JPS61293809A - セラミツク製品の製造方法 - Google Patents
セラミツク製品の製造方法Info
- Publication number
- JPS61293809A JPS61293809A JP13666385A JP13666385A JPS61293809A JP S61293809 A JPS61293809 A JP S61293809A JP 13666385 A JP13666385 A JP 13666385A JP 13666385 A JP13666385 A JP 13666385A JP S61293809 A JPS61293809 A JP S61293809A
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- JP
- Japan
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- shape
- ceramic
- degreased
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、厚肉部を有するセラミック製品の製造方法に
関し、例えば、セラミックターボホイールの製造に適用
される方法に関する。
関し、例えば、セラミックターボホイールの製造に適用
される方法に関する。
本発明の製造方法は、脱脂工程における厚内部での内部
欠陥の発生を効果的に防止しくｑるものであり、本製造
方法によると、寸法精度及び強度の良好なセラミック製
品を得ることができる。
欠陥の発生を効果的に防止しくｑるものであり、本製造
方法によると、寸法精度及び強度の良好なセラミック製
品を得ることができる。
［従来の技術］
従来、セラミック製品は、まずセラミック粉末と熱可塑
性樹脂とを混合し、これを所定形状（例えばセラミック
ターボホイール形状）に射出成形し、該成形体を加熱し
て脱脂し、その後焼成して製造している。
性樹脂とを混合し、これを所定形状（例えばセラミック
ターボホイール形状）に射出成形し、該成形体を加熱し
て脱脂し、その後焼成して製造している。
しかし、かかる従来の方法によると、製造すべきセラミ
ック製品が、セラミックターボ・ホイール等のように複
雑な形状の製品である場合は、最終製品に内部欠陥が存
在しがちであり、このため、寸法精度あるいは強度に問
題があった。
ック製品が、セラミックターボ・ホイール等のように複
雑な形状の製品である場合は、最終製品に内部欠陥が存
在しがちであり、このため、寸法精度あるいは強度に問
題があった。
その理由は、セラミックターボホイールのように形状が
複雑な製品では、厚肉部と薄肉部とが混在することに求
められる。
複雑な製品では、厚肉部と薄肉部とが混在することに求
められる。
即ち、前記脱脂時において、前記熱可塑性樹脂の除去は
、上記薄肉部においては比較的良好に行なわれる。
、上記薄肉部においては比較的良好に行なわれる。
しかし、上記厚肉部では事情が異なる。即ち、もし該厚
肉部において脱脂を充分に行なおうとすると、内部でガ
ス化した前記熱可塑性樹脂の圧力によって、亀裂、密度
分布等の内部欠陥が発生しがちである。また、もし、上
記厚肉部における脱脂が不十分な場合は、内部に残留す
る前記樹脂が焼成時にガス化し、その圧力によって亀裂
等を生じさせがちである。
肉部において脱脂を充分に行なおうとすると、内部でガ
ス化した前記熱可塑性樹脂の圧力によって、亀裂、密度
分布等の内部欠陥が発生しがちである。また、もし、上
記厚肉部における脱脂が不十分な場合は、内部に残留す
る前記樹脂が焼成時にガス化し、その圧力によって亀裂
等を生じさせがちである。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は、かかる事情に鑑み案出されたものであり、内
部欠陥を発生させることなく、前記厚肉部における脱脂
を充分に行ない得るセラミック製品の製造方法を提供す
るものである。
部欠陥を発生させることなく、前記厚肉部における脱脂
を充分に行ない得るセラミック製品の製造方法を提供す
るものである。
Ｅ問題点を解決するための手段及び作用］本発明は、最
終製品が複数の部分に分割された形状である単位射出成
形体を、該分割状態で脱脂した後、焼成時に接合するも
のである。
終製品が複数の部分に分割された形状である単位射出成
形体を、該分割状態で脱脂した後、焼成時に接合するも
のである。
即ち本発明は、
