JPH0617487B2 - 脱ワツクス方法 - Google Patents
脱ワツクス方法Info
- Publication number
- JPH0617487B2 JPH0617487B2 JP58248754A JP24875483A JPH0617487B2 JP H0617487 B2 JPH0617487 B2 JP H0617487B2 JP 58248754 A JP58248754 A JP 58248754A JP 24875483 A JP24875483 A JP 24875483A JP H0617487 B2 JPH0617487 B2 JP H0617487B2
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- JP
- Japan
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- dewaxing
- oxygen
- atmosphere
- sintering
- air
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- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、焼結前処理として行なわれる粉末成形体から
の脱ワックス方法に関する。
の脱ワックス方法に関する。
（ロ）従来技術 超硬合金等の粉末冶金製品は、各種の原料粉末にパラフ
ィンやワックス等の成形媒介を加えて圧縮成形した後、
真空中で高温に加熱保持する真空焼結法によりつくられ
るのが一般的である。また最近では、雰囲気ガスとして
Ｈ２やCOを用いるとともに、適当な減圧状態に圧力調整
した雰囲気で焼結する方法も採られている（特公昭５６
−２５４８３号公報）。
ィンやワックス等の成形媒介を加えて圧縮成形した後、
真空中で高温に加熱保持する真空焼結法によりつくられ
るのが一般的である。また最近では、雰囲気ガスとして
Ｈ２やCOを用いるとともに、適当な減圧状態に圧力調整
した雰囲気で焼結する方法も採られている（特公昭５６
−２５４８３号公報）。
ところで、上記いずれの焼結法による場合でも、焼結の
前処理として粉末成形体から前記ワックス等の成形媒介
を除去しておかなければならない。これは成形体中に有
機物質からなる媒介成分が残存していると、焼結段階で
浸炭現象などを引きおこし、焼結製品の特性に著しい悪
影響が現われるからである。このため、現在では焼結前
処理として、粉末成形体を焼結温度よりも低い温度域に
加熱保持してワックス等を蒸発除去する脱ワックス処理
を実施するのが通例である。
前処理として粉末成形体から前記ワックス等の成形媒介
を除去しておかなければならない。これは成形体中に有
機物質からなる媒介成分が残存していると、焼結段階で
浸炭現象などを引きおこし、焼結製品の特性に著しい悪
影響が現われるからである。このため、現在では焼結前
処理として、粉末成形体を焼結温度よりも低い温度域に
加熱保持してワックス等を蒸発除去する脱ワックス処理
を実施するのが通例である。
ところが、この脱ワックス処理には通常非常に長い時間
を要し、殊にセラミックを対象とする場合では約１００
時間もかかることがある。それ故、この種脱ワックス処
理を必要とする焼結プロセスでは、生産能率が低く、ま
た脱ワックス精度にある程度のバラツキを生じることも
避けられない情況にある。
を要し、殊にセラミックを対象とする場合では約１００
時間もかかることがある。それ故、この種脱ワックス処
理を必要とする焼結プロセスでは、生産能率が低く、ま
た脱ワックス精度にある程度のバラツキを生じることも
避けられない情況にある。
なお、前記成形媒介には原料粉末等の条件により種々の
有機剤料が使用されるが、本明細書では便宜上粉末成形
体からその成形媒介を除去することを総称する意味で
「脱ワックス」と記している。
有機剤料が使用されるが、本明細書では便宜上粉末成形
体からその成形媒介を除去することを総称する意味で
「脱ワックス」と記している。
（ハ）目的 本発明は、前述のような事情に着目してなされたもの
で、脱ワックス時間を短縮して一連の焼結プロセス全体
としての生産能率向上を図り、併せて脱ワックス精度を
高めることができる方法を提供することを目的とする。
で、脱ワックス時間を短縮して一連の焼結プロセス全体
としての生産能率向上を図り、併せて脱ワックス精度を
高めることができる方法を提供することを目的とする。
（ニ）構成 本発明は、上記のような目的を達成するために、焼結前
処理として、真空もしくは雰囲気ガスを調整した減圧下
に粉末成形体を保持して該成形体からワックス等の成形
媒介を除去するにさいし、前記成形体の保持雰囲気中に
微量の空気又は酸素を導入するとともに、保持雰囲気中
の空気又は酸素量を一定に制御することを特徴としてい
る。
