(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を成形体としたのち焼結する焼結体の製造方法において、前記成形体には、表面に開口部を有し深さ方向に溝幅がほぼ等しい形状の溝が形成され、かつ該成形体の表面が該溝の幅方向断面で凹状断面となる形状に成形され、前記開口部を下側として前記成形体を焼結トレー上に載置して焼結し、該溝を内部が開口部より拡大した形状のあり溝とすることを特徴とするあり溝付き焼結体の製造方法。
【請求項２】
前記成形体が金属射出成形体である請求項１記載の焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、あり溝付き焼結体の製造方法に係り、とくに焼結時にあり溝を形成するあり溝付き焼結体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
焼結体の製造方法として、粉末を配合混練し、金型に充填、圧縮成形して成形体としたのち、所定の温度、雰囲気中で焼結する基本的なプレス焼結法が従来から採用されている。また、近年、金属の微粉とバインダーとの混練物を射出成形により成形体としたのち、脱脂し焼結する金属射出成形（ＭＩＭ）プロセスが、複雑形状の比較的小物部品に適用されている。
【０００３】
特に、最近は、例えば、図３に示す形状の歯列矯正用ブラッケットが金属射出成形（ＭＩＭ）プロセスにより製作されている。ＭＩＭにより製作された歯列矯正用ブラッケットは図３に示す形状に限定されるものでなく、種々の形状が用意されている。ブラッケットは矯正すべき歯等に接着され、各ブラッケットのスロットにワイヤーを通し、各ブラケット間でワイヤーを緊張させて、トルク力等を歯に与え、歯を矯正する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した歯列矯正用ブラケットに限らず、接着して使用される部品の接着面には、接着強度を高めるため、あり溝が形成されることが多い。
とくに、上記した歯列矯正用ブラッケットには、歯列矯正時に大きな力（トルク力等）が作用するため、ブラケットは歯と強固に接着されていることが必要となる。そのため、これらブラケットの接着面には、あり溝を形成することが要求されている。
【０００５】
あり溝は、通常、機械加工により形成されているが、機械加工では、加工精度は良好であるが、加工工程が複雑となり、コスト高となるという問題があった。本発明は、上記した問題を有利に解決し、機械加工によらず焼結体にあり溝を形成することができる、あり溝付き焼結体の製造方法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】
本発明者は、機械加工によらず焼結体にあり溝を形成する方法について鋭意検討した結果、焼結時の変形を有利に利用することにより、あり溝を簡便に形成することができることを見いだした。本発明は、上記した知見をもとに構成されたものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、粉体を成形し成形体としたのち焼結する焼結体の製造方法において、前記成形体には、表面に開口部を有し深さ方向に溝幅がほぼ等しい形状の溝が形成され、かつ該成形体の表面が該溝の幅方向断面で凹状断面となる形状に成形され、前記開口部を下側として前記成形体を焼結トレー上に載置して焼結し、該溝を内部が開口部より拡大した形状のあり溝とすることを特徴とするあり溝付き焼結体の製造方法であり、前記成形体は金属射出成形体とするのが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明では、図１に代表的形状を示すあり溝を焼結体に形成する。
本発明の焼結体は、粉体を混練して成形し成形体としたのち焼結する。
本発明で用いる粉体は、金属あるいは合金製とするのが好ましい。粉体とともに潤滑剤、バインダー等を添加してもよい。
【０００９】
成形体の製造方法は、プレス法あるいは射出成形法いずれも好適に適用でき、とくに限定はされない。プレス法あるいは射出成形法はいずれも、通常公知な方法が好適に適用できるのは言うまでもない。
プレス焼結法では、所望の特性が得られるように、金属の粉体の種類およびそれらの混合量を選択し、これら粉体を混合し、あるいはさらに潤滑剤を添加して混練する。得られた混合粉を金型に充填し、適正な圧縮力で成形し、成形体とする。これら成形体を焼結し製品とする。
【００１０】
射出成形法では、所望の特性が得られるように、金属の微粉を選択し、バインダーとともに混練した混練物を金型内に射出し成形体とする。脱バインダー処理を施したのち、焼結し製品とする。
本発明の方法を、焼結体に２本のあり溝を形成する場合を例に、模式的に図２に示す。本発明の方法は、基本的には、あり溝の数によらないことは言うまでもない。
【００１１】
本発明では、焼結体１の接着面にあり溝２を形成するため、まず、成形体３に、表面に開口部4aを有し深さ方向に溝幅がほぼ等しい形状の溝４を形成する（図２（ａ）参照）。
本発明では、焼結時の変形を有利に利用するために、成形体の形状を適正に制御することが重要である。
【００１２】
すなわち、成形体の形状として、成形体の表面が、溝幅方向断面（溝長手方向に垂直な断面）で凹状断面５となるように成形する（図２（ａ））。このような形状に成形するためには、仕上りあり溝の形状により凹部Ｒ形状を選定するのが好ましい。
ついで、開口部を下側として、成形体を焼結トレーあるいはセッター上に載置する。この時、溝部壁4bがトレーあるいはセッター６面と垂直となるように載置する（図２（ｂ））のが肝要である。
【００１３】
上記したように載置された成形体は、焼結炉で所定温度、所定時間の間保持され焼結される。焼結時に、重力の作用により、成形体の下部が変形し（成形体の凹部Ｒが直線状に変形し）、深さ方向に等しい溝幅が、内部で溝幅が拡大するあり溝２となる（図２（ｃ））。
形成されるあり溝２は、一方向の溝でも、交叉する溝でもいずれの形状の溝でも容易に形成できる。交叉するあり溝を形成する場合には、成形体に深さ方向に溝幅の等しい溝を交叉して形成すればよく、重力の作用による焼結時の変形によりあり溝となる。
【００１４】
本発明においては、焼結時の条件、温度、時間、あるいは焼結雰囲気の特別な条件を必要としない。材料に応じた最適な通常公知の条件を選択すればよいのはいうまでもない。
本発明の方法は、成形体が金属射出成形法で得たものの場合には、焼結時に重力の影響で比較的容易に変形するため、あり溝の形成が容易となる。
【００１５】
【実施例】
17wt％Cr-4wt％Niを主成分とし、Nb＋Taを0.35wt％含有するSUS 630 鋼の粉末を、バインダーとともに混練し、射出成形し成形体とした。ついで脱バインダー処理を経て脱脂して、図３に示す形状の歯列矯正用ブラケットとした。
この成形体には、歯との接着面に相当する面に、表面に開口部を有し、溝幅：0.5mm 、溝深さ：0.5mm で、溝幅が深さ方向に等しい溝を３条形成されている。そして、成形体の表面は、溝間、あるいは端部で断面が凹状断面（Ｒ30〜Ｒ40）とした。
【００１６】
ついで、成形体を焼結用トレーに開口部を下向きに溝壁がトレー面と垂直となる（製品として水平となる）ように載置した。成形体を載置した焼結用トレーを焼結炉に装入し、1300℃×３hrの熱処理（雰囲気：N2パーシャル20Torr）を行った。
その結果、開口部溝幅：0.3mm 、底部溝幅：0.4mm 、深さ：0.4mm のあり溝を形成することができた。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、機械加工工程を必要とせず、経済的に安価に、あり溝付き焼結体を製造でき、産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】あり溝の形状を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明の方法の手順を概略説明する説明図である。
【図３】歯列矯正用ブラケットの形状の１例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  焼結体
２  あり溝
３  成形体
４  溝
4a  開口部
4b  溝部壁
５  凹状断面
６  焼結用トレー（セッター）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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