JP2952190B2 - 粉末充填方法とその装置 - Google Patents
粉末充填方法とその装置Info
- Publication number
- JP2952190B2 JP2952190B2 JP8075945A JP7594596A JP2952190B2 JP 2952190 B2 JP2952190 B2 JP 2952190B2 JP 8075945 A JP8075945 A JP 8075945A JP 7594596 A JP7594596 A JP 7594596A JP 2952190 B2 JP2952190 B2 JP 2952190B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- filling
- cavity
- gas
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/004—Filling molds with powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/30—Feeding material to presses
- B30B15/302—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses
- B30B15/304—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses by using feed frames or shoes with relative movement with regard to the mould or moulds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
- G01F11/10—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation
- G01F11/12—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation of the valve type, i.e. the separating being effected by fluid-tight or powder-tight movements
- G01F11/14—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation of the valve type, i.e. the separating being effected by fluid-tight or powder-tight movements wherein the measuring chamber reciprocates
- G01F11/18—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation of the valve type, i.e. the separating being effected by fluid-tight or powder-tight movements wherein the measuring chamber reciprocates for fluent solid material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S29/00—Metal working
- Y10S29/031—Pressing powder with other step
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Basic Packing Technique (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、粉末充填方法とそ
の装置に関する。
の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】成形型のキャビティに粉末を充填する技
術の一例として、予め形成したキャビティに粉末を落と
し込み、供給された粉末の見掛け密度を安定させる実開
昭５７−７９１１９号公報が知られている。
術の一例として、予め形成したキャビティに粉末を落と
し込み、供給された粉末の見掛け密度を安定させる実開
昭５７−７９１１９号公報が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の充填方
法では、落とし込まれる粉末とキャビティ内の空気とが
置換する際に、微粉が舞い上がり、キャビティ充填後の
粉末に粒度および成分偏析が生じ、見掛け密度のばらつ
きが生じる。これは、粉末成形後の密度の不均一につな
がり、焼結後の寸法精度が悪化する原因となる。本発明
の目的は、粉末をキャビティに均一に充填できる粉末充
填方法とその装置と、該方法により充填された粉末の充
填状態の観察方法を提供することにある。
法では、落とし込まれる粉末とキャビティ内の空気とが
置換する際に、微粉が舞い上がり、キャビティ充填後の
粉末に粒度および成分偏析が生じ、見掛け密度のばらつ
きが生じる。これは、粉末成形後の密度の不均一につな
がり、焼結後の寸法精度が悪化する原因となる。本発明
の目的は、粉末をキャビティに均一に充填できる粉末充
填方法とその装置と、該方法により充填された粉末の充
填状態の観察方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の粉末充填方法とその装置は、つぎの通りである。 （１） 粉末を粉箱に供給するとともに、粉箱内に設け
たパイプの表面に設けてある複数のガス放出用孔から流
出するガスを粉末の中に流して粉末を浮動させる工程
と、前記粉箱をキャビティ上に移動させて粉箱内の、ガ
スの流出により浮動状態に保たれている粉末を重力によ
りキャビティ内に充填する工程と、からなる粉末充填方
法。（２） 粉箱内に流すガス量Ｖｇを粉箱内の粉末体積Ｖ
ｐに対して、０．０５≦Ｖｇ／Ｖｐ≦０．４ｓ -1 とした
（１）記載の粉末充填方法。 （３） 使用するガスを、少なくとも前記粉箱が前記キ
ャビティの上方にあるときに、流す（１）記載の粉末充
填方法。 （４） さらに、キャビティに対して設けられた透明な
観察窓を通してキャビティ内の粉末を観察する工程と、
を有する（１）記載の粉末充填方法。 （５） 粉末が充填されるキャビティと、前記キャビテ
ィ上に移動可能な、底が開放した粉箱と、前記粉箱内に
設けられ、複数のガス放出用孔を有するパイプと 、前記
パイプに接続されたガス供給源と、からなる粉末充填装
置。 （６） 前記パイプの設置高さｈを、粉箱の高さＨに対
して、０．０１≦ｈ／Ｈ≦０．３に設定した（５）記載
の粉末充填装置。 （７） 前記キャビティを内部に構成している壁に透明
な材料からなる観察窓が設けられている（５）記載の粉
末充填装置。
明の粉末充填方法とその装置は、つぎの通りである。 （１） 粉末を粉箱に供給するとともに、粉箱内に設け
たパイプの表面に設けてある複数のガス放出用孔から流
出するガスを粉末の中に流して粉末を浮動させる工程
と、前記粉箱をキャビティ上に移動させて粉箱内の、ガ
スの流出により浮動状態に保たれている粉末を重力によ
りキャビティ内に充填する工程と、からなる粉末充填方
法。（２） 粉箱内に流すガス量Ｖｇを粉箱内の粉末体積Ｖ
ｐに対して、０．０５≦Ｖｇ／Ｖｐ≦０．４ｓ -1 とした
（１）記載の粉末充填方法。 （３） 使用するガスを、少なくとも前記粉箱が前記キ
ャビティの上方にあるときに、流す（１）記載の粉末充
填方法。 （４） さらに、キャビティに対して設けられた透明な
観察窓を通してキャビティ内の粉末を観察する工程と、
を有する（１）記載の粉末充填方法。 （５） 粉末が充填されるキャビティと、前記キャビテ
ィ上に移動可能な、底が開放した粉箱と、前記粉箱内に
設けられ、複数のガス放出用孔を有するパイプと 、前記
パイプに接続されたガス供給源と、からなる粉末充填装
置。 （６） 前記パイプの設置高さｈを、粉箱の高さＨに対
して、０．０１≦ｈ／Ｈ≦０．３に設定した（５）記載
の粉末充填装置。 （７） 前記キャビティを内部に構成している壁に透明
な材料からなる観察窓が設けられている（５）記載の粉
