JPH01320106A - セラミック成形用型 - 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） 本発明はセラミック製収納容器、特にコンデンサー、セ
ンサー、ＩＣ基板等の電子機能部品を焼成する場合の治
具などに使用される、主として無機質繊維からなるセラ
ミック成形体を製造するための型に関するものである。

（従来の技術） プレス成形において、成形すべき形状に加工された一対
の型に材料を投入して型押した（以下型押しという）後
、まず一方の型を成形体から抜き出しく以下型抜きとい
う）、その後、他方の型より成形された成形体を取り出
す（以下取出しという）操作が一般におこなわれる。

このプレス成形用の型は、セラミック成形体を製造する
ための型に限らずどのような型においても、その材料と
接触する面は一般に滑らかなものとして構成されている
。型押しした後の製品の表面を滑らかにする必要がある
からである。

ところが、特に主として無機質繊維からなるセラミック
材料を型押しして成形体を形成する場合に、型面が滑ら
かであると、型押し時は勿論、型抜き時および取り出し
時に次のような問題か発生する。すなわち、前記セラミ
ック材料は、無機質ｍｍを主体として、耐火性粉末、無
機結合剤、有機成形助剤等を必要に応して配合し、水等
の溶媒を添加して混線物となし、必要に応じて脱気され
たものであり柔軟性ある保形可能なものである。

このような材料を型押しした場合、このセラミック材料
か脱気された状態てあっても、完全には脱気しえず少な
からず空気を内包した状態であるのて、型押し時に成形
体表面に空気孔（ピンホール）を形成することとなり、
成形型か滑らかな型面を有していても、良好な成形体表
面とはなしえなくなるのである。一方、型抜き、あるい
は取り出しの場合には、型面と材料とかあまりにも密着
しているため、型抜き、および取り出し操作か困難とな
り、場合によりてはせっかく型成形した成形体の表面を
損傷させるばかりか乾燥、焼ｒ＆後の欠け、クラ・・ｌ
りの発生原因となるおそれかある。

そこで、本発明者等は、Ｌ記のような問題等を解決する
ために、特願昭６２ｍｍ２９１１５１号の出願等におい
て種々提案してきたか、特に“遊子機能部品を焼成する
場合の＃具としてのセラミック成形体に関しては、むし
ろ表面を必要以上に滑らかにする必要がないことに気付
き、本発明を完成したのである。

（発明か解決しようとする課題） 本発明は以−ヒのような経緯に基づいてなされたちのて
あり、その解決しようとする課題は、特にセラミック材
料の型押し、型抜きにおける表面へのピンホールの発生
および成形体の損傷である。

そして１本発明の目的とするところは、型押し時に形成
されるセラミック成形体表面のピンホール発生を防上し
、型抜き時セラミック成形体表面を損することなく型内
で成形された成形体表面をそのまま維持しなから型抜き
できる主として無機質繊維からなるセラミック材料を成
形するのに適した型を、筒中な構造によって提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 以Ｈの課題を解決するために、本発明の採った４段は。

ｒ主として耐熱無機質繊維と耐火性粉末と無機結合剤か
らなるセラミック材料（２０）を成形するための少なく
とも上型（ｌｌａ）　、　　下型（ｌｌｂ）に分割され
てなるプレス用型において、 上型（１，１ａ）またはド型（Ｉｌｂ）の少なくともい
ずれか−・方のセラミ・ツク材料（２０）が接する面の
少なくとも一部に、幅及び深さか０．０５■■〜０．２
ｍｓ＋て、ピッチ間隔が０．ｌ■錫〜０．４−厘の多数
のｎ（目）を、上型（１１ａ）または下型（目ｂ）の移
動方向とｆ行に形成１ノたことを特徴とするセラミック
成形用型」 である。

（発明の作用） 次に、本発明に係る発明の作用について、実施例に対応
する図面を参照して説明する。

まず、本発明に係る型（１１）を使用して、セラミック
材料（２０）を所望の形状の成形体に成形する場合につ
いて説明する。この型（１１）を構成している上型（ｌ
ｌａ）と下型（ｌｌｂ）とか相対移動すれば、これら上
型（ｌｌａ）及び下型（ｌｌｂ）間に挿入されていたセ
ラミック材料（２０）は、上５（ｌｌａ）と下型（ｕｂ
）との押圧力によって所定形状に押圧されて塑性変形す
る。

