JPH0559403A - 粉末射出成形体の脱脂方法 - Google Patents

粉末射出成形体の脱脂方法

Info

Publication number
JPH0559403A
JPH0559403A JP24686291A JP24686291A JPH0559403A JP H0559403 A JPH0559403 A JP H0559403A JP 24686291 A JP24686291 A JP 24686291A JP 24686291 A JP24686291 A JP 24686291A JP H0559403 A JPH0559403 A JP H0559403A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
degreasing
same manner
molded body
pressure
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24686291A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Osako
敏行 大迫
Kunio Watanabe
邦夫 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP24686291A priority Critical patent/JPH0559403A/ja
Publication of JPH0559403A publication Critical patent/JPH0559403A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱脱脂法によって、欠陥のない脱脂した粉
末射出成形体を短時間で効率よく、又、作業管理が容易
な脱脂方法を提供することを目的とする。 【構成】 粉末射出成形体を圧力媒体としてのアルミナ
粉末中に埋め込む。これを、たとえば、アムスラー型万
能試験機によって0.05〜10kg/cmの圧力を
負荷しながら、雰囲気を760Torrまたは760T
orr未満の減圧とした状態で3〜4時間加熱して脱脂
する。 【効果】 亀裂、陥没、膨れなどの欠陥のない脱脂され
た射出成形体を、短時間で容易に、効率よく、作業管理
も容易に得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】粉末射出成形体(以下、成形体と
いう)の脱脂(脱バインダー)を短時間に効率よく行な
い得る粉末射出成形体の脱脂方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属粉末射出成形法において成形体は、
射出成形後、有機バインダー(以下、バインダーとい
う)を除去しその後に焼結処理を行なうことによって金
属粒同志が緻密に焼結された製品とされている。この方
法において使用するバインダーは、金属粉末に流動性を
与え射出成形を可能とするとともに、成形体の形状を保
持する働きがあるのであるが、焼結開始時にバインダー
が成形体中に含まれると、亀裂、陥没、膨れのような欠
陥が生じたり、残留するバインダーによって焼結体の組
成変化をも生じるので、焼結前にバインダーをあらかじ
め除去しておく必要がある。
【0003】しかして、バインダーを除去する方法とし
ては、不活性雰囲気中、又は、還元性雰囲気中などにお
いて成形体を加熱してバインダーを蒸発除去する加熱脱
脂法と、バインダー成分を溶解して除去する液状有機溶
媒、又は、その蒸気中に浸漬して行なう溶媒法とが知ら
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱脱
脂法は、工程が単純で作業性に優れているが、脱脂速度
が遅く、十分な脱脂を行なうには長時間の加熱が必要に
なる。又、昇温速度を大きくすると、成形体に亀裂など
の欠陥を生じやすいという問題がある。この成形体の亀
裂などを防ぐために、不活性ガスなどで加圧しながら加
熱する脱脂方法も試みられているが、高圧で使用可能な
炉が必要となり、又、蒸発したバインダーの除去方法な
ど構造上の問題があるものである。一方、溶媒法は、脱
脂速度は大きいが、適正な脱脂を行ない得る温度域が狹
く、温度制御が困難であるといった問題がある。又、使
用する有機溶媒の管理などの作業上の問題もあるもので
ある。
【0005】本発明は、脱脂した欠陥のない成形体を短
