JPH0987702A - 金属粉末射出成形方法および成形物 - Google Patents
金属粉末射出成形方法および成形物Info
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- JPH0987702A JPH0987702A JP24913495A JP24913495A JPH0987702A JP H0987702 A JPH0987702 A JP H0987702A JP 24913495 A JP24913495 A JP 24913495A JP 24913495 A JP24913495 A JP 24913495A JP H0987702 A JPH0987702 A JP H0987702A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒケ、ウエルドの成形不良、変形を生じさせ
ずに金属粉末焼結体からなる成形物を低コストで製造す
る。 【解決手段】 金属粉末とワックスを含む有機バインダ
ーとを混練した金属粉末射出成形用成形組成物を金型内
に射出し、前記組成物が充填されたキャビティ内にピン
等を突出して射出成形品に穴や溝を形成したり、ゲート
処理を行った後、射出成形品を金型より取り出してグリ
ーンパーツとし、このグリーンパーツを脱脂してブラウ
ンパーツとし、更にこのブラウンパーツを焼結して焼結
体を得る金属粉末射出成形方法において、前記組成物が
金型内に射出されてから射出成形品が金型内から取り出
される１サイクルの間に、金型の温度を一時的に有機バ
インダー成分の最も高い熱変形温度以上に昇温してから
ピン等の凸状部材をキャビティ内に突出する。
ずに金属粉末焼結体からなる成形物を低コストで製造す
る。 【解決手段】 金属粉末とワックスを含む有機バインダ
ーとを混練した金属粉末射出成形用成形組成物を金型内
に射出し、前記組成物が充填されたキャビティ内にピン
等を突出して射出成形品に穴や溝を形成したり、ゲート
処理を行った後、射出成形品を金型より取り出してグリ
ーンパーツとし、このグリーンパーツを脱脂してブラウ
ンパーツとし、更にこのブラウンパーツを焼結して焼結
体を得る金属粉末射出成形方法において、前記組成物が
金型内に射出されてから射出成形品が金型内から取り出
される１サイクルの間に、金型の温度を一時的に有機バ
インダー成分の最も高い熱変形温度以上に昇温してから
ピン等の凸状部材をキャビティ内に突出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属粉末射出成形
方法およびその成形方法により得られる成形物に関す
る。
方法およびその成形方法により得られる成形物に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来からプラスチック部品や金属粉末焼
結体の製造には射出成形が用いられている。そして、プ
ラスチック成形においては、製品の形状上、ヒケやウエ
ルドの防止として特公平４−３０３２９号公報に記載さ
れているように、成形の工程中に製品厚肉部にピンを押
し込んで押圧したり、穴部を形成する際にキャビティ部
に成形材料を射出してからやはりピンを押し込んで穴部
を形成したりする方法が採用されていた。金属粉末射出
成形（以下、ＭＩＭと称する）に関しても同様であり、
殊に金属粉末射出成形用成形組成物（以下、コンパウン
ドと称する）は金属粉末を含有しているためプラスチッ
ク材料に比べ流動性が悪く、成形時の保圧がかかり難い
ためにヒケ（金型転写不良）、ウエルドが発生し易く、
これらの方法を用いることは有効であるとされてきた。
又、これらの方法は金型内部で製品のゲート部の処理
（ゲートカット）をする際にも有効であるとされてい
る。
結体の製造には射出成形が用いられている。そして、プ
ラスチック成形においては、製品の形状上、ヒケやウエ
ルドの防止として特公平４−３０３２９号公報に記載さ
れているように、成形の工程中に製品厚肉部にピンを押
し込んで押圧したり、穴部を形成する際にキャビティ部
に成形材料を射出してからやはりピンを押し込んで穴部
を形成したりする方法が採用されていた。金属粉末射出
成形（以下、ＭＩＭと称する）に関しても同様であり、
殊に金属粉末射出成形用成形組成物（以下、コンパウン
ドと称する）は金属粉末を含有しているためプラスチッ
ク材料に比べ流動性が悪く、成形時の保圧がかかり難い
ためにヒケ（金型転写不良）、ウエルドが発生し易く、
これらの方法を用いることは有効であるとされてきた。
又、これらの方法は金型内部で製品のゲート部の処理
（ゲートカット）をする際にも有効であるとされてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＭＩＭ
に特公平４−３０３２９号公報の方法を用いる場合、脱
脂や焼結時に製品（成形物）に変形が生じるという問題
が発生することがあった。これは、射出成形品の成形工
程中にキャビティ内にピン等の不要部を押し込むことが
原因であり、射出成形品におけるピン等の押し込まれた
