(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧工具（２）を用いて圧粉体（１）を製造する方法であって、前記押圧工具（２）は、第１端面（５）と第２端面（６）との間で軸方向（４）に沿って延在し、開口（８）を有する内周面（７）を前記端面（５、６）間に形成し、前記内周面（７）が前記圧粉体（１）用の空間（９）を形成している、少なくとも１つの金型（３）と、前記金型（３）の端面（５、６）のうちの一方を通って前記空間（９）内へと前記軸方向（４）に沿って移動させることができる少なくとも１つの第１ポンチ（１０）と、前記金型（３）の通路（１２）を通って前記空間（９）へと径方向（１１）に沿って移動させることができる少なくとも１つの第２ポンチ（１３）と、前記金型（３）の端面（５、６）のうちの他方を通って前記空間（９）内へと前記軸方向（４）に沿って移動させることができる、第１の下側ポンチ及びこの第１の下側ポンチの移動中心軸と異なる移動中心軸を有する第２の下側ポンチとを含み、前記方法は、
ａ）前記金型（３）と、ステップｂ）の前またはステップｂ）の間、前記内周面（７）に対して前記径方向（１１）の外側にオフセットするように配置される前記第２ポンチ（１３）とを設けるステップと、
ｂ）粉末状材料（１４）を前記空間（９）に充填するステップと、
ｃ）少なくとも、前記第１ポンチ（１０）と前記第２ポンチ（１３）とを移動させ、前記空間（９）内の前記材料（１４）を圧縮するステップであって、前記第２ポンチ（１３）を、少なくとも、前記第１ポンチ（１０）を前記空間（９）内に移動させる際に通る前記端面（５、６）のうちの一方と前記開口（８）との間の、前記軸方向（４）に沿って配置された前記内周面（７）の領域（３６）と面一になるように、または少なくとも前記内周面（７）のこの前記領域（３６）に対して０．１ｍｍ以下だけ前記空間（９）内へと前記径方向（１１）に突出するように、配置されるある一定地点までだけ、前記空間（９）に向けて前記径方向（１１）に移動させる、ステップと
を含む、方法。
【請求項２】
ステップａ）において、またはステップｂ）の間、前記第２ポンチ（１３）は、前記内周面（７）に対して前記径方向（１１）のある一定地点までオフセットしているので、ステップｂ）において充填された前記材料（１４）は、前記通路（１２）内にも配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記通路（１２）に配置された前記材料（１４）は、ステップｃ）における前記第２ポンチ（１３）の移動の結果、前記開口（８）を通って前記空間（９）内へと移動させられる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２ポンチ（１３）は、互いに独立して移動させることができる、少なくとも１つの第１ポンチ部（１６）と少なくとも１つの第２ポンチ部（１７）とを含む、請求項１、請求項２又は請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ポンチ部（１６、１７）は、前記軸方向（４）に沿って互いに隣り合うように配置されている、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第１端部（１９）から第２端部（２０）まで前記軸方向（４）に沿って延在する前記圧粉体（１）の壁領域（２１）の小領域（１８）であって、前記第１端部（１９）または前記第２端部（２０）から離れるように配置される、前記小領域（１８）は、ステップｃ）において、前記第２ポンチ（１３）によって圧縮される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第２ポンチ（１３）は、前記軸方向（４）に沿って先細となっている前記圧粉体（１）の一部（２４）に配置され、前記一部（２４）の、前記軸方向（４）を横断する最大断面（２５）と最小断面（２６）の比率は、少なくとも２：１である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの圧粉体（１）を製造するための押圧工具（２）であって、前記押圧工具（２）は、第１端面（５）と第２端面（６）との間で軸方向（４）に沿って延在し、開口（８）を有する内周面（７）を前記端面（５、６）間に形成し、前記内周面（７）が前記圧粉体（１）用の空間（９）を形成している、少なくとも１つの金型（３）と、前記金型（３）の前記端面（５、６）のうちの一方を通って前記空間（９）内へと前記軸方向（４）に沿って移動させることができる少なくとも１つの第１ポンチ（１０）と、前記金型（３）の通路（１２）を通って前記空間（９）へと径方向（１１）に沿って移動させることができる少なくとも１つの第２ポンチ（１３）と、前記金型（３）の端面（５、６）のうちの他方を通って前記空間（９）内へと前記軸方向（４）に沿って移動させることができる、第１の下側ポンチ及びこの第１の下側ポンチの移動中心軸と異なる移動中心軸を有する第２の下側ポンチとを含み、前記第２ポンチ（１３）を、少なくとも、前記第１ポンチ（１０）を前記空間（９）内に移動させる際に通る前記端面（５、６）のうちの一方と前記開口（８）との間に配置された前記内周面（７）の領域（３６）と面一になるように、または少なくとも前記内周面（７）のこの領域（３６）に対して０．１ｍｍ以下だけ前記空間（９）内へと前記径方向（１１）に突出するように、配置されるある一定地点までだけ、前記空間（９）に向けて前記径方向（１１）に移動させることがでる、押圧工具（２）。
