(57)【要約】  【課題】湿式静水圧加圧成形方法において、成形型の変形が大きく、成形体の形状の精度や強度が低下しやすい。  【解決手段】成形型５に原料粉末を充填して密封した後高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し、成形型５の外面に一様な等方圧を作用させて成形する湿式静水圧加圧成形用の成形型５であって、成形体の外形に対応するゴム製の底付きゴム型３と、該底付きゴム型３によって形成される空隙を原料粉末を充填する成形用空間２とし該成形用空間２の開口部を密閉封止するゴム製の上蓋１とから構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型に原料粉末を充填して密封した後、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し、成形型の外面に一様な等方圧を作用させて成形する湿式静水圧加圧成形用の成形型であって、成形体の外形に対応するゴム製の底付きゴム型と、該底付きゴム型によって形成される空隙を原料粉末を充填する成形用空間とし、該成形用空間の開口部を密閉封止するゴム製の上蓋とから成ることを特徴とする湿式静水圧加圧成形用成形型。
【請求項２】
上記底付きゴム型の外側に圧力媒体を浸水させる複数の貫通孔を有する金属製の容器を有することを特徴とする請求項１に記載の湿式静水圧加圧成形用成形型。
【請求項３】
上記底付きゴム型および上蓋のゴムのショア硬度が４０〜６５であることを特徴とする請求項１または２に記載の湿式静水圧加圧成形用成形型。
【請求項４】
上記底付きゴム型の厚みが５〜１５ｍｍの範囲で均一であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の湿式静水圧加圧成形用成形型。
【請求項５】
上記底付きゴム型の開口部に厚みが他より１０〜３５ｍｍ大きいシール部を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の湿式静水圧加圧成形用成形型。
【請求項６】
上記底付きゴム型の角部を曲率半径５〜１５ｍｍの曲面状とすることを特徴とする請求項1乃至５の何れかに記載の湿式静水圧加圧成形用成形型。
【請求項７】
上記上蓋は、貫通孔を有するとともに、該貫通孔に管を取着してなることを特徴とする請求項1乃至６の何れかに記載の湿式静水圧加圧成形用成形型。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れかに記載の湿式静水圧加圧成形用成形型の成形用空間に原料粉末を充填し、上蓋によって密封した後、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し、外面に一様な等方圧を作用させて成形することを特徴とする湿式静水圧加圧成形方法。
【請求項９】
請求項７に記載の湿式静水圧加圧成形用成形型の成形用空間に原料粉末を充填して上蓋によって密封し、上蓋の管を介して脱気した後、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し、外面に一様な等方圧を作用させて成形することを特徴とする湿式静水圧加圧成形方法。
【請求項１０】
上記原料粉末の平均粒径を５０〜９０μｍとすることを特徴とする請求項９に記載の湿式静水圧加圧成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス原料粉末を成形するための湿式静水圧加圧成形用成形型と、この成形型を高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し、外面に一様な等方圧を作用させて成形する湿式静水圧加圧成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に湿式静水圧加圧成形は、図３に示すようにゴムからなる湿式静水圧加圧成形用成形型（以下成形型と称す）２５に原料粉末２４を充填して密封した後、高圧容器２７内で圧力媒体２６中に直接浸漬し、成形型２５の外面に矢印の方向に一様な等方圧を作用させて成形する方法である。
【０００３】
上記成形型２５としては、筒状のゴム型２３とゴム製の下蓋２２をテープによってシールし、成形用空間に原料粉末２４を充填した後に封止するゴム製の上蓋２１とから構成されるものが使用されていた（特許文献１参照）。
【０００４】
この成形型２５の上・下蓋２１、２２は、金属製またはゴム製から構成されており、必要とする成形体が筒形状の場合、成形型２５の真ん中に芯棒を立てる事になり、その場合、ゴム製の上・下蓋２１、２２を用いると不安定で真っ直ぐに立てることができないため、金属製の上・下蓋２１、２２の真ん中にネジを設け芯棒をねじ込み、成形する。四角柱、円柱等の成形体を成形する場合にはゴム製の上・下蓋２１、２２を使用する。このように使用する用途によって金属製の上・下蓋２１、２２とゴム製の上・下蓋２１、２２との使い分けを行っていた。
