(57)【要約】【課題】大きなプレス圧力を発生させることができる小型の粉末プレス装置を提供する。【解決手段】粉末プレス装置１は、下パンチ１１ａと枠金型１１ｃと上パンチ１１ｂとを有し、これらによって形成される空間に所定量の粉末が投入される成形型１１と、枠金型１１ｃを一定の位置に保持するフレーム２１と、下パンチ１１ａを上下方向に変位させる積層型圧電アクチュエータ２０ａと、上パンチ１１ｂを上下方向に変位させる積層型圧電アクチュエータ２０ｂと、を有する。積層型圧電アクチュエータ２０ａ・２０ｂに急峻な変位が生ずるように積層型圧電アクチュエータ２０ａ・２０ｂを駆動することによって生ずる衝撃力を下パンチ１１ａと上パンチ１１ｂを通じて成形型１１に充填された粉末に間欠的に加えることによって粉末を所定の形状にプレス成形する。【選択図】  図１
2004174596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下パンチと枠金型と上パンチとを有し、これらによって形成される空間に所定量の粉末が投入される成形型と、
前記枠金型を一定の位置に保持する保持部材と、
前記下パンチを上下方向に変位させる第１の圧電アクチュエータと、
前記下パンチと前記第１の圧電アクチュエータを一体的に昇降させる第１の昇降機構と、
前記上パンチを上下方向に変位させる第２の圧電アクチュエータと、
前記上パンチと前記第２の圧電アクチュエータを一体的に昇降させる第２の昇降機構と、
を具備し、
前記第１および第２の圧電アクチュエータに急峻な変位を生じさせることによって生ずる衝撃力を前記上パンチと前記下パンチを通じて前記成形型に充填された粉末に間欠的に加えることによって前記粉末が所定の形状にプレス成形されることを特徴とする粉末プレス装置。
【請求項２】
前記第１および第２の昇降機構は、前記成形型に充填された粉末に前記上パンチを所定の力で連続的に押し付ける押圧機能を有することを特徴とする請求項１に記載の粉末プレス装置。
【請求項３】
前記第１および前記第２の昇降機構はそれぞれ、
ボールネジと、
前記ボールネジが貫挿される孔部を有する支持部材と、
前記ボールネジを回転させるモータと、
を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉末プレス装置。
【請求項４】
前記第１および前記第２の昇降機構はそれぞれ、
エアーシリンダであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉末プレス装置。
【請求項５】
前記第１および第２の圧電アクチュエータはともに積層型圧電アクチュエータであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の粉末プレス装置。
【請求項６】
第１の圧電アクチュエータが取り付けられた下パンチと前記下パンチを囲繞する枠金型とによって形成される空間に所定量の粉末を投入する工程と、
第２の圧電アクチュエータが取り付けられた上パンチを、前記下パンチと対向するように前記枠金型の上面開口部へ挿入して前記粉末に押し付ける工程と、
前記上パンチを所定の力で前記粉末に押し付けながら、前記第２の圧電アクチュエータに急峻な変位を生じさせることによって生ずる衝撃力を前記上パンチを通じて前記粉末に間欠的に加えることによって、前記粉末を圧縮する工程と、
前記上パンチを前記枠金型から離隔させる工程と、
前記第１の圧電アクチュエータを微小振動させることによって前記下パンチを微小振動させながら前記下パンチを押し上げることにより、前記粉末が圧縮されてなる成形体を取り出す工程と、
を有することを特徴とする粉末プレス方法。
【請求項７】
前記粉末の圧縮工程においては、前記第１の圧電アクチュエータに急峻な変位を生じさせることによって生ずる衝撃力をもまた前記下パンチを通じて前記粉末に加えることを特徴とする請求項６に記載の粉末プレス方法。
【請求項８】
前記下パンチおよび枠金型によって形成される空間に粉末を投入する工程の後に、前記第１の圧電アクチュエータを振動させて前記下パンチを振動させることにより、前記粉末を振動させて前記粉末の充填密度を高める工程を、さらに有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の粉末プレス方法。
【請求項９】
