JPH0472003A - 焼結体の製造方法 - Google Patents
焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0472003A JPH0472003A JP2183323A JP18332390A JPH0472003A JP H0472003 A JPH0472003 A JP H0472003A JP 2183323 A JP2183323 A JP 2183323A JP 18332390 A JP18332390 A JP 18332390A JP H0472003 A JPH0472003 A JP H0472003A
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- water
- vessel
- sintered body
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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。
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〕
本発明は金属やセラミックスの焼結体の製造方法に関す
るものである。
るものである。
上記焼結体の製造方法としては従来から射出成形や鋳込
成形によって金属やセラミックスの粉体から成形物を得
、該成形物を焼結することにより焼結体を得る方法が提
供されている。
成形によって金属やセラミックスの粉体から成形物を得
、該成形物を焼結することにより焼結体を得る方法が提
供されている。
射出成形法による方法では上記粉体のバインダーとして
熱可塑性樹脂を多量に用いるため、得られた成形物の強
度は高いが、該成形物から該熱可塑性樹脂を除去するこ
と（脱脂）が国憲であり。
熱可塑性樹脂を多量に用いるため、得られた成形物の強
度は高いが、該成形物から該熱可塑性樹脂を除去するこ
と（脱脂）が国憲であり。
特に成形物に肉厚部が存在する時は成形物を変形させる
ことなく脱脂を行なうことは容易でない。
ことなく脱脂を行なうことは容易でない。
一方鋳込成形法では、バインダーの添加量が少ないから
、上記射出成形法の場合のような問題はない。
、上記射出成形法の場合のような問題はない。
従来の鋳込成形法においては、ワックス母型表面に石膏
層を形成し、該ワックスを加熱溶融して除去することに
より作製した石膏型が用いられている。
層を形成し、該ワックスを加熱溶融して除去することに
より作製した石膏型が用いられている。
しかしながら上記従来の石膏型にあっては、粉体の種類
によっては成形物の石膏型との離型性が悪く、また複雑
形状の成形物の場合は粉末の種類によらず離型国璽とな
る。
によっては成形物の石膏型との離型性が悪く、また複雑
形状の成形物の場合は粉末の種類によらず離型国璽とな
る。
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、
通水性を有する燃焼性または熱分解性材料からなる鋳型
に成形粉末材料を充填して成形物を得た後、該成形物を
該鋳型とともに焼結し、該鋳型を燃焼または熱分解せし
める焼結体の製造方法を提供するものである。
通水性を有する燃焼性または熱分解性材料からなる鋳型
に成形粉末材料を充填して成形物を得た後、該成形物を
該鋳型とともに焼結し、該鋳型を燃焼または熱分解せし
める焼結体の製造方法を提供するものである。
本発明を更に詳しく説明する。
［鋳型の作製コ
本発明において推賞される鋳型の作製法はロストワック
ス法である。即ちワックスを材料として製品形状と同一
または類似な形状のワックス母型をまず作製し、該ワッ
クス母型表面に通水性を有する燃焼性または熱分解性材
料の層を被覆する。
ス法である。即ちワックスを材料として製品形状と同一
または類似な形状のワックス母型をまず作製し、該ワッ
クス母型表面に通水性を有する燃焼性または熱分解性材
料の層を被覆する。
上記通水性を有する燃焼性または熱分解性材料として好
ましいものはセルロースである。該セルロースは水に通
常１０〜４０重量％程度に分散したスラリーとされる。
ましいものはセルロースである。該セルロースは水に通
常１０〜４０重量％程度に分散したスラリーとされる。
該スラリーには通常２〜１０重量％程度のバインダーが
添加される。上記バインダーとしては通常ポリビニルア
ルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル
酸塩、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂が用いられ
る。
添加される。上記バインダーとしては通常ポリビニルア
ルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル
酸塩、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂が用いられ
る。
上記スラリーは注入口部分を除いて上記ワックス母型表
面に塗布され、所望なれば加熱して乾燥し、その後ワッ
クスの融点以上の温度に加熱し、ワックス母型を溶融し
て除去する。このようにしてセルロースから多孔質で通
水性を有する鋳型が得られるが、鋳型材料としては上記
セルロース以外、例えばポリウレタン発泡体、ポリメタ
クリルエステル発泡体等の燃焼または熱分解し易い合成
樹脂発泡体等が用いられ得る。そして該鋳型の孔径は通
常０．１〜０．５μ程度にされる。
面に塗布され、所望なれば加熱して乾燥し、その後ワッ
クスの融点以上の温度に加熱し、ワックス母型を溶融し
て除去する。このようにしてセルロースから多孔質で通
水性を有する鋳型が得られるが、鋳型材料としては上記
セルロース以外、例えばポリウレタン発泡体、ポリメタ
クリルエステル発泡体等の燃焼または熱分解し易い合成
樹脂発泡体等が用いられ得る。そして該鋳型の孔径は通
常０．１〜０．５μ程度にされる。
［成形粉末材料コ
本発明に用いられる成形粉末材料としては、銅。
銀、鉄、ニッケル、コバルト、ステンレススチール等の
金属または合金、アルミナ、シリカ、ジルコニア、窒化
ケイ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、炭化タングステン等
のセラミックの粉末が用いられ、該粉末の粒径は通常１
〜１０μ程度とされる。
金属または合金、アルミナ、シリカ、ジルコニア、窒化
ケイ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、炭化タングステン等
のセラミックの粉末が用いられ、該粉末の粒径は通常１
〜１０μ程度とされる。
［鋳込成形］
上記鋳型は通常容器内にセットされ、該容器と鋳型との
間にアルミナ、シリカ、ジルコニア等の無機粉末を充填
し、該鋳型の注入口には注入筒を連絡する。そして該容
器内を減圧にした上で上記粉末のスラリーを注入筒を介
して該鋳型内に注入する。該スラリーとしては、通常上
記粉末１０〜７０重量％、鋳型作製の時に用いたと同様
な水溶性樹脂０．１〜５重量％程度を分散溶解させた水
からなる。鋳型内に注入されたスラリー中の水は鋳型内
から減圧状態の容器内の通水性の鋳型を介して移行し、
このようにして鋳型内のスラリーの脱水固化が行なわれ
て成形物が得られる。
間にアルミナ、シリカ、ジルコニア等の無機粉末を充填
し、該鋳型の注入口には注入筒を連絡する。そして該容
器内を減圧にした上で上記粉末のスラリーを注入筒を介
して該鋳型内に注入する。該スラリーとしては、通常上
記粉末１０〜７０重量％、鋳型作製の時に用いたと同様
な水溶性樹脂０．１〜５重量％程度を分散溶解させた水
からなる。鋳型内に注入されたスラリー中の水は鋳型内
から減圧状態の容器内の通水性の鋳型を介して移行し、
このようにして鋳型内のスラリーの脱水固化が行なわれ
て成形物が得られる。
本発明においては、上記鋳型には上記スラリー以外、例
えば粉体とフェノールプレポリマー、エポキシプレポリ
マー、ウレタンプレポリマー、アクリルオリゴマー、メ
タクリレートモノマー等の液状プレポリマー、オリゴマ
ー、モノマー等との混線物が充填されてもよい。そして
上記プレポリマー、オリゴマー、モノマー等を硬化させ
るために、鋳型の外側から内側へ硬化剤を浸透させても
よい。上記硬化剤としては、例えばフェノールプレポリ
マー（フェノール、ビスフェノール等とホルムアルデヒ
ドとの縮合物）では蟻酸エチル等の有機酸エステル、エ
ポキシプレポリマーでは有機アミン、ウレタンプレポリ
マーでは水蒸気等がある。
えば粉体とフェノールプレポリマー、エポキシプレポリ
マー、ウレタンプレポリマー、アクリルオリゴマー、メ
タクリレートモノマー等の液状プレポリマー、オリゴマ
ー、モノマー等との混線物が充填されてもよい。そして
上記プレポリマー、オリゴマー、モノマー等を硬化させ
るために、鋳型の外側から内側へ硬化剤を浸透させても
よい。上記硬化剤としては、例えばフェノールプレポリ
マー（フェノール、ビスフェノール等とホルムアルデヒ
ドとの縮合物）では蟻酸エチル等の有機酸エステル、エ
