JPH0617484B2 - アルミ合金粉の金型予備成形方法 - Google Patents
アルミ合金粉の金型予備成形方法Info
- Publication number
- JPH0617484B2 JPH0617484B2 JP9070385A JP9070385A JPH0617484B2 JP H0617484 B2 JPH0617484 B2 JP H0617484B2 JP 9070385 A JP9070385 A JP 9070385A JP 9070385 A JP9070385 A JP 9070385A JP H0617484 B2 JPH0617484 B2 JP H0617484B2
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- JP
- Japan
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- mold
- aluminum
- alloy powder
- aluminum alloy
- aluminum foil
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は金属粉の予備成形方法、特にアルミ合金粉のプ
レス金型を用いる金型予備成形方法に係る。
レス金型を用いる金型予備成形方法に係る。
金属粉の予備成形は金属粉より金属体または金属製品を
製造する過程の一工程であり、冷間予備成形方法として
は金型プレス法、冷間等方静水圧プレス法やキャンニン
グ法等の種々の方法があるが、後者の２種の方法はいず
れも生産性が悪く実用性に乏しい。従ってプレス金型を
用いて金型予備成形する方法が主流を占めている。
製造する過程の一工程であり、冷間予備成形方法として
は金型プレス法、冷間等方静水圧プレス法やキャンニン
グ法等の種々の方法があるが、後者の２種の方法はいず
れも生産性が悪く実用性に乏しい。従ってプレス金型を
用いて金型予備成形する方法が主流を占めている。
金属粉をプレス金型を用いて金型予備成形する場合、で
きるだけ小さい加圧力で後続の塑性加工処理にたえうる
ような性質特に成形性を具備する圧粉体に成形しうるこ
とが理想的であるが、加圧力の程度は原料粉の性質に大
きく依存し、例えば原料粉の粒度が微細であったり、粒
形が球状，フレーク状であつたり、或いは硬度が高い場
合には一定圧縮密度に圧縮するのに要する圧力は大きく
なければならない。とりわけ、アルミ合金粉の如く粒子
表面に酸化物被膜が存在している原料粉の場合、酸化物
被膜を破らければ圧粉体が形成されず酸化物皮膜を破る
必要があるため、酸化物被膜の存在がない鉄系、銅系や
セラミックス系の原料粉を形成する場合に比べて数倍の
加圧力を要する。大きな加圧力を要する場合には、慨し
て、もろくて成形時や金型からの取出し時等に割れや崩
れを生じやすい圧粉体が成形される傾向にあり、後続の
塑性加工処理を施すのに十分な成形性を有する圧粉体は
到底成形不可能である。
きるだけ小さい加圧力で後続の塑性加工処理にたえうる
ような性質特に成形性を具備する圧粉体に成形しうるこ
とが理想的であるが、加圧力の程度は原料粉の性質に大
きく依存し、例えば原料粉の粒度が微細であったり、粒
形が球状，フレーク状であつたり、或いは硬度が高い場
合には一定圧縮密度に圧縮するのに要する圧力は大きく
なければならない。とりわけ、アルミ合金粉の如く粒子
表面に酸化物被膜が存在している原料粉の場合、酸化物
被膜を破らければ圧粉体が形成されず酸化物皮膜を破る
必要があるため、酸化物被膜の存在がない鉄系、銅系や
セラミックス系の原料粉を形成する場合に比べて数倍の
加圧力を要する。大きな加圧力を要する場合には、慨し
て、もろくて成形時や金型からの取出し時等に割れや崩
れを生じやすい圧粉体が成形される傾向にあり、後続の
塑性加工処理を施すのに十分な成形性を有する圧粉体は
到底成形不可能である。
原料粉がアルミ合金粉の場合、前記したとおりアルミ合
金粉を金型予備成形するとき粒子表面上に存在する酸化
物皮膜のために大きな加圧力を要する問題があり、従っ
てアルミ合金粉を金型予備成形するために使用されるプ
レス金型は大きな加圧力に耐えうる強度、耐久性等を有
する特殊なものでなければならなかった。また、アルミ
合金粉は金型からの離型性に乏しく、離型剤を金型に塗
