JPH01122405A - 泥しょう鋳込成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はセラミック粉末や金属粉末などの粉末材料を
所定の形状に成形するための方法に関し、特に粉末材料
を水やエタノールなどの溶媒に混合分散させて泥しよう
とするとともにその溶媒を吸収する成形型に泥しようを
鋳込んで成形する泥しよう鋳込成形法（スリップキャス
ティング法）に関するものである。

従来の技術 この種の成形法は複雑もしくは大型の形状の均一な成形
体を得られる利点があるため、各種の製品の製造の際に
多用することが望まれるが、その反面、乾燥の際や焼結
の際の収縮が大きい問題がある。そのため成形時には収
縮に伴う欠陥を防止すへく何らかの手立てを施すことが
必要となり、例えば本出願人が既に提案した特開昭６１
−１６９２０６号の方法では、乾燥途中の泥しよう（以
下、スリップと記す）に圧縮力を作用させることとして
いる。すなわち特開昭６１−１６９２０６号の方法は、
成形型の内部に配置した中子を例えばゴムによって形成
しておき、スリップの注入後の乾燥過程で、中子を膨張
させるとともに、成形型の外周を減圧してスリップに内
側から圧縮力を作用させ、これにより密度の均一化を図
り、ひいては焼結時の割れを防止する方法である。

発明が解決しようとする問題点 しかるに本出願人の提案した上記の方法では、中子をゴ
ムで形成したとしても、それは所定の形状を予め保持さ
せ、乾燥過程で積極的に膨張させるものであるから、例
えば成形体の内部に形成すべき中空部が球形である場合
には、中子が乾燥過＼程での中空部の収縮を阻止するこ
とになり、また成形体が中子をこじり、その結果、成形
体に亀裂が生じる問題がある。このような問題は中子を
乾燥過程で減圧して収縮させてしまえば解消できるが、
スリップの収縮の度合やタイミングは、成形型やスリッ
プの性状によって大きく異なり、したがって中子を収縮
させるとしても一律に行なったのでは亀裂の発生を防止
することはできない。また上記の方法では、中子が所定
の形状を保持するものであるから、中子形状が複雑化し
た場合には、中子の脱型時に中子が成形体に干渉し、成
形体のエツジ部や細かい部分が摩擦によって欠損したり
、また焼結時に割れを惹起したりする問題があった。

このような問題は、中子を例えば発泡スチロールによっ
て造り、成形型内で消失させてしまえばよいのであるが
、そのようにすると中子が消耗品となるので、成形コス
トが高騰する問題が生じる。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、亀裂の
発生がなく、また中子の脱型の容易な泥しよう鋳込成形
法を提供することを目的とするものである。

問題点を解決、するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、粉末材料を
溶媒に混合分散させてなるスリップを、溶媒を吸収する
材料からなる成形型に注入して成形体を得る泥しよう鋳
込成形法において、流体を注入することによって所定の
形状に脹らむ薄Ｉｉ製中子を前記成形型内に配置してお
き、その中子に流体を注入して所定の形状に保持させた
状態で成形型内にスリップを注入し、しかる後前記中子
内の圧力が所定圧力上昇しもしくは体積が所定量減少し
た際に中子から流体を排出して中子を収縮させることを
特徴とする方法である。

より具体的には、この発明の方法は、例えば第１図に示
すように成形型１を石膏によって形成するとともに、そ
の底部にゴム薄膜からなる中子２を設け、その中子２に
は配管３を介してエアー源等の気体源４および圧力計５
を接続しておき、中子２に気体を送って所定の球形に脹
らませた状態で、成形型１の蓋６に設けたスリップ溜め
７から、粉末材料を溶媒中に混合分散させたスリップ８
を成形型１内に注入する。その時点から中子２の内部圧
力を測定し始め、成形型１が溶媒を吸収してスリップ８
が乾燥することにより収縮し、その結果、中子２が圧縮
されて圧力が上昇し始めた際に、中子２から気体を排気
して中子２を収縮させる。

また中子２を脹らませる流体として液体を使用する場合
は、第２図に示すように、中子２を蓋６に下向きに取付
けるとともに、コック９を介挿した注液管１０を中子２
に連通するよう蓋６に取付け、ざらにその注液管１０に
液面計１１を接続しておき、水などの液体１２を注液管
１０から中子２に注入して中子２を脹ませ、かつコック
９を閉じた状態でスリップ８を成形型１内に注入し、そ
の時点から液面高さの測定を開始して液面が上昇し始め
た際に中子２から液体１２を排出して中子２を収縮させ
る。

