JPH0593208A - 中空体の製造方法 - Google Patents
中空体の製造方法Info
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- JPH0593208A JPH0593208A JP25357291A JP25357291A JPH0593208A JP H0593208 A JPH0593208 A JP H0593208A JP 25357291 A JP25357291 A JP 25357291A JP 25357291 A JP25357291 A JP 25357291A JP H0593208 A JPH0593208 A JP H0593208A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 中空形状としたグリーン・ボディを短時間で
形成するとともに、これによって厚肉のグリーン・ボデ
ィであっても工業的に形成することができるようにする
こと。 【構成】 水Ｗにより硬化するバインダと金属粉末とを
溶媒中で混練して泥しょう状とし、この泥しょう状材料
３を中空体の外表面を形成する型面２を備えた外型１の
その型面２に塗着して中空形状に形成し、この後、この
材料３には、前記中空状の内面側から水Ｗを供給して硬
化させる。
形成するとともに、これによって厚肉のグリーン・ボデ
ィであっても工業的に形成することができるようにする
こと。 【構成】 水Ｗにより硬化するバインダと金属粉末とを
溶媒中で混練して泥しょう状とし、この泥しょう状材料
３を中空体の外表面を形成する型面２を備えた外型１の
その型面２に塗着して中空形状に形成し、この後、この
材料３には、前記中空状の内面側から水Ｗを供給して硬
化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、金属粉末を用いて中
空体を製造する方法に関するものである。
空体を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属粉末を用いて一定の形状の部材を形
成する場合、金属粉末で予め所望の形状のグリーン・ボ
ディを形成し、この後このグリーン・ボディを焼結す
る，いわゆる粉末冶金技術によることとしている。
成する場合、金属粉末で予め所望の形状のグリーン・ボ
ディを形成し、この後このグリーン・ボディを焼結す
る，いわゆる粉末冶金技術によることとしている。
【０００３】かかる粉末冶金技術により中空体を製造す
る場合には、前記のように金属粉末によるグリーン・ボ
ディを中空形状に形成することが必要であり、粉末プレ
ス等の周知の技術による中空形状のグリーン・ボディの
形成は工業的には困難であるため、一般にはいわゆるス
リップキャステイングによりグリーン・ボディの形成が
行なわれている。
る場合には、前記のように金属粉末によるグリーン・ボ
ディを中空形状に形成することが必要であり、粉末プレ
ス等の周知の技術による中空形状のグリーン・ボディの
形成は工業的には困難であるため、一般にはいわゆるス
リップキャステイングによりグリーン・ボディの形成が
行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかるスリ
ップキャステイングによるグリーン・ボディの形成は、
液状の媒体中に金属粉末を懸濁させ、この金属粉末を含
んだ懸濁液を成形型に毛細管現象等によって吸収させる
ことにより、成形型の型面上に金属粉末層を形成させ
て、グリーン・ボディを形成するものである。
ップキャステイングによるグリーン・ボディの形成は、
液状の媒体中に金属粉末を懸濁させ、この金属粉末を含
んだ懸濁液を成形型に毛細管現象等によって吸収させる
ことにより、成形型の型面上に金属粉末層を形成させ
て、グリーン・ボディを形成するものである。
【０００５】したがって、かかるスリップキャステイン
グによるグリーン・ボディの形成には、長時間を要し、
厚肉の金属粉末層を備えたグリーン・ボディの形成は工
業的には実際上困難である。
グによるグリーン・ボディの形成には、長時間を要し、
厚肉の金属粉末層を備えたグリーン・ボディの形成は工
業的には実際上困難である。
【０００６】この発明は、このような背景に基づいてな
されたもので、中空形状としたグリーン・ボディを短時
間で形成することを目的とし、これによって厚肉のグリ
ーン・ボディであっても工業的に形成することができる
ようにすることをも目的とするものである。
されたもので、中空形状としたグリーン・ボディを短時
間で形成することを目的とし、これによって厚肉のグリ
