JPH0122123B2

JPH0122123B2 -

Info

Publication number: JPH0122123B2
Application number: JP9807884A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Isomura; Koichi Kasahara; Hisashi Takei
Original assignee: KYATARA KOGYO KK
Current assignee: KYATARA KOGYO KK
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1984-05-16
Publication date: 1989-04-25
Also published as: JPS60240406A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、セラミツクスの泥漿鋳込み成形
法、とくに排泥鋳込み成形法に関する。

近年、省資源等の要望から各種セラミツクスの
研究開発が活発に進められ、成形技術の研究開発
も種々検討されている。

この成形技術の中には、金型プレス成形法、ラ
バープレス成形法、ホツトプレス（HP）成形
法、ホツトアイソスタテイツク（HIP）成形法、
射出成形法、泥漿鋳込み成形法等が一般的によく
知られている。この中泥漿鋳込み成形法は、工程
が極めて容易で、複雑形状品の成形が可能であつ
て、一般に、陶磁器、衛生陶器等の成形技術とし
てよく知られているが、近年アルミナ（Al₂O₃）
等のフアインセラミツクスにも応用されている。

この泥漿鋳込み成形法には、余剰な泥漿を排出
する工程を有し、均一な肉厚の成形品を得る方法
である排泥鋳込み成形法と、泥漿を排出する工程
がなく、肉厚が均一、不均一の何れの場合にも成
形することのできる固形鋳込み成形法とがある。

この発明は主として排泥鋳込み成形法に関する
ものであるが、従来の排泥鋳込み成形法には、肉
厚を一定に制御することが困難であるという欠点
がある。

一般に泥漿鋳込み工程において、鋳込み時間ｈ
における着肉層の厚みｔには、t²／ｈ＝ｋ（一定）
という関係があり、本発明者らも実験によりこれ
を確認しているが、Ｋが使用する型、例えば使用
する石膏型によつてバラツキがあり、また、泥漿
の粘度、固形分割合によつても変つてくる。この
ような欠点を改善するためには、肉厚を検知し得
ることが必要であるが、従来の法では検知するこ
とが困難であつた。

この発明は、上記従来技術の欠点を除去し、成
形品の肉厚を検知し得ることができるようなセラ
ミツクスの泥漿鋳込み成形法を提供するべくなさ
れたものであつて、吸水性を有する型と、透明
で、かつ吸水性を有しない型との組み合わせ型
に、セラミツクスの泥漿を鋳込んで成形すること
を特徴とする。

この発明の一態様につき、図面にしたがつて説
明する。肉厚均一な箱形の成形品を成形する場合
を例にとつて説明すると、第１図において、箱の
底面側は、吸水性を有する型１であつて、この型
１は空胴部２を有しその上面は開口している。一
方、箱の上面側は蓋状の透明で、かつ吸水性を有
しない型３であつて、この型３には空胴部２に連
通する鋳込み口４が設けられている。鋳込み口４
から、アルミナ（Al₂O₃）、窒化珪素（Si₃N₄）、
炭化珪素（SiC）等のセラミツクスの水溶液泥漿
を鋳込み、空胴部２を泥漿５によつて充填し、透
明で吸水性を有しない型３を通して型内の成形体
６の肉厚を検知しつつ、成形をおこなう。すなわ
ち、型内の泥漿５は、吸水性を有する型１によつ
て吸水されるに伴い、型内面に着肉層７を形成す
る。透明で、かつ吸水性を有しない型３を通して
型内の着肉層の肉厚を検知しつつ、所定の時間放
置し、所望の肉厚になつたならば、型内の余剰の
泥漿５を排出し、さらに成形体を乾燥、収縮させ
て、離型させれば所望の肉厚を有する箱形の成形
体を得ることができる。なお、泥漿５は、成形中
適宜鋳込み口４より補給して、吸水性を有する型
１によつて泥漿５が吸水されて泥漿の液面が下が
ることを防止するのがよい。

吸水性を有する型１としては、とくに限定する
ものではなく、泥漿鋳込みが可能な範囲で適宜選
択されるが、通常は、もつとも一般的である石膏
型を用いるのがよい。透明で、かつ吸水性を有し
ない型３としては、このような条件を満足するも
のであれば、とくに限定はないが、シリコーンゴ
ム、アクリル樹脂等の型が好適である。

このようなこの発明の成形法によると、型内で
成形される成形体の肉厚を検知して得て、所定の
肉厚の成形体を容易に得ることができる。また、
従来の排泥鋳込み成形法では、通常吸水性を有す
る型１みを用いて成形をおこなうので、吸水性を
有する型１によつて泥漿が吸水されるにつれて、
型内の泥漿の液面が下がり、成形体の上の部分は
肉厚が薄くなることが多い。これを改善するため
には、絶えず液面が一定になるように、泥漿を補
充するか、成形体の後加工が必要となつてくる
が、現実的には工程が煩雑となつてしまい実行す
ることは非常に困難である。これに対してこの発
明の方法によると、型３が吸水性を有しないもの
であつて、かつ鋳込み口４より泥漿を適宜容易に
補充することができるので、従来法のように成形
体の上の部分の肉厚が薄くなることがない。

