JP6785998B2

JP6785998B2 - Manufacturing method of mold and ceramic molded product

Info

Publication number: JP6785998B2
Application number: JP2020021432A
Authority: JP
Inventors: 芳匡倉田; 真司藤崎; 誠大森
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2020-11-18
Anticipated expiration: 2040-02-12
Also published as: JP2020131707A

Description

本発明は、金型及びセラミックス成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a mold and a ceramic molded product.

一般に、セラミックス部材は、例えば、電気化学素子用の支持体、フィルター、センサ、触媒担体、断熱材、防音材、防震材、生体材などの幅広い用途に利用されている。セラミックス部材は、所定形状のセラミックス成形体を焼成することによって作製される。 In general, ceramic members are used in a wide range of applications such as supports for electrochemical elements, filters, sensors, catalyst carriers, heat insulating materials, soundproofing materials, seismic insulating materials, and biological materials. The ceramic member is produced by firing a ceramic molded body having a predetermined shape.

セラミックス成形体の製造方法としては、鋳込み成形法の一つであるモールドキャスト法が知られている（例えば、特許文献１参照）。モールドキャスト法は、セラミック粉末、分散媒及びゲル化剤などを含有する成形用スラリーを金型に注入した後、成形用スラリーを固化（ゲル化）させることによってセラミック成形体を製造する方法である。固化したセラミックス成形体を金型から取り出しやすくするために、金型の内表面は離型剤によって被覆されている。 As a method for producing a ceramic molded product, a mold casting method, which is one of the casting molding methods, is known (see, for example, Patent Document 1). The mold casting method is a method for producing a ceramic molded product by injecting a molding slurry containing a ceramic powder, a dispersion medium, a gelling agent, etc. into a mold and then solidifying (gelling) the molding slurry. .. The inner surface of the mold is coated with a mold release agent so that the solidified ceramic molded product can be easily taken out from the mold.

モールドキャスト法は、流動性の高い成形用スラリーを金型に注入して固化させる手法であるため、金型の内表面によって規定される成形型をセラミックス成形体に精度よく転写することができる。 Since the mold casting method is a method of injecting a highly fluid molding slurry into a mold and solidifying it, the molding mold defined by the inner surface of the mold can be accurately transferred to the ceramic molded product.

特開２００１−３３５３７１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-335371

一方、セラミックス成形体の外形寸法精度の更なる向上が望まれているところ、成形用スラリーが固化する際、金型の内表面を被覆する離型剤上をセラミックス成形体が滑りやすく、セラミックス成形体が過剰に収縮しやすいため、セラミックス成形体の外形寸法精度を向上させるにも限界がある。 On the other hand, where further improvement in the external dimensional accuracy of the ceramic molded body is desired, when the molding slurry solidifies, the ceramic molded body is slippery on the release agent covering the inner surface of the mold, and the ceramic molded body is molded. Since the body tends to shrink excessively, there is a limit to improving the external dimensional accuracy of the ceramic molded product.

本発明は、セラミックス成形体の外形寸法精度を向上可能な金型及びセラミックス成形体の製造方法の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a mold and a method for manufacturing a ceramic molded product, which can improve the external dimensional accuracy of the ceramic molded product.

本発明に係る金型は、成形用スラリーを固化させることによってセラミックス成形体を成形するために用いられる金型である。金型は、成形用スラリーが注入される内部空間を含む型枠を備える。型枠の内表面は、離型剤によって被覆された被覆領域と、離型剤から露出する露出領域とを有する。 The mold according to the present invention is a mold used for molding a ceramic molded product by solidifying a molding slurry. The mold comprises a mold that includes an internal space into which the molding slurry is injected. The inner surface of the mold has a coating area covered with a release agent and an exposed area exposed from the release agent.

本発明によれば、セラミックス成形体の外形寸法精度を向上可能な金型及びセラミックス成形体の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a mold and a method for manufacturing a ceramic molded body, which can improve the external dimensional accuracy of the ceramic molded body.