部分周辺部の金属粉末密度がその他の部分の金属粉末密
度に比べて高くなり、焼結時に収縮率が部分的に異なっ
てしまったり、押し込まれたことによりその部分に歪み
が生じ、その歪みが脱脂により開放されるためである。
に特公平４−３０３２９号公報の方法を用いる場合、脱
脂や焼結時に製品（成形物）に変形が生じるという問題
が発生することがあった。これは、射出成形品の成形工
程中にキャビティ内にピン等の不要部を押し込むことが
原因であり、射出成形品におけるピン等の押し込まれた
部分周辺部の金属粉末密度がその他の部分の金属粉末密
度に比べて高くなり、焼結時に収縮率が部分的に異なっ
てしまったり、押し込まれたことによりその部分に歪み
が生じ、その歪みが脱脂により開放されるためである。
【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、ヒケ、ウエルドの成形不良、変形を起こさず
に低コストの金属粉末焼結体を製造することができる金
属粉末射出成形方法およびその成形物を提供することを
目的とする。
のであり、ヒケ、ウエルドの成形不良、変形を起こさず
に低コストの金属粉末焼結体を製造することができる金
属粉末射出成形方法およびその成形物を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のように構成した。請求項１の金属粉
末射出成形方法は、金属粉末とワックスを含む有機バイ
ンダーとを混練した金属粉末射出成形用成形組成物を金
型内に射出し、前記組成物が充填されたキャビティ内に
ピン等を突出して射出成形品に穴や溝を形成したり、ゲ
ート処理を行った後、射出成形品を金型より取り出して
グリーンパーツとし、このグリーンパーツを脱脂してブ
ラウンパーツとし、更にこのブラウンパーツを焼結して
焼結体を得る金属粉末射出成形方法において、金属粉末
射出成形用成形組成物が金型内に射出されてから射出成
形品が金型内から取り出される１サイクルの間に、金型
の温度を一時的に少なくともワックス成分の融点以上に
昇温してからピン等の凸状部材をキャビティ内に突出す
ることとした。
に、本発明は以下のように構成した。請求項１の金属粉
末射出成形方法は、金属粉末とワックスを含む有機バイ
ンダーとを混練した金属粉末射出成形用成形組成物を金
型内に射出し、前記組成物が充填されたキャビティ内に
ピン等を突出して射出成形品に穴や溝を形成したり、ゲ
ート処理を行った後、射出成形品を金型より取り出して
グリーンパーツとし、このグリーンパーツを脱脂してブ
ラウンパーツとし、更にこのブラウンパーツを焼結して
焼結体を得る金属粉末射出成形方法において、金属粉末
射出成形用成形組成物が金型内に射出されてから射出成
形品が金型内から取り出される１サイクルの間に、金型
の温度を一時的に少なくともワックス成分の融点以上に
昇温してからピン等の凸状部材をキャビティ内に突出す
ることとした。
【０００６】請求項２の金属粉末射出成形方法は、請求
項１にあって、金属粉末射出成形用成形組成物が金型内
に射出されてから射出成形品が金型内から取り出される
１サイクルの間に、金型の温度を一時的に有機バインダ
ー成分の最も高い熱変形温度以上に昇温してからピン等
の凸状部材をキャビティ内に突出することとした。
項１にあって、金属粉末射出成形用成形組成物が金型内
に射出されてから射出成形品が金型内から取り出される
１サイクルの間に、金型の温度を一時的に有機バインダ
ー成分の最も高い熱変形温度以上に昇温してからピン等
の凸状部材をキャビティ内に突出することとした。
【０００７】請求項３の成形物は、請求項１または請求
項２記載の金属粉末射出成形方法により穴、溝あるいは
ゲート処理を施して構成した。
項２記載の金属粉末射出成形方法により穴、溝あるいは
ゲート処理を施して構成した。
【０００８】本発明の請求項１〜３の作用を説明する。
ＭＩＭ用コンパウンドは金属微粉末と有機バインダーを
特定の配合比率で混練したものであり、有機バインダー
には射出成形性を向上するための滑剤、配合剤、可塑剤
として複数の成分が含まれている。そして、コンパウン
ドは金属微粉末を含有しているため流動性が悪く、流動
性を向上させるために滑剤としてワックスを含んでいる
ことが殆どであり、中にはワックスが主成分であり、ワ
ックスの配合割合が最も大きいコンパウンドも多く存在
する。従って、これらのコンパウンドは、プラスチック
材料に比べて非常に脆く、柔らかいことがその特徴であ
り、金型内部で完全に固化した後でも押圧により圧縮す
ることは可能である。
ＭＩＭ用コンパウンドは金属微粉末と有機バインダーを
特定の配合比率で混練したものであり、有機バインダー
には射出成形性を向上するための滑剤、配合剤、可塑剤
として複数の成分が含まれている。そして、コンパウン
ドは金属微粉末を含有しているため流動性が悪く、流動
性を向上させるために滑剤としてワックスを含んでいる
ことが殆どであり、中にはワックスが主成分であり、ワ
ックスの配合割合が最も大きいコンパウンドも多く存在
する。従って、これらのコンパウンドは、プラスチック
材料に比べて非常に脆く、柔らかいことがその特徴であ
