JPH06108112A - 焼結部品の製造方法 - Google Patents
焼結部品の製造方法Info
- Publication number
- JPH06108112A JPH06108112A JP27958592A JP27958592A JPH06108112A JP H06108112 A JPH06108112 A JP H06108112A JP 27958592 A JP27958592 A JP 27958592A JP 27958592 A JP27958592 A JP 27958592A JP H06108112 A JPH06108112 A JP H06108112A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属粉末とバインダの混合物を成形し、この
成形体に発生する型ばりを短時間で効率良く除去する焼
結部品の製造方法を提供する。 【構成】 金属粉末とバインダの混合物を成形し、得ら
れた成形体の表面に粉体を投射して型ばりを除去した
後、脱バインダ後焼結することを特徴とする焼結部品の
製造方法であり、成形体の表面に投射する粉体が圧縮空
気により搬送され比重が３．０以下、粒径が３００μｍ
以下であることを特徴とする。
成形体に発生する型ばりを短時間で効率良く除去する焼
結部品の製造方法を提供する。 【構成】 金属粉末とバインダの混合物を成形し、得ら
れた成形体の表面に粉体を投射して型ばりを除去した
後、脱バインダ後焼結することを特徴とする焼結部品の
製造方法であり、成形体の表面に投射する粉体が圧縮空
気により搬送され比重が３．０以下、粒径が３００μｍ
以下であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属射出成形法におい
て、成形体に発生する型ばりと称する不具合を除去した
後、脱バインダして焼結する焼結部品の製造方法に関す
る。
て、成形体に発生する型ばりと称する不具合を除去した
後、脱バインダして焼結する焼結部品の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】金属粉末とバインダとを混合して、コン
パウンドしたのち射出成形し、この成形体を脱バインダ
後焼結する金属粉末射出成形法は、近年、複雑な三次元
形状の金属部品を製造する技術として急激に発展してい
る。しかし、射出成形後の成形体には、しばしば、その
成形用の金型に起因する型ばりが発生する。この成形体
を型ばりが付着したままでそのまま焼結すると型ばりも
焼結されて除去することが困難になるのでやすりや研削
砥石等を用いて除去する必要があり複雑な作業となる。
そのため従来は成形後に（１）医療用のメスあるいはナ
イフ状の刃物で削除する、（２）刷毛あるいはブラシを
用いて払い落とす、（３）高圧空気を吹き付けて払い落
とす、等により型ばりを除去していた。
パウンドしたのち射出成形し、この成形体を脱バインダ
後焼結する金属粉末射出成形法は、近年、複雑な三次元
形状の金属部品を製造する技術として急激に発展してい
る。しかし、射出成形後の成形体には、しばしば、その
成形用の金型に起因する型ばりが発生する。この成形体
を型ばりが付着したままでそのまま焼結すると型ばりも
焼結されて除去することが困難になるのでやすりや研削
砥石等を用いて除去する必要があり複雑な作業となる。
そのため従来は成形後に（１）医療用のメスあるいはナ
イフ状の刃物で削除する、（２）刷毛あるいはブラシを
用いて払い落とす、（３）高圧空気を吹き付けて払い落
とす、等により型ばりを除去していた。
【０００３】また一方で型ばりの除去方法として、例え
ば、特開平３−３９４０４号に記載される様に（４）脱
バインダ後にビーズを投射する方法、（５）焼結後に
砂、グリッド等を投射する方法が開示されているが、前
者は脱バインダ品にビーズの投射に耐える程度に強度を
持たせる必要があり、脱バインダの条件の制御が必要で
あり、また脱バインダから焼結を連続した工程で出来な
いという不具合がある。また後者の焼結後に型ばりを除
去するための砂やグリッドを投射する方法は型ばりが強
固になっているために強い投射力が必要となり製品の表
面が粗くなったり傷を付けることがあるという不具合が
あった。また金型の精度や強度を向上し射出成形時の成
形条件を調整することによって型ばりを無くす技術は、
プラスチック射出成形の分野では既に実施されており、
これを応用することは可能ではあるが、形状が複雑なも
の、比較的大きなものなど全ての成形体の全ての個所の
型ばりを発生しない様にすることは多大な金型製作費用
を必要としてコスト高を招き、成形体の品位を確保する
