WO2005082562A1 - 粉末成形体の成形方法及び粉末成形金型装置 - Google Patents
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Classifications
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- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
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-
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- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
Definitions
- the present invention relates to a method for molding a powder compact, which is to be filled with a raw material powder in a powder molding die, and to a powder molding die apparatus.
- Green compacts used in the production of sintered parts are formed by pressing raw material powders such as Fe-based and Cu-based in a molding die, and then the sintered body is processed through a sintering process. Make it. Then, in the forming step, a formed body is formed by pressing with a press using a forming die. At the time of this press, friction occurs between the compact and the mold. Therefore, at the time of mixing the powder, a water-insoluble fatty acid-based lubricant such as zinc stearate, calcium stearate, and lithium stearate is added to impart lubricity.
- a water-insoluble fatty acid-based lubricant such as zinc stearate, calcium stearate, and lithium stearate is added to impart lubricity.
- an application step of applying a higher fatty acid-based lubricant dispersed in water to an inner surface of a heated mold, and filling the mold with metal powder Press molding the metal powder at a pressure at which a system lubricant chemically bonds with the metal powder to form a metal stone coating.
- a heated metal powder is filled into a mold that has been heated and has an inner surface coated with a higher fatty acid-based lubricant such as lithium stearate, and the metal powder and the higher fatty acid-based lubricant are filled.
- Patent Document 1 Japanese Patent No. 3309970 (Paragraphs 0012 and 0013)
- Patent Document 1 the lubricant is applied to a mold in a state of solid lubricant powder dispersed in water, that is, a state in which the solid lubricant powder is dispersed and mixed in water. Therefore, there is a problem that a dense film is not formed and it is difficult to produce a stable molded body.
- the present invention provides a method for forming a powder molded body and a powder molding die apparatus capable of stably obtaining a high-density powder molded body by forming a film of a dense lubricant on a molded portion.
- the purpose is to provide.
- Claim 1 of the present invention is a method for molding a powder compact, comprising: filling a molding portion formed in a molding die body with raw material powder; and fitting a punch into the molding portion to form a powder compact.
- an aqueous solution obtained by dissolving a water-soluble lubricant having a solubility of 100 g or more in water at 20 ° C. in water of 3 g or more is attached to the molding section, and the aqueous solution is evaporated. Forming a crystallized layer in the molding part.
- the present invention according to Claims 2 to 12, wherein the lubricant uses one or more members from the group of oxo acid-based metal salts or organic acid-based metal salts, and the invention according to Claim 13 15.
- the present invention according to claim 15 is the one in which a preservative is added to the lubricant
- the present invention in claim 16 is the one in which an antifoaming agent is added to the lubricant
- the present invention according to claim 17 According to the invention, the lubricant is obtained by adding a water-soluble solvent to the lubricant, and the invention of claim 18 is the water-soluble solvent alcohol or ketone, and the invention of claim 19 is the lubricant. Containing no halogen group elements.
- a phosphoric acid metal salt of an aqueous solution such as dipotassium hydrogen phosphate or disodium hydrogen phosphate is saturated on the friction surface of the compact by 0.01% by weight or more. After melting completely into water at a temperature lower than the temperature and dissolving it into a uniform phase, it adheres to the surface of the molded part and evaporates, forming lubricant crystals to form a crystallized layer. It is.
- the invention of claim 20 provides a molding die body having a through hole for molding the side surface of the powder molded body, a lower punch fitted into the through hole with a downward force, and fitted into the through hole from above.
- a heater provided around a molding portion of a powder compact defined by an upper punch, an ejection portion of an aqueous solution of a lubricant facing the through hole, and a lower punch fitted into the through hole.
- a temperature control means for controlling the heater to be higher than the evaporation temperature of the aqueous solution.
- the invention of claim 21 provides a molding die body having a through hole for molding the side surface of the powder molded body, a lower punch fitted into the through hole with a downward force, and fitted into the through hole from above.
- a heater provided around a molding portion of a powder compact defined by an upper punch, an ejection portion of an aqueous solution of a lubricant facing the through hole, and a lower punch fitted into the through hole.
- a temperature control means for controlling the heater to be higher than the evaporation temperature of the aqueous solution and lower than the melting temperature of the lubricant.
- the through hole of the molding die body and the through hole Before filling the raw material powder into the molded part formed with the lower punch to be fitted, the aqueous solution obtained by dissolving a water-soluble lubricant with a solubility of 3 g or more in water of 100 g at 20 ° C in water was heated. Then, the aqueous solution is evaporated to form a crystallized layer of the lubricant densely around the molded portion. Then, after filling the raw material powder, an upper punch is fitted into the through hole from above to form a powder compact.
- Claim 1 of the present invention is a method for molding a powder molded body, comprising filling a molded part formed in a molding die body with raw material powder, and then fitting a punch into the molded part to form a powder molded body.
- an aqueous solution obtained by dissolving a lubricant in a solvent is attached to the forming part, and the aqueous solution is evaporated to form a crystallized layer in the forming part.
- This is a method of forming a powder compact, and by forming a crystallized layer for more dense lubrication in the compacted part, it is possible to reduce the removal pressure of the powder compact and improve the density of the powder compact. Can be.
- the lubricant is an oxo acid-based metal salt.
- the present invention according to claim 3 wherein the lubricant is a phosphoric acid metal salt, a sulfuric acid metal salt, a boric acid metal salt, a silicate metal salt, a tungstate metal salt, an organic acid metal.
- the lubricant is 2 potassium potassium phosphate, 2 sodium hydrogen phosphate, 3 potassium phosphate, 3 potassium phosphate, or a salt, a nitrate metal salt or a carbonate metal salt.
- the present invention according to claim 5 wherein the lubricant is sodium, potassium polyphosphate, sodium polyphosphate, potassium riboflavin phosphate, or sodium riboflavin phosphate.
- the lubricant is potassium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfite. , Sodium sulfite, potassium thiosulfate, sodium thiosulfate, potassium dodecyl sulfate, sodium dodecyl sulfate, potassium dodecylbenzene sulfate, sodium dodecylbenzene sulfate, diet Blue No. 1, Food Yellow No. 5, in which Asukorubin acid sulfuric ester potassium ⁇ beam, or a Asukorubin sodium sulfate to.
- the lubricant is potassium tetraborate or sodium tetraborate.
- the lubricant is formed of potassium silicate or sodium silicate.
- the lubricant is potassium nitrate or nitrate
- the lubricant is sodium
- the lubricant is potassium carbonate, sodium carbonate, lithium hydrogen carbonate or sodium hydrogen carbonate.
- the present invention according to claim 12 uses one or more of the lubricants according to claims 2 to 11, and further, according to the present invention according to claim 13, the water-soluble lubricant is The present invention according to claim 14, wherein the lubricant is a potassium salt or a sodium salt, wherein the lubricant is a potassium salt or a sodium salt.
- the present invention relates to a lubricant obtained by adding a preservative to the lubricant
- the present invention according to claim 16 relates to a product obtained by adding an antifoaming agent to the lubricant
- the present invention according to claim 17 comprises:
- the invention according to claim 18 is a method in which the water-soluble solvent is an alcohol or a ketone, and the invention does not include a halogen element in the lubricant. In each case, a crystallized layer for precise lubrication is ensured in the molded part It can be formed.
- the present invention according to claim 20 and claim 21 provides a molding die body having a through hole for molding a side surface of a powder molded body, a lower punch fitted into the through hole from below, and Forming a powder compact defined by an upper punch that fits into the through hole in an upward force, a jetting part of the aqueous solution of the lubricant facing the through hole, and the lower punch that fits into the through hole and the through hole.
- a temperature control means for controlling the heater to be higher than the evaporation concentration of the aqueous solution and, if necessary, lower than the melting temperature of the lubricant.
- the pressure of the powder compact was reduced. , It is possible to achieve a density improvement of or powder compact, as possible out to continuous molding more stable.
- FIG. 1 is a sectional view of a first step showing Example 1 of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of a second step showing Example 1 of the present invention.
- FIG. 3 is a sectional view of a third step showing Example 1 of the present invention.
- FIG. 4 is a sectional view of a fourth step showing Example 1 of the present invention.
- FIG. 5 is a graph showing the solubility of soap.
- FIG. 6 is a sectional view of a first step showing Example 2 of the present invention.
- FIG. 7 is a sectional view of a second step showing Example 2 of the present invention.
- FIG. 8 is a sectional view of a third step showing Example 2 of the present invention.
- FIG. 9 is a sectional view of a fourth step showing Example 2 of the present invention.
- FIG. 10 is a sectional view of a first step showing Example 3 of the present invention.
- FIG. 11 is a sectional view of a second step showing Example 3 of the present invention.
- FIG. 12 is a cross-sectional view of a first step showing Example 4 of the present invention.
- FIG. 13 is a sectional view of a second step showing Example 4 of the present invention.
- FIG. 1 shows a first step.
- reference numeral 1 denotes a through hole formed in a die 2 serving as a molding die body for molding the side surface of a powder compact A serving as a green compact, which will be described later.
- the lower punch 3 is fitted below the upper part of the hole, while the upper punch 4 is fitted above the through hole 2.
- a feeder 15 serving as a raw material supply body for supplying the raw material powder M is slidably provided on the upper surface of the die 2.
