(57)【要約】【課題】変形が少なく、欠けが生じにくく、欠けても寸法を保証する仮想立体の内部に欠けが及びにくい寸法保証に有利な黒鉛成形体を提供する。【解決手段】底面部と、側面部とからなる柱状で等方性の黒鉛成形体であって、側面部と少なくとも１つの底面部との間の辺領域には面取り部１１７を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面部と、側面部とからなる柱状で等方性の黒鉛成形体であって、
前記側面部と少なくとも１つの前記底面部との間の辺領域には面取り部を有することを特徴とする黒鉛成形体。
【請求項２】
前記面取り部と、前記側面部とは連続的につながっていることを特徴とする請求項１に記載の黒鉛成形体。
【請求項３】
前記底面部と、前記面取り部とのなす角は１００〜１３５°であることを特徴とする請求項１又は２に記載の黒鉛成形体。
【請求項４】
成形原料を、保持容器に保持された袋状体に充填し、蓋体で密閉したのちＣＩＰ成形し成形体を得る成形工程と、
前記成形体を焼成し焼成体を得る焼成工程と、
前記焼成体を黒鉛化し黒鉛成形体を得る黒鉛化工程と
からなる製造工程により製造され、
前記袋状体および蓋体により形成された外表面を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の黒鉛成形体。
【請求項５】
前記保持容器を用いる製造方法により製造され、
前記保持容器は、
側壁と、底と、前記側壁の上部外側面を円形状または楕円形状に周回する係止部と、前記係止部の外側表面に前記側壁を周回する溝と、前記側壁の前記係止部より下側の外側面から延びる支持具と、を有するケースと、
前記ケースの上端と間隔を有するように前記支持具に着脱され、下面が平面よりなる天板と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の黒鉛成形体。
【請求項６】
前記底面部の前記面取り部が接する外周部分に、前記袋状体と前記蓋体との接触部が転写されたパーティングラインを有することを特徴とする請求項４または５に記載の黒鉛成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＩＰ（Cold Isostatic Press；冷間静水圧加圧）成形で成形される黒鉛成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴム材料等の弾性体で構成された成形型に、成形しようとする粉末を充填した後、圧力媒体により加圧し、該粉末に一様に等しい圧力を加えて成形を行う等方加圧成形（ＣＩＰ成形、冷間静水圧加圧）方法は、黒鉛材、セラミック材、金属粉末の成形に適した数十ＭＰａ以上の高圧を容易に作用させることができて、高密度で均質な成形体が得られることが知られている。さらに、ＣＩＰ成形では製造困難な長尺の丸棒などの成形が容易であること等から、セラミックス粉末や黒鉛粉末、金属粉末の成形に利用されている。（例えば特許文献１参照）
【０００３】
特許文献１では、以下のように課題が記載されている。
一般に成形型において、粉末の充填作業でのハンドリング性や成形型の製造上、加工上および耐久性の観点から、ある程度剛性のある材料で肉厚に構成されるのが実情である。特に、棒状の成形体を製造する場合、蓋体として、圧縮性が小さく、高剛性の材料（例えば金属）からなる栓等が用いられるため、蓋体の圧縮収縮量が小さくなる。また、粉末と蓋体との間で摩擦力が発生するために、成形型の上下端部は胴部程収縮できない。この結果、得られる成形体は、上下両端部分の外径が中央部の外径に比して大きい、いわゆる象の足現象（象の足のような形状）を呈した成形体となる。
特許文献１の発明では、内部に流体が充填された蓋体を使用することにより成形体の変形を防止することが提案され、具体的には、象の足現象の発生を防止することが記載されている。