ーン・ボディであっても工業的に形成することができる
ようにすることをも目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、水により硬化するバインダ
と金属粉末とを溶媒中で混練して泥しょう状とし、この
泥しょう状材料を中空体の外表面を形成する型面を備え
た成形型のその型面に塗着して中空形状に形成し、この
後、この材料には、前記中空状の内面側から水を供給し
て硬化させることを特徴とする。
に、請求項１記載の発明は、水により硬化するバインダ
と金属粉末とを溶媒中で混練して泥しょう状とし、この
泥しょう状材料を中空体の外表面を形成する型面を備え
た成形型のその型面に塗着して中空形状に形成し、この
後、この材料には、前記中空状の内面側から水を供給し
て硬化させることを特徴とする。
【０００８】
【作用】請求項１記載の発明によれば、成形型の内部に
泥しょう状材料を中空形状に形成し、その泥しょう状材
料の内面側から水を供給することにより硬化が行なわれ
る。
泥しょう状材料を中空形状に形成し、その泥しょう状材
料の内面側から水を供給することにより硬化が行なわれ
る。
【０００９】したがって、従来のスリップキャステイン
グのように懸濁液を吸収させることによる材料層の形成
でなく、泥しょう状材料を成形型の型面に塗着して中空
体形状とするものであるため、グリーン・ボディの形成
が短時間となり、厚肉の金属粉末層のグリーン・ボディ
であっても工業的に実施することが可能となる。
グのように懸濁液を吸収させることによる材料層の形成
でなく、泥しょう状材料を成形型の型面に塗着して中空
体形状とするものであるため、グリーン・ボディの形成
が短時間となり、厚肉の金属粉末層のグリーン・ボディ
であっても工業的に実施することが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、図面に示す実施例により本願発明を説
明するが、まず、図１〜図４により第１実施例を説明す
る。
明するが、まず、図１〜図４により第１実施例を説明す
る。
【００１１】この第１実施例の製造工程は、図４に示す
とおりである。
とおりである。
【００１２】以下、図４に沿って製造方法を説明する
が、この製造方法に用いる成形型としての外型および内
型や材料等は次のとおりである。
が、この製造方法に用いる成形型としての外型および内
型や材料等は次のとおりである。
【００１３】まず、外型１は、適度な透水性を有する石
膏により形成されたもので、その内側に有底円筒状の中
空体を形成するための型面２が形成されている（第２図
参照）。
膏により形成されたもので、その内側に有底円筒状の中
空体を形成するための型面２が形成されている（第２図
参照）。
【００１４】なお、この外型１としては、石膏に限ら
ず、不透水性のシリコンゴム等，その他の材料によって
形成してもよい。
ず、不透水性のシリコンゴム等，その他の材料によって
形成してもよい。
【００１５】この外型１の型面２には、後述するよう
に、金属粉末を含み，溶媒で溶解したバインダからなる
泥しょう状の材料３が層状に塗着されて中空形状に形成
されるものである。
に、金属粉末を含み，溶媒で溶解したバインダからなる
泥しょう状の材料３が層状に塗着されて中空形状に形成
されるものである。
【００１６】この実施例における金属粉末は、ステンレ
ス鋼（JIS SUS316L）の粉末であって、その成分は表．
１に示すとおりである。
ス鋼（JIS SUS316L）の粉末であって、その成分は表．
１に示すとおりである。
【００１７】また、この金属粉末はガスアトマイズ法に
よって製造された金属粉末であって、平均粒径は概ね６
μｍ程度のものであるが平均粒径で１０μｍ以下であれ
ばよい。
よって製造された金属粉末であって、平均粒径は概ね６
μｍ程度のものであるが平均粒径で１０μｍ以下であれ
ばよい。
【００１８】
【表１】
【００１９】そして、バインダとしてはアクリル樹脂系
バインダ（真比重1.05）が、また溶媒としてはアルコー
ル系溶剤（真比重0.93）が用いられる。
バインダ（真比重1.05）が、また溶媒としてはアルコー
ル系溶剤（真比重0.93）が用いられる。
【００２０】これらの金属粉末、バインダおよび溶媒の
配合割合は、例えば前記金属粉末の重量を100とした場
合、バインダは5、溶媒は25である。
配合割合は、例えば前記金属粉末の重量を100とした場
合、バインダは5、溶媒は25である。
【００２１】これらを用いた中空体の製造は、次のよう
に行なわれる（図４参照）。
に行なわれる（図４参照）。