末充填装置。
【０００５】上記（１）〜（３）、（５）、（６）の粉
末充填方法とその装置では、粉箱内の粉末はガスにより
浮動（粉末がガスの流出によって流動し、かつ粉箱内の
粉末の上面がガスの流出によって発泡しない程度の状態
を含む）している状態に保たれているため、ガスがない
場合に比べ、粉末とキャビティ内の空気の置換がより円
滑に行われ、充填時の粉の舞い上がりが抑制され、結果
として、短時間で、成分、粒度偏析のない、より均一で
高密度な充填が行われる。上記（４）、（７）の粉末充
填方法とその装置では、キャビティに透明な観察窓が設
けられているので、それを通して、キャビティ内の粉末
の充填状態を、８ミリビテオカメラ、ＣＣＤカメラなど
により容易に検出、観察できる。
末充填方法とその装置では、粉箱内の粉末はガスにより
浮動（粉末がガスの流出によって流動し、かつ粉箱内の
粉末の上面がガスの流出によって発泡しない程度の状態
を含む）している状態に保たれているため、ガスがない
場合に比べ、粉末とキャビティ内の空気の置換がより円
滑に行われ、充填時の粉の舞い上がりが抑制され、結果
として、短時間で、成分、粒度偏析のない、より均一で
高密度な充填が行われる。上記（４）、（７）の粉末充
填方法とその装置では、キャビティに透明な観察窓が設
けられているので、それを通して、キャビティ内の粉末
の充填状態を、８ミリビテオカメラ、ＣＣＤカメラなど
により容易に検出、観察できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１ないし図２４は本発明に係る
粉末充填方法とその装置の一実施例を示している。はじ
めに、粉末充填方法を実施するための装置について説明
する。
粉末充填方法とその装置の一実施例を示している。はじ
めに、粉末充填方法を実施するための装置について説明
する。
【０００７】図１において、１０は粉末供給装置を示し
ている。粉末供給装置１０は、粉末１が供給される粉箱
１１を有している。粉末１は、たとえば鉄、銅、カーボ
ン、潤滑剤など複数種類の金属材料等の粉末が混合した
ものからなる。粉末１は、粒径がたとえば３０〜１５０
μｍの範囲にある。粉箱１１の上面側は、カバー１２に
よって覆われている。粉箱１１の下面側は、開口してい
る。カバー１２には、粉末１を粉箱１１内に供給する供
給ホース１３が接続されている。粉末１は、供給ホース
１３により斜め上方から粉箱１１内に供給される。カバ
ー１２には、粉箱１１内と外部とを連通する排気穴１２
ａが形成されている。粉箱１１内には、複数のパイプ１
４が配置されている。パイプ１４には、複数の噴出孔
（ガス放出用孔）１４ａが形成されている。パイプ１４
は、一端部が粉箱１１の側壁に固定されている。パイプ
１４は、フレキシブルホース１５を介してガス供給源１
６と接続されている。ガス供給源１６から供給されるガ
ス２は、パイプ１４の複数の噴出孔１４ａから粉箱１１
内の粉末１の中に流出する。粉箱１１内に流出するガス
２の流量は、流量調整弁（図示略）によって調整するこ
とができる。
ている。粉末供給装置１０は、粉末１が供給される粉箱
１１を有している。粉末１は、たとえば鉄、銅、カーボ
ン、潤滑剤など複数種類の金属材料等の粉末が混合した
ものからなる。粉末１は、粒径がたとえば３０〜１５０
μｍの範囲にある。粉箱１１の上面側は、カバー１２に
よって覆われている。粉箱１１の下面側は、開口してい
る。カバー１２には、粉末１を粉箱１１内に供給する供
給ホース１３が接続されている。粉末１は、供給ホース
１３により斜め上方から粉箱１１内に供給される。カバ
ー１２には、粉箱１１内と外部とを連通する排気穴１２
ａが形成されている。粉箱１１内には、複数のパイプ１
４が配置されている。パイプ１４には、複数の噴出孔
（ガス放出用孔）１４ａが形成されている。パイプ１４
は、一端部が粉箱１１の側壁に固定されている。パイプ
１４は、フレキシブルホース１５を介してガス供給源１
６と接続されている。ガス供給源１６から供給されるガ
ス２は、パイプ１４の複数の噴出孔１４ａから粉箱１１
内の粉末１の中に流出する。粉箱１１内に流出するガス
２の流量は、流量調整弁（図示略）によって調整するこ
とができる。
【０００８】粉箱１１は、テーブル１８の上面に配置さ
れている。テーブル１８は、ダイホルダ１７にボルト締
めされている。テーブル１８の上面には、駆動手段１９
が固定されている。駆動手段１９は、たとえばエアーシ
リンダまたは油圧シリンダから構成されている。粉箱１
１は、駆動手段１９により後述するキャビティ２０に対
して水平方向に移動可能となっている。ダイホルダ１７
には、リテーナ２５を介してダイス２１が取り付けられ
ている。リテーナ２５は、たとえばテーブル１８から水
平方向に延びる部材により構成してもよい。ダイス２１
に形成された空間部には、筒状の下パンチ２２、２３と
柱状のコアロッド２４が配置されている。下パンチ２
２、２３は、コアロッド２４を中心として同心円状に配
置されている。下パンチ２２は、最も外周に位置してお
り、下パンチ２２の内側に下パンチ２３が配置されてい
る。コアロッド２４は、下パンチ２３の内側に配置され
ている。下パンチ２３は、図示しない部材に固定されて
おり、上下方向に移動できない構造になっている。ダイ
ス２１と下パンチ２２とコアロッド２４は、下パンチ２
３に対してそれぞれ昇降可能となっている。粉末１を充
填するキャビティ２０は、ダイス２１、下パンチ２２、
２３およびコアロッド２４により形成される。
れている。テーブル１８は、ダイホルダ１７にボルト締
めされている。テーブル１８の上面には、駆動手段１９
が固定されている。駆動手段１９は、たとえばエアーシ
リンダまたは油圧シリンダから構成されている。粉箱１
１は、駆動手段１９により後述するキャビティ２０に対
して水平方向に移動可能となっている。ダイホルダ１７
には、リテーナ２５を介してダイス２１が取り付けられ
ている。リテーナ２５は、たとえばテーブル１８から水
平方向に延びる部材により構成してもよい。ダイス２１
に形成された空間部には、筒状の下パンチ２２、２３と
柱状のコアロッド２４が配置されている。下パンチ２
２、２３は、コアロッド２４を中心として同心円状に配
置されている。下パンチ２２は、最も外周に位置してお
り、下パンチ２２の内側に下パンチ２３が配置されてい
る。コアロッド２４は、下パンチ２３の内側に配置され
ている。下パンチ２３は、図示しない部材に固定されて
おり、上下方向に移動できない構造になっている。ダイ
ス２１と下パンチ２２とコアロッド２４は、下パンチ２
３に対してそれぞれ昇降可能となっている。粉末１を充
填するキャビティ２０は、ダイス２１、下パンチ２２、
２３およびコアロッド２４により形成される。
【０００９】粉末供給装置１０は、落とし込み充填と吸
い込み充填のいずれもを行うことができる。落とし込み
充填は、図１の形状に形成された後のキャビティ２０に
向けて粉末１を落下させる方法である。吸い込み充填
は、ダイス２１と下パンチ２２とコアロッド２４を所定
の位置まで下降させ、ダイス２１と下パンチ２２、２３
とコアロッド２４の各上面を同一の高さにした状態で、
粉箱１１をコアロッド２４の直上まで移動させ、その
後、ダイス２１と下パンチ２２とコアロッド２４を図１
の位置まで上昇させる過程で形成されるキャビティ２０
に粉末１を吸い込ませる方法である。なお、図１および
図２は落とし込み充填方法についての説明であり、キャ
ビティ２０の上方には充填された粉末１を加圧する図示
しないパンチが配置されている。
い込み充填のいずれもを行うことができる。落とし込み
充填は、図１の形状に形成された後のキャビティ２０に
向けて粉末１を落下させる方法である。吸い込み充填
は、ダイス２１と下パンチ２２とコアロッド２４を所定
の位置まで下降させ、ダイス２１と下パンチ２２、２３
とコアロッド２４の各上面を同一の高さにした状態で、
粉箱１１をコアロッド２４の直上まで移動させ、その
後、ダイス２１と下パンチ２２とコアロッド２４を図１
の位置まで上昇させる過程で形成されるキャビティ２０
に粉末１を吸い込ませる方法である。なお、図１および
図２は落とし込み充填方法についての説明であり、キャ
ビティ２０の上方には充填された粉末１を加圧する図示
しないパンチが配置されている。
【００１０】粉箱１１内に流すガス量（Ｖｇ）は、粉箱
１１内の粉末体積（Ｖｐ）に対して、０．０５≦Ｖｇ／
