JPH0637643B2 - 射出成形用組成物 - Google Patents

射出成形用組成物

Info

Publication number
JPH0637643B2
JPH0637643B2 JP63262052A JP26205288A JPH0637643B2 JP H0637643 B2 JPH0637643 B2 JP H0637643B2 JP 63262052 A JP63262052 A JP 63262052A JP 26205288 A JP26205288 A JP 26205288A JP H0637643 B2 JPH0637643 B2 JP H0637643B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
binder
powder
injection molding
sintering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63262052A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02107703A (ja
Inventor
正和 遠北
昭仁 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP63262052A priority Critical patent/JPH0637643B2/ja
Priority to US07/423,232 priority patent/US5030677A/en
Publication of JPH02107703A publication Critical patent/JPH02107703A/ja
Publication of JPH0637643B2 publication Critical patent/JPH0637643B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/06Waxes
    • C08L91/08Mineral waxes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/55Boron-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/06Waxes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は金属もしくは合金粉末を射出成形后、焼結する
事により微細形状の精密機械部品を生産する際に用いら
れる射出成形用組成物に関する。
(従来の技術) 従来、粉末冶金法により得られていた焼結製品は成形用
組成物としての金属もしくは合金粉末をプレス成形した
后、焼結する方法にもとづいて生産されて居る為、三次
元的に複雑な形状を有する製品、薄肉部やナイフエッジ
部等の薄肉部を有する製品の製造は困難であった。
そこで上記方法の欠点を解消しようとして金属もしくは
合金粉末とバインダーからなる射出成形用組成物を所定
形状の金型に射出成形し、得られた射出成形体を加熱し
て脱バインダーした后に焼結処理を施して金属もしくは
合金焼結品を入手する方法が提示されてる(特開昭57
−16103号,特開昭57−26105号)。
(発明が解決しようとする課題) 然し乍ら、前記方法は平均粒径が10μm以下の金属も
しくは合金粉末を使用する為、焼結密度の高い製品が得
られるが、逆に脱バインダーに長時間を要している。そ
の結果、製造コストが高くなるという経済的不利点を招
いていた。
脱バインダー時間を短縮させようとして分解速度の早い
バインダーを用いると、脱バインダー工程で分解ガスに
より成形体にクラック、ふくれ、変形などの欠陥が生じ
易く、逆に、分解速度の遅いバインダーと早いバインダ
ーとを適宜混合調整して用いる試みも為されていが、こ
れによっても脱バインダー性は改善されていない。
こヽで、脱バインダー性の改善とは脱バインダーを終了
する迄の時間が短い事、処理温度が低くてすむ事、脱バ
インダー工程中に、成形体にクラック、ふくれ、変形等
の欠陥が生じない事を意味している。
本発明は、金属もしくは合金粉末を原料とする精密部品
の射出成形にあって、従来の組成物によってはなし得ら
れ難かった脱バインダー性の改善に用益する射出成形用
組成物を提供することを目的とするものである。
(課題を解決する為の手段) 本発明者等は前掲の課題を解決する為の方策として金属
もしくは合金粉末とバインダーとの配合割合(容積比)
並びにバインダー組成毎の重量比を夫々変動させる方策
を種々重ねた結果、金属及び合金の1種もしくは2種以
上よりなる焼結用粉末と、バインダーとから成る組成物
であり、該バインダーは重量比にて10〜80%の低密
度ポリエチレン、10〜80%のパラフィン系ワックス
及び5〜35%のホウ酸エステルを含み、上記焼結用粉
末と上記バインダーとの配合割合が容積比にて前者が3
0〜70%、後者が70〜30%であることを特徴とす
る射出成形用組成物が前掲課題を解決出来る事を見出し
たものである。
本発明で用いられる焼結用粉末は純鉄、ステンレス鋼、
カルボニル鉄及び純コバルト等より選ばれた1種もしく
は2種以上、低密度ポリエチレンとしては市販品が、パ
ラフィン系ワックスは通常のパラフィンワックスが夫々
用いられる。ホウ酸エステルはトリグリコールジボレー
ト類、トリアルキルボレート類、グリセロールボレート
