JPH09263804A - 金属粉末焼結体及び金属粉末焼結体の製造方法 - Google Patents
金属粉末焼結体及び金属粉末焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPH09263804A JPH09263804A JP7721396A JP7721396A JPH09263804A JP H09263804 A JPH09263804 A JP H09263804A JP 7721396 A JP7721396 A JP 7721396A JP 7721396 A JP7721396 A JP 7721396A JP H09263804 A JPH09263804 A JP H09263804A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintering
- metal powder
- sintered
- insert
- shape
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、低コストで、変形のない高精度の
金属粉末焼結体を提供する。 【解決手段】 金属粉末焼結体である焼結部品１は、金
属粉末及び有機バインダー混練混合物の成形体を所定の
焼結条件にて脱脂した後、この成形体に形成された孔部
２に、金属粉末の原料金属よりも熱膨張係数が大きく、
かつ、被焼結金属粉末を焼結する前記焼結条件にて分解
しない材質からなり、前記孔部２の焼結収縮後の形状及
び寸法に対応した形状及び寸法を有するセラミックス製
の入子３を挿入して焼結し、この後、入子３を除去して
得られることを特徴とするものである。
金属粉末焼結体を提供する。 【解決手段】 金属粉末焼結体である焼結部品１は、金
属粉末及び有機バインダー混練混合物の成形体を所定の
焼結条件にて脱脂した後、この成形体に形成された孔部
２に、金属粉末の原料金属よりも熱膨張係数が大きく、
かつ、被焼結金属粉末を焼結する前記焼結条件にて分解
しない材質からなり、前記孔部２の焼結収縮後の形状及
び寸法に対応した形状及び寸法を有するセラミックス製
の入子３を挿入して焼結し、この後、入子３を除去して
得られることを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、貫通孔等、肉抜け
部が存在する金属粉末焼結体及びその製造方法に関す
る。
部が存在する金属粉末焼結体及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、貫通孔等、肉抜け部が存在する金
属粉末焼結体を製造する方法としては、特開平２−２５
４１０４号公報に開示されている様に、焼結部品の仮焼
結後に焼結部品の肉抜け部にこの焼結部品よりも熱膨張
係数が小さく、焼結の冷却終了時まで焼結部品との間に
隙間が出来ず、かつ、焼結中に熱変形、焼付きが起こら
ない入子を挿入後、本焼結を施し、前記肉抜け部の変形
が発生しない様にする方法が公知であった。
属粉末焼結体を製造する方法としては、特開平２−２５
４１０４号公報に開示されている様に、焼結部品の仮焼
結後に焼結部品の肉抜け部にこの焼結部品よりも熱膨張
係数が小さく、焼結の冷却終了時まで焼結部品との間に
隙間が出来ず、かつ、焼結中に熱変形、焼付きが起こら
ない入子を挿入後、本焼結を施し、前記肉抜け部の変形
が発生しない様にする方法が公知であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−２５４１０４号公報に記載されている方法では、入
子の焼付き、熱変形がなく、かつ、変形のない肉抜けの
金属粉末焼結体を得ることは可能であるが、焼結部品よ
りも熱膨張係数が小さな入子を肉抜け部に挿入して焼結
すると、焼結温度にて肉抜け部と嵌合した入子の冷却時
の熱収縮量は、焼結部品の熱収縮量よりも小さくなるた
め、焼結炉内から取り出された時には、焼結部品と入子
が締まり嵌めの状態となる。この場合、入子が焼き付か
ずとも、打ち抜き等の取り外すための工程が必要となる
ため、コストが高くなってしまう。
２−２５４１０４号公報に記載されている方法では、入
子の焼付き、熱変形がなく、かつ、変形のない肉抜けの
金属粉末焼結体を得ることは可能であるが、焼結部品よ
りも熱膨張係数が小さな入子を肉抜け部に挿入して焼結
すると、焼結温度にて肉抜け部と嵌合した入子の冷却時
の熱収縮量は、焼結部品の熱収縮量よりも小さくなるた
め、焼結炉内から取り出された時には、焼結部品と入子
が締まり嵌めの状態となる。この場合、入子が焼き付か
ずとも、打ち抜き等の取り外すための工程が必要となる
ため、コストが高くなってしまう。
【０００４】又、焼結部品よりも熱膨張係数が小さな入
子を用いるのは、比較的熱膨張係数が大きな物質は、そ
の殆どが金属であり、これら金属を入子として用いる
と、焼結時に焼結部品と溶着して一体化してしまうこと
が理由の一つとなっている。
子を用いるのは、比較的熱膨張係数が大きな物質は、そ
の殆どが金属であり、これら金属を入子として用いる
