JPH0813446B2

JPH0813446B2 - スリツプキヤステイング法

Info

Publication number: JPH0813446B2
Application number: JP2138223A
Authority: JP
Inventors: 淳次酒井; 昌久祖父江; 義幸安富
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: KR0183997B1; KR920021277A; US5252273A; DE69115992D1; DE69115992T2; EP0459324B1; EP0459324A2; EP0459324A3; JPH0433806A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、セラミツクス，金属，カーボンなどを含有
するスラリーを成形型内に鋳込むことによつて、各種の
製品を製造する方法にかかり、特に圧縮機用スクロール
翼，スクリユーロータなどのように形状が複雑でかつ肉
厚が異なる製品の製造に適した製造方法に関する。

〔従来の技術〕

各種の材料を製品形状に成形する方法の一つに、材料
粉末を分散媒中（水やアルコール等）に分散させて、流
動状のスラリーとして成形型内に流し込んで成形体を得
るスリツプキヤステイング法があり、この成形法により
多くの製品を作り出している。

このスリツプキヤステイング法には、石膏型を使用す
るのが通常であるが、ターボチヤージヤロータ，スクリ
ユーロータ，スクロール翼等の複雑形状品を成形する場
合には、成形時にクラツク等の欠陥が閉じることが多
く、石膏型のみでは製品の成形が困難なことが多い。そ
こで従来は、複雑形状品を成形するためには、スリツプ
キヤステイング法を用いて、石膏型と、石膏型に着肉さ
せた後で除去可能な材料からなる型とを組み合わせて成
形していた。この除去可能な材料としては、熱可塑性樹
脂や熱硬化性樹脂からなる樹脂型やワツクス型，ゴム型
が用いられている。これらの型と石膏型とを接着，嵌合
等の方法で組み合わせることで一体化させているのであ
る。

なお、このような成形法について記載されている文献
としては、例えば特開昭56−28687号公報，同59−12040
5号公報，同59−190811号公報，同60−253505号公報、
同63−288703号公報、等が挙げられる。

特開昭63−288703号公報においては、ポリアルキレン
グリコールのうちのポリエチレングリコールを成形型と
して用い、成形体を型から離型する際に、溶融除去しよ
うとするものである。

しかし、ポリエチレングリコールは、その分子量によ
つて様々な特性を有することから、例えば低分子量のポ
リエチレングリコールであれば、その構造はアルコール
に近く、水等を吸収することによつて溶融し、中子とし
ての役割を果たさないものである。また高分子量のポリ
エチレングリコールであれば、スラリーと接する部分に
ついては柔軟性を示すが、分子量が大きいがために、ス
ラリーと接触しただけでは柔軟性を示すものではなく、
従つて中子としては、表面部分を除いては硬い材料と同
じであり、成形型の分散媒吸収による成形品の収縮時に
生じる応力を吸収することができず、その際にはクラツ
クが発生することになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

スリツプキヤステイング法において、成形型をすべて
石膏型とし、その中にスラリーを流し込んで着肉体（成
形体）を形成する際、着肉体の少なくとも一部が型によ
り拘束されるような形状を有する場合には、着肉体の乾
燥時の収縮に伴つて生じる応力を緩和することができず
に、着肉体にはクラツクが発生してしまう。

また、樹脂型と石膏型とを組み合わせた場合にも、石
膏型のみのときと同時に、着肉体が拘束部を有する場合
にはその乾燥時にクラツクが発生する。さらに、樹脂型
を加熱し除去する際にも、樹脂の熱膨張に起因して成形
体が変形したり、クラツクが発生したりする。

ワツクス型と石膏型との組み合わせの場合にも同様で
ある。これらの場合には、ワツクス型または石膏型が柔
軟性に乏しいためで、もしこれらの組み合わせで用いる
ためには、高い湿り気のある状態（着肉体が乾燥しない
状態）に保ちながら加熱して除去する必要がある。ただ
し、加熱する際に高温で分解するとワツクスが着肉体に
しみ込むことがあり、多量の炭素が着肉体の内部に残
り、焼成時に焼結体が変形したり、焼結体の強度低下を
もたらしたりする。

