JPH073304A - 金属粉末焼結部品および櫛状部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 脱脂あるいは焼結時の異常変形を防止できる
櫛状部品の製造方法および異常変形の発生の少ない形状
を保持した金属粉末焼結部品を提供する。 【構成】 本発明は金属粉末とバインダの混練体から櫛
状部の開放部となるべき部分の一部または全部が連結さ
れた連結部を有する成形体を得た後、これを脱脂および
焼結して焼結体とし、しかる後前記連結部を除去するこ
とを特徴とする櫛状部品の製造方法である。もう一つの
本発明は櫛状部の開放部となるべき部分の一部または全
部が連結されていることを特徴とする金属粉末焼結部品
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は製品の一部または全体に
フィン状あるいは林立した棒状等の櫛状部を有する櫛状
部品を得るための金属粉末焼結部品および櫛状部品の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属粉末を用いて複雑な形状の焼結製品
を製造する方法としては、プレス成形法と金属粉末射出
成形法（ＭＩＭと呼ばれている）がある。特に金属粉末
と有機バインダを混合して射出成形を行うことによって
複雑な三次元形状を得ることができる金属射出成形法
は、近年、急激に発展している。上述した金属粉末射出
成形法は、射出成形が可能なほどに多量の有機バインダ
が必要であり、成形後の脱脂および焼結過程での収縮量
が大きいものとなる。そのため、成形後の脱脂および焼
結過程で異常変形を起こすことなく、等方収縮させるこ
とが大きな技術課題となっている。

【０００３】脱脂および焼結時の異常変形を防止する方
法としては、例えば特開平３−２１８９８３に記載され
るように（１）脱脂および焼結の際に形状を保持するた
めにセラミック粉などの埋め粉に埋め込んだり、例えば
特開平３−１３５０４に記載されるように（２）形状を
保持する治具を使用する方法が提案されている。また
（３）焼結の際の収縮によりトレイ面と脱脂後の成形体
のトレイ接触面に発生する摩擦により変形することを防
止するためにトレイ上にセラミックの粉末を敷く方法が
用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように脱脂お
よび焼結時の異常変形を防止する方法は多く提案されて
いるが、フィン状あるいは林立した棒状等のいわゆる櫛
状部を有する製品を得ようとする場合には櫛状部が薄肉
であったり、細長い棒状であったりするため、特に変形
し易く、より確実に異常変形を防止する方法の開発が要
求されている。本発明の目的は、櫛状部を有する焼結製
品を得る場合に問題となる脱脂あるいは焼結時の異常変
形を防止できる櫛状部品の製造方法および異常変形の発
生の少ない形状を保持した金属粉末焼結部品を提供する
ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は金属粉末から
櫛状部品を製造するにあたり、櫛状部形状を成形段階で
完全な製品形状とせず、櫛状部の開放部となるべき部分
を連結した形状に成形しておき得られた成形体を脱脂、
および焼結すれば、脱脂あるいは焼結時の異常変形を防
ぐことができることを見い出し本発明に到達した。すな
わち本発明は、金属粉末とバインダの混練体から櫛状部
の開放部となるべき部分の一部または全部が連結された
連結部を有する成形体を得た後、これを脱脂および焼結
して焼結体とし、しかる後前記連結部を除去することを
特徴とする櫛状部品の製造方法である。そしてこの方法
によって得られる本発明の新規な焼結部品は、櫛状部を
有する製品を得るための金属粉末焼結部品であって、前
記櫛状部の開放部となるべき部分の一部または全部が連
結されていることを特徴とする金属粉末焼結部品であ
る。

【０００６】本発明の最も特徴とするところは、上述し
たように脱脂および焼結時に最も異常変形を起こし易い
櫛状部を成形段階で完全な製品形状とせず、櫛状部の開
放部となるべき部分を連結した形状に成形したことであ
る。すなわち櫛状部の構成部品の隣同士を、製品では不
要な連結棹（連結部と称する）でつなぎ、自由な変形を
拘束するのである。これにより、最も変形し易い櫛状部
は、連結部によってその間隔が正確に保たれ、脱脂ある
いは焼結時の異常変形を防止できるものである。また連
結部を設けることは成形体の強度を上げることにもな
り、製造過程の取扱いを容易にするものである。

