JPH07173508A - 通気性・通水性を有する焼結体の製造方法 - Google Patents
通気性・通水性を有する焼結体の製造方法Info
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- JPH07173508A JPH07173508A JP31860193A JP31860193A JPH07173508A JP H07173508 A JPH07173508 A JP H07173508A JP 31860193 A JP31860193 A JP 31860193A JP 31860193 A JP31860193 A JP 31860193A JP H07173508 A JPH07173508 A JP H07173508A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 通気性・通水性を確保しつつ使用面の機械加
工性や性状を満足させ得る所謂複層構造の焼結体を、簡
易な成形で製造する方法を提供する。 【構成】 焼結用粉末と有機バインダと水又は有機溶剤
とが混合されたスラリーを、線状のスリットが形成され
た成形型11に注入して加圧し、スラリー中の液分を前
記スリット15,16から排出して脱液するとともに気
化消失させ、粉末同士が接触すると共にバインダを介し
て固形化した成形体を作成し、該成形体を焼結して通気
性・通水性を有する焼結体を製造する方法である。前記
成形型11に注入する前記スラリーは、平均粒度をそれ
ぞれ異にする少なくとも第1スラリー層18Aと第2ス
ラリー層18Bであり、かつその層間に水溶性仕切材1
9を介装している。
工性や性状を満足させ得る所謂複層構造の焼結体を、簡
易な成形で製造する方法を提供する。 【構成】 焼結用粉末と有機バインダと水又は有機溶剤
とが混合されたスラリーを、線状のスリットが形成され
た成形型11に注入して加圧し、スラリー中の液分を前
記スリット15,16から排出して脱液するとともに気
化消失させ、粉末同士が接触すると共にバインダを介し
て固形化した成形体を作成し、該成形体を焼結して通気
性・通水性を有する焼結体を製造する方法である。前記
成形型11に注入する前記スラリーは、平均粒度をそれ
ぞれ異にする少なくとも第1スラリー層18Aと第2ス
ラリー層18Bであり、かつその層間に水溶性仕切材1
9を介装している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通気性・通水性を有す
る焼結体の製造方法に係り、プラスチックの射出成形・
真空成形・ブロー成形・加飾成形等の金型材料又はエア
フロート・テーブル、気体軸受け等の機械部品材料など
に利用される。
る焼結体の製造方法に係り、プラスチックの射出成形・
真空成形・ブロー成形・加飾成形等の金型材料又はエア
フロート・テーブル、気体軸受け等の機械部品材料など
に利用される。
【0002】
【従来の技術】焼結用粉末の平均粒子径をdとしたと
き、スリット幅Sが10μm≦S≦3dとされた線状の
スリットが形成された成形型に焼結用粉末と有機バイン
ダと水又は有機溶剤とが混合されたスラリーを注入して
加圧し、スラリー中の液分を前記スリットから排出して
脱液すると共に加圧時に同時に気化消失させ、粉体同士
が接触すると共にバインダを介して固形化した成形体を
得、この成形体を焼結することにより、通気性・通水性
を有する金型材料に適した焼結体を製造する技術は、特
公平5−8243号、特公平5−15762号公報で公
知である。
き、スリット幅Sが10μm≦S≦3dとされた線状の
スリットが形成された成形型に焼結用粉末と有機バイン
ダと水又は有機溶剤とが混合されたスラリーを注入して
加圧し、スラリー中の液分を前記スリットから排出して
脱液すると共に加圧時に同時に気化消失させ、粉体同士
が接触すると共にバインダを介して固形化した成形体を
得、この成形体を焼結することにより、通気性・通水性
を有する金型材料に適した焼結体を製造する技術は、特
公平5−8243号、特公平5−15762号公報で公
知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述公報に記載されて
いる製造方法は、それなりの有用性は認められるもの
の、該方法によっては、所謂単層構造の焼結体を製造す
るにすぎず所謂複層構造の焼結体は得ることができなか
った。そこで本発明は、通気性・通水性を確保しつつ使
用面の機械加工性や性状を満足させ得る所謂複層構造の