実施形態に係る金型１０の断面図である。It is sectional drawing of the mold 10 which concerns on embodiment.

（金型１０の構成）
本実施形態に係る金型１０の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、金型１０の断面図である。 (Structure of mold 10)
The configuration of the mold 10 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the mold 10.

金型１０は、鋳込み成形法の一つであるモールドキャスト法によって、成形用スラリーを固化（ゲル化）してセラミック成形体を成形するために用いられる。セラミック成形体は、焼成によりセラミックス部材となる。セラミックス部材としては、電気化学素子（例えば、燃料電池セル、電解セルなど）の支持体が挙げられるが、これに限らず幅広い用途に利用されうる。セラミック成形体の製造方法については後述する。 The mold 10 is used for solidifying (gelling) a molding slurry by a mold casting method, which is one of the casting molding methods, to form a ceramic molded body. The ceramic molded body becomes a ceramic member by firing. Examples of the ceramic member include a support for an electrochemical element (for example, a fuel cell, an electrolytic cell, etc.), but the ceramic member is not limited to this and can be used in a wide range of applications. The method for producing the ceramic molded product will be described later.

金型１０は、型枠１１を備える。型枠１１は、金属材料（例えば、アルミ合金、ステンレス鋼など）によって構成することができる。 The mold 10 includes a mold 11. The mold 11 can be made of a metal material (for example, aluminum alloy, stainless steel, etc.).

本実施形態において、型枠１１は、第１型枠１２及び第２型枠１３を有する。ただし、型枠１１は、成形されたセラミック成形体を取り出すことができる構造であればよく、例えば、３つ以上の型枠によって構成されていてもよい。 In this embodiment, the formwork 11 has a first formwork 12 and a second formwork 13. However, the mold 11 may have a structure that allows the molded ceramic molded product to be taken out, and may be composed of, for example, three or more molds.

第１型枠１２及び第２型枠１３それぞれは、凹部を有する。第１型枠１２及び第２型枠１３は、互いの凹部を合わせるように連結される。第１型枠１２は、第２型枠１３上に配置される。第１型枠１２には、成形用スラリーを注入するための注入口１４と、成形用スラリーの注入時に空気及び余剰の成形用スラリーを排出するための排出口１５とが形成されている。 Each of the first mold 12 and the second mold 13 has a recess. The first formwork 12 and the second formwork 13 are connected so as to align the recesses with each other. The first formwork 12 is arranged on the second formwork 13. The first mold 12 is formed with an injection port 14 for injecting the molding slurry and a discharge port 15 for discharging air and excess molding slurry when the molding slurry is injected.

型枠１１は、内部空間１６及び内表面１７を有する。内部空間１６には、成形用スラリーが注入される。内部空間１６は、第１型枠１２及び第２型枠１３それぞれの凹部が合わさることによって形成される。本実施形態において、内部空間１６は、面方向に延びる矩形状に形成されている。内表面１７は、型枠１１の内表面である。内表面１７は、内部空間１６を画定する。本明細書において、内表面１７には、注入口１４及び排出口１５それぞれの開口部は含まれないものとする。 The mold 11 has an internal space 16 and an inner surface 17. The molding slurry is injected into the internal space 16. The internal space 16 is formed by combining the recesses of the first mold 12 and the second mold 13. In the present embodiment, the internal space 16 is formed in a rectangular shape extending in the plane direction. The inner surface 17 is the inner surface of the mold 11. The inner surface 17 defines the internal space 16. In the present specification, the inner surface 17 does not include the openings of the injection port 14 and the discharge port 15.

