JPH06108115A - 焼結用グリーン体の脱脂方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】グリーン体のだれや変形を効果的に防止しつつ
脱脂を好適に進行できるようにし、同時に工程の簡略化
も図る。 【構成】グリーン体１のうち脆弱な部位であるアーム部
１ｂおよびグリップ部１ｃの下面１ｄ、１ｅの凹凸形状
にそれぞれ対応する支持面２ａ、２ｂを有したポリアミ
ド樹脂製の治具２によりグリーン体１を支持しつつ脱脂
を行い、脱脂完了前にその治具を蒸発させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、グリーン体のだれや変
形を効果的に防止しつつ脱脂を好適に進行できるように
した焼結用グリーン体の脱脂方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粉末の射出成形製造プロセスでは、先
ず、金属、セラミックス、サーメット等の粉体にバイン
ダー（パラフィンワックス等の低分子量成分、ポリアミ
ド樹脂等の高分子量成分、その他を適宜の分量で配合し
たもの）を混練し、所要形状に射出成形していわゆるグ
リーン体が作られる。次に、このグリーン体を脱脂工程
で脱脂することによりいわゆるブラウン体の状態にされ
る。そして、最後にこのブラウン体を焼結工程で焼結に
付すことにより、強度のある最終製品に仕上げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した脱
脂工程のうち主として前半部分においては、グリーン体
を急速加熱するとバンダーが粘塑性状態になってグリー
ン体の形状にだれや変形を生じる。このため、従来から
グリーン体を軟化温度以下の領域で加熱し、バインダー
を徐々に揮散させるようにしてきた。すなわち、バイン
ダーには前述のように低融点のものから高融点のものま
で様々のものが含まれ、それらのバインダーはグリーン
体を急速で加熱昇温させたときには一斉に溶融してだれ
や変形を惹起するが、昇温速度を抑えることによってあ
る瞬間において同時に溶融しているバインダーの割合を
制限することで、融点の異なるバインダーを次々に橋渡
し的に溶融、蒸発させ、その結果、バインダーの保形力
が失われる前にある程度ブラウン体の保形性を発現させ
てだれや変形を防止することができる。

【０００４】しかし、グリーン体は特に剪断力に対して
極めて脆弱である。このため、剪断力が強く作用する立
体的あるいは複雑な形状のものほど、グリーン体は脱脂
の間にだれや変形を起こし、最終製品の寸法精度の低下
につながり易いという問題がある。

【０００５】これに対して、グリーン体をセラミック製
の治具で支持することが考えられている。ところが、こ
の場合には、セラミックは全工程を通じて溶融すること
がないので、脱脂・焼結炉で脱脂から焼結まで一貫して
行う場合は勿論のこと、脱脂前処理を行った後に脱脂・
焼結炉に移して本脱脂を行う場合にも、セラミック製治
具がガス放出や拘束等により製品に悪影響を及ぼす可能
性がある。

【０００６】本発明は、このような課題に着目してなさ
れたものであって、グリーン体のだれや変形を効果的に
防止しつつ脱脂を好適に進行できるようにし、同時に製
品の品質向上も図り得る焼結用グリーン体の脱脂方法を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような構成を採用したものであ
る。

【０００８】すなわち、本発明に係る焼結用グリーン体
の脱脂方法は、少なくともグリーン体の一部の凹凸形状
に対応する支持面を有した樹脂製の治具によりグリーン
体を支持しつつ脱脂を行い、脱脂完了前にその治具を蒸
発させるようにしたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】このような方法であれば、グリーン体の脆弱な
部位を治具によって補強することができるので、その部
位のだれや変形を有効に防止して脱脂を進行させること
ができる。また、治具の材料である樹脂はバインダー中
にも高融点成分の一種として含まれているので、治具は
その高融点バインダーとともに本脱脂終了前に蒸発す
る。そして、その蒸気は炉内排気等によって炉から簡単
に排出することができる。したがって、本発明による
と、脱脂終了後、焼結中に治具が悪影響を及ぼす可能性
が全くなくなる。また、このような治具であれば、グリ
ーン体を作るのと同様、射出成型機によって作ることが
できるので、セラミック製治具を用いる場合のように全
く別途の製作工程を必要とすることがなくなる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１および図２
を参照して説明する。

