JPH10217219A - 微小貫通孔付セラミック焼成体及びその製造方法 - Google Patents
微小貫通孔付セラミック焼成体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH10217219A JPH10217219A JP9022645A JP2264597A JPH10217219A JP H10217219 A JPH10217219 A JP H10217219A JP 9022645 A JP9022645 A JP 9022645A JP 2264597 A JP2264597 A JP 2264597A JP H10217219 A JPH10217219 A JP H10217219A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole
- minute
- diameter
- holes
- ceramic
- 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- Withdrawn
Links
Landscapes
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
- Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Moulds, Cores, Or Mandrels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直径２００μｍ以下の微小貫通孔を有するセ
ラミック焼成体及びそのような焼成体を、効率良く、低
コストで製造する方法を提供する。 【解決手段】 微小貫通孔を有するセラミック焼成体
を、セラミック予備成形体に上記微小貫通孔の直径より
大きな直径を有する下穴を形成する第一工程、上記下穴
に、所定の直径を有する線状有機物を挿入する第二工
程、上記予備成形体を弾性材料にて被覆して、静水圧プ
レスを行う第三工程、予備成形体を大気雰囲気中で仮焼
し、線状有機物を燃焼消失させる第四工程及び上記第四
工程にて得られた仮焼体に本焼成を施す第五工程により
製造する。
ラミック焼成体及びそのような焼成体を、効率良く、低
コストで製造する方法を提供する。 【解決手段】 微小貫通孔を有するセラミック焼成体
を、セラミック予備成形体に上記微小貫通孔の直径より
大きな直径を有する下穴を形成する第一工程、上記下穴
に、所定の直径を有する線状有機物を挿入する第二工
程、上記予備成形体を弾性材料にて被覆して、静水圧プ
レスを行う第三工程、予備成形体を大気雰囲気中で仮焼
し、線状有機物を燃焼消失させる第四工程及び上記第四
工程にて得られた仮焼体に本焼成を施す第五工程により
製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、溶融金属押出口
金、高圧燃料噴射ノズル、線引ダイス、熱電対の測温用
穴等として用いられる微小貫通孔付セラミック焼成体に
関する。
金、高圧燃料噴射ノズル、線引ダイス、熱電対の測温用
穴等として用いられる微小貫通孔付セラミック焼成体に
関する。
【０００２】
【従来の技術】 微小貫通孔を有するセラミック焼成体
は、溶融金属押出口金を初めとして、高圧燃料噴射ノズ
ル、線引ダイス、熱電対の測温用穴等の広範な用途に用
いられている。特に、溶融金属押出口金はアルミニウ
ム、亜鉛、金、銀等の金属を直径１００μｍ以下の繊維
状の形状に加工する際に用いられるものであり、図２に
示すように、高温にて溶融した金属２を、数百μｍの貫
通孔３を有する口金１より高圧にて押し出すことによ
り、溶融金属を繊維状の形状に加工する。このような口
金１の材質としては、長い間、ステンレス等の耐食性の
大きい金属材料が用いられてきたが、アルミニウム等の
溶融金属は腐食性が非常に高く、短時間で腐食が進み、
押出用の貫通孔３の直径が大きくなるため、頻繁に口金
を交換する必要があった。
は、溶融金属押出口金を初めとして、高圧燃料噴射ノズ
ル、線引ダイス、熱電対の測温用穴等の広範な用途に用
いられている。特に、溶融金属押出口金はアルミニウ
ム、亜鉛、金、銀等の金属を直径１００μｍ以下の繊維
状の形状に加工する際に用いられるものであり、図２に
示すように、高温にて溶融した金属２を、数百μｍの貫
通孔３を有する口金１より高圧にて押し出すことによ
り、溶融金属を繊維状の形状に加工する。このような口
金１の材質としては、長い間、ステンレス等の耐食性の
大きい金属材料が用いられてきたが、アルミニウム等の
溶融金属は腐食性が非常に高く、短時間で腐食が進み、
押出用の貫通孔３の直径が大きくなるため、頻繁に口金
を交換する必要があった。
【０００３】 そのため、近年においては、口金の材質
として、ステンレス等よりも耐食性に優れるセラミック
スが用いられているが、セラミックスは金属材料と比べ