【請求項９】
粉末状材料（１４）を圧縮することで製造される圧粉体（１）であって、前記圧粉体（１）は、軸方向（４）に沿って延びる縦軸（２７）と、第１端部（１９）から第２端部（２０）へ前記縦軸（２７）と平行かつ前記軸方向（４）に沿って延在する壁領域（２１）とを有し、前記壁領域（２１）は、前記第１端部（１９）および前記第２端部（２０）から離れるように配置された小領域（１８）を含み、圧縮によって作成された前記小領域（１８）の外側の前記壁領域（２１）の第１表面性状（２８）は、前記小領域（１８）の第２表面性状（２９）とは異なっている、圧粉体（１）。
【請求項１０】
前記小領域（１８）は、前記壁領域（２１）に対する第１分割線（２２）と、前記壁領域（２１）に対する第２分割線（２３）との間で、前記軸方向（４）に沿って延在しており、前記分割線（２２、２３）は、前記第１表面性状（２８）から前記第２表面性状（２９）への遷移を示している、請求項９に記載の圧粉体（１）。
【請求項１１】
前記分割線（２２、２３）のうちの少なくとも一方は、曲線状である、請求項１０に記載の圧粉体（１）。
【請求項１２】
前記小領域（１８）は、前記壁領域（２１）、および前記壁領域（２１）と面一である端部に対するアンダーカットなしで作られるか、または前記壁領域（２１）に対して径方向（１１）に０．１ｍｍ以下だけ前記圧粉体（１）内部にオフセットしている、先行する請求項９〜１１のいずれか１項に記載の圧粉体（１）。
【請求項１３】
前記小領域（１８）は、前記軸方向（４）に沿って先細となっている前記圧粉体（１）の一部（２４）に配置され、前記一部（２４）の、前記軸方向（４）を横断する最大断面（２５）と最小断面（２６）の比率は、少なくとも２：１である、先行する請求項９又は請求項１２に記載の圧粉体（１）。
【請求項１４】
先行する請求項９〜１３のいずれか１項に記載の圧粉体（１）を熱処理することによって製造される焼結部品（３０）であって、前記焼結部品３０は、前記圧粉体（１）の前記第１表面性状（２８）の領域に第３表面性状（３１）を有し、前記圧粉体（１）の前記第２表面性状（２９）の領域に第４表面性状（３２）を有する、焼結部品（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押圧工具を用いて圧粉体を製造する方法、押圧工具、圧粉体、および焼結部品（または、圧粉体を熱処理することによって製造される部品であり、以下ではこれも焼結部品という）に関する。特に、押圧工具を用いて、焼結可能な圧粉体、または（例えば、熱処理によって）さらなる加工が行われるその他の圧粉体、すなわち押圧処理後に焼結することができる圧粉体が製造される。特に、金型において、金属粉末および／またはセラミック粉末を押圧して圧粉体とすることができる。特に、本方法は、押圧工具を操作して、圧粉体または焼結部品を製造するのに用いることができる。特に、押圧工具は、圧粉体を製造するのに用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
金型は、第１端面と第２端面との間で軸方向に沿って延在しており、粉末状材料用、または圧縮によってこの材料から製造される圧粉体用の空間を形成する内周面を、端面間に形成している。（第１）端面を通って金型内へと軸方向に沿って移動させることができる押圧工具の少なくとも１つのポンチが備えられ、空間内に配置された材料を圧縮して圧粉体にする。もちろん、軸方向に沿って移動可能であり、他の端面（第２端面）を通って金型内へと侵入することができる追加のポンチを用いることも知られている。
【０００３】
圧粉体に幾何学的アンダーカットを作成するために、内周面に開口を設けることができ、金型内の通路を通って空間内へと径方向に移動可能であり、これによって開口を塞ぐ、少なくとも１つの第２ポンチを、この開口を通して空間内へと移動させることができる。
【０００４】
