JPH08291302A - 金属粉末射出成形用コンパウンドのリサイクル方法 - Google Patents

金属粉末射出成形用コンパウンドのリサイクル方法

Info

Publication number
JPH08291302A
JPH08291302A JP9480195A JP9480195A JPH08291302A JP H08291302 A JPH08291302 A JP H08291302A JP 9480195 A JP9480195 A JP 9480195A JP 9480195 A JP9480195 A JP 9480195A JP H08291302 A JPH08291302 A JP H08291302A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recycling
organic binder
molding
injection molding
compound
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.)
Withdrawn
Application number
JP9480195A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuya Kodama
卓弥 児玉
Kenji Haga
健二 芳賀
Tadahiro Nakano
忠博 中野
Shoji Yamamoto
昇司 山本
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical 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 Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP9480195A priority Critical patent/JPH08291302A/ja
Publication of JPH08291302A publication Critical patent/JPH08291302A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リサイクル材を用いた場合の金属粉末焼結体
の寸法の拡大を抑制して、精度を向上させる。 【構成】 有機バインダーと金属微粉末とからなるコン
パウンドを射出成形する工程と、得られたグリーンパー
ツを脱脂する工程と、この脱脂によって得られたブラウ
ンパーツを焼結する工程となり、リサイクルによって減
少した有機バインダー成分をリサイクル材料に添加し
て、有機バインダー総量と金属微粉末総量の体積比率を
一定に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は粉末焼結体のリサイクル
材を用いて、再度射出、脱脂、焼結する金属粉末射出成
形のリサイクル方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属粉末射出成形(以下、MIMと記す
る。)に用いる成形用コンパウンドには、特開平4−3
37006号公報に示すように数種類の有機バインダー
が含まれており、それぞれが「保形性」、「流動性」、
「離型性」等の作用がある。通常、これらのコンパウン
ドをリサイクルして使用する場合、射出成形により発生
したスプールランナー部を粉砕し、得られたリサイクル
材を再び射出成形に供している。そして、この射出成形
で得られたキャビティ部のみを脱脂、焼結して所望の製
品を得るとともに、射出成形により生じたスプールラン
ナー部を更にリサイクルして射出成形に用いている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにリサイ
クルを行って所望の製品を得る場合、その製品寸法がリ
サイクルの回数を重ねる毎に大きくなる傾向がある。表
2は刊行物「最新金属セラミックス粉末射出成形技術と
バインダ」(著者 斉藤勝義)に記載されたリサイクル
とその製品寸法を示し、リサイクルの度に製品寸法が
0.05〜0.08%程度大きくなっている。
【0004】
【表2】
【0005】このような製品寸法の変化は製品の寸法精
度が高精度に要求される場合、寸法の規格外れとなり、
合格品としての使用ができなくなる。MIMによる成形
用コンパウンドは、含有される金属微粉末が高価である
ところから、一般のプラスチック成形材料に比べると非
常に高価であり、これに伴って製品コストも高価となっ
ている。このようなことからコンパウンドを極力、リサ
イクルすることが好ましいが、上述した様に従来では製
品精度との関係から、リサイクルに限界があり、リサイ
クルの効果を製品コストに反映させることができないと
いう問題があった。
【0006】本発明は、このような従来技術の問題点を
考慮してなされたものであり、材料をリサイクルする際
に、製品精度が良好であり、高精度の製品を低コストで
製造することができるリサイクル方法を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を解決
するため、本発明はリサイクルによって減少した有機バ
インダー成分をリサイクル材料に添加することにより、
有機バインダー総量と金属微粉末総量の体積比率を一定
に保つものである。