て硬く、又、塑性加工ができないため、ドリル等を用い
た機械加工により直径５００μｍ以下の貫通孔を形成す
ることは困難であった。又、超音波を用いて工具を振動
させることにより、砥粒により貫通孔を形成する方法も
知られているが、この方法によっても、直径３００μｍ
以下の貫通孔を形成することは困難であった。
として、ステンレス等よりも耐食性に優れるセラミック
スが用いられているが、セラミックスは金属材料と比べ
て硬く、又、塑性加工ができないため、ドリル等を用い
た機械加工により直径５００μｍ以下の貫通孔を形成す
ることは困難であった。又、超音波を用いて工具を振動
させることにより、砥粒により貫通孔を形成する方法も
知られているが、この方法によっても、直径３００μｍ
以下の貫通孔を形成することは困難であった。
【０００４】 このため、セラミックスに貫通孔を形成
する方法としては、金属又は有機物から成る繊維状の芯
線を設置した金型を用いて、芯線を埋め込んだセラミッ
ク成形体を作成し、成形後に芯線を抜き取ったり、又は
芯線を大気中で焼失させることにより、貫通孔を形成す
る方法が行われている。
する方法としては、金属又は有機物から成る繊維状の芯
線を設置した金型を用いて、芯線を埋め込んだセラミッ
ク成形体を作成し、成形後に芯線を抜き取ったり、又は
芯線を大気中で焼失させることにより、貫通孔を形成す
る方法が行われている。
【０００５】 例えば、特開昭６０−４００４号公報及
び特開昭６０−６４０６号公報には、このような金型を
用いてセラミック成形体を製造する方法が開示されてい
る。
び特開昭６０−６４０６号公報には、このような金型を
用いてセラミック成形体を製造する方法が開示されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上記
の公報に開示されている方法では、直径２００μｍ以下
の貫通孔を形成することはできるものの、成形を行う度
に、微小な芯線を金型に設置する必要があるため、作業
が煩雑となり、生産効率の向上を図ることができないと
いう問題があった。又、用いる芯線の直径、貫通孔の形
成位置及び設ける貫通孔の数により、別々の金型を用意
する必要があり、製造コストの低減を図ることも困難で
あった。さらに、狭い範囲内に多くの貫通孔を形成する
ような場合においては、金型の構造が極めて複雑とな
り、成形原料を充填する際に、芯線間に原料をうまく充
填できず、成形体の密度が大きくばらつくという不都合
がある他、成型時の圧力が不均一となり、焼成後の微小
貫通孔のサイズが不均一になるという不都合もあった。
さらに、芯線を設置した金型により成形を行う場合、プ
レス時の圧力により、固定された芯線の回りを原料が移
動するため、芯線の切断や変形が発生したり、成形され
た貫通孔の周りにプレス時の力によるクラックが生じる
という問題もあった。
の公報に開示されている方法では、直径２００μｍ以下
の貫通孔を形成することはできるものの、成形を行う度
に、微小な芯線を金型に設置する必要があるため、作業
が煩雑となり、生産効率の向上を図ることができないと
いう問題があった。又、用いる芯線の直径、貫通孔の形
成位置及び設ける貫通孔の数により、別々の金型を用意
する必要があり、製造コストの低減を図ることも困難で
あった。さらに、狭い範囲内に多くの貫通孔を形成する
ような場合においては、金型の構造が極めて複雑とな
り、成形原料を充填する際に、芯線間に原料をうまく充
填できず、成形体の密度が大きくばらつくという不都合
がある他、成型時の圧力が不均一となり、焼成後の微小
貫通孔のサイズが不均一になるという不都合もあった。
さらに、芯線を設置した金型により成形を行う場合、プ
レス時の圧力により、固定された芯線の回りを原料が移
動するため、芯線の切断や変形が発生したり、成形され
た貫通孔の周りにプレス時の力によるクラックが生じる
という問題もあった。
【０００７】 本発明はかかる状況に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、直径２００μｍ以
下の微小貫通孔を有するセラミック焼成体及びそのよう
な焼成体を、効率良く、低コストで製造する方法を提供
することにある。
のであり、その目的とするところは、直径２００μｍ以
下の微小貫通孔を有するセラミック焼成体及びそのよう
な焼成体を、効率良く、低コストで製造する方法を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 即ち、本発明によれ
ば、微小貫通孔を有するセラミック焼成体の製造方法で
あって、セラミック予備成形体に上記微小貫通孔の直径
より大きな直径を有する下穴を形成する第一工程、上記
下穴に、所定の直径を有する線状有機物を挿入する第二
工程、上記予備成形体を弾性材料にて被覆して、静水圧
プレスを行う第三工程、予備成形体を大気雰囲気中で仮
焼し、線状有機物を燃焼消失させる第四工程及び上記第
四工程にて得られた仮焼体に本焼成を施す第五工程とか
