(57)【要約】【課題】精度よく容易にセッティングすることができる成形用型、熱処理用型及び焼結用型として積層された複数枚のプレートを有する積層型を提供する。【解決手段】積層された複数枚の積層プレートと、複数枚の積層プレートを積層した状態で固定するサイドプレートと、を有し、複数枚の積層プレートの間に形成された空間に少なくとも一以上の被処理物を保持する。また、積層プレートとサイドプレートが当接する面は、サイドプレートの進入方向と逆方向に先細り形状となるようにテーパー加工されているのが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数枚の積層プレートと、
前記複数枚の積層プレートを積層した状態で固定するサイドプレートと、を有し、
前記複数枚の積層プレートの間に形成された空間に少なくとも一以上の被処理物が保持されることを特徴とする積層型。
【請求項２】
前記サイドプレートは、前記積層プレートの積層方向に対して交差する方向の両縁部を固定する少なくとも一以上のプレートからなることを特徴とする請求項１に記載の積層型。
【請求項３】
前記被処理物が保持される空間に、一以上のパンチが嵌め合わされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の積層型。
【請求項４】
前記パンチ及び前記積層プレートを貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔に抜け防止部材が差し込まれることを特徴とする請求項３に記載の積層型。
【請求項５】
前記積層プレートに対して前記サイドプレートを所定の進入方向から進入させることによって前記積層プレートに対して前記サイドプレートを固定し、
前記積層プレートと前記サイドプレートが当接する面は、前記進入方向と逆方向に先細り形状となるようにテーパー加工されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の積層型。
【請求項６】
少なくとも一部が炭素系材料からなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の積層型。
【請求項７】
前記炭素系材料は等方性黒鉛であることを特徴とする請求項６に記載の積層型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックスや金属の加圧成形、熱処理、焼結等に用いる積層型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属粉、セラミックス粉、或いは金属粉又はセラミックス粉とバインダとを混合して成形したグリーン体（以下、金属粉、セラミックス粉、グリーン体を含めて被処理物という）の加圧成形、熱処理、焼結には、被処理物の形状に応じた加圧成形用型、熱処理用型及び焼結用型がそれぞれ使用される。
【０００３】
例えば、被処理物をプレス成型する工程では、オス型とメス型の一対からなる加圧成形用型が使用される。この加圧成形用型の間に被処理物を挟み込み、プレス圧をかけることによって被処理物を加圧して成形する方法が知られている。また、被処理物の加圧は、油圧シリンダやピストンを用いて行う。例えば特開２０００−７９６１１号公報には、被処理物を下型、上型、サイド型及び柔軟弾性部材に挟まれた状態で保持し、下型を油圧シリンダ及びピストンで上型側に移動して加圧成形を行う方法について開示されている。この方法では、柔軟弾性部材を配置することによって被処理物への等方的な加圧が可能となっている。
【０００４】
一方、通電しながら熱処理、焼結を行う通電焼結用型としては、例えば実開平３−１１１５３２号公報に、中央に上下方向に通じる穴を有する円筒状の外型と、この穴に嵌め合う円柱状の上部パンチと下部パンチを用い、この上部パンチと下部パンチで被処理物を上下方向から加圧し、同時に通電して熱処理、焼結を行う方法について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７９６１１号公報
【特許文献２】実開平３−１１１５３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した加圧成形用型、熱処理用型及び焼結用型は、製品の品質を向上させる為に、高い寸法精度が要求される。その結果、型の製作に時間を要し、コストの上昇の要因の一つとなっていた。また、例えば型をプレス装置に設置する際には、被処理物を加圧するパンチを精度よくプレス装置に固定しなければならず、更に、被処理物の型へのセッティングにも精度が必要となっていた。従って、型をプレス装置に設置する際の調整作業に非常に長い時間がかかっていた。更に、形状の異なる被処理物を処理する場合には、型を交換しなければならず、型の交換やそれに伴う調整作業が頻繁に行われることとなり、作業効率を悪化させる原因となっていた。
