JPH03118113A - セラミック成形体の抜型・運搬方法 - 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、泥しよう鋳込み成形法によりモールド内に形
成された中空筒状セラミック成形体を、変形、亀裂、割
れ等を生じさせずにモールド内から抜型し運搬する方法
に関する。

〔従来の技術〕

遠心力源しよう鋳込み成形法は、第５図に示すように、
石こうモールド等の吸水性モールド（１１）を金型モー
ルド（１２）に内嵌固定し両端開口部にドーナツ盤状差
材（１３，１３）を嵌着した成形用モールド（１０）を
、ターニングローラ（２０，・２０）上に水平担持させ
、ターニングローラ（２０，２０）の回転駆動により、
その成形用モールド（１０）に水平軸心を回転中心とす
る回転運動を与え、モールドの開口端に臨ませたホンバ
（３０）から鋳込まれた泥しようを、遠心力の作用下に
吸水性モールド（１１）の内周面に着肉させる方法であ
り、中空筒形状を有するセラミック成形体の製造方法と
して広く行われている。

成形用モールド（１０）内に着肉成形された中空筒状セ
ラミック成形体（Ｇ）は、モールドから抜型されたのち
、乾燥、仮焼、焼成処理の各工程を経て焼成品に仕上げ
られる。

成形用モールド（１０）から中空筒状セラミック成形体
（以下、単に「成形体」ともいう）（Ｇ）を抜型する作
業は、第６図に示すように、成形用モールド（１０）を
抜型作業台（Ｆ）上に水平載置し、モールドの一方の開
口端から押出し工具（８０）を用いてセラミック成形体
（Ｇ）を前方に押し出す方法、または第７図に示すよう
に、モールド（１０）を抜型作業台（Ｆ）上に直立載置
したうえ、そのモールドを上方に引上げてセラミック成
形体（Ｇ）を抜取る方法により行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

成形用モールド内に着肉成形されたままのセラミック成
形体は軟質脆弱であるので、モールドからの抜型作業、
および抜型されたセラミック成形体の次工程への移送・
架台への移し変え等の運搬作業においては、変形、亀裂
、破損等を生じさせないように細心の注意を必要とする
。その抜型・運搬等は、熟練者の慎重な作業により行わ
れているが、中空筒形状を有するセラミック成形体は、
中実形状を有するものと比べて、偏平・曲がり・割れ、
またはへアークラック（ヘアークラックは後工程で割れ
に進展する）等を生じ易く、また修復不可能な損傷を生
じることも少なくない。

セラミック成形体の抜型・運搬に関する上記困難は、薄
肉品、長さ７口径の比が大きいもの、あるいは小口径で
長尺のもの等に特に顕著である。

その対策として、例えばセラミック成形体の泥しよう鋳
込み成形における着肉量を多くして余肉量の大きい成形
体を形成し、抜型後の適当な段階、例えば仮焼処理後に
機械加工を加えて所定サイズの製品形状に削り出す方法
が行われることもある。

しかし、セラミック成形体の余肉量を多くした分だけ、
原料源しようの消費量の増加、着肉成形作業や乾燥処理
の長時間化、仮焼処理等における熱量消費や機械加工コ
ストの増大等の不利を余儀なくされる。

本発明は、中空筒状セラミック成形体の抜型・運搬に関
する上記問題を解決するためになされたものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、成
形用モールドの水平軸心を回転中心とする遠心力の作用
下に泥しようを着肉させて形成したモールド内の中空筒
状セラミック成形体の抜型・運搬方法であって、 成形用モールド内に形成されたセラミック成形体の中空
孔内に軟質フィルムのチューブを装入すると共に、その
チューブ内に水を注入したのち、モールドの回転を再開
し、遠心力の作用により、チューブ内の水をセラミック
成形体の内周面に押付けてそれと同心円状の水層を形成
し、ついで水層の内側空間内に冷媒を供給して水層を氷
結固化したうえ、セラミック成形体を氷結固化層との積
層一体物としてモールドからの抜型および運搬を行うこ
とを特徴としている。

以下、本発明について詳しく説明する。

本発明によれば、成形用モール、ド内の泥しようの着肉
により形成されたセラミック成形体は、モールドから抜
型されるに先立って、内周面側に水の氷結固化層が積層
形成される。

これを第１図〜第３図を参照して説明すると、まず第１
図に示すように、成形用モールド（１０）の片側端の蓋
材（１３）の開口（１４）からプラスチックフィルムの
チューブ（４０）をモールド内に装入し、セラミック成
形体（Ｇ）の中空孔内の全長に延在させ、そのチューブ
（４０）内に水（Ｗ）を注入する。チューブ（４０）は
セラミック成形体（Ｇ）の内径と路間等の径を有してお
ればよい。

