(57)【要約】【課題】  この発明は、チタン粉末およびチタン合金での射出成形法での医療用器具や航空機部品に関するもので、形状が複雑で薄肉の部品を、精度よく安価にすることにある。【解決手段】  チタン粉末にバインダーを混練することで、射出成形での量産化を可能にして、コストダウンを可能にした。これらは、バインダーと真空焼結炉内でのプロセスである脱脂、焼結を一つの工程内（Ｏｎｅ−Ｓｔｅｐ）で行う事と、複雑な形状はインサート（置き中子）し、それを溶媒で除去する装置。これらを併用することにある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタンおよびチタン合金による手術用器具の粉末射出成形製品製造法で、加工不可能な部位を置き中子として射出成形後、脱脂焼結する処理方法。
【請求項２】
チタンおよびチタン合金による粉末射出成形製造法による、タービン用ブレード。
【請求項３】
チタンおよびチタン合金の混合方法・混練時のバインダー混練方法。
【請求項４】
加工不可能な部位（インサート）の除去方法とその装置。
【請求項５】
チタン合金の耐熱性材料
【請求項６】
真空焼結装置（Ｏｎｅ−Ｓｔｅｐ）
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】この発明は、チタンおよびチタン合金の粉末射出成形製造法による手術用器具と航空機部品に関する。【０００２】また、本発明は、電子的に画像化された患部を観察しつつ手術を行うに際して使用される器具を特にチタン材料を指定した。【０００３】近年、ＭＲＩ、Ｘ線ＣＴなどの電子画像化装置により電子的に画像化された患部を観察しつつ、手術を行う事例が多くなっている。すなわち、これらの画像化装置は、手術部位を正確に表示するには、非磁性材料でなければならない。【０００４】勿論、これらの手術は予防と治療を目的にする点にある。また、開口部を最小にして、直接に内視鏡を挿入して、目視しながら治療を行うことが出来る。【０００５】一方、航空機部品等のタービン・ブレード等の耐熱チタン、科学、自動車への応用。
【背景技術】
【０００６】従来、上記手術用器具は、様々な付加的機能を備えたものが提案されており、最近それに伴って、手術用器具の形状も複雑化している。【０００７】例えば、手術時に複数の検査・治療を行う為に開口部を確保し、操作を検査用と他方は摘出治療を効率よく行える形状にする為に開口部を大きくする必要がある。このため、手術時に患者に大きな負担と体力を必要としている。【０００８】上述した先行技術の場合、形状が単一で、形状に変化をもたらす事が出来ず、器具の微細加工が不可能である。【０００９】他工法の粉末冶金法では脱脂（仮焼結）、焼結（本焼結）とバッチ毎による酸素の吸収（スケール生成や酸化）を防止することが困難である。【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１４９２号公報
【００１１】
【非特許文献１】Ｍａｔｔｈｅｗ  Ｊ．Ｄｏｎａｃｈｉｅ，Ｊｒ．著「Ｔｉｔａｎｉｕｍ  Ａ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ」内田老鶴圃  発行所
【００１２】
【非特許文献２】Ｇｅｏｒｇｅ  Ｆ．Ｗｅｓｔｏｎ著「超高真空技術の実際」石川  和郎  訳  共立出版
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】以上述べたこの発明は、チタンの外形は単一な形状であるが、内部に複数の機能をもたらす空孔を粉末射出成形での製法で、形状に自由度があり多数部品の一体化も可能な、微細加工を主たる課題とする。（インサート使用する時）
【００１４】チタンおよびチタン合金粉末射出成形では、バインダーを脱脂、焼結と別々の工程での形状を維持するには、不可能である（酸化スケール）。そのために、成形後に脱脂・焼結工程を同一真空炉で行うことが重要である。（通常に粉末射出成形を行う時）
【課題を解決するための手段】
【００１５】そのための手段は、チタン粉末６０％にバインダー５種４０％を添加して、混練して、成形する（成形時は金型を必要とする）。
【００１６】一方、加工不可能部も金型で、上記バインダーの一部を成形し、これをインサート（置き中子）して、混練された材料で成形する。
