JP7316434B1 - 焼結体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
平均粒径3~50μm程度の第1の粉末をバインダジェット法により積層造形し、この粉末成形体の表面に、平均粒径1~15μm程度であって第1の粉末よりも平均粒径が小さい微細粉末を含むスラリーを塗布して、50μm~800μm程度の厚さを有するスラリー層(被覆層)を被覆する。スラリー層の形成は、例えば粉末成形体をスラリー中に浸漬する浸漬法(ディッピング)により、好適に実施することができる。
図1は、バインダジェット法で三次元物体を積層造形し、造形した目的形状の粉末成形体を焼結して焼結体を得る工程を模式的に示している。
これにより、上記効果をより一層適確に得ることができる。
これにより、第2次焼結の際に第1次焼結で形成される高密度層21Aと、この高密度層21Aの内側の第1の粉末による内側成形部分10Bとが一体的に焼結しやすく、強固な焼結体を得やすい。
これにより、第2の粉末による適切な被覆層21を形成することができる。
これにより、第2の粉末による被覆層21を容易に、かつ適切な状態に形成することができる。
これにより、第2の粉末による被覆層21を容易に、かつ適切な状態に形成することができる。
これにより、第2の粉末による被覆層21を容易に、かつ適切な状態に形成することができる。
これにより、第2の粉末による被覆層21を容易に、かつ適切な状態に形成することができる。
これにより、第2の粉末による被覆層21を容易に、かつ適切な厚さに形成することができる。
これにより、第1次焼結体SB1の被覆層21を適切に形成することができるとともに、第2次焼結体SB2を、高密度化、結晶粒の肥大化抑制、かつエネルギーコストの低減が図られながら製造することができる。
21 被覆層
S スラリー
SB1 第1次焼結体
SB2 第2次焼結体
Claims (12)
- バインダジェット法により焼結用の第1の粉末を含む粉末成形体を成形する工程と、
前記粉末成形体の表面に、前記第1の粉末よりも平均粒径が小さい焼結用の第2の粉末を含む被覆層を形成する工程と、
表層に前記被覆層を有する前記粉末成形体を加熱することにより、前記第2の粉末による前記被覆層を焼結する第1次焼結を行って第1次焼結体を得る工程と、
前記第1次焼結体を、前記第1次焼結の際の温度よりも低い温度でHIP処理することにより、前記第1の粉末を焼結する第2次焼結を行って第2次焼結体を得る工程と、を備えることを特徴とする焼結体の製造方法。 - 前記第1の粉末の平均粒径は3~50μmであり、
前記第2の粉末の平均粒径は1~15μmであ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。 - 前記第1の粉末と前記第2の粉末とが、同じ種類の粉末であることを特徴とする請求項1または2に記載の焼結体の製造方法。
- 前記第1の粉末は、合金鋼、炭素鋼鋳鉄、ステンレス、インコネル(登録商標)、カルボニル鉄粉、カルボニルニッケル粉のうちの少なくとも1種であり、
前記第2の粉末は、第1の粉末と同種もしくは異種の粉末からなり、合金鋼、ステンレス、インコネル(登録商標)、カルボニル鉄粉、カルボニルニッケル粉、セラミック粉末のうちの少なくとも1種である、請求項1または2に記載の焼結体の製造方法。
- 前記被覆層の厚さは、50~800μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の焼結体の製造方法。
- 前記被覆層を、前記第2の粉末を含むスラリーを前記粉末成形体の表面に塗布することにより形成することを特徴とする請求項1または2に記載の焼結体の製造方法。
- 前記スラリーは、溶媒中に前記第2の粉末と樹脂溶液とが混合されていることを特徴とする請求項6に記載の焼結体の製造方法。
- 前記スラリー中の前記第2の粉末の含有量は30~80wt%であり、前記スラリー中の前記樹脂溶液の含有量は1~10wt%であることを特徴とする請求項7に記載の焼結体の製造方法。
- 前記スラリーの溶媒として、水、アルコール、エステル、グリコール、グリコールエーテル、エーテル、ケトン、芳香族溶剤、ナフテン系溶剤、脂肪族炭化水素、アミンを単独もしくは混合物として用い、樹脂溶液の樹脂としては、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸アルキル、ポリアクリル酸アルキル、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、セルロース樹脂、ポリエーテル、ポリオールを単独または混合物として用いることを特徴とする請求項6に記載の焼結体の製造方法。
- 前記スラリーを前記粉末成形体の表面に塗布する工程を、前記スラリー中に前記粉末成形体を浸漬することにより行うことを特徴とする請求項6に記載の焼結体の製造方法。
- 前記スラリー中に前記粉末成形体を浸漬する工程を、複数回にわたり行うことを特徴とする請求項10に記載の焼結体の製造方法。
- 前記第1次焼結の際の加熱温度は、1000~1250℃であり、
前記第2次焼結の際の加熱温度は、前記第1次焼結の際の加熱温度よりも低温であって900~1100℃であ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。
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