JPH03162503A - 泥しょう鋳込成形装置 - 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、ファインセラミックスや各種金属の焼結製品
を製造する技術に係わり、特に、焼結に先立つ原料粉末
の成形方法に関するものである。

「従来の技術」 ファインセラミックスや各種金属の焼結製品を製造する
場合、焼結に先立って原料粉末を製品の形状に戒形する
のであるが、それら原料粉末を成形する方法として、泥
しょう鋳込成形法が従来より知られている。これは、原
料粉末を水分を含む泥しよう（スラリー）となしてモー
ルド内に鋳込んだ後、泥しよう中の水分を除去すること
で戒形を行うものである。この場合、スラリー中の水分
の除去は、泥しよう自身の圧力により自ずとなされるよ
うにしていることが一般的であるが、板状の成形体を成
形する場合等においては、Ｍ２図に示すように、ダイス
１およびパンチ２，３から構成されるモールド４内に充
填しＩ；泥しょう５にラム６により圧縮力を加え、バン
チ２に形或した多数の孔７・・・を通して排水を行うフ
ィルタープレス法も行なわれている。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、泥しよう自身の圧力により水分を除去する従
来の泥しょう鋳込成形法では、均質な高密度成形体が得
られ難いものであり、このため、成形体の乾燥収縮が大
きくて乾燥時に割れが生じることがあるばかりでなく、
特にファインセラミックスの焼結製品を製造する場合に
あっては焼或温度を十分に高くする必要があり、このた
め、微細な焼結組織を形戊させることが困難であって最
終焼結製品の強度、靭性を十分に高めることができない
、という問題がある。

このことは、第２図に示したフィルタープレス法ではあ
る程度は改善されるが、フィルタープレス法では板状の
成形体しか成形できないという不具合がある。

また、従来の方法では、中子の離型が困難であることか
ら中空形状の成形体を成形し難いものであるし、仮に中
空形状の成形体を成形した場合には肉厚方向の密度分布
が均一とならないのでａ或時にクラックが発生しやすい
、という問題もありＩこ　。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、均質かつ
高密度の成形体が得られるとともに中空形状の成形体を
成形し得る有効な泥しょう鋳込成形方法、およびその方
法を実施する際に用いて好適な装置を提供することを目
的としている。

「課題を解決するための手段」 本発明方法は、ファインセラミックスや各種金属の焼結
製品の原料粉末を泥しようとなし、その泥しようをモー
ルドに鋳込んだ後に泥しよう中の水分を除去して成形体
を成形する泥しよう鋳込成形方法であって、前記モール
ドを水分が透過し得る多孔質材料によって形成しておく
とともに、そのモールドの内部に弾性変形可能な中空の
ゴム型を配し、前記モールドとゴム型との間に前記泥し
ようを鋳込んだ後、ゴム型の内部を加圧してゴム型を膨
張させることにより、泥しよう中の水分を前記モールド
を通して除去することを特徴とするものである。

また、本発明装置は、ファインセラミックスや各種金属
の焼結製品の原料粉末の泥しようから成形体を成形する
ための泥しょう鋳込成形装置であって、泥しよう中の水
分が透過し得る多孔質材料からなるモールドと、その内
部に配置される弾性変形可能なゴム型と、そのゴム型の
内部に加圧流体を加圧供給してゴム型を膨張させるため
の加圧装置とを具備してなることを特徴とするものであ
る。この場合、ゴム型の内側にこのゴム型を保持するた
めのガイドチューブを配するとともに、このガイドチュ
ーブに前記加圧流体が通過し得る透孔を形成しておき、
このガイドチューブの内部に前記加圧流体を加圧供給す
るように構成することが好ましい。

「作用」 本発明方法では、ゴム型の内部を加圧することでゴム型
を弾性変形させて膨張させ、このゴム型によって泥しよ
うに対して内側から静水圧を作用させ、これによって泥
しよう中の水分をモールドを通して排水する。すなわち
、泥しようを濾過圧密させる。

また、本発明装置では、加圧装置が加圧流体をゴム型の
内部に加圧供給してゴム型を膨張させることにより、泥
しようを内側から加圧し、泥しよう中の水分を多孔質材
料からなるモールドを通して排水する。ゴム型に対する
加圧を停止すれば、ゴム型は自身の弾性により自ずと収
縮する。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

