JPS605807A

JPS605807A - 金属粉末成形体の焼結方法

Info

Publication number: JPS605807A
Application number: JP11478383A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Miyamura; 宮村　忠志
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1983-06-24
Filing date: 1983-06-24
Publication date: 1985-01-12

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】この発明は、金属粉末を圧縮成形したのち焼成する焼結
体の製造方法における成形体の焼結方法の改良に係り、
詳しくは、金属の粉体を圧縮成形した成形体表面にセラ
ミックスジ１ルを積層被盾することにより、焼結時の成
形体の型崩れを防止した金属粉末成形体のか２結方法に
開する。

粉末冶金、セラミックスの製造において、金属あるいは
ＦｉｌＣＩ質の粉末を所定形状に成形する圧縮成形方法
は金型プレス成形、押出し成形を始め種々の方法がある
が、いずれの方法にＪ３い゛（°も成形体は所定の肌バ
インダー、焼結工程を経て製品化され、例えば、金型プ
レス成形後、成形体はでのままあるいはアルミナ粉末等
の耐火物粉末中に埋入しく焼成されている。

この粉末のＪ１縮成形に際し、成形性を向１さヒるため
、通常バインダーを使用するが、焼ｔｔ’＋　ｎ’冒１
にＤＩ２バインダ一時に、バインダーが溶融し成形体の
強度が低下し、型崩れが発生しゃｊくなる問題があった
。この型崩れの発生防止のためにアルミナ粉等の耐火物
中に成形体を属人して焼結さける等の方法が採られるが
、大型あるいは複雑形状の成形体の場合【よ耐大物中に
埋入しても型崩れが発生し易かった。

またーｈ１金属粉末の成形方法として、実用化されてい
ないが、射出成形方法が研究されており、これＧｉＬ従
来の樹脂の射出成形と同様に、金型キｔ・ビデイー内に
直接射出成形し、成形体を耐火物粉末内に埋入しＵ　Ｂ
Ｓ２バインダー、焼結して製品を得る方法であるが、流
動性を得るため樹脂等のバインダーを多く使用°丈る必
大から、比較的比重の小さな耐火物粉末中にＪＷ人しＣ
も、いわゆる成形イホのバックアンプ効果が期待できず
、複雑、薄肉形状の成形体に型開れが発生ずる問題があ
る。

また、粉末の成形方法として、金型プレス成形、容器封
入成形、押出し成形、圧延成形、溶射成形、及び上記の
射出成形があるが、いずれの方法においても、上述した
ように焼結時に型開れが発生止る問題があり、特に、押
出し成形、射出成形法。

ドクターブレード法で成形した粉末成形体のごときバイ
ンダー含有量が２０　ｖｏ１％〜５０　ｖｏ１％と多い
成形体の脱バインダ一時には成形体の型開れが発生し易
かった。

この発明は、かかる現状に鑑み、粉末冶金にお（プる、
１１５２バインダー、焼結時に成形体のを崩れ発生を防
止した粉末成形体の焼結方法を目的とし、また、圧縮成
形に際してバインダーを多く使用した金属粉末成形体の
脱バインダ一時の型開れを防止した金属粉末成形体の焼
結方法を目的としている。

Ｊ−なわち、−この発明は、金属粉末成形体にレフミッ
クス粉末のスラリーを被着する〕−ｊイング■程と被着
後にレフミックス粉末を撮り掛１ノるりンディング工程
及び乾燥■稈を複数回縁り返して該成形体表面にセラミ
ックスシェルをｖ１層形成し、セラミックスシェルで被
包したまま該成形体を焼結づ−ることを特徴とする金属
粉末成形体の焼結Ｉｊ法である。

さらに、詳）ホすれば、この発明は、金属粉末を圧縮成
形した後焼成する焼結体の製造方法においＣ１次の■稈
を特徴とする粉末成形体の焼結方法である。

まず、金属粉末を、金型ブレス成形、容器封入成形、押
出し成形、圧延成形、溶射成形、射出成形等の公知の成
形方法で成形する。

■金属粉末成形体を微粒子のセラミックス粉ど粘結剤と
を混合したスラリー中に浸漬づるかあるいは成形体表面
をスラ１去−で留う工程、°りなわち、コーティング工
程、 ■成形体表面のスラリーが乾かないうちに窮１″＃Ｌ度
のセラミックス粉を振り掛りる工程、リーなわら、サン
ディング工程、 ■室温程瓜の湿度にＪ、る乾燥工程、 ■上記のコーディングエ稈、ザンディング■桿。

乾燥工程を繰返し、シェルを所定ｊ７みとする積層■稈
、 ■最終乾燥工程を完了して、所定厚みのセラミックスシ
ェルを金属粉末成形体表面に被？′Ｉさゼる、■セラミ
ックスシェルで被包した金属粉末成形体をそのまま、成
形体粉末組成、バインダー等に応じた条件で脱バインダ
ー及び焼結づる。