と、焼結時に焼結部品と溶着して一体化してしまうこと
が理由の一つとなっている。
【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、低コストで、変形のない高精度の金属粉末焼結
体及び簡略な工程でこの金属粉末焼結体を製造できる金
属粉末焼結体の製造方法を提供するものである。
であり、低コストで、変形のない高精度の金属粉末焼結
体及び簡略な工程でこの金属粉末焼結体を製造できる金
属粉末焼結体の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の金属粉末
焼結体は、金属粉末及び有機バインダー混練混合物から
なる成形体を所定の条件にて脱脂した後、この成形体に
形成された肉抜け部に、金属粉末の原料金属よりも熱膨
張係数が大きく、かつ、被焼結金属粉末を焼結する際の
焼結条件にて分解しない材質からなり、前記肉抜け部の
焼結収縮後の形状及び寸法に対応した形状及び寸法を有
するセラミックス製の入子を挿入して焼結し、この後、
前記入子を除去して得られることを特徴とするものであ
る。
焼結体は、金属粉末及び有機バインダー混練混合物から
なる成形体を所定の条件にて脱脂した後、この成形体に
形成された肉抜け部に、金属粉末の原料金属よりも熱膨
張係数が大きく、かつ、被焼結金属粉末を焼結する際の
焼結条件にて分解しない材質からなり、前記肉抜け部の
焼結収縮後の形状及び寸法に対応した形状及び寸法を有
するセラミックス製の入子を挿入して焼結し、この後、
前記入子を除去して得られることを特徴とするものであ
る。
【０００７】請求項２記載の発明は、金属粉末及び有機
バインダー混練混合物の成形体を脱脂、焼結し、金属粉
末焼結体を製造する方法において、成形体を所定の条件
にて脱脂した後、この成形体に形成された肉抜け部に、
金属粉末の原料金属よりも熱膨張係数が大きく、かつ、
被焼結金属粉末を焼結する前記焼結条件にて分解しない
材質からなり、前記肉抜け部の焼結収縮後の形状及び寸
法に対応した形状及び寸法を有するセラミックス製の入
子を挿入して焼結し、この後、前記入子を除去して金属
粉末焼結体を製造することを特徴とするものである。
バインダー混練混合物の成形体を脱脂、焼結し、金属粉
末焼結体を製造する方法において、成形体を所定の条件
にて脱脂した後、この成形体に形成された肉抜け部に、
金属粉末の原料金属よりも熱膨張係数が大きく、かつ、
被焼結金属粉末を焼結する前記焼結条件にて分解しない
材質からなり、前記肉抜け部の焼結収縮後の形状及び寸
法に対応した形状及び寸法を有するセラミックス製の入
子を挿入して焼結し、この後、前記入子を除去して金属
粉末焼結体を製造することを特徴とするものである。
【０００８】請求項３記載の金属粉末焼結体は、金属粉
末及び有機バインダー混練混合物からなる成形体を所定
の条件にて脱脂した後、この成形体に形成された肉抜け
部に、金属粉末の原料金属よりも熱膨張係数が大きく、
かつ、被焼結金属粉末を焼結する前記焼結条件にて分解
しない材質からなり、前記肉抜け部の焼結収縮後の形状
及び寸法に対応した形状及び寸法を有する金属製でセラ
ミックス微粉末を塗布した入子を挿入して焼結し、この
後、前記入子を除去して得られることを特徴とするもの
である。
末及び有機バインダー混練混合物からなる成形体を所定
の条件にて脱脂した後、この成形体に形成された肉抜け
部に、金属粉末の原料金属よりも熱膨張係数が大きく、
かつ、被焼結金属粉末を焼結する前記焼結条件にて分解
しない材質からなり、前記肉抜け部の焼結収縮後の形状
及び寸法に対応した形状及び寸法を有する金属製でセラ
ミックス微粉末を塗布した入子を挿入して焼結し、この
後、前記入子を除去して得られることを特徴とするもの
である。
【０００９】請求項４記載の発明は、金属粉末及び有機
バインダー混練混合物の成形体を脱脂、焼結し、金属粉
末焼結体を製造する方法において、成形体を所定の条件
にて脱脂した後、この成形体に形成された肉抜け部に、
金属粉末の原料金属よりも熱膨張係数が大きく、かつ、
被焼結金属粉末を焼結する前記焼結条件にて分解しない
材質からなり、前記肉抜け部の焼結収縮後の形状及び寸
法に対応した形状及び寸法を有する金属製でセラミック
ス微粉末を塗布した入子を挿入して焼結し、この後、前
記入子を除去して金属粉末焼結体を製造することを特徴
とするものである。
バインダー混練混合物の成形体を脱脂、焼結し、金属粉
末焼結体を製造する方法において、成形体を所定の条件
にて脱脂した後、この成形体に形成された肉抜け部に、
金属粉末の原料金属よりも熱膨張係数が大きく、かつ、
被焼結金属粉末を焼結する前記焼結条件にて分解しない
材質からなり、前記肉抜け部の焼結収縮後の形状及び寸
法に対応した形状及び寸法を有する金属製でセラミック
ス微粉末を塗布した入子を挿入して焼結し、この後、前
記入子を除去して金属粉末焼結体を製造することを特徴
とするものである。
【００１０】以下、本発明についてさらに詳述する。図
１に示す様な直方体形状を呈する肉抜け部である孔部２