【０００７】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、精度よく容易にセッティングすることができる成形用型、熱処理用型及び焼結用型として積層された複数枚のプレートを有する積層型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため本願の請求項１に係る積層型は、積層された複数枚の積層プレートと、前記複数枚の積層プレートを積層した状態で固定するサイドプレートと、を有し、前記複数枚の積層プレートの間に形成された空間に少なくとも一以上の被処理物が保持されることを特徴とする。
尚、積層プレートの数は２枚又は３枚以上であっても良い。
また、被処理物とは、グリーン体、セラミックス粉末、金属粉末、樹脂粉末、及びそれらを水や有機溶剤等の分散媒やバインダーと混合したスラリー等を含み、成形や熱処理、焼結処理を施す必要のあるものが該当する。更に、上記セラミック粉末などを混合、組み合わせたものも被処理物に含む。
【０００９】
また、請求項２に係る積層型は、前記サイドプレートは、前記積層プレートの積層方向に対して交差する方向の両縁部を固定する少なくとも一以上のプレートからなることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る積層型は、前記被処理物が保持される空間に、一以上のパンチが嵌め合わされることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る積層型は、前記パンチ及び前記積層プレートを貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔に抜け防止部材が差し込まれることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に係る積層型は、前記積層プレートに対して前記サイドプレートを所定の進入方向から進入させることによって前記積層プレートに対して前記サイドプレートを固定し、前記積層プレートと前記サイドプレートが当接する面は、前記進入方向と逆方向に先細り形状となるようにテーパー加工されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に係る積層型は、少なくとも一部が炭素系材料からなることを特徴とする。
【００１４】
更に、請求項７に係る積層型は、前記炭素系材料は等方性黒鉛であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
前記構成を有する請求項１に記載の積層型によれば、精度よく容易にセッティングすることができる成形用型、熱処理用型及び焼結用型を提供することが可能となる。また、寸法精度の高い型を従来に比べて安価に製作できる。
【００１６】
また、請求項２に記載の積層型によれば、一以上のサイドプレートによって複数枚の積層プレートを簡易な構造で確実に固定することが可能となる。
【００１７】
また、請求項３に記載の積層型によれば、被処理物をパンチで加圧する場合において、パンチを精度よく容易にセッティングすることができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の積層型によれば、積層型に対してパンチが抜けることを防止できる。特に積層型に対して下方向からパンチで加圧する場合において、パンチが抜けることを防止できる。
【００１９】
また、請求項５に記載の積層型によれば、積層プレートに対してサイドプレートを容易に進入方向に進入させて固定することが可能となる。
【００２０】
また、請求項６に記載の積層型によれば、少なくとも一部を炭素材料することによって、加工性が良くかつ軽量の積層型とすることが可能となる。
【００２１】
更に、請求項７に記載の積層型によれば、等方性黒鉛とすることによって、加工性が良くかつ軽量の積層型とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る積層型の全体を示す斜視図である。
【図２】積層型を各パーツに分解した分解斜視図である。
【図３】サイドプレートによる積層プレートの固定方法を説明した図である。
【図４】サイドプレートと積層プレートとが当接する面のテーパー加工を説明した図である。
【図５】テーパー角度θの最適範囲の算出方法を説明した図である。
【図６】テーパー角度θの最適範囲の算出方法を説明した図である。
【図７】実施例の積層型を示した図である。
【図８】実施例の積層型の各寸法値を示した図である。
【図９】実施例の積層型の評価結果を示した図である。
【図１０】積層型の変形例を示した図である。
【図１１】積層型の変形例を示した図である。
【図１２】積層型の変形例を示した図である。