第１図は、有底円筒状すなわち略コップ状の中空成形体
を成形するための装置の全体概略構成を示す立断面図で
あって、図中符号１１はモールド、ｌ２はこのモールド
１１を外側から保持する外枠、ｌ３はモールド１１内の
中心位置に配されたゴム型であり、このゴム型１３の外
面とモールドｌ１の内面との間が、泥しよう（図示せず
）が鋳込まれる鋳込空間ｌ４とされている。

また、符号１５はゴム型１３の内部に配されているとと
もに多数の透孔１６・・・が形戊されているガイドチュ
ーブ、１７は外枠ｌ２に対して固定されてモールド１ｌ
上部の開口部を塞ぐ押え板であり、この押え板１７の中
心部に上記ガイドチューブ１５の上端部が固定されてい
る。

上記のモールド１ｌは、泥しよう中の水分が透過し得る
多孔質材料から形戊され、このモールドｌ１を透過した
水分は、外枠１２の底面に形戊されている排水溝１８お
よび排水孔１９を通って外部に排出されるようになって
いる。

また、上記ゴム型１３は、下端が閉じられているととも
に上端部に７ランジ部２０を有するもので、そのフラン
ジ部２０が外枠１２の上面と押え板１７との間に挾持さ
れ、かつ内部に配されたガイドチューブｌ５によりモー
ルド１１内に保持されるようになっている。

さらに、上記押え板１７には、上記ガイドチューブ１５
に連通している透孔２１が形戊されており、その透孔２
１および油圧パイブ２２を通して油圧源装置２３（加圧
装置）からガイドチューブ１５内に圧油（加圧流体）が
加圧供給されるようになっている。そして、ガイドチュ
ーブ１５内に圧油が加圧供給されたときには、ガイドチ
ューブ１５に形或されている透孔１６・・・を通して油
圧がゴム型１３の内面に作用し、これによってゴム型１
３は弾性的に膨張するようになっている。

また、外枠１２およびモールド１１の底面中心位置には
それぞれ透孔２４，２５が連通して形戊され、それら透
孔２４，２５および泥しよう供給管２６を通して泥しよ
う供給源装［２７から鋳込空間１４内に泥しようが加圧
供給されるようになっている。

なお、上記の油圧パイブ２２の途中には弁２８および圧
力計２９が取り付けられ、また、上記の泥しよう供給管
２６の途中には弁３０および圧力計３１が取り付けられ
ている。

上記構成の装置により成形体を成形するには、まず、弁
２８を閉じておくとともに弁３０を開き、泥しよう供給
管２６を通して鋳込空間１４内に所定量の泥しようを所
定圧力で加圧供給する。この際、ゴム型１３はガイドチ
ューブ１５により内側から保持されているので、ゴム型
１３が泥しようの圧力によりつぶれてしまうことはない
。

鋳込空間１４内に泥しようが充填されると、泥しよう中
の水分はモールド１１に吸水されていき、モールドｌ１
の空孔内全体に水分が満たされるとその水分はモールド
１１から外枠１２内に流出し、排水溝ｌ８、排水孔ｌ９
を通って外部に排水される。この排水量は、泥しようの
濃度と鋳込圧力に依存するが、時間の経過とともに減少
していき、やがてモールド１１からの排水が停止し、泥
しようはケーキ状となる。

以上で予備成形が完了したので、次いで、本成形に移行
する。

すなわち、弁３０を閉じて弁２８を開き、油圧源装置２
３からガイドチューブ１５内に圧油を供給してその圧力
を徐々に高めていき、圧力計２９を監視してその圧力を
所定の設定値に保持する。

これにより、ゴム型１３はその全体が均等に膨張し、ケ
ーキ状となっていた予備成形体を内側から加圧する。し
たがって、予備成形体は内側から加わる静水圧により濾
過圧密され、予備成形体中に残っていた水分はモールド
１１内を透過して排水され、これによって高密度の成形
体が得られる。

成形が完了したら、油圧源装置２３を停止させて油圧の
供給を停止すれば、ゴム型１３は自身の弾性により収縮
して元の状態に自ずと復帰するので、押え板１７を開い
てゴム型１３をガイドチュープ１５とともにモールドｌ
ｌ内から取り出した後、モールド１１内から成形体を取
り出す。

上記の装置により上記の手順で成形を行うことにより、
従来の方法による場合に比して高密度でしかも肉厚方向
の密度が均一な良好の成形体を得ることができる。した
がって、このように成形された成形体では乾燥収縮が小
さく、乾燥時における割れが生じ難いものとなっている
し、成形体の保形強度も大きいのでモールドｌ１からの
成形体の離型が容易である。また、均質、高密度の成形
体が得られることから、特に、ファインセラミックスの
焼結製品を製造する場合にあっては、焼威温度を低く設
定することができ、その結果、ち密な組織を有する焼結
製品を得ることができる。

