JP2000317613A - 金属マトリックス複合材料の射出成形方法 - Google Patents
金属マトリックス複合材料の射出成形方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属マトリックス複合材料で成形した製品の
コストを下げる技術を提供する。 【解決手段】 射出シリンダ２６内の溶融金属をゲート
２４を通してキャビティ２２に充填する金属マトリック
ス複合材料の射出成形方法において、半凝固状のＡｌ合
金４０及び溶融状のＡｌ合金マトリックス複合材料４２
を、Ａｌ合金４０がピストン３０側、Ａｌ合金マトリッ
クス複合材料４２がゲート２４側になるように射出シリ
ンダ２６内に充填し、Ａｌ合金マトリックス複合材料４
２、Ａｌ合金４０の順でキャビティ２２へ射出する。 【効果】 成形品の製品部を金属マトリックス複合材料
で構成し、非製品部を金属材料で構成することができ
る。
コストを下げる技術を提供する。 【解決手段】 射出シリンダ２６内の溶融金属をゲート
２４を通してキャビティ２２に充填する金属マトリック
ス複合材料の射出成形方法において、半凝固状のＡｌ合
金４０及び溶融状のＡｌ合金マトリックス複合材料４２
を、Ａｌ合金４０がピストン３０側、Ａｌ合金マトリッ
クス複合材料４２がゲート２４側になるように射出シリ
ンダ２６内に充填し、Ａｌ合金マトリックス複合材料４
２、Ａｌ合金４０の順でキャビティ２２へ射出する。 【効果】 成形品の製品部を金属マトリックス複合材料
で構成し、非製品部を金属材料で構成することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出シリンダ内の
金属マトリックス複合材料をキャビティに供給して成形
品を得る金属マトリックス複合材料の射出成形方法に関
する。
金属マトリックス複合材料をキャビティに供給して成形
品を得る金属マトリックス複合材料の射出成形方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来の代表的な自動車用のディ
スクブレーキの断面図であり、ドライブシャフト１００
にハブ１０１を取り付け、ハブ１０１にディスクブレー
キ１０２のディスクロータ１０３を取り付け、このディ
スクロータ１０３をキャリパ１０６に差込んだ状態を示
す。キャリパ１０６のシリンダ（図示せず）に供給流路
１０８から油圧を伝えて、ブレーキパッド１０７，１０
７をディスクロータ１０３のディスク部１０５に押し付
けることで車輪１０９を制動する。
スクブレーキの断面図であり、ドライブシャフト１００
にハブ１０１を取り付け、ハブ１０１にディスクブレー
キ１０２のディスクロータ１０３を取り付け、このディ
スクロータ１０３をキャリパ１０６に差込んだ状態を示
す。キャリパ１０６のシリンダ（図示せず）に供給流路
１０８から油圧を伝えて、ブレーキパッド１０７，１０
７をディスクロータ１０３のディスク部１０５に押し付
けることで車輪１０９を制動する。
【０００３】ディスクロータ１０３のディスク部１０５
にブレーキパッド１０７，１０７を押し付けるので、デ
ィスクロータ１０３を高強度の材料で形成する必要があ
る。一方、自動車の車体重量を軽減するために、ディス
クロータ１０３を軽い材料で製造することが好ましい。
高強度で軽い材料として金属マトリックス複合材料（Ｍ
ＭＣ（metal matrix composite））が知られており、例
えば金属マトリックスをＡｌ（アルミニウム）合金とす
ることで軽量化を図ることができ、Ａｌ合金マトリック
スにＳｉＣ（炭化けい素）粒を含有させることで高強度
化を図ることができる。次図で、Ａｌ合金マトリックス
複合材料でディスクロータ１０３を製造する方法を説明
する。
にブレーキパッド１０７，１０７を押し付けるので、デ
ィスクロータ１０３を高強度の材料で形成する必要があ
る。一方、自動車の車体重量を軽減するために、ディス
クロータ１０３を軽い材料で製造することが好ましい。
高強度で軽い材料として金属マトリックス複合材料（Ｍ
ＭＣ（metal matrix composite））が知られており、例
えば金属マトリックスをＡｌ（アルミニウム）合金とす
ることで軽量化を図ることができ、Ａｌ合金マトリック
スにＳｉＣ（炭化けい素）粒を含有させることで高強度
化を図ることができる。次図で、Ａｌ合金マトリックス
複合材料でディスクロータ１０３を製造する方法を説明
する。
【０００４】図１１は従来の金属マトリックス複合材料
の射出成形装置の断面図であり、可動型１１０及び固定
型１１１でキャビティ１１２を形成し、キャビティ１１
２にゲート１１３を介して射出シリンダ１１５を連通
し、射出シリンダ１１５にピストン１１６を昇降自在に
取り付け、射出シリンダ１１５に供給路１１７を介して
ＭＭＣ供給手段１１８をつないで、供給路１１７の出側
に開閉弁１１９を取り付けた状態を示す。
の射出成形装置の断面図であり、可動型１１０及び固定