焼結体を、簡易な成形で製造する方法を提供することが
目的である。
いる製造方法は、それなりの有用性は認められるもの
の、該方法によっては、所謂単層構造の焼結体を製造す
るにすぎず所謂複層構造の焼結体は得ることができなか
った。そこで本発明は、通気性・通水性を確保しつつ使
用面の機械加工性や性状を満足させ得る所謂複層構造の
焼結体を、簡易な成形で製造する方法を提供することが
目的である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、焼結用粉末と
有機バインダと水又は有機溶剤とが混合されたスラリー
を、線状のスリットが形成された成形型11に注入して
加圧し、スラリー中の液分を前記スリット15,16か
ら排出して脱液するとともに気化消失させ、粉末同士が
接触すると共にバインダを介して固形化した成形体を作
成し、該成形体を焼結して通気性・通水性を有する焼結
体を製造する方法において、前述の目的を達成するため
に、次の技術的手段を講じている。
有機バインダと水又は有機溶剤とが混合されたスラリー
を、線状のスリットが形成された成形型11に注入して
加圧し、スラリー中の液分を前記スリット15,16か
ら排出して脱液するとともに気化消失させ、粉末同士が
接触すると共にバインダを介して固形化した成形体を作
成し、該成形体を焼結して通気性・通水性を有する焼結
体を製造する方法において、前述の目的を達成するため
に、次の技術的手段を講じている。
【0005】すなわち、請求項1に係る本発明は、前記
成形型11に注入する前記スラリーは、平均粒度をそれ
ぞれ異にする少なくとも第1スラリー層18Aと第2ス
ラリー層18Bであり、かつその層間に水溶性仕切材1
9を介装していることを特徴とするものである。また、
請求項2に係る本発明は、前記第1スラリー層18Aの
平均粒度が小さく、第2スラリー層18Bの平均粒度が
大きくされていることを特徴とするものである。
成形型11に注入する前記スラリーは、平均粒度をそれ
ぞれ異にする少なくとも第1スラリー層18Aと第2ス
ラリー層18Bであり、かつその層間に水溶性仕切材1
9を介装していることを特徴とするものである。また、
請求項2に係る本発明は、前記第1スラリー層18Aの
平均粒度が小さく、第2スラリー層18Bの平均粒度が
大きくされていることを特徴とするものである。
【0006】更に、請求項3に係る本発明は、前記第1
スラリー層18Aの平均粒度が小さく、第2スラリー層
18Bの平均粒度が大きくされ、更に、水溶性仕切材1
9を介装して平均粒度が小さい第3スラリー層18Aを
第2スラリー層18B上に注入することを特徴とするも
のである。また、請求項4に係る本発明は、焼結用粉末
よりなる予備成形体20を別途作成しておき、該予備成
形体20の成形型11への装填と該予備成形体20とは
平均粒度を異にする前記スラリー18の注入を行なうこ
とを特徴とするものである。
スラリー層18Aの平均粒度が小さく、第2スラリー層
18Bの平均粒度が大きくされ、更に、水溶性仕切材1
9を介装して平均粒度が小さい第3スラリー層18Aを
第2スラリー層18B上に注入することを特徴とするも
のである。また、請求項4に係る本発明は、焼結用粉末
よりなる予備成形体20を別途作成しておき、該予備成
形体20の成形型11への装填と該予備成形体20とは
平均粒度を異にする前記スラリー18の注入を行なうこ
とを特徴とするものである。
【0007】更に、請求項5に係る本発明は、前記予備
成形体20の成形型11への装填後に、スラリー18を
成形型11に注入することを特徴とするものである。ま
た、請求項6に係る本発明は、前記スラリー18を成形
型11に注入した後に、予備成形型20を成形型11に
装填することを特徴とするものである。更に、請求項7
に係る本発明は、前記スラリー18を成形型11に注入
した後に、予備成形型20を成形型11に装填し、更
に、この予備成形体20上の成形型11内にスラリー1
8を注入することを特徴とするとするものである。
成形体20の成形型11への装填後に、スラリー18を
成形型11に注入することを特徴とするものである。ま
た、請求項6に係る本発明は、前記スラリー18を成形
型11に注入した後に、予備成形型20を成形型11に
装填することを特徴とするものである。更に、請求項7
に係る本発明は、前記スラリー18を成形型11に注入
した後に、予備成形型20を成形型11に装填し、更
に、この予備成形体20上の成形型11内にスラリー1
8を注入することを特徴とするとするものである。