を有する直方体形状の金属粉末焼結体である焼結部品１
を得るものとして以下の説明を行う。この焼結部品１
は、例えば、ＳＵＳの様な金属の微粉末と有機バインダ
ーの混練混合物を成形材料として射出成形を行い、得ら
れた成形体（グリーンパーツ）を脱脂、焼結して製造す
る。
１に示す様な直方体形状を呈する肉抜け部である孔部２
を有する直方体形状の金属粉末焼結体である焼結部品１
を得るものとして以下の説明を行う。この焼結部品１
は、例えば、ＳＵＳの様な金属の微粉末と有機バインダ
ーの混練混合物を成形材料として射出成形を行い、得ら
れた成形体（グリーンパーツ）を脱脂、焼結して製造す
る。
【００１１】この際、脱脂後の成形体であるブラウンパ
ーツの孔部２に焼結部品１を形成する金属材質よりも熱
膨張係数の大きな材質からなる直方体形状の入子３を挿
入する。また、この入子３は、焼結工程で、減圧化、還
元雰囲気等の所定の焼結条件でも分解、蒸発しない材質
を用いる。
ーツの孔部２に焼結部品１を形成する金属材質よりも熱
膨張係数の大きな材質からなる直方体形状の入子３を挿
入する。また、この入子３は、焼結工程で、減圧化、還
元雰囲気等の所定の焼結条件でも分解、蒸発しない材質
を用いる。
【００１２】前記焼結部品１は焼結時に収縮するが、こ
の時の収縮量は、成形材料中の金属微粉末と有機バイン
ダーの配合比率、焼結温度、金属微粉末の物性等により
左右されるが、焼結収縮後の所望の寸法を見込むことは
十分可能である。
の時の収縮量は、成形材料中の金属微粉末と有機バイン
ダーの配合比率、焼結温度、金属微粉末の物性等により
左右されるが、焼結収縮後の所望の寸法を見込むことは
十分可能である。
【００１３】一方、前記入子３は、焼結時には加熱され
ることで熱膨張するが、その膨張量（膨張後の入子寸
法）は、熱膨張係数から容易に算出することが可能であ
る。従って、焼結温度における焼結部品１の孔部２の内
径寸法と、入子３の熱膨張時の外径寸法を一致させる様
に入子３を設計すれば良いのである。
ることで熱膨張するが、その膨張量（膨張後の入子寸
法）は、熱膨張係数から容易に算出することが可能であ
る。従って、焼結温度における焼結部品１の孔部２の内
径寸法と、入子３の熱膨張時の外径寸法を一致させる様
に入子３を設計すれば良いのである。
【００１４】図２に例として図１の焼結部品１の孔部２
の内径のＡ寸法部とこれに挿入する入子３のＡ寸法部と
の対応部の焼結における寸法変化を示したグラフを示
す。
の内径のＡ寸法部とこれに挿入する入子３のＡ寸法部と
の対応部の焼結における寸法変化を示したグラフを示
す。
【００１５】焼結部品１のＡ寸法部のグリーンパーツ寸
法ａは、焼結により収縮し、温度Ｔ1 でｂとなる。この
とき、グリーンパーツ寸法ａとｂとの間には、ｂ＝ａ×
（１−焼結収縮率）の関係が成立する。
法ａは、焼結により収縮し、温度Ｔ1 でｂとなる。この
とき、グリーンパーツ寸法ａとｂとの間には、ｂ＝ａ×
（１−焼結収縮率）の関係が成立する。
【００１６】また、焼結後の冷却の後には、室温Ｔ2 で
グリーンパーツ寸法ｃとなる。このとき、グリーンパー
ツ寸法ｃとｂとの間には、ｃ＝ｂ／（１＋焼結部品熱膨
張係数）の関係が成立する。
グリーンパーツ寸法ｃとなる。このとき、グリーンパー
ツ寸法ｃとｂとの間には、ｃ＝ｂ／（１＋焼結部品熱膨
張係数）の関係が成立する。
【００１７】一方、入子３における前記Ａ寸法部に対応
する対応部は、室温においては、寸法ｄであるが、焼結
時に温度がＴ1 に達するとｂとなり、このとき、ｄ＝ｂ
×（１＋入子熱膨張係数）の関係が成立し、前記孔部２
と嵌合する。そして、焼結後の冷却により室温Ｔ2 に戻
ると寸法は再びｄに戻る。この時、焼結部品１の熱膨張
係数は、入子３の熱膨張係数よりも小さいため、焼結温
度においてこれら両者は嵌合するが、入子材質は、焼結
条件において分解、蒸発することがなく、化学的に安定
であるため、焼結部品１とも反応することがなく焼結後
の室温Ｔ2 ではｃ＞ｄであり、前記両者間にはｃ−ｄの
クリアランスが生じる。
する対応部は、室温においては、寸法ｄであるが、焼結
時に温度がＴ1 に達するとｂとなり、このとき、ｄ＝ｂ
×（１＋入子熱膨張係数）の関係が成立し、前記孔部２
と嵌合する。そして、焼結後の冷却により室温Ｔ2 に戻
ると寸法は再びｄに戻る。この時、焼結部品１の熱膨張
係数は、入子３の熱膨張係数よりも小さいため、焼結温
度においてこれら両者は嵌合するが、入子材質は、焼結
条件において分解、蒸発することがなく、化学的に安定
であるため、焼結部品１とも反応することがなく焼結後
の室温Ｔ2 ではｃ＞ｄであり、前記両者間にはｃ−ｄの
クリアランスが生じる。
【００１８】これにより、焼結後において焼結部品１と
入子３の分離は容易に可能となり、焼結温度Ｔ1 の嵌合
時に孔部２の形状は入子３の形状にならい、この時点で
焼結及び収縮が完了しているので、この後に変形が生じ
ることはなく、変形のない高精度の焼結部品１を製造す
ることが可能となる。
入子３の分離は容易に可能となり、焼結温度Ｔ1 の嵌合
時に孔部２の形状は入子３の形状にならい、この時点で
