JPH03153306A - セラミック押出成形品の製造方法及び製造装置 - Google Patents

セラミック押出成形品の製造方法及び製造装置

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JPH03153306A
JPH03153306A JP29133789A JP29133789A JPH03153306A JP H03153306 A JPH03153306 A JP H03153306A JP 29133789 A JP29133789 A JP 29133789A JP 29133789 A JP29133789 A JP 29133789A JP H03153306 A JPH03153306 A JP H03153306A
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Japan
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tip
mandrel
ceramic
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molded product
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JP29133789A
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Fujio Kawai
河合 富士夫
Daizo Kajiwara
梶原 大蔵
Sadamichi Ikeda
池田 定道
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、セラミック押出成形品の製造に関し、特に芯
体を有するか又はこれを有しないセラミック押出成形品
の製造方法及び装置に関する。
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題]従来、
セラミックの円柱、円筒、管体等を製造する際における
成形には、射出成形、押出成形、プレス成形等が採用さ
れていた。
しかしながら、従来の成形方法では、均質で、高寸法精
度で、高強度である等の優れた緒特性を有するセラミッ
ク押出成形品を効率的に製造することは困難であり、特
に細径孔を有するセラミック押出成形品を効率的に製造
することは困難であった。殊に外径5mm以下、内径0
.5mm以下で、真円度が高く、均質で、高度の寸法精
度を持つセラミック押出成形品を押出成形法で連続的に
製造することは不可能であった。
よって、そうしたセラミック押出成形品の効率的な製造
法の開発が望まれていた。
[課題を解決するための手段] 本発明者は前記課題を解決すべく鋭意研究の結果、芯体
を有するか又はこれを有しないセラミック押出成形品を
効率的に製造することに成功した。
すなわち、本発明は(1)セラミック押出成形品の製造
に際し、押出成形時にダイの中心部に金属線体、無機材
料綿体又は有機材料線像を連続的に供給し、同時にこれ
ら縁体を包囲するごとくしてセラミックペーストを連続
的に供給して、ダイ先端部から縁体を芯体とするセラミ
ックペースト押出成形品を連続的に導出し、次いでこれ
を乾燥することを特徴とするセラミック押出成形品の製
造方法、及び(2)先端部が円錐又は角錐形状で中心部
に線体導入用の貫通孔を有するマンドレルと。
該マンドレルを小空間を隔てて取り囲む先端部内壁が円
錐又は角錐形状のシース体と、シース体の先端に取着さ
れた口金チップとからなり、かつマンドレル先端部のテ
ーパーが内角40°以下、シース体の先端部の内面のテ
ーパーが内角90°以下であることを特徴とするセラミ
ック押出成形品の製造装置である。
上記発明においては、マンドレル先端部のテーパーが内
角40°以下、シース体の先端部の内面のテーパーが内
角90°以下であることが好ましく、この理由はマンド
レル先端部のテーパーが内角40°を越えるとセラミッ
クペーストの押出がスムーズに行われないためであり、
またシース体先端部の内面のテーパーが内角90°を越
えると、同様にセラミックペーストの押出がスムーズに
行われなく、空間部の下隅にセラミックペースが残留し
てしまうためである。
各テーパーは、特に好ましくはマンドレル先端部のテー
パー内角が30〜60°、シース体先端部のテーパー内
角が40〜15°である。
上記発明においては、得られた乾燥セラミック押出成形
品分そのまま製品として用いることもできるが、この覧
燥したセラミック押出成形品を200〜1800℃で加
熱処理することにより、製品を高強度化することもでき
る。
また、上記発明においては、乾燥したセラミック押出成
形品から芯体を引き抜いて中空孔を有するセラミック押
出成形品とすることもできる。
さらに、乾燥したセラミック押出成形品から芯体を引き
抜いた後、500〜1800℃で加熱することにより円
筒体のごとき貫通孔を有するセラミック押出成形品を製
造することもできる。
また、上記セラミック押出成形品の製造装置においては
、シース体先端部の壁に空気抜き孔を貫設することも好