この発明に適用されるセラミツクスとは泥漿鋳
込み可能なセラミツクス全てを含み、特に限定さ
れるものではない。

この発明の方法においては、一方の型として吸
水性を有しない型を用いるが、吸水性を有しない
型の材質によつては、成形後、成形体の吸水性を
有しない型への付着性が大きく、離型の際に成形
体に力を加えて剥離した場合変形を生ずることが
ある。このような場合には、第１図に示すよう
に、透明で、かつ吸水性を有しない型３の内面
に、弾性を有し、透明で吸水性を有しない薄膜８
を貼合すると、成形体の吸水性を有しない型への
付着性を小さくすることができて、成形体の型よ
りの剥離を容易にすることができる。なお、上記
の弾性を有する薄膜８を貼合する代りに、透明
で、かつ吸水性を有しない型それ自体を弾性を有
するものにしてもよい。

上記のような弾性を有する薄膜および弾性を有
する型としては、とくに限定されるものではない
が、弾性を有する薄膜としては、例えばポリ塩化
ビニリデンフイルムが好適であり、また弾性を有
する型としては、例えばシリコーンゴム型、ポリ
テトラフルオルエチレンゴム型が好適である。

この発明の方法は上記のように、排泥鋳込み成
形法に対してとくに好適に適用されるが、固形鋳
込み成形法においても、この発明の方法を適用す
ると、型内の泥漿の着肉完了時が確認できて、成
形品の離型のタイミングを確認し得る利点があ
る。

この発明の実施例について以下に記述する。

実施例１ α相率約91％、平均粒径約1.0μの窒化珪素
（Si₃N₄）粉末100重量部、焼結助剤としてのスピ
ネル（MgO・Al₂O₃）８重量部および水25重量部
を混合して水溶液泥漿を調製し、さらに解こう剤
としてアクリルポリマー0.15重量部を加えて粘度
を低下させて原料の泥漿を得た。

肉厚均一の円筒を成形するために第２図に示す
ように、吸水性を有する型１として石膏型を用
い、吸水性を有しない型３として内面にポリ塩化
ビニリデンフイルム（商品名サランラツプ）８を
貼合した透明なアクリル樹脂型３を上面側および
底面側に夫々各１個用い、上面側の型３の鋳込み
口４より原料の泥漿５を空胴部２内に鋳込んだ。
型３を通して型内の成形体６の肉厚を検知しつつ
所定時間放置し、所望の肉厚の着肉層７が形成さ
れたならば、型内の余剰の泥漿５を底面側の口４
より排出し、さらに成形体６を乾燥、収縮させて
離型させた。この際の円筒成形体の型３よりの剥
離性は良好であつた。さらにこの成形体を、窒素
ガス中1750℃で４時間焼結したところ、密度約
3.2（理論密度の約99.2％）の焼結体が得られた。
このようにして得られた円筒成形品は、所望の肉
厚、形状を有するすぐれたものであつた。

実施例２平均粒径約0.6μのα型炭化珪素（SiC）粉末100
重量部、平均粒径約1.0μの炭化ホウ素（B₄C）粉
末0.55重量部、カーボンブラツク0.9重量部およ
び水30重量部を混合して水溶液泥漿を調製し、さ
らに解こう剤としてアクリルポリマー0.15重量部
を加えて粘度を低下させて原料の泥漿を得た。

実施例１に用いたと同一の型を用い、かつ実施
例１に用いた原料泥漿の代りに、上記の原料泥漿
を用いた以外は実施例１と同様の方法で成形をお
こない、円筒成形体を得た。得られた成形体は型
３よりの剥離性が良好であつた。さらに、この成
形体を、真空中2200℃で１時間焼結したところ、
密度約3.17（理論密度の約98.8％）の焼結体が得
られた。このようにして得られた円筒成形品は、
所望の肉厚、形状を有するすぐれたものであつ
た。

実施例３実施例１における内面にポリ塩化ビニリデンフ
イルムを貼合した透明なアクリル樹脂型の代りに
透明なシリコーンゴム型を用いた以外は、実施例
１と同様にして円筒成形体を得た。この成形体
は、シリコーンゴム型よりの剥離性が良好であつ
た。さらに、この成形体を、実施例１と同様にし
て焼結したところ、密度約3.2（理論密度の約99.2
％）の焼結体が得られた。このようにして得られ
た円筒成形品は、所望の肉厚、形状を有するすぐ
れたものであつた。

