(57)【要約】【課題】  本発明は、本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、速乾性に優れ、微量の塗布で、むらのない均一な油膜を微量の塗布で形成できる金型潤滑油、スプレー塗布装置、および圧粉体成形装置を提供することにより、圧粉体の高速成形や任意形状の圧粉体の成形を実現することを目的とする。【解決手段】  本発明は、炭素数７〜１８の炭化水素溶剤と、油性向上剤または極圧剤を含む、金型潤滑油に関する。本発明は、さらに、炭化水素溶剤の含有量が、５０〜９８質量％である、金型潤滑油であることが好ましい。【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素数７〜１８の炭化水素溶剤と、油性向上剤または極圧剤を含む、金型潤滑油。
【請求項２】
炭化水素溶剤の含有量が、５０〜９８質量％である、請求項１に記載の金型潤滑油。
【請求項３】
油性向上剤および／または極圧剤の含有量が、２０質量％以下である、請求項１または２に記載の金型潤滑油。
【請求項４】
炭化水素溶剤が、パラフィン系炭化水素溶剤、オレフィン系炭化水素溶剤、ナフテン系炭化水素溶剤、および芳香族系炭化水素溶剤からなる群より選ばれる１種以上の溶剤である、請求項１〜３のいずれかに記載の金型潤滑油。
【請求項５】
油性向上剤が、シリコーン類、動植物油脂類、および高級脂肪酸エステル類からなる群より選ばれる１種以上の化合物である、請求項１〜４のいずれかに記載の金型潤滑油。
【請求項６】
極圧剤が、リン酸エステル、ＴＣＰ、サルファイド硫化油、ＭｏＤＴＣ、ＺｎＤＴＰ、およびＭｏＤＴＰからなる群より選ばれる１種以上の化合物である、請求項１〜５のいずれかに記載の金型潤滑油。
【請求項７】
略円錐台状の傾斜部を有するニードルと、略円錐台状の傾斜部を有するニードル受け部とを有し、前記ニードルと前記ニードル受け部とが、各々の略円錐台状の傾斜部において略嵌合可能であり、略嵌合した前記ニードルと前記ニードル受け部との間を金型潤滑油が通過する、スプレー塗布装置。
【請求項８】
前記ニードルにおける略円錐台状の傾斜部の窄んだ側に形成されたニードル先端部と、前記ニードル受け部における略円錐台状の傾斜部の窄んだ側に連結されたニードル受け孔とを有し、ニードル受け孔は、ニードル受け部とは対向する側で、金型潤滑油をスプレー塗布装置内に供給する油供給管に連結され、ニードル受け孔とニードル先端部とが略嵌合可能であり、ニードル先端部と略嵌合する部位におけるニードル受け孔の直径が０．６〜１．８ｍｍであり、ニードル先端部の直径が０．５〜１．７ｍｍであり、該ニードル受け孔の直径とニードル先端部の直径との差が０．０５〜０．４ｍｍである、請求項７に記載のスプレー塗布装置。
【請求項９】
金型潤滑油を０．０１〜１０ｍｌ／回の量で噴射可能である、請求項８に記載のスプレー塗布装置。
【請求項１０】
エアーを供給する複数のエアー供給孔と金型潤滑油を金型に給油する給油孔とを備えた噴射ノズルを有し、給油孔の周囲にエアー供給孔が複数設けられ、エアー供給孔と給油孔とが互いにねじれの位置に配置され、１つのエアー供給孔を含む略平面に対して垂直な向きからエアー供給孔と給油孔との成す角を測定した場合に、エアー供給孔と給油孔との成す角が２０〜４０度となる、請求項７〜９のいずれかに記載のスプレー塗布装置。
【請求項１１】
スプレー塗布装置により金型潤滑油を塗布する塗布手段と、
金型潤滑油を塗布した金型に金属粉末を充填する充填手段と、
充填した金属粉末を押圧して圧粉体を成形する成形手段と、
成形した圧粉体を金型よりも上部に抜き出す抜出手段と、
抜き出した圧粉体を金型の上部から払い出す払出手段とを備え、
払出手段およびスプレー塗布装置は、払い出し前の状態において金型の上部へ向かう方向である払出方向に、連動して移動するものであり、
払出手段が、スプレー塗布装置よりも払出方向に沿って前方に設けられており、
払出手段およびスプレー塗布装置が払出方向に移動することで、払出手段が、金型の上部を通過して圧粉体を払い出し、スプレー塗布装置が、金型の上部に到達した際に金型に金型潤滑油を塗布する、圧粉体成形装置。
【請求項１２】
払出手段、スプレー塗布装置、および充填手段は、払い出し前の状態において金型の上部へ向かう方向である払出方向に、連動して移動するものであり、
充填手段が、スプレー塗布装置よりも払出方向に沿って後方に設けられており、
スプレー塗布装置および充填手段が連動して払出方向に移動することで、充填手段が、スプレー塗布装置が金型へ金型潤滑油を塗布した直後に、金型の上部に到達した際に、金型に金属粉末を充填する、請求項１１に記載の圧粉体成形装置。
【請求項１３】
金型に充填された金属粉末のうち、金型より上部に存在する金属粉末を擦り切る擦切手段とを備え、
払出手段およびスプレー塗布装置は、払出方向および払出方向の逆方向を交互に往復移動することで、順次成形される圧粉体を払い出し、繰り返し金型に金型潤滑油を塗布するものであり、
擦切手段が、スプレー塗布装置よりも払出方向に沿って後方に設けられており、
スプレー塗布装置および擦切手段が連動して払出方向の逆方向に移動することで、金型に充填された金属粉末を擦切る、請求項１２または１３に記載の圧粉体成形装置。
【請求項１４】
スプレー塗布装置により金型潤滑油を塗布する塗布工程と、
金型潤滑油を塗布した金型に金属粉末を充填する充填工程と、
充填した金属粉末を押圧して圧粉体を成形する成形工程と、
成形した圧粉体を金型よりも上部に抜き出す抜出工程と、
抜き出した圧粉体を払出手段により金型の上部から払い出す払出工程とを備え、
払出手段およびスプレー塗布装置は、払い出し前の状態において金型の上部へ向かう方向である払出方向に、連動して移動するものであり、
払出手段が、スプレー塗布装置よりも払出方向に沿って前方に設けられており、
払出手段およびスプレー塗布装置が払出方向に移動することで、払出手段が、金型の上部を通過して圧粉体を払い出し、スプレー塗布装置が、金型の上部に到達した際に金型に金型潤滑油を塗布する、圧粉体成形方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の圧粉体成形方法によって成形された圧粉体を焼結して得られる、焼結体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属粉末を金型に入れて圧縮成形した圧粉体を、高温で焼結して得られる焼結合金等の焼結体において、焼結体の高密度化を実現するための金型潤滑油、金型潤滑油のスプレー塗布装置、およびスプレー塗布装置を備えた圧粉体成形装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のごとく、粉末冶金とは、特殊な鉄鋼材料でできた金型に流し込んだ金属粉末を、高圧力で押し固めて圧粉体を成形し、圧粉体を焼結する金属加工法である。【０００３】
例えば、鉄系の粉末冶金においては、５００〜１０００ＭＰａの高圧力で鉄粉末を圧縮して押し固め、押し固められた圧粉体を６００〜１２５０℃で焼結する。【０００４】
粉末冶金は、成形後にバリ取りなどの切削加工を必要としない。そのため、ネットシェイプに適した金属加工法である。また、粉末冶金によって生産した部品は、二つ以上組み合わせて用いたり、他の金属加工法で作った部品と組み合わせたりして、新たな部品として用いることが可能である。そのため、粉末冶金によって生産した部品は、自動車部品、家電製品等に用いる複雑な形状の部品、歯車、プーリ、または磁性材などの多機能部品などに用いられている。【０００５】
金属粉末を金型内で圧縮する工程では、金属粉末と金型間のカジリを低減するために、あらかじめ金属粉末に金属石鹸などの混合潤滑剤が配合される。また、金型に直接塗布する金型用の固体潤滑剤が一部使われていることもある。これら混合潤滑剤および金型用の固体潤滑剤には、潤滑成分に大きな違いはなく、一般的には、ステアリン酸もしくはステアリン酸塩類（金属石鹸類ともいう）、またはワックス類などの固体潤滑剤が用いられている。【０００６】
従来の粉末冶金技術では、実施のしやすさと量産のしやすさの観点から、金属粉末に対して約１％の混合潤滑剤を配合して、金属粉末の圧粉体を焼結する方法が、一般に採用されている。【０００７】
しかし、混合潤滑剤が過剰に配合されることにより、金属粉末の流動性が阻害されたり、成形した圧粉体が緻密にならなくなったりする問題がある。また、金属粉末の圧粉体を焼結する際に、混合潤滑剤が除去されることによって空隙が生じるため、圧粉体の密度が低くなってしまうという問題がある。さらに、焼結工程で、二酸化炭素や酸化亜鉛などを含む多量のガスが発生するため、作業環境が悪化してしまうという問題もある。【０００８】
上記のような問題点への対策として、金型の温度を約９５℃に設定し、その内面に金型潤滑剤として融点７０℃のステアリン酸粉末を摩擦帯電方式により静電的に塗布して、熱によりステアリン酸粉末を溶かし、液状の潤滑被膜を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００９】