- a spraying unit 6 is provided above the through hole 2 as an attaching means for spraying an aqueous solution L of a lubricant described later and attaching the aqueous solution L to the forming unit 1A, and the spraying unit 6 faces the through hole 2. And connected to an aqueous solution L tank (not shown) via an automatic on-off valve (not shown). Further, a heater 7 and a temperature detecting unit 8 are provided around a molding portion 1 A of the powder compact A defined by the through hole 1 and the lower punch 3 fitted into the through hole 1, and these heaters are provided.
- a temperature controller 9 as a temperature controller, and the temperature controller 9 controls the temperature of the through-hole 2 to be higher than the evaporation temperature of the aqueous solution L and lower than the melting temperature of the lubricant. I have to do it.
- the peripheral surface of the through-hole 1 is higher than the evaporation temperature of the aqueous solution L and lower than the melting temperature of the lubricant due to the heat of the heater 7 which is controlled by the temperature controller 9 in advance. It is set low. Then, with the lower punch 3 fitted into the through hole 1 to form the molded part 1A, the automatic opening / closing valve is opened and the solubility of 100 g of water at 20 ° C in water is 3 g or more from the spray part 6. An aqueous solution L obtained by dissolving a water-soluble lubricant in water is sprayed onto the die 1 formed portion 1A heated by the heater 7 and adhered thereto.
- the aqueous solution L evaporates and dries, and crystals grow on the peripheral surface of the through-hole 1 to uniformly form the lubricant crystallized layer B.
- the use of a water-soluble lubricant with a solubility of more than 3 g of lOOg in water at 20 ° C is recommended because if there is a risk of precipitation in the aqueous solution at around room temperature, This is because problems such as clogging of 6 occur.
- the die 2 is further lowered, and the upper surface of the lower punch 3 is substantially at the same height as the upper surface of the die 2 as shown in the fourth step of FIG. When it becomes, it can be taken out. Even during this removal, the powder compact A comes into contact with the crystallized layer B formed by the lubricant in a lubricated state. In this way, after the powder compact A is taken out, the process returns to the first step again, and the aqueous solution L is sprayed again on the compacted portion 1A to form the crystallized layer B. A is to be filled.
- solubility of 100 g in water at 20 ° C. in water is 3 g or more as having good water solubility
- solubility of various fatty acid soaps in Fig. 4 mixed stones made from common animal oils and vegetable oils and their main components have very low solubility in water at room temperature.
- 20 ° C which is the temperature that is usually used at room temperature, sediment is generated and inconvenience such as clogging of the spraying part occurs.
- the solubility of lOOg in water at 20 ° C was set to 3 g or more.
- Examples and Comparative Examples will be described with reference to Tables 13 to 13.
- Examples and Comparative Examples in Tables 13 and 13 all were prepared by adding 0.2% by weight of lithium stearate (average particle size: 5 ⁇ m) as a lubricant to iron powder (average particle size: 90 m) as raw material powder.
- a mixture obtained by mixing for 30 minutes with a rotary mixer 7 g of the mixed raw material powder is filled into a molding die for molding a cylinder having a pressurized area of lcm 2 , and then a powder compact is formed at a molding pressure of 8 tZcm 2. It was molded continuously in 100 pieces.
- Comparative Example 1 Titium (average particle size: 5 ⁇ m) dispersed in acetone is adhered to the molding part of a mold heated to 150 ° C, then dried to form a film, and then filled with raw material powder It is intended to be.
- Comparative Example 2 is a case where no lubricant was used in the mold.
- the density R in the table is the difference between the maximum value and the minimum value of the density of 100 compacts.
- Example 1 9 Example 21 Example 23 Example 24 Example 25 Comparative example 1 Comparative example 2 Mold mold terephthalate stearyl hydrogen carbonate Carbonate sodium nitrate Potassium nitrate None
- Lubricant component dissolve dissolve dissolve dissolve dissolve dissolve dissolve disperse
- the lubricant is a water-soluble phosphate metal salt such as dipotassium hydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, tripotassium phosphate, trisodium phosphate, potassium polyphosphate, and polyphosphorus. It is understood from Table 13 that those containing a phosphate group in the structure, such as sodium acid, potassium riboflavin phosphate, sodium riboflavin phosphate, and the like are preferable.
- water-soluble sulfurate-based metal salts examples include potassium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfite, sodium sulfite, potassium thiosulfate, sodium thiosulfate, potassium dodecyl sulfate, sodium dodecyl sulfate, potassium dodecylbenzene sulfate, and dodecyl.
- potassium sulfate sodium sulfate, potassium sulfite, sodium sulfite, potassium thiosulfate, sodium thiosulfate, potassium dodecyl sulfate, sodium dodecyl sulfate, potassium dodecylbenzene sulfate, and dodecyl.
- Sodium benzene sulfate Food Blue No. 1 (CHN Na OS), Food Yellow No. 5 (CHN Na 0 S), Ascorbic acid
- Table 13 shows that as the water-soluble boric acid-based metal salt, those containing a boric acid-based group in the structure, such as potassium tetraborate and sodium tetraborate, are preferable.
- Table 13 shows that as the water-soluble silicate-based metal salts, those containing a silicate-based group in the structure, such as potassium silicate and sodium silicate, are suitable.
- water-soluble tungstate metal salt those containing a tungstate group in the structure, such as potassium tungstate and sodium tungstate, are preferable. You.
- Water-soluble organic acid-based metal salts such as potassium acetate, sodium acetate, potassium benzoate, sodium benzoate, dipotassium terephthalate, disodium terephthalate, potassium ascorbate, and sodium ascorbate in the structure Table 13 shows that those containing organic acid-based groups are preferred.
- water-soluble nitric acid-based metal salt those containing a nitric acid-based group in the structure, such as potassium nitrate and sodium nitrate, are suitable.
- potassium carbonate sodium carbonate
- potassium hydrogen carbonate The fact that a structure containing a carbonate group in the structure, such as sodium hydrogen oxyoxide, is preferable.
- One or more of these lubricants can be used.
- the concentration of the water-soluble lubricant is 0.01% by weight or more and less than the saturation concentration. This is because if the content is less than 0.01% by weight, the amount of water adhering to the forming mold is too much, and the temperature of the mold is lowered, so that it is difficult to stably form at a constant temperature and speed. However, if the concentration is higher than the saturation concentration, the lubricant cannot be completely dissolved and precipitates as a solid, and when the adhesion is performed by the spraying section 6, a problem such as clogging of the injection section 6 occurs.
- the water to be dissolved is preferably water from which metal components and halogen element components such as distilled water and ion-exchanged water have been removed. Depending on the type of lubricant, it may easily replace the metal component in the water to form a precipitate and cause a problem. If the halogen component is contained in a large amount, the compact may easily bind. This is because harmful substances such as dioxin may be generated during sintering.
- aqueous solution L When the aqueous solution L is attached to the molding part 1A, bubbles may be generated and the raw material powder may be hardened.
- a water-soluble solvent such as alcohol-ketone or an antifoaming agent, foaming can be prevented.
- the alcohol-ketone is preferably one that does not impair the lubricity of ethanol and acetone and does not contain a halogen element component that is less harmful to the human body.
- lubricants, additives, and water to be dissolved contain a halogen element
- sintering is performed in the presence of a carbon component under the conditions often used in iron-based powder metallurgy. Do not include halogen elements because of the concern that trace amounts of highly toxic components may be produced. Preferably.
- the temperature of the molding die body 2 and the mixed raw material powder M are preferably set to a high temperature because the drying time is shortened and the effect of warm molding is obtained. At high temperatures, it is difficult to perform stable warm forming because the raw material powder hardens and the lubricant flows down to the bottom of the mold (molding section 1A) .Therefore, it is necessary to select a lubricant that does not melt at the set temperature. It is preferable, but if there is no problem, a semi-molten state or a highly viscous state, or one or more of two or more lubricants may be in a molten state.
- graphite or molybdenum disulfide as a solid lubricant that can be used even at a high temperature of 200 ° C. or more, or to mold the material powder only by lubricating a mold without adding a lubricant.
- the lower and upper punches 3 and 4 are fitted into the molding part 1A after the raw material powder M is filled in the molding part 1A formed in the molding die body 2.
- the aqueous solution L in which a lubricant is dissolved in a solvent so as to form a uniform phase is attached to the molding section 1A before the raw material powder M is filled.
- a dense lubricating layer B is formed on the peripheral surface of the molded part 1A, It is possible to reduce the withdrawal pressure of the molding portion 1A of the compact A and to increase the density of the compact A.
- a molding die body 2 having a through-hole for molding the side surface of the powder compact A, a lower punch 3 fitted into the through-hole 1 with a downward force, and an upper force fitted into the through-hole 1 Forming part of the powder compact A defined by the punch 4, the jetting part 6 of the aqueous solution L of the lubricant facing the through-hole 1, and the through-hole 1 and the lower punch 3 fitted into the through-hole 1.
- a heater 7 provided around 1 A, and the heater 7 is heated at a temperature higher than the evaporation temperature of the aqueous solution L and, if necessary, with the lubricant.
- a temperature control means 9 for controlling the temperature lower than the melting temperature is provided, and before filling the raw material powder M into the molding section 1A, the aqueous solution L of the lubricant is attached to the heated molding section 1A, and the aqueous solution L is evaporated. Then, a crystallized layer B of the lubricant is densely formed around the molded part 1A. Thus, a dense lubricating layer B is formed on the peripheral surface of the molded part 1A, and the powder molded body A The extraction pressure of the molded part 1A can be reduced, the density of the powder compact A can be increased, and continuous molding can be performed more stably.