前記第１および第２の圧電アクチュエータの駆動は、急峻な変位を生じさせるために、立ち上がりの速い矩形波電圧によって行われることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の粉末プレス方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉末プレス装置と粉末プレス方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セラミックス粉末や金属粉末等の種々の粉末を円板状や角板状等に成形する装置としては、一軸プレス装置が広く用いられている。従来の一軸プレス装置としては、粉末を充填するための孔部を有する枠型と、枠型の孔部に下側から挿入されてこの孔部を閉塞する下パンチと、下パンチと対向するように枠型の孔部に上側から挿入される上パンチを有し、これら上パンチと下パンチの上下駆動を油圧機構によって行うものや、枠型の上下移動をサーボモータを用いた昇降機構によって行うものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−９２２９９号公報（第３、４頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粉末を高密度に充填する１つの方法は、粉末に大きな圧力を掛ける方法であるが、油圧機構を用いて粉末に大きな圧力を掛けようとすると、ラム径の長い大型の油圧機構が必要となり、プレス装置が大型化する問題がある。また、油圧機構を利用した一軸プレス装置では、油漏れによってプレス機とその周囲が汚染されるおそれがある。さらに、粉末を高密度に充填するためには、粉末間に滑りを生じさせることが必要であるが、油圧機構のように上下パンチをゆっくりと移動させるプレス方法では、粉末どうしの滑りが悪いために、成形密度を上げることが難しい。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、大きなプレス圧力を発生させることができる小型の粉末プレス装置を提供することを目的とする。また本発明は、粉末を高密度に充填することができる粉末プレス装置および粉末プレス方法を提供することを目的とする。さらに本発明は油汚染のない対環境性に優れた粉末プレス装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明によれば、下パンチと枠金型と上パンチとを有し、これらによって形成される空間に所定量の粉末が投入される成形型と、
前記枠金型を一定の位置に保持する保持部材と、
前記下パンチを上下方向に変位させる第１の圧電アクチュエータと、
前記下パンチと前記第１の圧電アクチュエータを一体的に昇降させる第１の昇降機構と、
前記上パンチを上下方向に変位させる第２の圧電アクチュエータと、
前記上パンチと前記第２の圧電アクチュエータを一体的に昇降させる第２の昇降機構と、
を具備し、
前記第１および第２の圧電アクチュエータに急峻な変位を生じさせることによって生ずる衝撃力を前記上パンチと前記下パンチを通じて前記成形型に充填された粉末に間欠的に加えることによって前記粉末が所定の形状にプレス成形されることを特徴とする粉末プレス装置、が提供される。
【０００７】
ここで、第１および第２の昇降機構は、成形型に充填された粉末に下パンチおよび上パンチを所定の力で連続的に押し付ける押圧機能を有する。  この押圧機能は、粉末が圧縮されてその圧縮方向の寸法が短くなった際に、下パンチと粉末成形体との間および上パンチと粉末成形体との間に隙間が生ずることを防止するためのものであり、粉末を圧縮するためのものではない。つまり、本発明の粉末プレス装置では、下パンチと上パンチが粉末から離れないように粉末を一定の力で挟み付けながら、さらに第１および第２の圧電アクチュエータに急峻な変位を生じさせることによって生ずる衝撃力を上パンチと下パンチを介して粉末に加えることにより、この粉末を圧縮する。第１および第２の昇降機構としては、ボールネジをモータによって駆動するものや、エアーシリンダ等が好適に用いられる。なお、第１および第２の圧電アクチュエータとしては、ともに積層型圧電アクチュエータが好適に用いられる。
【０００８】
