JPS6051675A - Manufacture of porous formed body - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多孔質成形体、特に軸受材に適した多孔質成形
体の製造方法に関り゛る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a porous molded body, particularly a porous molded body suitable for a bearing material.

一般に軸受材に要求される特性は、粒子間粘合が強固で
あり、相手材料との間に結合を起１ことがなく、かつ、
適当な摩擦係数をもち、さらに耐摩耗性の高いこと等で
ある。In general, the characteristics required for bearing materials are strong interparticle viscosity, no bonding with the mating material, and
It has an appropriate coefficient of friction and high wear resistance.

かかる要求特性を満足すべく種々の軸受材が開発され、
材料としての性能が向上しているが、如何に工夫を凝ら
しても、最終的には液体又は固体潤滑剤が円滑に摺動面
に供給されるようにすることが、軸受材にとっては不可
欠の工夫点となる。Various bearing materials have been developed to satisfy these required characteristics.
Although the performance of the material is improving, no matter how much effort is put into it, it is essential for bearing materials to ensure that liquid or solid lubricant is ultimately supplied smoothly to the sliding surfaces. This is a point for improvement.

従来、潤滑剤を保有すべき多孔質体の製法−としては、 （イ）成形粉に粉末又は液体の潜在揮発成分を添加する
。Conventionally, methods for producing porous bodies that contain lubricant include (a) adding powder or liquid latent volatile components to molding powder;

（ロ）成形粉の中に含まれるフィラーの粒度を同級に揃
えて粒子充填密度を下げる。(b) Lower the particle packing density by aligning the particle size of the filler contained in the molding powder to the same grade.

（ハ）成形圧力を小さくする。(c) Reduce the molding pressure.

等の手段が採られている。しかしこれらの手段は、焼結
成形体の強度を低下さｔｑ、＃１子の脱落を容易にし、
軸受材としての性能を下げるとともに、生成した孔は必
ずしも全部が開放孔となるとは限らない。又、強度を保
とうとすると、孔の径は小さくなり、固体又は液体の潤
滑剤を保有又は噴出さゼる機能が失われてしまう。Measures such as these have been adopted. However, these measures reduce the strength of the sintered compact, making it easier for the #1 child to fall off,
In addition to lowering the performance as a bearing material, not all of the generated holes are necessarily open holes. Moreover, if the strength is to be maintained, the diameter of the pores becomes smaller, and the function of retaining or ejecting solid or liquid lubricant is lost.

本発明はかかる従来の問題点を解決すべくなされたもの
であって、成形体の強度を低下覆ることなく、潤滑剤を
摺動面に均一に分散さけたり、噴出させるために有用な
開放空孔をもつ多孔質成形体組織を提供す′ることを目
的とする。The present invention has been made to solve these conventional problems, and provides an open air space useful for uniformly dispersing and spouting lubricant on sliding surfaces without reducing the strength of the molded product. The object is to provide a porous molded body structure having pores.

すなわち、本発明は金属細線を収縮自由な三次元の構造
を有する金属マットとなし、これを型に入れて予備圧縮
し、成形粉を上記金属マット内部の空間に充填し、圧縮
成形して１！Ｉだ成形体を加熱し、成形粉を焼結すると
ともに上記金属マットを溶融流出せしめることを特徴と
りる多孔質成形体の製造方法を要旨とづる。That is, the present invention forms a metal mat having a three-dimensional structure that is free to shrink from thin metal wires, puts this into a mold and pre-compresses it, fills the space inside the metal mat with molding powder, and compression-moldes it. ! This article summarizes a method for producing a porous molded body, which is characterized by heating the molded body, sintering the molded powder, and melting and flowing out the metal mat.

これをさらに詳述−りると、本発明に用いる金属マット
は金属細線をメリヤス織とし、斜めにバイへ７ス方向に
波形をつけた金網を用い、これを波形の角度を変えて重
ね合せ、同一金属細線で大ざっばに結び付りたマットが
適当である。To explain this in more detail, the metal mat used in the present invention uses a wire mesh made of thin metal wires in stockinette weave, which is corrugated diagonally in the bi-7 direction, and is overlaid by changing the angle of the corrugations. , mats roughly tied together with identical thin metal wires are suitable.

金属細線の材質としてはＡ１、ＣＩ＋、黄銅が適当な伸
びと硬さをもつために適当であり、又、線径は０．１〜
０．２５Ｉｌｌｌφ特に好ましくは０．２〜０．１５ｍ
１ｌφの範囲が推奨される。これは作業の容易さと得ら
れるマツＩ−の強さを適当な状態にするために決定され
る範囲である。A1, CI+, and brass are suitable materials for the thin metal wire because they have appropriate elongation and hardness, and the wire diameter is 0.1~
0.25Illlφ, particularly preferably 0.2 to 0.15m
A range of 1lφ is recommended. This is a range determined to ensure ease of operation and appropriate strength of the resulting Pine I-.