類、及びアルキンジボレート類より選ばれた1種もしく
は2種以上であり、更に詳しくはトリグリコールジボレ
ート類としては、たとえば1,6−ビス(5−エチル−
4−プロピル−1,3,2−ジオキサボラー2−シクロ
ヘキシルオキシ)ヘキサン、あるいは1,4−ビス(5
−エチル−4−プロピル−1,3,2−ジオキサボラー
2−シクロヘキシルオキシ)ブタンなど、またトリアル
キルボレート類としては、例えばトメチルボレート、ト
リエチルボレート、トリブチルボレート、トリアミルボ
レートなど、またグセロールボレート類としては、たと
えばグリセロールボレートステアレート、ポリオキシエ
チレングリセロールボレートパルミテートなど、アルキ
ンジボレート類としては、たとえばメチルジボレート、
エチルジボレート類が挙げられる、特に好ましいものと
して、トリグリコールジボレート類が挙げられる。
これらのホウ酸エステルは1種または2種以上の組み合
わせとしても使用することができ、他の成分と混合する
際には、たとえばベンゼン、トルエン、キシレンなどの
溶剤に溶解して60−80重量%程度の溶液として配合
することが望ましく、これにより金属粉末と有機バイン
ダーの混合性が一層向上する。従って、この場合には、
バインダー組成物は、一定量の溶剤も成分として含有す
ることになる。
次に本発明の組成物を射出成形する際用いられる設備、
装置は従来プラスチックの射出成形に用いられている設
備、装置をそのまヽ利用出来るもので、加熱温度80〜
200℃、射出圧力500〜2000kg/cm2で加工さ
れる。
また、本発明の組成物を用いた精密成形品を上記設備で
加熱脱ガスする場合、酸化され易い粉末を処理する際に
は不活性ガスまたは還元性ガスの雰囲気下で、酸化され
にくい粉末を処理する際には大気中もしくは不活性ガス
雰囲気で行なう中で何れも12〜30℃/hr程度の昇温
速度で250〜300℃に加熱する事により脱バインダ
ー処理を終了する事が可能であり、従来の組成物を用い
て製品を入手せんとした場合に処理しなければならなか
った1〜10℃/hrいう遅い昇温速度で400〜550
℃に高温処理する事が必要とされなくなった為、脱バイ
ンダー処理での大幅な効率化をはかる事を可能にした。
(作用) 本発明射出成形用組成物は既に述べたように射出成形の
后、加熱による脱バインダー処理をし、続いて焼結処理
を実施するが、下述によって理由づけられる重量%によ
る成分組成範囲及び容積%による配合割合を尊守する限
り、前記の還元性ガス雰囲気下、大気下もしくは不活性
ガス雰囲気下いづれかに於ても12〜30℃/hr程度の
昇温速度で250〜300℃に加熱する事により脱バイ
ンダー処理を有利に終えることが可能で、これは従来の
組成物を用いた際の脱バインダー処理条件である1〜1
0℃/hr昇温速度、400〜500℃の高温加熱と比較
された際、本発明の有利性は顕著に評価され得る。しか
して、上記成分組成範囲及び配合割合の限定理由は下記
による。焼結用粉末としての金属又は合金粉末を容積%
を30〜70%としたが、これは焼結用粉末の容積%が
30%未満となると組成物を射出成形する際に組成物の
流動性を持たせにくヽなり射出成形作業が不可能となる
為であると共に、射出成形体における焼結用粉末の充填
密度が低くなって、最終焼結部品の密度を向上させる事
が困難となる為である。
一方、焼結用粉末の容積%が70%を越えると、射出成
形の強度の低下、或いは射出成形体の表面に面引けと称
する欠陥を生じ易くなり組成物の射出成形性を大幅に低
下させる為である。
又、バインダーの組成範囲として低密度ポリエチレンを
10〜80重量%含有させたが、これは低密度ポリエチ
レンが10重量%未満であると射出成形体の強度並びに
形状保持性が低下し、脱バインダー処理に要する時間は
短くなるものの成形体表面に亀裂が生じ易くなる為であ
り、80重量%を越えると、脱バインダー処理に要する
時間がいたづらに長くなる為である。
更に、パラフィン系ワックスを10〜80重量%含有さ
せているが、これは、パラフィン系ワックスの量が10
重量%未満であると組成物の射出成形性が不充分であ
り、脱バインダー処理時間が長くなると共に脱バインダ
ー処理温度も高くなって来るためである。
また、80重量%を越えると射出成形体の強度並びに形
状保持性が充分でなく成形体の取扱いが不可能になり易
い為である。
最後にホウ酸エステルを5〜35重量%と限定したの
は、ホウ酸エステルが焼結用粉末とバインダーとの混和
性を向上させて粉末の均一分布をはかると共に、脱バイ
ンダーに際して処理性を安定させるため、最終的に焼結
品の密度並びに寸法精度を向上させる作用を為すもので
あって、5重量%未満であると混和性が改善されぬ為に
脱バインダー后の成形体に多孔質欠陥をまねき易くなる
為であり、35重量%を越えると成形体の強度が低下し
てしまう為である。
尚、組成物の混和に際しては射出成形時に金型と成形体
の離型性を向上させる意味から組成物について20重量
%未満でステアリン酸を添加しても本組成物の効果を減
じるものはない事が確認されている。
(実施例) 平均粒径が15μmのアトマイズ法により得られたSU
S630(17Cr−4Ni−Fe)ステンレス鋼粉末を用い
て表1に示す組成を有する種々のバインダーとを組み合
わせてシャープなエッジを有する焼結製品を製造した。
すなわち、ステンレス鋼粉末にバインダーを表1に示す
量を添加し、混合、混練し、ギア形状に射出成形した。
この時の射出成形性を調べた結果を表1に示す。
次に、射出成形体を窒素ガス雰囲気中で加熱して、該成
形体の重量を加熱処理の前後で測定する事により確認
し、バインダー残量が成形体の1重量%以下になるまで
脱バインダー処理後、成形体の外観を観察した。その結
果を脱バインダーの昇温速度、加熱温度、時間とともに
第1表に示す。
従来例1は良好な成形体が得られているが、射出成形圧
力が高く、さらに脱バインダー性が悪い例を示す。
従来例2はパラフィンワックスを多量に含んでいて脱バ
インダー温度が低く、時間も短いが脱バインダー後成形
体の一部が変形した例を示す。
従来例3は成形体の寸法収縮が大きく、脱バインダー温
度が高く、また脱バインダー時間が長い例である。更に
成形体にはクラックが生じている。
実験例1〜6は成分組成範囲もしくは配合割合を本発明
範囲外とした例で、このうち実験例1,2は組成範囲は
本発明内であるが配合割合が発明外のものを示し、実験
例3〜6は組成範囲が発明外、配合割合が発明内のもの
を示している。実験例1の難点は一部変形、実験例2の
欠点は成形不能、実験例3のそれは低強度、変形にあ
り、実験4は成形性、外観が良好でありながら高温且つ
長時間加熱に問題がある。実験例5の欠点は変形、実験
例6のそれはバインダー分離及びポーラスにある。これ
に反して、実施例1〜5のものは脱バインダー処理の実
施に際して、20℃から脱バインダー処理で最終的に到
達させる加熱最高温度である到達温度まで加熱するが、
この間の昇温速度を12〜25℃/hrとして加熱を始
め、20℃から加熱最高温度に到達するまでの時間と、
さらに、加熱最高温度で保持して脱バインダー処理を終
了させるまでの加熱時間との合計時間である全加熱時間
を16〜26hrという短時間で、しかも、250〜2
80℃という従来より低温で加熱する脱バインダー処理
を施しても成形性、外観ともども良好な結果を発揮して
いる。
次に、成形体の外観が良好であるものを選び出し、12
50℃で1時間かけて焼結処理したところ良好な焼結製
品が得られた。又、焼結製品の強度を「粉末冶金技術協
会」標準の板状試験片により測定した。その結果を第2
表に示す。この場合の数値は5回の試験値の平均値を示
す。
この他の実施例による焼結体の機械的性質を第3表に示
す。
この場合、バインダーの組成は何れもパラフィンワック
ス60重量%、ポリエチレン20重量%、ホウ酸エステ
ル系分散剤20重量%とした。
又、射出成形品を250℃にて16時間脱バインダーし
た后の製品外観は何れも良好であった。
本発明は射出成形をする組成物として特に有効であるこ
とは、本発明実施例に用いたものと同一の組成の焼結用
粉末のみを用い通常の粉末冶金法による圧縮成形后に焼
結した場合の機械的強度を示す第4表から明らかな所
で、第4表のものは第3表のものより機械的強度が低い
値を示している所から理解されるであろう。
(発明の効果) 本発明によれば、金属もしくは合金の焼結用粉末を用い
て得られる射出成形体の脱バインダー工程の処理時間を
最終製品の性状に何等の影響を与える事なく大幅に減縮
する事が容易になる為、特に形状複雑な薄物部品などに
於いて射出成形法による粉末冶金製品を廉価にして安定
した状態で供給する事を可能にし、精密工業界に寄与す
るところ大なるものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属及び合金の1種もしくは2種以上より
    なる焼結用粉末と、バインダーとから成る組成物であ
    り、該バインダーは重量比にて10〜80%の低密度ポ
    エチレン、10〜80%のパラフィン系ワックス及び5
    〜35%のホウ酸エステルを含み、上記焼結用粉末と上
    記バインダーとの配合割合が容積比にて前者が30〜7
    0%、、後者が70〜30%であることを特徴とする射
    出成形用組成物。
  2. 【請求項2】焼結用粉末が純鉄、ステンレス鋼、カルボ
    ニル鉄及び純コバルトより選ばれた1種もしくは2種以
    上の粉末であり、ホウ酸エステルがトリグリコールジボ
    レート類、トリアルキルボレート類、グリセロールボレ
    ート類及びアルキンジボレート類より選ばれた1種もし
    くは2種以上である請求項1記載の射出成形用組成物。
JP63262052A 1988-10-18 1988-10-18 射出成形用組成物 Expired - Lifetime JPH0637643B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63262052A JPH0637643B2 (ja) 1988-10-18 1988-10-18 射出成形用組成物
US07/423,232 US5030677A (en) 1988-10-18 1989-10-18 Composition for injection moulding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63262052A JPH0637643B2 (ja) 1988-10-18 1988-10-18 射出成形用組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02107703A JPH02107703A (ja) 1990-04-19
JPH0637643B2 true JPH0637643B2 (ja) 1994-05-18

Family

ID=17370365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63262052A Expired - Lifetime JPH0637643B2 (ja) 1988-10-18 1988-10-18 射出成形用組成物

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5030677A (ja)
JP (1) JPH0637643B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5135977A (en) * 1990-10-04 1992-08-04 Sumitomo Metal Mining Company, Ltd. Injection molding composition
US6093761A (en) 1999-04-14 2000-07-25 Stanton Advanced Materials, Inc. Binder system and method for particulate material
DE19916870C1 (de) * 1999-04-14 2000-07-27 Tigra Hartstoff Gmbh Hartmetall-Schneidrädchen und Verfahren zu dessen Herstellung
US6376585B1 (en) 2000-06-26 2002-04-23 Apex Advanced Technologies, Llc Binder system and method for particulate material with debind rate control additive
JP2004148414A (ja) * 2002-10-28 2004-05-27 Seiko Epson Corp 研削材及び研削材の製造方法並びに製造装置
US20110003507A1 (en) * 2008-08-14 2011-01-06 Andrew Llc Multi-shot Connector Assembly and Method of Manufacture

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3242135A (en) * 1962-07-30 1966-03-22 Exxon Research Engineering Co Polyolefin stabilizer comprised of a boric acid ester, a phenolic inhibitor and a sulfur-containing costabilizer
US4144207A (en) * 1977-12-27 1979-03-13 The Carborundum Company Composition and process for injection molding ceramic materials
US4891399A (en) * 1986-10-28 1990-01-02 Calp Corporation Thermoplastic resin-based molding composition

Also Published As

Publication number Publication date
US5030677A (en) 1991-07-09
JPH02107703A (ja) 1990-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0244883B2 (ja)
JP2751966B2 (ja) 射出成形用組成物
JPH0637643B2 (ja) 射出成形用組成物
JPH0254733A (ja) Ti焼結材料の製造方法
JPH04329801A (ja) 焼結部品の製造方法
US5250254A (en) Compound and process for an injection molding
JP2947292B2 (ja) 射出成形用組成物
JP2002206124A (ja) Ti合金焼結体の製造方法
JPH0559065B2 (ja)
JP2745889B2 (ja) 射出成形法による高強度鋼部材の製造方法
JPH10317009A (ja) ステンレス焼結体の製造方法
JPH068441B2 (ja) 射出成形用材料
JPH1046201A (ja) 粉末冶金用添加剤並びに焼結体の製造方法
JPH11181541A (ja) ステンレス焼結体の製造方法
JPH04202604A (ja) 射出成形用組成物
JPH04338159A (ja) セラミックス用射出成形用組成物
CN113500193A (zh) 一种医用钳金属手柄注射成型工艺
JP3743144B2 (ja) 射出成形用組成物
JPH0517803A (ja) 射出成形用組成物
JPH04336204A (ja) セラミックス用射出成形組成物
JPH068490B2 (ja) 鏡面性に優れた焼結合金とその製造方法
JPH0559402A (ja) 射出成形用組成物
JP2001152264A (ja) 高比重焼結体の製造方法
JP2897909B2 (ja) 射出成形品の製造方法
JPH10287901A (ja) ステンレス焼結体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080518

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090518

Year of fee payment: 15

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090518

Year of fee payment: 15