喷嘴部件及其制造方法

专利名称：喷嘴部件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及为了进行气体、液体等流体的释放、喷射或真空吸引等而使用的流体
用喷嘴的喷嘴部件及其制造方法。
背景技术：
以往，对于将气体、液体等流体从多个释放口释放或喷射的喷嘴而言，一般使用喷 嘴部件，为了实现无偏差的工作，有必要使成为喷嘴部件的流体通路的贯通孔的直径尺寸 公差尽可能小、高精度地形成，并且要形成面粗糙度小的贯通孔内壁面。 这些喷嘴部件的贯通孔大多形成其直径尺寸很小的微细孔，另外，还多见在喷嘴 部件的轴心方向形成多个贯通孔的情况。 例如，在专利文献1中公开了如下的纺丝用喷嘴通过将形成有多个喷出孔的喷 嘴件安装于喷嘴本体上，从而可以增加喷嘴本体的喷出口数目，另外，还可以使喷嘴件的数 目相对于喷嘴本体的喷出孔的数目相对地减少。 另外，在专利文献2中，公开了喷出孔的直径尺寸为0.2mm，喷出孔内壁面的面粗 糙度为1S以下的纺丝用的喷嘴(金属口 )。 这些纺丝用喷嘴的喷出孔，一般直径小的为0. 2mm左右，而且内壁面粗糙度越小 越好，因而在用激光加工、精密加工形成喷出孔后，进行内壁面的研磨抛光。
然而，对于纺丝用喷嘴而言有必要形成多个(数十个)喷出孔，而对喷嘴本体直接 加工形成喷出孔时，即使多个喷出孔中的l个发生形成加工不良，也会使投入了材料费和 大量工时的喷嘴整体成为废品，而不得不处理掉。因此，为了减轻这些制造费用的损失，采 用了如上述专利文献1那样的制造方法利用注射成型法等来另行制作具有1个以上喷出 孔的喷嘴部件(喷嘴件)，将喷嘴部件安装固定于在喷嘴主体上预先形成的安装孔(贯通 孔)上。 在采用该制造方法时，减少喷嘴部件的数目而相对增多喷出孔的数目，这样可以
使制造成本低廉，而且由于喷出孔的数目越多纺丝效率越高，因而在喷嘴部件上形成的喷
出孔的个数尽可能越多越好，进而，直径尺寸越小对于制造极细纤维越有利。 另外，喷出孔内壁面对熔融树脂的流通阻力有很大影B向，且关系到所纺成的丝的
品质，因而优选面粗糙度为1S以下这样较小的情况。 然而，作为形成包括喷出孔的流体的微细通路的方法，作为最简便、最适用的方法 而广为使用的注射成型法或挤出成型法来制造具有多个贯通孔(微细孔)的喷嘴部件时， 如果用于各个成型用模具的贯通孔形成用的栓(圆棒)的直径为0.2mm(200iim)以下、进 而为O. lmm(100iim)以下，则发生栓或弯曲或折断而破损的故障，因而使制造陷入非常困 难的状态。 另一方面，作为理想的喷嘴特性，从喷嘴的贯通孔释放流体时，如果成为伴有流体 湍流现象的释放状态，就会出现不良情况，多为要求尽可能形成层流状态为直的释放流体 的用途。适合于要求形成这样的层流状态的释放流体用途的喷嘴部件的贯通孔，使其直径D和长度L的比L/D (长宽比)尽可能大是必要而不可或缺，优选其长宽比为5以上，更优 选为20以上，而且贯通孔内壁面的面粗糙度越小，流体的流通阻力越小而不会发生湍流现 象，因而更为优选。 然而，作为直径为200iim以下、优选lOOiim以下，且长宽比为5以上的贯通孔的 形成方法，在采用注射成型法或挤出成型法时，存在上述那样的用于成型用模具的栓变形、 破损的问题。另外，在激光加工法中，难以使贯通孔的长轴方向的直径在整个全长中保持一 致，且贯通孔内壁面的研磨变得非常困难。