うえで成形条件を変更できないなど困難なものがある。
ば、特開平３−３９４０４号に記載される様に（４）脱
バインダ後にビーズを投射する方法、（５）焼結後に
砂、グリッド等を投射する方法が開示されているが、前
者は脱バインダ品にビーズの投射に耐える程度に強度を
持たせる必要があり、脱バインダの条件の制御が必要で
あり、また脱バインダから焼結を連続した工程で出来な
いという不具合がある。また後者の焼結後に型ばりを除
去するための砂やグリッドを投射する方法は型ばりが強
固になっているために強い投射力が必要となり製品の表
面が粗くなったり傷を付けることがあるという不具合が
あった。また金型の精度や強度を向上し射出成形時の成
形条件を調整することによって型ばりを無くす技術は、
プラスチック射出成形の分野では既に実施されており、
これを応用することは可能ではあるが、形状が複雑なも
の、比較的大きなものなど全ての成形体の全ての個所の
型ばりを発生しない様にすることは多大な金型製作費用
を必要としてコスト高を招き、成形体の品位を確保する
うえで成形条件を変更できないなど困難なものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように成形体に発
生した型ばりの除去や、発生の防止には種々の対策がな
されているが未だ完全に解決されてはいない。また、発
生した型ばりを除去する前述した（１）、（２）の方法
では処理するための時間が長く煩雑な作業が必要であっ
たり、製品の一部を削り取ってしまうおそれがあった。
また（３）の方法では、型ばりが充分に除去出来ないと
いう問題点があった。本発明は、上記の問題点を解消し
金属粉末射出成形法において成形体に発生した型ばりを
単純な作業で製品部は健全な状態のまましかも僅かな時
間で除去した後脱バインダして焼結する焼結部品の製造
方法を提供するものである。
生した型ばりの除去や、発生の防止には種々の対策がな
されているが未だ完全に解決されてはいない。また、発
生した型ばりを除去する前述した（１）、（２）の方法
では処理するための時間が長く煩雑な作業が必要であっ
たり、製品の一部を削り取ってしまうおそれがあった。
また（３）の方法では、型ばりが充分に除去出来ないと
いう問題点があった。本発明は、上記の問題点を解消し
金属粉末射出成形法において成形体に発生した型ばりを
単純な作業で製品部は健全な状態のまましかも僅かな時
間で除去した後脱バインダして焼結する焼結部品の製造
方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の問題点
を解消するため種々検討を行った結果、成形体の脱バイ
ンダ前の通称グリーン体と呼ばれる状態は、非常に脆弱
であるので、この状態で粉体を投射してやれば型ばりが
短時間で除去できること、しかも粉体の比重と粒径が非
常に重要な要素であることを見出して、本発明を完成し
たものである。すなわち従来法である手作業による型ば
り除去を排除して、能率良く型ばりを除去するためブラ
スト装置を使用して粉体を投射し、主として粉体の比重
と粒径をグリーン体に対して最も適切な条件を設定した
のである。具体的には本発明はクレーム１でありさらに
クレーム２である。
を解消するため種々検討を行った結果、成形体の脱バイ
ンダ前の通称グリーン体と呼ばれる状態は、非常に脆弱
であるので、この状態で粉体を投射してやれば型ばりが
短時間で除去できること、しかも粉体の比重と粒径が非
常に重要な要素であることを見出して、本発明を完成し
たものである。すなわち従来法である手作業による型ば
り除去を排除して、能率良く型ばりを除去するためブラ
スト装置を使用して粉体を投射し、主として粉体の比重
と粒径をグリーン体に対して最も適切な条件を設定した
のである。具体的には本発明はクレーム１でありさらに
クレーム２である。
【０００６】使用する粉体としては、胡桃（くるみ）殻
粉、木粉、プラスチック、金属、砂、セラミック等種々
の材質が使用出来るが、実験を重ねた結果、胡桃の殻粉
が比重が小さく、粉末化もしやすく、最も汎用的で使い
やすいことが判った。粉体の投射に使用する装置として
は、一般的なブラスト装置で十分であるが投射材の粒径
が小さいためエア式のブラスト装置が適している。そし
て成形体の大きさ、肉厚、強度等により投射材の粒度、
比重、投射装置の投射条件（投射方法、投射圧、投射時
間、投射距離等）を適切なものを適宜選択する。また、
投射材が成形体に付着することがあるので投射後に高圧
空気により払い落とすことが望ましい。なお、形状が比
較的単純で同時に大量に処理出来ない場合は、投射材の
粒径よりも大きい網目をもつ篭等を使用するとよい。