またこのほかに、象の足現象を呈した成形体では、上下両端部分のコーナー部分が鋭角となるので欠けやすくなる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２８５６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述したような特許文献１に記載の成形方法および成形型においては、成形する袋状体のサイズが大きくなるにつれて、成形型の液体充填部を大きくする必要がある。
そして、液体充填部が大きくなると、袋状体に収容される粉体の浮力によって上面が膨らみ変形が大きくなるという問題があり、他の部分を構成するはずの粉が上面側に移動し目的の寸法がとれないことが起こりやすくなる。
一方、上下両端部分の断面の大きさが中央部の断面の大きさに比して大きい、いわゆる象の足現象（象の足のような形状）の黒鉛成形体は、欠けが一旦発生すると大きくえぐられ、目的の寸法が得られにくくなる。
【０００６】
また、このような黒鉛成形体に発生する凹みは次のような悪影響がある。
黒鉛成形体は、ブロックの内部に存在する、ある直方体あるいはある円柱など立体（仮想立体）を仮想し寸法が保証されている。保証寸法とはこの仮想立体の寸法である。黒鉛成形体は、成形工程で形状が付与され、焼成工程、黒鉛化工程を経て製造される。焼成工程、黒鉛化工程では一様に収縮するので、黒鉛化工程を経て得られた黒鉛成形体は、成形工程で付与された形状のほぼ相似形状である。黒鉛材は、加工することなくこのままの形状で取引されるかあるいは、仮想立体以上の大きさとなるよう加工されて取引される。
未加工の黒鉛成形体の段階で、大きな凹みを発生すると、外表面が仮想立体の内部に侵入し、黒鉛成形体から切り出される筈の加工品が得られなくなることがある。
【０００７】
本発明は、欠けが生じにくく、欠けても寸法を保証する仮想立体の内部に欠けが及びにくく、さらに寸法を保証する上で影響の少ない変形を生じるように形成される、寸法保証に有利な黒鉛成形体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】
本発明の黒鉛成形体は、底面部と、側面部とからなる柱状で等方性の黒鉛成形体であって、前記側面部と少なくとも１つの前記底面部との間の辺領域には面取り部を有する。
【０００９】
また、本発明の黒鉛成形体は、次の態様が望ましい。
【００１０】
前記面取り部と、前記側面部とは連続的につながっている。
【００１１】
前記底面部と、前記面取り部とのなす角は１００〜１３５°である。
【００１２】
成形原料を、保持容器に保持された袋状体に充填し、蓋体で密閉したのちＣＩＰ成形し成形体を得る成形工程と、前記成形体を焼成し焼成体を得る焼成工程と、前記焼成体を黒鉛化し黒鉛成形体を得る黒鉛化工程とからなる製造工程により製造され、前記袋状体および蓋体により形成された外表面を有する。
【００１３】
前記保持容器を用いる製造方法により製造され、前記保持容器は、側壁と、底と、前記側壁の上部外側面を円形状または楕円形状に周回する係止部と、前記係止部の外側表面に前記側壁を周回する溝と、前記側壁の前記係止部より下側の外側面から延びる支持具と、を有するケースと、前記ケースの上端と間隔を有するように前記支持具に着脱され、下面が平面よりなる天板と、を備える。
【００１４】
前記底面部に前記面取り部が接する外周部分に、前記袋状体と前記蓋体との接触部が転写されたパーティングラインを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の黒鉛成形体は、底面部と、側面部とからなる柱状の黒鉛成形体であって、前記側面部と少なくとも１つの前記底面部との間の辺領域には面取り部を有する。このため、黒鉛成形体の底面部の大きさを、寸法を保証するための仮想立体の底面の大きさ以上にすることにより、底面部分においては、目的のサイズを下回ることがない。言い換えると、底面部の大きさより大きい部分は余肉である。また、面取り部は、欠けの発生を防止する効果がある。このため、本発明によれば、欠けが生じにくく、欠けても寸法を保証する仮想立体の内部に欠けが侵入しにくく、さらに寸法を保証する上で影響の少ない変形を生じるように形成される、寸法保証に適した黒鉛成形体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る実施形態の黒鉛成形体の断面図