しかし、固体の潤滑剤が溶融して形成される液状の潤滑被膜は、高粘度であり、なおかつ乾燥し難い。そのため、液だれを起こしやすく、油膜に不均一なむらができて、潤滑不良の原因となってしまうという欠点をもっている。また、このような方法では、金型用の潤滑剤が多めに塗布されることとなり、金型用の潤滑剤が金型にこびりついたり、焼結体の寸法精度が損なわれたり、焼結体が着色して外観不良を引き起こしたりするという欠点もある。加えて、金型用の潤滑剤を多めに塗布する必要のある方法では、小型の圧粉体や複雑な形状の圧粉体など、任意の形状の圧粉体を生産することが困難であるという欠点がある。【００１０】
その他の対策として、内壁面に潤滑剤が塗布された成形型内に、潤滑剤が配合された粉末冶金用粉末を充填して温間または熱間で圧縮成形する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。【００１１】
しかし、金型に塗布した潤滑剤を加熱して溶かす方法では、潤滑剤が溶融するまでの時間や、溶融してから均一な油膜が形成されるまでの時間が余分にかかってしまうという欠点がある。その結果、圧粉体を成形するためのサイクルタイムが長くなってしまい、焼結体の生産効率が低下するという欠点がある。加えて、このような固体または粉体の潤滑剤を用いる方法も、潤滑剤の微量の塗布に適していないため、小型の圧粉体や複雑な形状の圧粉体を生産することができないという欠点をもっている。【００１２】
また、水に粉末状のステアリン酸リチウムを分散させて、金型に塗布する方法も提案されている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、この方法にも、水が蒸発するまでに時間がかかるため、圧粉体を成形するためのサイクルタイムが長くなってしまい、焼結体の生産効率が低下するという欠点がある。また、粉末状の潤滑剤が凝集したり、油膜に不均一なむらができたりして、潤滑不良を引き起こすという欠点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−１４０５０５号公報
【特許文献２】特開２０００−１９９０２２号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】粉体粉末冶金協会著「粉体および粉末冶金  Ｖｏｌ．６２  Ｎｏ．３」、明報社、２０１５年３月１５日、ｐ．９５〜１００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、速乾性に優れ、微量の塗布で、むらのない均一な油膜を形成できる金型潤滑油、スプレー塗布装置、および圧粉体成形装置を提供することにより、圧粉体の高速成形や任意形状の圧粉体の成形を実現することを目的とする。【００１６】
また、上記金型潤滑油、スプレー塗布装置、および圧粉体成形装置を用いることにより、金属粉末に混合する金属石鹸などの混合潤滑剤を低減させても、カジリを発生させずに、焼結体を高速生産できる方法を提供することも目的とする。【００１７】
さらに、金属粉末に混合する金属石鹸などの混合潤滑剤を低減させることにより、焼結後に生じる空隙を減らし、かつ、高い圧力で成形をして、焼結体の高密度化を実現することを目的とする。加えて、二酸化炭素や酸化亜鉛などのガスの発生を低減して、作業環境の悪化を低減することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、炭素数７〜１８の炭化水素溶剤と、油性向上剤および／または極圧剤を含む金型潤滑油に関する。【００１９】
本発明は、さらに、炭化水素溶剤の含有量が、５０〜９８質量％である金型潤滑油であることが好ましい。【００２０】
本発明は、さらに、油性向上剤および／または極圧剤の含有量が、２０質量％以下である金型潤滑油であることが好ましい。【００２１】
本発明は、さらに、炭化水素溶剤が、パラフィン系炭化水素溶剤、オレフィン系炭化水素溶剤、ナフテン系炭化水素溶剤、および芳香族系炭化水素溶剤からなる群より選ばれる１種以上の溶剤である金型潤滑油であることが好ましい。【００２２】
本発明は、さらに、油性向上剤が、シリコーン類、動植物油脂類、および高級脂肪酸エステル類からなる群より選ばれる１種以上の化合物である金型潤滑油であることが好ましい。【００２３】
本発明は、さらに、極圧剤が、リン酸エステル、ＴＣＰ、サルファイド硫化油、ＭｏＤＴＣ、ＺｎＤＴＰ、およびＭｏＤＴＰからなる群より選ばれる１種以上の化合物である金型潤滑油であることが好ましい。【００２４】
本発明は、さらに、略円錐台状の傾斜部を有するニードルと、略円錐台状の傾斜部を有するニードル受け部とを有し、前記ニードルと前記ニードル受け部とが、各々の略円錐台状の傾斜部において略嵌合可能であり、略嵌合した前記ニードルと前記ニードル受け部との間を金型潤滑油が通過する、スプレー塗布装置に関する。【００２５】
本発明は、さらに、前記ニードルにおける略円錐台状の傾斜部の窄んだ側に形成されたニードル先端部と、前記ニードル受け部における略円錐台状の傾斜部の窄んだ側に連結されたニードル受け孔とを有し、ニードル受け孔は、ニードル受け部とは対向する側で、金型潤滑油をスプレー塗布装置内に供給する油供給管に連結され、ニードル受け孔とニードル先端部とが略嵌合可能であり、ニードル先端部と略嵌合する部位におけるニードル受け孔の直径が０．６〜１．８ｍｍであり、ニードル先端部の直径が０．５〜１．７ｍｍであり、該ニードル受け孔の直径とニードル先端部の直径との差が０．０５〜０．４ｍｍであるスプレー塗布装置であることが好ましい。【００２６】
本発明は、さらに、金型潤滑油を０．０１〜１０ｍｌ／回の量で噴射可能である、スプレー塗布装置であることが好ましい。【００２７】
本発明は、さらに、エアーを供給する複数のエアー供給孔と金型潤滑油を金型に給油する給油孔とを備えた噴射ノズルを有し、給油孔の周囲にエアー供給孔が複数設けられ、エアー供給孔と給油孔とが互いにねじれの位置に配置され、１つのエアー供給孔を含む略平面に対して垂直な向きからエアー供給孔と給油孔との成す角を測定した場合に、エアー供給孔と給油孔との成す角が２０〜４０度となるスプレー塗布装置であることが好ましい。【００２８】
本発明の圧粉体成形装置は、スプレー塗布装置により金型潤滑油を塗布する塗布手段と、金型潤滑油を塗布した金型に金属粉末を充填する充填手段と、充填した金属粉末を押圧して圧粉体を成形する成形手段と、成形した圧粉体を金型よりも上部に抜き出す抜出手段と、抜き出した圧粉体を金型の上部から払い出す払出手段とを備える。この払出手段およびスプレー塗布装置は、払い出し前の状態において金型の上部へ向かう方向である払出方向に、連動して移動するものであり、払出手段が、スプレー塗布装置よりも払出方向に沿って前方に設けられており、払出手段およびスプレー塗布装置が払出方向に移動することで、払出手段が、金型の上部を通過して圧粉体を払い出し、スプレー塗布装置が、金型の上部に到達した際に金型に金型潤滑油を塗布する。本発明は上記のような圧粉体成形装置に関する。【００２９】
本発明の圧粉体成形装置においては、さらに、払出手段、スプレー塗布装置、および充填手段は、払い出し前の状態において金型の上部へ向かう方向である払出方向に、連動して移動するものである。充填手段が、スプレー塗布装置よりも払出方向に沿って後方に設けられており、スプレー塗布装置および充填手段が連動して払出方向に移動することで、充填手段が、スプレー塗布装置が金型へ金型潤滑油を塗布した直後に、金型の上部に到達した際に、金型に金属粉末を充填する。本発明は上記のような圧粉体成形装置であることが好ましい。【００３０】
本発明の圧粉体成形装置は、さらに、金型に充填された金属粉末のうち、金型より上部に存在する金属粉末を擦り切る擦切手段とを備える。払出手段およびスプレー塗布装置は、払出方向および払出方向の逆方向を交互に往復移動することで、順次成形される圧粉体を払い出し、繰り返し金型に金型潤滑油を塗布するものであり、擦切手段が、スプレー塗布装置よりも払出方向に沿って後方に設けられており、スプレー塗布装置および擦切手段が連動して払出方向の逆方向に移動することで、金型に充填された金属粉末を擦切る。本発明は上記のような圧粉体成形装置であることが好ましい。【００３１】
本発明の圧粉体成形方法は、スプレー塗布装置により金型潤滑油を塗布する塗布工程と、金型潤滑油を塗布した金型に金属粉末を充填する充填工程と、充填した金属粉末を押圧して圧粉体を成形する成形工程と、成形した圧粉体を金型よりも上部に抜き出す抜出工程と、抜き出した圧粉体を払出手段により金型の上部から払い出す払出工程とを備える。払出手段およびスプレー塗布装置は、払い出し前の状態において金型の上部へ向かう方向である払出方向に、連動して移動するものであり、払出手段が、スプレー塗布装置よりも払出方向に沿って前方に設けられており、払出手段およびスプレー塗布装置が払出方向に移動することで、払出手段が、金型の上部を通過して圧粉体を払い出し、スプレー塗布装置が、金型の上部に到達した際に金型に金型潤滑油を塗布する。本発明は上記のような圧粉体成形方法に関する。【００３２】
本発明は、上記の圧粉体成形方法によって成形された圧粉体を焼結して得られる焼結体に関する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の金型潤滑油によれば、速乾性に優れ、微量の塗布で、むらのない均一な油膜を形成できる金型潤滑油を提供できるため、圧粉体の高速成形や任意形状の圧粉体の成形を実現することができる。また、上記金型潤滑油を用いることにより、金属粉末に混合する金属石鹸などの混合潤滑剤を低減させても、カジリを発生させずに、焼結体を高速生産することができる。【００３４】
