JPS60203403A - 改良真空押出成形機 - Google Patents

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】 本発明は、無機質組成物の真空押出成形機の改良に係る
ものにして特にセラミックス等の押出成形に好適な真空
押出成形装置に関するものである。

無機質組成物の真空押出成形機とは、粘土、コンクリー
ト、石膏、セラミックスなどの無機質組成物を連続的に
一定の方向に同一形状の成形品を形成させる装置である
。

セラミックスの押出成形法とは、セラミックス原料粉末
に添加剤を加えて可塑性を持たせた坏土を押出機からダ
イスを通して押出し一定の形状を付与する成形法である
。

この成形法は、ダイスの形状を変えることによって相当
複雑な断面形状の物でも長尺物の成形が可能であり、ま
た生産性もすぐれているため近年急速に発展してきたも
のである。

押出し成形法によるセラミックス製品としては、コープ
イライトの自動車用ハニカム担体や酸化アルミナのパイ
プまた電子部品関係のシート、窒化珪素、炭化珪素の異
形材などがある。

無機質組成物を押出対象とする場合真空押出成形機内面
の損耗摩耗は非常に激しい。

従来の真空押出成形機ではこの対策のため押出成形組成
物と接する面で特に摩耗の激しい箇所であるバレル、ス
クリュー、ダイスなどの材質には、ステンレス鋼、焼入
鋼、高速度鋼、ステライト、超硬合金などが使用されて
いる。

無機質押出成形組成物の対象が粘土、コンクリート、石
膏などの場合は、このような材質のものを使用すること
によって損耗摩耗を完全に防止させることは不可能では
あるが、実用上はあまシ支障はきたしていなかった。

しかし、セラミックスの場合は、真空押出成形機の損耗
摩耗によシ生ずる寸法精度の維持あるいは変形などを防
止せしめるという目的の他に、高純度のセラミツ、クス
押出成形組成物に押出成形機の損耗摩耗によって生ずる
微細な金属粉など不純物の混入を防止し、セラミックス
の品質を向上させさらに歩留シを上げるという重要な目
的がある。

セラミックスは、高純度であることが生命であるため僅
かな不純物の混入によっても、セラミックスの性能に致
命的な欠陥を生ぜしめることになるからである。

このことは歩留シ低下の大きな原因となシ、生産性向上
の問題と共に解決せねばならない重要な課題となってい
た。

特に最近の目ざましいファインセラミックスの台頭は多
種多様な用途への展開が図られこのため今まであまシ問
題とされていなかった真空押出成形機のセラミックス押
出成形組成物によって引起こされる損耗摩耗についてま
で微細な不純物をも許容されなくなってきたのである。

本発明は、か＼る問題解決のためになされたものであり
、本発明の目的とするところは、セラミックスの押出成
形において、真空押出成形機がセラミックス押出成形組
成物との摩耗により発生する微細な金属粉の混入を生ぜ
せしめない真空押出成形機を提供することにある。

すなわち、真空押出成形機において押出成形する場合セ
ラミックス押出成形組成物の材質とできれば同質のセラ
ミックスで、該セラミックス押出成形組成物が接する真
空押出成形機の全面を被覆せしめることにより、耐摩耗
性を向上せしめるのみならず、仮シに摩耗が生じた場合
でも同質のセラミックスが微細となったものでありセラ
ミックスの品質に致命的欠陥を生ぜしめるには至らない
のである。

しかし、該真空押出成形機に使用できるセラミックスの
材質は物性面また生産技術の点から窒化珪素、炭化珪素
、または酸化アルミナが適しているため本発明において
は、この３種のセラミックスに限定した。

これによって、前記６種のセラミックスを押出成形する
場合は、当然同質のセラミックスで被覆した真空押出成
形機を使用するのが最適でおるが、前記以外の異種セラ
ミックスを押出成形する場合においても、前記３種のセ
ラミックスを使用することによって従来の真空押出成形
機に比較してその損耗摩耗は、大巾に軽減せしめること
ができるばかシでなく１．摩耗によって生ずる微細な金
属粉の混入を防止することができるのである。

本発明の構成は、真空押出成形機が押出成形組成物であ
るセラミックスと接する部分を空気中においてセラミッ
クス間またはセラミックスと金属のあいだの強固な接着
、接合、あるいは嵌曾などを併用することによって被覆
せしめることである。

真空押出成形機の基材となるものはステンレス鋼が最適
である。

従ってステンレス鋼の基材表面に板状または異形セラミ
ックス片を接着、接合、おるいは嵌合などを併用するこ
とによって被覆せしめるのである。

真空押出成形機はスクリューによって押出成形組成物た
るセラミックスを輸送する０ダイス先端がしぼられてい
るために生ずる抵抗、ブレーカプレートの付設せる場合
はこのブレーカプレートの抵抗によって前進するに従っ
て加圧力が増加し、セラミックスの密度も高くなる。

特にダイスおよびスクリュー、あるいはバレルの先端に
いく程圧力が高くなシ摩耗がひどくなる。

このため本発明は真空押出成形機の圧力差に応じてセラ
ミックスの厚みと接着、接合方法、あるいは嵌合方法を
変えることによシ圧力の高くなる箇所で損耗摩耗の激し
い箇所にはセラミックスの厚みを厚くすると共に接着も
強固な方法をと９、圧力の低い箇所にはセラミックスの
厚みを薄くすることによって無駄な材料の消費を極力避
は合理的な構成をとること＼した。