り、金型内部で完全に固化した後でも押圧により圧縮す
ることは可能である。
【０００９】しかし、ＭＩＭにおいては、脱脂、焼結に
より有機成分を除去して最終的には金属のみになるた
め、圧縮等により局部的に金属粉末密度が高くなってし
まった部分が変形したり、加えられた歪みが加熱により
開放された時に変形を生じさせるのである。これらの変
形を生じさせずに圧縮や不要部の押し込みを行うには、
金型内部で製品が保持されている間に充分なアニールを
行ったり、圧縮や押し込みを行っても金属粉末を充分均
一に分散させなければならない。その方法としては、例
えば図１に示すような箱形状の成形物を製造する場合、
先ずコンパウンドを射出成形機にて可塑化し、金型内に
射出、保圧を行う。この場合、通常ＭＩＭで行われてい
るように金型温度は４０℃前後である。保圧終了後、キ
ャビティ部の温度を少なくともワックスの融点以上に上
昇させる（請求項１）と、キャビティ内に充填されたコ
ンパウンドは軟化し、この際好ましくは有機バインダー
として含まれている成分中で、最も熱変形温度の高い成
分の熱変形温度以上に金型温度を上昇させる（請求項
２）ことでキャビティ内のコンパウンドは完全に半溶融
状態となる。この後、半溶融状態の射出成形品に図１に
示す成形物のＡ部（穴部）を形成するピンをキャビティ
部に押し込み、押圧すると、このピンに押し退けられた
コンパウンドはキャビティ全体に広がる。そして、この
後にキャビティ部の温度を元の温度（４０℃前後）に下
げると、キャビティ内のコンパウンドは金属粉末がほぼ
均一に分散した状態で再び固化し、金型から射出成形品
を取り出すことが可能となる。このようにして得られた
グリーンパーツは、所定の条件にて脱脂、焼結を行う
と、金属粉末の局部的な高密度化や圧力歪みによる変形
を起こさずに、ウエルドやヒケのない金属粉末焼結体を
製造することが可能になる。又、本方法により、図２に
示すようなジャンプゲート形式のゲート部Ｇを射出成形
品に押し込んでも、ゲート部Ｇの押し込みに伴った変形
を起こさずにゲート処理を行うことが可能になる。な
お、射出成形品へのピン等の押し込み、押圧は油圧ポン
プ等の押圧装置を用いれば良く、その金型の構成概略を
図３に示し、簡単に説明する。
より有機成分を除去して最終的には金属のみになるた
め、圧縮等により局部的に金属粉末密度が高くなってし
まった部分が変形したり、加えられた歪みが加熱により
開放された時に変形を生じさせるのである。これらの変
形を生じさせずに圧縮や不要部の押し込みを行うには、
金型内部で製品が保持されている間に充分なアニールを
行ったり、圧縮や押し込みを行っても金属粉末を充分均
一に分散させなければならない。その方法としては、例
えば図１に示すような箱形状の成形物を製造する場合、
先ずコンパウンドを射出成形機にて可塑化し、金型内に
射出、保圧を行う。この場合、通常ＭＩＭで行われてい
るように金型温度は４０℃前後である。保圧終了後、キ
ャビティ部の温度を少なくともワックスの融点以上に上
昇させる（請求項１）と、キャビティ内に充填されたコ
ンパウンドは軟化し、この際好ましくは有機バインダー
として含まれている成分中で、最も熱変形温度の高い成
分の熱変形温度以上に金型温度を上昇させる（請求項
２）ことでキャビティ内のコンパウンドは完全に半溶融
状態となる。この後、半溶融状態の射出成形品に図１に
示す成形物のＡ部（穴部）を形成するピンをキャビティ
部に押し込み、押圧すると、このピンに押し退けられた
コンパウンドはキャビティ全体に広がる。そして、この
後にキャビティ部の温度を元の温度（４０℃前後）に下
げると、キャビティ内のコンパウンドは金属粉末がほぼ
均一に分散した状態で再び固化し、金型から射出成形品
を取り出すことが可能となる。このようにして得られた
グリーンパーツは、所定の条件にて脱脂、焼結を行う
と、金属粉末の局部的な高密度化や圧力歪みによる変形
を起こさずに、ウエルドやヒケのない金属粉末焼結体を
製造することが可能になる。又、本方法により、図２に
示すようなジャンプゲート形式のゲート部Ｇを射出成形
品に押し込んでも、ゲート部Ｇの押し込みに伴った変形
を起こさずにゲート処理を行うことが可能になる。な
お、射出成形品へのピン等の押し込み、押圧は油圧ポン
プ等の押圧装置を用いれば良く、その金型の構成概略を
図３に示し、簡単に説明する。
【００１０】１は固定側型板で、固定側取付板２に固着
されている。３は可動側型板で、スペーサブロック４を
介して可動側取付板５に固着され、固定側型板１に対し
て接近・離反可能に対向配置されている。可動側型板３
と可動側取付板５の間には、エジェクタ板６が配置され
ており、このエジェクタ板６に一端を固定したスプルロ
ックピン７が可動側型板３内に摺動可能に配置されてい
る。固定側型板１に貫設したスルプ８には、型締めの際
に形成されるキャビティ９がランナー、ゲートを介して
連通されている。前記固定側型板１内には、キャビティ
９と対応する位置に、キャビティ９内に充填されたコン
パウンド１０に穴部（例えば、図１に示すようなＡ部）
を成形するピン１１がキャビティ９に対して出没可能に