さらに、金属粉末に混合する金属石鹸などの混合潤滑剤を低減させることにより、焼結後に生じる空隙を減らし、かつ、高い圧力で成形をして、焼結体の高密度化を実現することができる。加えて、二酸化炭素や酸化亜鉛などのガスの発生を低減して、作業環境の悪化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の金型潤滑油を噴射するスプレー塗布装置の断面図の模式図（ａ）およびスプレー塗布装置における噴射ノズルの断面図の模式図（ｂ）である。
【図２】スプレー塗布装置における噴射ノズルの斜視図の模式図である。
【図３】本発明の圧粉体成形装置の断面図の模式図、ならびに、塗布機構、充填機構、擦切機構、成形機構、抜出機構、および払出機構を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
＜金型潤滑油＞
本発明の金型潤滑油によれば、金型を加熱しなくとも、高い強度を維持する油膜を金型表面に形成することができる。また、本発明の金型潤滑油は、高圧力下においても潤滑性能を好適に発揮することができる。以下に、本発明の金型潤滑油の組成について詳細に説明する。
【００３７】
本発明の金型潤滑油は、炭素数７〜１８の炭化水素溶剤と、油性向上剤または極圧剤を含む組成物である。金型潤滑油が上記組成であることにより、速乾性が高くなるとともに、むらのない均一な油膜が形成されるため、圧粉体の高速成形や任意形状の圧粉体の成形が実現できるようになる。また、上記金型潤滑油を用いることにより、金属粉末に混合する混合潤滑剤を低減させても、カジリを発生させずに、焼結体を高速生産することができる。
【００３８】
さらに、潤滑性が良好で微量塗布が可能な上記金型潤滑油を用いれば、金属粉末に混合する混合潤滑剤を低減させることができるため、焼結後の空隙を減らし、かつ、高い圧力で成形をして、焼結体の高密度化を実現することができる。加えて、二酸化炭素や酸化亜鉛などのガスの発生を低減して、作業環境の悪化を低減することもできるようになる。
【００３９】
また、本発明の金型潤滑油は、速乾性に優れているため、常温で油膜が形成され易く、金型を加熱する必要がなくなる。そのため、本発明の金型潤滑油は、例えば、表面温度が４０℃以下の金型においても用いることができる。このように、金型を加熱する時間や、金型に用いる潤滑剤を溶融させるための時間が必要なくなるため、圧粉体の成形工程を高速化することができる。
【００４０】
本発明の金型潤滑油は、後述するように、少量塗布が可能となるため、一般的な塗布方法の中でも、スプレー塗布装置を用いて金型に塗布することが好ましい。本発明の金型潤滑油をスプレー塗布装置で金型に塗布することにより、小型の圧粉体や細かい形状の圧粉体など、任意形状の圧粉体の成形が実現しやすくなる。
【００４１】
金型潤滑油をスプレー塗布装置で塗布するためには、安定した噴射を実現する観点から、金型潤滑油の動粘度を好適化することが好ましい。金型潤滑油の４０℃における動粘度は、２〜１００ｍｍ２／ｓ未満であることが好ましい。金型潤滑油の４０℃における動粘度が２ｍｍ２／ｓ未満であると、スプレー塗布装置の噴射用ポンプが摩耗しやすくなる傾向にある。金型潤滑油の４０℃における動粘度が１００ｍｍ２／ｓを超えると、金型潤滑油を噴射しにくくなる傾向にある。
【００４２】
安定したスプレー塗布を実現する観点からは、金型潤滑油の４０℃における動粘度は、２〜５０ｍｍ２／ｓであることがより好ましく、２〜２０ｍｍ２／ｓであることがさらに好ましい。金型潤滑油の４０℃における動粘度が１００ｍｍ２／ｓ以下の条件でスプレー塗布をするために、エアー流量、エアー圧力、ギヤポンプ等の圧送装置、またはスプレー塗布装置において金型潤滑油が噴射される給油孔の口径等を適宜調整することが好ましい。
【００４３】
また、金型潤滑油の４０℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓを超えると、金型潤滑油を金型に塗布しても、金属粉末を金型へ充填する際に、金型の開口部近傍で金型潤滑油が金属粉末と接触して、凝集塊（いわゆるダマ）が形成されやすくなる傾向にある。金型の開口部近傍で凝集塊が形成されると、金型の奥まで金属粉末を充填できず、所望の形状に圧粉体を成形しにくくなる傾向にある。そのため、上記のような観点からは、金型潤滑油の４０℃における動粘度を１０ｍｍ２／ｓ以下とすることが好ましい。
【００４４】
金型潤滑油の動粘度は、例えば、ウベローデ粘度計（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）によって測定することができる。
【００４５】
なお、金型潤滑油には、後述する炭化水素溶剤、油性向上剤、および極圧剤の他に、本発明の趣旨に反しない範囲で、酸化防止剤、金属不活性剤、防錆剤、または消泡剤などの添加物等が含まれていてもよい。
【００４６】
（１）炭化水素溶剤
金型潤滑油中の溶剤は、金型潤滑油を金型に塗布した後に、迅速に蒸発する必要がある。金型潤滑油中の溶剤が迅速に蒸発することより、金型潤滑油中の潤滑成分が、強度の高い油膜を形成するため、潤滑性が好適に確保される。
【００４７】
一方、金型潤滑油中の溶剤が、蒸発しにくかったり、蒸発しても溶剤が残留してしまったりする場合には、金型潤滑油が、強度の高い油膜を形成せずに垂れ流れてしまい、潤滑性が低下する。
【００４８】
したがって、金型潤滑油中の溶剤は、蒸発しやすく残留しにくいもの、すなわち、乾燥性の高い溶剤であることが好ましい。また、作業者の健康障害が引き起こされることを予防する観点からは、金型潤滑油中の溶剤は、飽和炭化水素の含有量が高く、硫黄分および窒素分を極端に低く抑えた、精製度の高い炭化水素溶剤であることが好ましい。
【００４９】
本発明の金型潤滑油の溶剤として用いる炭化水素溶剤は、常温で液体のものである。また、炭化水素溶剤の炭素数は７〜１８であり、１０〜１５であることが好ましい。炭化水素溶剤の炭素数が７未満であると、乾燥性が高すぎることにより、金型への付着性が悪化する恐れがあり、また火災の危険性が増加する。また、炭化水素溶剤の炭素数が１８を超えると、溶剤が蒸発しにくくなって乾燥性が低下し、後述する油性向上剤および極圧剤が形成する油膜の粘度を、溶剤中の低粘度の未乾燥部分が下げてしまい、油膜の潤滑性が低下したり、カジリを引き起こしたりする。
【００５０】
上記の通り、本発明に用いる炭化水素溶剤は好適な乾燥性を有する必要があるものの、好適な乾燥性を有する炭化水素溶剤であれば、本発明に用いることができるといえる。炭素数７〜１８の炭化水素溶剤は、特に好適な乾燥性を有するものであり、金型潤滑油の溶剤として特に適している。
【００５１】
炭化水素溶剤は、金型潤滑油の中で最も質量の多い成分、すなわち主成分であることが好ましい。炭化水素溶剤の含有量は、金型潤滑油の全量に対して５０〜９８質量％であることが好ましく、６０〜９８質量％であることがより好ましく、６０〜９５質量％であることがさらに好ましい。
【００５２】
炭化水素溶剤の含有量が５０質量％未満であると、後述する油性向上剤または極圧剤の配合比率が増えるため、金型の内壁面で油膜が乾燥しにくくなる傾向にある。炭化水素溶剤の含有量が９８質量％を超えると、金型潤滑油の油膜が薄くなるため、金型潤滑油の潤滑性が低下する傾向にある。
【００５３】
炭化水素溶剤の種類は、特に限定されないが、例えば、パラフィン系炭化水素溶剤、オレフィン系炭化水素溶剤、ナフテン系炭化水素溶剤、または芳香族系炭化水素溶剤などが挙げられる。
【００５４】
パラフィン系炭化水素溶剤は、環状ではない鎖状の飽和炭化水素化合物を含む溶剤であり、他の炭化水素溶剤と比較して、作業者の健康障害が引き起こされにくく、また、温度による粘度変化が少ない。そのため、パラフィン系炭化水素溶剤を金型潤滑油の溶剤として用いることにより、金型潤滑油を安定してスプレー塗布できるようになる。
【００５５】
また、パラフィン系炭化水素溶剤は、他の炭化水素溶剤と比較して、反応性が低く、化学的安定性が高い。そのため、パラフィン系炭化水素溶剤を金型潤滑油の溶剤として用いることにより、金型潤滑油中の潤滑成分等が変質しにくくなる。
【００５６】
以上のような観点から、金型潤滑油に用いる溶剤としては、炭化水素溶剤の中でも、パラフィン系炭化水素溶剤が特に好ましい。
【００５７】
パラフィン系炭化水素溶剤の種類は、特に限定されないが、例えば、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、またはペンタデカン等のアルカン溶剤が挙げられる。
【００５８】
オレフィン系炭化水素溶剤は、二重結合を有する炭化水素化合物を含む溶剤である。オレフィン系炭化水素溶剤の種類は、特に限定されないが、例えば、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、または１−デセンなどが挙げられる。
【００５９】
ナフテン系炭化水素溶剤は、分子中に少なくとも１つの飽和脂肪族環を有する化合物を含む溶剤であり、後述する芳香族系炭化水素溶剤よりも乾燥性が高いという性質を有する。ナフテン系炭化水素溶剤の種類は、特に限定されないが、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン、またはシクロオクタンなどが挙げられる。