処理として、真空もしくは雰囲気ガスを調整した減圧下
に粉末成形体を保持して該成形体からワックス等の成形
媒介を除去するにさいし、前記成形体の保持雰囲気中に
微量の空気又は酸素を導入するとともに、保持雰囲気中
の空気又は酸素量を一定に制御することを特徴としてい
る。
脱ワックス速度は、その雰囲気ガスの圧力、ガスの種類
等の条件によっても左右されるが、特に酸化性ガスを使
用するとその速度が著しく変動することが知見されてい
る。すなわち、本発明の脱ワックス方法は、従来のよう
に還元性ガスを導入して雰囲気を調整したりあるいは圧
力をコントロールするものとは異なり、上記知見にもと
ずき積極的に酸化性ガス即ち空気又は酸素の微量を粉末
成形体の保持雰囲気中に導入し、かつその量を一定に制
御することにより、脱ワックス時間を短縮できるように
したものである。
等の条件によっても左右されるが、特に酸化性ガスを使
用するとその速度が著しく変動することが知見されてい
る。すなわち、本発明の脱ワックス方法は、従来のよう
に還元性ガスを導入して雰囲気を調整したりあるいは圧
力をコントロールするものとは異なり、上記知見にもと
ずき積極的に酸化性ガス即ち空気又は酸素の微量を粉末
成形体の保持雰囲気中に導入し、かつその量を一定に制
御することにより、脱ワックス時間を短縮できるように
したものである。
（ホ）実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
まず、図示の脱ワックス装置概略についてから説明す
る。この場合、真空焼結炉１はその単一炉内で粉末成形
体からの脱ワックス工程とその予備乃至本焼結工程を一
貫して実施するタイプのものであって、焼結炉１にはそ
れぞれバルブ２、３を介して、一方には図示されていな
い雰囲気ガス供給装置に接続されるガス導入路ａが、他
方には真空ポンプ４に接続されるガス排気路ｂが連通さ
れている。そして、この焼結炉１には、やはり図示され
ていないが炉内に空気又は酸素を送り込むための供給装
置に接続されるガス供給路ｃが可変バルブ５を介して連
通されているとともに、炉内の酸素量を検出するための
Ｏ２センサ６が付設されている。このＯ２センサ６によ
る検出結果は、変換機７を経由して酸素量情報として連
続的に制御手段８に入力ｉされる。そして、制御手段８
は、予め必要な種々の操業条件ｉ１、ｉ２、ｉ３等を入
力して炉内の酸素量について一定の目的値をセットして
いるとともに、前記酸素量情報と目的値とを比較演算
し、炉内酸素量に過不足があるときにはこれを調整する
ために前記可変バルブ５に開閉信号Ｏを出力するように
構成されている。可変バルブ５はこの開閉信号Ｏを受け
て自在に弁開度が変更される。
る。この場合、真空焼結炉１はその単一炉内で粉末成形
体からの脱ワックス工程とその予備乃至本焼結工程を一
貫して実施するタイプのものであって、焼結炉１にはそ
れぞれバルブ２、３を介して、一方には図示されていな
い雰囲気ガス供給装置に接続されるガス導入路ａが、他
方には真空ポンプ４に接続されるガス排気路ｂが連通さ
れている。そして、この焼結炉１には、やはり図示され
ていないが炉内に空気又は酸素を送り込むための供給装
置に接続されるガス供給路ｃが可変バルブ５を介して連
通されているとともに、炉内の酸素量を検出するための
Ｏ２センサ６が付設されている。このＯ２センサ６によ
る検出結果は、変換機７を経由して酸素量情報として連
続的に制御手段８に入力ｉされる。そして、制御手段８
は、予め必要な種々の操業条件ｉ１、ｉ２、ｉ３等を入
力して炉内の酸素量について一定の目的値をセットして
いるとともに、前記酸素量情報と目的値とを比較演算
し、炉内酸素量に過不足があるときにはこれを調整する
ために前記可変バルブ５に開閉信号Ｏを出力するように
構成されている。可変バルブ５はこの開閉信号Ｏを受け
て自在に弁開度が変更される。
かかる脱ワックス装置によると、焼結前処理としての脱
ワックス処理は以下のように実施される。まず焼結炉１
に粉末成形体をセットした状態で、炉内雰囲気を調整す
る。これは前記真空ポン４を作動して高真空状態に保持
するものであってもよいし、あるいは前記ガス導入路ａ
からＨ２やCOガスを導入し適度な減圧状態に保持するも
ののいずれであってもよい。なお、雰囲気温度は、焼結
温度よりも低い、例えば４００℃程度の温度に保持され
る。
ワックス処理は以下のように実施される。まず焼結炉１
に粉末成形体をセットした状態で、炉内雰囲気を調整す
る。これは前記真空ポン４を作動して高真空状態に保持
するものであってもよいし、あるいは前記ガス導入路ａ
からＨ２やCOガスを導入し適度な減圧状態に保持するも
ののいずれであってもよい。なお、雰囲気温度は、焼結
温度よりも低い、例えば４００℃程度の温度に保持され
る。
しかして、この保持雰囲気中には前記ガス供給路ｃから
空気又は酸素が供給され、雰囲気中に一定量の空気又は