一方、金型の内周面は、粉末用、または製造される圧粉体用の空間を形成する。特に、押圧工具の少なくとも１つの上部ポンチは、上向きに開口している金型の第１端面を通って、金型内へと軸方向に沿って移動することができる。少なくとも１つの上部ポンチは、金型の内周面に沿って摺動し、粉末を徐々に圧縮する。特に、下向きに開口している金型の第２端面を通って、金型内へと軸方向に沿って移動する、または上方位置と下方位置との間で金型内を移動する、少なくとも１つの下部ポンチを追加で備えることができるが、場合によっては移動しない下部ポンチに対して、金型を相対的に移動させることもできる。したがって、粉末は、少なくとも１つの上部ポンチと少なくとも１つの下部ポンチとの間で押圧されて圧粉体となり、特に、金型の内周面が、圧粉体の側方の外形を規定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金型で製造される圧粉体は、様々な形状を有し得る。しかしながら、これまで、少なくとも軸方向に沿った圧粉体の一部が先細になっている圧粉体を製造するのは、難しいということが立証されてきている。特に、軸方向に対して傾いた側面を有する（すなわち、円錐状に先細になった）圧粉体の一部においては、圧粉体の密度分布が不均質になり得る。したがって、この様な部品は、焼結部品としてであっても、製造することができないか、または、特にこれらの部分において、所望の強度もしくは所望の特性を有していない。これまでのところ、このような形状を適当な労力で、かつ／または最適な部品特性で、製造することができる圧縮方法は、知られていない。
【０００６】
このような背景に基づいて、本発明の目的は、先行技術に関して述べた課題を少なくとも部分的に解決することである。とりわけ、製造される圧粉体の形状が特に難易度の高いものであっても、ある方法および／またはある押圧工具によって製造することができるようにし、圧粉体の密度の不均質さを低減または防止することができるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、請求項１の特徴に係る方法、請求項８の特徴に係る押圧工具、請求項９の特徴に係る圧粉体、および請求項１４の特徴に係る焼結部品を提案する。有利な発展形態は、従属請求項の主題である。請求項に個別に記載された特徴は、技術的に意味のある様式で組み合わせることができ、かつ、本発明の追加の設計変形例を示しつつ、本明細書の説明的事実および図面の詳細によって補足することができる。
【０００８】
押圧工具を用いて少なくとも１つの圧粉体を製造する方法は、この点に貢献する。押圧工具は、少なくとも１つの金型と、少なくとも１つの第１ポンチと、少なくとも１つの第２ポンチとを含む。金型は、第１端面と第２端面との間で軸方向に沿って延在しており、開口を有する内周面を端面間に形成している。内周面は、圧粉体用の空間を形成している。少なくとも１つの第１ポンチは、金型の端面のうちの一方から空間内にわたって、軸方向に沿って移動させることができる。少なくとも１つの第２ポンチは、金型内の通路を通り、空間に向かって、径方向に沿って移動させることができ、好ましくは開口を塞ぐ（いったん空間へと移動させた場合）。本方法は、少なくとも、以下のステップ、すなわち、
ａ）金型と、ステップｂ）の前またはステップｂ）の間、内周面（および開口）に対して径方向外側にオフセットするように配置される第２ポンチとを設けるステップと、
ｂ）粉末状材料を空間に充填するステップと、
ｃ）少なくとも、（少なくとも１つの）第１ポンチと（少なくとも１つの）第２ポンチとを移動させ、空間内の材料を圧縮するステップであって、（少なくとも１つの）第２ポンチを、少なくとも、（少なくとも１つの）第１ポンチを空間内に移動させる際に通る一方の端面と開口との間の、軸方向に沿って位置する内周面の領域と、
面一になるように、または
少なくとも内周面のこの領域に対して０．１ｍｍ（ミリメーター）以下だけ、特に０．０５ｍｍ以下だけ、空間内へと径方向に突出するように、
配置されるある一定地点までだけ、空間に向けて径方向に移動させる、ステップと、を含む。
【０００９】
第２ポンチは、径方向に移動させることができるが、特に、アンダーカットを作成するのには用いられない。アンダーカットを作成するためには、第２ポンチを、開口を越えて空間内へ移動させ、かつ、空間から圧粉体を離型させる前に空間外へ移動させる必要があり、その結果、第２ポンチと圧粉体との間で軸方向に生成された形状結合（ｆｏｒｍ  ｆｉｔ）が解除される。このような第２ポンチの「復帰運動」は、圧粉体の空間からの離型には必要とされない。むしろ、圧粉体は、特に、第２ポンチが上記の「面一」末端位置または「わずかに突出した」末端位置にある場合に、離型させることもできる。特に、圧粉体を離型させるために、径方向に沿って、第２ポンチをその末端位置（すなわち、ステップｃ）の間、径方向に沿って、第２ポンチを空間に向かって最も移動させた位置）に対して０．１ｍｍ以下だけ後退させる。
【００１０】