【００６０】
芳香族系炭化水素溶剤は、分子中に少なくとも１つの芳香族環を有する化合物を含む溶剤である。芳香族系炭化水素溶剤の種類は、特に限定されないが、例えば、トルエン、またはキシレンなどが挙げられる。
【００６１】
また、炭化水素溶剤は、石油系の炭化水素溶剤、天然物由来の炭化水素溶剤、または化学合成された炭化水素溶剤など、種々のものを用いることができる。
【００６２】
なお、炭化水素溶剤としては、上記のような溶剤を単独で用いてもよいし、複数用いてもよい。また、炭化水素溶剤には、本発明の趣旨に反しない範囲で、添加物や不純物等が含まれていてもよい。
【００６３】
（２）油性向上剤
金型潤滑油に油性向上剤を添加することにより、圧粉体と金型との間の潤滑性を確保することができる。油性向上剤とは、極性を有する化合物であり、その極性部分が金型へ物理的に吸着して油膜を形成するため、圧粉体と金型との間のクッション材のように作用し、摩擦を低減し得る化合物を意味する。また、油性向上剤は、溶剤と親和性の高いものであることが好ましい。
【００６４】
油性向上剤の含有量は、金型潤滑油の全量に対して、２０質量％以下であることが好ましく、２〜１８質量％であることがより好ましく、２〜１５質量％であることがさらに好ましい。油性向上剤の含有量が２０質量％を超えると、油膜が過剰に厚くなり、焼結後に生じる空隙が増加しやすくなる傾向にある。また、金型潤滑油の動粘度が高くなり、安定したスプレー塗布を行うことが困難になる傾向もある。また、油性向上剤が焼結体にこびりつきやすくなる傾向もある。油性向上剤の含有量が２質量％未満であると、油膜が充分ではなくなり、焼付き等の原因となる場合がある。
【００６５】
油性向上剤の種類は、特に限定されないが、例えば、シリコーン類、動植物油脂類、または高級脂肪酸エステル類などが挙げられる。
【００６６】
シリコーン類の種類は、特に限定されないが、例えば、フェノール変性シリコーン、メチルスチル変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、もしくはアルキルアラルキル変性シリコーンなどの変性シリコーン類、またはジメチルシリコーンオイルなどが挙げられる。
【００６７】
動植物油脂類の種類は、特に限定されないが、例えば、ナタネ油、大豆油、ヤシ油、パーム油、牛油、または豚脂などが挙げられる。
【００６８】
高級脂肪酸エステル類の種類は、特に限定されないが、例えば、ヤシ油脂肪酸、オレイン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、パルチミン酸、もしくは牛脂脂肪酸などの高級脂肪酸の一価アルコールエステルまたは多価アルコールエステルなどが挙げられる。
【００６９】
なお、油性向上剤としては、上記のような化合物を単独で用いてもよいし、複数用いてもよい。また、油性向上剤には、本発明の趣旨に反しない範囲で、添加物や不純物等が含まれていてもよい。
【００７０】
（３）極圧剤
金型潤滑油に極圧剤を添加することにより、高圧力の負荷が掛かった場合に、圧粉体と金型との間のカジリを低減することができる。極圧剤とは、圧粉体と金型との間で化学的な反応によってやわらかな油膜を形成し、圧粉体と金型との間の直接の接触を低減することで、圧粉体と金型との間でカジリや焼付きを防止し得る化合物を意味する。また、極圧剤は、溶剤と親和性の高いものであることが好ましい。
【００７１】
極圧剤の含有量は、金型潤滑油の全量に対して、２０質量％以下であることが好ましく、０．５〜１８質量％であることがより好ましく、０．５〜１５質量％であることがさらに好ましい。
【００７２】
極圧剤の含有量が２０質量％を超えると、金型潤滑油の動粘度が高くなり、安定したスプレー塗布を行うことが困難になる傾向にある。また、極圧剤が焼結体にこびりつきやすくなる傾向もある。極圧剤の含有量が２質量％未満であると、油膜が充分ではなくなり、焼付き等の原因となる場合がある。
【００７３】
極圧剤の種類は、特に限定されないが、例えば、ジアルキルペンタサルファイドなどのサルファイド硫化油、リン酸エステル、ＴＣＰ（トリクレジルホスフェート）、ＭｏＤＴＣ（モリブデンジチオカーバメイト）、ＺｎＤＴＰ（ジアルキルジチオリン酸亜鉛）、またはＭｏＤＴＰ（モリブデンジチオホスフェート）などが挙げられる。
【００７４】
なお、極圧剤としては、上記のような化合物を単独で用いてもよいし、複数用いてもよい。また、極圧剤には、本発明の趣旨に反しない範囲で、添加物や不純物等が含まれていてもよい。
【００７５】
また、油性向上剤および極圧剤を併用することにより、高い潤滑性や耐カジリ性が期待できる。油性向上剤および極圧剤を併用する場合は、油性向上剤および極圧剤の合計量が、金型潤滑油の全量に対して、２０質量％以下であることが好ましく、２〜１８質量％であることがより好ましく、２〜１５質量％であることがさらに好ましい。
【００７６】
＜金型潤滑油のスプレー塗布装置＞
本発明の金型潤滑油の塗布方法は、特に限定されないが、刷毛塗り、ローラー塗り、またはスプレー塗布装置によるスプレー塗布などの方法が挙げられる。刷毛塗りまたはローラー塗りは、金型潤滑油を金型に対して厚く塗る観点からは好適であるが、金型潤滑油によって形成される油膜の厚さにむらが生じやすい傾向にある。また、圧粉体を成形するための金型は、一般に小型のものが多いため、刷毛塗りやローラー塗りでは塗布しづらくなる傾向にある。したがって、金型に金型潤滑油を塗布する際は、スプレー塗布装置によってスプレー塗布することが好ましい。
【００７７】
上述の金型潤滑油を噴射するスプレー塗布装置としては、例えば、図１に記載したようなスプレー塗布装置１０を用いることができる。
【００７８】
スプレー塗布装置１０は、油量調節つまみ１１、スプリング室１２、スプリング１３、固定リング１４、ニードル１５、ニードル受け１６、スプレー本体１８、噴射ノズル１９、噴射ノズルキャップ２０、エアー供給路２１、エアー分岐路２２、エアー供給孔２３、油供給ホース３１、油供給管３２、および給油孔３３などを有する。
【００７９】
ニードル１５は、ニードル細径部１５Ｓ、ニードル太径部１５Ｌ、ニードル傾斜部１５Ｉ、およびニードル先端部１５Ｔを有する。ニードル細径部１５Ｓはニードル太径部１５Ｌと連結され、ニードル傾斜部１５Ｉはニードル先端部１５Ｔと連結されており、それぞれが略直線状に配置されている。本実施形態においては、ニードル細径部１５Ｓの直径は約３．０ｍｍ、ニードル太径部１５Ｌの直径は約１０．０ｍｍ、ニードル先端部１５Ｔの直径は約０．６５ｍｍである。また、ニードル受け１６は、ニードル受け部１６Ｓおよびニードル受け孔１６Ｐを有する。
【００８０】
油量調整つまみ１１は、油量を一定に制御するためのつまみである。油量調節つまみ１１には、スプリング室１２が設けられており、スプリング室１２には、スプリング１３が組み込まれている。また、スプリング１３は、ニードル細径部１５Ｓに巻き付けられるように設けられており、ニードル１５の上下動作を補うことができるように構成されている。スプリング１３の使用時の荷重は、１．０〜３．０Ｎであることが好ましい。
【００８１】
油量調整つまみ１１によって噴射する油量を調整した後は、油量調整つまみ１１を固定リング１４によって固定する。固定リング１４によって油量調整つまみ１１を固定することにより、１噴射毎の油量を一定にすることができる。
【００８２】
ニードル１５は、略円錐台状の傾斜部で構成されるニードル傾斜部１５Ｉを有し、ニードル受け部１６は、略円錐台状の傾斜部で構成されるニードル受け部１６Ｓを有する。さらに、ニードル１５とニードル受け部１６とは、ニードル傾斜部１５Ｉおよびニードル受け部１６Ｓにおいて略嵌合可能であり、略嵌合したニードル傾斜部１５Ｉとニードル受け部１６Ｓとの間を金型潤滑油が通過可能となっている。
【００８３】
ニードル傾斜部１５Ｉにおける略円錐台状の傾斜部の成す角は、２０〜４０度であることが好ましい。また、ニードル受け部１６Ｓにおける略円錐台状の傾斜部の成す角は、ニードル傾斜部１５Ｉにおける略円錐台状の傾斜部の成す角に対して、−５〜−１度であることが好ましい。ニードル傾斜部１５Ｉとニードル受け部１６Ｓとにおいて、各々の略円錐台状の傾斜部が、上記角度の関係を有することにより、噴射する金型潤滑油の量を微調整しやすくなる。
【００８４】
スプレー塗布装置１０は、ニードル傾斜部１５Ｉにおける略円錐台状の傾斜部の窄んだ側に形成されたニードル先端部１５Ｔと、ニードル受け部１６Ｓにおける略円錐台状の傾斜部の窄んだ側に連結されたニードル受け孔１６Ｐとを有する。さらに、ニードル受け孔１６Ｐは、ニードル受け部１６Ｓとは対向する側で、金型潤滑油をスプレー塗布装置１０内に供給する油供給管３２に連結され、ニードル受け孔１６Ｐとニードル先端部１５Ｔとは略嵌合可能となっている。
【００８５】
ニードル受け孔１６Ｐとニードル先端部１５Ｔとの嵌合部位において、ニードル受け孔１６Ｐの直径は０．６〜１．８ｍｍであることが好ましく、ニードル先端部１５Ｔの直径は０．５〜１．７ｍｍであることが好ましい。また、ニードル受け孔１６Ｐの直径とニードル先端部１５Ｔの直径との差は０．０５〜０．４ｍｍであることが好ましい。ニードル受け孔１６Ｐとニードル先端部１５Ｔが上記条件を満たすことにより、金型潤滑油の微量塗布がしやすくなる傾向にある。