設けられている。ピン１１は、固定側型板１内に設けた
油圧シリンダ１２により可動され、キャビティ９内のコ
ンパウンド１０を押圧し、穴部Ａを有する所望形状の射
出成形品を成形するように構成されている。射出成形品
は、型開きしてキャビティ９から取り出され、その後に
射出成形品を脱脂、焼結し、焼結体からなる成形物が得
られる。
されている。３は可動側型板で、スペーサブロック４を
介して可動側取付板５に固着され、固定側型板１に対し
て接近・離反可能に対向配置されている。可動側型板３
と可動側取付板５の間には、エジェクタ板６が配置され
ており、このエジェクタ板６に一端を固定したスプルロ
ックピン７が可動側型板３内に摺動可能に配置されてい
る。固定側型板１に貫設したスルプ８には、型締めの際
に形成されるキャビティ９がランナー、ゲートを介して
連通されている。前記固定側型板１内には、キャビティ
９と対応する位置に、キャビティ９内に充填されたコン
パウンド１０に穴部（例えば、図１に示すようなＡ部）
を成形するピン１１がキャビティ９に対して出没可能に
設けられている。ピン１１は、固定側型板１内に設けた
油圧シリンダ１２により可動され、キャビティ９内のコ
ンパウンド１０を押圧し、穴部Ａを有する所望形状の射
出成形品を成形するように構成されている。射出成形品
は、型開きしてキャビティ９から取り出され、その後に
射出成形品を脱脂、焼結し、焼結体からなる成形物が得
られる。
【００１１】
［発明の実施の形態１］本発明の実施の形態１を図４〜
図６に基づいて説明する。図４は本実施の形態により成
形した射出成形品を示し、図４（ａ）は左側面図、図４
（ｂ）は断面図、図５は本実施の形態に用いる金型を示
す断面図、図６は本実施の形態で製造した成形物を示す
断面図である。
図６に基づいて説明する。図４は本実施の形態により成
形した射出成形品を示し、図４（ａ）は左側面図、図４
（ｂ）は断面図、図５は本実施の形態に用いる金型を示
す断面図、図６は本実施の形態で製造した成形物を示す
断面図である。
【００１２】本実施の形態で用いた金型は、図３の金型
と同様に構成されており、同一構成部分には同一番号を
付してその説明は省略する。なお、図中１３で示すの
は、一端がエジェクタ板６に固定されたエジェクタピン
である。
と同様に構成されており、同一構成部分には同一番号を
付してその説明は省略する。なお、図中１３で示すの
は、一端がエジェクタ板６に固定されたエジェクタピン
である。
【００１３】本実施の形態では、コンパウンド１０とし
て平均粒径８μｍのＳＵＳ３１６Ｌの水アトマイズ粉１
００重量部に対して、パラフィンワックス、ポリスチレ
ン（ＰＳ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリル樹脂（ＰＭＭ
Ａ）を成分とした有機バインダー１１重量部を混練した
物を使用し、図４に示す楕円形状の穴部Ｂを有する射出
成形品を成形した。
て平均粒径８μｍのＳＵＳ３１６Ｌの水アトマイズ粉１
００重量部に対して、パラフィンワックス、ポリスチレ
ン（ＰＳ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリル樹脂（ＰＭＭ
Ａ）を成分とした有機バインダー１１重量部を混練した
物を使用し、図４に示す楕円形状の穴部Ｂを有する射出
成形品を成形した。
【００１４】成形条件として、射出成形機のシリンダー
温度を１６０℃、金型の通常温度を４０℃とした。コン
パウンド１０をキャビティ９内に射出し、保圧完了後、
キャビティ９部の温度をパラフィンワックスの融点以上
である６０℃まで昇温し、製品の穴部Ｂを形成するピン
１１を金型内部に組み込まれた油圧ポンプ（油圧シリン
ダ）１２にてキャビティ９内に押し込んだ後、キャビテ
ィ９部の温度を再び４０℃まで下げ、コンパウンド１０
が充分固化してから射出成形品を金型から取り出し、グ
リーンパーツを得た。この後、このグリーンパーツを３
４０℃まで昇温して脱脂を行ってブラウンパーツを得、
更に、このブラウンパーツを焼結炉にて１０００℃まで
１０-5Ｔｏｒｒの真空下で、それ以降は１３２０℃まで
５ＴｏｒｒのＡｒ雰囲気下で焼結した後、その焼結体に
バレル研磨を行って図６に示す成形物１５を得、この成
形物１５を製品として形状の測定を行った。その結果、
図６および表１に示すように、製品には変形かつウエル
ドの発生がなかった。
温度を１６０℃、金型の通常温度を４０℃とした。コン
パウンド１０をキャビティ９内に射出し、保圧完了後、
キャビティ９部の温度をパラフィンワックスの融点以上
である６０℃まで昇温し、製品の穴部Ｂを形成するピン
１１を金型内部に組み込まれた油圧ポンプ（油圧シリン
ダ）１２にてキャビティ９内に押し込んだ後、キャビテ
ィ９部の温度を再び４０℃まで下げ、コンパウンド１０
が充分固化してから射出成形品を金型から取り出し、グ
リーンパーツを得た。この後、このグリーンパーツを３
４０℃まで昇温して脱脂を行ってブラウンパーツを得、
更に、このブラウンパーツを焼結炉にて１０００℃まで
１０-5Ｔｏｒｒの真空下で、それ以降は１３２０℃まで
５ＴｏｒｒのＡｒ雰囲気下で焼結した後、その焼結体に