粉末状材料の圧縮は、このように、第２ポンチを用いた径方向の圧縮によって達成される。この目的のために、粉末状材料が開口を通って通路に入ることが可能とされる。そのような方法においては、追加分の材料を、最終的な圧粉体のこの領域へと運ぶことができ、この追加分は、空間の開口を通って第２ポンチによって送り込まれ、圧粉体に供給される。したがって、圧縮中における第１ポンチによる粉末状材料の軸方向に沿った輸送は、ここでは、径方向に沿った粉末状材料の輸送によって（部分的に）置換および／または補完される。
【００１１】
特に、例えば先細の側壁を有する先細の部品の場合には、粉末状材料を、十分な精度で移動させられず、かつ／または、移動させることができるとしても、専ら、後の圧粉体のこの部分が不均質になるリスクが高くなる。ここで、径方向に移動させることができる第２ポンチを用いることで、標的化され、かつ正確に測定された様式で、この部分に向かって必要量の材料を移動させることが可能となる。
【００１２】
これによって、その断面全体にわたって密度が非常に高く、かつ／または非常に均一な圧粉体を製造することができる。
【００１３】
特に、第２ポンチは、特定の末端位置において軸方向と平行に延在して内周面とともに空間を形成する、端面を有する。好ましくは、内周面は、特に開口と金型の第１端面との間の領域においては、軸方向と平行に延在する。ここは「平行」配向であるべきだが、本明細書で述べる部品の製造公差によって一般的に調整することができるため、軸方向からのずれが２度以下、好ましくは１度以下、特に好ましくは０．３度以下であることも含まれるものとする。
【００１４】
特に、ステップａ）において、またはステップｂ）の間、（少なくとも１つの）第２ポンチは、内周面に対して径方向のある一定地点までオフセットしているので、ステップｂ）（ステップｃ）の前）において充填された材料は、通路内にも配置される。
【００１５】
好ましくは、材料の充填および第２ポンチの移動は、少なくとも部分的には並列して行われる。特に、第２金型は、材料が導入される前は、内周面とほぼ面一になるように配置され、材料の充填中は、第２ポンチは径方向に沿って後退している。第２ポンチの移動は、真空ポンプのようであり、材料を通路に引き込む。
【００１６】
特に、通路に配置された材料は、ステップｃ）における（少なくとも１つの）第２ポンチの移動の結果、開口を通って空間内へと移動させられる。
【００１７】
好ましくは、（少なくとも１つの）第２ポンチは、互いに独立して移動させることができる、少なくとも１つの第１ポンチ部と少なくとも１つの第２ポンチ部とを含む。第２ポンチを２つ備えることもできる。これによって、本方法を、現在主流の条件に、より密接に適合させることができる。例えば、後の圧粉体の部分容積を、連続的に充填して圧縮することができる。
【００１８】
特に、本方法で提供されるすべてのポンチ（およびイジェクター）を、連動させることもできるし、互いに完全に独立して移動させ、かつ制御することもできる。
【００１９】
特に、ポンチ部は、軸方向に沿って互いに隣り合うように配置される。しかしながら、ポンチ部の異なる配置も可能である。これらは、互いに同軸に配置することもできるし、周方向に沿って互いに隣り合うように配置することもできる。
【００２０】
特に、第１端部から第２端部まで軸方向に沿って延在する圧粉体の壁領域の小領域であって、第１端部および／または第２端部から離れるように配置される、小領域は、ステップｃ）において、（少なくとも１つの）第２ポンチによって圧縮される。第１端部と小領域との間の壁領域は、特に、第１ポンチによって圧縮される。この領域においては、粉末状材料は、内周面に沿って、おおむね軸方向に移動させられる。壁領域は、壁領域または圧粉体の第１端部と第２端部との間に延在するが、これらの端部は、軸方向に沿った圧粉体の最大範囲を規定する必要はない。ステップｃ）において、壁領域の小領域は、第２ポンチによって圧縮される。ここでの小領域とは、径方向において、第２ポンチの端面の正面に配置される圧粉体の領域である。
【００２１】
特に、小領域は、第１分割線と第２分割線との間で軸方向に沿って、壁領域上で、または壁領域に向かって、延在しており、分割線のうちの少なくとも一方は、曲線状、特には蛇行形状である。例えば、径方向に圧縮されない壁領域に対して、これらの分割線が、小領域の径方向の最小限のオフセットによって生じるので、容易に識別可能である。また例えば、小領域の外側にある壁領域の第１表面組織とは目視で識別可能な、異なる表面パターンおよび／または別の第２表面組織が、小領域に形成される。
【００２２】
好ましくは、（少なくとも１つの）第２金型は、軸方向に沿って先細となっている圧粉体の一部に配置され、その部分の、軸方向を横断する最大断面と最小断面の比率は、少なくとも２：１であり、好ましくは少なくとも３：１である。先細部分の最大断面は、特に、第１分割線と第２分割線との間に配置される。好ましくは、最小断面も、第１分割線と第２分割線との間に配置される。
