ファインセラミックス超微粉を無加工で精密かつ複雑な最終形状品に成形する方法

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新しく開発した高速遠心成形法では,サブミクロンオーダーのセラミックス超微粉末を均一かつ高充填度に成形することが可能である.そこで,本成形法により複雑形状のファインセラミックス部品を得る方法を,低融点合金(融点47℃)の一体構造の金型,及び伸縮(伸張)性の薄膜を用いることにより検討した.この方法では,成形後金型部分を溶解して成形体を取り出せるので形状的な自由度が大きく,さらに,薄膜により金型と泥漿が直接接触しないので,ファインなセラミックスを作製できる.結果を以下にまとめる.1.低融点金型は金枠で補強することにより,重力の1〜2万倍の遠心力で変形しない.2.ラテックス系の伸縮性薄膜によりセラミックス成形体の汚染が防止できる.3.伸縮性薄膜は面積で約20倍以上に伸張するので,形状の制約が少ない.4.伸張前の膜厚が約30μmの伸縮性薄膜を使用すれば,伸張後の膜厚は数μmであり、十分な膜強度を有し,寸法に与える影響がなく,金型に対する成形体の寸法再現性が高い.5.原料粉末に対する製品の歩留まりを80%以上とすることが可能である.6.金型材は回収して繰り返し使用でき,産業廃棄物が少ない.従って,ファインセラミックス精密小型部品の成形法として大量生産及び多種少量生産のどちらの場合にも活用でき,適応形状の多様性から,今後,実用化が可能と予想できる.なお,本成形法の特長を集約的に有する一例として,アルミナ製ナットの成形及び焼成に成功した.この場合,低融点金型を薄膜で覆って中子として使用し高速遠心成形した後,雌ネジ部内側の金属を溶融除去し薄膜を取り除いて得たもので,全く加工を必要としない.