セラミック粉末と熱可塑性樹脂とから成る原料を、少な
くとも２つの単位型内に射出して成形し、製品厚肉部に
おいて分割された形状に略合致する形状の、少なくとも
２つの単位射出成形体を得る射出成形工程と、 前記単位射出成形体をそれぞれ加熱して前記熱可塑性樹
脂を除去し、少なくとも２つの単位脱脂成形体を得る脱
脂工程と、 前記単位脱脂成形体をそれぞれ仮焼した後、各単位脱脂
成形体の相互に接合すべき面をそれぞれ滑かにする加工
工程と、 該加工された各単位脱脂成形体の接合すべき面を重ね合
わせて焼成し、各単位脱脂成形体を接合して接合焼成体
を得る焼成工程と、 を実施することを特徴とするセラミック製品の製造方法
である。
くとも２つの単位型内に射出して成形し、製品厚肉部に
おいて分割された形状に略合致する形状の、少なくとも
２つの単位射出成形体を得る射出成形工程と、 前記単位射出成形体をそれぞれ加熱して前記熱可塑性樹
脂を除去し、少なくとも２つの単位脱脂成形体を得る脱
脂工程と、 前記単位脱脂成形体をそれぞれ仮焼した後、各単位脱脂
成形体の相互に接合すべき面をそれぞれ滑かにする加工
工程と、 該加工された各単位脱脂成形体の接合すべき面を重ね合
わせて焼成し、各単位脱脂成形体を接合して接合焼成体
を得る焼成工程と、 を実施することを特徴とするセラミック製品の製造方法
である。
上記において脱脂工程は、従来よりセラミック製品の製
造において実ｍされている脱脂工程と同様にして実施す
ることができる。
造において実ｍされている脱脂工程と同様にして実施す
ることができる。
射出成形工程は、原則として従来と同様にして実施する
。具なる点は、型の内形状である。即ち、各単位型の内
形状は、最終製品を複数の部分に分割した場合における
各分割部分の外形状に略等しい。したがって、射出成形
工程においては、上記分割部分の形状に略合致する形状
の成形体（単位射出成形体）が得られる。
。具なる点は、型の内形状である。即ち、各単位型の内
形状は、最終製品を複数の部分に分割した場合における
各分割部分の外形状に略等しい。したがって、射出成形
工程においては、上記分割部分の形状に略合致する形状
の成形体（単位射出成形体）が得られる。
加工工程は、各単位脱脂成形体を接合する場合における
各接合面を滑かにするために行なう。該加工は、脱脂後
、そのままの状態で行なうと、脱脂体の強度不足によっ
て加工時に割れ、欠は等が発生するという不具合があり
、また、焼成後では加工が困難である。故に、脱脂後に
仮焼し、その後、該加工を施す。
各接合面を滑かにするために行なう。該加工は、脱脂後
、そのままの状態で行なうと、脱脂体の強度不足によっ
て加工時に割れ、欠は等が発生するという不具合があり
、また、焼成後では加工が困難である。故に、脱脂後に
仮焼し、その後、該加工を施す。
焼成工程は、原則として従来行なわれている焼成工程と
同様にして実施する。興なる点は、前記滑かに加工した
各単位脱脂成形体の接合面を重ね合わせた状態で焼成す
る点である。したがって本焼成工程によって、上記接合
面が接合され、前記各分割部分が接合された製品を得る
。
同様にして実施する。興なる点は、前記滑かに加工した
各単位脱脂成形体の接合面を重ね合わせた状態で焼成す
る点である。したがって本焼成工程によって、上記接合
面が接合され、前記各分割部分が接合された製品を得る
。
以上の工程より成る本発明の製造方法にょる４と、射出
成形される各単位射出成形体は、厚肉部を有しない。し
たがって、脱脂工程において発生するガスが厚肉部内部
に滞留することもない。故に、該ガスに起因する内部欠
陥の発生もない。
成形される各単位射出成形体は、厚肉部を有しない。し
たがって、脱脂工程において発生するガスが厚肉部内部
に滞留することもない。故に、該ガスに起因する内部欠
陥の発生もない。
また、厚肉部がないため脱脂は完全に行なわれる。した
がって、焼成工程における残留樹脂による欠陥の発生も
防止される。
がって、焼成工程における残留樹脂による欠陥の発生も
防止される。
［実施例］
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
第１図は、実施例で射出成形した単位射出成形体の断面
図であり、第２図は、下面図である。また、第３図は、
実施例で製造したセラミックターボホイールを金属シャ
フト及び金属リングに装着した状態を表す断面模式図で
ある。
図であり、第２図は、下面図である。また、第３図は、