【図１３】積層型の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る積層型について具体化した一実施形態について以下に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
［積層型の構成］
先ず、積層型１の構成について説明する。図１は本実施形態に係る積層型１の全体を示す斜視図、図２は積層型１を各パーツに分解した分解斜視図である。尚、積層型１は金属粉、セラミックス粉、或いは金属粉又はセラミックス粉とバインダとを混合して成形したグリーン体（以下、金属粉、セラミックス粉、グリーン体を含めて被処理物という）の加圧成形、熱処理、焼結に用いられる型である。即ち、加圧成形用型、熱処理用型及び焼結用型に該当する。
【００２５】
図１に示すように積層型１は、積層された複数枚の積層プレート２〜５と、複数枚の積層プレート２〜５を積層した状態で固定する一対のサイドプレート６、７と、を基本的に有する。本実施形態では積層プレート２〜５の数は４枚とするが、積層プレート２〜５の数は２枚、３枚或いは５枚以上としても良い。
【００２６】
そして、積層プレート２〜５の内、中央に位置する積層プレート３と積層プレート４とは互いに当接する面に凹部８、９を形成している。そして、凹部８、９が組み合わされることによって被処理物１０を保持する為の保持空間１１を形成する。保持空間１１の形状は様々形状を採用することが可能である。例えば、既に成形されたグリーン体を熱処理や焼結処理する為に積層型１を用いる場合には、グリーン体の形状に応じた形状とする。また、金属粉末やセラミック粉末を成形する為に積層型１を用いる場合には、成形体の形状に応じた形状とする。本実施形態では例えば直方体形状とする。
【００２７】
尚、被処理物１０と積層型１との反応を防止する目的で、凹部８、９の面に離型剤を塗布したり、離型効果を有する材料を載置してもよい。また、本実施形態では、中央に位置する積層プレート３と積層プレート４の両方に凹部８、９がそれぞれ設けられているが、積層プレート３と積層プレート４の何れか一方のみに凹部を設ける構成であってもよい。例えば、積層プレート３のみに凹部を設け、積層プレート４に凹部を設けないことも可能である。
【００２８】
また、積層型１は、保持空間１１に保持された被処理物１０を加圧する為のパンチ１２を有する。パンチ１２の形状は保持空間１１に応じた形状となり、本実施形態では直方体形状となる。また、パンチ１２は図示しないプレス機と接続されており、プレス機が駆動することによってパンチ１２は保持空間１１に沿って平行移動し、被処理物１０の加圧を行う。尚、図１ではパンチ１２は保持空間１１に対して一方向のみに配置されているが、被処理物１０を両側から加圧する場合には、逆方向にもパンチ１２を配置する。
【００２９】
本発明に係る積層型１は、例えば希土類合金粉末等の磁石粉末の焼結に用いることができる。その場合には、特に樹脂バインダと磁石粉末とから主に構成される磁石粉末の成形体であって、且つ脱バインダ処理した後の成形体を被処理物１０とする。これら焼結に用いる場合、焼結は成形体に対して圧力を加える加圧焼結とすることが好ましく、上記パンチ１２によって加圧を行う。その際の被処理物１０に加える圧力は、特には限定されないが、例えば、５０ＭＰａ未満、好ましくは２５ＭＰａ以下、より好ましくは１５ＭＰａ以下とすることができる。下限としては、例えば、１ＭＰａ以上、好ましくは２ＭＰａ以上、更に好ましは３ＭＰａ以上とすることができる。
【００３０】
また、パンチ１２が積層型１から抜け落ちるのを防止する為に、パンチ１２や積層プレート２〜５には貫通孔１３〜１７が形成されている。各貫通孔１３〜１７は、積層プレート２〜５を積層し、且つ保持空間１１にパンチ１２を嵌め合せた状態で位置が一致するように構成されている。そして、貫通孔１３〜１７に対して棒状の抜け防止部材１８が差し込まれることによって、パンチ１２は積層型１から抜け落ちないように支持される。尚、被処理物１０をパンチ１２で加圧して成形、熱処理する場合、パンチ１２が保持空間１１内で移動できるように、パンチ１２に設ける貫通孔１３については穴の形状をパンチ１２の移動方向を長軸方向とした楕円形状とする。また、抜け防止部材１８は丸棒、角棒の形状を有することもでき、その形状は限定しない。ハンドリングのため、抜け防止部材１８を積層型１から飛び出した状態とすることもできる。尚、図１及び図２に示す例では、一方向のパンチ１２のみに抜け防止部材１８が設置されているが、逆方向に配置されたパンチ１２に対しても同様に抜け防止部材１８を設置しても良い。また、積層型１をプレス機に設置した場合に下方に位置するパンチ１２のみに抜け防止部材１８を設置しても良い。
【００３１】