このような粉末プレス装置によれば、圧力発生源として圧電アクチュエータを用いるために粉末プレス装置を小型化することができる。また、圧電アクチュエータに急峻な変位を生じさせることによって生ずる衝撃力によって粉末をプレスするために、粉末粒子の滑りを加速することができ、これによって粉末を高密度な成形体を得ることができる。さらに油汚染の心配がなく、対環境性に優れる。
【０００９】
本発明によれば、第１の圧電アクチュエータが取り付けられた下パンチと前記下パンチを囲繞する枠金型とによって形成される空間に所定量の粉末を投入する工程と、
第２の圧電アクチュエータが取り付けられた上パンチを、前記下パンチと対向するように前記枠金型の上面開口部へ挿入して前記粉末に押し付ける工程と、
前記上パンチを所定の力で前記粉末に押し付けながら、前記第２の圧電アクチュエータに急峻な変位を生じさせることによって生ずる衝撃力を前記上パンチを通じて前記粉末に間欠的に加えることによって、前記粉末を圧縮する工程と、
前記上パンチを前記枠金型から離隔させる工程と、
前記第１の圧電アクチュエータを微小振動させることによって前記下パンチを微小振動させながら前記下パンチを押し上げることにより、前記粉末が圧縮されてなる成形体を取り出す工程と、
を有することを特徴とする粉末プレス方法、が提供される。
【００１０】
このような粉末プレス方法によれば、間欠的な強い衝撃力で粉末を圧縮するために装置を小型化することができ、しかも高い成形密度を有する成形体を作製することができる。
【００１１】
粉末を圧縮する際には、第１の圧電アクチュエータに急峻な変位を生じさせることによって生ずる衝撃力をもまた下パンチを通じて粉末に加えることが好ましい。これにより成形速度を速め、かつ、粉末をより均一に圧縮することができる。また、下パンチおよび枠金型によって形成される空間に粉末を投入する工程の後に、第１の圧電アクチュエータを低周波〜超音波で振動させることによって下パンチを振動させると、プレス前の粉末の充填密度を高めることができ、これにより成形密度をさらに高めることができる。また、下パンチを振動させながら成形体の脱型を行うことによって、成形体の割れを防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明に係る粉末プレス装置１の概略構造を示す断面図である。粉末プレス装置１は、下パンチ１１ａと枠金型１１ｃと上パンチ１１ｂからなり、これらの部材によって形成される空間に所定量の粉末が投入される成形型１１を備えている。枠金型１１ｃはフレーム２１に固定され、また、フレーム２１は別のフレーム２２に保持されている。このフレーム２２はさらに定盤２３に固定されている。
【００１３】
粉末プレス装置１はまた、下パンチ１１ａを上下方向に変位させる第１のインパクトアクチュエータ１２ａと、下パンチ１１ａと第１のインパクトアクチュエータ１２ａを一体的に昇降させる第１のエアーシリンダ１３ａと、上パンチ１１ｃを上下方向に変位させる第２のインパクトアクチュエータ１２ｂと、上パンチ１１ｂと第２のインパクトアクチュエータ１２ｂとを一体的に昇降させる第２のエアーシリンダ１３ｂと、を有している。
【００１４】
第１のエアーシリンダ１３ａは、定盤２３上に取り付けられており、図示しない給排気装置によって駆動される。第１のインパクトアクチュエータ１２ａは、積層型圧電アクチュエータ２０ａが、与圧バネ１４ａによって連結された２枚のアクチュエータ保持部材１５ａ・１５ｂによって挟持された構造を有しており、積層型圧電アクチュエータ２０ａには、一定の与圧が印加された状態となっている。このアクチュエータ保持部材１５ｂは第１のエアーシリンダ１３ａに連結され、アクチュエータ保持部材１５ａは下パンチ１１ａと連結されている。
【００１５】
第２のエアーシリンダ１３ｂはフレーム２２の上部に取り付けられており、図示しない別の給排気装置によって駆動される。第２のインパクトアクチュエータ１２ｂは、積層型圧電アクチュエータ２０ｂが与圧バネ１４ｂによって連結された２枚のアクチュエータ保持部材１５ｃ・１５ｄによって挟持された構造を有しており、積層型圧電アクチュエータ２０ｂには一定の与圧が印加された状態となっている。このアクチュエータ保持部材１５ｄは第２のエアーシリンダ１３ｂに連結され、アクチュエータ保持部材１５ｃは上パンチ１１ｂと連結されている。
【００１６】
粉末の成形形状の変更に容易に対応することができるように、下パンチ１１ａをアクチュエータ保持部材１５ａに対して脱着自在とし、上パンチ１１ｂをアクチュエータ保持部材１５ｃに対して脱着自在とし、枠金型１１ｃをフレーム２１に対して脱着自在とすることが好ましい。