【0008】また、請求項8に係る本発明は、前記予備
成形体20の平均粒度が大きくスラリー18の平均粒度
が小さくされていることを特徴とするものである。更
に、請求項9に係る本発明は、前記予備成形体20の平
均粒度が小さくスラリー18の平均粒度が大きくされて
いることを特徴とするものである。
成形体20の平均粒度が大きくスラリー18の平均粒度
が小さくされていることを特徴とするものである。更
に、請求項9に係る本発明は、前記予備成形体20の平
均粒度が小さくスラリー18の平均粒度が大きくされて
いることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明によれば、通気性・通水性を有する複層
構造の焼結体を得ることができるし、平均粒度を異にす
るスラリーを複数回注入するときでも、水溶性仕切材に
よって層間相互のスラリーの粒子が混合するのを防止で
きる。また、予備成形体の装填とスラリーの注入によっ
ても該予備成形体によって層間相互の粒子の混合を防止
する。
構造の焼結体を得ることができるし、平均粒度を異にす
るスラリーを複数回注入するときでも、水溶性仕切材に
よって層間相互のスラリーの粒子が混合するのを防止で
きる。また、予備成形体の装填とスラリーの注入によっ
ても該予備成形体によって層間相互の粒子の混合を防止
する。
【0010】
【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。図1は請求項1〜3に係る本発明実施例のプロセス
であり、図2は請求項4〜9に係る本発明実施例のプロ
セスを示している。先ず、本発明に使用するスラリーに
ついて説明する。
る。図1は請求項1〜3に係る本発明実施例のプロセス
であり、図2は請求項4〜9に係る本発明実施例のプロ
セスを示している。先ず、本発明に使用するスラリーに
ついて説明する。
【0011】スラリーは、焼結用粉末と有機バインダと
水又はアルコール等の有機溶剤とが混合されたものであ
る。焼結用粉末としては、各種金属粉末、セラミック粉
末、これらの混合粉末もしくはこれらと各種強化繊維の
混合粉末を使用することができる。強化繊維としては、
炭素繊維、ボロン繊維、セラミック(SiC,Al2 O
3 等)ウイスカ等を例示することができる。
水又はアルコール等の有機溶剤とが混合されたものであ
る。焼結用粉末としては、各種金属粉末、セラミック粉
末、これらの混合粉末もしくはこれらと各種強化繊維の
混合粉末を使用することができる。強化繊維としては、
炭素繊維、ボロン繊維、セラミック(SiC,Al2 O
3 等)ウイスカ等を例示することができる。
【0012】また、粉末の粒子径は、平均粒子径で数μ
mのものから使用することができる。平均粒子径の下限
は、成形型の線状スリットの幅から限定される。尚、通
常、金属粉末では、10μm以上のものが各種市販され
ており入手容易である。ここに、平均粒子径とは、粉末
粒子径と累積重量比との関係により定まる粒度分布にお
いて、累積重量比の50%に対応する粒子径dmとい
う。尚、ある粒子径d0 に対応する累積重量比(%)R
0 は、試料粉末全重量をW0 としたとき、d0 以下の粒
子の累積重量をw0 とするとw0 /W0 ×100(%)
で与えられる。上記粒度分布は、粒度分布測定機(例え
ば、シーラス社製)により容易に測定される。
mのものから使用することができる。平均粒子径の下限
は、成形型の線状スリットの幅から限定される。尚、通
常、金属粉末では、10μm以上のものが各種市販され
ており入手容易である。ここに、平均粒子径とは、粉末
粒子径と累積重量比との関係により定まる粒度分布にお
いて、累積重量比の50%に対応する粒子径dmとい
う。尚、ある粒子径d0 に対応する累積重量比(%)R
0 は、試料粉末全重量をW0 としたとき、d0 以下の粒
子の累積重量をw0 とするとw0 /W0 ×100(%)
で与えられる。上記粒度分布は、粒度分布測定機(例え
ば、シーラス社製)により容易に測定される。
【0013】前記粉末に添加される有機バインダとして
は、スラリー液分である水又は有機溶剤に溶けるものを
使用する。例えば、アクリル樹脂系、酢酸セルロース
系、熱硬化性樹脂系のものを適宜使用することができ、
アクリル樹脂系バインダの具体例として商品名「バイン
ドセラムWA320」(三井東圧製)を例示することが
できる。
は、スラリー液分である水又は有機溶剤に溶けるものを
使用する。例えば、アクリル樹脂系、酢酸セルロース