実施例４実施例２における内面にポリ塩化ビニリデンフ
イルムを貼合した透明なアクリル樹脂型の代りに
透明なシリコーンゴム型を用いた以外は、実施例
２と同様にして円筒成形体を得た。この成形体
は、シリコーンゴム型よりの剥離性が良好であつ
た。さらに、この成形体を、実施例２と同様にし
て焼結したところ、密度約3.17（理論密度の約
98.8％）の焼結体が得られた。このようにして得
られた円筒成形品は、所望の肉厚、形状を有する
すぐれたものであつた。

実施例５実施例１における内面にポリ塩化ビニリデンフ
イルムを貼合した透明なアクリル樹脂型の代り
に、内面に上記のフイルムを貼合しない透明なア
クリル樹脂型を用いた以外は、実施例１と同様に
して円筒成形体を得た。この成形体は、アクリル
樹脂型よりの剥離性が若干低下するもののとくに
問題のない範囲であつた。さらに、この成形体
を、実施例１と同様にして焼結したところ、実施
例１と同等の特性値を有する焼結体が得られた。
このようにして得られた円筒成形品は、所望の肉
厚、形状を有するすぐれたものであつた。

実施例６実施例２における内面にポリ塩化ビニリデンフ
イルムを貼合した透明なアクリル樹脂型の代り
に、内面に上記のフイルムを貼合しない透明なア
クリル樹脂型を用いた以外は、実施例２と同様に
して円筒成形体を得た。この成形体は、アクリル
樹脂型よりの剥離性が若干低下するもののとくに
問題のない範囲であつた。さらに、この成形体
を、実施例２と同様にして焼結したところ、実施
例２と同等の特性値を有する焼結体が得られた。
このようにして得られた円筒成形品は、所望の肉
厚、形状を有するすぐれたものであつた。

比較例１実施例１における内面にポリ塩化ビニリデンフ
イルムを貼合した透明なアクリル樹脂型の代り
に、内面に上記と同一のフイルムを貼合した透明
度を有しないアクリル樹脂型を用いた以外は、実
施例１と同様にして円筒成形体を得た。このよう
にして得られた成形体は、所望の肉厚を有するも
のでなかつた。この成形体を、実施例１と同様に
して焼結して得られた焼結体は、実施例１で得ら
れた焼結体を同等の特性値を有するものであつ
た。

比較例２実施例２における内面にポリ塩化ビニリデンフ
イルムを貼合した透明なアクリル樹脂型の代り
に、透明度を有しないシリコーンゴム型を用いた
以外は、実施例２と同様にして円筒成形体を得
た。このようにして得られた成形体は、所望の肉
厚を有するものでなかつた。この成形体を、実施
例２と同様にして焼結して得られた焼結体は、実
施例２で得られた焼結体と同等の特性値を有する
ものであつた。

実施例７第１図の吸水性を有する型１として、石膏型を
用い、透明で、かつ吸水性を有しない型３とし
て、ポリ塩化ビニリデンフイルム８内面に貼合し
た透明なアクリル樹脂型を用い、型３側を下にし
て、鋳込み口４より、実施例１と同様の原料泥漿
５を、空胴部２内に加圧して鋳込んだ。以後実施
例１と同様にして、型１内面に所望の肉厚の着肉
層７を着肉させて、箱形の成形体６を成形させ
た。つぎに、型内の余剰の泥漿５を口４より排出
させたのち、成形体６を乾燥、収縮させて離型さ
せた。この際の成形体の型３よりの剥離性は良好
であつた。さらに、この成形体を、窒素ガス中
1750℃で４時間焼結したところ、密度約3.2（理論
密度の約99.2％）の焼結体が得られた。このよう
にして得られた箱形成形品は、所望の肉厚、形状
を有するすぐれたものであつた。

実施例８実施例７と同様の型を用い、実施例２と同様の
原料泥漿を、この型に鋳込み、実施例２と同様の
成形方法により箱形成形体を成形し、さらにこの
成形体を実施例２と同様の方法で焼結したとこ
ろ、密度約3.17（理論密度の約98.8％）の焼結体
が得られた。このようにして得られた箱形成形品
は、所望の肉厚、形状を有するすぐれたものであ
つた。

実施例９実施例７における内面にポリ塩化ビニリデンフ
イルムを貼合した透明なアクリル樹脂型の代りに
透明なシリコーンゴム型を用いた以外は、実施例
７と同様にして箱形成形体を得た。この成形体
は、シリコーンゴム型よりの剥離性が良好であつ
た。さらに、この成形体を、実施例７と同様にし
て焼結したところ、密度約3.2（理論密度の約99.2
％）の焼結体が得られた。このようにして得られ
た箱形成形品は、所望の肉厚、形状を有するすぐ
れたものであつた。

