JPS63199099A - 静水圧加圧成形方法 - Google Patents
静水圧加圧成形方法Info
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- JPS63199099A JPS63199099A JP3222487A JP3222487A JPS63199099A JP S63199099 A JPS63199099 A JP S63199099A JP 3222487 A JP3222487 A JP 3222487A JP 3222487 A JP3222487 A JP 3222487A JP S63199099 A JPS63199099 A JP S63199099A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
Landscapes
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- Powder Metallurgy (AREA)
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１
本発明は、均一で高密度の成形体を成形する静水圧加圧
法に関する。
法に関する。
めに粉体相互のブリッジ現宋が少なくまた配向性がない
ので、圧粉体内部の密度は均一となる。従つて他の金型
プレス成形法、押出成形法、鋳込成形法に比べて静水圧
加圧成形方法は、表面や内部において硬度の差がなく、
均質の成形体が１りられる点で他の方法に比べて優れて
おり一般的なセラ填時に流動性が十分でないと緻密化部
が偏在してそれらが突っ張るプリジ現象を呈して均質化
を妨げる問題がある。例えば熱間静水圧加圧法において
型に相当するカプセルに粉体を充填後、機械的撮動を与
えて粉体の充填率の向上を図ることが開示されている（
特開昭５４−９９０１３号公報）。
ので、圧粉体内部の密度は均一となる。従つて他の金型
プレス成形法、押出成形法、鋳込成形法に比べて静水圧
加圧成形方法は、表面や内部において硬度の差がなく、
均質の成形体が１りられる点で他の方法に比べて優れて
おり一般的なセラ填時に流動性が十分でないと緻密化部
が偏在してそれらが突っ張るプリジ現象を呈して均質化
を妨げる問題がある。例えば熱間静水圧加圧法において
型に相当するカプセルに粉体を充填後、機械的撮動を与
えて粉体の充填率の向上を図ることが開示されている（
特開昭５４−９９０１３号公報）。
また静水圧加圧成形体の均質性に関する報告にＪ：ると
、冷間静水圧加圧成形体中にも微細な構造の不均質部分
が存在していることが明らかとなっている（両部、挿画
、大福、田端、荒井、６１年度窯業協会年会公演要旨集
１０５〜１０６頁）。
、冷間静水圧加圧成形体中にも微細な構造の不均質部分
が存在していることが明らかとなっている（両部、挿画
、大福、田端、荒井、６１年度窯業協会年会公演要旨集
１０５〜１０６頁）。
［発明が解決しようとする問題点１
本発明は上記の静水圧加圧型にＪ：る成形体の内部不均
一、特に剛性の良い微粉末である窒化珪素や炭化珪素に
おこる成形体内部の部分的な不均一を解消する事を目的
とし、加圧時に外部より超音波による振動を付与するこ
とにより上記欠点を解消しようとするものである。
一、特に剛性の良い微粉末である窒化珪素や炭化珪素に
おこる成形体内部の部分的な不均一を解消する事を目的
とし、加圧時に外部より超音波による振動を付与するこ
とにより上記欠点を解消しようとするものである。
成され゛たキャピテイを有する静水圧加圧型に粉末を充
填し、外方より静水圧を加えて成形する方法において、
粉末を充填した該静水圧加圧型に超音波振動を付与下に
静水圧を加えることを特徴とする。
填し、外方より静水圧を加えて成形する方法において、
粉末を充填した該静水圧加圧型に超音波振動を付与下に
静水圧を加えることを特徴とする。
毛
静水圧加圧成形法は、圧力を伝達しやすいゴム型に充填
した粉体に流体中で静水圧加圧して成形体を得る方法で
ある。流体は水、油、グリセリン等が適用されるが通常
は水が用いられる。粉体はセラミック、金属等の粉末で
、この粉末を可撓性ゴムで構成されたキャピテイを有す
る静水圧加圧型に常法により均一に充填する。
した粉体に流体中で静水圧加圧して成形体を得る方法で
ある。流体は水、油、グリセリン等が適用されるが通常
は水が用いられる。粉体はセラミック、金属等の粉末で
、この粉末を可撓性ゴムで構成されたキャピテイを有す
る静水圧加圧型に常法により均一に充填する。
上記の均一に粉末を充填した静水圧加圧型に流体により
静水圧加圧を行なう。超音波とは周波数が１８キロヘル
ツ以上の音波をいう。超音波の発生には例えば超音波洗
