(57)【要約】【課題】静水圧成形型において、製品の大型化に伴い成形型の重量が重くなり作業効率が悪く、シール作業に時間をとられるなど効率面・経費面でロスが大きい。【解決手段】成形型６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６の外面に一様な等方圧を作用させて成形する静水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薄肉の底付きゴム型２１と、該ゴム製の薄肉の底付きゴム型２１によって形成される空間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凹み形状を有する薄肉上蓋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】
原料粉末を充填して密封した成形型を、高圧容器内に満たされた圧力媒体中に浸漬することで、成形型の外面から均等な圧力を作用させて、上記原料粉末を成形する静水圧用の成形型であって、該成形型が原料粉末を充填する成形用空間を有し、開口部を有するゴム製の底付きゴム型と、該底付きゴム型の開口部を密閉封止する凹み形状を有するゴム製の薄肉上蓋とから成ることを特徴とする静水圧用の成形型。
【請求項２】
上記薄肉上蓋および底付きゴム型の材質が、天然ゴム、合成ゴム、ウレタンゴムのいずれかからなることを特徴とする請求項１に記載の静水圧用の成形型。
【請求項３】
上記薄肉上蓋および底付きゴム型の全ての面における厚みが３〜１０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の静水圧用の成形型。
【請求項４】
上記薄肉上蓋とゴム型とが係合する範囲が１５〜１００ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の静水圧用の成形型。
【請求項５】
上記薄肉上蓋に上記圧力媒体と上記成形用空間を連通する貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の静水圧用の成形型。
【請求項６】
請求項５に記載の静水圧用の成形型の成形用空間に原料粉末を充填する工程、上記薄肉上蓋で上記開口部を塞ぎ、上記薄肉上蓋の貫通孔に取着した管から、０．５ＭＰａ以下の真空圧で脱気する工程、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬後、成形型の外面から均等な圧力を作用させて成形する工程からなることを特徴とする静水圧成形方法。
【請求項７】
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６に記載の静水圧成形方法。
【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為の静水圧用の成形型と、この成形型を高圧容器内の圧力媒体中に浸漬後、成形型の外面から均等な圧力を作用させて成形する静水圧成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に静水圧成形は、図４に示す様にゴムからなる静水圧用の成形型（以下成形型６と称す）に原料粉末を充填して密封した後、高圧容器１７内で圧力媒体７中に直接浸漬し、成形型６の外面に矢印の方向に均等な圧力を作用させて成形する方法である。
【０００３】
上記成形型６としては、筒状のゴム型１４とゴム製の下蓋１３をテープによってシールし、成形用空間２に原料粉末を充填した後に密封するゴム製の上蓋１２で構成されるものを使用したり（特許文献１参照）、または図５に示す様に底付きゴム型３とゴム製の上蓋１２で構成されたものが原料粉末を充填密封した後、脱気作業を行ない成形する成形型が使用されていた（特許文献２参照）。
【０００４】
ゴム製の上蓋１２および下蓋１３を用いる場合には、ゴム型１４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。
【０００５】
また、底付きゴム型３は、図５に示す様になっており、ゴム型１４の上部でシール部分にあたる箇所は、シール性・作業性を向上させるために滑らかな円弧を描いている。
【０００６】
従来は、筒状のゴム型１４の上・下蓋１２・１３は、金属製またはゴム製で、必要とする成形体が筒形状の場合は、図６に示す成形型６の真ん中に金属製の芯棒を立てる。その場合、ゴム製の下蓋１３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、金属製の下蓋１９の真ん中にネジを設け芯棒をねじ込み成形する。
【０００７】
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１２・１３を使用する。
【０００８】
この様に、使用する用途によって金属製の上・下蓋１９・２０とゴム製の上・下蓋１２・
