JPS6294303A - Mold for thickening and molding powdered body and thickeningmolding method - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は無機粉末、有機粉末あるいは金属粉末の着肉成
形用の鋳型とその成形方法に係わるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a mold for inlay molding of inorganic powder, organic powder, or metal powder, and a molding method thereof.

〈従来の技術〉 鋳込成形に代表される粉体の着肉成形の分野において、
逆テーパーのある複雑な品物の製造は極めて困難である
。<Conventional technology> In the field of powder molding, represented by casting molding,
Manufacturing complex items with reverse tapers is extremely difficult.

これは、このような形状のものは着肉体の脱型が極めて
困難である上に、着肉体の収縮によってワレが誘発され
ることがあるためである。This is because it is extremely difficult to remove the attached body from such a shape, and cracking may be induced due to shrinkage of the attached body.

この問題を解決するために、従来では次のような方法が
取られている。In order to solve this problem, the following methods have been conventionally used.

１）一つの形状体を数個の部分に分割し、各部分を別々
に成形して後で接合して一体化する方法。1) A method in which a single shaped body is divided into several parts, each part is molded separately, and later joined to integrate.

２）型そのものを、脱型ができるように複数個に分割す
る方法。2) A method of dividing the mold itself into multiple pieces so that it can be removed.

以上二つの方法が取られている。The above two methods are used.

前者に代表されるものが陶磁器の人形や花であり、後者
に代表されるものはセラミック製のプロペラである。Examples of the former are ceramic dolls and flowers, and examples of the latter are ceramic propellers.

いずれにせよ従来の技術は手間がかかる上に、たとえう
まくいったとしても脱型時に亀裂がいりやすく、また鋳
バリの問題もある。In any case, conventional techniques are time-consuming, and even if successful, cracks are likely to occur during demolding, and there is also the problem of cast burrs.

〈発明が解決する問題点〉 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、逆テー
パーのある複雑形状品を継目のない一つの鋳型で同時に
成形できると共に、成形品の脱型が極めて容易な着肉成
形用の鋳型とその成形方法を提供せんとするものである
。<Problems to be Solved by the Invention> The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to simultaneously mold products with complex shapes with reverse tapers in one seamless mold, and it is extremely easy to demold the molded products. The present invention aims to provide a mold for inlay molding and a method for molding the same.

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者は上記問題にかんして鋭意研究をおこなった結
果、次のような新しい知見をうるに至った。即ち、 １）無機材料、有機材料あるいは金属材料等の粉体と、
この粉体の結合剤を基本的な構成成分として鋳型を構成
し、この結合剤をぎょう固させると鋳型が強固に保型さ
れるように成ると共に、鋳型そのものが多孔質になるこ
と。<Means for Solving the Problems> As a result of intensive research into the above problems, the inventors have come to the following new knowledge. That is, 1) Powder of inorganic material, organic material or metal material,
A mold is constructed using this powder binder as a basic component, and when this binder is hardened, the mold is held firmly and the mold itself becomes porous.

２）上記多孔質の鋳型には、着肉成形用粉体混合液の液
体成分が浸透、拡散することができ、鋳型面に粉体の着
肉体を形成することができること。2) The porous mold is capable of permeating and diffusing the liquid component of the powder mixture for ink molding, and forming an adhered body of the powder on the mold surface.

３）着肉体には収縮にともなう亀裂の発生がほとんどあ
るいは全く見られないこと。3) Little or no cracking due to shrinkage is observed in the adhered body.

４）着肉体を形成した後、上記鋳型の結合剤を融解ある
いは気散させると鋳型の強度が極端に低下し、崩壊に近
い形に成り、着肉体を損傷することなく容易に取出すこ
とができること。4) If the bonding agent in the mold is melted or diffused after forming the bonded body, the strength of the mold will be extremely reduced, and the mold will become close to collapsing, so that it can be easily taken out without damaging the bonded body. .