Ｖｐ≦０．４ ｓ-1に設定されている。ここで、Ｖｇ／
Ｖｐ＝０．０５は、流動度の改善効果を生じる最小流量
であり、Ｖｇ／Ｖｐ＝０．４は、粉箱１１内の粉末１の
上面にガス２による発泡が生じない最大流量である。ガ
ス２は、ドライ空気、不活性ガス（Ｎ2 、Ｈｅ、Ａｒ
等）等、粉末１を酸化させないものが使用される。ガス
２の温度は、粉末１を加熱し、また加熱された温度に粉
末１を保温することが可能な温度に設定される。
１１内の粉末体積（Ｖｐ）に対して、０．０５≦Ｖｇ／
Ｖｐ≦０．４ ｓ-1に設定されている。ここで、Ｖｇ／
Ｖｐ＝０．０５は、流動度の改善効果を生じる最小流量
であり、Ｖｇ／Ｖｐ＝０．４は、粉箱１１内の粉末１の
上面にガス２による発泡が生じない最大流量である。ガ
ス２は、ドライ空気、不活性ガス（Ｎ2 、Ｈｅ、Ａｒ
等）等、粉末１を酸化させないものが使用される。ガス
２の温度は、粉末１を加熱し、また加熱された温度に粉
末１を保温することが可能な温度に設定される。
【００１１】図６に示すように、パイプ１４の外径Ｄ
は、１ｍｍ≦Ｄ≦３ｍｍに設定されている。パイプ１４
の噴出穴１４ａの間隔ｗは、粉箱１１の幅Ｗに対して、
０．０２≦ｗ／Ｗ≦０．３に設定されている。パイプ１
４の設置高さｈは、粉箱１１の高さＨに対して、０．０
１≦ｈ／Ｈ≦０．３に設定されている。パイプ１４は、
高さ方向で、並列または交互に配置されている。特に、
図１５に示す交互の配置はパイプ１４の間の粉末１１の
流動性を改善できることから、充填時間の短縮が可能に
なる。パイプ１４は、金属、樹脂等の加工が可能な材料
から構成されており、錆防止および必要強度を確保する
上からステンレス鋼から構成するのが良い。
は、１ｍｍ≦Ｄ≦３ｍｍに設定されている。パイプ１４
の噴出穴１４ａの間隔ｗは、粉箱１１の幅Ｗに対して、
０．０２≦ｗ／Ｗ≦０．３に設定されている。パイプ１
４の設置高さｈは、粉箱１１の高さＨに対して、０．０
１≦ｈ／Ｈ≦０．３に設定されている。パイプ１４は、
高さ方向で、並列または交互に配置されている。特に、
図１５に示す交互の配置はパイプ１４の間の粉末１１の
流動性を改善できることから、充填時間の短縮が可能に
なる。パイプ１４は、金属、樹脂等の加工が可能な材料
から構成されており、錆防止および必要強度を確保する
上からステンレス鋼から構成するのが良い。
【００１２】パイプ１４の断面形状は、真円、楕円、長
円または複数のパイプを組合せた形状としている。その
使い分けは、つぎの通りである。断面形状を真円とした
場合は、加工が容易で安価となる。断面形状が楕円また
は長円の場合は、粉末１の落下方向に対してパイプ１４
の断面形状を流線形とすることができ、粉末１の流動性
を損なわずにガス流量を抑えることができる。図９に示
す複数のパイプの組合わせの場合は、後述するようにガ
ス２の噴出タイミングと噴出方向とを変えることができ
る。キャビティ２０の平面形状が矩形の場合には、外形
がストレート形状のパイプを粉箱１１の進行方向に対し
て平行または直角に配置することにより、キャビティ２
０全体に粉末１を均一に充填することが可能になる。ま
た、キャビティ２０の平面形状が円形の場合には、同心
円上にパイプ１４を配置することにより、粉末１を最小
限のガス量で浮動させることができる。
円または複数のパイプを組合せた形状としている。その
使い分けは、つぎの通りである。断面形状を真円とした
場合は、加工が容易で安価となる。断面形状が楕円また
は長円の場合は、粉末１の落下方向に対してパイプ１４
の断面形状を流線形とすることができ、粉末１の流動性
を損なわずにガス流量を抑えることができる。図９に示
す複数のパイプの組合わせの場合は、後述するようにガ
ス２の噴出タイミングと噴出方向とを変えることができ
る。キャビティ２０の平面形状が矩形の場合には、外形
がストレート形状のパイプを粉箱１１の進行方向に対し
て平行または直角に配置することにより、キャビティ２
０全体に粉末１を均一に充填することが可能になる。ま
た、キャビティ２０の平面形状が円形の場合には、同心
円上にパイプ１４を配置することにより、粉末１を最小
限のガス量で浮動させることができる。
【００１３】噴出孔１４ａの径ｄは、１０μｍ≦ｄ≦２
００μｍとし、必要により複数の径の組合わせも可能で
ある。たとえば、パイプ１４の下半分には小さめの孔
を、上半分には大きめの孔を設けることにより、充填さ
れた粉末１に上から加わる力（重力）を軽減でき、すり
切りによる密度不均一を抑制できる。すなわち、図６に
示すように、パイプ１４の取り付け位置との関係から、
粉箱１１内の粉末１はパイプ１４に対して下方よりも上
方に多く充填されるので、パイプ１４の上半分には大き
めの噴出孔１４ａを設けることにより、上向きのガス２
の流量が増加し充填された粉末１による上から加わる力
を軽減できる。噴出孔１４ａは、機械加工（ドリル）、
レーザー加工等によって加工される。パイプ１４を、焼
結フィルタ、メッシュ材を絞り加工したもの（たとえば
金網をパイプ状に圧縮加工したもの）から構成すれば、
これらの材料は通気性を有するので、噴出孔１４ａをと
くに設ける必要がない。また、パイプ１４を、合成樹脂
から構成すれば、噴出孔１４ａを射出成形により形成す
ることが可能である。噴出孔１４ａは、パイプ１４の１
断面あたり１〜６個とし、設置する方向はその目的によ
りパイプ円周上の自由な方向に設定可能である。図７に
示すように、実用上はθ＝３０〜６０°程度が適当であ
る。噴出孔１４ａの間隔ｗは、３〜１０ｍｍが適当であ
る。
００μｍとし、必要により複数の径の組合わせも可能で
ある。たとえば、パイプ１４の下半分には小さめの孔
を、上半分には大きめの孔を設けることにより、充填さ
れた粉末１に上から加わる力（重力）を軽減でき、すり
切りによる密度不均一を抑制できる。すなわち、図６に
示すように、パイプ１４の取り付け位置との関係から、
粉箱１１内の粉末１はパイプ１４に対して下方よりも上
方に多く充填されるので、パイプ１４の上半分には大き
めの噴出孔１４ａを設けることにより、上向きのガス２
の流量が増加し充填された粉末１による上から加わる力
を軽減できる。噴出孔１４ａは、機械加工（ドリル）、
レーザー加工等によって加工される。パイプ１４を、焼
結フィルタ、メッシュ材を絞り加工したもの（たとえば
金網をパイプ状に圧縮加工したもの）から構成すれば、
これらの材料は通気性を有するので、噴出孔１４ａをと
くに設ける必要がない。また、パイプ１４を、合成樹脂
から構成すれば、噴出孔１４ａを射出成形により形成す
ることが可能である。噴出孔１４ａは、パイプ１４の１
断面あたり１〜６個とし、設置する方向はその目的によ
りパイプ円周上の自由な方向に設定可能である。図７に
示すように、実用上はθ＝３０〜６０°程度が適当であ
る。噴出孔１４ａの間隔ｗは、３〜１０ｍｍが適当であ
る。
【００１４】図８は、粉箱１１内にガス２を供給するタ
イミングを示している。ガス２を流すタイミングは、
粉末の流動性改善、ガスを流すためのコスト、すり
切り時に充填された粉末に加わる荷重の軽減、を考慮し
て変えることができる。図８のケース１では、粉箱１１
の全ストロークで常時ガスを供給する。ケース２では、
上記を目的として、下向きのガス供給をなしにするた
めに、粉箱１１の後退時のみガス２の供給を中止する。
ケース３では、上記を目的として粉箱１１がキャビテ
ィ２０の上にある時のみガス２を流すようにしている。
ケース４では、図９に示すように、上記を目的と
して、上下方向にガス２を流す２経路を持つパイプ１４
を用いる構成においては、下向きに流出するガス２のみ
について粉箱１１の後退時のみ供給を中止する（図８の
２点鎖線の特性）。
イミングを示している。ガス２を流すタイミングは、
粉末の流動性改善、ガスを流すためのコスト、すり
切り時に充填された粉末に加わる荷重の軽減、を考慮し
て変えることができる。図８のケース１では、粉箱１１
の全ストロークで常時ガスを供給する。ケース２では、
上記を目的として、下向きのガス供給をなしにするた
めに、粉箱１１の後退時のみガス２の供給を中止する。
ケース３では、上記を目的として粉箱１１がキャビテ
ィ２０の上にある時のみガス２を流すようにしている。
ケース４では、図９に示すように、上記を目的と
して、上下方向にガス２を流す２経路を持つパイプ１４
を用いる構成においては、下向きに流出するガス２のみ
