JPH0238078B2 - Funtaiatsushukuseikeiyonokanagata - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、粉体を圧縮成形する際に用いる金型
に関し、更に詳しくは、被圧縮粉体の充填空間内
を減圧可能として有機バインダーを用いることな
く粉体を圧縮成形できるようにした金型に関す
る。

［従来の技術］ 粉体の圧縮成形は、通常、ダイスと該ダイスに
嵌入する上下パンチとを有する金型内に、かなり
の量の有機バインダーを含有する粉体ペレツトを
充填し、プレス機で加圧することによつて行われ
る。

しかし粉体に添加する有機バインダーは、粉体
を所定形状に成形するためにやむをえず用いてい
る粉体結合材料であり、焼成前に加熱除去される
謂わば「異物」とでもいうべき性質のものであ
る。従つてバインダーの使用量を極力少なくする
ことが望ましい。バインダー無しで成形できれ
ば、焼成前のバインダーの加熱除去工程が不要と
なり、成形後に直ちに焼成できるから省エネルギ
ー化と製造工数の削減を図ることができる。また
焼成雰囲気によつては、例えば還元性雰囲気や真
空雰囲気などで焼成する場合にはバインダーを入
れたくない場合が多い。

バインダーをほとんど使用しないで成形する技
術として、減圧下での粉体圧縮成形がある。これ
は、金型全体を開閉可能な構造の気密容器内に収
納し、金型内に粉体を充填した後、気密容器内を
真空ポンプによつて減圧し、プレス機を作動させ
て加圧成形する技術である。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが従来の減圧下での圧縮成形技術は、金
型全体が気密容器内に収納されるから、粉体の金
型内への充填や金型からの成形体の取り出しは、
その都度、気密容器を開いて行わねばならない。
このため気密容器の構造が複雑化し、また大型化
するし、通常のプレス機には使用できず特殊構造
のものが要求され、必要な設備が非常に高価なも
のになるという欠点がある。

また１回の成形サイクル毎に気密容器を閉じて
真空引きする必要があるが、気密容器内の容積が
大きいため、排気容量が大きく真空系も大容量の
ものが必要となるし、成形する際のサイクルタイ
ムが長くなり、コストアツプにつながるという欠
点もある。

更に磁場プレス成形技術などを取り入れようと
すると、気密容器等が非常に大きくなり上記のよ
うな欠点は一層甚だしくなる。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、従来のプレス機にそのまま適用でき真
空系の設備も比較的小容量のもので済み、成形の
サイクルタイムを短くでき、バインダーを全く使
用しないで、あるいはほんの微量のバインダーを
用いるだけで充分成形できるような粉体成形用の
金型を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成できる本発明は、基本
的には従来同様、ダイスと、該ダイスに嵌入する
上下パンチとを組み合わせた粉体圧縮成形用の金
型である。

本発明の特徴は、上下パンチとダイスとの間隙
部にシール部を形成するとともに、それら両パン
チのいずれか一方もしくは双方とダイスとの間隙
部と外部との間を連通する排気路を形成して、被
圧縮粉体の充填空間内を減圧可能とした点にあ
る。

本発明の特徴は、これら金型の内部空間を気密
可能な構造とするとともに、その内部を減圧可能
に構成した点にある。

ここでシール部としては、両パンチの側面（ダ
イス内面と対向する部分）にＯリングシールを嵌
め込むような構成が望ましい。排気路は主として
貫通孔からなり、パンチ側に形成してもよいし、
ダイス側に形成してもよい。特に体積が大きい成
形体や圧縮方向に長い成形体の場合には、上下両
パンチにそれぞれ排気路を形成するのが望まし
い。

［作用］ ダイスと、該ダイスに嵌入する上下パンチによ
つて形成される被圧縮粉体の充填空間内は、部材
同士の間隙部がシールされているため密閉構造と
なる。上下パンチのいずれか一方もしくは双方と
ダイスとの間隙部で開口し外部と連通する排気路
に真空ポンプを接続し、真空引きすることによつ
て前記被圧縮粉体の充填空間内を減圧できる。こ
の状態でプレス機により上下パンチに押圧力を印
加すれば、バインダー無しに、あるいはほんの微
量のバインダーの添加により粉体を成形すること
ができる。