本発明は以上４つの新しい知見によってなされたもので
ある。The present invention has been made based on the above four new findings.

〈作用〉 鋳型の保型と崩壊 本発明の結合剤は、少なくとも着肉成形時の温度では固
体の状態のものが用いられる。<Function> Mold retention and collapse The binder of the present invention is in a solid state at least at the temperature during inlay molding.

代表的なものは、水、アルコール、その他の液体あるい
は樹脂、ワックス、低融点金属あるいは炭酸ガス等のガ
ス体等のものであり、湿度によって、固体−液体、固体
−気体の変化をザるものであれば、全て使用できる。Typical examples include water, alcohol, other liquids, resins, wax, low-melting metals, and gases such as carbon dioxide, which change solid-liquid or solid-gas depending on humidity. If so, you can use all of them.

これらの結合剤は、液体あるいは気体の状態では、粉体
を結合させる力は微弱あるいは皆無に近く鋳型そのもの
の形を保型することは不可能に近いが、一旦これを疑固
させると結合力が飛躍的に向上し、鋳型は強固に保型さ
れてくる。When these binders are in a liquid or gas state, their ability to bind powder is weak or almost non-existent, and it is almost impossible to maintain the shape of the mold itself, but once they are solidified, their binding strength increases. This has dramatically improved, and the mold is now firmly retained.

明であるが、これによって、鋳型面には着肉成形用の粉
体の分散媒の浸透、拡散能が発生する。As is obvious, this causes the mold surface to have the ability to penetrate and diffuse the dispersion medium of the powder for ink molding.

着肉体を形成した後、鋳型の結合剤を融解あるいは気散
させると、鋳型はもとの全く結合力のとぼしい状態にも
どり、はとんど崩壊に近い状態に成り、着肉体は何等損
傷することなく取出すことができる。After the bond is formed, if the bonding agent in the mold is melted or diffused, the mold returns to its original state with very poor bonding strength, almost collapsing, and the bond is not damaged in any way. It can be taken out without any problems.

着肉体の亀裂防止 着肉成形で、成形時の着肉体の収縮はさけられない現象
であり、従来では、これが往々にして着肉体の亀裂の原
因となっている。Preventing cracks in the attached body When molding the attached body, shrinkage of the attached body during molding is an unavoidable phenomenon, and conventionally, this often causes cracks in the attached body.

これは着肉体の自由収縮が鋳型によって抑制されるため
であるが、本発明の鋳型では、この現象は全く見られな
い。This is because free shrinkage of the attached body is suppressed by the mold, but this phenomenon is not observed at all in the mold of the present invention.

この亀裂が全く発生しない現象の詳細なメカニズムは不
明であるが、本発明の鋳型では、少なく＝　４− とも着肉体が鋳型との境界面である程度拘束なしに動く
ことができる状態が惹起されていることが予想される。Although the detailed mechanism of this phenomenon in which no cracks occur is unknown, in the mold of the present invention, at least = 4- a state is induced in which the adhered body can move without restraint to some extent at the interface with the mold. It is expected that there will be.

本発明の鋳型の結合剤の配合割合は、１〜゛９８ｖｏ１
％の範囲に渡って変えることができ、また鋳型に使用す
る原料粉体も少なくとも結合剤と反応して溶解したり気
散したりするうのでないかぎりあらゆる種類のものを使
用できる。The blending ratio of the binder in the mold of the present invention is 1 to 98 vol.
The raw material powder used for the mold can be of any kind, as long as it does not react with the binder and dissolve or diffuse.

本発明の着肉成形とは、成形用の粉体が混合あるいは分
散された流動体を用いて鋳型面に着肉させて成形する方
法全般を指すものであり、代表的なものはスラリあるい
はスリップを使った鋳込成形である。Ink molding in the present invention refers to a general method of molding by adding ink to a mold surface using a fluid in which molding powder is mixed or dispersed, and typical methods include slurry or slip molding. It is cast molding using.