すなわち、０．ＩＲＩＩ１１φ未満では強度が弱く、ま
た０、２５ｕφを越えると、成形体が焼結によって三次
元的に収縮りる場合、成形体の局部収縮が金属細線のた
めに収縮することができずにクラックが発生する場合が
ある。That is, 0. If the IRII is less than 11φ, the strength will be weak, and if it exceeds 0.25uφ, if the molded body shrinks three-dimensionally due to sintering, the molded body will not be able to shrink locally due to the thin metal wire, and cracks will occur. This may occur.

かかる金属細線を用いると、金属マットの初期の空間率
を９５〜９８％に高めることがひきる。When such a thin metal wire is used, it is possible to increase the initial porosity of the metal mat to 95 to 98%.

本発明では上記金属マットを成形型に入れて、その高さ
を目標の空間率になるように予備圧縮する。ついで成形
粉を該金属マット内部の空間に充填し、圧縮成形する。In the present invention, the metal mat is placed in a mold and pre-compressed so that its height becomes a target void ratio. Next, the space inside the metal mat is filled with molding powder and compression molded.

この場合に用いる成形粉としては、例えばコークス１０
０部に石炭ピッチ３０部を加え、−２００〜２３０℃で
４時間混和し、冷却後１５０メツシユ以下に微粉砕した
ものである。The molding powder used in this case is, for example, coke 10
30 parts of coal pitch was added to 0 parts, mixed at -200 to 230°C for 4 hours, and after cooling, finely pulverized to 150 meshes or less.

この伯にアルミナ、ムライト、ジルコニア、炭化珪素等
の焼結性セラミックの成形粉も適用できる。Molded powders of sinterable ceramics such as alumina, mullite, zirconia, and silicon carbide can also be applied to this material.

圧縮成形時の圧力は約１トン／Ｃ１である。The pressure during compression molding is approximately 1 ton/C1.

ついで成形体を金属細線の溶融点以上の温度に加熱して
成形粉を焼結する。The molded body is then heated to a temperature higher than the melting point of the thin metal wire to sinter the molded powder.

この焼結の間金属マットは次の働きをする。During this sintering, the metal mat performs the following functions.

１なわち、 （イ）メルトするまでの温度域では伝熱体として働き、
焼結の進行とともに成形体の収縮には三次元に自由にし
たがい、成形体にクラックを与えない。1. (a) In the temperature range before melting, it acts as a heat conductor,
As sintering progresses, the compact shrinks freely in three dimensions, without causing cracks in the compact.

（ロ）溶融温瓜に達Ｊ゛るとどもに、金属細線は溶融し
く流れ出て、後に該マットが占有していｌこ形そのもの
が空間とじて生成りる。(b) As soon as it reaches the molten state, the thin metal wire flows out in a molten state, and the space occupied by the mat forms itself.

そして、さらに昇温して焼結するまで該空間は確保され
る。この場合、金属マットはスペーサとして働いたこと
になる。The space is then secured until the temperature is further increased and sintered. In this case, the metal mat acted as a spacer.

金属マットの空間率を調整することにより、望み通りの
多孔度に近く、かつそのほとんどすべてが開放孔である
成形体を得ることができる。例えば空間率を１０％にす
れば得られた成形体は３０％の多孔度を保つ。しかもそ
の孔の形状は、該金属マットの金属細線の直径よりやや
小さい（金属細線が溶融し流出してから後、焼結が進行
して成形体が収縮した分だ【）小さくなる）連続した孔
の三次元に分布したものである。By adjusting the porosity of the metal mat, it is possible to obtain a molded body with a porosity close to the desired level and almost all of which are open pores. For example, if the porosity is set to 10%, the resulting molded body maintains a porosity of 30%. Moreover, the shape of the pores is slightly smaller than the diameter of the thin metal wires in the metal mat (after the thin metal wires have melted and flowed out, sintering has progressed and the molded body has shrunk). This is a three-dimensional distribution of pores.

充填りる成形粉自体は、前述のカーボン成形粉の如く、
そのもの単味で成形すると非常に緻密で強度の高いＩＩ
Ｉ′ｌＡを得られるような種類のものを選べば、第１図
に示した断面形状のものになり、緻密部１は強度が強く
、かつ孔２の形は第２図に示す如く、断面が円形である
から、内壁面からの粒子のｌｌ１ｌ落は少く、全体の強
度の低下を多孔度の高い割には極めて少く抑えることが
可能である。The molding powder itself to be filled is, like the carbon molding powder mentioned above,
II is extremely dense and strong when molded by itself.
If a type that can obtain I'lA is selected, it will have the cross-sectional shape shown in Figure 1, the dense part 1 will have strong strength, and the shape of the hole 2 will have the cross-sectional shape as shown in Figure 2. Since it is circular, there is little falling of particles from the inner wall surface, and it is possible to suppress the decrease in overall strength to an extremely small level considering the high porosity.

実施例 原料として、単味成形品が下記の特性を有づるカーボン
成形粉を用いた。As a raw material for the example, carbon molded powder whose single molded product had the following characteristics was used.