【００２３】
特に、軸方向に対して傾斜するように配置された、内周面の側面および／または空間の側面全面が、連続的に先細になっている。
【００２４】
少なくとも１つの圧粉体を製造するための押圧工具も提案される。押圧工具は、特に、提案した圧粉体製造方法に用いることができる。押圧工具は、少なくとも１つの金型と、少なくとも１つの第１ポンチと、少なくとも１つの第２ポンチとを含む。金型は、第１端面と第２端面との間で軸方向に沿って延在しており、端面間に開口を有する内周面を形成している。内周面は、圧粉体用の空間を形成している。少なくとも１つの第１ポンチは、軸方向に沿って移動させることができる。少なくとも１つの第２ポンチは、金型内の通路を通り、空間に向かって、開口を塞ぎつつ（いったん空間へと移動した場合）、径方向に沿って移動させることができる。第１ポンチは、金型の端面の一方を越えて空間内へと、軸方向に沿って移動させることができる。ここで、第２ポンチを、少なくとも、第１ポンチを空間内に移動させる際に通る一方の端面と開口との間に位置する内周面の領域と面一になるように、または、少なくとも内周面のこの領域に対して０．１ｍｍ（ミリメーター）以下だけ、特に０．０５ｍｍ（ミリメーター）以下だけ、空間内へと径方向に突出するように、配置することができるある一定地点まで、空間に向けて径方向に移動させることができるように、押圧工具が構成されている。
【００２５】
特に、第２ポンチは、空間に対向する端面に、圧粉体にアンダーカットを形成するための外形を有していない。「アンダーカット」なる語は、好ましくは、第２ポンチの端面によって形成される圧粉体の表面と、壁領域または圧粉体の第１端部および／または第２端部との間の、軸方向に沿った圧粉体の各（別）表面に対して、２ｍｍまたは１ｍｍを超える分だけ、またはほんの０．１ｍｍ（ミリメーター）を超える分だけ、特には０．０５ｍｍを超える分だけ（径方向に沿って）小さくなっている、圧粉体の外面のオフセットのことを表す。
【００２６】
特に、第１端部および第２端部は、それぞれ、壁領域に直接隣接して配置される。
【００２７】
特に、（少なくとも１つの）第２ポンチは、軸方向と平行に延在して内周面とともに空間を形成する、端面を有する。
【００２８】
好ましくは、内周面は、特に、開口と金型の第１端面との間の領域において、軸方向と平行に延在する。
【００２９】
上述した方法に関する言及は、押圧工具についても同様であり、また逆の場合も同じである。
【００３０】
粉末状材料を圧縮することで製造される圧粉体を提案する。圧粉体は、軸方向に沿って延びる縦軸と、縦軸に対して平行に、かつ軸方向に沿って、第１端部から第２端部へと延在する壁領域とを有する。壁領域は、第１端部および第２端部から離れるように配置された小領域を含む。圧縮によって作成された小領域の外側にある壁領域の第１表面組織は、小領域の第２表面組織とは異なっている。
【００３１】
特に、小領域の外側にある第１表面組織は、剪断によって、すなわち、圧縮中に粒子が内周面に沿って軸方向に移動することによって、生成されるため、平坦化された粒子によって光沢のある表面を形成している。
【００３２】
特に、小領域は、壁領域に対する第１分割線と、壁領域に対する第２分割線との間で、軸方向に沿って延在しており、分割線は、第１表面組織から第２表面組織への遷移を示している。
【００３３】
壁領域の小領域は、径方向に沿った第２ポンチによる圧縮の結果、形成される。径方向の圧縮の結果、もとから目視で第１表面組織（小領域の外側にある）と識別可能である第２表面組織が、小領域に生成される。
【００３４】
小領域の第２表面組織は、具体的には、剪断によって形成されたものではない。ここでは、粒子は、径方向に沿って圧縮されている。その結果、平坦化された粒子によって光沢のない表面となる。
【００３５】
好ましい実施形態によれば、分割線のうちの少なくとも一方（特には、両方）は、曲線状、特には蛇行形状である。分割線は、直線からなるものでなければ、すなわち、少なくとも１つの曲率半径を有していれば、「曲線」形状である。この形状が、曲率半径が異なる、特に、分割線の軌道に対して（対向する）向きが異なる、部分を複数有する場合は、蛇行形状であるとみなされる。曲線状または蛇行形状は、所定の破壊点が形成されるのを抑制する。破壊点は、むしろ、直線からなる分割線の場合に形成されると考えられる。この圧粉体の所定の破壊点が生じるのは、特に、第２ポンチによって圧縮された小領域と、軸方向の圧縮によって形成された壁領域との遷移が、分割線の近傍で起こるためである。そこに存在し得る最小限の辺縁および／または組織の相違によって、所定の破壊点が形成され得る。圧粉体において、小領域と壁領域との間で起こり得る密度の相違の遷移は、曲線状の分割線によって「曖昧」にされる。
【００３６】
