JPS6241769A - 粉体成形物の脱脂方法およびその装置 - Google Patents
粉体成形物の脱脂方法およびその装置Info
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- JPS6241769A JPS6241769A JP60176989A JP17698985A JPS6241769A JP S6241769 A JPS6241769 A JP S6241769A JP 60176989 A JP60176989 A JP 60176989A JP 17698985 A JP17698985 A JP 17698985A JP S6241769 A JPS6241769 A JP S6241769A
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- molded product
- powder
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、成形助剤を含有する粉体成形物の脱脂に係
り、特に成形助剤を大量に含有する粉体成形物の脱脂に
適する粉体成形物の脱脂方法およびその装置に関する。
り、特に成形助剤を大量に含有する粉体成形物の脱脂に
適する粉体成形物の脱脂方法およびその装置に関する。
一般にファインセラミックス製品は、成形助剤および焼
結助剤を加えて調整された原料粉体を型に入れて成形し
たのち、これを−次焼成し、さらに二次焼成で焼結して
製造される。上記成形には、従来より乾式プレスによる
プレス成形、静水圧成形、泥匁鋳込成形、固型鋳込成形
など各種の方法があるが、これら成形方法は量産的でな
い。そのため、ファインセラミックスを能率よく成形す
る方法として射出成形で成形する方法が開発されつつあ
る。
結助剤を加えて調整された原料粉体を型に入れて成形し
たのち、これを−次焼成し、さらに二次焼成で焼結して
製造される。上記成形には、従来より乾式プレスによる
プレス成形、静水圧成形、泥匁鋳込成形、固型鋳込成形
など各種の方法があるが、これら成形方法は量産的でな
い。そのため、ファインセラミックスを能率よく成形す
る方法として射出成形で成形する方法が開発されつつあ
る。
しかしファインセラミックスを射出成形で成形するため
には、粉体にそれに適した流動性を付与しなければなら
ず、従来の成形法にくらへて多量の成形助剤を添加する
必要がある。その添加量は、粉体の種類、粒度分布、平
均粒度、比表面積、成形助剤の種類などによって異なる
が、粉体に対して１０〜５０１１ｔ％に及ぶ。通常添加
された成形助剤は、成形物の一次焼成で脱脂されるが、
上記のように多量の成形助剤を添加すると、その脱脂が
問題になる。
には、粉体にそれに適した流動性を付与しなければなら
ず、従来の成形法にくらへて多量の成形助剤を添加する
必要がある。その添加量は、粉体の種類、粒度分布、平
均粒度、比表面積、成形助剤の種類などによって異なる
が、粉体に対して１０〜５０１１ｔ％に及ぶ。通常添加
された成形助剤は、成形物の一次焼成で脱脂されるが、
上記のように多量の成形助剤を添加すると、その脱脂が
問題になる。
すなわち、ファインセラミックスの一次焼成は、従来電
気加熱炉でおこなわれているが、上記成形物をこの電気
加熱炉で焼成すると、成形物は表面から加熱されるため
、脱脂に時間がかがる。これを短縮するため昇温速度を
上げると、溶融した成形助剤が成形物の表面に蓄積し、
これが中心部の成形助剤の脱出を妨げて、成形物を変形
させたり。
気加熱炉でおこなわれているが、上記成形物をこの電気
加熱炉で焼成すると、成形物は表面から加熱されるため
、脱脂に時間がかがる。これを短縮するため昇温速度を
上げると、溶融した成形助剤が成形物の表面に蓄積し、
これが中心部の成形助剤の脱出を妨げて、成形物を変形
させたり。
クラックを発生させたりする。
この発明は、成形助剤を含有する粉体成形物を短時間に
脱脂できるようにす、ることにある。
脱脂できるようにす、ることにある。
成形助剤を含有する粉体成形物の焼成を、電磁波エネル
ギを与えて昇温する段階と、この電磁波エネルギにより
昇温した粉体成形物に熱エネルギを与えて、上記昇温し