系、熱硬化性樹脂系のものを適宜使用することができ、
アクリル樹脂系バインダの具体例として商品名「バイン
ドセラムWA320」(三井東圧製)を例示することが
できる。
【0014】スラリーの組成は、使用する焼結用粉末の
粒径によっても異なるが、概ね、粉末100重量部に対
してバインダ2〜5重量部、溶媒(水又は有機溶剤)8
〜40重量部程度でよい。次に、本発明に使用する成形
型について説明する。前記成形型として、焼結用粉末の
平均粒子径をdとしたとき、スリットの幅Sが10μm
≦S≦3dとされた線状のスリットが形成されたものが
使用される。型の材質としては、鋼材や合金鋼材等の通
常の金型材を使用すればよく、特殊な材料は不要であ
る。
粒径によっても異なるが、概ね、粉末100重量部に対
してバインダ2〜5重量部、溶媒(水又は有機溶剤)8
〜40重量部程度でよい。次に、本発明に使用する成形
型について説明する。前記成形型として、焼結用粉末の
平均粒子径をdとしたとき、スリットの幅Sが10μm
≦S≦3dとされた線状のスリットが形成されたものが
使用される。型の材質としては、鋼材や合金鋼材等の通
常の金型材を使用すればよく、特殊な材料は不要であ
る。
【0015】スリット幅Sを10μm以上とするのは、
10μm未満のスリットを形成することは、通常の工業
的機械加工手段では困難であり、またコスト高の要因と
なるからである。一方、Sが3d以下に制限されるの
は、3dを越えると粉末がスリットから流出し成形困難
乃至不可能になるからである。
10μm未満のスリットを形成することは、通常の工業
的機械加工手段では困難であり、またコスト高の要因と
なるからである。一方、Sが3d以下に制限されるの
は、3dを越えると粉末がスリットから流出し成形困難
乃至不可能になるからである。
【0016】成形型の具体例を第1図および第2図に示
しており、該成形型11は、有底円筒状外型12の内部
底面に底板13が配設されており、上部開口には加圧プ
ランジャ14が嵌着されている。前記外型12は縦方向
に適宜分割されており、対向する分割面相互間にスリッ
ト(図示省略)が形成されている。また、外型12内周
面と底板13外周面および加圧プランジャ14外周面と
の間にスリット15,16が形成されている。これらの
スリット15,16は、成形室17から見れば線状に形
成されている。
しており、該成形型11は、有底円筒状外型12の内部
底面に底板13が配設されており、上部開口には加圧プ
ランジャ14が嵌着されている。前記外型12は縦方向
に適宜分割されており、対向する分割面相互間にスリッ
ト(図示省略)が形成されている。また、外型12内周
面と底板13外周面および加圧プランジャ14外周面と
の間にスリット15,16が形成されている。これらの
スリット15,16は、成形室17から見れば線状に形
成されている。
【0017】そこで、請求項1〜3に係る本発明では、
図1で示す如く第1ステップ1Sとして原料粉の調整、
第2ステップ2Sとして調整された原料粉にバインダ、
水または溶剤とを混合してスラリーを作成する。このス
ラリーとしては、粉末の平均粒度が例えば45μmとさ
れているスラリーと、粉末の平均粒度が例えば100μ
mとされているスラリーと、いうように、平均粒度が大
小異なるスラリーとする。
図1で示す如く第1ステップ1Sとして原料粉の調整、
第2ステップ2Sとして調整された原料粉にバインダ、
水または溶剤とを混合してスラリーを作成する。このス
ラリーとしては、粉末の平均粒度が例えば45μmとさ
れているスラリーと、粉末の平均粒度が例えば100μ
mとされているスラリーと、いうように、平均粒度が大
小異なるスラリーとする。
【0018】これら粉末の粒度はレーザー式粒度分析計
にて容易に測定でき、かつ、測定データは信頼できるも
のである。上記スラリーのうち、平均粒度が小さいスラ
リーを成形型11に注入して第1スラリー層18Aとし
た後に、この上層面に水溶性フィルム又はシート等によ
る水溶性仕切材19をその全面に亘って敷設した後、こ
の水溶性仕切材19が原型を保持してる間に、前記第1
スラリー層18Aよりも平均粒度が大きいスラリーを成
形型に注入して第2スラリー層18Bを形成した後(ス
テップ3Sとする)に、加圧プランジャ14の押込みに
よって加圧され、スラリー中の液分は、スリット15,
16から排出される。
にて容易に測定でき、かつ、測定データは信頼できるも
のである。上記スラリーのうち、平均粒度が小さいスラ
リーを成形型11に注入して第1スラリー層18Aとし