特に、小領域は、壁領域、および壁領域と面一である端部に対するアンダーカットなしで作られるか、または壁領域に対して径方向に０．１ｍｍ（ミリメーター）以下だけ、特に０．０５ｍｍ以下だけ、圧粉体内部にオフセットしている。「アンダーカット」なる語は、好ましくは、第２ポンチの端面によって形成される圧粉体の小領域と、壁領域または圧粉体の第１端部および／または第２端部との間の、軸方向に沿った圧粉体の各表面に対して、０．１ｍｍを超える分だけ、特には０．０５ｍｍを超える分だけ（径方向に沿って）小さくなっている、圧粉体のあらゆる形状を表す。
【００３７】
特に、小領域は、軸方向に沿って先細となっている圧粉体の一部に配置され、その部分の、軸方向を横断する最大断面と最小断面の比率は、少なくとも２：１であり、特には少なくとも３：１である。
【００３８】
先細部分の最大断面は、特に、第１分割線と第２分割線との間に配置される。好ましくは、最小断面も、第１分割線と第２分割線との間に配置される。
【００３９】
特に、軸方向に対して傾斜するように配置された、圧粉体の一部の側面全面が、連続的に先細になっており、少なくとも小領域を有する圧粉体の側面は、少なくとも小領域においては、縦軸と平行に延在している。
【００４０】
特に、本方法によって、かつ／または押圧工具を用いることで、圧粉体を製造することができる。本方法および押圧工具に関する言及は、圧粉体についても同様であり、また逆の場合も同じである。
【００４１】
さらに、上述した圧粉体を焼結または熱処理することによって製造される、焼結部品または熱処理部品（以下では「焼結部品」と呼ぶ）が提案され、第１表面組織が存在していた圧粉体の領域に第３表面組織を有し、第２表面組織が存在していた圧粉体の領域に第４表面組織（第３表面組織とは異なる）を有する焼結部品が例示される。
【００４２】
第３表面組織および第４表面組織は、圧粉体の表面組織から始まる、焼結または熱処理の結果としての表面組織の変化の影響を受ける。小領域と壁領域との間の表面組織の相違も、焼結部品上で識別することができる。
【００４３】
圧粉体に関する言及は、焼結部品についても同様であり、また逆の場合も同じである。
【００４４】
なお、念のため、ここで用いられる数字（「第１」、「第２」、・・・）は、主に（専ら）、複数の類似の対象または数量を区別する役割を果たしており、つまり、必ずしも、これらの対象または数量の互いに対する依存性および／または順番を規定していない。依存性および／または順番が必要な場合は、このことが明細書に明確に記載されるか、または、具体的に記載される実施形態を検討すれば、当業者にとっては自明である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明およびその技術的環境を、図面を参照しながらより詳細に説明する。なお、示される実施形態によって本発明を限定することを意図するものではない。特に、明確な記載がない限り、図面で説明される特徴の部分的な態様を抽出し、これらを、本明細書および／または図面からの他の部品および洞察と組み合わせることも可能である。なお、特に、図面、とりわけ図示された比率は、専ら概略的である。同一の対象には同じ参照符号が付されており、必要に応じて、他の図面に関する説明を参考にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
図１は、圧粉体の第１斜視図である。
図２は、図１に係る圧粉体の第２斜視図である。
図３は、図１および図２に係る圧粉体の側面図である。
図４は、焼結部品の側面図である。
図５は、図４に係る焼結部品の斜視図である。
図６は、本方法のステップｂ）を行っている間の、第１押圧工具の切欠き斜視図である。
図７は、ステップｃ）を行っている間の、図６に係る第１押圧工具の部分切欠き斜視図である。
図８は、本方法のステップｂ）を行う前の、第２押圧工具の切欠き斜視図である。
図９は、他の焼結部品の斜視図である。
【００４７】
図１は、圧粉体１の第１斜視図である。図２は、図１に係る圧粉体１の第２斜視図である。図３は、図１および図２に係る圧粉体１の側面図である。以下で、図１〜図３について一緒に説明する。
【００４８】
金型３で製造される圧粉体１は、様々な形状を有し得る。これまで、少なくとも軸方向４に沿った圧粉体１の一部２４が先細になっている圧粉体１を製造するのは、難しいということが立証されてきている。特に、軸方向４に対して傾いた側面を有する（すなわち、円錐状に先細になった）圧粉体１の一部２４においては、圧粉体１の密度分布が不均質になり得る。したがって、この様な部品は、焼結部品３０としてであっても、製造することができないか、または、特にこれらの一部２４において、所望の強度もしくは所望の特性を有していない。
【００４９】