チューブ（４０）の胴長はセラミック成形体（Ｇ）の胴
長より十分に長く、その両端の余長部分（４１゜４１）
はモールド内にずれ込まないように蓋材（１３゜１３）
の外部に引出しておく。フィルムチューブ（４０）は、
モールド内に注入される水とセラミック成形体との直接
接触を遮断する役目を有している。チューブ（４０）内
に注水した後、チューブの両端開口（４１，４１）はＣ
−リング等で閉塞してもよい。なお、チューブ（４０）
のフィルム材質は、例えばポリプロピレン、ポリエステ
ル等であってよい。

セラミック成形体（Ｇ）の中空孔内に延在させたチュー
ブ（４０）内に水（Ｗ）を注入したのち、ターニングロ
ーラ（２０，２０）の回転駆動を開始し、遠心力の作用
により、第２図に示すように、チューブ（４０）内の水
（Ｗ）をセラミ・ンク成形体（Ｇ）の内周面に押付けて
その内周面と同心円状の水層（Ｉ！、ｖ）を形成し、つ
いで、その水層（２−）の内側の空間内に冷媒を導入し
て水層（２Ｗ）を氷結させる。

冷媒による水層（４２ｗ）の冷却氷結は、例えば第３図
に示すように、モールド（１０）の片側端の開口（１４
）から冷媒給送管（５０）を内側空間内に適当な深さま
で挿入し、該給送管（５０）を介して冷媒（Ｃ）を導入
する方法により行うことができ、その空間内の大気を冷
媒（Ｃ）で置換すると共に、冷媒の連続的補給下に所定
時間保持することにより、セラミック成形体（Ｇ）の内
周面に、気泡等のない微密で強固な水の氷結固化層（ｉ
！、ｉ）が形成される。氷結固化層（２１）の層厚は例
えば３〜１０ｍｍであってよい。なお、上記冷媒の選択
は任意であるが、入手容易で安価にして効果的な冷媒の
例として、液体二酸化炭素または固体二酸化炭素（ドラ
イアイス）を冷媒源とする冷炭酸ガスが挙げられる。

上記のようにセラミック成形体（Ｇ）の内周面に水の氷
結固化層（ｆｉ）を形成したのち、モールドの回転を停
止し、セラミック成形体（Ｇ）を氷結固化層（ｆｉ）と
の積層一体物としてモールドからの抜型を行う。その抜
型作業は、前記第６図や第７図に示したごとく常法に従
って行えばよい。

モールドから抜型されたセラミック成形体（Ｇ）は、乾
燥工程に付されるまでの間、第４図に示すように、成形
体内周面に形成された水の氷結固化層（ｆｉ）との積層
一体物として取扱われる。

モールドからの抜型およびその後の運搬・保管過程にお
ける氷結固化層（Ｉ！、ｉ）の融解を防止し固結状態を
保持するために必要に応じて、氷結固化層（ｆｉ）の内
側空間内にドライアイスを適量投与して氷結固化Ｊｉ（
Ｉ！、ｉ）の保冷を行うようにするとよい。

セラミック成形体（Ｇ）の内周面に積層形成された水の
氷結固化層（ｆｉ）は、セラミック成形体（Ｇ）の補強
層として機能し、抜型・運搬過程におけるセラミック成
形体の偏平・曲がり等の変形、および変形にともなうヘ
アークラック、あるいは割れ、欠損等に対する抵抗性を
付与する。

なお、セラミック成形体（Ｇ）は氷結固化層（ｌｉ）か
らの伝導伝熱による冷却作用をうけるため、抜型後の運
搬・保管時に大気との接触により成形体の端面ないし外
側周面に結露を生じる場合がある。その付着水分により
成形体の表面層の軟弱化とそれに伴う成形体の取扱いの
困難化あるいは成形体表面の潰れ・変形等をきたすおそ
れがあるような場合には、成形体を適当なフィルムチュ
ーブ等で被包密封して大気との接触を遮断するようにす
ればよい。

氷結固化層（ｆｉ）の融解処理は、セラミック成形体（
Ｇ）を乾燥処理するに先立って行われる。

その融解処理は、大気中での自然放置により、または加
温下に行えばよい。氷結固化Ｎ（ｊ２ｉ）を融解除去し
た後の成形体（Ｇ）の乾燥、および仮焼、本焼成処理等
は常法に従って行われる。

〔実施例］ １　セラミ・・り　　　の　　： （１）泥しよう アルミナ粒子（平均粒径：０．７μＩＩＩ）・・・１０
０重量部ピロリン酸ソーダ（解膠剤）　　　・・・０．
５重量部水（固形分１００重量部に対し）　　・・・２
０重置部（ｉｉ）遠心鋳込み成形 第５図の遠心鋳込み成形装置において、回転速度４５０
ｒｐｍのモールド回転下に約１０分間を要して中空筒状
セラミック成形体（外径：　５０ｍｍ、肉厚：２ｍｍ＋
長さ７　５００ｍｍ）を着肉成形する。

