JPH03347B2 - - Google Patents
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- JPH03347B2 JPH03347B2 JP57036325A JP3632582A JPH03347B2 JP H03347 B2 JPH03347 B2 JP H03347B2 JP 57036325 A JP57036325 A JP 57036325A JP 3632582 A JP3632582 A JP 3632582A JP H03347 B2 JPH03347 B2 JP H03347B2
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- plasticizer
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- powder
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
- F01D5/284—Selection of ceramic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
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- B22F3/1225—Glass
-
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/04—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine blades
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
- B22F7/062—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
- B28B1/002—Producing shaped prefabricated articles from the material assembled from preformed elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
- C04B35/593—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride obtained by pressure sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
- C04B35/6455—Hot isostatic pressing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
セラミツク物品を作る時、出発材料は可塑剤と
混合した粉末にすることができ、その可塑剤は例
えば射出成型のようなセラミツク材料のための既
知の方法によつて本体へ粉末を成形する際の一時
的結合剤を構成する。一時的結合剤は、例えばメ
チルセルロース、酢酸セルロース、アクリール系
結合剤、ワツクス又はワツクスの混合物からなつ
ていてもよい。粉末成形本体に成形した後、加熱
によつて結合剤を除去し、その粉末成形本体が全
ての点で結合剤を含まなくするようにする。結合
剤を除去した後、その物体を焼結にかける。形が
複雑で材料が焼結しにくい問題がある場合、例え
ばガスタービン用窒化珪素から羽根車の場合、ア
イソスタシー的(isostatic)熱プレスを用いる。
なぜならこの方法は全ての面が加圧され、大きさ
が均一に減少し、変形が少ないからである。良好
な精密さが達成できる。プレス中、加圧されたガ
スが粉末成形本体中へ侵入するのを防ぐことがで
きるように、その物体をガス不透過性覆い、通常
ガラスからなる覆いで取り巻く。プレスの別の方
法は特願昭54−53956号、及び特願昭54−162870
号に詳細に記載してある。
混合した粉末にすることができ、その可塑剤は例
えば射出成型のようなセラミツク材料のための既
知の方法によつて本体へ粉末を成形する際の一時
的結合剤を構成する。一時的結合剤は、例えばメ
チルセルロース、酢酸セルロース、アクリール系
結合剤、ワツクス又はワツクスの混合物からなつ
ていてもよい。粉末成形本体に成形した後、加熱
によつて結合剤を除去し、その粉末成形本体が全
ての点で結合剤を含まなくするようにする。結合
剤を除去した後、その物体を焼結にかける。形が
複雑で材料が焼結しにくい問題がある場合、例え
ばガスタービン用窒化珪素から羽根車の場合、ア
イソスタシー的(isostatic)熱プレスを用いる。
なぜならこの方法は全ての面が加圧され、大きさ
が均一に減少し、変形が少ないからである。良好