ポキシプレポリマーでは有機アミン、ウレタンプレポリ
マーでは水蒸気等がある。
［焼結コ
上記鋳込成形後は容器から鋳型のま一成形物を取出して
、付着している無機粉末を除去してから鋳型のま一該成
形物を焼結炉に入れて焼結する。
、付着している無機粉末を除去してから鋳型のま一該成
形物を焼結炉に入れて焼結する。
鋳型は焼結中に熱により燃焼または熱分解して焼結体か
ら除去される。
ら除去される。
本発明においては、鋳込成形で成形物を作製するから、
バインダーが少量ですみ、脱脂が容易であるが、それに
加えて成形物を鋳型に入れたまＮで焼結するので、成形
物の強度が低い場合でも、成形物を破損することなく焼
結することが出来る。
バインダーが少量ですみ、脱脂が容易であるが、それに
加えて成形物を鋳型に入れたまＮで焼結するので、成形
物の強度が低い場合でも、成形物を破損することなく焼
結することが出来る。
また鋳型は焼荀中に燃焼または熱分解によって焼結体か
ら除去されるから、粉体の材質によらずまた焼結体の形
状によらず、焼結体から鋳型を除去することが出来る。
ら除去されるから、粉体の材質によらずまた焼結体の形
状によらず、焼結体から鋳型を除去することが出来る。
第１図および第２図は本実施例にか−るものである。目
的製品であるエンジンのターボチャージャーのホットホ
イールに近似の形を有するワックス母型を作製し、該ワ
ックス母型の表面にセルロース８０重量部、ポリビニル
アルコール２０重量部、水３００重量部を混練して調製
したスラリーを約３ｍの厚さに塗布して４０℃で乾燥さ
せた。
的製品であるエンジンのターボチャージャーのホットホ
イールに近似の形を有するワックス母型を作製し、該ワ
ックス母型の表面にセルロース８０重量部、ポリビニル
アルコール２０重量部、水３００重量部を混練して調製
したスラリーを約３ｍの厚さに塗布して４０℃で乾燥さ
せた。
上記スラリーを塗布したワックス母型を約１２０℃に加
熱して該ワックス母型を溶融除去する。
熱して該ワックス母型を溶融除去する。
このようにして作製した通水性を有し燃焼可能な鋳型（
１）を第１図に示すように容器（２）内にセットし、注
入筒（３）のパイプ（３１）を上方から連絡し、該容器
（２）と鋳型（］）との間隙にアルミナ粉（４）を充填
する。該注入筒（３）のパイプ（３１）には耐水コーテ
ィング（３２）が施されている。該容器（２）を密閉し
てバルブ（５１）を開き真空経路（５）からフィルター
（５２）を介して容器（２）内を減圧し、該注入筒（３
）からコバルト１０重量％を混合した炭化タングステン
（ＷＣ−１０％Ｇｏ）粉を水に分散２（せたスラリー（
６）を該鋳型（１）に注入する。スラリー（６）中に含
まれる水は通水性を有する鋳型（１）の内側から外側へ
排出されアルミナ粉（４）内に浸透する。このようにし
て第２図に示すように鋳型（１）内のスラリー（６）は
脱水されてＷＣ−１０％ＣＯ粉からなる成形物（７）が
作製される。成形後はバルブ（５１）を閉し真空経路（
５）を遮断し、バルブ（８１）を開いてリーク経路（８
）から容器（２）内を常圧に戻す。該成形物（７）は鋳
型（１）に入ったま＼の状態で容器（２）から取出され
、鋳型（１）に付着しているアルミナ粉（４）を除去し
てから、鋳型（１）を焼結炉に入れ、１４００℃で該成
形物（７）を鋳型（１）とともに加熱して焼結する。該
鋳型（１）はこのような加熱によって燃焼分散する。こ
のようにして焼結体である超硬性ホットホイールが製造
される。
１）を第１図に示すように容器（２）内にセットし、注
入筒（３）のパイプ（３１）を上方から連絡し、該容器
（２）と鋳型（］）との間隙にアルミナ粉（４）を充填
する。該注入筒（３）のパイプ（３１）には耐水コーテ
ィング（３２）が施されている。該容器（２）を密閉し
てバルブ（５１）を開き真空経路（５）からフィルター
（５２）を介して容器（２）内を減圧し、該注入筒（３
）からコバルト１０重量％を混合した炭化タングステン
（ＷＣ−１０％Ｇｏ）粉を水に分散２（せたスラリー（
６）を該鋳型（１）に注入する。スラリー（６）中に含
まれる水は通水性を有する鋳型（１）の内側から外側へ
排出されアルミナ粉（４）内に浸透する。このようにし
て第２図に示すように鋳型（１）内のスラリー（６）は
脱水されてＷＣ−１０％ＣＯ粉からなる成形物（７）が
作製される。成形後はバルブ（５１）を閉し真空経路（
５）を遮断し、バルブ（８１）を開いてリーク経路（８
）から容器（２）内を常圧に戻す。該成形物（７）は鋳
型（１）に入ったま＼の状態で容器（２）から取出され
、鋳型（１）に付着しているアルミナ粉（４）を除去し