【０００５】
ゴム製の上蓋２１および下蓋２２を用いる場合には、ゴム型２３を支えるためにゴム硬度６５〜７５と比較的硬度の高いゴムを用いて、その変形や曲がりを極力小さくしようとしていた。
【０００６】
また、ゴム型２３は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すようになっており、ゴム型２３の外径形状は、シール性・作業性を向上させるために円柱状となっている。原料粉末２４を充填する成形用空間の形状については、成形体の形状にあわせて設け、円柱状の場合はゴム型２３の肉厚を一定に保つことが可能であるが、三角、四角等、角柱状の成形体を得る場合には図４（Ｃ）に示すように成形体２９の肉厚が不均一となっていた。
【０００７】
そこで、図４（Ａ）のゴム型２３に示すように、角部ｉに比較して中心部ｊのように部分的に厚みを大きくして、成形型２５の変形や曲がりを防止することが用いられていた。
また、ゴム型２３に原料粉末を充填する場合には、ゴム型２３の外辺をタッピングした後、上蓋２１を被せ厳重にシールしていた。さらに、上・下蓋２１、２２とゴム型２３をシールする際は、加圧工程において圧力媒体２６がゴム型２３の中へ進入しない様に厳重にシール作業を行う必要がある。この様にして多種多様の製品成形に対応していた（特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開２０００−５２０９８号公報
【特許文献２】特開平３−２４２０２号公報
【特許文献３】特開平９−２４１７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の成形型２５は、筒状のゴム型２３に下蓋２２をシールして、原料粉末２４を充填した後、上蓋２１をシールするため、上蓋２１、下蓋２２をシールするのに手間をとり、連続して成形していくなかでシール性が甘くなり水漏れが生じやすく、得られた成形体２９に水がしみたり、割れが発生し、製品として使用できなくなるとなるという問題があった。
【０００９】
また、ゴム型２３と上・下蓋２１、２２との境目に成形クズが発生するため、この成形クズの除去や、成形型２５のセッティングに多くの時間を費やすという問題があった。
【００１０】
さらに、１度シールすると数回、成形を繰り返し行うためゴム製の下蓋２２とゴム型２３との隙間に加圧により押し硬められた成形クズが溜まりゴム型２３に破れやキレが発生しやすいという問題があった。
【００１１】
またさらに、成形時にゴム型２３が変形するのを防止するため、ゴムのショア硬度が６５〜７５の比較的硬めのゴム型２３を使用しているため、成形性が低下し、部分的に厚みを大きくしても、得られた成形体２９に割れが発生したり角部にカケが発生し易い等の問題があった。
【００１２】
さらにまた、成形型２５のゴム型２３に部分的に厚みの大きな部分を設けると、図４（Ｃ）に示すように、得られた成形体２９の角部ｋが大きくなるため、成形体２９に切削加工を施す際の加工代が増え、原料粉末２４を浪費すると共に加工時間の無駄につながっていた。
【００１３】
また、成形体２９が長尺品になるとゴム型２５が曲がったり、ゴム型２５の自重で撓みが発生し成形体２９に変形を発生させたり高さ寸法をばらつかせていた。
【００１４】
さらに、加圧成形時に圧力媒体２６が成形型２５の外面に一様な圧力を伝達することで成形型２５の内側に充填された原料粉末２４に圧力が加えられることになる。原料粉末２４に圧力が加えられることにより原料粉末２４の粒子間に存在していた空気が成形体２９の外面に押し出されることになる。押し出された空気は、ゴム型２３と上・下蓋２１、２２等の境目などの弱い部分から内側から外に向かっての圧力をかける働きをする。そのため、ゴム型２３と上・下蓋２１、２２とのシールが甘いと水漏れが発生し成形体２９に水が染みて使用不可能となる。また、水漏れを防止しようと厳重にシールするとシール作業に時間を費やしたりシールテープを浪費したりすることになる。
【００１５】
また、微粉末原料を成形する場合は、空気が原料粉末２４の粒子間に噛み込み成形体２９のカケや割れが発生し易く品質・歩留まりの面で問題がある。