浄等に用いられている公知の発生装置が利用でき特別の
ものである必要はない。超音波発生素子の取付位置は成
形型に超音波振動を伝達できる場所ならいずれでも可能
である。
静水圧加圧を行なう。超音波とは周波数が１８キロヘル
ツ以上の音波をいう。超音波の発生には例えば超音波洗
浄等に用いられている公知の発生装置が利用でき特別の
ものである必要はない。超音波発生素子の取付位置は成
形型に超音波振動を伝達できる場所ならいずれでも可能
である。
好ましくは超音波振動を伝達しやすい流体の静水圧媒体
を介して静水圧加圧成形型に伝達するため静水圧装置内
部または流体導入部に設置するのが好ましい。その理由
は振動を流体により伝達しゃすいためである。また超音
波振動は流体を媒体とするため機械的振動よりも粉体の
均質化に有効である。上記加圧と超音波振動を同時に行
なうことにより均一の成形体が得られる。
を介して静水圧加圧成形型に伝達するため静水圧装置内
部または流体導入部に設置するのが好ましい。その理由
は振動を流体により伝達しゃすいためである。また超音
波振動は流体を媒体とするため機械的振動よりも粉体の
均質化に有効である。上記加圧と超音波振動を同時に行
なうことにより均一の成形体が得られる。
［発明の作用および効果］
本発明は静水圧加圧時に静水圧加圧成形をに超音波振動
を伝達することにより、均一に充填された粉末に均一に
加圧されるとともに超音波振動により成形型内の粒子が
振動しながら配列ａ集し、封入されている空気等を粉体
内部より除去するため、成形体の内部と外部との密度む
らの発生がない均一で高密度な成形体が得られる。
を伝達することにより、均一に充填された粉末に均一に
加圧されるとともに超音波振動により成形型内の粒子が
振動しながら配列ａ集し、封入されている空気等を粉体
内部より除去するため、成形体の内部と外部との密度む
らの発生がない均一で高密度な成形体が得られる。
従って大型の成形体（φ４０ｍｍ以上）においても成形
体内部に密度むらを発生させるととなく成形できる。
体内部に密度むらを発生させるととなく成形できる。
さらにディーゼルエンジン副室の゛成形に認められる様
に均一組織のため肉厚を薄くすることができるため使用
粉末原料の節約、また切削加工時の袖り代低誠により製
造コストを低減することができる。
に均一組織のため肉厚を薄くすることができるため使用
粉末原料の節約、また切削加工時の袖り代低誠により製
造コストを低減することができる。
［実施例１
以下実施例により具体的に説明する。
（実施例１）
第１図に本発明の静水圧加圧成形装置の模式断面図を示
す。この静水圧加圧成形装［１はプレス８を有し、流体
導入ポンプと排出パルプ２をする。
す。この静水圧加圧成形装［１はプレス８を有し、流体
導入ポンプと排出パルプ２をする。
超音波発生素子４を静水圧加圧装置内部に付設し、流体
中に粉体６を充填した可撓性ゴム型５を配置する構成さ
なっている。この装置を用い粉体６を充填した可撓性ゴ
ム型５を媒体中に入れ水導入ポンプ３と排出パルプ２お
よびプレス８により加圧する。この加圧条件下で超音波
発生素子４を作動させて媒体を介して超音波振動を可撓
性ゴム型５に伝達する。
中に粉体６を充填した可撓性ゴム型５を配置する構成さ
なっている。この装置を用い粉体６を充填した可撓性ゴ
ム型５を媒体中に入れ水導入ポンプ３と排出パルプ２お
よびプレス８により加圧する。この加圧条件下で超音波
発生素子４を作動させて媒体を介して超音波振動を可撓
性ゴム型５に伝達する。
窒化珪素粉末を充填したゴム型に加圧開始と同時に超音
波振動を発生させ３０００ｋＱ／ｃ１まで加圧した。得
られた成形体の寸法はφ４０Ｘ４５ｍｌのもので、第２
図に半分に切断して示すように超音波振動を与えない従
来法による成形体で見られる中央部の白色部７は認めら
れなかった。
波振動を発生させ３０００ｋＱ／ｃ１まで加圧した。得
られた成形体の寸法はφ４０Ｘ４５ｍｌのもので、第２
図に半分に切断して示すように超音波振動を与えない従
来法による成形体で見られる中央部の白色部７は認めら
れなかった。
この成形体を１７５０℃で５時間、窒素雰囲気中で焼結
した。同一条件で超音波振動を与えない従来法により成
形した成形体も同様に焼結を行った。両焼結体を縦に切
断し中心部を観察した。従来法で見られた中心部の白色
部は超音波を与えて成形した実施例量には認められなか
った。この白色部は低密度で、従来法による成形体は外
周部に比べて曲げ強度試験片の強度が２５％低下してい
た。本実施例品は曲げ強度が内部、外部とも同等であっ
た。すなわち上記の試験片台２０個の３点曲げ強度試験
の結果を第３図に示す。実施例量は外周部内部ともほぼ
同じで７０ｋＱ／ｃｍ２を示したが従来法では外周部が
７０ ｋ ｇ／ｃｍ２ 、内部が６０ｋｇ／ｃａ＋２と
