JPS6357204A - 球体の製造方法 - Google Patents
球体の製造方法Info
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- JPS6357204A JPS6357204A JP20155386A JP20155386A JPS6357204A JP S6357204 A JPS6357204 A JP S6357204A JP 20155386 A JP20155386 A JP 20155386A JP 20155386 A JP20155386 A JP 20155386A JP S6357204 A JPS6357204 A JP S6357204A
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Links
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Landscapes
- Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は球体、特にセラミックでなる球体の製造方法に
関する。
関する。
（従来の技術）
窒化けい素、炭化けい素等のいわゆるファインセラミッ
クスは、高温強度が大きいことがら実用化に向けて様々
な研究が行われている。また、これらのファインセラミ
ックスは耐食性あるいは耐摩耗性に優れており、この特
性を応用した製品も実用化されつつある。このなかで、
セラミックスで各部品を構成したベアリングが注目され
ている。これはセラミックス・ベアリングによって腐食
性環境及び高温下での使用が可能になるためである。ま
た、セラミックスは金属に比して比重が小さいため高速
回転時に生ずる遠心力による悪影響を防ぐ利点もある。
クスは、高温強度が大きいことがら実用化に向けて様々
な研究が行われている。また、これらのファインセラミ
ックスは耐食性あるいは耐摩耗性に優れており、この特
性を応用した製品も実用化されつつある。このなかで、
セラミックスで各部品を構成したベアリングが注目され
ている。これはセラミックス・ベアリングによって腐食
性環境及び高温下での使用が可能になるためである。ま
た、セラミックスは金属に比して比重が小さいため高速
回転時に生ずる遠心力による悪影響を防ぐ利点もある。
このようなセラミックスでなるボールベアリングに用い
る球体は、次のようにして得られていた。
る球体は、次のようにして得られていた。
すなわち、まず所定の厚さく球体の直径相当）を有する
セラミックス板体をホットプレスで得たのち、得られた
板体を断面正方形の棒状体に切断する。ついで、棒状体
から研削等により球体を形成する。ボールベアリング用
のボールは、大きい負荷に耐えるため緻密であることが
必要である。そのため、従来はホットプレスを採用し、
ホットプレスにより容易に得られる板体を素材としてい
た。しかしながらホットプレスにより焼結されたセラミ
ックスは、緻密であるため加工が極めて困難である。し
たがって、従来の方法では加工時間が長く、かつ砥石等
の加工工具の消耗が大きく経済的ではなかった。
セラミックス板体をホットプレスで得たのち、得られた
板体を断面正方形の棒状体に切断する。ついで、棒状体
から研削等により球体を形成する。ボールベアリング用
のボールは、大きい負荷に耐えるため緻密であることが
必要である。そのため、従来はホットプレスを採用し、
ホットプレスにより容易に得られる板体を素材としてい
た。しかしながらホットプレスにより焼結されたセラミ
ックスは、緻密であるため加工が極めて困難である。し
たがって、従来の方法では加工時間が長く、かつ砥石等
の加工工具の消耗が大きく経済的ではなかった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、従来の球体の製造方法の問題点である加工の
困難性を解消し、容易にかつ経済的に球体を得ることが
できる方法を提供するものである。
困難性を解消し、容易にかつ経済的に球体を得ることが
できる方法を提供するものである。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段および作用）本発明の製
造方法は、直径とほぼ同等の高さを有する粉末成形体で
なる円柱体を用意し、この円柱体に面取り加工を施した
のち焼結を行い、ついで表面加工を施すことを特徴とプ
る。
造方法は、直径とほぼ同等の高さを有する粉末成形体で
なる円柱体を用意し、この円柱体に面取り加工を施した
のち焼結を行い、ついで表面加工を施すことを特徴とプ
る。
すなわち本発明では、加工の容易な焼結前の成形体の状
態で面取り加工を行ったのち焼結を施し、ついで仕上げ
加工を旅すものである。粉末成形体は、長尺の粉末成形
体を分割して得ることも可能であるが、粉末成形プレス
により個々に成形することが好ましい。例えば第１図に
示すように成形する。この場合、粉末成形体１の高さａ
