JPH0434483B2 - - Google Patents
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- JPH0434483B2 JPH0434483B2 JP59131713A JP13171384A JPH0434483B2 JP H0434483 B2 JPH0434483 B2 JP H0434483B2 JP 59131713 A JP59131713 A JP 59131713A JP 13171384 A JP13171384 A JP 13171384A JP H0434483 B2 JPH0434483 B2 JP H0434483B2
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Landscapes
- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、セラミツクの射出成形法に係り、
特に、脱脂工程が省略できるフアインセラミツク
の射出成形法に関する。 〔従来の技術〕 従来のフアインセラミツクの射出成形法では、
フアインセラミツク100重量部に対して20〜40重
量部の添加剤が混入されている。この添加剤は、
フアインセラミツク粒子に粘性と保水性を与える
成形バインダ、焼成時にセラミツク粒子をつなぐ
焼成バインダ、消泡剤、スリツプ剤及び水等の任
意適量の組み合わせから成つている。これらの添
加剤成分のうち、成形バインダ、消泡剤及びスリ
ツプ剤は主として有機材料が使われており、その
量は５〜25重量部に達する。このような大量の有
機材料を含むとそのまま焼成することができず、
500℃程度まで温度を上げて樹脂の分解により脱
脂するという脱脂工程が必要となる。しかも、急
速に加熱したのでは割れやゆがみが生ずるので、
この脱脂工程度は100時間以上を要していた。し
かも、この脱脂工程は焼成とは別の炉で行われて
いる。その理由は、焼成炉は高温となるので黒鉛
電極が使われており、有機材料の分解に際して発
生するＳ（イオウ）、Cl（塩素）、タールや金属系の
ガスがこの黒鉛電極と反応して黒鉛電極の寿命が
短かくなるからである。 なお、ここでいうフアインセラミツクとはAl2
O3（アルミナ）、Sic（炭化珪素）、Si3N4（窒化珪
素）やZrO2（ゼオライト）等の如く精製された人
工原料を用いて特定の機能を最大限に引き出すよ
うに作られたものをいい、粘土を含む陶磁器用材
料のように天然の無機物を含まないものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、このような脱脂工程を必要とす
る従来の射出成形法では、脱脂工程が100時間以
上かかり、しかも焼成とは別の炉を必要とするた
め、射出成形法の生産性向上のネツクとなり又設
備費が高くなるという欠点があつた。 この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、水を主成分とする泥奬を使用
することと、脱水可能な成形型を用いることによ
り、脱脂工程の必要のないグリーンを得て、上記
問題点を解決することを目的としている。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するフアインセラミツクの射出
成形法は、フアインセラミツク100重量部に対し
て水分23〜43重量部、有機系添加剤0.1〜0.5重量
部を添加して102〜105ポイズの泥奬とし、この泥
奬をポーラス状の成形金型に射出した後、圧力保
持を行つて成形金型を通じて脱水することにより
乾燥後直ちに焼結できるグリーンを得るものであ
る。 〔作用〕 Al2O3，Sic，Si3N4およびZrO2のようなフアイ
ンセラミツクを射出成形機にて処理するには102
〜105ポイズの粘度が必要である。これらフアイ
ンセラミツクに水を添加することで十分に粘度が
確保できることがわかつた。しかし、水添加が少
なすぎるとかたすぎるものとなり、前記102〜105
ポイズとするには、フアインセラミツク100重量
部に対して、水23〜43重量部が限度であり、28〜
40重量部で良好な結果が得られた。次に、添加剤
として水のみではフアインセラミツク自体の保水
性に問題を生じるので、保水性の観点からある程
度の有機系成形バインダが必要であり、その量は
0.1部重量部が限度であることがわかつた。さら
に、保水性だけでなく、消泡剤やスリツプ剤のよ
うな添加剤も入るが、多量に入ると有機材料が焼
結時に炉の電極炉と反応して焼結炉の寿命に問題
があつた。種々実験の結果、この有機系添加剤の
総量は0.5重量部以内であれば実用上の問題点と