時間で得られ、又、作業管理が容易な脱脂方法を提供す
ることを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記問題
を解決し、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた
結果、成形体を、特定の圧力負荷下の加熱により、さら
には、特定減圧雰囲気下条件を付加した加熱処理によっ
て目的を達し得ることを見出して本発明を完成させたも
のである。すなわち、本発明の第1の実施態様は、金属
粉末−有機バインダー混合体からなる射出成形体を酸化
物粉末中に埋め込み、この粉末を圧力媒体として射出成
形体に、0.05〜10kg/cmの圧力を負荷した
状態で加熱する粉末射出成形体の脱脂方法であり、第2
の実施態様は、第1の発明を、雰囲気を760Torr
未満の減圧とした状態で加熱する粉末射出成形体の脱脂
方法である。
【0007】本発明において使用する圧力媒体としての
酸化物粉末は、一般に、アルミナ、シリカ、ジルコニア
などが使用し得、目的に応じて選択すればよい。
【0008】圧力を負荷する方法は、容器内の酸化物粉
末が加えられる圧力ができるだけ均一に、かつ、少ない
損失で成形体にかかる程度に密であればよく、特別規定
しないが、成形体及び酸化物粉末を装入した容器に、振
動を与えたり、つき固めたりする機械的に荷重を加える
方法が簡便である。加える圧力は、0.05〜10kg
/cmの範囲で加えるものであって、これは、0.0
5kg/cm未満では、圧力負荷の効果が認められ
ず、10kg/cmを超えて加圧しても形状保持効果
に差が認められず、脱脂後の成形体表面に酸化物粉末が
付着するなどといった問題があるからである。
【0009】又、減圧雰囲気とするには、たとえば、ロ
ータリーポンプで真空引きすることが簡便であり、か
つ、十分な効果が得られ好ましく、760Torr未満
の減圧とするものであって、雰囲気の圧力下限は、とく
に限定されない。
【0010】
【作用】金属粉末と有機バインダーの混合体である成形
体からバインダーを加熱法によって除去するためには、
バインダーを液体、又は、気体のような流体とする必要
があるので、成形体を少なくともバインダーの融点以上
に加熱するものであって、温度を上げるほど溶融バイン
ダーの流速が大きくなるので、脱脂速度を大きくするこ
とができる。しかしながら、あまりに高温にすると成形
体の強度が低下し、成形体が変形する。しかして、その
温度は、バインダーの組成、含有量、及び、成形体の形
状などに依存するものである。そこで、本発明では、成
形体を酸化物粉末中に埋め込んでいる。これは、バイン
ダーが成形体から酸化物粉末中に拡散し、バインダーの
蒸発する面積が成形体の表面積よりも遥かに大きくし得
るので、脱脂速度を通常の加熱脱脂法に較べていちじる
しく大きくし得るからである。酸化物粉末を用いるの
は、酸化物が脱脂温度で安定であるから、雰囲気又は金
属粉との反応がおこりにくいこと、及び、微細粉が得や
すいからである。この酸化物粉末を圧力媒体として加圧
することによって、亀裂や膨れなどの脱脂欠陥を防止で
き、成形体の形状保持にも有利である。又、気体を圧力
媒体とする場合と異なり高圧容器を必要としない。気体
を圧力媒体として加圧すると、成形体からのバインダー
成分の蒸発が抑制され、脱脂時間の短縮には不利であ
る。これに対して、本発明の方法では、減圧雰囲気下と
することによって、バインダー成分の蒸発、分解を促進
することができるものである。揮発性の有機溶媒を使用
しないので、作業性、安全管理上にも大きな利点があ
る。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例を述べる。 実施例 1 平均粒径5μmのカルボニル鉄粉と、ポリスチレン、酢
酸ビニル共重合体、ステアリン酸からなる有機バインダ
ーを各成分の重量比で92:5:2:1の割合になるよ
うに秤量し配合する。これを混練機を用いて、150
℃、30分間混練した後、大気中で冷却した。この原料
を用いて射出成形法によって5mm×10mm×30m
mの直方体試料を作製した。
【0012】この試料を、内径150mm、深さ50m
mのステンレス容器に、平均粒径90μmのアルミナ粉
末を300gr入れた中に装入した。このような10個
の試料を並べた後、さらに同量のアルミナ粉末を入れ