は、直径ａとほぼ同等に成形する。また、特に成形体が
セラミックスの場合は、成形後の成形体抜出し時に成形
体下部にクラックが生ずることがあるため、下パンチ２
の上面の周縁部に突起部３を設（）、抜出し時の応力集
中によるクラック発生を防ぐことが望ましい。また、本
発明方法はセラミックスでなる球体に好ましく適用でき
るが、金属粉末成形体においても適用できる。また、面
取り加工は、円柱体の両端部を截頭円錐状に形成する加
工、あるいは円柱体をほぼ球状に形成する加工が好まし
い。前者の方法による工程概略を第２図に示す。この方
法は、面取り加工を単純形状の工具で行うことが出来、
加工が容易である。面取り加工は、例えば円柱体を旋盤
等にて旋回させ、工具を当接して行う。なおこの際、面
取り後の成形体は第３図に示すように、対角線上の寸法
が円柱直径ａとほぼ同等に加工することが望ましい。こ
の寸法が小さすぎると以後の加工で球体にすることが困
難になる。また、後者の方法による工程概略を第４図に
示す。この方法によれば面取り加工時にほぼ球状に加工
することが出来、焼結後の加工が容易になる。この場合
の面取り加工は、球面を得られるように加工された工具
を用いる。
態で面取り加工を行ったのち焼結を施し、ついで仕上げ
加工を旅すものである。粉末成形体は、長尺の粉末成形
体を分割して得ることも可能であるが、粉末成形プレス
により個々に成形することが好ましい。例えば第１図に
示すように成形する。この場合、粉末成形体１の高さａ
は、直径ａとほぼ同等に成形する。また、特に成形体が
セラミックスの場合は、成形後の成形体抜出し時に成形
体下部にクラックが生ずることがあるため、下パンチ２
の上面の周縁部に突起部３を設（）、抜出し時の応力集
中によるクラック発生を防ぐことが望ましい。また、本
発明方法はセラミックスでなる球体に好ましく適用でき
るが、金属粉末成形体においても適用できる。また、面
取り加工は、円柱体の両端部を截頭円錐状に形成する加
工、あるいは円柱体をほぼ球状に形成する加工が好まし
い。前者の方法による工程概略を第２図に示す。この方
法は、面取り加工を単純形状の工具で行うことが出来、
加工が容易である。面取り加工は、例えば円柱体を旋盤
等にて旋回させ、工具を当接して行う。なおこの際、面
取り後の成形体は第３図に示すように、対角線上の寸法
が円柱直径ａとほぼ同等に加工することが望ましい。こ
の寸法が小さすぎると以後の加工で球体にすることが困
難になる。また、後者の方法による工程概略を第４図に
示す。この方法によれば面取り加工時にほぼ球状に加工
することが出来、焼結後の加工が容易になる。この場合
の面取り加工は、球面を得られるように加工された工具
を用いる。
このように加工された成形体は、脱脂（成形時のバイン
ダー除去）後焼結される。従来、ボールベアリングに用
いるボールにセラミックスを適用するためには、加圧焼
結による緻密化が必要とされていたが、近時粉末精製技
術、焼結技術等の進歩により常圧での焼結でも充分緻密
な焼結体を得ることが可能となった。したがって、本発
明では常圧焼結を適用することが好ましい。なお、得ら
れた焼結体に更にＩ−Ｉ Ｉ Ｐを施すことは効果があ
る。ついで表面加工を施して球体とする。表面加工はバ
レル加工が適用できる。バレル加工は大量に表面処理を
施すことが可能であり、有利である。また、バレル加工
等の表面加工の後、仕上げ加工としてラップ加工等の表
面研磨加工を施す。
ダー除去）後焼結される。従来、ボールベアリングに用
いるボールにセラミックスを適用するためには、加圧焼
結による緻密化が必要とされていたが、近時粉末精製技
術、焼結技術等の進歩により常圧での焼結でも充分緻密
な焼結体を得ることが可能となった。したがって、本発
明では常圧焼結を適用することが好ましい。なお、得ら
れた焼結体に更にＩ−Ｉ Ｉ Ｐを施すことは効果があ
る。ついで表面加工を施して球体とする。表面加工はバ
レル加工が適用できる。バレル加工は大量に表面処理を
施すことが可能であり、有利である。また、バレル加工
等の表面加工の後、仕上げ加工としてラップ加工等の表
面研磨加工を施す。
（実施例）
焼結助剤として、Ｙ２０３ 、Ａｊ！２０ｓ等を含む３
ｉ ３ Ｎ４粉末を、第１図に示すような成形プレスに
より成形圧的１０００ｋ（１／ Ｃ１１１２で成形し、
直径１０ｍｍ 、高さ１０ｍ１Ｂに成形した。ついで、
旋盤により面取り加工を施し、第２図に示すような両端
が截頭円錐に形成された成形体を得た。この場合、第３
図に示すように面取り加工後の対角線長さは約１０ｍｍ
とした。得られた成形体を脱脂した後、非酸化雰囲気中
（Ｎ２）で湿度１７５０℃、時間４時間で常圧焼結した
。得られた焼結体を１５時間バレル加工した後、ラップ
仕上げを施して球体を得ることができた。
ｉ ３ Ｎ４粉末を、第１図に示すような成形プレスに
より成形圧的１０００ｋ（１／ Ｃ１１１２で成形し、
直径１０ｍｍ 、高さ１０ｍ１Ｂに成形した。ついで、
旋盤により面取り加工を施し、第２図に示すような両端