てから、鋳型（１）を焼結炉に入れ、１４００℃で該成
形物（７）を鋳型（１）とともに加熱して焼結する。該
鋳型（１）はこのような加熱によって燃焼分散する。こ
のようにして焼結体である超硬性ホットホイールが製造
される。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は本発明の一実施例にかＮるもので
あり、第１図は鋳造装置の説明図、第２図は鋳造後の鋳
型側断面図である。 図中、（１）・・・・鋳型、（２）・・・・容器、（３
）・・・・注入筒、（４）・・・・アルミナ粉。 （５）・・・・真空経路、（６）・・・・スラリー″Ａ
７１７ 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 オ ２ 閏
あり、第１図は鋳造装置の説明図、第２図は鋳造後の鋳
型側断面図である。 図中、（１）・・・・鋳型、（２）・・・・容器、（３
）・・・・注入筒、（４）・・・・アルミナ粉。 （５）・・・・真空経路、（６）・・・・スラリー″Ａ
７１７ 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 オ ２ 閏
Claims (3)
- １．通水性を有する燃焼性または熱分解性材料からなる
鋳型に成形粉末材料を充填して成形物を得た後、該成形
物を該鋳型とともに焼結し、該鋳型を燃焼または熱分解
せしめることを特徴とする焼結体の製造方法 - ２．上記通水性を有する燃焼性または熱分解性材料とは
セルロース結着材料である特許請求の範囲１に記載の焼
結体の製造方法 - ３．上記鋳型はワックス母型表面に上記通水性を有する
燃焼性または熱分解性材料の層を被覆した後、該ワック
ス母型を加熱溶融して除去することにより製作される特
許請求の範囲１に記載の焼結体の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183323A JPH0472003A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183323A JPH0472003A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0472003A true JPH0472003A (ja) | 1992-03-06 |
Family
ID=16133696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2183323A Pending JPH0472003A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0472003A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180272568A1 (en) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | General Electric Company | Method for Forming Passages in Composite Components |
| JP2018199590A (ja) * | 2017-05-25 | 2018-12-20 | イビデン株式会社 | セラミック複合材の製造方法および組合せ体 |
-
1990
- 1990-07-10 JP JP2183323A patent/JPH0472003A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180272568A1 (en) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | General Electric Company | Method for Forming Passages in Composite Components |
| US10562210B2 (en) * | 2017-03-22 | 2020-02-18 | General Electric Company | Method for forming passages in composite components |
| JP2018199590A (ja) * | 2017-05-25 | 2018-12-20 | イビデン株式会社 | セラミック複合材の製造方法および組合せ体 |
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