【００１７】
積層型圧電アクチュエータ２０ａ・２０ｂはそれぞれ所定の駆動電圧を印加する駆動装置（図示せず）と接続されており、これらの駆動装置からの駆動信号を受けて上下方向に変位する。積層型圧電アクチュエータ２０ａ・２０ｂは、発生力が約３００ｋｇ／ｃｍ２（約０．３ＭＰａ）と大きく、駆動信号に対する応答性に優れている。
【００１８】
粉末プレス装置１では、積層型圧電アクチュエータ２０ａ・２０ｂに立ち上がりの速い矩形電圧を印加することによって積層型圧電アクチュエータ２０ａ・２０ｂに急峻な変位を間欠的に発生させ、これによって生ずる衝撃力を下パンチ１１ａおよび上パンチ１１ｂを通じて粉末に印加することによって粉末を圧縮する。積層型圧電アクチュエータ２０ａ・２０ｂは発生力が大きいために、粉末プレス装置１では圧力発生部分（つまり第１のインパクトアクチュエータ１２ａと第２のインパクトアクチュエータ１２ｂ）を小型化することができる。また、粉末プレス装置１では、圧力発生源としてオイルを使用しないために、油汚染が発生せずに対環境性に優れている。
【００１９】
さらに、粉末プレス装置１では下パンチ１１ａと上パンチ１１ｂによって間欠的に粉末に圧力を加えるために、粉末に圧力を加えたときに生ずる反発力を受ける部分の支持強度を下げることができ、これによって粉末プレス装置１を小型化することができる。具体的には、下パンチ１１ａおよび第１のインパクトアクチュエータ１２ａと接続されている第１のエアーシリンダ１３ａが固定される定盤２３を薄くする等することができる。また、上パンチ１１ｂおよび第２のインパクトアクチュエータ１２ｂと接続されている第２のエアーシリンダ１３ｂが取り付けられているフレーム２２を小型化することができる。
【００２０】
次に、粉末プレス装置１による粉末プレス方法について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。最初に、第１のエアーシリンダ１３ａを動作させて下パンチ１１ａを枠金型１１ｃの孔部に挿入し（ステップ１）、粉末を投入するための凹型の空間を形成して、この空間に所定量の粉末を投入する（ステップ２）。次に、積層型圧電アクチュエータ２０ａに所定の駆動電圧を印加することによって第１のインパクトアクチュエータ１２ａを所定の振幅で振動させ、これによって下パンチ１１ａを振動させる（ステップ３）。
【００２１】
粉末プレス装置１では、下パンチ１１ａと積層型圧電アクチュエータ２０ａとが直接に接続された構造を有しているために、第１のインパクトアクチュエータ１２ａの微小振幅振動は下パンチ１１ａへ効率よく伝達される。このステップ３における積層型圧電アクチュエータ２０ａの駆動信号としては、矩形波、三角波、正弦波等の種々の駆動電圧を用いることができ、その周波数は、例えば、１０Ｈｚ〜４０ｋＨｚとすることが好ましい。
【００２２】
ステップ３においては、凹部に投入された粉末が振動することによって粉末の粒子どうしが滑るために、粉末の分布が均一となり、かつ、粉末の充填密度が高められ、粉末の高さがほぼ一定となる。また、粉末の充填密度を高めておくことによって、後に、第２のインパクトアクチュエータ１２ｂを駆動して粉末を圧縮した際に、粉末の粒子間にブリッジが形成されることを防止することができる。
【００２３】
次に、第２のエアーシリンダ１３ｂを駆動して上パンチ１１ｂを降下させ、上パンチ１１ｂを枠金型１１ｃの孔部へ挿入し、上パンチ１１ｂを粉体に押しあてる（ステップ４）。
【００２４】
続いて、第２のエアーシリンダ１３ｂによって上パンチ１１ｂに下向きの力が加えられている状態で、立ち上がりの速い矩形波電圧で積層型圧電アクチュエータ２０ｂを駆動することによって積層型圧電アクチュエータ２０ｂに急峻な変位を間欠的に発生させ、これによって第２のインパクトアクチュエータ１２ｂに間欠的に衝撃力を発生させる。また、上パンチ１１ｂから粉末に衝撃力が加えられるタイミングに合わせて下パンチ１１ａからも粉末に衝撃力が加えられるように、第１のエアーシリンダ１３ａによって下パンチ１１ａに上向きの力が加えられている状態で、立ち上がりの速い矩形波電圧で積層型圧電アクチュエータ２０ａを駆動することによって積層型圧電アクチュエータ２０ａに急峻な変位を間欠的に生じさせ、これによって第１のインパクトアクチュエータ１２ａに間欠的に衝撃力を発生させる（ステップ５）。