本発明の成形方法に適用できる粉体は無機□有機から金
属の粉体よであらゆる範囲に渡っており全く制限はない
。Powders that can be applied to the molding method of the present invention range from inorganic to organic powders to metal powders, and there is no restriction at all.

〈実施例〉 実施例１ 鋳型 鋳型の原料粉末：カーボンマイクロバルーン粉末の配合
割合：９８ＶＯ１％ 結合剤：蒸溜水（２ＶＯ１％） 上記バルーンと蒸溜水を室温で混合したものの中にバラ
の花の形をしたゴムのマスターモデルを埋没せしめた後
、全体を一１０℃に凍結。<Example> Example 1 Raw material powder for mold: Blending ratio of carbon microballoon powder: 98 VO 1% Binder: Distilled water (2 VO 1%) The above balloon and distilled water were mixed at room temperature, and a rose flower shape was placed in the mixture. After burying the rubber master model, the entire body was frozen at -10℃.

凍結により強固に保型された鋳型からマスターモデルを
取出し、キャビティーを形成した。The master model was removed from the mold, which was firmly held by freezing, and a cavity was formed.

えられた鋳型は多孔質で吸水性を有していた。The resulting mold was porous and water-absorbing.

鋳込成形用のスラリー成分 約３０％の水分を有する陶磁器の鋳込成形用のスラリー
に、疑固（凍結）温度を下げるために約１ｏ％のアルコ
ールを加えたもの。Slurry component for cast molding. Approximately 10% alcohol is added to slurry for ceramic casting, which has a water content of approximately 30%, to lower the freezing temperature.

成形 上記凍結鋳型に上記スラリーを注入した。molding The slurry was poured into the frozen mold.

スラリーは鋳型に吸水され、着肉成形された。The slurry was absorbed into a mold and molded with inlay.

鋳型の崩壊 成形後、鋳型を室温で解凍した。mold collapse After molding, the mold was thawed at room temperature.

鋳型は水分の解凍と共に、保型力が減少し、乾燥後はと
んど自己崩壊に近い形になった。As the water thawed, the mold's ability to retain its shape decreased, and after drying, it almost self-disintegrated.

成形体は何等損傷することなく鋳型から取出すことがで
きた。The molded body could be removed from the mold without any damage.

得られた成形体は全く健全なもので、亀裂は全く認めら
れなかった。The obtained molded body was completely sound and no cracks were observed.

また強度も通常の石膏による成形品と遜色ないものであ
った。In addition, the strength was comparable to that of ordinary plaster molded products.

実施例２　　　　゛ 鋳型 原料粉末ニポリエチレン（８Ｑｖｏ　１％）結合剤　：
蒸溜水（２０，ＶＯ１％） 実施例１と同じ要領で鋳型を凍結後、キャビティーを形
成。Example 2 ゛Mold raw material powder Nipolyethylene (8Qvo 1%) binder:
Distilled water (20, VO 1%) After freezing the mold in the same manner as in Example 1, a cavity was formed.

スラリー成分 実施例１と同じスラリー 成形 上記鋳型に上記スラリーを注入した。Slurry ingredients Same slurry as Example 1 molding The slurry was poured into the mold.

スラリーは鋳型に吸水され、着肉成形された。The slurry was absorbed into a mold and molded with inlay.

崩壊 成形後、鋳型を室温で解凍し、実施例１と同じ要領で成
形体を取出した。After collapse molding, the mold was thawed at room temperature, and the molded product was taken out in the same manner as in Example 1.

成形体は健全で、亀裂は全く見られなかった。The molded body was sound and no cracks were observed.

また強度も通常の石膏成形品と何等遜色なかった。In addition, the strength was no different from that of ordinary plaster molded products.

実施例３ 鋳型 原料粉末ニポリエチレン（５０ＶＯ１％）結合剤：蒸溜
水（５０ｖｏｌ’％） 実施例１と同じ要領でキャビティーを形成。Example 3 Mold raw material powder Nipolyethylene (50 VO 1%) Binder: Distilled water (50 vol'%) A cavity was formed in the same manner as in Example 1.