内表面１７は、第１主面１７ａ、第２主面１７ｂ及び側面１７ｃを備える。第１主面１７ａは、第１型枠１２に形成された凹部の底面である。第２主面１７ｂは、第１主面１７ａと対向する。第２主面１７ｂは、第２型枠１３に形成された凹部の底面である。側面１７ｃは、第１主面１７ａ及び第２主面１７ｂに連なる。側面１７ｃは、環状である。側面１７ｃは、第１型枠１２に形成された凹部の側壁と、第２型枠１３に形成された凹部の側壁とが合わさることによって形成されている。本実施形態において、第１主面１７ａ及び第２主面１７ｂは面方向に沿って延びており、側面１７ｃは面方向に垂直な厚み方向に沿って延びる。 The inner surface 17 includes a first main surface 17a, a second main surface 17b, and a side surface 17c. The first main surface 17a is the bottom surface of the recess formed in the first mold 12. The second main surface 17b faces the first main surface 17a. The second main surface 17b is the bottom surface of the recess formed in the second mold 13. The side surface 17c is connected to the first main surface 17a and the second main surface 17b. The side surface 17c is annular. The side surface 17c is formed by combining the side wall of the recess formed in the first form 12 and the side wall of the recess formed in the second form 13. In the present embodiment, the first main surface 17a and the second main surface 17b extend along the surface direction, and the side surface 17c extends along the thickness direction perpendicular to the surface direction.

なお、内表面１７は、セラミック成形体の外形に対応していればよく、図１に示す形態に限られない。また、図１では、第１主面１７ａ、第２主面１７ｂ及び側面１７ｃのそれぞれが平面状に形成されているが、これらのうち少なくとも１つの面には、必要に応じて凹凸が形成されていてもよい。 The inner surface 17 may correspond to the outer shape of the ceramic molded product, and is not limited to the form shown in FIG. Further, in FIG. 1, each of the first main surface 17a, the second main surface 17b, and the side surface 17c is formed in a planar shape, but at least one of these surfaces is formed with irregularities as necessary. You may be.

内表面１７上には、離型剤１８が塗布されている。離型剤１８としては、フッ素系、シリコーン系、ウレタン系などの被膜剤を用いることができる。ただし、離型剤１８は、型枠１１の内表面１７を部分的に被覆していない。そのため、型枠１１の内表面１７は、離型剤１８によって被覆された被覆領域２０ａと、離型剤１８から露出する露出領域２０ｂとを含む。露出領域２０ｂは、内表面１７のうち被覆領域２０ａ以外の領域である。 A mold release agent 18 is applied on the inner surface 17. As the release agent 18, a coating agent such as fluorine-based, silicone-based, or urethane-based can be used. However, the release agent 18 does not partially cover the inner surface 17 of the mold 11. Therefore, the inner surface 17 of the mold 11 includes a coating region 20a covered with the release agent 18 and an exposed region 20b exposed from the release agent 18. The exposed region 20b is an region of the inner surface 17 other than the covering region 20a.

このように、離型剤１８によって被覆されていない露出領域２０ｂが内表面１７に設けられているため、セラミックス成形体の一部を露出領域２０ｂに付着させた状態で固化させることができる。従って、セラミックス成形体が離型剤１８上を滑りながら固化することを抑制できるため、セラミックス成形体が過剰に収縮することを抑制できる。その結果、セラミックス成形体の外形寸法精度を向上させることができる。 As described above, since the exposed region 20b not covered with the release agent 18 is provided on the inner surface 17, a part of the ceramic molded body can be solidified in a state of being attached to the exposed region 20b. Therefore, since it is possible to prevent the ceramic molded product from solidifying while sliding on the release agent 18, it is possible to prevent the ceramic molded product from excessively shrinking. As a result, the external dimensional accuracy of the ceramic molded product can be improved.

図１において、内表面１７には、８つの露出領域２０ｂが設けられているが、露出領域２０ｂの個数は特に制限されず、１以上の露出領域２０ｂが設けられていればよい。 In FIG. 1, eight exposed regions 20b are provided on the inner surface 17, but the number of exposed regions 20b is not particularly limited, and one or more exposed regions 20b may be provided.