酸素が保有される。この空気又は酸素量はごく僅かな量
で足りるが、処理時間中は前記フィードバック制御によ
り常に一定の目的値に維持される。このさい、該目的値
や処理時間は、雰囲気ガスの種類や圧力等の種々の操業
条件に応じて個別的に選定される。そして、この選定は
処理時間の短縮という観点とともに、炉内部材の酸化損
耗防止等の観点も考慮する必要がある。また、雰囲気ガ
スに爆発性ガスを使用する場合には、安全対策上その混
合比率についても注意する必要がある。したがって、保
持雰囲気中の空気又は酸素量の選定や処理時間の設定
は、最終的には具体的な操業成績にもとづいてなされ
る。
空気又は酸素が供給され、雰囲気中に一定量の空気又は
酸素が保有される。この空気又は酸素量はごく僅かな量
で足りるが、処理時間中は前記フィードバック制御によ
り常に一定の目的値に維持される。このさい、該目的値
や処理時間は、雰囲気ガスの種類や圧力等の種々の操業
条件に応じて個別的に選定される。そして、この選定は
処理時間の短縮という観点とともに、炉内部材の酸化損
耗防止等の観点も考慮する必要がある。また、雰囲気ガ
スに爆発性ガスを使用する場合には、安全対策上その混
合比率についても注意する必要がある。したがって、保
持雰囲気中の空気又は酸素量の選定や処理時間の設定
は、最終的には具体的な操業成績にもとづいてなされ
る。
かくして、所定の脱ワックス処理が完了すると、炉内温
度を上昇し、必要ならば炉内雰囲気を再調整して連続的
に予備乃至本焼結工程に移行する。
度を上昇し、必要ならば炉内雰囲気を再調整して連続的
に予備乃至本焼結工程に移行する。
このような、粉末成形体の保持雰囲気中に空気又は酸素
を導入して処理するようにしたものでは、著しい脱ワッ
クス時間の短縮が達成される。これは、酸素のもつ酸化
分解作用が成形体中に閉じ込められた成形媒介の脱出に
大きく寄与するからと考えられる。すなわち、脱ワック
ス速度を律速する最大の要因は、分子量の大きな有機媒
介が成形体の表面から雰囲気中に脱出することの困難性
にあると推測されるが、雰囲気中に酸素が存在すると、
これが拡散して有機媒介と反応し、その連鎖構造を分断
して分子量の小さいものに変生する役割を果す。それ
故、有機媒介は容易に拡散し成形体表面から蒸発するこ
とが可能となり、ひいては脱ワックス時間の大幅な短縮
化が図られる訳である。例えば、本発明者が実験したと
ころでは、２〜１０％の空気または酸素を導入すること
により脱ワックス時間を従来の１／２〜１／５に短縮で
きる効果があることが確かめられた。
を導入して処理するようにしたものでは、著しい脱ワッ
クス時間の短縮が達成される。これは、酸素のもつ酸化
分解作用が成形体中に閉じ込められた成形媒介の脱出に
大きく寄与するからと考えられる。すなわち、脱ワック
ス速度を律速する最大の要因は、分子量の大きな有機媒
介が成形体の表面から雰囲気中に脱出することの困難性
にあると推測されるが、雰囲気中に酸素が存在すると、
これが拡散して有機媒介と反応し、その連鎖構造を分断
して分子量の小さいものに変生する役割を果す。それ
故、有機媒介は容易に拡散し成形体表面から蒸発するこ
とが可能となり、ひいては脱ワックス時間の大幅な短縮
化が図られる訳である。例えば、本発明者が実験したと
ころでは、２〜１０％の空気または酸素を導入すること
により脱ワックス時間を従来の１／２〜１／５に短縮で
きる効果があることが確かめられた。
また、保持雰囲気中の空気又は酸素量は常に一定にコン
トロールされるようにしているから、脱ワックス精度が
高くなる。したがって、炉内部材等に悪影響を与えるこ
ともないし、脱ワックス程度のバラツキにより最終焼結
品の特性に与える影響も少なくなる。
トロールされるようにしているから、脱ワックス精度が
高くなる。したがって、炉内部材等に悪影響を与えるこ
ともないし、脱ワックス程度のバラツキにより最終焼結
品の特性に与える影響も少なくなる。
（ヘ）効果 以上述べたように、本発明は、粉末成形体の保持雰囲気
中に空気又は酸素を導入するとともに、その空気又は酸
素量を例えば２〜１０％の一定値に制御して脱ワックス
処理するようにしたものであるから、脱ワックス時間を
従来の１／２〜１／５程度にまで短縮して焼結作業の生
産能率を高めることができるとともに、脱ワックス精度
を高める効果が得られる。
中に空気又は酸素を導入するとともに、その空気又は酸
素量を例えば２〜１０％の一定値に制御して脱ワックス
処理するようにしたものであるから、脱ワックス時間を
従来の１／２〜１／５程度にまで短縮して焼結作業の生
産能率を高めることができるとともに、脱ワックス精度
を高める効果が得られる。
図面は本発明に使用する脱ワックス装置の概略を示す説
明図である。 １……真空焼結炉 ２、３……バルブ ４……真空ポンプ ５……可変バルブ ６……Ｏ２センサ ７……変換機 ８……制御手段 ａ……ガス導入路 ｂ……ガス排気路 ｃ……ガス供給路