また、ゴム型と石膏型とを組み合わせた場合には、樹
脂型やワツクス型の場合と異なり、ゴム自身が有する柔
軟性により、型による拘束部があつたとしてもクラツク
が生じない場合がある。ところが、ゴム型の除去は通常
450〜500℃で燃焼することによつて行われるため、スラ
リー中の材料が炭化珪素や窒化珪素のような酸化をきら
うものである場合には適さない。加えて、ゴム型の燃
焼，除去過程においては、ゴム型が膨張して変型し成形
体にクラツクや変形が生じたりすることがある。さら
に、ゴム型の除去時の加熱温度が分散媒の沸点を越える
ために、ゴム型除去時には成形体を十分に乾燥して分散
媒を除去し、分散媒が沸騰することによつて生じる成型
体の欠陥を防止する必要がある。しかし、このような十
分な乾燥は、成形体の収縮量を増加させ、成形体の収縮
によるクラツクの発生につながることになる。

さらに、上記した成形型の作り方は、どれも非常に複
雑な方法によるものである。樹脂型は金型による射出成
形法，ワツクス型はロストワツクスである。すなわち、
作ろうとする製品の模型を水溶性ワツクスを用いて射出
成形法で作り、この模型の表面に非水溶性ワツクスをコ
ーティングし、水中で水溶性ワツクスを溶解除去してワ
ツクス型を作るという方法である。またゴム型は、金型
に流し込んだ後長時間にわたつて熟成，硬化させ、その
後脱型させて成形する。

いずれにしても、どの成形型の場合も製作過程が複雑
で、高価格にもなり、しかも消耗品である。

そのため、スリツプキヤステイング法において、成形
する製品の形状が複雑な場合であつても、成形型が簡単
にでき、さらに成形体にクラツクや変形を発生させない
工夫が求められていた。

本発明の目的は、上記課題を解決し、成形品の成形が
容易にでき、しかも、寸法精度の高い成形品を作製する
ことのできるスリツプキヤステイング法を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、本発明のスリツプキヤステイング法を用
いることによつて解決される。

本発明の製造方法の基本的な考え方は、成形型の一部
または全部を、分散媒の沸点よりも低い温度に加熱する
ことで溶融するゲル状の柔軟な材料で構成し、この成形
型内にセラミツクス，金属，カーボンなどを含有するス
ラリーを流し込み、着肉，固化させて成形体を作り、こ
の成形体を乾燥，焼成することにある。

成形体の離型は、型が柔軟性を有していることによ
り、また加熱溶融することで除去できることにより、成
形体に欠陥が生じにくい。さらに、分散媒の沸点よりも
低い温度で溶融することができるため、成形体中に残存
する分散媒が急激に気化することによつて生じる欠陥を
も防止できる。

そのために、スラリーと接触する、成形型の表面部分
のみにゲル状の柔軟な材料を用い、それ以外の部分に
は、より剛性の高い材料を用いれば、成形体に生じるク
ラツクを防止するだけでなく、高寸法精度の成形を行う
上でも効果的である。

また、ゲル状の柔軟な材料に、水，有機溶剤あるいは
これらの混合物の溶媒に溶解する性質を持たせれば、着
肉体からの離型を容易にし、成形体に生じるクラツクや
変形を防止するとともに高表面精度成形を可能にする。

さらに、内部に気孔を混入したゲル状の柔軟な材料を
用いれば、型はより易圧縮性または一層柔軟性を有し、
ゲル状の柔軟な材料に分散媒吸収性を持たせて着肉させ
たり、非吸収性としてスラリーからの脱水の防ぐように
すれば、成形品の形状に対してより効果的である。

なお、ゲル状の柔軟な材料としては、ゼラチン，ヘミ
セルロース，予め水分を吸収させて全体に柔軟性を有し
た状態の、ポリエチレングリコールに代表されるポリア
ルキレングリコールなど、またはこれに気孔を混入した
材料が使用できる。

