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JPH05124018A - Low pressure injection molding machine for ceramic slurry - Google Patents

Low pressure injection molding machine for ceramic slurry

Info

Publication number
JPH05124018A
JPH05124018A JP28638391A JP28638391A JPH05124018A JP H05124018 A JPH05124018 A JP H05124018A JP 28638391 A JP28638391 A JP 28638391A JP 28638391 A JP28638391 A JP 28638391A JP H05124018 A JPH05124018 A JP H05124018A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic slurry
discharge port
gate hole
injection chamber
cavity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28638391A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kokichi Doi
孝吉 土井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP28638391A priority Critical patent/JPH05124018A/en
Publication of JPH05124018A publication Critical patent/JPH05124018A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a low pressure injection molding device for ceramic slurry which can surely mold a net shape molded item having high strength under condition of short molding cycle even if a molded item of final product having complex shape and chamfered portion on the end surface of cylindrical part is molded. CONSTITUTION:A chamfered portion 15 which is gradually radially expanded is formed in a cylindrical gate hole 3a at the location of the forward end of a push rod 14. When ceramic slurry is fed, since an ultrasonic wave vibrator 16 is provided around the chamfered portion 15, fluidity of the slurry is increased, preventing thereby the air in said portion 15 from being drawn into the slurry. The push rod 14 sliding through the hole 3a maintains the pressure in a cavity 4, so that a net shape molded item in which a chamfer is formed on the end surface of cylindrical part is molded.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、分割金型と結合されて
用いられ、セラミックスラリーを低圧射出成形して成形
品を得るセラミックスラリーの低圧射出成形装置の改良
に関する。すなわち、セラミックからなる最終製品が複
雑な形状の場合、その最終製品を得るために複雑な形状
の最終成形品が必要である。本発明のセラミックスラリ
ーの低圧射出成形装置は、かかる最終成形品に近似した
成形品(以下、ネットシェイプ成形品という。)を得る
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a low pressure injection molding apparatus for a ceramic slurry, which is used in combination with a split mold to obtain a molded product by low pressure injection molding of a ceramic slurry. That is, when the final product made of ceramic has a complicated shape, a final molded product having a complicated shape is required to obtain the final product. The low-pressure injection molding apparatus for a ceramic slurry of the present invention obtains a molded product (hereinafter, referred to as a net shape molded product) similar to the final molded product.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、分割金型と結合されて用いられる
窯業製品の圧入成形装置として、下型のゲート孔に連通
される吐出口と、この吐出口を通して成形材料を金型の
キャビティ内に供給する射出室と、この射出室に摺動自
在に配置され、前進により成形材料を吐出口からゲート
孔を介してキャビティ内に注入し、後退により成形材料
を射出室へ導入する計量ピストンとを備えたものが知ら
れている(特開昭57−32902号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a press-fitting molding apparatus for ceramic products used by being combined with a split mold, a discharge port communicating with a gate hole of a lower mold and a molding material through the discharge port into a cavity of the mold. An injection chamber for supplying and a metering piston slidably arranged in the injection chamber for injecting the molding material into the cavity from the discharge port through the gate hole by the forward movement and introducing the molding material into the injection chamber by the backward movement. The one provided is known (JP-A-57-32902).

【0003】この圧入成形装置により窯業製品の成形品
を成形する場合、まず計量ピストンを後退させて射出室
内に成形材料を導入し、しかる後に計量ピストンを前進
させて射出室内の成形材料を吐出口からゲート孔を介し
てキャビティ内に注入する。そして、さらに計量ピスト
ンを前進させてキャビティ内を保圧し、成形品を得る。
When molding a molded product of a ceramic product by this press-fitting molding apparatus, first, the measuring piston is retracted to introduce the molding material into the injection chamber, and then the measuring piston is advanced to discharge the molding material in the injection chamber. It is injected into the cavity through the gate hole. Then, the measuring piston is further advanced to hold the pressure in the cavity, and a molded product is obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】例えば、セラミック製
ターボロータ等の複雑な形状の最終製品を製造すべく、
その成形品を得んとすれば、一般に、焼結助剤、分散剤
等とともにセラミック粉末を大量の溶媒に混合して低粘
度のセラミックスラリーを調製し、このセラミックスラ
リーを低圧射出成形法により成形する。
For example, in order to manufacture a final product having a complicated shape such as a ceramic turbo rotor,
To obtain the molded product, generally, a ceramic slurry having a low viscosity is prepared by mixing a large amount of a solvent with a ceramic powder together with a sintering aid, a dispersant, etc., and this ceramic slurry is molded by a low pressure injection molding method. To do.