【図２】従来の黒鉛成形体の断面図
【図３】本発明に係る実施形態の黒鉛成形体を得る保持容器およびＣＩＰ成形装置の断面図
【図４】本発明に係る実施形態の黒鉛成形体を得る保持容器およびケースの分解斜視図
【図５】（Ａ）は本発明に係る実施形態の黒鉛成形体を得るケースの上部を示す斜視図であり、（Ｂ）は係止部の拡大図
【図６】（Ａ）は本発明に係る実施形態の黒鉛成形体の平面図であり、（Ｂ）は側面図
【図７】（Ａ）は本発明に係る実施形態の黒鉛成形体を得るケースの平面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は断面図
【図８】（Ａ）は本発明に係る実施形態の製造工程を示し、保持容器内の粉体に圧力が加わる前の断面図、（Ｂ）は圧力が加わっている状態の保持容器内の成形体の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の説明においては、特に断りがない限り、鉛直下方を「下」、縁直上方を「上」として説明する。
一般に底面部とは、円柱または角柱の両側の底面を示し上下の区別はないが、以下の説明においては特に断りがない限り、底面部とは蓋体が形成する側の底面を示す。
本発明の黒鉛成形体は、等方性であるので、ＣＩＰ成形法を利用して得ることができる。ＣＩＰ成形法を利用した黒鉛成形体は、成形原料を、保持容器に保持された袋状体に充填し、蓋体で密閉したのちＣＩＰ成形し成形体を得る成形工程と、前記成形体を焼成し焼成体を得る焼成工程と、前記焼成体を黒鉛化し黒鉛成形体を得る黒鉛化工程とからなる製造工程により製造することができる。
【００１８】
なお、本明細書において成形工程から黒鉛化工程までの間で表面を加工することなく、成形された形状がそのまま黒鉛材となったものを特に黒鉛成形体とよぶ。
保持容器は、内部に袋状体および蓋体を有しており、これらの中で成形原料が密閉され成形され、成形体が得られる。
以下、本発明に係る実施形態の黒鉛成形体について、従来の黒鉛成形体と比較しながら図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る実施形態の黒鉛成形体の断面図である。図２は、従来の黒鉛成形体の断面図であり、（Ａ）は、特許文献１に記載された従来の製造方法で得られる成形体である。（Ｂ）は特許文献１に記載された発明の製造方法で得られる成形体である。図１、図２ともに円柱の黒鉛成形体であって、寸法を保証するための仮想立体は図中波線で示されている。これに限らず直方体形状（角柱）などであっても良い。
黒鉛成形体は、ブロックの内部に存在するある直方体あるいはある円柱など立体（仮想立体１１９）を仮想し寸法保証されている。保証寸法とはこの仮想立体１１９の寸法である。
【００２０】
本発明の実施形態の黒鉛成形体（図１）は、底面部と、側面部とからなる柱状で等方性の黒鉛成形体であって、前記側面部と少なくとも１つの前記底面部との間の辺領域には面取り部１１６を有する。底面部に近い側面部は、底面部より太くなっているので、底面部に近い側面部の領域には底面部よりくびれた部分は存在しない。このため寸法を保証する仮想立体１１９の底面を黒鉛成形体の底面部より小さくすることで黒鉛成形体の表面が仮想立体１１９に食い込みにくくすることができ、黒鉛成形体から目的の形状の部材を容易に得ることができる。また、底面部と側面部との間には面取りがなされているので欠けにくくなる効果もある。
【００２１】