或者，在用微钻头等工具加工形成贯通孔的方法 中，工具的直径越小，则与孔加工阻力相比工具的刚性越是处于不足的状态，频繁发生工具 变形、破损，？L加工变得困难，进而，如果贯通孔的直径在lOOym以下，则用工具进行孔加 工变得非常困难。进而，在注射成型法中，由于在陶瓷材料用粉末中配合20%左右的热塑性 树脂，因而得不到相对密度高的致密烧结体。 这样，以往制作具有直径100iim以下、长宽比为5以上的贯通孔的喷嘴部件是非 常困难的，进而，由50ym以下、长宽比为5以上的微细孔形成的贯通孔是不能实现的。即， 以往的喷嘴部件难以将贯通孔縮小，用途范围受限，无法在多用途中实现高品质的工作。
另外，对于在半导体制造工序等中多有采用的真空吸附板而言，除了研磨加工时 的吸附板，如专利文献3所公开的那样，一般采用陶瓷材料或其它硬质材料构成的多孔材 料。然而由多孔材料形成的真空吸附板，作为其制造方法采用了将陶瓷等的原料粉末成型 为板状后，进行烧结的方法，因此，真空吸附板整个面的气孔率并不恒定而往往存在偏差， 另外，与半导体等相接的面的气孔直径以各种大小分布，因此，产生依据各气孔直径的吸引 力，结果有如下可能极薄的半导体在气孔直径大的部分因吸引力而伴有凹陷变形，并且由 于多孔材料的材料强度低而产生材料的磨损粒子或微细的破损粒子，使半导体产生伤痕。
另外，由多孔材料形成的真空吸附板，一般最大气孔直径达到数百P m，而且通气 率非常大，因此，在吸附比真空吸附板的吸附面直径还小的各种尺寸的半导体而使其移动 时，由于在小直径尺寸的半导体的接触面以外的部分消耗了真空吸附力，因而有时不能均 等地吸附各种尺寸的半导体。为了解决这样的问题，在专利文献3的真空吸附板中，有必要 采用在不同尺寸的各种同心圆上设置使树脂含浸于吸附孔从而阻断吸气的密封部等这样 的措施。 与此相对，如果将具有直径为100iim以下、长宽比为5以上的微细且长的贯通孔
的本发明的喷嘴部件应用于真空吸附板，则可以得到基于稳定的流体的流动而得的稳定的
吸附力，从而使上述的问题得以解决。进而，在释放由各种气体成分构成的气体时，贯通孔
内的流体阻力小，因而可以得到能使气体的供给压力降低的节能效果。 专利文献1 :特开平10-88416号公报 专利文献2 :特开2001-3221号公报 专利文献3 :特开平6-143073号公报

发明内容
本发明要解决的课题在于提供能得到流体的稳定流动、能实现高品质工作的喷嘴 部件，进而提供具有微细且长的贯通孔的喷嘴部件及其制造方法。 本发明的喷嘴部件是至少具有1个与轴心平行的贯通孔的流体用喷嘴的喷嘴部件，贯通孔的直径尺寸为100 m 10 m，且贯通孔的直径D与长度L的比L/D为5以上， 是由相对密度为95%以上的陶瓷材料形成的。 S卩，通过使贯通孔的直径尺寸为100iim 10iim，使贯通孔的直径D与长度L的 比L/D(长宽比)为5以上，可以得到流体的稳定流动，作为上述那样的纺丝用、真空吸附板 用、气体释放用、其它的喷嘴部件而可以实现高品质的工作。 本发明的喷嘴部件，优选形成喷嘴部件的陶瓷材料的维氏硬度Hv为1000以上。