すなわち、はとんど圧力のか＼らない部分としてはフィ
ード用ホッパー　（１）である。中程度の圧力のか＼る
部分としては２段真空押出成形機の場合、１段目のスク
リュー（２）　とバレル（３）、ブレーカプレートを使
用する場合は、該ブレーカプレートの手前部分などであ
る。高圧力のか＼る部分としては２段真空押出成形機の
場合は、目皿（４）、真空室（５）の内壁、２段目のス
クリュー（６）とバレル（７）、およびダイス（８）、
ブレーカプレートを使用する場合には、ブレーカプレー
ト　（１１）、該ブレーカプレートから先のスクリュー
（１２）トバレル（１３）、およびダイス（８）などで
ある。

以上の如く圧力差に応じて３区分し、各々のステンレス
鋼基材へのセラミックス被覆条件を定めることによシ、
信頼性の高い経済的な真空押出成形機を得ることができ
た。

まずほとんど圧力のか＼らないフィード用ホッパーに対
しては、セラミックスの平均厚みを１〜５簡の範囲とし
、ステンレス鋼基材への接着は無機接着剤（住友化学の
「スミセラム」東亜合成の「アロンセラミック」など）
を用いて接着する。

中程度の圧力のか＼る部分については、セラミックスの
平均厚みを１〜７−の範囲とし、前記無機接着剤と嵌合
などを併用する方法およびブレージングを用いて接合す
る方法とする。ブレージングとは大気中において数百度
以上の温度でろう材を使用して接合を行う方法である。

高圧力のか＼る部分については、セラミックスの平均厚
みを１〜１０謳の範囲とし、ブレージングまたはブレー
ジングと嵌合などとを併用する方法とする。

接着接合するセラミックス片は、熱膨張係数の差によっ
て、ひｙ割れや剥離が生ぜせしめないためいずれの場合
においてもあまり大きなものは使用せず、またセラミッ
クス間の接合は笑納にして接着する。機械的な接合方法
を併用する場合、嵌合法の他に使用箇所によっては、現
ばめ法、冷しばめ法、鋳ぐるみ法なども使用可能である
。

その地形状の複雑な場合は、鋳込成形によって形成せし
めたセラミックスの部分をステンレス鋼基材に接合する
方法をとるＣ 本発明の実施態様例について、図面によって詳述する。

第１図は、２段真空押出成形機実施態様の場合であシ、
第２図はブレージングを用いた１段真空押出成形機実施
態様の場合である。第３図は、２段真空押出成形機実施
態様の２段目スクリュ断面を拡大して示したものである
。

第１図および第２図の斜線の部分（１４）がセラミック
スで形成せしめた箇所である。セラミックスの材質は窒
化珪素を使用した場合である。

（１）のホッパーの箇所は、因厚２膜厚の窒化珪素板材
を無機接着剤によって接着したものである。

２段真空押出成形機における１段目のスクリュー（２）
およびバレル（３）、１段真空押出成形機においては、
ブレーカプレートの手前のスクリュー　（９）および四
バレル（１０）については２〜５Ｗｒ！ｎ厚の窒化珪素
板材および一部固形鋳込法による銃形部材を用いて無機
接着剤およびブレージングによって接着接合せしめたも
のである。ブレージングは炭酸銀法による方法で行った
。

その他の部分、すなわち２段真空押出成形機における目
皿（４）、真空室（５）の内壁、２段目スクリュー（６
）および同バレル（７）、１段真空押出成形機における
ブレーカプレート　（１１）、ブレーカプレート　（１
１）より先端のスクリュー（１２）、同バレル（１３）
それにダイス（８）以上については、２〜７ｍ厚の窒化
珪素板材および一部固形鋳込法による銃形部材を用いて
炭酸銀法によるブレージングおよび一部嵌合を併用した
方法によって接着接合を行わしめたものである。

第６図は、２段真空押出成形機における２段目スクリュ
ーの断面を拡大したものである。

該スクリューは最も圧力のか＼る部分であるためブレー
ジングと嵌合を併用して接着接合せしめたものである。

以上窒化珪素を用いて被覆せし真空押出成形機の実施態
様例について述べたが、炭化珪素、酸化アルミナの場合
も全く同様の構成によって実施することが可能である。

第１表　比較衣 第１表は、窒化珪素によって被覆したＡ全押出成形機と
従来機との比較である。押出成形組成物は窒化珪素であ
る。

◎：非常に優れている ○：優れている Δ：や＼劣る ×：劣る 第２表　物性比較衣 第２表は、各材料の物性値である。

第３表　ドライ摩耗試験データ 試験条件　（１）大気中 （２）面圧　５　（Ｋｇ／ｃｎｔ） （３）回転数　２６００ｒ−Ｐ （４）試験時間　１００時間 第３衣は、ドライ摩耗試験デークーを参考に記載した０

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に成る改良真空押出成形機の実施　□態様
を示したものであり、第１図は２段真空押出　：成形機
の実施態様例、第２図は１段真空押出成形機の実施態様
例である。第３図はスクリュ一部分断面の拡大図である
。 図示せる記号は次の通りである。 １・・・・・・ホッパー ２・・・・・・１段目スクリュー ３・・・・・・１段目バレル ４・・・・・・目皿 ５・・・・・・真空室 ６・・・・・・２段目スクリュー ７、．８．．２段目バレル ８・・・・・・ダイス ９・・・・・・スクリュー １０・・・・・・バレル １１・・・・・・ブレーカプレート １２・・・・・・スクリュー １３・・・　・・・ノく　レル １４・・・・・・セラミックススクリュ羽根１５・・・
・・・スクリュ軸 １６・・・・・・減速機 １７・・・・・・モーター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無機質組成物の押出成形に用いる真空押出成形機におい
   て、無機質押出成形組成物が該真空押出成形機面と接す
   る部分をその圧力差に応じて厚みおよび接着接合方法を
   変えた窒化珪素、炭化珪素、または酸化アルミナなどの
   セラミックスで被覆したることを特徴とする真空押出成
   形機０