バレル研磨を行って図６に示す成形物１５を得、この成
形物１５を製品として形状の測定を行った。その結果、
図６および表１に示すように、製品には変形かつウエル
ドの発生がなかった。
【００１５】
【表１】
【００１６】本発明の実施の形態１によれば、変形かつ
ウエルドのない焼結体からなる成形物を製造することが
できた。
ウエルドのない焼結体からなる成形物を製造することが
できた。
【００１７】［発明の実施の形態２］本発明の実施の形
態２を図４、図５および図７に基づいて説明する。本実
施の形態では、前記実施の形態１と同様の金型を用い、
実施の形態１と同様の射出成形品から成形物を製造し
た。
態２を図４、図５および図７に基づいて説明する。本実
施の形態では、前記実施の形態１と同様の金型を用い、
実施の形態１と同様の射出成形品から成形物を製造し
た。
【００１８】本実施の形態では、コンパウンド１０とし
て平均粒径８μｍのＳＵＳ３１６Ｌガスアトマイズ粉１
００重量部に対して、パラフィンワックス、ポリスチレ
ン（ＰＳ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリル樹脂（ＰＭＭ
Ａ）を成分とした有機バインダー７重量部を混練した物
を使用し、図４に示す楕円形状の穴部Ｂを有する射出成
形品を成形した。
て平均粒径８μｍのＳＵＳ３１６Ｌガスアトマイズ粉１
００重量部に対して、パラフィンワックス、ポリスチレ
ン（ＰＳ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリル樹脂（ＰＭＭ
Ａ）を成分とした有機バインダー７重量部を混練した物
を使用し、図４に示す楕円形状の穴部Ｂを有する射出成
形品を成形した。
【００１９】成形条件としては、本実施の形態で用いる
コンパウンド１０は有機バインダーの配合比率が低いた
め、射出成形機のシリンダー温度を１６０℃、金型の通
常温度を４３℃とし、コンパウンド１０をキャビティ９
内に射出し、保圧完了後、コンパウンド１０成分のうち
熱変形温度が最も高い成分はＰＰ（約１２０℃）である
ため、キャビティ９部の温度を１３０℃に昇温し、製品
の穴部Ｂを形成するピン１１を金型内部に組み込まれた
油圧ポンプ１２にてキャビティ９内に押し込んだ。その
後、キャビティ９部の温度を再び４３℃まで下げ、コン
パウンド１０が充分固化してから射出成形品を金型から
取り出し、グリーンパーツを得た。この後、グリーンパ
ーツを前記実施の形態１と同様の条件にて脱脂、焼結、
バレル研磨を行い、図７に示す成形物２０を得、この成
形物２０を製品として形状の測定を行った。その結果、
図７および表１に示すように、製品には変形かつウエル
ドの発生がなかった。
コンパウンド１０は有機バインダーの配合比率が低いた
め、射出成形機のシリンダー温度を１６０℃、金型の通
常温度を４３℃とし、コンパウンド１０をキャビティ９
内に射出し、保圧完了後、コンパウンド１０成分のうち
熱変形温度が最も高い成分はＰＰ（約１２０℃）である
ため、キャビティ９部の温度を１３０℃に昇温し、製品
の穴部Ｂを形成するピン１１を金型内部に組み込まれた
油圧ポンプ１２にてキャビティ９内に押し込んだ。その
後、キャビティ９部の温度を再び４３℃まで下げ、コン
パウンド１０が充分固化してから射出成形品を金型から
取り出し、グリーンパーツを得た。この後、グリーンパ
ーツを前記実施の形態１と同様の条件にて脱脂、焼結、
バレル研磨を行い、図７に示す成形物２０を得、この成
形物２０を製品として形状の測定を行った。その結果、
図７および表１に示すように、製品には変形かつウエル
ドの発生がなかった。
【００２０】本発明の実施の形態２によれば、変形かつ
ウエルドのない焼結体からなる成形物を製造することが
できた。
ウエルドのない焼結体からなる成形物を製造することが
できた。
【００２１】［発明の実施の形態３］本発明の実施の形
態を図８〜図１０に基づいて説明する。図８は本実施の
形態により成形した射出成形品を示す斜視図、図９は本
実施に形態に用いる金型の一部（図８のＣ矢視）を示す
断面図、図１０は本実施の形態製造した成形物（図８の
Ｃ矢視）を示す図である。
態を図８〜図１０に基づいて説明する。図８は本実施の
形態により成形した射出成形品を示す斜視図、図９は本
実施に形態に用いる金型の一部（図８のＣ矢視）を示す
断面図、図１０は本実施の形態製造した成形物（図８の
Ｃ矢視）を示す図である。
【００２２】本実施の形態では、コンパウンドとして平
均粒径８μｍのＳＵＳ６３０のガスアトマイズ粉１００
重量部に対して、パラフィンワックス、ポリスチレン
（ＰＳ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、
フタル酸エステル、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を成分と
した有機バインダー７重量部を混練した物を使用し、図
８に示す射出成形品を成形した。
均粒径８μｍのＳＵＳ６３０のガスアトマイズ粉１００
重量部に対して、パラフィンワックス、ポリスチレン