【００１６】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであってその目的は、成形型のセッティングを容易にし、成形体の割れ・カケ・曲がり等が無いように成形することで原料粉末の使用量の削減、加工時間の削減を行うものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型は、成形型に原料粉末を充填して密封した後、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し、成形型の外面に一様な等方圧を作用させて成形する湿式静水圧加圧成形用の成形型であって、成形体の外形に対応するゴム製の底付きゴム型と、該底付きゴム型によって形成される空隙を原料粉末を充填する成形用空間とし、該成形用空間の開口部を密閉封止するゴム製の上蓋とから成ることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型は、上記底付きゴム型の外側に圧力媒体を浸水させる複数の貫通孔を有する金属製の容器を有することを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型は、上記底付きゴム型および上蓋のゴムのショア硬度が４０〜６５であることを特徴とする。
【００２０】
またさらに、本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型は、上記底付きゴム型の厚みが５〜１５ｍｍの範囲で均一であることを特徴とする。
【００２１】
さらにまた、本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型は、上記底付きゴム型の開口部に厚みが他より１０〜３５ｍｍ大きいシール部を有することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型は、上記底付きゴム型の角部を曲率半径５〜１５ｍｍの曲面状とすることを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型は、上記上蓋に貫通孔を有するとともに、該貫通孔に管を取着してなることを特徴とする。
【００２４】
またさらに、本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型を用いた成形方法は、上記湿式静水圧加圧成形用成形型の成形用空間に原料粉末を充填し、上蓋によって密封した後、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し、外面に一様な等方圧を作用させて成形することを特徴とする。
【００２５】
さらにまた、本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型を用いた成形方法は、湿式静水圧加圧成形用成形型の成形用空間に原料粉末を充填し、上蓋によって密封するとともに、上蓋の管を介して真空度０．１ＭＰａ以上で脱気した後、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し、外面に一様な等方圧を作用させて成形することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型を用いた成形方法は、上記原料粉末の平均粒径を５０〜９０μｍとすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、成形型に原料粉末を充填して密封した後、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し、成形型の外面に一様な等方圧を作用させて成形する湿式静水圧加圧成形における成形型であって、ゴム硬度（ショアＡ硬度）４０〜６５のゴム製の底付きゴム型と原料充填後に被せるゴム製の上蓋とから構成させることから、そのゴム型の内側に製品と同様の形状の空間を形成するとともに、ゴムの材質・硬度・肉厚・角部Ｒを考慮する事でゴムが成形圧力を受けた際、適度に延び原料粉末に圧力を伝達するため、成形体に密度差が無く、カケ・割れ等の無い綺麗な成形体を得る事ができる。
【００２８】
また、上記底付きゴム型の肉厚を５〜１５ｍｍの範囲で一定とすることにより、成形完了後、製品形状に近い形状で成形された成形体において、カケ・割れはもちろんのこと変形も無い綺麗な成形体を容易に得ることができる。
【００２９】
さらに、底付きゴム型の角部を曲率半径５〜１５ｍｍとすることにより、原料粉末の種類が変わろうとも成形体の角部部にカケ・割れの無い綺麗な物が得られる。
【００３０】
さらにまた、上記底付きゴム型のシール部の厚みと底付きゴム型の本体部分の厚みの差を１０〜３５ｍｍもたせ、滑らかなＲ形状でつなぎシール性を向上させたことにより、底付きゴム型の肉厚を均一に保ち成形性を良くすると共にシール性の改善をも実現した。
【００３１】
さらに、成形型の外側に金属製容器を設けることから、変形・曲がりを無くし、原料粉末を充填して密封した後、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し成形型の外面に一様な等方圧を作用させて成形することにより、ゴムのたわみ等を防止し継続的に安定した成形体を得ることができる。
【００３２】
また、ゴム型とシールテープとの密着性が良く水漏れも無く綺麗な成形体を得ることができる等の優れた効果を得ることができる。
