JPH08319502A - Method for dewaxing metal powder injection-molded body - Google Patents
Method for dewaxing metal powder injection-molded bodyInfo
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- JPH08319502A JPH08319502A JP14834395A JP14834395A JPH08319502A JP H08319502 A JPH08319502 A JP H08319502A JP 14834395 A JP14834395 A JP 14834395A JP 14834395 A JP14834395 A JP 14834395A JP H08319502 A JPH08319502 A JP H08319502A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属の焼結体を得ると
きの金属粉末射出成形体から有機バインダを除去する脱
脂方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a degreasing method for removing an organic binder from a metal powder injection molded body for obtaining a metal sintered body.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、金属の焼結体を得るには、金属粉
末にパラフィンワックスやアクリル酸系樹脂等からなる
有機バインダを混合し、その混合物を周知のプラスチッ
ク射出成形と同様な方法により射出形成して金属粉末射
出成形体、いわゆるグリーンボディ(以下、金属粉末射
出成形体をグリーンボディという)が作られる。そし
て、グリーンボディの焼結処理に先立って、有機バイン
ダを除去する脱脂処理が行われる。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to obtain a sintered metal body, metal powder is mixed with an organic binder made of paraffin wax or acrylic resin, and the mixture is injected by a method similar to the well-known plastic injection molding. A metal powder injection molded body, a so-called green body (hereinafter, the metal powder injection molded body is referred to as a green body) is formed by forming the metal powder injection molded body. Then, prior to the sintering treatment of the green body, a degreasing treatment for removing the organic binder is performed.
【0003】この脱脂処理方法としては、グリーンボデ
ィを真空中に置いて、さらに加熱して有機バインダを除
去する方法、グリーンボディを加熱して有機バインダを
蒸発させて除去する方法、有機バインダを溶媒抽出して
除去する方法、又は有機バインダを紫外線で分解する方
法等があり、これらを単独、又は組み合わせて行われて
いる。As the degreasing method, the green body is placed in a vacuum and further heated to remove the organic binder, the green body is heated to evaporate and remove the organic binder, and the organic binder is used as a solvent. There is a method of extracting and removing, a method of decomposing the organic binder with ultraviolet rays, and the like, and these methods are used alone or in combination.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のグリーンボディのいずれの脱脂方法も、グリーンボ
ディにふくれ等の変型や割れ等の不具合を起こさせるこ
となく脱脂するには、1日から数日間に及ぶ時間を必要
とするだけでなく、複雑な昇温パターンを必要とした
り、真空下で行う場合は高価な設備を必要とし、さらに
複雑な有機バインダの組み合わせが必要となるなどの欠
点があった。However, in any of the conventional degreasing methods for the above-mentioned green body, one to several days are required for degreasing without causing defects such as deformation and cracking of the green body. In addition to requiring a long time, there are drawbacks such as requiring a complicated temperature rising pattern, expensive equipment when operating under vacuum, and a complicated combination of organic binders. It was
【0005】そこで、本発明は、上記欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、処理時間を短
縮することができるとともに、単純な有機バインダ組成
で足り、しかも安価な設備で、かつ簡単な操作でグリー
ンボディの脱脂が可能なグリーンボディの脱脂方法を提
供することにある。Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks, and the purpose thereof is to shorten the processing time, to use a simple organic binder composition, and to use inexpensive equipment. Another object of the present invention is to provide a method for degreasing a green body that enables degreasing of the green body with a simple operation.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係るグリーンボ
ディの脱脂方法は、上記目的を達成するために、金属粉
末と有機バインダとの混合材料を射出成形して得られた
グリーンボディを脱脂炉内で脱脂処理するグリーンボデ
ィの脱脂方法において、前記グリーンボディをそのグリ
ーンボディと反応しない金属酸化物粉末中に埋設して脱
脂処理することを特徴としている。In order to achieve the above object, a degreasing method for a green body according to the present invention is a degreasing furnace for degreasing a green body obtained by injection molding a mixed material of metal powder and an organic binder. In the method of degreasing a green body, the degreasing process is performed by embedding the green body in a metal oxide powder that does not react with the green body.