スラリー成分 ２８％の水分と１％の解こう剤および１０％のアルコー
ルを添加されたアルミナ粉末のスラリー成形 上記鋳型に上記スラリーを注入した。Slurry Components Slurry molding of alumina powder to which 28% water, 1% peptizer and 10% alcohol were added The slurry was poured into the mold.

スラリーは鋳型に吸収され、着肉成形された。The slurry was absorbed into the mold and molded.

崩壊 成形後、鋳型を減圧下で乾燥して水分を気散（胃華現象
）させた。鋳型は水分の気散と共に保型力をなくし、崩
壊し、成形体は損傷することなく容易に取出すことがで
きた。After collapse molding, the mold was dried under reduced pressure to evaporate moisture (gastric bloat phenomenon). The mold lost its shape retention power as moisture diffused and collapsed, and the molded product could be easily taken out without being damaged.

得られた成形体は健全で割れは全く認められなかった。The obtained molded body was sound and no cracks were observed.

また強度も石膏成形品と何等遜色なかったゎ 実施例４ 鋳型 原料粉末：アルミナ（２０ＶＯ１％） 結合剤：蒸溜水（８Ｑｖｏ１％） 実施例１と同じ要領でキャビティーを形成。Also, the strength was no different from that of plaster molded products. Example 4 template Raw material powder: Alumina (20VO1%) Binder: Distilled water (8Qvo1%) A cavity was formed in the same manner as in Example 1.

スラリー成分 ２８％の水分、１％の解こう剤、１０％のアルコールを
添加されたニッケル粉末のスラリー成形 上記鋳型に上記スラリーを注入した。Slurry molding of nickel powder to which 28% water, 1% peptizer, and 10% alcohol were added The slurry was injected into the mold.

スラリーは鋳型に吸水され、着肉成形された。The slurry was absorbed into a mold and molded with inlay.

崩壊 実施例１と同じ要領で成形体を取出した。collapse A molded body was taken out in the same manner as in Example 1.

えられた成形体は健・全で亀裂は全く見られなかった。The molded product obtained was sound and intact, and no cracks were observed.

強度も通常の石膏成形品と、何等遜色なかった。The strength was also comparable to that of ordinary plaster moldings.

実施例５ 鋳型 原料粉末：タングステンカーバイトの粉末（，３ｖｏ１
％り 結合剤：蒸溜水（９７ＶＯ１％） 実施例１と同じ要領でキャビティーを形成。Example 5 Mold raw material powder: tungsten carbide powder (,3vol.
Binder: Distilled water (97 VO 1%) A cavity was formed in the same manner as in Example 1.

スラリー成分 ７０％の水分と１％の解こう剤および１０％のアルコー
ルを添加されたポリエチレン粉末のスラリー。Slurry Ingredients A slurry of polyethylene powder to which is added 70% water, 1% peptizer and 10% alcohol.

成形 上記鋳型に上記スラリーを注入した。molding The slurry was poured into the mold.

スラリーは鋳型に吸水され、着肉成形された。The slurry was absorbed into a mold and molded with inlay.

崩壊 成形体を実施例１と同じ要領で取出した。collapse The molded body was taken out in the same manner as in Example 1.

えられた成形体は健全で、亀裂は全く認められなかった
。また強度も通常の石膏成形品と何等遜色なかった。The obtained molded body was sound and no cracks were observed. In addition, the strength was no different from that of ordinary plaster molded products.

実施例６ 鋳型 原料粉末ニポリエチレン（５０ｖｏ　１％）結合剤：蒸
溜水（４１３ＶＯ１％） メタノール（７ｖｏ１％） ポリエチレン、メタノール、蒸溜水をまぜあわせ、プロ
ペラ形状のゴムのマスターモデルをうめこんだ後、−２
０℃に凍結。Example 6 Mold raw material powder Nipolyethylene (50VO 1%) Binder: Distilled water (413VO 1%) Methanol (7VO 1%) After mixing polyethylene, methanol, and distilled water and filling a propeller-shaped rubber master model, -2
Freeze to 0℃.

