JPH0827503A - 焼結製品の製造方法 - Google Patents
焼結製品の製造方法Info
- Publication number
- JPH0827503A JPH0827503A JP18514394A JP18514394A JPH0827503A JP H0827503 A JPH0827503 A JP H0827503A JP 18514394 A JP18514394 A JP 18514394A JP 18514394 A JP18514394 A JP 18514394A JP H0827503 A JPH0827503 A JP H0827503A
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- Japan
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- injection molding
- wax
- organic binder
- sintered
- kneaded
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 射出成形法を改良し、脱バインダーに要する
時間を大幅に短縮することができる焼結製品の製造方法
を提供する。 【構成】 焼結用粉末と有機バインダーとを混練し、得
られた混練物を射出成形し、焼結する方法において、射
出成形するときに該有機バインダーの実質的全量を除去
するために、射出成形時に混練物に付与されるせん断速
度を、該混練物の粘性係数の増大と共に増大する範囲内
にすることを特徴とする。
時間を大幅に短縮することができる焼結製品の製造方法
を提供する。 【構成】 焼結用粉末と有機バインダーとを混練し、得
られた混練物を射出成形し、焼結する方法において、射
出成形するときに該有機バインダーの実質的全量を除去
するために、射出成形時に混練物に付与されるせん断速
度を、該混練物の粘性係数の増大と共に増大する範囲内
にすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結製品の製造方法に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、焼結製品は、金属あるいは合金粉
末、セラミックス粉末、これらの粉末の混合粉末などの
焼結用粉末を一軸圧縮成形した後、焼結する方法および
焼結用粉末と有機バインダーとを混練し、得られた混練
物を射出成形し、脱バインダーした後、焼結する方法な
どによって製造されている。
末、セラミックス粉末、これらの粉末の混合粉末などの
焼結用粉末を一軸圧縮成形した後、焼結する方法および
焼結用粉末と有機バインダーとを混練し、得られた混練
物を射出成形し、脱バインダーした後、焼結する方法な
どによって製造されている。
【０００３】しかしながら、前者の一軸圧縮成形性を利
用する方法は、比較的単純形状の製品を製造するもので
あり、三次元的に複雑な形状を有する製品を製造するこ
とはできない。また、後者の射出成形法を利用する方法
は、体積率５０％前後を占める成形体から有機バインダ
ーを除去する脱バインダーに極めて長い時間を必要とす
る。
用する方法は、比較的単純形状の製品を製造するもので
あり、三次元的に複雑な形状を有する製品を製造するこ
とはできない。また、後者の射出成形法を利用する方法
は、体積率５０％前後を占める成形体から有機バインダ
ーを除去する脱バインダーに極めて長い時間を必要とす
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
事情に艦み、射出成形法を改良し、脱バインダーに要す
る時間を大幅に短縮することができる焼結製品の製造方
法を提供することにある。
事情に艦み、射出成形法を改良し、脱バインダーに要す
る時間を大幅に短縮することができる焼結製品の製造方
法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するものとして、前記射出成形法を利用する方法にお
いて、射出成形により有機バインダーの実質的全量を除
去した成形体を得ることにより、実質的に脱バインダー
工程を経ることなく焼結することを特徴とする焼結製品
の製造方法である。
成するものとして、前記射出成形法を利用する方法にお
いて、射出成形により有機バインダーの実質的全量を除
去した成形体を得ることにより、実質的に脱バインダー
工程を経ることなく焼結することを特徴とする焼結製品
の製造方法である。
【０００６】
【作用】本発明において、粒径がサブミクロンから１０
０ミクロンの金属あるいは合金粉末、セラミックス粉
末、これらの粉末の混合粉末などの焼結用粉末と有機バ
インダーとを混練し、得られた混練物を射出成形する。
この射出成形のときに有機バインダーの実質的全量を焼
結用粉末から除去して成形体を得ることが重要である。
このような除去をするには、上記混練物の物性と射出成
形条件とを次のように関連させることが望ましい。即
ち、射出成形で混練物に付与されるせん断速度が、該混