［実施例］ 添付図面は本発明にかかる粉体圧縮成形用の金
型の一実施例を示す説明図である。この金型は、
基本的には従来技術と同様、ダイス１０と、該ダ
イス１０に嵌入する上パンチ１２および下パンチ
１４とを有する。上パンチ１２および下パンチ１
４は、それらの側面の前記ダイス１０と対向する
部分に環状の溝が形成され、その溝内にＯリング
シール１６がやや突出するように嵌め込まれる。
これによつて両パンチ１２，１４とダイス１０で
囲まれた部分（被圧縮粉体１８の充填空間）内が
密閉可能となる。そしてそれらＯリングシール１
６の設置個所よりも中心寄りの位置に同様に環状
の溝２０が形成され、該環状の溝２０内でパンチ
１２，１４内に形成した貫通孔２２の一端が開口
し、他端がダイス１０の外方にて開口して排気口
２４が取り付けられて排気路が構成される。両排
気口２４にはホース等が取り付けられ、破線で示
すように真空ポンプ２６に接続される。つまり真
空ポンプ２６によつて真空引きすることによつて
被圧縮粉体１８の充填空間内は環状の溝２０およ
び貫通孔２２を通つて排気され、減圧できるよう
に構成されている。

この金型を用いた粉体成形動作は次の如くであ
る。上パンチ１２を引き抜き、ダイス１０と下パ
ンチ１４によつて形成される空間に被圧縮粉体１
８を所定量充填する。ここで使用する被圧縮粉体
１８は、バインダーを全く含まないか、もしくは
極く僅かの量のバインダーを含む粉体である。そ
の後、上パンチ１２をダイス１０内に嵌入する。
この時、Ｏリングシール１６によつて被圧縮粉体
１８の充填空間内とその外部とは隔離されるか
ら、真空ポンプ２６で真空引きすることによつて
前記充填空間内を減圧状態にすることができる。
その状態でプレス機により押圧力を印加し粉体１
８を所定形状に圧縮成形するのである。

ところで通常のプレス成形ではスプリングバツ
クと呼ばれる現象が生じ、成形体表面に微小なク
ラツクが入ることである。スプリングバツクと
は、加圧力を解除した後の成形体の変形現象であ
り、その主原因は粉体内に含まれる圧縮されたガ
ス体の復元力によるものと考えられている。しか
し本発明では減圧下で成形するため、ガス体が粉
体内に含まれることはほとんどなく、そのためス
プリングバツクによる様々な障害の発生を完全に
防止できる。

以上の説明から明らかなように、本実施例のよ
うな金型を用いるだけで、従来のプレス機をその
まま用いて減圧下での粉体の圧縮成形が可能とな
る。ダイス１０と上下パンチ１２，１４との間隙
部の大きさによつては、被圧縮粉体１８が大量に
貫通孔２２内に入り込む虞れがあるが、そのよう
な場合には該貫通孔２２が開口している環状の溝
２０内に濾布などを取り付けて該濾布を介して真
空引きすればよい。濾布が目詰まりを起こしたな
らば、その時点で交換すれば良いことになる。

以上本発明の好ましい一実施例について詳述し
たが、本発明はかかる構成のみに限定されるもの
でないこと無論である。本実施例ではシール部を
パンチ側に設けているが、ダイス側にＯリングシ
ール等を嵌め込むような構成としてもよい。また
真空引きするための排気路も、上記実施例ではパ
ンチ側に設けているがダイス側に形成してもよ
い。また圧縮方向の距離が短い成形体を得る場合
には、上下パンチのいずれか一方のみに貫通孔を
形成したような構造としてもよい。

［発明の効果］ 本発明は上記のようにパンチとダイスとの間隙
部にシール部を形成して金型内部を気密可能な構
造とし、パンチとダイスとの間隙部と外部との間
を連通する排気路を設けた構成であるから、粉体
圧縮成形時に金型内部空間を減圧状態にし、バイ
ンダーなしであるいは極く僅かのバインダーの使
用で良好な成形体を得ることができ、スプリング
バツクによる悪影響を排除できるという優れた効
果を有する。

また本発明では、減圧する空間が必要最小限度
の狭い領域であるから、真空系の負担が軽く、設
備コストの低減を図ることができるし、成形のサ
イクルタイムを短縮でき、生産性が大幅に向上す
るという効果もある。

更に本発明によれば従来のプレス成形装置にお
いて金型のみを交換すればよく、プレス機等はそ
のまま使用できるため設備費の負担が増大しない
し、磁場プレス装置等へもそのまま対応できると
いう利点もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る粉体圧縮成形用の金型の一
実施例を示す説明図である。 １０……ダイス、１２……上パンチ、１４……
下パンチ、１６……Ｏリングシール、１８……被
圧縮粉体、２０……環状の溝、２２……貫通孔、
２４……排気口、２６……真空ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ダイスと、該ダイスに嵌入する上下パンチと
   を有する金型において、両パンチとダイスとの間
   隙部にシール部を形成するとともに、上下パンチ
   のいずれか一方もしくは双方とダイスとの間隙部
   と外部との間を連通する排気路を形成して、被圧
   縮粉体の充填空間内を減圧可能にしたことを特徴
   とする粉体圧縮成形用の金型。 ２ シール部として両パンチの側面にＯリングシ
   ールが取り付けられ、排気路がパンチ内部に形成
   されている特許請求の範囲第１項記載の金型。