JPH02220762A - 繊維強化複合部材の製造方法 - Google Patents
繊維強化複合部材の製造方法Info
- Publication number
- JPH02220762A JPH02220762A JP4080689A JP4080689A JPH02220762A JP H02220762 A JPH02220762 A JP H02220762A JP 4080689 A JP4080689 A JP 4080689A JP 4080689 A JP4080689 A JP 4080689A JP H02220762 A JPH02220762 A JP H02220762A
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- JP
- Japan
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- forming body
- reinforced fiber
- fiber forming
- molten metal
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- Pending
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はマトリックスとしての金属中に繊維成形体を複
合させた繊維強化複合部材の製造方法に関する。
合させた繊維強化複合部材の製造方法に関する。
（従来の技術）
最近、製品の比強度、比剛性を高くすることができる等
の多（の特性を有することから、マトリックスを構成す
る金属中に強化繊維成形体を複合させた繊維強化複合部
材が開発されている。
の多（の特性を有することから、マトリックスを構成す
る金属中に強化繊維成形体を複合させた繊維強化複合部
材が開発されている。
ところで、このような繊維強化複合部材は金型内に比較
的短い繊維やウィスカー等によって成形された強化繊維
成形体を固定した後、上記金型内に溶湯を注入して加圧
し、その溶湯を強化繊維成形体の各構成繊維間に浸透さ
せ、溶出が凝固を完了するまで加圧力を作用させること
により製造されている。
的短い繊維やウィスカー等によって成形された強化繊維
成形体を固定した後、上記金型内に溶湯を注入して加圧
し、その溶湯を強化繊維成形体の各構成繊維間に浸透さ
せ、溶出が凝固を完了するまで加圧力を作用させること
により製造されている。
ところが、このような加圧鋳造法により、例えばセラミ
ック繊維を軽金属マトリックスに複合化したものでは、
複合部の切削性が悪く、複合個所の表面加工のためコス
トアップとなる等の問題がある。そこで、後加工を出来
るだけ少なくするために、強化繊維成形体を予め製品形
状に形成し、その成形体を複合化して後加工量を少なく
することが提案されている。
ック繊維を軽金属マトリックスに複合化したものでは、
複合部の切削性が悪く、複合個所の表面加工のためコス
トアップとなる等の問題がある。そこで、後加工を出来
るだけ少なくするために、強化繊維成形体を予め製品形
状に形成し、その成形体を複合化して後加工量を少なく
することが提案されている。
すなわち、第４図および第５図はそれぞれ上記繊維強化
複合部材の製造方法を示す図であって、下面が製品形状
と一致するように形成された強化繊維成形体１を金型２
内に挿入装着する。一方、上記金型２の底壁部上面も上
記強化繊維成形体１の下面と対応するような形状にして
あり、金型２内に挿入された強化繊維成形体１の下面が
金型２の底壁部上面に互いに密接係合される。
複合部材の製造方法を示す図であって、下面が製品形状
と一致するように形成された強化繊維成形体１を金型２
内に挿入装着する。一方、上記金型２の底壁部上面も上
記強化繊維成形体１の下面と対応するような形状にして
あり、金型２内に挿入された強化繊維成形体１の下面が
金型２の底壁部上面に互いに密接係合される。
そこで、上記金型２内に母材の溶湯３を注入し、加圧バ
ンチ４によって溶湯を加圧し、その溶湯が凝固完了する
まで加圧力を作用させて、製品を製造する。
ンチ４によって溶湯を加圧し、その溶湯が凝固完了する
まで加圧力を作用させて、製品を製造する。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、強化繊維成形体の形状が若干複雑になると、
金型形状と上記成形体の形状を寸法的に同一にすること
が困難であり、しかも強化繊維成形体は可撓性が小さく
、塑性変形能も小さいため、上記強化繊維成形体と金型
内面とが、第４図に示すように互いに密着せず、空間Ａ