- FIGS. 5 to 8 show the second embodiment.
- the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
- a surface treatment layer 11 is provided on the surface 10 of the through-hole 1 by performing a hydrophilic treatment for improving the wettability of the aqueous solution L on the surface 10 or by disposing a hydrophilic material.
- the contact angle X with the aqueous solution L in the surface treatment layer 11 is smaller than the contact angle Y with the aqueous solution L on the surface 10 formed by the material of the die 2 itself or on the upper surface 2A where the material directly appears ( X and Y) can improve the wettability.
- the measurement of the contact angles X and Y is not performed in the state shown in the figure for explanation, but is performed under the same conditions such as keeping the surface 10 and the upper surface 2A horizontal, respectively.
- the surface treatment layer 11 is formed by spraying an oxide, a fluoride, a nitride, a chloride, a sulfide, a bromide, an iodide, a carbide, a hydroxide, or the like having a bond as shown in Table 4. , PVD, CVD, shot peyung, etc., hydrophilic coating, titanium oxide, zinc oxide, etc., coated with photocatalysis by light irradiation, alkali or hot water treatment, etc.
- the surface treatment layer reduces the contact angle of the aqueous solution on the surface 10 of the through-hole 1 to improve the wettability at the location.
- the surface 10 may be treated with an acid, an organic substance or the like by flame treatment, electrolytic polishing, or the like to form the surface of the through hole 1 so that the contact angle X is reduced. If there is no problem in strength or the like, it is preferable that the mold material is made of a hydrophilic substance as shown in Table 4.
- substances such as those shown in Table 1 may be dispersed in metals such as iron and carbide, or alloyed with easily oxidizable metals such as Ti, V, Si, and A1.
- a mold material is also effective in improving hydrophilicity.
- Mainly hydrophilic hydrophilic water-based compounds are those of the original quality
- the surface 10 of the through-hole 1 is higher than the evaporation temperature of the aqueous solution L and lower than the melting temperature of the lubricant by the heat of the heater 7 previously controlled by the temperature control device 9.
- the automatic opening / closing valve is opened, and the aqueous solution L of the lubricant is sprayed from the spray portion 6 to the die heated by the heater 7. Spray and adhere to the molded part 1A of 2.
- the contact angle X of the aqueous solution L is similar to the contact angle Y without the surface treatment layer 11, but the contact angle X becomes smaller due to the surface treatment layer 11, and as a result, the aqueous solution L may be repelled.
- the aqueous solution L adheres to the entire through-hole 1 and becomes wet.
- the aqueous solution L is evaporated and dried, and crystals are grown on the entire surface treatment layer 11 of the through-holes 1 to uniformly form a crystallized layer B as a lubricant layer of the lubricant.
- the feeder 15 moves forward, and the raw material powder M is dropped and filled into the molding section 1 A.
- the die 2 is moved downward, and the upper punch 4 is inserted into the forming portion 1A of the through hole 1 from above, and is sandwiched between the upper punch 4 and the lower punch 3. Compress raw material powder M.
- the lower punch 3 is fixed at the lower end so as not to move.
- the raw material powder M is compressed in a lubricated state into the crystallized layer B formed by the lubricant.
- the die 2 is further lowered, and the upper surface of the lower punch 3 is substantially at the same height as the upper surface of the die 2 as shown in the fourth step in FIG. When it becomes, it can be taken out. Even during this removal, the powder compact A comes into contact with the crystallized layer L formed by the lubricant in a lubricated state. In this way, after the powder compact A is taken out, the process returns to the first step again, and the aqueous solution L is sprayed again on the compacting section 1A to form the crystallized layer L. A is to be filled.
- the surface 10 of the through-hole 1 has a surface 10 such that the contact angle X with the aqueous solution L is smaller than the contact angle Y of the die 2 itself with the aqueous solution L.
- the formation of the treatment layer 11 improves the wettability of the aqueous solution L in the through holes 10 when the aqueous solution L is adhered, and spreads the aqueous solution L over the surface treatment layer 11 and thus the entire surface of the through holes 1.
- the crystallized layer B can be entirely formed by evaporating water, and as a result, a powder compact A with high density can be obtained stably.
- FIGS. 9 and 10 show a third embodiment, in which the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals. The detailed description is omitted.
- the upper surface 2A of the die 2 on which the feeder 15 is slidably provided has a reduced wettability of the aqueous solution L to the upper surface 2A, that is, an improved water repellency (hydrophobic) property.
- the surface treatment layer 21 is provided by performing a water-repellent treatment or arranging a water-repellent material.
- the contact angle Y of the surface treatment layer 21 with the aqueous solution L is smaller than the contact angle X ′ of the surface formed by the material itself of the die 2 with the aqueous solution L on the surface 10 of the through hole 1 in Example 3.
- the wettability can be reduced by increasing the size ( ⁇ ′> ⁇ ).
- the surface treatment layer 21 may be made of a silicone resin such as a silicone resin or a fluorine resin as shown in Table 5. — Formed by substances such as ⁇ and C ⁇ bonds and non-polar substances.
- the automatic opening / closing valve is opened, and the aqueous solution L of the lubricant is sprayed from the spraying section 6 to the forming section 1A of the die 2 heated by the heater 7 to adhere thereto.
- a part of the aqueous solution L may adhere to the upper surface 2A.
- the contact angle of the aqueous solution L directly touching the die 2 by the surface treatment layer 21 becomes larger than T, and as a result, the aqueous solution L is repelled to the upper surface 2A. This prevents the accumulation of the aqueous solution L.
- FIGS. 9 and 10 show a fourth embodiment, and the same parts as those in the first to thirteenth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
- a spraying unit 6 is provided above the through-hole 2 as an attaching means for spraying an aqueous solution L in which a lubricant is dissolved in water as a solvent and attaching the aqueous solution L to the forming unit 1A.
- the spray section 6 is provided so as to face the through hole 2.
- the aqueous solution L contains a component that improves the wettability of the surface 10 of the through-hole 1.
- the wettability improving component is a component that reduces the contact angle X ⁇ with the surface 10 of the aqueous solution L, and for example, a surfactant is used.
- the automatic opening / closing valve is opened, and the aqueous solution L of the lubricant is heated by the heater 7 from the spraying portion 6. Sprayed onto the molded part 1A of the die 2.
- the contact angle of the aqueous solution L increases without the wetting property improving component, but the contact angle decreases by the wetting property improving component.
- the repelling of the aqueous solution L is reduced, and the through hole is reduced.
- the aqueous solution L adheres to the entire surface 10 of the surface 1 and becomes wet. Then, the aqueous solution L evaporates and dries, and the crystal grows entirely on the peripheral surface of the through-hole 1, so that the crystallized layer of the lubricant is uniformly formed.
- the aqueous solution L was attached by providing the aqueous solution U with the wettability improving component so that the contact angle ⁇ of the aqueous solution L with the surface 10 was reduced.
- the wettability of the aqueous solution L in the through-hole 1 is improved, the aqueous solution L is spread over the entire surface of the through-hole 1, and the crystallized layer ⁇ ⁇ ⁇ can be formed entirely by evaporating the water.
- a high-density powder compact can be stably obtained.
- Examples and comparative examples are described below with reference to Table 6.
- iron powder (average particle size 90 ⁇ m) was used as the raw material powder, and a circle with a pressed area of lcm 2 was used.
- a molding die for molding columns was filled with 7 g of the mixed raw material powder, and then a powder compact was molded under a molding pressure of 8 tZcm 2 .
- a hydrophilic substance is coated with an aqueous solution in which 1% each of dipotassium hydrogen phosphate and sodium benzoate are mixed as a water-soluble lubricant, and the forming part of the forming die heated to 250 ° C.
- Comparative Example 1 a normal metal mold was heated after it was heated to 250 ° C., after a lubricating liquid was applied to a molding part thereof, dried, and then filled with raw material powder.
- Comparative Example 2 after a lubricating liquid was adhered to a molding portion of a molding die heated to 150 ° C., a normal die was dried, and thereafter, a raw material powder was filled.
- Comparative Example 3 a normal mold was heated to 150 ° C., and the raw material powder was filled as it was without attaching a lubricating liquid.
- S KH-51 which is usually used as tool steel, was used for the forming part of a normal mold.
- the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. Further, in the above embodiment, before filling the raw material powder, the aqueous solution is attached to the molding section, and the aqueous solution is evaporated to form a crystallized layer in the molding section, and then a punch is formed on the molding section. The fitting is performed to form a powder compact, but before filling the raw material powder, an aqueous solution is always attached to the forming section, and the aqueous solution is evaporated to form a crystallized layer in the forming section.
- the raw material powder is directly filled using the first crystallization layer without adhering the aqueous solution to the molded part, and the next compacting is performed.
- An aqueous solution is adhered to the molding part before filling the raw material powder, and the aqueous solution is evaporated to the molding part by intermittent continuation so that the aqueous solution is evaporated to form a second crystallized layer in the molding part. Let me do it.