【００２５】
なお、ステップ５においては、第１のエアーシリンダ１３ａと第２のエアーシリンダ１３ｂは、粉末が圧縮されてその圧縮方向の寸法が短くなった際に、下パンチ１１ａと粉末成形体との間および上パンチ１１ｂと粉末成形体との間に隙間が生ずることを防止するために機能している。
【００２６】
このステップ５においては、第１のインパクトアクチュエータ１２ａと第２のインパクトアクチュエータ１２ｂの駆動によって生ずるそれぞれの衝撃力が、下パンチ１１ａおよび上パンチ１１ｂを介して粉末に加えられて、粉末が圧縮されていく。ステップ５における積層型圧電アクチュエータ２０ａ・２０ｂの駆動周波数は、１０Ｈｚ〜１ｋＨｚとすることが好ましい。
【００２７】
このように、粉末に衝撃力を間欠的に加えることによって粉末を圧縮する方法では、従来の油圧プレスを用いた粉末の圧縮成形と比較すると、衝撃力が粉末の粒子を加速するために、粒子どうしが滑りやすくなり、これによって高密度な成形体を得ることが可能となる。粒子形状が球形に近い粉末等の粒子間の滑りが生じ易い材料では、より顕著にこの効果を得ることができる。なお、粒子の滑りをよくするバインダーを選択することによっても、衝撃力による粒子の加速を効果的に生じさせることができる。
【００２８】
また、柔らかくて粘りのある金属粉末を粉末プレス装置１によって成形すれば、鋳造プレスと同様に、叩いて伸ばす効果が得られるために、飛躍的に成形密度を高めることが可能となる。
【００２９】
従来の油圧プレスによる粉末圧縮工程では、粉末の成形密度が高くなるにしたがって、内部に閉じこめられた空気が抜け難くなるために、圧力の印加を多段してこの空気を抜く必要がある。これに対して粉末プレス装置１では、粉末に衝撃力を間欠的に印加するために、粉末に圧力が掛かっていない時間もまた間欠的に生じ、この間に粉末の内部から空気が抜かれるために、粉末に衝撃力を加えるタイミング（つまり、積層型圧電アクチュエータ２０ａ・２０ｂの駆動周波数）を成形過程で変える必要がない。また、粉末プレス装置１を用いれば、空気抜きのために一定圧力で長時間保持する必要がないために、成形時間を短縮することもできる。
【００３０】
積層型圧電アクチュエータ２０ａ・２０ｂの変位量は数μｍ〜数十μｍと小さいために、成形対象としては、スプリングバック量（圧縮時の長さ−圧縮後の長さ）が積層型圧電アクチュエータ２０ａ・２０ｂの変位量よりも小さくなるような粉末を用いることが好ましい。例えば、金属粉末は、バインダーを用いなくとも粒子間の滑りがよく、しかもスプリングバックが少ないために、粉末プレス装置１による成形に特に適している。また、セラミックス粉末では、スプリングバックを小さくするために、硬いバインダーを用いてできるだけその添加量を少なくすることが好ましい。
【００３１】
粉末の圧縮が終了したら、第２のインパクトアクチュエータ１２ｂの駆動を停止し、第２のエアーシリンダ１３ｂを駆動して上パンチ１１ｂを枠金型１１ｃから引き上げる（ステップ６）。次いで、第１のインパクトアクチュエータ１２ａを所定の周波数で振動させながら、第１のエアーシリンダ１３ａを駆動して下パンチ１１ａを所定の速度で上昇させる（ステップ７）。これによって粉末成形体の枠金型１１ｃからの離型がスムーズに行われ、成形体に割れや欠けが発生することが防止される。このステップ７ではステップ３と同様に第１のインパクトアクチュエータ１２ａを駆動することができる。
【００３２】
下パンチ１１ａの上面が枠金型１１ｃの上面に到達したら第１のインパクトアクチュエータ１２ａと第１のエアーシリンダ１３ａを駆動を停止して、粉末成形体を取り出す（ステップ８）。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、下パンチ１１ａおよび第１のインパクトアクチュエータ１２ａの昇降を行う機構と、上パンチ１１ｂおよび第２のインパクトアクチュエータ１２ｂの昇降を行う機構は、第１のエアーシリンダ１３ａおよび第２のエアーシリンダ１３ｂに限定されるものではない。例えば、図３に示す粉末プレス装置１´のように、下パンチ１１ａおよび第１のインパクトアクチュエータ１２ａの昇降機構としてボールネジ１７ａとボールネジ１７ａを駆動するモータ１６ａを用い、上パンチ１１ｂおよび第２のインパクトアクチュエータ１２ｂの昇降機構としてボールネジ１７ｂとボールネジ１７ｂを駆動するモータ１６ｂを用いてもよい。
