JPH0421572A - 粉末射出成形体の脱脂方法 - 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］ 本発明は粉末射出成形体の脱脂方法にかかわるもので、
とくに加熱脱脂工程において粉末射出成形体の内面ない
しは外面に亀裂を生じさせることなく脱脂を完了させる
ようにした粉末射出成形体の脱脂方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 近年、プラスチックの射出成形の技術がセラミックス粉
末や金属粉末の射出成形へと発展し、各種の分野にわた
る部品がセラミック粉末や金属粉末の射出成形により製
作されている。

こうした粉末射出成形においては、金属等の微粒子から
なる粉末を有機材料（ワックス、ポリエチレンなどの樹
脂）などの結合剤（バインダー）とともに加熱混練して
混線体を得る。この混線体をプラスチックの場合と同様
に射出成形機を用いて所定の型に射出成形し、グリーン
体と呼ばれる圧着した粉末射出成形体を得る。

このグリーン体にはバインダーが含まｊしているので、
加熱によりこのバインダーを抜き出す必要がある。この
加熱工程によりバインダーを抜き出すこと（脱バインダ
ー）を脱脂と称している。

脱ＪＩＢ後の粉末射出成形体である脱脂体を焼成あるい
は焼結して圧縮しバインダーの抜けた後の無数の空間を
埋めて、相似形の縮小した焼結体となった最終製品を得
る。

従来からの脱脂方法においては、脱脂用に加熱を行う脱
脂炉内の棚板［−にグリーン体を配置し熱風を脱脂炉内
に送って、グリーン体を加熱している。

しかして、グリーン体には熱風が直接当たる箇所と間接
的に当たる箇所とがあるため加熱の程度に差が生ずる。

とくに円筒状の粉末射出成形体では外周面と内周面では
加熱にばらつきを生じている。こうした加熱の不均衡が
あると円筒形の内外面に温度差さらには脱脂率の差が生
じ、局所的に熱膨張の違いにより粉末射出成形体に亀裂
が生じることがある： このような亀裂の発生をなくすために従来は、急激な温
度の不均一性をなくすべく昇温をなだらかにしたり、グ
リーン体を粉や砂に埋めたりすることにより、粉末射出
成形体を全体的に加熱するように処理していた。

しかしながらこのような従来の方法では、脱脂時間が延
びること、および粉に埋めるため工程が増加し生産性が
低くなるという間がかあった。

さらにこうした問題は、粉末射出成形体が円筒状の場合
のみならず、均一に加熱することが困難な形状の場合に
も当てはまる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は以上のような諸問題にかんがみてなされたもの
で、最小の工程かつ最短時間で脱脂処理を行っても製品
に亀裂を発生させるおそｉｃのない粉末射出成形体の脱
脂方法を提供することを課題とする。

［ｉｌｇを解決するための手段］ すなわち本発明は、粉末射出成形体を脱脂炉内において
加熱することによりバインダーの脱脂を行う粉末射出成
形体の脱脂方法であって、上記粉末射出成形体の上端面
より高い上端面を有する中空状のバイブを該粉末射出成
形体にかぶせた上で上記脱脂炉内において加熱すること
を特徴とする粉末射出成形体の脱脂方法である。

つぎに第１図および第２図にもとづいて本発明をより具
体的に説明する。

まず脱脂炉１内に耐熱用の棚板２を準備し、この棚板２
の上面中央にグリーン体の状態の粉末射出成形体３を載
置する。この粉末射出成形体３はたとえば中空円筒状で
ある。

つぎに、この粉末射出成形体３に円筒状のバイブ４をか
ぶせる。このバイブ４は粉末射出成形体３より径が大き
く中空である。また、このバイブ４の高さは粉末射出成
形体３の高さより大きいものを採用する。すなわちバイ
ブ４の上端面４Ａを粉末射出成形体３の上端面３Δより
高くし、粉末射出成形体３が外部に露出しないようにす
る。

バイブ４の上下両端面は互いに平行でともにほぼ甲面で
あることが望ましい。またバイブ４は円筒状に限らず、
角柱あるいは楕円柱等の中空バイブであってもよく、加
熱態様に応じて任意の形状とすることができる。