【0007】上記金属粉末としては、焼結金属の材料と
して通常用いられているものであればいずれの金属粉末
でも採用することができ、例えば、平均粒径10μmの
ステンレス鋼粉末等を採用することができる。As the above-mentioned metal powder, any metal powder that is commonly used as a material for sintered metal can be used, and for example, stainless steel powder having an average particle diameter of 10 μm can be used. You can
【0008】上記有機バインダとしては、グリーンボデ
ィ成形用バインダとして通常用いられているものであれ
ば採用することができ、例えば、パラフィンワックス、
ポリプロピレン、ステアリン酸、アクリル系樹脂等から
なるものを単独で、又はこれらを組み合わせて採用する
ことができる。As the above-mentioned organic binder, any of those commonly used as a binder for molding a green body can be adopted. For example, paraffin wax,
A material made of polypropylene, stearic acid, an acrylic resin, or the like can be used alone or in combination.
【0009】上記グリーンボディと反応しない金属酸化
物粉末としては、活性アルミナ粉末を用いることができ
る。この活性アルミナ粉末は、化学工業用で用いられる
吸着精製用、あるいはクロマトグラフ用として一般に市
販されている活性アルミナ粉末を用いることができる。
そして、その活性アルミナ粉末の比表面積は80〜18
0m2 /gである。比表面積が80m2 /g未満である
と、有機バインダを吸着する能力が低く、グリーンボデ
ィの周りに活性アルミナ粉末が衣状に付着しやすくな
る。また、比表面積が180m2 /gを越えると市販品
が少なくなり、特別に製造しなければならなくなって高
価になるおそれがある。活性アルミナ粉末の比表面積が
80〜180m2 /gであると、有機バインダを吸着す
る能力が高く、脱脂処理時間を短縮できるだけでなく、
昇温パターンも簡易化することができる。加えて、真空
下で脱脂処理する必要がないので、真空設備を必要とせ
ず、安価に実施することができる。As the metal oxide powder which does not react with the green body, activated alumina powder can be used. As this activated alumina powder, it is possible to use activated alumina powder which is generally commercially available for adsorption purification used in the chemical industry or for chromatography.
The specific surface area of the activated alumina powder is 80-18.
It is 0 m 2 / g. When the specific surface area is less than 80 m 2 / g, the ability to adsorb the organic binder is low, and the activated alumina powder is likely to adhere to the periphery of the green body in the form of clothes. Further, if the specific surface area exceeds 180 m 2 / g, the number of commercially available products will decrease, and it will be necessary to specially manufacture it, which may be expensive. When the specific surface area of the activated alumina powder is 80 to 180 m 2 / g, the ability to adsorb the organic binder is high, and not only the degreasing treatment time can be shortened, but also
The temperature rising pattern can also be simplified. In addition, since it is not necessary to perform degreasing treatment under vacuum, vacuum equipment is not required and the process can be performed at low cost.
【0010】グリーンボディの脱脂処理は、周知の電気
炉からなる脱脂炉内で、上述の活性アルミナ粉末中に完
全に埋設するようにして行われる。そして、周知の脱脂
炉と同様に、不活性ガスを吸排気させて金属粉末の酸化
を防止するとともに、活性アルミナ粉末からの有機バイ
ンダの分解ガスの発散、又は蒸発を促進させるように操
作される。また、脱脂炉の加熱温度は、使用される有機
バインダの種類によって一様ではないが、少なくとも、
使用される有機バインダを溶解させる温度である。さら
に、昇温速度は従来のように特に留意する必要はない。
なお、加熱温度が400℃程度であれば、現在使用され
ている各種の有機バインダに対応することができる。The degreasing treatment of the green body is carried out in a degreasing furnace composed of a well-known electric furnace so as to be completely embedded in the above-mentioned activated alumina powder. Then, like a well-known degreasing furnace, it is operated to suck and exhaust an inert gas to prevent the oxidation of the metal powder and to promote the diffusion or evaporation of the decomposition gas of the organic binder from the activated alumina powder. . The heating temperature of the degreasing furnace is not uniform depending on the type of organic binder used, but at least,
This is the temperature at which the organic binder used is melted. Further, it is not necessary to pay particular attention to the heating rate as in the conventional case.
In addition, if the heating temperature is about 400 ° C., it can be applied to various organic binders currently used.