【００３４】
下パンチ１１ａとして、粉末に接する部分と第１のインパクトアクチュエータ１２ａに接続される部分とに異なる材料が用いられ、これらが互いに連結された構造を有するものを用いることも好ましい。例えば、粉末に接する部分には耐久性に優れる超硬材料等を用い、第１のインパクトアクチュエータ１２ａに接続される部分には接続部分の形状加工が容易なステンレス等を用いることができる。このような構成は上パンチ１１ｂにも適用することができる。
【００３５】
図２に示した粉末プレス方法では、第１のインパクトアクチュエータ１２ａと第２のインパクトアクチュエータ１２ｂを同時に駆動することによって粉末を圧縮する方法を示したが、例えば、第１のインパクトアクチュエータ１２ａを駆動せずに下パンチ１１ａを一定の位置に保持した状態で、第２のインパクトアクチュエータ１２ｂのみを駆動することによって粉末を圧縮することもできる。逆に、第２のインパクトアクチュエータ１２ｂを駆動せずに上パンチ１１ｂを一定の位置に保持した状態で、第１のインパクトアクチュエータ１２ａのみを駆動することによって粉末を圧縮することもできる。
【００３６】
成形型に充填された粉末をプレス処理する前にこの粉末に振動を与えることによって粉末の充填密度を高める方法は、従来の油圧プレス装置においても、電磁式振動装置を用いて行われている。しかし、電磁式振動装置では超音波波長域等の高い周波数で微小変位の振動を発生させることが困難である。これに対して、粉末プレス装置１においては、応答性に優れる積層型圧電アクチュエータ２０ａを振動源として用いているために、高い周波数での駆動も可能である。
【００３７】
ところが、積層型圧電アクチュエータ２０ａを高周波駆動させるためには大容量の駆動電源が必要となる。この問題を回避する方法として、積層型圧電アクチュエータ２０ａとは独立して駆動される圧電セラミックスを用いた超音波振動子を第１のインパクトアクチュエータ１２ａに設ける方法が挙げられる。このような超音波振動子としては、拡がりモード（ｄ３１モード）の共振を利用したものを用いることが好ましい。
【００３８】
このような超音波振動子を第１のインパクトアクチュエータ１２ａに設ける方法としては、積層型圧電アクチュエータ２０ａの作製の際に超音波振動子を一体的に形成する方法がある。この場合において、超音波振動子は積層型圧電アクチュエータ２０ａの端面近傍に設けてもよいし、積層方向の中央部に設けてもよい。また、別の方法としては、個々に作製された超音波振動子を直接にまたは金属板等を介して積層型圧電アクチュエータ２０ａに接着する方法を挙げることができる。
【００３９】
【発明の効果】
上述の通り、本発明によれば、圧力発生源として圧電アクチュエータを用いることによって粉末プレス装置を小型化することができる。また、圧電アクチュエータを急峻に変位させることによって生ずる衝撃力によって粉末をプレスするために、粉末の粒子の滑りを加速することができ、これによって高密度の成形体を得ることができる。さらに油汚染の心配がなく、対環境性に優れる。さらにまた、圧電アクチュエータによって下パンチを直接に振動させることができるために成形粉体にこの振動が効率よく伝えられ、これによってプレス処理前の粉末の充填密度を高めることができ、下パンチを振動させながら成形体の脱型を行うことによって、成形体の割れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】粉末プレス装置の概略構造を示す断面図。
【図２】粉末プレス装置による粉末プレス方法の一例を示すフローチャート。
【図３】別の粉末プレス装置の概略構造を示す断面図。
【符号の説明】
１・１´；粉末プレス装置
１１；成形型
１１ａ；下パンチ
１１ｂ；上パンチ
１１ｃ；枠金型
１２ａ；第１のインパクトアクチュエータ
１２ｂ；第２のインパクトアクチュエータ
１３ａ；第１のエアーシリンダ
１３ｂ；第２のエアーシリンダ
１４ａ・１４ｂ；与圧バネ
１５ａ・１５ｂ・１５ｃ・１５ｄ；アクチュエータ保持部材
１６ａ・１６ｂ；モータ
１７ａ・１７ｂ；ボールネジ
２０ａ・２０ｂ；積層型圧電アクチュエータ
２１・２２；フレーム
２３；定盤
【図１】
2004174596.tif 000003
【図２】
2004174596.tif 000004
【図３】
2004174596.tif 000005