JPH05230503A - 金属粉末射出成形用原料の製造方法 - Google Patents
金属粉末射出成形用原料の製造方法Info
- Publication number
- JPH05230503A JPH05230503A JP3463892A JP3463892A JPH05230503A JP H05230503 A JPH05230503 A JP H05230503A JP 3463892 A JP3463892 A JP 3463892A JP 3463892 A JP3463892 A JP 3463892A JP H05230503 A JPH05230503 A JP H05230503A
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- Japan
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- kneading
- injection
- compound
- metal powder
- injection molding
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属粉末と有機バインダを混練した射出成形
用コンパウンドは射出成形後、脱脂工程を経て焼結され
るが、脱脂工程時の成形体の膨れ、割れ等の欠陥発生が
多かった。本発明は、これら欠陥発生の少ない射出成形
用原料の製造方法を提案する。 【構成】 コンパウンド混練の最終段階、あるいは混練
後に50〜200 ℃の温度範囲で１×107dyn／cm2 以上の剪
断応力を付与する。
用コンパウンドは射出成形後、脱脂工程を経て焼結され
るが、脱脂工程時の成形体の膨れ、割れ等の欠陥発生が
多かった。本発明は、これら欠陥発生の少ない射出成形
用原料の製造方法を提案する。 【構成】 コンパウンド混練の最終段階、あるいは混練
後に50〜200 ℃の温度範囲で１×107dyn／cm2 以上の剪
断応力を付与する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属粉末の射出成形用原
料であるコンパウンドの製造方法に関するものである。
料であるコンパウンドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属粉末の射出成形技術は高密度の複雑
形状部品を低コストで製造する方法として近年注目され
てきた。その工程は大きく分けて、（１）粉末とバイン
ダの混練、（２）射出成形、（３）脱バインダおよび
（４）焼結からなる。これらの工程のなかで特に脱バイ
ンダ工程で成形体に膨れ、割れ等の欠陥が発生すること
がある。
形状部品を低コストで製造する方法として近年注目され
てきた。その工程は大きく分けて、（１）粉末とバイン
ダの混練、（２）射出成形、（３）脱バインダおよび
（４）焼結からなる。これらの工程のなかで特に脱バイ
ンダ工程で成形体に膨れ、割れ等の欠陥が発生すること
がある。
【０００３】これらの欠陥発生を防止する手段として
は、脱バインダすなわち脱脂方法の改善や、原料のコン
パウンドの製法の改善が提案されている。しかしなが
ら、まだ十分な解決策は見出されていない。また、コン
パウンドに関しては粉末とバインダがよくぬれているこ
とが重要である。このぬれ性を改善する方法としてカッ
プリング剤を添加し、粉末の表面を処理する方法が、日
刊工業新聞社発行の「ファインセラミックスの射出成形
技術」1987、Ｐ48に記載されている。しかしながら、こ
の方法は、カップリング剤の成分が焼結後の製品に悪影
響を及ぼすようなものには使用できず、また、カップリ
ング剤の使用はコスト上昇にもつながる。
は、脱バインダすなわち脱脂方法の改善や、原料のコン
パウンドの製法の改善が提案されている。しかしなが
ら、まだ十分な解決策は見出されていない。また、コン
パウンドに関しては粉末とバインダがよくぬれているこ
とが重要である。このぬれ性を改善する方法としてカッ
プリング剤を添加し、粉末の表面を処理する方法が、日
刊工業新聞社発行の「ファインセラミックスの射出成形
技術」1987、Ｐ48に記載されている。しかしながら、こ
の方法は、カップリング剤の成分が焼結後の製品に悪影
響を及ぼすようなものには使用できず、また、カップリ
ング剤の使用はコスト上昇にもつながる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
カップリング剤等の添加剤を使用することなく、混練中
乃至は混練後の処理にて粉末とバインダのぬれ状態を改
善し、脱脂時の欠陥発生率を低下させる方法を提案する
ことである。
カップリング剤等の添加剤を使用することなく、混練中
乃至は混練後の処理にて粉末とバインダのぬれ状態を改
善し、脱脂時の欠陥発生率を低下させる方法を提案する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属粉末と有
機バインダを混練した射出成形用コンパウンドに、混練
の最終段階、あるいは混練後に50〜200 ℃の温度範囲で