た粉体成形物を一定温度に保持する段階とから構成する
ことにより、粉体成形物を変形、クラックさせることな
く高速脱脂できるようにした。
ギを与えて昇温する段階と、この電磁波エネルギにより
昇温した粉体成形物に熱エネルギを与えて、上記昇温し
た粉体成形物を一定温度に保持する段階とから構成する
ことにより、粉体成形物を変形、クラックさせることな
く高速脱脂できるようにした。
また、その脱脂装置を、粉体成形物を搭載する回転自在
な載置台と、この載置台を回転および停止自在に駆動す
る駆動装置と、上記載置台に搭載された粉体成形物に電
磁波エネルギを与える電磁波発生装置と、上記載置台に
搭載された粉体成形物に熱エネルギを与える熱エネルギ
発生装置と、上記載置台に搭載された粉体成形物のまわ
りを所定の雰囲気にするガス供給装置とで構成すること
により、高速脱脂を容易に実施できるように構成した。
な載置台と、この載置台を回転および停止自在に駆動す
る駆動装置と、上記載置台に搭載された粉体成形物に電
磁波エネルギを与える電磁波発生装置と、上記載置台に
搭載された粉体成形物に熱エネルギを与える熱エネルギ
発生装置と、上記載置台に搭載された粉体成形物のまわ
りを所定の雰囲気にするガス供給装置とで構成すること
により、高速脱脂を容易に実施できるように構成した。
以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。
する。
第１図にこの発明の一実施例であるファインセラミック
ス粉体成形物の脱脂装置を示す。この脱脂装置は、前面
に開閉Ｍ？（１）が取り付けられた二重構造の炉体（２
）を有し、特に内側の炉体（３）は、断熱材で取り囲ま
れている。しかしてこの内側炉体（３）の底部内側には
、底壁外側に取り付けられたモータ（４）により、回転
および停止自在に駆動される載置台（５）が設けられて
いる。また、この内側炉体（３）の底部および上部内側
には、側壁を貫通して取り付けられた加熱ヒータ（６）
が設けられ、さらに土壁外側には、マグネ１−ロン（７
）から発振されたマイクロ波を炉体（３）内に導く導波
管（８）が取り付けられている。さらにこの内側炉体（
３）には、側壁を貫通して、炉内を所要の雰囲気にする
ガス供給装置のノズル（９）および図示しない排気孔が
設けられている。
ス粉体成形物の脱脂装置を示す。この脱脂装置は、前面
に開閉Ｍ？（１）が取り付けられた二重構造の炉体（２
）を有し、特に内側の炉体（３）は、断熱材で取り囲ま
れている。しかしてこの内側炉体（３）の底部内側には
、底壁外側に取り付けられたモータ（４）により、回転
および停止自在に駆動される載置台（５）が設けられて
いる。また、この内側炉体（３）の底部および上部内側
には、側壁を貫通して取り付けられた加熱ヒータ（６）
が設けられ、さらに土壁外側には、マグネ１−ロン（７
）から発振されたマイクロ波を炉体（３）内に導く導波
管（８）が取り付けられている。さらにこの内側炉体（
３）には、側壁を貫通して、炉内を所要の雰囲気にする
ガス供給装置のノズル（９）および図示しない排気孔が
設けられている。
なお、上記モータ（４）、加熱ヒータ（６）およびマグ
ネトロン（７）の寸力作、およびノズル（９）からのガ
ス供給は、図示しない制御装置に組み込まれたプログラ
ムにより制御され、特に加熱ヒータ（６）およびマグネ
トロン（７）の動作は１図示しない温度センサの出力を
フィードバック信号として制御されるようになっている
。
ネトロン（７）の寸力作、およびノズル（９）からのガ
ス供給は、図示しない制御装置に組み込まれたプログラ
ムにより制御され、特に加熱ヒータ（６）およびマグネ
トロン（７）の動作は１図示しない温度センサの出力を
フィードバック信号として制御されるようになっている
。
脱脂処理されるファインセラミックス粉体成形物（す）
は、上記載置台（５）に載置された受台（Ｉｌａ）およ
びさや（１２）を介してこの受台（ｌｌａ）上に順次積
層された複数段の受台（１ｌｂ） 、 （１１，ｃ）・
・・上に搭載され、要すれば、たとえば成形物（り中に
含まれる成形助剤が熱可塑性のバインダであるときは、
上記各受台（ｌｌａ）、 （ｕｂ）・・・上に搭載され
た成形物（す）を耐熱性微粉末（］３）中に埋没させる
。