【0005】しかし、かかるセラミックスラリーを上記
圧入成形装置型の低圧射出成形装置により成形せんとす
れば、射出室を摺動する計量ピストンがキャビティ内へ
のセラミックスラリーの注入を行なうとともにそのセラ
ミックスラリーの保圧をも行なうこととなるため、射出
室の一部が成形品と一体のタブを形成し、ネットシェイ
プ成形品が得られない。このため、その成形品をネット
シェイプ成形品に後加工するとすれば、成形品の形状が
くずれる等の不具合を生じ、成形後の成形品を焼結させ
た焼結品を最終製品まで切削するとすれば、非常な困難
を生じることとなる。
However, if such a ceramic slurry is molded by the low-pressure injection molding device of the above-mentioned press-fitting molding device type, a metering piston sliding in the injection chamber injects the ceramic slurry into the cavity, and Since the pressure is also held, a part of the injection chamber forms a tab integral with the molded product, and a net-shaped molded product cannot be obtained. Therefore, if the molded product is post-processed into a net shape molded product, problems such as deformation of the molded product will occur, and it will be easy to cut the sintered product obtained by sintering the molded product to the final product. This would cause great difficulty.

【0006】また、上記圧入成形装置では、計量ピスト
ンでセラミックスラリーの保圧を行っている間は、次サ
イクルのために射出室内にセラミックスラリーを導入す
ることができず、成形サイクルが長時間となり、最終製
品の製造コストが高騰してしまう。そこで、本出願人が
先に提案した(実願平2−102669号)ように、上
記圧入成形装置型の低圧射出成形装置に押切りロッドを
具備させることが考えられる。この低圧射出成形装置で
は、押切りロッドが計量ピストンと摺接しつつ計量ピス
トンとは独立して移動する。そして、この押切りロッド
は、計量ピストンに対して後退することにより、ゲート
孔及び吐出口内を摺動自在に移動して吐出口を開放す
る。また、この押切りロッドは、計量ピストンに対して
前進することにより、射出室内のセラミックスラリーを
押切りつつ吐出口内を摺動自在に移動して吐出口を閉鎖
し、かつゲート孔内を摺動自在に移動してキャビティ内
に注入されたセラミックスラリーを保圧する。このた
め、かかる低圧射出成形装置によれば、計量ピストンと
独立して摺接する押切りロッドが吐出口を閉鎖してキャ
ビティ内のセラミックスラリーを保圧するため、射出室
が成形品と一体のタブを形成することがなく、ネットシ
ェイプ成形品を得ることが可能となる。また、この低圧
射出成形装置によれば、押切りロッドでセラミックスラ
リーの保圧を行なうため、押切りロッドが吐出口を閉鎖
した状態で保圧している間に、計量ピストンを後退させ
て射出室内にセラミックスラリーを導入することがで
き、成形サイクルを短縮することができる。
Further, in the above-mentioned press-fitting molding apparatus, while the pressure of the ceramic slurry is being held by the measuring piston, the ceramic slurry cannot be introduced into the injection chamber for the next cycle, resulting in a long molding cycle. , The manufacturing cost of the final product will increase. Therefore, it is conceivable to equip the low-pressure injection molding apparatus of the press-fitting molding apparatus type with a push-cut rod as previously proposed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 2-102669). In this low-pressure injection molding apparatus, the push-cut rod moves independently of the measuring piston while slidingly contacting the measuring piston. Then, the push-cut rod is slidably moved in the gate hole and the discharge port by retracting with respect to the measuring piston to open the discharge port. Further, the push-cut rod moves forward with respect to the measuring piston to slidably move in the discharge port while cutting off the ceramic slurry in the injection chamber to close the discharge port and slide in the gate hole. It moves freely to hold the pressure of the ceramic slurry injected into the cavity. Therefore, according to such a low-pressure injection molding apparatus, the push-cut rod, which is slidably contacted independently of the measuring piston, closes the discharge port and holds the ceramic slurry in the cavity, so that the injection chamber has a tab integrated with the molded product. It is possible to obtain a net shape molded product without forming it. Further, according to this low-pressure injection molding device, since the pressure of the ceramic slurry is held by the push-cut rod, while the push-cut rod holds the discharge port in the closed state, the measuring piston is moved backward to move the injection chamber. The ceramic slurry can be introduced into the mold, and the molding cycle can be shortened.