ましく、これにより気泡を含むことのない均質組織のセ
ラミック押出成形品を製造することが可能となる。
従来の技術では、例えば押出成形で円筒体を成形する場
合には、押出成形機の成形吐出部に中心ビンを有する口
金を使用するが、この方法では、内径0.5mm以下の
セラミック円筒体を連続的に量産することは困難であっ
た。その理由の1つは、中心ビンが押出セラミックペー
ストとの接触摩擦抵抗により非常に消耗し易く、中心ビ
ンが細い場合には容易に切断されてしまうためである。
また、中心ビンを架橋するための、架橋部材がセラミッ
クペーストの均一な押出を邪魔する結果、成形品はその
相当部分に「巣」を生じ、均質なものとならない。
また、射出成形法で成形する場合には、金型の製作が困
難であり、仮に製作したとしても、中子の摩耗が激しく
、使用できるショット回数が少なく、金型化たりの生産
性が低下する。
本発明によれば、上記従来技術における欠点をすべて解
決し得るものである。
[実施例] 次に、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第1図は本発明の実施例装置の断面図、第2図は第1図
の要部拡大断面図を示す。
まず、撹拌羽根付き混線機(關梶原製作所製KM−25
型)にチタン酸バリウム微粉末(富士チタン工業翻製、
BT324)100重量部、メチルセルローズ粉末(信
越化学製「メトローズ60SH−4004(商品名))
5重量部を添加し、3分間混合し、これに界面活性剤(
日本油脂製、ニラサン・セラミゾールC−08>1.5
重量部、水17重量部を混合した液体を加え、1分間混
練する8次に、得られたペースト状の原料を真空土練機
(梶原製作所製、T K V −P 6 ’0型)の上
部ホッパーに投入し、シリンダー回転数1ORPM、真
空度740mm1−1gで混練し、出口より吐出した原
料を、再び該真空土練機の原料ホッパーに投入し、該操
作を6回繰り返し循環させる。
こうして得られた原料ペーストを室温にて、48時間放
置して熟成させ、次に熟成させた該原料ペーストを真空
成形機(梶原製作所製、TKV−S50型)に投入し、
第1図図示のごとく、真空成形機のストレーナ23を通
してセラミックペースト圧送部21から同図左方に図示
の本発明実施例装置のシース体上部のセラミックペース
ト導入口22に供給する。
本発明のセラミック押出成形品の製造装置は、第1図、
第2図(第1図の一部拡大図)図示のごとく、先端部が
円錐又は角錐形状で中心部に線体導入用の貫通孔を有す
るマンドレル1と、該マンドレルを小空間を隔てて取り
囲む先端部内壁が円錐又は角錐形状のシース体4と、シ
ース体の先端に取着された口金チップ6とから構成され
てなるものであり、かつマンドレル先端部のテーパーが
内角40゛以下、シース体の先端部の内面のテーパーが
内角90°以下としである。
なお図中、1はマンドレル、2は貫通孔、3はマンドレ
ル先端部、4はシース体、5はシース体先端部、6は口
金チップ、7はシース上部閉塞体兼マンドレル支持体、
8は冷却媒体収容部、81は冷却媒体導入口、82は冷
却媒体導出口、9はマンドレル高さ調整機構、10は空
気抜き細孔、11は空間部、20はセラミックペースト
、21はセラミックペースト圧送部、22はセラミック
ペースト導入口、23はストレーナ、30は縁体、31
はボビン支持枠、32は巻線、33は綴本導入ノズル、
40は縁体を内包するセラミック押出成形品である。
シース上部閉塞体兼マンドレル支持体7は、シ−ス体4
の上方にあってその外周部がシース体4に固定されてお
り、その内部貫通孔に設けられたねじ溝部を介して、マ
ンドレル1を支持している。
また、該支持体7はシース体4とマンドレル1との空間
部11に供給されるセラミックペースト20が装置上方
から外へ逃げ出すの阻止し、下方の口金チップ6からセ
ラミックペースト20が圧縮押出されるのを確保する役
割を果たす。
マンドレル高さ調整機構9は、シース体上部閉塞体兼マ
ンドレル支持体7の貫通孔のねし講と上部マンドレル外
周部に設けられたねじ部とにより構成され、マンドレル
1を回動することによりマンドレル1を上下動すること
によってマンドレル先端部3を上下動させて、口金チッ
プ6部におけるセラミックペースト20の供給量を調整
することを可能としたものである。
実施例1: 真空成形機のセラミックペースト圧送部21から押出さ
れたセラミックペースト20は、まず本発明装置のセラ
ミックペースト導入口22に入り、次いでマンドレル1
とシース体4との隔離空間部11を通ってそれらの先端
部(マンドレル先端部3、シース体先端部5)から芯体
30としての鋼線を内包した状態で、口金チップ6を介
して、連続的に押出される。鋼線30は本装置の上方に
設けられた線像ボビン支持枠31に支承された巻線32
から繰り出され、マンドレル1上部の線像導入ノズル3
3を介してマンドレル1内部の貫通孔2を通りマンドレ
ル先端部3から引き出される。
マンドレル先端部3の貫通孔は線像導入ノズル33と同
様に縁体外径より僅かに大きな内径としである。
以上のようにしてセラミックペースト20を第1図図示
の装置に供給し、その口金チップ6から中心部に直径0
.1mmの鋼線30を内包する、外径1mm、内径0.