は、上記載置台（５）に載置された受台（Ｉｌａ）およ
びさや（１２）を介してこの受台（ｌｌａ）上に順次積
層された複数段の受台（１ｌｂ） 、 （１１，ｃ）・
・・上に搭載され、要すれば、たとえば成形物（り中に
含まれる成形助剤が熱可塑性のバインダであるときは、
上記各受台（ｌｌａ）、 （ｕｂ）・・・上に搭載され
た成形物（す）を耐熱性微粉末（］３）中に埋没させる
。
脱脂は、上記プログラムにしたがって制御装置から送出
される指令により、ノズル（９）から所要のガスを供給
して成形物（１，１）を取り巻く炉内雰囲気を所要の雰
囲気にしたのち、モータ（４）の駆動により載置台（５
）を回転するとともに、マグネトロン（７）を動作させ
て、載置台（５）に搭載されて回転する成形物（Ｗ）に
マイクロ波を照射する。このマイクロ波の照射により成
形物（りが所定温度になったとき、マグネトロン（７）
を停止し、かわりに加熱ヒータ（６）を点火して、一定
時間その温度を保持する段階的方法によりおこなわれる
。
される指令により、ノズル（９）から所要のガスを供給
して成形物（１，１）を取り巻く炉内雰囲気を所要の雰
囲気にしたのち、モータ（４）の駆動により載置台（５
）を回転するとともに、マグネトロン（７）を動作させ
て、載置台（５）に搭載されて回転する成形物（Ｗ）に
マイクロ波を照射する。このマイクロ波の照射により成
形物（りが所定温度になったとき、マグネトロン（７）
を停止し、かわりに加熱ヒータ（６）を点火して、一定
時間その温度を保持する段階的方法によりおこなわれる
。
第２図（Ａ）および（Ｂ）図にマグネトロン（７）と加
熱ヒータ（６）の切換えを、また第３図にこのマグネト
ロン（７）と加熱ヒータ（６）の切換えと対比して、成
形物（りの脱脂スケジュールを折線（１４）で示した。
熱ヒータ（６）の切換えを、また第３図にこのマグネト
ロン（７）と加熱ヒータ（６）の切換えと対比して、成
形物（りの脱脂スケジュールを折線（１４）で示した。
最初マイクロ波を照射して成形物（Ｗ）中の成形助剤が
溶融する温度Ｔ１になったとき、一旦マイクロ波の照射
を停止して加熱ヒータ（６）に切換え。
溶融する温度Ｔ１になったとき、一旦マイクロ波の照射
を停止して加熱ヒータ（６）に切換え。
一定時間ｔ１〜ｔ２、すなわち成形物（す）中の成形助
剤が十分に溶融するまで、上記溶融温度Ｔ１に保持する
。しかるのち再びマイクロ波の照射に切換え、その中間
ｔ３で出力を上げて、成形助剤が成形物（す）から蒸発
などにより脱出する温度Ｔ２になったとき、マイクロ波
の照射を停止して加熱ヒータ（６）に切換え、一定時間
ｔ４〜ｔ５すなわち成形物（Ｗ）中の成形助剤が十分に
除去されるまで、上記温度Ｔ２に保持する。その後加熱
ヒータ（６）をオフにして冷却する。
剤が十分に溶融するまで、上記溶融温度Ｔ１に保持する
。しかるのち再びマイクロ波の照射に切換え、その中間
ｔ３で出力を上げて、成形助剤が成形物（す）から蒸発
などにより脱出する温度Ｔ２になったとき、マイクロ波
の照射を停止して加熱ヒータ（６）に切換え、一定時間
ｔ４〜ｔ５すなわち成形物（Ｗ）中の成形助剤が十分に
除去されるまで、上記温度Ｔ２に保持する。その後加熱
ヒータ（６）をオフにして冷却する。
たとえば窒化珪素Ｓ ｊ、３ Ｎ ４に成形助剤として
ワックス系バインダを２０ｗｔ％添加して成形した粉体
成形物に、窒素ガスを雰囲気として上記脱脂方法を適用
すると、室温から２００ ’Ｃまでを２００’Ｃ／１．
５ｈｒ、２００°Ｃから４００℃までを１ ”、ｒ ’
Ｃ’、 ／ ］、 ｈ ｒ、４００’Ｃ〜６００’Ｃま
でを３０°Ｃ／ｌｈｒで昇温し、２０時間余で脱脂して
理論密度９５〜９７％の脱脂成形物にすることができる
。
ワックス系バインダを２０ｗｔ％添加して成形した粉体
成形物に、窒素ガスを雰囲気として上記脱脂方法を適用
すると、室温から２００ ’Ｃまでを２００’Ｃ／１．
５ｈｒ、２００°Ｃから４００℃までを１ ”、ｒ ’
Ｃ’、 ／ ］、 ｈ ｒ、４００’Ｃ〜６００’Ｃま
でを３０°Ｃ／ｌｈｒで昇温し、２０時間余で脱脂して
理論密度９５〜９７％の脱脂成形物にすることができる
。
これを従来の電気加熱炉で焼成すると、第３図に破線（
１５）で示すようにゆるやかに昇温しなければならず、
同程度に脱脂するのに数百時間かかる。
