JPS6362704A - セラミツクスの成形装置 - 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、セラミックス粉末を水に熔かして泥漿状とし
たもの（以下セラミックススラリーという）を、石膏型
内に注入し、この注入したセラミックススラリーの水分
を石膏型の多孔を通して吸出排除しつつ固形状のセラミ
ックス成形体を作るための装置に関する。

（従来の技術） 従来、セラミックスの成形体を作るにあたっては、密閉
状のタンクに予め適当に調合されたセラミックススラリ
ーを所定量供給し、このタンク内のスラリーを攪拌しな
がらタンク内上方部の空気層を真空ポンプで吸引するこ
とによってスラリー中の気泡（不良品の原因となる）を
除去し、その後コンプレッサによりタンク内上方部に２
〜Ｊｋ、　ｆ　／−の空気圧をかけてスラリーを、タン
ク底部の送給口から送給パイプを通じ成形用の石膏型内
に加圧注入し、この注入後そのままの状態で所要時間放
置して、その間にスラリー中の水分を、石膏型の多孔を
通じて吸出除去しながら、固形状のセラミックス成形体
を成形している。セラミックス成形体はその後型から外
して取り出し、焼成工程において所定温度で焼成される
ことになる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来においては、２〜ｊｋｒｆ／ｃｊ程度の
圧力で石膏型内に注入されたセラミ７クススラリーがこ
の型内で固形化するまでに相当に長い時間がかかうて作
業能率が悪く、また固形化した成形体にも可成りの水分
を含んでいるために、高密度の成形体が得られず、した
がって焼成時の収縮率が大きくなって製品の寸法精度を
悪＜シていた。

本発明は、上記の事情にかんがみて創案されたものであ
る。

（問題点を解決するための技術的手段）本発明は、成形
型内でのセラミックススラリーの固形化を短時間で可能
にすると共に、高密度のセラミックス成形体を得ること
のできる成形装置を提供するものであり、そのための技
術的手段は、セラミックススラリーを多孔質の成形用型
内に注入して所定のセラミックス成形体を作る成形装置
において、成形用型の上下面部及び周側面部にそれぞれ
圧接して当該型を外側から全面的に支持するための型支
持手段と、この成形用型内に注入されたセラミックスス
ラリーに高圧力を加えるための高加圧手段とを有してな
ることを特徴とする。

尚、ここに高圧力とはセラミックススラリーが最初に成
形用型内に注入されるときの注入圧力である２〜Ｊｋｇ
ｒ／ｃｄに比べて十分に高い圧力を意味し、通常では１
０〜２５０ｋｇ　ｒ　／−とされる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図は本発明に係る成形装置の全体を概略的に示した
もので、この成形装置は、成形用石膏型ｌの上下面部及
び周側面部を圧接して当該石膏型１を外側全面的に支持
するための型支持装置２と、セラミックススラリーＳを
石膏型１内に注入するに先立って、不良品の原因となる
当該スラリーＳ中の気泡を予め取り除くための真空攪拌
式脱泡装置３と、ａ泡されて石膏型１内に注入されたセ
ラミックススラリーＳに高圧力を加えるための高加圧装
置４とを含んで構成されている。

成形用石膏型１は全体が円錐台形をなしていて、上下複
数個に分割された石膏型１ａ、　ｌｂ・・・からなり、
これら分割石膏型１ａ、　ｌｂ・・・はそれぞれ内部に
所要の成形室（キャビティ）　ｆａｔ　＋　Ｌａｇ・・
・を形成しており、また各分割石膏型はそれぞれがいわ
ゆる割り型となっていて上下又は左右に２分割されてい
る。また、この石膏型１は無数の微孔を有する多孔質の
もので、成形室内部と外部との間で通気が可能となって
いる。

前記の型支持装置２は、石膏型ｌを内部から付与される
高圧力に耐えうるよう外部から全面的に支持してやるも
ので、石膏型１のテーパ状外周面に対応するように成形
されたテーパ状の内周面５ａを有して石膏型１に外嵌合
される筒状の型枠５と、石膏型ｌ及びこれに嵌合される
型枠５の下端面をパツキン６を介して受ける受は坂７と
、石膏型１及び型枠５の上面にパツキン８を介して載置
される押え板９と、受は板７上に支持されると共に筒状
型枠５内に保持されている石膏型１を押え板９を介して
押圧せしめるねじブレス１０（第２図参照）と、からな
り、そして筒状型枠５には多数の小透孔（図示省略）が
設けられ、またこの筒状型枠５の外周には外筒部材１が
覆設されている。この型支持装置２の使用にあたっては
、第２図に示すようにねしブレス１０の基台１２上に受
は板７を載設固定し、この受は板７上にパツキン６を介
して石膏型１及びこれに外嵌した筒状型枠５を載置し、
更にこの型枠５に押え板９を配し、しかして上部フレー
ム１３の中央部にあるナツト部材１４に甥装されたねじ
部材１５をハンドル１６にて回すことにより、押え板９
を介して石膏型ｌに適当な下向きの荷重をかけてこれを
僅かではあるが圧縮せしめ、この圧縮によりこの石膏型
ｌをテーパの作用で外向き半径方向に膨出せしめて外周
面を型枠５の内周面５ａに対し圧接状態にすると同時に
、石膏型１の上下両面も押え板９及び受は板７によりパ
ツキン８゜６を介して圧接状態となして、この石膏型１
を外側から全面的に支持するようにしている。尚、この
場合に石膏型１は受は板７上において筒状型枠５が外嵌
されたとき非荷重状態でこの型枠５上面より若干量突出
するようにする。

