JPS63312903A - 複合粉末成形法 - 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： 本発明は、２層構造ｔ−なす粉末冶金成形体ｔ”製造す
る複合粉末成形法に関するものである。

従来の技術： 異。這粉末成形体、オ科を、径方向に複数層形成させた
複合粉末成形物を製造する方法は公知である。

例えば、＃開昭４７−２７８１８号公報に、２台のプレ
スを用いて、それぞれ成形し次粉末成形体を、嵌め合わ
せて一本化する方法、１！＃開昭４７−２７８１４号公
報に、筒状仕切板により分割された内外環状筒部ｌこ、
順次粉末材料を充填し、仕切板を引抜いて一体とする方
法、特公昭４９−９９９１０号公報に、上下パンチと、
複数材料供給用の多産ホッパーを組合わせた方法、ざら
に説明を省略するが、特開昭５２−２８１７号公法、特
開昭５８−４８９０９号公報、特公昭５９−１７６５号
公報、特公昭６１−５７８８１号公報などに同様の方法
が開示されている。

解決しようとする問題点： しかしながら、上記公知方法は、いずれも、プレスのキ
ャビティへの給粉（粉末原料供ｄＩ）に重力流し込み方
式を用いている。この給粉に時間がかかるため、作業能
率が悪い。したがって、生産孟に対して装置が大きくな
り、経済的でない。

ま之、成形体を２層構造にする主たる目的は、内層に比
較的安価な構造材を用い、外層に、高価で、機械的性質
・耐食性の優れた材料で使用することであるが、従来法
では、外層υ厚さを薄くすることが困難で、結局良品が
高価となった０問題点を解決する手段： 本発明においては、二層構造体（通常は同心中空二層構
造円筒を意味するが、中空筒でるること、円筒でるるこ
とｆｉｃ要せず、無空筒、だ円筒、角筒に対しても成立
する。−のうち内層を、安価な内層用粉末材料を用いて
、完成寸法より若干小さい予備成形体に形成し、その表
面に、加熱消失性の粘着剤を用いて、外層粉末材料を付
着させ、加圧加熱の可能なプレス、例えば、いわゆるホ
ットプレスま７ｔハホツトアイソスタチツ多プレスによ
り高密度成形体に仕上げる（加圧と加熱金利プロセスと
した万が望ましい場合には、両プロセスを、適宜逐次実
施することもできる。ン。

なお、外層用粉末材料としては、例えば、強度・硬度・
じん性・１１ｉｔ摩耗性・耐食性などが大きい烏級材料
を使用することが望ましく、外層の厚さは、一般に、薄
層で差支えなく、を４層の方が経済的でるる。粉末材料
として、金属だけでなく、める遣のセラミックなども金
属と混合して、′！！ｆｃは単独で使用し得る。

粘着剤は加熱Ｖこより消失する有機系〕）ものが望まし
く、漬水の存在で加熱され、酸化消失＝＝ｆ能の場合１
よ、各種の有機系粘着剤音用い得る。しかしながら、酸
素の供給が不充分な状態で加熱が行われる場合にＶ工、
酸素含有量の多い粘５ｕ剤（例えば、ポリビニルアルコ
ール、殿粉系物置の′）Ｋ浴液ノを用いりと、残留炭素
が減るので望ましい。

これに粉末材料を加えると懸濁液になる。

作　用： 内層を形成する予備成形体に、外層粉末材料の懸濁液を
付フａさせた際、電力と表面張力υバランスで、過剰４
石の部分Ｊ）懸濁液は電力落下し、一様な厚さの外層粉
末が付着する。懸濁液の稠度を調節することにより外層
粉末材料０付麿ｎを調節することができる。また、加工
後の製品からの必要に応じ、予備成形体の表面の異儂つ
、−ｃ位１に異なった粉末材料を異なった厚みに付着さ
せることができる。落下し之懸濁液は稠度を調整して再
使用できる。

実施例： 第１図に？いて、予備成形体Ａは、例えばＦｅ　−Ｃ系
化合物のように比較的安価な粉末材料を用いて、８ｔ／
ｌ−ｄ程度の比較的低い圧力で成形したもので充分で必
る。

外層粉末材料としては、便用環境に２いて充分な強度・
じん性・耐熱性・耐食性を有する材料の粉末、例えば、
Ｆ’ｅ　−Ｃｒ　−Ｎｉ　−Ｍｏ　−Ｃ系材料の粉末な
どを使用する。