１５）で示すようにゆるやかに昇温しなければならず、
同程度に脱脂するのに数百時間かかる。
以上述べたように、成形助剤を含有する粉体成形物（Ｗ
）にマイクロ波を照射して、成形物（Ｗ）内部を表面と
同時に加熱し、成形物（す）が所定温度になったとき、
加熱ヒータ（６）に切換えてその温度に一定時間保持し
、成形助剤が十分溶融したのち、再びマイクロ波加熱に
切換え、成形物（Ｗ）が所定温度になったとき、加熱ヒ
ータ（６）に切換えてその温度を保持して成形助剤を除
去するようにすると、成形物（Ｗ）の中心部と表面部と
の温度差に基づく変形やクラックなどの弊害を発生する
ことなく高速脱脂することができる。
）にマイクロ波を照射して、成形物（Ｗ）内部を表面と
同時に加熱し、成形物（す）が所定温度になったとき、
加熱ヒータ（６）に切換えてその温度に一定時間保持し
、成形助剤が十分溶融したのち、再びマイクロ波加熱に
切換え、成形物（Ｗ）が所定温度になったとき、加熱ヒ
ータ（６）に切換えてその温度を保持して成形助剤を除
去するようにすると、成形物（Ｗ）の中心部と表面部と
の温度差に基づく変形やクラックなどの弊害を発生する
ことなく高速脱脂することができる。
つぎに他の実施例について述べる。
上記実施例では、粉体成形物が温度Ｔ１になったとき、
マイクロ波照射から加熱ヒータに切換えたが、この切換
えは、粉体成形物が比較的小形でマイクロ波があまり減
衰することなく成形物の中心部に達するような場合、あ
るいは成形助剤の種類によっては必ずしも必要ではなく
、温度Ｔ２になるまで連続的または間欠的にマイクロ波
を照射してよい。
マイクロ波照射から加熱ヒータに切換えたが、この切換
えは、粉体成形物が比較的小形でマイクロ波があまり減
衰することなく成形物の中心部に達するような場合、あ
るいは成形助剤の種類によっては必ずしも必要ではなく
、温度Ｔ２になるまで連続的または間欠的にマイクロ波
を照射してよい。
また上記実施例では、粉体成形物の昇温にマイクロ波を
用いたが、これは高周波誘導加熱など他の電磁波エネル
ギでもよい。
用いたが、これは高周波誘導加熱など他の電磁波エネル
ギでもよい。
なお上記実施例は、ファインセラミックス粉体成形物に
ついて述べたが、この発明は、成形助剤を含有する他の
粉体成形物にも適用できる。
ついて述べたが、この発明は、成形助剤を含有する他の
粉体成形物にも適用できる。
成形助剤を含有する粉体成形物に電磁波エネルギを与え
て昇温し、この昇温した粉体成形物に熱エネルギを与え
て一定温度に保持することにより、粉体成形物内部を表
面部と同時に加熱してその加熱を均一化するようにした
ので、成形物の中心部と表面部との温度差に基づく変形
やクラックなどの弊害を発生することなく短時間に脱脂
することができる。
て昇温し、この昇温した粉体成形物に熱エネルギを与え
て一定温度に保持することにより、粉体成形物内部を表
面部と同時に加熱してその加熱を均一化するようにした
ので、成形物の中心部と表面部との温度差に基づく変形
やクラックなどの弊害を発生することなく短時間に脱脂
することができる。
第１図はこの発明の一実施例であるファインセラミック
ス粉体成形物の脱脂装置の構成を示す図。 第２図（Ａ）および（Ｂ）図はそれぞれ脱脂時間とマイ
クロ波照射、加熱ヒータ点火の関係を示す図、第３図は
粉体成形物の脱脂スケジュールを示す図である。
ス粉体成形物の脱脂装置の構成を示す図。 第２図（Ａ）および（Ｂ）図はそれぞれ脱脂時間とマイ
クロ波照射、加熱ヒータ点火の関係を示す図、第３図は
粉体成形物の脱脂スケジュールを示す図である。
Claims (4)
- （１）成形助剤を含有する粉体成形物に電磁波エネルギ
を与えて昇温する段階と、この電磁波エネルギにより昇
温した粉体成形物に熱エネルギを与えて上記昇温した粉
体成形物を一定温度に保持する段階とを有することを特
徴とする粉体成形物の脱脂方法。 - （２）電磁波エネルギを与えて昇温する段階は粉体成形
物中の成形助剤が溶融する温度に昇温する段階と、この
溶融した成形助剤が上記粉体成形物から除去される温度
に昇温する段階とからなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の粉体成形物の脱脂方法。 - （３）粉体成形物に電磁波エネルギを与えてこの粉体成