ら成る微小貫通孔付セラミック焼成体の製造方法の製造
方法が提供される。
ば、微小貫通孔を有するセラミック焼成体の製造方法で
あって、セラミック予備成形体に上記微小貫通孔の直径
より大きな直径を有する下穴を形成する第一工程、上記
下穴に、所定の直径を有する線状有機物を挿入する第二
工程、上記予備成形体を弾性材料にて被覆して、静水圧
プレスを行う第三工程、予備成形体を大気雰囲気中で仮
焼し、線状有機物を燃焼消失させる第四工程及び上記第
四工程にて得られた仮焼体に本焼成を施す第五工程とか
ら成る微小貫通孔付セラミック焼成体の製造方法の製造
方法が提供される。
【０００９】 上記の微小貫通孔付セラミック焼成体の
製造方法において、上記溶融金属押出用貫通孔の直径は
５０〜２００μｍであることが好ましい。
製造方法において、上記溶融金属押出用貫通孔の直径は
５０〜２００μｍであることが好ましい。
【００１０】 又、上記の微小貫通孔付セラミック焼成
体の製造方法において、上記下穴の直径ｄ1と上記線状
有機物の直径ｄ2とが下式、 １．５≦ｄ1／ｄ2≦１０ で示される関係を有することが好ましい。
体の製造方法において、上記下穴の直径ｄ1と上記線状
有機物の直径ｄ2とが下式、 １．５≦ｄ1／ｄ2≦１０ で示される関係を有することが好ましい。
【００１１】 又、上記の微小貫通孔付セラミック焼成
体の製造方法において、予備成形の圧力Ｐ1が１００ｋ
ｇ／ｃｍ2以上、１０００ｋｇ／ｃｍ2以下であり、か
つ、Ｐ1と該静水圧プレスの圧力Ｐ2とが下式、 ５＜Ｐ2／Ｐ1＜５０ で示される関係を有することが好ましい。
体の製造方法において、予備成形の圧力Ｐ1が１００ｋ
ｇ／ｃｍ2以上、１０００ｋｇ／ｃｍ2以下であり、か
つ、Ｐ1と該静水圧プレスの圧力Ｐ2とが下式、 ５＜Ｐ2／Ｐ1＜５０ で示される関係を有することが好ましい。
【００１２】 又、本発明によれば、セラミック予備成
形体に設けた下穴に線状有機物を挿入した状態で、上記
予備成形体に静水圧プレスを行い、次いで、線状有機物
を燃焼消失させて成る微小貫通孔付セラミック焼成体が
提供される。
形体に設けた下穴に線状有機物を挿入した状態で、上記
予備成形体に静水圧プレスを行い、次いで、線状有機物
を燃焼消失させて成る微小貫通孔付セラミック焼成体が
提供される。
【００１３】 上記の微小貫通孔付セラミック焼成体に
おいて、上記微小貫通孔の直径は５０〜２００μｍであ
ることが好ましい。
おいて、上記微小貫通孔の直径は５０〜２００μｍであ
ることが好ましい。
【００１４】 又、上記の微小貫通孔付セラミック焼成
体において、上記微小貫通孔の内壁が焼成面であること
が好ましい。
体において、上記微小貫通孔の内壁が焼成面であること
が好ましい。
【００１５】 又、上記の微小貫通孔付セラミック焼成
体は、窒化ケイ素の含有量が６０重量％以上であるセラ
ミックスから成ることが好ましい。さらに、上記の微小
貫通孔付セラミック焼成体は、溶融金属押出口金として
用いるものであってもよい。
体は、窒化ケイ素の含有量が６０重量％以上であるセラ
ミックスから成ることが好ましい。さらに、上記の微小
貫通孔付セラミック焼成体は、溶融金属押出口金として
用いるものであってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】 本発明においては、図１に示す
ように、セラミック予備成形体４に、微小貫通孔の直径
より大きな直径を有する下穴５を形成した後、その下穴
５に、所定の直径を有する線状有機物６を挿入し、予備
成形体４を弾性材料にてコーティングした状態で静水圧
プレスを行い、次いで、予備成形体４を大気雰囲気中で
仮焼して線状有機物６を燃焼消失させ、最後に仮焼体７
に本焼成を施すことにより微小貫通孔付セラミック焼成
体が製造される。静水圧プレスを行うのは、下穴と線状
有機物との間の隙間を無くするためである。
ように、セラミック予備成形体４に、微小貫通孔の直径
より大きな直径を有する下穴５を形成した後、その下穴
５に、所定の直径を有する線状有機物６を挿入し、予備
成形体４を弾性材料にてコーティングした状態で静水圧
プレスを行い、次いで、予備成形体４を大気雰囲気中で
仮焼して線状有機物６を燃焼消失させ、最後に仮焼体７
に本焼成を施すことにより微小貫通孔付セラミック焼成
体が製造される。静水圧プレスを行うのは、下穴と線状
有機物との間の隙間を無くするためである。
【００１７】 本発明においては、貫通孔を設けるため
の芯線を、セラミック予備成形体にドリル等により設け
た下穴の内部に設置するため、直径が異なる貫通孔を形
成したい場合、貫通孔の数や位置を変えたい場合におい
ても、セラミック予備成形体に設ける下穴の数や位置、
あるいは芯線の太さを変えればよく、芯線を金型に設置
する従来の方法のように、貫通孔の数や位置等が変わる
度に新たな金型を準備する必要がない。従って、製造コ
ストの低減を図ることができる。
