JP2932648B2 - 金属物品の製造方法 - Google Patents
金属物品の製造方法Info
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
「産業上の利用分野」 この発明は、材料として貴金属を含有した可塑性組成
物を用いた金属物品の製造方法に関する。 「従来の技術」 一般に、美術工芸品、装飾品などを製造するための造
形用可塑性組成物として、粘土、陶土、磁土等が知られ
ている。従来、これらの造形用可塑性組成物を所望の形
状に造形し、窯で焼いて硬化させ、必要に応じて着色剤
あるいは光沢剤を使用し、美術工芸品、装飾品等を製造
していた。 「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上述の陶磁器等は、極めて壊れやす
く、機械加工も容易ではない。また、非熟練者が美麗な
色彩を出すことが難しく、満足な出来上がりの美術工芸
品あるいは装飾品を得ることが難しいという問題があっ
た。 この発明は上述した事情に鑑みてなされた物であり、
美麗な色彩を有する金属物品を簡単に製造する方法を提
供することを目的とする。 「課題を解決するための手段」 第１の発明は、焼結によって各々異なった色を呈する
貴金属粉末を含有した複数種類の可塑性組成物のうち、
一の可塑性組成物に所望の断面形状を有する貫通穴を互
いに離間させて複数形成し、該貫通穴に前記一の可塑性
組成物とは別の色を呈する可塑性組成物を詰込み、常温
にて、各可塑性組成物からなる混合体を作製し、該混合
体を常温にて前記各可塑性組成物のそれぞれが露出する
ように切断し、前記切断された混合体を焼結して固化さ
せて金属物品を得ることを特徴とする。 第２の発明は、焼結によって各々異なった色を呈する
貴金属粉末を含有した複数種類の可塑性組成物のうち、
一の可塑性組成物によるプレートと、前記一の可塑性組
成物とは別の色を呈する可塑性組成物によるプレートと
を各々常温にて作製して重ね合わせ、次いでこれらのプ
レートを巻き回して、常温にて、各可塑性組成物からな
る円筒状の混合体を作製し、該混合体を常温にて前記各
可塑性組成物のそれぞれが露出するように切断し、前記
切断された混合体を焼結して固化させて金属物品を得る
ことを特徴とする。 第３の発明は、請求項１または２記載の金属物品の製
造方法において、前記焼結によって固化した混合体に対
して塑性加工を施し、金属物品を得ることを特徴とす
る。 「作用」 上記第１乃至第３の発明によれば、各可塑性組成物が
所望の状態に混合されて、各可塑性組成物のそれぞれが
露出するように切断された後、焼結され、所望の模様を
有する板状の固体が得られる。 「実施例」 以下、図面を参照し、本発明の実施例を説明する。
物を用いた金属物品の製造方法に関する。 「従来の技術」 一般に、美術工芸品、装飾品などを製造するための造
形用可塑性組成物として、粘土、陶土、磁土等が知られ
ている。従来、これらの造形用可塑性組成物を所望の形
状に造形し、窯で焼いて硬化させ、必要に応じて着色剤
あるいは光沢剤を使用し、美術工芸品、装飾品等を製造
していた。 「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上述の陶磁器等は、極めて壊れやす
く、機械加工も容易ではない。また、非熟練者が美麗な
色彩を出すことが難しく、満足な出来上がりの美術工芸
品あるいは装飾品を得ることが難しいという問題があっ
た。 この発明は上述した事情に鑑みてなされた物であり、
美麗な色彩を有する金属物品を簡単に製造する方法を提
供することを目的とする。 「課題を解決するための手段」 第１の発明は、焼結によって各々異なった色を呈する
貴金属粉末を含有した複数種類の可塑性組成物のうち、
一の可塑性組成物に所望の断面形状を有する貫通穴を互
いに離間させて複数形成し、該貫通穴に前記一の可塑性
組成物とは別の色を呈する可塑性組成物を詰込み、常温
にて、各可塑性組成物からなる混合体を作製し、該混合
体を常温にて前記各可塑性組成物のそれぞれが露出する
ように切断し、前記切断された混合体を焼結して固化さ
せて金属物品を得ることを特徴とする。 第２の発明は、焼結によって各々異なった色を呈する
貴金属粉末を含有した複数種類の可塑性組成物のうち、
一の可塑性組成物によるプレートと、前記一の可塑性組