【００３３】
また、原料粉末を充填した後に、貫通孔に管を取着した上蓋を載置して、管に真空ポンプ等を取り付け、真空度０．１ＭＰａ以上で脱気を行い密封した後、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し外面に一様な等方圧を作用させて成形することにより、成形時にエアーが成形型の中に密封される量が極端に減少するため、加圧時のエアーによる内圧が抑えられシール作業が容易になる。
【００３４】
また、この成形型を用いることで、平均粒径５０〜９０μｍの微粉末原料を成形することにより、割れ・カケ等のない品質の良い成形体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００３６】
本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型５（以下、単に成形型と称す）は、図１（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、成形体の外形に対応するゴム製の底付きゴム型３と、該底付きゴム型３によって形成される空隙を原料粉末を充填する成形用空間２とし、該成形用空間２の開口部を密閉封止するゴム製の上蓋１とから成り、成形型５の成形用空間２に原料粉末を充填して密封した後、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬し、成形型５の外面に一様な等方圧を作用させて加圧成形を行うものである。
【００３７】
本発明の成形型５は、図１（Ｂ）に示すように底付きゴム型３を用いたことが重要であり、筒状のゴム型に一体的に底部を形成したことから、従来の筒状のゴム型に別途下蓋をシールしていた成形型のように、シール性が甘くなって水漏れをおこし成形体にカケ等が生じることを有効に防止することができる。また、得られた成形体の底面の角部にも原料粉末が入り込んで成形クズが発生するということもないため、底付きゴム型３の長期間に渡って使用することができ、成形クズもほとんど発生しないため、底付きゴム型３内を掃除する手間もはぶくことができる。さらに、成形体の変形も小さく成り、切削加工を施す時間を短縮することができる。
【００３８】
また、上記底付きゴム型５を密閉封止する上蓋１は、図１（Ｃ）に示すように、底付きゴム型３の内側に入れ込むように段を有する形状となっている。
【００３９】
さらに、図１（Ｄ）に示すように、貫通孔１ａを設けるとともに、該貫通孔１ａに管１１を取着してなる上蓋１を用いることが好ましい。
【００４０】
これは、詳細を後述するように成形型５を用いて成形体９を成形する際に、成形用空間２内の脱気のために管１１を介して真空度を高めることで容易に脱気することができ、成形体９をより高強度で高精度な形状に作製することができる。
【００４１】
上記貫通孔１ａは、上蓋１の中心に１ヶ所、直径１０〜２０ｍｍ程度の大きさで開口することが好ましく、成形型５が大きくなるにつれて貫通孔１ａの数を増やしたり脱気作業の時間を長くしたりして調整して脱気作業を効率的に行うことができる。
【００４２】
また、このように管１１を有する上蓋１では、その下面に貫通孔１ａを覆うようにフィルタ１ｂを有することが好ましく、成形時の脱気の際に成形用空間２に充填した原料粉末が吸引されるのを防止する作用をなす。
【００４３】
また、上記底付きゴム型３と上蓋１は、ショア硬度４０〜６５の天然ゴム、クロロプレンゴム等のゴムからなることが好ましく、この成形型５を用いて成形する場合において、圧力媒体を通し成形型５に圧力が伝達され、成形型５が均等に収縮するため（変形をおこすの）寸法精度が高く、均一な成形体を得ることができる。
【００４４】
上記底付きゴム型３、上蓋１のゴムのショア硬度が４０未満となると、成形型５が柔らかすぎて変形と高さ方向の曲がり（たわみ）が生じやすく、直線的な形状が保てず、たわみ等が発生し成形体に変形が発生する。特に、高さ方向の寸法も保つこともできなくなるため、長尺な成形体を得ることができない。また、季節毎の温度変化に対するゴム硬度の管理が難しく製作日数・経費の面でロスを発生させることが多い。一方、ゴム硬度が６５を超えると、ゴムの縮みが小さいため充填する原料粉末の種類によっては成形体にカケ・割れが発生しにくいものの、上蓋１が突っ張る形となり成形体の端面部に凸の変形を起しやすい。また、底付きゴム型３と上蓋１との接触部分で底付きゴム型３の内径側に亀裂が進展して底付きゴム型３の寿命が短くなりやすい。
【００４５】
なお、上記ゴムのショア硬度とは、ＪＩＳ  Ｋ６２５３・ＪＩＳ  Ｋ７２１５・ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０（タイプＡ）のショア硬度測定器を用いて測定を行った値である。
【００４６】