ところで、石膏型を一部に用いることももちろん可能
であり、ゲル状の易圧縮性あるいは柔軟な材料の型と組
み合わせれば、各種形状の成形体を得ることができる。

さらに、ゲル状の柔軟な材料に難圧縮性のものを用い
れば、加圧下で成形する場合に型の圧縮変形がなく、寸
法精度の高い成形品を得ることができる。

また、ゲル状の柔軟な材料に易圧縮性のものを用いれ
ば、より一層成形品の拘束力を低減できる。

一方、ゲル状の柔軟な材料には、内部に溶融しない粒
子，繊維などを含有させても構わないが、このような粒
子，繊維などを含ませなければ、加熱したり溶媒に溶解
させることで材料は液状となるため、成形体中の空隙を
通して型の除去ができるので、材料には粒子や繊維を含
有させない方が好ましい。

得られた成形品は焼結することによつて欠陥のない焼
結品となる。スラリーに分散させる材料には、セラミツ
クス，金属，カーボンなどの１種あるいは２種以上を混
ぜることができる。この時には粒子，繊維，ホイスカな
どの形状のものを利用できる。成形品は上記した材料で
構成されるが、これを加熱して焼結させる過程で、成形
体中の材料同志あるいは雰囲気の物質と反応させること
で、成形体とは異なる材質の焼結品を得ることができ
る。

〔作用〕

本発明の成形型によれば、拘束部となるような複雑形
状部が、分散媒の沸点よりも低い温度に加熱することに
よつて溶融するゲル状の柔軟な材料で形成されているた
め、スラリーの着肉後、成形体が固化して収縮するとき
の歪を型が吸収して緩和する。そのため、成形体にはク
ラツクが生じないようになる。

また、本発明の成形型を用いた製品の製造方法によれ
ば、従来の樹脂型，ワツクス型，ゴム型のように、スラ
リーの着肉後に高温で加熱除去する必要はなく、分散媒
の沸点よりも低い温度で容易に溶融し、除去できるの
で、成形体にはクラツクが生じない。

さらに、本発明の成形型は、容易に溶融するために成
形体中の空隙を通しても容易に除去でき、中空状のもの
を成形することも可能になる。

その上、本発明の成形型は安価で高精度に効率よく成
形でき、材料の回収も可能なため、より経済的でもあ
る。

本発明は上記したような作用を有するので、ターボチ
ヤージヤ用のケーシングやロータ，各種インペラ，スク
リユー式流体機械のロータ，スクロール式流体機械のス
クロール翼やオルダムリング，精密鋳造用セラミツク鋳
型，整流子，磁気デイスク装置用のキヤリツジ部品やガ
イドレール，流量計用楕円歯車，中空ボール等の中空形
状品，各種ノズル，中空円筒品，段付形状品，その他の
複雑形状，中空形状の各種機械部品，構造部品の製造に
有効である。

また、スラリーの溶質には粒子，繊維，ホイスカなど
の形状のものがいずれも利用でき、材質としてはセラミ
ツクス、金属，カーボンなどを用いることができるの
で、幅広い材質の製品を製造することができる。

本発明の成形型に用いるゲル状の柔軟な材料として
は、そのヤング率が成形体のヤング率よりも小さいもの
であれば、乾燥時の割れを防止するために有効である。
またこのゲル状の柔軟な材料を用いた成形型は、中子な
どのように、成形体の乾燥収縮時にその内側に位置する
成形型として用いる材料として特に有効である。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例について説明する。ただし、
本発明は実施例の記載に限られるものではない。

（実施例１）本発明の成形型を、圧縮機用スクリユーロータの製造
に適用した例について説明する。ここで、第１図は本発
明の成形型の製造方法の工程を示す概略構成図、第２図
は本発明の成形型を用いた圧縮機用スクリユーロータの
製造方法の工程を示す概略構成図である。

まず、製造しようとするスクリユーロータの複雑形状
部であるスクリユー部（翼５枚）を機械加工で製作し、
金属模型１とした。

この模型１を第１図（ａ）に示すように定盤２の所定
位置に固定し、枠３と蓋４を設置することによりできる
成形空間５に、蓋４に設けられた材料注入口８から、予
め用意しておいた次のような材料を注入した。市販のゼ
ラチン100gに対して温水（50℃）500mlを加えてよく攪
拌した流動状の溶液である。次いで、型全体を冷蔵庫内
に保管して10℃まで冷却して溶液をゲル状に固化させ
た。そして、定盤２と蓋４を取りはずし、金属模型１と
固化したゲル状物質の界面に圧縮空気を入れながら金属
模型１をねじれ方向に回転させて離型した。すると第１
図（ｂ）に示すように、内部にスクリユー部空間を形成
したゼラチン型６が得られる。そしてその後冷蔵庫に保
管した。