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Abstract
【課題】 成形部に緻密な潤滑剤による皮膜を形成して、高密度の粉末成形体を安定して得るようにする。
【解決手段】 成形型本体２に形成した成形部１Ａに原料粉末を充填した後に、下、上パンチ３，４を成形部１Ａに嵌合して粉末成形体を成形する。原料粉末Ｍを充填する前に、20°Cにおける１００ｇの水に対する溶解度が３ｇ以上の水溶性潤滑剤を水に均一な相となるように溶解した水溶液Lを成形部１Ａに付着させ、該水溶液Ｌを蒸発させて成形部１Ａに結晶を形成させて晶出層Ｂを形成する。成形部１Ａの周面に緻密な潤滑用の層Ｂが形成され、粉末成形体Ａの成形部１Ａからの抜出圧力を低減できると共に、粉末成形体Ａの密度も向上することができ、さらに安定して連続成形することができる。
Description
明 細 書
粉末成形体の成形方法及び粉末成形金型装置
技術分野
[0001] 本発明は、原料粉末を粉末成形金型に充填して成形する粉末成形体の成形方法及 び粉末成形金型装置に関するものである。
背景技術
[0002] 焼結部品の製造に用いる圧粉体は、 Fe系、 Cu系等といった原料粉末を成形型内で 加圧成形することにより形成され、この後焼結の工程を経て焼結体を作製する。そし て、成形工程では、成形型を用いてプレスで加圧して成形体を成形する。このプレス のときには、成形体と成形型との間には摩擦が発生する。このため粉末混合時にステ アリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸リチウム等の、水に不溶性の脂 肪酸系潤滑剤を添加し、潤滑性を付与して ヽる。
[0003] しかしながら、このような原料粉末に潤滑剤を混合する方法では成形体の密度を向 上するには限界がある。そこで、高密度の成形体を得るために、原料粉末に添加す る潤滑剤を減らし、形成型に、原料粉末に添加するものと同一の潤滑剤を塗付し、潤 滑性の不足を補うことができる粉末成形体の成形方法が提案されて!ヽる (例えば、特 許文献 1参照。）。
[0004] この従来の成形方法は、加熱された金型の内面に、水に分散されている高級脂肪酸 系潤滑剤を塗布する塗布工程と、前記金型に金属粉末を充填し、前記高級脂肪酸 系潤滑剤が該金属粉末と化学的に結合して金属石鹼の被膜を生成する圧力で該金 属粉末を加圧成形する加圧成形工程とを含む粉末成形体の成形方法であって、加 熱され、内面にステアリン酸リチウムのような高級脂肪酸系潤滑剤が塗布された金型 を用いて、この金型に加熱された金属粉末を充填して、この金属粉末と高級脂肪酸 系潤滑剤とが化学的に結合して金属石鹼の被膜が生成される圧力でこの金属粉末 を加圧成形すると、金属石鹼の被膜が金型の内面表面に生じ、その結果金属粉末 の成形体と金型との間の摩擦力が減少し、成形体を抜出する圧力が少なくて済むこ と力 Sできると 、うものである。
[0005] また、成形用の金型に、原料粉末に添加するものと同一の潤滑剤を使用するため、 水に不溶性の潤滑剤を使用することとなり、金型に塗付する潤滑剤は固体粉末の状 態で塗付することとなる。このため、潤滑剤の粉末を静電塗付したり、水に界面活性 剤で分散させて乾燥塗付する方法も知られて!/、る。
特許文献 1：特許第 3309970号公報 (段落 0012, 0013)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 前記特許文献 1等の従来技術においては、水に分散されている潤滑剤の固体粉末 の状態、すなわち潤滑剤の固体粉末が水中に散在して混合した状態で成形型に塗 布されているため、緻密な皮膜が形成されず、安定した成形体の生産が困難となると いう問題がある。
[0007] このような問題を解決するものとして同一出願人は、成形型本体に形成した成形部に 原料粉末を充填した後に、パンチを前記成形部に嵌合して粉末成形体を成形する 粉末成形体の成形方法において、前記原料粉末を充填する前に、潤滑剤を溶媒に 溶解した水溶液を前記成形部に付着させ、該水溶液を蒸発させて前記成形部に晶 出層を形成するようにして、前記晶出層により成形部に緻密な潤滑層を形成すること ができる粉末成形体の成形方法を特願 2002-338621号において提案している。 そして、晶出層についてさらなる開発を行なって最適な水溶液を得たものである。
[0008] そこで、本発明は、成形部に緻密な潤滑剤による皮膜を形成して、高密度の粉末成 形体を安定して得ることができる粉末成形体の成形方法及び粉末成形金型装置を 提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明の請求項 1は、成形型本体に形成した成形部に原料粉末を充填した後に、パ ンチを前記成形部に嵌合して粉末成形体を成形する粉末成形体の成形方法におい て、前記原料粉末を充填する前に、 20°Cにおける lOOgの水に対する溶解度が 3g以 上の水溶性潤滑剤を水に溶解した水溶液を前記成形部に付着させ、該水溶液を蒸 発させて前記成形部に晶出層を形成することを特徴とする粉末成形体の成形方法で ある。
[0010] また、請求項 2— 12の本発明は前記潤滑剤をォキソ酸系金属塩又は有機酸系金属 塩の群のうちから 1種または 2種以上を用いるもの、請求項 13の本発明の前記水溶液 は、水溶性の前記潤滑剤を、 0. 01重量％以上飽和濃度未満で水に完全に溶解さ せたものであると共に、請求項 14の本発明は前記潤滑剤が、カリウム塩又はナトリウ ム塩であるものである。
[0011] さらに、請求項 15の本発明は前記潤滑剤に、防腐剤を添加したもの、また請求項 16 の本発明は前記潤滑剤に消泡剤を添加したもの、また請求項 17の本発明は前記潤 滑剤に、水溶性の溶媒を添加したものであると共に、請求項 18の本発明は前記水溶 性の溶媒力 アルコール又はケトンであるもの、また請求項 19の本発明は前記潤滑 剤にハロゲン族元素を含ませな 、ものである。
[0012] このような粉末成形体の成形方法においては、例えば、成形体の摩擦面に、りん酸 水素 2カリウム、りん酸水素 2ナトリウム等の水溶液のりん酸系金属塩を 0.01重量％ 以上飽和温度未満で水に完全に溶け込んで均一な相になるように溶解させた後、成 形部の表面に付着、蒸発させることにより、潤滑剤の結晶が成長して晶出層が形成さ れるものである。
[0013] また、請求項 20の発明は、粉末成形体の側面を成形する貫通孔を有する成形型本 体と、前記貫通孔に下方力 嵌合する下パンチと、前記貫通孔に上方から嵌合する 上パンチと、前記貫通孔に臨む潤滑剤の水溶液の噴出部と、前記貫通孔と該貫通 孔に嵌合した下パンチとで画成される粉末成形体の成形部の周囲に設けるヒータと 、該ヒータを前記水溶液の蒸発温度より高く制御する温度制御手段を設けたことを特 赦とする粉末成形金型装置である。
[0014] また、請求項 21の発明は、粉末成形体の側面を成形する貫通孔を有する成形型本 体と、前記貫通孔に下方力 嵌合する下パンチと、前記貫通孔に上方から嵌合する 上パンチと、前記貫通孔に臨む潤滑剤の水溶液の噴出部と、前記貫通孔と該貫通 孔に嵌合した下パンチとで画成される粉末成形体の成形部の周囲に設けるヒータと 、該ヒータを前記水溶液の蒸発温度より高ぐかつ前記潤滑剤の溶融温度よりも低く 制御する温度制御手投を設けたことを特徴とする粉末成形金型装置である。
[0015] この請求項 20又は請求項 21の構成によれば、成形型本体の貫通孔と、該貫通孔に
嵌合する下パンチとで形成された成形部に原料粉末を充填する前に、 20°Cにおける lOOgの水に対する溶解度が 3g以上の水溶性潤滑剤を水に溶解した水溶液を加熱 された前記成形部に付着させ、該水溶液を蒸発させて前記成形部の周囲に前記潤 滑剤の晶出層を緻密に形成する。この後、原料粉末を充填した後に前記貫通孔に 上方から上パンチを嵌合して粉末成形体を成形するものである。
発明の効果
[0016] 本発明の請求項 1は、成形型本体に形成した成形部に原料粉末を充填した後に、パ ンチを前記成形部に嵌合して粉末成形体を成形する粉末成形体の成形方法におい て、前記原料粉末を充填する前に、潤滑剤を溶媒に溶解した水溶液を前記成形部 に付着させ、該水溶液を蒸発させて前記成形部に晶出層を形成することを特徴とす る粉末成形体の成形方法であり、成形部にいっそう緻密な潤滑のための晶出層を形 成できることにより、粉末成形体の取出し圧力を小さくしたり、また粉末成形体の密度 の向上を図ることができる。
[0017] また、請求項 2の本発明は、前記潤滑剤を、ォキソ酸系金属塩とするものである。
[0018] また、請求項 3の本発明は、前記潤滑剤を、りん酸系金属塩、硫酸系金属塩、ほう酸 系金属塩、けい酸系金属塩、タングステン酸系金属塩、有機酸系金属塩、硝酸系金 属塩又は炭酸系金属塩とするもの、請求項 4の本発明は、前記潤滑剤を、りん酸水 素 2カリウム、りん酸水素 2ナトリウム、りん酸 3カリウム、りん酸 3ナトリウム、ポリりん酸力 リウム、ポリりん酸ナトリウム、りん酸リボフラビンカリウム、又はりん酸リボフラビンナトリ ゥムとするもの、請求項 5の本発明は、前記潤滑剤を、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、 亜硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウム、チォ硫酸カリウム、チォ硫酸ナトリウム、ドデシル 硫酸カリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼン硫酸カリウム、ドデシルペン ゼン硫酸ナトリウム、食用青色 1号、食用黄色 5号、ァスコルビン酸硫酸エステルカリ ゥム、又はァスコルビン酸硫酸エステルナトリウムとするものである。