形物中の成形助剤が溶融する温度まで昇温したのち、こ
の粉体成形物に熱エネルギを与えて一定温度に保持して
上記粉体成形物中の成形助剤を溶融させ、つぎにこの成
形助剤が溶融した粉体成形物に再び電磁波エネルギを与
えて上記溶融した成形助剤が上記粉体成形物から除去さ
れる温度まで昇温したのち、この粉体成形物に熱エネル
ギを与えて一定温度に保持し上記粉体成形物から成形助
剤を除去することを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の粉体成形物の脱脂方法。 - （４）成形助剤を含有する粉体成形物を搭載する回転自
在な載置台と、この載置台を回転および停止自在に駆動
する駆動装置と、上記載置台に搭載された粉体成形物に
電磁波エネルギを与える電磁波発生装置と、上記載置台
に搭載された粉体成形物に熱エネルギを与える熱エネル
ギ発生装置と、上記載置台に搭載された粉体成形物のま
わりを所定の雰囲気にするガス供給装置とを具備するこ
とを特徴とする粉体成形物の脱脂装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176989A JPS6241769A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 粉体成形物の脱脂方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176989A JPS6241769A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 粉体成形物の脱脂方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6241769A true JPS6241769A (ja) | 1987-02-23 |
Family
ID=16023237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60176989A Pending JPS6241769A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 粉体成形物の脱脂方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6241769A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0598810A (ja) * | 1991-10-02 | 1993-04-20 | Nippon Mente Kaihatsu Kk | コンクリート補修剤注入プラグ |
| JPH09501539A (ja) * | 1993-08-10 | 1997-02-10 | イーエイ テクノロジー リミテッド | マイクロ波利用の材料加工 |
| JP2012197475A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Kanto Yakin Kogyo Co Ltd | マイクロ波脱脂装置及びマイクロ波脱脂方法 |
-
1985
- 1985-08-13 JP JP60176989A patent/JPS6241769A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0598810A (ja) * | 1991-10-02 | 1993-04-20 | Nippon Mente Kaihatsu Kk | コンクリート補修剤注入プラグ |
| JPH09501539A (ja) * | 1993-08-10 | 1997-02-10 | イーエイ テクノロジー リミテッド | マイクロ波利用の材料加工 |
| JP2012197475A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Kanto Yakin Kogyo Co Ltd | マイクロ波脱脂装置及びマイクロ波脱脂方法 |
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