【００２２】まず、前記配合割合に相当するバインダを
およそ5時間撹拌しながら溶媒に十分に溶解させる。
およそ5時間撹拌しながら溶媒に十分に溶解させる。
【００２３】この後、所定量の前記金属粉末の添加を行
い、金属粉末を前記バインダ中に均一に混合し、泥しょ
う状の材料を製造する。この混合時間は例えば品川式混
合機ではおよそ30分程度である。
い、金属粉末を前記バインダ中に均一に混合し、泥しょ
う状の材料を製造する。この混合時間は例えば品川式混
合機ではおよそ30分程度である。
【００２４】このようにして得られた泥しょう状材料の
粘度は、例えば、およそ140dPa・Sである。
粘度は、例えば、およそ140dPa・Sである。
【００２５】そして、この泥しょう状の材料を例えば真
空品川式混合機等に投入しておよそ8分程度脱気を行な
う。
空品川式混合機等に投入しておよそ8分程度脱気を行な
う。
【００２６】次に、このように脱気された泥しょう状の
材料の型込め工程を行なう。
材料の型込め工程を行なう。
【００２７】この型込め工程においては、前記外型１の
型面２に沿ってこの泥しょう状の材料３を塗着し、有底
円筒形の中空形状とした所望の厚さ（この実施例におい
ては10〜20mmの厚さである）の材料３を外型１の内側に
全体に層状に形成する（図２参照）。
型面２に沿ってこの泥しょう状の材料３を塗着し、有底
円筒形の中空形状とした所望の厚さ（この実施例におい
ては10〜20mmの厚さである）の材料３を外型１の内側に
全体に層状に形成する（図２参照）。
【００２８】この型込め作業は、公知の塗着装置を用い
て行なえば良く、また手作業により行なっても良い。
て行なえば良く、また手作業により行なっても良い。
【００２９】この後、前記材料３の塗着された外型１は
水槽４の水Ｗ中に浸漬させておよそ24時間程度静置する
（図１参照）。
水槽４の水Ｗ中に浸漬させておよそ24時間程度静置する
（図１参照）。
【００３０】この外型１の水中静置の工程においては、
前記材料３の型面２側には、前記外型１自体の透水性に
より水Ｗの供給が行なわれ、これにより前記材料３は型
面２側（以下、外側面３ａという）から硬化が進行す
る。
前記材料３の型面２側には、前記外型１自体の透水性に
より水Ｗの供給が行なわれ、これにより前記材料３は型
面２側（以下、外側面３ａという）から硬化が進行す
る。
【００３１】また、前記材料３の中空形状の内側となる
面（以下、内側面３ｂという）には水槽３中の水Ｗが浸
入して満たされるので、この水Ｗにより中空形状の内側
面３ｂにおいても前記材料３の硬化が進行する。
面（以下、内側面３ｂという）には水槽３中の水Ｗが浸
入して満たされるので、この水Ｗにより中空形状の内側
面３ｂにおいても前記材料３の硬化が進行する。
【００３２】すなわち、この中空形状の材料３は、その
中空形状の外側面３ａと内面側３ｂとの両面から同時に
硬化が進行するので、材料３の硬化は迅速に行なわれ
る。
中空形状の外側面３ａと内面側３ｂとの両面から同時に
硬化が進行するので、材料３の硬化は迅速に行なわれ
る。
【００３３】この材料３が硬化した時点（この実施例で
は前記24時間経過後）に、外型１を水槽４から引き上
げ、外型１内の中空形状の材料３の内側における残留物
の排泥を行い（図３（ａ）参照）、中空形状の材料３の
内側に新たな水Ｗを充填して暫時静置し材料３の硬化の
完全化を図る（図３（ｂ）参照）。
は前記24時間経過後）に、外型１を水槽４から引き上
げ、外型１内の中空形状の材料３の内側における残留物
の排泥を行い（図３（ａ）参照）、中空形状の材料３の
内側に新たな水Ｗを充填して暫時静置し材料３の硬化の
完全化を図る（図３（ｂ）参照）。
【００３４】このようにして型面２上で材料３が完全に
硬化した後、中空形状の材料３の内側の水Ｗを排水し、
前記材料３が十分な強度を生じた後、これを外型１から
脱型することによって、中間体としてのグリーン・ボデ
ィ５が得られる（図３（ｃ）参照）。
硬化した後、中空形状の材料３の内側の水Ｗを排水し、
前記材料３が十分な強度を生じた後、これを外型１から
脱型することによって、中間体としてのグリーン・ボデ
ィ５が得られる（図３（ｃ）参照）。
【００３５】このグリーン・ボディ５は、前記金属粉末
とバインダとを主材料とし、型面２の形状に沿って外表
面形状が形成されたものであり、この実施例では有底円
筒形状である。
とバインダとを主材料とし、型面２の形状に沿って外表
面形状が形成されたものであり、この実施例では有底円
筒形状である。
【００３６】このグリーン・ボディ５は外型１から離型
した後、適宜時間静置することによりあるいは乾燥装置
により脱水させ乾燥させる。
した後、適宜時間静置することによりあるいは乾燥装置
により脱水させ乾燥させる。
【００３７】このようにして十分に乾燥させたグリーン
・ボディ５を、例えば真空焼結炉６で概ね1000〜1300℃
でおよそ3時間加熱して焼結することによって、中空形
状に形成された焼結品が得られる。
・ボディ５を、例えば真空焼結炉６で概ね1000〜1300℃
でおよそ3時間加熱して焼結することによって、中空形
状に形成された焼結品が得られる。
【００３８】なお、以上説明した実施例においては、排
泥工程と脱型工程との間に水充填および排水工程を設け
てあるが、例えば材料３の厚さが小さい場合や水中静置
時間を十分に設定してある場合等には、図４に破線で示
すようにこれらの工程を省略することも可能である。
泥工程と脱型工程との間に水充填および排水工程を設け
てあるが、例えば材料３の厚さが小さい場合や水中静置
時間を十分に設定してある場合等には、図４に破線で示
すようにこれらの工程を省略することも可能である。
【００３９】次に、図５および図６により第２実施例に
つき説明する。
つき説明する。
【００４０】この第２実施例においては、中空形状の材
料の内側への水の供給構造が前記第１実施例と相違し、
その他の点は前記第１実施例と同様である。
料の内側への水の供給構造が前記第１実施例と相違し、
その他の点は前記第１実施例と同様である。
【００４１】以下においては、この相違点についてのみ
説明を行い、共通の点については図中に同一の参照番号
を付与して説明を省略する。
説明を行い、共通の点については図中に同一の参照番号
を付与して説明を省略する。
【００４２】すなわち、この第２実施例においては、外
型１の中心Ｏと同心に円柱状に形成された内型７が設置
されている。この内型７は前記材料３の内側に中空部分
を所定の形状に正確に形成するための成形型であって、
前記外型１と同様に適度な透水性を有する石膏で形成さ
れたものである。
型１の中心Ｏと同心に円柱状に形成された内型７が設置
されている。この内型７は前記材料３の内側に中空部分
を所定の形状に正確に形成するための成形型であって、
前記外型１と同様に適度な透水性を有する石膏で形成さ
れたものである。
【００４３】そのため、外型１に材料３を充填し、この
内型７を所定の位置に設置した状態で、水槽４中に浸漬
すると、材料３の外側面３ａには前記実施例と同様に外
型１を通じて水Ｗが供給され、材料３の内側面３ｂには
前記内型７を通じて水Ｗが供給され、材料３はその内外
両側面３ａ，３ｂから同時に硬化が進行する。
内型７を所定の位置に設置した状態で、水槽４中に浸漬
すると、材料３の外側面３ａには前記実施例と同様に外
型１を通じて水Ｗが供給され、材料３の内側面３ｂには
前記内型７を通じて水Ｗが供給され、材料３はその内外
両側面３ａ，３ｂから同時に硬化が進行する。
【００４４】これによって、この第２実施例によって
も、材料３の硬化が迅速に行なわれる。
も、材料３の硬化が迅速に行なわれる。
【００４５】このように、材料３の中空部分を内型７で
形成するので、中空体の内側の中空部分の形状が正確に
形成される利点がある。
形成するので、中空体の内側の中空部分の形状が正確に
形成される利点がある。
【００４６】このように内型７を用いているので、前記
第１実施例で行なった排泥工程を省略してもよく、また
水充填工程等も必要に応じて行なうこととすればよい。
第１実施例で行なった排泥工程を省略してもよく、また
水充填工程等も必要に応じて行なうこととすればよい。
【００４７】このようにして形成されたグリーン・ボデ
ィ５によっても、前記第１実施例と同様に乾燥，焼結す
ることにより所定の形状に形成された中空体を製造する
ことができる。
ィ５によっても、前記第１実施例と同様に乾燥，焼結す
ることにより所定の形状に形成された中空体を製造する
ことができる。
【００４８】以上説明した実施例においては、中空体と
して有底円筒状のものを説明したが、本願発明はこれに
限らず、種々の中空形状に適用できることはいうまでも
ない。
して有底円筒状のものを説明したが、本願発明はこれに
限らず、種々の中空形状に適用できることはいうまでも
ない。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、成形型の内部に泥しょう状材料を中空形状
に形成し、その泥しょう状材料の内面側から水を供給す
ることにより硬化が行なわれる。
明によれば、成形型の内部に泥しょう状材料を中空形状
に形成し、その泥しょう状材料の内面側から水を供給す
ることにより硬化が行なわれる。
【００５０】したがって、従来のスリップキャステイン