【００１１】この焼結用グリーン体の脱脂方法は、図１
および図２に示すようなグリーン体１の脱脂に特に好適
に用いられる。

【００１２】このグリーン体１は、粉体とバインダーを
混練後、射出成型によって作られたもので、本体部１ａ
の上部に水平に伸びるアーム部１ｂおよびその先端に連
設するグリップ部１ｃを備えており、そのアーム部１ｂ
が自重による剪断力を受けて、長時間の脱脂工程の間に
だれや変形を惹起する可能性が極めて高い。

【００１３】そこで、本脱脂方法は、そのアーム部１ｂ
の下面１ｄおよびグリップ部２ｃの下面１ｅの凹凸形状
にそれぞれ対応する支持面２ａ、２ｂを有した治具２を
予め射出成型機によって作り、それらの下面１ｄ、１ｅ
にそれぞれ支持面２ａ、２ｂを添設させて、その状態で
脱脂を開始するようにしている。治具２の材料としては
熱可塑性樹脂の一種であるポリアミド樹脂が用いられ
る。このポリアミド樹脂は、融点が２００℃以上であ
り、２００℃までは治具２全体を軟化させず、十分な強
度を発現させ得る。

【００１４】また、温度処理パターンの一例としては、
先ず脱脂開始直後にグリーン体１を比較的速やかに８０
℃まで加熱し、そこから１２時間をかけて２００℃まで
昇温させ、さらに引き続く本脱脂工程で４００乃至５０
０℃にまで昇温する態様による。脱脂終了後は、焼結工
程に移行して千度以上の加熱に付される。

【００１５】このような脱脂方法によると、だれや変形
を生じ易い２００℃までの加熱領域においてグリーン体
１の脆弱なアーム部１ｂを治具２によって補強しておく
ことができるので、該アーム部１ｂが剪断力等によって
だれや変形を起こすことを有効に防止することができ
る。また、治具２の材料として用いたポリアミド樹脂は
グリーン体１のバインダー成分中の高融点成分の一種で
もあり、その治具２は、本脱脂工程で４００℃以上に加
熱されたときに高融点バインダーとともに溶融、蒸発し
始め、本脱脂終了前に跡形をとどめることなく完全に蒸
発する。その蒸気は、炉内排気等によって炉から簡単に
排出することができる。したがって、この脱脂方法によ
ると、脱脂・焼結炉で脱脂から焼結までを一貫して行う
場合は勿論のこと、脱脂前処理を行った後に脱脂・焼結
炉に移して本脱脂を行う場合にも、脱脂終了後、治具２
の影響が全くなくなる。また、このような治具２であれ
ば、グリーン体１を作るのと同様、射出成型工程におい
て一貫して作ることができるので、セラミック製治具を
用いる場合のように全く別途の製作工程を必要とするこ
とがなくなり、工程の簡略化も果たされることになる。

【００１６】なお、本発明は上述した実施例のみに限定
されるものではない。例えば、樹脂はポリアミドに限定
されず、グリーン体に保形性が発現するまでに十分な強
度を発揮し得るものであれば他のものを用いてもよい。
また、本発明は上記以外の形状のグリーン体にも好適に
適用が可能である。図３および図４はその一例を示すも
ので、このグリーン体３はダンベル状のものであって両
端グリップ部３ａの間をくびれ部３ｂが架橋する構造を
なしており、このくびれ部３ｂが剪断力を受けてだれや
変形を惹起し易い。そのため、治具４はそのくぶれ部３
ｂの中央下面３ｃおよび端部下面３ｄの凹凸形状に対応
する支持面４ａ、４ｂを有し、くびれ部３ｂを有効に補
強し得るようになっている。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係る焼結用グリーン体の脱脂方
法は、以上説明したように、グリーン体の脆弱な部位を
樹脂製の治具で支持、補強して脱脂を行うようにしたた
め、脱脂時におけるグリーン体のだれや変形を有効に防
止するとともに、脱脂完了前に治具をバインダーと共に
蒸発、除去することができる。このため、本脱脂終了
後、治具の影響が全くなく、製品の品質を向上させる効
果が得られる。また、樹脂製の治具はグリーン体製作時
に射出成型工程で一貫して作ることができるので、セラ
ミック治具を用いる場合に比べて工程の簡略化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る治具を示す正面図。

【図２】同右側面図。

【図３】本発明の他の実施例に係る治具を示す正面図。

【図４】同右側面図。

【符号の説明】

１、３…グリーン体 ２、４…治具 ２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂ…支持面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともグリーン体の一部の凹凸形状に
   対応する支持面を有した樹脂製の治具によりグリーン体
   を支持しつつ脱脂を行い、脱脂完了前にその治具を蒸発
   させるようにしたことを特徴とする焼結用グリーン体の
   脱脂方法。