た後に、この上層面に水溶性フィルム又はシート等によ
る水溶性仕切材19をその全面に亘って敷設した後、こ
の水溶性仕切材19が原型を保持してる間に、前記第1
スラリー層18Aよりも平均粒度が大きいスラリーを成
形型に注入して第2スラリー層18Bを形成した後(ス
テップ3Sとする)に、加圧プランジャ14の押込みに
よって加圧され、スラリー中の液分は、スリット15,
16から排出される。
【0019】スラリーの加圧は、通常、3〜100MP
a(30〜1000kgf/cm2)で行われ、スラリ
ー中の粉末同士が接触するまで加圧脱液する。そして、
加圧時に同時にスラリー中の液分を気化消失させる。こ
れによって、溶媒中のバインダは濃縮ないし固化し、粉
末同士はバインダを介して固形化され、粉末成形体とし
て成形される。該粉末成形体は粉末粒子の接着強度が高
いので、取り扱い性に優れ、成形型から容易に取り出す
ことができる。
a(30〜1000kgf/cm2)で行われ、スラリ
ー中の粉末同士が接触するまで加圧脱液する。そして、
加圧時に同時にスラリー中の液分を気化消失させる。こ
れによって、溶媒中のバインダは濃縮ないし固化し、粉
末同士はバインダを介して固形化され、粉末成形体とし
て成形される。該粉末成形体は粉末粒子の接着強度が高
いので、取り扱い性に優れ、成形型から容易に取り出す
ことができる。
【0020】尚、成形体において、粉末同士が接触して
いることは、粉末同士を焼結させる上での前提条件でも
ある。前記スラリー液分の気化消失のための温度は、溶
媒の沸点以上、望ましくは沸点温度より10〜30℃高
温とするのがよい。このような温度を与えることによっ
て、短時間で成形体中の溶媒を沸騰させ気化消失させる
ことができる。
いることは、粉末同士を焼結させる上での前提条件でも
ある。前記スラリー液分の気化消失のための温度は、溶
媒の沸点以上、望ましくは沸点温度より10〜30℃高
温とするのがよい。このような温度を与えることによっ
て、短時間で成形体中の溶媒を沸騰させ気化消失させる
ことができる。
【0021】ところで、焼結用粉末として鉛、アルミニ
ウムのような塑性変形の容易な粉末は、比較的低圧の加
圧によって粉末同士がからまり合って、固形化し、成形
される。従って、鉄粉等の塑性変形のし難い粉末に対し
て、成形性、粉末成形体の取扱い性は良好となる。この
場合、有機バインダおよび溶媒は、粉末同士が滑りを生
じて塑性変形するための潤滑剤的作用をなす。このた
め、粉末間の表面摩擦力が低下し、CIP法、金型プレ
ス法などによって、粉末を成形する場合に比べて、相当
低い圧力でも固形化が可能となる。
ウムのような塑性変形の容易な粉末は、比較的低圧の加
圧によって粉末同士がからまり合って、固形化し、成形
される。従って、鉄粉等の塑性変形のし難い粉末に対し
て、成形性、粉末成形体の取扱い性は良好となる。この
場合、有機バインダおよび溶媒は、粉末同士が滑りを生
じて塑性変形するための潤滑剤的作用をなす。このた
め、粉末間の表面摩擦力が低下し、CIP法、金型プレ
ス法などによって、粉末を成形する場合に比べて、相当
低い圧力でも固形化が可能となる。
【0022】以上のように、昇温工程であるステップ4
S、加圧保持工程であるステップ5S、離型工程である
ステップ6Sを経て得られた成形体は、恒温保持による
乾燥保管工程であるステップ7Sを経ることで十分水分
を除去した後に真空炉又は雰囲気炉中での焼結工程であ
るステップ8Sを経由することで、目的用途に耐え得る
強度を確保しつつ、しかも通気性を損なわずに連続した
開孔部を有する金属系素材を造ることができ、鏡面加工
仕上げ性が確保できる。
S、加圧保持工程であるステップ5S、離型工程である
ステップ6Sを経て得られた成形体は、恒温保持による
乾燥保管工程であるステップ7Sを経ることで十分水分
を除去した後に真空炉又は雰囲気炉中での焼結工程であ
るステップ8Sを経由することで、目的用途に耐え得る
強度を確保しつつ、しかも通気性を損なわずに連続した
開孔部を有する金属系素材を造ることができ、鏡面加工
仕上げ性が確保できる。
【0023】粒子の焼結過程は、図3(a)に示される
ように、第1段階では、粒子Aの接触部周辺の表面拡散
によって、2粒子間のネック部A1の面積が増大して接
着が起こる。この場合は未だ寸法変化はなく焼結体の強
度も低い。第2段階においては、図3(b)の様に粒子
間で多くの質量移動が起こり、中心間距離が減少して収
縮を生ずる。当然ネック部A1は太くなり、強度は増大
していく。この現象は粒子内の空孔(原子の欠落した空
