[发明专利]烧结部件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用粉末冶金法的烧结部件的制造方法，特别涉及具有0.01～0.2mm左右的宽度的薄壁部或凸部的微小的烧结部件的制造方法。

背景技术

粉末冶金法大体分为对将原料粉末填充到压模的模孔内、将其用冲头加压压粉成形而得到的成形体进行烧结的压模法、和将原料粉末与大量的粘合剂一起混匀的处于流动状态的原料加压填充到金属模内的空隙中、将得到的成形体加热而除去粘合剂后进行烧结的注射成形法。

在压模法中，为了得到原料粉末的流动性以及与金属模的润滑性，有使1质量％以下左右的成形润滑剂混入到原料粉末中的情况，但由于成形润滑剂的添加量较少，所以具有在烧结工序的初始的阶段中挥发除去较容易、脱脂工序较短就足够的优点。在压模法中，原料粉末向金属模的填充通过从称作给料器(粉箱)的粉末供给装置使原料粉末落入到由金属模和下冲头等形成的空间中的方法来进行，但通过该方法并不能避免在填充中发生一定的不均匀。另一方面，在制造具有上述那样的窄小的部位的微小的产品的情况下，该不均匀不是容许范围，此外，如果为了形成上述那样的窄小的部位而在压模上设置微小的间隙、想要将原料粉末填充到该间隙中，则需要使用原料粉末的粒径较小的原料。在此情况下，原料粉末的流动性降低并且填充性降低，发生不能进行稳定的原料粉末的供给的不良状况。

注射成形法具有即使是通过上述压模法不能造形的具有底切等的形状的结构也能够造形的优点。但是，为了确保原料的流动性，在原料粉末中添加30～70体积％的热塑性树脂等的粘合剂并混匀，所以在成形体中含有大量的粘合剂，因此，具有在将粘合剂除去的脱粘合剂工序中耗费时间的缺点。此外，对于壁厚为0.1～0.3mm左右的薄壁部，金属模的腔体过小，所以难以将金属粉末均匀地填充到腔体中。即，在注射成形法中，将原料经由浇口及流道注射到金属模内，但如果填充原料的金属模的空隙微少，则为了将原料填充到这样的空隙内部而必须将原料用高压填充。但是，装置的高压化是不现实的，这是因为会发生金属粉末与粘合剂的分离、或发生模毛刺(型バリ)。另一方面，也进行了将粘合剂增量而提高原料的流动性的研究，但如果将粘合剂增量，则烧结后的尺寸收缩变大，产生变形的问题。由于这些情况，现实上可注射成形的壁厚的极限是0.5mm。

在这样的状况下，提出了兼具备压模法和注射成形法的长处的造形法(特开2006-344581号公报等)。这是使用对原料粉末添加在通常的压模法中添加的以上的大量的粘合剂等的原料进行压模成形的方法。特开2006-344581号公报是有关冷阴极荧光灯用电极的发明，有以下记载，进行对由钼粉末或钨粉末构成的金属粉末添加40～60％体积的由热塑性树脂和石蜡构成的粘合剂、加热混匀而调节原料的原料调节工序、将原料以规定量填充到压模的模孔内的填充工序、将压模内的原料用冲头加压而成形为有底圆筒状的加压成形工序、将在该加压成形工序之后得到的有底圆筒状成形体从压模中拔出的拔出工序、将从压模拔出的有底圆筒状成形体加热而将粘合剂除去的脱粘合剂工序、和将该脱粘合剂后的有底圆筒状成形体加热而使粉末彼此扩散结合的烧结工序。由此，能够制造圆筒部的厚度为0.1～0.2mm和具有狭小部的微小的烧结部件。此外，在上述特开2006-344581号公报中有以下记载，将原料加热到热塑性树脂的软化点以上的温度而进行成形工序，将原料冷却到热塑性树脂的软化点以下、并且石蜡的软化点以上的温度而进行拔出工序。

上述特开2006-344581号公报适合于具有0.1～0.2mm左右的宽度的薄壁部或凸部的微小的烧结部件的制造，但由于将原料加热到热塑性树脂的软化点以上的温度而进行成形工序，将原料冷却到热塑性树脂的软化点以下、并且石蜡的软化点以上的温度而进行拔出工序，所以成形周期变长。即，上述压模法的1次成形周期仅原料的填充-成形-拔出的步骤就足够，相对于此，特开2006-344581号公报中的1次的成形周期经过了原料的填充-原料的加热-成形-成形体的冷却-拔出的步骤，所以与压模法相比步骤增加，相应地1次成形周期所需要的时间变长。因此，在批量生产时，成形周期的缩短成为课题。

发明内容

在这样的状况下，本发明的目的是缩短特开2006-344581号公报的成形周期而提高批量生产率。

在本发明中，是基于对被加热而处于流动状态的原料的性质进行调查研究得到的认识的，其要点是通过改良压模带来的成形前的原料的加热及成形后的成形体的冷却的时间的缩短这两个角度达到成形时间的缩短及成形周期的缩短。