内表面１７のうち側面１７ｃには、少なくとも１つの露出領域２０ｂが位置することが好ましい。面方向に延びる矩形状のセラミックス成形体は、厚み方向に比べて面方向においてより収縮しやすいところ、側面１７ｃに露出領域２０ｂを設けることによってセラミックス成形体の面方向端部を側面１７ｃに付着させた状態で保持できる。よって、セラミックス成形体が面方向に収縮することをより抑制できるため、外形寸法精度をより向上させることができる。 It is preferable that at least one exposed region 20b is located on the side surface 17c of the inner surface 17. The rectangular ceramic molded body extending in the surface direction is more likely to shrink in the surface direction than in the thickness direction. By providing an exposed region 20b on the side surface 17c, the surface direction end portion of the ceramic molded body is attached to the side surface 17c. Can be held in a state of being. Therefore, it is possible to further suppress the shrinkage of the ceramic molded body in the plane direction, and it is possible to further improve the external dimensional accuracy.

また、内表面１７のうち第１主面１７ａ及び２主面１７ｂのそれぞれには、少なくとも１つの露出領域２０ｂが位置することが好ましい。これにより、セラミックス成形体のうち実際に収縮する部位を第１主面１７ａ及び２主面１７ｂに付着させた状態で保持できるため、セラミックス成形体の収縮をより抑制できる。 Further, it is preferable that at least one exposed region 20b is located on each of the first main surface 17a and the second main surface 17b of the inner surface 17. As a result, the portion of the ceramic molded body that actually shrinks can be held in a state of being attached to the first main surface 17a and the second main surface 17b, so that the shrinkage of the ceramic molded body can be further suppressed.

内表面１７において露出領域２０ｂが占める面積割合は、０．０１％以上が好ましい。これにより、セラミックス成形体が離型剤１８上を滑ることをより抑制できる。露出領域２０ｂが占める面積割合は、０．０２％以上がより好ましく、０．０３％以上が特に好ましい。 The area ratio of the exposed region 20b on the inner surface 17 is preferably 0.01% or more. As a result, it is possible to further prevent the ceramic molded product from slipping on the release agent 18. The area ratio occupied by the exposed region 20b is more preferably 0.02% or more, and particularly preferably 0.03% or more.

内表面１７において露出領域２０ｂが占める面積割合は、１％以下が好ましい。これにより、セラミックス成形体が内表面１７に付着してセラミックス成形体の表面に傷が形成されることを抑制できる。露出領域２０ｂが占める面積割合は、０．８％以下がより好ましく、０．６％以下が特に好ましい。 The area ratio of the exposed region 20b on the inner surface 17 is preferably 1% or less. As a result, it is possible to prevent the ceramic molded body from adhering to the inner surface 17 and forming scratches on the surface of the ceramic molded body. The area ratio occupied by the exposed region 20b is more preferably 0.8% or less, and particularly preferably 0.6% or less.

内表面１７において露出領域２０ｂが占める面積割合は、第１主面１７ａ、第２主面１７ｂ及び側面１７ｃそれぞれの平面視における各露出領域２０ｂの合計面積を内表面１７の全面積で除することによって算出される。ただし、露出領域２０ｂの面積が０．００１ｍｍ^２以下である場合、セラミックス成形体に対する付着力が極めて小さいため、各露出領域２０ｂの合計面積は、面積が０．００１ｍｍ^２以下の露出領域２０ｂを除外して求める。各露出領域２０ｂの面積は、顕微鏡観察等を用いて測定することができる。 The area ratio of the exposed area 20b on the inner surface 17 is obtained by dividing the total area of each exposed area 20b in the plan view of the first main surface 17a, the second main surface 17b, and the side surface 17c by the total area of the inner surface 17. Calculated by. However, when the area of the exposed area 20b is 0.001 mm ² or less, the adhesive force to the ceramic molded body is extremely small, so that the total area of each exposed area 20b excludes the exposed area 20b having an area of 0.001 mm ² or less. And ask. The area of each exposed region 20b can be measured by microscopic observation or the like.