これに対し、従来の黒鉛成形体（図２（Ａ））では、蓋体として、圧縮性が小さく、高剛性の材料（例えば金属）からなる栓等が用いられるため、蓋体の圧縮収縮量が小さく、底面部に近い側面部の外表面は食い込みやすくなる。このため、底面部が仮想立体の底面より大きくても、底面部から延びる側面部が内部に食い込む大きさによっては、仮想立体１１９に食い込むことが起こりうる。また、この食い込みの大きさはコントロールすることが困難である。また、底面部から延びる側面部が内部に食い込むことによってくびれを生じ、くびれ部分がノッチとなって、仮想立体１１９に及ぶ大きな欠けが生じることがあり、黒鉛成形体の寸法を保証しにくくなる。
また、特許文献１の発明に記載された従来の製造方法による成形体は、成形型の蓋体に相当する部分に液体充填部がある。液体充填部は、成形原料の浮力によって凹みが生じるように変形し、得られる成形体は上向きに凸状の変形を生じる。大きく変形すると底面と側面との辺部分に粉体が行き渡らなくなる。このため、底面の縁では凹みが生じ、寸法を保証する仮想立体１１９の内部に外表面が食い込みやすくなり黒鉛成形体の寸法を保証しにくくなる。なお、この効果は、底面の面積が大きくなるに従って顕著である。
【００２２】
本発明の実施形態の黒鉛成形体、およびこれを得るためのＣＩＰ成形用の保持容器、ケースを以下に説明する。
図３および図４に示すように、保持容器１０は、天板５０とケース３０を有する。
【００２３】
ＣＩＰ成形装置２０の内部に、ＣＩＰ成形装置開口部２１からケース３０および天板５０からなる保持容器１０が収容され成形される。ケース３０は、全体例えば円柱や角柱の筒形状を呈している。なお、以下においては、円筒形状の場合を例示して説明する。
ケース３０は、側壁３１の上端にケース開口部３２が設けられ、下端には底面３３を有する。ケース３０は、例えばパンチングメタルを用いて形成することができ、側壁３１および底面３３には、圧力媒体２６を内外に流通可能な流通孔３４が多数設けられている。なお、流通孔３４の大きさや形状は、特に限定しない。
従って、ケース３０をＣＩＰ成形装置２０の内部空間２３に収容して、圧力媒体２６を注入すると、圧力媒体２６はケース３０の側壁３１および底面３３からケース３０の内部に浸入する。
【００２４】
図５（Ａ）に示すように、ケース３０の側壁３１の上部外側面には、上部外側面を円形状または楕円形状に周回する係止部３５が設けられている。係止部３５は、外側表面に側壁を周回する溝３５２が設けられている。
すなわち、図５（Ａ）に示すように、係止部３５の水平方向の形状は、例えば円形である。また図５（Ｂ）に示すように、係止部３５の垂直方向の断面形状は、溝３５２は、凸部３５１と凹部とが交互に設けられて、凹部が溝となる形状である。凹部は、隣接する凸部３５１の間の凹んだ部分であり、特に形状は限定されない。
係止部３５の溝３５２は１列でも良いが複数列であることが好ましい。係止部３５が複数列の溝３５２を有していると、後述するように成形の圧力で袋状体４０および蓋体６０がケース３０の内部に引っ張られても締結具４２が袋状体４０および蓋体６０の移動とともに隣の溝に移り、密閉状態を保持することができる。
【００２５】
図３および図４に示すように、ケース３０の側壁３１における係止部３５の下側には、外側に突出する支持具３６が設けられている。支持具３６は、例えば、ケース３０に対して対称な位置に一対設けられている。あるいは、ケース３０の外周に沿って均等な距離の位置に、複数個の支持具３６を設けることも可能である。
支持具３６の形状は、特に限定しないが、ここでは、例えばＬ字形状の部材をケース３０の側壁３１から上方に向かって設ける。支持具３６の上端部には、下面が平面よりなる天板５０が取り付けられる。
【００２６】
円筒形状のケースの一例を図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示す。
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示すように、ケース３０は、全体円筒形状を呈しており、図７（Ｂ）中、点で表される多流通孔３４を有する側壁３１と底３３とを有する。