が截頭円錐に形成された成形体を得た。この場合、第３
図に示すように面取り加工後の対角線長さは約１０ｍｍ
とした。得られた成形体を脱脂した後、非酸化雰囲気中
（Ｎ２）で湿度１７５０℃、時間４時間で常圧焼結した
。得られた焼結体を１５時間バレル加工した後、ラップ
仕上げを施して球体を得ることができた。
［発明の効果］
本発明によれば、球体に近似する形状を加工の容易な成
形体の状態で得ることにより、加工効率が著しく向上し
、かつ加工工具の損耗も少くなる効果が得られた。
形体の状態で得ることにより、加工効率が著しく向上し
、かつ加工工具の損耗も少くなる効果が得られた。
第１図は粉末成形体をプレスで得る状態を示す図、第２
図は本発明方法の工程の一例を概略的に示す図、第３図
は粉末成形体の面取り状態を示す図、第４図は本発明方
法による工程の他の例を概略的に示す図である。
図は本発明方法の工程の一例を概略的に示す図、第３図
は粉末成形体の面取り状態を示す図、第４図は本発明方
法による工程の他の例を概略的に示す図である。
Claims (5)
- （１）直径とほぼ同等の高さを有する粉末成形体でなる
円柱体を用意し、この円柱体に面取り加工を施したのち
焼結を行い、ついで表面加工を施すことを特徴とする球
体の製造方法。 - （２）粉末成形体はセラミックスでなる特許請求の範囲
第１項に記載の球体の製造方法。 - （３）表面加工にバレル加工を適用する特許請求の範囲
第１項に記載の球体の製造方法。 - （４）面取り加工は、円柱体の両端部を截頭円錐状に形
成する特許請求の範囲第１項に記載の球体の製造方法。 - （５）面取り加工は、円柱体をほぼ球状に形成する特許
請求の範囲第１項に記載の球体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20155386A JPS6357204A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 球体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20155386A JPS6357204A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 球体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6357204A true JPS6357204A (ja) | 1988-03-11 |
Family
ID=16442952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20155386A Pending JPS6357204A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 球体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6357204A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6485830B1 (en) * | 1999-09-30 | 2002-11-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Material for ceramic ball and method of manufacturing ceramic ball |
| JP2011093789A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-05-12 | Hitachi Metals Ltd | セラミックボール素球、セラミックボール素球成形用金型およびセラミックボール素球の製造方法 |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP20155386A patent/JPS6357204A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6485830B1 (en) * | 1999-09-30 | 2002-11-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Material for ceramic ball and method of manufacturing ceramic ball |
| JP2011093789A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-05-12 | Hitachi Metals Ltd | セラミックボール素球、セラミックボール素球成形用金型およびセラミックボール素球の製造方法 |
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