【００８６】
ニードル受け孔１６Ｐは、上記の通り、油供給管３２と連結されており、油供給管３２の一部を形成している。金型潤滑油を給油するための油供給ホース３１は、油供給管３２に連結されている。油供給管３２の一部を形成するニードル受け孔１６Ｐは、噴射ノズル１９に設けられた給油孔３３と連結されている。エアーを供給するためのエアー供給路２１は、エアー分岐路２２およびエアー供給孔２３に連結されている。
【００８７】
エアー供給孔２３は、噴射ノズル１９の中心軸に対して２０〜４０度傾斜して設けられていることが好ましい。エアー供給孔２３が上記態様で設けられていることにより、金型潤滑油を広範囲に噴射しやすくなる傾向にある。
【００８８】
＜金型潤滑油のスプレー方法＞
油量調節つまみ１１を反時計回りに回すことにより、スプリング室１２が、反時計回りに回転しつつ、ニードル太径部１５Ｌとは反対側に移動する。スプリング室１２がニードル太径部１５Ｌとは反対側に移動することに伴い、スプリング室１２に組み込まれているスプリング１２が緩むこととなる。スプリング１２が緩んでスプリング１２の弾性力が低下することによって、ニードル太径部１５Ｌが、ニードル受け１６側とは反対側に移動する。
【００８９】
ニードル太径部１５Ｌが、ニードル受け１６側とは反対側に移動することに伴い、ニードル１５とニードル受け１６との嵌合状態が変化する。その結果、ニードル受け孔１６Ｐ（油供給管３２）から給油孔３３に供給される単位時間当たりの金型潤滑油の供給量が増加する。以上のようにして、給油孔３３から給油される金型潤滑油の油量を微増させることができる。
【００９０】
油量調節つまみ１１を反時計回りに回すことにより、スプリング室１２が、反時計回りに回転しつつ、ニードル太径部１５Ｌ側に移動する。スプリング室１２がニードル太径部１５Ｌ側に移動することに伴い、スプリング室１２に組み込まれているスプリング１２が縮むこととなる。スプリング１２が縮んでスプリング１２の弾性力が増加することによって、ニードル太径部１５Ｌが、ニードル受け１６側に移動する。
【００９１】
ニードル太径部１５Ｌが、ニードル受け１６側に移動することに伴い、ニードル１５とニードル受け１６との嵌合状態が変化する。その結果、ニードル受け孔１６Ｐ（油供給管３２）から給油孔３３に供給される単位時間当たりの金型潤滑油の供給量が低下する。以上のようにして、給油孔３３から給油される金型潤滑油の給油量を微減させることができる。
【００９２】
エアー供給路２１から、スプレー本体１８内にエアーを導入する。エアーの導入操作には、電磁弁を用いる。供給するエアーのエアー圧は、３ＭＰａ以上とすることが好ましい。なお、エアー圧が高くなりすぎないように、レギュレーター等を用いて適度なエアー圧に調整することが好ましい。エアー供給路２１およびエアー分岐路２２にエアーが流れ込むと、ニードル１５が押し上げられて、ニードル受け１６に隙間ができ、金型潤滑油を金型に給油することができるようになる。なお、金型潤滑油の油圧は、０．１〜１．０Ｎであることが好ましい。
【００９３】
エアー供給路２１から供給されるエアーは、エアー分岐路２２を通って、ニードル太径部１５Ｌ側にも供給される。エアー分岐路２２から供給されるエアーの圧力によって、ニードル太径部１５Ｌが、ニードル受け１６側とは反対側に移動する。この機構によっても、金型潤滑油の給油量が微調整される。
【００９４】
エアー供給路２１から供給されるエアーは、エアー供給孔２３およびエアー噴射溝２４を通って、スプレー本体１８の外部に向けて噴射される。
【００９５】
エアー供給孔２３と給油孔３３とを備えた噴射ノズル１９においては、給油孔３３の周囲にエアー供給孔２３が６箇所設けられている（図２において、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、および２３ｆ）。エアー供給孔２３と給油孔３３とは互いにねじれの位置に配置され、１つのエアー供給孔２３を含む略平面に対して垂直な向きからエアー供給孔２３と給油孔３３との成す角を測定した場合に、エアー供給孔２３と給油孔３３との成す角が２０〜４０度となることが好ましい。すなわち、１つのエアー供給孔２３のエアー供給路２１側の端部が給油孔３３に重なるように見える位置から、該エアー供給孔２３および給油孔３３を見た場合に、該エアー供給孔２３と給油孔３３との成す角が２０〜４０度となることが好ましい。エアー供給孔２３と給油孔３３との成す角が上記範囲を満たすことにより、エアーがエアー噴射溝２４から噴射される際に渦を巻くようになる。
【００９６】
エアー供給路２１から供給されたエアーは、噴射ノズル１９に設けられたエアー供給孔２３を通った後、噴射ノズル１９と噴射ノズルキャップ２０の隙間（０．３〜１．５ｍｍ）を流れ、エアー噴射溝２４から渦を巻きながら噴射される。エアーが噴射されると、給油孔３３の付近は真空状態になるため、エアーが給油孔３３から金型潤滑油を引き込むようになる。そのため、エアーと金型潤滑油が混ざり合って霧状となり、金型７０にスプレー塗布されるようになる。
【００９７】
金型潤滑油の噴射量は、金型潤滑油の溶剤を乾燥させやすくする観点から、微量とすることが好ましい。金型潤滑油の噴射量は、０．０１〜１０ｍｌ／回であることが好ましく、０．０５〜５ｍｌ／回であることがより好ましい。金型潤滑油の噴射量が０．０１ｍｌ／回未満であると、油膜の形成が不十分となり、カジリの原因となる傾向にある。金型潤滑油の噴射量が１０ｍｌ／回を超えると、金型潤滑油の溶剤が蒸発しにくくなる傾向にある。
【００９８】
なお、上記スプレー塗布装置１０は、油性の金型潤滑油だけでなく、水性のものを含む金型潤滑剤全般を噴射することができる。
【００９９】
以下で、図３に示す圧粉体成形装置について説明する。
【０１００】
本発明の圧粉体成形装置に適用できる金属粉末５０の種類は、特に限定されないが、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、タングステン、モリブデン、または、鉄にクロムやニッケルを含ませたステンレスなどの合金鋼などの金属が挙げられる。また、上記金属の混合物や、上記の金属の混合物に、焼結強度や表面硬化を増強するためのカーボンを含有させた混合物なども用いることができる。
【０１０１】
＜圧粉体成形装置＞
金型７０に充填した金属粉末５０を圧粉体５１に成形するための圧粉体成形装置は、スプレー塗布装置１０により金型潤滑油を塗布する塗布手段と、金型潤滑油を塗布した金型７０に金属粉末５０を充填する充填手段と、金型７０に充填された金属粉末５０のうち、金型７０より上部に存在する金属粉末５０を擦り切る擦切手段と、充填した金属粉末５０を押圧して圧粉体５１を成形する成形手段と、成形した圧粉体５１を金型７０よりも上部に抜き出す抜出手段と、抜き出した圧粉体５１を金型７０の上部から払い出す払出手段とを備える。
【０１０２】
充填手段は、塗布手段よりも後方に設けられ、払出手段は、塗布手段よりも前方に設けられている。また、擦切手段は、塗布手段よりも後方であって、充填手段よりも前方に設けられている。
【０１０３】
すなわち、本発明の圧粉体成形装置においては、払出手段、塗布手段、擦切手段、および充填手段が、この順に配置され、当該配置方向に沿ってフィーダー４０が、ダイプレート６０の上方を前後に摺動可能な態様となっている。
【０１０４】
本実施形態においては、塗布手段をスプレー塗布装置１０が構成し、充填手段をフィーダー４０の一部が構成し、擦切手段を擦切部４２が構成し、成形手段を金型７０ならびに上パンチ９１および下パンチ９２が構成し、抜出手段を下パンチ９２が構成し、払出手段を払出部４３が構成している。
【０１０５】
フィーダー４０のダイプレート６０への接地面側は開口しており、接地面側の全面が金属粉末５０の落下部を形成していることにより、充填手段が構成されている。
【０１０６】
金属粉末５０の落下部は、本実施形態のように、ダイプレート６０への接地面側全面が開口している態様であってもよいし、接地面側の一部が開口部を形成しているような態様であってもよい。
【０１０７】
フィーダー４０を構成する外壁４１の上方は、フィーダー４０内部の金属粉末５０の残存量を確認できるように、一部を透明な部材によって構成してもよいし、部材を設けずに開口した状態としてもよい。
【０１０８】
ダイプレート６０への接地面側の外壁４１の一部は、枠部のような形状を形成し、この枠部に金属粉末５０が保持されて、金属粉末５０がフィーダー４０とともにダイプレート６０上を前後に摺動可能な態様となっている。
【０１０９】
上記のような圧粉体成形装置を用いることにより、金型潤滑油のスプレー塗布と、金型７０への金属粉末５０の充填をほぼ同時に行うことができるようになる。また、圧粉体５１の成形と、圧粉体５１の払い出しをほぼ同時に行うことができるようになる。そのため、後述する圧粉体５１の成形を高速化できるとともに、圧粉体５１を焼結した焼結体を高速に大量生産することが可能になる。
【０１１０】
以下で、図３に示す塗布機構、充填機構、擦切機構、成形機構、抜出機構、および払出機構を、工程Ａ〜工程Ｅに沿って説明する。
【０１１１】
［工程Ａ］
（塗布機構）
【０１１２】