真比重　２．１、　見掛比重　１，９２、間予孔率　２
％、 曲げ強さ　１２００Ｋ（］　／ａｍ２、圧縮強さ　３０
００に！１　／Ｃ１、 一方細線径０．１２ｍｍφの銅線をノリ１フス織とし、
斜めにバイヤス方向に波形をつけた金網を波形の角疫を
変えて重ね合せ、銅線で人ざつばに結びつけて空間率９
５％のマツＩ−とし、これを成形型に入れ−Ｃ予備圧縮
して、空間率８０％（Ａ）、７０％（Ｂ）に調節（厚み
をそれぞれ８４％、７４％に圧縮すればこのようになる
）し、その後前記成形粉を該空間に充填し、４ｔ／Ｃ１
１１２の高圧縮し、型から取出し、コークス中で２００
０　’Ｃまで加熱焼結した。True specific gravity 2.1, apparent specific gravity 1.92, preliminary porosity 2
%, bending strength 1200K(]/am2, compressive strength 30
To 00! 1/C1, On the other hand, a copper wire with a fine wire diameter of 0.12 mmφ is made into a Nori 1 Fusu weave,
Wire mesh with corrugations diagonally in the bias direction is layered with different corrugations, and tied to the brim with copper wire to create a space ratio of 9.
5% pine I-, put it in a mold and pre-compress it to adjust the void ratio to 80% (A) and 70% (B) (if the thickness is compressed to 84% and 74%, respectively) ), and then fill the space with the molding powder, and 4t/C1
Highly compressed at 112°C, removed from the mold, and heated at 200°C in coke.
It was heated and sintered to 0'C.

得られＩこ多孔質成形体（Ａ）（Ｂ）はいずれもクラッ
クの発生は認められず、その物性は表の通りであった。No cracks were observed in any of the obtained porous molded bodies (A) and (B), and their physical properties were as shown in the table.

本発明により得られる多孔質成形体を軸受として利用覆
るためには、（イ）潤滑液を背面から噴出させ、軸と軸
受間の接触部に豊富に潤滑液を供給する。（ロ）常温で
は固体、温めると液体になる潤滑剤例えばパラフィン類
を多孔質空間内に含浸さＵる。（ハ）硫化モリブデン、
天然黒鉛、メラミンシアヌレート、金などの固体潤滑剤
を擦り込み充Ｉｎ−ｄる。In order to use the porous molded body obtained according to the present invention as a bearing, (a) lubricant is jetted out from the back surface to supply an abundant amount of lubricant to the contact area between the shaft and the bearing. (b) A lubricant, such as paraffin, which is solid at room temperature and becomes liquid when heated, is impregnated into the porous space. (c) Molybdenum sulfide,
Rub in a solid lubricant such as natural graphite, melamine cyanurate, or gold.

等の方法があり、いずれの方法も適用可能である・。There are several methods, and any of these methods can be applied.

したがって、本発明製品を軸受材に使用する場合には潤
滑剤を使用条件に応じて豊富に摺動向に供給することが
可能となり、乾燥下、真空下、流体潤滑下でも供給され
た潤滑剤により、低摩耗、低摩擦、高ＰＶ　（Ｐ　：荷
重、Ｖ：速度）の軸受性能を発揮することができる。Therefore, when the product of the present invention is used as a bearing material, it is possible to supply lubricant in abundance to the sliding movement depending on the usage conditions, and even under dry, vacuum, and fluid lubrication conditions, the supplied lubricant can , low wear, low friction, and high PV (P: load, V: speed) bearing performance can be demonstrated.

本発明は軸受用の他、シコバングタイプの熱板、触媒等
にも応用可能である。The present invention is applicable not only to bearings but also to Sikobang type hot plates, catalysts, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明製品の一部断面図、第２図は凹部の拡大
断面図を示Ｊ０ １・・・緻密部、２・・・孔、 特ｎ′１出願人　株式会社コーケン 代理人　弁理士　小　松　秀　岳 代理人　弁理士　旭　宏 第１図 才２図Fig. 1 is a partial sectional view of the product of the present invention, and Fig. 2 is an enlarged sectional view of the concave portion. Attorney Hidetaka Komatsu Agent Patent Attorney Hiroshi Asahi Figure 1 Figure 2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）　金属細線を収縮自由な三次元の構造を有する金
属マットとなし、これを型に入れて予備圧縮し、成形粉
を上記金属マット内部の空間に充填し、圧縮成形して得
た成形体を加熱し、成形粉を焼結Ｊるとともに上記金属
マットを溶融流出せしめることを特徴とする多孔質成形
体の製造方法。(1) A metal mat having a three-dimensional structure that is free to shrink is made of thin metal wires, this is placed in a mold and pre-compressed, the space inside the metal mat is filled with molding powder, and the molding obtained by compression molding. A method for producing a porous molded body, which comprises heating the body to sinter the molded powder and melt and flow out the metal mat. （２）　金属マットを構成する金属細線は０．１〜０．
２５＋１１１φである特許請求の範囲第１項記載の多孔
質成形体の製造方法。(2) The fine metal wires constituting the metal mat have a thickness of 0.1 to 0.
The method for producing a porous molded body according to claim 1, wherein the porous molded body has a diameter of 25+111φ.