前記醜名装５！３は、タンク本体１７ａ及びこれの上部
に開閉自在に取付けられた蓋体１７ｂからなるスラリー
タンク１７と、このタンク１７に供給されたセラミ、ク
ススラリーＳを攪拌するための攪拌手段１８と、スラリ
−タンク１７内部の空気を吸出するための真空ボン、プ
１９とを含んで構成される。攪拌手段１８はスラリータ
ンク１７内に挿入支持された回転軸２０と、この回転軸
２０に放射状にして且つ上下複数段に亘って突設された
ｌ！！拌羽根２１・・・と、この回転軸２０を駆動する
ための、外部に設置されたモータ２２とからなり、そし
てこの回転軸２０は連結器２３により切離し可能に連結
されたタンク本体側軸部２０ａと蓋体側軸部２０ｂとに
分割構成されていて、蓋体１７ｂを開放するときにこの
蓋体１７ｂに軸支された軸部２０ｂをタンク本体１７ａ
に軸支された軸部２０ａから切離すことができるように
なっている。

また、真空ポンプ１９は、モータ２４により駆動される
もので、管路２５．２６．２７を介してスラリータンク
２０の蓋体２０ｂ側に連結されている。尚、２８はＪｋ
ｇｆ／ｄの程度の低圧力の空気をスラリータンク２０内
に加圧供給して脱泡済みのセラミックススラリーＳをタ
ンク底部の送出口２９から送出させるための空気圧力源
であって、その空気圧力供給管路３０が手動切換弁３１
を介して管路２７の中間所要部に接続されている。

前記高加圧装置４は、２５０ｋｇｆ／−以上の内圧に十
分耐え得る高圧容器３２内に、膨縮可能なゴム製の袋体
３３を配備すると共に、この袋体３３内にスラリー導入
用のチューブ３４を底部まで挿入配置し、しかしてスラ
リー用の主管路３５から分岐された分岐！−３６よりチ
ューブ３４を通じて袋体３３内に常時セラミックススラ
リーＳを導入しておいてこの袋体３３と高圧容器３２と
の間の密閉空間部３７内に１０〜２５０ｋｇｆ／ｄの高
圧の圧油を供給してこの袋体３３内のスラリーＳの圧力
が圧油と平衡するまで袋体３３を圧縮させ、それにより
この袋体３３内部と連通している主管路３５内のセラミ
ックススラリーを高加圧し、それによって石膏型ｌ内の
セラミックススラリーを高加圧するようにしてなるもの
である。圧油はモータ３８により駆動されるポンプ３９
により所要の高圧力に加圧されて油圧管路４０を通じて
高圧容器３２内の空間部３７に供給される。また、スラ
リー用主管路３５の先端部側はフィルター４１を経て、
石膏１内部の縦貫通路４２に接続されており、したがっ
て主管路３５より供給されるセラミックススラリーはこ
の縦貫通路４２から各分割型１ａ、　ｌｂ・・・のそれ
ぞれの成形室ｆａｔ　＋　１ａ２・・・に分配注入され
るようになっている。

次に、この成形装置の操作を説明する。

先ず、セラミックス粉末と水（蒸留水）とが予め適当に
調合されて混合されたセラミックス粉末ＩＪ　＋　Ｓを
、スラリータンク１７内に所要量供給する。

このときスラリー送出口２９端部の開閉弁４３を閉じて
お（、そして攪拌手段１８によりタンク１７内のスラリ
ーＳを攪拌させながら、真空ポンプ１９を作動させてタ
ンク１７内の空気を吸出させる。この場合、タンク１７
内のスラリーＳ中に含まれている気泡は攪拌手段１日に
よる攪拌作用と真空ポンプ１９によるタンク１７内部の
減圧作用とによって効果的に除去排出され、また攪拌作
用によってスラリーＳが一層良好に混合される。こうし
て脱泡装置３による脱泡操作を行った後、真空ポンプ１
９の作動を停止し、また開閉弁４４を閉じ、切換弁３１
を管路３０に接続すべく切換える。そして空気圧力源２
８よりＪｋ、　ｆ　／−程度の低圧の空気を管路３０．
２７を通じてタンク内に加圧供給しつつ、開閉弁４３を
開いてタンク１７内のスラリーＳを送出口２９から主管
路３５及び分岐管路３６へ送出する。主管路３５に送出
されたスラリーＳは、フィルター４１を通ってゴミ等の
不純物を除去された後、石膏型ｌ内部の縦貫通路４２に
入ってそこから分割型１ａ、　ｌｂ・・・の成形室１ａ
１゜ｌａ２・・・にそれぞれ分配注入される。このとき
主管路３５の開閉弁４５は開かれ、開閉弁４６は閉止さ
れる。