さらに、バイブ４および粉末射出成形体３のぞれぞれの
内径および外径は、バイブ４および粉末射出成形体３が
互いに接触することなく、かつバイブ４内で対流が起こ
らない程度の関係を保つ大きさとする。したがって成形
体３はバイブ４の中空内に収容配置された状態になる。

さらにバイブ４の材質は、脱脂に必要な温度下では熱変
形や化学変化を起こさない耐熱風物質である。

なお、前記棚板２の上面およびバイブ４の下面はこれら
を凹凸のない甲面とし、互いの間に形成される隙間は充
分小さいものとする。

以上のような条件のもとて脱脂炉１内を加熱することに
より熱風Ｉ（をバイブ４の外部がら送って、従来と同様
の脱脂処理を行うものである。

［作用］ 本発明による脱脂方法において、ＩＩ＋を脂炉１に熱風
Ｉ（が送られると、粉末射出成形体３は加熱される。こ
の熱風Ｈはバイブ４に遮断され、粉末射出成形体３に直
接当たることがなく、パイプ４内の温度はほぼ均一に保
持されながら上昇する。

したがってパイプ４内の粉末射出成形体３は全体的に均
一に加熱され、その外周面および内周面ともほぼ均一・
に温度が上昇する。１　所定温度において脱脂が行われ
るが、この脱脂が均一に行われる結果、熱膨張が均一と
なり応力の発生がなくなり、粉末射出成形体３の亀裂の
発生は全くなくなる。

かくして所定時間の加熱により粉末射出成形体３は充分
な脱脂を行うことができる。

［実施例コ つぎに第３図にもとづき本発明の一実施例を説明する。

セラミックス粉末としてアルミナを用い、このアルミナ
を体積比６０％、および有機材料のバインダーを体積比
４０％とする組成の材料を混練して射出材料を準備した
。

この射出材料を用いて射出成形機により円筒状の中空グ
リーン体（粉末射出成形体３）を成形する。このグリー
ン体の寸法は内径２２　ｍ　ｍ、外径２８　ｍ　ｍ、お
よび高さ２０　ｍ　ｍである。

このグリーン体３を脱脂炉１内の棚板２上に載置し、パ
イプ４を上からかぶせる。パイプ４の内径はグリーン体
３の外径より８ｍｍだけ大きい３６ｍｍ、外径は３８　
ｒｎ　ｍ、および高さはグリーン体３の高さの３倍で６
０ｍｍとした。

つぎに以下の昇温条件下で加熱脱脂を行うことにより、
亀裂による破損を見ることなく脱脂工程が安定して終了
した。

すなわち昇温条件として 室温８０℃までは１０′Ｃ／時。

８０°Ｃ〜２５０℃までは４°Ｃ／時、２５０℃〜３８
０℃までは７℃／時とする。

また、３８０℃〜室温は大気中放置により炉冷をする。

かくして亀裂等破損のない状態で脱脂済みの粉末射出成
形体（ＪＪＩ脂体）を次の工程で焼結炉（図示せず）に
おいて加熱温度１６００℃、処理時間４時間で焼結させ
ることにより、破損のない最終製品を製造することがで
きた。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、均一加熱が困難な
形状を有する粉末射出成形体の全体を均一・に昇温しな
がら加熱脱脂することができ、粉末射出成形体に亀裂や
破損を生じることなく、短時間かつ少ない工程で品質の
整った成形体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脱脂方法を示す全体斜視図、第２図は
第１図のＩＩ　−Ｉｆ線断面拡大図。 第３図は本発明の実施例を示す全体分解斜視図である。 １　、、、、、、脱脂炉 ２　、、、、、、棚板 ３　、、、、、、粉末射出成形体（グリーン体）３Ａ、
、、、粉末射出成形体の上端面 ４　、、、、、、パイプ ４Ａ、、、、パイプ４の上端面 Ｉｌ、、、、、、熱風 特許出願人　住友重機按工業株式会社 復イ（埋入　弁理士　池注　寛 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 粉末射出成形体を脱脂炉内において加熱することにより
   脱脂を行う粉末射出成形体の脱脂方法であって、 前記粉末射出成形体の上端面より高い上端面を有する中
   空状のパイプを該粉末射出成形体にかぶせた上で前記脱
   脂炉内において加熱することを特徴とする粉末射出成形
   体の脱脂方法。