１３との使い分けを行なっていた。
【０００９】
また、原料粉末を充填する成形用空間２の形状については、製品の形状にあわせて設計できる。
【００１０】
円柱状の成形体を成形する場合はゴム型１４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７（Ａ）に示すように成形型６のコーナー部aに比較して中心部ｂのように部分的に厚みを大きくして、成形型の変形や曲がりを防止したり、シール性を向上せせるなどの方法が用いられていたが、図７（Ｃ）に成形体１５の形状を示すように変形ｃが見られていた。
【００１１】
また、ゴム型１４に原料粉末を充填する場合には、ゴム型１４の外辺をタッピングした後、上蓋１２を被せシールし、その後、脱気作業を行いホースの口元をシールしていた。このように上・下蓋１２・１３とゴム型１４をシールする際は、加圧工程において圧力媒体７が成形型６の中へ進入しない様に厳重にシール作業をする必要がある。
【００１２】
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３、４、５参照）。
【特許文献１】特開平９−２４４９６号公報
【特許文献２】特開平５−２８５６９８号公報
【特許文献３】特開平３−２４２０２号公報
【特許文献４】特開平９−２４１７０４号公報
【特許文献５】特開２０００−５２０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の成形型６は、筒状のゴム型１４に下蓋１３をシールして、原料粉末を充填した後、上蓋１２をシールするため、上蓋１２、下蓋１３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１５に水が浸透し、割れが発生し、製品として使用できなくなるという問題があった。
【００１４】
また、ゴム型１４と上・下蓋１２・１３との境目に成形クズが発するため、この成形クズの除去や成形型６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。
【００１５】
またさらに、三角・四角形状など多面体や異形状品などになると部分的にゴム型１４の肉厚に差が生じ得られた成形体１５に割れが発生し、角部にカケが発生しやすいなどの問題があった。なお、得られた成形体１５は、図７（Ｃ）に示す様に変形部分ｃが大きくなるため、成形体に切削加工を施す際の加工代が増へ原料粉末を浪費するとともに加工時間の無駄につながっていた。
【００１６】
更に、水濡れを防ぐ為にシール作業を厳重に行わなければならない。これは加圧成形時、圧力媒体がゴム型１４本体の外面に一様な圧力を伝達することでゴム型１４本体の内側に充填された原料粉末に圧力が加えられることになり、原料粉末の粒子間に存在していた空気が成形体１５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１４本体とゴム製の上蓋１２、下蓋１３等の繋ぎ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。その為、ゴム型１４と蓋とのシールが甘いと水漏れが発生し成形体に水が染みて使用不可能となる。
【００１７】
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。
【００１８】
また、微粉末原料を成形する場合は、空気が原料粉末の粒子間に噛み込み成形体１５の割れやカケが発生し易く品質・歩留まりの面で問題がある。
【００１９】
これらの問題点を総合的に解決しようとしたものが底付きゴム型３である。該底付きゴム型３に原料粉末を充填しゴム製の上蓋１２を被せシールした後、脱気作業を行い口元をシールし成形を実施していた。
【００２０】
これによりシール作業の負担は、かなり軽減されたがまだまだ不十分であったと同時に成形体が長尺品になると、底付きゴム型３の自重で撓みが発生し成形体１５に変形を発生させたり高さ寸法にばらつきが生じるなどの問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の静水圧用の成形型は、原料粉末を充填して密封した成形型を、高圧容器内に満たされた圧力媒体中に浸漬することで、成形型の外面から均等な圧力を作用させて、上記原料粉末を成形する静水圧用の成形型であって、該成形型が原料粉末を充填する成形用空間を有し、開口部を有するゴム製の底付きゴム型と、該底付きゴム型の開口部を密閉封止する凹み形状を有するゴム製の薄肉上蓋とから成ることを特徴とする。
【００２２】
また、上記薄肉上蓋および底付きゴム型の材質が、天然ゴム、合成ゴム、ウレタンゴムのいずれかからなることを特徴とする。
【００２３】
また、上記薄肉上蓋および底付きゴム型の全ての面における厚みが３〜１０ｍｍの範囲であることを特徴とする。
【００２４】
また、上記薄肉上蓋とゴム型と係合する範囲は１５〜１００ｍｍの範囲であることを特徴とする。
【００２５】
また、上記薄肉上蓋に上記圧力媒体と上記成形用空間を連通する貫通孔を設けたことを特徴とする。
【００２６】
また、上記静水圧用の成形型の成形用空間に原料粉末を充填する工程、上記薄肉上蓋で上記開口部を塞ぎ、上記薄肉上蓋の貫通孔に取着した管から、０．５ＭＰａ以下の真空圧で脱気する工程、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬後、成形型の外面から均等な圧力を作用させて成形する工程からなることを特徴とする。
【００２７】
また、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】
【００２８】
本発明の静水圧用の成形型は、原料粉末を充填して密封した成形型を、高圧容器内に満たされた圧力媒体中に浸漬することで、成形型の外面から均等な圧力を作用させて、上記原料粉末を成形する静水圧用の成形型であって、該成形型が原料粉末を充填する成形用空間を有し、開口部を有するゴム製の底付きゴム型と、該底付きゴム型の開口部を密閉封止する凹み形状を有するゴム製の薄肉上蓋とから成ることにより、製品形状に近い綺麗な成形体を容易に得ることが出来る。
【００２９】
また、上記薄肉上蓋および底付きゴム型の材質が、天然ゴム、合成ゴム、ウレタンゴムのいずれかからなることにより、製品形状に近い綺麗な成形体を容易に得ることが出来る。
【００３０】
また、上記薄肉上蓋および底付きゴム型の全ての面における厚みが３〜１０ｍｍの範囲であることにより、変形・割れ・カケなどが無く、製品形状に近い綺麗な品質の良い成形体を容易に得ることが出来る。
【００３１】
また、上記薄肉上蓋とゴム型と係合する範囲は１５〜１００ｍｍの範囲であることにより、シール作業効率を上げると共に脱気工程も取り入れているためシール材の使用量を大幅に削減することが出来る。
【００３２】
また、上記薄肉上蓋に上記圧力媒体と上記成形用空間を連通する貫通孔を設けたことにより、割れ・カケの無い綺麗な成形体を継続的に安定して得ることが出来る。
【００３３】
また、上記静水圧用の成形型の成形用空間に原料粉末を充填する工程、上記薄肉上蓋で上記開口部を塞ぎ、上記薄肉上蓋の貫通孔に取着した管から、０．５ＭＰａ以下の真空圧で脱気する工程、高圧容器内の圧力媒体中に浸漬後、成形型の外面から均等な圧力を作用させて成形する工程からなることにより、成形体の割れ・カケが無くまた、水漏れも発生することが無い為、安定して品質の良い綺麗な成形体を得ることが出来ると共にゴム製の成形型とゴム製の上蓋を密封するシール材を大幅に削減することが出来るため、シール作業が容易に実施できる。
【００３４】
また、上記原料粉末の平均粒径を５０〜９０μｍとすることにより、割れ・カケ等の発生が無く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】
本発明の静水圧用の成形型６（以下、単に成形型６と称す）を図１（Ａ）、（Ｂ）に示す。
【００３７】
まず図１（Ａ）に円柱・角柱など柱状の成形体１５を成形する場合の成形型６を示すように、成形体１５の外形に対応するゴム製の薄肉の底付きゴム型２１と、該底付きゴム型２１によって形成される空隙を原料粉末１６を充填する成形用空間２とし、底付きゴム型２１の形状を保持するための金属製容器４、それにゴム製の凹み形状を有する薄肉上蓋１と底付きゴム型２１をシールする際に使用する金属製枠５から構成される。
【００３８】
なおゴム製の凹み形状を有する薄肉上蓋１は、貫通孔１aを有し貫通孔１aに取り付けてあるゴム製管１bとフィルター１ｃを装着した凹み形状を有する薄肉上蓋１から成っており、成形型６の成形用空間２に原料粉末１６を充填して密封した後、脱気作業を実施しゴム製管１ｂをシールし金属製枠５を外し高圧容器１７内の圧力媒体７中に浸漬し、成形型６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。
【００３９】
次に図１（Ｂ）に円柱・角柱などで筒状になった成形体１５を成形する場合の成形型６を示すように、成形体１５の外形に対応する底付きゴム型２１と、該底付きゴム型２１によって形成される空隙を原料粉末１６を充填する成形用空間２とし、底付きゴム型２１の形状を保持するための金属製外枠８、金属製内枠９、金属製底板１０、それに薄肉上蓋１と底付きゴム型２１をシールする際に使用する金属製枠５から構成される。
【００４０】
なお薄肉上蓋１は、貫通孔１aを有し貫通孔１aに取り付けてあるゴム製管１ｂとフィルター１ｃを装着した凹み形状を有する薄肉上蓋１と成っており、成形型６の成形用空間２に原料粉末１６を充填して密封した後、脱気作業を実施しゴム製管１ｂをシール密封し金属製枠５を外し高圧容器１７内の圧力媒体７中に浸漬し、成形型６に均等な圧力を作用させて加圧成形を行うものである。
【００４１】
このように成形型６を用いて成形体１５を得るために、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように成形用空間２には炭化珪素、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１６を充填しシールした後、高圧容器１７内の圧力媒体７中に浸漬し、成形型６の外面に均等な圧力を作用させて加圧成形を行うものである。
【００４２】
成形型６を高圧容器１７内の圧力媒体７中に浸漬し、金属製容器４の貫通孔４ａや金属製外枠８、金属製内枠９、金属製底板１０の貫通孔４aを介して圧力媒体７から成形型６の外面に均等な圧力を作用させて成形する。
【００４３】
本発明の、原料粉末１６を充填して密封した成形型６を、高圧容器内１７の圧力媒体７中に浸漬することで、成形型６の外面に均等な圧力を作用させて、上記原料粉末１６を成形する静水圧用成形型６であって、該成形型６が原料粉末１６を充填する成形用空間２を有し、底付きゴム型２１と、該底付きゴム型２１によって形成される空間を該底付きゴム型２１の開口部２ａを密閉封止する薄肉上蓋１とから成ることにより、そのゴム型１４の内側に製品と同様の形状の空間を形成するとともに、ゴム型１４の形状、ゴムの厚み、ゴム蓋のゴム型への入れ込み深さ、脱気作業を考慮することでゴムが成形圧力を受けた際、適度に延び原料粉末１６に圧力を伝達するため綺麗な成形体１５が得られる。
【００４４】
底付きゴム型２１と、薄肉上蓋１で形成される空間を原料粉末１６を充填する成形用空間２とし、該成形用空間２の開口部２ａを密閉封止することで効率的にシール作業ができ、シール材の使用量を大幅に削減できる。
【００４５】
底付きゴム型２１と薄肉上蓋１を使用することで図１（Ａ）に圧力のかかり方を矢印に示すように互いに圧力を加え合うような構造となっており成形圧力でシールするという合理的な構造となっている。
【００４６】
図３の（Ａ）、（Ｂ）に従来の成形型６の基本的な構造を示すが、これを見れば解るように外側から内側へ圧力を加えるだけの構造となっている為、ゴム型１４とゴムの上蓋１２・下蓋１３の境目に力がかかり水漏れなどが発生しやすい構造となっている。
【００４７】
また本発明は、底付きゴム型２１と、薄肉上蓋１で形成される空間を原料粉末１６を充填する成形用空間２とし、底付きゴム型２１の外辺は型崩れを防止するため金属製容器４で保持する。
【００４８】
原料粉末１６を充填後、ゴム製の凹み形状を有する薄肉の上蓋１を入れ込みシール作業を行う。
【００４９】
シール作業の際は、ゴムの肉厚が薄くたわみが発生し作業が難しいため金属製枠５を上蓋の内側に入れ込みゴムを安定させシール作業を実施する。
【００５０】
シール作業が終わると金属製枠５を取り外し薄肉上蓋１に取り付けてあるゴム製管１ｂを利用し脱気作業を行う。
【００５１】
脱気作業完了後は、ゴム製管１ｂに栓１ｄをシールした後、成形作業を行う。
【００５２】
また、底付きゴム型２１に原料粉末１６を充填する時、ゴム型２１にたわみが発生し所定の高さなど寸法が確保出来無くなる場合がある。このような場合は図２（Ａ）に示すように底付きゴム型２１を外側に折り曲げ金属製容器４をシャコマン等の治具を使い固定して原料粉末１６を充填することを特徴とする。
【００５３】
さらに、図１（Ｂ）に示すように筒状の製品を成形する場合は、底付きゴム型２１の内側に筒状のゴム管を持つ構造となっており、金属製外枠８と金属製の内枠９と金属製底板１０で形状を保ち原料充填、シール作業、脱気作業を終え高圧容器１７へ投入し圧力媒体７が貫通孔４aを通り成形型６の外面に均等な圧力を加え変形の無い綺麗な成形体１５を得ることが出来る。
【００５４】
近年、製品の大型化に伴い成形型も大きくなり重量も重くなる傾向にあった。従来の成形型６を図６に示すが、金属製上蓋１８、下蓋１９、金属製芯棒２０を使用して成形型６を形成していた。
【００５５】
本発明により金属製の内枠９のようにパイプを使用した構造となっているため成形型６の大幅な重量削減が出来た為、作業効率をもアップすることが出来た。
【００５６】
また、上記上蓋およびゴム型の材質が、天然ゴム、合成ゴム、ウレタンゴムであることにより、圧力媒体７から成形用空間２中の原料粉末１６に成形圧力が伝達される際、ゴムが適度に延び成形完了後、製品形状に近い綺麗な成形体１５を容易に得ることが出来る。
【００５７】
また、上記薄肉上蓋１および底付きゴム型２１の全ての厚みが３〜１０ｍｍの範囲で均一であることにより、成形完了後の製品形状に近い綺麗な成形体１５を容易に得ることが出来る。
【００５８】
ゴムの厚みが３〜１０ｍｍと薄いことで金属製容器４を製品形状に近いものにする事でゴム型２１が金属製容器４に良く馴染み製品形状に近い綺麗な成形体１５を得ることが出来る。
【００５９】
さらに薄肉上蓋１および底付きゴム型２１の段差を小さく保てるためシール作業が容易に行えるうえシール性が向上し水漏れなどが発生せず品質の良い成形体１５を得ることができる。
【００６０】
なお、肉厚が３ｍｍ未満となると成形性・シール性は同等に保たれるが破れなどが発生しやすく耐久性の問題が発生する。
【００６１】
また、厚みが１０ｍｍを超えると薄肉上蓋１と底付きゴム型２１の段差が大きくなりシール作業で不備が発生し易くなり水漏れの原因となる。面取りなどを行いシール性を改善する方法はあるが肉厚が厚くゴムの伸びが悪く金属製容器４との馴染みも悪く製品形状に近い綺麗な成形体１５が得にくくなる。
【００６２】
また、上記薄肉上蓋１を底付きゴム型２１へのはめ込む深さは１５〜１００ｍｍの範囲であることにより、底付きゴム型２１と薄肉上蓋１とが加圧成形時に互いが押し合うことでシール性を合理的に行いシール作業効率を上げるとができる。更に脱気工程も取り入れているためシール材１１の使用量を大幅に削減することができる。
【００６３】
底付きゴム型２１に対するゴム製の凹み形状を有する薄肉上蓋１のはめ込む深さを１５〜１００ｍｍとすることでシール作業が完全に行なえ水漏れが防止でき成形後の取り外しが容易に行なえる。
【００６４】
なお、はめ込む深さが１５ｍｍ未満の場合は、容易にはめ込めて効率的だが深さが不十分でシール性に問題が起こり水漏れの原因となる。
【００６５】
また、はめ込む深さが１００ｍｍを超えるとシール性は、大変良くなるが底付きゴム型２１へ深く入れ込むため取り付け、取り外しが大変となり作業効率を悪くしてしまう。
【００６６】
また、上記薄肉上蓋１に圧力媒体７と成形用空間２を連通する貫通孔１ａを設けることにより、脱気作業が可能となり微粉末で成形性の悪い原料粉末１６においても割れ・カケが無くなくなり品質の良い成形体１５を継続的に安定して得ることが出来るようになった。
【００６７】
また、上記底付きゴム型２１、薄肉上蓋１からなる成形型６として、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように底付きゴム型２１の外側に金属製容器４、金属製外枠８、金属製内枠９、金属製底板１０に複数の貫通孔４aを有することで圧力媒体７を介して成形型６の外辺に均等に圧力が伝えられるためか変形・曲がりの無い綺麗な成形体１５を得ることができる。
【００６８】
このようにして得られた成形体１５は、底部が一体となった底付きゴム型２１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１５に切削加工を施す時間を短縮でき、また、成形型６の寿命も大幅に改善できた。
【００６９】
また、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すような管１ｂを有する薄肉上蓋１を用いることがより好ましく、原料粉末１６を充填した底付きゴム型２１と成形用空間２の開口部２aと薄肉上蓋１の境目にフィルター１ｃを挟み込み密封した後、ゴム製管１ｂ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１７内の圧力媒体７中に浸漬し外面に均等な圧力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６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、品質の良い高精度な形状の成形体１５を得ることができる。
【００７０】
また、上記成形型６の成形用空間２に原料粉末１６を充填し、上記薄肉上蓋１によって密封するとともに、該凹み形状を有する薄肉上蓋１の貫通孔１ａに取り付けてある管を利用し、０．５ＭＰａ以下の真空圧で脱気した後、高圧容器１７内の圧力媒体７中に浸漬することによって、外面に均等な圧力を作用させて成形することにより、成形時エアーが成形型６の中に密封される量が極端に減る為、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。
【００７１】
これは、原料粉末１６の粒子間に存在していた空気が成形体１５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２１と薄肉上蓋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１５の品質や形状の精度を向上させることができる。
【００７２】
真空圧力０．５ＭＰa以下で脱気した後、高圧容器１７内の圧力媒体７中に浸漬し、成形型６の外面に均等な圧力を作用させて成形すると原料粉末１６中のエアーはほとんど抜けてしまうため、より品質の良い成形体１５を得ることが出来るが、脱気作業に時間を費やすことになる。
【００７３】
また、真空圧力０．５ＭＰa以下で脱気後、高圧容器１７中に浸漬し、外面に均等な圧力を作用させて成形すると、原料粉末１６が微粉末になるほど成形体１５に割れ・カケなどが発生しやすくなる。
【００７４】
なお、この真空圧力については、真空ゲージの数値を見ながら管理する。
【００７５】
脱気作業を終了したら真空ポンプなどからゴム製管１bを取り外し、圧力媒体７に浸漬する前に、ゴム製管１ｂの先を曲げたり、栓１ｄをしてテープなどで止めたりすることでシールする為、真空度が高いままに保持することができる。
【００７６】
通常、圧力媒体７に浸漬して成形する際には、圧力媒体７が成形型６の外面に均等な圧力を伝達することで成形型６の内側に充填された原料粉末１６に圧力が加えられることになり、原料粉末１６の粒子間に存在していた空気が成形体１５の外面に押し出されることになる。
【００７７】
押し出された空気は、底付きゴム型２１と薄肉上蓋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２１と薄肉上蓋１とが強固に密着し、また減圧時に発生する気泡に圧力媒体７の進入を有効に防止することができる。
【００７８】
また、得られた成形体１５は、割れ・カケが無くなり品質の良い成形体１５を得ることができる。
【００７９】
また、上記原料粉末１６の平均粒径を５０〜９０μｍとすることにより、安定したシール作業と脱気作業を行うことで、割れ・カケ等のない品質の良い成形体１５が得られる。
【００８０】
これは、上記原料粉末１６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１５へ噛み込み易く、減圧時に膨張する事で成形体１５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ができ、減圧時に成形体１５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１５が得られる。
【００８１】
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、粒子と粒子の間に空気が残存し易くなるため減圧時に成形体１５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１５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。
【００８２】
なお、原料粉末１６の粒径が９０μｍを超えると成形性が良くなるため成形体１５のワレは発生しにくくなるが脱気作業を行なった方が望ましい。
【００８３】
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。
【００８４】
また９０μｍを超えると、充填時の流れ性が悪く、成形体の角部にカケの発生が多く見られた。
【００８５】
なお、本発明の静水圧用成形型は、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】
【００８６】
先ず、成形型として本発明での柱状の成形型である図１（Ａ）、従来の柱状の成形型である図３（Ａ）、従来の底付きゴム型と脱気構造を有するゴム製の上蓋の成形型である図３（Ｂ）、に示す構造の成形型を製作した。
【００８７】
各成形型のサイズは、外形の1辺が２２０ｍｍ、高さ６００ｍｍの四角柱とし、底付きゴム型２１の厚みは７．５ｍｍとし、底付きゴム型２１に入れ込む薄肉上蓋１の深さは３０ｍｍとした。
【００８８】
また、図１（Ａ）に示すように底付きゴム型２１、図５に示すように底付きゴム型３の外側に金属製容器４を有する成形型を準備した。
【００８９】
それぞれの成形型に、５種類の原料粉末（平均粒径１２０μｍのアルミナ、平均粒径９０μｍの窒化珪素、平均粒径７０μｍの炭化珪素、平均粒径７０μｍの高純度アルミナ、平均粒径５０μｍのジルコニア）を充填し成形テストを行なった。それぞれ試料で３個づつの成形体１５を得、得られた成形体１５を目視にて表１、表２、表３に示す如く評価方法で評価した結果を示す。
【表１】
2005279708.tif 000003
【００９０】
【表２】
2005279708.tif 000004
【００９１】
【表３】
2005279708.tif 000005
【００９２】
表１の結果より、本発明の成形型を用いて試料で脱気作業を行なったテストではいずれの原料粉末においても成形体の品質・生加工時のロス・シールテープの使用量・高さ方向の管理の全ての項目において良い結果が得られた。なお、脱気作業を行なわない場合は、成形体の品質とシールテープの使用量にやや問題があることが解かった。
【００９３】
表２の結果より、従来の柱状の成形型６は、成形体の品質・生加工時のロス・シールテープの使用量・高さ方向の管理の全ての項目において問題があり製品を製作して行く上で原料粉末の使用量、生加工時間、経費、品質において問題であることが解かった。
【００９４】
表３の結果より、脱気作業の有り・無しでシールテープの使用量に差が発生する事と高さ寸法にバラツキが出ることが解かった。
【実施例２】
【００９５】
次いで、成形型として本発明での柱状の成形型６である図１（Ａ）、従来の底付きゴム型３と脱気構造を有するゴム製上蓋１２の成形型６である図３（Ｂ）、に示す構造の各成形型を製作した。
【００９６】
成形型６のサイズは、外形の1辺が２２０ｍｍ、高さ６００ｍｍの四角柱とし、底付きゴム型２１に入れ込む薄肉上蓋１の深さは３０ｍｍとしゴムの厚みを１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で変化を持たせ成形テストを実施した。
【００９７】
また、図１（Ａ）に示すように底付きゴム型２１、図５に示すように底付きゴム型３の外側に金属製容器４を有する成形型を準備した。
【００９８】
それぞれの成形型に、５種類の原料粉末（平均粒径１２０μｍのアルミナ、平均粒径９０μｍの窒化珪素、平均粒径７０μｍの炭化珪素、平均粒径７０μｍの高純度アルミナ、平均粒径５０μｍのジルコニア）を充填し成形テストを行なった。
【００９９】
それぞれ試料で３個づつの成形体１５を得、得られた成形体１５を目視にて評価した結果、表４に示す如く評価方法で評価した。
【表４】
2005279708.tif 000006
【０１００】
表４の結果より、本発明の成形型を用いて脱気作業を行なったテストでは全ての材質においてゴムの肉厚が３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で品質的に良い成形体１５が得られた。
【０１０１】
肉厚が３ｍｍ未満になるとゴムが薄く耐久性に問題が発生した。また、肉厚が１０ｍｍを超えると底付きゴム型２１と薄肉上蓋１との段差が大きくなりシール作業に時間を取られたり成形体１５の品質がやや悪くなるなどの問題がおきた。
【実施例３】
【０１０２】
次いで、成形型として本発明での柱状の成形型である図１（Ａ）、従来の底付きゴム型２１と脱気構造を有するゴム製上蓋１２の成形型６を製作した。
【０１０３】
成形型のサイズは、外形の1辺が２２０ｍｍ、高さ６００ｍｍの四角柱とし、ゴムの厚みを７．５ｍｍとしゴム型に入れ込むゴム製上蓋１２の深さを５ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲で変化を持たせ成形テストを実施した。
【０１０４】
また、図１（Ａ）に示すように底付きゴム型２１、図５に示すように底付きゴム型３の外側に金属製容器４を有する成形型を準備した。
【０１０５】
それぞれの成形型に、５種類の原料粉末（平均粒径１２０μｍのアルミナ、平均粒径９０μｍの窒化珪素、平均粒径７０μｍの炭化珪素、平均粒径７０μｍの高純度アルミナ、平均粒径５０μｍのジルコニア）を充填し成形テストを行なった。それぞれ試料で３個づつの成形体１５を得、得られた成形体１５を目視にて評価した結果、表５に示す如く評価方法で評価した。
【表５】
2005279708.tif 000007
【０１０６】
表５の結果より、本発明の成形型を用いて脱気作業を行なったテストでは、全ての材質において薄肉上蓋１の入れ込む深さは１５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲で品質的に良い成形体１５が得られた。
【０１０７】
入れ込む深さが１５ｍｍ未満になるとシール部分の面積を十分に得る事が出来ず水が若干しみることが解かった。
【０１０８】
また、入れ込む深さが１００ｍｍを超えると底付きゴム型２１と薄肉上蓋１とのシール性は格段に良く成り、水漏れは完全に防止できるが、薄肉上蓋１の取り付け・取り外しに時間を取られ作業性で大きなロスを発生させる結果となった。
【実施例４】
【０１０９】
次いで、成形型として本発明での柱状の成形型を図１（Ｂ）に、従来の筒状の成形型を図６に示す。
【０１１０】
本発明での成形型は、成形体１５の外形・内径に対応する底付きゴム型２１と、該底付きゴム型２１によって形成される空隙を原料粉末１６を充填する成形用空間２とし、底付きゴム型２１の形状を保持するための金属製外枠８、金属製内枠９、金属製底板１０、薄肉上蓋１と底付きゴム型２１をシールする際に使用する金属製枠５から構成される。
【０１１１】
また、従来の成形型は、金属製下蓋１９上にネジ込む金属製心棒、筒状ゴム型１４、それに原料充填後に被せる金属製上蓋１８で構成される。
【０１１２】
成形型のサイズは、外径がφ６００ｍｍ、内径がφ３００ｍｍ、高さ６００ｍｍの円柱とし、ゴム型の厚みは７．５ｍｍとし、底付きゴム型２１に入れ込む薄肉上蓋１の深さは３０ｍｍとした。
【０１１３】
それぞれの成形型に、原料粉末１６（平均粒径１２０μｍのアルミナ）を充填し成形テストを行なった。
【０１１４】
それぞれ試料で３個づつの成形体１５を得、得られた成形体１５を目視にて評価した結果、表１、表２、表３に示す如く評価方法で評価した結果と同様の結果を示した。
【０１１５】
その他、成形型６の型総重量・シールテープの使用量の比較を表６に示す。
【表６】
2005279708.tif 000008
【０１１６】
表６の結果より、本発明の成形型を用いて成形を行なうことで成形型６の総重量・シールテープの使用量で大きな効果を出すことが出来た。従来の成形型は、内径形状に金属製の心棒を２０を使用し、上・下蓋１２・１３にも金属製の上蓋１８・下蓋１９を使用していたため、大変重く人の手作業は不可能で、常に大型クレーンなどを使用し成形型６の移動やセッティング作業を行なっていたため、作業効率が大変悪かった。本発明の成形型６により人の手作業が可能となったと共に、シール作業が簡素化されたため作業効率アップができた。
【実施例５】
【０１１７】
先ず、成形型として本発明での柱状の成形型である図１（Ａ）に示す構造の成形型６を製作した。
【０１１８】
成形型のサイズは、外形の1辺が２２０ｍｍ、高さ６００ｍｍの四角柱とし、底付きゴム型２１の厚みは７．５ｍｍとし、底付きゴム型２１に入れ込む薄肉上蓋１の深さは３０ｍｍとした。
【０１１９】
また、図１（Ａ）に示すように底付きゴム型２１、底付きゴム型２１の外側に金属製容器４を有する成形型を準備した。
【０１２０】
原料粉末１６（平均粒径１２０μｍのアルミナ）を充填し成形テストを行なった。
【０１２１】
脱気作業時の真空圧力を４タイプに分け、それぞれ試料で３個づつの成形体１５を得、得られた成形体１５を目視にて表７に示す如く評価方法で評価した結果を示す。
【表７】
2005279708.tif 000009
【０１２２】
表７の結果より、本発明の成形型を用いて脱気作業を行なったテストでは、真空圧力が０．５ＭＰａ未満になると原料粉末１６の間に残存していたエアーが押し出され成形用空間２の内側から外側へ内圧を強めることになりゴム型１４とゴム製上蓋１２の繋ぎ目を押し広げる作用により若干ではあるが水がしみる結果となった。
【０１２３】
これが真空圧力０．５ＭＰa以上になると成形用空間２の中のエアーがほとんど除去される為、減圧時の空気の膨張で水がしみることも無く品質の良い成形体１５を得ることが出来る。
【実施例６】
【０１２４】
次に本発明の成形型を用いて、アルミナ二次原料粉末の顆粒サイズを４０μｍ〜１００μｍまで変えて表８に示すように試料１〜５として成形テストを実施した。
【０１２５】
他の各成形条件は、実施例５と同様とし、成形後の成形体を観察してカケやワレの発生状況を確認した。
【表８】
2005279708.tif 000010
【０１２６】
表８の結果より、試料２〜４の顆粒の平均粒径が５０〜９０μｍのものは、成形後の成形体にカケやワレの発生もなく、良好な成形体を得ることができた。
【０１２７】
一方試料１の４０μｍのものは、脱気が部分的に不十分で、一部でカケが若干発生した。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】（Ａ）は本発明の柱状の成形型を示す断面図、（Ｂ）は本発明の筒状の成形型の断面図である。
【図２】本発明の静水圧用成形型を示し、（Ａ）は本発明の成形型の原料充填前の断面図、（Ｂ）は本発明の成形型の加圧時の断面図である。
【図３】従来の静水圧用成形型を示し、（Ａ）は従来の筒状の成形型のゴム型の断面図、（Ｂ）は従来の底付きゴム型の断面図である。
【図４】従来の静水圧用の成形型の加圧時の断面図である。
【図５】従来の静水圧用の成形型の断面図であり、（Ａ）はゴム製上蓋の断面図、（Ｂ）はその上面図、（Ｃ）は底付きゴム型の断面図である。
【図６】従来の筒状の成形型の断面図である。
【図７】従来の柱状の成形型と成形体で（Ａ）は従来の柱状のゴム型の平面図、（Ｂ）は従来の柱状のゴム型の断面図、（Ｃ）は従来の柱状の成形体の平面図を示す。
【符号の説明】
【０１２９】
１：薄肉上蓋
１a：貫通孔
１b：ゴム製管
１c：フィルター
１d：栓
２：成形用空間
２ａ：開口部
３：底付きゴム型
４：金属製容器
４ａ：貫通孔
５：金属製枠
６：成形型
７：圧力媒体
８：金属製外枠
９：金属製内枠
１０：金属製底板
１１：シール材
１２：ゴム製上蓋
１３：ゴム製下蓋
１４：ゴム型
１５：成形体
１６：原料粉末
１７：高圧容器
１８：金属製上蓋
１９：金属製下蓋
２０：金属製芯棒
２１：底付きゴム型
ａ：肉厚小部分
ｂ：肉厚大部分
ｃ：凹み
【図１】
2005279708.tif 000011
【図２】
2005279708.tif 000012
【図３】
2005279708.tif 000013
【図４】
2005279708.tif 000014
【図５】
2005279708.tif 000015
【図６】
2005279708.tif 000016
【図７】
2005279708.tif 000017