一方、軸部を形成する石膏型７は次のようにして作成
した。市販の焼石膏100重量部に対して80重量部の割合
の水の中に、石膏を少しずつ投入し、静かに攪拌して泥
漿を得た。次に、予め用意した木製の模型内に泥漿を流
し込み、泥漿が凝結，固化した後に模型を取り外した。
その後乾燥器で50℃×72hの加熱をした後室温まで冷却
した。なお、ゼラチン型６と石膏型７とを組み合わせる
と、第２図に示すようなスクリユーロータ成形型ができ
る。

セラミツクスラリーは、次のような配合で調整した。
平均粒径0.9μｍの金属珪素粉末240gと平均粒径0.6μｍ
の炭化珪素粉末60gとの混合粉末に、分散媒として蒸留
水120ml,解漿剤としてナフタレンスルフオン酸ナトリウ
ム0.39gを樹脂性ポツトに入れ、50hrs.ボールミル中で
混合してスラリーとした。その後、スラリー中の空気を
取り除くために減圧室で２分間放置して脱泡処理を行っ
た。

成形は、前記成形型上部のスラリー注入口８からスラ
リーを流し込んで充填した。するとゼラチン型６は非吸
収性のため、スラリー中の水分は石膏型７が吸収して、
順次着肉体が形成されていく。この間には、逐次スラリ
ーを補給している。着肉終了後、枠３を取外し、成形型
を50℃の恒温槽内に入れてゼラチン型６を溶融させて着
肉体から除去し、最後に石膏型７を取り外して成形体を
得た。

なお、比較のためにゼラチン型６の替わりに金属型，
樹脂型，ワツクス型，ゴム型及び吸水崩壊型を別途作製
して成形してみた。しかし、金属型，樹脂型，ワツクス
型では型の柔軟性が小さいために、着肉完了後の脱水乾
燥過程で生じる成形体の収縮によつてクラツクが生じ、
またゴム型では成形時にはクラツクが生じなかつたもの
の、離型が困難で、無理に力を加えると成形体が破損し
た。また吸水崩壊型は、水分の吸収によつて骨材粒子の
結合材が溶融する方式の成形型であるため、その吸収性
によつて着肉がこの成形型面からも生じ、成形品中心部
にひけ巣欠陥が生じ、また離型後の型材除去にも手間が
かかる。さらに骨材粒子が成形体表面に付着しやすく、
成形時に型が軟化して強度を失うため、成形品の寸法精
度が悪くなつた。

次に、成形体中の水分を完全に取り除くために、以下
のような処理を行つた。成形体を恒温室（温度20℃、湿
度50〜60％）に70hrs.放置した後、乾燥炉により60℃×
5h,100℃×5hの加熱をし、その後焼成した。焼成条件
は、焼成炉により0.88MPaの窒素ガス雰囲気中で1100℃
×20h,1200℃×20h,1300℃×10h,1350℃×20hであり、
加熱保持後に冷却した。ここで各温度の昇温速度は５℃
/minとした。この結果、成形体にはクラツクや変形の発
生はなく、寸法，表面精度の高い、相対密度が83％の窒
化珪素結合炭化珪素セラミツクス製スクリユーロータを
得ることができた。

（実施例２）圧縮機用スクロール翼の製造に適用した実施例につい
て説明する。ここで、第３図は成形型の製作方法の工程
を示す概略構成図、第４図は圧縮機用スクロール翼の成
形型の概略構成図である。