練物の粘性係数の増大と共に増大するように関係づけ
る。せん断速度と粘性係数との関係は通常の混練物で
は、せん断速度の増大と共に粘性係数は減少するのに対
し、本発明で使用する混練物では、せん断速度の増大と
共に粘性係数が増大する領域が存在する。
０ミクロンの金属あるいは合金粉末、セラミックス粉
末、これらの粉末の混合粉末などの焼結用粉末と有機バ
インダーとを混練し、得られた混練物を射出成形する。
この射出成形のときに有機バインダーの実質的全量を焼
結用粉末から除去して成形体を得ることが重要である。
このような除去をするには、上記混練物の物性と射出成
形条件とを次のように関連させることが望ましい。即
ち、射出成形で混練物に付与されるせん断速度が、該混
練物の粘性係数の増大と共に増大するように関係づけ
る。せん断速度と粘性係数との関係は通常の混練物で
は、せん断速度の増大と共に粘性係数は減少するのに対
し、本発明で使用する混練物では、せん断速度の増大と
共に粘性係数が増大する領域が存在する。
【０００７】このような領域を存在せしめるために、焼
結用粉末と混練する有機バインダーの主成分に、流動性
に優れた熱可塑性樹脂、例えば、パラフィンワックス、
マイクロクリスタリンワックス、低分子量ポリエチレン
ワックス、変性ワックス、モンタン系エステルワックス
などの、分子量が小さく、融点が低いワックス類を使用
することができる。有機バインダーの他成分として、公
知の界面活性剤、濡れ剤やポリエチレン、ポリプロピレ
ン、アタックチックポリプロピレン、アクリル樹脂、エ
チレン酢酸ビニル共重合体などの形状保持剤などを添加
することができる。
結用粉末と混練する有機バインダーの主成分に、流動性
に優れた熱可塑性樹脂、例えば、パラフィンワックス、
マイクロクリスタリンワックス、低分子量ポリエチレン
ワックス、変性ワックス、モンタン系エステルワックス
などの、分子量が小さく、融点が低いワックス類を使用
することができる。有機バインダーの他成分として、公
知の界面活性剤、濡れ剤やポリエチレン、ポリプロピレ
ン、アタックチックポリプロピレン、アクリル樹脂、エ
チレン酢酸ビニル共重合体などの形状保持剤などを添加
することができる。
【０００８】せん断速度が粘性係数の増大と共に増大す
る範囲内で射出成形すると、射出の進行と共に有機バイ
ンダーの実質的全量を焼結用粉末から除去して、実質的
に焼結用粉末のみの成形体を得ることができる。焼結用
粉末から除去された有機バインダーは（１）金型にその
排出孔を設けたり、排出用治具を取り付けたりする、
（２）金型内部を真空あるいは減圧雰囲気状態にするな
どによって、支障なく焼結用粉末を成形することができ
る。射出成形により得られた成形体は、次に従来のよう
な脱バインダーを実質的にすることなく通常のように焼
結する。
る範囲内で射出成形すると、射出の進行と共に有機バイ
ンダーの実質的全量を焼結用粉末から除去して、実質的
に焼結用粉末のみの成形体を得ることができる。焼結用
粉末から除去された有機バインダーは（１）金型にその
排出孔を設けたり、排出用治具を取り付けたりする、
（２）金型内部を真空あるいは減圧雰囲気状態にするな
どによって、支障なく焼結用粉末を成形することができ
る。射出成形により得られた成形体は、次に従来のよう
な脱バインダーを実質的にすることなく通常のように焼
結する。
【０００９】
（実施例１）水アトマイズ法で作成した平均粒径１０ミ
クロンのＳＵＳ３１６Ｌステンレス鋼粉末とパラフィン
ワックスとを重量比９８：２で混練した。
クロンのＳＵＳ３１６Ｌステンレス鋼粉末とパラフィン
ワックスとを重量比９８：２で混練した。
【００１０】得られた混練物を、射出温度を５０℃、射
出速度を５０ｍｍ／分、射出圧力を３トン／ｃｍ2 、雰
囲気を大気として射出成形した。なお、金型はキャビテ
ィ部の形状が直径２０ｍｍ、厚さ１０ｍｍで、パラフィ
ンワックス排出孔を設けたものを使用した。その結果、
混練したパラフィンワックスの９９．５重量％が焼結用
粉末から除去され、０．５重量％が得られた成形体中に
残留した。この成形体は、表面が金属光沢を有してお
り、その密度は８３％であった。
出速度を５０ｍｍ／分、射出圧力を３トン／ｃｍ2 、雰
囲気を大気として射出成形した。なお、金型はキャビテ
ィ部の形状が直径２０ｍｍ、厚さ１０ｍｍで、パラフィ
ンワックス排出孔を設けたものを使用した。その結果、
混練したパラフィンワックスの９９．５重量％が焼結用
粉末から除去され、０．５重量％が得られた成形体中に
残留した。この成形体は、表面が金属光沢を有してお
り、その密度は８３％であった。
【００１１】次に、この成形体を、１０-3トールの真空
中１０℃／分で１３５０℃まで昇温し、その温度で２時
間保持することにより焼結した。得られた焼結体は、表
面欠陥はなく、軟Ｘ線により内部欠陥もみられなかっ
た。また、焼結密度は９９．５％であった。
中１０℃／分で１３５０℃まで昇温し、その温度で２時
間保持することにより焼結した。得られた焼結体は、表
面欠陥はなく、軟Ｘ線により内部欠陥もみられなかっ
た。また、焼結密度は９９．５％であった。
【００１２】（実施例２）ガスアトマイズ法で作成した