払出手段、スプレー塗布装置１０、および充填手段を有するフィーダー４０は、略平板のダイプレート６０の上を、払い出し前の状態において金型７０の上部へ向かう方向である払出方向、すなわち、矢印４０ａの方向に連動して摺動する。なお、払い出し前の状態とは、圧粉体が成形されてから圧粉体が払い出される前までの状態を意味する。
【０１１３】
フィーダー４０の前方に設けられたスプレー塗布装置１０の噴射ノズル１９が、金型７０の上方に位置するようになったときに、スプレー塗布装置１０は、エアー供給路２１の電磁弁を開く信号を圧粉体成形装置から受信する。エアー供給路２１の電磁弁が開くと、図１に記載のエアー供給路２１およびエアー分岐路２２にエアーが流れ込み、ニードル１５が押し上げられて、ニードル受け部１６に隙間ができる。その結果、スプレー塗布装置１０は、金型７０に対して金型潤滑油を噴射することができるようになる。この工程によって、金型７０の内壁面に金型潤滑油の油膜８０が形成される。
【０１１４】
スプレー塗布装置１０の噴射ノズル１９が金型７０の上方に位置しなくなったときに、エアー供給路２１の電磁弁を閉じる信号を圧粉体成形装置から受信する。エアー供給路２１の電磁弁が閉じると、図１に記載のスプリング１３の弾性力によって、ニードル１５とニードル受け部１６とが接触して、金型潤滑油の供給が止まる。その結果、スプレー塗布装置１０による金型潤滑油の噴射が止まるようになる。
【０１１５】
スプレー塗布装置１０から金型潤滑油を噴射するタイミングの制御方法は、上記のように、フィーダー４０等の所定部位が所定位置に存在することを感知するセンサによって所定のタイミングで噴射するようにする方法が挙げられる。また、上記の方法以外にも、フィーダー４０が前後に摺動する際の往復時間に基づいて所定時間ごとに噴射するようにする方法などが挙げられる。
【０１１６】
［工程Ｂ］
（充填機構）
【０１１７】
フィーダー４０の外壁４１が形成する枠部によって、金属粉末５０は金型７０の上部まで運ばれる。フィーダー４０の接地面側は開口して金属粉末５０の落下部を形成しているため、フィーダー４０の内部にある金属粉末５０の一部が、矢印５０ｂの方向に落下して、金型７０の中に充填される。
【０１１８】
［工程Ｃ］
（擦切機構）
フィーダー４０が、略平板のダイプレート６０の上を、矢印４０ｃの方向に摺動する。このとき、外壁４１の枠部の前方に形成された擦切部４２が、金型７０に充填された金属粉末５０の上方を、略平板のダイプレート６０の上面に沿って擦り切る。
【０１１９】
［工程Ｄ］
（成形機構）
金型７０に充填された金属粉末５０は、金型７０の上方向から矢印９１ｄの方向に移動する上パンチ９１、および、金型７０の下方向から矢印９２ｄの方向に移動する下パンチ９２によって押圧されて、圧粉体５１に成形される。
【０１２０】
［工程Ｅ］
（抜出機構）
圧粉体５１を成形した後、上パンチ９１は矢印９１ｅの方向に移動する。下パンチ９２は、下パンチ９２の上面がダイプレート６０の上面に位置するまで、矢印９２ｅの方向に移動して、圧粉体５１をダイプレート６０の上面まで移動させる。
【０１２１】
（払出機構）
フィーダー４０は、再び矢印４０ｅの方向に摺動する。摺動するフィーダー４０の前方に設けられた払出部４３によって、圧粉体５１は、矢印５１ｅの方向に払い出される。
【０１２２】
上記工程Ｅの後に工程Ａが再び行われて、スプレー塗布装置１０から金型７０に対して金型潤滑油が再び噴射される。
【０１２３】
上記のようにフィーダー４０が、工程Ａ〜工程Ｅにおいて、交互に往復移動することで、繰り返し金型に金型潤滑油を塗布して、順次成形される圧粉体を払い出すことができる。
【０１２４】
工程Ａ〜工程Ｅのサイクルは、１サイクルあたり６秒程度で行うことが可能である。そのため、本発明の金型潤滑油、スプレー塗布装置、および圧粉体成形装置を用いることにより、金型潤滑油のスプレー塗布、金型への金属粉末の充填、圧粉体の成形、圧粉体の払出しを高速で行うことができる。
＜焼結体の生産＞
【０１２５】
上記のようにして生産された圧粉体は、炉の中に多数並べて焼結することにより、焼結体とすることができる。焼結体の生産においては、工程Ａ〜工程Ｅのサイクル、すなわち、金型潤滑油のスプレー塗布、金型への金属粉末の充填、圧粉体の成形、および圧粉体の払出しの工程が律速工程となる。そのため、上記工程を高速化することにより、焼結体の生産を高速化することができるようになる。
【０１２６】
なお、工程Ａ〜工程Ｅのサイクルは、１サイクルあたり６秒程度で行うことが可能である反面、このサイクルが１〜３秒程度遅れるだけで、サイクルタイムが１６〜５０％も増加してしまう。また、工程Ａ〜工程Ｅのサイクルにおいて、カジリなどのトラブルが発生すると、圧粉体の生産を継続することができなくなり、焼結体の生産に重大な支障をきたす。
【０１２７】
そのため、工程Ａ〜工程Ｅのサイクルは、数秒の遅れも生じさせず、かつ、トラブルの発生を極力抑制できる態様において行うことが好ましい。
【０１２８】
工程Ａ〜工程Ｅのサイクルにおいて、例えば、粉末の金型潤滑油を用いたり、均一でむらのない油膜を形成できない金型潤滑油を用いたり、蒸発しにくい溶剤を金型潤滑油に用いたりすると、サイクルタイムが長くなってしまったり、カジリなどのトラブルが生じたりして、焼結体の生産効率が大幅に低下する傾向にある。
【０１２９】
また、金型潤滑油のスプレー塗布と金型への金属粉末の充填との間のタイムラグ、金型への金属粉末の充填と圧粉体の成形との間のタイムラグ、または圧粉体の成形と圧粉体の払い出しとの間のタイムラグが大きくなると、サイクルタイムが長くなって、焼結体の生産効率が大幅に低下する傾向にある。
【０１３０】
金型潤滑油は、金型と金属粉末との摩擦を低減させることができる。そのため、混合潤滑剤の配合量を減らすことができ、圧粉体の圧縮性を高めることが可能となる。金属粉末間の潤滑性の観点から、金属粉末に対する混合潤滑剤の配合量は、０．０５質量％以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましい。また、金属粉末に対する混合潤滑剤の配合量は、０．６質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがより好ましく、０．４質量％以下であることがさらに好ましく、０．３質量％以下であることが特に好ましい。金属粉末に配合する混合潤滑剤が０．０５質量％未満であると、混合潤滑剤を配合した金属粉末の見掛け密度が低くなる傾向にある。また、充填から圧縮初期にかけて金属粉末が好適に再配列しにくくなるため、圧粉体の密度が上がらなくなる傾向にある。すなわち、金属粉末の粒子間の摩擦が増え、金属粉末の流動性が悪くなって、圧粉体の圧縮性が低くなる傾向にある。また、金属粉末に配合する混合潤滑剤が０．６質量％を超えると、混合潤滑剤が圧縮を阻害して圧粉体の密度が上がりにくくなる傾向にある。すなわち、混合潤滑剤が金属粉末中に残ってしまい、圧粉体の圧縮性が向上しにくくなる傾向にある。
【０１３１】
混合潤滑剤の種類は、特に限定されないが、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム等の金属石鹸、ステアリン酸アミド、ステアリン酸ビスアミド、エチレンビスステアロアミドなどのアミド系潤滑剤などが挙げられる。
【０１３２】
本発明の金型潤滑油のように、乾燥しやすく、微量の塗布で、均一でむらのない油膜を形成できる金型潤滑油を用いることによって、金型と金属粉末との間の潤滑性を維持することが可能となり、また、カジリを防止する効果も高くなる。そのため、金属粉末に混合する混合潤滑剤の量を７５％程度削減することができる。その結果、圧粉体の成形工程において金型に金属粉末を充填する際、金属粉末の流動性を維持することが可能となる。また、圧粉体が緻密になるため、圧粉体の密度が向上する傾向にある。さらに、焼結時に混合潤滑剤が除去されることによって生じる空隙を最小限に抑えることができるため、最終的な焼結体の密度を高くすることができる。
【０１３３】
密度の高い焼結体は、回転曲げ疲労強度、圧環強度、寸法精度、引張り強度、硬さ、または耐摩耗性などにおいて、優れた物性を有するものとなる。
【０１３４】
そのため、密度の高い焼結体は、例えば、電動工具に用いられる減速機構の歯車やクラッチ部品、自動車や家電分野に多く採用されている電磁材などに好適に用いることができる。
【実施例】
【０１３５】
以下に、実施例および比較例を用いて、本発明の金型潤滑油について詳細に説明する。なお、この発明は、以下の実施例そのままに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更には、異なる実施形態となるよう構成要素を適宜組み合わせてもよい。【０１３６】
（実施例１）
＜金型潤滑油の生産＞
炭化水素溶剤としての溶剤Ｇ（エクソンモービル社製、Ｉｓｏｐｅｒ−Ｇ；炭素数９〜１２のイソアルカン混合物）９０質量％、および油性向上剤Ａ（信越化学工業株式会社製、Ｘ２２−１８７７；変性シリコーン）１０質量％を混合することで、金型潤滑油を得た。【０１３７】
（実施例２〜４および比較例１〜５）
表３に示す組成で、炭化水素溶剤と、油性向上剤または極圧剤を配合した以外は、実施例１と同様にして、金型潤滑油を作製した。なお、用いた炭化水素溶剤、油性向上剤、極圧剤は、表１または２に示すとおりである。【０１３８】