型１１１でキャビティ１１２を形成し、キャビティ１１
２にゲート１１３を介して射出シリンダ１１５を連通
し、射出シリンダ１１５にピストン１１６を昇降自在に
取り付け、射出シリンダ１１５に供給路１１７を介して
ＭＭＣ供給手段１１８をつないで、供給路１１７の出側
に開閉弁１１９を取り付けた状態を示す。
【０００５】開閉弁１１９を開いて、ＭＭＣ供給手段１
１８からＡｌ合金マトリックス複合材料を矢印ａの如く
射出シリンダ１１５内に供給し、ピストン１１６を白抜
き矢印ｂの如く上昇させてＡｌ合金マトリックス複合材
料をゲート１１３を通してキャビティ１１２に充填す
る。次に、可動型１１０を白抜き矢印ｃ，ｃの如く上昇
させることで型開きして成形品を取り出す。以下、成形
品について説明する。
１８からＡｌ合金マトリックス複合材料を矢印ａの如く
射出シリンダ１１５内に供給し、ピストン１１６を白抜
き矢印ｂの如く上昇させてＡｌ合金マトリックス複合材
料をゲート１１３を通してキャビティ１１２に充填す
る。次に、可動型１１０を白抜き矢印ｃ，ｃの如く上昇
させることで型開きして成形品を取り出す。以下、成形
品について説明する。
【０００６】図１２は金型から取り出した成形品の説明
図であり、成形品１２０を製品部１２１と非製品部１２
２とに切り離した状態を示す。製品部１２１は、キャビ
ティ１１２で成形したＡｌ合金マトリックス複合材料の
部材であり、加工することで図１０に示すディスクロー
タ１０３を得る。非製品部１２２はゲート１１３で成形
したＡｌ合金マトリックス複合材料の部材である。
図であり、成形品１２０を製品部１２１と非製品部１２
２とに切り離した状態を示す。製品部１２１は、キャビ
ティ１１２で成形したＡｌ合金マトリックス複合材料の
部材であり、加工することで図１０に示すディスクロー
タ１０３を得る。非製品部１２２はゲート１１３で成形
したＡｌ合金マトリックス複合材料の部材である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図１２に示したに非製
品部１２２もＡｌ合金マトリックスにＳｉＣ粒を含有さ
せたＡｌ合金マトリックス複合材料である。このＡｌ合
金マトリックス複合材料はこのままでは再利用すること
が出来ないので、再利用する為にはＡｌ合金マトリック
スからＳｉＣ粒を分離する必要がある。しかし、この分
離は技術的に困難であり、可能であったとしても費用が
嵩む。そこで、非製品部１２２を廃棄処分しているのが
現状であり、そのことが製品部１２１のコストアップの
要因となる。
品部１２２もＡｌ合金マトリックスにＳｉＣ粒を含有さ
せたＡｌ合金マトリックス複合材料である。このＡｌ合
金マトリックス複合材料はこのままでは再利用すること
が出来ないので、再利用する為にはＡｌ合金マトリック
スからＳｉＣ粒を分離する必要がある。しかし、この分
離は技術的に困難であり、可能であったとしても費用が
嵩む。そこで、非製品部１２２を廃棄処分しているのが
現状であり、そのことが製品部１２１のコストアップの
要因となる。
【０００８】そこで、本発明の目的は、金属マトリック
ス複合材料で成形した製品のコストを下げることにあ
る。
ス複合材料で成形した製品のコストを下げることにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項１は、射出シリンダ内の溶融金属をゲ
ートを通してキャビティに充填する金属マトリックス複
合材料の射出成形方法において、半凝固状の金属材料及
び溶融状の金属マトリックス複合材料を、金属材料がピ
ストン側、金属マトリックス複合材料がゲート側になる
ように前記射出シリンダ内に充填し、金属マトリックス
複合材料、金属材料の順でキャビティへ射出することを
特徴とする。
に本発明の請求項１は、射出シリンダ内の溶融金属をゲ
ートを通してキャビティに充填する金属マトリックス複
合材料の射出成形方法において、半凝固状の金属材料及
び溶融状の金属マトリックス複合材料を、金属材料がピ
ストン側、金属マトリックス複合材料がゲート側になる
ように前記射出シリンダ内に充填し、金属マトリックス
複合材料、金属材料の順でキャビティへ射出することを
特徴とする。
【００１０】金属マトリックス複合材料の充填量を、キ
ャビティの容量と略同一とし、この金属マトリックス複
合材料をキャビティに充填する。この結果、射出成形品
の製品部を金属マトリックス複合材料で構成し、非製品
部を金属材料で構成することができるので、製品部から
切り離した非製品部を最利用することができ、製品のコ
ストを下げることができる。
ャビティの容量と略同一とし、この金属マトリックス複
合材料をキャビティに充填する。この結果、射出成形品
の製品部を金属マトリックス複合材料で構成し、非製品
部を金属材料で構成することができるので、製品部から
切り離した非製品部を最利用することができ、製品のコ
