Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6866491B2 - チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6866491B2 - チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法 - Google Patents

チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6866491B2
JP6866491B2 JP2019542034A JP2019542034A JP6866491B2 JP 6866491 B2 JP6866491 B2 JP 6866491B2 JP 2019542034 A JP2019542034 A JP 2019542034A JP 2019542034 A JP2019542034 A JP 2019542034A JP 6866491 B2 JP6866491 B2 JP 6866491B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
titanium
green compact
diameter portion
mold
titanium alloy
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.)
Active
Application number
JP2019542034A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019054303A1 (ja
Inventor
早川 昌志
昌志 早川
藤井 秀樹
秀樹 藤井
松秀 堀川
松秀 堀川
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.)
Toho Titanium Co Ltd
Original Assignee
Toho Titanium Co Ltd
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 Toho Titanium Co Ltd filed Critical Toho Titanium Co Ltd
Publication of JPWO2019054303A1 publication Critical patent/JPWO2019054303A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6866491B2 publication Critical patent/JP6866491B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/16Both compacting and sintering in successive or repeated steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/379Handling of additively manufactured objects, e.g. using robots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

本発明は、チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法に関する。
チタン及びチタン合金は優れた機械的特性を有するが、加工が難しく、複雑形状製品は従来切削により製造されてきた。しかしながら、切削で製造する場合は歩留まりが悪く、製品単価が非常に高くなるという問題がある。
上記問題を解決する手法の一つとして、素粉末混合法を用いてチタン及びチタン合金圧粉体の製造を行う方法が知られている。素粉末混合法は、純チタン粉末と合金元素添加用粉末を所定の割合で混合し、これをモールドに充填後、室温で圧粉成形し、その後焼結処理や冷間等方圧プレス(CIP)処理等を行う処理方法である。
例えば、特開平7−90313号公報には、熱可塑性樹脂を使用してブロー成形法により粉末成形用型を作製し、その粉末成形用型にチタン粉末を充填し、静水圧成形プレスで成形することで、チタン粉体の成形体を製造する方法が記載されている。特開2010−188711号公報には、熱可塑製樹脂製のプリフォームから底付き筒状容器を延伸ブロー成形する底付き筒状容器の製造方法が記載されている。
特開平7−90313号公報 特開2010−188711号公報
しかしながら、特許文献1及び2に例示されるような熱可塑製樹脂をブロー成形して成形体を形成する方法では、割れなく高密度の成形体が得られるが、厚さの精度が出にくい。そのため、ブロー成形により製造された成形体を用いて製造されたチタン又はチタン合金圧粉体は、外形寸法にずれが生じやすくなる。外形寸法の精度を高めるためには、金属金型などを利用する方法もあるが、高価になる上、複雑形状が製造しにくくなる。
上記課題を鑑み、本発明は、外形寸法の精度が高く、複雑形状を有するチタン又はチタン合金圧粉体をより経済的に製造することが可能なチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法を提供する。
本発明者は鋭意検討を重ねたところ、所定の特性を有する熱可塑製樹脂を用いて、所定の厚さ範囲及び厚さ精度を有するCIP成形用モールドを用いることが有用であるとの知見を得た。