[0019] 請求項 6の本発明は、前記潤滑剤を、四ほう酸カリウム、又は四ほう酸ナトリウムとする もの、請求項 7の本発明は、前記潤滑剤を、けい酸カリウム、又はけい酸ナトリウムと するもの、請求項 8の本発明は、前記潤滑剤を、タングステン酸カリウム、又はタンダ ステン酸ナトリウムとするもの、請求項 9の本発明は、前記潤滑剤を、、酢酸カリウム、
酢酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸ナトリウム、テレフタル酸 2カリウム、テレ フタル酸 2ナトリウム、ァスコルビン酸カリウム、又はァスコルビン酸ナトリウムとするもの 、請求項 10の発明は、前記潤滑剤を、硝酸カリウム、又は硝酸ナトリウムとするもの、 請求項 11の本発明は、前記潤滑剤を、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素力リウ ム、又は炭酸水素ナトリウムである。さらに、請求項 12の本発明は、請求項 2— 11記載 の潤滑剤を 1種又は 2種以上用いたもの、さらに、請求項 13の本発明においては、水 溶性の前記潤滑剤を、 0. 01重量％以上飽和濃度未満で水に完全に溶解させたも のであると共に、請求項 14の本発明は前記潤滑剤が、カリウム塩又はナトリウム塩で あるものであり、さらに請求項 15の本発明は前記潤滑剤に、防腐剤を添加したもの、 また請求項 16の本発明は前記潤滑剤に、消泡剤を添加したもの、また、請求項 17の 本発明は前記潤滑剤に、水溶性の溶媒を添加したものであると共に、請求項 18の本 発明は前記水溶性の溶媒が、アルコール又はケトンであるもの、請求項 19の本発明 は前記潤滑剤に、ハロゲン元素を含ませないものであり、いずれも成形部に緻密な 潤滑のための晶出層を確実に形成できる。
[0020] また、請求項 20、請求項 21の本発明は、粉末成形体の側面を成形する貫通孔を有 する成形型本体と、前記貫通孔に下方から嵌合するする下パンチと、前記貫通孔に 上方力 嵌合する上パンチと、前記貫通孔に臨む潤滑剤の水溶液の噴出部と、前記 貫通孔と該貫通孔に嵌合した下パンチとで画成される粉末成形体の成形部の周囲 に設けるとータと、該ヒータを前記水溶液の蒸発濃度より高ぐかつ必要に応じて前記 潤滑剤の溶融温度よりも低く制御する温度制御手段を設け、かつ前記噴出部に 20°C における lOOgの水に対する溶解度が 3g以上の水溶性潤滑剤を水に溶解した水溶 液を供給することを特徹とする粉末成形金型装置であり、成形部に潤滑剤の水溶液 による晶出層をいつそう確実に形成して、粉末成形体の取出し圧力を小さくしたり、ま た粉末成形体の密度の向上を図ることができ、さらに安定して連続成形することがで きる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]本発明の実施例 1を示す第 1工程の断面図である。
[図 2]本発明の実施例 1を示す第 2工程の断面図である。
[図 3]本発明の実施例 1を示す第 3工程の断面図である。
[図 4]本発明の実施例 1を示す第 4工程の断面図である。
[図 5]石けんの溶解度のグラフである。
[図 6]本発明の実施例 2を示す第 1工程の断面図である。
[図 7]本発明の実施例 2を示す第 2工程の断面図である。
[図 8]本発明の実施例 2を示す第 3工程の断面図である。
[図 9]本発明の実施例 2を示す第 4工程の断面図である。
[図 10]本発明の実施例 3を示す第 1工程の断面図である。
[図 11]本発明の実施例 3を示す第 2工程の断面図である。
[図 12]本発明の実施例 4を示す第 1工程の断面図である。
[図 13]本発明の実施例 4を示す第 2工程の断面図である。
符号の説明
[0022] 1 貫通孔
1A 成形部
2 成形型本体
3 下パンチ
4 上パンチ
6 噴出部
7 ヒータ
9 温度制御装置
A 粉末成形体
B 晶出層
L 水溶液
M 原料粉末
発明を実施するための最良の形態
[0023] 本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以 下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定す るものではない。また、以下に説明される構成の全て力 本発明の必須要件であると
は限らない。
実施例 1
[0024] 以下、本発明の実施例 1を図 1一図 4を参照して説明する。図 1は第 1工程を示して おり、同図において、 1は後述する圧粉体たる粉末成形体 Aの側面を成形する成形 型本体たるダイ 2に形成した貫通孔であり、該貫通孔 2の下方より下パンチ 3が嵌合さ れ、一方貫通孔 2の上方より上パンチ 4が嵌合されるようになつている。さらに、ダイ 2 の上面に原料粉末 Mを供給する原料供給体たるフィーダ一 5が摺動自在に設けられ ている。さらに、貫通孔 2の上方に後述する潤滑剤の水溶液 Lを噴霧して水溶液 Lを 成形部 1Aに付着する付着手段たる噴霧部 6が設けられており、該噴霧部 6は貫通孔 2に臨むように設けられると共に、水溶液 Lのタンク（図示せず）に自動開閉弁（図示 せず)を介して接続されている。また、貫通孔 1と該貫通孔 1に嵌合した下パンチ 3と で画成される粉末成形体 Aの成形部 1 Aの周囲にヒータ 7と温度検出部 8が設けられ 、そして、これらヒータ 7と温度検出部 8は温度制御手段たる温度制御装置 9に接続さ れ、該温度制御装置 9により貫通孔 2の温度を水溶液 Lの蒸発温度より高ぐかつ潤 滑剤の溶融温度よりも低く制御するようになって 、る。
[0025] そして、第 1工程においては、予め温度制御装置 9により制御されたヒータ 7の熱によ り貫通孔 1の周面は水溶液 Lの蒸発温度より高ぐかつ潤滑剤の溶融温度よりも低く 設定されている。そして、貫通孔 1に下パンチ 3が嵌合して成形部 1Aが形成されてい る状態で、自動開閉弁を開いて噴霧部 6より、 20°Cにおける lOOgの水に対する溶解 度が 3g以上の水溶性潤滑剤を水に溶解した水溶液 Lを、ヒータ 7により加熱されたダ ィ 2の成形部 1 Aに吹き付けて付着させる。この結果、水溶液 Lは蒸発、乾燥して貫通 孔 1の周面には結晶が成長して前記潤滑剤の晶出層 Bが均一に形成される。 20°Cに おける lOOgの水に対する溶解度が 3g以上の水溶性潤滑剤を使用するのは、常温 付近で水溶液に沈殿物が生じる恐れがあると、噴霧部 6による付着を行なう場合、噴 霧部 6が詰まる等の不具合が発生するためである。一方、例えば、ステアリン酸ナトリ ゥム、パルミチン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウムの成分が含 まれる通常の高級脂肪酸系の石酸類は水溶液を高温にしなければ lOOgの水に対 する 3g以上の溶解度が得られな 、。
[0026] 次に図 2の第 2工程に示すように、フィーダ一 5が前進して原料粉末 Mを成形部 1 A に落下させて充填する。次に図 3の第 3工程にに示すように、ダイ 2を下方に移動さ せると共に、貫通孔 1の成形部 1Aに上方から上パンチ 4を挿入し、上パンチ 4と下パ ンチ 3とで挟むようにして原料粉末 Mを圧縮する。この時、下パンチ 3は、下端が固定 されており動かないようになつている。そして、この第 3工程において、原料粉末 Mは 、潤滑剤により形成されている晶出層 Bに潤滑状態で圧縮される。
[0027] このように加圧成形された粉末成形体 Aは、ダイ 2がさらに下方に下がり、図 4の第 4 工程で示すように下パンチ 3の上面がダイ 2の上面と略同じ高さになったとき取出し 可能となる。この取り出しの際においても、潤滑剤により形成されている晶出層 Bに粉 末成形体 Aは潤滑状態で接触する。このようにして、粉末成形体 Aが取出された後、 再び第 1工程に戻って再び成形部 1Aに水溶液 Lが噴霧されて晶出層 Bが形成され た後に、原料粉末 Mが成形部 1 Aに充填されるものである。
[0028] 次に水溶性の良いものとして 20°Cにおける lOOgの水に対する溶解度が 3g以上とす る点について説明する。図 4の各種脂肪酸石けんにおける溶解度に示すように、普 通の動物油や植物油から作る混合石鹼やその主要成分は、いずれも常温では非常 に水に対する溶解度が低ぐ水に溶解してもしばらくすると沈殿物が生成しやすぐ 常温で通常使用される温度である 20°C付近では、沈殿物を生じ、噴霧部に詰まりが 生じる等の不都合が発生するため、これらの成分が含まれない様な溶解度が最低限 必要であるとの認識から 20°Cにおける lOOgの水に対する溶解度が 3g以上としたも のである。
[0029] 以下に、実施例及び比較例を表 1一 3により説明する。表 1一 3における実施例及び 比較例は、いずれも原料粉末として鉄粉 (平均粒径 90 m)に、潤滑剤としてステアリ ン酸リチウム（平均粒径 5 μ m)を 0.2重量％添加したものを回転混合機で 30分混合 したものを用い、加圧面積 lcm2の円柱を成形する成形型に、前記混合した原料粉 末を 7g充填し、この後 8tZcm2の成形圧力で粉末成形体を連続で 100個成形したも のである。そして、実施例のものでは、水溶性潤滑剤を水に溶解した水溶液を 150° Cに加熱された成形型の成形部に付着させた後に、蒸発、乾燥させて晶出層を形成 し、この後に、原料粉末を充填するようにしたものである。比較例 1は、ステアリン酸リ
チウム (平均粒径 5 μ m)をアセトンに分散させたものを 150° Cに加熱された成形型 の成形部に付着させた後に、乾燥させて被膜を形成し、この後に、原料粉末を充填 するようにしたものである。比較例 2は成形型には潤滑剤を用いない場合である。表 中の密度の Rは、連続 100個成形した成形体密度の最大値と最小値の差である。
[表 1]
^替え用 紙（規則 26)
¾附嗨 I；
実施例 1 9 実施例 21 実施例 23 実施例 24 実施例 25 比較例 1 比較例 2 成形型潤 テレフタ^ ステアリ 炭酸水素 炭酸ナト 硝酸カリ ステァリ なし
滑成分 酸 2ナトリ ン酸ナト ナトリウ リウ厶 ゥム ン酸リチ
ゥム リウム 厶 ゥム
溶媒 水 水 水 水 水 ァセ卜ン
潤滑成分 溶解 溶解 溶解 溶解 溶解 分散
の形態
濃度 1% 0.2% 1% 1% 1% 1%
成形温度 150°C 150°C 150°C 150°C 150°C 150°C 150°C 平均抜出 1 k N 16 k N 18 k N 18k N 20 K N 22 K N 32 K N 圧力
平均成形 7. 54 7. 52 7. 51 7. 52 7. 51 7. 50 7. 48 体密度 fl/cm3 g/cm3 fl/cm3 5l/cm3 fl/cm3 g/cm3 g/cm3 密度の R 0.02 0.04 0.03 0.02 0.04 0.20 0.16
¾¾0302
[0033] 表 1一 3の比較結果として、実施例では、成形型より圧粉体を抜き出す抜出圧力は、 比較例 1の抜出圧力以下ですみ、また実施例では、比較例 1より密度の向上を図るこ とができ、さらに、密度の Rが非常に小さくなつた。これにより、実施例においては連 続成形でも高密度の成形を安定して行うことができる。
[0034] 尚、前記潤滑剤は、水溶性のりん酸系金属塩として、りん酸水素 2カリウム、りん酸水 素 2ナトリウム、りん酸 3カリウム、りん酸 3ナトリウム、ポリりん酸カリウム、ポリりん酸ナト リウム、りん酸リボフラビンカリウム、りん酸リボフラビンナトリウム等の様に構造中にりん 酸系の基を含むものが好適である事が表 1一 3からわかる。
[0035] 水溶性の硫黄酸塩系金属塩として、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、 亜硫酸ナトリウム、チォ硫酸カリウム、チォ硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸カリウム、ドデ シル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼン硫酸カリウム、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム 、食用青色 1号（C H N Na O S )、食用黄色5号（C H N Na 0 S )、ァスコルビン酸
37 34 2 2 9 3 16 lO 2 2 7 2
硫酸エステルカリウム、ァスコルビン酸硫酸エステルナトリウム等の様に構造中に硫 酸系の基を含むものが好適である事が表 1一 3からわかる。
[0036] 水溶性のほう酸系金属塩として、四ほう酸カリウム、四ほう酸ナトリウム等の様に構造 中にほう酸系の基を含むものが好適である事が表 1一 3からわかる。
[0037] 水溶性のけい酸系金属塩として、けい酸カリウム、けい酸ナトリウム等の様に構造中 にけい酸系の基を含むものが好適である事が表 1一 3からわかる。
[0038] 水溶性のタングステン酸系金属塩として、タングステン酸カリウム、タングステン酸ナト リウムの様に構造中にタングステン酸系の基を含むものが好適である事が表 1一 3か らゎカゝる。
[0039] 水溶性の有機酸系金属塩として、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、安息香酸カリウム、 安息香酸ナトリウム、テレフタル酸 2カリウム、テレフタル酸 2ナトリウム、ァスコルビン酸 カリウム、ァスコルビン酸ナトリウム等の様に構造中に有機酸系の基を含むものが好 適である事が表 1一 3からわかる。
[0040] 水溶性の窒素酸系金属塩として、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム等の様に構造中に窒 素酸系の基を含むものが好適である事が表 1一 3からわかる。
[0041] 水溶性の炭酸系金属塩として、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭
酸水素ナトリウム等の様に構造中に炭酸系の基を含むものが好適である事が表 1一 3 力らゎ力る。
[0042] これらの挙げられた様な潤滑剤の 1種又は 2種以上を用いることができる。
[0043] そして、水溶性潤滑剤の濃度は、 0. 01重量％以上飽和濃度未満とする。これは、 0 . 01重量％未満では、形成金型に付着蒸発させる水分量が多すぎて金型の温度が 低下し一定の温度とスピードで安定して形成する事が困難となるためであり、飽和濃 度以上では、潤滑剤が溶解しきれず固体となって沈殿し、噴霧部 6による付着を行な う場合、噴務部 6が詰まる等の不具合が発生するためである。
[0044] また、溶解する水は、蒸留水やイオン交換水といった金属成分やハロゲン元素成分 を取り除いた水が好ましい。潤滑剤の種類によっては、容易に水中の金属成分と置 換して沈殿物を生成して不具合を起こす場合があり、また、ハロゲン成分が多量に含 まれていた場合、圧粉体が結びやすくなつたり、焼結時にダイォキシン等の有害物 質が生成したりする不具合を起こす場合があるためである。
[0045] さらに、潤滑剤の種類によっては、微生物が繁殖して腐りやすいという問題があり、成 分が変化したり悪臭が発生する場合があるが、防腐剤を添加することで微生物の発 生を防止することができる。防腐剤には、安息香酸ナトリウム等の潤滑性を損なわず 、人体に対する有害性が低ぐハロゲン元素成分を含まないものが好ましい。
[0046] また、潤滑剤の種類によっては、泡が発生しやすいという問題があり、水溶液 Lを成 形部 1 Aに付着させたときに、泡が発生して原料粉末が固まるおそれがあるが、アル コールゃケトンといった水溶性の溶媒や消泡剤を添加することで泡の発生を防止す ることができる。アルコールゃケトンには、エタノールやアセトン等の潤滑性を損なわ ず、人体に対する有害性が低ぐハロゲン元素成分を含まないものが好ましい。
[0047] アルコールゃケトンといった水溶性の溶媒には、水よりも沸点や蒸発潜熱の低いもの を使用することで、蒸発、乾燥時間を短くしたり、成形型本体 2を高温にする必要がな くなる場合ちある。
[0048] これらの潤滑剤及び添加物、溶解する水にはハロゲン元素が含まれていると、炭素 成分の共存中で焼結するという鉄系の粉末冶金でよく使用される条件ではダイォキ シン等の微量で毒性の高い成分の生成が懸念されるため、ハロゲン元素を含ませな
いことが好ましい。
[0049] 成形型本体 2の温度や混合した原料粉末 Mは、高温にした方が乾燥時間の短縮や 温間成形の効果等があるため好ましいが、不具合がなければ常温でもよい。高温に する場合は、原料粉末が固まったり潤滑剤が金型 (成形部 1A)の底へ流れ落ちるた め安定して温間成形することが困難であるため設定温度で溶融しない潤滑剤の選定 が好ましいが、不具合がなければ半溶融状態や高粘性状態、 2種以上の潤滑剤配 合の 1種以上が溶融状態でもよい。従来使用されていたステアリン酸亜鉛は約 120° C、ステアリン酸リチウムは約 220° Cで溶融するためそれ以上の温度で安定して温 間成形することが困難であつたが、本発明の潤滑剤の中には 220° C以上で溶融し ないものは多数存在し、中には 1000° Cを超えても溶融しないものも含まれているた め、金型 (成形部 1A)の耐熱温度や原料粉末の酸化温度ぎりぎりまで高温にして容 易に安定して温間成形することが可能である。但し、その場合は、原料粉末の流動 性の問題等があるため、混合した原料粉末 Mに添加する潤滑剤も高温で溶けないも の、例えば、本発明の潤滑剤を粉末状にしたものや、 200°C以上の高温でも使用でき る固体潤滑剤である黒鉛や 2硫ィ匕モリブデン等にしたり、原料粉末に潤滑剤を入れ ずに成形型潤滑だけで成形した方が好まし ヽ。