間)が粒子表面に移動するいわゆる原子空孔拡散現象と
言われ、結果として2粒子間ひいては粒子層全体が収縮
する。さらに焼結が進むと、図4のように初めから存在
していた粒子A間の空隙Bが空孔を取り込みながら次第
に丸みを帯びつつ合体し、さらに粒界Cを伝わり外部に
放出されて、収縮を続け緻密化する。なお、図4におい
て、Dは原子の拡散束を示している。
ように、第1段階では、粒子Aの接触部周辺の表面拡散
によって、2粒子間のネック部A1の面積が増大して接
着が起こる。この場合は未だ寸法変化はなく焼結体の強
度も低い。第2段階においては、図3(b)の様に粒子
間で多くの質量移動が起こり、中心間距離が減少して収
縮を生ずる。当然ネック部A1は太くなり、強度は増大
していく。この現象は粒子内の空孔(原子の欠落した空
間)が粒子表面に移動するいわゆる原子空孔拡散現象と
言われ、結果として2粒子間ひいては粒子層全体が収縮
する。さらに焼結が進むと、図4のように初めから存在
していた粒子A間の空隙Bが空孔を取り込みながら次第
に丸みを帯びつつ合体し、さらに粒界Cを伝わり外部に
放出されて、収縮を続け緻密化する。なお、図4におい
て、Dは原子の拡散束を示している。
【0024】焼結には焼結温度と時間とが影響するが、
前述の脱液加圧法により前もって加圧成形体を造り、真
空炉あるいは雰囲気炉中で焼結する。高温側とするかあ
るいは焼結時間を長くすれば、焼結はより速く進行す
る。本発明では、焼結温度を焼結開始温度以上とする必
要がある。通常焼結開始温度は、粒子寸法によって違い
はあるものの、絶対温度で溶融温度の0.4〜0.5と
され、鉄であれば630℃、銅で400℃前後となる。
前述の脱液加圧法により前もって加圧成形体を造り、真
空炉あるいは雰囲気炉中で焼結する。高温側とするかあ
るいは焼結時間を長くすれば、焼結はより速く進行す
る。本発明では、焼結温度を焼結開始温度以上とする必
要がある。通常焼結開始温度は、粒子寸法によって違い
はあるものの、絶対温度で溶融温度の0.4〜0.5と
され、鉄であれば630℃、銅で400℃前後となる。
【0025】微粉になると同一重量であっても比表面積
が増大するので、低温側で焼結の進行が早まり、粗粉と
微粉の焼結過程にずれを生ずる。微粉層の焼結が進み大
きな収縮が起こると、その部分での通気性が阻害される
ことになるので、予め微粉層単体の成形体での焼結条件
を調べ、焼結体の空隙率が20%前後となる焼結条件で
粗粉・微粉複合層成形体の焼結を行なうことが望まし
い。
が増大するので、低温側で焼結の進行が早まり、粗粉と
微粉の焼結過程にずれを生ずる。微粉層の焼結が進み大
きな収縮が起こると、その部分での通気性が阻害される
ことになるので、予め微粉層単体の成形体での焼結条件
を調べ、焼結体の空隙率が20%前後となる焼結条件で
粗粉・微粉複合層成形体の焼結を行なうことが望まし
い。
【0026】更に、本発明では、第1スラリー層18A
として粉末の平均粒度が大きいものを用い、第2スラリ
ー層18Bとして粉末の平均粒度が小さいものを用いる
こともできる。また、本発明では、第1スラリー層18
Aの上に水溶性仕切材19を介在させて第2スラリー層
18Bを注入充填し、更に、水溶性仕切材19を介在さ
せて第1スラリー層18Aを注入充填させて前述した各
ステップを経由することによって、平均粒度が大きい層
を小さい層で所謂サンドイッチとした複合層による焼結
体を得ることができる。
として粉末の平均粒度が大きいものを用い、第2スラリ
ー層18Bとして粉末の平均粒度が小さいものを用いる
こともできる。また、本発明では、第1スラリー層18
Aの上に水溶性仕切材19を介在させて第2スラリー層
18Bを注入充填し、更に、水溶性仕切材19を介在さ
せて第1スラリー層18Aを注入充填させて前述した各
ステップを経由することによって、平均粒度が大きい層
を小さい層で所謂サンドイッチとした複合層による焼結
体を得ることができる。
【0027】図2は請求項4〜9に係る本発明方法のプ
ロセスを示しており、前述したスラリー脱液加圧法によ
るステップ1S〜ステップ6Sによって、別途予備成形
体20を作成しておき、この予備成形体20を成形型1
1に装填するものであり、その他の工程は図1と共通す
るので共通部分は共通符号で示している。この予備成形
体20は、スラリー18における粉末の平均粒度とは異
なっており、成形体20のそれが平均粒度がスラリー1
8よりも大きい場合と小さい場合があり、また、成形型
11に予備成形体20を先に装填してからその後にスラ