実施例 10 実施例９と同様の型に、実施例８と同様の原料
泥漿を鋳込み、以後実施例８と同様の方法で箱形
成形体を成形し、さらにこの成形体を実施例８と
同様の方法で焼結したところ、密度約3.17（理論
密度の約98.8％）の焼結体が得られた。このよう
にして得られた箱形成形品は、所望の肉厚、形状
を有するすぐれたものであつた。

実施例 11 実施例７における内面にポリ塩化ビニリデンフ
イルムを貼合した透明なアクリル樹脂型の代り
に、内面に上記のフイルムを貼合しない透明なア
クリル樹脂型を用いた以外は、実施例７と同様に
して箱形成形体を得た。この成形体は、アクリル
樹脂型よりの剥離性が若干低下するもののとくに
問題のない範囲であつた。さらに、この成形体
を、実施例７と同様にして焼結したところ、実施
例７と同等の特性値を有する焼結体が得られた。
このようにして得られた箱形成形品は、所望の肉
厚、形状を有するすぐれたものであつた。

実施例 12 実施例８における内面にポリ塩化ビニリデンフ
イルムを貼合した透明なアクリル樹脂型の代り
に、内面に上記のフイルムを貼合しない透明なア
クリル樹脂型を用いた以外は、実施例８と同様に
して箱形成形体を得た。この成形体は、アクリル
樹脂型よりの剥離性が若干低下するもののとくに
問題のない範囲であつた。さらに、この成形体
を、実施例８と同様にして焼結したところ、実施
例８と同等の特性値を有する焼結体が得られた。
このようにして得られた箱形成形品は、所望の肉
厚、形状を有するすぐれたものであつた。

比較例３第１図において、吸水性を有する型１としての
石膏型のみであつて、透明で、かつ吸水性を有し
ない型３のない型を用い、この型に実施例１と同
様の原料泥漿５を鋳込み、石膏型１の吸水に伴な
い着肉層７を型１の内面に着肉させて、箱形の成
形体６を成形させた。つぎに、型内の余剰の泥漿
５を型内より排出させたのち、成形体６を乾燥、
収縮させて離型させた。この成形体を窒素ガス中
1750℃で４時間焼結したところ、密度約3.2（理論
密度の約99.2％）の焼結体が得られた。このよう
にして得られた箱形成形品は、成形中の型内の泥
漿の液面が下降することにより、成形品の上の部
分の肉厚が薄くなつてしまい、均一の肉厚の箱形
成形品を得ることはできなかつた。

比較例４実施例１と同様の原料泥漿の代りに、実施例２
と同様の原料泥漿を用いた以外は、比較例３と同
様にして箱形の成形体を成形した。この成形体を
真空中2200℃で１時間焼結したところ、密度約
3.17（理論密度の約98.8％）の焼結体が得られた。
このようにして得られた箱形成形品は、比較例３
の成形品と同様に薄肉の部分があつて、均一の肉
厚の箱形成形品とはならなかつた。

比較例５実施例７における内面にポリ塩化ビニリデンフ
イルムを貼合した透明なアクリル樹脂型の代り
に、内面に上記と同一のフイルムを貼合した透明
度を有しないアクリル樹脂型を用いた以外は、実
施例７と同様にして箱成形体を得た。このように
して得られた成形体は、所望の肉厚を有するすも
のではなつた。この成形体を、実施例７と同様に
して焼結して得られた焼結体は、実施例７で得ら
れた焼結体と同等の特性値を有するものであつ
た。

比較例６実施例８における内面にポリ塩化ビニリデンフ
イルムを貼合した透明なアクリル樹脂型の代り
に、透明度を有しないシリコーンゴム型を用いた
以外は、実施例８と同様にして箱形成形体を得
た。このようにして得られた成形体は、所望の肉
厚を有するものでなかつた。この成形体を、実施
例８と同様にして焼結して得られた焼結体は、実
施例８で得られた焼結体と同等の特性値を有する
ものであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の一実施例を示す断面
的説明図および第２図はこの発明の方法の他の実
施例を示す断面的説明図である。１……吸水性を有する型、２……空胴部、３…
…透明で、かつ吸水性を有しない型、４……鋳込
み口、５……泥漿、６……成形体、７……着肉
層、８……弾性を有する薄膜。

Claims

【特許請求の範囲】１吸水性を有する型と、透明で、かつ吸水性を
有しない型との組み合わせ型に、セラミツクスの
泥漿を鋳込んで成形することを特徴とするセラミ
ツクスの泥漿鋳込み成形法。２透明で、かつ吸水性を有しない型が、それ自
体弾性を有するものか、弾性を有し、透明で吸水
性を有しない薄膜をその内面に貼合したものであ
る特許請求の範囲第１項記載のセラミツクスの泥
漿鋳込み成形法。