JP3512122B2 - セラミックス成形体の製造方法 - Google Patents
セラミックス成形体の製造方法Info
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- JP3512122B2 JP3512122B2 JP25285994A JP25285994A JP3512122B2 JP 3512122 B2 JP3512122 B2 JP 3512122B2 JP 25285994 A JP25285994 A JP 25285994A JP 25285994 A JP25285994 A JP 25285994A JP 3512122 B2 JP3512122 B2 JP 3512122B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複雑形状のセラミック
ス成形体を製造する技術に関する。
ス成形体を製造する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックス製品の機能向上は、原料の
高純度化および微粉化によって行われ、サブミクロンの
セラミックス粉末を均一にかつ高充填度に成形する技術
が要求されているが、その主な方法は射出成形法および
泥しょう鋳込み（スリップキャスティング）成形法が研
究されている。しかし前者は脱脂に長時間要し、後者は
石膏鋳型からのＣａやＳなどのコンタミネーションが不
可避なためにそれらが残留すると焼成後に成形体の組織
が粗大化して強度が劣るなど多くの問題を有している。
高純度化および微粉化によって行われ、サブミクロンの
セラミックス粉末を均一にかつ高充填度に成形する技術
が要求されているが、その主な方法は射出成形法および
泥しょう鋳込み（スリップキャスティング）成形法が研
究されている。しかし前者は脱脂に長時間要し、後者は
石膏鋳型からのＣａやＳなどのコンタミネーションが不
可避なためにそれらが残留すると焼成後に成形体の組織
が粗大化して強度が劣るなど多くの問題を有している。
【０００３】また遠心力による高充填度に成功した初期
の成形体製造の発明においては、分割金型を利用して５
〜５０ＫＧの遠心力を掛けると金型分割面よりセラミッ
クス微粉末溶液（以下、泥しょうという）がはみ出し成
形体にバリが成形され、また一体金型で遠心成形すると
成形体が離型のため金型を解体させるとき汚染され、ま
た金型解体時にエアーが介在し溶融された型材が膨張飛
散し、場合によって成形体に凹部が生じるという問題が
発生し、満足のいく品質と安全が得られなかった。
の成形体製造の発明においては、分割金型を利用して５
〜５０ＫＧの遠心力を掛けると金型分割面よりセラミッ
クス微粉末溶液（以下、泥しょうという）がはみ出し成
形体にバリが成形され、また一体金型で遠心成形すると
成形体が離型のため金型を解体させるとき汚染され、ま
た金型解体時にエアーが介在し溶融された型材が膨張飛
散し、場合によって成形体に凹部が生じるという問題が
発生し、満足のいく品質と安全が得られなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】よって本願が解決しよ
うとする課題は、遠心力で注入充填されるセラミックス
成形体の製造において、金型を解体し成形体を取り出す
した後の成形体の汚染およびキャビティ内にエアー残り
を防止し、分割金型のときは分割面にバリの発生を防止
することである。
うとする課題は、遠心力で注入充填されるセラミックス
成形体の製造において、金型を解体し成形体を取り出す
した後の成形体の汚染およびキャビティ内にエアー残り
を防止し、分割金型のときは分割面にバリの発生を防止
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明では、
セラミックス微粉末を含有する泥しょうを型体のキャビ
ティに遠心力によって注入し、該キャビティ内において
上記泥しょうを遠心分離によって濃縮していくことによ
り、上記キャビティに上記セラミックス微粉末を充填圧
縮してセラミックス成形体を製造するようにした泥しょ
う鋳込み成形法によるセラミックス成形体の製造方法に
おいて、上記型体のキャビティに上記泥しょうを注入す
る前に、該キャビティの泥しょう注入口に伸展性を有す
る薄膜を被せておき、上記遠心力により上記泥しょうが
該薄膜の上部よりキャビティに付勢注入される力で該薄
膜を展伸して該型体のキャビティ内面と上記成形体との
間に展伸した薄膜を介在させるようにした。
セラミックス微粉末を含有する泥しょうを型体のキャビ
ティに遠心力によって注入し、該キャビティ内において
上記泥しょうを遠心分離によって濃縮していくことによ
り、上記キャビティに上記セラミックス微粉末を充填圧
縮してセラミックス成形体を製造するようにした泥しょ
う鋳込み成形法によるセラミックス成形体の製造方法に
おいて、上記型体のキャビティに上記泥しょうを注入す
る前に、該キャビティの泥しょう注入口に伸展性を有す
る薄膜を被せておき、上記遠心力により上記泥しょうが
該薄膜の上部よりキャビティに付勢注入される力で該薄
膜を展伸して該型体のキャビティ内面と上記成形体との
間に展伸した薄膜を介在させるようにした。