について粉箱１１の後退時のみ供給を中止する（図８の
２点鎖線の特性）。
【００１５】図１０は、図６に示す設定諸条件に対する
ガス流量と粉末充填時間の関係を示す。ここで、Ｗ＝１
００ｍｍ、ｗ＝５ｍｍ、ｈ＝８ｍｍ、Ｄ＝１．５ｍｍ、
ｄ＝０．０５ｍｍ、θ＝４５°、ｔ＝１ｍｍである。ま
た、Ｖｇ／ｖｐ＝０〜０．３である。図１０から分かる
ように、ガス２の噴出によって粉末１の充填時間が大幅
に短縮できる。
ガス流量と粉末充填時間の関係を示す。ここで、Ｗ＝１
００ｍｍ、ｗ＝５ｍｍ、ｈ＝８ｍｍ、Ｄ＝１．５ｍｍ、
ｄ＝０．０５ｍｍ、θ＝４５°、ｔ＝１ｍｍである。ま
た、Ｖｇ／ｖｐ＝０〜０．３である。図１０から分かる
ように、ガス２の噴出によって粉末１の充填時間が大幅
に短縮できる。
【００１６】図１１ないし図１４は、パイプ１４の配置
についての変形例を示している。図１３に示すように、
粉箱１１内の複数のパイプ１４は、粉箱１１の進退方向
と平行に配置されている。粉箱１１内には、水平方向に
延びる支持板３１が配置されている。支持板３１は、た
とえば粉箱１１の側壁１１ａに固定されている。図１４
に示すように、支持板３１には、粉箱１１の進退方向と
直角に延びるガス通路３２が形成されている。ガス通路
３２は、フレキシブルホース１５と連通している。ガス
通路３２の両端は、止めネジ（図示略）によって閉塞さ
れている。支持板３１には、ガス通路３２と連通し粉箱
１１の進退方向と平行に延びる複数の孔３３が形成され
ている。各孔３３は、ガス通路３２に沿って所定の間隔
をもって配置されている。各パイプ１４の一端部は、孔
３３に挿入されている。パイプ１４の孔３３への挿入部
は、ネジ、接着材等により支持板３１に固定されてい
る。
についての変形例を示している。図１３に示すように、
粉箱１１内の複数のパイプ１４は、粉箱１１の進退方向
と平行に配置されている。粉箱１１内には、水平方向に
延びる支持板３１が配置されている。支持板３１は、た
とえば粉箱１１の側壁１１ａに固定されている。図１４
に示すように、支持板３１には、粉箱１１の進退方向と
直角に延びるガス通路３２が形成されている。ガス通路
３２は、フレキシブルホース１５と連通している。ガス
通路３２の両端は、止めネジ（図示略）によって閉塞さ
れている。支持板３１には、ガス通路３２と連通し粉箱
１１の進退方向と平行に延びる複数の孔３３が形成され
ている。各孔３３は、ガス通路３２に沿って所定の間隔
をもって配置されている。各パイプ１４の一端部は、孔
３３に挿入されている。パイプ１４の孔３３への挿入部
は、ネジ、接着材等により支持板３１に固定されてい
る。
【００１７】図１５は、パイプ１４の配置についての別
の変形例を示している。パイプ１４は、図１３と同様に
支持板３１に固定されており、粉箱１１の進退方向と平
行に配置されている。各パイプ１４は、図１５に示すよ
うに上下方向に所定の間隔をもって交互に配置されてい
る。図１６および図１７は、パイプ１４の配置について
のさらに別の変形例を示している。図１７に示すよう
に、パイプ１４は粉箱１１の進退方向に対して直角方向
に延びるように配置されている。パイプ１４の一端部
は、粉箱１１の側壁１１ａに固定されている。側壁１１
ａには、図１４と同様にパイプ１４にガス２を供給する
ためのガス通路（図示略）およびパイプ１４の端部が挿
入される孔（図示略）が形成されている。
の変形例を示している。パイプ１４は、図１３と同様に
支持板３１に固定されており、粉箱１１の進退方向と平
行に配置されている。各パイプ１４は、図１５に示すよ
うに上下方向に所定の間隔をもって交互に配置されてい
る。図１６および図１７は、パイプ１４の配置について
のさらに別の変形例を示している。図１７に示すよう
に、パイプ１４は粉箱１１の進退方向に対して直角方向
に延びるように配置されている。パイプ１４の一端部
は、粉箱１１の側壁１１ａに固定されている。側壁１１
ａには、図１４と同様にパイプ１４にガス２を供給する
ためのガス通路（図示略）およびパイプ１４の端部が挿
入される孔（図示略）が形成されている。
【００１８】図１８ないし図２２は、パイプ１４の支持
構造の変形例を示している。粉末の充填深さが大にな
り、粉箱１１内の粉末重量が増加した場合には、パイプ
１４に加わる曲げ荷重が大きくなり、パイプ１４の変
形、破断するおそれがあるため、パイプ１４を両端で支
持することが必要となる。パイプ１４を両端支持する場
合は、パイプ１４の他端部に回り止めのための加工を施
すことが望ましい。図１９に示すように、パイプ１４の
外径が大である場合は、パイプ１４自体に２面幅１４ｂ
を直接加工する。粉箱１１の側壁１１ｂには、図２０に
示すように、２面幅１４ｂを有するパイプ１４の他端部
が挿入される保持穴１１ｃが形成されている。図２１に
示すように、パイプ１４の外径が小である場合は、パイ
プ１４自体に２面幅を直接加工することはできないの
で、２面幅３４ａを有する回り止め部材３４をパイプ１
４の他端部に固定する。粉箱１１の側壁１１ｂには、図
２２に示すように、２面幅３４ａを有するパイプ１４の
他端部が挿入される保持穴１１ｄが形成されている。保
持穴１１ｃ、１１ｄは、パイプ１４の他端部が軸心まわ
りに回転するのを規制する。
構造の変形例を示している。粉末の充填深さが大にな
り、粉箱１１内の粉末重量が増加した場合には、パイプ
１４に加わる曲げ荷重が大きくなり、パイプ１４の変
形、破断するおそれがあるため、パイプ１４を両端で支
持することが必要となる。パイプ１４を両端支持する場
合は、パイプ１４の他端部に回り止めのための加工を施
すことが望ましい。図１９に示すように、パイプ１４の
外径が大である場合は、パイプ１４自体に２面幅１４ｂ
を直接加工する。粉箱１１の側壁１１ｂには、図２０に
示すように、２面幅１４ｂを有するパイプ１４の他端部
が挿入される保持穴１１ｃが形成されている。図２１に
示すように、パイプ１４の外径が小である場合は、パイ
プ１４自体に２面幅を直接加工することはできないの
で、２面幅３４ａを有する回り止め部材３４をパイプ１
４の他端部に固定する。粉箱１１の側壁１１ｂには、図
２２に示すように、２面幅３４ａを有するパイプ１４の
他端部が挿入される保持穴１１ｄが形成されている。保
持穴１１ｃ、１１ｄは、パイプ１４の他端部が軸心まわ
りに回転するのを規制する。
【００１９】つぎに、粉末充填方法およびその作用につ
いて説明する。図１は、粉末充填装置１０の待機状態を
示している。待機状態においては、粉末１は、ホース１
３から粉箱１１内に供給される。この時、パイプ１４の
噴出孔１４ａから一定流量のガス２が粉末１の中に流出
しており、粉箱１１内に供給された粉末１はガス２の流
出により浮動した状態になる。すなわち、粉箱１１内に
充填された粉末１は、ガス２の流出により上面が発泡し
ない範囲で流動する状態となる。粉箱１１内に流出され
るガス２の一部は、排気穴１２ａから外部に排出され
る。
いて説明する。図１は、粉末充填装置１０の待機状態を
示している。待機状態においては、粉末１は、ホース１
３から粉箱１１内に供給される。この時、パイプ１４の
噴出孔１４ａから一定流量のガス２が粉末１の中に流出
しており、粉箱１１内に供給された粉末１はガス２の流
出により浮動した状態になる。すなわち、粉箱１１内に
充填された粉末１は、ガス２の流出により上面が発泡し
ない範囲で流動する状態となる。粉箱１１内に流出され
るガス２の一部は、排気穴１２ａから外部に排出され
る。
【００２０】粉箱１１内への粉末１の供給が完了する
と、駆動手段１９によって粉箱１１がキャビティ２０に
向けて前進する。粉箱１１がキャビティ２０の直上に到
達すると、粉箱１１内の粉末１は重力によりキャビティ
２０内に充填される。この時、粉箱１１内の粉末１は、
ガス２の流出により浮動状態に保たれているため、ガス
２の供給がない場合に比べ、粉末１とキャビティ２０内
の空気の置換がより円滑に行われる。したがって、充填
時の粉末１の舞い上がりを抑制でき、短時間で粒度およ
び成分偏析のないより均一な充填が可能となる。
と、駆動手段１９によって粉箱１１がキャビティ２０に
向けて前進する。粉箱１１がキャビティ２０の直上に到
達すると、粉箱１１内の粉末１は重力によりキャビティ
２０内に充填される。この時、粉箱１１内の粉末１は、
ガス２の流出により浮動状態に保たれているため、ガス
２の供給がない場合に比べ、粉末１とキャビティ２０内