【００１７】インサート部位の除去は、溶媒に侵食させる。このときに溶融温度の違うバインダーを数種使用することで、求める部位を保持し、次工程での真空焼結炉内での求める部位を完成させる。
【００１８】通常の粉末射出成形では、混合→混練→ペレタイズ→射出成形→真空焼結（ＭＩＭのＯＮＥ−ＳＴＥＰ）。インサート部位のある場合は、射出成形後溶媒で除去して、真空焼結の工程で行う。このときに重要なのは、低融点のバインダーと融点の高い
【発明の効果】
【００１９】以上のようにこの発明によれば、医療器具は、複雑な形状となっても置き中子（インサート）を用いて成形処理し、該置き中子が一体となった未焼結医療器具や航空機部品のタービン・ブレード等のうち、該成形処理後に、置き中子のみ容易に除去できる。すなわち、真空焼結後に別途、追加工も不要であるため、コストもかからず、しかも、精度よく医療器具や航空機部品等を成形することができる。
【００２０】例えば、医療器具に開口部を複数成形すれば、該医療器具は複数の目的を同一開腹で検査・治療といった目的を行うことが出来る。
【００２１】上述した医療器具や航空機部品等の成形方法は、原料粉体を構成する金属元素のそれぞれが有する特徴である、非磁性の特有の性質を失わない医療器具を成形することが出来る。
【００２２】さらに、チタン元素に他の元素を添加することによる、耐熱性等の新素材・新用途にも成形することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】この発明の一実施の形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は、医療器具の概観図を示し、ａ部とｂ部の開口部はそれぞれの目的を持つ器具での操作を行うことが出来る構造とする。【００２４】ａ部ｂ部の一体となる構造の金型を製作し、これをインサートできる構造での粉末射出成型用金型を製作する。【００２５】射出成形するために容量で６０％の金属粉と４０％バインダーを２０％のＳＴＦ・２０％ＰＷ・２２％ＣＢ１・３２％ＰＰ・６％ＤＯＰを加圧ニーダーで１８０℃〜２００℃を保持しながら、金属粉を数１０分加熱後、それぞれのバインダーを馴染ませながら、順次挿入して加圧を続ける。
馴染んだところで、最後にＤＯＰを添加して、加圧し、約２時間を混練加圧する。【００２６】上記での操作後、取り出し、粉砕またはペレット状にして、成形機のスクリュウに馴染む大きさにすること。【００２７】グリーン体（焼結前の成形体）からインサートを除去するには、融点の低い溶媒を８０℃前後に保持し、この溶媒中にグリーン体を浸食させ、摘出後乾燥させる。このとき、バインダーのＣＢ１でインサートを成形して、ＣＢ１のみを摘出することが重要である。次工程の焼【００２８】焼結時のパターンは通常のパターンとインサート時のパターンの温度は肉厚や形状にもよるが、真空度は基本にした元素に添加される元素にもよる、通常蒸気圧曲線を参考にする。【００２９】焼結物の用途、目的による合金は添加する金属元素によって、また、液相焼結、固相焼結を如何に創るが重要である。チタンを主元素とした耐熱性合金は、Ｔｉ−１１Ｖ−３Ａｌ−２Ｃｕ−１Ｎｂとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  タービンブレード全体像
【図２】  断面部
【図３】  製造工程のフローチャートと焼結パターン
【図４】  インサート除去装置の概略図
【図５】  Ｏｎｅ−Ｓｔｅｐ用真空焼結装置の概略図
【符号の説明】
［図１］
ＡＡ  断面部
ＢＢ  断面部
［図４］
Ｗ：溶媒漕  本体  Ｖ：リサイクル漕（浄化漕）
Ａ：汚泥経路  Ｂ：浄化経路  Ｃ：チラー（冷却）装置
［図５］
Ｗ：ワックスポット  ＨＰ：ホールデイングポンプ  ＤＰ：ディフュージョンポンプ  ＭＢ：メカニカルポンプ  ＲＰ：ロータリポンプ  ＯＭＥ：オイルミストエルミネータ  ＧＣＶ：逆止弁  Ｇ：ゲージポート  ＢＧ：接点付圧力計  ＰＧＡ：ピラーニゲージ  ＰＴＭ：圧力トランスミッター  ＩＧ：イオンゲージ  Ａｒ：アルゴンガス  Ｎ２：窒素ガス  Ｈ２：水素ガス
【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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