【0007】しかしながら、上記セラミック製ターボロ
ータ等では、シャフトが円柱状に形成されている。この
ように複雑な形状であってかつ円柱状部をもつ最終製品
を製造すべく、そのネットシェイプ成形品を上記低圧射
出成形装置で成形せんとすれば、金型のゲート孔を略円
柱状に形成する必要がある。ただ、上記低圧射出成形装
置においてゲート孔を略円柱状に形成したに過ぎなけれ
ば、押切りロッドがゲート孔内を摺動してセラミックス
ラリーを保圧する際、ネットシェイプ成形品の円柱状部
端面にピン角を形成し、ネットシェイプ成形品はこのピ
ン角が非常に弱くされてしまう。このため、最終製品も
このピン角で非常に弱くなり、信頼性の高い最終製品が
得られにくい。そこで、図3(a)〜(c)に示すよう
に、ネットシェイプ成形品の円柱状部端面に面取りを形
成すべく、ゲート孔31における押切りロッド(図示せ
ず)の前端位置に徐々に拡径された面取り形成部31a
を形成することが考えられる。ところが、こうして成形
流路に沿って内径が拡大された面取り形成部31aを形
成すると、押切りロッドにより注入される数千mPa・
sec程度の粘度のセラミックスラリーSが図3(a)
〜(c)と流動するに従い、面取り形成部31a内でエ
アAの巻き込みを起こし、ネットシェイプ成形品の円柱
状部端面に確実に面取りを形成することができない。
又、エアを巻き込んだセラミックスラリーがキャビティ
内に流れ込み、成形品に欠陥を与えるおそれも生ずる。
このような場合、一般的な樹脂の成形では、ダイスウェ
ル比を変更することによりかかるエアの巻き込みをほと
んど無視できるようにしているが、低粘度のセラミック
スラリーを用いる低圧射出成形では、この手段を採用す
ることができない。また、高粘度のセラミックスラリー
を用いて簡易な形状の成形品を成形するセラミックスラ
リーの高圧射出成形では、キャビティ内の真空化等も行
われるが、低圧射出成形では、溶媒として揮発性の高い
有機溶媒を採用する場合があり、この場合には、真空化
によりセラミックスラリーの先端部が固化したり、ジェ
ッティング等を生じたりするため、この手段も採用する
ことができない。
However, in the above-mentioned ceramic turbo rotor and the like, the shaft is formed in a cylindrical shape. In order to manufacture a final product having such a complicated shape and a cylindrical portion, if the net shape molded product is molded by the above-mentioned low-pressure injection molding device, the gate hole of the mold will have a substantially cylindrical shape. Need to be formed. However, unless the gate hole is formed in a substantially cylindrical shape in the low-pressure injection molding apparatus, the end face of the cylindrical portion of the net-shape molded product is formed when the push-cut rod slides in the gate hole to hold the ceramic slurry. A pin angle is formed on the net, and the net shape molded product has a very weak pin angle. Therefore, the final product is also very weak at this pin angle, and it is difficult to obtain a highly reliable final product. Therefore, as shown in FIGS. 3A to 3C, in order to form a chamfer on the end face of the cylindrical portion of the net shape molded product, the front end position of the push-cut rod (not shown) in the gate hole 31 is gradually increased. Expanded diameter chamfer forming portion 31a
Can be formed. However, when the chamfer forming portion 31a having an enlarged inner diameter is formed along the molding flow path in this manner, several thousand mPa · s injected by the push-cut rod.
The ceramic slurry S having a viscosity of about sec is shown in FIG.
As the flow of (c) to (c) occurs, the air A is entrained in the chamfer forming portion 31a, and the chamfer cannot be reliably formed on the end face of the cylindrical portion of the net shape molded product.
In addition, the ceramic slurry containing air may flow into the cavity and cause a defect in the molded product.
In such a case, in general resin molding, it is possible to almost ignore the entrainment of air by changing the die swell ratio, but in low pressure injection molding using a low viscosity ceramic slurry, this means is used. Cannot be adopted. Further, in the high pressure injection molding of the ceramic slurry for molding a molded product having a simple shape using the high viscosity ceramic slurry, the inside of the cavity is evacuated, but in the low pressure injection molding, a highly volatile organic solvent is used. A solvent may be used in some cases, and in this case, the tip portion of the ceramic slurry is solidified by vacuuming, jetting or the like may occur, and therefore this means cannot be used either.

【0008】本発明は、上記の実情に鑑みてなされたも
ので、複雑な形状であってかつ円柱状部端面に面取り部
をもつ最終製品の成形品を低粘度のセラミックスラリー
で成形する場合でも、短い成形サイクルの下で、高強度
のネットシェイプ成形品を確実に成形できるセラミック
スラリーの低圧射出成形装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when a molded product of a final product having a complicated shape and a chamfered portion on the end face of a cylindrical portion is molded with a low-viscosity ceramic slurry. An object of the present invention is to provide a low-pressure injection molding device for a ceramic slurry that can reliably mold a high-strength net shape molded product under a short molding cycle.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のセラミックスラ
リーの低圧射出成形装置は、分割金型と結合されて用い
られ、該金型のゲート孔に連通される吐出口と、該吐出
口を通して該セラミックスラリーを該金型のキャビティ
内に供給する射出室と、該セラミックスラリーを該射出
室に供給する原料供給部と、該射出室に摺動自在に配置
され、前進により該セラミックスラリーを該吐出口から
該ゲート孔を介して該キャビティ内に注入し、後退によ
り該セラミックスラリーを該原料供給部から該射出室へ
導入する計量ピストンと、該計量ピストンと摺接しつつ
該計量ピストンとは独立して移動し、後退により該ゲー
ト孔及び該吐出口内を摺動自在に移動して該吐出口を開
放するとともに、前進により該射出室内の該セラミック
スラリーを押切りつつ該吐出口内を摺動自在に移動して
該吐出口を閉鎖しかつ該ゲート孔内を摺動自在に移動し
て該キャビティ内に注入された該セラミックスラリーを
保圧する押切りロッドと、を備え、前記ゲート孔は略円
柱状に形成され、該ゲート孔には該押切りロッドの前端
位置に徐々に拡径された面取り形成部が形成され、該面
取り形成部の周域には振動手段が配設されていることを
特徴とするものである。
A low-pressure injection molding apparatus for a ceramic slurry of the present invention is used in combination with a split mold, and has a discharge port communicating with a gate hole of the mold and a discharge port through the discharge port. An injection chamber for supplying the ceramic slurry into the cavity of the mold, a raw material supply unit for supplying the ceramic slurry to the injection chamber, and a slide chamber that are slidably arranged in the injection chamber, and discharge the ceramic slurry by advancing. The metering piston, which is injected from the outlet into the cavity through the gate hole and introduces the ceramic slurry from the raw material supply section into the injection chamber by retreating, is independent of the metering piston while slidingly contacting the metering piston. And then retreat to slidably move in the gate hole and the discharge port to open the discharge port, and to move forward to push out the ceramic slurry in the injection chamber. And a push-cut rod that slidably moves in the discharge port to close the discharge port and slidably moves in the gate hole to hold the ceramic slurry injected into the cavity. The gate hole is formed in a substantially columnar shape, and a chamfer forming portion having a gradually enlarged diameter is formed at a front end position of the push-cut rod in the gate hole, and a vibrating means is provided in a peripheral region of the chamfer forming portion. Is provided.