另外，作为形成喷嘴部件的陶瓷材料，可以使用将纯度99. 5%以上的A1203中的1 质量％以下用MgO、 Ti02、 Si02、 Cr203、 Y203、 Ce203、 Dy203等的晶粒成长抑制剂或烧结促进剂 中的至少1种取代而得的氧化铝系陶瓷材料；或者使用含有杂质成分的量为0. 5质量％以 下的、莫来石系陶瓷材料1203与Y203的复合材料、或Y203成分为99%以上的陶瓷材料、或 Zr02系的陶瓷材料。进而，可以使用将纯度99. 5%以上的A1203中的5质量％以下用Zr02 取代而得的陶瓷材料。 本发明的喷嘴部件的制造方法的一种方式为，得到在陶瓷材料的原料粉末中配合 了挤出成型用胶粘剂和水分而成的混炼体，接着将由合成树脂或碳材料形成的细丝插通于 安装有导丝器和孔口的挤出成型用模具内，在该挤出成型用模具内以加压的方式供给所述 混炼体，从而得到在轴心方向上包含细丝的挤出成型体，将该挤出成型体切断成规定长度， 使其干燥而制成生坯，在煅烧该生坯进行脱脂及烧结的过程中，使细丝蒸发及烧没而形成 与轴心平行的贯通孔。 另外，用与上述同样的方法得到包含由合成树脂、碳材料或金属材料形成的细丝
的挤出成型体，将该挤出成型体的干燥体切断成规定长度，并抽出除去所述细丝而制成喷
嘴部件用的生坯，将该生坯进行脱脂、烧结，从而形成与轴心平行的贯通孔。 本发明的喷嘴部件的制造方法的另外方式为，得到使陶瓷材料的原料粉末与水及
胶粘剂混合分散而成的浆料，接着将由合成树脂、碳材料或金属材料形成的细丝配置于由
石膏或多孔材料形成的浇铸成型用模具的铸造空间内的轴心方向，向该浇铸成型用模具内
浇铸所述浆料得到包含细丝的浇铸成型体。然后，当细丝为金属线时，从该浇铸成型体抽出
所述金属线，然后进行干燥、脱脂、烧结，从而形成与轴心平行的贯通孔。另一方面，当细丝
为合成树脂或碳材料时，将包含细丝的浇铸成型体进行干燥、脱脂、烧结，从而使所述细丝
蒸发及烧没，形成与轴心平行的贯通孔。需要说明的是，在使用由合成树脂或碳材料形成的
细丝时，也可以与使用金属线时同样地，从该浇铸成型体抽出金属线后，进行干燥、脱脂、烧
结，从而形成与轴心平行的贯通孔。 可以得到如下发明效果 1.可以将贯通孔的直径尺寸制成100iim 10iim，贯通孔的直径D与长度L的比 L/D(长宽比)制成5以上、根据需要可以制得非常大，因而，可以得到没有湍流现象、层流稳 定的流体流动，作为纺丝用、真空吸附板用、气体或液体释放或喷射用、其它的喷嘴部件而 可以发挥优异的性能。 2.根据本发明的制造方法，可以容易地用挤出成型法或浇铸成型法来制造如下的 喷嘴部件以往难以制造的、具有1个或多个直径尺寸为100 ii m以下、长宽比为5以上的微 细且长的贯通孔的喷嘴部件。 3.根据本发明的制造方法得到的喷嘴部件的贯通孔的内壁面在烧结的状态下，能
5确保1S以下进而O. 5S以下的面粗糙度，因此，可以省略研磨贯通孔的内壁面的工序，可以 大幅削减制造成本。 4.通过使用具有一定尺寸的直径的细丝，可以无偏差而高精度地形成各贯通孔的
直径尺寸，因而任意的贯通孔都可同样地控制气体或液体的释放或吸引量。 5.由于贯通孔的内面致密且面粗糙度非常优异，因而伴随气体或液体的流通的流
体阻力所产生的压力损失小，因此，可发挥能减少加压力的节能效果。


图1 :表示在本发明的喷嘴部件的制造中使用的挤出成型用模具的构成。
图2 :显示本发明的喷嘴部件的一例，(a)为平面图，(b)为(a)的A-A截面图。
图3 :显示挤出成型用模具的其它例子。 图4 :显示图3的导丝器的一种方式，(a)为立体图，(b)为端面图的其它例子。
图5 :表示在本发明的喷嘴部件的制造中使用的浇铸成型用模具的构成。