明図である。 １……真空焼結炉 ２、３……バルブ ４……真空ポンプ ５……可変バルブ ６……Ｏ２センサ ７……変換機 ８……制御手段 ａ……ガス導入路 ｂ……ガス排気路 ｃ……ガス供給路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 正夫 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 田中 秀一 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (56)参考文献 特開 昭58−174505（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−217191（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】焼結前処理として、真空もしくは雰囲気ガ
スを調整した減圧下に粉末成形体を保持して該成形体か
らワックス等の成形媒介を除去するにさいし、前記成形
体の保持雰囲気中に微量の空気又は酸素を導入するとと
もに、保持雰囲気中の空気又は酸素量を一定に制御する
ことを特徴とする脱ワックス方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58248754A JPH0617487B2 (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 脱ワツクス方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58248754A JPH0617487B2 (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 脱ワツクス方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60138005A JPS60138005A (ja) | 1985-07-22 |
| JPH0617487B2 true JPH0617487B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=17182873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58248754A Expired - Lifetime JPH0617487B2 (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 脱ワツクス方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617487B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05331503A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-14 | Fujitsu Ltd | 脱脂方法 |
| CN102802844B (zh) * | 2009-06-25 | 2015-07-22 | 巴斯夫欧洲公司 | 用于热塑性模塑化合物的连续热脱粘合的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3200582C1 (de) * | 1982-01-12 | 1983-04-07 | Heinrich, Emil, 7054 Korb | Verfahren zum Entfernen von Schmiermitteln von aus Metallpulver gepressten Formteilen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens |
| DE3211247A1 (de) * | 1982-03-26 | 1983-10-06 | Riedhammer Ludwig Gmbh | Verfahren zum erniedrigen des sauerstoffgehaltes der atmosphaere eines durchlaufgluehofens sowie gluehofen zur ausfuehrung dieses verfahrens |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP58248754A patent/JPH0617487B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60138005A (ja) | 1985-07-22 |
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