内表面１７の平面視において、各露出領域２０ｂの平均面積は、０．０１ｍｍ^２以上が好ましい。これにより、セラミックス成形体が離型剤１８上を滑ることをより抑制できる。各露出領域２０ｂの平均面積は、０．０３ｍｍ^２以上がより好ましく、０．０５ｍｍ^２以上が特に好ましい。 In a plan view of the inner surface 17, the average area of each exposed region 20b is preferably 0.01 mm ² or more. As a result, it is possible to further prevent the ceramic molded product from slipping on the release agent 18. The average area of each exposed region 20b is more preferably 0.03 mm ² or more, 0.05 mm ² or more is particularly preferable.

内表面１７の平面視において、各露出領域２０ｂの平均面積は、１ｍｍ^２以下が好ましい。これにより、セラミックス成形体が内表面１７に付着してセラミックス成形体の表面に傷が形成されることを抑制できる。各露出領域２０ｂの平均面積は、０．８ｍｍ^２以下がより好ましく、０．６ｍｍ^２以下が特に好ましい。 In a plan view of the inner surface 17, the average area of each exposed region 20b is preferably 1 mm ² or less. As a result, it is possible to prevent the ceramic molded body from adhering to the inner surface 17 and forming scratches on the surface of the ceramic molded body. The average area of each exposed region 20b is more preferably 0.8 mm ² or less, particularly preferably 0.6 mm ² or less.

各露出領域２０ｂの平均面積は、上述した露出領域２０ｂの合計面積を合計面積の算出に用いた露出領域２０ｂの個数で除することによって算出される。なお、露出領域２０ｂが１つしか存在しない場合、当該露出領域２０ｂの面積を平均面積と見なす。 The average area of each exposed area 20b is calculated by dividing the total area of the exposed areas 20b described above by the number of exposed areas 20b used to calculate the total area. When there is only one exposed area 20b, the area of the exposed area 20b is regarded as the average area.

（セラミックス成形体の製造方法）
次に、セラミックス成形体の製造方法について説明する。 (Manufacturing method of ceramic molded product)
Next, a method for manufacturing the ceramic molded product will be described.

まず、第１型枠１２に形成された凹部の底面及び側壁のうち露出領域２０ｂを設ける領域にマスクを施す。また、第２型枠１３に形成された凹部の底面及び側壁のうち露出領域２０ｂを設ける領域にもマスクを施す。マスクは、離型剤１８が塗布されないようにできるものであればよく、例えば、粘着テープ、磁石、樹脂部材などを貼り付けることによって、或いは、レジスト材料を塗布することによって形成することができる。マスクのサイズ及び個数を調整することによって、露出領域２０ｂが占める面積割合と露出領域２０ｂの平均面積とを制御できる。 First, a mask is applied to the bottom surface and the side wall of the recess formed in the first mold 12 where the exposed region 20b is provided. Further, a mask is also applied to the bottom surface and the side wall of the recess formed in the second mold 13 where the exposed region 20b is provided. The mask may be any as long as it can prevent the release agent 18 from being applied, and can be formed, for example, by attaching an adhesive tape, a magnet, a resin member, or the like, or by applying a resist material. By adjusting the size and number of masks, the area ratio occupied by the exposed area 20b and the average area of the exposed area 20b can be controlled.

次に、第１型枠１２に形成された凹部の底面及び側壁に離型剤１８を塗布する。また、第２型枠１３に形成された凹部の底面及び側壁にも離型剤１８を塗布する。離型剤１８の塗布方法は特に制限されず、例えば、静電塗布法、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法などを用いることができる。 Next, the mold release agent 18 is applied to the bottom surface and the side wall of the recess formed in the first mold 12. Further, the mold release agent 18 is also applied to the bottom surface and the side wall of the recess formed in the second mold 13. The method of applying the release agent 18 is not particularly limited, and for example, an electrostatic coating method, a dip coating method, a spray coating method, a roll coating method, or the like can be used.