焼結及び収縮が完了しているので、この後に変形が生じ
ることはなく、変形のない高精度の焼結部品１を製造す
ることが可能となる。
【００１９】また、比較的熱膨張係数が大きな物質は金
属が多く、これを入子３として用いた際に、焼結部品１
と溶着してしまうのは、入子３と焼結部品が直接接触し
ていることにより両者間で物質交換が起きるためであ
る。従って、両者を直接接触させなければ良いわけで、
両者間に化学的に安定なセラミックス膜を設けることで
解決することが出来る。セラミックス膜は、セラミック
スの微粉末を塗布（まぶす）すれば良く、これらセラミ
ックス微粉末は、粒径１μｍ程度であり、焼結部品１の
寸法精度には影響しない。
属が多く、これを入子３として用いた際に、焼結部品１
と溶着してしまうのは、入子３と焼結部品が直接接触し
ていることにより両者間で物質交換が起きるためであ
る。従って、両者を直接接触させなければ良いわけで、
両者間に化学的に安定なセラミックス膜を設けることで
解決することが出来る。セラミックス膜は、セラミック
スの微粉末を塗布（まぶす）すれば良く、これらセラミ
ックス微粉末は、粒径１μｍ程度であり、焼結部品１の
寸法精度には影響しない。
【００２０】
［実施の形態１］以下に本発明の実施の形態１を説明す
る。図３に示した外径２０ｍｍ×２０ｍｍ（厚さｔ＝３
ｍｍ）で、内径１６ｍｍ×１６ｍｍの孔部６を有した焼
結部品５を製造するものとして説明する。
る。図３に示した外径２０ｍｍ×２０ｍｍ（厚さｔ＝３
ｍｍ）で、内径１６ｍｍ×１６ｍｍの孔部６を有した焼
結部品５を製造するものとして説明する。
【００２１】部品材質は、ＳＵＳ３１６Ｌであり、焼結
温度１３２０℃での熱膨張係数は１１．５×１０-6［／
℃］である。成形材料にはＳＵＳ３１６Ｌ微粉末（平均
粒径８μｍ）１００重量部に対して、パラフィンワック
ス、ポリスチレン、アクリル、ステアリン酸を主成分と
した有機バインダーを１１重量部を混練混合したものを
用いた。
温度１３２０℃での熱膨張係数は１１．５×１０-6［／
℃］である。成形材料にはＳＵＳ３１６Ｌ微粉末（平均
粒径８μｍ）１００重量部に対して、パラフィンワック
ス、ポリスチレン、アクリル、ステアリン酸を主成分と
した有機バインダーを１１重量部を混練混合したものを
用いた。
【００２２】この成形材料の焼結時の孔部（内径寸法）
収縮率は１８．２％であり、従って、金型の対応部寸法
は１９．５５ｍｍ×１９．５５ｍｍ程度に仕上げられて
いる。
収縮率は１８．２％であり、従って、金型の対応部寸法
は１９．５５ｍｍ×１９．５５ｍｍ程度に仕上げられて
いる。
【００２３】一方、脱脂後に挿入する入子には、純度９
７％のＭｇＯを用い、この入子の１３２０℃における熱
膨張係数は１３．３×１０-6［／℃］である。従って、
１３２０℃での入子外径寸法が１６ｍｍ×１６ｍｍにな
る様、室温では１５．７２ｍｍ×１５．７２ｍｍに仕上
げてある。
７％のＭｇＯを用い、この入子の１３２０℃における熱
膨張係数は１３．３×１０-6［／℃］である。従って、
１３２０℃での入子外径寸法が１６ｍｍ×１６ｍｍにな
る様、室温では１５．７２ｍｍ×１５．７２ｍｍに仕上
げてある。
【００２４】前記成形材料にて成形後、これを３３０℃
で加熱、脱脂を行った後、孔部６に入子を挿入し、真空
中１３２０℃で焼結を行った。焼結後、炉より取り出し
た焼結部品５と入子を分離（焼結部品の内径は１６ｍｍ
×１６ｍｍとなっているが、入子は元の１５．７２ｍｍ
×１５．７２ｍｍのサイズに戻っているため、焼結部品
５と入子間には全周に亘り、０．１４ｍｍのクリアラン
スが生じており、分離は容易である）し、この後、変形
を測定したが変形は見られなかった。
で加熱、脱脂を行った後、孔部６に入子を挿入し、真空
中１３２０℃で焼結を行った。焼結後、炉より取り出し
た焼結部品５と入子を分離（焼結部品の内径は１６ｍｍ
×１６ｍｍとなっているが、入子は元の１５．７２ｍｍ
×１５．７２ｍｍのサイズに戻っているため、焼結部品
５と入子間には全周に亘り、０．１４ｍｍのクリアラン
スが生じており、分離は容易である）し、この後、変形
を測定したが変形は見られなかった。
【００２５】［実施の形態２］実施の形態１と同様、図
３に示した外径２０ｍｍ×２０ｍｍ（厚さｔ＝３ｍｍ）
で内径１６ｍｍ×１６ｍｍの孔部６を有した焼結部品５
を製造するものとして説明する。
３に示した外径２０ｍｍ×２０ｍｍ（厚さｔ＝３ｍｍ）
で内径１６ｍｍ×１６ｍｍの孔部６を有した焼結部品５
を製造するものとして説明する。
【００２６】部品材質はＳＵＳ３１６Ｌであり、焼結温
度１３２０℃での熱膨張係数は１１．５×１０-6［／
℃］である。成形材料ではＳＵＳ３１６Ｌ微粉末（平均
粒径８μｍ）１００重量部に対して、パラフィンワック
ス、ポリスチレン、アクリル、ステアリン酸を主成分と
した有機バインダーを１１重量部を混練混合したものを
用いた。
度１３２０℃での熱膨張係数は１１．５×１０-6［／
℃］である。成形材料ではＳＵＳ３１６Ｌ微粉末（平均
粒径８μｍ）１００重量部に対して、パラフィンワック