な精密さが達成できる。プレス中、加圧されたガ
スが粉末成形本体中へ侵入するのを防ぐことがで
きるように、その物体をガス不透過性覆い、通常
ガラスからなる覆いで取り巻く。プレスの別の方
法は特願昭54−53956号、及び特願昭54−162870
号に詳細に記載してある。
一時的結合剤の除去は粗い断面をもつ物体に対
しては長い時間を必要とし、結合剤が蒸発した時
内部過圧が生ずるので亀裂が生ずる危険が大き
い。本発明は大きな断面をもつ物品を作る方法に
関し、特に断面が大きくなつたり小さくなつたり
変化する物品、例えば突出した薄い羽根をもつ非
中空中心物体をもつガスタービン用羽根車を作る
方法に関する。本発明によれば、粉末成形本体
は、可塑剤を混合した粉末から別々に成形された
いくつかの部品に分けられている。可塑剤をそれ
ら部分から除去する。特に簡単な幾何学的形をも
つ部品は、結合剤を添加せずに、アイソスタシー
的低温プレスによつて形成することもできる。こ
の後、それら部品を一つの物品へ一緒に組み立
て、気密な覆いによつて取り巻き、アイソスタシ
ー的熱プレスによつてち密な均一な物体へ焼結す
る。覆いは通常ガラスからなる。物品間の結合部
は可塑剤、例えばワツクスを含む粉末で覆い、そ
れを複合物品から除去し、そこでその物品をアイ
ソスタシー的プレスにより焼結する。この焼結操
作中、それら部品は完全に均一な本体を形成する
ように一緒に結合されている。
しては長い時間を必要とし、結合剤が蒸発した時
内部過圧が生ずるので亀裂が生ずる危険が大き
い。本発明は大きな断面をもつ物品を作る方法に
関し、特に断面が大きくなつたり小さくなつたり
変化する物品、例えば突出した薄い羽根をもつ非
中空中心物体をもつガスタービン用羽根車を作る
方法に関する。本発明によれば、粉末成形本体
は、可塑剤を混合した粉末から別々に成形された
いくつかの部品に分けられている。可塑剤をそれ
ら部分から除去する。特に簡単な幾何学的形をも
つ部品は、結合剤を添加せずに、アイソスタシー
的低温プレスによつて形成することもできる。こ
の後、それら部品を一つの物品へ一緒に組み立
て、気密な覆いによつて取り巻き、アイソスタシ
ー的熱プレスによつてち密な均一な物体へ焼結す
る。覆いは通常ガラスからなる。物品間の結合部
は可塑剤、例えばワツクスを含む粉末で覆い、そ
れを複合物品から除去し、そこでその物品をアイ
ソスタシー的プレスにより焼結する。この焼結操
作中、それら部品は完全に均一な本体を形成する
ように一緒に結合されている。
前述の如く、本発明は特にハブ(hub)及び軸
をもつタービン車を製造するのに適している。分
割は、軸端部をもつハブ部分が第一部品として形
成され、羽根をもつ環部が第二部品として形成さ
れるようなやり方で行われる。ハブ部品及び環は
夫々外部円錐面及び内部円錐面をもつようにつく
るのが有利である。存在する可塑剤は部品から全
て除去する。羽根をもつ環部品はハブ部品へはめ
る。結合部は可塑剤を含む粉末の層で覆う。出来
れば全ての遊びがなくなるように一緒に結合すべ
き面上に粉末の層を適用する。可塑剤をその適用
した粉末層から除去し、然る後そのタービン車を
焼結する。
をもつタービン車を製造するのに適している。分
割は、軸端部をもつハブ部分が第一部品として形
成され、羽根をもつ環部が第二部品として形成さ
れるようなやり方で行われる。ハブ部品及び環は
夫々外部円錐面及び内部円錐面をもつようにつく
るのが有利である。存在する可塑剤は部品から全
て除去する。羽根をもつ環部品はハブ部品へはめ
る。結合部は可塑剤を含む粉末の層で覆う。出来
れば全ての遊びがなくなるように一緒に結合すべ
き面上に粉末の層を適用する。可塑剤をその適用
した粉末層から除去し、然る後そのタービン車を
焼結する。
軸端部をもつハブ部品は大きな断面をもつのに
対し、羽根をもつ環は小さな断面をもつ。従つて
羽根をもつ環よりハブ部品から可塑剤を除去する
方がむずかしい。本発明による方法は、低分子量
をもち、容易に除去できる可塑剤を混合した粉末
を射出成形又は圧縮成形でハブ部品を成形できる
大きな利点を有する。別法としてアイソスタシー
的に低温プレスしたハブ部品を用いることができ
る。この状態でその部品は低い強度をもつであろ
うが、その部品は簡単な幾何学的形態をもつてい
るのでその強度は許容できる。射出成形した後大
きい強度を必要とする薄い羽根をもつ環部品は高
分子量をもつ可塑剤を含む粉末からプレスしてつ
くることができる。なぜなら環及び羽根の断面は
小さいので可塑剤の除去が促進されるからであ
る。
対し、羽根をもつ環は小さな断面をもつ。従つて
羽根をもつ環よりハブ部品から可塑剤を除去する
方がむずかしい。本発明による方法は、低分子量
をもち、容易に除去できる可塑剤を混合した粉末
を射出成形又は圧縮成形でハブ部品を成形できる