ストを下げることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図１は本発明に係る金属マトリ
ックス複合材料の射出成形方法（第１実施例）で製造し
たディスクロータの斜視図である。ディスクロータ１０
は、円筒形のハブ部１１と、ハブ部１１に一体に成形し
た円盤状のディスク部１８とからなる。
づいて以下に説明する。図１は本発明に係る金属マトリ
ックス複合材料の射出成形方法（第１実施例）で製造し
たディスクロータの斜視図である。ディスクロータ１０
は、円筒形のハブ部１１と、ハブ部１１に一体に成形し
た円盤状のディスク部１８とからなる。
【００１２】ハブ部１１は、周壁１２の外側端に蓋１３
を一体成形したもので、蓋１３の中央に開口１４を開
け、開口１４の周囲にボルト孔１５…（…は複数個を示
す。以下同様。）及びスタッド孔１６…を開けたもので
ある。ボルト孔１５…から図示しないボルトを差込み、
これらのボルトでディスクロータ１０をドライブシャフ
ト（図示しない）側に取り付ける。なお、スタッド孔１
６…は、ディスクロータ１０に車輪を取り付けるため
に、図示しないスタッドを圧入する孔である。ディスク
部１８は、図示しないキャリパのブレーキパッドに臨
み、両側からブレーキパッドを押し付ける部分である。
このため、ディスク部１８は、高強度で、耐摩耗性に優
れていることが要求される。
を一体成形したもので、蓋１３の中央に開口１４を開
け、開口１４の周囲にボルト孔１５…（…は複数個を示
す。以下同様。）及びスタッド孔１６…を開けたもので
ある。ボルト孔１５…から図示しないボルトを差込み、
これらのボルトでディスクロータ１０をドライブシャフ
ト（図示しない）側に取り付ける。なお、スタッド孔１
６…は、ディスクロータ１０に車輪を取り付けるため
に、図示しないスタッドを圧入する孔である。ディスク
部１８は、図示しないキャリパのブレーキパッドに臨
み、両側からブレーキパッドを押し付ける部分である。
このため、ディスク部１８は、高強度で、耐摩耗性に優
れていることが要求される。
【００１３】図２は図１の２−２線断面図である。ハブ
部１１は、ドライブシャフト側に取り付ける部分なの
で、ディスク部１８ほど高強度であることや、耐摩耗性
に優れていることが要求されない。このため、ハブ部１
１をＡｌ合金マトリックス複合材料にＡｌ合金を含浸さ
せたもので構成した。なお、Ａｌ合金マトリックス複合
材料にＡｌ合金を含浸させた領域Ｅ１を斜線で示す。デ
ィスク部１８は、両側からブレーキパッドを押し付ける
ので、高強度で、耐摩耗性に優れていることが要求され
る部分である。このため、ディスク部をＡｌ合金マトリ
ックス複合材料のみで構成した。なお、Ａｌ合金マトリ
ックス複合材料の領域Ｅ２を網目で示す。
部１１は、ドライブシャフト側に取り付ける部分なの
で、ディスク部１８ほど高強度であることや、耐摩耗性
に優れていることが要求されない。このため、ハブ部１
１をＡｌ合金マトリックス複合材料にＡｌ合金を含浸さ
せたもので構成した。なお、Ａｌ合金マトリックス複合
材料にＡｌ合金を含浸させた領域Ｅ１を斜線で示す。デ
ィスク部１８は、両側からブレーキパッドを押し付ける
ので、高強度で、耐摩耗性に優れていることが要求され
る部分である。このため、ディスク部をＡｌ合金マトリ
ックス複合材料のみで構成した。なお、Ａｌ合金マトリ
ックス複合材料の領域Ｅ２を網目で示す。
【００１４】以下、ディスクロータを成形する金属マト
リックス複合材料の射出成形装置について説明する。図
３は本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出成形
装置の断面図であり、金属マトリックス複合材料の射出
成形装置２０は、昇降自在な可動型２１と、可動型２１
とともにキャビティ２２を形成する固定型２３と、固定
型２３に取り付けた射出シリンダ２６と、射出シリンダ
２６内に昇降自在に取り付けたピストン３０と、射出シ
リンダ２６にＡｌ合金を供給するＡｌ合金供給手段３４
と、Ａｌ合金供給手段３４を射出シリンダ２６につなぐ
Ａｌ合金供給路３５と、Ａｌ合金供給路３５の出口側３
５ａに取り付けたＡｌ合金用開閉弁３６、射出シリンダ
２６にＡｌ合金マトリックス複合材料を供給するＭＭＣ
供給手段３７と、ＭＭＣ供給手段３７を射出シリンダ２
６につなぐＭＭＣ供給路３８と、ＭＭＣ供給路３８の出
口側３８ａに取り付けたＭＭＣ用開閉弁３９とからな
る。
リックス複合材料の射出成形装置について説明する。図
３は本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出成形
装置の断面図であり、金属マトリックス複合材料の射出
成形装置２０は、昇降自在な可動型２１と、可動型２１
とともにキャビティ２２を形成する固定型２３と、固定
型２３に取り付けた射出シリンダ２６と、射出シリンダ
２６内に昇降自在に取り付けたピストン３０と、射出シ
