末圧縮
成形体Ａを成形し、Ｂと同じ条件で加熱焼結した。この
焼結をＡ、Ｂ各々１０個ずつ繰り返し、焼結体の円筒度
の平均値を算出した。なお、円筒度とは、加熱焼結後の
焼結体の最大直径から最小直径を引き、それを２で割っ
た値を示しており、この値が小さいほど直角度精度が高
いことを表している。その結果を図５に示す。この図に
示す通り、本実施の形態に係る粉末圧縮成形体Ｂの加熱
焼結後の円筒度は平均で０．０１３であり、粉末圧縮成
形体Ａの加熱焼結後の円筒度の平均値である０．０３５
に比べて値が小さくなっている。よって、本実施の形態
に係る粉末圧縮成形体Ｂの方が直角度精度が高いことが
確認される。また、ばらつき（標準偏差σとして｜＋３
σ｜または｜−３σ｜）も約０．０３から約０．０１
と、粉末圧縮成形体Ａに対して粉末圧縮成形体Ｂの方が
小さくなっており、精度が高くなっていることが確認さ
れる。以上により、本発明の効果が確認される。
【０００９】なお、上述した密度勾配を持たせる方法の
他に、例えば上下方向に移動可能な可動ダイを使用し、
押圧圧縮時、上型の下降速度と可動ダイの下降速度を同
一にし、下型側の材料粉末と可動ダイ内周面との摩擦抵
抗を最大にして粉末圧縮成形体の下側の密度を高くする
方法が考えられる。この方法であれば、粉末圧縮成形体
を反転させることなく焼結用治具の上に載置させ、高温
焼結を行うことが可能となる。また、本発明の実施の形
態では、円柱、円筒形状の焼結体の製造方法を示した
が、焼結体の形状はこれに限るものではなく、それ以外
の多角柱形状の焼結体でも製造は可能である。
他に、例えば上下方向に移動可能な可動ダイを使用し、
押圧圧縮時、上型の下降速度と可動ダイの下降速度を同
一にし、下型側の材料粉末と可動ダイ内周面との摩擦抵
抗を最大にして粉末圧縮成形体の下側の密度を高くする
方法が考えられる。この方法であれば、粉末圧縮成形体
を反転させることなく焼結用治具の上に載置させ、高温
焼結を行うことが可能となる。また、本発明の実施の形
態では、円柱、円筒形状の焼結体の製造方法を示した
が、焼結体の形状はこれに限るものではなく、それ以外
の多角柱形状の焼結体でも製造は可能である。
【００１０】〔第２の実施の形態〕本発明の第２の実施
の形態に係る焼結体の製造方法を説明する。本実施の形
態では、内周面にテーパを形成した上下に移動可能な可
動ダイを使用して、押圧圧縮時、上型と可動ダイの相対
速度を調整することによって材料粉末と可動ダイ内周面
との摩擦を低減させ、密度が均一、かつ側面がテーパ形
状である粉末圧縮成形体を成形する。取り出された粉末
圧縮成形体のスプリングバック量は、密度が均一である
ためにどの箇所でも一定であり、よってテーパ角度は可
動ダイ内周面に形成されたテーパの角度と一致する。焼
結は、図６に示されるように、成形された粉末圧縮成形
体５７の面積の大きい方の端面を焼結板５９に載せて行
われる。つまり、焼結板５９に載せる側の端面の面積
を、拘束されない側の端面の面積よりも、摩擦抵抗の働
く分だけ予め大きくしておくことで、加熱焼結後の焼結
体６０の上端面と下端面の径方向寸法をほぼ同一とする
ことができる。よって、直角度精度の高い焼結体６０を
得ることができる。
の形態に係る焼結体の製造方法を説明する。本実施の形
態では、内周面にテーパを形成した上下に移動可能な可
動ダイを使用して、押圧圧縮時、上型と可動ダイの相対
速度を調整することによって材料粉末と可動ダイ内周面
との摩擦を低減させ、密度が均一、かつ側面がテーパ形
状である粉末圧縮成形体を成形する。取り出された粉末
圧縮成形体のスプリングバック量は、密度が均一である
ためにどの箇所でも一定であり、よってテーパ角度は可
動ダイ内周面に形成されたテーパの角度と一致する。焼
結は、図６に示されるように、成形された粉末圧縮成形
体５７の面積の大きい方の端面を焼結板５９に載せて行
われる。つまり、焼結板５９に載せる側の端面の面積
を、拘束されない側の端面の面積よりも、摩擦抵抗の働
く分だけ予め大きくしておくことで、加熱焼結後の焼結
体６０の上端面と下端面の径方向寸法をほぼ同一とする
ことができる。よって、直角度精度の高い焼結体６０を
得ることができる。
【００１１】なお、本発明の第１、第２の実施の形態で
は、粉末圧縮成形体を焼結板の上に載置して加熱焼結を
行ったが、例えばメッシュベルトの上に直接載置して加
熱焼結を行うことも可能である。また、粉末圧縮成形体
の成形時の押圧圧縮力の範囲は、第１の実施の形態に示
した範囲に限るものではない。また、第２の実施の形態
で示したような内周面にテーパを有するダイを固定して
おいて、第１の実施の形態で示したように成形体に密度
勾配を付与するという方法を取ることも可能である。
は、粉末圧縮成形体を焼結板の上に載置して加熱焼結を
行ったが、例えばメッシュベルトの上に直接載置して加
熱焼結を行うことも可能である。また、粉末圧縮成形体
の成形時の押圧圧縮力の範囲は、第１の実施の形態に示
した範囲に限るものではない。また、第２の実施の形態
で示したような内周面にテーパを有するダイを固定して
おいて、第１の実施の形態で示したように成形体に密度
勾配を付与するという方法を取ることも可能である。
【００１２】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１による本
発明によれば、加熱焼結前の柱形状の成形体に予め密度
勾配を付与しておき、加熱焼結時、載置面に粉末圧縮成
形体の高密度側の端面を載せて焼結を行うことにより、
加熱焼結後の焼結体の直角度精度が向上する。また請求
項２による本発明によれば、請求項１の効果に加えて、
