烧结体的制造方法及烧结体技术

本发明专利技术提供一种可安全、容易且低价地制造金属氧化物的含有量少、且具有优良的特性（尺寸精度）的金属烧结体的烧结体的制造方法，及以所述烧结体的制造方法得到的具有优良的特性的烧结体。具有成形体形成工序［Ａ］，其将含有金属粉末、与包括第一树脂、和热分解温度高于该第一树脂的熔点的第二树脂的粘结材料的组合物成形，并得到成形体；第一脱脂工序（脱脂工序）［Ｂ］，其通过将该成形体暴露于含有高浓度臭氧气氛中，从所述成形体中分解所述第一树脂，并去除其分解物，得到第一脱脂体；中间工序［Ｃ］，其将第一脱脂体暴露于臭氧浓度比所述含有高浓度臭氧气氛低的含有低浓度臭氧气氛中，得到中间脱脂体；第二脱脂工序［Ｄ］，加热中间脱脂体，从而得到第二脱脂体；烧结工序［Ｅ］，其使第二脱脂体烧结，从而得到烧结体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烧结体的制造方法及烧结体。技术背景金属材料的烧结体通常能够通过使用注塑成形法等各种成形方法将 混合有金属材料粉末与粘结材料的原料粉末(混合粉末)形成成形体，并 将该成形体以高于粘结材料的溶化温度，且低于金属材料的烧结温度的温 度进行脱脂处理，得到脱脂体，并使得到的脱脂体烧结而获得。然而，例如在注塑成形法中使用的原料粉末为达到使其注塑成形时的 流动性提高的目的，比较多地含有粘结材料。因此，该粘结材料的去除需 要长时间的加热。其结果，存在烧结体的生产效率降低、成形体在加热处 理中发生变形等问题。此外，在加热处理中，不能充分地去除成形体中的粘结材料。此外， 在烧结工序中，残留的粘结材料发生气化时，存在烧结体发生裂纹等问题。为解决所述问题点，公开了以下的脱脂体的制造方法将以混合有金 属材料粉末与含有聚缩醛的粘结材料的原料粉末构成的成形体，在气体状 的含酸气氛或含三氟化硼气氛中进行加热处理，从而得到脱脂体(参照专利第3128130号公报)。然而，因为通常酸是有害物质，三氟化硼是有毒物质，所以对人体有 害。因此，在进行这些处理时，需要严格的保护器具等，花费大量的时间。此外，酸及三氟化硼对于金属具有高溶解性。因此，酸及三氟化硼需 要在金属脱脂体制造的设备中使用耐蚀性高的材料。其结果，金属脱脂体 的制造成本提高。此外，如果酸在加热处理后向大气中排出，则酸构成大气污染。因此， 需要防止酸向大气中排出。但是，为防止酸向大气中排出，也要花费成本。 专利文献特许第3128130号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可安全、容易且低价制造金属氧化物的含 量少，且具有优良的特性(尺寸精度)的金属烧结体的烧结体的制造方法， 及由所述烧结体的制造方法获得的具有优良的特性的烧结体。此种目的通过下述的本专利技术达成。本专利技术的烧结体的制造方法的特征在于，包括成形体形成工序，其 将含有主要由金属材料构成的粉末和包含可利用臭氧分解的第一树脂的 组合物成形为规定形状，并得到成形体；脱脂工序，其通过将该成形体暴露于含有高浓度臭氧气氛中，从所述成形体中分解所述第一树脂，并去除所述第一树脂的分解物，得到脱脂体；中间工序，其至少一次将所述脱脂 体暴露于臭氧浓度比所述含有高浓度臭氧气氛低的含有低浓度臭氧气氛中；烧结工序，其使已暴露在所述含有低浓度臭氧气氛中的所述脱脂体烧 结，从而得到烧结体。由此，能够安全、容易且低价地制造金属氧化物的含量少，且具有优 良特性(尺寸精度)的金属烧结体。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述含有高浓度臭氧气氛中的臭氧 浓度优选50 10000ppm。由此，能够有效且可靠地分解所述第一树脂，并去除其分解物。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述含有高浓度臭氧气氛的温度优 选20 190。C。由此，能够更容易且快速地分解所述第一树脂，并去除其分解物。此 外，能够防止所述脱脂体的保形性的降低。其结果，能够更可靠地防止最 终得到的所述烧结体的尺寸精度产生降低。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述第一树脂优选由聚醚系树脂、 脂肪族碳酸酯系树脂及聚乳酸系树脂中的至少一种构成。由此，通过与臭氧的接触，能够容易地分解第一树脂。此外，因为与 金属材料粉末的润湿性比较高，所以即使短时间的混炼，仍能够将无机材 料粉末充分分散。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述聚醚系树脂优选以聚縮醛系树 脂为主成分。所述聚縮醛系树脂通过暴露在含有臭氧的气氛中，分解为甲醛等，并 从所述成形体中排出。其分解性特别高，能够更可靠地进行脱脂。从而， 能够进一步縮短所述脱脂工序总计需要的时间。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述脂肪族碳酸酯系树脂优选在其 重复单元中具有碳酸酯基，且在所述重复单元中，除所述碳酸酯基的碳以外的碳的数量为2 11。