[0050] 以上のように、前記実施形態では、成形型本体 2に形成した成形部 1 Aに原料粉末 Mを充填した後に、下、上パンチ 3, 4を前記成形部 1 Aに嵌合して粉末成形体を成 形する粉末成形体の成形方法において、前記原料粉末 Mを充填する前に、潤滑剤 を溶媒に均一な相となるように溶解した水溶液 Lを前記成形部 1Aに付着させ、該水 溶液 Lを蒸発させて前記成形部 1Aに結晶を形成させて晶出層 Bを形成することによ り、成形部 1Aの周面に緻密な潤滑用の層 Bが形成され、粉末成形体 Aの成形部 1A 力もの抜出圧力を低減できると共に、粉末成形体 Aの密度も向上することができる。
[0051] また、粉末成形体 Aの側面を成形する貫通孔を有する成形型本体 2と、前記貫通孔 1に下方力 嵌合する下パンチ 3と、前記貫通孔 1に上方力 嵌合する上パンチ 4と、 前記貫通孔 1に臨む潤滑剤の水溶液 Lの噴出部 6と、前記貫通孔 1と該貫通孔 1に 嵌合した下パンチ 3とで画成される粉末成形体 Aの成形部 1 Aの周囲こ設けるヒータ 7 と、該ヒータ 7を前記水溶液 Lの蒸発温度より高ぐかつ必要に応じて前記潤滑剤の
溶融温度よりも低く制御する温度制御手段 9を設け、成形部 1Aに原料粉末 Mを充填 する前に、潤滑剤の水溶液 Lを加熱された前記成形部 1 Aに付着させ、該水溶液 Lを 蒸発させて前記成形部 1 Aの周囲に前記潤滑剤の晶出層 Bを緻密に形成すること〖こ より、成形部 1Aの周面に緻密な潤滑用の層 Bが形成され、粉末成形体 Aの成形部 1 A力ゝらの抜出圧力を低減できると共に、粉末成形体 Aの密度も向上し、さらに安定し て連続成形することができる。
実施例 2
図 5—図 8は実施例 2を示しており、前記実施例 1と同一部分には同一符号を付して その詳細な説明を省略する。通孔 1の表面 10には、水溶液 Lの前記表面 10へのぬれ 性を向上するための親水性処理を施したり親水性材料を配置したりして表面処理層 11を設ける。前記表面処理層 11における上述の水溶液 Lとの接触角度 Xは、ダイ 2自 体の材質によって形成される表面 10又は材質が直接表れる上面 2Aにおける前記水 溶液 Lとの接触角度 Yより小さくなる (Xく Y)ことにより前記ぬれ性を向上することがで きるものである。尚、前記接触角度 X, Yの測定は、説明のために示した図の状態で はなくそれぞれ表面 10、上面 2Aを水平に保つするなど同一条件で測定されるもので ある。そして前記表面処理層 11としては、表 4にみられるような結合をもつ酸ィ匕物、フ ッ化物、窒化物、塩化物、硫化物、臭化物、ヨウ化物、炭化物、水酸化物等を溶射、 PVD、 CVD、ショットピーユング等で親水コーティングを施したもの、酸化チタン、酸 化亜鉛等のコーティングに光照射による光触媒作用を施したもの、アルカリや熱水処 理等による水酸ィ匕物生成、カリウムやナトリウムイオン等のスパッタリングによる表面処 理、さらには溶射被膜や粉末冶金金型の利用等で表面に微細な空孔を形成すること による水溶液 Lの表面張力の変化の利用等として、表面処理層により貫通孔 1表面 10における水溶液の接触角度を小さくして該箇所でのぬれ性を向上するようにしたも のである。尚、表面 10を酸や火炎処理、電解研磨等による油性有機物等の処理を行 つて接触角度 Xが小さくなるように前記貫通孔 1の表面を形成してもよい。また、強度 等に問題がなければ、金型の素材に表 4に見られる様な親水性物質で構成する事が 好ましい。強度や硬度を向上させるため、鉄や超硬等の金属に表 1に見られるような 物質を分散させても良いし、 Ti、 V、 Si、 A1等の酸化しやすい金属と合金化させて金
型の素材とする事も親水性向上に効果がある。コーティングする場合も、強度や硬度 を向上させるために、鉄や超硬等の金属を親水性物質といっしょにコーティングする 事も金型寿命と親水性とを両立させる上で好まし 、。
[表 4]
おおよその
親性水主な由親親水性物理水性結合素は質の元の又性結合オイのン
1 C孑 F Fsト、
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ThhSSlHlTfe---
1酸基物 11水全般を含む質酸基親水水性で
1酸物全 ¾化
1水溶性物般 1質全溶親解す水性るので
1酸物酸酸化部（化 1タ化亜铅など）のチ光ン励起親水性よるに一、
そして、第 1工程においては、予め温度制御装置 9により制御されたヒータ 7の熱によ り貫通孔 1の表面 10は水溶液 Lの蒸発温度より高ぐかつ潤滑剤の溶融温度よりも低
差替え用紙（規則^
く設定されている。そして、貫通孔 1に下パンチ 3が嵌合して成形部 1Aが形成されて いる状態で、自動開閉弁を開いて噴霧部 6より潤滑剤の水溶液 Lを、ヒータ 7により加 熱されたダイ 2の成形部 1 Aに吹き付けて付着させる。この際、水溶液 Lの接触角度 X は表面処理層 11がなければ接触角度 Yのようになるが、前記表面処理層 11により小 さい接触角度 Xとなり、この結果水溶液 Lがはじかれるようなことが少なくなつて貫通 孔 1に全面的に水溶液 Lが付着してぬれるようになる。そして、水溶液 Lは蒸発、乾燥 して貫通孔 1の表面処理層 11には結晶が全面的に成長して前記潤滑剤の潤滑層た る晶出層 Bが均一に形成される。
[0055] 次に図 6の第 2工程に示すように、フィーダ一 5が前進して原料粉末 Mを成形部 1 A に落下させて充填する。次に図 7の第 3工程に示すように、ダイ 2を下方に移動させる と共に、貫通孔 1の成形部 1Aに上方から上パンチ 4を挿入し、上パンチ 4と下パンチ 3とで挟むようにして原料粉末 Mを圧縮する。この時、下パンチ 3は、下端が固定され ており動かないようになつている。そして、この第 3工程において、原料粉末 Mは、潤 滑剤により形成されている晶出層 Bに潤滑状態で圧縮される。
[0056] このように加圧成形された粉末成形体 Aは、ダイ 2がさらに下方に下がり、図 9の第 4 工程で示すように下パンチ 3の上面がダイ 2の上面と略同じ高さになったとき取出し 可能となる。この取り出しの際においても、潤滑剤により形成されている晶出層 Lに粉 末成形体 Aは潤滑状態で接触する。このようにして、粉末成形体 Aが取出された後、 再び第 1工程に戻って再び成形部 1Aに水溶液 Lが噴霧されて晶出層 Lが形成され た後に、原料粉末 Mが成形部 1 Aに充填されるものである。
[0057] 以上のように、前記実施例では、前記ダイ 2自体における前記水溶液 Lとの接触角度 Yより小さくなる前記水溶液 Lとの接触角度 Xを有するように前記貫通孔 1の表面 10に 表面処理層 11を形成したことにより、水溶液 Lを付着した際に貫通孔 10における水溶 液 Lのぬれ性を向上して、該水溶液 Lを表面処理層 11、ひいては貫通孔 1の全面に 水溶液を行き渡らせて、水を蒸発させることにより晶出層 Bを全面的に形成することが でき、この結果高密度の粉末成形体 Aを安定して得ることができる。
実施例 3
[0058] 図 9一図 10は実施例 3を示しており、前記実施例 1, 2と同一部分には同一符号を付
してその詳細な説明を省略する。実施例 2においては、フィーダ一 5が摺動自在に設 けられるダイ 2の上面 2Aには、前記水溶液 Lの前記上面 2Aへのぬれ性を低下、す なわち撥水（疎水)性を向上するための撥水処理を施したり撥水材料を配置したりし て表面処理層 21を設ける。前記表面処理層 21における前記水溶液 Lとの接触角度 Y Ίま、前記ダイ 2の材質自体によって形成される表面、実施例 3では貫通孔 1の表面 10における前記水溶液 Lとの接触角度 X'より大きくなる (Υ' >ΧΊことにより前記ぬ れ性を低下することができるものである。前記表面処理層 21としては、表 5にみられる 様なシリコーン系榭脂ゃフッ素系榭脂等の Si— Ηや C Η結合等にみられる物質や無 極性物質等により形成される。
[表 5]
差替え用紙（規則 26》
[0061] 以上のように、ダイ 2自体における水溶液 Lとの接触角度 XTより大きくなる前記水溶 液 Lとの接触角度 を有するように前記上面 2Aに表面処理層 21を形成したことによ り、上面 2Aにおける撥水性を向上して、上面 2A (表面処理層 21)に水溶液 Lをたまり にくくしてフィーダ一 5に収容されて 、る原料粉末 Mに水溶液 Lが触れ難くして水溶 液 Lにより原料粉末 Mが固まる粉だまりを防止することができる。
実施例 4
[0062] 図 9一図 10は実施例 4を示しており、前記実施例 1一 3と同一部分には同一符号を 付してその詳細な説明を省略する。実施例 4においては、貫通孔 2の上方に潤滑剤 を溶媒たる水に溶解した水溶液 Lを噴霧してこの水溶液 Lを成形部 1 Aに付着する付 着手段たる噴霧部 6が設けられており、該噴霧部 6は貫通孔 2に臨むように設けられ る。そして、前記水溶液 Lには、貫通孔 1の表面 10へのぬれ性向上成分を含むもの である。前記ぬれ性向上成分は水溶液 Lの表面 10との接触角度 X~を小さくする成 分であり、例えば界面活性剤が使用される。