粉、木粉、プラスチック、金属、砂、セラミック等種々
の材質が使用出来るが、実験を重ねた結果、胡桃の殻粉
が比重が小さく、粉末化もしやすく、最も汎用的で使い
やすいことが判った。粉体の投射に使用する装置として
は、一般的なブラスト装置で十分であるが投射材の粒径
が小さいためエア式のブラスト装置が適している。そし
て成形体の大きさ、肉厚、強度等により投射材の粒度、
比重、投射装置の投射条件（投射方法、投射圧、投射時
間、投射距離等）を適切なものを適宜選択する。また、
投射材が成形体に付着することがあるので投射後に高圧
空気により払い落とすことが望ましい。なお、形状が比
較的単純で同時に大量に処理出来ない場合は、投射材の
粒径よりも大きい網目をもつ篭等を使用するとよい。
【０００７】
【作用】本発明において使用する粉体は、胡桃の殻粉の
ように比重が１以下と小さいものでは３００μｍ直下の
粒径のものでも使えるが、比重が大きいもの程、粒径を
小さくした粉体を使うことが好ましい。これは比重と粒
径と投射速度によって処理時の研削力が変化するためで
ある。比重が３．０を超えると微粉末を使用しても処理
物が損耗してしまうし、また比重が１以下でも粒径が３
００μｍを超える粉体を使用すると同様に損耗が大きく
なってしまうので粉体は比重３．０以下、粒径を３００
μｍ以下に規定する。投射速度については、装置の構造
と機構によりその装置の調整範囲に制限される。エア式
のブラスト装置で投射距離が２０cm程度の場合、投射圧
力が３．０Kg／cm2を超えるように調整すると比重およ
び粒径の小さい粉体を使用しても処理物の損耗が大きく
なり、また圧力が０．３Kg／cm2以下では投射が安定し
ない問題があるので投射圧力もこの範囲内に調整する。
また、自動式或いは連続式の装置を用いて処理する場合
は、成形体の型ばりが全て除去出来るように成形体の向
き、投射方向およびノズル数を設定することが重要であ
る。
ように比重が１以下と小さいものでは３００μｍ直下の
粒径のものでも使えるが、比重が大きいもの程、粒径を
小さくした粉体を使うことが好ましい。これは比重と粒
径と投射速度によって処理時の研削力が変化するためで
ある。比重が３．０を超えると微粉末を使用しても処理
物が損耗してしまうし、また比重が１以下でも粒径が３
００μｍを超える粉体を使用すると同様に損耗が大きく
なってしまうので粉体は比重３．０以下、粒径を３００
μｍ以下に規定する。投射速度については、装置の構造
と機構によりその装置の調整範囲に制限される。エア式
のブラスト装置で投射距離が２０cm程度の場合、投射圧
力が３．０Kg／cm2を超えるように調整すると比重およ
び粒径の小さい粉体を使用しても処理物の損耗が大きく
なり、また圧力が０．３Kg／cm2以下では投射が安定し
ない問題があるので投射圧力もこの範囲内に調整する。
また、自動式或いは連続式の装置を用いて処理する場合
は、成形体の型ばりが全て除去出来るように成形体の向
き、投射方向およびノズル数を設定することが重要であ
る。
【０００８】
【実施例】次に実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
る。表１は今回実験に使用した投射材の特徴を示すもの
であり、表２は胡桃殻粉を用いての型ばり除去の実験結
果を示すものであり、従来法である手作業による処理時
間を併示してある。表１に示すように使用する投射材
は、一般的に使用されているものであるが前述したよう
に比重が大きく粒径の大きい投射材を使用すると成形体
の表面が損耗することが判ったので以下の実験は、比重
が小さく投射条件の設定範囲が広く取れて最も使いやす
い胡桃殻粉を使用した。またブラスト装置はエアーを使
い投射材をノズルから投射するものを使用した。Ｎｏ．
１の成形体は、比較的単純な形状であるが、図の上面の
稜の部分と孔の入口部に型ばりが発生していた。従来の
除去方法では、医療用のメスを用いて４面および中心の
孔の型ばりを手作業で除去していたため１個当たり１０
秒前後の作業時間が必要であった。これを本発明法を用
いて、投射圧力１．０Kg／cm2、投射距離２０cm、投射
時間３０秒で一度に１００個処理することが出来た。な
お、成形体は篭の中に保持して除去した。
る。表１は今回実験に使用した投射材の特徴を示すもの
であり、表２は胡桃殻粉を用いての型ばり除去の実験結
果を示すものであり、従来法である手作業による処理時
間を併示してある。表１に示すように使用する投射材
は、一般的に使用されているものであるが前述したよう
に比重が大きく粒径の大きい投射材を使用すると成形体
の表面が損耗することが判ったので以下の実験は、比重