（ＰＳ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、
フタル酸エステル、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を成分と
した有機バインダー７重量部を混練した物を使用し、図
８に示す射出成形品を成形した。
【００２３】この射出成形品のゲート形式はジャンプゲ
ート（オーバーラップゲート）であり、成形条件とし
て、射出成形機のシリンダー温度を１６０℃、金型温度
を４３℃とし、コンパウンドをキャビティ９内に射出
し、保圧完了後、コンパウンド成分のうち熱変形温度が
最も高い成分はＰＭＭＡ（約１００℃）であるため、キ
ャビティ９部の温度を１１０℃に昇温し、金型内部に組
み込まれた油圧ポンプ１２にてピン３１をキャビティ９
の方向に押圧し、製品のゲート部３２を製品部に押し込
み、金型内部でゲート処理を行った後、キャビティ９部
を再び４３℃に下げ、コンパウンドを充分固化させて射
出成形品をから金型から取り出し、グリーンパーツを得
た。この時、キャビティ部とスプルランナー部は金型内
でのゲート処理により既に切断されている。この後、こ
のグリーンパーツを前記実施の形態１、２と同様の条件
にて脱脂、焼結を行った。そして、得た焼結体に焼入処
理を施した後、バレル研磨を行い、成形物を製品として
形状の測定を行った。その結果図１０および前記表１に
示すように、製品には変形かつゲート残りの発生がなか
った。
ート（オーバーラップゲート）であり、成形条件とし
て、射出成形機のシリンダー温度を１６０℃、金型温度
を４３℃とし、コンパウンドをキャビティ９内に射出
し、保圧完了後、コンパウンド成分のうち熱変形温度が
最も高い成分はＰＭＭＡ（約１００℃）であるため、キ
ャビティ９部の温度を１１０℃に昇温し、金型内部に組
み込まれた油圧ポンプ１２にてピン３１をキャビティ９
の方向に押圧し、製品のゲート部３２を製品部に押し込
み、金型内部でゲート処理を行った後、キャビティ９部
を再び４３℃に下げ、コンパウンドを充分固化させて射
出成形品をから金型から取り出し、グリーンパーツを得
た。この時、キャビティ部とスプルランナー部は金型内
でのゲート処理により既に切断されている。この後、こ
のグリーンパーツを前記実施の形態１、２と同様の条件
にて脱脂、焼結を行った。そして、得た焼結体に焼入処
理を施した後、バレル研磨を行い、成形物を製品として
形状の測定を行った。その結果図１０および前記表１に
示すように、製品には変形かつゲート残りの発生がなか
った。
【００２４】本実施の形態３によれば、変形かつゲート
残りのない焼結体からなる成形物を製造することができ
た。
残りのない焼結体からなる成形物を製造することができ
た。
【００２５】［比較例１］本発明の実施の形態１の方法
において、キャビティ温度を変化させず、４０℃のまま
でコンパウンド１０にピン１１を押し込んで穴部Ｂを形
成した後、実施の形態１と同様の加工を行い、焼結体か
らなる成形物を製品として形状の測定を行った。
において、キャビティ温度を変化させず、４０℃のまま
でコンパウンド１０にピン１１を押し込んで穴部Ｂを形
成した後、実施の形態１と同様の加工を行い、焼結体か
らなる成形物を製品として形状の測定を行った。
【００２６】その結果、比較例１では、グリーンパー
ツ、ブラウンパーツでは確認されなかったが、図１１お
よび表１に示すように、焼結体において穴Ｂ部の底面に
０．０２ｍｍの膨れが発生していることが確認された。
これは、コンパウンド１０にピン１１を押し込んで穴部
Ｂを形成する際に、コンパウンド１０における穴部Ｂの
底面付近が他の部分よりも金属粉末密度が高くなったた
め、焼結時の収縮率が他の部分と異なったために生じた
ものである。
ツ、ブラウンパーツでは確認されなかったが、図１１お
よび表１に示すように、焼結体において穴Ｂ部の底面に
０．０２ｍｍの膨れが発生していることが確認された。
これは、コンパウンド１０にピン１１を押し込んで穴部
Ｂを形成する際に、コンパウンド１０における穴部Ｂの
底面付近が他の部分よりも金属粉末密度が高くなったた
め、焼結時の収縮率が他の部分と異なったために生じた
ものである。
【００２７】［比較例２］本発明の実施の形態２の方法
において、キャビティ温度を変化させず、４３℃のまま
でコンパウンド１０にピン１１を押し込んで穴部Ｂを形
成した後、実施の形態２と同様の加工を行い、焼結体か
らなる成形物を製品として形状の測定を行った。
において、キャビティ温度を変化させず、４３℃のまま
でコンパウンド１０にピン１１を押し込んで穴部Ｂを形
成した後、実施の形態２と同様の加工を行い、焼結体か
らなる成形物を製品として形状の測定を行った。
【００２８】その結果、比較例２では、コンパウンド１
０にピン１１を所定の位置まで完全に押し込むことがで
きず、図１２および表１に示すように、穴Ｂ部の深さが
実施の形態２の方法よりも０．１ｍｍ程浅いことがグリ
ーンパーツで確認された。又、脱脂、焼結後は比較例１
と同様、穴部Ｂの底面に膨らみが発生した。これも比較
例１と同じく、ピン１１を押し込んで穴部Ｂを形成した