強度に差があった。
した。同一条件で超音波振動を与えない従来法により成
形した成形体も同様に焼結を行った。両焼結体を縦に切
断し中心部を観察した。従来法で見られた中心部の白色
部は超音波を与えて成形した実施例量には認められなか
った。この白色部は低密度で、従来法による成形体は外
周部に比べて曲げ強度試験片の強度が２５％低下してい
た。本実施例品は曲げ強度が内部、外部とも同等であっ
た。すなわち上記の試験片台２０個の３点曲げ強度試験
の結果を第３図に示す。実施例量は外周部内部ともほぼ
同じで７０ｋＱ／ｃｍ２を示したが従来法では外周部が
７０ ｋ ｇ／ｃｍ２ 、内部が６０ｋｇ／ｃａ＋２と
強度に差があった。
（実施例２）
実施例１より大型のφ７０Ｘ７０■の円柱状の成形体を
実施例１と同様に静水圧加圧して焼結を行い試験片を切
り出し曲げ強度の測定を行った。
実施例１と同様に静水圧加圧して焼結を行い試験片を切
り出し曲げ強度の測定を行った。
内部および外部より切り出した試験片とも強度は６’８
ｋｏ／ａｍ”でほぼ同一であった。
ｋｏ／ａｍ”でほぼ同一であった。
ンジン副室の成形を行った。第４図に示すゴム型２０と
金型１０とで形成されるキャピテイ３０に粉体を充填し
加圧後、焼成する。その後通常第５図に示１変形部５０
を削り出してディーゼルエンジン副室とするが超音波振
動を与えない方法で成形した場合、縁部６０に低密度部
が発生しやすく欠けの為歩留り低下となっていた。本発
明法の場合では縁部６０の低密度部の発生を防止できる
た表−１ め欠けによる不良がはとｌυど無くなった。さらに均一
組織の焼結体であるため肉厚を形成する粉末層を薄くす
ることが出来るので粉末量を低減できる。また、削り出
し加工により削除する粉末量を低減することにより加工
費を低減することができる。
金型１０とで形成されるキャピテイ３０に粉体を充填し
加圧後、焼成する。その後通常第５図に示１変形部５０
を削り出してディーゼルエンジン副室とするが超音波振
動を与えない方法で成形した場合、縁部６０に低密度部
が発生しやすく欠けの為歩留り低下となっていた。本発
明法の場合では縁部６０の低密度部の発生を防止できる
た表−１ め欠けによる不良がはとｌυど無くなった。さらに均一
組織の焼結体であるため肉厚を形成する粉末層を薄くす
ることが出来るので粉末量を低減できる。また、削り出
し加工により削除する粉末量を低減することにより加工
費を低減することができる。
切出１側室体？１／成形体体積および欠は不良率の結果
を表に示す。粉末の使用量が従来法に対し１０％低減で
き、切出後副室体積／成形体体積も従来法に比し５０％
の有効使用が可能となった。
を表に示す。粉末の使用量が従来法に対し１０％低減で
き、切出後副室体積／成形体体積も従来法に比し５０％
の有効使用が可能となった。
第１図は本発明の静水圧加圧成形装置の模式断面図、第
２図は従来法による成形焼結体の白色部（低密度部）の
模式断面図、第３図は実施例と従来法による成形焼結後
の切り出し試験片の曲げ強度の比較結果を示すグラフ、
第４図はディーゼルエンジン副室成形型の断面図、第５
図は第４図の加圧後成形体の模式断面図である。 １・・・静水圧加圧装Ｍ ２・・・排出パルプ３・・
・水導入ポンプ ４・・・超音波発生素子５・・・
ゴム型 ６．３０・・・粉末１０・・・金型
２０・・・ゴム型４０・・・成形体
５０・・・副室７．６０・・・白色の低密度部 ８・・・プレス 特許出願人 トヨタ自ＩＪＪ ｍ株式会社代理人
弁理士 大川 宏 同 弁理士 丸山明夫 第１図
２図は従来法による成形焼結体の白色部（低密度部）の
模式断面図、第３図は実施例と従来法による成形焼結後
の切り出し試験片の曲げ強度の比較結果を示すグラフ、
第４図はディーゼルエンジン副室成形型の断面図、第５
図は第４図の加圧後成形体の模式断面図である。 １・・・静水圧加圧装Ｍ ２・・・排出パルプ３・・
・水導入ポンプ ４・・・超音波発生素子５・・・
ゴム型 ６．３０・・・粉末１０・・・金型
２０・・・ゴム型４０・・・成形体
５０・・・副室７．６０・・・白色の低密度部 ８・・・プレス 特許出願人 トヨタ自ＩＪＪ ｍ株式会社代理人
弁理士 大川 宏 同 弁理士 丸山明夫 第１図
Claims (2)
- （１）可撓性ゴムで構成されたキャビティを有する静水
圧加圧型に粉末を充填し、外方より静水圧を加えて成形
する方法において、粉末を充填した該静水圧加圧型に超
音波振動を付与下に静水圧を加えることを特徴とする静
水圧加圧成形方法。 - （２）超音波振動は流体を介して静水圧加圧型に付与す