まず製造しようとするスクロール翼を機械加工により
製作し、金属模型１とした。この模型を第３図（ａ）に
示すように定盤２の所定の位置に固定し、枠３を設置し
た後補強用心金９をのせてできた成形空間５に、次のよ
うな材料を注入した。市販のシリコーン（白色エマルジ
ヨン：信越化学）300mlを50℃に加熱して、この中にゼ
ラチン（顆粒）30gを加え、攪拌して得た流動状の溶液
を用いた。次いで、成形型全体を冷蔵庫に入れて10℃ま
で冷却して、溶液をゲル状に固化させて定盤２を取外し
て水中（10℃）に投入し、金属模型１とゲル状固化物と
の界面に水を浸入させて金属模型を取ると、第３図
（ｂ）に示すような内部にスクロール翼部空間を形成し
たゼラチン型６が得られる。

一方、軸部空間を形成する成形型は実施例１と同様に
して作製した。

なお、ゼラチン型６と石膏型７とを組み合わせると、
第４図（ａ）に示すようなスクロール翼成形型ができ
る。

成形は、前記成形型上部のスラリー注入口８からスラ
リーを流し込んで充填した。なお、スラリーは実施例１
と同様のものを用いた。スラリー中の水分は石膏型に吸
収されて順次着肉体が形成されていく。スラリーを補給
しながら着肉を完了させた後に、50℃に加熱された乾燥
炉に入れてゼラチン型６を軟化，溶融，流出させ、着肉
体から取り外して補強用金型９と枠３とを取り、最後に
石膏型７を外して成形体を得た。

その後成形体を実施例１と同様に乾燥，焼成すると、
ゼラチン型が柔軟でしかも無理な力を加えることなく離
型できるため、成形体にはクラツクや変形の発生はな
く、寸法及び表面精度がともに優れた相対密度が83.5％
の窒化珪素結合炭化珪素セラミツクス製スクロール翼
（第４図（ｂ）で斜視図により概略形状を示す）焼結体
を得ることができた。

なお、補強用金型９の寸法を大きくし、その分ゼラチ
ン型６の厚さを薄くすると、ある厚さになると成形体に
マラツクが生じるようになつた。これは成形体の乾燥収
縮を型が吸収しきれなくなるためである。この場合、多
数の気泡を混入したゼラチン型を用いると、柔軟性が高
まるとともに容易に圧縮して体積が縮小しやすくなり、
より薄い肉厚にしても成形体にクラツクが発生すること
はなかつた。

また、補強用金型９を用いないで、この部分もゼラチ
ンで形成したところ、型が柔軟になるために成形体にク
ラツクを生じなかつたが、逆に型の剛性が小さくなりす
ぎて、成形体の寸法精度が悪くなつた。従つて、本発明
の成形型は、製品の形状，寸法，精度に応じて適切な構
造とすることができる。

（実施例３）次に、自動車用ターボチヤージヤ用ロータを製作した
実施例について説明する。

第５図は、本発明の成形型の製作方法の工程を示す概
略構成図、第６図は、本発明の成形型を用いたロータの
製作方法の工程を示す概略工程図である。

まず、製作しようとするロータの複雑形状部（翼11
枚）を金型で作り、この金型を利用してシリコーンゴム
製の翼を作り、ゴム模型とした。

この模型を第５図（ａ）に示すように定盤２の所定の
位置に固定し、枠３と蓋４とによつてできる成形空間５
に、蓋４に設けられた材料注入口８から、予め用意した
材料を挿入して、以下のような順序で成形型を作製し
た。

市販のゼラチン100gに対して温水（50℃）400mlを加
えてよく攪拌し、流動状の溶液とした。次いで、この溶
液を入れた型全体を冷蔵庫に保管して５℃まで冷却し、
溶液をゲル状に固化させてから定盤２と蓋４とを取りは
ずし、ゴム模型10を、翼のねじれ方向に回転させながら
離型した。すると、第５図（ｂ）に示すような内部にロ
ータ空間を有するゼラチン型６が得られる。