【0011】不活性ガスは、金属粉末の酸化防止のため
の雰囲気を作り、また、活性アルミナ粉末からの有機バ
インダの分解ガスの発散,蒸発を促進させるキャリアガ
スとしての役目を果たすために用いられる。したがっ
て、不活性ガス量は、炉内に整流を作る程度のわずかな
量で足りる。また、この不活性ガスは、炉内温度を均一
に保つために、脱脂炉に内蔵したファン等で撹拌を行う
ようにするとより有効である。The inert gas is used to create an atmosphere for preventing the oxidation of the metal powder and also to serve as a carrier gas for promoting the diffusion and evaporation of the decomposition gas of the organic binder from the activated alumina powder. . Therefore, the amount of the inert gas may be as small as a level of rectification in the furnace. Further, it is more effective to stir the inert gas with a fan or the like built in the degreasing furnace in order to keep the temperature inside the furnace uniform.
【0012】脱脂炉内における脱脂処理は、脱脂率が4
0〜98%となるまで行われる。この脱脂率が高い程、
焼結金属の残留炭素が少なく高品質の焼結金属製品とす
ることができるとともに、焼結炉内における残存してい
る有機バインダの除去時間を短縮することができる。し
かし、脱脂率が98%を越えると、グリーンボディを移
し変えるときなどの工程で形状保持が困難となるので、
少なくとも2%程度の有機バインダが残っていることが
必要である。また、脱脂率が40%未満では、焼結炉内
における焼結処理時の残存有機バインダの除去処理時間
が長くなる欠点がある。いずれにしても、上述のよう
に、脱脂炉内でグリーンボディを活性アルミナ粉末中に
埋設させて一連の脱脂処理操作を行うと、従来の脱脂処
理に伴う変形は起こらず、元のグリーンボディの形状を
保ったまま脱脂処理することができる。The degreasing treatment in the degreasing furnace has a degreasing rate of 4
It is performed until it becomes 0 to 98%. The higher this degreasing rate,
It is possible to obtain a high quality sintered metal product with less residual carbon in the sintered metal, and it is possible to shorten the removal time of the organic binder remaining in the sintering furnace. However, if the degreasing rate exceeds 98%, it becomes difficult to maintain the shape in the process such as transferring the green body.
It is necessary that at least about 2% of the organic binder remains. Further, if the degreasing rate is less than 40%, there is a drawback that the removal treatment time of the residual organic binder during the sintering treatment in the sintering furnace becomes long. In any case, as described above, when the green body is embedded in the activated alumina powder in the degreasing furnace and a series of degreasing treatment operations are performed, the deformation due to the conventional degreasing treatment does not occur, and the original green body is not deformed. It can be degreased while maintaining its shape.
【0013】[0013]
【作用】本発明に係るグリーンボディの脱脂は、金属酸
化物粉末中において行われる。したがって、まずグリー
ンボディから溶出した有機バインダは金属酸化物粉末中
に拡散吸着される。この段階でグリーンボディ中の有機
バインダのかなりの部分が金属酸化物粉末に吸着され、
グリーンボディの有機バインダのあった場所には空孔が
発生し、この後の残存している有機バインダの分解に伴
うガスの発生による膨れ、割れなどの発生が起こりにく
くなる。The degreasing of the green body according to the present invention is carried out in the metal oxide powder. Therefore, first, the organic binder eluted from the green body is diffused and adsorbed in the metal oxide powder. At this stage, a large part of the organic binder in the green body is adsorbed by the metal oxide powder,
Voids are generated in the place where the organic binder of the green body was present, and swelling and cracking due to the generation of gas due to the decomposition of the remaining organic binder is less likely to occur.
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0015】[実施例1]図1に示されるような、ヒー
タHで加熱される密閉状の脱脂炉1内に、比表面積15
0m2 /gで平均粒径50μの活性アルミナ粉末Aを充
填する。なお、本発明においては、活性アルミナ粉末の
粒径の大小は重要な要素でなく、吸着精製用、あるいは
クロマトグラム用として一般に市販されているものであ
れば問題ない。[Embodiment 1] As shown in FIG. 1, in a hermetic degreasing furnace 1 heated by a heater H, a specific surface area of 15
An activated alumina powder A having an average particle size of 50 μ and 0 m 2 / g is filled. In the present invention, the size of the particle size of the activated alumina powder is not an important factor, and there is no problem as long as it is commercially available for adsorption purification or chromatogram.