リンダ２６にＡｌ合金を供給するＡｌ合金供給手段３４
と、Ａｌ合金供給手段３４を射出シリンダ２６につなぐ
Ａｌ合金供給路３５と、Ａｌ合金供給路３５の出口側３
５ａに取り付けたＡｌ合金用開閉弁３６、射出シリンダ
２６にＡｌ合金マトリックス複合材料を供給するＭＭＣ
供給手段３７と、ＭＭＣ供給手段３７を射出シリンダ２
６につなぐＭＭＣ供給路３８と、ＭＭＣ供給路３８の出
口側３８ａに取り付けたＭＭＣ用開閉弁３９とからな
る。
【００１５】固定型２３は、キャビティ２２と射出シリ
ンダ２６とをつなぐゲート２４を形成した部材である。
ピストン３０は、射出シリンダ２６内に移動自在に配置
して射出シリンダ２６内のＡｌ合金マトリックス複合材
料やＡｌ合金をゲート２４を通してキャビティ２２に押
し出す部材であり、シリンダユニット３１のロッド３２
に取り付けた部材である。シリンダユニット３１のロッ
ド３２を進出、後退させることでピストン３０を白抜き
矢印の如く移動する。
ンダ２６とをつなぐゲート２４を形成した部材である。
ピストン３０は、射出シリンダ２６内に移動自在に配置
して射出シリンダ２６内のＡｌ合金マトリックス複合材
料やＡｌ合金をゲート２４を通してキャビティ２２に押
し出す部材であり、シリンダユニット３１のロッド３２
に取り付けた部材である。シリンダユニット３１のロッ
ド３２を進出、後退させることでピストン３０を白抜き
矢印の如く移動する。
【００１６】Ａｌ合金供給手段３４は、Ａｌ合金用開閉
弁３６を開にした状態で、半凝固状態のＡｌ合金を射出
シリンダ２６のＡｌ合金供給孔２７から射出シリンダ２
６内に供給するものである。ＭＭＣ供給手段３７は、Ｍ
ＭＣ用開閉弁３９を開にした状態で、溶融状態のＡｌ合
金マトリックス複合材料を射出シリンダ２６のＭＭＣ供
給孔２８から射出シリンダ２６内に供給するものであ
る。
弁３６を開にした状態で、半凝固状態のＡｌ合金を射出
シリンダ２６のＡｌ合金供給孔２７から射出シリンダ２
６内に供給するものである。ＭＭＣ供給手段３７は、Ｍ
ＭＣ用開閉弁３９を開にした状態で、溶融状態のＡｌ合
金マトリックス複合材料を射出シリンダ２６のＭＭＣ供
給孔２８から射出シリンダ２６内に供給するものであ
る。
【００１７】次に、本発明に係る金属マトリックス複合
材料の射出成形方法（第１実施例）を説明する。なお、
Ａｌ合金用開閉弁３６及びＭＭＣ用開閉弁３９は、
「閉」の状態を黒塗りで示した。図４（ａ），（ｂ）は
本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出成形方法
（第１実施例）の第１説明図である。（ａ）において、
ＭＭＣ用開閉弁３９を閉にし、Ａｌ合金用開閉弁３６を
開にして、Ａｌ合金供給手段３４で半凝固状態のＡｌ合
金４０をＡｌ合金供給孔２７から射出シリンダ２６内に
矢印の如く供給して、ピストン３０の上に半凝固状態
のＡｌ合金４０を充填する。ここで、Ａｌ合金４０の充
填量を、ゲート２４の容量より僅かに多くする。
材料の射出成形方法（第１実施例）を説明する。なお、
Ａｌ合金用開閉弁３６及びＭＭＣ用開閉弁３９は、
「閉」の状態を黒塗りで示した。図４（ａ），（ｂ）は
本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出成形方法
（第１実施例）の第１説明図である。（ａ）において、
ＭＭＣ用開閉弁３９を閉にし、Ａｌ合金用開閉弁３６を
開にして、Ａｌ合金供給手段３４で半凝固状態のＡｌ合
金４０をＡｌ合金供給孔２７から射出シリンダ２６内に
矢印の如く供給して、ピストン３０の上に半凝固状態
のＡｌ合金４０を充填する。ここで、Ａｌ合金４０の充
填量を、ゲート２４の容量より僅かに多くする。
【００１８】（ｂ）において、Ａｌ合金用開閉弁３６を
閉にし、ＭＭＣ用開閉弁３９を開にして、ＭＭＣ供給手
段３７で溶融状態のＡｌ合金マトリックス複合材料４２
をＭＭＣ供給孔から矢印の如く射出シリンダ２６内に
供給する。ここで、金属マトリックス複合材料４２の充
填量を、キャビティ２２の容量より僅かに少なくする。
Ａｌ合金４０を半凝固状態とし、Ａｌ合金マトリックス
複合材料４２を溶融状態とすることで、Ａｌ合金マトリ
ックス複合材料４２をＡｌ合金４０の上に分離した状態
で充填することができる。
閉にし、ＭＭＣ用開閉弁３９を開にして、ＭＭＣ供給手
段３７で溶融状態のＡｌ合金マトリックス複合材料４２
をＭＭＣ供給孔から矢印の如く射出シリンダ２６内に
供給する。ここで、金属マトリックス複合材料４２の充
填量を、キャビティ２２の容量より僅かに少なくする。
Ａｌ合金４０を半凝固状態とし、Ａｌ合金マトリックス
複合材料４２を溶融状態とすることで、Ａｌ合金マトリ
ックス複合材料４２をＡｌ合金４０の上に分離した状態
で充填することができる。
【００１９】図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る金属マ
トリックス複合材料の射出成形方法（第１実施例）の第