【０００６】よって、従来、成形体が汚染して強度が落
ちていたが汚染のない成形体を製造することができる。
また、分割金型の場合にはバリが咲いて不満足な成形体
であったが、汚染なし且つバリなしという両者の満足の
いく成形体を製造することができる。
ちていたが汚染のない成形体を製造することができる。
また、分割金型の場合にはバリが咲いて不満足な成形体
であったが、汚染なし且つバリなしという両者の満足の
いく成形体を製造することができる。
【０００７】上記型体はポーラス状の型材で製作するこ
とが好ましい。そうすると、型体の通気性により上記遠
心力を比較的低く抑えることができる。
とが好ましい。そうすると、型体の通気性により上記遠
心力を比較的低く抑えることができる。
【０００８】また、遠心力に耐えられるよう金型等を補
強する構造体内底部に成形体のキャビティを有するポー
ラス状の型材または分割面のある金型（型体）を内設
し、該金型キャビティの泥しょう注入口に伸展性を有す
る薄膜を被せ、該薄膜の周縁を該金型に係止し、さらに
該キャビティの注入口付近の薄膜上に該薄膜の少なくと
も注入口以上の大きさを下縁として成る筒体を密着載設
し、該薄膜と該筒体で形成される容器に泥しょうを充分
余裕をもって満たし、そしてそれらが組付けされた構造
体と共に遠心機にかけ、５〜５０ＫＧの遠心力をかける
ことが好ましい。
強する構造体内底部に成形体のキャビティを有するポー
ラス状の型材または分割面のある金型（型体）を内設
し、該金型キャビティの泥しょう注入口に伸展性を有す
る薄膜を被せ、該薄膜の周縁を該金型に係止し、さらに
該キャビティの注入口付近の薄膜上に該薄膜の少なくと
も注入口以上の大きさを下縁として成る筒体を密着載設
し、該薄膜と該筒体で形成される容器に泥しょうを充分
余裕をもって満たし、そしてそれらが組付けされた構造
体と共に遠心機にかけ、５〜５０ＫＧの遠心力をかける
ことが好ましい。
【０００９】そうすると、薄膜の展伸反力に打ち勝つ遠
心力のところで泥しょうが該キャビティの注入口より薄
膜を伸展させながら該キャビティに侵入し、さらに遠心
力を増していくと泥しょうがセラミックス微粉末と溶液
に傾斜的に分離していく、さらに遠心力を増していくと
該キャビティ全てがセラミックス微粉末で充填圧縮され
固化される。つぎに、構造体内よりキャビティ内の上澄
み溶液を捨て金型を取り出し金型のみを解体し、薄膜の
付いたままの成形体より薄膜を取り除くと、バリなしで
無垢の成形体が出現する。そして該成形体を焼成すると
強度を増した成形体を得ることが出来る。
心力のところで泥しょうが該キャビティの注入口より薄
膜を伸展させながら該キャビティに侵入し、さらに遠心
力を増していくと泥しょうがセラミックス微粉末と溶液
に傾斜的に分離していく、さらに遠心力を増していくと
該キャビティ全てがセラミックス微粉末で充填圧縮され
固化される。つぎに、構造体内よりキャビティ内の上澄
み溶液を捨て金型を取り出し金型のみを解体し、薄膜の
付いたままの成形体より薄膜を取り除くと、バリなしで
無垢の成形体が出現する。そして該成形体を焼成すると
強度を増した成形体を得ることが出来る。
【００１０】また、上記型体にポーラス状を呈する溶融
性の型材を用いると、型体の解体時に型体のキャビティ
内にエアーが残らないのでエアー膨張により溶融型材が
飛散することもない。
性の型材を用いると、型体の解体時に型体のキャビティ
内にエアーが残らないのでエアー膨張により溶融型材が
飛散することもない。
【００１１】
【実施例】では、本願の発明を実施例で説明する。図１
は、遠心機にかける成形装置１の組立完了した断面図で
あり、構造体２の内底部にアルミニウム合金（低融点合
金の一例である）製一体型または焼結合金製分割式の金
型３が収納され、金型３のキャビティ４の充填口（泥し
ょう注入口）５に伸延性のある薄膜６を被せ、薄膜６の
周縁を筒７の下縁で金型３に係止するよう筒７が構造体
２内に付設され、薄膜６と筒７で空洞８が形成されてい
る。そして構造体２にはエアー抜き通路９、９、、が形
成されている。図２は、図１の成形装置１内の筒７の空
洞８にセラミックス微粉末を含有する泥しょう１０が満
たされ薄膜６が泥しょう１０の重みで少し伸びたことを
示す断面図である。
は、遠心機にかける成形装置１の組立完了した断面図で
あり、構造体２の内底部にアルミニウム合金（低融点合
金の一例である）製一体型または焼結合金製分割式の金
型３が収納され、金型３のキャビティ４の充填口（泥し
ょう注入口）５に伸延性のある薄膜６を被せ、薄膜６の
周縁を筒７の下縁で金型３に係止するよう筒７が構造体
２内に付設され、薄膜６と筒７で空洞８が形成されてい
る。そして構造体２にはエアー抜き通路９、９、、が形
成されている。図２は、図１の成形装置１内の筒７の空
洞８にセラミックス微粉末を含有する泥しょう１０が満
たされ薄膜６が泥しょう１０の重みで少し伸びたことを
示す断面図である。
【００１２】図３は、図２の成形装置１が図示しない遠
心機において２０ＫＧかけられ泥しょう１０が薄膜６を
伸展させながら充填口５を経てキャビティ４に侵入し遠
心力によりセラミックス微粉末が濃縮されてできたセラ
ミックス成形体１１と上澄み１２に分離されていて、１
μｍの厚さに展伸した薄膜１３がセラミックス成形体１