これらの上型（ｌｌａ）または下型（ｌｌｂ）の相対移
動時にあっては、Ｅ型（ｌｌａ）または下ｆｉ（ｌｌｂ
）の少なくともいずれか一方に形成しである各８Ｉ（１
４）は、その幅や深さが比較的小さくしかも上型（Ｉｌ
ａ）または下型（ｌｌｂ）の移動方向と平行になるよう
に形成しであるから、６溝（１４）によって上型（Ｉｌ
ａ）または下５（ｌｌｂ）の移動か阻害されることはな
い、つまり、上型（ｌｌａ）または下型（ｌｌｂ）が移
動するに際して、上型（１，ｌａ）または下型（ｌｌｂ
）が他方の背面に形成した各Ｗ（１４）に引っかかるこ
とはないのであり、上型（ｌｌａ）または下型（ｌｌｂ
）の相対移動は円滑に行なわれるのである。

このとき、例えば下型（Ｉｌｂ）の材料に接する内面に
は溝（１４）が形成しであるから、セラミック材料（２
０）が完全に押圧されて所定形状の成形体となったとき
には、第２図に示すようになる。すなわち、セラミック
材料（２０）は６溝（１４）間にて下型（Ｉｌｂ）の内
面に接するのであるか、６溝（１４）内の空気溜り（１
５）を完全に刃出してしまう程には詰まらず、セラミッ
ク材料（２０）は溝（１４）すなわち空気溜り（１５）
を介して下型（ｌｌｂ）の−２（以下に示す実施例にあ
っては約半分）にのみ接することになるこれにより、セ
ラミック材料（２０）中に含有される空気が成形体表面
に存在した場合に、この空気は空気溜り（１５）に押し
込まれて加圧されることになり、この空気がピンホール
等の発生原因となることはなく、空気による表面の損傷
は防止できるのである。いうまでもなく、型面内にこの
ような溝（１４）を形成しておくことによって、例えば
側面部においても同様の効果を発揮しえるものである。

その後、上！（ｌｌａ）と下型（ｆｌｂ）とを相対的に
引き離す、すなわち型抜きをするのであるか、型抜きす
るときには、第２図に示すような状態からセラミック材
料（２０）を下型（ｌｌｂ）から相対的に引き離すので
ある。すなわち、第２図に示すように、底面あるいはＬ
面にあってはＡ、側面においてはＢ方向に引き離すこと
となる。

この際、セラミック材料（２０）と下型（ｌｌｂ）との
接触面積は、溝（１４）のない滑らかな型で押圧したと
きのように、セラミック材料（２０）が完全に密着され
た場合の接触面積に比べて非常に小さい為、Ａ−８どの
方向に引き離しても抵抗か軽微となり、型抜きが円滑に
行なわれるのである。また、抑圧時に加圧された空気溜
り（１５）内の空気は、型抜き時においては加圧解除さ
れるため、セラミック材料（２０）を下Ｊ！！１（ｌｌ
ｂ）から引き離す効果を助長するものである。

その後成形体を型から取出す、すなわち取出しをするの
であるが、その時にも型抜き時と同様の作用をしうるも
のである。

なお、実施例にて示したように、上型（ｌｌａ）あるい
は下型（Ｉｌｂ）にエジェクト棒（１３）を設けておき
、このエジェクト棒（１３）を型面から優かに突出させ
るようにすれば、上記の型抜きおよび取出しはより一層
円滑になされるのである。特に、このエジェクト棒（１
３）は、取り出し時に使用すればより好適であり、必要
に応じて多数説けでもよい。

以１のように、型（ｌ【）内に設けた溝（１４）により
てセラミック材料（２０）が完全には入らないような空
気溜り（Ｉ５）を形成し、セラミック材料（２０）と下
型（ｌｌｂ）との接触面を少なくしておくことにより、
セラミック材料（２０）の型押し時は勿論、型抜き、！
Ｍ抜き時に際して、良好な成形体表面を形成し、そのま
ま成形体を損傷することなく型（１１）よりセリ出すこ
とできて、セラミック成形体を製造することか確実かつ
容易になしえるのである。

また１本発明に係る型（ｌｔ）において、セラミック材
料（２０）か接触し得る面により、型抜き、取出しを円
滑にするために、Ｓ型材例えばグリース、流動パラフィ
ン、ＣＲＣ、シリコーンあるいはテフロン等を塗布して
もよい。この中でも特にＣＲＣは好適である。

そして１本発明に係る！ｅ！（１１）の材質としては、
ＳＫＤ鋼、ＳＣ鋼材、ＳＳ材、ステンレス鋼などの金属
、及びフェノール樹脂等の耐摩耗性を有するプラスチッ
ク材料が使用でき、中でもＳＫＤ鋼か最も適しているも
のである。

（実施例） 次に１本発明を１図面に示した実施例に基づいて説明す
る。

まず、第１図には、本発明に係る型（１１）を採用した
プレス成形装置（１０）の概略断面図が示しである。

このプレス成形装２１（Ｉｎ）においては、基台上に下
型（Ｉｌｂ）が固定的に配置されており、この下型（Ｉ
ｌｂ）に対して上型（Ｉｌａ）か上方から相対移動する
ことにより、セラミック材料（２０）を所定形状の成形
体に形成するものである。また、このプレス成形装置１
（１０）は、第３１′Ａ〜第５図に示すように、上型（
Ｉ　Ｉａ）の中心にこの上型（ｌｌａ）に対して出入自
在なエジェクト棒（１３）か設けてあり、このエジェク
ト棒（１３）の先端は、第４図に示したように、セラミ
ック材料（２０）を完全に押圧したときに上型（ｌｌａ
）と同一平面を形成するものである。そして、型抜きに
際して、第５図に示すように、エジェクト棒（１３）の
先端は成形体を下型（ｆｌｂ）側に押し付けた状態をし
ばらく誰持するものであり、上’！！（ｌｌａ）と成形
体との離型を積極的に行なうように構成したものである
。

勿論、下型（ｌｌｂ）内にはセラミック材料（２０）の
全体を受けてシリンダ等によフて当該下型（Ｉｌｂ）か
ら分離される下型の可動部分としての受板（１６）が配
置してあり１図示していないか受板（１６）に上型（ｌ
ｌａ）と同じ作用をするエジェクト棒（１３）を配しで
ある。また、このプレス成形装置（１０）は、セラミッ
ク材料（２０）からプレスによって形成された成形体を
下型（Ｉｌｂ）内から押し出すように構成し、かつ押し
出された成形体を下型（ｌｌｂ）よりエジェクト棒（１
３）により離型するように構成しである。

そして、これらの上型（ｌｌａ）および下型（ｌｌｂ）
の少なくともセラミック材料（２０）が接し得る面に本
発明か適用しであるのである。

本実施例において使用したセラミック材料（２０）は耐
熱性無機質ｍ雄として、水中で分級することにより、非
繊維状物の含有酸を６玉ｆ％に制御したＡ　１．０．５
２ｉｔｉ％、　Ｓ　ｔ　Ｏｘ　４Ｂ重量％のモ均長さり
、８ｇ＋■、平均アスペクト比１０００のアルミノシリ
ケート繊維６００重量部と、セラミック粉末として平均
粒径３ＩＬｍのアルミナ粉末１１００重量部、及び平均
二次粒子径６ｇｍの木節粘土３００吃贋部と、無機結合
剤として平均二次粒子径３ルｍのモンモリロナイト１５
０重量部とを配合して万能ミキサの中に入れ、水１４０
０セ墳部と有機成形助剤及び繊維処理剤（ワックス、ポ
リアクリルアミン酢酸塩）３００＠量部とを添加してか
ら５分間混練した。そして、この混練物を真空上練機に
て脱気したものである。

なお、耐熱性無機質繊維としては、例えば、結晶質アル
ミナ繊維、結晶質ムライトｍ維、シリカｍ＃Ｉ、ジルコ
ニア繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素譲雄、セラミック粉
末、その他のアルミナ質、アルミナ・シリカ賀、ジルコ
ニア質、マグネシア質、チタニア質、クロミア質粉末、
無機結合剤は、シリカ・ソーダ系、ホウ酸カルシウム系
、シリカ系のフリット、アルミナゾル、シリカゾル等か
ら配合されているセラミ・ンク材料（２０）でもよい。

本発明に係る型（１１）にあっては、このＷ（ＩＩ）を
構成している上型（ｌｌａ）または下型（ｌｌｂ）の内
面に、第２図に示したように、多数の溝（１４）が形成
しであるのである。

谷溝（１４）は、上ｆｆ１（ｌｌａ）または下ｆｉ　（
ｌｌｂ）の型面に直接形成されるものであり、上型（Ｉ
ｌａ）または下５　（ｔｕｂ）の相対移動方向と平行と
なるように形ｆ＆１ノである。そして、各＊（１４）は
、その幅及び深さか０．０５■諺〜０．２ｓ■で、ピッ
チ間隔が０、ｌ曹諺〜０．４■諺となるように形成しで
ある。

なお、第２図に示した＊（１４）においては、その断面
形状が三角形となるものを採用した場合について図示し
であるが、その形状はこれに限定されるものではない、
すなわち、谷溝（１４）は、その幅及び深さが０．０５
−ｍ〜０．２ｓｓて、ピッチ間隔が０．１厘ｍへ０．４
■鳳という条件を満たせば１例えば半月状、四角形状等
の他の形状のものとして形成して実施してもよいもので
あるが、型面に直接刻設する作業等を考慮した場合には
三角形状のものとすることがよいようである。

谷溝（１４）の幅及び深さが０．０５−■〜０．２ｓ■
のものである必要な理由は、その幅及び深さが０．０５
＋＊ｍより小さいものであると、その形成か困難である
ばかりか、谷溝（１４）内に部分的に入り込んだセラミ
・ツク材料（２０）を除去することが困難となるからで
ある。また、谷溝（１４）の暢及び深さが０．２■■よ
り大きくなると、セラミック材料（２０）の型押し時に
その一部がＷ（１１）の内面全体に付着してしまい、溝
（１４）を形成することがてきなくなってしまうからで
ある。従って、この場合には、成形体表面の残留空気に
よるピンホールをなくすことができず、また型抜き及び
成形体取り出し時に型（目）と成形体間に大きな摩擦力
か発生する原因となるからである。

さらに、多数のＷ　（１４）のピッチ間隔が０．１ｍｍ
〜０．４１■であることか必要な理由は２ピッチ１間隔
が０．１ｍｍより小さいと、５（１１）の長期使用によ
って谷溝（１４）が摩滅し易くなるからであり、−方０
．４■より大きいとピンホールの発生を十分抑えること
かできなくなるからである。

このことがらｈ！Ｊ（ｌｌａ）及び下型（ｌｌｂ）から
なる一対の型（１１）において、溝（１４）としてピッ
チ間隔などが同一のものを採用する必要はなく、例えば
上型（ｌｌａ）と下型（ｌｌｂ）の溝（１４）を適宜異
なるもので構成し、上型（ｌｌａ）と下型（ｌｌｂ）へ
のセラミック材料（２０）との摩擦力を調整してもよい
。

上記の各実施例においては、型（ｌ］）を構成している
上型（ｌｌａ）及び下型（ｌｌｂ）の該当する内面に、
溝（１４）を形成した例について説明したが、これら溝
（１４）は上型（Ｉｌａ）の該当する面あるいは下型（
ｌｌｂ）の該当する面のみに形成して実施してもよい。

（発明の効果） 以Ｅ説明した通り、本発明においては。

「主として耐熱無機質繊維と耐火性粉末と無機結合材か
らなるセラミック材料（２０）を成形するための少なく
とも上型（ｌｌａ）　、下型（Ｉｌｂ）に分割されてな
るプレス用型において 上型（ｌｌａ）または下型（ｌｌｂ）の少なくともいず
れか一方のセラミック材料（２０）が接する面の少なく
とも一部に、幅及び深さか０．０５ｍ１〜０．２會■で
、ピッチ間隔がＯ，Ｉｓ■〜０．４■醜の多数の溝（１
４）を、上型（ｌｌａ）または下型（ｌｌｂ）の移動方
向と平行に形成したことを」にその特徴かあり、これに
より、型の所定面に空気溜りが形成させると同時に、セ
ラミック材料（２０）と型との窄擦を軽減することのて
きる溝（１４）を設けて、セラミック成形体を１造する
のに適した型（１１）を、Ｍ単な構造によって提供する
ことができるのである。

特に、本発明に係る型（１１）においては、上型（Ｉｌ
ａ）または下ｇ！（ｌｌｂ）の該当する内面に溝（１４
）を形成したものであるから、セラミック材料（２０）
の型押し時、型抜きおよび成形体取出し時等に発生する
摩擦力を極力少なくすることかできるものである。これ
によって、欠陥のないセラミック成形体か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る型を採用したプレス成形装置の断
面図、第２図は本発明に係る型を示すもので第１図のＩ
−Ｉ線に沿ってみた部分拡大断面図、第３図〜第５図の
それぞれは第１図に示したプレス成形装置の要部を示す
ものであって、セラミ・ツク材料から所望形状の成形体
を形成する状態を順に示した部分断面図である。 符　　　号　　の　　説　　明 ＋１−・・型、Ｉｌａ　−上型、Ｉｌｂ・・・下型、１
４−・・溝、１５・・・空気溜り、２０・・・セラミッ
ク材料。 以　　　　ヒ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 主として耐熱無機質繊維と耐火性粉末と無機結合剤から
   なるセラミック材料を成形するための少なくとも上型、
   下型に分割されてなるプレス用型において、 前記上型または下型の少なくともいずれか一方の前記セ
   ラミック材料が接する面の少なくとも一部に、幅及び深
   さが０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍで、ピッチ間隔が０．１
   ｍｍ〜０．４ｍｍの多数の溝を、前記上型または下型の
   移動方向と平行に形成したことを特徴とするセラミック
   成形用型。