２説明図である。（ａ）において、ＭＭＣ用開閉弁３９
を閉にした後、シリンダユニット３１のロッド３２を進
出させることでピストン３０を白抜き矢印の如く移動
する。半凝固状態のＡｌ合金４０が上昇して、溶融状態
のＡｌ合金マトリックス複合材料４２をゲート２４を通
してキャビティ２２に供給する。
トリックス複合材料の射出成形方法（第１実施例）の第
２説明図である。（ａ）において、ＭＭＣ用開閉弁３９
を閉にした後、シリンダユニット３１のロッド３２を進
出させることでピストン３０を白抜き矢印の如く移動
する。半凝固状態のＡｌ合金４０が上昇して、溶融状態
のＡｌ合金マトリックス複合材料４２をゲート２４を通
してキャビティ２２に供給する。
【００２０】（ｂ）において、ピストン３０を固定型２
３の下面に到達するまで移動する。半凝固状態のＡｌ合
金４０をゲート２４に充填することで、溶融状態のＡｌ
合金マトリックス複合材料４２をキャビティ２２のディ
スク部２２ａに充填する。なお、Ａｌ合金マトリックス
複合材料４２を充填した領域を網目で示し、この領域は
図２の領域Ｅ２に相当する。ところで、Ａｌ合金４０の
一部がゲート２４からキャビティ２２に侵入して、Ａｌ
合金マトリックス複合材料４２に含浸する。Ａｌ合金マ
トリックス複合材料４２にＡｌ合金４０が含浸した領域
４３を斜線で示し、この領域は図２のＥ１に相当する。
次に、可動型２１を白抜き矢印，の如く移動して型
開きする。
３の下面に到達するまで移動する。半凝固状態のＡｌ合
金４０をゲート２４に充填することで、溶融状態のＡｌ
合金マトリックス複合材料４２をキャビティ２２のディ
スク部２２ａに充填する。なお、Ａｌ合金マトリックス
複合材料４２を充填した領域を網目で示し、この領域は
図２の領域Ｅ２に相当する。ところで、Ａｌ合金４０の
一部がゲート２４からキャビティ２２に侵入して、Ａｌ
合金マトリックス複合材料４２に含浸する。Ａｌ合金マ
トリックス複合材料４２にＡｌ合金４０が含浸した領域
４３を斜線で示し、この領域は図２のＥ１に相当する。
次に、可動型２１を白抜き矢印，の如く移動して型
開きする。
【００２１】図６は本発明に係る金属マトリックス複合
材料の射出成形方法（第１実施例）の第３説明図であ
る。型開きした金型から成形品４５を取り出し、成形品
４５の製品部４６から非製品部４７を切り離す。製品部
４６を加工することで図２に示すディスクロータ１０を
得る。一方、非製品４７は、Ａｌ合金のみで構成したも
のなので再利用することができる。ディスクロータ１０
のコストを下げることができる。
材料の射出成形方法（第１実施例）の第３説明図であ
る。型開きした金型から成形品４５を取り出し、成形品
４５の製品部４６から非製品部４７を切り離す。製品部
４６を加工することで図２に示すディスクロータ１０を
得る。一方、非製品４７は、Ａｌ合金のみで構成したも
のなので再利用することができる。ディスクロータ１０
のコストを下げることができる。
【００２２】第２実施例について説明する。なお、第１
実施例と同一部材については同一符号を付して説明を省
略する。図７は本発明に係る金属マトリックス複合材料
の射出成形方法（第２実施例）で成形したディスクロー
タの断面図を示す。ディスクロータ５０は、第１実施例
と同様に、円筒形のハブ部５１と、ハブ部５１に一体に
成形した円盤状のディスク部５４とからなり、ハブ部５
１及びディスク部５４をＡｌ合金マトリックス複合材料
のみで構成したものである。
実施例と同一部材については同一符号を付して説明を省
略する。図７は本発明に係る金属マトリックス複合材料
の射出成形方法（第２実施例）で成形したディスクロー
タの断面図を示す。ディスクロータ５０は、第１実施例
と同様に、円筒形のハブ部５１と、ハブ部５１に一体に
成形した円盤状のディスク部５４とからなり、ハブ部５
１及びディスク部５４をＡｌ合金マトリックス複合材料
のみで構成したものである。
【００２３】次に、金属マトリックス複合材料の射出成
形方法（第２実施例）を説明する。図８は本発明に係る
金属マトリックス複合材料の射出成形方法（第２実施
例）の第１作用説明図である。先ず、第１実施例と同様
に、Ａｌ合金供給手段３４及びＭＭＣ供給手段３７で射
出シリンダ２６内に半凝固状態のＡｌ合金４０及び溶融
状態のＡｌ合金マトリックス複合材料４２を供給した
後、図示の如くＡｌ合金用開閉弁３６及びＭＭＣ用開閉
弁３９を閉じる。なお、Ａｌ合金４０の充填量を第１実
施例の充填量より少なく、金属マトリックス複合材料４
２の充填量を第１実施例の充填量より多くする。
形方法（第２実施例）を説明する。図８は本発明に係る
金属マトリックス複合材料の射出成形方法（第２実施
例）の第１作用説明図である。先ず、第１実施例と同様
に、Ａｌ合金供給手段３４及びＭＭＣ供給手段３７で射
出シリンダ２６内に半凝固状態のＡｌ合金４０及び溶融
状態のＡｌ合金マトリックス複合材料４２を供給した
後、図示の如くＡｌ合金用開閉弁３６及びＭＭＣ用開閉