の空気の置換がより円滑に行われる。したがって、充填
時の粉末１の舞い上がりを抑制でき、短時間で粒度およ
び成分偏析のないより均一な充填が可能となる。
【００２１】図３は、厚さ１ｍｍ、幅２０ｍｍ、深さ４
０ｍｍの矩形キャビティに粉末１を充填するために要し
た時間を示している。ガス２の供給なしの場合は、粉箱
１１による１回の供給では充填しきらず、シェーキング
する必要があるため充填時間が長くなるのに対して、ガ
ス２を供給した場合（Ｖｇ／Ｖｐ＝０．２）には１回で
スムースに充填でき、充填時間を短縮することができ
る。図４は、粒度の偏り防止の効果を示しており、図５
に示すＴ字形状のキャビティ２０に粉末１を充填したと
きの部位Ａ、Ｂ、Ｃの３か所での平均粒径を示す。ガス
２の供給がない場合には、Ａ部およびＢ部では微粉が多
く、Ｃ部では粗粉が多く観察されるのに対し、ガス２を
供給（Ｖｇ／Ｖｐ＝０．２）した場合には各部での粒度
の差は少ないことがわかる。
０ｍｍの矩形キャビティに粉末１を充填するために要し
た時間を示している。ガス２の供給なしの場合は、粉箱
１１による１回の供給では充填しきらず、シェーキング
する必要があるため充填時間が長くなるのに対して、ガ
ス２を供給した場合（Ｖｇ／Ｖｐ＝０．２）には１回で
スムースに充填でき、充填時間を短縮することができ
る。図４は、粒度の偏り防止の効果を示しており、図５
に示すＴ字形状のキャビティ２０に粉末１を充填したと
きの部位Ａ、Ｂ、Ｃの３か所での平均粒径を示す。ガス
２の供給がない場合には、Ａ部およびＢ部では微粉が多
く、Ｃ部では粗粉が多く観察されるのに対し、ガス２を
供給（Ｖｇ／Ｖｐ＝０．２）した場合には各部での粒度
の差は少ないことがわかる。
【００２２】図２３は、粉末の充填状態を観察するため
の粉末充填可視装置３０を示している。粉末充填可視装
置３０は、代表的な３種類の充填方法（落とし込み充
填、吸い込み充填、押上げ充填）ができる機構を有して
おり、粉箱３１、充填キャビティ形成装置４１、計測系
５１により構成されている。押し上げ充填とは、キャビ
ティにおける粉末の充填隙間が著しく小であり、粉末が
充填しにくい場合に用いられる方法である。この押し上
げ充填については、後述する。粉箱３１は、前面に透明
な観察窓３３を有する本体３２と、本体３２を図２４に
示すＸ−Ｘ、Ｙ−Ｙ方向に移動させる油圧シリンダ等か
らなる駆動手段（図示略）から構成され、後述するテー
ブル４２の上面に設置してある。粉箱３１内には、ガス
２を粉末１の中に流出させるためのパイプ３６が配置さ
れている。パイプ３６には、ガス２を供給するガスボン
ベ３７が接続されている。
の粉末充填可視装置３０を示している。粉末充填可視装
置３０は、代表的な３種類の充填方法（落とし込み充
填、吸い込み充填、押上げ充填）ができる機構を有して
おり、粉箱３１、充填キャビティ形成装置４１、計測系
５１により構成されている。押し上げ充填とは、キャビ
ティにおける粉末の充填隙間が著しく小であり、粉末が
充填しにくい場合に用いられる方法である。この押し上
げ充填については、後述する。粉箱３１は、前面に透明
な観察窓３３を有する本体３２と、本体３２を図２４に
示すＸ−Ｘ、Ｙ−Ｙ方向に移動させる油圧シリンダ等か
らなる駆動手段（図示略）から構成され、後述するテー
ブル４２の上面に設置してある。粉箱３１内には、ガス
２を粉末１の中に流出させるためのパイプ３６が配置さ
れている。パイプ３６には、ガス２を供給するガスボン
ベ３７が接続されている。
【００２３】充填キャビティ形成装置４１は、テーブル
４２、パンチ４３、４４、透明な観察窓４５により構成
される。キャビティ４０の充填深さは、パンチ４３、４
４の長さを変えることにより調整可能である。また、充
填深さを連続的に変化させたい場合は、パンチ４３、４
４を可変ストッパを有するエアシリンダ等により任意の
位置に位置決めする構造を採用すればよい。図２４は、
充填キャビティ形成装置４１によるキャビティ４０の形
状の一例を示している。各パンチ４３、４４の位置設定
により種々の充填形状、充填深さを設定することができ
る。上述の押し上げ充填とは、たとえばパンチ４４が著
しく薄肉の場合は、パンチ４３と観察窓４５との間の隙
間が著しく小となり、この隙間に粉末１が充填されにく
くなるので、パンチ４３とパンチ４４とを上面を一致さ
せた状態で粉末１を充填し、その後、パンチ４３のみを
上昇させて、パンチ４３と観察窓４５との間に粉末１を
充填させる方法である。
４２、パンチ４３、４４、透明な観察窓４５により構成
される。キャビティ４０の充填深さは、パンチ４３、４
４の長さを変えることにより調整可能である。また、充
填深さを連続的に変化させたい場合は、パンチ４３、４
４を可変ストッパを有するエアシリンダ等により任意の
位置に位置決めする構造を採用すればよい。図２４は、
充填キャビティ形成装置４１によるキャビティ４０の形
状の一例を示している。各パンチ４３、４４の位置設定
により種々の充填形状、充填深さを設定することができ
る。上述の押し上げ充填とは、たとえばパンチ４４が著
しく薄肉の場合は、パンチ４３と観察窓４５との間の隙
間が著しく小となり、この隙間に粉末１が充填されにく
くなるので、パンチ４３とパンチ４４とを上面を一致さ
せた状態で粉末１を充填し、その後、パンチ４３のみを
上昇させて、パンチ４３と観察窓４５との間に粉末１を
充填させる方法である。
【００２４】計測系５１は、８ミリビデオカメラ５２、
ＣＣＤカメラ５３、静止画像記録装置５４、動画像記録
装置５５、画像解析装置５６、モニタ装置（モニタテレ
ビ）５７により構成される。８ミリビデオカメラ５２
は、動画像記録装置５５に接続されている。ＣＣＤカメ
ラ５３は、静止画像記録装置５４に接続されている。静
止画像記録装置５４には、動画像記録装置５５と画像解
析装置５６が接続されている。モニタ装置５７は、動画
像記録装置５５に接続されている。８ミリビデオカメラ
５２は、観察窓４５を通して粉末１の充填過程を撮影す
るためのものである。ＣＣＤカメラ５３（ビデオマイク
ロスコープ、倍率２５〜２００倍）は、キャビティ４０
への粉末１の充填状態を拡大して観察、記録するもので
ある。静止画像記録装置５４、動画像記録装置５５、画
像解析装置５６、モニタ装置５７は、得られた観察デー
タを、記録、解析するものである。
ＣＣＤカメラ５３、静止画像記録装置５４、動画像記録
装置５５、画像解析装置５６、モニタ装置（モニタテレ
ビ）５７により構成される。８ミリビデオカメラ５２
は、動画像記録装置５５に接続されている。ＣＣＤカメ
ラ５３は、静止画像記録装置５４に接続されている。静
止画像記録装置５４には、動画像記録装置５５と画像解
析装置５６が接続されている。モニタ装置５７は、動画
像記録装置５５に接続されている。８ミリビデオカメラ
５２は、観察窓４５を通して粉末１の充填過程を撮影す
るためのものである。ＣＣＤカメラ５３（ビデオマイク
ロスコープ、倍率２５〜２００倍）は、キャビティ４０
への粉末１の充填状態を拡大して観察、記録するもので
ある。静止画像記録装置５４、動画像記録装置５５、画
像解析装置５６、モニタ装置５７は、得られた観察デー
タを、記録、解析するものである。
【００２５】つぎに、粉末充填可視装置３０を用いた粉
末充填状態観察方法について説明する。充填状態の観察
は、充填条件を変更し、粉末１がキャビティ４０内に充
填される様子を撮影することにより行われる。この時、
キャビティ４０内の空気が粉末１に置換される粉末充填
過程は、観察窓３３、４５を通して８ミリビデオカメラ
にて撮影され、動画像記録装置５５に記憶される。粉末
充填過程は、動画像記録装置５５に接続されたモニタ装
置５７により再生することができる。たとえば、粉末充
填過程をスローモーションで再生することにより、充填
時間の測定およびキャビティ４０内の空気と粉末１との
置換状態の可視化が可能となる。キャビティ４０に充填
された後の粉末１の粒度分布および充填率は、ＣＣＤカ
メラ５３で撮影された静止画像に基づき測定することが
できる。すなわち、ＣＣＤカメラ５３による画像は、適
度な大きさに拡大することができ、また判別のための画
像処理も可能であるので、粉末１の粒度分布および充填
率を正確に把握することが可能になる。粉末１は、上述
したように複数種類の金属材料等の粉末が混合したもの
であり、各粉末は特有の色を有しているので、これらの
色に基づいて粉末１の成分偏析りも判別することが可能