【0010】[0010]

【作用】本発明のセラミックスラリーの低圧射出成形装
置により、セラミック製ターボロータ等のように複雑な
形状であってかつ円柱状部をもつ最終製品の成形品を成
形する場合、まず、押切りロッドを計量ピストンに対し
て前進させて吐出口内を移動させることにより、吐出口
を閉鎖した状態とする。この状態で計量ピストンを後退
させ、セラミックスラリーを原料供給部から射出室へ導
入する。
When a low-pressure injection molding apparatus for a ceramic slurry of the present invention is used to mold a final product having a complicated shape and a cylindrical portion such as a ceramic turbo rotor, first, a push-cut rod is used. Is moved relative to the metering piston to move inside the discharge port, thereby closing the discharge port. In this state, the measuring piston is retracted to introduce the ceramic slurry from the raw material supply section into the injection chamber.

【0011】そして、押切りロッドを計量ピストンに対
して後退させて吐出口内を移動させることにより、吐出
口を開放した状態とする。しかる後に計量ピストンを前
進させ、射出室内のセラミックスラリーを吐出口からゲ
ート孔を介してキャビティ内に注入する。このとき、ゲ
ート孔に形成された面取り形成部の周域には振動手段が
配設されているため、ゲート孔を介して注入されるセラ
ミックスラリーの流動性が面取り形成部で増し、面取り
形成部内でエアの巻き込みを起こすことはない。
Then, the push-off rod is retracted with respect to the measuring piston to move inside the discharge port, thereby opening the discharge port. Then, the metering piston is moved forward, and the ceramic slurry in the injection chamber is injected from the discharge port into the cavity through the gate hole. At this time, since the vibrating means is arranged in the peripheral area of the chamfer forming portion formed in the gate hole, the fluidity of the ceramic slurry injected through the gate hole is increased in the chamfer forming portion, and Does not cause air entrapment.

【0012】この後、再び押切りロッドを計量ピストン
に対して前進させて吐出口内を移動させることにより、
射出室内のセラミックスラリーを押切りつつ吐出口を閉
鎖した状態とし、さらにゲート孔内を移動させてキャビ
ティ内に注入されたセラミックスラリーを保圧する。こ
のとき、この低圧射出成形装置では、計量ピストンと独
立して摺接する押切りロッドが吐出口を閉鎖してキャビ
ティ内のセラミックスラリーを保圧するため、射出室が
成形品と一体のタブを形成することがない。
Thereafter, the push-cut rod is again moved forward with respect to the measuring piston to move inside the discharge port,
The ceramic slurry in the injection chamber is pushed off and the discharge port is closed, and the gate hole is moved to hold the ceramic slurry injected into the cavity. At this time, in this low-pressure injection molding apparatus, the push-cut rod that slides independently of the measuring piston closes the discharge port and holds the ceramic slurry in the cavity, so that the injection chamber forms a tab integral with the molded product. Never.

【0013】こうして、セラミックスラリーが略円柱状
のゲート孔を介してキャビティに保圧されるため、円柱
状部をもつネットシェイプ成形品が形成される。このと
き、この低圧射出成形装置では、ゲート孔における押切
りロッドの前端位置に面取り形成部が形成されているた
め、押切りロッドがゲート孔内を摺動してセラミックス
ラリーを保圧する際、ネットシェイプ成形品の円柱状部
端面にはエアの巻き込みのない面取りが確実に形成され
る。よって、ネットシェイプ成形品はピン角がないこと
により強度が確保される。
In this way, the ceramic slurry is held in the cavity through the substantially cylindrical gate hole, so that a net shape molded product having a cylindrical portion is formed. At this time, in this low-pressure injection molding apparatus, since the chamfer forming portion is formed at the front end position of the push-cut rod in the gate hole, when the push-cut rod slides in the gate hole to hold the ceramic slurry, the net A chamfer without air entrapment is reliably formed on the end surface of the cylindrical portion of the shape molded product. Therefore, the strength of the net shape molded product is ensured because there is no pin angle.