が小さく投射条件の設定範囲が広く取れて最も使いやす
い胡桃殻粉を使用した。またブラスト装置はエアーを使
い投射材をノズルから投射するものを使用した。Ｎｏ．
１の成形体は、比較的単純な形状であるが、図の上面の
稜の部分と孔の入口部に型ばりが発生していた。従来の
除去方法では、医療用のメスを用いて４面および中心の
孔の型ばりを手作業で除去していたため１個当たり１０
秒前後の作業時間が必要であった。これを本発明法を用
いて、投射圧力１．０Kg／cm2、投射距離２０cm、投射
時間３０秒で一度に１００個処理することが出来た。な
お、成形体は篭の中に保持して除去した。
【０００９】また、Ｎｏ．２の成形体は、部分的に肉厚
の薄い部分（Ｕ溝の入口部）があり、その先端に型ばり
が発生していた。従来の除去方法では、まず刷毛で払
い、その後、メスを用いて除去していたので、１個当た
り３０秒前後の作業時間が掛かるうえに、誤ってエッジ
部の製品部まで削除してしまう不具合が生じていた。こ
れを本発明法を用い成形体は手で持って、投射圧力０．
５Kg／cm2、投射距離１５ cm、投射時間３０秒で処理を
行ったところ、２個同時に処理出来るうえに、製品部を
削除してしまうという不具合をも無くすことが出来た。
Ｎｏ．３の成形体は薄物であり、Ｎｏ．１と同様に上面
の稜部と孔の入口部に型ばりが発生しており、さらに大
きさが小さいため手で持ち難く作業が困難であったし、
１個処理するのに１５．０秒程度必要であった。これを
網目の寸法が１．５mmの篭に５０個入れて、投射圧力
０．５Kg／cm2、投射距離１５cm、投射時間２０秒で一
度に処理することが出来た。
の薄い部分（Ｕ溝の入口部）があり、その先端に型ばり
が発生していた。従来の除去方法では、まず刷毛で払
い、その後、メスを用いて除去していたので、１個当た
り３０秒前後の作業時間が掛かるうえに、誤ってエッジ
部の製品部まで削除してしまう不具合が生じていた。こ
れを本発明法を用い成形体は手で持って、投射圧力０．
５Kg／cm2、投射距離１５ cm、投射時間３０秒で処理を
行ったところ、２個同時に処理出来るうえに、製品部を
削除してしまうという不具合をも無くすことが出来た。
Ｎｏ．３の成形体は薄物であり、Ｎｏ．１と同様に上面
の稜部と孔の入口部に型ばりが発生しており、さらに大
きさが小さいため手で持ち難く作業が困難であったし、
１個処理するのに１５．０秒程度必要であった。これを
網目の寸法が１．５mmの篭に５０個入れて、投射圧力
０．５Kg／cm2、投射距離１５cm、投射時間２０秒で一
度に処理することが出来た。
【００１０】更に投射時間を短くして能率を上げようと
して５００μｍ程度の大粒径胡桃殻粉を用いて投射圧力
０．５Kg／cm2、投射距離１５cmで処理を行ったが、エ
ッジ部の破損が大きく製品に使用出来なかった。また比
重が３．０を超えるアルミナ粉では、処理物を損耗しな
いように１００μｍ以下の微粉末を使用すると粉体が凝
集してしまって投射が安定せず、成形体の処理状況にば
らつきが発生した。
して５００μｍ程度の大粒径胡桃殻粉を用いて投射圧力
０．５Kg／cm2、投射距離１５cmで処理を行ったが、エ
ッジ部の破損が大きく製品に使用出来なかった。また比
重が３．０を超えるアルミナ粉では、処理物を損耗しな
いように１００μｍ以下の微粉末を使用すると粉体が凝
集してしまって投射が安定せず、成形体の処理状況にば
らつきが発生した。
【００１１】
【発明の効果】本発明によって短時間に成形体に傷を付
けずに、型ばりを除去することが可能になったので焼結
製品の歩留向上、コスト低減が可能になった。また、従
来の処理方法では払い落としたり削除した不要部分が成
形体に付着したまま焼結されてしまうことがあったの
で、その除去にも追加の作業が必要であったが、これも
同時に防止することが出来るという付随的な効果も生じ
た。このように、本発明は、金属射出成形法において焼
結部品を製造するうえで、製品の処理時間の短縮と品位
の向上に大きな効果がある。また、金属射出成形法に限
らず、投射材と投射条件の設定によっては、セラミック
射出成形法や他の粉末焼結法にも適用が可能である。
けずに、型ばりを除去することが可能になったので焼結
製品の歩留向上、コスト低減が可能になった。また、従
来の処理方法では払い落としたり削除した不要部分が成
形体に付着したまま焼結されてしまうことがあったの
で、その除去にも追加の作業が必要であったが、これも
同時に防止することが出来るという付随的な効果も生じ
た。このように、本発明は、金属射出成形法において焼
結部品を製造するうえで、製品の処理時間の短縮と品位
の向上に大きな効果がある。また、金属射出成形法に限