て、振幅30mm、10回上下振動を与えて埋め込んだ
後、容器の内径に一致する蓋を装入した。この容器をア
ムスラー型万能試験機により0.1kg/cmの圧力
を負荷した状態で容器を窒素気流中による760Tor
rの保護雰囲気下で、昇温速度20℃/h、脱脂温度1
50℃で4時間加熱保持して脱脂処理を行なった。
【0013】各試料について、脱脂前後の重量を測定し
て重量減少量を求めて脱脂量(%)を算出した。又、脱
脂後の試料の表面状態を目視、又は、実体顕微鏡で観察
し、表面欠陥の有無を調べた。なお、脱脂前の試料表面
には、亀裂、陥没、膨れなどの表面欠陥は全く認められ
なかった。得られた結果を処理条件とともに表1に示
す。 比較例 1 実施例1と同様にしてアルミナ粉末に埋め込んだ後、加
圧処理を行なわなかった以外は、実施例1と同様にして
脱脂処理を行ない、実施例1と同様にして諸試験を行な
った。結果を同様に表1に示す。 実施例 2 脱脂温度を180℃とした以外は、実施例1と同様に脱
脂処理を行ない、実施例1と同様にして諸試験を行なっ
た。結果を同様に表1に示す。 比較例 2 加圧処理を行なわなかった以外は、実施例2と同様にし
て脱脂処理を行ない、実施例1と同様にして諸試験を行
なった。結果を同様に表1に示す。 実施例 3 脱脂温度を200℃とした以外は、実施例1と同様にし
て脱脂処理を行ない、実施例1と同様にして諸試験を行
なった。結果を同様に表1に示す。 比較例 3 昇温速度を25℃/hとし、加圧処理を行なわなかった
以外は、実施例3と同様に脱脂処理を行ない、実施例1
と同様にして諸試験を行なった。結果を同様に表1に示
す。 実施例 4 昇温速度を25℃/hとし、加圧圧力を5kg/cm
とした以外は、実施例1と同様にして脱脂処理を行な
い、実施例1と同様にして諸試験を行なった。得られた
結果を同様に表1に示す。 実施例 5 脱脂温度を180℃とした以外は、実施例4と同様にし
て脱脂処理を行ない、実施例1と同様にして諸試験を行
なった。結果を同様に表1に示す。 実施例 6 昇温速度を30℃/hとし、脱脂温度を200℃とした
以外は、実施例4と同様にして脱脂処理を行ない、実施
例1と同様にして諸試験を行なった。結果を同様に表1
に示す。 比較例 4 昇温速度を10℃/hとした以外は、比較例1と同様に
して脱脂処理を行ない、実施例1と同様にして諸試験を
行なった。結果を同様に表1に示す。 比較例 5、6 保持時間を15h(比較例5)、34h(比較例6)と
した以外は、比較例4と同様にして脱脂処理を行ない、
実施例1と同様にして諸試験を行なった。結果を同様に
表1に示す。 比較例 7、8、9 脱脂温度を180℃(比較例7)、225℃(比較例
8)、250℃(比較例9)とした以外は、比較例4と
同様にして脱脂処理を行ない、実施例1と同様にして諸
試験を行なった。結果を表1に示す。 比較例 10 昇温速度を10℃/hとし、加圧圧力を15kg/cm
とした以外は、実施例1と同様にして脱脂処理を行な
い、実施例1と同様にして諸試験を行なった。結果を同
様に表1に示す。 実施例 7 実施例1と同様にして成形体をアルミナ粉末中に埋め込
んで0.1kg/cmの圧力を付加した状態として炉
中に装入し、真空ポンプによって0.01Torrに減
圧しながら同時に窒素を導入して雰囲気を制御し、昇温
速度20℃/h、脱脂温度130℃で3時間加熱保持し
て脱脂処理を行なった。得られた脱脂された成形体につ
いて実施例1と同様にして諸試験を行なった。得られた
結果を処理条件とともに表2に示す。 実施例 8 脱脂温度を150℃とした以外は、実施例7と同様にし
て脱脂処理を行ない、実施例7と同様にして諸試験を行
なった。結果を同様に表2に示す。 比較例 11 加圧処理を行なわず、1000Torr加圧雰囲気とし
た以外は、実施例8と同様にして脱脂処理を行ない、実
施例1と同様にして諸試験を行なった。結果を同様に表
2に示す。 実施例 9 脱脂温度を180℃とし、加圧圧力を5kg/cm
した以外は、実施例7と同様にして脱脂処理を行ない、
実施例1と同様にして諸試験を行なった。結果を同様に
表2に示す。 比較例 12 加圧処理を行なわず、1000Torr加圧雰囲気下で
処理した以外は、実施例9と同様にして脱脂処理を行な
い、実施例1と同様にして諸試験を行なった。結果を同
様に表2に示す。 実施例 10 昇温速度を25℃/hとした以外は、実施例7と同様に
して脱脂処理を行ない、実施例1と同様にして諸試験を