大きな利点を有する。別法としてアイソスタシー
的に低温プレスしたハブ部品を用いることができ
る。この状態でその部品は低い強度をもつであろ
うが、その部品は簡単な幾何学的形態をもつてい
るのでその強度は許容できる。射出成形した後大
きい強度を必要とする薄い羽根をもつ環部品は高
分子量をもつ可塑剤を含む粉末からプレスしてつ
くることができる。なぜなら環及び羽根の断面は
小さいので可塑剤の除去が促進されるからであ
る。
本発明を付図を参照して一層詳細に記述する。
第1図に示した物品1はカツプ状円筒部分2と
フランジ4をもつ軸とからなる。それらの部分は
可塑剤を含む粉末から別個にプレスして作る。可
塑剤を除去する。この除去は、もし全体の物品1
が一つのものとしてプレスして作られた場合より
も、それら部品2及び3の最も中の部分から表面
迄の距離がかなり小さくなつているので促進され
る。部品2及び3を一緒に組み合せる。部品1の
内部円筒面と軸端部3の外部円筒面との間の遊び
が小さくなるように、それらを適当に機械加工す
る。端部3の長さは部品2の深さよりもいくらか
短かくし、軸端部3の端面8とカツプ2の底9と
の間に間隙7が形成されるようにする。カツプ2
の上端面10とフランジ3の下端面11とは良好
な接触が得られるように形成する。それらの表面
間には間隙がないか又は間隙は極めて小さいの
で、ガラスの薄い材料がこの間隙中へ侵入するこ
とはできない。
フランジ4をもつ軸とからなる。それらの部分は
可塑剤を含む粉末から別個にプレスして作る。可
塑剤を除去する。この除去は、もし全体の物品1
が一つのものとしてプレスして作られた場合より
も、それら部品2及び3の最も中の部分から表面
迄の距離がかなり小さくなつているので促進され
る。部品2及び3を一緒に組み合せる。部品1の
内部円筒面と軸端部3の外部円筒面との間の遊び
が小さくなるように、それらを適当に機械加工す
る。端部3の長さは部品2の深さよりもいくらか
短かくし、軸端部3の端面8とカツプ2の底9と
の間に間隙7が形成されるようにする。カツプ2
の上端面10とフランジ3の下端面11とは良好
な接触が得られるように形成する。それらの表面
間には間隙がないか又は間隙は極めて小さいの
で、ガラスの薄い材料がこの間隙中へ侵入するこ
とはできない。
第4図に示したタービン車12は、第2図に別
に示したハブ・軸部13及び第3図に別に示した
羽根15をもつ環14からなる。ハブ・軸部13
は円錐部分16と円筒状部分17からつくられて
いる。それは約1000℃迄高い強度を与える添加
物、例えばAl2O3とY2O3の混合物を含む窒化珪素
粉末から、低分子量可塑剤と一緒に圧搾成形する
ことにより製造されている。可塑剤を除去した
後、その物体の相対的密度は理論密度の64%にな
る。環14は円錐状孔18をもつように形成され
ており、その孔に軸部13の円錐部16をはめ込
む。円錐部16と環14には傾斜部分19及び2
0が夫々形成されている。
に示したハブ・軸部13及び第3図に別に示した
羽根15をもつ環14からなる。ハブ・軸部13
は円錐部分16と円筒状部分17からつくられて
いる。それは約1000℃迄高い強度を与える添加
物、例えばAl2O3とY2O3の混合物を含む窒化珪素
粉末から、低分子量可塑剤と一緒に圧搾成形する
ことにより製造されている。可塑剤を除去した
後、その物体の相対的密度は理論密度の64%にな
る。環14は円錐状孔18をもつように形成され
ており、その孔に軸部13の円錐部16をはめ込
む。円錐部16と環14には傾斜部分19及び2
0が夫々形成されている。
羽根をもつ環は、1300℃の温度で大きなクリー
プ抵抗の如き良好な性質を与える添加物、例えば
Y2O3単独を含む窒化珪素粉末から、高分子量可
塑剤と一緒に射出成形することによつて製造され
ている。可塑剤を除去した後の環の相対密度は約
64%である。必要ならば軸部13の円錐部分16
と環14の円錐状孔18を機械加工した後、羽根
15をもつ環14を軸部13の円錐部分16へは
める。傾斜部分により形成された溝には可塑剤を
含む粉末21を満す。可塑剤を含む粉末22を環
14の端部23及び円錐部17の所にも適用す
る。可塑剤を除去する。残りの粉末は二つの部品
の間の全ての間隙の上にまたがつており、アイソ
スタシー的プレスに関連して取り巻く物質の侵入
を防ぐ。プレス中、部品は一緒に結合され、その
結果結合部及び基礎材料の強度は基礎材料の強度
と同等になる。更に仕上げられたタービン車のハ
ブ部及び羽根部の性質はそれらの各操作条件に対
して最適なものになる。
プ抵抗の如き良好な性質を与える添加物、例えば
Y2O3単独を含む窒化珪素粉末から、高分子量可
塑剤と一緒に射出成形することによつて製造され
ている。可塑剤を除去した後の環の相対密度は約
64%である。必要ならば軸部13の円錐部分16