実施例で製造したセラミックターボホイールを金属シャ
フト及び金属リングに装着した状態を表す断面模式図で
ある。
（１）射出成形工程
窒化珪素（Ｓｉ ３Ｎａ）粉末９０ｗｔ％と、酸化物助
剤であるスピネル（Ｍ（Ｊ Ａｔ ｔ ０４ ）粉末１
０ｗｔ％とから成るセラミック粉末に、熱可塑性樹脂で
あるポリプロピレンを２０ｖｔ％添加して得た均一な混
線物である原料を、射出成形機によって、第１図及び第
２図に示す形状、即ち、ターボチャージャー用のターボ
ホイールをその中心軸を含む面で縦に２分割した形状に
射出成形して、それぞれ２つの分割部分に相当する単位
射出成形体１を得た。ただし、後述する加工工程におけ
る接合面Ｓの加工取り代を考慮した形状であり、厳密に
前記ターボホイールの２分割形状に合致する形状ではな
い。
剤であるスピネル（Ｍ（Ｊ Ａｔ ｔ ０４ ）粉末１
０ｗｔ％とから成るセラミック粉末に、熱可塑性樹脂で
あるポリプロピレンを２０ｖｔ％添加して得た均一な混
線物である原料を、射出成形機によって、第１図及び第
２図に示す形状、即ち、ターボチャージャー用のターボ
ホイールをその中心軸を含む面で縦に２分割した形状に
射出成形して、それぞれ２つの分割部分に相当する単位
射出成形体１を得た。ただし、後述する加工工程におけ
る接合面Ｓの加工取り代を考慮した形状であり、厳密に
前記ターボホイールの２分割形状に合致する形状ではな
い。
なお、かかる単位射出成形体１を２０組（４０個）、ま
た、比較のために、分割しない形状の射出成形体Ａ（従
来の射出成形体）を２０個それぞれ成形した。
た、比較のために、分割しない形状の射出成形体Ａ（従
来の射出成形体）を２０個それぞれ成形した。
（２）ＩＢ２脂工程
上記２０組の単位射出成形体１、及び２０個の射出成形
体Ａを、それぞれ窒素（Ｎ２）ガス中において、室温か
ら４５０℃まで、１０℃／ｈｏｕｒの昇温速度で加熱し
て脱脂した。
体Ａを、それぞれ窒素（Ｎ２）ガス中において、室温か
ら４５０℃まで、１０℃／ｈｏｕｒの昇温速度で加熱し
て脱脂した。
上記２０組の単位脱脂成形体１、及び２０個の脱脂成形
体へについて、それぞれＸ線検査によって内部欠陥の有
無を調べた。その結果、単位脱脂成形体１については、
いづれも内部欠陥は検出されなかった。しかし、脱脂成
形体Ａについては、すべてのサンプルについて粗大な内
部欠陥が観察された。
体へについて、それぞれＸ線検査によって内部欠陥の有
無を調べた。その結果、単位脱脂成形体１については、
いづれも内部欠陥は検出されなかった。しかし、脱脂成
形体Ａについては、すべてのサンプルについて粗大な内
部欠陥が観察された。
（３）加工工程
上記２０組の単位脱脂成形体１を、窒素ガス中において
１３００℃に１時間保ち、仮焼した後、接合すべき面（
第１図、第２図、ｉｔ Ｓ ｉｔ ）を窒化珪素、アル
ミナ等の砥石によって粗加工して、その表面を滑かにし
た。
１３００℃に１時間保ち、仮焼した後、接合すべき面（
第１図、第２図、ｉｔ Ｓ ｉｔ ）を窒化珪素、アル
ミナ等の砥石によって粗加工して、その表面を滑かにし
た。
（４）焼成工程−
上記加工後の２０組の単位脱脂成形体１を、窒素（Ｎ２
）ガス中において、１７５０℃に４時間保ち、焼成した
。なお、焼成に際しては、２個づつの単位脱脂成形体を
１組として、前記接合面Ｓを互いに重ね合わせた。
）ガス中において、１７５０℃に４時間保ち、焼成した
。なお、焼成に際しては、２個づつの単位脱脂成形体を
１組として、前記接合面Ｓを互いに重ね合わせた。
こうして得た各焼成体は、すべて、前記接合面Ｓで強固
に接合されていた。
に接合されていた。
続いて、第３図に示すように、前記焼成体のシャフト３
の上端部に金属リング５１を、またシャフト３下端部に
金属シャフト５２をそれぞれ焼きばめた。
の上端部に金属リング５１を、またシャフト３下端部に
金属シャフト５２をそれぞれ焼きばめた。
・こうして製造した２０個のセラミックターボホイール
に、９００℃の排気ガス中で、１８０００Ｑ ｒｐｍの
ホットスピンテストを実施したが、すべてについて破損
は認められなかった。
に、９００℃の排気ガス中で、１８０００Ｑ ｒｐｍの
ホットスピンテストを実施したが、すべてについて破損
は認められなかった。
［効果］
以上、要するに本発明は、最終製品が複数の部分に分割
された形状である単位射出成形体を、該分割状態で脱脂
した後、焼成時に接合するものである。
された形状である単位射出成形体を、該分割状態で脱脂
した後、焼成時に接合するものである。