ス、ポリスチレン、アクリル、ステアリン酸を主成分と
した有機バインダーを１１重量部を混練混合したものを
用いた。
【００２７】この成形材料の焼結時の孔部（内径寸法）
収縮率は１８．２％であり、従って、金型の対応部寸法
は１９．５５ｍｍ×１９．５５ｍｍ程度に仕上げられて
いる。 一方、脱脂後に挿入する入子には、ＳＵＳ３０
４の溶製材を用い、これの１３２０℃での熱膨張係数は
１２×１０-6［／℃］である。
収縮率は１８．２％であり、従って、金型の対応部寸法
は１９．５５ｍｍ×１９．５５ｍｍ程度に仕上げられて
いる。 一方、脱脂後に挿入する入子には、ＳＵＳ３０
４の溶製材を用い、これの１３２０℃での熱膨張係数は
１２×１０-6［／℃］である。
【００２８】従って、１３２０℃での入子外径寸法が１
６ｍｍ×１６ｍｍになる様、室温では１５．７５ｍｍ×
１５．７５ｍｍに仕上げてある。成形材料にて成形後、
これを３３０℃で加熱、脱脂を行った後、孔部に挿入す
るべき入子を粒径１μｍのｈ−ＢＮ粉中に埋没した後取
り出し、孔部６に挿入し、真空中１３２０℃で焼結を行
った。
６ｍｍ×１６ｍｍになる様、室温では１５．７５ｍｍ×
１５．７５ｍｍに仕上げてある。成形材料にて成形後、
これを３３０℃で加熱、脱脂を行った後、孔部に挿入す
るべき入子を粒径１μｍのｈ−ＢＮ粉中に埋没した後取
り出し、孔部６に挿入し、真空中１３２０℃で焼結を行
った。
【００２９】焼結後、炉より取り出した焼結部品５と入
子を分離（焼結部品の内径は１６ｍｍ×１６ｍｍとなっ
ているが、入子は元の１５．７５ｍｍ×１５．７５ｍｍ
のサイズに戻っており、入子周囲のｈ−ＢＮ粉により焼
結部品５と入子は直接接触しないため焼結部品５と入子
間には全周に亘り、０．１２ｍｍのクリアランスが生じ
ており、分離は容易である）し、この後、変形を測定し
たが変形は見られなかった。
子を分離（焼結部品の内径は１６ｍｍ×１６ｍｍとなっ
ているが、入子は元の１５．７５ｍｍ×１５．７５ｍｍ
のサイズに戻っており、入子周囲のｈ−ＢＮ粉により焼
結部品５と入子は直接接触しないため焼結部品５と入子
間には全周に亘り、０．１２ｍｍのクリアランスが生じ
ており、分離は容易である）し、この後、変形を測定し
たが変形は見られなかった。
【００３０】［実施の形態３］図４に示した様なコの字
形状で溝部１３を有する焼結部品１０を製造するものと
して説明する。
形状で溝部１３を有する焼結部品１０を製造するものと
して説明する。
【００３１】焼結部品１０の部品材質はＳＵＳ３１６Ｌ
であり、焼結温度１３２０℃での熱膨張係数は１１．５
×１０-6［／℃］である。成形材料には、ＳＵＳ３１６
Ｌ微粉末（平均粒径８μｍ）１００重量部に対して、パ
ラフィンワックス、ポリスチレン、アクリル、フタル酸
エステルを主成分とした有機バインダーを９．５重量部
を混練混合した物を用いた。
であり、焼結温度１３２０℃での熱膨張係数は１１．５
×１０-6［／℃］である。成形材料には、ＳＵＳ３１６
Ｌ微粉末（平均粒径８μｍ）１００重量部に対して、パ
ラフィンワックス、ポリスチレン、アクリル、フタル酸
エステルを主成分とした有機バインダーを９．５重量部
を混練混合した物を用いた。
【００３２】この成形材料の焼結時の孔部（内径寸法）
収縮率は１５．０％であり、従って、金型の対応部寸法
は約５．９ｍｍ×５．９ｍｍ程度に仕上げられている。
一方、脱脂後に挿入する入子１２には、気孔率３０％の
ジルコニアを用い、これの１３２０℃での熱膨張係数は
１１．７×１０-6［／℃］である。
収縮率は１５．０％であり、従って、金型の対応部寸法
は約５．９ｍｍ×５．９ｍｍ程度に仕上げられている。
一方、脱脂後に挿入する入子１２には、気孔率３０％の
ジルコニアを用い、これの１３２０℃での熱膨張係数は
１１．７×１０-6［／℃］である。
【００３３】従って、１３２０℃で入子外径寸法が１５
ｍｍ×１５ｍｍ×５ｍｍになる様、室温では１４．７８
ｍｍ×１４．７８ｍｍ×４．９３ｍｍに仕上げてある。
前記成形材料にて成形後、これを図５に示す様に、焼結
治具１１上に設置し、３２０℃で加熱、脱脂を行った
後、溝部１３に挿入すべき入子１２を挿入して真空下１
３２０℃で焼結を行った。焼結後、炉より取り出した焼
結部品１０と入子１２との分離（焼結部品１０の内径は
１５ｍｍ×１５ｍｍ×５ｍｍとなっているが、入子１２
は元の１４．７８ｍｍ×１４．７８ｍｍ×４．９３ｍｍ
になっているので、焼結部品１０と溝幅５ｍｍと入子１
２間には約０．１ｍｍのクリアランスが生じており、か
つ、焼結部品１０と入子１２は溶着しないため、分離は
容易である）し、この後、焼結部品１０の変形を測定し
たが変形量は見られなかった。
ｍｍ×１５ｍｍ×５ｍｍになる様、室温では１４．７８
ｍｍ×１４．７８ｍｍ×４．９３ｍｍに仕上げてある。
前記成形材料にて成形後、これを図５に示す様に、焼結
治具１１上に設置し、３２０℃で加熱、脱脂を行った
後、溝部１３に挿入すべき入子１２を挿入して真空下１
３２０℃で焼結を行った。焼結後、炉より取り出した焼
結部品１０と入子１２との分離（焼結部品１０の内径は