の芯線を、セラミック予備成形体にドリル等により設け
た下穴の内部に設置するため、直径が異なる貫通孔を形
成したい場合、貫通孔の数や位置を変えたい場合におい
ても、セラミック予備成形体に設ける下穴の数や位置、
あるいは芯線の太さを変えればよく、芯線を金型に設置
する従来の方法のように、貫通孔の数や位置等が変わる
度に新たな金型を準備する必要がない。従って、製造コ
ストの低減を図ることができる。
【００１８】 又、芯線は、セラミック予備成形体に設
けた下穴の中に設置されるため、芯線を金型に設置する
従来の方法に比べ、作業がし易く、生産効率の向上を図
ることができる。
けた下穴の中に設置されるため、芯線を金型に設置する
従来の方法に比べ、作業がし易く、生産効率の向上を図
ることができる。
【００１９】 さらに、狭い範囲内に多くの貫通孔を形
成するような場合においても、芯線を金型に設置する従
来の方法のように、金型の構造が複雑になることがな
く、成形原料を充填する際の充填密度のばらつきや充填
不良という不都合及び成型時の圧力が不均一となること
により貫通孔のサイズが不均一になるのを回避すること
ができる。又、プレス時の圧力による芯線の切断や変形
あるいは貫通孔周囲におけるクラックの発生を防止する
ことができる。
成するような場合においても、芯線を金型に設置する従
来の方法のように、金型の構造が複雑になることがな
く、成形原料を充填する際の充填密度のばらつきや充填
不良という不都合及び成型時の圧力が不均一となること
により貫通孔のサイズが不均一になるのを回避すること
ができる。又、プレス時の圧力による芯線の切断や変形
あるいは貫通孔周囲におけるクラックの発生を防止する
ことができる。
【００２０】 本発明の製造方法において、下穴の直径
ｄ1と線状有機物の直径ｄ2とが下式、 １．５≦ｄ1／ｄ2≦１０ で示される関係を有することが好ましい。即ち、下穴の
直径ｄ1は、線状有機物の直径ｄ2の、１．５倍以上、１
０倍以下であることが好ましい。１０倍を超える場合に
は、下穴と線状有機物との間の隙間を無くすることが困
難になる場合があり、１．５倍未満では、下穴への線状
有機物の挿入が困難となるからである。
ｄ1と線状有機物の直径ｄ2とが下式、 １．５≦ｄ1／ｄ2≦１０ で示される関係を有することが好ましい。即ち、下穴の
直径ｄ1は、線状有機物の直径ｄ2の、１．５倍以上、１
０倍以下であることが好ましい。１０倍を超える場合に
は、下穴と線状有機物との間の隙間を無くすることが困
難になる場合があり、１．５倍未満では、下穴への線状
有機物の挿入が困難となるからである。
【００２１】 なお、下穴の直径ｄ1は、線状有機物の
直径ｄ2の０．５倍以上、５倍以下であることがより好
ましく、１．５倍以上、３倍以下であることがさらに好
ましい。
直径ｄ2の０．５倍以上、５倍以下であることがより好
ましく、１．５倍以上、３倍以下であることがさらに好
ましい。
【００２２】 本発明の製造方法において、予備成形の
圧力Ｐ1は１００ｋｇ／ｃｍ2以上、１０００ｋｇ／ｃｍ
2以下であることが好ましい。１００ｋｇ／ｃｍ2 未満
では、成形体の強度が不十分となり、下穴を形成するこ
とが困難となるからであり、１０００ｋｇ／ｃｍ2を超
える場合は、静水圧プレスを行っても、下穴を効果的に
潰すことができず、下穴と線状有機物との間の隙間を無
くすることが困難になるからである。なお、予備成形の
圧力Ｐ1は、１００ｋｇ／ｃｍ2以上、８００ｋｇ／ｃｍ
2以下であることがより好ましく、２００ｋｇ／ｃｍ2以
上、５００ｋｇ／ｃｍ2以下であることがさらに好まし
い。
圧力Ｐ1は１００ｋｇ／ｃｍ2以上、１０００ｋｇ／ｃｍ
2以下であることが好ましい。１００ｋｇ／ｃｍ2 未満
では、成形体の強度が不十分となり、下穴を形成するこ
とが困難となるからであり、１０００ｋｇ／ｃｍ2を超
える場合は、静水圧プレスを行っても、下穴を効果的に
潰すことができず、下穴と線状有機物との間の隙間を無
くすることが困難になるからである。なお、予備成形の
圧力Ｐ1は、１００ｋｇ／ｃｍ2以上、８００ｋｇ／ｃｍ
2以下であることがより好ましく、２００ｋｇ／ｃｍ2以
上、５００ｋｇ／ｃｍ2以下であることがさらに好まし
い。
【００２３】 又、予備成形の圧力Ｐ1と静水圧プレス
の圧力Ｐ2とが下式、 ５＜Ｐ2／Ｐ1＜５０ で示される関係を有することが好ましい。即ち、静水圧
プレスの圧力Ｐ2は、予備成形の圧力Ｐ1 の５倍以上、
５０倍以下であることが好ましい。
の圧力Ｐ2とが下式、 ５＜Ｐ2／Ｐ1＜５０ で示される関係を有することが好ましい。即ち、静水圧
プレスの圧力Ｐ2は、予備成形の圧力Ｐ1 の５倍以上、
５０倍以下であることが好ましい。
【００２４】 ５倍未満では、下穴と線状有機物との間
の隙間を無くすることが困難であり、５０倍を超える場
合は、線状有機物が変形し、良好な穴形状を得ることが
できないからである。なお、静水圧プレスの圧力Ｐ
2は、予備成形の圧力Ｐ1 の１０倍以上、４０倍以下で
