JPH0349905A - セラミックス部品の製造方法 - 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］ 本発明はセラミックス部品の製造方法、更に詳しくはウ
ェルドラインの発生を防ぐことができる射出成形法によ
るセラミックス部品の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、セラミックス部品は、耐熱性、耐摩耗性、耐食性
等が優れていることから多くの産業分野において広く使
用され始めている。このセラミックス部品は、一般に、
セラミックスの原材料を成形したのち、焼成することに
より製造している。そして、この成形には、複雑な形状
を有するセラミックス部品を大量に製造する場合、射出
成形法が多用されている。射出成形法を用いたセラミッ
クス部品の製造方法は、例えば、窒化ケイ素やアルミナ
などのようなセラミックス原料粉末に、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリスチレンなどのような熱可塑性樹
脂及びフタル酸ジオクチルのような可塑剤等の添加物か
らなる有機バインダーを加え、十分に混線してなるセラ
ミックス成形用樹脂混線物をペレット化して、通常の熱
可塑性樹脂の射出成形の場合と同様にして金型内に射出
成形して所定の成形体と成し、次に、この成形体を加熱
して成形体中の樹脂等からなる有機バインダーを分解・
除去（脱脂と称する）したのち、焼成して焼成体とする
方法である。

より性能の優れたセラミックス部品を得るため従来、種
々の射出成形法が提案されている。

本出願人も特開昭６２−８５９０２号公報に開示された
、セラミックス原料粉末と、熱可塑性樹脂を主成分とす
るバインダーからなるセラミックス成形用樹脂混線物を
用いて射出成形するに際し、射出直前に金型の製品型面
に加熱した気体を当てることを特徴とするセラミックス
の射出成形方法を提案した。

〔発明が解決しようとする課題〕

セラミックス部品を射出成形法によって製造する際、セ
ラミックス原料を成形型のキャビティ内に射出すると、
成形体の形状によっては成形体にウェルドラインが発生
する。このウェルドラインは加熱されたセラミックス原
料がキャビティ内を充填する際、例えば−担分岐したセ
ラミックス原料同士が再び合流して接触する部分に発生
し、溶着が不充分なために成形体の脱脂時に引けを生じ
、そこから亀裂を生じ易い。

前記特開昭６２−８５９０２号公報に開示された方法に
よれば金型の表面のみを加熱することができるので、成
形体の表面欠陥の生成を防ぐことはできる。しかし、ウ
ェルドライン発生部分については加熱が十分ではないた
め、この方法によってはウェルドラインを完全に消失さ
せることはできない。

本発明は上記従来技術における問題点を解決するための
ものであり、その目的とするところは、射出成形時に成
形体にウェルドラインが生ずることなく、製品の歩留り
及び品質を向上させることができるセラミックス部品の
製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち本発明のセラミックス部品の製造方法は、セラ
ミックス部品を射出成形法により製造するにあたり、セ
ラミックス原料を成形型のキャビティ内に射出した場合
に成形体にウェルドラインの発生する箇所に面する成形
型の壁面に加熱手段を設け、該加熱手段によりセラミッ
クス原料の射出前に前記壁面を所定温度に加熱しておき
、しかる後射出成形を行うことを特徴とする。

加熱手段としてはヒータや熱媒を使用したものが挙げら
れる。加熱手段を設ける位置や設置面積はセラミックス
部品の大きさや形状、及び成形型の大きさや形状を考慮
して、ウェルドラインの発生を防止できるように決定す
る。

ウェルドラインの発生する箇所に面する成形型の壁面の
温度は、成形型の他の部分の温度よりもかなり高めで、
且つセラミックス原料の射出温度に対して所定の温度の
範囲内とする。セラミックス原料の射出温度に対してど
の程度の温度の範囲内とするかは、セラミックス原料の
組成や射出条件によって変わるが、通常は射出温度に対
して±４０℃の範囲内であるのが好ましい。（射出温度
−４０℃）よりも低いとセラミックス原料同士の溶着が
悪くなり、ウェルドラインを発生し易くなる。又、（射
出温度＋４０℃）よりも高いとセラミックス原料中の樹
脂の焼けが発生し、成形不良を生じ易い。

［作　用］ 加熱手段によりセラミックス原料が加熱されて溶融し、
ウェルドラインにおいて射出圧力により接着するため、
ウェルドラインが消失する。

［°実施例］ 以下の実施例及び比較例において本発明を更に詳細に説
明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるもので
はない。

重量比で、窒化珪素１００部、エチレン酢酸ビニル共重
合体５．０７部、ポリブチルメタクリレート５．０７部
、変性ワックス５．０７部、ジブチルフタレート１．２
９部からなる組成のセラミックス原料を、第１図に示す
セラミックスチャンバーの成形型１のキャビティ２内に
、射出温度１８０℃。

成形型温度６０℃、充填時間０．３秒で射出成形した。

この際、ＰＣＴヒータ３（サーミスターＢａＴｉＯｓ系
）は１８０℃になる様に射出５秒前に電源４を入れ、セ
ラミックス原料がキャビティ２内に充填された０、５秒
後にリレー５により電源４を切った。６はリード線であ
る。第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿った断面図である０
図中、７はウェルドライン発生箇所を示す、又、第３図
に射出成形時の射出圧力、ヒータ温度及びヒータ電流の
経時変化を示す、射出成形したセラミックチャンバー１
００個を窒素雰囲気下で４５０〜５００℃で脱脂したと
ころ、亀裂の発生は全くなかった。

（比較例） ＰＣＴヒータ３の電流４を入れなかったこと以外は、実
施例と同様にしてセラミックチャンバー１００個を射出
成形し、ついで脱脂したところ、９４個がウェルドライ
ンから亀裂が生じた。

〔発明の効果１ 上述の如く本発明のセラミックス部品の製造方法は、ウ
ェルドラインの発生する箇所に面する成形型の壁面を加
熱手段によりセラミックス原料の射出前に所定温度に加
熱した後、射出成形を行うので、ウェルドラインにおい
てセラミックス原料が均質に溶着して製品のウェルドラ
インが消失する。このため、製品の歩留り及び品質を向
上させることができる。又、本発明の方法は、成形型の
所定箇所に加熱手段を設けるのみでよいので、既存の設
備にわずかな改良を加えるのみで即座に実施可能であり
、実用上の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセラミックス部品の製造方法の一実施
例に使用する成形型の説明図、第２図は第１図のＡ−Ａ
線に沿った断面図、第３図は第１図の成形型を使用して
射出成形した場合の成形条件の経時変化を示す図である
。 図中、 ■・・・成形型　　　　　２・・・キャビティ３・・・
ＰＣＴヒータ　　４・・・電　源５・・・リレー　　　
　　　６・・・リード線７・・・ウェルドライン発生箇
所 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社 （ばか２名） 笥 図 育３Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックス部品を射出成形法により製造するにあたり
   、セラミックス原料を成形型のキャビティ内に射出した
   場合に成形体にウェルドラインの発生する箇所に面する
   成形型の壁面に加熱手段を設け、該加熱手段によりセラ
   ミックス原料の射出前に前記壁面を所定温度に加熱して
   おき、しかる後射出成形を行うことを特徴とするセラミ
   ックス部品の製造方法。