軸部空間を形成する成形型は実施例１と同様にして作
成した。

またゼラチン型６と石膏型７とを組み合わせると、第
６図に示すようなロータ成形型ができる。

セラミツクスラリーについては、次のような配合で調
整を行つた。

（１）原料粉窒化珪素粉（Si₃N₄；平均粒径0.6μｍ） 85.5wt％窒化アルミニウム（AlN;平均粒径１μｍ） 3.0wt％酸化イツトリウム（Y₂O₃；平均粒径0.5μｍ） 6.0wt％酸化アルミニウム（Al₂O₃；平均粒径0.5μｍ） 5.5wt％（２）分散媒蒸留水（３）解膠剤ナフタレンスルフオン酸ナトリウム原料粉300gに、蒸留水120mlと解膠剤0.5gとを加え、
樹脂ポツトに樹脂ボールとともに入れ、72hのボールミ
ル混合を行つてスラリーを得た。次にスラリー中の空気
を取り除くために、減圧室で３分間放置した。このよう
にして得られたスラリーを、前記成形型の上部注入口８
から流し込み充填した。スラリーは石膏型７から水分を
吸収されて、順次着肉体が形成されていつた。そして、
スラリーの着肉が終了した後、枠３を取り除き、成形型
を40℃に加熱した恒温槽内に置き、ゼラチン型６を溶解
させて離型した。その後石膏型７を取外し、成形型を得
た。

次に、成形体中に水分と解膠剤とを取り除くために、
成形体を乾燥炉内に入れて60℃×2h,100℃×5hの加熱を
した後、500℃まで昇温して10h保持した後冷却した。続
いて、焼成炉により0.88MPaの窒素ガス雰囲気中で、160
0℃×2h,1750℃×5hで加熱保持して焼成し、その後冷却
した。ここで、各温度の昇温速度は10℃/minとした。こ
の結果、成形体にはクラツクや変形の生じることもな
く、相対密度99.9％の窒化珪素セラミツク製ターボチヤ
ージヤ用ロータの焼結体を得ることができた。

（実施例４）セラミツク中空球を作成する場合について説明する。

第７図は本発明の成形型を用いた中空球の成形方法を
示す概略構成図である。石膏型７は中央で左右に分割で
きる構造となつている。ゼラチン型６は、市販のゼラチ
ン（顆粒）100gを温水（50℃）300ml中に入れて溶液と
したもので、界面活性剤（アルフアオレフインスルフオ
ン酸ナトウム）0.2mlを加えて高速ミキサーで攪拌して
流動状にし、金型内に注入して成形した内部に気泡を混
入した中実球であり、重し12によつて溶接固定された固
定ピン11が突き差してある。ゼラチン型６と石膏型７と
の間には中空球状の成形空間５が設けられている。

スラリーを注入口８より、固定ピン及びゼラチン型に
つたわせて少しずつ注入することにより、成形空間５の
下部より石膏型に分散媒を吸収させながら着肉層を形成
し、着肉部が注入口８の近くまで形成された時点で固定
ピン11がゼラチン型６より抜き取り、さらにスラリーを
挿入することで注入口８の直下まで着肉部を形成させ
た。この状態で１日放置すると、着肉部、すなわち成形
体には乾燥収縮を生じ、ゼラチン型が多孔質の柔軟材で
あるため、容易にこの収縮を吸収し、クラツクは発生し
なかつた。その後石膏型をはずし、乾燥器内で40℃の温
度で加熱することによつてゼラチン球を溶融し、多孔質
の成形体中を通して除去した。これを焼結するとセラミ
ツク中空球が得られた。ゼラチン型，石膏型，及びスラ
リーは実施例１と同様のものを用いた。

なお、中空球の肉厚が薄い場合には、ゼラチン球の加
熱溶融時に、ゼラチン及び内部の気泡の膨張により成形
体にクラツクが生じやすくなるが、この場合には加熱ガ
ス雰囲気中で加熱溶融させればよい。すなわち、雰囲気
のガスの圧力でゼラチン球の膨張圧力を抑えてクラツク
を防止する。

また加熱だけではゼラチン球の除去が不十分の場合に
は、易圧縮性材料，ここではゼラチンを溶解する溶媒、
例えば水，アルコールあるいはアセトンなどを成形体の
内部に浸み込ませて溶かし出す方法が有効である。