图6 :显示本发明的喷嘴部件的一例的平面图。
图7 :显示使用本发明的喷嘴部件的流体用喷嘴的构成例。 符号说明 1喷嘴体，2、20导丝器，2a、20a导丝孔，3给丝部，3a锥状凹部，3b弹性体，3c紧固 盖，4细丝，5孔口 ， 6喷嘴部件，6a贯通孔，7针，7a针的前端部，8导丝器的针部，9浇铸成型 用模具，9a浆料注入口，9b浆料浇铸空间，10底板部件，10a突起部，11细丝，12吸水筒(石 膏型或多孔树脂型)，13a、13b 0形沟，14a、14b 0形圈，15真空吸引筒，16细丝固定板，17 张力导丝器，18喷嘴本体，18a喷嘴部件安装孔
具体实施例方式
以下，基于实施例说明本发明的实施方式。
实施例1 作为形成流体用的喷嘴部件的陶瓷材料的原料，分别将纯度为99. 9%以上、平均 粉末粒径为0. 6 ii m的A1203原料的0. 4质量％、和0. 1质量％ ，用高纯度的微粒粉末粒子 MgO和Y203取代得到氧化铝系陶瓷材料，相对于得到的氧化铝系陶瓷材料100质量份加入 挤出成型用胶粘剂6质量份，用混炼机边混合边少量多次加入到规定量，制作混炼体。
另一方面，在如图1所示的挤出成型用模具的喷嘴体1的轴心配设导丝器2，在导 丝器2上设置的7个导丝孔2a的尺寸公差形成在±1 P m以内，从具有后张力功能的细丝 供给部3将直径70 ii m的合成树脂制的细丝4穿引插通到该导丝孔2a中，将该细丝通过安 装于喷嘴体1的下部的孔口 5中、在施以张力的状态下预行拉伸，做好挤出成型的准备。
具有后张力功能的给丝部3为如下构成在喷嘴体1的上端一体地设有的锥状凹 部3a上设置弹性体3b，并用紧固盖3c以紧固余量X为0的方向进行紧固的构件，其中，所 述弹性体3b如下设置利用真空枪等将细丝4插通于在形成有对应于喷嘴部件的贯通孔的 细孔的新丙烯橡胶等的弹性体3b的细孔中后，在锥状的凹部3a上设置弹性体3b。由此，通 过弹性体3b的细孔縮小并将细丝4紧固从而可以将后张力的强度调整到最适状态。需要 说明的是，由于细丝4在导丝器2内向着孔口 5的方向行进，因而可以防止压入到挤出成型用模具的混炼体进入到导丝孔2a内。 接着，从未图示的圆筒以高压力将上述的混炼体按箭头方向供给到挤出成型用模 具中，从而将混炼体和细丝4从孔口 5以圆棒状挤出，得到包含了细丝4状态的挤出成型体 M。或者，取消图1的具有后张力功能的细丝供给部3，代之以使各细丝经由具有旋转扭矩的 辊(张紧辊)，从而可以进行同样的挤出成型。 将该挤出成型体M切断成规定长度，使其干燥而制成喷嘴部件的生坯，将该生 坯在大气气氛中缓慢升温至60(TC，进行脱脂，并且使细丝4的大部分蒸发烧没，接着在 150(TC下进行烧结，从而使细丝5完全烧没。通过将其加工成规定长度尺寸，来制作如图 2所示那样的、具有如下特性的喷嘴部件6 :外径尺寸为1.5mm、贯通孔6a的直径尺寸为 50iim，而且贯通孔6a的内壁面的面粗糙度为0. 8S以内，比重为3. 92、维氏硬度Hv为1750。
在本实施例中，使用实心的合成纤维作为细丝4，也可以使用在长轴方向上具有空 洞的中空状细丝。由此，从而可以消除由于脱脂、烧结时的合成树脂的热膨胀或急剧的蒸发 而使贯通孔发生破裂等问题。另外，如果使用由碳材料形成的细丝来代替合成树脂，则由于 碳材料的热膨胀系数小，因而可以防止因脱脂、烧结时细丝4的热膨胀而发生的贯通孔的 破裂。或者，也可以在将细丝4从挤出成型体M中抽取后的状态下进行脱脂、烧结。