以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、冷間等方圧プレスを用いて相対密度80%以上のチタン又はチタン合金圧粉体を得るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法であって、厚さが0.5〜1.5mm、且つモールドの長手方向の任意の10点の厚みを測定した場合の(最大値−最小値)/(最大値+最小値)で表されるモールド厚さ誤差範囲指数αが0〜0.05であり、圧縮弾性率が800MPa〜2100MPa、ショアD硬さが78〜85の熱可塑製樹脂からなり、粉末供給口と粉末充填用の空洞とを有するCIP成形用モールドを用いることを特徴とするチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法が提供される。
本発明に係るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法は一実施態様において、CIP成形用モールドが、大径部と、大径部に連続し、大径部よりも水平断面の断面積が小さい小径部とを少なくとも備え、且つ水平断面における大径部の最大径に対する小径部の最小径の比率D(小径部最小径/大径部最大径)が、0.5以上0.8未満である。
本発明に係るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法は別の一実施態様において、CIP成形用モールドは、大径部の外側面に対して小径部の外側面が傾斜し、大径部の外側面の端部から大径部の外側面の延在方向に延びる直線と小径部の外側面とのなす角θが10度以上60度未満である。
本発明に係るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法は更に別の一実施態様において、CIP成形用モールドを、3Dプリンタ装置を用いて作製することを含む。
本発明に係るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法は更に別の一実施態様において、CIP成形用モールドを、材料押出法を利用した3Dプリンタ装置を用いて作製することを含む。
本発明に係るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法は更に別の一実施態様において、CIP成形用モールドを、材料噴射法を利用した3Dプリンタ装置を用いて作製することを含む。
本発明に係るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法は更に別の一実施態様において、平均粒径30μm以上100μm未満の純チタン粉末を80〜100質量%、CIP成形用モールドの空洞内に充填することを含む。
本発明に係るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法は更に別の一実施態様において、平均粒径30μm以上100μm未満の純チタン粉末と、平均粒径5μm以上50μm未満の合金元素粉末又は母合金粉末とを1〜20質量%、CIP成形用モールドの空洞内に充填することを含む。
本発明によれば、外形寸法の精度が高く、複雑形状を有するチタン又はチタン合金圧粉体をより経済的に製造することが可能なチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法が提供できる。
本発明の実施の形態に係るCIP成形用モールドの一例と該一例であるCIP成形用モールドの厚さの測定位置(任意の10点)を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るCIP成形用モールドの大径部と小径部の傾斜角度θを説明する説明図であり、図2(a)は小径部が平面状の斜面を有し、図2(b)は小径部が曲面状の斜面を有する場合の例である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態はこの発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。
本発明の実施の形態に係るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法は、冷間等方圧プレス(CIP)を用いて相対密度80%以上のチタン又はチタン合金圧粉体を得るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法であり、例えば図1に例示されるような、粉末供給口2と粉末充填用の空洞3とを有するCIP成形用モールド1を利用することができる。
外形寸法の精度が高く、複雑形状を有するチタン又はチタン合金圧粉体を製造するためには、CIP処理の製造工程との関係において、CIP成形用モールド1の材料、圧縮弾性率、及びショアD硬さを適正な範囲に調整するとともに、CIP成形用モールド1の厚さと厚さの精度を高くすることが必要である。
具体的には、本実施形態に係るCIP成形用モールド1としては、厚さが0.5〜1.5mmであることを要する。厚さが0.5mm未満の場合、充填粉末の重量でCIP成形用モールド1が変形し、寸法精度が低下する場合がある。一方、厚さを1.5mmより大きくすると、CIP除荷時のCIP成形用モールド1のスプリングバック力が圧粉体強度よりも大きくなり、圧粉体の破断が発生する場合がある。
厚さの寸法精度については、モールドの長手方向の任意の10点の厚みを測定した場合の(最大値−最小値)/(最大値+最小値)で表されるモールド厚さ誤差範囲指数αが0〜0.05であることが好ましい。厚さの寸法精度の評価に際し、厚さの測定点が局所に偏ると、CIP成形用モールド1の全体としての厚さのバラツキを適切に評価できない場合がある。よって、本実施形態においては、「任意の10点の厚み」の測定点として、CIP成形用モールド1の最長面を10等分した場所を意味する。例えば、図1に示すように、CIP成形用モールド1の最大長に沿った長手方向が水平面と垂直な方向に向くようにCIP成形用モールド1を水平面上に静置させ、水平面に垂直な方向にCIP成形用モールド1を10等分したそれぞれの位置(1〜10)における厚みを測定することができる。