さらに、図１（Ｂ）に示すように、上記底付きゴム型３は、厚みｄを５〜１５ｍｍの範囲で均一な厚みとすることが好ましく、成形時に成形圧力が原料粉末に均一に伝達されるため、得られた成形体には、カケ・割れはもちろんのこと変形も無い品質の良い綺麗な成形体を容易に得ることができ、原料粉末の使用量を最小減に抑え、成形体に切削加工を施す時の仕上げ代を少なくできる。
【００４７】
上記厚みｄが５ｍｍ未満となると、原料粉末４の成形性においては、あらゆる種類に於いてカケ・割れの無い成形体を得ることができるが、厚みｄが薄すぎるため、成形体のサイズが大型化・長尺化していくと自重などの影響で形状・寸法精度を安定化させることができない。一方、厚みｄが１５ｍｍを超える場合、原料粉末の成形性においては、原料の種類によって若干の差が発生する。厚みの薄い底付きゴム型３に比べて成形体のカケ・割れ等の不具合が発生し易い。底付きゴム型３の製作に於いても多くの原材料を必要とするため、製作に当り費用が割高となってしまう。
【００４８】
また、図１（Ｂ）に示すように上記底付きゴム型３の上方にシール部３ａを形成し、該シール部３ａの厚みｂが、他の部位の厚みｄより１０〜３５ｍｍ大きく、且つシール部３ａとの境界が曲面状であることが好ましい。
【００４９】
これにより、上蓋１をシールする際、底付きゴム型３の外辺が滑らかな曲線となり、シール材の密着性が非常に良くなり水漏れが無くなる。また、開口部が開いてしまうこともなく、シール作業を容易なものとしたまま、厚みが大きくなり過ぎることもなく重量を抑えることができる。
【００５０】
上記のシール部３ａの厚みｂと本体部の厚みｄの差が１０ｍｍ未満となると、シール部３ａと本体部の境界が直線的に近く成るため、シール性が悪くなり水漏れが生じやすい。一方、シール部３ａの厚みｂと本体部の厚みｄの差が３５ｍｍを超えると、本体部の口元部分が異常に重くなり底付きゴム型３が変形しやすい。そのため、上蓋１との密着性も悪くなり水漏れが発生しやすい。また、シール部３ａの厚みｂと本体部の厚みｄの差が大きいため、成形体にカケ・割れが発生し易い傾向が見られた。
【００５１】
さらに、シール部３ａの長さｃは底付きゴム型３の全長の１０〜２０％程度とすることが好ましい。
【００５２】
またさらに、図１（Ａ）に示すように、底付きゴム型３の角部ａは、曲率半径５〜１５ｍｍの曲面状とすることが好ましく、原料粉末の種類が変わっても成形体の角部にカケや割れが生じることはなく、原料粉末の使用量を少なくし、成形体に切削加工を施す際の加工時間を最小とすることができる。
【００５３】
上記角部ａの曲率半径が５ｍｍ未満となると、成形体にカケ・割れが多発してしまう。加圧された時点において角が立つ形となり不具合の原因となる。また、ゴム型の角部ａにも加圧により大きな負荷がかかり成形体の角部が接触して割れ・切れが発生することになり、品質の良い成形体が得られない上、成形クズも大量に発生するため、底付きゴム型３の掃除にも時間を取られることになるとともに、底付きゴム型３の寿命も短くなり諸経費がかさみ、時間も浪費することになる。一方、角部ａの曲率半径が１５ｍｍを超えると、成形体の角部が過剰に滑らかとなり、カケ、割れ等の不具合が発生することは無いが、得られた成形体に切削加工を施す際に成形体の外辺を多く削り込まなくてはならないため、多くの原料粉末をムダにするとともに切削加工に長時間を要することになる。
【００５４】
また、上記底付きゴム型３、上蓋１からなる成形型５として、図１（Ｅ）に示すように底付きゴム型の外側に圧力媒体を浸水させる複数の貫通孔８ａを有する金属製容器８を有することが好ましい。
【００５５】
近年、製品のサイズが大きくなっており、高さは１ｍ、２ｍを超えたものや、幅・厚みにおいても１ｍを超えるものも求められている。製品が大きくなるのにともなって、底付きゴム型３の変形量も影響を受けるが、この変形量を抑えて原料粉末４を無駄にすることなく、加工時間を短くして寸法精度の高い成形体を得ることが要求される。
【００５６】
金属製容器８を底付きゴム型３の外側に設けることで、底付きゴム型３のたわみや変形を防止し継続的に安定した成形体を得ることができる。また、金属製容器８の貫通孔８ａは等間隔に設け、貫通孔８ａを通して底付きゴム型３に圧力媒体からの圧力を均等に作用させて成形するものである。
【００５７】
このように、本発明の成形型５は、底付きゴム型３の材質、硬度、肉厚、角部の大きさ等を考慮することで圧力媒体を通じ成形圧力を受けた際、適度に伸縮し原料粉末４に圧力を伝達するため、成形体に密度差が発生しない。
【００５８】
このような成形型５を用いて成形体を得るには、図２（Ａ）に示すように成形型５の金属製容器８の上方に割型１０を備え、成形用空間２に炭化珪素、アルミナ、窒化珪素等のセラミックスや、カーボン等の原料粉末４を充填し、図１（Ｃ）に示すような上蓋１によって密封する。なお、割型１０はこの段階で外す。
【００５９】
