JPH03120005A - スリップキャスト成形法 - 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１ 本発明はセラミック原料あるいは焼結原料等の粉末原料
の成形方法であるスリップキャスト成形法に関する。

［従来の技術］ セラミック製部品の製造工程における原料粉末の成形工
程には、射出成形法が量産性や寸法精度の点で優れてい
るので良く用いられる。しかしながら、ボートライナな
どの管状部品は、射出成形法では製造できないなめ、ス
リップキャスト法が用いられる。

スリップキャスト法は原料粉末を分散媒である液体中に
懸濁させた泥しよう（スリップ）を、石膏型などの吸水
性のある型に流し込み、分散媒を望に吸収させ、目的と
する形状の成形体を作製する方法である。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ しかしながら、スリップキャスト法では、成形体を乾燥
させるに際して、成形体内に残留する液分の減少により
、成形体の収縮を伴うこと、成形体内部で密度の不均一
な部分が生ずることなどがら、焼成後の成形体に十分な
寸法精度がｔ）られないという間組点がある。

スリップキャスト法において、寸法精度を向上するため
の提案としては、例えば特開昭６１−１６９２０６号公
報記載の発明があり、この提案では液透過性材料と弾性
材料からなる成形型を用い、スリップを鋳込んだ後、弾
性材料側がらは圧縮応力を負荷すると共に液通過性材料
側を減圧にして成形体の密度を均一にするものである。

しかしながら、前記提案においては、成形型全体を収容
する密閉室の他、加圧装置および減圧装置などを要し、
装置が極めて大掛がりになるという欠点がある。

かかる手法を用いずに成形体をより均一なものとするた
めにには、スリップの分散状態を極めて安定にしなけれ
ばならない。スリップの分散状態の安定化のためには、
周囲の温度、湿度、スリップの粘度、ＰＨなど多くの条
件の最適値を求めるため、多くの実験を必要とし、スリ
ップの分散が常に同じ状態で成形体を得ることは実際に
は困難である。

さらに、成形体を得た後、ＣＩＰ（冷間静水圧加圧）を
行う場合、ＣＩＰに必要なゴム膜は、複雑形状品や管状
品ではゴム膜を被覆できず、例えばポリアクリル酸樹脂
のようなものをコーティングしている。しかし、このよ
うなコーティングの塗布方法や乾燥時間が適切でないと
、欠陥の原因になりやすいという問題があり、その上コ
ーティング膜の乾燥および除去に時間を要するという欠
点があった。

本発明はボートライナ等の管状部品の成形体を得るに際
して、前記のごとき問題点を解決すべくなされたもので
あって、寸法精度の優れた成形体が得られ、かつ得られ
た成形体にｃＩＰに必要なゴム膜の脱着が簡単にできる
スリップキャスト成形法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のスリップキャスト成形法は、低融点合金からな
る中子と吸水性材料からなる外型を用いて成形型を造型
する工程と、前記成形型に分散液中に原料粉末を懸濁さ
せたスリップを注入する工程と、前記外型に前記スリッ
プ中の前記分散液を吸収させ前記中子の外周に前記原料
粉末からなる成形体を形成した後前記外型を取外し乾燥
する工程と、前記中子を残した状態で前記成形体にゴム
膜を被覆し冷間静水圧加圧する工程と、前記中子と前記
成形体を少なくとも前記低融点合金の溶融温度以上で加
熱して前記中子を溶融除去する工程とからなることを要
旨とする。

中子に用いられる低融点合金の融点は、１５０℃前後で
あることが望ましく、例えば鉛または錫の多元共晶を利
用したもので、Ｐｂ−３ｎ系、ｐｂ−Ｂｉ系、５ｎ−Ｂ
ｉ系等を用いることができる。

また、外型に用いる吸水性材料としては、石膏等が用い
られる。

成形の対象となる原料粉末はセラミック粉末のみならず
、Ｆｅ粉等の金属粉末も成形の対象となる０分散液とし
ては水、エタノール、ベンゼン等を用いることができる
。

［作用］ 低融点合金からなる中子と吸水性材料からなる外型を用
いて成形型を造型する工程により、成形型の中に成形体
の形状をしたキャビティが形成される。この成形型に分
散液中に原料粉末を懸濁させたスリップを注入する工程
により、成形型の中のキャビティにスリップが充填され
る。

キャビティに鋳込まれたスリップ中の分散液が外型に吸
収されると、原料粉末は固化し中子の外周に原料粉末か
らなる成形体が形成される。成形体が形成されたら外型
を取外し成形体を中子と共に乾燥する。

中子を残した状態で成形体にゴム膜を被覆するので、ゴ
ム膜を容易に被覆することができる。中子と共にゴム膜
を被覆した成形体は冷間静水圧加圧する工程により、さ
らに密度の高い成形体となる。