０と金型３との間に介在していることを示す断面図であ
る。図４は、構造体２より金型３を上澄み１２と筒７を
取り除いて取り出したことを示す断面図である。図５
は、金型３が溶融され取り除かれたセラミックス成形体
１１に薄膜１３が付着していることを示す断面図であ
る。図６は、図５の状態より薄膜１３を破り取り除いて
セラミックス成形体１１のみになったことを示す断面図
である。図７は、一体型焼結合金製の金型１４の水平断
面図であり、解体が容易であるためにスリット１５、１
５、、が形成されている。
心機において２０ＫＧかけられ泥しょう１０が薄膜６を
伸展させながら充填口５を経てキャビティ４に侵入し遠
心力によりセラミックス微粉末が濃縮されてできたセラ
ミックス成形体１１と上澄み１２に分離されていて、１
μｍの厚さに展伸した薄膜１３がセラミックス成形体１
０と金型３との間に介在していることを示す断面図であ
る。図４は、構造体２より金型３を上澄み１２と筒７を
取り除いて取り出したことを示す断面図である。図５
は、金型３が溶融され取り除かれたセラミックス成形体
１１に薄膜１３が付着していることを示す断面図であ
る。図６は、図５の状態より薄膜１３を破り取り除いて
セラミックス成形体１１のみになったことを示す断面図
である。図７は、一体型焼結合金製の金型１４の水平断
面図であり、解体が容易であるためにスリット１５、１
５、、が形成されている。
【００１３】では作用を図面に基ずいて説明すると、成
形装置１が組立られたことを示す図１から泥しょう１０
が満たされたことを示す図２、遠心機に掛けられ濃縮工
程を示す図３を経て、さらに金型が取り出されたことを
示す図４、金型が溶融されて薄膜１３を被ったセラミッ
クス成形体１１を示す図５を経て、セラミックス成形体
１１が完成させられたことを示す図６まで装置組付け工
程から薄膜除去工程の流れでセラミックス成形体が製造
される。上記の濃縮工程において、焼結合金製の分割金
型の分割面には微小な隙間があるが薄膜１３が薄膜の厚
みと張力で泥しょう１０がその隙間に侵入するのを防止
すると共に分割面と焼結合金特有の通気性により遠心力
は比較的低く抑えられ遠心力は濃縮を成就できればよ
い。またやむをえずアルミニウム合金製の一体型である
金型のときは、溶融除去してセラミックス成形体１１を
取り出すが、薄膜１３で覆われているのでセラミックス
成形体１１が薄膜１３で保護され汚染されることがない
が、キャビティ４のエアーが圧縮されているため金型解
体時にエアー膨張により溶融合金が飛散する恐れがあ
る。
形装置１が組立られたことを示す図１から泥しょう１０
が満たされたことを示す図２、遠心機に掛けられ濃縮工
程を示す図３を経て、さらに金型が取り出されたことを
示す図４、金型が溶融されて薄膜１３を被ったセラミッ
クス成形体１１を示す図５を経て、セラミックス成形体
１１が完成させられたことを示す図６まで装置組付け工
程から薄膜除去工程の流れでセラミックス成形体が製造
される。上記の濃縮工程において、焼結合金製の分割金
型の分割面には微小な隙間があるが薄膜１３が薄膜の厚
みと張力で泥しょう１０がその隙間に侵入するのを防止
すると共に分割面と焼結合金特有の通気性により遠心力
は比較的低く抑えられ遠心力は濃縮を成就できればよ
い。またやむをえずアルミニウム合金製の一体型である
金型のときは、溶融除去してセラミックス成形体１１を
取り出すが、薄膜１３で覆われているのでセラミックス
成形体１１が薄膜１３で保護され汚染されることがない
が、キャビティ４のエアーが圧縮されているため金型解
体時にエアー膨張により溶融合金が飛散する恐れがあ
る。
【００１４】このように薄膜を介在させて成形されるの
で金型が分割式であっても薄膜６、１３の厚みにより金
型分割面に泥しょう１０が侵入せず、よってバリが発生
しない。また薄膜１３が介在しているので金型を溶融除
去するとき、セラミックス成形体が金型材料である溶融
アルミニウム合金で汚染されない。また溶融時に、エア
ーの膨張のため溶融型材が飛散しないことを保証する金
型にはポーラス状を呈する型材が望ましく、またアンダ
ーカットのないキャビティの時は、低融点合金でないポ
ーラス状を呈する一体金型に外部よりキャビティに達し
ないスリットを１以上形成して溶融なく分割解体できる
金型でも良いことはいうまでもない。
で金型が分割式であっても薄膜６、１３の厚みにより金
型分割面に泥しょう１０が侵入せず、よってバリが発生
しない。また薄膜１３が介在しているので金型を溶融除
去するとき、セラミックス成形体が金型材料である溶融
アルミニウム合金で汚染されない。また溶融時に、エア
ーの膨張のため溶融型材が飛散しないことを保証する金
型にはポーラス状を呈する型材が望ましく、またアンダ
ーカットのないキャビティの時は、低融点合金でないポ
ーラス状を呈する一体金型に外部よりキャビティに達し
ないスリットを１以上形成して溶融なく分割解体できる
金型でも良いことはいうまでもない。
【００１５】
【発明の効果】このように、伸延性のある薄膜を介在さ
せてセラミックス微粉末溶液を濃縮し成形するのでセラ
ミックス成形体に汚染がなく、また分割金型の場合には
分割面からのバリ発生もなく、また薄膜が伸展され超薄
膜になるので寸法誤差を考慮する必要がないので、多く