次に、第１型枠１２及び第２型枠１３のそれぞれからマスクを取り外す。これにより、型枠１１の内表面１７に被覆領域２０ａと露出領域２０ｂとが設けられる。 Next, the mask is removed from each of the first mold 12 and the second mold 13. As a result, a covering region 20a and an exposed region 20b are provided on the inner surface 17 of the mold 11.

次に、セラミックス粉末、分散媒、及びゲル化剤を混合して成形用スラリーを調製する。セラミックス粉末は、セラミックス部材に必要とされる特性に応じて適宜選択される。 Next, the ceramic powder, the dispersion medium, and the gelling agent are mixed to prepare a molding slurry. The ceramic powder is appropriately selected according to the characteristics required for the ceramic member.

次に、第２型枠１３上に第１型枠１２を連結して、第１型枠１２の注入口１４から内部空間１６に成形用スラリーを注入する。 Next, the first mold 12 is connected on the second mold 13 and the molding slurry is injected into the internal space 16 from the injection port 14 of the first mold 12.

次に、一定時間（例えば、０．１〜２４時間）放置して、成形用スラリーを固化（ゲル化）させることによって、セラミックス成形体を形成する。この際、型枠１１の内表面１７には、離型剤１８によって被覆されていない露出領域２０ｂが設けられているため、セラミックス成形体の過剰な収縮が抑制されて、セラミックス成形体の外形寸法精度を向上させることができる。 Next, the ceramic molded product is formed by solidifying (gelling) the molding slurry after leaving it for a certain period of time (for example, 0.1 to 24 hours). At this time, since the exposed region 20b not covered with the mold release agent 18 is provided on the inner surface 17 of the mold 11, excessive shrinkage of the ceramic molded body is suppressed, and the outer dimensions of the ceramic molded body are suppressed. The accuracy can be improved.

次に、第２型枠１３から第１型枠１２を取り外して、セラミックス成形体を取り出す。 Next, the first mold 12 is removed from the second mold 13 and the ceramic molded body is taken out.

＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 <Other embodiments>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

上記実施形態では、第１型枠１２及び第２型枠１３のそれぞれが凹部を有することとしたが、これに限られない。第１型枠１２及び第２型枠１３の一方には、凹部が形成されていなくてもよい。この場合、第１型枠１２及び第２型枠１３の一方に形成された凹部の側壁が、内部空間１６の内表面１７の側面１７ｃとなる。 In the above embodiment, each of the first mold 12 and the second mold 13 has a recess, but the present invention is not limited to this. A recess may not be formed in one of the first mold 12 and the second mold 13. In this case, the side wall of the recess formed in one of the first form 12 and the second form 13 becomes the side surface 17c of the inner surface 17 of the internal space 16.

以下において、本発明の実施例について説明する。本実施例では、型枠の内表面に露出領域を設けることによるセラミックス成形体の外形寸法精度向上効果について確認する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described. In this embodiment, the effect of improving the external dimensional accuracy of the ceramic molded product by providing the exposed region on the inner surface of the mold is confirmed.

（セラミックス成形体の作製）
以下のように、比較例１及び実施例１〜１２それぞれの金型を準備した後、各金型を用いてセラミックス成形体を作製した。 (Manufacturing of ceramic molded product)
After preparing the molds of Comparative Example 1 and Examples 1 to 12 as follows, a ceramic molded product was produced using each mold.

１．金型の準備
アルミ合金製の第１型枠及び第２型枠を用意した。第１型枠及び第２型枠は、図１に示した構成を有する。 1. 1. Mold preparation The first and second molds made of aluminum alloy were prepared. The first mold and the second mold have the configuration shown in FIG.

次に、実施例１〜１２では、各型枠の凹部の主面にレジスト材料を塗布した。この際、塗布領域の個数と各塗布領域のサイズとを調整することによって、表１に示すように、露出領域の個数、面積割合及び平均面積を実施例１〜１２に変更した。一方、比較例１では、各型枠の凹部の主面にレジスト材料を塗布しなかった。 Next, in Examples 1 to 12, a resist material was applied to the main surface of the recesses of each mold. At this time, by adjusting the number of coated regions and the size of each coated region, the number of exposed regions, the area ratio, and the average area were changed to Examples 1 to 12 as shown in Table 1. On the other hand, in Comparative Example 1, the resist material was not applied to the main surface of the concave portion of each mold.