なお、積層プレート２〜５の内、最下部に位置する積層プレート５に形成される貫通孔１７については、必ずしもプレートを貫通する孔である必要はない。また、積層プレート５については貫通孔１７を形成しないようにしても良い。その場合であっても、抜け防止部材１８が他の積層プレート２〜４の貫通孔１３〜１６を貫通することによってパンチ１２の抜け落ちを防止することが可能である。
【００３２】
また、本実施形態に係る積層型１では、図１及び図２に示すように積層プレート２〜５を４層の構造とすることによって、一部の積層プレート２〜５のみの交換が可能となっている。即ち、積層プレート２〜５において被処理物１０と接する箇所は、他と比べて変形やひずみを生じやすい。本実施形態では、積層プレート２〜５の全てを交換する必要がなく、被処理物１０と接する積層プレート３、４のみを交換することによってコストダウンを可能とする。
【００３３】
また、本実施形態では積層型１は炭素系材料、より具体的には等方性黒鉛からなる。但し、使用する材料は適宜選択することが可能である。例えば、黒鉛材料、炭素繊維強化炭素複合材料、ガラス状炭素及び熱分解炭素等、及びこれらを基材とするもの、例えば、黒鉛材料の表面にＳｉＣが被覆されたＳｉＣ被覆黒鉛材料や、熱分解炭素が被覆された熱分解炭素被覆黒鉛材料等を含んだものを用いることが可能である。また、全ての部材を同一の材料とする必要はなく、一部の部材（例えばパンチ１２や抜け防止部材１８）のみを異なる材料としても良い。
【００３４】
また、例えば積層型１を黒鉛材料で製造する場合の一般的な製法の一例を説明する。
先ず炭素成形体を焼成炉内において８００℃乃至１０００℃に加熱し、バインダー等に含まれる易揮発成分を、分散、蒸散させて焼成する。次に焼成体を取り出し、黒鉛化炉、例えばアチェソン式炉、カストナー式炉又は誘導加熱炉（例えば特開昭５７−１６６３０５号、１６６３０６号、１６６３０７号、１６６３０８号）にて３０００℃に加熱して黒鉛化する。
【００３５】
一方、サイドプレート６、７は、図３及び図４に示すように積層された状態の積層プレート２〜５に対して所定の進入方向Ｘから進入させることによって、積層プレート２〜５とサイドプレート６、７とを嵌合し、積層プレート２〜５を固定する。具体的には、積層プレート２〜５の積層方向（図３、図４の上下方向）に対して交差する方向であって、パンチ１２の挿入方向と異なる方向の両縁部をそれぞれ固定する。
【００３６】
また、積層プレート２、５とサイドプレート６、７が当接する面は、進入方向Ｘと逆方向に先細り形状となるようにテーパー加工されている。具体的には、図４に示すようにサイドプレート７の積層プレート２と接する面２１は、水平方向（進入方向Ｘ）に対して面２１が角度θ傾斜している。同じくサイドプレート７の積層プレート５と接する面２２は、水平方向（進入方向Ｘ）に対して面２２が角度θ傾斜している。更に積層プレート２のサイドプレート７と接する面２３は、水平方向（進入方向Ｘ）に対して面２３が角度θ傾斜している。同じく積層プレート５のサイドプレート７と接する面２４は、水平方向（進入方向Ｘ）に対して面２４が角度θ傾斜している。その結果、面２１〜２４は進入方向Ｘと逆方向に先細り形状となる（即ち、進入方向Ｘに沿って徐々に面２１、２２の間隔は広くなり、進入方向Ｘに沿って徐々に面２３、２４の間隔も広くなる）。その結果、積層プレート２〜５に対してサイドプレート６、７を容易に固定することが可能となる。尚、本実施形態では面２１〜２４の角度を全て同一角度としているが、面２１、２３と面２２、２４とは異なる角度としても良い。
【００３７】
但し、上記テーパー角度θに関しては積層プレート２〜５とサイドプレート６、７の当接する各面２１〜２４に発生する摩擦力が両者を固定しうる値以上となることが求められる。具体的には、積層プレート２〜５とサイドプレート６、７の当接する各面２１〜２４に発生する摩擦力がサイドプレート６、７の滑り落ちる力よりも大きいのが望ましい。
【００３８】
例えば、テーパー角度θは以下の条件を満たすのが望ましい。
図５に示すように、積層プレート２〜５とサイドプレート６、７の当接する各面２１〜２４に発生する摩擦力が両者を固定しうる値以上となる為には、以下の式（１）、（２）を満たすことを条件とする。
Ｆ×ｓｉｎθ≦μＦ×ｃｏｓθ・・・・（１）
μ≧ｔａｎθ・・・・（２）
尚、Ｆは積層プレート２〜５を抑える力、μは静摩擦係数である。
【００３９】
ここで、型の素材として高温で使用可能な黒鉛材料の静摩擦係数は、滑らかに仕上げた場合には、一般的にμ=０．１〜０．２である。したがって、テーパー角度θの条件としては以下の式（３）の条件が導き出される。
θ≦５．７度〜１１．３度・・・・（３）
【００４０】
上記角度範囲がサイドプレート６、７で積層プレート２〜５を固定できる好ましいテーパー角度θの角度範囲となる。尚、黒鉛材料表面の静摩擦係数を上げるために表面を粗くすると、テーパー部での黒鉛同士の擦れによって摩耗粉が発生する。このため、できうる限りテーパー部を滑らかに仕上げる必要がある。
【００４１】