即ち、「モールド厚さ誤差範囲指数α」は、図1に示すように、CIP成形用モールド1の長手方向に沿ってCIP成形用モールド1を10等分した場合のそれぞれの高さの任意の位置の測定点の厚さをそれぞれ測定し、その最大値と最小値を用いて評価した誤差範囲指数を指す。厚さの測定は、例えば、各測定点に対してデジタルノギス等を用いることにより行うことができる。
モールド厚さ誤差範囲指数αが0.05よりも大きくなると、CIP成形用モールド1を用いて製造されるチタン又はチタン合金圧粉体の外形寸法の精度が悪くなる上に、スプリングバック力の制御が困難になり、破断発生の原因となる。モールド厚さ誤差範囲指数αは、0.03以下とすることが好ましく、より好ましくは0.01以下、更には0.005以下とすることが好ましい。
CIP成形用モールド1の狙い厚さ、即ち製造時のCIP成形用モールド1の厚さデータが既知の場合は、モールド厚さ誤差範囲指数βによって、CIP成形用モールド1の寸法精度を評価することもできる。モールド厚さ誤差範囲指数βは、モールド厚さ誤差範囲指数αの測定と同様に、CIP成形用モールド1の長手方向に沿って10等分した場合のそれぞれの高さの任意の位置の測定点の厚さをそれぞれ測定した場合の「(最大値−最小値)/狙い厚さ」を指す。狙い厚さとしては、例えば、CIP成形用モールド1の成形時の三次元CAD元データの厚さを用いることができる。
モールド厚さ誤差範囲指数βが0.5よりも大きくなると、CIP成形用モールド1を用いて製造されるチタン又はチタン合金圧粉体の外形寸法の精度が悪くなる上に、スプリングバック力の制御が困難になり、破断発生の原因となる。モールド厚さ誤差範囲指数βが0.5以下の誤差はCIP成形用モールド1の物性に影響しない。モールド厚さ誤差範囲指数βは0.3以下が好ましく、より好ましくは0.1以下、更に好ましくは0.06以下である。
或いは、CIP成形用モールド1の長手方向に沿ってCIP成形用モールド1を10等分した場合のそれぞれの高さの任意の10点の(厚さ/狙い厚さ×100−100)の絶対値の平均値をモールド厚さ誤差範囲指数γとして評価することもできる。モールド厚さ誤差範囲指数γは1.5未満が好ましく、より好ましくは1.0以下、更に好ましくは0.5以下である。
CIP成形用モールド1に使用する材料としては、熱可塑製樹脂が好ましく、例えば、アクリル樹脂、ポリ乳酸(PLA)樹脂等が好適に利用できる。熱可塑製樹脂材料の圧縮弾性率は、800MPa〜2100MPaとすることが好ましい。圧縮弾性率を800MPa未満とすると、CIP除荷時のCIP成形用モールド1のスプリングバックが大きくなり、圧粉体破断に繋がる場合がある。また、圧縮弾性率が低すぎるとCIP成形用モールド1の剛性が足りず、充填粉末の自重でCIP成形用モールド1が変形し、CIP成形品の寸法精度が著しく低下する場合がある。
一方、圧縮弾性率を2100MPaよりも大きくすると、CIP成形用モールド1の剛性が高くなり、CIP処理加圧時に内部粉末に荷重が十分伝わらず、相対密度80%以上のチタン又はチタン合金圧粉体を得ることができない。CIP成形用モールド1に使用する熱可塑製樹脂の圧縮弾性率はより好ましくは1000MPa〜1900MPa、更に好ましくは1500MPa〜1900MPaである。圧縮弾性率は、JIS K7181(2011)に準拠する試験方法によって測定することができる。
CIP成形用モールド1に使用する熱可塑製樹脂のショアD硬さは78〜85、より好ましくは80〜83とすることが好ましい。ショアD硬さが78未満の場合は充填粉末の重量でCIP成形用モールド1が変形し、寸法精度が低下する。ショアD硬さを85より大きくすると、CIP成形用モールド1の剛性が高くなり、CIP処理加圧時に内部粉末に荷重が十分伝わらず、相対密度80%以上のチタン又はチタン合金圧粉体を得ることができない。ショアD硬さは、JIS K7215(1986)に準拠する試験方法によって測定することができる。
図1に示すように、CIP成形用モールド1は、大径部11と、大径部11に連続し、大径部11よりも水平断面の断面積が小さい小径部12と、小径部12よりも水平断面の断面積が大きく、小径部12に連続する大径部13と、大径部13に連続し、頂部に粉末供給口2を有する頂部14とを含む。
小径部12は、底部から頂部に向かって水平方向の断面積が徐々に小さくなり、小径部12の中間部分から大径部13に向けて水平方向の断面積が徐々に大きくなるようなくびれを有する形状とすることができる。
大径部11、13は、水平断面が多角形状を有していてもよいし、水平断面が円又は楕円状であってもよく、利用用途に応じて適宜変更することができ、具体的形状は特に限定されない。水平断面における大径部11、13の最大径D11に対する小径部12の最小径D12の比率D(小径部最小径D12/大径部最大径D11)が、0.5以上0.8未満である。大径部11、13と小径部12の形状は、水平断面同士が略相似形であることが好ましいが、互いに異なる形状を有していてもよい。
図2(a)の拡大図に示すように、CIP成形用モールド1は、大径部11の外側面111に対して小径部12の外側面121が傾斜している。大径部11の外側面111の端部112から大径部11の外側面111の延在方向に延びる直線Xと小径部12の外側面121とのなす角θ(図2(a)の例では直線Xから半時計回りに測定した場合の小径部12の外側面121とのなす角θ)が10度以上60度未満である。なお、小径部12の外側面121が曲面を有する場合は、図2(b)に示すように、小径部12の水平断面において最小径D12となる位置と大径部11の端部112とを通る直線Yと直線Xとのなす角θ(即ち、直線Xを基点として直線Xから反時計回りに測定した場合の直線Yとのなす角)が、10度以上60度未満である。