となる。上記の測定により得られたデータは、画像解析
装置５６によって解析され、この解析データをもとに、
各種充填方法におけるキャビティ形状に最適な粉末充填
条件を決定することができる。さらに、ＣＣＤカメラ５
３を動画記録装置５５に接続すれば、粉箱の移動に伴う
粉末粒子の移動、充填後の粉末移送における粉末粒子の
移動などの可視化も可能となる。これらの結果から、そ
れぞれの適正条件を決定することができる。
末充填状態観察方法について説明する。充填状態の観察
は、充填条件を変更し、粉末１がキャビティ４０内に充
填される様子を撮影することにより行われる。この時、
キャビティ４０内の空気が粉末１に置換される粉末充填
過程は、観察窓３３、４５を通して８ミリビデオカメラ
にて撮影され、動画像記録装置５５に記憶される。粉末
充填過程は、動画像記録装置５５に接続されたモニタ装
置５７により再生することができる。たとえば、粉末充
填過程をスローモーションで再生することにより、充填
時間の測定およびキャビティ４０内の空気と粉末１との
置換状態の可視化が可能となる。キャビティ４０に充填
された後の粉末１の粒度分布および充填率は、ＣＣＤカ
メラ５３で撮影された静止画像に基づき測定することが
できる。すなわち、ＣＣＤカメラ５３による画像は、適
度な大きさに拡大することができ、また判別のための画
像処理も可能であるので、粉末１の粒度分布および充填
率を正確に把握することが可能になる。粉末１は、上述
したように複数種類の金属材料等の粉末が混合したもの
であり、各粉末は特有の色を有しているので、これらの
色に基づいて粉末１の成分偏析りも判別することが可能
となる。上記の測定により得られたデータは、画像解析
装置５６によって解析され、この解析データをもとに、
各種充填方法におけるキャビティ形状に最適な粉末充填
条件を決定することができる。さらに、ＣＣＤカメラ５
３を動画記録装置５５に接続すれば、粉箱の移動に伴う
粉末粒子の移動、充填後の粉末移送における粉末粒子の
移動などの可視化も可能となる。これらの結果から、そ
れぞれの適正条件を決定することができる。
【００２６】
【発明の効果】請求項１、２、３、５、６の粉末充填方
法とその装置では、粉箱内に設けたパイプの表面に設け
てあるガス放出用孔から流出するガスを粉末の中に流し
て粉末を浮動させ、粉末をキャビティ上に前進させて粉
箱内の粉末を重力によりキャビティ内に充填させるよう
にしたので、ガスの流入がない場合に比べて粉末とキャ
ビティ内の空気の置換が円滑に行われ、充填時の粉末の
舞い上がりを抑制することができる。その結果、短時間
で粒度および成分偏析のないより均一で高密度な充填が
可能になり、見掛け密度のばらつきを抑えることができ
る。したがって、圧縮成形後および焼結後の密度の均一
化が図れ、焼結製品の寸法精度を高めることができる。
請求項４、７の粉末充填方法とその装置では、キャビテ
ィに対して設けられた透明な観察窓を通してキャビティ
内の粉末の充填状態を観察するようにしたので、粉末の
充填過程および充填完了状態を撮影により可視化するこ
とができる。したがって、キャビティ形状に最適の粉末
充填条件を決定することが可能となり、形状が複雑なキ
ャビティに対してもより均一な粉末充填が可能となる。
法とその装置では、粉箱内に設けたパイプの表面に設け
てあるガス放出用孔から流出するガスを粉末の中に流し
て粉末を浮動させ、粉末をキャビティ上に前進させて粉
箱内の粉末を重力によりキャビティ内に充填させるよう
にしたので、ガスの流入がない場合に比べて粉末とキャ
ビティ内の空気の置換が円滑に行われ、充填時の粉末の
舞い上がりを抑制することができる。その結果、短時間
で粒度および成分偏析のないより均一で高密度な充填が
可能になり、見掛け密度のばらつきを抑えることができ
る。したがって、圧縮成形後および焼結後の密度の均一
化が図れ、焼結製品の寸法精度を高めることができる。
請求項４、７の粉末充填方法とその装置では、キャビテ
ィに対して設けられた透明な観察窓を通してキャビティ
内の粉末の充填状態を観察するようにしたので、粉末の
充填過程および充填完了状態を撮影により可視化するこ
とができる。したがって、キャビティ形状に最適の粉末
充填条件を決定することが可能となり、形状が複雑なキ
ャビティに対してもより均一な粉末充填が可能となる。
【図１】本発明の粉末充填方法を実施するための粉末供
給装置であって粉末充填前の状態を示す断面図である。
給装置であって粉末充填前の状態を示す断面図である。
【図２】図１の装置における粉末充填時の状態を示す断
面図である。
面図である。
【図３】本発明の粉末充填方法による充填時間とガス供
給なしの場合の充填時間とを比較した特性図である。
給なしの場合の充填時間とを比較した特性図である。
【図４】本発明の粉末充填方法による粒度分布とガス供
給なしの場合の粒度分布とを比較した特性図である。
給なしの場合の粒度分布とを比較した特性図である。
【図５】図４の特性に対応するキャビティの断面図であ
る。
る。
【図６】図１の装置の各部の寸法を示す断面図である。
【図７】図６のパイプの拡大断面図である。
【図８】図１の装置におけるガスの供給タイミングを示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図９】図８のケース４の特性に対応するパイプの拡大
断面図である。
断面図である。
【図１０】図１の装置におけるガス流量と粉末充填時間
との関係を示す特性図である。
との関係を示す特性図である。
【図１１】図１の装置におけるパイプの配置の変形例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１２】図１１を別方向からみた断面図である。
【図１３】図１１のパイプの配置の平面図である。
【図１４】図１１における支持板の部分斜視図である。
【図１５】図１の装置におけるパイプの配置の別の変形
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図１６】図１の装置におけるパイプの配置のさらに別
の変形例を示す断面図である。
の変形例を示す断面図である。
【図１７】図１６のパイプの配置の平面図である。
【図１８】図１の装置におけるパイプの支持構造の一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１９】図１８のパイプの端部の加工例を示す拡大斜
視図である。
視図である。
【図２０】図１９のパイプの端部が粉箱の側壁に支持さ
れた状態を示す拡大断面図である。
れた状態を示す拡大断面図である。
【図２１】図１８のパイプの端部の別の加工例を示す拡
大斜視図である。
大斜視図である。
【図２２】図２１のパイプの端部が粉箱の側壁に支持さ
れた状態を示す拡大断面図である。
れた状態を示す拡大断面図である。
【図２３】本発明の粉末充填状態観察方法を実施するた
めの粉末充填可視化装置の概略構成図である。
めの粉末充填可視化装置の概略構成図である。
【図２４】図２３の装置のキャビティ形状を示す拡大斜
視図である。
視図である。
１ 粉末 ２ ガス １０ 粉末供給装置 １１ 粉箱 １４ パイプ ２０ キャビティ ３０ 粉末充填可視装置 ５２ ８ミリビデオカメラ ５３ ＣＣＤカメラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 幹夫 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 実開 平３−47691（ＪＰ，Ｕ) 実公 平３−18078（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B30B 11/00 B22F 3/035
Claims (7)
- 【請求項１】 粉末を粉箱に供給するとともに、粉箱内
に設けたパイプの表面に設けてある複数のガス放出用孔
から流出するガスを粉末の中に流して粉末を浮動させる
工程と、 前記粉箱をキャビティ上に移動させて粉箱内の、ガスの
流出により浮動状態に保たれている粉末を重力によりキ
ャビティ内に充填する工程と、 からなる粉末充填方法。 - 【請求項２】 粉箱内に流すガス量Ｖｇを粉箱内の粉末
体積Ｖｐに対して、０．０５≦Ｖｇ／Ｖｐ≦０．４ｓ -1
とした請求項１記載の粉末充填方法。 - 【請求項３】 使用するガスを、少なくとも前記粉箱が
