JPS60138005A

JPS60138005A - 脱ワツクス方法

Info

Publication number: JPS60138005A
Application number: JP24875483A
Authority: JP
Inventors: Masanori Oota; 正則太田; Mitsuhiro Nishimoto; 西本　充博; Tomoyasu Kawasaki; 川崎　知安; Masao Takeda; 武田　正夫; Shuichi Tanaka; 秀一田中
Original assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Current assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Priority date: 1983-12-26
Filing date: 1983-12-26
Publication date: 1985-07-22
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPH0617487B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、焼結前処理として行なわれる粉末成形体から
の脱ワツクス方法に関する。

（ロ）従来技術、ｔｆｌ硬合金等の粉末冶金製品は、各種の原料粉末に
パラフィンやワックス等の成形媒介を加えて圧縮成形し
た後、真空中で高温に加熱保持する真空位、結法により
つくられるのが一般的である。また最近では、雰囲気ガ
スとしてＨ２やＧＯを用いるとともに、適当な減圧状態
に圧力調整した雰囲気で焼結する方法も採られている（
特公昭５６−２５４８３号公報）。

ところで、−上記いずれの焼結法による場合でも、焼結
の前処理として粉末成形体からボ１記ワックス等の成形
媒介を除去しておかなければならない。これは成形体中
に有機物質からなる媒介成分が残存していると、焼結段
階で浸炭現象などを引きおこし、焼結製品の特性に著し
い悪影響が現われるからである。このため、現在では焼
結前処理として、粉末成形体を焼結温度よりも低い温度
域に加熱保持してワックス等を蒸発除去する脱ワ・ンク
ス処理を実施するのが通例である。

ところが、この脱ワツクス処理には通常非常に長い時間
を要し、殊にセラミックを対象とする場合では約１００
時間もかかることがある。それ故、この種脱ワックス処
理を必要とする焼結プロセスでは、生産能率が低く、ま
た脱ワツクス精度にある程度のバラツキを生じることも
避けられない情況にある。

なお、前記成形媒介には原料粉末等の条件により種々の
有機削材が使用されるが、木明細書では便宜り粉末成形
体からその成形媒介を除去することを総称するｆ、（、
ｊｊＪでｒ脱ワックス」と記している。

（ハ）目的本発明は、前述のような事情に着目してなされたもので
、脱ワツクス時間を短縮して一連の焼結プロセス全体と
しての生産能率向上を図り、（Ｊｌせて脱ワツクス精度
を簡めることができる方法を提供することをｌ］的とす
る。

（ニ）構成本発明は、Ｌ記のような目的を達成するために、焼結前
処理として、真空もしくは雰囲気ガスを調整した減圧下
に粉末成形体を保持して該成形体からワックス等の成形
媒介を除去するにさいし、前記成形体の保持雰囲気中に
空気又は酸素を導入するとともに、保持雰囲気中の空気
又は酸素量を一定に制御することを特徴としている。

脱ワツクス速度は、その雰囲気ガスの圧力、ガスの種類
等の条件によっても左右されるが、特に酸化性ガスを使
用するとその速度が著しく変動することが知見されてい
る。すなわち、本発明の脱ワツクス方法は、従来のよう
に還元性ガスを導入して雰囲気を調整したりあるいは圧
力をコントロールするものとは異なり、上記知見にもと
すき積極的に酸化性ガス即ち空気又は酸素を粉末成形体
の保持雰囲気中に導入し、かつその量を一定に制御する
ことにより、脱ワツクス時間を短縮できるようにしたも
のである。

（ホ）実施例以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

まず１図示の脱ワツクス装置概略についてから説明する
。この場合、真空焼結炉１はその単一炉内で粉末成形体
からの脱ワツクス工程とその予備乃至本焼結工程を一貫
して実施するタイプのものであって、焼結炉ｌにはそれ
ぞれバルブ２．３を介して、一方には図示されていない
雰囲気ガス供給装置に接続されるガス４′入路ａが、他
方には真空ポンプ４に接続されるガス排気路すが連通さ
れている。そして、この焼結炉１には、やはり図示され
ていないが炉内に空気又は酸素を送り込むための供給装
置に接続されるガス供給路Ｃが可変バルブ５を介して連
通されているとともに、炉内の酸素量を検出するための
０２センサ６が付設されている。この０２センサ６によ
る検出結果は、変換機７を経由して酸素量情報として連
続的に制御手段８に入力呈される。そして、制御手段８
は、予め必要な種々の操業条件ｉ、ｉ、ｉ等を入力して
炉内の酸素量について一定の目的値をセットしていると
ともに、前記酸素量情報と目的値とを比較演算し、炉内
酸素量に過不足があるときにはこれを調整するために前
記可変バルブ５に開閉信号０を出力するように構成され
ている。可変バルブ５はこの開閉信号０を受けて自在に
弁開度が変更される。

