(57)【要約】  本発明は、コア（１２）のまわりに金属粉末の混合物を成形する装置であって、キャビティ（２４）を画定する型（１８）を含むとともに、キャビティ（２４）の寸法をコア（１２）の寸法に一致させるように、コア（１２）と係合する弾性的に変形可能な部分（３０）を含む装置において、弾性的に変形可能な部分（３０）が、弾性的に変形可能な金属ブレード（３４）を含み、この金属ブレード（３４）の表面とコア（１２）が直接的に係合することを特徴とする装置と関係する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部水平面および下部水平面を含むコア（１２）のまわりに、金属粉末および／または無機粉末からなる配合物を射出することによって、オーバーモールディングするための構成であって、
前記コア（１２）の上面（１２ａ）がキャビティ（２４）の対向する上面（２４ｓ）に対して押圧され、かつ前記コア（１２）の下面（１２ｂ）が前記キャビティ（２４）の対向する下面（２４ｉ）に対して押圧されるように、前記コア（１２）がその中に受け入れられる前記キャビティ（２４）を画定する、型（１８）を含むとともに、
前記コア（１２）の前記上面および下面（１２ａ，  １２ｂ）の少なくとも一方がその上に押圧される、弾性的に変形可能な部分（３０）を含む構成において、
前記弾性的に変形可能な部分（３０）が、その少なくとも１つの面上に前記コア（１２）が直接的に押圧される、弾性的に変形可能な金属ブレード（３４）を含むことを特徴とする構成。
【請求項２】
前記弾性的に変形可能な部分（３０）は、前記金属ブレード（３４）と前記型（１８）の剛性部分との間で圧縮される、プラスチック板（３６）を含むことを特徴とする請求項１に記載の構成。
【請求項３】
前記型（１８）は、前記キャビティ（２４）に向かって開く中空凹部（３２）を含み、前記中空凹部（３２）は、前記弾性的に変形可能な部分（３０）を、前記金属ブレード（３４）が、前記中空凹部（３２）の底部からある距離に位置するように受け入れることを特徴とする請求項１または２に記載の構成。
【請求項４】
前記プラスチック板（３６）が、前記金属ブレード（３４）と前記中空凹部（３２）の底部との間に配置されることを特徴とする請求項３に記載の構成。
【請求項５】
前記金属ブレード（３４）が、前記中空凹部（３２）の開口部に配置されることを特徴とする請求項４に記載の構成。
【請求項６】
前記金属ブレード（３４）がバネ鋼で作られていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の構成。
【請求項７】
前記プラスチック板（３６）が、前記金属ブレード（３４）と前記中空凹部（３２）の底部との間で圧縮されることを特徴とする、請求項２に従属する請求項１〜６のいずれか一項に記載の構成。
【請求項８】
前記プラスチック板（３６）が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で作られていることを特徴とする、請求項２に従属する請求項１〜７のいずれか一項に記載の構成。
【請求項９】
前記プラスチック板（３６）が、１５％グラファイト充填ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で作られていることを特徴とする請求項８に記載の構成。
【請求項１０】
前記弾性的に変形可能な部分（３０）は、前記中空凹部（３２）に非永久的な方法で設置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コアと、セラミックコアを部分的に覆う、金属粉末またはセラミック粉末からなる、ポリマー材料で作られた外部ボディとを含む、２つの部分からなる部品を形成する構成を提案する。
【０００２】
本発明は、脆弱なコアに損傷を与えることなく、射出応力に耐えることを可能にする型を提案する。
【背景技術】
【０００３】
粉末射出成形（ＰＩＭ：  powder injection moulding）は、複雑な形状のセラミックまたは金属の構成要素を、プラスチック成形の分野で使用される設備を使用して製造することを可能にする。
【０００４】
このような粉末射出成形法には、ポリマー結合剤を形成する有機物と、セラミックまたは金属の無機粉末との配合物からなる、「供給原料（feedstock）」と呼ばれる配合物を製造することを伴う、第１のステップを含む。供給原料における無機粉末の比率は、体積で４０％〜７０％の間である。
【０００５】
粉末射出成形法の第２のステップは、従来型プラスチック処理設備を使用して、供給原料を射出することによって部品または部品群を製造することにある。
【０００６】
この後で、第３のステップでは、有機結合剤が除去されて、次いで、得られた部品が焼結される。
【０００７】
そのような成形法を使用して、２つの別個の材料で作られる部品の製造は、第１の材料製、例えばセラミック製の第１の部分またはコアを製造すること、次いで、粉末を含む供給原料の射出成形によってこの部品の外部ボディを形成することにある。
【０００８】
構成要素の設計に応じて、コアの面が供給原料で覆われないようにすることが必要な場合がある。
【０００９】
このために、外部ボディによって覆われないままにすべき面のそれぞれが、型の一部分と直接接触するように、型を製造するのが通例である。
【００１０】
すなわち、型と、コアの覆われていないそれぞれの面との間に供給原料が浸透するのを防止するために、コアのそれぞれの面と型の間の十分な接触を維持するために、コアと型の間にある圧力が加えられる。
【００１１】
セラミックコアは、ある寸法公差で生産される。このことは、コアにかかる圧力によってコアが破断する可能性があるので、型を閉じるときに、コアを破断させないように注意をしなくてはならないことを意味する。
【００１２】
文献仏国特許第２．４８５．９８７号は、エラストマー材料で作られた型を記載している。
【００１３】
そのような型は、コアを破断させるリスクなしに、コアの寸法的な変動に対して、許容差を設けることを可能にする。
【００１４】
しかし、供給原料が射出されるときに使用される、大きな圧力のために、エラストマー材料は変形し、次いで、型の壁とセラミックコアが接触しなくなり、それによって供給原料の一部分がコアと型の間に浸透し、次いで、覆われない状態で残るべき面を覆うか、または再びバリを形成することがある。
【００１５】
供給原料に含まれる粉末は、また、特に摩耗作用があり、これは、型の壁に損傷を与え、したがって、得られる構成要素の中に欠陥を発生させることがある。
【００１６】
文献仏国特許第２．７０７．２０５号は、コアを覆っている一部分だけが合成材料で作られた型を記載している。
【００１７】
そのような解決策も、キャビティの寸法をコアの寸法変動に適合させることによって破断を防止することが可能であるが、合成材料を使用すると、この部品は、射出圧力および摩耗作用に対して敏感になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】仏国特許第２．４８５．９８７号
【特許文献２】仏国特許第２．７０７．２０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の一目的は、コアの寸法変動に対して許容差を設けることを可能にする、コアのまわりに供給原料射出成形するための構成であって、射出圧力、および供給原料を構成する粉末の摩耗作用に耐えることも可能な、構成を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上部水平面および下部水平面を含むコアのまわりに、金属粉末および／または無機粉末からなる配合物を射出することによって、オーバーモールディング（ｏｖｅｒｍｏｕｌｄｉｎｇ）するための構成であって、コアの上面がキャビティの対向する上面に対して押圧され、かつコアの下面がキャビティの対向する下面に対して押圧されるように、コアがその中に受け入れられるキャビティを画定する、型を含むとともに、
コアの上面および下面の少なくとも一方がその上に押圧される、弾性的に変形可能な部分を含む構成において、
弾性的に変形可能な部分が、その少なくとも１つの面上にコアが直接的に押圧される、弾性的に変形可能な金属ブレードを含むことを特徴とする、構成に関する。
【００２１】
金属プレートから弾性的に変形可能な部分を製造することによって、この変形可能な部分が、キャビティの寸法をセラミックコアの寸法に適合させながら、供給原料の射出の結果として生ずる摩耗および圧力に耐えることが可能になる。
【００２２】
弾性的に変形可能な部分は、好ましくは、金属ブレードと型の剛性部分との間で圧縮される、プラスチック板を含む。
【００２３】
型は、好ましくはキャビティに向かって開口する中空凹部を含み、この中空凹部は、金属ブレードが中空凹部の底部からある距離に位置するように、弾性的に変形可能な部分を受け入れる。
【００２４】
プラスチック板は、好ましくは金属ブレードと中空凹部の底部との間に配置される。
【００２５】
金属ブレードは、好ましくは中空凹部の開口部に配置される。
【００２６】
金属ブレードは、好ましくはバネ鋼で作られている。
【００２７】
プラスチック板は、好ましくは金属ブレードと中空凹部の底部との間で圧縮される
【００２８】
プラスチック板は、好ましくはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で作られる。
【００２９】
プラスチック板は、好ましくは１５％グラファイト充填ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で作られる。
【００３０】
弾性的に変形可能な部分は、好ましくは中空凹部内に非永久的な方法で設置される。
【００３１】
本発明のその他の特徴および長所は、その理解のために、添付の図面を参照する、以下に続く詳細な説明を読めば、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による構成によって製造される部品の概略斜視図である。
【図２】本発明による構成の分解図解の概略斜視図である。
【図３】図１に表わされた構成の軸断面として見た、分解図である。
【図４】型のキャビティとセラミックコアの間の寸法差を示す、図３と類似の断面を示す図である。
【図５】型が閉止され、型の変形可能部が変形している、図３および４と類似の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下の説明において、同一、類似または同等の要素は、同一の参照符号が付されている。
【００３４】
図１は、セラミック中心コア１２と外部金属ボディ１４とを含む、２つの部分として製造される部品１０の図を示す。
【００３５】
外側ボディ１４は、無機材料の粉末、すなわち例えば、金属粉末またはセラミック粉末を、有機結合剤と組み合わせた配合物から作られる。以下では、この配合物を表わすのに、一般的な名称である、「供給原料」を使用する。
【００３６】
例えば、供給原料は、直径が４５μｍ未満の球形ボールからなる金属粉末から作られており、結合剤は、ポリエチレンまたはパラフィンとステアリン酸で構成された配合物である。
【００３７】
外側ボディ１４は、供給原料を中心コア１２のまわりにオーバーモールディングすることによって作られ、次いで、供給原料の結合剤が除去されて、次いで部品１０が焼結される。
【００３８】
この場合に、コア１２は、概して、主垂直軸Ａを有する円筒形である。これは、従来方式で、または粉末射出成形法を使用して製造される。特にその軸方向長さと関係する、寸法変動が結果的に認められる。
【００３９】
外側ボディ１４は、コア１２の水平上端面１２ａと水平下端面１２ｂとが供給原料によって覆われないように、供給原料をコア１２のまわりにオーバーモールディングすることによって作られる。
【００４０】
図２および以下は、コア１２のまわりに供給原料をオーバーモールディングすることによって、部品１０の外側ボディ１４を製造するための構成の図を示す。
【００４１】
この構成は、従来式射出プレスの金属骨組（metal carcass）に、設置することを意図するものである。
【００４２】
この構成は、主として型１８を含み、この型もまた、固定下方第１部分２０と移動上方部分２２とからなる、型部分またはフレームで構成されてもよい。
【００４３】
固定部分２０および移動部分２２は、その中にコア１２が配置されたキャビティ２４を画定し、このキャビティ２４の中に、供給原料が射出して、部品１０の外側ボディ１４を形成するように意図されている。
【００４４】
型１８の固定部分２０および移動部分２２は、また、それらを相互に位置決めする留め金２６、および、射出圧力に抵抗するために型１８の両方の部分２０、２２を互いに締め付けて力をかける、この場合にはネジシステムからなる手段２８も含む。
【００４５】
型１８の両方の部分２０、２２の変形は、供給原料が射出されるときに、できる限り小さくなくてはならないので、型の両方の部分２０、２２の寸法は、製造しようとするキャビティ２４および部品１０の寸法に対して、比較的大きい。
【００４６】
図３に概略的に表わされているように、コア１２は、型１８が閉止される前に、キャビティ２４内に挿入される。
【００４７】
コア１２がキャビティ２４内の所定位置にあるときには、コア１２の上面１２ａは、キャビティ２４の上面２４ｓに対して押圧され、コア１２の下面１２ｂは、キャビティ２４の下面２４ｉに対して押圧される。
【００４８】
コア１２に対する寸法公差のために、コアの軸方向長さを、公称寸法よりも大きく、または小さくすることができる。
【００４９】
型１８が閉止されているときに、キャビティ２４の上面２４ｓおよび下面２４ｉの間の距離は、コア１２の軸方向長さがどうであれ、コア１２の上面１２ａおよび下面１２ｂが、常に、キャビティ２４の上面２４ｓおよび下面２４ｉに対して常に押圧されているように、定義される。
【００５０】
このことは、キャビティ２４の上面２４ｓと下面２４ｉの間のこの距離が、コア１２の軸方向長さよりも常に小さいか、等しいことを意味する。これは、供給原料が、コア１２の上面１２ａおよび下面１２ｂを覆うことができないことを保証できることを意味する。
【００５１】
図４において見ることができるように、この距離は、コア１２の実際の長さよりも小さいので、型１８が閉止されるとき、コア１２の上面１２ａと下面１２ｂは、型１８の下方部分２０と上方部分２２が互いに押圧される前に、それぞれキャビティ２４の上面２４ｓと下面２４ｉに対して押圧される。
【００５２】
コア１２はセラミックで作られており、型の部分２０、２２の締付け力がコア１２にかけられると、破断する可能性がある。
【００５３】
コア１２の破断を防止するために、型１８は、弾性的に変形可能な部分３０を含み、この部分は、型１８が閉止されるときに変形することができ、コア１２の長さと、キャビティ２４の上面２４ｓと下面２４ｉの間の距離との差を補償する。
【００５４】
この場合に、変形可能な部分３０は、変形可能な部分３０の上面がキャビティ２４の下面２４ｉを少なくとも部分的に画定するように、型１８の固定部分２０内に形成された中空凹部３２内に配置されている。
【００５５】
この場合に、変形可能な部分３０の上面は、型１８の固定部分２０の上面２０ｓと同一平面である。
【００５６】
中空凹部３２の形状は、変形可能な部分３０の形状に対して相補的である。
【００５７】
図５で見ることができるように、型１８が閉止されると、コア１２が弾性的に変形する変形可能な部分３０に対して押圧され、それによって、コア１２は限定された押圧力を受ける。
【００５８】
外側ボディ１４を形成するオーバーモールディング動作中に、すなわち供給原料が射出されるときに、変形可能な部分３０の弾性変形の結果として生じる、型の上方部分２２と変形可能な部分３０との間のコア１２の軸方向圧縮力が十分に大きく、供給原料が、それぞれ、コア１２の上面１２ａおよび下面１２ｂと、キャビティ２４の対向する面２４ｓ、２４ｉとの間、および型１８の上方部分２２の下面２２ｉと変形可能な部分３０の上面の間に浸透するのを防止する。
【００５９】
変形可能な部分３０は、弾性的に変形可能な金属ブレード３４を含み、この金属ブレード３４の上面は、キャビティ２４の下面２４ｉを少なくとも部分的に形成する。
【００６０】
金属ブレード３４の上面は、好ましくは、キャビティ２４の下面２４ｉを完全に形成する。
【００６１】
コア１２の下部は、ブレード３４の水平の上面に対して直接に押圧され、それが、型１８が閉止されるときに、ブレードの下方弾性変形を発生させて、コア１２の頂部と、キャビティ２４に対向する面２４ｓ、２４ｉの間の距離との値の差を補償する。
【００６２】
この弾性変形に対する対照物として、ブレード３４は、その変形に等しい弾性力をコア１２上に生成する。
【００６３】
ブレード３４は、名称Ｘ１０によって知られている種類のバネ鋼で作られている。そのような金属の硬度は、特に、金属粉末からなる配合物を射出するこの場合に、有利である。実際に、供給原料を形成する粉末は、特に、摩耗作用があり、ブレード３４を構成する、そのような金属は、供給原料が射出されるときにブレード３４が損傷を受けないように、摩耗作用に対して十分に抵抗性がある。
【００６４】
したがって、ブレード３４を構成するこの金属は、射出圧力から生じる変形を制限することを可能にする。
【００６５】
変形可能な部分はまた、プラスチックで作られた板３６を含み、この板は、金属ブレード３４と、変形可能な部分３０を受け入れる中空凹部３２の底部との間で圧縮される。
【００６６】
プラスチック板３６は、ブレード３４の変形の緩衝装置として機能し、型１８が閉止されるときに、圧縮により弾性的に変形して、金属板３４にかかる弾性力を生成し、この力がコア１２に伝達される。
【００６７】
プラスチック板３６の弾性は、コア１２の寸法がどうであれ、型１８が閉止された後に、ブレード３４によって生成される力と結合された、プラスチック板３６によって生成される弾性力が、コア１２の上面１２ａおよび下面１２ｂ上へのいかなる供給原料の浸透をも防止できるほど、十分に大きく、この弾性力が、圧縮によってコア１２を破断させる可能性のある力よりも小さくなるように、決定される。
【００６８】
したがって、プラスチック板３６は、ブレード３４の変形の範囲を、ブレード３４の上面上のコア１２の接触表面を中心とするゾーンに制限することを可能にする。次いで、そのように形成された周辺ボディ１４は、そのために、コア１２の下端に小さな追加の厚さを有することになる。
【００６９】
１つの未提示の変形実施形態によれば、型の変形可能な部分３０は、金属ブレード３４だけで構成される。
【００７０】
ブレード３４と中空凹部３２の底部との間に空の空間が、例えば楔を用いて、維持されて、ブレード３４の下部を、中空凹部３２内で弾性的に変形させることを可能にする。
【００７１】
次いで、ブレード３４の寸法が、コア１２上に弾性力を生成するように決定されて、この弾性力によって、供給原料がコア１２の面を覆うのを防止するとともに、この弾性力はコア１２を破断させることがない。
【００７２】
ブレード３４が金属粉末の摩耗作用に対して抵抗性があるにもかかわらず、ブレード３４は、型１８が使用されるにつれて、損傷を受けることがある。
【００７３】
このために、ブレード３４、場合によってはプラスチック板３６を、中空凹部３２から取り除き、新規のブレード３４または新規のプラスチック板３６と、それぞれ取り換えることができる。
【００７４】
この交換を容易にするために、ブレード３４およびプラスチック板３６は、中空凹部３２内に取り付けるのではなく、第１に、型の移動部分２２によって、第２に、供給原料の射出圧力によって、所定位置に保持される。
【００７５】
非限定の例として、ブレード３４は、Ｘ１０  ＣｒＮｉ１８−８バネ鋼で作られており、そのＨＶ硬度は１７０〜２５０の間であり、そのヤング率は１９５ＧＰａであり、その牽引抵抗限界（ｔｒａｃｔｉｏｎ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｌｉｍｉｔ）（Ｒｍ）は６９０ＭＰａ〜９００ＭＰａである。
【００７６】
すなわち、プラスチック板３６は、第１の実施例によれば、非充填のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で作られており、そのショアーＤ硬度は５０〜６５であり、そのロックウェル硬度は２５であり、そのヤング率は３００ＭＰａ〜８００ＭＰａであり、その牽引抵抗は１０ＭＰａ４０ＭＰａであり、その最終伸びは１００％〜４００％の間である。
【００７７】
第２の実施例によれば、プラスチック板３６は、１５％グラファイト充填ＰＴＦＥで作られている。そのショアーＤ硬度は５５よりも高く、その密度は２．１４ｇ／ｃｍ３〜２．１９ｇ／ｃｍ３であり、その最終伸びは２００％よりも大きい。
【符号の説明】
【００７８】
１０  部品
１２  コア
１２ａ  上面
１２ｂ  下面
１４  外側ボディ
１８  型
２０  固定部分
２２  移動部分
２４  キャビティ
２６  留め金
２８  手段
２４ｓ  上面
２４ｉ  下面
３０  変形可能な部分
３２  中空凹部
３４  ブレード
３６  プラスチック板
【図１】
2014507555.tif 000003
【図２】
2014507555.tif 000004
【図３】
2014507555.tif 000005
【図４】
2014507555.tif 000006
【図５】
2014507555.tif 000007
【国際調査報告】
2014507555.tif 000008
2014507555.tif 000009
2014507555.tif 000010
2014507555.tif 000011
2014507555.tif 000012
2014507555.tif 000013