另外，也可以使用如图3所示的其它方式的挤出成型用模具。在该挤出成型用模 具中，在成为在喷嘴体1的轴心按箭头A方向挤出混炼体的通路的针7的外周，设有如图4 那样的环状的导丝器20。在该导丝器20的同心圆上设置的30个导丝孔中插通由中空状的 合成树脂形成的细丝4并进行预牵拉，从未图示的高压圆筒按箭头A和B的方向压入混炼 体。由此，混炼体在针7中直行，另外，也从孔口 5和针7的外周之间沿曲线箭头方向C进 入，在针7的前端部7a处合流一体化而成圆棒状，得到包含细丝4状态的挤出成型体M。
关于按箭头A和B方向压入的混炼体的量，通过在通过针7的前端部7a的内侧与 外侧的每单位时间的体积相同，从而可以得到在针7的前端部7a处没有内外差的均质的挤 出成型体。另外，供给的细丝4，可以通过介由设置在针7的上部外周后方的未图示的张紧 辊而赋予后张力。 另外，在导丝器20上设置的导丝孔20a，除了如图4(a)那样排列成一列以外，也 可以将挤出成型体M的外径尺寸制成比5mm左右大，如图4(b)所示排列成多列，制造具有 100个以上的贯通孔的喷嘴部件。
实施例2 作为形成喷嘴部件的陶瓷材料的原料，准备如下制作的莫来石用原料粉末配合 氯化铝溶液和硅酸乙酯溶液使得A1203成分为65 75质量％ 、Si02成分为35 25质量％ ， 由得到的溶液用共沉降法制作而得到的莫来石用原料粉末。 另夕卜，作为形成A1203与Y203的复合材料的陶瓷材料的原料，准备纯度为99. 5%、 平均粉末粒径为0. 8 ii m的A1203粉末99质量％ 、和纯度为99. 9 % 、平均粒径为0. 6 y m及 0. 3 ii m的Y203粉末1质量％的混合粉末。 进而，将纯度为99. 5%、平均粒径为0. 4ii m的A1203粉末的5质量％及3质量％， 用以2. 5摩尔％的Y203部分稳定的Zr02粉末取代而得的混合粉末。 进而，作为Zr02系的陶瓷材料的原料，准备以2. 5摩尔％的Y203部分稳定的纯度 为99. 5%以上、平均粒径为0. 3 ii m的Zr02粉末，或者该Zr02粉末为75质量％以上，而余量为混合了实施例1使用的A1203原料的Zr02系的粉末。 使用这些陶瓷材料的原料粉末，分别用与实施例1同样的制造方法制作喷嘴部 件。由此，无论哪一个材料都可以得到相对密度为95X以上的维氏硬度Hv为1000以上，贯 通孔6a的内壁面的面粗糙度为IS以下的喷嘴部件。
实施例3 准备如下桨料相对于纯度为99. 99%以上、平均粉末粒径为0. 5 ii m的A1203原料 粉末IOO质量份，加入100L的水、乳液型的蜡系胶粘剂以固态成分浓度计为4质量份、消泡 剂0. 5质量份、解胶剂0. 5质量份，用球磨机进行粉碎混合而得到的浆料。
另一方面，为了通过浇铸成型而由该浆料制作喷嘴部件，使用了图5所示的用多 孔树脂材料形成的浇铸成型用模具。该浇铸成型用模具的机构为在浇铸成型用模具9的 底板部件10上设置的7个细孔中，以尽可能无间隙的状态插通直径100 i！ m的由合成树脂 或碳材料或金属材料等形成的细丝ll，制成将细丝11配置于浇铸成型用模具9的轴心方 向的状态，在底板部件10的突起部10a周围，以无间隙的状态组装半开状的吸水筒12作为 多孔树脂模具，分别在上下的0形沟13a和13b上安装0形圈14a和14b并装入真空吸引 筒15内，从位于上下0形圈14a、14b之间的吸水筒12部分吸水吸引桨料中的水分。