実施例に詳述したように、本発明の製造方法によると、
射出成形される各単位射出成形体は、厚肉部を有しない
。したがって、脱脂工程において発生するガスが厚肉部
内部に滞留することもない。
射出成形される各単位射出成形体は、厚肉部を有しない
。したがって、脱脂工程において発生するガスが厚肉部
内部に滞留することもない。
故に、該ガスに起因する内部欠陥の発生もない。
また、厚肉部がないため脱脂は完全に行なわれる。した
がって、焼成工程における残留樹脂による欠陥の発生も
防止される。
がって、焼成工程における残留樹脂による欠陥の発生も
防止される。
故に、本発明の製造方法によると、セラミックターボホ
イールのような複雑な形状の製品を、寸法精度良く、か
つ、強度の低下もなく得ることができる。
イールのような複雑な形状の製品を、寸法精度良く、か
つ、強度の低下もなく得ることができる。
第１図は、実施例で射出成形した単位射出成形体の断面
図であり、第２図は、下面図である。また、第３図は、
実施例で製造したセラミックターボホイールを金属シャ
フト及び金属リングに装着した状態を表す断面模式図で
ある。 ２・・・ハブ部 ３・・・シャフト５１・・・金属
リング ５２・・・金属シャフト
図であり、第２図は、下面図である。また、第３図は、
実施例で製造したセラミックターボホイールを金属シャ
フト及び金属リングに装着した状態を表す断面模式図で
ある。 ２・・・ハブ部 ３・・・シャフト５１・・・金属
リング ５２・・・金属シャフト
Claims (2)
- （１）セラミック粉末と熱可塑性樹脂とから成る原料を
、少なくとも２つの単位型内に射出して成形し、製品厚
肉部において分割された形状に略合致する形状の、少な
くとも２つの単位射出成形体を得る射出成形工程と、 前記単位射出成形体をそれぞれ加熱して前記熱可塑性樹
脂を除去し、少なくとも２つの単位脱脂成形体を得る脱
脂工程と、 前記単位脱脂成形体をそれぞれ仮焼した後、各単位脱脂
成形体の相互に接合すべき面をそれぞれ滑かにする加工
工程と、 該加工された各単位脱脂成形体の接合すべき面を重ね合
わせて焼成し、各単位脱脂成形体を接合して接合焼成体
を得る焼成工程と、 を実施することを特徴とするセラミック製品の製造方法
。 - （２）前記製品厚肉部は、セラミックターボホイールの
ハブ部であり、 前記単位射出成形体は、該ターボホイールの中心軸を含
む面で分割された形状に略合致する形状である特許請求
の範囲第１項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13666385A JPS61293809A (ja) | 1985-06-22 | 1985-06-22 | セラミツク製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13666385A JPS61293809A (ja) | 1985-06-22 | 1985-06-22 | セラミツク製品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61293809A true JPS61293809A (ja) | 1986-12-24 |
Family
ID=15180583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13666385A Pending JPS61293809A (ja) | 1985-06-22 | 1985-06-22 | セラミツク製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61293809A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63107686U (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 |
-
1985
- 1985-06-22 JP JP13666385A patent/JPS61293809A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63107686U (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 |
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