【0016】活性アルミナ粉末A中に、平均粒径10μ
mのステンレス粉末90重量部と、融点約120℃のポ
リエチレンワックスを主成分とする有機バインダ10重
量部とを混練して得られた材料を、射出成形機で射出し
て得られた厚さ5mm,巾10mm,長さ50mmのグ
リーンボディの試験片Gを完全に埋設した。In activated alumina powder A, an average particle size of 10 μm
A material obtained by kneading 90 parts by weight of stainless steel powder of m and 10 parts by weight of an organic binder containing polyethylene wax having a melting point of about 120 ° C. as a main component was injected with an injection molding machine to obtain a thickness of 5 mm. , A green body test piece G having a width of 10 mm and a length of 50 mm was completely embedded.
【0017】その後、吸気管3から約10リットル/分
の割合でN2 ガスを脱脂炉1内に供給し、同時に排気管
2から排出した。Thereafter, N 2 gas was supplied into the degreasing furnace 1 from the intake pipe 3 at a rate of about 10 liters / minute, and was simultaneously discharged from the exhaust pipe 2.
【0018】上述の不活性ガスの給排出を行いながら、
6時間で370℃まで昇温したのち、その温度で2時間
加熱処理を行って脱脂処理を行った。While supplying and discharging the above-mentioned inert gas,
After the temperature was raised to 370 ° C. in 6 hours, heat treatment was performed at that temperature for 2 hours to perform degreasing treatment.
【0019】脱脂処理後、試験片Gを活性アルミナA中
から取り出したときの脱脂率は80%であり試験片Gに
変型等の不具合はなかった。また、活性アルミナ粉末A
中から取り出した試験片Gの表面に付着している活性ア
ルミナ粉末Aは、極めて容易に除去することができた。After the degreasing treatment, the test piece G was taken out from the activated alumina A, and the degreasing rate was 80%, and the test piece G had no defect such as deformation. Also, activated alumina powder A
The activated alumina powder A adhering to the surface of the test piece G taken out from the inside could be removed very easily.
【0020】脱脂処理された試験片Gを図示しない焼結
炉に入れて真空引き後、不活性ガス10リットル/分の
給排出下で、200℃/hrの昇温速度で室温から60
0℃まで直線的に加熱して10分間保持した。その後、
100℃/hrの昇温速度で1200℃まで加熱し、6
0分間保持して焼結処理を行った。The degreased test piece G was placed in a sintering furnace (not shown), evacuated, and then discharged from room temperature to 60 at a temperature rising rate of 200 ° C./hr while supplying and discharging an inert gas at 10 l / min.
Heated linearly to 0 ° C and held for 10 minutes. afterwards,
Heat to 1200 ° C. at a heating rate of 100 ° C./hr, and
It hold | maintained for 0 minute and the sintering process was performed.
【0021】焼結処理された試験片Gの炭素量は、0.
01%以下で、脱脂処理が完全に行われたことが確認さ
れた。The carbon content of the sintered test piece G was 0.
It was confirmed that the degreasing treatment was completely performed at a content of 01% or less.
【0022】[実施例2]上述の実施例1で用いた活性
アルミナ粉末Aの平均粒径を50μから150μにし、
その他の条件を上述の実施例1と全く同一にして実施し
た。その結果、焼結処理された試験片Gの炭素量は0.
01%以下で、脱脂処理が完全に行われた。したがっ
て、活性アルミナ粉末の粒径の大小は重要な要素でない
ことが確認できた。Example 2 The average particle size of the activated alumina powder A used in Example 1 was changed from 50 μ to 150 μ,
The other conditions were exactly the same as in Example 1 above. As a result, the carbon amount of the sintered test piece G was 0.
The degreasing treatment was completely performed at 01% or less. Therefore, it was confirmed that the particle size of the activated alumina powder was not an important factor.
【0023】[比較例]上記実施例と同一のグリーンボ
ディの試験片を、活性アルミナ粉末の代わりにαアルミ
ナ粉末(比表面積2m2 /g,平均粒径47μ)を用
い、上記実施例と同一条件で脱脂処理を行った。COMPARATIVE EXAMPLE The same green body test piece as in the above example was used, except that α alumina powder (specific surface area 2 m 2 / g, average particle size 47 μ) was used instead of activated alumina powder. Degreasing treatment was performed under the conditions.