図1及び図2(a)、図2(b)に示すような複雑形状を有するCIP成形用モールド1は、3Dプリンタ装置を用いて作製することができる。これにより、従来のようにブロー成形してモールドを形成する場合に比べて、厚さを均一にすることができ、寸法精度を向上させることができる。また、モールドの製造に際し、金型等を作製する必要がないため、より経済的に複雑形状を有するCIP成形用モールド1を、寸法精度が高くなるように製造することができる。
3Dプリンタ装置としては汎用の装置を用いることができるが、材料押出法を利用した3Dプリンタ装置、或いは材料噴射法を利用した3Dプリンタ装置を用いて作製することが好ましい。
本実施形態に係るCIP成形用モールド1内の空洞3に、純チタン粉末又は純チタン粉末と合金元素粉末又は母合金粉末とを充填し、CIP処理を実施することにより、本実施形態に係るチタン又はチタン合金圧粉体が得られる。ここで、合金元素粉末とは例えばAl粉末やV粉末等単一元素の粉末であって、母合金粉末とは複数の元素を含む粉末である。
充填材としては、例えば平均粒径30μm以上100μm未満の純チタン粉末を80〜100質量%、CIP成形用モールドの空洞内に充填することにより、相対密度80%以上のチタン又はチタン合金圧粉体が得られる。或いは、平均粒径30μm以上100μm未満の純チタン粉末と、平均粒径5μm以上50μm未満の合金元素粉末又は母合金粉末とを1〜20質量%、CIP成形用モールド1の空洞内3に充填し、CIP処理を実施することにより、相対密度80%以上のチタン又はチタン合金圧粉体が得られる。なお、平均粒径は、レーザー回折散乱法によって得られた粒度分布(体積基準)の粒子径D50(メジアン径)の値を指す。粉体の充填、CIP処理は一般的に良く知られる条件を用いて実施することができる。本実施形態において「純チタン」とはJIS2種に規定の組成を満たす工業用純チタンを意味する。チタン合金圧粉体に用いられる主な合金系としては、Ti−6Al−4V、Ti−6Al−6V−2Sn、Ti−6Al−2Sn−4Zr−2Mo、Ti−6Al−2Sn−4Zr−6Mo、Ti−10V−2Fe−3Al等が挙げられる。
本発明の実施の形態に係るチタン又はチタン合金圧粉体によれば、3Dプリンタを用いて、所定の熱可塑製樹脂を利用して、厚さ及び厚さ精度が制御されたCIP成形用モールド1を得て、これを利用してCIP処理を実施することにより、外形寸法の精度が高く、複雑形状を有するチタン又はチタン合金圧粉体をより経済的に製造することができる。
以下に本発明の実施例および比較例について説明するが、本発明は以下の実施例に制限されないことは勿論である。
厚さを0.5〜1.75mmの間で調整したCIP成形用モールドの3Dデータに基づいて、樹脂を3種類(PLA樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂)を用いて、3DプリンタによりCIP成形用モールドを作製した。PLA樹脂を用いたCIP成形用モールドについては、久宝金属製作所製の3Dプリンタ装置クホリアを用いて材料押出法により作製した。アクリル樹脂を用いたCIP成形用モールドについては、3DSystems製3Dプリンタ装置ProJet3600MAXを用いて材料噴射法により作製した。シリコン樹脂材料については、キーエンス製3Dプリンタ装置AGILISTA−3200を用いて材料噴射法により作製した。CIP成形用モールドの大径部と小径部の比率Dは0.6、大外径と小外径とのなす角θを27度と設定して、図1に示す形状のCIP成形用モールドを作製した。
作製されたCIP成形用モールド内の空洞に、トーホーテック製純チタン粉末TC−150(粒度幅45−150μm、平均粒径90μm)を充填し、CIP処理を行った。CIP処理は、日機装製冷間静水圧成形装置CL4−22−60を用いた。
作製されたCIP成形用モールド内の空洞に純チタン粉末を充填し、タッピングし、ビニールテープで封じたものを真空パックし、真空パックした純チタン粉末充填品を、冷間静水圧成形装置にセットし、加圧した。約300MPaに到達したところで1分保持後、除圧し、チタン粉末充填品を冷間静水圧成形装置から取り出した。得られた成形体を大気圧、130℃で15分間加熱し、軟化したCIP成形用モールドをカッター、ニッパー等を使用して除去して、圧粉体を得た。
各材料及び各装置を用いて作製したCIP成形用モールドに対し、モールド厚さ誤差範囲指数α、β、γ、圧縮弾性率、ショアD硬さと、圧粉体密度(相対密度)を測定した。狙い厚さは3Dデータ作成時の厚さを用いた。CIP成形用モールド1を長手方向に10等分し(本実施例では12mm間隔)、10点の厚さをチックネスゲージで測定した。圧縮弾性率はJIS K7181(2011)に準拠して実施した測定結果より算出した。ショアD硬さはJIS K7215(1986)に準拠して測定した。圧粉体密度は、アルキメデス法で求めた密度/理論密度4.51/cm3×100から算出した。更に、得られた圧粉体の破断の有無を観察した。結果を表1に示す。
Figure 0006866491
厚さ0.5〜1.5mmの範囲外である厚さ1.75mmのCIP成形用モールドを作製した比較例1、2では、モールドを作製することはできたが、チタン又はチタン合金の圧粉体に破断が生じ、所望の圧粉体を作製することができなかった。圧縮弾性率及びショアD硬さが本発明の範囲外であるシリコン樹脂を用いた比較例3及び4では、CIP成形用モールドを作製することもできなかった。比較例5では、モールドを作製することはできたが、強度不足により、CIP処理時に粉末充填後の形状を維持することができなかった。一方、実施例1〜4では、いずれも相対密度80%以上で破断のない圧粉体を作製することができた。
1…CIP成形用モールド
2…粉末供給口
3…空洞
11…大径部
12…小径部
13…大径部
14…頂部
111,121…外側面
112…端部