ここで示す圧粉体１は、粉末化材料１４を圧縮することで製造された。圧粉体１は、軸方向４に沿って延びる縦軸２７と、縦軸２７に対して平行に、かつ軸方向４に沿って、第１端部１９から第２端部２０へと延在する壁領域２１とを有し、壁領域２１は、第１端部１９および第２端部２０から離れるように配置された小領域１８を有する。圧縮によって作成された小領域１８の外側にある壁領域２１の第１表面組織２８は、小領域１８の第２表面組織２９とは異なる。壁領域２１の小領域１８は、径方向１１に沿った第２ポンチ１３による圧縮の結果、形成される。
【００５０】
小領域１８は、壁領域２１に対してアンダーカットがなく、壁領域２１と面一であることがわかる。「アンダーカット」なる語は、第２ポンチ１３の端面１５によって形成される圧粉体１の小領域１８と、壁領域２１または圧粉体１の第１端部１９および／または第２端部２０との間の、軸方向４に沿った圧粉体１の各表面に対して、最小限（径方向１１に沿って）小さくなっている、圧粉体１のあらゆる形状を表す。
【００５１】
小領域は、軸方向４に沿って先細となっている圧粉体１の一部２４に配置され、その一部２４の、軸方向４を横断する最大断面２５と最小断面２６との比率は、少なくとも２：１である。
【００５２】
示される圧粉体１においては、一部２４では、軸方向４に対して傾斜するように配置された、一部２４の側面全面が、連続的に先細になっている。ここでは、小領域１８を有する圧粉体１の側面のみが、縦軸２７に平行に延在している。
【００５３】
図４は、焼結部品３０の側面図である。図５は、図４に係る焼結部品３０の斜視図である。以下で、図４および図５について一緒に説明する。焼結部品３０は、圧粉体１を焼結することで製造される。焼結部品３０は、軸方向４に沿って延びる縦軸２７と、縦軸２７に対して平行に、かつ軸方向４に沿って、第１端部１９から第２端部２０へと延在する壁領域２１とを有し、壁領域２１は、第１端部１９および第２端部２０から離れるように配置された小領域１８を有する。
【００５４】
小領域１８は、軸方向４に沿って先細となっている焼結部品３０の一部２４に配置され、焼結部品３０の、軸方向４を横断する最大断面２５と最小断面２６との比率は、少なくとも２：１である。示される焼結部品３０においては、軸方向４に対して傾斜するように配置された、焼結部品の側面全面が連続的に先細になっている。小領域１８を有する焼結部品３０の側面が、縦軸２７に平行に延在している。
【００５５】
図６は、本方法のステップｂ）を行っている間の、第１押圧工具２の切欠き斜視図である。押圧工具２は、少なくとも１つの金型３と、少なくとも１つの第１ポンチ１０と、少なくとも１つの第２ポンチ１３とを含む。金型３は、第１端面５と第２端面６との間で軸方向４に沿って延在しており、端面５と端面６との間に開口８を有する内周面７を形成している。内周面７は、圧粉体１用の空間９を形成している。第１ポンチ１０は、軸方向４に沿って移動させることができる。第２ポンチ１３は、金型内の通路１２を通り、空間９に向かって、開口８を塞ぎつつ（いったん空間９へと移動した場合；図７の第２ポンチ１３の位置を参照のこと）、径方向１１に沿って移動させることができる。第１ポンチ１０は、金型３の第１端面５を越えて空間９内へと、軸方向４に沿って移動させることができる。金型３および第２ポンチ１３は、本方法のステップａ）において設けられ、第２ポンチ１３は、内周面７に対して径方向１１の外側にオフセットし（かつ開口８に対向し）、それによって通路１２に配置されている。粉末状材料１４の空間９への充填は、本方法のステップｂ）で行われる。
【００５６】
以上のように、第２ポンチ１３は、径方向１１に移動させることができるが、アンダーカットを作成するのには用いられない。アンダーカットを作成するためには、第２ポンチ１３を、開口８を越えて空間９内へ移動させ、かつ、空間９から圧粉体１を離型させる前に空間９外へ移動させる必要があり、その結果、第２ポンチ１３と圧粉体１との間で軸方向４に生成された形状結合が解除される。
【００５７】
したがって、ここではアンダーカットは作成されないが、粉末状材料１４の圧縮は、径方向１１の圧縮によって行われる。この目的のために、粉末状材料１４が開口８を通って通路１４に入ることが可能とされる。そのような方法においてのみ、追加分の材料１４を、最終的な圧粉体１のこの領域へと運ぶことができ、この追加分は、空間９を通って第２ポンチ１３によって送り込まれ、開口８を通って圧粉体１に供給される。したがって、圧縮中における第１ポンチ１０による粉末状材料１４の軸方向４に沿った輸送は、ここでは、径方向１１に沿った粉末状材料１４の輸送によって置換および／または補完される。
【００５８】
特に、例えば円錐状に先細になった側壁を有する先細の部品の場合には、粉末状材料１４を、最終的な圧粉体１のこの一部２４へと移動させることができないか、または、移動させることができるとしても、専ら、それは非常に困難を伴う。ここで、径方向１１に移動させることができる第２ポンチ１３を用いることで、標的化され、かつ正確な様式で、この一部２４に向かって必要量の材料１４を移動させることが可能となる。