１×107dyn／ cm2以上の剪断応力を与えることを特徴と
する金属粉末射出成形用原料の製造方法である。
機バインダを混練した射出成形用コンパウンドに、混練
の最終段階、あるいは混練後に50〜200 ℃の温度範囲で
１×107dyn／ cm2以上の剪断応力を与えることを特徴と
する金属粉末射出成形用原料の製造方法である。
【０００６】
【作用】以下本発明の作用について詳細に説明する。ま
ずコンパウンドの混練に関しては、従来から行われてい
る加圧ニーダー、連続混練等の混練法を用いることがで
きる。この混練における最終段階あるいは、混練終了後
にコンパウンドに50〜200 ℃の温度範囲で１×107dyn／
cm2以上の剪断応力を与えることにより、金属粉末と有
機バインダとの均一混合が促進され、コンパウンドの流
動性も増し脱脂時の欠陥発生率を大きく低下させること
ができる。剪断応力がこれに達しない場合、欠陥発生率
は非常に大きくなる。一方、剪断応力の上限はバインダ
の分解が生じないかぎり、大きくても良い。
ずコンパウンドの混練に関しては、従来から行われてい
る加圧ニーダー、連続混練等の混練法を用いることがで
きる。この混練における最終段階あるいは、混練終了後
にコンパウンドに50〜200 ℃の温度範囲で１×107dyn／
cm2以上の剪断応力を与えることにより、金属粉末と有
機バインダとの均一混合が促進され、コンパウンドの流
動性も増し脱脂時の欠陥発生率を大きく低下させること
ができる。剪断応力がこれに達しない場合、欠陥発生率
は非常に大きくなる。一方、剪断応力の上限はバインダ
の分解が生じないかぎり、大きくても良い。
【０００７】また、剪断応力付与時50℃未満では粘性が
高くなりすぎ、所定の高剪断応力を均一に加えることが
できない。一方200 ℃を超えては逆に粘性が低く所定の
高剪断応力を加えることが困難となる。このような高剪
断応力を付与する具体的な方法としては、例えば、混練
最終段階で混練温度を低下させ、混練物の粘度を高めた
状態で剪断力を加える方法、あるいは、例えば、ノズル
状の部分を高速で通過させて高剪断速度を与える方法等
が考えられる。
高くなりすぎ、所定の高剪断応力を均一に加えることが
できない。一方200 ℃を超えては逆に粘性が低く所定の
高剪断応力を加えることが困難となる。このような高剪
断応力を付与する具体的な方法としては、例えば、混練
最終段階で混練温度を低下させ、混練物の粘度を高めた
状態で剪断力を加える方法、あるいは、例えば、ノズル
状の部分を高速で通過させて高剪断速度を与える方法等
が考えられる。
【０００８】なお、このような高剪断応力がコンパウン
ドにかかる時間は、本発明の効果には、影響しない。な
お、剪断応力σは次式で求められる。
ドにかかる時間は、本発明の効果には、影響しない。な
お、剪断応力σは次式で求められる。
【０００９】
【数１】
【００１０】
【実施例】水アトマイズ法により製造した平均粒径８μ
ｍのＳＵＳ316 の粉末とワックス、熱可塑性樹脂、可塑
材からなるバインダを重量比にて100:10の割合で混合
し、加圧ニーダにて130 ℃で80分混練し、コンパウンド
を製造した（Ａ）。同組成のコンパウンドを同じ加圧ニ
ーダで60分混練したのち、10分間で温度を90℃までさ
げ、90℃で更に10分混練した（Ｂ）。
ｍのＳＵＳ316 の粉末とワックス、熱可塑性樹脂、可塑
材からなるバインダを重量比にて100:10の割合で混合
し、加圧ニーダにて130 ℃で80分混練し、コンパウンド
を製造した（Ａ）。同組成のコンパウンドを同じ加圧ニ
ーダで60分混練したのち、10分間で温度を90℃までさ
げ、90℃で更に10分混練した（Ｂ）。
【００１１】コンパウンド（Ａ）を高速同方向２軸押出
機で再混練した（混練温度90℃（Ｃ）。コンパウンド
（Ａ）を射出成形機にてスパイラルフロー型に成形し、
粉砕した（Ｄ）。この際の温度は 150℃、射出速度は50
cm3/s 、ノズル径は３mmであった。
機で再混練した（混練温度90℃（Ｃ）。コンパウンド
（Ａ）を射出成形機にてスパイラルフロー型に成形し、
粉砕した（Ｄ）。この際の温度は 150℃、射出速度は50
cm3/s 、ノズル径は３mmであった。
【００１２】次に、これらＡ〜Ｄのコンパウンドを直径
40mm、厚さ５mmの円盤に射出成形（各 100個）した後窒
素雰囲気中で10℃／ｈの加熱速度で 500℃まで加熱冷却
した。コンパウンドに付加された最大剪断応力と表面欠
陥の発生率を表１に示す。表１より１×107dyn／ cm2以
上の剪断応力を与えることにより、脱脂時の欠陥発生率
を大きく低下させることができることがわかる。
40mm、厚さ５mmの円盤に射出成形（各 100個）した後窒
素雰囲気中で10℃／ｈの加熱速度で 500℃まで加熱冷却
した。コンパウンドに付加された最大剪断応力と表面欠
陥の発生率を表１に示す。表１より１×107dyn／ cm2以
上の剪断応力を与えることにより、脱脂時の欠陥発生率
を大きく低下させることができることがわかる。
【００１３】なお、最大剪断応力はコンパウンド（Ａ）