の点で品質の優れたものができる。
せてセラミックス微粉末溶液を濃縮し成形するのでセラ
ミックス成形体に汚染がなく、また分割金型の場合には
分割面からのバリ発生もなく、また薄膜が伸展され超薄
膜になるので寸法誤差を考慮する必要がないので、多く
の点で品質の優れたものができる。
【図１】 組立完了した成形装置の断面図
【図２】 泥しょうが満たされた成形装置の断面図
【図３】 遠心機においてセラミックスが濃縮され展伸
した薄膜が金型との間に介在していることを示す断面図
した薄膜が金型との間に介在していることを示す断面図
【図４】 補強器体より取り出された金型３の断面図
【図５】 金型が溶融除去され薄膜に覆われたセラミッ
クス成形体の断面図
クス成形体の断面図
【図６】 成形されたセラミックス成形体の断面図
【図７】 焼結合金製一体金型の水平断面図
１ 成形装置
２ 補強器体
３ 金型
４ キャビティ
５ 充填口（泥しょう注入口）
６ 薄膜
７ 筒
８ 容器
９ エアー抜き通路
１０ 泥しょう
１１ セラミックス成形体
１２ 上澄み
１３ 展伸した薄膜
１４ 焼結合金製一体金型
１５ スリット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−65504（ＪＰ，Ａ)
特開 昭49−36709（ＪＰ，Ａ)
特開 昭49−112810（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−87205（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B28B 1/20
B28B 1/28
Claims (2)
- 【請求項１】 セラミックス微粉末を含有する泥しょう
を型体のキャビティに遠心力によって注入し、該キャビ
ティ内において上記泥しょうを遠心分離によって濃縮し
ていくことにより、上記キャビティに上記セラミックス
微粉末を充填圧縮してセラミックス成形体を製造するよ
うにした泥しょう鋳込み成形法によるセラミックス成形
体の製造方法において、 上記 型体のキャビティに上記泥しょうを注入する前に、
該キャビティの泥しょう注入口に伸展性を有する薄膜を
被せておき、上記遠心力により上記泥しょうが該薄膜の
上部よりキャビティに付勢注入される力で該薄膜を展伸
して該型体のキャビティ内面と上記成形体との間に展伸
した薄膜を介在させることを特徴とするセラミックス成
形体の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のセラミックス成形体の
製造方法において、該型体をポーラス状の型材で製作す
ることを特徴とするセラミックス成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25285994A JP3512122B2 (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | セラミックス成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25285994A JP3512122B2 (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | セラミックス成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0890527A JPH0890527A (ja) | 1996-04-09 |
| JP3512122B2 true JP3512122B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=17243167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25285994A Expired - Fee Related JP3512122B2 (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | セラミックス成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3512122B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108284508B (zh) * | 2018-03-30 | 2024-03-22 | 福建(泉州)先进制造技术研究院 | 一种适于不同规格模具的陶瓷倒浆设备 |
-
1994
- 1994-09-21 JP JP25285994A patent/JP3512122B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0890527A (ja) | 1996-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031224 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040105 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |