JPH0641607A - 粉末可塑成形体 - Google Patents
粉末可塑成形体Info
- Publication number
- JPH0641607A JPH0641607A JP19966492A JP19966492A JPH0641607A JP H0641607 A JPH0641607 A JP H0641607A JP 19966492 A JP19966492 A JP 19966492A JP 19966492 A JP19966492 A JP 19966492A JP H0641607 A JPH0641607 A JP H0641607A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- binder
- compact
- molded body
- tray
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 粉末とバインダからなる可塑成形体を脱バイ
ンダまたは焼結する際に発生する、寸法精度の不具合や
品質不良を防止できる成形体を提供する。 【構成】 粉末とバインダからなる粉末可塑成形体であ
って、該粉末可塑成形体は、脱バインダまたは焼結する
際に、前記成形体を載置するトレイと前記成形体が接す
る面の少なくとも一部に、縦横に適宜の相互間隔を保っ
て小突起または凹凸あるいは突条を有することを特徴と
する粉末可塑成形体であり、特に射出成形法に適した成
形体である。
ンダまたは焼結する際に発生する、寸法精度の不具合や
品質不良を防止できる成形体を提供する。 【構成】 粉末とバインダからなる粉末可塑成形体であ
って、該粉末可塑成形体は、脱バインダまたは焼結する
際に、前記成形体を載置するトレイと前記成形体が接す
る面の少なくとも一部に、縦横に適宜の相互間隔を保っ
て小突起または凹凸あるいは突条を有することを特徴と
する粉末可塑成形体であり、特に射出成形法に適した成
形体である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原料粉末とバインダと
を混合または混錬した混合物を、可塑成形法により成形
体とし、該成形体を脱バインダした後、焼結法により実
密体を得る方法における粉末可塑成形体に関する。
を混合または混錬した混合物を、可塑成形法により成形
体とし、該成形体を脱バインダした後、焼結法により実
密体を得る方法における粉末可塑成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】物品の製造方法として、原料粉末とバイ
ンダを混合または混錬した混合物を射出成形や押出成形
といった可塑成形法により成形体とし、該成形体を脱脂
および焼結し、実密体を得る方法は、可塑成形法により
成形するため、加圧成形法による成形に比べ形状の自由
度が大で三次元的な複雑形状が得られるという特徴を有
している。近年では、セラミックス、金属粉末、超硬合
金粉末等の分野で技術開発および適用が進められてい
る。この製造方法においては、原料粉末を可塑成形する
ことから、成形時に原料粉末に十分な流動性および可塑
性を付与するために、通常粉末に対し体積比で30%以上
の多量のバインダを添加する必要がある。バインダは、
原料粉末を可塑成形した後、脱バインダ処理により除去
されるが、原料粉末に添加されるバインダが多いため、
特に成形体の肉厚が厚いものの場合、脱バインダが困難
で、成形体の割れ、ふくれ、バインダの除去不足によっ
て、局部的に炭素が残留するといった問題が多く発生し
ていた。
ンダを混合または混錬した混合物を射出成形や押出成形
といった可塑成形法により成形体とし、該成形体を脱脂
および焼結し、実密体を得る方法は、可塑成形法により
成形するため、加圧成形法による成形に比べ形状の自由
度が大で三次元的な複雑形状が得られるという特徴を有
している。近年では、セラミックス、金属粉末、超硬合
金粉末等の分野で技術開発および適用が進められてい
る。この製造方法においては、原料粉末を可塑成形する
ことから、成形時に原料粉末に十分な流動性および可塑
性を付与するために、通常粉末に対し体積比で30%以上
の多量のバインダを添加する必要がある。バインダは、
原料粉末を可塑成形した後、脱バインダ処理により除去
されるが、原料粉末に添加されるバインダが多いため、
特に成形体の肉厚が厚いものの場合、脱バインダが困難
で、成形体の割れ、ふくれ、バインダの除去不足によっ
て、局部的に炭素が残留するといった問題が多く発生し
ていた。
【０００３】また、バインダーを多く使用するため、成
形体の密度が低く、そのため焼結時の収縮量が大きく、
焼結時に成形体が収縮する際に焼結用トレイとの摩擦力
により、焼結体の寸法がばらつくという欠点があった。
前記問題に対して、例えば特開昭63-250407号では、成
形体を窒化アルミニウム粉体中に埋没させて脱バインダ
を行なう方法や、特開平4-116105号では、成形体を突起
が均一に分布した敷板上に載置して脱バインダを行なう
方法が開示されている。
形体の密度が低く、そのため焼結時の収縮量が大きく、
焼結時に成形体が収縮する際に焼結用トレイとの摩擦力
により、焼結体の寸法がばらつくという欠点があった。
前記問題に対して、例えば特開昭63-250407号では、成
形体を窒化アルミニウム粉体中に埋没させて脱バインダ
を行なう方法や、特開平4-116105号では、成形体を突起
が均一に分布した敷板上に載置して脱バインダを行なう
方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した成形体を粉体
中に埋没させて脱バインダする方法では、成形体の設置
および埋没作業に工数がかかり、また処理数量が限られ
る欠点がある。また、成形体を突起が均一に分布した敷
板上に載置して脱バインダする方法は、敷板の製作が困
難で、特に脱脂工程と焼結工程の両方に使用できる材質
で敷板を製作する場合には、非常に高価なものになって
しまうという問題があり、双方とも量産性に劣るという
難点があった。本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、
粉末可塑成形体を脱バインダする際に、割れ、ふくれ、
局部的な炭素の残留などを防止し、続いて実施する焼結
工程で発生する粉末可塑成形体の収縮に際して、焼結用
トレイとの摩擦力を低減し、焼結した後の成形体の寸法
精度を向上させることが可能で、かつ、量産的に優れた
粉末可塑成形体を提供することである。
中に埋没させて脱バインダする方法では、成形体の設置
および埋没作業に工数がかかり、また処理数量が限られ
る欠点がある。また、成形体を突起が均一に分布した敷
板上に載置して脱バインダする方法は、敷板の製作が困
難で、特に脱脂工程と焼結工程の両方に使用できる材質
で敷板を製作する場合には、非常に高価なものになって
しまうという問題があり、双方とも量産性に劣るという
難点があった。本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、
粉末可塑成形体を脱バインダする際に、割れ、ふくれ、
局部的な炭素の残留などを防止し、続いて実施する焼結
工程で発生する粉末可塑成形体の収縮に際して、焼結用
トレイとの摩擦力を低減し、焼結した後の成形体の寸法
精度を向上させることが可能で、かつ、量産的に優れた
粉末可塑成形体を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のうち、第１発明
は粉末とバインダからなる粉末可塑成形体であって、該
粉末可塑成形体は、脱バインダまたは焼結する際に、前
記成形体を載置するトレイと前記成形体が接する面の少
なくとも一部に、縦横に適宜の相互間隔を保って小突起
または凹凸あるいは突条を有することを特徴とする粉末
可塑成形体であり、第２発明は、粉末可塑成形体が、射
出成形法で成形された粉末可塑成形体である第１発明に
記載の粉末可塑成形体である。
は粉末とバインダからなる粉末可塑成形体であって、該
粉末可塑成形体は、脱バインダまたは焼結する際に、前
記成形体を載置するトレイと前記成形体が接する面の少
なくとも一部に、縦横に適宜の相互間隔を保って小突起
または凹凸あるいは突条を有することを特徴とする粉末
可塑成形体であり、第２発明は、粉末可塑成形体が、射
出成形法で成形された粉末可塑成形体である第１発明に
記載の粉末可塑成形体である。
【０００６】
【作用】本発明でいうバインダとは、結合剤の他、分散
剤、可塑剤、粘結助剤、離型剤などを包含する総称名で
ある。本発明の最も特徴とするところは、粉末とバイン