かかる脱ワツクス工程によると、焼結前処理としての脱
ワツクス処理は以下のように実施される。よず焼結炉ｌ
に粉友゛成形体をセットした状態で、炉内雰囲気を調整
する。これは前記真空ポンプ４を作動して高真空状態に
保持するものであってもよいし、あるいは前記ガス導入
路ａからＨ２やＣＯガスを導入し適度な減圧状態に保持
するもののいずれであってもよい。なお、雰囲気温度は
、焼結温度よりも低い、例えば４００′Ｃ程度の温度に
保持される。

しかして、この保持雰囲気中には前記カス供給路Ｃがら
空気又は酸素が供給され、雰囲気中に一定量の空気又は
酸素が保有される。この空気又は酸素量はごく僅かな量
で足りるが、処理時間中は前記フィードバック制御によ
り常に一定の目的値に維持される。このさい、該目的値
や処理時間は、雰囲気ガスの種類や圧力等の種々の操業
条件に応じて個別的に選定される。そして、この選定は
処理時間の短縮という観点とともに、炉内部材の酸化損
耗防止等の観点も考慮する必要がある。

また、雰囲気ガスに爆発性ガスを使用する場合には、安
全対策上その混合比率についても注意する必要がある。

したがって、保持雰囲気中の空気又は酸素量に選定や処
理時間の設定は、最終的には具体的な操業成績にもとづ
いてなされる。

かくして、所定の脱ワツクス処理が完了すると、炉内温
度を上昇し、必要ならば炉内雰囲気を再調整して連続的
に予備乃至本焼結工程に移行する。

このような、粉末成形体の保持雰囲気中に空気又は酸素
を導入して処理するようにしたものでは、著しい脱ワツ
クス時間の短縮が達成される。

これは、酸素のもつ酸化分解作用が成形体中に閉じ込め
られた成形媒介の脱出に大きく寄与するからと考えられ
る。すなわち、脱ワツクス速度を律速する最大の要因は
、分子がの大きな有機媒介が成形体の表面から雰囲気中
に脱出することの困難性にあると推測されるが、雰囲気
中に酸素が存在すると、これが拡散して有機媒介と反応
し、その連鎖構造を分断して分子量の小さいものに変化
する役割を果す。それ故、有機媒介は容易に拡散し成形
体表面から蒸発することが可能となり、ひいては脱ワツ
クス時間の大幅な短縮化が図られる訳である。

また、保持雰囲気中の空気又は酸素量は常に一定にコン
トａ−ルされるようにしているから、脱ワツクス精度が
高くなる。したがって、炉内部材等に悪影響を与えるこ
ともないし、脱ワツクス程度のバラツキにより最終焼結
晶の特性にうえる影響も少なくなる。

（へ）効果以上述べたように、本発明は、粉末成形体の保持雰囲気
中に空気又は酸素を導入するとともに。

保持雰囲気中の空気又は酸素量を一定に制御して脱ワツ
クス処理するようにしたものであるから、脱ワツクス時
間を短縮して焼結作業の生産能率を高めることができる
とともに、脱ワツクス精度を高める効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に使用する脱ワツクス装置の概略を示す説
明図である。１・・・真空暁結炉２．３・・ｅバルブ４・・・真空ポンプ５・・−可変バルブ６ａ・・０８センサ７・・９変換機８・・・制御手段ａ＊−・ガス導入路ｂ・・・ガス排気路Ｃ・＠Φガス供給路代理人　弁理士　赤澤−［告第１頁の続き０発　明　者　１）中　秀　−京都市中京区西条工場内

Claims

【特許請求の範囲】

焼結前処理として、真空もしくは露囲気ガスを調整した
減圧下に粉末形成体を保持して該成形体からワックス等
の成形媒介を除去するにさいし、前記成形体の保持雰囲
気中に空気又は酸素を導入するとともに、保持雰囲気中
の空気又は酸素量を一定に制御することを特徴とする脱
ワツクス方法。