成物とは別の色を呈する可塑性組成物によるプレートと
を各々常温にて作製して重ね合わせ、次いでこれらのプ
レートを巻き回して、常温にて、各可塑性組成物からな
る円筒状の混合体を作製し、該混合体を常温にて前記各
可塑性組成物のそれぞれが露出するように切断し、前記
切断された混合体を焼結して固化させて金属物品を得る
ことを特徴とする。 第３の発明は、請求項１または２記載の金属物品の製
造方法において、前記焼結によって固化した混合体に対
して塑性加工を施し、金属物品を得ることを特徴とす
る。 「作用」 上記第１乃至第３の発明によれば、各可塑性組成物が
所望の状態に混合されて、各可塑性組成物のそれぞれが
露出するように切断された後、焼結され、所望の模様を
有する板状の固体が得られる。 「実施例」 以下、図面を参照し、本発明の実施例を説明する。
本実施例においては、金属物品の材料として、 貴金属粉末:50〜90重量％、 セルローズ系水溶性バインダー:0.8〜８重量％、 界面活性剤:0.03〜３重量％、 油脂:0.1〜３重量％、 を含有し、残りが水および不可避不純物からなる造形用
可塑性組成物を使用する。金属物品の製造方法の説明に
先立ち、この造形用可塑性組成物の製造手順について説
明する。 まず、セルローズ系水溶性バインダーと水とを混合
し、暫く放置して寒天状物質とする。次いで、この寒天
状物質に界面活性剤を添加して混合し、さらに所望の貴
金属粉末を添加して混合する。そして、この貴金属粉末
混合体に油脂を添加して混合することにより、造形用可
塑性組成物が製造される。 次に造形用可塑性組成物の組成を上記のように決めた
理由を説明する。 （ａ）貴金属粉末 金、銀、銅、白金、およびそれらの合金等の貴金属粉
末は、造形用可塑性組成物を構成する主成分であり、製
品の色を決定する重要な要素であるが、その含有量が50
重量％未満ではその結果がなく、一方、90重量％以上を
越えて含有すると、得られた造形用可塑性組成物の伸び
および強度が低下するようになるので好ましくない。従
って、上記の通り、貴金属粉末の含有量は、50〜90重量
％とした。 また、添加する貴金属粉末の平均粒径は、200μｍを
越えると貴金属造形用可塑性組成物の伸びおよび強度が
低下することから200μｍ以下とすることが好ましい。 （ｂ）セルローズ系水溶性バインダー セルローズ系水溶性バインダーは、加熱すると速やか
にゲル化して固化し、造形物の形状の保持を容易にす
る。しかし、その添加量が0.8重量％未満ではその効果
が得られず、一方、８重量％より多く添加すると粘性度
が大きくなり過ぎて造形することができなくなってしま
う。従って、上記の通り、セルローズ系水溶性バインダ
ーの含有量は、0.8〜８重量％とした。セルローズ系水
溶性バインダーとしては、メチルセルローズ、エチルセ
ルローズ等が好ましい。 （ｃ）界面活性剤 界面活性剤を添加して混合することにより、バインダ
ーと水との反応により生じた固形物が粉砕され、また、
貴金属粉末とバインダーとの混合性が良くなるという作
用が得られる。しかし、添加する界面活性剤の量が0.03
重量％未満ではその効果が充分でなく、一方、界面活性
剤を３重量％よりも多く添加すると、得られた貴金属造
形用可塑性組成物の粘性度が低下し、流動性が増して造
形することができなくなるので好ましくない。従って、
上記の通り、界面活性剤の添加量は0.03〜３重量％とし
た。 （ｄ）油脂 油脂を少量添加することにより、造形時、貴金属造形
用可塑性組成物が手に付着しないようにすることができ
る。しかし、その添加量が0.1重量％未満ではその効果
が得られず、一方、３重量％より多く添加すると、貴金
属造形用可塑性組成物が油っぽくなり、滑りやすくなっ
て、造形時の作業性が悪くなるので好ましくない。従っ
て、上記の通り、油脂の含有量は0.1〜３重量％とし
た。油脂としては、 高級有機酸、例えば、フタル酸、 高級有機酸エステル、例えば、フタル酸−ｎ−ジオク
チル、フタル酸−ｎ−ジブチル、 高級アルコール、 高級多価アルコール、例えば、ポリビニルアルコー
ル、ポリエチレングリコール、エーテル類、等である。
可塑性組成物を使用する。金属物品の製造方法の説明に
先立ち、この造形用可塑性組成物の製造手順について説
明する。 まず、セルローズ系水溶性バインダーと水とを混合
し、暫く放置して寒天状物質とする。次いで、この寒天