加熱焼結前の柱形状の粉末圧縮成形体の側面に高密度側
で面積が大きくなるテーパを予め形成しておき、加熱焼
結時、載置面に粉末圧縮成形体の面積の大きい側の端面
を載せて焼結を行うことにより、請求項１と同様に加熱
焼結後の焼結体の直角度精度が向上する。
発明によれば、加熱焼結前の柱形状の成形体に予め密度
勾配を付与しておき、加熱焼結時、載置面に粉末圧縮成
形体の高密度側の端面を載せて焼結を行うことにより、
加熱焼結後の焼結体の直角度精度が向上する。また請求
項２による本発明によれば、請求項１の効果に加えて、
加熱焼結前の柱形状の粉末圧縮成形体の側面に高密度側
で面積が大きくなるテーパを予め形成しておき、加熱焼
結時、載置面に粉末圧縮成形体の面積の大きい側の端面
を載せて焼結を行うことにより、請求項１と同様に加熱
焼結後の焼結体の直角度精度が向上する。
【図１】本発明の第１の実施の形態の密度勾配を有する
粉末圧縮成形体から焼結体に至るまでの焼結過程を示す
図である。
粉末圧縮成形体から焼結体に至るまでの焼結過程を示す
図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の粉末圧縮成形体の
成形工程を示す図である。
成形工程を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の材料粉末から密度
勾配を有する粉末圧縮成形体に至るまでの押圧圧縮過程
を示す図である。
勾配を有する粉末圧縮成形体に至るまでの押圧圧縮過程
を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の粉末圧縮成形体を
成形するキャビティの上視及び断面を示す図である。
成形するキャビティの上視及び断面を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の粉末圧縮成形体
Ａ、Ｂの焼結後の円筒度比較を示す図である。
Ａ、Ｂの焼結後の円筒度比較を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の均一な密度の粉末
圧縮成形体から焼結体に至るまでの焼結過程を示す図で
ある。
圧縮成形体から焼結体に至るまでの焼結過程を示す図で
ある。
【図７】焼結時に粉末圧縮成形体に働く摩擦抵抗及び熱
膨張率を示す図である。
膨張率を示す図である。
【図８】均一な密度の粉末圧縮成形体から焼結体へ至る
までの焼結過程を示す従来図である。
までの焼結過程を示す従来図である。
１７、５７─粉末圧縮成形体 １９、５９─焼結板 ２
０、６０─焼結体
０、６０─焼結体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22F 3/10 B22F 3/02
Claims (2)
- 【請求項１】加熱焼結前の柱形状の粉末圧縮成形体に予
め密度勾配を付与しておき、加熱焼結時、載置面に粉末
圧縮成形体の高密度側の端面を載せて焼結することを特
徴とする焼結体の製造方法。 - 【請求項２】 前記粉末圧縮成形体の側面に前記高密度
側で面積が大きくなるテーパを予め形成しておき、加熱
焼結時、載置面に前記粉末圧縮成形体の面積の大きい側
の端面を載せて焼結することを特徴とする請求項１に記
載の焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29853596A JP3334518B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29853596A JP3334518B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10140210A JPH10140210A (ja) | 1998-05-26 |
| JP3334518B2 true JP3334518B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=17860993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29853596A Expired - Fee Related JP3334518B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3334518B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE602004004305T2 (de) | 2003-03-28 | 2007-08-30 | Mitsubishi Materials Corp. | Herstellungsverfahren von Schneideinsatz und Vorrichtung zur Ausrichtung eines Grünlings |
| JP4407503B2 (ja) | 2004-12-16 | 2010-02-03 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削インサートのクランプ機構 |
-
1996
- 1996-11-11 JP JP29853596A patent/JP3334518B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10140210A (ja) | 1998-05-26 |
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