１５ｍｍ×１５ｍｍ×５ｍｍとなっているが、入子１２
は元の１４．７８ｍｍ×１４．７８ｍｍ×４．９３ｍｍ
になっているので、焼結部品１０と溝幅５ｍｍと入子１
２間には約０．１ｍｍのクリアランスが生じており、か
つ、焼結部品１０と入子１２は溶着しないため、分離は
容易である）し、この後、焼結部品１０の変形を測定し
たが変形量は見られなかった。
【００３４】（比較例１）実施の形態１の方法におい
て、グリーンパーツを脱脂した後、孔部２１にＭｇＯの
入子を挿入せずに同条件で焼結を行った。この後、図６
に示す焼結部品２１の変形を測定したが、その孔部２１
周辺の縁が孔部２１の内側に変形し（倒れ）、その変形
量は最大０．０５ｍｍであった。
て、グリーンパーツを脱脂した後、孔部２１にＭｇＯの
入子を挿入せずに同条件で焼結を行った。この後、図６
に示す焼結部品２１の変形を測定したが、その孔部２１
周辺の縁が孔部２１の内側に変形し（倒れ）、その変形
量は最大０．０５ｍｍであった。
【００３５】（比較例２）実施の形態の方法３におい
て、グリーンパーツを脱脂した後、溝部にジルコニアの
入子を挿入せずに同条件で焼結を行い図７に示す焼結部
品３０を得た。この後、焼結部品３０の変形を測定した
が、焼結部品３０の一片３０ａにダレが発生し、その変
形量は最先端部で最大０．２ｍｍであった。
て、グリーンパーツを脱脂した後、溝部にジルコニアの
入子を挿入せずに同条件で焼結を行い図７に示す焼結部
品３０を得た。この後、焼結部品３０の変形を測定した
が、焼結部品３０の一片３０ａにダレが発生し、その変
形量は最先端部で最大０．２ｍｍであった。
【００３６】（比較例３）実施の形態３の方法におい
て、グリーンパーツ４１を図８に示す様に設置方法を変
えて脱脂し、更に、これに入子を挿入せずに焼結を行っ
て焼結部品４０を得た。この後、焼結部品４０の変形を
測定したが、図９に示す様に一片４０ａが外側に開く様
な変形が生じ、その変形量は、最先端部で最大０．１ｍ
ｍであった。
て、グリーンパーツ４１を図８に示す様に設置方法を変
えて脱脂し、更に、これに入子を挿入せずに焼結を行っ
て焼結部品４０を得た。この後、焼結部品４０の変形を
測定したが、図９に示す様に一片４０ａが外側に開く様
な変形が生じ、その変形量は、最先端部で最大０．１ｍ
ｍであった。
【００３７】以上の通り、前記孔部２及び前記溝部１３
に入子１２を挿入して焼結する本発明の効果は顕著であ
り、又、焼結部品１、５、１０の熱膨張係数よりも大き
な熱膨張係数の入子を使用することで、焼結後の分離も
容易であった。
に入子１２を挿入して焼結する本発明の効果は顕著であ
り、又、焼結部品１、５、１０の熱膨張係数よりも大き
な熱膨張係数の入子を使用することで、焼結後の分離も
容易であった。
【００３８】
【発明の効果】以上説明した請求項１、３記載の発明に
よれば、変形が生じることなく寸法精度が極めて高い金
属粉末焼結体を提供できる。
よれば、変形が生じることなく寸法精度が極めて高い金
属粉末焼結体を提供できる。
【００３９】請求項２、４記載の発明によれば、上記効
果を奏する金属粉末焼結体を、簡略な工程で、かつ、従
来方法よりも低コストで製造することが可能な製造方法
を提供できる。
果を奏する金属粉末焼結体を、簡略な工程で、かつ、従
来方法よりも低コストで製造することが可能な製造方法
を提供できる。
【図１】本発明の実施の形態１の金属粉末焼結体及び入
子を示す斜視図である。
子を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における焼結部品の孔部
の寸法部Ａとこれに挿入する入子の対応部との焼結にお
ける寸法変化を示したグラフである。
の寸法部Ａとこれに挿入する入子の対応部との焼結にお
ける寸法変化を示したグラフである。
【図３】本発明の実施の形態２の金属粉末焼結体を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態３の金属粉末焼結体を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態３の製造工程を示す断面図
である。
である。
【図６】比較例１の金属粉末焼結体を示す平面図であ
る。
る。
【図７】比較例２の金属粉末焼結体を示す平面図であ
る。
る。
【図８】比較例３の金属粉末焼結体の製造工程を示す斜
視図である。
視図である。
【図９】比較例３の金属粉末焼結体の変形状態を示す平
面図である。
面図である。
１ 焼結部品 ２ 孔部 ３ 入子 ５ 焼結部品 ６ 孔部 １０ 焼結部品 １２ 入子 １３ 溝部
Claims (4)
- 【請求項１】 金属粉末及び有機バインダー混練混合物
からなる成形体を所定の条件にて脱脂した後、 この成形体に形成された肉抜け部に、金属粉末の原料金
属よりも熱膨張係数が大きく、かつ、被焼結金属粉末を
焼結する際の焼結条件にて分解しない材質からなり、前
記肉抜け部の焼結収縮後の形状及び寸法に対応した形状
及び寸法を有するセラミックス製の入子を挿入して焼結
し、 この後、前記入子を除去して得られることを特徴とする