状物質に界面活性剤を添加して混合し、さらに所望の貴
金属粉末を添加して混合する。そして、この貴金属粉末
混合体に油脂を添加して混合することにより、造形用可
塑性組成物が製造される。 次に造形用可塑性組成物の組成を上記のように決めた
理由を説明する。 （ａ）貴金属粉末 金、銀、銅、白金、およびそれらの合金等の貴金属粉
末は、造形用可塑性組成物を構成する主成分であり、製
品の色を決定する重要な要素であるが、その含有量が50
重量％未満ではその結果がなく、一方、90重量％以上を
越えて含有すると、得られた造形用可塑性組成物の伸び
および強度が低下するようになるので好ましくない。従
って、上記の通り、貴金属粉末の含有量は、50〜90重量
％とした。 また、添加する貴金属粉末の平均粒径は、200μｍを
越えると貴金属造形用可塑性組成物の伸びおよび強度が
低下することから200μｍ以下とすることが好ましい。 （ｂ）セルローズ系水溶性バインダー セルローズ系水溶性バインダーは、加熱すると速やか
にゲル化して固化し、造形物の形状の保持を容易にす
る。しかし、その添加量が0.8重量％未満ではその効果
が得られず、一方、８重量％より多く添加すると粘性度
が大きくなり過ぎて造形することができなくなってしま
う。従って、上記の通り、セルローズ系水溶性バインダ
ーの含有量は、0.8〜８重量％とした。セルローズ系水
溶性バインダーとしては、メチルセルローズ、エチルセ
ルローズ等が好ましい。 （ｃ）界面活性剤 界面活性剤を添加して混合することにより、バインダ
ーと水との反応により生じた固形物が粉砕され、また、
貴金属粉末とバインダーとの混合性が良くなるという作
用が得られる。しかし、添加する界面活性剤の量が0.03
重量％未満ではその効果が充分でなく、一方、界面活性
剤を３重量％よりも多く添加すると、得られた貴金属造
形用可塑性組成物の粘性度が低下し、流動性が増して造
形することができなくなるので好ましくない。従って、
上記の通り、界面活性剤の添加量は0.03〜３重量％とし
た。 （ｄ）油脂 油脂を少量添加することにより、造形時、貴金属造形
用可塑性組成物が手に付着しないようにすることができ
る。しかし、その添加量が0.1重量％未満ではその効果
が得られず、一方、３重量％より多く添加すると、貴金
属造形用可塑性組成物が油っぽくなり、滑りやすくなっ
て、造形時の作業性が悪くなるので好ましくない。従っ
て、上記の通り、油脂の含有量は0.1〜３重量％とし
た。油脂としては、 高級有機酸、例えば、フタル酸、 高級有機酸エステル、例えば、フタル酸−ｎ−ジオク
チル、フタル酸−ｎ−ジブチル、 高級アルコール、 高級多価アルコール、例えば、ポリビニルアルコー
ル、ポリエチレングリコール、エーテル類、等である。
【第１実施例】 第１図を参照し、この発明の第１実施例による金属物
品の製造方法を説明する。上述した方法によって得られ
る可塑性組成物は、含有する貴金属粉末の種類により、
焼結後の色調が異なってくる。例えば、Pd、Ni、Ag等に
よる貴金属粉末を多く含有した可塑性組成物は焼結によ
って白色が強調され、Cuを多く含有させた場合には赤色
が強調される。本実施例および後述する各実施例におい
ては、焼結後の色調の異なった可塑性組成物を複数用い
て金属物品を製造する。 まず、可塑性組成物（一の可塑性組成物）Ａを直方体
状に成形した後、第１図（ａ）に示すように、該直方体
に所望の断面形状の貫通穴を空ける。次いで第１図
（ｂ）に示すように、上記貫通穴に可塑性組成物Ａとは
別の色を呈する可塑性組成物Ｂを詰込む。貫通穴を複数
空けた場合には、各貫通穴に各々色の異なった可塑性組
成物を詰込んでもよい。そして、直方体を第１図（ｂ）
における高さ方向に、可塑性組成物ＡおよびＢのそれぞ
れが露出するように薄く切断する。この結果、第１図
（ｃ）に示すように、可塑性組成物Ａによる背景の中に
可塑性組成物Ｂによる島を有すブレードが得られる。そ
して、このようにして得られたプレートを電気炉等によ
って焼結する。焼結条件について説明すると、可塑性組
成物が貴金属粉末として純金を含有する場合には空気に
て1000℃の条件で焼結を行い、その他の合金、例えば金
銀銅を75.04重量％、12.5重量％、12.5重量％の割合で
混合した、いわゆるK18の合金金属を含有する場合には
アルゴンガス雰囲気中にて800℃の条件で焼結を行う。