【0008】図1は前段の成形に用いたMIM用成形材
料(コンパウンド)100%を使用してリサイクル射出
成形を行った場合のグリーンパーツ中に含まれる有機バ
インダーの重量比の変化を示し、図2はバージン材料を
用いて射出成形した際のグリーンパーツを熱天秤分析
(TGA)した結果を示す。図3は5回目のリサイクル
で得られたグリーンパーツを熱天秤分析した結果を、図
4はリサイクルに伴う焼結体の寸法変化を示す。図5は
本発明のリサイクル方法の概念を示し、同図における
「○」は有機バインダーの添加後の有機バインダー含有
率、「△」は添加前の有機バインダー含有率である。ま
た、破線矢印は添加を示す。なお、これらの分析結果
は、パラフィンワックス、ポリスチレン、アクリルを主
成分とした有機バインダーを用いた射出成形用コンパウ
ンドを例としている。
【0009】原材料をリサイクルして使用する場合、M
IMでは図4に示すように、リサイクル回数に伴って焼
結後の焼結体寸法が次第に大きくなる。これは、図1の
ようにリサイクルによってグリーンパーツに含まれる有
機バインダーの量が減少し、金属粉末の割合が相対的に
増加していくためである。すなわちリサイクルを行う度
に焼結収縮が小さくなる結果、焼結体寸法が増大するも
のである。
【0010】有機バインダーの減少は、バインダー成分
の分子量の低下により分解し易くなることに起因する。
これは図2及び図3に示したTGAの結果において、重
量変化の時間による微分曲線の第2ピーク形状の変化に
も顕著に現れている。この第2ピークの変化はピーク形
状が先細りに変化しており、形状面積の減少は成分の減
少を意味する。
【0011】本発明ではリサイクルに伴って分有量が減
少した成分をその都度添加してグリーンパーツ中に含ま
れる全バインダー量が常に初期の含有量を維持するもの
である。これによりグリーンパーツ中の金属粉末とバイ
ンダーの比が一定となり(図5)、後の焼結体寸法はリ
サイクルに無関係に、その平均値を一定に保つことがで
きる。この場合、リサイクルで減少するバインダーの量
は常にほぼ一定であることから、無添加のリサイクルの
1回目のグリーンパーツをTGA分析することにより、
バインダーの減少総量とその成分を特定することができ
る。すなわちどの成分をどれだけ添加すればバージン材
と同じ体積比率(粉末:バインダー)になるかが判明す
るため、各コンパウンドにおいてこれを行えば良い。
【0012】複数の成分が減少している場合において
も、添加量はさほど大きな量ではなく、本発明は基本的
にはコンパウンド中の金属粉末とバインダーとの体積比
率を常に同じにするものである。このため、減少したす
べての成分を添加する必要はなく、得られたグリーンパ
ーツを脱脂する際の脱脂バラツキが生じないように、脱
脂ピーク温度以下にその分解温度が存在し、なおかつ、
成形バラツキが生じないことを考慮して、単体での成形
可能温度がコンパウンドの成形温度に近いものだけ1種
類を選択し、この単体をリサイクル時に添加して、粉末
とバインダーの体積比率を一定とすれば良い。
【0013】
【実施例】
(実施例1)SUS316L粉末に対して有機バインダ
ーとしてパラフィンワックス、ポリスチレン、EVA
(エチレンビニルアルコール)、アクリルを合計11重
量部混練したコンパウンドを成形材料とし、この成形材
料を160℃で射出成形した。この成形におけるスプル
ランナー部をリサイクルし、これを5回まで行った。こ
の際、バージン材を用いた射出成形品、及び、1回目の
リサイクル成形品を分解温度である350℃までTGA
を行った。このTGAの結果から、有機バインダーの総
減少量及び減少した成分も同時に特定して、添加するべ
き成分を選択し、この成分をリサイクルの度に常に添加
した。本実施例において、減少したと思われる主成分は
ポリスチレンであった。
【0014】図6は射出成形によって成形した本実施例
のグリーンパーツの形状を示す。この形状のグリーンパ
ーツを脱脂、焼結した。この焼結体におけるA,B,C
部の寸法測定を行った。表1に本実施例で添加した成
分、添加量及び焼結体の寸法平均値の結果を示す。同表
における「添加量」欄の数値はリサイクル材の重量に対
する添加率を示し、寸法単位はmmである。本実施例に
おいては、5回のリサイクルによってA、B、Cの各部
の寸法変化が0.01mmであり、他の寸法に変化はな
かった。なお、図6のグリーンパーツは以下の実施例及
び比較例においても同様である。
【0015】(実施例2)SUS316L粉末に対し
て、有機バインダーとしてパラフィンワックス、ポリス
チレン、EVA、アクリルを合計7重量部混練したコン
パウンドを成形材料とした。この成形材料を160℃で
射出成形した。この成形におけるスプールランナー部を
リサイクルし、これを5回まで行った。この際、バージ
ン材を用いた射出成形品、及び、1回目のリサイクル成
形品を分解温度である350℃までTGAを行った。こ
のTGA結果から有機バインダーの総減少量及び減少し
た成分も同時に特定して、添加するべき成分を選択し、
この成分をリサイクルの度に常に添加した。本実施例に
おいて、減少したと思われる主成分はポリスチレンであ
った。
【0016】以上の射出成形で得られた図6に示す形状
のグリーンパーツを脱脂、焼結し、この焼結体の寸法測
定を行った。添加した成分、添加量及び焼結体の寸法平
均値の結果を表1に示す。