はならなかつた。 〔実施例〕 以下、この発明を図面に基づいて説明する。 第１図はこの発明における添加剤の配合割合を
示す図である。第１図において、フアインセラミ
ツク100重量部に対して、縦軸は添加される水分
量、横軸は添加される有機系添加剤量を示してい
る。この水分量は射出可能な粘度を確保するため
に、最小限a1として23重量部、最大限a2として43
重量部の範囲内である。次に、有機系添加剤につ
いては、保水性確保のための最小限b1としての
0.1重量部、焼結炉の寿命からくる最大限b2とし
ての0.5重量部の範囲内である。このa1，a2，b1
及びb2で囲まれる斜線部にある材料が射出によつ
て成形金型に打ち込まれる。この成形金型はポー
ラス状となつており、打ち込まれた後の保持圧力
により脱水される。この成形金型より取り出され
たグリーンは、乾燥され（脱脂工程をへず）焼結
される。第２図はこの発明の成形金型１を示す図
である。成形金型１はポーラス状である。 このように、有機系添加剤を最小必要限度とし
必要な粘度を水で確保した泥奬を公知の方法で調
整し、第２図の射出成形機にフイードする。次に
成形金型１内に射出する。しかし、水より粘度を
確保された泥奬であるので、そのままでは成形金
型１よりとり出すことはできない。そこで、成形
金型１をポーラス状し、射出後の圧力保持を100
〜600Kg／cm2で行なうことで泥奬より脱水し、金
型内の充填密度が上がり、密度の不均一性が解消
し、次工程のハンドリングに耐える強度を有する
グリーンを得る。このグリーンはフアインセラミ
ツク粒子が最密充填の場合で水分は12〜13重量％
となる。このグリーンを乾燥する方法は、自然乾
燥、熱風乾燥またはマイクロ波乾燥等の従来用い
られたものである。乾燥されたグリーンはそのま
ま焼結され、従来の脱脂工程が不要となる。 ポーラス状の成形金型１としては特許1073068
号に示す日本陶質陶器製のセラプラスト（商品
名）を使用した。このようなポーラス状の成形金
型は強度の点で問題があり、第２図に示すよう
に、外部金型２で成形金型１を囲う２重構造とす
ることが望ましい。この場合、外部金型２にはポ
ーラス状の成形金型１を通して排出される水分を
型外部に排出するために、成形金型１と外部に連
通する溝３を成形金型１に設ける。さらに、外部
金型２全体を真空に保ち成形金型１に負圧を与え
ると水分を排出しやすくなる。なお、他のポーラ
ス状の成形金型１として石膏型や金属粉末を焼結
したポーラス状の型などがある。 つぎに、泥奬の具体的な添加剤配合例を説明す
る。フアインセラミツクとしてSi3N4を使い、成
形バインダとしてはユケン工業のセランダー〓
430M（商品名）を使用した表１に示される本発明
例１〜４について、粘度（ポイズ）を測定した。
有機系添加剤を極めて少なくしても、射出成形が
可能な102〜105ポイズの泥奬が得られた。なお、
Si3N4以外の他のフアインセラミツクAl2O3，
Sic，ZrO2でも同じである。
特に、脱脂工程が省略できるフアインセラミツク
の射出成形法に関する。 〔従来の技術〕 従来のフアインセラミツクの射出成形法では、
フアインセラミツク100重量部に対して20〜40重
量部の添加剤が混入されている。この添加剤は、
フアインセラミツク粒子に粘性と保水性を与える
成形バインダ、焼成時にセラミツク粒子をつなぐ
焼成バインダ、消泡剤、スリツプ剤及び水等の任
意適量の組み合わせから成つている。これらの添
加剤成分のうち、成形バインダ、消泡剤及びスリ
ツプ剤は主として有機材料が使われており、その
量は５〜25重量部に達する。このような大量の有
機材料を含むとそのまま焼成することができず、
500℃程度まで温度を上げて樹脂の分解により脱
脂するという脱脂工程が必要となる。しかも、急
速に加熱したのでは割れやゆがみが生ずるので、
この脱脂工程度は100時間以上を要していた。し
かも、この脱脂工程は焼成とは別の炉で行われて
いる。その理由は、焼成炉は高温となるので黒鉛
電極が使われており、有機材料の分解に際して発
生するＳ（イオウ）、Cl（塩素）、タールや金属系の
ガスがこの黒鉛電極と反応して黒鉛電極の寿命が
短かくなるからである。 なお、ここでいうフアインセラミツクとはAl2
O3（アルミナ）、Sic（炭化珪素）、Si3N4（窒化珪
素）やZrO2（ゼオライト）等の如く精製された人
工原料を用いて特定の機能を最大限に引き出すよ
うに作られたものをいい、粘土を含む陶磁器用材
料のように天然の無機物を含まないものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、このような脱脂工程を必要とす
る従来の射出成形法では、脱脂工程が100時間以
上かかり、しかも焼成とは別の炉を必要とするた
め、射出成形法の生産性向上のネツクとなり又設