需要 说明的是，细丝11的基端(下端)固定于配置在底板部件10的下方的非多孔材料的细丝 固定板16上。 将这样配置于浇铸成型用模具9的轴心方向的细丝11的上端部分卡止于张力导 丝器17，以施有若干张力的状态进行固定。然后，由浇铸成型用模具9的浆料注入口 9a将 准备好的浆料注入浆料铸造空间9b、即吸水筒12内，将真空吸引筒15内进行真空排气。通 过该真空排气吸水吸引浆料中的水分。接着，随着水分被吸水吸引，浆料液面下降，因而补 给浆料，静置一定时间后使水分充分地被吸水吸引。 然后，在使用由金属材料形成的细丝ll(金属线)时，将金属线与细丝固定板16 一起与浇铸成型用模具9的轴心方向平行地抽出，接着从真空吸引筒15的内部将整体取 出，取下吸水筒12，得到浇铸成型体。将其干燥、脱脂、烧结后，切断成规定的长度，得到全长 15mm、外径为1. 2mm、7个贯通孔的直径为80 y m，而且与贯通孔内壁面的轴心平行方向的面 粗糙度为1S以内，比重为3. 95(相对密度99. 1% )、维氏硬度Hv为1800的喷嘴部件。
作为具体的细丝材料，除了合成树脂制的钓鱼用钩线、钢琴线之外，通过使用作为 高抗拉强度的金属线的钨线、钼线，可以形成优异的贯通孔。在此，在使用金属线作为细丝 11时，除了涂布油膜、脱模剂之外，通过使用TEFLON(注册商标)涂敷的钢琴线等，使得抽取 变得容易。 作为补充，在使用合成树脂或碳材料作为细丝11时，无需抽取，可以与实施例1同 样地直接进行脱脂或烧结而使其蒸发及烧没。 或者，代替多孔树脂材料制的铸造用成型用模具，而利用以往一般常用的石膏模 具来进行浇铸成型时，用石膏模具形成底板部件10和将壁厚加厚的吸水筒12，从而由于吸 水筒12的石膏模具吸收浆料的水分，因而无需O型圈14a、14b和真空吸引筒15，其它的模 具部件和模具构成与使用上述的多孔树脂材料制模具的情形相同，另外，浇铸成型方法也 可以采用同样的方法。
实施例4
作为形成喷嘴部件的陶瓷材料的原料，使用与实施例2中使用的相同的莫来石用 原料粉末^1203与Y203的混合粉末、用Y203部分稳定的Zr02粉末、及Zr02的一部分用A1203 取代的Zr(^系粉末。 使用这些陶瓷材料的原料粉末，分别与实施例3同样地在该原料粉末中加入适合
于该粉末的规定量的水、乳液型的蜡系胶粘剂、消泡剂及分散剂、解胶剂，制作浇铸成型用
的浆料，接着与实施例3同样地经过浇铸成型乃至烧结工序，从而得到贯通孔内壁面的面
粗糙度为IS以下，相对密度为95X以上、维氏硬度Hv为1000以上(用2.5摩尔％ Y203部
分稳定化的Zr02的最低Hv为1050)的由各种陶瓷材料形成的喷嘴部件。 通过以上的实施例1乃至4，可以得到如图2(a)和(b)所示那样的贯通孔6a为7
个(至少是1个)、长宽比为5以上的由陶瓷材料形成的喷嘴部件6，进而，也可以如图6的
平面图所示那样，得到具有36个或更多的贯通孔6a的喷嘴部件6。需要说明的是，利用挤
出成型法可以得到非常长的成型体，因而在生坯的阶段或烧结体的阶段，根据用途而切断
成最适的长度。 然后，可以将这些喷嘴部件6如图7(a)所示那样，以贯穿喷嘴本体18的厚度方向
全长的方式安装于喷嘴本体18上形成的喷嘴部件安装孔18a上，或者如图7(b)所示那样