らず、投射材と投射条件の設定によっては、セラミック
射出成形法や他の粉末焼結法にも適用が可能である。
【表１】
【表２】
Claims (1)
- 【請求項１】 金属粉末とバインダの混合物を成形し、
得られた成形体の表面に圧縮空気により搬送され比重が
３．０以下、粒径が３００μｍ以下の粉体を投射して型
ばりを除去したのち脱バインダ後、焼結することを特徴
とする焼結部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27958592A JPH06108112A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 焼結部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27958592A JPH06108112A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 焼結部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06108112A true JPH06108112A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17613038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27958592A Pending JPH06108112A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 焼結部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06108112A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008531841A (ja) * | 2005-01-25 | 2008-08-14 | アベルズ ノルベルト | 未焼結体を成形する方法及び当該方法により製造された物 |
| US8931171B2 (en) | 2005-01-25 | 2015-01-13 | Ormco Corporation | Method of manufacturing an orthodontic bracket having a laser shaped green body |
| US9539064B2 (en) | 2005-01-25 | 2017-01-10 | Ormco Corporation | Methods for shaping green bodies and articles made by such methods |
-
1992
- 1992-09-24 JP JP27958592A patent/JPH06108112A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008531841A (ja) * | 2005-01-25 | 2008-08-14 | アベルズ ノルベルト | 未焼結体を成形する方法及び当該方法により製造された物 |
| US8931171B2 (en) | 2005-01-25 | 2015-01-13 | Ormco Corporation | Method of manufacturing an orthodontic bracket having a laser shaped green body |
| US9107725B2 (en) | 2005-01-25 | 2015-08-18 | Ormco Corporation | Method of manufacturing an orthodontic bracket having a laser shaped green body |
| US9539064B2 (en) | 2005-01-25 | 2017-01-10 | Ormco Corporation | Methods for shaping green bodies and articles made by such methods |
| US10058400B2 (en) | 2005-01-25 | 2018-08-28 | Ormco Corporation | Method of manufacturing an orthodontic bracket having a laser shaped green body |
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