（実施例５）セラミツク中空球の作製について別の例を説明する。

第８図はセラミツク中空球の成形方法を示す概略構成
図である。球形の分散媒吸収性型13は、市販のゼラチン
（顆粒）10gを温水（50℃）30ml中に入れて溶液とし、
粉末状の吸水性樹脂（アクアキープ）8gを加えて混合
し、20℃まで冷却して可塑状にした後、金型内に圧入成
形したものである。これは分散媒の沸点よりも低い温度
で加熱すると溶融する、ゲル状の柔軟でしかも易圧縮性
の材料である。この分散媒吸収性型13をスラリー14の中
に入れると、スラリーの分散媒を吸収することにより表
面から着肉層15が形成される。所定の厚さになつたとこ
ろで、スラリー中から引き上げて乾燥する。着肉層はこ
の時収縮するが、分散媒吸収性型13が易圧縮性のために
クラツクを生じることはない。その後は実施例４と同様
に分散媒吸収性型13を除去し、焼結することで中空のセ
ラミツク球を得た。

なお、スラリーには実施例１と同様のものを用いた。

（実施例６）成形時間を短縮じできる加圧下でのスリツプキヤステ
イング法による中空円筒形状品の作製に関して説明す
る。

第９図は本発明の成形方法を示す概略構成図である。

高圧に耐えられる円筒形状の金型16の内部に、石膏型
７及び中実難圧縮性で円柱形状のゼラチン型６を第９図
に示すように配置し、スラリー14を第９図の実線の位置
まで注入口８より注入した後、注入口８よりガス圧力30
0気圧を加えた。ゼラチン型６が難圧縮性のため加圧時
に変形が生じず、所定の内径及び外径寸法を有する成形
体が得られた。高さは第９図中の破線で示す位置のもの
であつた。

なお、スラリー及びゼラチン型は実施例１と同様であ
る。

成形後は、ゼラチン型を加熱溶融して除去した後、乾
燥焼結して欠陥のないしかも寸法精度の高いセラミツク
スの中空円筒形状品が得られた。

比較のためにゼラチン型に替えてゴム型を用いてみる
と、ゴムが圧縮性を有するために加圧時にゴム型が収縮
変形し、着肉品の形状精度が悪くなり、しかもゴム型の
膨張により成形品にクラツクが生じることとなつた。