安装于喷嘴部件安装孔18a的上下任意的端面侧或离开端面的位置，而作为流体释放用喷
嘴使用，或者通过使其作为真空吸引用喷嘴而起作用，用作真空吸附板。 进而，由于在本发明的喷嘴部件中，可以将通常的流体释放用喷嘴那样的仅从单
一的贯通孔释放的流体分散到多个贯通孔中，因而可以降低流体的流速，使其从广范围被
释放。另外，根据本发明，由于可以在1个喷嘴部件中容易地形成多个微细的贯通孔，因而，
可以使以往的喷嘴部件的贯通孔的数目增加至数倍以上，并且在喷嘴本体的整个面分散为
数目很多的贯通孔。 在此，如果形成喷嘴部件的陶瓷材料的硬度低，则会发生如下情况例如为纺丝用
金属口时发生纺丝品质降低，为真空吸附板时发生因吸附面的摩擦所致的吸附的劣化、偏
差，进而在微细的贯通孔发生磨损的情况下，会发生流体通过量的偏差等故障。 因此，喷嘴部件的耐磨损性非常重要，形成喷嘴部件的材料的硬度必须为维氏硬
度Hv在1000以上。该喷嘴部件的硬度与材料的相对密度有关，如果相对密度为小于95%，
则难以避免伴随材料的致密度不足而出现的硬度的降低、贯通孔内面的面粗糙度劣化所致
的流体阻力的增大。 进而，由于流体用喷嘴被暴露于各种流体或气氛中，因而要点在于形成喷嘴部件 的陶瓷材料的纯度要是尽可能高的纯度，能被酸、碱或腐蚀性气体的流体腐蚀的杂质的量 有必要在1质量％以下，更优选0.5质量％以下，进而优选为0. 1质量％以下。需要说明的 是，取代A1203的一部分的Mg0其它成分的平均粒径为1 P m以下，更优选0. 5 ii m，通过作为 微粉末程度的少量的取代可以发挥与Mg0、 Y203同样的效果。 另外，本发明的喷嘴部件可以通过烧嵌、一体烧结而安装于喷嘴本体上。在一体烧 结时，在由与喷嘴部件相同材料种类或不同材料种类的陶瓷材料形成的喷嘴本体的粉末成 型体、脱脂体或预烧结体上形成的安装孔上，插入喷嘴部件，使之一体地烧结结合。此时，形 成于喷嘴本体上的安装孔形成为，喷嘴本体烧结收縮后能赋予喷嘴部件以压縮力那样的尺 寸。
另外，本发明的喷嘴部件的陶瓷材料，除了氧化物系的陶瓷材料，还可以用非氧化 物系的碳化物、氮化物、硼化物、或氧化物系、非氧化物系的复合材料来形成。然后，选择适 于这些各种陶瓷材料的混合、混炼用的溶剂、胶粘剂，另外，在脱脂乃至烧结炉的炉内气氛 中采用非氧化性气氛，从而制造喷嘴部件。不过，在用非氧化物系的陶瓷材料形成时，由于 采用非氧化性的炉内气氛，因而为了使由合成树脂、碳材料形成的细丝在碳化物的状态下 不残留，有必要在挤出成型或浇铸成型时抽出使用的细丝。 进而，合成树脂、碳材料及钢琴线等其他的细丝的表面粗糙度大多具有0. 5S以内 的精度，通过使用它们，可以将贯通孔内面的面精度形成在0. 4S、进而0. 3S以内。
产业上的可利用性 本发明可以利用于纺丝用喷嘴等的流体释放用喷嘴、真空吸引用喷嘴、其它各种 流体用喷嘴的喷嘴部件。
权利要求
一种喷嘴部件，其特征在于，是至少具有1个与轴心平行的贯通孔的流体用喷嘴的喷嘴部件，贯通孔的直径尺寸为100μm～10μm，且贯通孔的直径D与长度L的比L/D为5以上，是由相对密度为95％以上的陶瓷材料形成的喷嘴部件。
2. 根据权利要求1所述的喷嘴部件，其特征在于，形成喷嘴部件的陶瓷材料的维氏硬 度Hv为1000以上。