平均粒径９ミクロンの鉄−３０重量％ケイ素合金粉末と
パラフィンワックスと低密度ポリエチレンとを重量比９
６：３：１で混練した。
平均粒径９ミクロンの鉄−３０重量％ケイ素合金粉末と
パラフィンワックスと低密度ポリエチレンとを重量比９
６：３：１で混練した。
【００１３】得られた混練物を、射出温度を７０℃、射
出速度を６０ｍｍ／秒、射出圧力を７００ｋｇ／ｃｍ
2 、雰囲気を大気として射出成形した。なお、金型は、
キャビティ部の形状が外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、高
さ１０ｍｍで、有機バインダー排出孔を設けたものを使
用した。その結果、混練した有機バインダーの９９．５
重量％が焼結用粉末から除去され、０．５重量％が得ら
れた成形体中に残留した。この成形体は、表面が金属光
沢を有しており、その密度は７６％であった。
出速度を６０ｍｍ／秒、射出圧力を７００ｋｇ／ｃｍ
2 、雰囲気を大気として射出成形した。なお、金型は、
キャビティ部の形状が外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、高
さ１０ｍｍで、有機バインダー排出孔を設けたものを使
用した。その結果、混練した有機バインダーの９９．５
重量％が焼結用粉末から除去され、０．５重量％が得ら
れた成形体中に残留した。この成形体は、表面が金属光
沢を有しており、その密度は７６％であった。
【００１４】次に、この成形体を、１０-3トールの真空
中１０℃／分で１３５０℃まで昇温し、その温度で２時
間保持することにより焼結した。得られた焼結体は、表
面欠陥はなく、軟Ｘ線により内部欠陥もみられなかっ
た。また、焼結密度は９９．４％であった。
中１０℃／分で１３５０℃まで昇温し、その温度で２時
間保持することにより焼結した。得られた焼結体は、表
面欠陥はなく、軟Ｘ線により内部欠陥もみられなかっ
た。また、焼結密度は９９．４％であった。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、三次元的に複雑な形状
を有し、表面欠陥および内部欠陥のない高密度焼結製品
を、脱バインダーに要する時間を大幅に短縮して製造す
ることができる。
を有し、表面欠陥および内部欠陥のない高密度焼結製品
を、脱バインダーに要する時間を大幅に短縮して製造す
ることができる。
Claims (4)
- 【請求項１】 焼結用粉末と有機バインダーとを混練
し、得られた混練物を射出成形し、焼結する方法におい
て、射出成形するときに該有機バインダーの実質的全量
を除去することを特徴とする焼結製品の製造方法。 - 【請求項２】 射出成形するときに有機バインダーの実
質的全量を除去するために、射出成形時に混練物に付与
されるせん断速度を、該混練物の粘性係数の増大と共に
増大する範囲内にした請求項１記載の焼結製品の製造方
法。 - 【請求項３】 射出成形時に混練物に付与されるせん断
速度が該混練物の粘性係数の増大と共に増大する関係を
得るために分子量が小さく且つ融点が低いワックス類を
有機バインダーの主成分として使用する請求項２記載の
焼結製品の製造方法。 - 【請求項４】 ワックス類が、パラフィンワックス、マ
イクロクリスタリンワックス、低分子量ポリエチレンワ
ックス、変性ワックスおよびモンタン系エステルワック
スのうちの少なくとも１種である請求項３記載の焼結製
品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18514394A JPH0827503A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 焼結製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18514394A JPH0827503A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 焼結製品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0827503A true JPH0827503A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=16165629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18514394A Pending JPH0827503A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 焼結製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827503A (ja) |
-
1994
- 1994-07-15 JP JP18514394A patent/JPH0827503A/ja active Pending
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