る特許請求の範囲第１項記載の静水圧加圧成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3222487A JPS63199099A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 静水圧加圧成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3222487A JPS63199099A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 静水圧加圧成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199099A true JPS63199099A (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=12352986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3222487A Pending JPS63199099A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 静水圧加圧成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63199099A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0894586A1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-02-03 | SACMI Cooperativa Meccanici Imola Soc. Coop. a Resp. Lim. | Method and plant for dry-forming crockery in general, particularly plates |
| EP0894587A1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-02-03 | SACMI Cooperativa Meccanici Imola Soc. Coop. a Resp. Lim. | Method for pressing ceramic powders, and equipment for its implementation |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP3222487A patent/JPS63199099A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0894586A1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-02-03 | SACMI Cooperativa Meccanici Imola Soc. Coop. a Resp. Lim. | Method and plant for dry-forming crockery in general, particularly plates |
| EP0894587A1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-02-03 | SACMI Cooperativa Meccanici Imola Soc. Coop. a Resp. Lim. | Method for pressing ceramic powders, and equipment for its implementation |
| US6305925B1 (en) | 1997-08-01 | 2001-10-23 | Sacmi- Cooperative Meccanici Imola - Soc. Coop. A.R.L. | Apparatus for pressing ceramic powders |
| US6372166B1 (en) | 1997-08-01 | 2002-04-16 | Sacmi-Cooperativa Meccanici Imola-Soc. Coop. A R. L. | Method and apparatus for the dry-forming of crockery |
| US6558593B2 (en) | 1997-08-01 | 2003-05-06 | Sacmi - Cooperativa Meccanici Imola - Soc. Coop. A.R.L. | Method for pressing ceramic powders |
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