【0014】セラミックスラリーの保圧が終われば、押
切りロッドを後退させつつ金型を開き、ネットシェイプ
成形品を取り出す。押切りロッドが保圧又は型開きの際
に吐出口を閉鎖している間、計量ピストンを後退させ、
次サイクルのために射出室内にセラミックスラリーを原
料供給部から導入する。こうして、この低圧射出成形装
置では、成形サイクルを短縮することができる。
When the holding pressure of the ceramic slurry ends, the die is opened while the push-off rod is retracted, and the net shape molded product is taken out. While the push-cut rod closes the discharge port when the pressure is held or the mold is opened, the metering piston is retracted,
The ceramic slurry is introduced into the injection chamber from the raw material supply unit for the next cycle. Thus, in this low-pressure injection molding apparatus, the molding cycle can be shortened.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面を参
照しつつ説明する。この低圧射出成形装置は、第1図に
示すように、可動型1とスライドコア2と固定型3とか
ら構成された分割金型に射出ユニットが結合されて用い
られる。スライドコア2にはターボロータ形状のキャビ
ティ4が形成されており、可動型1にはキャビティ4と
連通しターボロータのシャフトの一部を形成する円柱状
のシャフト形成孔1aが形成され、固定型3にはキャビ
ティ4と連通しシャフト形成孔1aと同軸に同シャフト
の一部を形成する円柱状のゲート孔3aが形成されてい
る。可動型1のシャフト形成孔1aには、ばね5により
キャビティ4側に押圧されたピストン6が摺動可能に装
備されており、ピストン6の下端にはセンター穴形成部
材6aが固着されている。また、可動型1、スライドコ
ア2及び固定型3には、シャフト形成孔1a、キャビテ
ィ4及びゲート孔3aの周域に冷却油が循環される冷却
穴7が形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, this low-pressure injection molding apparatus is used by connecting an injection unit to a split mold composed of a movable mold 1, a slide core 2 and a fixed mold 3. A turbo rotor-shaped cavity 4 is formed in the slide core 2, and a cylindrical shaft forming hole 1 a that communicates with the cavity 4 and forms a part of the shaft of the turbo rotor is formed in the movable mold 1. A columnar gate hole 3a communicating with the cavity 4 and coaxial with the shaft forming hole 1a and forming a part of the shaft is formed in the shaft 3. A piston 6 pressed by the spring 5 toward the cavity 4 is slidably mounted in the shaft forming hole 1a of the movable die 1, and a center hole forming member 6a is fixed to the lower end of the piston 6. Further, the movable die 1, the slide core 2 and the fixed die 3 are formed with cooling holes 7 through which cooling oil is circulated in the peripheral regions of the shaft forming hole 1a, the cavity 4 and the gate hole 3a.

【0016】ゲート孔3aには後述する押切りロッド1
4の前端位置に45°の角度で拡径された面取り形成部
15が形成され、この面取り形成部15の周域には45
kHz、60wの超音波振動子16が配設されている。
固定型3には、ゲート孔3aと連通しゲート孔3aと同
径の連通孔8aが形成された断熱材8が当接されてお
り、射出ユニットはこの断熱材8を介して固定型3に結
合されている。この射出ユニットでは、連通孔8aを通
じてゲート孔3aに連通するゲート孔3aと同径の吐出
口9が形成され、吐出口9の下方には吐出口9と連通し
吐出口9より大径の円柱状の射出室10が形成されてい
る。吐出口9及び射出室10の周域には熱油が循環され
る加熱穴17が形成されている。射出室10の前端に
は、開閉弁11により開閉され図示しないタンクと接続
された供給管12が接続されている。また、射出室10
には、前進及び後退可能に環状の計量ピストン13が配
置されており、計量ピストン13の中心孔には計量ピス
トン13と摺接しつつ計量ピストン13とは独立して移
動可能な押切りロッド14が備えられている。この押切
りロッド14の上端にはセンター穴形成部材14aが固
着されている。
A push-cut rod 1 described later is provided in the gate hole 3a.
A chamfer forming portion 15 having a diameter increased by 45 ° is formed at the front end position of No. 4, and the chamfer forming portion 15 has a peripheral area of 45
An ultrasonic transducer 16 of kHz and 60w is arranged.
The fixed die 3 is in contact with a heat insulating material 8 which is in communication with the gate hole 3a and in which a communication hole 8a having the same diameter as the gate hole 3a is formed, and the injection unit is connected to the fixed die 3 through the heat insulating material 8. Are combined. In this injection unit, a discharge port 9 having the same diameter as that of the gate hole 3a, which communicates with the gate hole 3a through the communication hole 8a, is formed, and below the discharge port 9, the discharge port 9 is communicated with and a circle having a larger diameter than the discharge port 9 is formed. A columnar injection chamber 10 is formed. A heating hole 17 through which hot oil is circulated is formed in the peripheral areas of the discharge port 9 and the injection chamber 10. A supply pipe 12 which is opened and closed by an on-off valve 11 and is connected to a tank (not shown) is connected to the front end of the injection chamber 10. In addition, the injection chamber 10
Has an annular measuring piston 13 arranged so as to be able to move forward and backward, and a push-cut rod 14 that is movable independently of the measuring piston 13 while slidingly contacting the measuring piston 13 is provided in the center hole of the measuring piston 13. It is equipped. A center hole forming member 14a is fixed to the upper end of the push-cut rod 14.