由此，所述脂肪族碳酸酯系树脂可更容易且快速地分解。 在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述脂肪族碳酸酯系树脂优选不具有不饱和键。由此，当所述脂肪族碳酸酯系树脂通过与臭氧接触发生分解时的效率 提高，并能够更有效地进行所述粘结材料的分解及其分解物的去除。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述第一树脂，优选其重均分子量 为1 30万。由此，所述脂肪族碳酸酯系树脂的熔点及粘度变为最佳，并能够实现 所述脱脂体的形状的稳定性(保形性)提高。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述粘结材料中的所述第一树脂含 有率优选为20wt。/。以上。由此，可更可靠地得到分解所述第一树脂、并去除其分解物的效果， 并能够进一步促进使所述粘结材料整体的脱脂。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述中间工序的至少最终阶段的所 述含有低浓度臭氧气氛优选实质上不含有臭氧。由此，能够从所述脱脂体中大致排除臭氧，所以能够可靠地防止所述 脱脂体中的所述金属材料的氧化，并能够防止在最终得到的所述烧结体中 残留金属氧化物。其结果，特别得到机械强度(韧性等)优良的烧结体。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述含有低浓度臭氧气氛的温度优 选低于所述含有高浓度臭氧气氛的温度。由此，能够使所述含有低浓度臭氧气氛中的臭氧的氧化作用降低，并 进一步抑制所述脱脂体中的所述金属材料的氧化。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述含有低浓度臭氧气氛除臭氧以 外，优选以非氧化气体为主成分。由此，能够特别可靠地抑制所述中间工序中的所述金属材料的氧化。在本专利技术的烧结体的制造方法中，优选使用连续式炉，连续地进行所 述脱脂工序、所述中间工序及所述烧结工序。由此，能够同时处理多个所述脱脂体，并制造所述烧结体，所以能够 提高所述烧结体的制造效率。此外，利用所述连续式炉，在制造中途，防 止所述脱脂体暴露在大气中。因此，能够可靠地防止由于所述脱脂体与大 气的接触导致工件中包含的金属材料发生氧化。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述连续式炉优选具有以内部的臭 氧浓度在所述成形体的行进方向的中途降低的方式进行设定的空间，通过 使所述成形体通过该空间，连续地进行所述脱脂工序及所述中间工序。由此，能够以更短时间进行这些工序。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述空间中的臭氧浓度优选设定为 连续地变化。由此，能够抑制从所述成形体露出的所述粉末暴露于臭氧的频度，并 特别地抑制构成所述粉末的所述金属材料的氧化。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述粘结材料优选包括热分解温度 高于所述第一树脂的熔点的第二树脂，并且在所述中间工序后，具有第二 脱脂工序，其通过加热己暴露在所述含有低浓度臭氧气氛中的所述脱脂 体，从该脱脂体中分解所述第二树脂，并去除所述第二树脂的分解物。由此，能够将所述成形体中的所述第一树脂与所述第二树脂分别在分 成所述脱脂工序与所述第二脱脂工序中选择性地进行脱脂。其结果，能够 控制所述成形体的脱脂的进度。此外，能够容易并可靠地得到保形性、即 尺寸精度优良的所述脱脂体。在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述第二脱脂工序中的加热温度优选为180 600°C。由此，能够有效且可靠地分解所述第二树脂，并去除其分解物。 在本专利技术的烧结体的制造方法中，所述第二脱脂工序中的气氛优选以还原性气体为主成分。由此，能够可靠地防止已暴露在所述含有低浓度臭氧气氛中的所述脱 脂体中的所述金属材料的氧化，同时分解所述第二树脂，并将其分解物去 除。在本专利技术的烧结体的制造方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结体的制造方法，其特征在于，包括：成形体形成工序，将含有主要由金属材料构成的粉末和包含可利用臭氧分解的第一树脂的组合物成形为规定形状，得到成形体；脱脂工序，通过将该成形体暴露于含有高浓度臭氧气氛中，从所述成形体中分解所述第一树脂，并去除所述第一树脂的分解物，得到脱脂体；中间工序，至少一次将所述脱脂体暴露于臭氧浓度比所述含有高浓度臭氧气氛低的含有低浓度臭氧气氛中；烧结工序，使已暴露在所述含有低浓度臭氧气氛中的所述脱脂体烧结，得到烧结体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：坂田正昭，林纯一，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]