リー18を注入する場合、スラリー18を先に注入して
おき、その後に成形体20を装填する場合、スラリー1
8を先に注入し、その後に成形体20を装填して更にこ
の成形体20上にスラリーを注入する場合のいずれであ
っても良く、予備成形体20のポーラス部分にスラリー
18の一部が侵入して両者は一体化される。
ロセスを示しており、前述したスラリー脱液加圧法によ
るステップ1S〜ステップ6Sによって、別途予備成形
体20を作成しておき、この予備成形体20を成形型1
1に装填するものであり、その他の工程は図1と共通す
るので共通部分は共通符号で示している。この予備成形
体20は、スラリー18における粉末の平均粒度とは異
なっており、成形体20のそれが平均粒度がスラリー1
8よりも大きい場合と小さい場合があり、また、成形型
11に予備成形体20を先に装填してからその後にスラ
リー18を注入する場合、スラリー18を先に注入して
おき、その後に成形体20を装填する場合、スラリー1
8を先に注入し、その後に成形体20を装填して更にこ
の成形体20上にスラリーを注入する場合のいずれであ
っても良く、予備成形体20のポーラス部分にスラリー
18の一部が侵入して両者は一体化される。
【0028】図2は、予備成形体20を成形型12に先
に装填した後、この成形体20における粉末の平均粒度
とは異なるスラリー18を注入充填し、図1で示したと
同じ要領でステップ4S〜ステップ8Sを経由すること
で目的とする焼結体を得ることができる。なお、以上の
説明において、焼結用粉体は、例えばステンレス系のガ
スアトマイズ粉を用いるのが望ましい。これは、図3お
よび図4に示す如く粉体Aが球形であって、連続した開
孔部を形成するのに有利だからである。
に装填した後、この成形体20における粉末の平均粒度
とは異なるスラリー18を注入充填し、図1で示したと
同じ要領でステップ4S〜ステップ8Sを経由すること
で目的とする焼結体を得ることができる。なお、以上の
説明において、焼結用粉体は、例えばステンレス系のガ
スアトマイズ粉を用いるのが望ましい。これは、図3お
よび図4に示す如く粉体Aが球形であって、連続した開
孔部を形成するのに有利だからである。
【0029】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、粒
子の焼結体で構成されるため、全面に均一に分布した開
孔を有し、使用面に微粉層を用いることにより鏡面加工
性が優れ、複雑形状のプラスチック成形品用金型で、脱
ガス困難や引け等で成形不良の原因となる部位、さらに
シボ加工性、寸法精度を要求される金型材として適す
る。
子の焼結体で構成されるため、全面に均一に分布した開
孔を有し、使用面に微粉層を用いることにより鏡面加工
性が優れ、複雑形状のプラスチック成形品用金型で、脱
ガス困難や引け等で成形不良の原因となる部位、さらに
シボ加工性、寸法精度を要求される金型材として適す
る。
【0030】また加飾インモールド成形(プラスチック
製品への印刷・装飾)での加飾用フイルムの吸引固定
用、機械部品等としてはエアテーブル、気体軸受けなど
通気性を利用した部品・機器に適用して有益な通気性・
通水性を有する焼結体を製造できる。
製品への印刷・装飾)での加飾用フイルムの吸引固定
用、機械部品等としてはエアテーブル、気体軸受けなど
通気性を利用した部品・機器に適用して有益な通気性・
通水性を有する焼結体を製造できる。
【図1】本発明の第1実施例を示すフローチャート図で
ある。
ある。
【図2】本発明の第2実施例を示すフローチャート図で
ある。
ある。
【図3】2粒子の焼結状態を示し、(a)は中心間距離
不変、(b)は中心間距離減少である。
不変、(b)は中心間距離減少である。
【図4】空隙の収縮と原子の拡散模型を示している。
11 成形型 14 加圧プランジャ 18A 第1スラリー層 18B 第2スラリー層 19 水溶性仕切材
Claims (9)
- 【請求項1】 焼結用粉末と有機バインダと水又は有機
溶剤とが混合されたスラリーを、線状のスリットが形成
された成形型(11)に注入して加圧し、スラリー中の
液分を前記スリット(15)(16)から排出して脱液
するとともに気化消失させ、粉末同士が接触すると共に
バインダを介して固形化した成形体を作成し、該成形体
を焼結して通気性・通水性を有する焼結体を製造する方
法において、 前記成形型(11)に注入する前記スラリーは、平均粒
度をそれぞれ異にする少なくとも第1スラリー層(18
A)と第2スラリー層(18B)であり、かつその層間