あることがより好ましく、２０倍以上、３０倍以下であ
ることがさらに好ましい。
の隙間を無くすることが困難であり、５０倍を超える場
合は、線状有機物が変形し、良好な穴形状を得ることが
できないからである。なお、静水圧プレスの圧力Ｐ
2は、予備成形の圧力Ｐ1 の１０倍以上、４０倍以下で
あることがより好ましく、２０倍以上、３０倍以下であ
ることがさらに好ましい。
【００２５】 下穴に挿入する線状有機物としては、寸
法・形状が正確であり、容易に焼失するものが好まし
く、具体的には、釣り糸等に用いられるナイロン糸等が
用いられる。
法・形状が正確であり、容易に焼失するものが好まし
く、具体的には、釣り糸等に用いられるナイロン糸等が
用いられる。
【００２６】 静水圧プレスによる成形は、予備成形体
を弾性材料にてコーティングした状態で行われるが、弾
性材料としては、ゴム、ラテックス等が好適に用いられ
る。
を弾性材料にてコーティングした状態で行われるが、弾
性材料としては、ゴム、ラテックス等が好適に用いられ
る。
【００２７】 本発明の製造方法により製造される微小
貫通孔付セラミック焼成体は、窒化ケイ素の含有量が６
０重量％以上であるセラミックスから成ることが好まし
い。窒化ケイ素の含有量を６０重量％以上とすることに
より、高温強度、耐食性、耐磨耗性が大きくなるため、
例えば、溶融金属押出用口金として用いた場合には、従
来の金属製口金やアルミナ、ジルコニア等、他のセラミ
ックスを主成分とする口金に比べ、長時間使用しても貫
通孔の孔経が変化しない、耐久性に優れたものとなる。
貫通孔付セラミック焼成体は、窒化ケイ素の含有量が６
０重量％以上であるセラミックスから成ることが好まし
い。窒化ケイ素の含有量を６０重量％以上とすることに
より、高温強度、耐食性、耐磨耗性が大きくなるため、
例えば、溶融金属押出用口金として用いた場合には、従
来の金属製口金やアルミナ、ジルコニア等、他のセラミ
ックスを主成分とする口金に比べ、長時間使用しても貫
通孔の孔経が変化しない、耐久性に優れたものとなる。
【００２８】 又、窒化ケイ素の含有量が６０重量％以
上であるセラミックスを用いることにより、焼成後に貫
通孔の内壁を研磨等する工程を省くことができるという
利点もある。即ち、セラミックスを焼成する場合には、
通常、焼成を容易にするために、Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ｍ
ｇＯ、ＺｒＯ2等の酸化物を焼成助剤として添加する
が、通常は、これらの成分が貫通孔の内壁を含む焼成面
表面に析出するため、溶融金属と貫通孔内で反応し、貫
通孔壁の腐食や穴詰まりの原因となる。従って、腐食や
穴詰まりを防ぐには、焼成後に貫通孔の内壁を研磨等す
ることが必要となる。しかし、窒化ケイ素を主成分とす
るセラミックスの場合は、焼成面表面に酸化物の析出が
少ないことが知られており、貫通孔の内壁を研磨等しな
くても、穴詰まりが生じず、又、腐食も起こりにくい。
上であるセラミックスを用いることにより、焼成後に貫
通孔の内壁を研磨等する工程を省くことができるという
利点もある。即ち、セラミックスを焼成する場合には、
通常、焼成を容易にするために、Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ｍ
ｇＯ、ＺｒＯ2等の酸化物を焼成助剤として添加する
が、通常は、これらの成分が貫通孔の内壁を含む焼成面
表面に析出するため、溶融金属と貫通孔内で反応し、貫
通孔壁の腐食や穴詰まりの原因となる。従って、腐食や
穴詰まりを防ぐには、焼成後に貫通孔の内壁を研磨等す
ることが必要となる。しかし、窒化ケイ素を主成分とす
るセラミックスの場合は、焼成面表面に酸化物の析出が
少ないことが知られており、貫通孔の内壁を研磨等しな
くても、穴詰まりが生じず、又、腐食も起こりにくい。
【００２９】 本発明の微小貫通孔付セラミック焼成体
の製造方法及び微小貫通孔付セラミック焼成体は、溶融
金属押出用口金の他、高圧燃料噴射ノズル、線引ダイ
ス、熱電対の測温用穴等、通常の機械加工では製作し難
い、２００μｍ以下の大きさの穴を形成することが必要
な種々のセラミック焼成体に適用できる。
の製造方法及び微小貫通孔付セラミック焼成体は、溶融
金属押出用口金の他、高圧燃料噴射ノズル、線引ダイ
ス、熱電対の測温用穴等、通常の機械加工では製作し難
い、２００μｍ以下の大きさの穴を形成することが必要
な種々のセラミック焼成体に適用できる。
【００３０】
【実施例】 以下、本発明を実施例を用いてさらに詳し
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。
【００３１】（実施例１） 窒化ケイ素原料にＳｒＯ2
８重量％、ＭｇＯ ５重量％、ＣｅＯ ３重量％、Ｚ
ｒＯ2 ４重量％を添加し、混合機にて純水を媒体とし
て３時間混合撹拌後、バインダーを３重量％添加して、
スプレードライヤーにて造粒・乾燥した。得られた原料