また、図６に示すようにこの寸法精度内でサイドプレート６、７を積層プレート２〜５に対して固定した場合に、サイドプレート６、７の位置が想定する基準位置から±５ｍｍ以内のズレに納まることが好ましい。更に、積層プレート２〜５やサイドプレート６、７を積層した状態での寸法精度はそれぞれ±０．０５ｍｍ以下であることが、求められる型の精度や生産性から好ましい。この範囲を超えると、積層型の寸法が大きくなり、ハンドリングしにくくなるとともに、材料費や加工費がかかる。具体的には以下の式（４）〜（６）を満たすことを条件とする。
Δｙ／Δｘ≦ｔａｎθ・・・・（４）
Δｘ≦±５ｍｍ・・・・（５）
Δｙ≦±０．０５ｍｍ・・・・（６）
そして、式（４）〜（６）からテーパー角度θの条件として以下の式（７）が導き出される。
θ≧０．５７度・・・・・（７）
【００４２】
そして、式（３）と式（７）から、テーパー角度θの範囲が最終的に算出される。
０．５７度≦θ≦５．７度
【００４３】
そして、上記計算から求められるテーパー角度θの範囲を参考にし、種々のテーパー角度θで積層型を作成して試験を繰り返し、最適なテーパー角度の検証を行った。
【００４４】
（実施例１）
尚、実施例１は図７に示すように積層プレートを２層とし、被処理物を保持する保持空間及び被処理物を加圧するパンチを円筒形状とした。また、積層プレートを積層した状態で左右縁部を一対のサイドプレートにより固定した。一対のサイドプレートの形状は左右対称で同一サイズとする。そして、テーパー角度θを０．５７度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１０．５０ｍｍ、３１．００ｍｍ、５．４５ｍｍ、５．０５ｍｍとし、密度１．８２ｇ／ｃｍ３、曲げ強さが７６ＭＰａ、圧縮強さが１７２ＭＰａ、引張強さが５４ＭＰａの等方性黒鉛材（東洋炭素製の等方性黒鉛ＩＳＯ−６８）で、積層型１を構成する各部材を生成した。また、表面粗さＲａについては３μｍ以下になるように製作した。そして、積層プレートを重ね、サイドプレートを１００Ｎの力で押し込み、固定した。被処理物は、粒径０．５μｍのタングステン粉で、φ１０ｍｍのパンチの間に８ｇを投入した。次に、ＳＰＳ装置（放電プラズマ焼結装置）にて、上記積層型のパンチの間に２０ＭＰａを加重した。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定され、被処理物は問題なく加圧できた。次に、パンチ間に電流を流し、５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、タングステン焼結体が作製できた。
【００４５】
（実施例２）
テーパー角度θを１．１５度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１１．００ｍｍ、３２．００ｍｍ、５．９０ｍｍ、５．１０ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定され、被処理物は問題なく加圧できた。次に、パンチ間に電流を流し、５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、タングステン焼結体が作製できた。
【００４６】
（実施例３）
テーパー角度θを１．７２度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１１．５０ｍｍ、３３．００ｍｍ、６．３５ｍｍ、５．１５ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定され、被処理物は問題なく加圧できた。次に、パンチ間に電流を流し、５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、タングステン焼結体が作製できた。
【００４７】
（実施例４）
テーパー角度θを２．２９度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１２．００ｍｍ、３４．００ｍｍ、６．８０ｍ
ｍ、５．２０ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定され、被処理物は問題なく加圧できた。次に、パンチ間に電流を流し、５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、タングステン焼結体が作製できた。
【００４８】
（実施例５）
テーパー角度θを２．８６度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１２．５０ｍｍ、３５．００ｍｍ、７．２５ｍｍ、５．２５ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定され、被処理物は問題なく加圧できた。次に、パンチ間に電流を流し、５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、タングステン焼結体が作製できた。