粘着剤としては、含酸素物のポリビニルアルコール系・
ポリアクリル酸アミド系・ポリアルキノンオキシドなど
合成粘Ｉｄ剤、２よび、殿粉・ふのり・アルギン酸ナト
リウム・カラギーナンなどの天然粘着剤、これらの混合
物２よび酸素を含まぬ有機粘ｒｔ剤の水浴液を使用する
が、本発明は粘着剤の種類に拘らない。

予備成形体の外面に、外層粉末材料を付着させるために
は、先づ粉末材料を粘Ｊａ剤水溶液に分散させて、粉末
材料の懸濁液を作るのが通常でろる。

予備成形体の外面に、上記懸濁液を付着（接ｔｆｔ金含
む。）させる方法の例を、第１図に、げ）、（０）、（
ロ）′、（ハ）として示す。

（イ）の方法は、浸漬法と呼ぶべき方法で、粉末材料の
懸濁液に予備成形体を浸漬し、粉末材料を寸前させ、余
分の液ｔ−滴去した汲乾燥させる方法である。

（ロ）、（ｃＪγの方法はいずれも吹付法でるるか、（
ロ）の場合は、粘着剤のみを吹付け、その麦、粉末材料
をまぶす方法、（口γの場合は危濁液自身を吹き付ける
方法である。

（ハ）の方法は、懸濁液を刷毛塗りする方法である。

、Ａｆｎの場合も処理後乾燥することが望ましい（Ｇｏ
）の場合乾燥工程の図示を省略していることに注意さ７
１７たい。） これらの方法により外層を形成させると、滴下現象のた
め、外層の厚さを小にできるｏしかしながら、例えば刷
毛塗りを反復して、全体または特定部分の層の厚さ全増
加し得ることも・エゴうまでもない。

乾燥を終った成形体を工、ホットプレスまたはホットア
イソスタチックプレスにより圧縮加熱されて製品となる
。第１図θホットプレスの図面の中で、（１）は上パン
チ、（２）は下パンチ、（３）はダイス、（４）ハヒー
トエレメント、（５）はセンターコアである。成形体の
圧縮には、上ドいずルか１のパンチ全固定して他のパン
チ金６動させ、成形体の片方から圧縮する方法、上下両
パンチまたはいずれかｌのパンチとダイスとは移ｗＪＪ
させ、成形体の上下両面から圧縮する方法かめる。

ホットアイソスタチックプレスについては、図示しない
が、流木圧により各方向に均一な圧が働く構造で、かつ
、ヒートエレメントｆｔ有し加熱口」能／Ａグレスでる
る。この場合、成形体を乾燥後仮屍することが望ましく
、有機粘結剤は、酸化４失する。したがって熱消失住粘
績材として、残留炭素の無視できる本来性のもの（例え
ば含酸素粘結剤）と、酸化により、炭素が消失する易酸
化粘結剤（一般Ｍ＋ｓ粘結剤）の両、者を１洛・目的に
応じ使い分けるのが望ましい。

本発明の方法は、特に外層の粉末材料を、部分的に変化
させたい場合に、従来法に比べて有利に活用できる。

発明の効果： 上記のと２す、本発明の方法でＴ１．層粉末成形する場
合、フィーダを用いてプレスのキャビティへ粉末材料を
給粉する必要がない。したかつ−Ｃ１製品７）製造速度
・生産性が増す。

また、外層の厚さ金小さくすることが容易で、高価な外
層粉末材料の使用量が減り、経済的である０ さらに、外層の粉末材料の成分を、きわめて容易に部分
的に変えることができ、外層の厚みで変化させることが
容易で、製品の要部に限定して高品質化・高級化するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、−軸圧縮型のホットプレスを使用する場合に
ついて、不発明の工程の概要をイラストレートしたもの
でめ９、各工程名は（）内に示す。 （１）・・・上ハンチ　　　　（２）・・・下パンチ（
３）・・・ダスト　　　　　　（４）・・・ヒートエレ
メント（５）・・・センターコア　　Ａ・・・予備成形
休出　願　人　　　株式会社小松製作所 ・−」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　加圧と加熱とを同時に行うプレスを用いて粉末材料
   を高密度化する２層成形法において完成寸法より若干小
   さい予備圧粉成形体を作り、その表面に、加熱消失性粘
   結剤を用いて、異種粉末材料を付着させ； 付着体を加圧加熱して製品とする； ことを特徴とする複合粉末成形法。 ２　付着体を乾燥した後一軸圧縮ホットプレスを用いて
   加圧加熱する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３　付着体を乾燥仮焼した後、ホットアイソスタチック
   プレスを用いて加圧加熱する特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。