【0017】以上のような構成を備えたこの低圧射出成
形装置により、セラミック製ターボロータの成形品を成
形した。まず、窒化珪素とアルミナとイットリアとを工
業用ガソリン及び分散剤とともにボールミルにて72時
間混合し、80℃での加熱下で12ヒドロキシステアリ
ン酸を10体積%投入し、粉体濃度が50体積%のセラ
ミックスラリーを調製した。このとき、このセラミック
スラリーの粘度は約10000cpsであった。かかる
セラミックスラリーをタンクに投入し、上記冷却油の温
度を50℃に設定するとともに上記熱油の温度を80℃
に設定した。
A ceramic turbo rotor molded product was molded by the low-pressure injection molding apparatus having the above-described structure. First, silicon nitride, alumina, and yttria were mixed with industrial gasoline and a dispersant for 72 hours in a ball mill, and 10 volume% of 12-hydroxystearic acid was added under heating at 80 ° C. to a powder concentration of 50 volume%. A ceramic slurry of was prepared. At this time, the viscosity of this ceramic slurry was about 10,000 cps. The ceramic slurry is charged into a tank, the temperature of the cooling oil is set to 50 ° C, and the temperature of the hot oil is set to 80 ° C.
Set to.

【0018】この後、押切りロッド14を計量ピストン
13に対して前進させ、吐出口9内を移動させることに
より、吐出口9を閉鎖した状態とする。この状態で計量
ピストン13を後退させつつ開閉弁11を開き、セラミ
ックスラリーをタンクから供給管12及び開閉弁11を
経て射出室10へ導入する。そして、押切りロッド14
を計量ピストン13に対して後退させ、吐出口9内を移
動させることにより、吐出口9を開放した状態とし、同
時に開閉弁11を閉じる。しかる後に計量ピストン13
を前進させ、射出室10内のセラミックスラリーを吐出
口9から連通孔8a及びゲート孔3aを介してキャビテ
ィ4内に2kg/cm2 の圧力、5cc/secの速度
で注入する。このとき、この低圧射出成形装置では、面
取り形成部15の周域に超音波振動子が配設されている
ため、ゲート孔3aを介して注入されるセラミックスラ
リーの流動性が面取り形成部15において水平方向でも
増し、面取り形成部15内でエアの巻き込みを起こすこ
とはない。
After that, the push-off rod 14 is moved forward with respect to the measuring piston 13 and moved inside the discharge port 9, so that the discharge port 9 is closed. In this state, the metering piston 13 is retracted and the on-off valve 11 is opened to introduce the ceramic slurry from the tank into the injection chamber 10 via the supply pipe 12 and the on-off valve 11. Then, the push-cut rod 14
Is moved backward with respect to the metering piston 13 and moved in the discharge port 9 to open the discharge port 9, and at the same time, the on-off valve 11 is closed. After that, the measuring piston 13
And the ceramic slurry in the injection chamber 10 is injected from the discharge port 9 into the cavity 4 through the communication hole 8a and the gate hole 3a at a pressure of 2 kg / cm 2 and a speed of 5 cc / sec. At this time, in this low-pressure injection molding apparatus, since the ultrasonic transducers are arranged in the peripheral region of the chamfer forming section 15, the fluidity of the ceramic slurry injected through the gate hole 3a is increased in the chamfer forming section 15. It also increases in the horizontal direction, and air is not entrained in the chamfer forming portion 15.

【0019】この後、再び押切りロッド14を計量ピス
トン13に対して前進させ、吐出口9内を移動させるこ
とにより、射出室10内のセラミックスラリーを押切り
つつ吐出口9を閉鎖した状態とし、さらにゲート孔3a
内を面取り形成部15の下位置まで移動させ、キャビテ
ィ4内に注入されたセラミックスラリーを3分間保圧す
る。このとき、この低圧射出成形装置では、計量ピスト
ン13と独立して摺接する押切りロッド14がキャビテ
ィ4内のセラミックスラリーを保圧するとともにセンタ
ー穴形成部材14aでセンター穴を形成する。このた
め、従来のように射出室10が成形品と一体のタブを形
成することがない。なお、このとき、可動型1のシャフ
ト形成孔1a内でばね5により押圧されたピストン6
は、押切りロッド14と対抗し、他方側からセラミック
スラリーを保圧するとともにセンター穴形成部材6aで
センター穴を形成する。
After that, the push-out rod 14 is again moved forward with respect to the metering piston 13 and moved inside the discharge port 9 so that the ceramic slurry in the injection chamber 10 is cut off and the discharge port 9 is closed. , Further gate hole 3a
The inside is moved to the lower position of the chamfer forming portion 15, and the ceramic slurry injected into the cavity 4 is held under pressure for 3 minutes. At this time, in this low-pressure injection molding apparatus, the push-cutting rod 14 that slides independently of the measuring piston 13 holds the ceramic slurry in the cavity 4 and forms the center hole with the center hole forming member 14a. Therefore, unlike the conventional case, the injection chamber 10 does not form a tab integrated with the molded product. At this time, the piston 6 pressed by the spring 5 in the shaft forming hole 1a of the movable die 1
Opposes the push-cut rod 14, holds the ceramic slurry from the other side, and forms the center hole by the center hole forming member 6a.