尚、分岐管路３６からスラリーがはじめて高加圧装ｒＩ
ｔ４の袋体３３内に投入される際には袋体３３内に入っ
ているエアを抜くためにエア抜き用の弁４８を操作する
。またこの場合に、分岐管路３６からのスラリーが袋体
３３内のエアと混じらないようにチューブ３４の先端が
袋体３３の底部まで延設されていて該チューブ３４から
注出されるスラリーによって袋体３３内のエアを都合よ
く追い出すようにしている。

上記のようにしてセラミックススラリーＳを石膏型１内
に注入し終えた後、タンク１７側の開閉弁４３を閉じ、
そして高加圧装置４のポンプ３９を作動して高圧容器３
２の油圧を例えば２００ｋｇｆ／ｄの圧力まで高め、そ
れにより袋体３２を収縮させて袋体３２内のスラリーＳ
を油圧と間圧に加圧することにより、分岐管路３６及び
主管路３５を通じて石膏型１内のスラリーＳに同じ２０
０　ｋｇ　ｒ　／　ｄの高圧力を所要時間付与する。こ
の場合に石膏型１は型支持装置２によって外側から全面
的に支持されているため高圧力で不都合に変形したり、
破壊することがない、しかして、このような高圧力の付
与により、石膏型１内のセラミックススラリーＳは、そ
の水分が石膏自体の微孔や分割型相互の接合部の隙間更
には各分割型の割り型相互間の隙間から積極的且つ急速
に排出されてゆくと共に、スラリー中のセラミックス粒
子相互が強固に結合されて圧密されてゆ（結果、短時間
で固形化して高密度の成形体となる。この石膏型ｌから
排出される水分は筒状型枠５の小透孔を通ってその外側
の外筒部材ｌｌ内に受は入れられ、そこに溜まり次第ド
レン口（図示せず）より外部に排出される。この場合に
おいて、外筒部材１１は管路４９及び開閉弁５０を介し
て真空ポンプ１９に接続可能となっていて、この真空ポ
ンプ１９の作動により適宜に外筒部材１１内部の空気を
吸出できるようにしである。また、筒状型枠５の外周面
等にヒータを配備してこの型枠５を介し石膏型ｌそれ自
体を適当に加熱することによって、型ｌ内部からの水分
の外部発散を一層促進させることができる。

このようにして石膏型１内のセラミックスが適度に固形
化したら、型支持装置２を石膏型１から外した後、この
石膏型１を各分割型に分解し、更に各分割型の割り型を
相互に切離して成形体を取り出す。

上述した成形装置における弁の切換え、開閉操作等の種
々の操作は手動によることなく、制御装置によって全て
自動的に行わせることができる。

尚、第１図において５１はＴ型の管接続具、５２．５３
はエアフィルターを示す。

（発明の効果） 本発明の成形装置は、成形用型内に注入されたセラミッ
クススラリーに高圧力を加える高加圧手段を備えている
ので、これによって成形時にはスラリー中の水分の、型
内部からの排出除去作用が積極的に促進されるようにな
ると共に、セラミックス粒子相互が強固に結合されるこ
とになり、したがって成形が短時間に行なえ、しかも非
常に高密度の成形体を得ることができる効果がある。ま
た、成形用型を外側から全面的に支持する型支持手段を
備えているために、型内部に高圧力が加わっても、変形
して型くずれしたり、破壊するおそれがなく、型の使用
寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る成形装置の全体を示す概略説明図
、第２図は同上の成形装置における型支持装置の部分を
示す正面図である。 Ｓ・・・セラミックススラリー、ｌ・・・石膏型（成形
用型）、２・・・型支持装置（型支持手段）、３・・・
脱泡装置、４・・・高加圧装置（高加圧手段）、５・・
・筒状型枠、７・・・受は板、９・・・押え板。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックススラリーを多孔質の成形用型内に注入して
   所定のセラミックス成形体を作る成形装置において、成
   形用型の上下面部及周側面部にそれぞれ圧接して当該型
   を外側から全面的に支持するための型支持手段と、この
   成形用型内に注入されたセラミックススラリーに高圧力
   を加えるための高加圧手段とを有してなることを特徴と
   するセラミックスの成形装置。