【0017】(実施例3)SUS630粉末に対して、
有機バインダーとしてカルナウバワックス、ポリプロピ
レン、アクリルを合計10重量部混練したコンパウンド
を成形材料とし、この成形材料を用いて図6のテスト片
を射出成形した。この成形におけるスプルランナー部を
リサイクルし、これを5回まで行った。
【0018】この際、バージン材を用いた射出成形品、
及び、1回目のリサイクル成形品のTGA結果から有機
バインダーの総減少量及び減少した成分も同時に特定し
て、添加するべき成分を選択し、この成分をリサイクル
の度に常に添加した。本実施例において、減少したと思
われる主成分はポリプロピレン及びアクリルであった。
これらはいずれも、グリーンパーツの脱脂ピーク温度で
ある400℃以下の分解温度を有するが、本実施例では
コンパウンドの成形温度が200℃であることから、単
体での成形温度がこれに近いポリプロピレン(190℃
程度)を添加した。なお、本実施例での減少成分の添加
方法はいずれも混練機により再混練する手段を採用し
た。
【0019】(比較例1)実施例1の組成のコンパウン
ドを用いて射出成形を行い、リサイクル時には新たに成
分を添加せず、リサイクル材100%で実施例1と同様
の試験片を成形し、脱脂、焼結して焼結体を作製した。
この焼結体の寸法測定を行った結果を表1に示す。実施
例1では5回のリサイクルによってA,B,C各部寸法
変化が0.01mmであるのに対して、比較例1ではリ
サイクル回数により各部寸法が次第に大きくなり、5回
目のリサイクルではA部が0.06mm、B部が0.0
3mm、C部が0.01mm大きくなり、実施例1にお
ける減少成分を添加することの効果を確認できた。
【0020】(比較例2)実施例2の組成のコンパウン
ドを用いて射出成形を行い、リサイクル時には新たに成
分を添加せず、リサイクル材100%で成形し、脱脂、
焼結した。この焼結体の寸法測定の結果を表1に示す。
実施例2では5回のリサイクルによってA,B,C各部
寸法変化が0.01mm程度であるのに対して、比較例
2ではリサイクル回数により各部寸法が次第に大きくな
り、5回目のリサイクルではA部が0.06mm、B部
が0.03mm、C部が0.03mm大きくなり、実施
例2における減少成分を添加することの効果を確認でき
た。
【0021】(比較例3)実施例3の組成のコンパウン
ドを用いて射出成形を行い、リサイクル時には新たに成
分を添加せず、リサイクル材100%で成形し、脱脂、
焼結した。この焼結体の寸法の測定の結果を表1に示
す。実施例3では5回のリサイクルによってA,B,C
各部寸法は殆ど変化していないのに対して、比較例3で
はリサイクル回数により各部寸法は次第に大きくなり、
5回目のリサイクルではA部が0.06mm、B部が
0.03mm大きくなり、実施例3における減少成分を
添加することの効果を確認できた。
【0022】
【表1】
【0023】以上の各実施例及び比較例から明かなよう
に、リサイクル時に減少した成分を、その減少量だけ添
加して射出成形することで、その後の焼結体寸法はリサ
イクルによらず常にほぼ一定の値とすることが確認でき
た。なお、上述した各実施例では、2種のバインダー系
について説明したが、他のバインダー系についても同様
の結果が得られる。
【0024】
【発明の効果】本発明は減少した有機バインダー成分を
リサイクルの度に補充し、グリーンパーツ中に含まれる
金属粉末と有機バインダーの配合比を常に一定にするた
め、焼結体の寸法の平均値をリサイクル回数に関係なく
一定に保つことができる。これにより常に安定した品質
の金属焼結部品を提供することができる。また添加する
物質が金属粉末に比べて安価なプラスチック等の有機材
料であるため、リサイクルも安価にでき、低コストの金
属粉末焼結体を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】リサイクル射出成形を行った場合のグリーンパ
ーツ中に含まれる有機バインダーの重量比の変化の特性
図。
【図2】バージン材料により射出成形したグリーンパー
ツの熱天秤分析結果の特性図。
【図3】5回目のリサイクルで得られたグリーンパーツ
の熱天秤分析結果の特性図。
【図4】リサイクルに伴う焼結体の寸法変化の特性図。
【図5】本発明のリサイクル方法の特性図。
【図6】グリーンパーツの一例を示し、(a)はその平
面図、(b)は側面図。
フロントページの続き (72)発明者 山本 昇司 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機バインダーと金属粉末とからなるコ
    ンパウンドを射出成形する工程と、得られたグリーンパ
    ーツを脱脂する工程と、この脱脂によって得られたブラ
    ウンパーツを焼結する工程とからなる方法において、 リサイクルによって減少した有機バインダー成分をリサ
    イクル材料に添加することにより、有機バインダー総量
    と金属粉末総量の体積比率を一定に保つことを特徴とす
    るリサイクル方法。
  2. 【請求項2】 前記有機バインダーの複数の成分の内、
    その単体の分解温度がグリーンパーツの脱脂ピーク温度
    以下であり、且つ、単体での成形温度がコンパウンドの
    成形温度に最も近い温度である成分のみを添加すること
    を特徴とする請求項1記載のリサイクル方法。