上記の焼成後に、セラミックスシェルの型側を行ない焼
結体製品を取出すことにより全工程を終了する。

すなわら、この発明は、金属粉末を圧縮成形したの１５
焼成Ｊ−る焼結体の製造方法にＪ３いて、粉末成形体を
焼成するにあたり、成形体表面に所定Ｉ７みのセラミッ
クスシェルをＶ４層被着°りることにより、該シ１ルに
よる成形体のバックアップが十分に行なわれるため、焼
結時の成形体の型開れが防止でき、製品の寸法精度が著
しく向上し、さらには複雑形状や３ｇ肉の成形体の焼結
がでさる効果／Ｊ（ある。

また、セラミックスシェルを構成するセラミックス粉に
は、アルミナ磁器粉、シルコニツノ磁器粉などの酸化物
系しラミックスが使用でさ、スラリーの粘結剤はセラミ
ックス粉の種類９粒度に応じて適宜選定する。また、シ
ェル厚みは、金属′ｉ）未Ｉｌｌ成や焼成条件及び使用
するセラミックスの種類。

粒度に応じて適宜選定する。

また、金属粉末成形体の焼成は、粉末組成、粒度に応じ
Ｃ適宜選定されることは占うま′ｃＬ）ないことである
。

以トに、この発明ににる実施例を示しその効果を明らか
にＪる。ここでは、従来焼結方法ど比較するため、鉄粉
を使用し薄肉の断ｒＡ＋円弧状仮を製造リ−る場合を示
す。

鉄粉に番よ、純鉄粉にカーボンを添加した炭素鋼組成の
ものを使用し、パラフィン系ワックス７．０ｗｔ％、ポ
リエチレン０．９ｗｔ％、ステアリン酸亜鉛１．４ｗｔ
％、残部３５０メツシ１以下の鉄粉となるように配合し
、上記ワックスのＨ１１点以上に加〃１混細したものを
使用し、射出湿原１００℃−１２０’Ｃ１射出圧力フ０
０ｋＪＪの条件で射出成形し、鉄粉成形体を作製した。

１コＩられた成形体表面に！］　ｌ１ｌｌｎ　！Ｆみの
セラミックスジコルを積Ｋ・フ被盾した。

リーなわら、＝Ｊ−ｊイング工程のスラリーには下記の
成分のものを使用し、第１層、第２層ザンディングには
、ジルコンザンド（弁口４↓８０．ロ産化学社製）、第
３Ｒ？ｊから第５層の４ノンデイングには、ハイアルミ
ナ（粒度０．３□”　０．７ｍｍ、　ｌｊ＆化学社製）
をそれぞれ振り掛（）、第１層から第４層は２〜３時１
ａの乾燥、第５１１グは４８１１：’１間の乾燥を施し
、ｅシミックスシヱルの槓１１り波谷を完了した。

スラリー成分；粘結剤：無水珪酸、商品名　スノーチックｓ１０産化学
社製、ｉｏｏｇ、耐火粉末：商品名　ジルコンフラワー（＃　３５０）１
産化学社製、３５０ｇ、界面活性材＝商品名　ニューレックストΔ１３１０％水
溶液、１産化学社製、０．０５ｇ、消泡剤：商品名　東
しシリコーンＳ　ｌ−１５！ｉ０’０、東し着装、　０
．１ｇ、の配合割合とし、１ｆ−ンカツブ粘度計緒４にＪ。

る粘度が２；）秒どなるよう水で調整したもの。

で−の後、レラミックスシェルを被６した鉄粉成形体に
、１１；（出バインダー処理、窒素雰囲気中焼結を行な
った。１ヒートパターンは、空温より３００℃まＣ・、１０°０
／′１１のＦ、ｌ温搭・′ぐ、３００℃〜１２００°Ｃ
は（ｉ０’ｃ／ｌ＋の胃温字でジグ温し、１２００℃Ｘ
　Ｏ，５ｈ保持、での後徐冷、てあった。

焼結を完了したのち、型ｖ１．プラス１へを行ない、断
面円弧状薄様の焼結体を得た。

また、同じ鉄粉の射出成形体を、上記のピー１〜パター
ンで焼成し、成形体をアルミナ粉中に埋入しＣ焼成りる
従来焼結法による断面円弧状前板を作製した。

いずれの製法も各々５０ｇ作製したところ、型崩れを起
した製品は、従来製造方法の場合、３０個であるのに対
して、本発明法の場合は皆無であり、金属粉末成形体の
型崩れ防止が０効でカリ鉄粉の射出成形が十分実用化さ
れたことが分る。

出願人　住友金属工業株ヱ（会社

Claims

【特許請求の範囲】

１　金属粉末成形体にレラミックス粉末のスラリーを被
４ｚ−するコーティングエ稈と被る後にレラミックス粉
末をｊ辰り掛（）るサンディング工程及び乾燥工程を複
数回繰り返して該成形体表面にセラミックスシェルを積
層形成し、セラミックスシェルで被包したまま該成形体
を焼結することを特徴とする金属粉末成形体の焼結方法
。