を直径８０ｍｍの金型に充填し、１軸プレス成型機を用
いて３００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力にて成形し、直径８０ｍ
ｍ、厚さ１５ｍｍの予備成形体を得た。予備成形体をＮ
Ｃフライス盤に取り付け、直径５００μｍの超硬合金製
ドリルで、５０個の下穴を、３ｍｍのピッチで形成し
た。
８重量％、ＭｇＯ ５重量％、ＣｅＯ ３重量％、Ｚ
ｒＯ2 ４重量％を添加し、混合機にて純水を媒体とし
て３時間混合撹拌後、バインダーを３重量％添加して、
スプレードライヤーにて造粒・乾燥した。得られた原料
を直径８０ｍｍの金型に充填し、１軸プレス成型機を用
いて３００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力にて成形し、直径８０ｍ
ｍ、厚さ１５ｍｍの予備成形体を得た。予備成形体をＮ
Ｃフライス盤に取り付け、直径５００μｍの超硬合金製
ドリルで、５０個の下穴を、３ｍｍのピッチで形成し
た。
【００３２】 次に、長さ１５ｍｍ、直径２００μｍの
ナイロン糸を５０本準備し、予備成形体に形成した下穴
に１本づつ挿入した。予備成形体をゴム袋に入れ、ゴム
袋内を真空ポンプにて脱気した後、ゴム袋の口を密封し
た。これを静水圧プレス機にセットし、５トン／ｃｍ2
の圧力にて、１分間加圧した。
ナイロン糸を５０本準備し、予備成形体に形成した下穴
に１本づつ挿入した。予備成形体をゴム袋に入れ、ゴム
袋内を真空ポンプにて脱気した後、ゴム袋の口を密封し
た。これを静水圧プレス機にセットし、５トン／ｃｍ2
の圧力にて、１分間加圧した。
【００３３】 加圧した成形体を電気炉に入れ、大気雰
囲気中にて５００℃、１時間仮焼することにより、バイ
ンダーを脱脂処理するとともに、ナイロン糸を燃焼消失
させた。
囲気中にて５００℃、１時間仮焼することにより、バイ
ンダーを脱脂処理するとともに、ナイロン糸を燃焼消失
させた。
【００３４】 さらに、仮焼体を焼成炉に入れ、窒素雰
囲気中で、１７００℃、２時間本焼成を行い、焼結させ
た。得られた焼成体を平面研削盤に取り付け、＃４００
のダイヤモンド砥石にて研削加工し、直径６０ｍｍ、厚
さ１０ｍｍのセラミック製溶融金属押出口金を製造し
た。
囲気中で、１７００℃、２時間本焼成を行い、焼結させ
た。得られた焼成体を平面研削盤に取り付け、＃４００
のダイヤモンド砥石にて研削加工し、直径６０ｍｍ、厚
さ１０ｍｍのセラミック製溶融金属押出口金を製造し
た。
【００３５】 焼成後、貫通孔の直径を金属顕微鏡にて
測定したところ、直径１５０μｍであった。又、５０個
の貫通孔の直径のばらつき（標準偏差）は±１０μｍで
あった。
測定したところ、直径１５０μｍであった。又、５０個
の貫通孔の直径のばらつき（標準偏差）は±１０μｍで
あった。
【００３６】 製造したセラミック製溶融金属押出口金
を溶融アルミ押出機に取り付け、８０ｋｇｆ／ｃｍ2 の
圧力にて、計１００ｋｇのアルミ繊維を押し出した。押
出量１０ｋｇ毎に、押し出したアルミ繊維の径及び口金
の状態を調べた。
を溶融アルミ押出機に取り付け、８０ｋｇｆ／ｃｍ2 の
圧力にて、計１００ｋｇのアルミ繊維を押し出した。押
出量１０ｋｇ毎に、押し出したアルミ繊維の径及び口金
の状態を調べた。
【００３７】（比較例１） ダイス鋼で製造した従来の
溶融金属押出口金を溶融アルミ押出機に取り付け、実施
例１と同様の条件で、計１００ｋｇのアルミ繊維を押し
出した。押出量１０ｋｇ毎に、押し出したアルミ繊維の
径及び口金の状態を調べた。
溶融金属押出口金を溶融アルミ押出機に取り付け、実施
例１と同様の条件で、計１００ｋｇのアルミ繊維を押し
出した。押出量１０ｋｇ毎に、押し出したアルミ繊維の
径及び口金の状態を調べた。
【００３８】 実施例では、１００ｋｇのアルミ繊維を
押し出した時点において、口金の腐食による貫通孔の拡
大及びアルミ繊維径の増大は観察されなかった。一方、
比較例では、１０ｋｇのアルミ繊維を押し出した時点
で、アルミ繊維の径が約１０％増大しており、口金の腐
食による貫通孔の拡大が確認された。
押し出した時点において、口金の腐食による貫通孔の拡
大及びアルミ繊維径の増大は観察されなかった。一方、
比較例では、１０ｋｇのアルミ繊維を押し出した時点
で、アルミ繊維の径が約１０％増大しており、口金の腐
食による貫通孔の拡大が確認された。
【００３９】
【発明の効果】 本発明においては、貫通孔を設けるた
めの芯線を、セラミック予備成形体に設けた下穴の内部
に設置するため、直径が異なる貫通孔を形成したい場
合、貫通孔の数や位置を変えたい場合においても、セラ
ミック予備成形体に設ける下穴の数や位置、あるいは芯
線の太さを変えればよく、従来の方法のように、貫通孔
の数や位置等が変わる度に新たな金型を準備する必要が
ない。従って、製造コストの低減を図ることができる。
めの芯線を、セラミック予備成形体に設けた下穴の内部
に設置するため、直径が異なる貫通孔を形成したい場