3. 根据权利要求1或2所述的喷嘴部件，其特征在于，形成喷嘴部件的陶瓷材料为，将 纯度99. 5%以上的A1203中的1质量％以下用Mg0和Y203中的至少一方取代而得的氧化铝 系陶瓷材料。
4. 根据权利要求1或2所述的喷嘴部件，其特征在于，形成喷嘴部件的陶瓷材料由含 有杂质成分的量为0. 5质量％以下的、莫来石系陶瓷材料1203与Y203的复合材料、或Zr02 系的陶瓷材料构成。
5. —种喷嘴部件的制造方法，其特征在于，是权利要求1 4中任一项所述喷嘴部件的 制造方法，得到在陶瓷材料的原料粉末中配合了挤出成型用胶粘剂和水分而成的混炼体， 接着将由合成树脂或碳材料形成的细丝插通于安装有导丝器和孔口的挤出成型用模具内， 在该挤出成型用模具内以加压的方式供给所述混炼体，从而得到在轴心方向上包含了细丝 的挤出成型体，将该挤出成型体切断成规定长度，使其干燥而制成生坯，在煅烧该生坯进行 脱脂及烧结的过程中，使细丝蒸发及烧没而形成与轴心平行的贯通孔。
6. —种喷嘴部件的制造方法，其特征在于，是权利要求1 4中任一项所述喷嘴部件的 制造方法，得到在陶瓷材料的原料粉末中配合了挤出成型用胶粘剂和水分而成的混炼体， 接着将由合成树脂、碳材料或金属材料形成的细丝插通于安装有导丝器和孔口的挤出成型 用模具内，在该挤出成型用模具内以加压的方式供给所述混炼体，从而得到在轴心方向上 包含了细丝的挤出成型体，将该挤出成型体的干燥体切断成规定长度，并抽出除去所述细 丝而制成喷嘴部件用的生坯，将该生坯进行脱脂、烧结，从而形成与轴心平行的贯通孔。
7. —种喷嘴部件的制造方法，其特征在于，是权利要求1 4中任一项所述喷嘴部件的 制造方法，得到使陶瓷材料的原料粉末与水及胶粘剂混合分散而成的浆料，接着将由合成 树脂、碳材料或金属材料形成的细丝配置于由石膏或多孔材料形成的浇铸成型用模具的铸 造空间内的轴心方向，向该浇铸成型用模具内浇铸所述浆料得到包含细丝的浇铸成型体， 从该浇铸成型体抽出所述细丝，然后进行干燥、脱脂、烧结，从而形成与轴心平行的贯通孔。
8. —种喷嘴部件的制造方法，其特征在于，是权利要求1 4中任一项所述喷嘴部件的 制造方法，得到使陶瓷材料的原料粉末与水及胶粘剂混合分散而成的浆料，接着将由合成 树脂、碳材料形成的细丝配置于由石膏或多孔材料形成的浇铸成型用模具的铸造空间内的 轴心方向，向该浇铸成型用模具内浇铸所述浆料得到包含细丝的浇铸成型体，然后进行干 燥、脱脂、烧结，从而使所述细丝蒸发及烧没，形成与轴心平行的贯通孔。
全文摘要
本发明提供能得到流体的稳定流动、可实现高品质工作的喷嘴部件，更具体而言，提供具有微细且长的贯通孔的喷嘴部件及其制造方法。该喷嘴部件是至少具有1个与轴心平行的贯通孔的流体用喷嘴的喷嘴部件，贯通孔的直径尺寸为100μm～10μm，且贯通孔的直径D与长度L的比L/D为5以上，是由相对密度为95％以上的陶瓷材料形成的喷嘴部件。这样的具有多个微细的贯通孔的喷嘴部件是如下制造的在喷嘴部件的轴心方向上包含由合成树脂、碳材料或金属材料形成的细丝的状态下进行挤出成型或浇铸成型，从该成型体中抽取细丝后进行脱脂烧结，或者不抽取合成树脂和碳材料的细丝而在氧化气氛下进行脱脂烧结而使其蒸发烧没。
文档编号B28B3/20GK101755078SQ20088010006
公开日2010年6月23日 申请日期2008年7月30日 优先权日2007年7月31日
发明者宫原陆人, 桶作正广 申请人:北陆成型工业株式会社;东京毅力科创株式会社