の各温度での粘度測定結果と各装置の最大剪断速度から
求めた。粘度測定は、（株）東洋精機製作所製のキャピ
ログラフ１Ｂを用いて行った。具体的には図１に示す装
置を用い次式により計算した。
の各温度での粘度測定結果と各装置の最大剪断速度から
求めた。粘度測定は、（株）東洋精機製作所製のキャピ
ログラフ１Ｂを用いて行った。具体的には図１に示す装
置を用い次式により計算した。
【００１４】
【数２】
【００１５】ここで Ｐ：バレル内圧（dyne／cm2 ） Ｆ：押し出し荷重（dyne） Ｒ：バレル半径（cm） Ｌ：キャピラリー長さ（cm） Ｑ：フローレイト（cm3 ／ s） である。
【００１６】また各装置の最大剪断速度は夫々以下の式
で求めた。 （１）加圧ニーダ 図２に参考断面図を示すが、次式により最大剪断速度を
求めた。
で求めた。 （１）加圧ニーダ 図２に参考断面図を示すが、次式により最大剪断速度を
求めた。
【００１７】
【数３】
【００１８】ここで ｒ：ローターの半径（mm） ｄ：ローターとケースとの間隔（mm） ｍ：ローター回転数（rpm ） である。 （２）高速２軸押出し機
【００１９】
【数４】
【００２０】ここで ｒ：スクリュー半径（mm） ｄ：スクリューとシリンダーの間隔（mm） ｍ：スクリュー回転数（rpm ） である。 （３）射出成形機ノズル
【００２１】
【数５】
【００２２】 ここで Ｖ：ノズルからの射出速度（cm3 ／ s） ｒ：ノズル半径（mm） である。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】本発明の実施により射出成形原料から欠
陥の発生を抑えることが可能となる。これはまた脱脂時
間の短縮につながり、生産性が向上する。
陥の発生を抑えることが可能となる。これはまた脱脂時
間の短縮につながり、生産性が向上する。
【図１】粘度測定用のキャピログラフの断面図である。
【図２】加圧ニーダの説明用の断面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 金属粉末と有機バインダを混練した射出
成形用コンパウンドに、混練の最終段階、あるいは混練
後に50〜200 ℃の温度範囲で１×107dyn/cm2以上の剪断
応力を与えることを特徴とする金属粉末射出成形用原料
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3463892A JPH05230503A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 金属粉末射出成形用原料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3463892A JPH05230503A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 金属粉末射出成形用原料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230503A true JPH05230503A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12419963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3463892A Pending JPH05230503A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 金属粉末射出成形用原料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230503A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2381312A2 (en) | 2000-08-25 | 2011-10-26 | Fujifilm Corporation | Alkaline liquid developer for lithographic printing plate and method for preparing lithographic printing plate |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP3463892A patent/JPH05230503A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2381312A2 (en) | 2000-08-25 | 2011-10-26 | Fujifilm Corporation | Alkaline liquid developer for lithographic printing plate and method for preparing lithographic printing plate |
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