[0063] したがって、貫通孔 1に下パンチ 3が嵌合して成形部 1Aが形成されている状態で、 自動開閉弁を開いて噴霧部 6より潤滑剤の水溶液 Lを、ヒータ 7により加熱されたダイ 2の成形部 1 Aに吹き付けて付着させる。この際、水溶液 Lの接触角度 ΧΤΊまぬれ性 向上成分がなければ大きくなるが、前記ぬれ性向上成分により接触角度 ΧΤΊま小さく なり、この結果水溶液 Lがはじかれるようなことが少なくなつて貫通孔 1の表面 10の全 面に水溶液 Lが付着してぬれるようになる。そして、水溶液 Lは蒸発、乾燥して貫通 孔 1の周面には結晶が全面的に成長して前記潤滑剤の晶出層 Βが均一に形成され る。
[0064] 以上のように、前記実施例では、前記水溶液 Lに表面 10との接触角度 Χ~を小さくす るように前記水溶液 Uこぬれ性向上成分を設けたことにより、水溶液 Lを付着した際 に貫通孔 1における水溶液 Lのぬれ性を向上して、該水溶液 Lを貫通孔 1の全面に 行き渡らせて、水を蒸発させることにより晶出層 Βを全面的に形成することができ、こ の結果高密度の粉末成形体を安定して得ることができる。
[0065] 尚、以下に実施例及び比較例を表 6により説明する。表 6における実施例及び比較 例は、 、ずれも原料粉末として鉄粉 (平均粒径 90 μ m)を用い、加圧面積 lcm2の円
柱を成形する成形型に、前記混合した原料粉末を 7g充填し、この後 8tZcm2の成形 圧力で粉末成形体を成形したものである。そして、実施例のものでは、水溶性潤滑剤 としてリン酸水素 2カリウムと安息香酸ナトリウムを各 1%混合した水溶液を親水性物 質をコーティングし、 250° Cに加熱された成形型の成形部に付着させた後に、蒸発 、乾燥させて晶出層を形成し、この後に、原料粉末を充填するようにしたものである。 比較例 1は、通常の金型を 250° Cに加熱された成形型の成形部に潤滑液を付着さ せた後に、乾燥させ、この後に、原料粉末を充填するようにしたものである。比較例 2 は通常の金型を 150° Cに加熱された成形型の成形部に潤滑液を付着させた後に 、乾燥させ、この後に、原料粉末を充填するようにしたものである。比較例 3は通常の 金型を 150° Cに加熱し、潤滑液を付着させず、そのまま原料粉末を充填するよう〖こ したものである。いずれも通常の金型の成形部には、工具鋼として通常使用される S KH— 51を使用した。
[表 6]
[0067] 表 6の比較結果として、親水性被膜を付けない金型で 250° Cで成形すると、成形部 にうまく潤滑剤が付力ないため成形できないのに比べて、親水性被膜を付けた金型 で形成した実施例 1一 6は、いずれも 150° Cを越える高温で成形が可能であり、 15 0° Cで成形した成形体密度を上回る密度が得られることがわかる。
産業上の利用可能性
[0068] 尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなぐ本発明の要旨の範囲内にお いて、種々の変形実施が可能である。また、前記実施形態においては前記原料粉末 を充填する前に、前記水溶液を前記成形部に付着させ、該水溶液を蒸発させて前 記成形部に晶出層を形成した後にパンチを前記成形部に嵌合して粉末成形体を成 形するものであるが、前記原料粉末を充填する前に必ず水溶液を前記成形部に付 着させ、該水溶液を蒸発させて前記成形部に晶出層を形成する必要はなぐ例えば 始めの粉末成形体の成形後に、水溶液を前記成形部に付着させずに始めの晶出層 を利用してそのまま原料粉末を充填して次の成形を行い、次に 3回目の原料粉末を 充填する前に水溶液を前記成形部に付着させ、該水溶液を蒸発させて前記成形部 に 2回目の晶出層を形成するように断続的な連続により水溶液を前記成形部に付着 させるようにしてちょい。
Claims
[1] 成形型本体に形成した成形部に原料粉末を充填した後に、パンチを前記成形部に 嵌合して粉末成形体を成形する粉末成形体の成形方法にお！、て、前記原料粉末を 充填する前に、 20°Cにおける lOOgの水に対する溶解度が 3g以上の水溶性潤滑剤 を水に溶解した水溶液を前記成形部に付着させ、該水溶液を蒸発させて前記成形 部に晶出層を形成することを特徴とする粉末成形体の成形方法。
[2] 前記潤滑剤は、ォキソ酸系金属塩であることを特徴とする請求項 1記載の粉末成形 体の成形方法。
[3] 前記潤滑剤は、りん酸系金属塩、硫酸系金属塩、ほう酸系金属塩、けい酸系金属塩 、タングステン酸系金属塩、有機酸系金属塩、硝酸系金属塩又は炭酸系金属塩であ ることを特徴とする請求項 1記載の粉末成形体の成形方法。
[4] 前記潤滑剤は、りん酸水素 2カリウム、りん酸水素 2ナトリウム、りん酸 3カリウム、りん酸 3ナトリウム、ポリりん酸カリウム、ポリりん酸ナトリウム、りん酸リボフラビンカリウム、又は りん酸リボフラビンナトリウムであることを特徴とする請求項 3記載の粉末成形体の成 形方法。
[5] 前記潤滑剤は、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウム、チ ォ硫酸カリウム、チォ硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸カリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、 ドデシルベンゼン硫酸カリウム、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、食用青色 1号、食 用黄色 5号、ァスコルビン酸硫酸エステルカリウム、又はァスコルビン酸硫酸エステル ナトリウムであることを特徴とする請求項 3記載の粉末成形体の成形方法。
[6] 前記潤滑剤は、四ほう酸カリウム、又は四ほう酸ナトリウムであることを特徹とする請求 項 3記載の粉末成形体の成形方法。
[7] 前記潤滑剤は、けい酸カリウム、又はけい酸ナトリウムであることを特徴とする請求項 3記載の粉末成形体の成形方法。
[8] 前記潤滑剤は、タングステン酸カリウム、又はタングステン酸ナトリウムであることを特 徴とする請求項 3記載の粉末成形体の成形方法。
[9] 前記潤滑剤は酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸ナトリウム、 テレフタル酸 2カリウム、テレフタル酸 2ナトリウム、ァスコルビン酸カリウム、又はァスコ
ルビン酸ナトリウムであることを特徹とする請求項 3記載の粉末成形体の成形方法。
[10] 前記潤滑剤は、硝酸カリウム、又は硝酸ナトリウムであることを特徹とする請求項 3記 載の粉末成形体の成形方法。
[11] 前記潤滑剤は、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、又は炭酸水素ナトリ ゥムであることを特徴とする請求項 3記載の粉末成形体の成形方法。
[12] 前記潤滑剤は、請求項 2— 11記載の潤滑剤を 1種または 2種以上用いたことを特徴と する請求項 1記載の粉末成形方法。
[13] 前記水溶液は、水溶性の前記潤滑剤を、 0. 01重量％以上飽和濃度未満で水に完 全に溶解させたことを特徴とする請求項 2— 12記載の粉末成形体の成形方法。
[14] 前記潤滑剤が、カリウム塩又はナトリウム塩であることを特徴とする請求項 13記載の粉 末成形体の成形方法。
[15] 前記潤滑剤に、防腐剤を添加したことを特徴とする請求項 2— 14のいずれか 1項に記 載の粉末成形体の成形方法。
[16] 前記潤滑剤に、消泡剤を添加したことを特徴とする請求項 2— 15の 、ずれか 1項に記 載の粉末成形体の成形方法。
[17] 前記潤滑剤に、水溶性の溶媒を添加したことを特徴とする請求項 2— 16のいずれか 1 項に記載の粉末成形体の成形方法。
[18] 前記溶媒がアルコールまたはケトンであることを特徴とする請求項 17記載の粉末成 形体の成形方法。
[19] 前記潤滑剤に、ハロゲン族元素を含ませないことを特徴とする請求項 2— 18のいず れか 1項に記載の粉末成形体の成形方法。
[20] 粉末成形体の側面を形成する貫通孔を有する成形型本体と、前記貫通孔に下方か ら嵌合する下パンチと、前記貫通孔に上方力 嵌合する上パンチと、前記貫通孔に 臨む潤滑剤の水溶液の噴出部と、前記貫通孔と該貫通孔に嵌合した下パンチとで 画成される粉末成形体の成形部の周囲に設けるヒータと、該ヒータを前記水溶液の 蒸発温度より高く制御する温度制御手段を設け、かつ前記噴出部に 20°Cにおける 1 OOgの水に対する溶解度が 3g以上の水溶性潤滑剤を水に溶解した水溶液を供給す ることを特徴とする粉末成形金型装置。
粉末成形体の側面を形成する貫通孔を有する成形型本体と、前記貫通孔に下方か ら嵌合する下パンチと、前記貫通孔に上方力 嵌合する上パンチと、前記貫通孔に 臨む潤滑剤の水溶液の噴出部と、前記貫通孔と該貫通孔に嵌合した下パンチとで 画成される粉末成形体の成形部の周囲に設けるヒータと、該ヒータを前記水溶液の 蒸発温度より高ぐかつ前記潤滑剤の溶融温度よりも低く制御する湿度制御手投を 設け、かつ前記噴出部に 20°Cにおける lOOgの水に対する溶解度が 3g以上の水溶 性潤滑剤を水に溶解した水溶液を供給することを特徴とする粉末成形金型装置。
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