弁３９を閉じる。なお、Ａｌ合金４０の充填量を第１実
施例の充填量より少なく、金属マトリックス複合材料４
２の充填量を第１実施例の充填量より多くする。
【００２４】次に、ピストン３０を固定型２３の下面に
到達するまで移動する。半凝固状態のＡｌ合金４０をゲ
ート２４に充填することで、溶融状態のＡｌ合金マトリ
ックス複合材料４２をキャビティ２２に充填する。な
お、Ａｌ合金マトリックス複合材料４２を充填した領域
を網目で示す。ところで、Ａｌ合金４０の一部がゲート
２４からキャビティ２２に侵入して、Ａｌ合金マトリッ
クス複合材料４２に含浸する。なお、Ａｌ合金マトリッ
クス複合材料４２にＡｌ合金４０が含浸した領域４３を
斜線で示す。次いで、可動型２１を矢印，の如く移
動して金型を型開きする。
到達するまで移動する。半凝固状態のＡｌ合金４０をゲ
ート２４に充填することで、溶融状態のＡｌ合金マトリ
ックス複合材料４２をキャビティ２２に充填する。な
お、Ａｌ合金マトリックス複合材料４２を充填した領域
を網目で示す。ところで、Ａｌ合金４０の一部がゲート
２４からキャビティ２２に侵入して、Ａｌ合金マトリッ
クス複合材料４２に含浸する。なお、Ａｌ合金マトリッ
クス複合材料４２にＡｌ合金４０が含浸した領域４３を
斜線で示す。次いで、可動型２１を矢印，の如く移
動して金型を型開きする。
【００２５】図９は本発明に係る金属マトリックス複合
材料の射出成形方法（第２実施例）の第２作用説明図で
ある。型開きした金型から成形品５５を取り出し、成形
品５５の製品部５６から非製品部５７を切り離す。製品
部５６を加工することで図７に示すディスクロータ５０
を得る。一方、非製品５７は、Ａｌ合金のみで構成した
ものなので再利用することができる。この結果、第１実
施例と同様に、ディスクロータ５０のコストを下げるこ
とができる。
材料の射出成形方法（第２実施例）の第２作用説明図で
ある。型開きした金型から成形品５５を取り出し、成形
品５５の製品部５６から非製品部５７を切り離す。製品
部５６を加工することで図７に示すディスクロータ５０
を得る。一方、非製品５７は、Ａｌ合金のみで構成した
ものなので再利用することができる。この結果、第１実
施例と同様に、ディスクロータ５０のコストを下げるこ
とができる。
【００２６】なお、金属マトリックス複合材料を、Ａｌ
合金マトリックスにＳｉＣ粒を含有させたＡｌ合金マト
リックス複合材料としたが、その他の金属材料をマトリ
ックスとして、この金属マトリックスに繊維状、粒子状
又は板状の強化材（ＳｉＣやアルミナなど）を含有した
金属マトリックス複合材料に適用することができる。ま
た、射出成形品をディスクロータとして説明したが、そ
の他の射出成形品に適用することもできる。
合金マトリックスにＳｉＣ粒を含有させたＡｌ合金マト
リックス複合材料としたが、その他の金属材料をマトリ
ックスとして、この金属マトリックスに繊維状、粒子状
又は板状の強化材（ＳｉＣやアルミナなど）を含有した
金属マトリックス複合材料に適用することができる。ま
た、射出成形品をディスクロータとして説明したが、そ
の他の射出成形品に適用することもできる。
【００２７】さらに、第１実施例では、金属マトリック
ス複合材料４２を射出シリンダ２６内に充填する量を、
キャビティ２２の容量より僅かに少なくし、第２実施例
では、金属マトリックス複合材料４２を射出シリンダ２
６内に充填する量を、キャビティ２２の容量と略同一と
したが、金属マトリックス複合材料４２の充填量は適宜
変えてもよい。また、Ａｌ合金４０を射出シリンダ２６
内に充填する量も任意に変えることができる。
ス複合材料４２を射出シリンダ２６内に充填する量を、
キャビティ２２の容量より僅かに少なくし、第２実施例
では、金属マトリックス複合材料４２を射出シリンダ２
６内に充填する量を、キャビティ２２の容量と略同一と
したが、金属マトリックス複合材料４２の充填量は適宜
変えてもよい。また、Ａｌ合金４０を射出シリンダ２６
内に充填する量も任意に変えることができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、金属材料を半凝固状とし、金属マト
リックス複合材料を溶融状とすることで、金属材料と金
属マトリックス複合材料とを射出シリンダ内で２層に分
離することができる。このため、ピストンで金属材料を
キャビティ側へ移動すると、金属材料で金属マトリック
ス複合材料をキャビティ側に押し出すことができる。
する。請求項１は、金属材料を半凝固状とし、金属マト
リックス複合材料を溶融状とすることで、金属材料と金
属マトリックス複合材料とを射出シリンダ内で２層に分
離することができる。このため、ピストンで金属材料を
キャビティ側へ移動すると、金属材料で金属マトリック
ス複合材料をキャビティ側に押し出すことができる。
【００２９】従って、金属材料をキャビティに射出せず
にゲートまで押し出しただけで、金属マトリックス複合