〔発明の効果〕

本発明は、以上に説明したとおり、拘束部を有するよ
うな複雑形状の成形体であつてもクラツクの発生がな
い。また、成形型からの成形体の離型も容易で、表面が
滑らかで寸法精度の高い成形体を得ることができる。そ
のため、成形体の乾燥，焼成時にも変形が少なく寸法精
度の高い焼結体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１にかかる成形型の成形工程を示す概略
構成図、第２図は実施例１にかかるセラミツク製スクリ
ユーロータの製造方法を示す概略構成図、第３図は実施
例２にかかる成形型の成形工程を示す概略構成図、第４
図は実施例２にかかるセラミツク製スクロール翼の製造
方法を示す概略構成図、第５図は実施例３にかかる成形
型の成形工程を示す概略構成図、第６図は実施例３セラ
ミツク製ターボチヤージヤロータの製造方法を示す概略
構成図、第７図は実施例５にかかるセラミツク中空球の
製造方法を示す概略構成図、第８図は実施例６にかかる
セラミツク中空球の製造方法を示す概略構成図、第９図
は実施例７にかかる中空円筒形状品の製造方法を示す概
略構成図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−137702（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−125804（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−92806（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水からなる分散媒中に、形状が粒子又は粒
子に繊維及びホイスカの少なくとも１種を含む混合物で
ある成形原料を分散させて得られたスラリーを、吸水性
型を底部に有する成形型に注入する工程と、前記スラリ
ー中の前記分散媒を前記吸水性型に吸収させる工程と、
前記スラリー中の分散媒を前記吸水性型に吸収させて前
記スラリー中の成形原料を固化させた後、前記成形型と
成形品とを離型する工程を有するスリップキャスティン
グ法において、前記成形型は、前記成形品となる前記吸水性型以外を前
記分散媒の沸点よりも低い温度で溶融するゲル状材料に
よって構成され、前記ゲル状材料はそのヤング率が前記
スラリーの固化状態でのヤング率より小さい材料からな
り、前記ゲル状材料の溶液を前記成形品となる模型を埋
込んだ型枠内に注入し固化することにより前記ゲル状材
料によって成形品製造用ゲル状型を形成する工程と、前
記ゲル状型を前記型枠とともに前記吸水性型に一体に組
立てる工程とを有することを特徴とするスリップキャス
ティング法。
【請求項２】水からなる分散媒中に、形状が粒子又は粒
子に繊維及びホイスカの少なくとも１種を含む混合物で
ある成形原料を分散させて得られたスラリーを、吸水性
型を底部に有する成形型に注入する工程と、前記スラリ
ー中の前記分散媒を前記吸水性型に吸収させる工程と、
前記スラリー中の分散媒を前記吸水性型に吸収させて前
記スラリー中の成形原料を固化させた後、前記成形型と
成形品とを離型する工程を有するスリップキャスティン
グ法において、前記成形型は、前記分散媒の沸点よりも低い温度で溶融
し、かつ前記分散媒を吸収するゲル状材料によって構成
され、前記ゲル状材料はそのヤング率が前記スラリーの
固化状態でのヤング率より小さい材料からなり、前記ゲ
ル状材料の溶液を前記成形品となる模型を埋込んだ型枠
内に注入し固化することにより前記ゲル状材料によって
成形品製造用ゲル状型を形成する工程と、前記ゲル状型
を前記型枠とともに前記吸水性型に一体に組立てる工程
とを有することを特徴とするスリップキャスティング
法。
【請求項３】水からなる分散媒中に、形状が粒子又は粒
子に繊維及びホイスカの少なくとも１種を含む混合物で
ある成形原料を分散させて得られたスラリーを、成形型
に注入する工程と、該成形型により、前記スラリー中の
前記分散媒を吸収させる工程と、前記スラリー中の分散
媒を前記成形型に吸収させて前記スラリー中の成形原料
を固化させた後、前記成形型と成形品とを離型する工程
を有するスリップキャスティング法において、前記成形型は前記スラリーとの接触面全体が、前記分散
媒の沸点よりも低い温度で溶融し、かつ前記分散媒を吸
収するゲル状材料によって構成され、前記成形原料を固
化させた後、前記ゲル状材料を加熱または溶媒の添加に
より溶解除去する工程を有することを特徴とするスリッ
プキャスティング法。
【請求項４】水からなる分散媒中に、形状が粒子又は粒
子に繊維及びホイスカの少なくとも１種を含む混合物で
ある成形原料を分散させて得られたスラリーを、成形型
に注入する工程と、該成形型により、前記スラリー中の
前記分散媒を吸収させる工程と、前記分散媒を吸収した
後、前記成形型を除去し、成形品を離型する工程とを有
するスリップキャスティング法において、前記成形型はそのスラリーとの接触面のうちの一部が、
前記分散媒の沸点よりも低い温度で溶融し、かつ前記分
散媒を吸収するゲル状材料からなり、該ゲル状材料が、
成形原料からなる成形体中の空隙を通して除去されるこ
とを特徴とするスリップキャスティング法。
【請求項５】前記ゲル状材料は、前記成形体のヤング率
よりも小さいヤング率を有することを特徴とする請求項
３又は４記載のスリップキャスティング法。
【請求項６】成形品の形状に相当する空間を有し、該空
間に注入された所定のスラリーから分散媒を吸収し、成
形品を成形する成形型において、前記成形型は底部に吸水性型と前記分散媒の沸点より低
い温度で溶融するゲル状材料からなるゲル状型とによっ
て構成され、前記ゲル状材料はそのヤング率が前記スラ
リーの固化状態でのヤング率より小さい材料からなり、
前記ゲル状型はその外周部が型枠によって補強されてい
ることを特徴とするスリップキャスティング用成形型。
【請求項７】中空形状を有する成形品の内部空間を形成
するための中子であって、該成形品の成形原料中の分散
媒の沸点よりも低い温度で溶融するゲル状の柔軟な材料
からなることを特徴とするスリップキャスティング用中
子。
【請求項８】前記材料が、成形体のヤング率よりも小さ
いヤング率を有することを特徴とする請求項７記載のス
リップキャスティング用中子。
【請求項９】前記材料が水，有機溶剤またはこれらの混
合物に溶解する材料であることを特徴とする請求項７記
載のスリップキャスティング用中子。