JP4708719B2 - 粉末成形装置用の粉末フィーダ - Google Patents

Description

この発明は、焼結製品を製造する際に、金型を用いる粉末成形装置のダイキャビティに粉末を充填するための、粉末フィーダに関する。

粉末成形装置に供給する混合粉末は、下部に漏斗状の排出口を備えた粉末ホッパーに貯留され、その排出口からパイプを経由して、成形金型のダイテーブル上を進退する粉末フィーダに導かれ、フィーダが前進したときに粉末フィーダ内の混合粉末がダイキャビティに充填される。このようなフィーダは、炭素鋼板やステンレス鋼板により形成される。
粉末フィーダは、下方が開口し上部に給粉口を備えたボックス形状のものや、例えば、下記非特許文献１に記載されているようなフィーダ内に複数の仕切り板を付設して長手方向に区画した構造とし、フィーダが進退したとき、粉末の偏りによる充填の不均一化を防止するもの、或いは、下記の特許文献１に記載されているような粉末フィーダの箱内から箱の外に排気管を付設し、粉末充填の際にダイキャビティの空気を円滑に排出することにより粉末の充填性を改善する構造のものなどがある。

特開平１１−２４５０９２号公報 粉末冶金講座４「金属粉の成形」、（日刊工業新聞社、昭和３９年８月２５日発行）、１３９頁、図３・４０（ｃ）

これら従前の粉末フィーダには、次のような課題がある。
粉末フィーダにおいては、粉末フィーダ内壁附近の粉体が流動の停滞を起こしやすいので、ダイキャビティの口径が小さい場合でも粉末流動に支障がない程度の大きさが必要になる。特に、粉末フィーダ内の粉末の流動性改善、粉末の偏析防止、粉末の偏り充填防止などの目的でフィーダ内に付設する板や管類によって、フィーダ内の粉末流動性及びダイキャビティへの粉末充填性を悪くする現象が認められることがある。

このような課題を解決するため、本発明は、下方が開口し上部に給粉口を備えたボックス形状である粉末フィーダの粉末と接する壁面、および仕切り板の壁面をガラス質製としたことを特徴とする。前記ガラス質としては、ソーダガラスの素通しガラス、ホウ珪酸ガラス、はんだガラス、ホウロウのいずれかである。それらは製作の容易性や強度などを考慮した構造とするが、ガラス質製の単体、ガラス質製の部材の外側を樹脂や金属で補強した構造、金属製部材の少なくとも粉末と接する面に例えばホウロウを焼き付けた構造などが実施形態とされる。

研磨した鉄板と、アクリル樹脂板、及び素通しのガラス板のそれぞれに所定重量の粉末冶金用アトマイズ鉄粉（商品名：アトメル３００Ｍ、（株）神戸製鋼所製）を乗せ、各板を傾斜させて鉄粉の殆どが滑り落ちる最小角度（すべり角）を比較すると、鉄板が約４２゜、樹脂板が約４０゜、ガラス板が約３５゜であることから分かるように、粉末フィーダの面と流動する粉体との摩擦は鉄板に比べて、ガラスが少なく滑りが良好であり、粉末が自重で流動する際の状態が良好になる。例えば、粉末フィーダに複数の仕切り板を付設して粉末偏析や粉末充填性を改善する場合に、仕切り板間の隙間をより狭く設定することが可能になることなどによって、粉末の充填性が安定し、延いては、焼結製品の品質が向上するという効果をもたらすことができる。