次に、各型枠の凹部にフッ素系離型剤を静電塗布した。 Next, a fluorine-based mold release agent was electrostatically applied to the recesses of each mold.

次に、実施例１〜１２では、各型枠の凹部の主面に塗布されたレジスト材料を剥離することによって露出領域を形成した。露出領域の個数、面積割合及び平均面積は、表１に示す通りであった。 Next, in Examples 1 to 12, an exposed region was formed by peeling off the resist material applied to the main surface of the concave portion of each mold. The number of exposed areas, the area ratio, and the average area were as shown in Table 1.

２．セラミックス成形体の形成
表１に示すセラミックス粉末（Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＭｇＯ）、分散媒（多塩基酸エステル（グルタル酸ジメチル等）、多価アルコールの酸エステル（トリアセチン等）、脂肪族多価エステルなどの２以上のエステル基を有するエステル類）及びゲル化剤（ＭＤＩ（４，４’-ジフェニルメタンジイソシアナート）、ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアナート）、ＴＤＩ（トリレンジイソシアナート）、ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアナート））を混合して成形用スラリーを調製した。 2. Formation of ceramic molded product Ceramic powder (Al ₂ O ₃ , ZrO ₂ , MgO) shown in Table 1, dispersion medium (polybasic acid ester (dimethyl glutarate, etc.), acid ester of polyhydric alcohol (triacetin, etc.), aliphatic Esters having two or more ester groups such as polyvalent esters) and gelling agents (MDI (4,4'-diphenylmethane diisocyanate), HDI (hexamethylene diisocyanate), TDI (trilened isocyanate), IPDI (isophoron diisocyanate)) was mixed to prepare a molding slurry.

次に、第２型枠上に第１型枠を連結した後、第１型枠の注入口から内部空間に成形用スラリーを注入した。 Next, after connecting the first mold onto the second mold, the molding slurry was injected into the internal space from the injection port of the first mold.

次に、成形用スラリーを固化させることによって、セラミックス成形体を形成した。 Next, a ceramic molded body was formed by solidifying the molding slurry.

（セラミックス成形体の外形寸法）
金型から取り出したセラミックス成形体の外形寸法をレーザー式計測器で測定して、セラミックス成形体の外形寸法と金型の内形寸法とから収縮率を算出した。 (External dimensions of ceramic molded product)
The external dimensions of the ceramic molded product taken out from the mold were measured with a laser measuring instrument, and the shrinkage ratio was calculated from the external dimensions of the ceramic molded product and the internal dimensions of the mold.

表１に算出結果をまとめて示す。表１では、収縮率が１．５％以下の場合を○と評価し、収縮率が１．５％超３．５％以下の場合を△と評価し、収縮率が３．５％超の場合を×と評価した。 Table 1 summarizes the calculation results. In Table 1, when the shrinkage rate is 1.5% or less, it is evaluated as ◯, when the shrinkage rate is more than 1.5% and 3.5% or less, it is evaluated as Δ, and the shrinkage rate is more than 3.5%. The case was evaluated as x.

（セラミックス成形体の外観）
金型から取り出したセラミックス成形体の外観を観察して、セラミックス成形体のうち露出領域に付着した部分における剥がし傷の有無を目視で確認した。表１に確認結果をまとめて示す。 (Appearance of ceramic molded product)
The appearance of the ceramic molded body taken out from the mold was observed, and the presence or absence of peeling scratches in the portion of the ceramic molded body adhering to the exposed region was visually confirmed. Table 1 summarizes the confirmation results.