合、貫通孔の数や位置を変えたい場合においても、セラ
ミック予備成形体に設ける下穴の数や位置、あるいは芯
線の太さを変えればよく、従来の方法のように、貫通孔
の数や位置等が変わる度に新たな金型を準備する必要が
ない。従って、製造コストの低減を図ることができる。
【００４０】 又、芯線は、セラミック予備成形体に設
けた下穴の中に設置されるため、従来の方法に比べ、作
業がし易く、生産効率の向上を図ることができる。
けた下穴の中に設置されるため、従来の方法に比べ、作
業がし易く、生産効率の向上を図ることができる。
【００４１】 さらに、狭い範囲内に多くの貫通孔を形
成するような場合においても、従来の方法のように、金
型の構造が複雑になることがなく、成形原料を充填する
際の充填密度のばらつきや充填不良という不都合及び成
型時の圧力が不均一となることにより貫通孔のサイズが
不均一になるのを回避することができる。又、プレス時
の圧力による芯線の切断や変形あるいは貫通孔周囲にお
けるクラックの発生を防止することができる。
成するような場合においても、従来の方法のように、金
型の構造が複雑になることがなく、成形原料を充填する
際の充填密度のばらつきや充填不良という不都合及び成
型時の圧力が不均一となることにより貫通孔のサイズが
不均一になるのを回避することができる。又、プレス時
の圧力による芯線の切断や変形あるいは貫通孔周囲にお
けるクラックの発生を防止することができる。
【図１】 本発明の溶融金属押出口金の製造方法の概要
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２】 溶融金属押出口金の機能を示す模式図であ
る。
る。
１…溶融金属押出口金、２…溶融金属、３…貫通孔、４
…セラミック予備成形体、５…下穴、６…線状有機物、
７…仮焼体。
…セラミック予備成形体、５…下穴、６…線状有機物、
７…仮焼体。
Claims (9)
- 【請求項１】 微小貫通孔を有するセラミック焼成体の
製造方法であって、 セラミック予備成形体に該微小貫通孔の直径より大きな
直径を有する下穴を形成する第一工程、 該下穴に、所定の直径を有する線状有機物を挿入する第
二工程、 該予備成形体を弾性材料にて被覆して、静水圧プレスを
行う第三工程、 該予備成形体を大気雰囲気中で仮焼し、該線状有機物を
燃焼消失させる第四工程及び該第四工程にて得られた仮
焼体に本焼成を施す第五工程とから成ることを特徴とす
る微小貫通孔付セラミック焼成体の製造方法。 - 【請求項２】 該微小貫通孔の直径が５０〜２００μｍ
である請求項１に記載の微小貫通孔付セラミック焼成体
の製造方法。 - 【請求項３】 該下穴の直径ｄ1と該線状有機物の直径
ｄ2とが下式、 １．５≦ｄ1／ｄ2≦１０ で示される関係を有する請求項１又は２に記載の微小貫
通孔付セラミック焼成体の製造方法。 - 【請求項４】 予備成形の圧力Ｐ1が１００ｋｇ／ｃｍ2
以上、１０００ｋｇ／ｃｍ2以下であり、かつ、 Ｐ1と該静水圧プレスの圧力Ｐ2とが下式、 ５＜Ｐ2／Ｐ1＜５０ で示される関係を有する請求項１、２又は３に記載の微
小貫通孔付セラミック焼成体の製造方法。 - 【請求項５】 セラミック予備成形体に設けた下穴に線
状有機物を挿入した状態で、該予備成形体に静水圧プレ
スを行い、次いで、該線状有機物を燃焼消失させて成る
ことを特徴とする微小貫通孔付セラミック焼成体。 - 【請求項６】 該微小貫通孔の直径が５０〜２００μｍ
である請求項５に記載の微小貫通孔付セラミック焼成
体。 - 【請求項７】 該微小貫通孔の内壁が焼成面である請求
項５又は６に記載の微小貫通孔付セラミック焼成体。 - 【請求項８】 窒化ケイ素の含有量が６０重量％以上で
あるセラミックスから成る請求項５、６又は７に記載の
微小貫通孔付セラミック焼成体。 - 【請求項９】 溶融金属押出口金である請求項５、６、
７又は８に記載の微小貫通孔付セラミック焼成体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022645A JPH10217219A (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 微小貫通孔付セラミック焼成体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022645A JPH10217219A (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 微小貫通孔付セラミック焼成体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10217219A true JPH10217219A (ja) | 1998-08-18 |
Family
