(57)【要約】【課題】静水加圧成形において段付穴を有する円筒状のセラミックス成形体を製造するに際し、クラックの発生がないセラミックス成形体の製造方法を提供する。【解決手段】筒状ゴム型の一端に下蓋が装着された底付円筒型を準備する工程と、前記円筒底付型にセラミックス粉末を充填する工程と、前記セラミックス粉末が充填された前記底付円筒型に、段差部を有する円柱状コアの一端部に円形の上蓋が装着された段付コアを挿入し、前記セラミックス粉末を前記底付円筒型と前記段付コアからなる成形型に密閉する工程と、前記成形型に静水圧をかけることで前記セラミックス粉末を成形し、セラミックス成形体を形成する工程と、前記セラミックス成形体を前記成形型から取り外す工程と、を有するセラミックス成形体の製造方法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状ゴム型の一端に下蓋が装着された底付円筒型を準備する工程と、  前記円筒底付型にセラミックス粉末を充填する工程と、
前記セラミックス粉末が充填された前記底付円筒型に、段差部を有する円柱状コアの一端部に円形の上蓋が装着された段付コアを挿入し、前記セラミックス粉末を前記底付円筒型と前記段付コアからなる成形型に密閉する工程と、
前記成形型に静水圧をかけることで前記セラミックス粉末を成形し、セラミックス成形体を形成する工程と、
前記セラミックス成形体を前記成形型から取り外す工程と、を有することを特徴とするセラミックス成形体の製造方法。
【請求項２】
前記底付円筒型を振動させながら前記底付円筒型に前記セラミックス粉末を充填することを特徴とする請求項１に記載のセラミックス成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス粉末を静水加圧成形して、セラミックス成形体を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、セラミックス粉末成形の１つとして静水加圧成形が行われている。静水加圧成形では成形型としてゴム型を使用する。ゴム型にセラミックス粉末を詰めて密閉し、セラミックス粉末が密閉されたゴム型に水などの圧力媒体中で静水圧を加え成形することで、高密度な成形体が得られる。例えば成形型として、円筒状ゴム型の中央にコアピンを配置すれば、円筒形状の成形体が得られる。また、コアピンに段差部を有する段付コアピンを採用することで円筒形状の成形体の内径に段差のついた段付穴形状や、コアピンを円筒状ゴム型に対し任意の長さに設定することで、円柱状成形体に穴が任意の位置まで開いた中空穴形状等の複雑形状の成形体の製造も可能である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図３は従来のセラミックス成形体の製造方法により、段付穴を有する円筒形状の成形体を製造する方法を説明するための図である。従来の製造方法による段付穴を有したセラミックス成形体の製造方法では、まず円筒状ゴム型１０１の中央に段付コアピン１０２を有する下蓋１０３を装着した底付円筒型１００を用意する（図３（ａ））。段付コアピン１０２は細軸１０２ａと太軸１０２ｂで形成され、細軸１０２ａと太軸１０２ｂの境界部が段差部１０２ｃになっている。次に底付円筒型１００にセラミックス粉末１１０を充填する（図３（ｂ））。底付円筒型１００にセラミックス粉末１１０を充填したら、上蓋１０４を底付円筒型１００に装着することでセラミックス粉末１１０を、底付円筒型１００と上蓋１０４からなる成形型１０５内に密閉し、この成形型１０５に静水圧を加えてセラミックス粉末１１０の成形を行う（図３（ｃ））。以上により段付穴を有するセラミックス成形体が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３８０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図４は従来の段付穴成形の課題を説明する図である。従来の方法では底付円筒型１００に段付コアピン１０２がある状態で、そこにセラミックス粉末１１０を充填する。段付コアピン１０２の細軸１０２ａ側はセラミックス粉末１１０を充填する空間が大きく、太軸１０２ｂ側はセラミックス粉末１１０を充填する空間が小さくなっている。そのため底付円筒型１００に充填されるセラミックス粉末１１０は段付コアピン１０２の太軸１０２ｂ側に入り難く、セラミックス粉末１１０の充填密度は段差部１０２ｃを境界として細軸１０２ａ側は高く、太軸１０２ｂ側は低くなる（図４（ａ））。この状態でセラミックス粉末１１０を静水加圧成形をすると、成形体１１１の細穴１１１ａと太穴１１１ｂの段差部１１１ｃにクラック１１２が発生する（図４（ｂ））。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑み、静水加圧成形において段付穴を有する円筒状のセラミックス成形体を製造するに際し、クラックの発生がないセラミックス成形体の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
円筒状ゴム型の一端に下蓋が装着された底付円筒型を準備する工程と、  前記円筒底付型にセラミックス粉末を充填する工程と、前記セラミックス粉末が充填された前記底付円筒型に、段差部を有する円柱状コアの一端部に円形の上蓋が装着された段付コアを挿入し、前記セラミックス粉末を前記底付円筒型と前記段付コアからなる成形型に密閉する工程と、前記成形型に静水圧をかけることで前記セラミックス粉末を成形し、セラミックス成形体を形成する工程と、前記セラミックス成形体を前記成形型から取り外す工程と、を有することを特徴とするセラミックス成形体の製造方法とする。
【０００８】
さらに、前記底付円筒型を振動させながら前記底付円筒型に前記セラミックス粉末を充填するセラミックス成形体の製造方法とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のセラミックス成形体の製造方法によれば、段付穴を有する円筒形状のセラミックス成形体においてセラミックス粉末の充填密度差に起因するクラックが発生することなく、セラミックス成形体を製造することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のセラミックス成形体の製造方法を説明するための図。
【図２】セラミックス成形体を示す図。
【図３】従来のセラミックス成形体の製造方法により、段付穴を有する円筒形状の成形体を製造する方法を説明するための図。
【図４】従来の段付穴成形の課題を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図２はセラミックス成形体を示す図である。セラミックス成形体２１１は、セラミックスからなる円筒状の成形体に細穴２１２ａと太穴２１２ｂと段差部２１２ｃから構成された段付穴２１２を有する。セラミックス成形体２１１は段付穴２１２が成形体を貫通していない中空構造となっている。以下、セラミックス成形体２１１の製造方法を例とし、本発明のセラミックス成形体の製造方法を説明する。
【００１２】
図１は本発明のセラミックス成形体の製造方法を説明するための図である。本発明のセラミックス成形体の製造方法では、円筒状ゴム型２０１に下蓋２０３を装着した底付円筒型２００を用意する（図１（ａ））。次に底付円筒型２００にセラミックス粉末２１０を充填する（図４（ｂ））。セラミックス粉末２１０の充填時には底付円筒型２００に振動を与え、充填性を良くしている。
【００１３】
次に、段付コアピン２０２を有する上蓋２０４を底付円筒型２００に装着し、底付円筒型２００と上蓋２０４とからなる成形型２０５内にセラミックス粉末２１０を密閉する。ここで、段付コアピン２０２は、細軸２０２ａと太軸２０７２で形成され、細軸２０２ａと太軸２０２ｂの境界部が段差部２０２ｃとなっている。
【００１４】
セラミックス粉末２１０を成形型２０５に密閉した後、成形型２０５をラミネート袋（不図示）入れ真空パックし、真空パックした状態で成形型２０５に静水圧を加え、セラミックス粉末２１を成形する（図１（ｃ））。この工程の後、成形型２０５より成形されたセラミックス粉末２１０（セラミックス成形体２１１）を取り外すことで段付穴を有するセラミックス成形体を得ることができる。得られたセラミックス成形体はその後、焼成、内外径の加工を適宜行うことで最終製品として利用される。
【００１５】
本発明のセラミックス成形体の製造方法では、段付コアピン２０２を有していない底付円筒型２００にセラミックス粉末２１０を充填する。底付円筒型２００に段付きコアピン２０２がない状態でセラミックス粉末２１０を充填することで、セラミックス粉末２１０は充填密度差がほとんどない均一な状態で底付円筒型２００に充填することが可能である。その後、均一に充填されたセラミックス粉末２１０に対し、段付コアピン２０２が挿入される。段付コアピン２０２の太軸２０２ｂ側（セラミックス粉末２１０を充填する空間が小さい部分）において、既にセラミックス粉末２１０が存在する状態で段付コアピン２０２が挿入されるため、段付コアピンを有する底付円筒型にセラミックス粉末を充填する従来の方法と比較し、セラミックス粉末は成形型内に均一に充填された状態とすることができる。このため段付穴の段差部においてクラックの発生がないセラミックス成形体の製造が可能となる。
【００１６】
以上、本発明のセラミックス成形体の製造方法を、中空構造の段付穴を有するセラミックス成形体の製造方法を実施例とし説明してきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、例えば段付穴がセラミックス成形体を貫通している場合にも適用できる。また、段付穴の段差の数が複数の場合においても適用することが出来る。
【符号の説明】
【００１７】
１００    底付円筒型
１０１    ゴム型
１０２    段付コアピン
１０２ａ  細軸
１０２ｂ  太軸
１０２ｃ  段差部
１０３    下蓋
１０４    上蓋
１０５    成形型
１１０    セラミックス粉末
１１１    成形体
１１１ａ  細穴
１１１ｂ  太穴
１１１ｃ  段差部
１１２    クラック
２００    底付円筒型
２０１    ゴム型
２０２    段付コアピン
２０２ａ  細軸
２０２ｂ  太軸
２０２ｃ  段差部
２０３    下蓋
２０４    上蓋
２０５    成形型
２１０    セラミックス粉末
２１１    セラミックス成形体
２１２    段付穴
２１２ａ  細穴
２１２ｂ  太穴
２１２ｃ  段差部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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