布して離型性を補っているが、前記離型剤が圧粉体の生
産性のみならず後工程へも悪影響を及ぼすので離型剤は
使用しないことが好ましい。
金粉を金型予備成形するとき粒子表面上に存在する酸化
物皮膜のために大きな加圧力を要する問題があり、従っ
てアルミ合金粉を金型予備成形するために使用されるプ
レス金型は大きな加圧力に耐えうる強度、耐久性等を有
する特殊なものでなければならなかった。また、アルミ
合金粉は金型からの離型性に乏しく、離型剤を金型に塗
布して離型性を補っているが、前記離型剤が圧粉体の生
産性のみならず後工程へも悪影響を及ぼすので離型剤は
使用しないことが好ましい。
本発明の目的は、成形性の悪いアルミ合金粉を金型予備
成形する方法を提供することにある。
成形する方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、成形性の悪いアルミ合金粉をでき
るだけ小さい加圧力で所望の圧粉密度を有する圧粉体に
金型予備成形しうる方法を提供することにある。
るだけ小さい加圧力で所望の圧粉密度を有する圧粉体に
金型予備成形しうる方法を提供することにある。
本発明のアルミ合金粉の金型予備成形方法は、アルミ合
金粉を金型予備成形する際にアルミ合金粉と金型との間
に少なくともアルミ箔を存在させることを特徴とする。
金粉を金型予備成形する際にアルミ合金粉と金型との間
に少なくともアルミ箔を存在させることを特徴とする。
本発明で使用されるアルミ箔の厚さは、金型予備成形さ
れるアルミ合金粉の組成や所期の圧粉体の大きさに依存
して決定されるが、通常７〜８０μである。アルミ箔の
純度も特に限定されない。
れるアルミ合金粉の組成や所期の圧粉体の大きさに依存
して決定されるが、通常７〜８０μである。アルミ箔の
純度も特に限定されない。
本発明においては、アルミ箔を金型内面にライニングし
た後アルミ合金粉を金型内に充填し、プレスする。或い
は、アルミ箔を筒状容器に形成後該容器内にアルミ合金
粉を充填し、次いでアルミ合金粉を充填した容器を金型
内にセットし、プレスしてもよい。生産性を向上させる
ためには、アルミ合金粉をオフラインで充填できる後者
の方法がより好ましい。
た後アルミ合金粉を金型内に充填し、プレスする。或い
は、アルミ箔を筒状容器に形成後該容器内にアルミ合金
粉を充填し、次いでアルミ合金粉を充填した容器を金型
内にセットし、プレスしてもよい。生産性を向上させる
ためには、アルミ合金粉をオフラインで充填できる後者
の方法がより好ましい。
アルミ合金粉と金型との間に少なくともアルミ箔を存在
させた状態でアルミ合金粉を金型予備成形する本発明方
法によれば、アルミ合金粉の粒子表面に存在する酸化物
皮膜を破らなくとも圧粉体を成形し得るので、小さな加
圧力で圧粉体を成形することが可能であり、しかも圧粉
体の割れや崩れの発生がアルミ箔により防止されるので
十分な成形性を有する圧粉体を得ることが可能である。
させた状態でアルミ合金粉を金型予備成形する本発明方
法によれば、アルミ合金粉の粒子表面に存在する酸化物
皮膜を破らなくとも圧粉体を成形し得るので、小さな加
圧力で圧粉体を成形することが可能であり、しかも圧粉
体の割れや崩れの発生がアルミ箔により防止されるので
十分な成形性を有する圧粉体を得ることが可能である。
本発明においては、圧粉体を金型から離型する際圧粉体
とアルミ箔とを同時に金型から取出す。離型性を高める
ために、金型に公知の離型剤を前もって塗布してもよ
い。離型剤を塗布しても、離型剤と圧粉体との間にアル
ミ箔が介在しているので圧粉体、最終製品が離型剤の影
響を受けることはない。
とアルミ箔とを同時に金型から取出す。離型性を高める
ために、金型に公知の離型剤を前もって塗布してもよ
い。離型剤を塗布しても、離型剤と圧粉体との間にアル
ミ箔が介在しているので圧粉体、最終製品が離型剤の影
響を受けることはない。
金型に離型剤を塗布する代りに、アルミ箔の金型と接す
る面に離型作用を有するコート剤を塗布してもよい。例
えば、ステアリン酸等の離型作用を有する物質をそのま
ま、或いは有機高分子樹脂に混ぜてアルミ箔に塗布す
る。コート剤の塗布量は離型作用を呈するに必要十分な
量であればよく、特に限定されない。
る面に離型作用を有するコート剤を塗布してもよい。例
えば、ステアリン酸等の離型作用を有する物質をそのま