【００４９】
（実施例６）
テーパー角度θを３．４３度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１３．００ｍｍ、３６．００ｍｍ、７．７０ｍｍ、５．３０ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定され、被処理物は問題なく加圧できた。次に、パンチ間に電流を流し、５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、タングステン焼結体が作製できた。
【００５０】
（実施例７）
テーパー角度θを４．００度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１３．５０ｍｍ、３７．００ｍｍ、８．１５ｍｍ、５．３５ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定され、被処理物は問題なく加圧できた。次に、パンチ間に電流を流し、５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、タングステン焼結体が作製できた。
【００５１】
（実施例８）
テーパー角度θを４．５７度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１４．００ｍｍ、３８．００ｍｍ、８．６０ｍｍ、５．４０ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定され、被処理物は問題なく加圧できた。次に、パンチ間に電流を流し、５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、タングステン焼結体が作製できた。
【００５２】
（実施例９）
テーパー角度θを５．１４度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１４．５０ｍｍ、３９．００ｍｍ、９．０５ｍｍ、５．４５ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定され、被処理物は問題なく加圧できた。次に、パンチ間に電流を流し、５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、タングステン焼結体が作製できた。
【００５３】
（実施例１０）
テーパー角度θを５．７１度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１５．００ｍｍ、４０．００ｍｍ、９．５０ｍｍ、５．５０ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは中心位置で固定され、被処理物は問題なく加圧できた。次に、パンチ間に電流を流し、５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、タングステン焼結体が作製できた。
【００５４】
（実施例１１）
テーパー角度θを０．２９度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１０．２５ｍｍ、３０．５０ｍｍ、５．２２５ｍｍ、５．０２５ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートを積層プレートのテーパー部に押し込む際、基準位置（中心位置）から約６ｍｍ奥に入り込んだところで固定された。この状況では被処理物がサイドプレートによって十分に固定されなかった。しかしながら、加圧及び通電試験は許容範囲において実施することができた。
【００５５】
（実施例１２）
テーパー角度θを６．２８度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１５．５０ｍｍ、４１．００ｍｍ、９．９５ｍｍ、５．５５ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定されたが、パンチに１０ＭＰａの加重を印可したところ、積層プレートを固定しているサイドプレートのテーパー部がずれる場合があった。しかしながら、加圧及び通電試験は許容範囲において実施することができた。
【００５６】
（実施例１３）
テーパー角度θを６．８４度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１６．００ｍｍ、４２．００ｍｍ、１０．４０ｍｍ、５．６０ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定されたが、パンチに１０ＭＰａの加重を印可したところ、積層プレートを固定しているサイドプレートのテーパー部がずれる場合があった。しかしながら、加圧及び通電試験は許容範囲において実施することができた。