金属粉末焼結体。 - 【請求項２】 金属粉末及び有機バインダー混練混合物
の成形体を脱脂、焼結し、金属粉末焼結体を製造する方
法において、 成形体を所定の条件にて脱脂した後、 この成形体に形成された肉抜け部に、金属粉末の原料金
属よりも熱膨張係数が大きく、かつ、被焼結金属粉末を
焼結する前記焼結条件にて分解しない材質からなり、前
記肉抜け部の焼結収縮後の形状及び寸法に対応した形状
及び寸法を有するセラミックス製の入子を挿入して焼結
し、 この後、前記入子を除去して金属粉末焼結体を製造する
こと、 を特徴とする金属粉末焼結体の製造方法。 - 【請求項３】 金属粉末及び有機バインダー混練混合物
からなる成形体を所定の条件にて脱脂した後、 この成形体に形成された肉抜け部に、金属粉末の原料金
属よりも熱膨張係数が大きく、かつ、被焼結金属粉末を
焼結する前記焼結条件にて分解しない材質からなり、前
記肉抜け部の焼結収縮後の形状及び寸法に対応した形状
及び寸法を有する金属製でセラミックス微粉末を塗布し
た入子を挿入して焼結し、 この後、前記入子を除去して得られることを特徴とする
金属粉末焼結体。 - 【請求項４】 金属粉末及び有機バインダー混練混合物
の成形体を脱脂、焼結し、金属粉末焼結体を製造する方
法において、 成形体を所定の条件にて脱脂した後、 この成形体に形成された肉抜け部に、金属粉末の原料金
属よりも熱膨張係数が大きく、かつ、被焼結金属粉末を
焼結する前記焼結条件にて分解しない材質からなり、前
記肉抜け部の焼結収縮後の形状及び寸法に対応した形状
及び寸法を有する金属製でセラミックス微粉末を塗布し
た入子を挿入して焼結し、 この後、前記入子を除去して金属粉末焼結体を製造する
こと、 を特徴とする金属粉末焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07721396A JP3863591B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 金属粉末焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07721396A JP3863591B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 金属粉末焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09263804A true JPH09263804A (ja) | 1997-10-07 |
| JP3863591B2 JP3863591B2 (ja) | 2006-12-27 |
Family
ID=13627564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07721396A Expired - Fee Related JP3863591B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 金属粉末焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3863591B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011018176A1 (de) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | Gkn Sinter Metals Holding Gmbh | Verfahren zur herstellung eines sinterbauteils |
| EP2610022A1 (en) * | 2011-12-29 | 2013-07-03 | Höganäs Aktiebolag (PUBL) | Sinter-sizing of sintered steels |
| KR102392104B1 (ko) * | 2021-06-10 | 2022-04-29 | 한국피아이엠(주) | 휴대폰금속테두리 기초제품 및 그 제조 방법 |
| KR102405771B1 (ko) * | 2021-06-10 | 2022-06-07 | 한국피아이엠(주) | 휴대폰금속테두리 기초제품 및 그 제조 방법 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP07721396A patent/JP3863591B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011018176A1 (de) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | Gkn Sinter Metals Holding Gmbh | Verfahren zur herstellung eines sinterbauteils |