【００５９】
第２ポンチ１３は、軸方向４と平行に延在して内周面７とともに空間９を形成する、端面１５を有する。内周面７も、開口８と金型３の第１端面５との間の領域においては、軸方向４と平行に延在する。
【００６０】
ステップａ）において、第２ポンチ１３は、内周面７に対して径方向１１のある一定地点までオフセットしているので、ここで示されるように、ステップｂ）において充填された材料１４は、通路内にも配置される。通路１２に配置された材料１４は、ステップｃ）における第２ポンチ１３の移動の結果、開口８を通って空間９内へと移動させられる。
【００６１】
図６は、また、第３ポンチ３３と、イジェクター３４と、他の（第４）ポンチ３５とを示している。第３ポンチ３３および、該当する場合には、追加ポンチ３５が、粉末状材料１４を圧縮するのにさらに用いられる。一部２４が先細であるために、イジェクター３４を材料１４の圧縮に用いることはできない（または、できるとしてもほんの少しだけである）。これによって、圧粉体１において剪断応力が生じ、圧粉体１が破損し得る。ここでは、イジェクター３４は、専ら、圧粉体１を金型３から離型させる目的で、（第３ポンチ３３および追加ポンチ３５とともに）用いられる。
【００６２】
図７は、ステップｃ）を行っている間の、図６に係る第１押圧工具２の部分切欠き斜視図である。図６に関する言及が参照される。
【００６３】
本方法のステップｃ）においては、材料１４を圧縮するために、第１ポンチ１０および第２ポンチ１３を空間９内で移動させる。第２ポンチ１３は、少なくとも、第１端面５と開口８との間の、軸方向４に沿って配置された内周面７の領域３６と面一になるように、またはこの内周面７の領域３６に対して０．１ｍｍ以下だけ空間９内へと径方向１１に突出するように、配置されるある一定地点までだけ、空間９に向けて径方向１１に移動させられる。
【００６４】
第１端部１９から第２端部２０まで軸方向４に沿って延在する圧粉体１の壁領域２１の小領域１８は、ステップｃ）において第２ポンチ１３によって圧縮され、小領域１８は、第１端部１９および第２端部２０から離れるように配置される。
【００６５】
図８は、本方法のステップｂ）を行う前の、第２押圧工具２の切欠き斜視図である。図６および図７に関する言及が参照される。
【００６６】
図６および図７に係る第１押圧工具とは異なり、第２ポンチ１３が、互いに独立して移動させることができる第１ポンチ部１６と第２ポンチ部１７とを含む。これによって、本方法を、現在主流の条件に、より密接に適合させることができる。例えば、後の圧粉体１の部分容積を、連続的に充填して圧縮することができる。以上のように、ポンチ部１６およびポンチ部１７は、軸方向４に沿って互いに隣り合うように配置される。
【００６７】
図９は、他の焼結部品３０の斜視図である。図１〜図３に関する言及が参照される。焼結部品３０は、図１〜図３に係る圧粉体１を焼結することによって製造された。
【００６８】
圧粉体１または焼結部品の小領域１８は、壁領域２１の第１分割線２２と壁領域２１の第２分割線２３との間で、軸方向４に沿って延在しており、第１分割線２２は、蛇行形状である。例えば、径方向１１に圧縮されない壁領域２１に対する小領域１８の径方向１１の最小限のオフセットのために、これらの分割線２２および分割線２３は目視できる。また例えば、壁領域２１の第３表面組織３１とは目視で識別可能な、異なる表面パターンまたは別の第４表面組織３２が、小領域１８に形成される。
【００６９】
ここでは、先細の一部２４の最大断面２５は、第１分割線２２と第２分割線２３との間に配置されていることがわかる。先細の一部２４の最小断面２６も、第１分割線２２と第２分割線２３との間に配置されている。
【符号の説明】
【００７０】
１  圧粉体
２  押圧工具
３  金型
４  軸方向
５  第１端面
６  第２端面
７  内周面
８  開口
９  空間
１０  第１ポンチ
１１  径方向
１２  通路
１３  第２ポンチ
１４  材料
１５  端面
１６  第１ポンチ部
１７  第２ポンチ部
１８  小領域
１９  第１端部
２０  第２端部
２１  壁領域
２２  第１分割線
２３  第２分割線
２４  一部
２５  最大断面
２６  最小断面
２７  縦軸
２８  第１表面組織
２９  第２表面組織
３０  焼結部品
３１  第３表面組織
３２  第４表面組織
３３  第３ポンチ
３４  イジェクター
３５  追加ポンチ
３６  領域
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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