備費が高くなるという欠点があつた。 この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、水を主成分とする泥奬を使用
することと、脱水可能な成形型を用いることによ
り、脱脂工程の必要のないグリーンを得て、上記
問題点を解決することを目的としている。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するフアインセラミツクの射出
成形法は、フアインセラミツク100重量部に対し
て水分23〜43重量部、有機系添加剤0.1〜0.5重量
部を添加して102〜105ポイズの泥奬とし、この泥
奬をポーラス状の成形金型に射出した後、圧力保
持を行つて成形金型を通じて脱水することにより
乾燥後直ちに焼結できるグリーンを得るものであ
る。 〔作用〕 Al2O3，Sic，Si3N4およびZrO2のようなフアイ
ンセラミツクを射出成形機にて処理するには102
〜105ポイズの粘度が必要である。これらフアイ
ンセラミツクに水を添加することで十分に粘度が
確保できることがわかつた。しかし、水添加が少
なすぎるとかたすぎるものとなり、前記102〜105
ポイズとするには、フアインセラミツク100重量
部に対して、水23〜43重量部が限度であり、28〜
40重量部で良好な結果が得られた。次に、添加剤
として水のみではフアインセラミツク自体の保水
性に問題を生じるので、保水性の観点からある程
度の有機系成形バインダが必要であり、その量は
0.1部重量部が限度であることがわかつた。さら
に、保水性だけでなく、消泡剤やスリツプ剤のよ
うな添加剤も入るが、多量に入ると有機材料が焼
結時に炉の電極炉と反応して焼結炉の寿命に問題
があつた。種々実験の結果、この有機系添加剤の
総量は0.5重量部以内であれば実用上の問題点と
はならなかつた。 〔実施例〕 以下、この発明を図面に基づいて説明する。 第１図はこの発明における添加剤の配合割合を
示す図である。第１図において、フアインセラミ
ツク100重量部に対して、縦軸は添加される水分
量、横軸は添加される有機系添加剤量を示してい
る。この水分量は射出可能な粘度を確保するため
に、最小限a1として23重量部、最大限a2として43
重量部の範囲内である。次に、有機系添加剤につ
いては、保水性確保のための最小限b1としての
0.1重量部、焼結炉の寿命からくる最大限b2とし
ての0.5重量部の範囲内である。このa1，a2，b1
及びb2で囲まれる斜線部にある材料が射出によつ
て成形金型に打ち込まれる。この成形金型はポー
ラス状となつており、打ち込まれた後の保持圧力
により脱水される。この成形金型より取り出され
たグリーンは、乾燥され（脱脂工程をへず）焼結
される。第２図はこの発明の成形金型１を示す図
である。成形金型１はポーラス状である。 このように、有機系添加剤を最小必要限度とし
必要な粘度を水で確保した泥奬を公知の方法で調
整し、第２図の射出成形機にフイードする。次に
成形金型１内に射出する。しかし、水より粘度を
確保された泥奬であるので、そのままでは成形金
型１よりとり出すことはできない。そこで、成形
金型１をポーラス状し、射出後の圧力保持を100
〜600Kg／cm2で行なうことで泥奬より脱水し、金
型内の充填密度が上がり、密度の不均一性が解消
し、次工程のハンドリングに耐える強度を有する
グリーンを得る。このグリーンはフアインセラミ
ツク粒子が最密充填の場合で水分は12〜13重量％
となる。このグリーンを乾燥する方法は、自然乾
燥、熱風乾燥またはマイクロ波乾燥等の従来用い
られたものである。乾燥されたグリーンはそのま
ま焼結され、従来の脱脂工程が不要となる。 ポーラス状の成形金型１としては特許1073068
号に示す日本陶質陶器製のセラプラスト（商品
名）を使用した。このようなポーラス状の成形金
型は強度の点で問題があり、第２図に示すよう
に、外部金型２で成形金型１を囲う２重構造とす
ることが望ましい。この場合、外部金型２にはポ
ーラス状の成形金型１を通して排出される水分を
型外部に排出するために、成形金型１と外部に連
通する溝３を成形金型１に設ける。さらに、外部
金型２全体を真空に保ち成形金型１に負圧を与え
ると水分を排出しやすくなる。なお、他のポーラ
ス状の成形金型１として石膏型や金属粉末を焼結
したポーラス状の型などがある。 つぎに、泥奬の具体的な添加剤配合例を説明す
る。フアインセラミツクとしてSi3N4を使い、成
形バインダとしてはユケン工業のセランダー〓
430M（商品名）を使用した表１に示される本発明
例１〜４について、粘度（ポイズ）を測定した。
有機系添加剤を極めて少なくしても、射出成形が
可能な102〜105ポイズの泥奬が得られた。なお、
Si3N4以外の他のフアインセラミツクAl2O3，