【0020】こうして、セラミックスラリーが円柱状の
ゲート孔3aを介してキャビティ4に保圧されるため、
円柱状部をもつネットシェイプ成形品が形成される。こ
のとき、この低圧射出成形装置では、ゲート孔3aにお
ける押切りロッド14の前端位置に面取り形成部15が
形成されているため、押切りロッド14がゲート孔3a
内を摺動してセラミックスラリーを保圧する際、ネット
シェイプ成形品の円柱状部端面には、図2に示すよう
に、エアの巻き込みのない面取り20が確実に形成され
る。このため、ネットシェイプ成形品はピン角がないこ
とにより強度が確保される。
In this way, the ceramic slurry is held in the cavity 4 through the cylindrical gate hole 3a,
A net shape molded product having a cylindrical portion is formed. At this time, in this low-pressure injection molding apparatus, the chamfer forming portion 15 is formed at the front end position of the push-cut rod 14 in the gate hole 3a, so that the push-cut rod 14 moves in the gate hole 3a.
When the ceramic slurry is held under pressure by sliding inside, a chamfer 20 without air entrapment is surely formed on the end surface of the cylindrical portion of the net shape molded product, as shown in FIG. For this reason, the net shape molded product has no pin angle, so that the strength is secured.

【0021】セラミックスラリーの保圧が終わり、さら
に2分間の冷却の後、押切りロッド14を後退させつつ
可動型1を上昇させ、スライドコア2を左右に開き、ネ
ットシェイプ成形品を取り出す。押切りロッド14が保
圧又は型開きの際に吐出口9を閉鎖している間、計量ピ
ストン13を後退させ、次サイクルのために射出室10
内にセラミックスラリーをタンク等から導入する。こう
して、この低圧射出成形装置では、成形サイクルを短縮
することができる。
After the holding pressure of the ceramic slurry is finished and cooling is further performed for 2 minutes, the movable die 1 is raised while the push-off rod 14 is retracted, the slide core 2 is opened left and right, and the net shape molded product is taken out. While the push-cut rod 14 closes the discharge port 9 when the pressure is held or the mold is opened, the metering piston 13 is retracted, and the injection chamber 10 is used for the next cycle.
A ceramic slurry is introduced into the inside from a tank or the like. Thus, in this low-pressure injection molding apparatus, the molding cycle can be shortened.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のセラミッ
クスラリーの低圧射出成形装置では、特許請求の範囲に
記載の構成を採用しているため、複雑な形状であってか
つ円柱状部をもつ最終製品の成形品を低粘度のセラミッ
クスラリーで成形する場合でも、短い成形サイクルの下
で、高強度のネットシェイプ成形品を確実に成形するこ
とができる。
As described above in detail, in the low pressure injection molding apparatus for ceramic slurry of the present invention, since the structure described in the claims is adopted, a complicated shape and a cylindrical portion are formed. Even if the molded product of the final product is molded with a low-viscosity ceramic slurry, a high-strength net shape molded product can be reliably molded under a short molding cycle.

【0023】すなわち、具体的には、以下のような優れ
た効果を奏する。 (1)最終製品がセラミック製ターボロータ等のように
複雑な形状であってかつ円柱状部をもつものであって
も、そのネットシェイプ成形品を成形することができ
る。そして、そのネットシェイプ成形品を簡易な方法で
最終成形品に後加工すればよいため、複雑な後加工によ
る形状のくずれ等の不具合を解決することができる。ま
た、そのネットシェイプ成形品による最終成形品を焼結
すれば最終製品が得られるため、焼結品を最終製品まで
切削するという非常に困難な作業を削減することができ
る。 (2)最終製品が複雑な形状であってかつ円柱状部をも
つものであっても、成形サイクルを短時間にすることが
できるため、最終製品の製造コストの低廉化を図ること
ができる。 (3)略円柱状のゲートに形成された面取り形成部によ
り、ネットシェイプ成形品の円柱状部端面に面取りを形
成することができる。このとき、面取り形成部の周域に
は振動手段が配設されているため、ネットシェイプ成形
品には、エアが含有されず、面取り部も確実に形成され
る。このため、ネットシェイプ成形品は円柱状部端面に
ピン角をもたないことから強度が高く、信頼性の高い最
終製品を得ることができる。
That is, specifically, the following excellent effects are obtained. (1) Even if the final product has a complicated shape such as a ceramic turbo rotor and has a columnar portion, the net shape molded product can be molded. Then, since the net shape molded product may be post-processed into a final molded product by a simple method, it is possible to solve problems such as shape collapse due to complicated post-processing. Further, since a final product is obtained by sintering the final molded product of the net shape molded product, it is possible to reduce the extremely difficult work of cutting the sintered product to the final product. (2) Even if the final product has a complicated shape and a columnar portion, the molding cycle can be shortened, so that the manufacturing cost of the final product can be reduced. (3) A chamfer can be formed on the end surface of the cylindrical portion of the net shape molded product by the chamfer forming portion formed on the substantially cylindrical gate. At this time, since the vibrating means is arranged in the peripheral region of the chamfer forming portion, the net shape molded product does not contain air, and the chamfer portion is also reliably formed. Therefore, since the net shape molded product has no pin angle on the end face of the cylindrical portion, the final product has high strength and high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例の低圧射出成形装置の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a low pressure injection molding apparatus according to an embodiment.