品の製造方法を説明する。上述した方法によって得られ
る可塑性組成物は、含有する貴金属粉末の種類により、
焼結後の色調が異なってくる。例えば、Pd、Ni、Ag等に
よる貴金属粉末を多く含有した可塑性組成物は焼結によ
って白色が強調され、Cuを多く含有させた場合には赤色
が強調される。本実施例および後述する各実施例におい
ては、焼結後の色調の異なった可塑性組成物を複数用い
て金属物品を製造する。 まず、可塑性組成物（一の可塑性組成物）Ａを直方体
状に成形した後、第１図（ａ）に示すように、該直方体
に所望の断面形状の貫通穴を空ける。次いで第１図
（ｂ）に示すように、上記貫通穴に可塑性組成物Ａとは
別の色を呈する可塑性組成物Ｂを詰込む。貫通穴を複数
空けた場合には、各貫通穴に各々色の異なった可塑性組
成物を詰込んでもよい。そして、直方体を第１図（ｂ）
における高さ方向に、可塑性組成物ＡおよびＢのそれぞ
れが露出するように薄く切断する。この結果、第１図
（ｃ）に示すように、可塑性組成物Ａによる背景の中に
可塑性組成物Ｂによる島を有すブレードが得られる。そ
して、このようにして得られたプレートを電気炉等によ
って焼結する。焼結条件について説明すると、可塑性組
成物が貴金属粉末として純金を含有する場合には空気に
て1000℃の条件で焼結を行い、その他の合金、例えば金
銀銅を75.04重量％、12.5重量％、12.5重量％の割合で
混合した、いわゆるK18の合金金属を含有する場合には
アルゴンガス雰囲気中にて800℃の条件で焼結を行う。
【第２実施例】 次にこの発明の第２実施例について説明する。まず、
第２図（ａ）に示すように、可塑性組成物Ａによるプレ
ートと、可塑性組成物Ｂによるプレートを各々作製して
重ね合わせる。次いで第２図（ｂ）に示すように、２枚
重ねのプレートを巻き回して円筒状に加工する。次いで
第２図（ｃ）に示すように、前記円筒を高さ方向に沿っ
て、可塑性組成物ＡおよびＢのそれぞれが露出するよう
に切断し、第２図（ｃ）に示すように、可塑性組成物Ａ
およびＢが渦巻き状に混合された円盤が得られる。この
円盤を電気炉等によって焼結する。
第２図（ａ）に示すように、可塑性組成物Ａによるプレ
ートと、可塑性組成物Ｂによるプレートを各々作製して
重ね合わせる。次いで第２図（ｂ）に示すように、２枚
重ねのプレートを巻き回して円筒状に加工する。次いで
第２図（ｃ）に示すように、前記円筒を高さ方向に沿っ
て、可塑性組成物ＡおよびＢのそれぞれが露出するよう
に切断し、第２図（ｃ）に示すように、可塑性組成物Ａ
およびＢが渦巻き状に混合された円盤が得られる。この
円盤を電気炉等によって焼結する。
以上説明した各実施例では、異種の可塑性組成物を決
められた手順にしたがって組み立て、この組み立てられ
た立体を各可塑性組成物のそれぞれが露出するように切
断して焼結するものである。しかし、このように所定の
手順に従って、焼結するものを組み立てるのでなく、例
えば、可塑性組成物ＡおよびＢ、必要に応じてさらにＣ
を、混合して練り上げ、この練り上げたものを各可塑性
組成物のそれぞれが露出するように切断して板状にし、
焼結を行うようにしてもよい。この場合、複雑な模様を
有する金属物品が得られる。また、上記各実施例におい
ては、焼結後の処理については説明していないが、焼結
後、固化した金属物品に対して塑性加工を施し、所望の
形状に仕上げてもよい。 「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、簡単な作業
により、一の可塑性組成物と該一の可塑性組成物とは別
の色を呈する可塑性組成物とが混合された渦巻き状や、
一の可塑性組成物による背景の中に、該一の可塑性組成
物とは別の色を呈する可塑性組成物による島や、さらに
島海に異なる色を有する等、露出した各可塑性組成物に
よる所望の、または複雑な模様を有する美麗な色調の金
属物品を製造することができるという効果がある。ま
た、電気炉等を用いて短時間で焼結を行うことが可能性
なので、観光地等において、行楽客が自力で美術工芸品
を製作する場合にも適用することができる。
められた手順にしたがって組み立て、この組み立てられ
た立体を各可塑性組成物のそれぞれが露出するように切
断して焼結するものである。しかし、このように所定の
手順に従って、焼結するものを組み立てるのでなく、例