そして、図２（Ｃ）に示すように高圧容器７内の圧力媒体６中に浸漬し、金属製容器８の貫通孔８ａを介して圧力媒体６から成形型５の外面に矢印の方向に一様な等方圧を作用させて成形する。
【００６０】
また、金属製容器１１の上方に設けた割型１０は、原料粉末４を充填していく際に底付きゴム型３の開口部が大きく広がるのを防止する作用をなす。この様に割型１０で変形を抑えることでシール部３ａと上蓋１とのシール作業が効率良くできるとともに変形の無い綺麗な成形体９を得ることができる。なお、製品となる成形体９は金属製容器８の備えられている部分となる。
【００６１】
このようにして得られた成形体９は、底部が一体となった底付きゴム型３を用いているため、水漏れが生じることはなく、底面の角部に成形クズや、変形がなく、成形体９に切削加工を施す時間を短縮でき、また、成形型５の寿命も大幅に改善できた。
【００６２】
また、図１（Ｄ）に示すような管１１を有する上蓋１を用いることがより好ましく、原料粉末４を充填した底付きゴム型３の開口部と上蓋１の境目にフィルタ１ｂを挟み込み密封した後、管１１に真空ポンプ等の吸引手段を取り付け、脱気を行うことで、高圧容器７内の圧力媒体６中に浸漬し外面に一様な等方圧を作用させて成形することにより、成形時にエアーが成形型５の中に密封される量が極端に減ることから、加圧時のエアーによる内圧が抑えられシール作業が容易になり、高強度で、高精度な形状の成形体９を得ることができる。
【００６３】
上記真空度が０．０５ＭＰａ以上が好ましく、原料粉末４の粒子間に存在していた空気が成形体９の外面に押し出される量を削減でき、押し出された空気によって底付きゴム型３と上蓋１等の繋ぎ目などの弱い部分から内側から外に向っての大きな圧力をかけることなく、成形体９の強度や、形状の精度を向上させることができる。さらに、真空度は１ＭＰａ以上であることがより好ましい。この真空度については、真空ゲージの数値を見ながら管理する。
【００６４】
なお、脱気作業を終了し、圧力媒体６に浸漬する前に、管１１の先を曲げたり、テープ等で止めたりすることでシールし、真空ポンプ等から外すことで真空度を高いままに保持することができる。
【００６５】
通常、圧力媒体６に浸漬して成形する際には、圧力媒体６が成形型５の外面に一様な圧力を伝達することで成形型５の内側に充填された原料粉末４に圧力が加えられることになり、原料粉末４に圧力が加えられることにより原料粉末４の粒子間に存在していた空気が成形体９の外面に押し出されることになる。押し出された空気は、底付きゴム型３と上蓋１等の繋ぎ目などの弱い部分から内側から外に向っての圧力をかける働きをするが、脱気を行なうことで、成形時の内側からの圧力が低減され底付きゴム型３と上蓋１とが強固に密着し、圧力媒体６の進入を有効に防止することができる。また、得られた成形体９は、割れ・カケが無くなり品質の良い成形体９を得ることができる。
【００６６】
また、このような脱気作業を行うことで、特に、原料粉末４の平均粒径が５０〜９０μｍの微粉末の場合に有効に用いられ、割れ・カケ等のない品質の良い成形体９が得られる。
【００６７】
上記原料粉末の平均粒径が５０〜９０μｍの微粉末原料を成形すると、一般的に微粉末原料は空気が成形体９へ噛み込み易く減圧時に膨張する事で成形体９に割れ・カケが発生し易いが、脱気作業を行うことで、粒子と粒子の間に残っている空気を取り除くことでき、減圧時に成形体９に割れ・カケを発生させることなく安定した品質の成形体９が得られる。
【００６８】
また、５０〜９０μｍの微粉末原料を成形するときは、真空ゲージの数値を管理しながら脱気作業を行うことが好ましい。
【００６９】
さらに、平均粒径が５０μｍ未満の微粉末原料を用いた場合には、粒子と粒子の間に残っている空気を取り除くことが困難となり、減圧時に成形体９に割れ・カケが発生しやすい。そのため、平均粒径が５０μｍ未満の原料粉末４を用いて成形するときは、成形性がさらに悪いため、確実に脱気作業を行なうことが好ましい。
【００７０】
なお、本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【実施例１】
【００７１】
先ず、成形型として図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すような本発明の底付きゴム型３、上蓋１から成る成形型５を作製した。成形型５のサイズは、外形の１辺が２２０ｍｍ、長さ６００ｍｍの四角柱とし、底付きゴム型５の厚みｄは１０ｍｍとし、また、底付きゴム型３、上蓋１のゴムのショア硬度を表１に示す如く３５〜７０とした。また、図１（Ｅ）に示すように上記底付きゴム型３の外側に金属製容器８を有する成形型も準備した。
【００７２】
また、比較例として従来の図４に示すような金属製の上、下蓋２１、２２を各表１に示す如くゴムのショア硬度の筒状のゴム型２３からなる成形型を上記同様な寸法として用意した。
【００７３】