に水溶性仕切材(19)を介装していることを特徴とす
る通気性・通水性を有する焼結体の製造方法。 - 【請求項2】 第1スラリー層(18A)の平均粒度が
小さく、第2スラリー層(18B)の平均粒度が大きく
されていることを特徴とする請求項1記載の通気性・通
水性を有する焼結体の製造方法。 - 【請求項3】 第1スラリー層(18A)の平均粒度が
小さく、第2スラリー層(18B)の平均粒度が大きく
され、更に、水溶性仕切材(19)を介装して平均粒度
が小さい第3スラリー層(18A)を第2スラリー層
(18B)上に注入することを特徴とする請求項1に記
載の通気性・通水性を有する焼結体の製造方法。 - 【請求項4】 焼結用粉末と有機バインダと水又は有機
溶剤とが混合されたスラリーを、線状のスリットが形成
された成形型(11)に注入して加圧し、スラリー中の
液分を前記スリット(15)(16)から排出して脱液
するとともに気化消失させ、粉末同士が接触すると共に
バインダを介して固形化した成形体を作成し、該成形体
を焼結して通気性・通水性を有する焼結体を製造する方
法において、 焼結用粉末よりなる予備成形体(20)を別途作成して
おき、該予備成形体(20)の成形型(11)への装填
と該予備成形体(20)とは平均粒度を異にする前記ス
ラリー(18)の注入を行なうことを特徴とする通気性
・通水性を有する焼結体の製造方法。 - 【請求項5】 予備成形体(20)の成形型(11)へ
の装填後に、スラリー(18)を成形型(11)に注入
することを特徴とする請求項4記載の通気性・通水性を
有する焼結体の製造方法。 - 【請求項6】 スラリー(18)を成形型(11)に注
入した後に、予備成形型(20)を成形型(11)に装
填することを特徴とする請求項4記載の通気性・通水性
を有する焼結体の製造方法。 - 【請求項7】 スラリー(18)を成形型(11)に注
入した後に、予備成形型(20)を成形型(11)に装
填し、更に、この予備成形体(20)上の成形型(1
1)内にスラリー(18)を注入することを特徴とする
請求項4記載の通気性・通水性を有する焼結体の製造方
法。 - 【請求項8】 予備成形体(20)の平均粒度が大きく
スラリー(18)の平均粒度が小さくされていることを
特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載の通気性・通
水性を有する焼結体の製造方法。 - 【請求項9】 予備成形体(20)の平均粒度が小さく
スラリー(18)の平均粒度が大きくされていることを
特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載の通気性・通
水性を有する焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31860193A JPH07173508A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 通気性・通水性を有する焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31860193A JPH07173508A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 通気性・通水性を有する焼結体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07173508A true JPH07173508A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18100963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31860193A Pending JPH07173508A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 通気性・通水性を有する焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07173508A (ja) |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP31860193A patent/JPH07173508A/ja active Pending
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