(57)【要約】【課題】金型内で製品形状に流動した鉄粉の疎密差を低減できる鉄粉成形方法を提供する。【解決手段】金型１２０で鉄粉Ｆを成形する鉄粉成形工程Ｓ１００であって、鉄粉Ｆを絶縁体容器１１０に入れて撹拌し、鉄粉Ｆを帯電させ、金型１２０のキャビティＣの表面を、鉄粉Ｆとは反対側の電位に帯電した感光体１３０で覆い、感光体１３０で覆われたキャビティＣの表面の所定箇所を遮蔽部材１４０で遮蔽して光照射装置１５０によって感光させることにより、感光体１３０における遮蔽されていない箇所の帯電状態を解消し、帯電した鉄粉Ｆを、キャビティＣの表面が感光された金型１２０に充填し、複数の型１２０Ａ・１２０Ｂ・・１２０Ｅ及び１２５Ａ・１２５Ｂ・・１２５Ｅをそれぞれ可動させて充填された鉄粉Ｆを製品形状になるように流動させ、金型１２０を加圧して製品形状になるように流動された鉄粉Ｆを圧縮する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の型によってキャビティを形成する金型で鉄粉を成形する鉄粉成形方法であって、
鉄粉を絶縁体の容器に入れて撹拌し、該鉄粉を帯電させ、
前記金型のキャビティの表面を、前記鉄粉とは反対側の電位に帯電した感光体で覆い、
前記感光体で覆われたキャビティの表面の所定箇所を遮蔽して感光させることにより、前記感光体における遮蔽されていない箇所の帯電状態を解消し、
前記帯電した鉄粉を、キャビティの表面が感光された金型に充填し、
前記複数の型をそれぞれ可動させて前記充填された鉄粉を製品形状になるように流動させ、
前記金型を加圧して前記製品形状になるように流動された鉄粉を圧縮する、
鉄粉成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の型によってキャビティを形成する金型で鉄粉を成形する鉄粉成形方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄粉を用いた粉末冶金では、鉄粉を成形金型にて押し固めて鉄粉成形体を成形し、鉄粉成形体を熱処理することにより製品が製造される（例えば、特許文献１）。また、複雑な形状の製品を製造する粉末冶金では、鉄粉を複数の型によってキャビティを形成する金型に充填し、金型のキャビティ内に充填された鉄粉を、複数の型をそれぞれ動かすことにより製品形状になるように流動させ、金型を加圧して充填された鉄粉を圧縮することにより製品が製造される。
【０００３】
複数の型をそれぞれ動かして充填された鉄粉を製品形状になるように流動させる際に、金型の隅角部又は先端部に鉄粉が均一に充填されていない場合には、熱処理をする際に製品に割れが発生する場合がある。つまり、粉末冶金では、金型内で製品形状に流動した鉄粉を圧縮する前に、金型内での鉄粉の疎密差がなく均一であることが製品品質の観点から重要な課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９１２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、金型内で製品形状に流動した鉄粉のキャビティ内の位置による疎密差を低減できる鉄粉成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、複数の型によってキャビティを形成する金型で鉄粉を成形する鉄粉成形方法であって、鉄粉を絶縁体の容器に入れて撹拌し、該鉄粉を帯電させ、前記金型のキャビティの表面を、前記鉄粉とは反対側の電位に帯電した感光体で覆い、前記感光体で覆われたキャビティの表面の所定箇所を遮蔽して感光させることにより、前記感光体における遮蔽されていない箇所の帯電状態を解消し、前記帯電した鉄粉を、キャビティの表面が感光された金型に充填し、前記複数の型をそれぞれ可動させて前記充填された鉄粉を製品形状になるように流動させ、前記金型を加圧して前記製品形状になるように流動された鉄粉を圧縮するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の鉄粉成形方法によれば、金型内で製品形状に流動した鉄粉のキャビティ内の位置による疎密差を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】鉄粉成形工程の流れを示す模式図。
【図２】同じく鉄粉成形工程の流れを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を用いて、鉄粉成形工程Ｓ１００の流れについて説明する。
なお、図１では、鉄粉成形工程Ｓ１００の流れを模式的に表している。
【００１１】
鉄粉成形工程Ｓ１００は、本発明の鉄粉成形方法に係る実施形態である。鉄粉成形工程Ｓ１００は、複数の型１２０Ａ・１２０Ｂ・・１２０Ｅ及び１２５Ａ・１２５Ｂ・・１２５ＥによってキャビティＣを形成する金型１２０で鉄粉Ｆを成形するものである。
【００１２】
ステップＳ１１０において、作業者は、鉄粉Ｆを帯電させる。本実施形態では、鉄粉Ｆを絶縁体容器１１０に充填して攪拌棒１１１により撹拌することによってプラス側の電位に帯電させる。また、本実施形態では、絶縁体容器１１０は、ポリエチレン製とされている。
【００１３】
なお、本実施形態では、攪拌棒１１１によって撹拌する構成としたが、これに限定されない。例えば、鉄粉Ｆを充填した絶縁体容器１１０を揺動することにより、鉄粉Ｆを帯電させる構成（摩擦帯電）であっても良い。また、例えば、接触帯電、剥離帯電又はイオン照射により鉄粉Ｆを帯電させる構成であっても良い。
【００１４】
ステップＳ１２０において、作業者は、金型１２０のキャビティＣの表面を感光体１３０で覆うものとする。本実施形態では、感光体１３０は、安価な銀塩をキャビティＣの表面に塗布することによって構成されている。感光体１３０は、マイナス側の電位に帯電している。
【００１５】
なお、本実施形態では、キャビティＣの表面に塗布した銀塩を感光体１３０とする構成としたが、これに限定されない。例えば、シート（ポリエチレン、エポキシ樹脂等）又はフィルム状（塩化ビニル、フェノール樹脂等）の絶縁体に銀塩を塗布した感光体をキャビティＣの表面に被装しても良い。
【００１６】
ステップＳ１３０において、作業者は、感光体１３０で覆われたキャビティＣの表面の所定箇所（金型１２０に鉄粉Ｆを引き付けたい箇所）を除く箇所を感光させる。具体的には、感光体１３０で覆われたキャビティＣの表面の所定箇所（金型１２０に鉄粉Ｆを引き付けたい箇所）を遮蔽部材１４０によって遮蔽し、光照射装置１５０によって感光体１３０を感光させる。キャビティＣの表面において、遮蔽部材１４０によって遮蔽する箇所は、例えば隅角部又は先端部である。
【００１７】
このとき、感光体１３０において、感光した箇所は電位が消失し、感光していない箇所はマイナス側の電位に帯電した状態を保持する。
【００１８】
ステップＳ１４０において、作業者は、帯電した鉄粉Ｆを金型１２０に充填する。金型１２０は、複数の型１２０Ａ・１２０Ｂ・・１２０Ｅ及び１２５Ａ・１２５Ｂ・・１２５ＥによってキャビティＣを形成するプレス用の金型１２０である。
【００１９】
ステップＳ１５０において、作業者は、複数の型１２０Ａ・１２０Ｂ・・１２０Ｅ及び１２５Ａ・１２５Ｂ・・１２５Ｅをそれぞれ可動させて、金型１２０（キャビティＣ）に充填された鉄粉Ｆが製品形状になるように流動させる。このとき、キャビティＣ表面に塗布した感光体１３０は、キャビティＣが製品形状に変形することに伴って、製品形状に沿った形状に変形する。
【００２０】
ステップＳ１６０において、作業者は、金型１２０を加圧して充填された鉄粉Ｆを圧縮し、鉄粉Ｆの製品形状の成形体を成形する（図示略）。
【００２１】
鉄粉成形工程Ｓ１００の作用について説明する。
【００２２】
ステップＳ１１０では、絶縁体容器１１０に充填された鉄粉Ｆが攪拌棒１１１によって撹拌される。このとき、鉄粉Ｆには鉄以外の絶縁性成分が含有されているため、鉄粉Ｆを絶縁体容器１１０内で攪拌することによって鉄粉Ｆがプラス側の電位に帯電する。
【００２３】
ステップＳ１２０では、金型１２０のキャビティＣの表面が感光体１３０で覆われる。
【００２４】
ステップＳ１３０では、感光体１３０で覆われたキャビティＣの表面の所定箇所（金型１２０に鉄粉Ｆを引き付けたい箇所）が遮蔽部材１４０によって遮蔽され、光照射装置１５０によって感光体１３０が感光される。ここで、感光体１３０は、帯電している状態で受光すると、電位がなくなる性質を有している。そこで、感光体１３０の所定箇所のみ（遮蔽部材１４０によって遮蔽された箇所）がマイナス側の電位に帯電された状態を保持し、所定箇所以外の電位がなくなる（所定箇所以外の帯電状態が解消される）状態となる。
【００２５】
ステップＳ１４０では、帯電した鉄粉Ｆが金型１２０に充填される。
【００２６】
ステップＳ１５０では、複数の型１２０Ａ・１２０Ｂ・・１２０Ｅが、キャビティＣが製品形状になるように、それぞれ可動する。このとき、キャビティＣの表面に塗布されていた感光体１３０が、キャビティＣが製品形状に変形することに伴って製品形状に沿った形状に変形する。また、金型１２０（キャビティＣ）に充填された鉄粉Ｆは、キャビティＣが製品形状に変形することに伴って、製品形状になるように流動する。
【００２７】
このとき、プラス側の電位に帯電した鉄粉Ｆが、鉄粉Ｆとは反対側の電位であるマイナス側の電位に帯電した感光体１３０に接触すると引き付けられる性質があることから、製品形状になるように流動する鉄粉Ｆは、キャビティＣの表面を覆う感光体１３０の電位が残っている箇所（帯電されたままの箇所）に引き付けられる。そのため、帯電された状態にあるキャビティＣの表面の隅角部又は先端部に鉄粉Ｆが流動し易くなり、製品形状になるように流動する鉄粉ＦのキャビティＣ内の位置による疎密差が減少する。
【００２８】
鉄粉成形工程Ｓ１００の効果について説明する。
鉄粉成形工程Ｓ１００によれば、金型１２０のキャビティＣ内で製品形状となるように流動した鉄粉ＦのキャビティＣ内の位置による疎密差を低減できる。
【００２９】
１１０    絶縁体容器
１１１    棒
１２０    金型
１３０    感光体
１４０    遮蔽部材
１５０    光照射装置
Ｆ        鉄粉
【図１】
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【図２】
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