■　−の／　＝ モールドの遠心回転停止後、モールド（工０）の蓋材（
１３）の開口からポリプロピレン樹脂フィルムのチュー
ブ（４０）　　（直径：　４５ｍｍ、長さ：　９００ｍ
ｍ。

肉厚：　　０．１ｍｍ）を装入し、チューブの両端の余
長部分は蓋材（１３）の外部に引出しておき、そのチュ
ーブ（４０）内に水（約３２０ｇ）を注入する。モール
ドの回転を再開し、４５０ｒｐｍの回転速度でセラミッ
ク成形体の内周面に水層を形成すると共に、その内側空
間内に冷媒給送管（５０）を介して冷炭酸ガス（約−４
０″Ｃ）を導入することにより水層を氷結固化させた（
第１図〜第３図）。氷結固化層（βｉ）の層厚は約５ｍ
ｍである。

■　セラミ　り　　　の　刑： 氷結固化層を形成したのち、その内側空間内に保冷用ド
ライアイス塊を少量投与してチューブの両端開口を封止
したうえ、直ちに第６図と同じようにモールドを抜型作
業台（Ｆ）上に水平載置して押出し工具（８０）により
、セラミック成形体を氷結固化層との積層一体物として
抜型した。

■　　　　　　の　”および　　　の　　：抜型後、セ
ラミック成形体と氷結固化層との積層物を所定の架台上
に直立載置し、チューブの両端の封止を解き、内側空間
内に温風（約４０°Ｃ）を吹込みながら氷結固化層を融
解させた。融解生成した水は成形体に接触しないように
、架台に設けられた排水溝を介して排出した。氷結固化
層の融解・消失後、成形体をそのまま自然放置すること
により乾燥を行った。

上記セラミック成形体の抜型から乾燥に到るまでの間、
変形、破損、亀裂等を生じさせることなく所定の処理が
達成された。

また、乾燥処理されたセラミック成形体を仮焼（８００
°（ｘｌＨｒ）、および本焼成処理（１６００″Ｃ×Ｉ
Ｈｒ）を施し焼成品に仕上げ、他方比較例として氷結固
化層の積層形成を行わない点を除いて上記実施例と同一
の工程と条件である従来法による焼成品を得た。各焼成
品から試験片（３Ｘ　４　Ｘ４０．ｍｍ）を切出して三
点曲げ試験（スパン距離：３０ｍｍ）に付した結果、発
明例及び比較例ともに約３０ｋｇ／ｍ１と両者は同時の
強度を示した。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、モールド内に着肉成形された中空
筒状セラミック成形体は、その内周面側に補強層として
形成された水の氷結固化層との積層一体物として抜型お
よび運搬が行われるので、取扱いが容易であり、抜型・
運搬等の作業能率が大きく高められると共に、成形体に
変形、欠損、ヘアークラック等を生じさせることなく、
所定の処理を達成することができ、従って製造歩留りの
向上、製品品質の改善・安定化等に大きな効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示す軸方向断面説明
図、第４図は抜型されたセラミック成形体と氷結固化層
との積層体の例を示す軸方向断面図、第５図は遠心力源
しよう鋳込み成形の軸方向断面説明図、第６図、第７図
はセラミック成形体の抜型方法を示す断面説明図である
。 １０：成形用モールド、１１：吸水性モールド、１３：
Ｍ材、２０：ターニングローラ、３０：泥しようホッパ
、４０：フィルムチューブ、５０：冷媒給送管。 Ｇ：セラミック成形体、！−＝水層、！ｉ：水の氷結固
化層、 ：冷媒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ターニングローラ上に水平担持された成形用モール
   ド（以下、「モールド」）の水平軸心を回転中心とする
   遠心力の作用下にモールド内周面に泥しようを着肉させ
   て形成した中空筒状セラミック成形体（以下、「セラミ
   ック成形体」）をモールドから抜型し運搬する方法であ
   って、 モールド内に形成されたセラミック成形体の中空孔内に
   軟質フィルムのチューブを装入すると共に、そのチュー
   ブ内に水を注入したのち、モールドの回転を再開し、遠
   心力の作用により、チューブ内の水をセラミック成形体
   の内周面に押付けてそれと同心円状の水層を形成せしめ
   、ついで水層の内側空間内に冷媒を供給して水層を氷結
   固化したうえ、セラミック成形体を氷結固化層との積層
   一体物としてモールドからの抜型および運搬を行うこと
   を特徴とするセラミック成形体の抜型・運搬方法。