えば、可塑性組成物ＡおよびＢ、必要に応じてさらにＣ
を、混合して練り上げ、この練り上げたものを各可塑性
組成物のそれぞれが露出するように切断して板状にし、
焼結を行うようにしてもよい。この場合、複雑な模様を
有する金属物品が得られる。また、上記各実施例におい
ては、焼結後の処理については説明していないが、焼結
後、固化した金属物品に対して塑性加工を施し、所望の
形状に仕上げてもよい。 「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、簡単な作業
により、一の可塑性組成物と該一の可塑性組成物とは別
の色を呈する可塑性組成物とが混合された渦巻き状や、
一の可塑性組成物による背景の中に、該一の可塑性組成
物とは別の色を呈する可塑性組成物による島や、さらに
島海に異なる色を有する等、露出した各可塑性組成物に
よる所望の、または複雑な模様を有する美麗な色調の金
属物品を製造することができるという効果がある。ま
た、電気炉等を用いて短時間で焼結を行うことが可能性
なので、観光地等において、行楽客が自力で美術工芸品
を製作する場合にも適用することができる。
第１図はこの発明の第１実施例による金属物品の製造方
法を説明する図、第２図はこの発明の第２実施例による
金属物品の製造方法を説明する図である。 Ａ……可塑性組成物（一の可塑性組成物）、Ｂ……可塑
性組成物。
法を説明する図、第２図はこの発明の第２実施例による
金属物品の製造方法を説明する図である。 Ａ……可塑性組成物（一の可塑性組成物）、Ｂ……可塑
性組成物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−129412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−82439（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−303002（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−143001（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−20407（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−159512（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22F 3/00 - 7/08 C04B 33/00,35/64
Claims (3)
- 【請求項１】焼結によって各々異なった色を呈する貴金
属粉末を含有した複数種類の可塑性組成物のうち、一の
可塑性組成物に所望の断面形状を有する貫通穴を互いに
離間させて複数形成し、該貫通穴に前記一の可塑性組成
物とは別の色を呈する可塑性組成物を詰込み、常温に
て、各可塑性組成物からなる混合体を作製し、 該混合体を常温にて前記各可塑性組成物のそれぞれが露
出するように切断し、 前記切断された混合体を焼結して固化させて金属物品を
得ることを特徴とする金属物品の製造方法。 - 【請求項２】焼結によって各々異なった色を呈する貴金
属粉末を含有した複数種類の可塑性組成物のうち、一の
可塑性組成物によるプレートと、前記一の可塑性組成物
とは別の色を呈する可塑性組成物によるプレートとを各
々常温にて作製して重ね合わせ、次いでこれらのプレー
トを巻き回して、常温にて、各可塑性組成物からなる円
筒状の混合体を作製し、 該混合体を常温にて前記各可塑性組成物のそれぞれが露
出するように切断し、 前記切断された混合体を焼結して固化させて金属物品を
得ることを特徴とする金属物品の製造方法。 - 【請求項３】請求項１または２記載の金属物品の製造方
法において、前記焼結によって固化した混合体に対して
塑性加工を施し、金属物品を得ることを特徴とする金属
物品の製造方法。
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-
1990
- 1990-09-11 JP JP2241017A patent/JP2932648B2/ja not_active Expired - Lifetime
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