JPH01249643A - セラミックスボールの製造方法 - 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］ 本発明はボールベアリング等に使用されるセラミックス
ボールを製造する方法の改良に関するものである。

［従来の技術］ ベアリング用セラミックスボールは高荷重下のころがり
摺動に使用されるので、機械的強度と共に高精度な真球
度が要求される。セラミックスボールの成形方法として
は粉末プレス法、ラバープレス法、射出成形法等が知ら
れている。このような方法で成形したグリーンボールを
脱脂、焼結した後に、火玉加工機やバレル加工機で研磨
加工し、所望の球径および真球度をもつポールに加工し
ている。

しかし、焼結したセラミックスボールは非常に硬く、加
工時間が長くなりコスト高となる。そこで、仮焼した状
態で研磨加工し、焼結後の研磨加工時間の短縮をはかる
方法がとられている。

［発明が解決しようとする課題］ グリーンポールを仮焼して研磨加工する方法は工程が増
えて複雑になる上、研磨加工に要する総時間はそれ程短
縮しないため、コストはあまり低下しない。

そこで、本願の発明者は、先に、熱可塑性有機バインダ
ーを使用し、成形したグリーンポールを脱脂前に湿式研
削加工することにより、焼結後の真球度を高める方法の
提案（特願昭６２−２８８５７２）をした。グリーン加
工をすることにより、高真球度な焼結セラミックスボー
ルが得られ、焼結後の研磨加工時間が大幅に短縮された
。

上記セラミックスボールの製造方法は、セラミックス粉
末と熱可塑性有機バインダーを混合し、加熱混練して押
出し、次に球形に賦形するため、セラミックスが配向す
ることがあった。セラミックスが配向すると、グリーン
研削加工でせっかく高真珠なグリーンポールを得ても、
焼結後の真球度がやや低下することがあった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、成形したセラミックスボールのセラミッ
クスが配向せず、したがって、グリーン研削加工後に焼
結した焼結ポールの真球度が高いセラミックスボールの
製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本願の発明者は鋭意研究の結
果、セラミックス粉末をラバープレス、−軸加圧プレス
等プレス成形して得たグリーンポールに、常温では固体
の有機化合物を含浸させ、次に、それを研削加工した後
に脱脂し焼結することにより真球度の高いセラミックス
ボールが得られることを見出した。

プレス成形のみで作られたグリーンポールでは研削盤で
の加圧力に耐える十分な強度がなく、したがって、研削
中に破壊し易かった。

本発明はセラミックス粉の状態でプレスするから配向が
起こらず、次に、パラフィンワックス等常温で固体の有
機化合物を含浸させて表面をかためるため、研削加工が
可能となり、短時間でかつ能率よく高真珠なセラミック
スボールを製造することができる。

［作用］ セラミックス粉末をプレスしてボール形状とし、これを
常温では固体の有機化合物の融液に浸漬して含浸させる
。ラバープレス等により充分緻密に成形したグリーンポ
ールであっても、例えば、パラフィンの熱溶融液に浸漬
すると、表面にはパラフィンが含浸する。これを取り出
して喀冷すると、湿式研削加工に耐える充分な強度を得
る。

第１図はプレス成形したポールをパラフィンの熱溶融液
中に浸漬する説明図であり、第２図はパラフィンを含浸
させたセラミックスグリーンポールを湿式研削する説明
図である。研削盤は上下とも、ダイヤモンドディスクを
使用し、冷却用潤滑液を研削盤に循環供給することによ
り、研削盤の目詰りや発熱を防止し、能率よく短時間に
研削する。グリーンポールにはパラフィンが含浸させで
あるので、研削加工の加圧力にも充分耐えるうえ、研削
液によってバインダーが溶出することもない。又、ポー
ルはセラミックスの配向かないから、焼成収縮後もセラ
ミックスボールの高真球度は維持され、焼結後の研磨加
工時間を更に大幅に短縮することができる。

［実施例］ 窒化珪素粉末をスプレィドライにより顆粒させ、その原
料を用いてラバープレスにより１４゜５φのグリーンポ
ールを成形した。静水圧２ｔ／Ｃｍ’でプレスしたポー
ルの平均真球度は最大径と最小径の差で０．８ｍｍであ
った＝第１図に示すように、このグリーンポール１０を
ガスバーナで加熱した溶融パラフィン熱溶融液に約１５
分間浸済した後にとり出して放冷した。次に、第２図に
示すように、パラフィンを含浸させたセラミックスグリ
ーンボール１０をダイヤモンドディスクよりなる研削加
工上盤１２と研削加工下盤１４の間に入れ、冷却用潤滑
液を循環させて１０分間研削して真球度０．０４ｍｍ（
最大径と最大針の差）で直径１４．０ｍｍのグリーンボ
ールとした。このグリーンボールを脱脂、焼結したとこ
ろ真球度０．０３ｍｍ、直径１１．０ｍｍのセラミック
スボールが得られた。

［比較例］ 窒化珪素粉末をポリスチレン樹脂と加熱混練し押し出し
して柔軟なうちに球形に賦形してグリーンボールを得た
。このグリーンボールの真球度は０．８ｍｍ、（最大径
と最ツノ１径の差）であり、湿式研削後の真球度は０．
０４ｍｍとなった。これを脱脂、焼結したところ、焼結
収縮後の真球度ｌオ０．０６ｍｍに低下した。

［発明の効果〕 セラミックス粉末をプレス成形し、そのグリーンボール
にパラフィン等常温では固体の有機化合物を含浸させた
後に湿式研削加工を施すことにより、焼結ボールの真球
度が格段に向上する。したがって、本発明の方法により
、焼結後の研磨加工時間は大幅に短縮され、製造コスト
が低減するという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はセラミックス粉末をプレス成形したグリーンボ
ールな熱溶融パラフィン液に浸漬する工程の説明図であ
る。 第２図はパラフィンを含浸した第１図のグリーンボール
を湿式研削加工する研削盤の断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）セラミックス粉末を用いて成形したグリーンボール
   に常温では固体の有機化合物を含浸させ、ついで、その
   グリーンボールに研削加工を施した後に脱脂し焼結する
   ことを特徴とするセラミックスボールの製造方法。 ２）グリーンボールに常温では固体の有機化合物を加熱
   溶融して含浸させることを特徴とする請求項１記載のセ
   ラミックスボールの製造方法。 ３）グリーンボールの成形方法が粉末プレス成形法、ラ
   バープレス成形法又はスリップキャスティング成形法の
   いずれかであることを特徴とする請求項１記載のセラミ
   ックボールの製造方法。 ４）グリーンボールの研削加工方法が、上下ダイヤモン
   ドディスクにグリーンボールをはさんで回転研削する湿
   式研削加工法であることを特徴とする請求項１記載のセ
   ラミックボールの製造方法。 ５）セラミックスが窒化珪素であることを特徴とする請
   求項１記載のセラミックボールの製造方法。