と環14の円錐状孔18を機械加工した後、羽根
15をもつ環14を軸部13の円錐部分16へは
める。傾斜部分により形成された溝には可塑剤を
含む粉末21を満す。可塑剤を含む粉末22を環
14の端部23及び円錐部17の所にも適用す
る。可塑剤を除去する。残りの粉末は二つの部品
の間の全ての間隙の上にまたがつており、アイソ
スタシー的プレスに関連して取り巻く物質の侵入
を防ぐ。プレス中、部品は一緒に結合され、その
結果結合部及び基礎材料の強度は基礎材料の強度
と同等になる。更に仕上げられたタービン車のハ
ブ部及び羽根部の性質はそれらの各操作条件に対
して最適なものになる。
第1図は、大きな断面をもつが非常に簡単な形
をした物品を示す。第2図及び第3図は断面が大
きく変化している非常に複雑な形をした軸端部付
タービン車のための部品を示す。第4図は第2図
及び第3図に示す複合部品から形成されたタービ
ン車を示す。 2……カツプ状円筒部分、4……フランジ、1
2……タービン車、13……ハブ・軸部、14…
…環、15……羽根。
をした物品を示す。第2図及び第3図は断面が大
きく変化している非常に複雑な形をした軸端部付
タービン車のための部品を示す。第4図は第2図
及び第3図に示す複合部品から形成されたタービ
ン車を示す。 2……カツプ状円筒部分、4……フランジ、1
2……タービン車、13……ハブ・軸部、14…
…環、15……羽根。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 粉末から出発したセラミツク物品を、その本
体を予め形成することにより製造する方法であつ
て、しかもその本体は、 (a)ガラスのガス不透過性層、あるいは、(b)加熱
でガラスを形成する材料で、しかも予め形成した
本体の焼結をアイソスタテイツクにホツトプレス
することにより行う前に加熱でガス不透過性層を
形成する材料のガス不透過性層、によつて取り巻
かれているセラミツク物品の製造方法において、 ●前記本体1,12をいくつかの部品13,14
として形成し、 ●そのうちの少なくとも1つの部品は可塑剤と混
合した粉末により形成され、 ●製造された部品13,14から、存在する可塑
剤を除去し、 ●部品13,14を結合し、 ●可塑剤と混合した粉末を含む結合材料21,2
2を、組み立てて成形された物品の部品13,
14間の間〓に橋をわたすようにして、その間
〓にわたつて充分塗布し、 ●可塑剤を除去し、 ●そこで、本体12にガス不透過性ガラス覆いを
つけ、アイソスタテイツクにプレスする ことを特徴とする方法。 2 大きく変化する断面をもつ本体を、小さな断
面をもつ一つ又は幾つかの部品13と、大きな断
面をもつ一つ又は幾つかの部品14とに分けるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方
法。 3 比較的小さな断面をもつ一つ又は複数の部品
14を、大きな断面をもつ一つ又は複数の部品1
3よりも大きな分子量をもつ可塑剤を用いた粉末
からプレスすることを特徴とする特許請求の範囲
第2項に記載の方法。 4 タービン車12を、突出羽根をもつ環状部品
14と、軸端部17をもつハブ部品13とに分け
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載
の方法。 5 環状部品及び羽根を、高温で大きなクリープ
強度を有する材料から作り、ハブ部品を低いか又
は中程度の高さの温度で大きな強度を有する材料
から作ることを特徴とする特許請求の範囲第4項
に記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8101509A SE426815B (sv) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | Sett att framstella foremal av keramik |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57160974A JPS57160974A (en) | 1982-10-04 |
JPH03347B2 true JPH03347B2 (ja) | 1991-01-07 |
Family
ID=20343297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57036325A Granted JPS57160974A (en) | 1981-03-10 | 1982-03-08 | Manufacture of ceramic products |
Country Status (4)
Country | Link |
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