ま、或いは有機高分子樹脂に混ぜてアルミ箔に塗布す
る。コート剤の塗布量は離型作用を呈するに必要十分な
量であればよく、特に限定されない。
予備成形する前処理として通常、金型をアセトン等でク
リーニングする工程が行なわれているが、アルミ箔の金
型と接する面に接着剤を介して紙を貼布すれば、紙がク
リーニング作用を果たすので金型をクリーニングする手
間が省け好都合である。紙の質と厚みは使用される接着
剤の流動性や塗布量を考慮して選択されるが、通常、厚
さ１２ｇ／m2〜５０ｇ／m2の慣用の薄葉紙，換造紙，上
質紙等の紙が使用される。接着剤の種類と塗布量はワッ
クス系の接着剤で通常５ｇ／m2〜３０ｇ／m2であり、ア
ルミ箔と紙とを接着し得るものであればよく何ら限定さ
れないが、プレス成形により多孔質である紙を浸透して
金型面までブリードする流動性を有するものであれば離
型剤としても作用し得るのでより好ましい。
リーニングする工程が行なわれているが、アルミ箔の金
型と接する面に接着剤を介して紙を貼布すれば、紙がク
リーニング作用を果たすので金型をクリーニングする手
間が省け好都合である。紙の質と厚みは使用される接着
剤の流動性や塗布量を考慮して選択されるが、通常、厚
さ１２ｇ／m2〜５０ｇ／m2の慣用の薄葉紙，換造紙，上
質紙等の紙が使用される。接着剤の種類と塗布量はワッ
クス系の接着剤で通常５ｇ／m2〜３０ｇ／m2であり、ア
ルミ箔と紙とを接着し得るものであればよく何ら限定さ
れないが、プレス成形により多孔質である紙を浸透して
金型面までブリードする流動性を有するものであれば離
型剤としても作用し得るのでより好ましい。
アルミ箔／コート剤あるいはアルミ箔／接着剤／紙の構
成を有するアルミ複合材についてもアルミ箔単体で用い
たときと同様に、アルミ複合材を金型内面にライニング
し、アルミ合金粉を金型内に充填後プレスしても、ある
いは予めアルミ複合材を袋状容器に形成し、該容器にア
ルミ合金粉を充填後アルミ合金粉を充填した袋状容器を
金型内にセツトし、プレスすることも可能である。後者
の方法を利用するときには、コート剤や接着剤として袋
状容器を容易に形成し得る熱可塑性樹脂を選択すること
が好ましい。何れのアルミ複合材を用いたとしても、ア
ルミ合金粉とアルミ箔とが直接接した状態でプレスされ
るので、アルミ箔単体を用いたときと同等の作用効果が
達成され得る。
成を有するアルミ複合材についてもアルミ箔単体で用い
たときと同様に、アルミ複合材を金型内面にライニング
し、アルミ合金粉を金型内に充填後プレスしても、ある
いは予めアルミ複合材を袋状容器に形成し、該容器にア
ルミ合金粉を充填後アルミ合金粉を充填した袋状容器を
金型内にセツトし、プレスすることも可能である。後者
の方法を利用するときには、コート剤や接着剤として袋
状容器を容易に形成し得る熱可塑性樹脂を選択すること
が好ましい。何れのアルミ複合材を用いたとしても、ア
ルミ合金粉とアルミ箔とが直接接した状態でプレスされ
るので、アルミ箔単体を用いたときと同等の作用効果が
達成され得る。
プレス後金型から取出された圧粉体は周囲にアルミ複合
材が施された形態となっているが、外側のコート剤や紙
は火炎等で焼く等の簡単な手段で極めて容易にカーボン
化されるので、圧粉体が熱による影響を受けて物性が損
なわれる恐れは全くない。燃焼して生成したカーボン自
体は後工程で良好な離型剤として機能し得るので、後工
程への影響も全くない。
材が施された形態となっているが、外側のコート剤や紙
は火炎等で焼く等の簡単な手段で極めて容易にカーボン
化されるので、圧粉体が熱による影響を受けて物性が損
なわれる恐れは全くない。燃焼して生成したカーボン自
体は後工程で良好な離型剤として機能し得るので、後工
程への影響も全くない。
本発明で予備成形されて得られた圧粉体はそのまま、あ
るいは所要により周囲に施されているアルミ箔をトリミ
ングした後、慣用手段に従って鍛造，ホットプレス，押
出等の熱間・温間塑性加工に付される。前記した如く圧
粉体の周囲に設けられているアルミ箔の厚さは極めて薄
いので、トリミングも極めて容易に行ない得る。
るいは所要により周囲に施されているアルミ箔をトリミ
ングした後、慣用手段に従って鍛造，ホットプレス，押
出等の熱間・温間塑性加工に付される。前記した如く圧
粉体の周囲に設けられているアルミ箔の厚さは極めて薄