Claims (7)

  1. 冷間等方圧プレスを用いて相対密度80%以上のチタン又はチタン合金圧粉体を得るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法であって、
    厚さが0.5〜1.5mm、且つモールドの長手方向の任意の10点の厚みを測定した場合の(最大値−最小値)/(最大値+最小値)で表されるモールド厚さ誤差範囲指数αが0〜0.05であり、圧縮弾性率が800MPa〜2100MPa、ショアD硬さが78〜85の熱可塑製樹脂からなり、粉末供給口と粉末充填用の空洞とを有し、3Dプリンタ装置を用いて作製されたCIP成形用モールドを用いることを特徴とするチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法。
  2. 冷間等方圧プレスを用いて相対密度80%以上のチタン又はチタン合金圧粉体を得るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法であって、
    厚さが0.5〜1.5mm、且つモールドの長手方向の任意の10点の厚みを測定した場合の(最大値−最小値)/(最大値+最小値)で表されるモールド厚さ誤差範囲指数αが0〜0.05であり、圧縮弾性率が800MPa〜2100MPa、ショアD硬さが78〜85の熱可塑製樹脂からなり、粉末供給口と粉末充填用の空洞とを有し、材料押出法を利用した3Dプリンタ装置を用いて作製されたCIP成形用モールドを用いることを特徴とするチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法
  3. 冷間等方圧プレスを用いて相対密度80%以上のチタン又はチタン合金圧粉体を得るチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法であって、
    厚さが0.5〜1.5mm、且つモールドの長手方向の任意の10点の厚みを測定した場合の(最大値−最小値)/(最大値+最小値)で表されるモールド厚さ誤差範囲指数αが0〜0.05であり、圧縮弾性率が800MPa〜2100MPa、ショアD硬さが78〜85の熱可塑製樹脂からなり、粉末供給口と粉末充填用の空洞とを有し、材料噴射法を利用した3Dプリンタ装置を用いて作製されたCIP成形用モールドを用いることを特徴とするチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法
  4. 前記CIP成形用モールドが、大径部と、前記大径部に連続し、前記大径部よりも水平断面の断面積が小さい小径部とを少なくとも備え、且つ水平断面における前記大径部の最大径に対する前記小径部の最小径の比率D(小径部最小径/大径部最大径)が、0.5以上0.8未満であることを含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法。
  5. 前記CIP成形用モールドは、前記大径部の外側面に対して前記小径部の外側面が傾斜し、前記大径部の前記外側面の端部から前記大径部の前記外側面の延在方向に延びる直線と前記小径部の外側面とのなす角θが10度以上60度未満である請求項に記載のチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法。
  6. 平均粒径30μm以上100μm未満の純チタン粉末を80〜100質量%、前記CIP成形用モールドの前記空洞内に充填することを含む請求項1〜のいずれか1項に記載のチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法。
  7. 平均粒径30μm以上100μm未満の純チタン粉末と、平均粒径5μm以上50μm未満の合金元素粉末又は母合金粉末とを1〜20質量%、前記CIP成形用モールドの前記空洞内に充填することを含む請求項1〜のいずれか1項に記載のチタン又はチタン合金圧粉体の製造方法。
JP2019542034A 2017-09-14 2018-09-07 チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法 Active JP6866491B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017177088 2017-09-14
JP2017177088 2017-09-14
PCT/JP2018/033265 WO2019054303A1 (ja) 2017-09-14 2018-09-07 チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019054303A1 JPWO2019054303A1 (ja) 2020-10-29
JP6866491B2 true JP6866491B2 (ja) 2021-04-28