凍結された鋳型からマスターモデルを取出してキャビテ
ィーを形成した。The master model was removed from the frozen mold to form a cavity.

スラリー成分 反応焼結用の窒化ケイ素生成用のスラリー約２８％の水
分と１％の解こう剤を含むシリコン粉末のスラリーに凍
結温度調節のためアルコールを３０％添加したもの。Slurry component Slurry for producing silicon nitride for reaction sintering A slurry of silicon powder containing about 28% water and 1% peptizer to which 30% alcohol is added to adjust the freezing temperature.

成形 上記鋳型に上記スラリーを注入した。molding The slurry was poured into the mold.

スラリーは鋳型に吸水され着肉成形された。The slurry was absorbed into the mold and molded.

崩壊 成形後、鋳型を室温で解凍した。collapse After molding, the mold was thawed at room temperature.

鋳型は水分の解凍と共に保型力を失い、成形体を損（ｉ
　することなく容易に取出すことができた。The mold loses its shape retention ability as the water thaws, causing damage to the molded product (i.e.
I was able to take it out easily without having to do anything.

えられた成形体は健全で亀裂は全くみとめられなかった
。The obtained molded body was sound and no cracks were observed.

また強度も石膏成形品と何等遜色なかった。In addition, the strength was comparable to that of a plaster molded product.

−“　１１− 以上、上記実施例では、鋳型の粉末原料として有機系で
はポリエチレン、無機系ではアルミナ、カーボン、金属
系ではタングステンカーバイドを使用しているが、本発
明がこれのみに限定されるものでないことは言うまでも
ないことである。-" 11- In the above embodiments, polyethylene is used for organic molds, alumina and carbon are used for inorganic molds, and tungsten carbide is used for metal molds, but the present invention is not limited to these. It goes without saying that this is not the case.

また結合剤として水あるいはアルコールを使用したが、
もちろんこれのみに限定されない。Also, water or alcohol was used as a binder, but
Of course, it is not limited to this only.

〈発明の効果〉 １）着肉成形体の脱型が容易である。<Effect of the invention> 1) It is easy to demold the molded body.

２）＠内成形体に亀裂が発生しない。2) No cracks occur in the inner molded body.

３）鋳バリがない。3) No casting burrs.

４）あらゆる形状のものが一個の鋳型で自在に出来る。4) Any shape can be made with one mold.

５）安価である。5) It is inexpensive.

６）高密度成形体かえられる。6) High-density compacts can be changed.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １、粉体と該粉体の結合剤を基本的な構成成分とする鋳
型であって、該鋳型は、該結合剤を疑固させることによ
って多孔質に保型されると共に、該結合剤を融解あるい
は気散させることによって崩壊されることを特徴とする
粉体の着肉成形用鋳型２、粉体と該粉体の結合剤を基本
的な構成成分として鋳型を構成し、該結合剤を疑固させ
ることによって、多孔質に保型せしめられた該鋳型に、
着肉成形用の粉体混合液を注入し、該多孔質の鋳型で着
肉成形した後、該鋳型の結合剤を融解あるいは気散させ
ることによって該鋳型を崩壊して該成形体を脱型するこ
とを特徴とする粉体の着肉成形方法。1. A mold whose basic components are a powder and a binder for the powder, and the mold is kept porous by solidifying the binder, and the binder is A mold for inlay molding of powder, which is characterized by being disintegrated by melting or aeration, 2, the mold is composed of a powder and a binder for the powder as basic components, and the binder is The mold, which is porous and retains its shape by allowing it to harden,
After injecting a powder mixture for inlay molding and performing ink molding in the porous mold, the mold is collapsed by melting or evaporating the binder in the mold, and the molded body is demolded. A method for molding powder by ink forming.