側壁３１は、その上部外側面を周回する係止部３５を有し、袋状体４０を出し入れするのに用いるケース開口部３２を有している。係止部３５には、２つの溝が側壁３１の回りに設けられている。また、側壁３１には、支持具３６が設けられている。支持具３６の上端にはリングを有しており、リングおよび天板５０にピンを挿入することで、ケース３０の上端との間隔を保持しながら天板５０を取り付けることができる。
【００２７】
ケース３０に収容される袋状体４０は、例えばケース３０と相似形である有底の円筒形状とすることができる。また、袋状体４０は、圧力媒体２６を通さず、自由な形状に変形可能な、例えばゴムにより形成することができる。さらに、所定の形状の成形体を得る場合には、所定の形状の袋状体４０を用いることができる。
【００２８】
袋状体４０の粉体収容部の断面は、ケース３０の断面よりも小さく、袋状体４０の長さ（高さ）は、ケース３０の長さよりも長い。袋状体４０は、ケース３０に収容された際に、袋状体４０の上端部を外側へ折返し、さらに下方に折り返して（折返部４１）、ケース３０の係止部３５の外側に被せる。
【００２９】
ケース３０の上端で、外側に折り返され係止部３５に被せられた袋状体４０には、黒鉛の成形原料である粉体１２が充填可能であり、さらに蓋体６０を被せることができる。蓋体６０は、圧力媒体２６を通さず、自由な形状に変形可能な、例えばゴムにより形成することができる。さらに、所定の形状の成形体１１を得る場合には、所定の形状の蓋体６０を用いることができる。
そして、蓋体６０の外側からゴムバンド等の締結具４２で締付ける。この際、締結具４２が、ケース３０の係止部３５の溝３５２に嵌合するようにして、袋状体４０および蓋体６０を確実に保持し密閉する。
【００３０】
ケース３０のケース開口部３２には、天板５０がケース３０の上端と一定の間隔を有するように着脱可能に取り付けられる。天板５０は下面が平板からなり、支持具３６により支持されている。
これにより、天板５０は、袋状体４０の折返部４１および蓋体６０の上からケース開口部３２を平面的に覆う。
ケース３０の上端と天板５０との間の一定の間隔は、袋状体４０と蓋体６０との厚さの和より大きい。このため袋状体４０および蓋体６０には、ケース３０の上端と天板５０とから力が加わらず、固定されないので、後述するように成形の圧力で袋状体４０および蓋体６０がケース３０の内部に引っ張られてもケース内部への移動を妨げない。
【００３１】
次に、保持容器１０を用いて粉体１２を成形して形成される成形体１１の成形方法について説明する。
まず、図４に示すように、袋状体４０はケース３０の内部に収容され、袋状体４０の上端部はケース開口部３２から外側へ折り返して折返部４１が形成されている。
【００３２】
袋状体４０の内部に粉体１２を充填し、蓋体６０を袋状体４０に折返部４１に被せ、締結具４２により折返部４１を係止部３５に固定する。このようにして袋状体４０の内部空間は、密閉される。
次に、天板５０を支持具３６に取り付けることによってケース３０の上端と間隔を有するようにケース開口部３２に取り付ける。袋状体４０の折返部４１および蓋体６０の上からケース開口部３２を平面的に覆う。次に締結具４２により折返部４１を係止部３５に固定する。すなわち、係止部３５と締付具４２とによって袋状体４０と蓋体６０とが固定され、天板５０とケース３０との間では圧迫されていない。
【００３３】
粉体１２の充填された袋状体４０を保持容器１０とともに、ＣＩＰ成形装置２０の内部空間２３に収容する。
次いで、ＣＩＰ成形装置２０に圧力媒体２６に注入することによって加圧する。通常圧力媒体２６としては、水あるいは水に添加物を加えた水系の溶液又は水系の液体が用いられる。
これにより、粉体１２は袋状体４０を介して圧力媒体２６の圧力で一様に加圧され、圧縮成形により成形体１１が形成される（図３および図６（Ｂ）参照）。
【００３４】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、ＣＩＰ成形は全体が均一な圧力で成形され均一な密度が得られることが特徴である。このため充填時に密度の高い部分がＣＩＰ成形では収縮量が小さくなる。本発明の保持容器１０を用いた成形では、重力によって袋状体４０の下部に充填された粉体１２のかさ密度が高くなるので、ＣＩＰ成形後に成形体１１の下部１１４が成形体の中間部１１５と比較してわずかに膨張した形状が得られる。
【００３５】
次に袋状体４０に粉体１２を充填した後に、蓋体６０で覆い、袋状体４０を圧力媒体２６に沈めると、圧力媒体２６からの浮力を受ける。粉体１２のかさ密度が圧力媒体２６の密度より小さいと、浮力によって粉体１２が袋状体４０とともに浮きあがりはじめ、粉体１２が袋状体４０の中でおよび袋状体４０とともに上方に移動する。移動した粉体１２は、天板５０の下面に押し付けられるので、成形体１１は、底面１１２（上面）が平坦面となるとともに、粉体１２が上方に移動するので上部１１３は中間部１１５と比較してわずかに膨張した形状が得られる。
なお、上部１１３とは、側面部１１７の上側の領域、下部１１４とは、側面部１１７の下側の領域、中間部１１５とは、側面部１１７の中間の領域である。
【００３６】
また、袋状体４０は折り返され一部が二重になっている。折返部４１の折り目はその下の部分と比較して強く拘束されているので、成形体１１の上側の底面部１１２は浮力によって粉体１２が移動しても二重の折返し部が粉体の膨張を妨げ、膨張した側面部１１７との間で面取り部１１６を形成する。同時に、袋状体４０と蓋体６０との境界部分は、面取り部１１６を形成するとともに面取り部１１６と底面部１１２との間に袋状体と蓋体の接触部が転写されたパーティングライン１１８を形成する。なお、面取り部１１６の水平方向の幅は浮力を受けた粉体１２の移動による横方向の膨張量に相関する。
なお、袋状体４０が成形圧力の上昇とともに全体的に収縮でき、収縮自体を拘束するものではないので上記説明した上部および下部の膨張の大きさはごくわずかであり、特許文献１に記載されているような極端な中央部と上下端部の大きさの差にはならない。
【００３７】
上記の浮力の効果は、黒鉛材の成形原料を用いているので特に顕著である。黒鉛は、セラミックの中でも軽い元素から構成される材料であるので成形原料も密度が低い。成形原料の空隙率によっては圧力媒体２６よりかさ密度が大幅に小さくなりが浮きやすくなる。一般的に黒鉛の成形原料は、密度が１．０未満であり、水を圧力媒体２６として使用すると、袋状体４０が圧力媒体２６に沈むと成形原料である粉末１２が浮きあがり、成形体１１の上面１１２が膨らみやすくなる。本発明の保持容器１０は浮きあがった粉体１２を押さえる作用があり、変形防止効果がある。
【００３８】
また、袋状体４０は、圧力媒体２６によって加えられる圧力とともに上下方向および水平方向が同時に収縮していくので、上下両端部に対応する粉体１２が均等に収縮し、収縮自体を拘束するものではないので、成形体１１の上下両端部が鋭角の突起を形成しにくくすることができる。
さらに、袋状体４０および蓋体６０は、係止部３５に締付具４２を用いて締め付けられているので、袋状体４０および蓋体６０は、粉体１２の収縮とともに係止部３５の表面で横ずれしながらケース３０の内部に引っ張られ移動する（図８（Ａ）→図８（Ｂ）参照）。このため、圧力が加えられた成形体１１の上端部は、ケース３０の上端部よりも内部に位置するようになるので、上端部が象の足の様な形状を呈した鋭角の突起とならず、欠けにくくすることができる。
【００３９】
図３に示すように、ケース３０には、床面に固定する固定具３７を有している。固定具３７としては特に限定されないが、例えば鎖、ワイヤー等を用いた固定具３７で床面と固定することができる。このような固定具３７を用いることで、特に圧力媒体２６よりも密度の小さな粉体１２を充填し、ＣＩＰ成形装置２０に搬入したときに、保持容器１０が浮力により浮きあがり、転倒することを防止することができる。床面とは、保持容器１０を載置する床面である。床面とはＣＩＰ成形装置２０の床面に限定されず、保持容器１０を搬送台７０に載置する場合には搬送台７０の床面である。