際に穴部Ｂの底面付近が他の部分よりも金属粉末密度が
高くなったことと、入りきらないピン１１を無理に押し
込もうとする力のため、成形品に内部歪みが生じ、脱
脂、焼結により内部歪みが開放されて変形したものであ
る。
０にピン１１を所定の位置まで完全に押し込むことがで
きず、図１２および表１に示すように、穴Ｂ部の深さが
実施の形態２の方法よりも０．１ｍｍ程浅いことがグリ
ーンパーツで確認された。又、脱脂、焼結後は比較例１
と同様、穴部Ｂの底面に膨らみが発生した。これも比較
例１と同じく、ピン１１を押し込んで穴部Ｂを形成した
際に穴部Ｂの底面付近が他の部分よりも金属粉末密度が
高くなったことと、入りきらないピン１１を無理に押し
込もうとする力のため、成形品に内部歪みが生じ、脱
脂、焼結により内部歪みが開放されて変形したものであ
る。
【００２９】［比較例３］本発明の実施の形態３の方法
において、キャビティ温度を変化させず、４３℃のまま
で同様の加工を行い、これを製品として形状の測定を行
った。その結果、比較例３では、実施の形態３の方法に
比べ、図１３および表１に示すように、ゲート部に凸部
（高さ０．０５ｍｍ）が残り、脱脂、焼結後のゲート部
付近に変形が認められた。ゲート部の凸部は、使用した
コンパウンドは有機バインダーの配合率が低く、キャビ
ティ内で固化した状態で押し込もうとしたために生じた
ものであり、脱脂、焼結後の変形Ｄは比較例２と同様の
原因によるものである。
において、キャビティ温度を変化させず、４３℃のまま
で同様の加工を行い、これを製品として形状の測定を行
った。その結果、比較例３では、実施の形態３の方法に
比べ、図１３および表１に示すように、ゲート部に凸部
（高さ０．０５ｍｍ）が残り、脱脂、焼結後のゲート部
付近に変形が認められた。ゲート部の凸部は、使用した
コンパウンドは有機バインダーの配合率が低く、キャビ
ティ内で固化した状態で押し込もうとしたために生じた
ものであり、脱脂、焼結後の変形Ｄは比較例２と同様の
原因によるものである。
【００３０】上記結果から、射出成形時にキャビティ温
度を一時的に昇温することによりウエルドやヒケのない
焼結部品を変形させることなく製造することが可能であ
ることの効果は明らかである。なお、キャビティ温度を
昇温する方法としては、２台の金型温調装置を使用し、
１台は通常の温調用として温度設定し、もう１台はキャ
ビティ温調用としてそれぞれの実施の形態に示したキャ
ビティ温度に温調し得るように温度設定を行い、成形時
の保圧終了信号を成形機から受けたことにより一定時間
中だけキャビティ部が温調されるようにした。
度を一時的に昇温することによりウエルドやヒケのない
焼結部品を変形させることなく製造することが可能であ
ることの効果は明らかである。なお、キャビティ温度を
昇温する方法としては、２台の金型温調装置を使用し、
１台は通常の温調用として温度設定し、もう１台はキャ
ビティ温調用としてそれぞれの実施の形態に示したキャ
ビティ温度に温調し得るように温度設定を行い、成形時
の保圧終了信号を成形機から受けたことにより一定時間
中だけキャビティ部が温調されるようにした。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を得ること
ができる。請求項１、２の発明によれば、ヒケ、ウエル
ドを発生させることなく、又、変形のない金属粉末焼結
体を製造することが可能でになる。又、ヒケ、ウエル
ド、変形の問題が生じないため、これら問題点を生じさ
せないようにするために行う後加工を焼結後に行ったり
する必要がなくなるため、製品コストを低減することが
可能となる。請求項３の発明によれば、ヒケ、ウエルド
の発生がなく、又、変形のない金属粉末焼結体からなる
穴、溝等を有する成形物を得ることができる。
ができる。請求項１、２の発明によれば、ヒケ、ウエル
ドを発生させることなく、又、変形のない金属粉末焼結
体を製造することが可能でになる。又、ヒケ、ウエル
ド、変形の問題が生じないため、これら問題点を生じさ
せないようにするために行う後加工を焼結後に行ったり
する必要がなくなるため、製品コストを低減することが
可能となる。請求項３の発明によれば、ヒケ、ウエルド
の発生がなく、又、変形のない金属粉末焼結体からなる
穴、溝等を有する成形物を得ることができる。
【図１】本発明で製造する成形物を例示的に示す斜視図
である。
である。
【図２】本発明で製造する成形物を例示的に示す斜視図
である。
である。
【図３】本発明に用いる金型を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１、２における射出成形品
を示し、図４（ａ）は左側面図、図４（ｂ）は断面図で
ある。
を示し、図４（ａ）は左側面図、図４（ｂ）は断面図で
ある。
【図５】本発明の実施の形態１、２に用いる金型を示す
断面図である。
断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１の方法により製造した成
形物を示す断面図である。