行なった。結果を同様に表2に示す。 実施例 11 脱脂温度を150℃とし、100Torr減圧雰囲気下
とした以外は、実施例10と同様にして脱脂試験を行な
い、実施例1と同様にして諸試験を行なった。結果を同
様に表2に示す。 実施例 12 昇温速度を30℃/hとし、加圧圧力を5kg/cm
とした以外は、実施例10と同様にして脱脂処理を行な
い、実施例1と同様にして諸試験を行なった。結果を同
様に表2に示す。 比較例 13 昇温速度を25℃/hとし、脱脂温度を200℃とした
以外は、比較例11と同様にして脱脂処理を行ない、実
施例1と同様にして諸試験を行なった。結果を同様に表
2に示す。 比較例 14 昇温速度を10℃/hとした以外は、比較例11と同様
にして脱脂処理を行ない、実施例1と同様にして諸試験
を行なった。結果を同様に表2に示す。 比較例 15、16 保持時間を15h(比較例15)、34h(比較例1
6)とした以外は、比較例14と同様にして脱脂処理を
行ない、実施例1と同様にして諸試験を行なった。結果
を同様に表2に示す。 比較例 17、18、19 脱脂温度を180℃(比較例17)、225℃(比較例
18)、250℃(比較例19)とし、保持時間を4時
間とした以外は、比較例14と同様にして脱脂処理を行
ない、実施例1と同様にして諸試験を行なった。結果を
表2に示す。 比較例 20 脱脂温度を200℃とし、加圧圧力を15kg/cm
とし、保持時間を4時間とした以外は、実施例7と同様
にして脱脂処理を行ない、実施例1と同様にして諸試験
を行なった。結果を同様に表2に示す。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】以上の結果から、本発明の方法による場合
には、実施例1〜12に示されるように、4時間以内の
脱脂処理で含有バインダー量の80%以上が除去されて
おり、成形体表面には全く欠陥の発生は認められない。
これに対して、加圧処理を行なわない比較例1〜9およ
び加圧処理を行なわず、1000Torrの加圧雰囲気
下で処理した比較例11〜19では、実施例と同様の昇
温速度、脱脂温度、保持時間の条件下においても満足す
べき脱脂が行ない得ない。即ち、比較例1〜3及び比較
例11〜13では、亀裂、陥没などが生じ、脱脂量は5
0%にも達していない。又、比較例4〜6及び比較例1
4〜16では、4時間以下の脱脂処理では、含有バイン
ダー量の20%しか除去されず、80%の脱脂量を得る
ためには、34時間の保持が必要である。又、比較例7
〜9及び比較例17〜19では、脱脂量は40%程度に
過ぎず、表面に亀裂、膨れなどの欠陥が生じて健全な製
品が得られない。さらに、加圧圧力を15kg/cm
とした比較例10、20では、製品表面にアルミナ粉末
が付着していた。このように、本発明方法の規定する処
理条件にしたがって脱脂処理を行なうならば、いずれも
80%以上の脱脂量を比較例に較べて短時間で達成する
ことが可能であり、又、表面欠陥のない健全な製品が得
られることが認められた。
【0017】
【発明の効果】本発明は、粉末射出成形体を酸化物粉体
を圧力媒体として埋め込み、特定圧力に加圧し、さらに
は特定減圧雰囲気下に加熱脱脂処理を行なうものである
から、亀裂、陥没、膨れなどの脱脂欠陥発生を防止し
得、成形体の形状保持に有効であり、有機バインダーの
蒸発面積を大きくし得、さらに、有機バインダー成分の
蒸発分解を促進し得、脱脂時間を大幅に短縮し得しかも
作業管理が容易であるなど顕著な効果が認められる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属粉末−有機バインダー混合体からな
    る射出成形体を酸化物粉末中に埋め込み、この粉末を圧
    力媒体として射出成形体に、0.05〜10kg/cm
    の圧力を負荷した状態で加熱することを特徴とする粉
    末射出成形体の脱脂方法。
  2. 【請求項2】 金属粉末−有機バインダー混合体からな
    る射出成形体を酸化物粉末中に埋め込み、この粉末を圧
    力媒体として射出成形体に、0.05〜10kg/cm
    の圧力を負荷しながら、雰囲気を760Torr未満
    の減圧とした状態で加熱することを特徴とする粉末射出
    成形体の脱脂方法。