【図2】実施例の低圧射出成形装置により成形したター
ボロータの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a turbo rotor molded by the low pressure injection molding apparatus of the embodiment.

【図3】(a)、(b)及び(c)ともにゲート孔に面
取り形成部を設けた低圧射出成形装置の要部を示す断面
図である。
3 (a), (b) and (c) are cross-sectional views showing a main part of a low pressure injection molding apparatus in which a chamfer forming portion is provided in a gate hole.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…可動型 2…スライドコア 3
…固定型 4…キャビティ 3a…ゲート孔 9
…吐出口 10…射出室 11…開閉弁 1
2…供給管 13…計量ピストン 14…押切りロッド 1
5…面取り形成部 16…超音波振動子
1 ... Movable type 2 ... Slide core 3
... Fixed type 4 ... Cavity 3a ... Gate hole 9
… Discharge port 10… Injection chamber 11… Open / close valve 1
2 ... Supply pipe 13 ... Measuring piston 14 ... Push-off rod 1
5 ... Chamfer forming part 16 ... Ultrasonic transducer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】分割金型と結合されて用いられ、 該金型のゲート孔に連通される吐出口と、 該吐出口を通して該セラミックスラリーを該金型のキャ
ビティ内に供給する射出室と、 該セラミックスラリーを該射出室に供給する原料供給部
と、 該射出室に摺動自在に配置され、前進により該セラミッ
クスラリーを該吐出口から該ゲート孔を介して該キャビ
ティ内に注入し、後退により該セラミックスラリーを該
原料供給部から該射出室へ導入する計量ピストンと、 該計量ピストンと摺接しつつ該計量ピストンとは独立し
て移動し、後退により該ゲート孔及び該吐出口内を摺動
自在に移動して該吐出口を開放するとともに、前進によ
り該射出室内の該セラミックスラリーを押切りつつ該吐
出口内を摺動自在に移動して該吐出口を閉鎖しかつ該ゲ
ート孔内を摺動自在に移動して該キャビティ内に注入さ
れた該セラミックスラリーを保圧する押切りロッドと、
を備え、 該ゲート孔は略円柱状に形成され、該ゲート孔には該押
切りロッドの前端位置に徐々に拡径された面取り形成部
が形成され、該面取り形成部の周域には振動手段が配設
されていることを特徴とするセラミックスラリーの低圧
射出成形装置。
1. A discharge port which is used in combination with a split mold and which communicates with a gate hole of the mold, and an injection chamber which supplies the ceramic slurry into the cavity of the mold through the discharge port. A raw material supply unit that supplies the ceramic slurry to the injection chamber, and a slide unit that is slidably disposed in the injection chamber, and forwardly injects the ceramic slurry from the discharge port into the cavity through the gate hole and then retreats. The metering piston for introducing the ceramic slurry into the injection chamber from the raw material supply section moves independently of the metering piston while being in sliding contact with the metering piston, and slides in the gate hole and the discharge port by retreating. The discharge port is freely moved to open the discharge port, and the ceramic slurry in the injection chamber is pushed forward to slidably move inside the discharge port to close the discharge port. A straw cutter rod pressure holding the ceramic slurry which is injected into the cavity by moving the bore slidably,
The gate hole is formed in a substantially columnar shape, and a chamfered formation portion having a gradually increased diameter is formed in the front end position of the push-cut rod in the gate hole, and a vibration is formed in a peripheral region of the chamfered formation portion. A low-pressure injection molding apparatus for ceramic slurry, characterized in that means are provided.
JP28638391A 1991-10-31 1991-10-31 Low pressure injection molding machine for ceramic slurry Pending JPH05124018A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030000366A (en) * 2001-06-23 2003-01-06 주상세라스(주) Apparutus for manufacturing ceramic inserts
US20110132562A1 (en) * 2009-12-08 2011-06-09 Merrill Gary B Waxless precision casting process

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