形物を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２の方法により製造した成
形物を示す断面図である。
形物を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３における射出成形品を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態３に用いる金型を示す断面
図である。
図である。
【図１０】本発明の実施の形態３の方法により製造した
成形物を図８のＣ方向から見た図である。
成形物を図８のＣ方向から見た図である。
【図１１】比較例１で製造した成形物を示す断面図であ
る。
る。
【図１２】比較例２で製造した成形物を示す断面図であ
る。
る。
【図１３】比較例３で製造した成形物のゲート部を示す
図である。
図である。
９ キャビティ １０ コンパウンド １１ ピン １２ 油圧シリンダ（油圧ポンプ） １５、２０、３０ 成形物 Ａ、Ｂ 穴 Ｇ ゲート
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 91:00 103:06
Claims (3)
- 【請求項１】 金属粉末とワックスを含む有機バインダ
ーとを混練した金属粉末射出成形用成形組成物を金型内
に射出し、前記組成物が充填されたキャビティ内にピン
等を突出して射出成形品に穴や溝を形成したり、ゲート
処理を行った後、射出成形品を金型より取り出してグリ
ーンパーツとし、このグリーンパーツを脱脂してブラウ
ンパーツとし、更にこのブラウンパーツを焼結して焼結
体を得る金属粉末射出成形方法において、金属粉末射出
成形用成形組成物が金型内に射出されてから射出成形品
が金型内から取り出される１サイクルの間に、金型の温
度を一時的に少なくともワックス成分の融点以上に昇温
してからピン等の凸状部材をキャビティ内に突出するこ
とを特徴とする金属粉末射出成形方法。 - 【請求項２】 金属粉末射出成形用成形組成物が金型内
に射出されてから射出成形品が金型内から取り出される
１サイクルの間に、金型の温度を一時的に有機バインダ
ー成分の最も高い熱変形温度以上に昇温してからピン等
の凸状部材をキャビティ内に突出することを特徴とする
請求項１記載の金属粉末射出成形方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の成形方法
により穴、溝あるいはゲート処理を施して構成したこと
を特徴とする成形物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24913495A JPH0987702A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 金属粉末射出成形方法および成形物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24913495A JPH0987702A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 金属粉末射出成形方法および成形物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0987702A true JPH0987702A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17188440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24913495A Withdrawn JPH0987702A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 金属粉末射出成形方法および成形物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0987702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112808999A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-18 | 深圳市鑫迪科技有限公司 | 一种可改善金属注射成型产品表面异色的烧结工艺 |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP24913495A patent/JPH0987702A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112808999A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-18 | 深圳市鑫迪科技有限公司 | 一种可改善金属注射成型产品表面异色的烧结工艺 |
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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: 20021203 |