なお、ゴムのショア硬度はＪＩＳ  Ｋ６２５３・ＪＩＳ  Ｋ７２１５・ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０（タイプＡ）のショア硬度測定器を用いて測定した。
【００７４】
それぞれの成形型に、３種類の原料粉末（平均粒径１２５μｍのアルミナ・平均粒径７５μｍの炭化珪素・平均粒径９５μｍの窒化珪素）を充填し成形テストを行った。それぞれの試料で１０個づつの成形体を得、得られた成形体を目視にて表1に示す如く評価方法で評価した結果を表１に示す。
【表１】
2004216450.tif 000003
【００７５】
表１の結果より、本発明の成形型を用いた試料（Ｎｏ．１〜２０）は、ほとんどでカケや変形が発生することはなく、また水漏れも生じることもない。特に、成形型のゴムのショア硬度が４０〜６５の場合は、底付きゴム型の伸び縮みが良くカケ・割れの無い綺麗な成形体を得ることができた。
【００７６】
しかし、ゴムのショア硬度が４０未満の成形型（Ｎｏ．1、６、１６）は、柔らかすぎて真っ直ぐに立てることが難しく曲がりの原因となったが、金属製の外枠を利用した成形型（Ｎｏ．１１）は、底付きゴム型の倒れも無くなり綺麗な成形体を得る事ができることがわかる。
【００７７】
ゴム硬度が７０と高い成形型（Ｎｏ．５、１０、２０）は、ゴム製の上蓋の縮みが悪く、突っ張る形状となり、成形体の端面の角部に凸状の変形を発生させる事になる。その上、原料粉末の種類によっては、大きなカケや割れが見られ使用不可の物があった。特に底付きゴム型と上蓋との接触部分のカケが多く見られたうえ。底付きゴム型の内径側に亀裂が進展していくことが解かった。
【００７８】
これに対し、比較例である上、下蓋、筒状のゴム型からなる成形型（Ｎｏ．２１〜２５）は、金属製の上・下蓋が全く縮まないため、ゴム製の蓋以上に変形・カケ・割れがひどくなると共に、ゴム型と上・下蓋との接触部分でゴム型の内径側に亀裂が進展して行くことが解かった。
【実施例２】
【００７９】
次いで、図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す本発明の底付きゴム型３、上蓋１から成る成形型５のサイズを、成形用空間の１辺が２００ｍｍ、長さ６００ｍｍの四角柱とし、底付きゴム型３の厚みｄを１．５〜２０ｍｍとしたものを用意した。
【００８０】
また、この底付きゴム型の開口部側には種々の厚みのシール部３ａを形成した。
【００８１】
なお、底付きゴム型３、上蓋１のショア硬度は６０とした。
【００８２】
それぞれの成形型に、５種類の原料粉末（平均粒径１２５μｍのアルミナ・平均粒径７５μｍの炭化珪素・平均粒径９５μｍの窒化珪素）を充填し、圧力媒体中に浸漬して成形体を得た。
【００８３】
それぞれのゴム厚みで１０個づつの成形体を得、得られた成形体を目視にて表1に示す如く評価方法で評価した結果を表２に示す。
【表２】
2004216450.tif 000004
【００８４】
表２の結果より、シール部のない底付きゴム型の場合、その厚みが５〜１５ｍｍの成形型（Ｎｏ．２〜４）は、カケが発生した数も３個以下であった。厚みが５ｍｍ未満（Ｎｏ．１）になると肉厚が薄すぎるため形状を保つ事が出来ず成形体に変形が発生し、自力での形状保持が難しいことが解かった。
【００８５】
また、シール部を設けた場合、シール部の厚みがその他の厚みに比較して１０〜３５ｍｍ厚い場合（Ｎｏ．７〜１０）は、カケや変形のない優れた成形体を得ることができる。これに対し、厚みの差が４０ｍｍと厚くなった（Ｎｏ．１０）場合、ゴム型本体の口元部分が異常に重くなり底付きゴム型に変形を及ぼす事がわかった。そのため、ゴム製の上蓋との密着性も悪くなり水モレの原因ともなった。
【００８６】
ゴム型のシール性・変形量・作業性の３つの観点から検証した。表２の結果よりシール部がない場合、シール性・作業性は悪く、変形量も大きくなる事が解かった。以上の様なテスト結果を総合的に見るとシール部の厚みと底付きゴム型本体の厚みの差は１０〜３５ｍｍの範囲で使用することがよい。
【実施例３】
【００８７】
次いで、上記実施例と同様に図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す本発明の底付きゴム型３、上蓋１から成る成形型５のサイズを、１辺の寸法２００ｍｍ、長さ６００ｍｍの四角柱とし、底付きゴム型３の厚みを１０ｍｍとしたものを用意し、底付きゴム型３の角部ａには曲率半径２〜２５ｍｍの範囲で種々のものを準備した。
【００８８】
また、この底付きゴム型３の開口部側には厚み２５ｍｍのシール部３ａを形成し、底付きゴム型３、上蓋１のショア硬度は６０とした。
【００８９】
そしてそれぞれの成形型に、５種類の原料粉末（平均粒径１２５μｍのアルミナ・平均粒径７５μｍの炭化珪素・平均粒径９５μｍの窒化珪素）を充填し成形体を５０個作製し、得られた成形体のうち欠け、割れを目視で観察し、成形型のキレも同時に評価した結果を表３に示す。
【表３】
2004216450.tif 000005
【００９０】
表３の結果より、底部および側面角部に曲率半径５〜１５ｍｍとした成形型（Ｎｏ．２〜４）は、カケ、割れが生じることはなく、良好な成形体を得ることができた。
【００９１】
これに対し、曲率半径の大きさが２ｍｍの成形型（Ｎｏ．１）は、原料粉末の種類によってカケが発生するもの、しないもの若干の差が発生した。また、寿命について見てみると角部の曲率半径が２ｍｍと小さい場合は、角部に大きなストレスがかかるため継続して使用している間に内面に割れ等の不具合が出てくるようになった。
【００９２】
逆に、曲率半径が２５ｍｍと大きい成形型（Ｎｏ．５、６）は、加工代が多くなるため、加工時間の浪費となるとともに原料粉末のムダとなってしまう。
【実施例４】
【００９３】
次いで、成形型として図１（Ａ）〜（Ｅ）に示す本発明の底付きゴム型３、上蓋１から成る成形型５のサイズを、１辺の寸法２００ｍｍ、長さ６００ｍｍの四角柱とし、底付きゴム型３の厚みを１０ｍｍとしたものを用意した。また、上蓋１は、図１（Ｃ）、（Ｄ）の２つを使用し、図１（Ｄ）に示す管１１を有する上蓋１を用いた場合には、管１１を真空ポンプにつないで真空度０．０５ＭＰａ以上となるよう脱気作業を行った。
【００９４】
また、この底付きゴム型３の開口部側側には、厚み２５ｍｍのシール部３ａを形成し、底付きゴム型３、上蓋１のショア硬度は６０とした。
【００９５】
そして、それぞれの成形型には、５種類の原料粉末（平均粒径１２０μｍのアルミナ・平均粒径９０μｍの炭化珪素・平均粒径７０μｍの窒化珪素・平均粒径７０μｍの高純度アルミナ・平均粒径５０μｍのジルコニア）を充填し成形体９を５０個作製し、得られた成形体のうち欠け、割れを目視で観察した。
【００９６】
なお、各成形型を用いて成形体９を作製する際には、上蓋１と底付きゴム型３との境界部のシール部３ａを従来のように２５ｍのシールテープを２個使用してシールした場合と、２５ｍのシールテープを０．５個使用してシールした場合とで得られた成形体の評価を行った。
【００９７】
結果を表４に示す。
【表４】
2004216450.tif 000006
【００９８】
表４の結果より、図１（Ｄ）に示すような、上蓋１に管１１を有する試料（Ｎｏ．１、３、５、７、９、１１、１３、１５、１７、１９）では、脱気作業を行うことで、どの試料においてもカケ、割れが発生することなく、特に、カケ等が発生しやすいジルコニアなどの平均粒径の小さな原料粉末４を用いた場合にも、カケ、割れがなく、より形状の高精度な成形体９が得られることがわかった。
【００９９】
また、シールテープ０．５個でシールした場合においても、カケ、割れがなく、より形状の高精度な成形体９が得られることがわかった。
【０１００】
これに対し、図１（Ｃ）に示す上蓋１を用いた試料（Ｎｏ．２、４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０）においては、ほとんどの試料でカケ、割れの発生は少ないものの、平均粒径の小さなジルコニアを用いた場合には、成形体９の割れ・カケ（変形＝削除）が発生し、全ての原料粉末４において水漏れが発生した。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型の一実施形態を示し、（Ａ）は底付きゴム型の平面図、（Ｂ）はその断面図、（Ｃ）、（Ｄ）は上蓋の断面図、（Ｅ）は底付きゴム型と金属製容器を示す断面図である。
【図２】本発明の湿式静水圧加圧成形用成形型を用いた湿式静水圧加圧成形方法を説明するための図面であり、（Ａ）、（Ｂ）は本発明の成形型に原料粉末を充填した際の断面図、（Ｃ）は加圧時の断面図である。
【図３】従来の湿式静水圧加圧成形用成形型を用いた湿式静水圧加圧成形方法を説明するための加圧持の断面図である。
【図４】従来の湿式静水圧加圧成形用成形型を示し、（Ａ）は従来の成形用ゴム型の平面図、（Ｂ）はその断面図、（Ｃ）はその成形型で成形を実施した後の成形体の平面図を示す。
【符号の説明】
【０１０２】
１：上蓋
１ａ：貫通孔
１ｂ：フィルタ
２：成形用空間
３：底付きゴム型
３ａ：シール部
４：原料粉末
５：成形型
６：圧力媒体
７：高圧容器
８：金属製容器
８ａ：貫通孔
９：成形体
１０：割型
１１：管
２１：上蓋
２２：下蓋
２３：ゴム型
２４：原料粉末
２５：成形型
２６：圧力媒体
２７：高圧容器
２９：成形体
ａ：ゴム型の角部
ｂ：シール部の厚み
ｃ：シール部の長さ
ｄ：底付きゴム型の厚み
ｉ：従来のゴム型の肉厚小部分
ｊ：従来のゴム型の肉厚大部分
ｋ：成形体の凹み
【図１】
2004216450.tif 000007
【図２】
2004216450.tif 000008
【図３】
2004216450.tif 000009
【図４】
2004216450.tif 000010