さらに、ゴム型ｌ３を収縮させることにより、成形体か
らのゴム型ｌ３の離型が容易であるから、中子を用いる
従来方法においては成形することが困難であったこの種
の中空形状の成形体を容易に成形することができる。

なお、上記実施例では、ゴム型ｌ３を膨張させるだめの
加圧装置として油圧源装置２３を採用したが、油圧に限
らず流体圧を利用するものであれば適宜の加圧装置が採
用できる。また、上記実施例では有底円筒状の成形体を
成形するものとしたが、モールドやゴム型の形状を変更
することによって、たとえば単なる円筒状等の適宜の中
空形状の成形体を戒形できることは勿論である。

「発明の効果」 以上で詳細に説明したように、本発明方法は、ゴム型の
内部を加圧してゴム型を膨張させることにより、泥しよ
うに対して内側から静水圧を作用させて泥しよう中の水
分を前記モールドを通して除去するので、高密度かつ肉
厚方向の密度が均一であり、また乾燥収縮が小さく、し
かも保形強度も大きくて離型が容易な成形体を成形する
ことができ、その結果、ち密な組織を有する焼結製品を
得ることができるとともに、従来においては成形するこ
とが困難であった中空形状の成形体を容易に成形するこ
とができる、という優れた効果を奏する。

また、本発明装置は、泥しよう中の水分が透過し得る多
孔質材料からなるモールドと、その内部に配置される弾
性変形可能なゴム型と、そのゴム型の内部に加圧流体を
加圧供給して膨張させるための加圧装置とを具備してな
るものであるから、加圧装置によりゴム型を容易に膨張
させることができるとともに、加圧を停止すればゴム型
が自ずと収縮して離型を容易に行うことができ、上記方
法を実施する際に用いて好適である。そして、ゴム型の
内側にガイドチューブを配するとともに、このガイドチ
ューブに加圧流体が通過し得る透孔を形成しておけば、
ゴム型が泥しようの圧力によりつぶれてしまうというよ
うなことを防止できる、という利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る泥しょう鋳込成形装置の−実施例
を示す立断面図である。 第２図は従来の泥しょう鋳込成形装置の一例を示す立断
面図である。 １・二′ｌ・・・モールド、１２・・・・・・外枠、３
・・・・・・ゴム型、１４・・・・・・鋳込空間、５・
・・・・・ガイドチューブ、１６・・・・・・透孔、７
・・・・・・押え板、ｌ８・・・・・・排水溝、９・・
・・・・排水孔、２０・・・・・・フランジ部、１・・
・・・・透孔、２２・・・・・・油圧パイプ、３・・・
・・・油圧源装置（加圧装置）、４，２５・・・・・・
透孔、２６・・・・・・泥しよう供給管、７・・・・・
・泥しよう供給源装置、２８．３０・・・・・・弁、９
，３ｌ・・・・・・圧力計。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ファインセラミックスや各種金属の焼結製品の原
   料粉末を泥しょうとなし、その泥しょうをモールドに鋳
   込んだ後に泥しょう中の水分を除去して成形体を成形す
   る泥しょう鋳込成形方法であって、前記モールドを水分
   が透過し得る多孔質材料によって形成しておくとともに
   、そのモールドの内部に弾性変形可能な中空のゴム型を
   配し、前記モールドとゴム型との間に前記泥しょうを鋳
   込んだ後、ゴム型の内部を加圧してゴム型を膨張させる
   ことにより、泥しょう中の水分を前記モールドを通して
   除去することを特徴とする泥しょう鋳込成形方法。
2. （２）ファインセラミックスや各種金属の焼結製品の原
   料粉末の泥しょうから成形体を成形するための泥しょう
   鋳込成形装置であって、泥しょう中の水分が透過し得る
   多孔質材料からなるモールドと、その内部に配置される
   弾性変形可能なゴム型と、そのゴム型の内部に加圧流体
   を加圧供給してゴム型を膨張させるための加圧装置とを
   具備してなることを特徴とする泥しょう鋳込成形装置。
3. （３）前記ゴム型の内側にこのゴム型を保持するための
   ガイドチューブを配するとともに、このガイドチューブ
   に前記加圧流体が通過し得る透孔を形成しておき、この
   ガイドチューブの内部に前記加圧流体を加圧供給するよ
   うに構成してなることを特徴とする請求項２に記載の泥
   しょう鋳込成形装置。