ID=12088594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9022645A Withdrawn JPH10217219A (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 微小貫通孔付セラミック焼成体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10217219A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005144668A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Yoshinobu Shimoitani | 成形品の中空部形成方法、及びその方法に用いる中子 |
-
1997
- 1997-02-05 JP JP9022645A patent/JPH10217219A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005144668A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Yoshinobu Shimoitani | 成形品の中空部形成方法、及びその方法に用いる中子 |
| JP4510427B2 (ja) * | 2003-11-11 | 2010-07-21 | 良信 下井谷 | ディーゼルエンジン用燃料噴射ノズルの製造方法、及びこれに用いる中子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3624225B2 (ja) | 窒化ケイ素系又はサイアロン系のセラミックス及びその成形法 | |
| JPH09221352A (ja) | セラミックス焼結体及びセラミックス製金型 | |
| US6709737B2 (en) | Aligned composite structures for mitigation of impact damage and resistance to wear in dynamic environments | |
| EP0284418B1 (en) | Ceramic products and process for producing the same | |
| Ezugwu et al. | Manufacture and properties of ceramic cutting tools: a review | |
| JPH10217219A (ja) | 微小貫通孔付セラミック焼成体及びその製造方法 | |
| EP0419151A2 (en) | Sintered ceramic composite body and method of manufacturing same | |
| JPH08169755A (ja) | 多結晶セラミックス製品及びその製造方法 | |
| JP2592223B2 (ja) | ボンディングキャピラリー用アルミナセラミックスおよびその製造方法 | |
| CN113105216A (zh) | 一种注塑成型的锆铝复合陶瓷及其制备方法 | |
| JP2003340318A (ja) | セラミックス製ノズル及びその製造方法 | |
| KR100791222B1 (ko) | 사출성형법을 이용한 투광성 캐필러리 제조방법 및 이를이용한 투광성 캐필러리 | |
| JPH0688832B2 (ja) | 多結晶セラミックス製品及びその製造方法 | |
| CN116947524B (zh) | 陶瓷结合剂细粒度金刚石蜂窝磨块的激光固化成形方法 | |
| US20080196319A1 (en) | Ceramic round tools for the machining of composite materials | |
| JP2650049B2 (ja) | セラミック切削工具及びその製造方法 | |
| JPH11189457A (ja) | 耐摩耗性アルミナ焼結体 | |
| JPH10130942A (ja) | 紡糸口金とその製造方法 | |
| JP2001003221A (ja) | 溶融樹脂紡糸用口金及びその製造方法 | |
| JPH0812443A (ja) | 超塑性窒化ケイ素焼結体 | |
| US5258152A (en) | Method for manufacturing ceramic products | |
| JPS60215570A (ja) | 高強度ジルコニア系焼結体ダイス | |
| JP2001002473A (ja) | セラミック素材及びこれを利用したセラミック製品の製造方法 | |
| JPH0511063B2 (ja) | ||
| JP2001303356A (ja) | 溶融樹脂紡糸用口金 |
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: 20040406 |