前記キャビティの上方にあるときに、流す請求項１記載
の粉末充填方法。 - 【請求項４】 さらに、キャビティに対して設けられた
透明な観察窓を通してキャビティ内の粉末を観察する工
程と、を有する請求項１記載の粉末充填方法。 - 【請求項５】 粉末が充填されるキャビティと、前記キ
ャビティ上に移動可能な、底が開放した粉箱と、前記粉
箱内に設けられ、複数のガス放出用孔を有するパイプ
と、前記パイプに接続されたガス供給源と、からなる粉
末充填装置。 - 【請求項６】 前記パイプの設置高さｈを、粉箱の高さ
Ｈに対して、０．０１≦ｈ／Ｈ≦０．３に設定した請求
項５記載の粉末充填装置。 - 【請求項７】 前記キャビティを内部に構成している壁
に透明な材料からなる観察窓が設けられている請求項５
記載の粉末充填装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8075945A JP2952190B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 粉末充填方法とその装置 |
| GB9705489A GB2311509B (en) | 1996-03-29 | 1997-03-17 | Method and apparatus for filling powder |
| CA002200549A CA2200549C (en) | 1996-03-29 | 1997-03-20 | Method and apparatus for filling powder |
| DE19713057A DE19713057C2 (de) | 1996-03-29 | 1997-03-27 | Verfahren und Vorrichtung zum Einfüllen von Pulver |
| US08/825,388 US5881357A (en) | 1996-03-29 | 1997-03-28 | Method and apparatus for filling powder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8075945A JP2952190B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 粉末充填方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09267195A JPH09267195A (ja) | 1997-10-14 |
| JP2952190B2 true JP2952190B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=13590882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8075945A Expired - Lifetime JP2952190B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 粉末充填方法とその装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5881357A (ja) |
| JP (1) | JP2952190B2 (ja) |
| CA (1) | CA2200549C (ja) |
| DE (1) | DE19713057C2 (ja) |
| GB (1) | GB2311509B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6808089B2 (en) | 2001-07-30 | 2004-10-26 | Kobe Steel, Ltd. | Powder filling method and powder filling apparatus |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19714430C2 (de) * | 1997-04-08 | 2002-10-24 | Fette Wilhelm Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung eines Stempels relativ zu einer Matrize bei Sinterpressen |
| EP1020285B1 (en) | 1998-12-28 | 2006-05-03 | Neomax Co., Ltd. | Process and apparatus for supplying rare earth metal-based alloy powder |
| SE0000171D0 (sv) * | 2000-02-02 | 2000-02-02 | Hoeganaes Ab | Powder filling method and arrangement therefor |
| CN1266303C (zh) * | 2000-04-21 | 2006-07-26 | 株式会社新王磁材 | 粉体压制装置及使用该装置的稀土磁铁的制造方法 |
| JP2002020801A (ja) | 2000-07-07 | 2002-01-23 | Kawasaki Steel Corp | 粉末冶金用鉄基混合粉 |
| US6464751B2 (en) | 2000-10-06 | 2002-10-15 | Kawasaki Steel Corporation | Iron-based powders for powder metallurgy |
| CA2445514C (en) * | 2001-04-27 | 2008-10-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Process for filling multi-powder and apparatus for filling multi-powder and process for forming multi-powder and apparatus for forming multi-powder |
| DE20320604U1 (de) * | 2003-06-12 | 2004-12-02 | Harro Höfliger Verpackungsmaschinen GmbH | Vorrichtung zum Abfüllen von pulvrigem Füllgut |
| FR2862893B1 (fr) * | 2003-11-28 | 2006-02-24 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de remplissage d'un moule par une poudre ou un melange de poudres |
| JP4556237B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2010-10-06 | Ｔｄｋ株式会社 | 粉体の充填方法及び充填装置 |
| JP2006274368A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Tdk Corp | 粉体の充填方法 |
| JP2006274367A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Tdk Corp | 粉体の充填方法及び充填装置 |
| JP4556239B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2010-10-06 | Ｔｄｋ株式会社 | 粉体の充填方法 |
| CN104097285B (zh) * | 2013-04-15 | 2017-10-31 | 韦静 | 格莱圈及斯特封加工装置 |
| DE102013104003B3 (de) * | 2013-04-19 | 2014-03-13 | Glatt Systemtechnik Gmbh | Vorrichtung zum Einbringen einer definierten Menge eines zweiten Pulvers in einen Prozessbehälter |