【表１】
2017018365.tif 000003
【０１３９】
【表２】
2017018365.tif 000004
【０１４０】
＜金型潤滑油の動粘度の測定＞
実施例または比較例で得られた金型潤滑油をウベローデ粘度計（吉田科学器械株式会社
製、Ｕ−１Ｂ−２５５）に規定量流し入れ、４０℃に保った恒温槽中で鉛直にして１０分間静置した。潤滑油のメニスカス（液面の屈曲）が測時標線ＥからＦまで通過する時間（秒数）をストップウォッチで計測し、この計測値（秒数）と使用したウベローデ粘度計の粘度計定数（固有値）を掛け合わせることによって、金型潤滑油の動粘度を測定した。金型潤滑油の動粘度の測定結果を表３に示す。【０１４１】
＜金型潤滑油の破断時間の測定＞
実施例または比較例で得られた金型潤滑油０．０３ｇを試験片（ＳＰＣＣ）に塗り、摩擦摩耗試験機を用いて試験を行った。摩擦摩耗試験機であるフリクションプレーヤは、株式会社製のＦＰＲ−２１００を用いた。また、試験片に対する摩擦係数を測定するために、往復速度４２．９ｃｐｍ、往復幅３５ｍｍ、ＳＵＪ−２製の圧子に温度５０℃、荷重３０００ｇの条件で、摩擦係数が０．８を超えるまでに要した時間を破断時間として、金型潤滑油の破断時間を測定した。破断時間の測定結果を表３に示す。【０１４２】
＜金型潤滑油の平均動摩擦係数の測定＞
実施例または比較例で得られた金型潤滑油０．０３ｇを試験片（ＳＰＣＣ）に塗り、摩擦摩耗試験機を用いて試験を行った。摩擦摩耗試験機であるフリクションプレーヤは、株式会社レスカ製のＦＰＲ−２１００を用いた。また、試験片に対する摩擦を測定するために、温度１００℃、荷重３０００ｇの条件下で、ＳＵＪ−２製の圧子に、往復幅３５ｍｍ、往復速度４２．９ｃｐｍの直線往復運動をさせた。圧子を２０往復させた時の動摩擦係数の平均値を平均動摩擦係数とした。なお、停止条件は、圧子を２０往復させるのに要する時間が２０秒となる条件とした。平均動摩擦係数の測定結果を表３に示す。【０１４３】
＜金型潤滑油の潤滑性の評価＞
金型潤滑油の潤滑性を、「優」、「良」、「不可」の順に、以下のような基準で三段階に評価した。金型潤滑油の潤滑性の評価結果を表３に示す。
優：破断時間が１５０秒以上
良：破断時間が５０秒以上１５０秒未満
不可：破断時間が５０秒未満または計測不能【０１４４】
＜金型潤滑油の安全性の評価＞
金型潤滑油の安全性を、溶剤の引火性を考慮して、「優」、「良」、「不可」の順に、以下のような基準で三段階に評価した。金型潤滑油の安全性の評価結果を表３に示す。なお、主成分とは、組成成分のうち、最も含有割合が多いものを意味する。
優：主成分の引火点が９５℃以上
良：主成分の引火点が３０℃を超え９５℃未満
不可：主成分の引火点が３０℃以下【０１４５】
【表３】
2017018365.tif 000005
【０１４６】
実施例１〜４で得られた金型潤滑油は、いずれも破断時間が長く、平均動摩擦係数が低いものであり、潤滑性能が良好であった。また、動粘度も好適であり、スプレーによる微量塗布に好適な金型潤滑油であった。【０１４７】
比較例１で得られた金型潤滑油は、溶剤Ｅの乾燥が早く、潤滑膜の形成が早かったため、潤滑性の評価は「優」とした。しかし、溶剤Ｅの引火点が−２４℃であることから、金型潤滑油が引火しやすく危険であるため、安全性の評価は「不可」とした。【０１４８】
比較例２で得られた金型潤滑油は、破断時間が短く、平均動摩擦係数が高いものであり、潤滑性能が不良であった。比較例４で得られた金型潤滑油は、乾燥性が低く、均一な油膜を形成することができなかった。比較例３または５で得られた金型潤滑油は、動粘度が高く、スプレーによる微量塗布をすることができなかった。【０１４９】
（生産例１〜４）
＜金属粉末と混合潤滑剤の混合＞
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｍｏ系の部分拡散合金粉約９９部にカーボン粉末約１部を添加した金属粉末に、混合潤滑剤として市販のステアリン酸亜鉛を表４に示す割合となるように混合して、混合潤滑剤が配合された金属粉末を作製した。なお、本生産例で用いたＦｅ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｍｏ系の部分拡散合金粉とは、鉄を主成分とする粉末状の混合物であり、該混合物中に、ニッケル１〜５重量％、銅１〜３重量％、モリブデン０．１〜１．０重量％、および炭素０．２〜１．５重量％を含む混合物である。【０１５０】
【表４】
2017018365.tif 000006
【０１５１】
＜金属粉末の流動度の測定＞
生産例１〜４で得られた金属粉末の流動度を、ＪＩＳ Ｚ２５０２に基づいて測定した。流動度の測定結果を表５に示す。【０１５２】
＜金属粉末の見掛け密度の測定＞
生産例１〜４で得られた金属粉末の見掛け密度を、ＪＩＳ Ｚ２５０４に基づいて測定した。見掛け密度の測定結果を表５に示す。【０１５３】
【表５】
2017018365.tif 000007
【０１５４】
流動度と見掛け密度を総合的に判断すると、混合潤滑剤の配合量は０．６質量％以下であることが好ましい。ただし、混合潤滑剤の配合量が０質量％であると、見掛け密度が低くなり、圧粉体の密度が上がりにくくなる恐れがある。よって、金属粉末に混合潤滑剤０．０５〜０．６質量％を配合しておくことが好ましいといえる。また、金属粉末に混合潤滑剤０．１〜０．６質量％を配合しておくことがより好ましく、混合潤滑剤０．１〜０．４質量％を配合しておくことがさらに好ましい。【０１５５】
＜圧粉体の成形＞
実施例１で得られた金型潤滑油を、図１に記載のスプレー塗布装置を用いて、直径１６ｃｍ×深さ３０ｃｍの金型に０．１ｍｌ噴射して塗布した。スプレー塗布装置のノズル先端から金型までのガン距離は３ｍｍとした。【０１５６】
なお、上記スプレー塗布装置においては、給油孔の周囲にエアー供給孔が６ヶ所設けられている。エアー供給孔と給油孔とは互いにねじれの位置に配置され、１つのエアー供給孔を含む略平面に対して垂直な向きから測定したエアー供給孔と給油孔との成す角は３０度となっている。すなわち、１つのエアー供給孔のエアー供給路側の端部が給油孔に重なるように見える位置から、該エアー供給孔および給油孔を見た場合に、該エアー供給孔と給油孔との成す角は３０度となっている。また、ニードル受け孔とニードル先端部との嵌合部位においては、ニードル受け孔の直径が０．６５ｍｍ、ニードル先端部の直径が０．８ｍｍであり、ニードル受け孔の直径とニードル先端部の直径との差が０．０７５ｍｍである。ニードル傾斜部における略円錐台状の傾斜部の成す角は２５度となっており、ニードル受け部における略円錐台状の傾斜部の成す角は、ニードル傾斜部における略円錐台状の傾斜部の成す角に対して−２度となっている。【０１５７】
図３に記載の圧粉体成形装置を用いて、生産例１で得られた金属粉末を金型に充填し、４０℃で圧粉体の成形を行った。圧粉体の成形時の負荷圧力は１０００ＭＰａとした。【０１５８】
金型潤滑油の噴射から圧粉体の払い出しまでに要した時間、すなわち、サイクルタイムは平均６秒であった。【０１５９】
＜圧粉体の圧縮性の測定＞
圧粉体の圧縮性を、ＪＰＭＡ Ｐ０９（日本粉末冶金工業会規格）に基づいて測定した。圧粉体の圧縮性の測定結果を表６に示す。【０１６０】
＜押し出し開始時のプレス荷重の測定＞
押し出し開始時のプレス荷重は、図３に記載の圧粉体成形装置の下パンチが、圧粉体を押し上げる際の圧力を計測することにより測定した。押し出し開始時のプレス荷重の測定結果を表６に示す。【０１６１】
＜圧粉体の抜き圧の測定＞
圧粉体の抜き圧を、ＪＰＭＡ Ｐ１３（日本粉末冶金工業会規格）に基づいて測定した。圧粉体の抜き圧の測定結果を表６に示す。【０１６２】
（実施例５〜８）
表６に示す組成で、炭化水素溶剤と、油性向上剤または極圧剤を配合した以外は、実施例１と同様にして、金型潤滑油を作製した。金型潤滑油の作製に用いた炭化水素溶剤、油性向上剤、極圧剤は、表１または２に示すとおりである。また、実施例１と同様の方法で圧粉体を成形し、各種物性評価を行った。実施例５〜８で得られた金型潤滑油の組成および各種物性の評価結果を表６に示す。【０１６３】
【表６】
2017018365.tif 000008
【０１６４】
極圧剤Ａを配合しなかった実施例１と比較して、極圧剤Ａを０．１質量％配合した実施例５では、圧粉体の圧縮性や抜き圧は実施例１と同程度であったが、極圧剤Ａを０．５質量％配合した実施例６では、実施例１や実施例５と比較して抜き圧が低くなった。【０１６５】
溶剤として溶剤Ｇのみを用いた実施例５と比較して、溶剤として溶剤Ｇと溶剤Ｉを等量ずつ用いた実施例７では、抜き圧が高くなった。溶剤として溶剤Ｇのみを用いた実施例５と比較して、溶剤として溶剤Ｉのみを用いた実施例８でも、抜き圧は高くなった。【０１６６】
以下で、実施例１で得られた金型潤滑油を用いて、または用いずに、様々な条件で圧粉体を成形した場合の参考例を示す。【０１６７】
（参考例１）
圧粉体の成形時の負荷圧力を４００ＭＰａとし、金型潤滑油を塗布しなかった以外は、実施例１と同様の方法で圧粉体を成形した。【０１６８】
（参考例２）
実施例１で得られた金型潤滑油を実施例１と同様の方法で金型に０．１ｍｌ塗布した以外は、参考例１と同様の方法で圧粉体を成形した。【０１６９】
（参考例３）