材料をキャビティに充填することができるので、射出成
形品の製品部を金属マトリックス複合材料で構成し、非
製品部を金属材料で構成することができる。この結果、
製品部から切り離した非製品部を最利用することができ
るので、製品のコストを下げることができる。
にゲートまで押し出しただけで、金属マトリックス複合
材料をキャビティに充填することができるので、射出成
形品の製品部を金属マトリックス複合材料で構成し、非
製品部を金属材料で構成することができる。この結果、
製品部から切り離した非製品部を最利用することができ
るので、製品のコストを下げることができる。
【図１】本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出
成形方法（第１実施例）で製造したディスクロータの斜
視図
成形方法（第１実施例）で製造したディスクロータの斜
視図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出
成形装置の断面図
成形装置の断面図
【図４】本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出
成形方法（第１実施例）の第１説明図
成形方法（第１実施例）の第１説明図
【図５】本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出
成形方法（第１実施例）の第２説明図
成形方法（第１実施例）の第２説明図
【図６】本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出
成形方法（第１実施例）の第３説明図
成形方法（第１実施例）の第３説明図
【図７】本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出
成形方法（第２実施例）で成形したディスクロータの断
面図
成形方法（第２実施例）で成形したディスクロータの断
面図
【図８】本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出
成形方法（第２実施例）の第１作用説明図
成形方法（第２実施例）の第１作用説明図
【図９】本発明に係る金属マトリックス複合材料の射出
成形方法（第２実施例）の第２作用説明図
成形方法（第２実施例）の第２作用説明図
【図１０】従来の代表的な自動車用のディスクブレーキ
の断面図
の断面図
【図１１】従来の金属マトリックス複合材料の射出成形
装置の断面図
装置の断面図
【図１２】金型から取り出した射出成形品の説明図
２０…金属マトリックス複合材料の射出成形装置、２２
…キャビティ、２４…ゲート、２６…射出シリンダ、３
０…ピストン、４０…Ａｌ合金、４２…金属マトリック
ス複合材料。
…キャビティ、２４…ゲート、２６…射出シリンダ、３
０…ピストン、４０…Ａｌ合金、４２…金属マトリック
ス複合材料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅谷 有利 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 加藤 崇 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 越後 隆治 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 射出シリンダ内の溶融金属をゲートを通
してキャビティに充填する金属マトリックス複合材料の
射出成形方法において、半凝固状の金属材料及び溶融状
の金属マトリックス複合材料を、金属材料がピストン
側、金属マトリックス複合材料がゲート側になるように
前記射出シリンダ内に充填し、金属マトリックス複合材
料、金属材料の順でキャビティへ射出することを特徴と
した金属マトリックス複合材料の射出成形方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11130516A JP2000317613A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 金属マトリックス複合材料の射出成形方法 |
| GB0011421A GB2351686B (en) | 1999-05-11 | 2000-05-11 | Molded article of metal matrix composite and method for making such an article |
| CA002308333A CA2308333C (en) | 1999-05-11 | 2000-05-11 | Molded article of metal matrix composite and method for making such an article |