1mmのセラミック押出成形品40を連続的に製造した
このセラミック押出成形品40を200mmの長さに切
断し、ロール上に載せて乾燥させて、真円度と寸法精度
の高いチタン酸バリウムセラミック押出細径円柱体を製
造した。
実施例2: 縁体30として、外径0.1mmの鋼線を、口金チップ
6として内径2mmのものを使用して、外径2 m r
nの円柱状セラミック押出成形品40を連続的に押出成
形した。これを長さ300mmに切断し、長さ15rn
の遠赤外線ヒータで加熱するベルトコンベア式乾燥炉の
コンベア上に載せて。
温度150℃、線速度3m/minで乾燥し、真円度と
寸法精度の高い鋼線を内包した円柱体を製造した。
これから鋼線30を引き抜き、内径0.1rom、外径
的2mm、長さ300mmの円筒体を得た。
これを焼成炉にて6時間かけて最高1290℃に昇温し
、それを3時間保持した攪、6時間かけて常温まで降温
させた。この操作により、外径1゜8mm、内径0.1
mm、長さ300mmの真円度と寸法精度の高いチタン
酸バリウムセラミックMI径円筒体が得られた。
[発明の効果] 以上に説明したとおり、本発明によれば、表面が平滑で
真円度と寸法精度の高い、中心部に芯材を有する柱状成
形品を連続的に製造することができる。これを乾燥又は
熱硬化性バインダーを使用した場合には゛、その熱硬化
により芯材を内包したセラミック柱状成形品を製造する
ことができる。
この芯材を抜き取るか、高温により芯材が熔融滴下ある
いは熱分解などによりセラミック柱状成形品と分離する
ことができる場合は芯材を内包したままで、焼成するこ
とにより、中空セラミック柱状焼成品を効率良く製造す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例装置の断面図、第2図は第1図
要部拡大断面図を示す。 1:マンドレル、2:貫通孔、 3:マンドレル先端部、4:シース体、5:シース体先
端部、6:口金チップ、7:ジース上部rP115体兼
マンドレル支持体、8:冷却媒体収容部、81:冷却媒
体導入口、82:冷却媒体導出口、 9:マンドレル高さ調整機構、 10:空気抜き細孔、11:空間部、 20:セラミックペースト、 21:セラミックペースト圧送部、 22:セラミックペースト導入口、 23ニストレーナ、30:芯体く線棒)、31:ボビン
支持枠、32:巻線、 33二線体導入ノズル、

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)セラミック押出成形品の製造に際し、押出成形時
    にダイの中心部に金属線体、無機材料線体又は有機材料
    線体を連続的に供給し、同時にこれら線体を包囲するご
    とくしてセラミックペーストを連続的に供給して、ダイ
    先端部から線体を芯体とするセラミックペースト押出成
    形品を連続的に導出し、次いでこれを乾燥することを特
    徴とするセラミック押出成形品の製造方法。
  2. (2)外径又は外幅10〜0.02mmのセラミック押
    出成形品の製造に際し、押出成形時にダイの中心部に直
    径3〜0.01mmの金属線体、無機材料線体又は有機
    材料線体を連続的に供給し、同時にこれら線体を包囲す
    るごとくしてセラミックペーストを連続的に供給して、
    ダイ先端部から線体を芯体とするセラミックペースト押
    出成形品を連続的に導出し、次いでこれを乾燥すること
    を特徴とするセラミック押出成形品の製造方法。
  3. (3)乾燥したセラミック押出成形品を200〜180
    0℃で加熱することを特徴とする請求項1又は2記載の
    セラミック押出成形品の製造方法。
  4. (4)乾燥したセラミック押出成形品から芯体を引き抜
    くことを特徴とする請求項1又は2に記載のセラミック
    押出成形品の製造方法。
  5. (5)乾燥したセラミック押出成形品から芯体を引き抜
    いた後、500〜1800℃で加熱することを特徴とす
    る請求項1又は2記載のセラミック押出成形品の製造方
    法。
  6. (6)先端部が円錐又は角錐形状で中心部に線体導入用
    の貫通孔を有するマンドレルと、該マンドレルを小空間
    を隔てて取り囲む先端部内壁が円錐又は角錐形状のシー
    ス体と、シース体の先端に取着された口金チップとから
    なり、かつマンドレル先端部のテーパーが内角40゜以
    下、シース体の先端部の内面のテーパーが内角90゜以
    下であることを特徴とするセラミック押出成形品の製造
    装置。
  7. (7)先端部が円錐又は角錐形状で中心部に線体導入用
    の貫通孔を有するマンドレルと、該マンドレルを小空間
    を隔てて取り囲む先端部内壁が円錐又は角錐形状のシー
    ス体と、シース体の先端に取着された内径11〜0.0
    22mmの口金チップとからなり、かつマンドレルの貫
    通孔の直径が先端部において3.3〜0.011mm、
    シース体の内径又は内幅が先端部において10〜0.0
    2mm、マンドレル先端部のテーパーが内角40゜以下
    、シース体の先端部の内面のテーパーが内角90゜以下
    であることを特徴とするセラミック押出成形品の製造装
    置。
  8. (8)シース体先端部の壁に空気抜き細孔を貫設してな
    ることを特徴とする請求項6又は7記載のセラミック押
    出成形品の製造装置。
  9. (9)口金チップとマンドレル先端部との距離を調整さ
    せるマンドレル高さ調整機構を設けてなることを特徴と
    する請求項6ないし8のいずれかに記載のセラミック押
    出成形品の製造装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005115505A1 (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Institute Of Whole Body Metabolism 中空針及びその中空針を利用した留置針
WO2024018111A1 (es) * 2022-07-21 2024-01-25 Exagres, S.A. Procedimiento y dispositivo para la fabricación de piezas cerámicas

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