が発生することがあり、これにより強化繊維成形体の表
面に母材のみの層が出来る。また第５図に示すように強
化繊維成形体が浮いた状態になっていると、金型による
バックアップが不良となり、溶湯の圧力によって強化繊
維成形体にクラック５が生じることがある等の問題があ
る。
金型形状と上記成形体の形状を寸法的に同一にすること
が困難であり、しかも強化繊維成形体は可撓性が小さく
、塑性変形能も小さいため、上記強化繊維成形体と金型
内面とが、第４図に示すように互いに密着せず、空間Ａ
が発生することがあり、これにより強化繊維成形体の表
面に母材のみの層が出来る。また第５図に示すように強
化繊維成形体が浮いた状態になっていると、金型による
バックアップが不良となり、溶湯の圧力によって強化繊
維成形体にクラック５が生じることがある等の問題があ
る。
本発明はこのような点に鑑み、強化繊維成形体の表面に
母材のみの層が出来たり、その強化繊維成形体にクラッ
クが生じるようなことがないようにした繊維強化複合部
材の製造法を得ることを目的とする。
母材のみの層が出来たり、その強化繊維成形体にクラッ
クが生じるようなことがないようにした繊維強化複合部
材の製造法を得ることを目的とする。
（課頴を解決するための手段）
本発明は、強化繊維成形体を金型内に設置し、上記金型
内に母材の溶湯を注入加圧する繊維強化複合部材の製造
方法において、上記強化繊維成形体の金型と接する面に
断面が鋸歯状の凹凸を形成したことを特徴とする。
内に母材の溶湯を注入加圧する繊維強化複合部材の製造
方法において、上記強化繊維成形体の金型と接する面に
断面が鋸歯状の凹凸を形成したことを特徴とする。
（作 用）
強化繊維成形体の金型と接する而に断面が鋸歯状の凹凸
が形成しであるため、この強化繊維成形体を金型内に装
入した場合、その凹凸が複合化時の溶湯の圧力によって
容易に変形し、上記強化繊維成形体の表面が金型内面に
適応した形になり、これらの間に空所ができたり、成形
体が浮いた状態になることがない。したがって、強化繊
維成形体の表面に母材のみの層ができたり、クラックが
発生するようなことがない。
が形成しであるため、この強化繊維成形体を金型内に装
入した場合、その凹凸が複合化時の溶湯の圧力によって
容易に変形し、上記強化繊維成形体の表面が金型内面に
適応した形になり、これらの間に空所ができたり、成形
体が浮いた状態になることがない。したがって、強化繊
維成形体の表面に母材のみの層ができたり、クラックが
発生するようなことがない。
（実施例）
以下、第１図乃至第３図を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
下面を製品の形状と全く同一形状に形成した強化繊維成
形体１を金型２内に挿入セットした後、母材の溶湯３を
その金型２内に注入し、加圧バンチ４によって溶湯を加
圧し、その溶湯が凝固完了するまで加圧力を作用させて
、製品を製造する。
形体１を金型２内に挿入セットした後、母材の溶湯３を
その金型２内に注入し、加圧バンチ４によって溶湯を加
圧し、その溶湯が凝固完了するまで加圧力を作用させて
、製品を製造する。
この製造過程は従来のものと全く同一であるが本発明に
おいては、上記強化繊維成形体１の金型２と接する面に
、切削加工等によって断面鋸歯状の多数の凹凸６を形成
する。
おいては、上記強化繊維成形体１の金型２と接する面に
、切削加工等によって断面鋸歯状の多数の凹凸６を形成
する。
しかして、上記多数の凹凸６を形成した強化繊維成形体
１を金型２内にセットし、母材の溶湯３を注入し、その
溶湯３を加圧バンチ４によって加圧すると、その溶湯３
の圧力によって上記強化繊維成形体１の凹凸６が押しつ
ぶされ、金型２内面に成形体の下面が全面にわたって接
触する。
１を金型２内にセットし、母材の溶湯３を注入し、その
溶湯３を加圧バンチ４によって加圧すると、その溶湯３
の圧力によって上記強化繊維成形体１の凹凸６が押しつ
ぶされ、金型２内面に成形体の下面が全面にわたって接
触する。
したがって、溶湯の加圧による複合化に際し、金型２と
強化繊維成形体１との間に隙間が生じたり、或は強化繊
維成形体が浮いた状態になることがない。そのため、上
記強化繊維成形体の表面に母材のみの層ができ複合不良
が生じたり、クラックが生じるようなことが防止される
。
強化繊維成形体１との間に隙間が生じたり、或は強化繊
維成形体が浮いた状態になることがない。そのため、上
記強化繊維成形体の表面に母材のみの層ができ複合不良
が生じたり、クラックが生じるようなことが防止される
。
強化繊維として、直径０．１〜１μｍ１長さ１０〜１０