| US10/301,202 US20030070891A1 (en) | 1999-05-11 | 2002-11-20 | Molded article of metal matrix composite and method for making such an article |
| US10/607,886 US20040000386A1 (en) | 1999-05-11 | 2003-06-27 | Molded article of metal matrix composite and method for making such an article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11130516A JP2000317613A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 金属マトリックス複合材料の射出成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000317613A true JP2000317613A (ja) | 2000-11-21 |
Family
ID=15036171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11130516A Pending JP2000317613A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 金属マトリックス複合材料の射出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000317613A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014149135A3 (en) * | 2013-03-15 | 2015-01-29 | Loukus Adam R | Variable-density composite articles, preforms and methods |
| US9956608B2 (en) | 2012-07-03 | 2018-05-01 | Rel, Inc. | Composite articles, wear plates and methods |
| WO2018226831A1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | Shiloh Industries, Inc. | Composite part and method and tooling for making the same |
-
1999
- 1999-05-11 JP JP11130516A patent/JP2000317613A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9956608B2 (en) | 2012-07-03 | 2018-05-01 | Rel, Inc. | Composite articles, wear plates and methods |
| WO2014149135A3 (en) * | 2013-03-15 | 2015-01-29 | Loukus Adam R | Variable-density composite articles, preforms and methods |
| US9550341B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-24 | Rel, Inc. | Variable-density composite articles, preforms and methods |
| US10514075B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-12-24 | Loukus Technologies, Inc. | Variable-density composite articles, preforms and methods |
| WO2018226831A1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | Shiloh Industries, Inc. | Composite part and method and tooling for making the same |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040730 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040927 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041124 |