JP4397016B2 - 等方圧成形用成形型材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体を等方圧成形により板状体に加工する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉体などをペレット等の比較的薄い形状に加圧成形する場合には、打錠機に見られるように１軸プレスが通常使用されているが、しかしながら、例えば直径１５ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度の薄板状に成形加工しようとすると、プレス方向に直角な方向の圧縮力が低いため、型材からの取り出し時に金型の壁面との摩擦により割れが生じやすいという問題がある。
このような問題を解消するため、ゴム等の弾性体により構成された半殻体に被加工物である粉体を収容し、流体などにより加圧するいわゆる等方圧成形方法を適用することも考えられるが、弾性変形する型材からの取り出しが困難となり、離形性を改善するために半殻体の内面にフッ素樹脂製のフィルムなどを配置すると、成形の度にフィルムを装填する必要があり、製造工程が複雑化するという問題のほかに、微小なひび割れが生じやすく歩留まりが極めて低いという問題もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、扁平な成形物を高い歩留まりで製造することができる等方圧、もしくは擬似等方圧成形方法を提案することである。
本発明の他の目的は、上記成形法に適した成形型材を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、弾性材料に被成形粉体を収容する筒状の凹部が形成された第１の成形型材と、弾性材料に前記凹部と嵌合する柱状の凸部が形成された第２の成形型材と、前記凹部、または前記凸部の表面に、成形圧力に対しても実質的に変形しない剛性を備えたバック材を設けた。
【０００５】
【発明の実施の態様】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１、図２は、それぞれ本発明の等方圧成形方法に用いる成形型材の一実施例を示すものであって、被加工物の形状の平面形状に対応する筒状の凹部１ａをゴム等の弾性変形可能な材料に形成した第１の成形型材１と、前記凹部１ａに挿入可能で、好ましくは契合可能な柱状の凸部２ａをゴム等の弾性変形可能な材料で形成した第２の成形型材２とから構成されている。
【０００６】
凹部１ａの底面には、成形時の圧力によっても変形をしない剛体、例えば金属、セラミックの薄板からなるバック材３を配置したり、また図３に示したように埋め込まれている。
【０００７】
この実施例において、凹部１ａに成形すべき粉体４を所定量、充填して第２の成形型材２の凸部２ａを装填する。この状態で加圧槽に収容し、粉体４を凝縮させることができる程度の圧力を四方から均等に加えて、等方圧成形もしくは擬似等方圧成形を実行する。
【０００８】
これにより粉体４は、これを固めるに足る所定の圧力を受けて圧縮されて板状に成形される。ところで、第１の成形型材１、第２の成形型材２の形状によっては部分的に圧縮変形の度合いが異なるため、成形面にそりなどが生じる恐れがあるが、本発明ではバック材３が存在するため、可及的に平面を維持することが可能となる。
【０００９】
成形が完了した時点で加圧を解除すると、第１、第２の成形型材１、２を構成する弾性材料は弾性変形により元のサイズに復元するが、このときバック材３が存在するため、被成形物は、バック材３により面方向にほとんど歪みが生じない。なお、被成形物の厚みは薄いため、歪みの影響はほとんどない。
これにより、たとえ成形物が第１の成形型材１、または第２の成形型材２に張り付いた状態であっても、面に平行な力を受けることが無く、ひび割れなどが生じない。
【００１０】
これにより、シリカゲルやアルミナなど、粘着性が極めて低い粉体であっても高い歩留まりで、厚さ１ミリ、直径１５ｍｍ程度の薄板状の成形物を得ることが可能となる。
このように特別な粘結剤を用いることなく成形された成形物は、反応試薬を含浸させて検知材などを構成すると、粘結剤等の不純物の影響がなく、目的成分を高い精度で検出することができる。
【００１１】
なお、上述の実施例においては、粉体のみを圧縮しているが、薬液と粉体とを予め混合してから成形すると、薬液による潤滑作用により粉体を強固に成形することができる。
【００１２】
図４は本発明の他の実施例を示すものであって、この実施例では第２の成形型材２の凸部２ａの圧縮面にバック材３を配置したもので、やはりバック材３は前述の実施例と同様の作用を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明の成形型材の一実施例を示す断面図である。
【図２】 図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明の成形型材の一実施例を示す斜視図である。
【図３】同上成形型材の他の実施例を示す断面図である。
【図４】図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明の成形型材の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１、２ 成形型材
３ バック材
４ 被成形粉体

Claims (1)

1. 弾性材料に被成形粉体を収容する筒状の凹部が形成された第１の成形型材と、弾性材料に前記凹部と嵌合する柱状の凸部が形成された第２の成形型材と、前記凹部、または前記凸部の表面に、成形圧力に対しても実質的に変形しない剛性を備えたバック材を設けた等方圧成形用成形型材。

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