いので、トリミングも極めて容易に行ない得る。
本発明の金型予備成形方法は何れのアルミ合金粉にも適
用可能であるが、例えばケイ素含量の高い硬質アルミ合
金粉に適用することが一層望ましい。勿論ケイ素以外の
その他例えば鉄，ニッケル，クロム等の元素を含むアル
ミ合金粉にも適用可能である。アルミ合金粉中のアルミ
含量も特に限定されないが、通常５０〜９０％のアルミ
を含むアルミ合金粉を予備成形しうる。
用可能であるが、例えばケイ素含量の高い硬質アルミ合
金粉に適用することが一層望ましい。勿論ケイ素以外の
その他例えば鉄，ニッケル，クロム等の元素を含むアル
ミ合金粉にも適用可能である。アルミ合金粉中のアルミ
含量も特に限定されないが、通常５０〜９０％のアルミ
を含むアルミ合金粉を予備成形しうる。
以下、実施例に基いて本発明をさらに説明する。
実施例１ 下記組成を有するタイラー標準篩で−２５０メッシュの
粒度の微細な球状アルミ合金粉を使用した。
粒度の微細な球状アルミ合金粉を使用した。
Ｓｉ ３０．０％ Ｆｅ ５．０ Ｃｕ １．５ Ｍｎ ０．２ Ｍｇ ２．０ Ｃｒ ２．０ Ｚｎ ３．０ Ａｌ 残 部 Ａｌ箔（１０μ）／ワックス（１０ｇ／m2）／薄葉紙
（２１ｇ／m2）のアルミ複合材を金型内面に充填し、４
ｔ／cm2の圧力でプレスして直径５０mm，長さ５０mmの
圧粉体を得た。なお、複合材中のワックスとしては、パ
ラフィンワックス（１２５゜F）とマイクロクリスタリ
ンワックス（１００゜F）とを２：１の割合で混合して
用いた。
（２１ｇ／m2）のアルミ複合材を金型内面に充填し、４
ｔ／cm2の圧力でプレスして直径５０mm，長さ５０mmの
圧粉体を得た。なお、複合材中のワックスとしては、パ
ラフィンワックス（１２５゜F）とマイクロクリスタリ
ンワックス（１００゜F）とを２：１の割合で混合して
用いた。
得られた圧粉体の圧粉密度をＪＳＰＭ標準１−６４に準
拠して測定し、密度比を算定したところ、約６２％であ
った。
拠して測定し、密度比を算定したところ、約６２％であ
った。
比較例１ 実施例１と同じアルミ合金粉をアルミ複合材をライニン
グしていない金型に充填し、７ｔ／cm2の圧力でプレス
して得られた圧粉体は、極めてもろく、割れが多数に認
められ、密度の測定は不可能であった。
グしていない金型に充填し、７ｔ／cm2の圧力でプレス
して得られた圧粉体は、極めてもろく、割れが多数に認
められ、密度の測定は不可能であった。
実施例２ 下記組成を有するタイラー標準篩で−３２５メッシュの
粒度の微細な球状アルミ合金粉を使用した。
粒度の微細な球状アルミ合金粉を使用した。
Ｓｉ ４２．０％ Ｆｅ ３．５ Ｃｕ ７．０ Ｍｎ ０．２ Ｍｇ ０．５ Ｃｒ １．０ Ｚｎ ０．１ Ａｌ 残 部 Ａｌ箔（３０μ）にステアリン酸（０．５ｇ／m2）をコ
ートしたアルミ複合材を金型内面にライニングし、上記
アルミ合金粉を金型内に充填し、５ｔ／cm2の圧力でプ
レスして直径３０mm，長さ１５mmの圧粉体を得た。
ートしたアルミ複合材を金型内面にライニングし、上記
アルミ合金粉を金型内に充填し、５ｔ／cm2の圧力でプ
レスして直径３０mm，長さ１５mmの圧粉体を得た。
得られた圧粉体の圧粉密度を実施例１と同様にして測定
し、密度比を算定したとこ、約６６％であった。
し、密度比を算定したとこ、約６６％であった。
比較例２ 実施例２と同じアルミ合金粉をアルミ複合材をライニン
グしていない金型に充填し、７ｔ／cm2の圧力でプレス
して得られた圧粉体は、極めてもろく、割れが多数に認
められ、密度の測定は不可能であった。
グしていない金型に充填し、７ｔ／cm2の圧力でプレス
して得られた圧粉体は、極めてもろく、割れが多数に認
められ、密度の測定は不可能であった。
Claims (7)
- 【請求項１】アルミ合金粉を金型予備成形する際にアル
ミ合金粉と金型との間に少なくともアルミ箔を存在させ
ることを特徴とするアルミ合金粉の金型予備成形方法。 - 【請求項２】アルミ合金粉と金型との間にアルミ箔を含
むアルミ複合材をアルミ合金粉とアルミ箔とが接触する
ように存在させる特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項３】アルミ箔にコート剤を塗布したアルミ複合
材である特許請求の範囲第２項に記載の方法。 - 【請求項４】アルミ箔に接着剤を介して紙を貼付したア