Sic，ZrO2でも同じである。
以上説明したように、この発明は水によつてフ
アインセラミツクに射出成形できる粘度を与えま
た有機系添加剤を最小限度に押えることと、ポー
ラス状の成形金型１によつて脱水することによ
り、良好なグリーンを得て、脱脂工程を経ること
なく乾燥後直ちに焼結することができるようにな
つた。したがつて、脱脂工程の長時間処理がなく
なり作業時間の大幅な短縮化と脱脂のための炉が
簡単な乾燥炉でよく製品のコストダウンが実現で
きることとなつた。
アインセラミツクに射出成形できる粘度を与えま
た有機系添加剤を最小限度に押えることと、ポー
ラス状の成形金型１によつて脱水することによ
り、良好なグリーンを得て、脱脂工程を経ること
なく乾燥後直ちに焼結することができるようにな
つた。したがつて、脱脂工程の長時間処理がなく
なり作業時間の大幅な短縮化と脱脂のための炉が
簡単な乾燥炉でよく製品のコストダウンが実現で
きることとなつた。
第１図はこの発明における添加剤の配合割合を
示す図面、第２図はこの発明における成形金型を
示す断面図である。 図中、１は成形金型、２は外部金型、３は溝、
４は射出成形機を示す図である。
示す図面、第２図はこの発明における成形金型を
示す断面図である。 図中、１は成形金型、２は外部金型、３は溝、
４は射出成形機を示す図である。
Claims (1)
- １ Al2O3，Sic，Si3N4やZrO2等のフアインセラ
ミツクの射出成形法において、フアインセラミツ
ク100重量部に対して水分23〜43重量部、有機系
添加剤0.1〜0.5重量部を添加して102〜105ポイズ
の泥奬とし、この泥奬をポーラス状の成形金型に
射出した後、圧力保持を行つて成形金型を通じて
脱水することにより乾燥後直ちに焼結できるグリ
ーンを得ることを特徴とするフアインセラミツク
の射出成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13171384A JPS6110405A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | ファインセラミックの射出成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13171384A JPS6110405A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | ファインセラミックの射出成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110405A JPS6110405A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH0434483B2 true JPH0434483B2 (ja) | 1992-06-08 |
Family
ID=15064454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13171384A Granted JPS6110405A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | ファインセラミックの射出成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110405A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5865609A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-04-19 | 日本硬質陶器株式会社 | 無機材料の成形方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0133287Y2 (ja) * | 1980-11-27 | 1989-10-09 |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP13171384A patent/JPS6110405A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5865609A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-04-19 | 日本硬質陶器株式会社 | 無機材料の成形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6110405A (ja) | 1986-01-17 |
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