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【発明の名称】 CIP成形型
【発明者】 【氏名】佐々木 丈夫

【氏名】飯田 恵一

【氏名】山田 雅治

【目的】
【構成】
【特許請求の範囲】
【請求項1】 被成形物の側周面を囲む軟質な第1の外型と、被成形物の上側及び/又は下側に配置される軟質な第2の外型と、該第1の外型と第2の外型との継目部の外面に付着されたシールテープとを備えるCIP成形型において、該第2の外型は、前記第1の外型の外周面に被さる壁状部がその外周縁に立設されており、前記シールテープは、該壁状部の先端縁と前記第1の外型の外周面とに股がるように付着されていることを特徴とするCIP成形型。
【請求項2】 請求項1において、前記第1の外型は筒状型であり、前記第2の外型は、該筒状型の底部に装着された底型と、上部に装着された蓋型とからなることを特徴とするCIP成形型。
【請求項3】 請求項1において、前記第1の外型は、被成形物の側周面と底面とを囲む容器状型であり、前記第2の外型は、該容器状型の上面に装着された蓋型からなることを特徴とするCIP成形型。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体を冷間静水圧加圧(Cold Isostatic Press:CIP)して成形体を得るためのCIP成形型に係り、詳しくは、大型又は厚肉形状の成形体であっても所期の形状に容易に成形することができるCIP成形型に関する。
【0002】
【従来の技術】セラミックス等の各種粉体の成形方法としてCIP成形法が知られている。CIP成形法は、成形型内に粉体を充填し、水又は油等の加圧媒体を介して該成形型を外方から等方的に加圧して成形する方法であり、使用される成形型の少なくとも一部は、ゴム等の可撓性を有した軟質材料で構成されている。成形に使用される粉体は、通常、スプレードライ造粒粉などの流動性の良い球状顆粒である。
【0003】図3,4は、肉厚円筒形状の成形体を成形するために用いられる従来のCIP成形型の断面図である。
【0004】図3に示すCIP成形型11は、得られる成形体の上下面の加工の手間を省くために、上面及び下面に金型を用い、側周部のみを可撓性のあるゴム型としたものであり、成形型の上面を構成する蓋金型12、側周部を構成するゴム筒型13及び中子部分及び底面を構成するコア金型14とで構成されている。なお、蓋金型に代えて、ゴム蓋型を用いたものもある。成形に際しては、コア金型14にゴム筒型13を取り付け、型同士の継目部分にシールテープ15Aを貼り、成形型11の成形用空間内に粉体Sを充填した後、蓋金型12を装着する。次いで、型同士の継目部分にシールテープ15Bを貼り、CIP装置内に装入し、加圧媒体を加圧して成形を行う。
【0005】一方、図4のCIP成形型21は、得られる成形体の均一性を高めるために、中子のみ金型とし、外型はすべてゴム型としたものであり、成形型の上面を構成するゴム蓋型22と、底面及び側部を構成する容器形状の底付ゴム型23と、芯金型24とで構成されている。このCIP成形型21の場合においても、底付ゴム型23内に芯金型24を配置して成形用空間に粉体Sを充填した後、ゴム蓋型22を装着してシールテープ25を貼り、上記と同様にCIP装置に装入して成形を行う。
【0006】なお、成形に当り、シールテープによるシール部分から成形型内に水や油等の加圧媒体が浸入するのを防止するため、或いは、成形型が水や油等の加圧媒体に濡れることを防止するために、成形型全体を薄手のビニール袋やゴム袋に入れてCIP装置に装入することも行われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の成形型に粉体を充填してCIP成形を行う場合、特に、大型形状や肉厚形状の成形体をCIP成形する場合において、加圧時に粉体が大きく圧縮されるため、シールテープによるシール部分が剥れたり、切れたり、或いは、金型に接触したゴム型が切れる等して加圧媒体(水や油など)が成形型内に浸入し、成形体が破損することがある。
【0008】即ち、例えば、図3に示す成形型11の場合には、図5に示す如く、加圧時に粉体Sが径方向に圧縮されるが、その際に、ゴム筒型13の蓋金型12及びコア金型14の縁部に接触した部分Aに亀裂が入り、そこから加圧媒体が浸入することがある。
【0009】一方、図4に示す成形型21の場合には、図6に示す如く、加圧時に粉体Sが上下及び径方向に圧縮される際にゴム型22と23との継目部分で破損がおき、加圧媒体が浸入することがある。
【0010】成形型全体を薄手のビニール袋やゴム袋に装入してCIP成形を行った場合でも、これらの袋も実際には局部的に引っ張られて破損するため、実用上、上記加圧媒体の浸入防止効果は得られない。
【0011】本発明は上記従来の加圧媒体浸入の問題を解決し、大型形状や肉厚形状の成形体でも、良好な成形体を得ることを可能とするCIP成形型を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1のCIP成形型は、被成形物の側周面を囲む軟質な第1の外型と、被成形物の上側及び/又は下側に配置される軟質な第2の外型と、該第1の外型と第2の外型との継目部の外面に付着されたシールテープとを備えるCIP成形型において、該第2の外型は、前記第1の外型の外周面に被さる壁状部がその外周縁に立設されており、前記シールテープは、該壁状部の先端縁と前記第1の外型の外周面とに股がるように付着されていることを特徴とする。
【0013】このCIP成形型によれば、成形型の上面及び/又は底面を構成する第2の外型の外周縁に、成形型の外周面を構成する第1の外型の外周面に被さる壁状部が立設されているため、この壁状部による保護効果で、加圧により粉体が圧縮変形した際に、シールテープが剥れたり、破損したりすることがなく、また、金型の端縁部に接触した部分や継目部分において、軟質な第1の外型が破損することも防止される。このため、水や油などの加圧媒体の浸入が確実に防止され、加圧媒体の浸入による成形体の破損も防止される。
【0014】請求項2のCIP成形型は、請求項1において、前記第1の外型は筒状型であり、前記第2の外型は、該筒状型の底部に装着された底型と、上部に装着された蓋型とからなることを特徴とする。
【0015】請求項3のCIP成形型は、請求項1において、前記第1の外型は、被成形物の側周面と底面とを囲む容器状型であり、前記第2の外型は、該容器状型の上面に装着された蓋型からなることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明のCIP成形型を詳細に説明する。
【0017】図1,2は各々本発明のCIP成形型の一実施例を示す断面図であり、図1,2において、図3,4に示す部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
【0018】図1に示すCIP成形型10は、図3に示す従来の成形型を改良したものであり、ゴム筒型(第1の外型)13の外周面に被さる壁状部1A,2Aが外周縁に立設されたキャップ形状のゴム型(以下「キャップ状ゴム型」と称す。)1,2を、各々、蓋金型12及びコア金型14に被せ、このキャップ状ゴム型1,2の壁状部1A,2Aの先端縁とゴム筒型13の外周面とに股がるようにシールテープ5B,5Aを付着させたものである。
【0019】このような成形型10を用いてCIP成形を行うには、コア金型14にゴム筒型13を取り付け、型同士の継目部分にシールテープ(図示せず)を貼り、更に、キャップ状ゴム型2を被せてシールテープ5Aを貼った後、成形型10の成形用空間内に粉体Sを充填する。その後、蓋金型12を装着し、蓋金型12とゴム筒型13との継目をシールテープ(図示せず)で止め、更に、キャップ状ゴム型1を被せ、キャップ状ゴム型1とゴム筒型13との継目をシールテープ5Bで止める。そして、この成形型10をCIP成形装置に入れてCIP成形する。
【0020】このCIP成形型10によれば、キャップ状ゴム型1,2でゴム筒型13と金型12,14との継目が保護され、粉体Sが径方向に縮径した際にゴム筒型13に亀裂が入ることが防止されるため、加圧媒体が浸入して成形体が破損することなく大型、肉厚形状の成形体であっても良好な成形を行える。
【0021】図2のCIP成形型20は、図4に示すCIP成形型を改良したものであり、ゴム蓋型22に代えて、底付ゴム型23の側周面に被さる壁状部3Aが外周縁に立設されたキャップ状ゴム型3を設け、このキャップ状ゴム型3の壁状部3Aの先端縁と底付ゴム型23の側周面とに股がるようにシールテープ25を貼り付けたものである。
【0022】このような成形型20を用いてCIP成形を行うには、底付ゴム型23内に芯金型24を配置し、成形用空間内に粉体Sを充填した後、キャップ状ゴム型3を装着し、キャップ状ゴム型3と底付ゴム型23との継目をシールテープ25で止める。これをCIP成形装置に入れて、CIP成形する。
【0023】このような成形型20であれば、粉体Sが上下及び径方向に圧縮されても、キャップ状ゴム型3の壁状部3Aによる保護効果で、キャップ状ゴム型3と底付ゴム型23との継目部が破損することがない。このため、加圧媒体が浸入して成形体が破損することなく大型、肉厚形状の成形体であっても良好な成形を行える。
【0024】なお、一般に、CIP成形型においては、成形体が大型になる程、成形型に充填された粉体は、自重により下部では充填密度が高く、上部になる程充填密度が低くなる傾向がみられる。このため、成形体の上部は圧縮変形量が大きく、時にはいびつになる等、複雑な変形をする場合もあるが、本発明によりキャップ状ゴム型を設けることにより、成形型の保形性が高まり、このような変形を防止する効果も得ることができる。
【0025】本発明において、成形原料として用いられる粉体としては、スプレードライ造粒粉など、流動性に優れた球状造粒粉体が好適である。また、その材質としては、各種セラミックス粉、金属粉やサーメット粉などが挙げられる。
【0026】なお、図1,2に示すCIP成形型は、本発明の一実施例であり、本発明はその要旨を超えない限り、何ら図示のものに限定されるものではない。例えば、図1のCIP成形型において、キャップ状ゴム型1,2と金型12,14とは、各々、接着により一体化させたものであっても良い。
【0027】本発明において、キャップ状ゴム型の壁状部の高さは、小さ過ぎるとキャップ状のゴム型を設けることによる本発明の効果が十分に得られず、大き過ぎると、装着し難く、また、CIP成形時の加圧力が変化したり、徒らに成形型の厚さが厚くなるなどして好ましくない。この壁状部の高さは、成形する成形体の大きさや形状に応じ、加圧時の変形量を考慮して適宜決定されるが、通常の場合、充填された粉体Sの肉厚(図1,2のL)に対して、該第1の外型の外周面のうち、該壁状部で覆われた部分の長さ(図1,2のH)が50〜150%程度となるように壁状部の高さを設定するのが好ましい。
【0028】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のCIP成形型によれば、外型の継目部分のシール性能が良好で、また、大型又は肉厚形状の成形体を成形する場合であっても、粉体の圧縮変形による破損のおそれがないため、加圧媒体の浸入が確実に防止され、所期の形状の成形体を容易かつ効率的に、歩留り良く成形することができる。
【0029】
【出願人】 【識別番号】000006264
【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社
【出願日】 平成7年(1995)7月10日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】重野 剛
【公開番号】 特開平9−24496
【公開日】 平成9年(1997)1月28日
【出願番号】 特願平7−173436