表１に示すように、型枠の内表面に露出領域を形成した実施例１〜１２では、露出領域を形成しなかった比較例１に比べて、セラミックス成形体の外形寸法精度を向上させることができた。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 12 in which the exposed region is formed on the inner surface of the mold, the external dimensional accuracy of the ceramic molded product is improved as compared with Comparative Example 1 in which the exposed region is not formed. Was made.

また、露出領域の面積割合を０．０１％以上とした実施例２〜１２では、セラミックス成形体の外形寸法精度をより向上させることができた。 Further, in Examples 2 to 12 in which the area ratio of the exposed region was 0.01% or more, the external dimensional accuracy of the ceramic molded product could be further improved.

同様に、露出領域の平均面積を０．０１ｍｍ^２以上とした実施例２〜１２では、セラミックス成形体の外形寸法精度をより向上させることができた。 Similarly, in Examples 2 to 12 in which the average area of the exposed region was 0.01 mm ² or more, the external dimensional accuracy of the ceramic molded product could be further improved.

また、露出領域の面積割合を１．０％以下とした実施例１〜１０では、セラミックス成形体が内表面に付着して傷が形成されることを抑制できた。 Further, in Examples 1 to 10 in which the area ratio of the exposed region was 1.0% or less, it was possible to prevent the ceramic molded product from adhering to the inner surface and forming scratches.

同様に、露出領域の平均面積を１．０ｍｍ^２以下とした実施例１〜１０では、セラミックス成形体が内表面に付着して傷が形成されることを抑制できた。 Similarly, in Examples 1 to 10 in which the average area of the exposed region was 1.0 mm ² or less, it was possible to prevent the ceramic molded product from adhering to the inner surface and forming scratches.

なお、本実施例では各型枠の凹部の主面に露出領域を設けることとしたが、凹部の側面に露出領域を設けた場合にも、外形寸法精度向上効果と傷抑制効果を得られることが確認されている。特に、凹部の側面に露出領域を設けた場合には、セラミックス部材の機能面となる主面に微視的な傷（欠陥）が形成されることを抑制できるためより好ましい。 In this embodiment, the exposed area is provided on the main surface of the concave portion of each formwork, but even when the exposed area is provided on the side surface of the concave portion, the effect of improving the external dimensional accuracy and the effect of suppressing scratches can be obtained. Has been confirmed. In particular, when an exposed region is provided on the side surface of the recess, it is more preferable because it is possible to suppress the formation of microscopic scratches (defects) on the main surface which is the functional surface of the ceramic member.

１０金型
１１型枠
１２第１型枠
１３第２型枠
１４注入口
１５排出口
１６内部空間
１７内表面
１７ａ第１主面
１７ｂ第２主面
１７ｃ側面
１８離型剤
２０ａ被覆領域
２０ｂ露出領域 10 Mold 11 Formwork 12 1st formwork 13 2nd formwork 14 Injection port 15 Outlet 16 Internal space 17 Inner surface 17a 1st main surface 17b 2nd main surface 17c Side surface 18 Release agent 20a Covering area 20b Exposed area

Claims

A mold used for molding a ceramic molded product by solidifying a molding slurry.
A mold including an internal space into which the molding slurry is injected is provided.
An inner surface of the formwork, a covered region covered by the release agent, an exposed area exposed from the release agent possess,
The area ratio of the exposed region on the inner surface is 0.005% or more and 1.0% or less.
The average area of the exposed area is 0.006 mm ² or more and 1.0 mm ² or less.
Mold.

The inner surface includes a first main surface, a second main surface facing the first main surface, and a side surface connected to the first main surface and the second main surface.
The exposed area is located on the side surface.
The mold according to claim 1.

The area ratio of the exposed region on the inner surface is 0.01% or more.
The mold according to claim 1 or 2.

The average area of the exposed area is 0.01 mm ² or more.
The mold according to any one of claims 1 to 3 .

The step of injecting the molding slurry into the mold according to any one of claims 1 to 4 .
A step of molding the ceramic molded product by solidifying the injected molding slurry, and
A method for manufacturing a ceramic molded product.