JP9480195A 1995-04-20 1995-04-20 金属粉末射出成形用コンパウンドのリサイクル方法 Withdrawn JPH08291302A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9480195A JPH08291302A (ja) 1995-04-20 1995-04-20 金属粉末射出成形用コンパウンドのリサイクル方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9480195A JPH08291302A (ja) 1995-04-20 1995-04-20 金属粉末射出成形用コンパウンドのリサイクル方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08291302A true JPH08291302A (ja) 1996-11-05

Family

ID=14120171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9480195A Withdrawn JPH08291302A (ja) 1995-04-20 1995-04-20 金属粉末射出成形用コンパウンドのリサイクル方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08291302A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113732286A (zh) * 2021-08-23 2021-12-03 东莞华晶粉末冶金有限公司 一种mim喂料的循环使用方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113732286A (zh) * 2021-08-23 2021-12-03 东莞华晶粉末冶金有限公司 一种mim喂料的循环使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10544294B2 (en) Binder for injection moulding compositions
US6051184A (en) Metal powder injection moldable composition, and injection molding and sintering method using such composition
JP5063849B2 (ja) 金属およびセラミック成形体製造用の無機粉末用バインダー
US5860055A (en) Process for producing granular material and shaped parts from hard metal materials or cermet materials
Tseng Statistical analysis of process parameters influencing dimensional control in ceramic injection molding
CN109226742A (zh) 一种超细硬质合金注射成型喂料及其制备方法
US5415830A (en) Binder for producing articles from particulate materials
JPH08291302A (ja) 金属粉末射出成形用コンパウンドのリサイクル方法
US4898902A (en) Binder composition for injection molding
EP0375966B1 (en) Composition and method for producing a metallic sintered body
JPH07191156A (ja) ジルコニア製腕時計用ケースおよびジルコニアセラミックスの射出成形方法
JPH0353003A (ja) 射出成形用組成物
JPH08311503A (ja) 金属粉末射出成形用コンパウンドのリサイクル方法
Fridman Powder Injection Moulding: Effect of Some Technological Parameters on the Properties of Injection Molded and Sintered Powder Materials
JPH0825178B2 (ja) 射出成形体の製造方法
JP2006328435A (ja) 射出成形用組成物
JPS62241863A (ja) 射出成形用材料
JPH07216405A (ja) 部分薄肉焼結体の製造方法
JP2000129306A (ja) 射出成形用組成物
JPH08104903A (ja) 金属粉末射出成形用原料コンパウンドの製造方法
JPS61111958A (ja) セラミツク射出成形品の製造方法
JPH11181502A (ja) 射出成形用組成物
CN116809923A (zh) 一种低表面粗糙度mim喂料的制备方法
JP2793919B2 (ja) 金属粉末射出成形用原料コンパウンドの製造方法
JP2001348602A (ja) 粉末焼結用材料としての組成物とその焼結製品の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020702