【０００７】連結部の位置は櫛状部の開放部であればど
こに設けてもよいが、通常は開放端部に設けるのが設計
が容易であり効果も大きい。しかし開放端部の形状の精
度などに制限があり、開放端部に設けるのが困難であれ
ば、櫛状部の開放端部から少し根元側の所に設けてもよ
い。この位置の選択は開放部の範囲であれば任意に行え
る。

【０００８】

【実施例】

（実施例１）ＪＩＳ ＳＫＤ５１相当のハイス系合金粉
末（平均粒径１５μｍ）に有機バインダを３５容量％混
合し、得られた混練体から図１に示す形状に射出成形し
成形体を得た。なお図１において櫛状部１のピッチは
２．０ｍｍである。また成形体の櫛状部１は０．１ｍｍ
厚の板が裏打ちされた如き形状に成形されており、連結
部２を有しているものである。また比較のために図２に
示す連結部２のない形状の成形体を同様に得た。これら
を窒化アルミニウム粉末（粒径２０μｍ以下）を塗布し
たカーボントレイに配置して脱脂および焼結を行った。

【０００９】図１に示す本発明の形状を有する成形体か
ら得た焼結体は櫛状部の先端はすべて０．１ｍｍ以内の
変位量に抑えることができた。これに対して連結部２を
有しない図２に示す成形体から得た焼結体は、最大１ｍ
ｍの変位量となり好ましいものではなかった。本発明の
焼結体は連結部２のある面をロータリ研磨機で０．１ｍ
ｍ研磨除去することにより、櫛状部品とすることができ
た。

【００１０】（実施例２）Ｆｅ―３％Ｓｉ合金粉末（平
均粒径１０μｍ）に有機バインダを３３容量％混合し、
得られた混練体から図３に示す形状に射出成形し、成形
体を得た。図３に示す成形体は円盤状の板の上に角形の
棒が林立した櫛状を有しており、棒の上部は０．２ｍｍ
薄いリング状の板を接合した如き形状に成形された連結
部２を有しているものである。また比較のために図４に
示す連結部２のない形状の成形体を同様に得た。これら
を窒化アルミニウム粉末（粒径２０μｍ以下）を塗布し
たカーボントレイに配置して脱脂および焼結を行った。

【００１１】図３に示す本発明の形状を有する成形体か
ら得た焼結体は櫛状部上端の変位量は０．０５ｍｍ以内
に抑えることができたが、図４に示す連結部２のない形
状の成形体では脱脂過程で櫛状部１がすべて外側あるい
は内側に倒れ込んでしまい正常な脱脂ができなかった。
実施例２で得た本発明の焼結体は連結部２をロータリ研
磨機で研磨除去することにより、櫛状部品とすることが
できた。

【００１２】

【発明の効果】本発明によって、櫛状形状を有する製品
を変形の少ない焼結体から得ることができるため、精度
の高い微小間隙が必要である精密機械部品を得るために
非常に有用である。また本発明はバインダの含有量が多
く、脱脂あるいは焼結時の異常変形が起こり易い金属粉
末射出成形法に特に有用である。なお本発明は金属粉末
射出成形法に限らず、他の金属粉末成形法にも適用でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属粉末焼結体を得るための成形体形
状の一例を示す図である。

【図２】連結部のない比較例の成形体形状を示す図であ
る。

【図３】本発明の金属粉末焼結体を得るための成形体形
状の別の例を示す図である。

【図４】連結部のない別の比較例の成形体形状を示す図
である。

【符号の説明】

１ 櫛状部 ２ 連結部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 櫛状部を有する製品を得るための金属粉
   末焼結部品であって、前記櫛状部の開放部となるべき部
   分の一部または全部が連結されていることを特徴とする
   金属粉末焼結部品。
2. 【請求項２】 金属粉末とバインダの混練体から櫛状部
   の開放部となるべき部分の一部または全部が連結された
   連結部を有する成形体を得た後、これを脱脂および連結
   して焼結体とし、しかる後前記連結部を除去することを
   特徴とする櫛状部品の製造方法。