ダからなる粉末可塑成形体が脱脂および焼結時にトレイ
と接触する面の少なくとも一部に、縦横に適宜の相互間
隔を保って小突起または凹凸あるいは突条を有すること
である。成形体に小突起または凹凸あるいは突条を設け
る第１の理由は、成形体を脱バインダする際に、雰囲気
中の成形体の表面積を大きくすることである。
剤、可塑剤、粘結助剤、離型剤などを包含する総称名で
ある。本発明の最も特徴とするところは、粉末とバイン
ダからなる粉末可塑成形体が脱脂および焼結時にトレイ
と接触する面の少なくとも一部に、縦横に適宜の相互間
隔を保って小突起または凹凸あるいは突条を有すること
である。成形体に小突起または凹凸あるいは突条を設け
る第１の理由は、成形体を脱バインダする際に、雰囲気
中の成形体の表面積を大きくすることである。
【０００７】すなわち、バインダは、脱バインダ工程で
常に成形体の表面から蒸発するため、雰囲気にさらされ
る成形体の表面積の大小が脱バインダ速度や品質に大き
く影響する。また、成形体とトレイとの接触面積が大き
くなると、脱バインダ時にバインダの抜けていく表面積
が少なくなり、成形体の内部でバインダが気化や膨張し
て成形体の割れやふくれといった不良の発生原因とな
る。さらに、成形体とトレイとの接触面では、成形体内
部から溶出したバインダが停滞しやすく、そのまま炭素
として成形体に局部的に残留するため、この点からもト
レイとの接触面積は小さい方がよい。
常に成形体の表面から蒸発するため、雰囲気にさらされ
る成形体の表面積の大小が脱バインダ速度や品質に大き
く影響する。また、成形体とトレイとの接触面積が大き
くなると、脱バインダ時にバインダの抜けていく表面積
が少なくなり、成形体の内部でバインダが気化や膨張し
て成形体の割れやふくれといった不良の発生原因とな
る。さらに、成形体とトレイとの接触面では、成形体内
部から溶出したバインダが停滞しやすく、そのまま炭素
として成形体に局部的に残留するため、この点からもト
レイとの接触面積は小さい方がよい。
【０００８】第２の理由は、焼結時に成形体が収縮する
際に、成形体とトレイとの接触面積を小さくすること
で、成形体とトレイとの摩擦力を低減させる効果があ
る。一般に成形体の密度が均一であれば、焼結時の収縮
率は等方的であると言われるが、実際は収縮時に発生す
るトレイとの摩擦力により、トレイとの接触面近傍では
成形体の収縮が妨げられ、結果的に焼結体全体としての
寸法精度が低下する原因となる。小突起または凹凸ある
いは突条の形状および大きさは、成形体を焼結した製品
が使用上支障のない部分で、製品デザイン上許容される
ものであり、しかも脱バインダ時または焼結時の安定性
や保形性を損わないものであれば、特に限定する必要は
ない。また、分布については、焼結時の収縮量を等方的
にするため、一様な分布が望ましい。
際に、成形体とトレイとの接触面積を小さくすること
で、成形体とトレイとの摩擦力を低減させる効果があ
る。一般に成形体の密度が均一であれば、焼結時の収縮
率は等方的であると言われるが、実際は収縮時に発生す
るトレイとの摩擦力により、トレイとの接触面近傍では
成形体の収縮が妨げられ、結果的に焼結体全体としての
寸法精度が低下する原因となる。小突起または凹凸ある
いは突条の形状および大きさは、成形体を焼結した製品
が使用上支障のない部分で、製品デザイン上許容される
ものであり、しかも脱バインダ時または焼結時の安定性
や保形性を損わないものであれば、特に限定する必要は
ない。また、分布については、焼結時の収縮量を等方的
にするため、一様な分布が望ましい。
【０００９】小突起または凹凸あるいは突条を付与する
方法は、成形体を機械加工してもよいが、量産的ではな
いため、可塑成形する際の金型により形状を転写するの
が望ましい。特に、複雑な形状を有する成形体の場合に
は、必要な位置に小突起、凹凸、または突条の成形が容
易な射出成形法が有利である。
方法は、成形体を機械加工してもよいが、量産的ではな
いため、可塑成形する際の金型により形状を転写するの
が望ましい。特に、複雑な形状を有する成形体の場合に
は、必要な位置に小突起、凹凸、または突条の成形が容
易な射出成形法が有利である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 （実施例１）AISI T15相当の重量比でＣ 1.55%、Ｓi 0.
40%、Ｍn 0.31%、Ｃr 4.10%、Ｗ 11.75%、Ｍo 0.82%、
Ｖ 4.82%、Ｃo 5.1%、残部が鉄および不可避不純物から
なる粉末を水アトマイズ法で作成した。この粉末の平均
粒径は、10μmで酸素含有量は4500ppmであった。この粉
末に熱可塑性樹脂、デブチルフタレート（ＤＢＰ）およ
びワックスからなるバインダを体積比で43%添加し、ヘ
ンシェルミキサで160℃の温度で混錬した。得られた混
錬体を用い射出成形法により、図１，２に示すようなト
レイとの接触面に長方形状の凸部を有する成形体を得
た。これらを窒素ガス雰囲気中で20℃/hrで450℃まで昇
温し、2時間保持し、バインダを除去した。その後、1×
10マイナス2乗Torrの真空中で1250℃で1時間焼結した。
40%、Ｍn 0.31%、Ｃr 4.10%、Ｗ 11.75%、Ｍo 0.82%、
Ｖ 4.82%、Ｃo 5.1%、残部が鉄および不可避不純物から
なる粉末を水アトマイズ法で作成した。この粉末の平均
粒径は、10μmで酸素含有量は4500ppmであった。この粉
末に熱可塑性樹脂、デブチルフタレート（ＤＢＰ）およ
びワックスからなるバインダを体積比で43%添加し、ヘ
ンシェルミキサで160℃の温度で混錬した。得られた混
錬体を用い射出成形法により、図１，２に示すようなト
レイとの接触面に長方形状の凸部を有する成形体を得
た。これらを窒素ガス雰囲気中で20℃/hrで450℃まで昇
温し、2時間保持し、バインダを除去した。その後、1×
10マイナス2乗Torrの真空中で1250℃で1時間焼結した。
【００１１】比較例として前記混錬体で図３に示すよう
なトレイとの接触面には、凹凸のない成形体を成形し、
前述と全く同様の条件で脱バインダおよび焼結を行なっ
た。各成形体について、脱バインダ後に外観およびＸ線
による検査とトレイ側面と、雰囲気側面における炭素分
析を、さらに焼結後に幅（Ｗ）、長さ（Ｌ）、厚み
（Ｔ）の寸法の収縮率を評価した。その結果を表１に示
す。
なトレイとの接触面には、凹凸のない成形体を成形し、
前述と全く同様の条件で脱バインダおよび焼結を行なっ
た。各成形体について、脱バインダ後に外観およびＸ線
による検査とトレイ側面と、雰囲気側面における炭素分
析を、さらに焼結後に幅（Ｗ）、長さ（Ｌ）、厚み
（Ｔ）の寸法の収縮率を評価した。その結果を表１に示
す。
【００１２】
【表１】
【００１３】本発明例においては、脱バインダ後外観お
よびＸ線検査による欠陥は認められなかった。また、ト
レイ側の面と、雰囲気側の面での炭素含有量の差は実質
的に確認できなかった。焼結による収縮率も各方向で近
い値となった。比較例の場合、脱バインダ後には、外観
上のふくれ、内部の割れが認められた。また、トレイ側
の面にバインダの残存による炭素の残留が確認された。
焼結時の収縮率では、トレイとの摩擦を受けるＷ，Ｌ方
向と、摩擦力を受けないＴ方向で差が見られた。
よびＸ線検査による欠陥は認められなかった。また、ト
レイ側の面と、雰囲気側の面での炭素含有量の差は実質
的に確認できなかった。焼結による収縮率も各方向で近
い値となった。比較例の場合、脱バインダ後には、外観
上のふくれ、内部の割れが認められた。また、トレイ側
の面にバインダの残存による炭素の残留が確認された。
焼結時の収縮率では、トレイとの摩擦を受けるＷ，Ｌ方
向と、摩擦力を受けないＴ方向で差が見られた。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、可塑成形体を脱バイン
ダまたは焼結する際、成形体とトレイとの接触面積を低
減できるため、脱バインダ工程で成形体の割れやふく
れ、局部的な炭素の残留の防止が可能となった。また、
焼結工程で発生していた成形体の収縮率不良による寸法
精度の不具合が解消され、同時に製品の量産性を損わな
いメリットを有する。
ダまたは焼結する際、成形体とトレイとの接触面積を低
減できるため、脱バインダ工程で成形体の割れやふく
れ、局部的な炭素の残留の防止が可能となった。また、
焼結工程で発生していた成形体の収縮率不良による寸法
精度の不具合が解消され、同時に製品の量産性を損わな
いメリットを有する。
【図１】本発明を用いて成形した可塑成形体でトレイ側
の面に長方形の凸部を有したものである。
の面に長方形の凸部を有したものである。
【図２】本発明を用いて成形した可塑成形体でトレイ側
の面にディンプル状の凸部を有したものである。
の面にディンプル状の凸部を有したものである。
【図３】本発明の比較例としてトレイ側の面に凹凸を付
与しない可塑成形体である。
与しない可塑成形体である。
Claims (2)
- 【請求項１】 粉末とバインダからなる粉末可塑成形体
であって、該粉末可塑成形体は、脱バインダまたは焼結
する際に、前記成形体を載置するトレイと前記成形体が
接する面の少なくとも一部に、縦横に適宜の相互間隔を
保って小突起または凹凸あるいは突条を有することを特
徴とする粉末可塑成形体。 - 【請求項２】 粉末可塑成形体が、射出成形法で成形さ
れた粉末可塑成形体である請求項１に記載の粉末可塑成
形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19966492A JPH0641607A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 粉末可塑成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19966492A JPH0641607A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 粉末可塑成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641607A true JPH0641607A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=16411580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19966492A Pending JPH0641607A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 粉末可塑成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641607A (ja) |
-
1992
- 1992-07-27 JP JP19966492A patent/JPH0641607A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4248813A (en) | Process for producing high density sintered products | |
| JPH0686608B2 (ja) | 金属粉末射出成形による鉄焼結体の製造方法 | |
| JPH0647684B2 (ja) | 射出成形体の脱脂方法 | |
| JPH07164196A (ja) | とちの製造方法 | |
| JPH0641607A (ja) | 粉末可塑成形体 | |
| EP0443048A4 (en) | Method of producing cemented carbide or cermet alloy | |
| JP2677675B2 (ja) | 粉末成形用バインダー及び金属粉末またはセラミック粉末からなる焼結品の製造方法 | |
| JPH02240201A (ja) | 圧粉体の成形金型及び圧粉体の製造方法 | |
| EP0503966A2 (en) | Process for production of sintered body | |
| JPH0770610A (ja) | 射出成形品の焼結方法 | |
| JPH11131103A (ja) | 粉末射出成形用組成物および粉末射出成形品の製造方法 | |
| JPH06158109A (ja) | 金属またはセラミックス粉末成形体の脱脂・焼結方法 | |
| JPH03290374A (ja) | 焼結品の製造方法 | |
| JPH073303A (ja) | 金属またはセラミックス焼結体の製造方法 | |
| JPH0617485B2 (ja) | 射出成形用金属粉末組成物 | |
| JPH05195017A (ja) | 焼結時形状変形の少ない高密度鉄系金属粉末焼結体の製造方法 | |
| JPH10259404A (ja) | カルボニル鉄粉末の仮焼結体および粉末射出成形方法 | |
| JPH04331108A (ja) | 焼結体薄板の製造方法 | |
| JPH0734154A (ja) | 射出成形による超硬合金の製造方法 | |
| JPH01294806A (ja) | 脱脂体の製造方法及び脱脂用治具 | |
| JPH05320711A (ja) | 焼結体の製造方法 | |
| JP2924054B2 (ja) | 金属粉末射出成形用原料 | |
| JPH05306403A (ja) | 焼結用粉末成形品の焼結方法 | |
| JPH02200703A (ja) | 金属粉末焼結体の製造方法 | |
| JPH073302A (ja) | 金属焼結部材の製造法 |