【0024】脱脂処理後の試験片は変色が見られ、ま
た、αアルミナ粉末から取り出したときに、試験片の周
りにαアルミナ粉末の衣が付着し、試験片の表面からα
アルミナ粉末が容易に除去できなかった。この試験片の
脱脂率は60%であった。The test piece after the degreasing treatment showed discoloration, and when taken out from the α-alumina powder, a coat of the α-alumina powder adhered around the test piece, so
The alumina powder could not be easily removed. The degreasing rate of this test piece was 60%.
【0025】脱脂処理後の試験片を上記実施例と同一の
条件で焼結処理したときの炭素量は0.04%で、脱脂
処理が不完全であることが確認された。When the test piece after the degreasing treatment was sintered under the same conditions as in the above-mentioned examples, the carbon content was 0.04%, and it was confirmed that the degreasing treatment was incomplete.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明に係るグリーンボディの脱脂方法
は、グリーンボディを金属酸化物粉末中に埋設して脱脂
処理することができるので、脱脂時間を短縮することが
できるとともに、簡単に、しかも安価に脱脂処理を行う
ことができる。The degreasing method for a green body according to the present invention allows the green body to be embedded in a metal oxide powder for degreasing treatment, so that the degreasing time can be shortened and can be easily and Degreasing treatment can be performed at low cost.
【図1】本発明の一実施例方法を実施する際の脱脂炉の
断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a degreasing furnace when performing a method according to an embodiment of the present invention.
1 脱脂炉 2 排気管 3 給気管 H ヒータ A 活性アルミナ粉末 G グリーンボディ(試験片) 1 Degreasing furnace 2 Exhaust pipe 3 Air supply pipe H Heater A Activated alumina powder G Green body (test piece)
Claims (4)
射出成形して得られた金属粉末射出成形体を脱脂炉内で
脱脂処理する金属粉末射出成形体の脱脂方法において、 前記金属粉末射出成形体をその金属粉末射出成形体と反
応しない金属酸化物粉末中に埋設して脱脂処理すること
を特徴とする金属粉末射出成形体の脱脂方法。1. A degreasing method for a metal powder injection molded article, which comprises degreasing a metal powder injection molded article obtained by injection molding a mixed material of metal powder and an organic binder, wherein the metal powder injection molding is performed. A method for degreasing a metal powder injection-molded article, which comprises burying the body in a metal oxide powder that does not react with the metal powder injection-molded article and performing a degreasing treatment.
ることを特徴とする請求項1記載の金属粉末射出成形体
の脱脂方法。2. The degreasing method for a metal powder injection-molded article according to claim 1, wherein the metal oxide powder is an activated alumina powder.
/g以上であることを特徴とする請求項2記載の金属粉
末射出成形体の脱脂方法。3. The specific surface area of activated alumina powder is 80 m 2.
/ G or more, The degreasing method of a metal powder injection-molded article according to claim 2, characterized in that.
で脱脂処理することを特徴とする請求項1〜3のいずれ
か1に記載の金属粉末射出成形体の脱脂方法。4. The degreasing method for a metal powder injection-molded article according to claim 1, wherein the degreasing treatment is performed until the degreasing rate becomes 40% or more and 98% or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14834395A JPH08319502A (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Method for dewaxing metal powder injection-molded body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14834395A JPH08319502A (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Method for dewaxing metal powder injection-molded body |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08319502A true JPH08319502A (en) | 1996-12-03 |
Family
ID=15450651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14834395A Pending JPH08319502A (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Method for dewaxing metal powder injection-molded body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08319502A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100650971B1 (en) * | 1999-10-21 | 2006-11-29 | 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 | Acaricidal compositions |
CN108296479A (en) * | 2018-03-05 | 2018-07-20 | 曲靖中铭科技有限公司 | A kind of segmented high temperature degreasing method that can effectively improve degreasing part intensity |
-
1995
- 1995-05-23 JP JP14834395A patent/JPH08319502A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100650971B1 (en) * | 1999-10-21 | 2006-11-29 | 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 | Acaricidal compositions |
CN108296479A (en) * | 2018-03-05 | 2018-07-20 | 曲靖中铭科技有限公司 | A kind of segmented high temperature degreasing method that can effectively improve degreasing part intensity |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040224 |