| EP2610022A1 (en) * | 2011-12-29 | 2013-07-03 | Höganäs Aktiebolag (PUBL) | Sinter-sizing of sintered steels |
| KR102392104B1 (ko) * | 2021-06-10 | 2022-04-29 | 한국피아이엠(주) | 휴대폰금속테두리 기초제품 및 그 제조 방법 |
| KR102405771B1 (ko) * | 2021-06-10 | 2022-06-07 | 한국피아이엠(주) | 휴대폰금속테두리 기초제품 및 그 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3863591B2 (ja) | 2006-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1184108A2 (en) | Net shaped articles having complex internal undercut features | |
| GB2563222A (en) | Core positioning in wax pattern die, and associated method and apparatus | |
| JPH09263804A (ja) | 金属粉末焼結体及び金属粉末焼結体の製造方法 | |
| US20180272562A1 (en) | Method of forming green part and manufacturing method using same | |
| JPH0741802A (ja) | 金属粉末射出成形法 | |
| JP2563717B2 (ja) | セラミックス製複合中子の製造方法 | |
| JPH0387302A (ja) | 置き中子を用いた金属射出成形方法 | |
| JPH1192803A (ja) | 複雑形状の中空部を有する金属及びセラミック粉 末射出成形部品の製造 | |
| JP3368592B2 (ja) | 連結体の製造方法 | |
| JP3302755B2 (ja) | 金属粉末焼結部品および櫛状部品の製造方法 | |
| JP3788929B2 (ja) | 金属粉末成形体の焼結方法 | |
| JP3679462B2 (ja) | 焼結体の製造方法 | |
| JPH0813005A (ja) | 金属粉末焼結部品の製造方法 | |
| JPH11335704A (ja) | 金属粉末焼結体の製造方法及びインサート成形用中子 | |
| KR100272826B1 (ko) | 코어에 의한 금속 제품의 성형방법 | |
| JPH08165503A (ja) | 連結体の製造方法 | |
| JP2000087107A (ja) | 金属粉末射出成形法及び金属焼結体 | |
| JPH04179501A (ja) | 粉末射出成形方法における置き中子の除去方法 | |
| JPH11131103A (ja) | 粉末射出成形用組成物および粉末射出成形品の製造方法 | |
| JP2681816B2 (ja) | 嵌合物品の製造方法 | |
| JPH04173902A (ja) | 粉末射出成形焼結法 | |
| JPH04259304A (ja) | 焼結体製造法 | |
| JPH02283673A (ja) | 粉末焼結品の製造方法および着色方法 | |
| JPH0672773A (ja) | 粉末焼結品の製造方法 | |
| JPH0913103A (ja) | 金属粉末またはセラミックス粉末焼結体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050131 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050412 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060627 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060821 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060919 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060929 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101006 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101006 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121006 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131006 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |