JPS627504A - 粉末成形体の接合一体化方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、複雑形状品をセラミック粉末を成形・焼結
して製造するにあたり、複数の組部品を成形した後相互
に接合して一体化する粉末成形体の接合一体化方法に関
するものである。

従来の技術 セラミック粉末を成形・焼結して自動車部品を製造する
場合、ガスタービン用スクロール等の複雑形状の部品は
一体成形が困難なためスリップキャスティング成形法に
より複数の組立部品を成形し、得られた組立部品成形体
を相互に接合し、一体化するという手法が採られる。

従来、その組立部品成形体の組付けおよび接合には、成
形体をゴム族で覆い静水圧を加える方法や、成形体をガ
ラス躾で覆い、高温下で静水圧を加える方法が行なわれ
ていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし以上の従来の粉末成形体の接合一体化方法によれ
ば次のような問題があった。

すなわち従来の方法では、いずれの場合も複雑形状品の
組付・接合は困難であり、スリップキャストで製造した
組立部品成形体を接合し、一体化することはできなかっ
た。

この発明は以上の従来の事情に鑑みてなされたものであ
って、？！誰形状品の組立部品のスリップキャストで成
形した成形体を接合し、一体化する方法を提供すること
を目的とする。

問題点を解決するための手段 すなわちこの発明の粉末成形体の接合一体化方法は、ス
リップキャスティング成形によって得られた組部品成形
体を組付けて接合し、一体な成形体を得る粉末成形体の
接合一体化方法において、組部品相互の接合部に濃度の
異なる２種類以上のスリップを、濃度の低い順に注入し
、その後乾燥することによって組部品成形体相互を一体
な成形体となすことを特徴とするものである。

作　　　用 したがってこの発明の粉末成形体の接合一体化方法によ
れば、組部品相互の接合部が、その接合部に注入される
スリップによって一体に接合されて、一体な成形体が得
られる。しかも、濃度の興なる２種類以上のスリップが
、濃度の低い順に注入されるので、１１度の低いスリッ
プによって得られた一体な接合部が後から注入されるｍ
度の高いスリップによって嵩密度が高くなるように強化
されるので、一体化後の乾燥・焼結工程においても接合
部にき裂が生じるようなことはなく、欠陥の無い複雑形
状品のセラミック焼結体が得られる。

以上のように、この発明によってき裂を生じさせること
なく接合できる理由は、更に次のように説明することが
できる。

例えば、粉末含有率の高いスリップだけを接合部に注入
した場合には、スリップ中の水分が少種移動しただけで
、スリップが固型化するので、第４図に示す様に接合部
４にスリップ５を流し込んでもスリップ５が充分に隙間
に行き渡らない間にスリップ５は流動性を失い、接合す
るべき隙間４ａを充分に埋め尽くすことができない。

逆に粉末含有率の低いスリップだけを接合部に注入した
場合には、第５図に示す様にスリップ５は流動性を保っ
たまま接合部４の隙ｍ４ａに行き渡るが、しかし粉末の
含有率が低いため接合部４における着肉後の嵩密度が低
く、またひげを生じてしまう。その結果、後の乾燥工程
で接合部４にき裂が生じてしまう。

以上に対し、この発明の場合、先に注入される薄いスリ
ップが接合部の隙間に行き渡り、その薄いスリップ中に
拡散する態様で債から注入される濃いスリップが接合部
の隙間に行き渡るので、順次注入するスリップによって
接合するべき隙間を充分に埋め尽くし、しかも嵩密度が
高くひげを生じることの無い内部を接合部に形成°する
ことができる。

尚この発明で接合部に注入する２種類以上のスリップは
、粉末含有率という点で相巽なれば良く粉末それ自体の
！ｌ類については特にｔＩｌｌｆｌがあるものではない
。しかしながら、異なるスリップ間における流動性や固
型化後の嵩密度の差を推定することの容易さという観点
からは、各スリップには同一の原料粉末を用いるのが望
ましい。また、最終的に得られる製品における品質の均
一を図るという観点からは、相互に接合される組部品成
形体の成形に用いられるスリップの主たる原料粉末と同
一の原料粉末を用いるのが望ましい。