| CN103983542B (zh) * | 2014-05-09 | 2016-08-17 | 南京理工大学 | 粉体空间运动分布研究试验装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1168829B (de) * | 1963-01-16 | 1964-04-23 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Plattenfoermiger Auflockerungsboden aus poroes gesintertem Material fuer Foerderrinnen, Behaelter, Silos, Bunker u. dgl. |
| EP0488334B1 (en) * | 1990-11-30 | 1996-05-15 | Intermetallics Co., Ltd. | Method and apparatus for producing a permanent magnet by forming a green and sintered compact |
| US5397530A (en) * | 1993-04-26 | 1995-03-14 | Hoeganaes Corporation | Methods and apparatus for heating metal powders |
| US5514327A (en) * | 1993-12-14 | 1996-05-07 | Lsi Logic Corporation | Powder metal heat sink for integrated circuit devices |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP8075945A patent/JP2952190B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-17 GB GB9705489A patent/GB2311509B/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-20 CA CA002200549A patent/CA2200549C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-27 DE DE19713057A patent/DE19713057C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-28 US US08/825,388 patent/US5881357A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6808089B2 (en) | 2001-07-30 | 2004-10-26 | Kobe Steel, Ltd. | Powder filling method and powder filling apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2200549C (en) | 2000-11-07 |
| GB2311509A (en) | 1997-10-01 |
| DE19713057C2 (de) | 1999-04-29 |
| US5881357A (en) | 1999-03-09 |
| JPH09267195A (ja) | 1997-10-14 |
| CA2200549A1 (en) | 1997-09-29 |
| DE19713057A1 (de) | 1998-02-19 |
| GB2311509B (en) | 1998-02-11 |
| GB9705489D0 (en) | 1997-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2952190B2 (ja) | 粉末充填方法とその装置 | |
| EP0646937B1 (en) | Method for producing a permanent magnet and an apparatus for producing a green compact | |
| JPH07164193A (ja) | 粉末成形体の製造方法および給粉装置 | |
| EP3839077B9 (en) | Refinement apparatus and method | |
| EP0900645A2 (en) | Method and apparatus for packing material | |
| CN102893348A (zh) | NdFeB类烧结磁体制造装置 | |
| US6733260B2 (en) | Powder filling method and arrangement therefor | |
| DE60133639T2 (de) | Unterdruckgiessverfahren und vorrichtung | |
| WO2021051197A1 (en) | Device and method for measuring powder bed density in 3d printing / additive manufacturing operations | |
| US1965670A (en) | Apparatus for forming or coining metal objects | |
| CN109128155B (zh) | 用粉末冶金等静压制作盲管的方法 | |
| US6474371B1 (en) | Powder feeding apparatus, powder feeding method and powder pressing apparatus | |
| CN211416317U (zh) | 一种3d打印机快速铺粉装置 | |
| US6808089B2 (en) | Powder filling method and powder filling apparatus | |
| CN112606390A (zh) | 一种激光选区熔化成形设备振动铺粉装置 | |
| CN217342238U (zh) | 一种树脂原料粒径检测装置 | |
| CN212059785U (zh) | 一种铺粉密度测试装置 | |
| CN109457120A (zh) | 一种免混料的电子束冷床熔炼炉用下料装置及下料方法 | |
| CN215434141U (zh) | 一种基于建筑信息模型的建筑样板3d打印设备 | |
| CN117571486A (zh) | 活动门试验模型界面压力分布高精量测装置及试验方法 | |
| JPS6139361B2 (ja) | ||
| JP2001334398A (ja) | 粉末成形プレスにおける粉末充填方法と給粉装置 | |
| JPH0813001A (ja) | 粉末成形用プレス装置 | |
| CN111638102B (zh) | 一种无损检测片状金属磁粉磁导率的方法及装置 | |
| CN206975021U (zh) | 一种用于模拟土体沉降变形的测试装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100709 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110709 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110709 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709 Year of fee payment: 13 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709 Year of fee payment: 13 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709 Year of fee payment: 14 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |