(57)【要約】【課題】    この発明は、金属粉末成形法の成形後のバインダーを摘出しながら、同一真空燒結炉内で脱脂・燒結を行うにある。従来二通りの方法であり、それは大気脱脂または、溶媒脱脂其々の方法で、其々の装置を必要とし、初期投資に莫大な費用を必要とし、材料の違いによっては、別に真空脱脂炉を必要としてる。【解決手段】    真空燒結炉内で、脱脂・燒結を同一炉内で行うには、５種のバインダーと、その温度と順序である。また真空炉の装置とプログラミングの方法である。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粉末成形時の成形に必要なバインダーの加圧混練法
【請求項２】
成形部品からバインダーを真空燒結炉内で摘出・燒結する方法（ＯＮＥ−ＳＴＥＰ法）
【請求項３】
金属紛末とバインダーとの混練手順
【請求項４】
金属粉末成形法での収縮率を利用しての微細孔加工方法
【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、金属紛末数紛と数種バインダーとの加圧混錬された材料を製作する為の金型製作、製品を成形する為のバインダー、成形後の脱脂・燒結工程を同一炉内で行う、脱指・燒結方法（ＯＮＥ−ＳＴＥＰ）と、そのバインダーである。
【背景技術】
【０００２】  従来、金属粉末成形法では、材料金属紛の混合、バインダーとの混錬、成形、脱バインダー、燒結の５工程から構成されて、脱脂、燒結が別々の装置で行われてた。【０００３】  脱脂工程「バインダー摘出」には、脱脂と仮燒結を行う脱脂炉又はバインダーを溶剤抽出の２通りである。【０００４】  加熱脱脂を行って後、燒結する方法として、▲１▼脱脂炉と燒結炉とを用いる方法と、▲２▼脱脂と燒結を一つの炉を用いて連続的に行う、二つの方法であった。【０００５】  ここで、▲１▼の方法では完全にバインダーを摘出すると、脱脂炉から燒結炉に移動するときに崩壊、酸化する、の欠点がある。【０００６】  ▲２▼の方法では所要時間が短くて済むという長所はあるが、連続的という時点でのバインダーの分解のよる酸化によるために、完全な燒結体が出来にくく、イニシャルコストが高く、材料に限定されるという欠点がある。【０００７】
【非特許文献】
【文献１】
特許公開昭６４−２８３０３
【文献２】
特許公開昭６２−２５０１０３
【文献３】
特許公開平４−８３８０２
【文献４】
特許公開平５−５１６０５
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  そこでこの発明は、金属粉末成形に複雑形状であっても、脱脂燒結を同一炉内で脱脂燒結を行う（ＯＮＥ−ＳＴＥＰ）する事による、容易に，且つ、精度良く製品が出来る事を主たる課題としたバインダーと，同一真空炉での操作方法（ＯＮＥ−ＳＴＥＰ）、その手順である。
【課題を解決する為の手段】
【０００９】  その為の手段は、成形後の脱脂・燒結を同一炉内で行うに原料紛体を成形保持し、完全な燒結体を得るバインダーとその加圧混錬する手順を特徴とする。
【００１０】    上記バインダーは、ＳＴＦ２０％、ＰＷ２０％，ＣＢ１２２％、Ｐ．Ｐ３２％、Ｄ．Ｏ．Ｐ６％を基準にして、金属粉末紛の流形・粒度から収縮率を求めて、バインダーの容量をコントロールする。
【００１１】  その手順として、金属紛を主たる求める金属を作るには、元素周期表の左が１ＡグループからＯグループにある。左右が離れてる元素を金属にするには、非常に困難である為に、ここに極端に離れてる場合は、元素をも金属間同士のバインダーに使用することもある。
【００１２】  金属粉末で１００％の元素を使用することは非常に困難であるために、上記の元素をバインダーとして、周期表の周期と族との関係にある。
【００１３】  例えば、比重１８以上の密度を求めるとき、Ｗの比重の１９．４は求められるが、部品としての構造，組織的には適さない、そこで、Ｗ９５％，Ｎｉ２％，Ｃｕ２％，Ｎｂ１％のように周期、族を如何に混合するかにある。
【００１４】  混合された金属紛を形状、粒度による、バインダーとの比率を計算して、金属紛の１／２を６０度に熱された混錬機に投入し、その時にＳＴＦを１／２を投入する、３０分後に残りの金属紛を投入して、３０分後に残りのＳＴＦを投入する。
【００１５】  １時間経過したら、８０度時にＰＷ２０％、１８０度になるとＣＢ１２２％，１時間後にＰ．Ｐの３２％を投入して，加圧すること約１時間混錬する。その後，Ｄ．Ｏ．Ｐ６％を３０分加圧混練する。
【００１６】  上記の混練物を（フィードストック）３センチ又は５センチ角にして、完全な室温になるまで冷却する、その後ペレットにするか、成形方法によっては、粉砕することも出来る。
【００１７】  上記フィードストック（金属紛材料）から部品を成形されたシルバー体（燒結前）を真空燒結炉に入れて、真空炉の常温から、製品の形状によるが、昇温と時間、保持時間を設定して、バインダーとの温度が重要になる。
【００１８】  ＳＴＦは金属紛に酸化防止の役目、ＰＷは他のバインダーとの繋ぎ、ＣＢ１は粘性、ＰＰは形状保持、ＤＯＰは４００℃から金属紛の分子結合までのフィラ−（骨材）としての働きがあり、その後は、炉を開ける事無く、プログラムで７００℃、９００℃、１２８０℃、１３２０℃、１４２０℃等々に昇温、保持時間を設定して、金属によってはアルゴン、窒素、水素等を各工程で設定して、求める部品が完了する。これをＭＩＭのＯＮＥ−ＳＴＥＰという。
【発明の効果】
【００１９】  本発明は、材料紛選択の自由度から、限定されず、金型製作の材料の選定を自由度があり、成形後の部品は同一真空燒結炉で処理する為に、脱脂工程での装置を必要としない。同一炉は雰囲気ガスにＮ２（窒素），アルゴンガスを使用できる、また、水素等を選択出来るようにプログラムでのコントロールすれば、脱脂・燒結を同一炉で完全な燒結体を得ることが出来る。
【発明を実施する為の形態】
【００２０】  本発明は、実施形態を、金属紛の混合、バインダーとの加圧混練、ペレット又は、粉砕、金型使用して成形、脱脂・燒結、検査、出荷、以上が工程である。別紙に図示。
【実施例１】
【００２１】  金属粉末Ｔｉ９５％、Ｃ０．５％、Ｃｕ１％、Ｆｅ２％、Ｎｂ１．５％の重量に対して、バインダー粉末ＳＴＦ２０％、ＰＷ２０％、ＣＢ１２２％、ＰＰ３２％、ＤＯＰ６％の容量を１リッター加圧混錬機に用意する。
【実施例２】
【００２２】  混練内部を６０℃に熱せられた容器内に、金属粉末１／２を投入し、３０分混合、ＳＴＦを１／２投入して、３０分後に、残りの金属紛を投入する。３０分温度を保ち、加圧混練。８０℃になるとバインダーＰＷを投入、加圧混練し、１８０℃になると、ＣＢ１を投入して、１時間保持、その後にＰＰを投入して、加圧混練１時間保持、最後にＤＯＰを投入して、１時間加圧混錬。
【実施例３】
【００２３】  上記加圧混練後、室内温度まで冷却、そのペレットを３〜５ｃｍ角にして、ペレット又は、粉砕する。成形機の状態にする為。
【実施例４】
【００２４】  成形機に幅１０ｍｍ  ｘ  長さ１２ｍｍ  ｘ  厚２ｍｍ形状の試験片を成形して、真空燒結炉に入れて、脱脂・燒結を１２時間で行い、最高温度は１１００℃、４５分保持、その時の炉内は２ｘ１０−５Ｔｏｒｒの真空である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】  近年、金属粉末やセラミックの完成品は一般工業材料から電子部品、光ファイバー部品、耐熱性材料、耐食性材料等に至るまで広く利用されるようになってきた。これら製品の寸法精度、物性、形状等に厳しい要求がなされるようになった。このような要求に対処するためにバインダーの開発、このバインダーを摘出する（脱脂）工程、燒結工程を同時に行うことによる、イニシャルコスト削減により、従来加工できずに、溶接、他の機械加工分野にも簡単に、参入出来、業界の発展に大いに期待される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】  本発明の脱脂・燒結を同一炉内での処理（ＯＮＥ−ＳＴＥＰ）
【図２】  従来の脱脂、燒結を別々に装置を必要とした
【図３】  従来の脱脂用チャート
【図４】  従来の燒結用チャート
【図５】  本発明の脱脂・燒結チャート（ＯＮＥ−ＳＴＥＰ）
【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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