実施例 以下にこの発明の実ｔｓ例および比較例を記す。

平均粒径が０．９−の窒化珪素９０ｗ【％、平均粒径０
．２ＪＪｌのアルミナ粉末５ｗｔ％、平均粒径０．８声
のイツトリア粉末５冑ｔ％からなる混合粉末１００に対
して、重量比で水３３．３、ポリアクリル酸アンモニウ
ム０．６を同時に添加し、ボーミルによって６時間混合
してスリップを作った。そのスリップから充分にｉ２泡
した後、そのスリップを石こう型に鋳込み、排泥法によ
って第１図に示すエルボ−１１および第２図に示す７ラ
ンジ２を成形した。

次に、石こう型より脱型した成形直後のエルボ−１と７
ランジ２とを第３図に示す様に嵌め合せた。

一方、第１表に示す２種類の組成のスリップａ、ｂ、ｃ
を別に作成し、充分に脱泡しておいた。

第１表 実施例１ 第１表に示す組成のスリップを、前述のエルボ−１とフ
ランジとが未乾燥な状態でエルボ−１と７ランジ２との
接合８１１３に注入した。注入するスリップの組合せは
第１表の第３の組合せとし、表に示すように先ず最初に
ａの組成のスリップを注入し、次にＣの組成のスリップ
を注入するという手順で注入を行なった。

その結果、エルボー１と７ランジ２との接合部３は切れ
目なく接合され、一体化した成形体が得られた。その一
体化した成形体を４５℃の温度下で１２時間乾燥した。

さらにそのＩｔＮ２気流中で４５０℃の温度下で４時間
加熱して界面活性剤を分解除去し、次いでＮ２雰Ｈ気中
で９．５気圧、１７３０℃の温度下で４時間焼成した。

その結果、き裂なく一体接合した焼結体が得られた。

実施例２ 実施例１と同様にエルボ−１とフランジ２との接合を行
なった。その際他の条件は実施例１と同様にし、エルボ
−１と７ランジ２との接合部３に注入するスリップの組
合せを第１表の第４の組合せとし、表に示すように先ず
最初にａの組成のスリップを注入し、次にｂの組成のス
リップを注入し、最後にＣの組成のスリップを注入する
という順序で注入を行なった。

以上により実施例１と同様の結果が得られ、最終的にき
裂無（一体に接合した焼結体が得られた。

比較例１ 他は実施例１と同様にして、エルボ−１とフランジ２と
の接合部３に第１表の組成Ｃのスリップだけを流し込み
（第１表の組合せ１）、接合部を一体にするべく試みた
。

比較例２ 他は実施例１と同様にして、エルボー１と７ランジ２と
の接合部３に第１表の組成ａのスリップだけを流し込み
（第１表の組合せ２）、接合部を一体にするべく試みた
。

以上の比較例１および比較例２の接合成形体を４５℃の
温度下で乾燥したところ、乾燥中にエルボ−１と７ラン
ジ２との接合部３にき裂が生じているのが確認された。

発明の効果 以上の様にこの発明の粉末成形体の接合一体化方法によ
れば、スリップキャスティング成形によって得られた組
部品成形体相互の接合部に２種類以上のスリップを濃度
の低い順に注入するようにしたことによって、スリップ
キセストによって成形した夜雄形状品の組立部品を、加
熱したりＤ水圧を加えたり等の手段を用いること無＜、
ｍａに接合・一体化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施に供した組部品成形体としての
エルボ−の断面図、第２■は同様にフランジの断面図、
Ｍ３図は第１図のエルボ−と第２図の７ランジとを窮め
合せた状態を示す断面図。 Ｍ４図および第５図はこの発明の詳細な説明に供する図
であって、第４図は＠部品成形体相互の接合部に濃度の
高いスリップのみを注入する状態を示す断面図、第５図
は組部品成形体相互の接合部に１度の低いスリップを注
入する状態を示す断面図である。 １・・・エルボ−１２・・・７ランジ、　３用捨合部、
４ａ・・・隙間、　５・・・スリップ。 出預人　　１〜ヨタ自動車株式会社 代運人　　＃埋土　！　１）武　久 （Ｃよか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スリップキャスティング成形によって得られた組部品成
   形体を組付けて接合し、一体な成形体を得る粉末成形体
   の接合一体化方法において、組部品相互の接合部に粉末
   含有率（以下「濃度」という）の異なる２種類以上のス
   リップを、濃度の低い順に注入し、その後乾燥すること
   によって組部品成形体相互を一体な成形体となすことを
   特徴とする粉末成形体の接合一体化方法。