グのように懸濁液を吸収させることによる材料層の形成
でなく、泥しょう状材料を成形型の型面に塗着して中空
体形状とするものであるため、グリーン・ボディの形成
が短時間となり、厚肉の金属粉末層のグリーン・ボディ
であっても工業的に実施することが可能となる。
グのように懸濁液を吸収させることによる材料層の形成
でなく、泥しょう状材料を成形型の型面に塗着して中空
体形状とするものであるため、グリーン・ボディの形成
が短時間となり、厚肉の金属粉末層のグリーン・ボディ
であっても工業的に実施することが可能となる。
【図１】本願製造方法の第１実施例における水中静置工
程の説明図である。
程の説明図である。
【図２】第１実施例での材料の型込め状態の断面図であ
る。
る。
【図３】本願製造方法の第１実施例における製造工程の
説明図であって、（ａ）は排泥工程、（ｂ）は水充填工
程、（ｃ）は脱型工程、（ｄ）は焼結工程である。
説明図であって、（ａ）は排泥工程、（ｂ）は水充填工
程、（ｃ）は脱型工程、（ｄ）は焼結工程である。
【図４】本願製造方法の第１実施例における製造工程図
である。
である。
【図５】第２実施例での水中静置工程の説明図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
Ｗ 水 １ 外型（成形型） ２ 型面 ３ 材料 ３ａ 外側面 ３ｂ 内側面 ４ 水槽 ５ グリーン・ボディ ６ 真空焼結炉 ７ 内型（成形型）
Claims (3)
- 【請求項１】 水により硬化するバインダと金属粉末と
を溶媒中で混練して泥しょう状とし、この泥しょう状材
料を中空体の外表面を形成する型面を備えた成形型のそ
の型面に塗着して中空形状に形成し、この後、この材料
には、前記中空状の内面側から水を供給して硬化させる
ことを特徴とする中空体の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の中空体の製造方法におい
て、前記成形型を透水性材料にて形成させ、この成形型
の型面に塗着して中空形状に形成した材料には、前記成
形型側と中空状の内面側との双方から水を供給し、中空
形状をなす前記材料の内外両面側から硬化させることを
特徴とする中空体の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の中空体の製造方法におい
て、中空形状の材料を有する成形型を水中に静置するこ
とにより、前記材料の外面側には前記成形型を浸透させ
て水を供給するとともに、前記材料の中空状の内面側に
水を浸入させて供給することを特徴とする中空体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25357291A JP2829165B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 中空体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25357291A JP2829165B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 中空体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593208A true JPH0593208A (ja) | 1993-04-16 |
| JP2829165B2 JP2829165B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=17253244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25357291A Expired - Fee Related JP2829165B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 中空体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2829165B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP25357291A patent/JP2829165B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2829165B2 (ja) | 1998-11-25 |
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