作　　　　用 したがってこの発明の方−法では、スリップの乾燥に伴
う収縮が中子によって阻害されないので、たとえ球形の
中空部を形成する場合であっても成形体には収縮に伴う
過大なこじりや引張応力が生じず、その結果、成形体の
亀裂が防止される。また中子は流体を排出することによ
り形状を保持しないほどに収縮するので、成形体に干渉
することなく容易に扱き取られる。

実施例 つぎにこの発明の実施例を示す。

実施例１ 第１図に示す成形型１および中子２を使用して成形を行
なった。スリップ８としては、Ｙ２Ｏ２（４ｗｔ％）−
スピネル（４ｗｔ％）−残部実質的にＳｉ３Ｎ４の組成
の混扮品１００部に対して、水２５部、解こう剤１部を
添加して４０時間攪拌混合したものを使用した。中子２
にエアーを送ってほぼ球形に脹らませ、その内部圧力が
０．５気圧になるよう加圧した。ついでスリップ８を成
形型１内に注入し、スリップ８の注入完了後に中子２の
内部圧力の測定を圧力計５によって行なった。中子２の
内部圧力が０．５気圧から０．５１気圧に上昇した時点
で中子２からエアーを排気して減圧し、しかる後、余分
なスリップ８を排除するとともに成形体を取出した。な
お、中子２は完全に収縮して形状を保持しないので、容
易に成形体から扱き取ることができた。

得られた成形体を目視観察したところ亀裂などの欠陥は
特に認められなかった。

これは、中子２から排気するタイミングである中子２の
内部圧力の上昇が、スリップ８の着肉および固化収縮に
起因するものであるために、スリップ８の乾燥に伴う収
縮と中子２の排気・収縮とが一致し、その結果、成形体
が中子２に過度にかじることが防止されるためであると
考えられる。

Ｘ塵■２ 第２図に示す成形型１および中子２を使用して成形を行
なった。用いたスリップ８は上記の実施例１で使用した
ものと同じである。コック９を開いて中子２゛内に水１
２を注入し、中子２をほぼ球形に脹らませ、しかる後、
コック９を閉じるとともに、スリップ８を成形型１内に
注入した。スリップ８の注入の完了と同時に、液面５１
１１によって液面高さを測定し始め、中子２の１〜３％
の体積収縮に相当する液面の上昇があった時点で、中子
２から水を排出し、ついで中子２を成形体から後きとる
とともに、成形体の脱型を行なった。

中子２の抜き取りは成形体に特に干渉せずに容易に行な
うことができ、また得られた成形体には特に欠陥が認め
られなかった。

これは、前記の実施例１にあけると同様に、成形体の同
化収縮と中子２の排水・収縮とがほぼ一致していること
により、成形体と中子２との間に過度のこじりが生じな
かったためであると考えられる。

なお、この発明における中子は、流体の注入によって脹
らんで所定の形状を保持するものであればよいのであっ
て、その所定の形状から更に膨張する必要は特にはなく
、また流体の排出によって形状を保持しないよう収縮す
ればよく、したかつ中子を構成する素材は特にゴムなど
の弾性材である必要はなく、合成樹脂シートなどの弾性
のないものであってもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の方法によれば
、流体によって所定の形状まで脹らませた中子の内部圧
力の上昇もしくは体積の減少によって中子から流体を排
出して中子を収縮させるから、スリップの乾燥過程の収
縮を許容し、かつその収縮のタイミングに合せて中子を
収縮させるとかでき、その結果、成形体が中子に過度に
こじることを防止し、それに伴って成形体の亀裂などの
成形欠陥の゛発生を未然に防止することができる。

また中子はスリップの乾燥過程で形状を保持しない程度
に収縮してしまうので、成形体から中子を容易にかつ成
形体に特に荷重を作用させずに扱き取ることができ、そ
の結果、成形体の部分的な欠損は勿論のこと、成形体の
焼結過程での割れなどの欠陥をも防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の方法を置体的に説明す
るための概略図であって、第１図は中子を気体で脹らま
ず場合の成形装置の構成を示し、また第２図は中子を流
体で脹らませる場合の成形装置を示す。 １・・・成形型、　２・・・中子、　５・・・圧力計、
　８・・・スリップ、　１０・・・注液管、　１１・・
・液面計、１２・・・液体（水）。 出願人　　トヨタ自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉末材料を溶媒に混合分散させてなる泥しようを、溶媒
   を吸収する材料からなる成形型に注入して成形体を得る
   泥しよう鋳込成形法において、流体を注入することによ
   つて所定の形状に脹らむ薄膜製中子を前記成形型内に配
   置しておき、その中子に流体を注入して所定の形状に保
   持させた状態で成形型内に泥しようを注入し、しかる後
   前記中子内の圧力が所定圧力上昇しもしくは体積が所定
   量減少した際に中子から流体を排出して中子を収縮させ
   ることを特徴とする泥しよう鋳込成形法。