【００５７】
（実施例１４）
テーパー角度θを７．４１度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１６．５０ｍｍ、４３．００ｍｍ、１０．８５ｍｍ、５．６５ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定されたが、パンチに１０ＭＰａの加重を印可したところ、積層プレートを固定しているサイドプレートのテーパー部がずれる場合があった。しかしながら、加圧及び通電試験は許容範囲において実施することができた。
【００５８】
（実施例１５）
テーパー角度θを７．９７度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１７．００ｍｍ、４４．００ｍｍ、１１．３０ｍｍ、５．７０ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定されたが、パンチに１０ＭＰａの加重を印可したところ、積層プレートを固定しているサイドプレートのテーパー部がずれる場合があった。しかしながら、加圧及び通電試験は許容範囲において実施することができた。
【００５９】
（実施例１６）
テーパー角度θを８．５３度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１７．５０ｍｍ、４５．００ｍｍ、１１．７５ｍｍ、５．７５ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定されたが、パンチに１０ＭＰａの加重を印可したところ、積層プレートを固定しているサイドプレートのテーパー部がずれる場合があった。しかしながら、加圧及び通電試験は許容範囲において実施することができた。
【００６０】
（実施例１７）
テーパー角度θを９．０９度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１８．００ｍｍ、４６．００ｍｍ、１２．２０ｍｍ、５．８０ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定されたが、パンチに１０ＭＰａの加重を印可したところ、積層プレートを固定しているサイドプレートのテーパー部がずれる場合があった。しかしながら、加圧及び通電試験は許容範囲において実施することができた。テーパー部で摩耗粉の発生を確認した。
【００６１】
（実施例１８）
テーパー角度θを９．６５度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１８．５０ｍｍ、４７．００ｍｍ、１２．６５ｍｍ、５．８５ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定されたが、パンチに１０ＭＰａの加重を印可したところ、積層プレートを固定しているサイドプレートのテーパー部がずれる場合があった。しかしながら、加圧及び通電試験は許容範囲において実施することができた。テーパー部で摩耗粉の発生を確認した。
【００６２】
（実施例１９）
テーパー角度θを１０．２０度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１９．００ｍｍ、４８．００ｍｍ、１３．１０ｍｍ、５．９０ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定されたが、パンチに１０ＭＰａの加重を印可したところ、積層プレートを固定しているサイドプレートのテーパー部がずれる場合があった。しかしながら、加圧及び通電試験は許容範囲において実施することができた。テーパー部で摩耗粉の発生を確認した。
【００６３】
（実施例２０）
テーパー角度θを１０．７６度になるように、図７のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの寸法を図８に記す通り、それぞれ１０．００ｍｍ、１９．５０ｍｍ、４９．００ｍｍ、１３．５５ｍｍ、５．９５ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様の操作を行った。
（結果）
図９に示すようにサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定されたが、パンチに１０ＭＰａの加重を印可したところ、積層プレートを固定しているサイドプレートのテーパー部がずれる場合があった。しかしながら、加圧及び通電試験は許容範囲において実施することができた。テーパー部で摩耗粉の発生を確認した。
（実施例２１）