以下、図面を参照して本発明の粉末フィーダを説明する。
図１は、粉末フィーダの一実施形態を示す断面図である。フィーダ１は、粉末の非充填時には、図示していないアクチュエータで図の右方向に待機し、充填時には図示のようにダイ９ａと下パンチ９ｂで形成されるダイキャビティ９ｃ上に移動し、フィーダ１内の粉末１０をダイキャビティ９ｃに充填し、後退する過程で充填粉末を擦り切り所定量の充填を終了する。
一般的にフィーダから粉末を充填する際、ホッパーに粉末を貯留してフィーダに供給するが、このような場合、粉末は適宜のホッパーに貯留し、ホースを通してフィーダ１に自重で流下させて供給する。フィーダ１は、下方が開放された箱体２に粉末供給口があり、この例では、進退方向と直交した複数の仕切り板４を備えて、シェーキングによる粉末の運動を抑制して偏析を防止すると共に、仕切り板４同士でスリットを形成してダイキャビティ９ｃへの充填を細分することにより、より均一な充填ができるようにする。

本発明のフィーダの例では、箱体２の内側に素通しガラス製の内壁３を樹脂接着剤で固定する。また、仕切り板４は鉄製の代わりに素通しガラス製とし、その端部を箱体２の側壁及び内壁３に樹脂接着剤で固定する。このような構成によると、仕切り板４と粉末との摩擦が少なくなり、粉末自体の流動落下に追従して仕切り板４近傍の粉末が流動落下しやすくなるので、粉末の充填が良好に行われる。また、鉄系材料粉末を用いる場合は、鉄板製のフィーダ１の場合に、フィーダ１が磁化されると粉末の流動を阻害することがあり、それに比べてガラス製壁面のフィーダでは磁気の悪影響が排除される。特に、粉末の粒度が細かく粉末流動性が劣る場合の粉末充填に効果が現れる。また、仕切り板４と粉末との摩擦が少ないので、仕切り板４の間隔を狭めて、仕切り板４の数を増加させてスリット幅を小さくすることができ、その結果、粉末充填がより多数のスリットを通して行われるので、偏りが少ない粉末充填ができる。

内壁３のガラス板３ａもまたフィーダ１の内壁３近傍の粉末移動を円滑にする効果があり、仕切り板４がない小型のフィーダの場合に効果が顕著である。また、背景技術の項で言及した排気管を内蔵するフィーダの場合も、パイプ自体をガラス質製にするか、または鉄製などのパイプの表面にガラス質物質を被覆することによりフィーダ内の粉末移動を円滑にすることができる。前記実施態様では、ガラス板を接着剤で固定したが、従来の鉄製フィーダの要部にガラスフリットを塗布して加熱溶融させて、ホウロウ被膜を形成させても同様の効果が得られる。

なお、上記実施例の態様は単に１つの具体例を示したものであり、その構造は上記実施例に記載したものに限定されるものではない。例えば仕切り板と類似した分流板、あるいは排気管などを付加した粉末フィーダにおいても全く同様の効果が期待できる。

本発明の粉末フィーダの一実施態様の縦断面図である。

１ フィーダ
２ 箱体
３ 内壁
３ａ ガラス板
４ 仕切り板
９ａ ダイ
９ｂ 下パンチ
９ｃ ダイキャビティ
１０ 粉末

Claims (3)

1. 圧粉成形体を製造する金型のダイキャビティ内に粉末を充填する粉末フィーダであって、成形金型のダイテーブル上を進退するとともに、前進したときに粉末フィーダ内の混合粉末をダイキャビティに充填する粉末フィーダにおいて、前記粉末フィーダが下方が開口し上部に給粉口を備えたボックス形状であり、かつフィーダの進退方向と直交した複数の仕切り板を付設して区画したものであるとともに、粉末と接する粉末フィーダの内壁および前記仕切り板の壁面がガラス質製であることを特徴とする粉末成形装置用の粉末フィーダ。
2. 粉末フィーダに設けられた排気管の壁面がガラス質製である請求項１に記載の粉末成形装置用の粉末フィーダ。
3. 前記ガラス質がソーダガラスの素通しガラス、ホウ珪酸ガラス、はんだガラス、ホウロウのいずれかである請求項１または２に記載の粉末成形装置用の粉末フィーダ。

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