ルミ複合材である特許請求の範囲第２項に記載の方法。 - 【請求項５】アルミ箔またはアルミ箔を含むアルミ複合
材を金型内面にライニング後アルミ合金粉を金型内に充
填し、プレスする特許請求の範囲第１項または第２項に
記載の方法。 - 【請求項６】アルミ箔またはアルミ箔を含むアルミ複合
材を袋状容器に形成後、該容器にアルミ合金粉を充填
し、アルミ合金粉を充填した容器を金型にセットし、プ
レスする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方
法。 - 【請求項７】プレス後予備成形された圧粉体とアルミ箔
またはアルミ箔を含むアルミ複合材とを同時に離型させ
る特許請求の範囲第５項または第６項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070385A JPH0617484B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | アルミ合金粉の金型予備成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070385A JPH0617484B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | アルミ合金粉の金型予備成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61250101A JPS61250101A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH0617484B2 true JPH0617484B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=14005885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9070385A Expired - Lifetime JPH0617484B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | アルミ合金粉の金型予備成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617484B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015108891A1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | United Technologies Corporation | System and method for preventing powder depletion/contamination during consolidation process |
-
1985
- 1985-04-26 JP JP9070385A patent/JPH0617484B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015108891A1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | United Technologies Corporation | System and method for preventing powder depletion/contamination during consolidation process |
| US10675685B2 (en) | 2014-01-14 | 2020-06-09 | Raytheon Technologies Corporation | Method for preventing powder depletion/contamination during consolidation process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61250101A (ja) | 1986-11-07 |
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