実施例２と同一の積層型を用い、被処理物として、ポリイソブチレン（バインダ）４重量部とＮｄ／Ｆｅ／Ｂ磁石粉末１００重量部との混合物から得られた成形物１２．９ｇを保持空間に設置し、５００℃２時間水素雰囲気下で仮焼し、バインダを除去した。
次に、パンチをセットし、ＳＰＳ装置（放電プラズマ焼結装置）にて、上記積層型のパンチの間に５ＭＰａを加重した。パンチ間に電流を流し、９５０℃で１５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、Ｎｄ磁石焼結体を作製した。
（結果）
実施例２と同様にサイドプレートは基準位置（中心位置）で固定され、被処理物は問題なく加圧できた。次に、パンチ間に電流を流し、５分間、真空下でパルス通電焼結することにより焼結し、Ｎｄ磁石粉末の焼結体が作製できた。得られた焼結体は、割れ等なく所望の形状で焼結できていた。
【００６４】
以上のようにテーパー角度θには最適な範囲があり、その範囲は５．８度以下、より好ましくは０．５度以上５．８度以下であることが認められる。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態に係る積層型１では、積層された複数枚の積層プレートと、複数枚の積層プレートを積層した状態で固定するサイドプレートと、を有し、複数枚の積層プレートの間に形成された空間に少なくとも一以上の被処理物が保持されるので、精度よく容易にセッティングすることができる成形用型、熱処理用型及び焼結用型を提供することが可能となる。また、寸法精度の高い型を従来に比べて安価に製作できる。
【００６６】
［変形例］
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態ではサイドプレート６、７は、図１に示すように積層プレート２〜５の積層方向に対して交差する方向の両縁部を固定する一対のプレートとしているが、積層プレート２〜５を固定できるのであれば、サイドプレートの形状は他の形状としても良い。例えば、図１０に示すように断面コの字形状を有する１のサイドプレート３１によって積層プレート２〜５を固定しても良い。また、図１１に示すように断面四角形状を有する１のサイドプレート３２によって積層プレート２〜５を固定しても良い。尚、図１０や図１１に示す場合においても、積層プレート２、５とサイドプレート３１、３２が当接する面は、進入方向と逆方向に先細り形状となるようにテーパー加工するのが望ましい。但し、図１０や図１１に示す構成では、図１に示す一対のサイドプレート６、７と比較してサイドプレート３１、３２を積層プレート２〜５に組み合わせる為に、より高い寸法精度が要求される。
【００６７】
また、本実施形態ではサイドプレート６又はサイドプレート７のいずれか一方のみで、積層プレート２〜５を固定する構成としても良い。
【００６８】
また、上記実施例では、図１に示すように１の積層型１に対して１の被処理物を保持する構成としているが、１の積層型１に対して複数の被処理物を保持する構成とすることも可能である。例えば、図１２に示すように積層プレート３と積層プレート４の当接する面に複数の凹部を形成することによって、被処理物を保持する為の複数の保持空間を形成することが可能である。一方、図１３に示すように積層プレート２と積層プレート３の当接する面や、積層プレート４と積層プレート５の当接する面に対しても凹部を形成することによって、被処理物を保持する為の複数の保持空間を形成することが可能である。尚、保持空間の数に応じてパンチの数も増加する必要がある。そして、図１２や図１３に示す構成とすれば、一度に多数の被処理物に対する処理（成形、熱処理、焼結など）を行うことができるので、生産効率を上昇させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に依れば、精度及びの操作性のよい加圧成形、熱処理などに用いられる型を安
価に提供することができる。セラミックスや金属を原料とする熱処理、焼結などの分野
において今後の展開が期待される、産業上の利用可能性は極めて大である。
【符号の説明】
【００７０】
１          積層型
２〜５      積層プレート
６、７      サイドプレート
８、９      凹部
１０        被処理物
１１        保持空間
１２        パンチ
１３〜１７  貫通孔
１８        抜け防止部材
２１〜２４  テーパー面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2018066027.tif 000007
【図６】
2018066027.tif 000008
【図７】
2018066027.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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