生産例１で得られた金属粉末を用いる代わりに、生産例２で得られた金属粉末を用いた以外は、参考例１と同様の方法で圧粉体の成形を行った。【０１７０】
（参考例４）
生産例１で得られた金属粉末を用いる代わりに、生産例２で得られた金属粉末を用いた以外は、参考例２と同様の方法で圧粉体の成形を行った。【０１７１】
（参考例５）
圧粉体の成形時の負荷圧力を６００ＭＰａとした以外は、参考例３と同様の方法で圧粉体の成形を行った。【０１７２】
（参考例６）
圧粉体の成形時の負荷圧力を６００ＭＰａとした以外は、参考例４と同様の方法で圧粉体の成形を行った。【０１７３】
参考例１〜６で得られた圧粉体の圧縮性、および圧粉体を成形する際の抜き圧について、実施例１と同様の方法で測定を行った。圧縮性および抜き圧の測定結果を表７に示す。【０１７４】
【表７】
2017018365.tif 000009
【０１７５】
参考例１と参考例２は、混合潤滑剤の配合量を０質量％として、負荷圧力を４００ＭＰａとした場合について、金型潤滑油を塗布したときと、塗布しなかったときの圧縮性および抜き圧を比較している。金型潤滑油を塗布しなかった参考例１の圧縮性（６．２６ｇ／ｃｍ３）と比較して、金型潤滑油を塗布した参考例２の圧縮性（６．４２ｇ／ｃｍ３）は高くなった。また、金型潤滑油を塗布しなかった参考例１の抜き圧（３１．５６ＭＰａ）と比較して、金型潤滑油を塗布した参考例２の抜き圧（１６．４６ＭＰａ）は大幅に低くなった。【０１７６】
参考例３と参考例４は、混合潤滑剤の配合量を０．２質量％として、負荷圧力を４００ＭＰａとした場合について、金型潤滑油を塗布したときと、塗布しなかったときの圧縮性および抜き圧を比較している。金型潤滑油を塗布しなかった参考例３の圧縮性（６．４９ｇ／ｃｍ３）と比較して、金型潤滑油を塗布した参考例４の圧縮性（６．５４ｇ／ｃｍ３）は高くなった。また、金型潤滑油を塗布しなかった参考例３の抜き圧（１６．３９ＭＰａ）と比較して、金型潤滑油を塗布した参考例４の抜き圧（１４．１６ＭＰａ）は低くなった。【０１７７】
参考例５と参考例６は、混合潤滑剤の配合量を０．２質量％として、負荷圧力を６００ＭＰａとした場合について、金型潤滑油を塗布したときと、塗布しなかったときの圧縮性および抜き圧を比較している。金型潤滑油を塗布しなかった参考例５の圧縮性（６．９３ｇ／ｃｍ３）と比較して、金型潤滑油を塗布した参考例６の圧縮性（７．０ｇ／ｃｍ３）は高くなった。また、金型潤滑油を塗布しなかった参考例５の抜き圧（３２．０８ＭＰａ）と比較して、金型潤滑油を塗布した参考例６の抜き圧（２７．１７ＭＰａ）は低くなった。【０１７８】
以上のように、金型潤滑油を塗布した場合は、圧縮性が高くなり、かつ、抜き圧が低減されて、良好な結果が得られた。【０１７９】
（参考例７）
圧粉体の成形時の負荷圧力を８００ＭＰａとした以外は、参考例５と同様の方法で圧粉体の成形を行ったが、金型潤滑油を塗布していなかったため、カジリを起こしてしまい、圧粉体を高密度化することができなかった。【０１８０】
（参考例８）
圧粉体の成形時の負荷圧力を８００ＭＰａとした以外は、参考例６と同様の方法で圧粉体の成形を行った。【０１８１】
（参考例９）
圧粉体の成形時の負荷圧力を１０００ＭＰａとした以外は、参考例６と同様の方法で圧粉体の成形を行った。【０１８２】
（参考例１０）
圧粉体の成形時の負荷圧力を１２００ＭＰａとした以外は、参考例６と同様の方法で圧粉体の成形を行った。【０１８３】
参考例７〜１０で得られた圧粉体の圧縮性、および圧粉体を成形する際の抜き圧について、参考例１と同様の方法で測定を行った。圧縮性および抜き圧の測定結果を表８に示す。【０１８４】
【表８】
2017018365.tif 000010
【０１８５】
金型潤滑油を塗布しなかった参考例７のように、負荷圧力が８００ＭＰａになると、カジリが発生してしまった。一方、金型潤滑油を塗布した参考例８〜１０では、負荷圧力を高くするにつれて圧縮性も高くなり、カジリ等を生じることなく圧粉体を成形することができた。【０１８６】
特に、負荷圧力１２００ＭＰａの参考例１０では、連続して２００回成形を行っても、カジリを生じることなく、圧縮性を７．５ｇ／ｃｍ３まで高めることができた。【０１８７】
（参考例１１）
金属粉末に配合する混合潤滑剤の量を０．５質量％とし、圧縮性が７．２ｇ／ｃｍ３以上となる負荷圧力を加えた以外は、参考例７と同様の方法で圧粉体の成形を行った。【０１８８】
（参考例１２）
金属粉末に配合する混合潤滑剤の量を０．５質量％とし、圧縮性が７．２ｇ／ｃｍ３以上となる負荷圧力を加えた以外は、参考例８と同様の方法で圧粉体の成形を行った。【０１８９】
参考例１１および１２で得られた圧粉体の圧縮性、および圧粉体を成形する際の抜き圧について、参考例１と同様の方法で測定を行った。圧縮性および抜き圧の測定結果を表９に示す。【０１９０】
【表９】
2017018365.tif 000011
【０１９１】
参考例１１および参考例１２の密度が７．２以上となる負荷圧力は、金型塗布していない参考例１１と金型塗布した参考例１２とで、さほど差が生じなかった。一方、金型塗布していない参考例１１の抜き圧（２７ＭＰａ）と比較して、金型潤滑油を塗布した参考例１２の抜き圧（１７ＭＰａ）は低減した。このことから、金型潤滑油を塗布することにより、抜き圧を低減できることが確認できた。【０１９２】
＜焼結体の生産＞
（参考例１３）
参考例４において得られた圧粉体を、還元雰囲気中１１００℃で３０分間焼結して、焼結体を得た。【０１９３】
＜焼結体の密度の測定＞
得られた焼結体の密度を、ＪＩＳ Ｚ ２５０１に基づいて測定した。密度の測定結果を表１０に示す。【０１９４】
＜焼結体の圧環強度の測定＞
得られた焼結体の圧環強度を、ＪＩＳ Ｚ ２５０７に基づいて測定した。圧環強度の測定結果を表１０に示す。【０１９５】
＜焼結時のガス量の測定＞
焼結時に発生したガス量を、日本金属化学株式会社製ボーカルマスを使用して、ビルドアップ方式にて測定した。ガス量の推定値を表１０に示す。【０１９６】
（参考例１４）
参考例６において得られた圧粉体を用いた以外は、参考例１３と同様の方法で圧粉体の成形を行った。そして、得られた圧粉体を参考例１３と同様の方法で焼結して焼結体を得た。【０１９７】
（参考例１５）
参考例８において得られた圧粉体を用いた以外は、参考例１３と同様の方法で圧粉体の成形を行った。そして、得られた圧粉体を参考例１３と同様の方法で焼結して焼結体を得た。【０１９８】
（参考例１６）
参考例９において得られた圧粉体を用いた以外は、参考例１３と同様の方法で圧粉体の成形を行った。そして、得られた圧粉体を参考例１３と同様の方法で焼結して焼結体を得た。【０１９９】
（参考例１７）
生産例１で得られた金属粉末に代えて、生産例４で得られた金属粉末を用いた以外は、参考例１３と同様の方法で圧粉体の成形を行った。そして、得られた圧粉体を参考例１３と同様の方法で焼結して焼結体を得た。【０２００】
（参考例１８）
生産例１で得られた金属粉末に代えて、生産例４で得られた金属粉末を用いた以外は、参考例１４と同様の方法で圧粉体の成形を行った。そして、得られた圧粉体を参考例１４と同様の方法で焼結して焼結体を得た。【０２０１】
（参考例１９）
生産例１で得られた金属粉末に代えて、生産例４で得られた金属粉末を用いた以外は、参考例１５と同様の方法で圧粉体の成形を行った。そして、得られた圧粉体を参考例１５と同様の方法で焼結して焼結体を得た。【０２０２】
（参考例２０）
生産例１で得られた金属粉末に代えて、生産例４で得られた金属粉末を用いた以外は、参考例１６と同様の方法で圧粉体の成形を行った。そして、得られた圧粉体を参考例１６と同様の方法で焼結して焼結体を得た。【０２０３】
参考例１４〜２０で得られた焼結体の密度、圧環強度、およびガス量推定値を参考例１３と同様の方法で測定した。参考例１４〜２０で得られた焼結体の密度、圧環強度、およびガス量推定値の測定結果を表１０に示す。【０２０４】
【表１０】
2017018365.tif 000012
【符号の説明】
【０２０５】
１０    スプレー塗布装置
１１    油量調節つまみ
１２    スプリング室
１３    スプリング
１４    固定リング
１５    ニードル
１５Ｓ  ニードル細径部
１５Ｌ  ニードル太径部
１５Ｔ  ニードル先端部
１５Ｉ  ニードル傾斜部
１６    ニードル受け
１６Ｓ  ニードル受け部
１６Ｐ  ニードル受け孔
１８    スプレー本体
１９    噴射ノズル
２０    噴射ノズルキャップ
２１    エアー供給路
２２    エアー分岐路
２３    エアー供給孔
２４    エアー噴射溝
３１    油供給ホース
３２    油供給管
３３    給油孔
４０    フィーダー
４１    外壁
４２    擦切部
４３    払出部
５０    金属粉末
５１    圧粉体
６０    ダイプレート
７０    金型
８０    油膜
９１    上パンチ
９２    下パンチ
【図１】
2017018365.tif 000013
【図２】
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【図３】
2017018365.tif 000015
【国際調査報告】
2017018365.tif 000016
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