Family

ID=65723307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019542034A Active JP6866491B2 (ja) 2017-09-14 2018-09-07 チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6866491B2 (ja)
WO (1) WO2019054303A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019108595A (ja) * 2017-12-19 2019-07-04 東邦チタニウム株式会社 チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7645804B2 (ja) 2019-09-27 2025-03-14 東邦チタニウム株式会社 圧粉体の製造方法及び、焼結体の製造方法
WO2022190601A1 (ja) * 2021-03-12 2022-09-15 東邦チタニウム株式会社 チタン系圧粉体の製造方法及び、チタン系焼結体の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62118132U (ja) * 1986-01-18 1987-07-27
JPH0790313A (ja) * 1993-09-21 1995-04-04 Nippon Steel Corp チタン粉体の静水圧成形法
JPH07278606A (ja) * 1994-04-08 1995-10-24 Nippon Steel Corp 粉体の静水圧成形における樹脂型の解体方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019108595A (ja) * 2017-12-19 2019-07-04 東邦チタニウム株式会社 チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法
JP7002316B2 (ja) 2017-12-19 2022-01-20 東邦チタニウム株式会社 チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019054303A1 (ja) 2020-10-29
WO2019054303A1 (ja) 2019-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6912586B2 (ja) チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法
JP6866491B2 (ja) チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法
JP6021159B2 (ja) 内部構造を有する3次元物体の製造方法
CN108995219B (zh) 一种层厚可变的切片方法、3d打印方法及3d打印的产品
EP3093085A1 (en) Titanium powder material, titanium material, and method for producing oxygen solid solution titanium powder material
JP5689598B2 (ja) タングステンモリブデン合金製ルツボの製造方法
JP3845798B2 (ja) 複合粉末充填方法と複合粉末充填装置並びに複合粉末成形方法と複合粉末成形装置
JP2017024012A (ja) 粉末プレス成形体の製造方法
Gong et al. Material properties and shrinkage of 3D printing parts using ultrafuse stainless steel 316LX filament
EP3072611A3 (en) Net-shape or near-net shape powder metal components and methods for producing the same
JP2018083959A (ja) 積層造形法による粉末冶金焼結体の製造方法
TW201823480A (zh) 積層造形物之製造方法及積層造形物
JP7002316B2 (ja) チタン又はチタン合金圧粉体の製造方法
WO2021060363A1 (ja) 圧粉体の製造方法及び、焼結体の製造方法
JP5685936B2 (ja) セラミックス円筒形成形体およびその製造方法
JP5808076B2 (ja) タングステン製ルツボとその製造方法、およびサファイア単結晶の製造方法
JP4952912B2 (ja) 焼結体の製造方法
JP6987718B2 (ja) 圧粉体の製造方法
JP4539397B2 (ja) セラミック製歯科補綴物の製造方法
JP2017171964A (ja) マグネシウム合金焼結ビレットおよびその製造方法
RU2504455C1 (ru) Способ получения заготовок из порошковых металлических материалов
JP6942434B2 (ja) 高密度鉄基焼結材の製造方法
Ghani et al. Physical evaluations of Co-Cr-Mo parts processed using different additive manufacturing techniques
JP5917617B2 (ja) タングステンモリブデン焼結合金製ルツボとその製造方法、およびサファイア単結晶の製造方法
JP6477143B2 (ja) プレス装置および磁石の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200417

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200417

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210316

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210407

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6866491

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250