【００４０】
本発明の実施形態の黒鉛成形体１１は、面取り部１１６と、側面部１１７とが連続的につながっていることが好ましい。連続的につながっているとは、側面部１１７と面取り部１１６とを分割する明確な輪郭線を有することなく、連続的な緩やかな曲面でつながっていることを示している。これは、面取り部１１６と側面部１１７とが型である袋状体４０の同一面で形成されることにより得ることができる。本発明の実施形態の黒鉛成形体１１では、袋状体４０の側面が、面取り部１１６と側面部１１７とを作り分けることのない単一の面で構成することにより得ることができる。袋状体４０の単一の面によって形成され、面取り部１１６と、側面部１１７とが連続的につながっていることで、成形時に袋状体４０に皺が生じることなく、寸法を保証する仮想立体１１９に食い込むような凹みを形成しにくくすることができる。
【００４１】
本発明の実施形態の黒鉛成形体１１は底面部１１２と、面取り部１１６のなす角（θ）は１００〜１３５°であることが好ましい。底面部１１２と、面取り部１１６のなす角（θ）は１００°以上であると、保証寸法である仮想立体１１９を加工する際に十分な余裕を有しているので位置決めしやすくすることができる。底面部１１２と、面取り部１１６のなす角（θ）は１３５°以下であると、余肉をあまり必要とせず、材料の取り効率を高くすることができる。
【００４２】
本発明の実施形態の黒鉛成形体１１は底面部１１２における面取り部１１６が接する外周部分に、袋状体４０と蓋体６０との接触部が転写されたパーティングラインを有することが好ましい。パーティングラインを形成する蓋体６０の面取り部周辺での袋状体４０との境界部分は平坦面で構成され、天板５０に押さえられているので、成形原料は圧力が加わって収縮しても平坦面に沿って水平方向に移動するのみであり、成形による変形の発生を防止することができる。
【００４３】
次に、黒鉛材の製造方法について説明する。
上述した保持容器１０の袋状体４０に、粉体１２として黒鉛材の成形原料である粉体１２を充填して、上述した成形方法で成形して成形体１１を得る。
その後、成形体１１を焼成し焼成体を得る焼成工程および黒鉛化工程を実施して、黒鉛材を製造する。得られた黒鉛材は、成形工程から黒鉛化工程までの間で表面を加工することなく、成形された形状がそのまま黒鉛材となった黒鉛成形体である。
【００４４】
本実施形態の黒鉛成形体１１の作用効果について説明する。
本発明の黒鉛成形体は、底面部１１２と、側面部１１７とからなる柱状で等方性の黒鉛成形体であって、側面部１１７と少なくとも１つの底面部１１２との間の辺領域には面取り部１１６を有する。
このため、底面部１１２に近い側面部１１７の領域は、底面部より太くなっているので、この部分で底面部１１２よりくびれた部分は存在しない。このため寸法を保証する仮想立体１１９の底面を黒鉛成形体１１の底面部１１２より小さくすることで黒鉛成形体１１の表面が仮想立体１１９に食い込みにくくすることができ黒鉛成形体１１から目的の形状の部材を容易に得ることができる。また、底面部１１２と側面部１１７との間には面取りがなされているので欠けにくくなる効果もある。
【００４５】
また、本実施形態の黒鉛成形体１１は、面取り部１１６と、側面部１１７とが連続的につながっている。
連続的につながっているとは、側面部１１７と面取り部とを分割する明確な輪郭線を有することなく、連続的な緩やかな曲面でつながっていることを示している。これは、面取り部１１６と側面部１１７とが型である袋状体４０の同一面で形成されることにより得ることができる。本発明の実施形態の黒鉛成形体１１では、袋状体４０の側面が、面取り部１１６と側面部１１７とを作り分けることのない単一の面で構成することにより得ることができる。袋状体４０の単一の面によって形成され、面取り部１１６と、側面部１１７とが連続的につながっていることので、成形時に袋状体４０に皺が生じることなく寸法を保証する仮想立体１１９に食い込むような凹みを形成しにくくすることができる。
【００４６】
また、本実施形態の黒鉛成形体１１は底面部１１２と、面取り部１１６のなす角(θ)は１００〜１３５°である。
底面部１１２と、面取り部１１６のなす角(θ)は１００°以上であると、保証寸法である仮想立体１１９を加工する際に十分な余裕を有しているので位置決めしやすくすることができる。前記底面部１１２と、前記面取り部１１６のなす角(θ)は１３５°以下であると、余肉をあまり必要とせず、材料の取り効率を高くすることができる。
【００４７】
また、本発明の黒鉛成形体は、成形原料を、保持容器１０に保持された袋状体４０に充填し、蓋体６０で密閉したのちＣＩＰ成形し成形体１１を得る成形工程と、成形体１１を焼成し焼成体を得る焼成工程と、焼成体を黒鉛化し黒鉛成形体を得る黒鉛化工程とからなる製造工程により製造され、袋状体４０および蓋体６０により形成された外表面を有する。
成形工程で形成された外表面が加工されることなくそのまま黒鉛成形体となっているので、特別な加工等を施すことなく製造過程での欠けを防止することができる。
【００４８】
また、本発明の黒鉛成形体は、側壁３１と、底３３と、側壁３１の上部外側面を円形状または楕円形状に周回する係止部３５と、係止部３５の外側表面に側壁３１を周回する溝３５１と、側壁３１の係止部３５より下側の外側面から延びる支持具３６と、を有するケース３０と、ケース上端と間隔を有するように支持具３６に着脱され、下面が平面よりなる天板５０と、を備える保持容器１０を用いる製造方法により製造される。
このような保持容器１０を用いた成形工程により、製造されると、成形時に袋状体４０は、圧力媒体２６によって加えられる圧力とともに上下方向および水平方向が同時に収縮していくので、上下両端部に対応する粉体１２が均等に収縮し成形体１１の上下両端部が図２（Ａ）に示されるような鋭角の突起を形成しにくくすることができる。
【００４９】
さらに、袋状体４０および蓋体６０は、係止部３５に締付具４２を用いて締め付けられているので、袋状体４０および蓋体６０は、粉体１２の収縮とともに係止部３５の表面で横ずれしながらケース３０の内部に引っ張られ移動する（図８（Ａ）→図８（Ｂ）参照）。このため、圧力が加えられた成形体１１の上端部は、ケース３０の上端部よりも内部に位置するようになるので、上端部が象の足の様な形状を呈した鋭角の突起とならず、欠けにくくすることができる。
【００５０】
また、本発明の黒鉛成形体は、底面部の面取り部１１６が接する外周部分に、袋状体４０と蓋体６０との接触部が転写されたパーティングラインを有する。パーティングラインを形成する蓋体６０の袋状体４０との境界部分は平坦面で構成され、天板５０に押さえられているので、成形原料は圧力が加わって収縮しても平坦面に沿って水平方向に移動するのみであり、成形による変形の発生を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明は、ＣＩＰ（Cold Isostatic Press；冷間静水圧加圧）成形で成形される黒鉛成形体として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  保持容器
１１  成形体
１１２  底面部（パーティングライン側）
１１６  面取り部
１１７  側面部
１１８  パーティングライン
１１９  仮想立体
１２  粉体
２０  ＣＩＰ成形装置
２１  ＣＩＰ成形装置開口部
２６  圧力媒体
３０  ケース
３１  側壁
３３  底
３２  ケース開口部
３４  流通孔
３５  係止部
３５１  凸部
３５２  溝（凹部）
３６  支持具
３７  固定具
４０  袋状体
５０  天板
６０  蓋体
７０  搬送台
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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