JP24686291A 1991-08-31 1991-08-31 粉末射出成形体の脱脂方法 Pending JPH0559403A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24686291A JPH0559403A (ja) 1991-08-31 1991-08-31 粉末射出成形体の脱脂方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24686291A JPH0559403A (ja) 1991-08-31 1991-08-31 粉末射出成形体の脱脂方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0559403A true JPH0559403A (ja) 1993-03-09

Family

ID=17154839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24686291A Pending JPH0559403A (ja) 1991-08-31 1991-08-31 粉末射出成形体の脱脂方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0559403A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1998033614A1 (en) Gel strength enhancing additives for agaroid-based injection molding compositions
US5366679A (en) Process for thermal debinding and sintering of a workpiece
JP2014514183A (ja) 金属製またはセラミック製成形体の製造方法
US5021208A (en) Method for removal of paraffin wax based binders from green articles
US4431605A (en) Metallurgical process
JPH0559403A (ja) 粉末射出成形体の脱脂方法
US4917859A (en) Dewaxing process for metal powder compacts made by injection molding
JPH02101101A (ja) 粉末の射出成形体からバインダーを除去する方法
JPH0211703A (ja) 金属粉末射出成形体の脱脂方法
JP3212698B2 (ja) 超硬合金製部品の製造方法
KR100507036B1 (ko) 탈지방법및그것에의해서얻어지는탈지체및소결체
US4575449A (en) Metallurgical process
KR950005291B1 (ko) 분말사출성형체중의 폴리아미드 결합제 제거방법
RU2398037C2 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Al2O3-Al
JPS6227377A (ja) 粉末成形体から有機質粘結剤を除去する方法
JPS62278160A (ja) セラミック成形体脱脂用バインダ−組成物
JPH05163504A (ja) バインダ−除去方法及びその装置
JPS5939769A (ja) 窒化けい素の焼結方法
SU1678882A1 (ru) Способ получени высокоплотной конструкционной порошковой стали
JPS58167477A (ja) 珪素の窒化物を主成分とする焼結体成型物の脱気処理法
JPH01116049A (ja) クロムー酸化ジルコニウム複合焼結体及びその製造方法
JPS63134574A (ja) 超臨界流体による脱脂方法
JPH058208A (ja) 粉末成形体の分散媒除去方法
Fan et al. Powder Injection Moulding: Feedstock Materials: Defect Formation And Its Relevance To Binder Content And Binder Redistribution Dring Thermal Debinding Of PIM Compacts
JP2004002936A (ja) 焼結製品用原材料およびこの原材料を用いて製造する焼結製品における射出成形体の脱脂方法