続いて中子と成形体を少なくとも低融点合金の溶融温度
以上で加熱することにより、中子が溶融除去されて、成
形体が完成する。

［実施例］ 本発明の実施例を比較例と共に説明し、本発明の効果を
明らかにする。

（実施例） 第１図は本発明に用いられる成形型の断面図を示す。第
１図において、融点１５０℃の低融点合金で作製した中
子１を石膏製の外型２にセットして、ボートライナ形状
のキャビティ３を形成しな。

次いで、濃度８０重旦２≦のチタン酸アルミニウムで粘
度が１５０±１０１１１７）ｍｓ、ｐＨが８．５±０．
１のスリップを外型に設けられた注入口４よりキＡ・ビ
デイー３内に注入した。２時間後に外型２を外したとこ
ろ中子１の外周に成形体６が形成された。この成形体６
を中子１と共に１０時間加湿乾燥した後、さらに２０時
間５０℃の炉内で乾燥した。　続いて、第２図に示すよ
うに、成形体６の外側に薄いゴム膜５を密着させ、冷間
静水圧加圧を行った。そのｔ＆　３００℃の炉内に１時
間放置して中子１を溶融除去して成形体６を得た。

成形体６は、さらに１５５０°Ｃで５時間焼成を行って
、ボートライナとした。この方法で内径３０＋１１１１
１のボートライナを３０個作製し、内径および真円度を
測定し、内径の平均と標準偏差を求めた。

（比較例１） 比較例１として、中子１を発泡ウレタンで作製し、実施
例と同様の方法で中子１の外周に成形体６を形成した。

実施例と同じ条件で乾燥した後中子１を除去し、ＣＩＰ
を行わずに実施例と同じ条件で焼成した。この比較例１
の方法で実施例と同様に内径３０ｎ＋ｍのボートライナ
を３０個作製し、内径および真円度を測定し、内径の平
均と標準偏差を求めた。

（比較例２） 比較例２として、中子１を発泡ウレタンで作製し、実施
例と同様の方法で中子１の外周に成形体６を形成しな。

実施例と同じ条件で乾燥した後中子１を除去し、成形体
６にポリアクリル酸樹脂をコーティングしてＣＩＰを行
い、５００℃の炉に入れてコーティングを除去後、前記
２例と同様に焼成した。この比較例２の方法で実施例と
同様に内径３０ｍｎのボートライナを３０個作製し、内
径および真円度を測定し、内径の平均と標準偏差を求め
た。

以」−の実施例および比較例で得られた結果を、第１表
に示す。

第　　　　　１　　　　　表 第１表から知られるように、比較例１ではＣＩＰを施さ
なかったので、内径が大きく収縮しており、その上標準
１０差および真円度において劣る。

また、比較例２はＣＩＰを施したので内径の収縮は少な
かったものの、標準偏差および真円度がやや大きい。

これに対して、本発明の実施例は内径の収縮が殆ど見ら
れず、標準偏差が小さくて真円度においても優れており
、本発明によれば寸法精度の優れた成形体のｆｊ）られ
ることか確認された。

［発明の効果］ 本発明のスリップキャスト成形法は、以上詳述したよう
に低融点合金からなる中子を用い成形型を造型してスリ
ップキャスティングを行い、中子の外周に成形体を形成
した状態で乾燥およびＣＩＰを施した後、少なくとも低
融点合金の溶＠温度以上で加熱して中子を溶融除去する
ものであって、寸法精度の優れた成形体を得ることがで
きる。また、従来のウレタン中子と比較して中子と接触
する内面が極めて滑らかであり、さらに自由度の高い形
状のものが作製可能である。また、自己崩壊性を持つ鰭
砂などと比べても内面の粗度および中子の除去のしやす
さにおいても本発明の方が優れている。その上、中子を
着けたままでゴム膜が脱着できるので、樹脂等のコーテ
ィングをする場合のように乾燥や除去の手間を要せず、
ＣＩＰを部用に行うとこができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いられる成形型の断面図、第２図は
中子の外周に形成された成形体にゴノ、膜を被覆した状
態の断面図である。 １・・・中子、２・・・外型、３・・・キャビティ、５
・・・ゴム膜、６・・・成形体第１ 中子 外型 キャビティ スリッブミ主入口 ゴム膜 成形体 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）低融点合金からなる中子と吸水性材料からなる外
   型を用いて成形型を造型する工程と、前記成形型に分散
   液中に原料粉末を懸濁させたスリップを注入する工程と
   、前記外型に前記スリップ中の前記分散液を吸収させ前
   記中子の外周に前記原料粉末からなる成形体を形成した
   後前記外型を取外し乾燥する工程と、前記中子を残した
   状態で前記成形体にゴム膜を被覆し冷間静水圧加圧する
   工程と、前記中子と前記成形体を少なくとも前記低融点
   合金の溶融温度以上で加熱して前記中子を溶融除去する
   工程とからなることを特徴とするスリップキャスト成形
   法。