０μｍのＳｉＣウィスカーを使用し、直径８０ｍｍ、高
さ１２ｍｍ、空隙率８０％の強化繊維成形体を製作し、
この形状誤差が±０．５關であるので、高さ１關、ピッ
チ１．５ｍｍの表面溝を形成して、下記の条件で複合化
実験を行なったところ、表面まで十分な複合化が得られ
た。
０μｍのＳｉＣウィスカーを使用し、直径８０ｍｍ、高
さ１２ｍｍ、空隙率８０％の強化繊維成形体を製作し、
この形状誤差が±０．５關であるので、高さ１關、ピッ
チ１．５ｍｍの表面溝を形成して、下記の条件で複合化
実験を行なったところ、表面まで十分な複合化が得られ
た。
マトリックスニアルミ合金ＪＩＳ ＡＣ８Ａ強化繊維
成形体予熱ニア００℃ マトリックス温度ニア００℃ 加 圧 ° カニ１０００気圧 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明においては、強化繊維成形
体の金型と接する面に断面が鋸歯状の多数の凹凸を形成
したので、強化繊維成形体の表面に疑似的な塑性変形態
が付与され、溶場の加圧力によって上記強化繊維の金型
と接する面が金型に密接される。したがって、複雑な形
状の複合部材製品の最表面まで健全な複合化が出来、後
加工が不要となりコスト低減化を図ることができ、また
非常に切削性の悪い強化材（ＳｉＣ粉末等）も使用が出
来る等の効果を奏する。
成形体予熱ニア００℃ マトリックス温度ニア００℃ 加 圧 ° カニ１０００気圧 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明においては、強化繊維成形
体の金型と接する面に断面が鋸歯状の多数の凹凸を形成
したので、強化繊維成形体の表面に疑似的な塑性変形態
が付与され、溶場の加圧力によって上記強化繊維の金型
と接する面が金型に密接される。したがって、複雑な形
状の複合部材製品の最表面まで健全な複合化が出来、後
加工が不要となりコスト低減化を図ることができ、また
非常に切削性の悪い強化材（ＳｉＣ粉末等）も使用が出
来る等の効果を奏する。
第１図は本発明の繊維強化複合部材の製造法を示す図、
第２図は本発明における強化繊維成形体の断面斜視図、
第３図は第２図のＡ部拡大説明図、第４図および第５図
はそれぞれ従来の繊維強化複合部材の製造方法における
作動説明図である。 １・・・強化繊維成形体、２・・・金型、３・・・母材
、４・・・加圧パンチ、６・・・凹凸。
第２図は本発明における強化繊維成形体の断面斜視図、
第３図は第２図のＡ部拡大説明図、第４図および第５図
はそれぞれ従来の繊維強化複合部材の製造方法における
作動説明図である。 １・・・強化繊維成形体、２・・・金型、３・・・母材
、４・・・加圧パンチ、６・・・凹凸。
Claims (1)
- 強化繊維成形体を金型内に設置し、上記金型内に母材の
溶湯を注入加圧する繊維強化複合部材の製造方法におい
て、上記強化繊維成形体の金型と接する面に断面が鋸歯
状の凹凸を形成したことを特徴とする、繊維強化複合部
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4080689A JPH02220762A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 繊維強化複合部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4080689A JPH02220762A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 繊維強化複合部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02220762A true JPH02220762A (ja) | 1990-09-03 |
Family
ID=12590885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4080689A Pending JPH02220762A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 繊維強化複合部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02220762A (ja) |
-
1989
- 1989-02-21 JP JP4080689A patent/JPH02220762A/ja active Pending
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