JPH02274365A

JPH02274365A - 繊維強化複合部材の製造方法

Info

Publication number: JPH02274365A
Application number: JP9457389A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Toda; 裕之戸田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1990-11-08

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。

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、繊維強化複合部材の製造方法に係り、特に、
所望形状の成形品を得るようにし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、比剛性を高くする目的でセラミッ
ク（Ｓ　ｉ　ｃ、　　Ｓ　ｉ　３Ｎ４゜Ａｌ２Ｏ３，に
２０・６Ｔｉ　０２、カーボン）等のウィスカー、粒子
、短繊維、長繊維により構成された繊維強化成形体にア
ルミニュウムの如き金属または合金をマトリックス金属
として複合した繊維強化複合部材の開発が行われている
。

この繊維強化複合部材は、現在のところ機械部品の部分
強化が要求される箇所等に用いられることが多い。この
ような繊維強化複合部材を用いた成形品の製造方法につ
いて第４図、第５図（ａ）および（ｂ）、第６図、第７
図（ａ）および（ｂ）により説明する。

繊維強化複合部材は金型（図示せず）で成形すべき形状
に近い成形体１０にするか、または、繊維強化複合部材
を切削加工により成形すべき形状に近い成形体１０（第
５図（ａ））にする。この成形体１０をあらかじめ５０
０〜７００℃に加熱してから第４図に示すような成形体
１０の形状に近い形状を有する金型１１に配置し、アル
ミニューム、その他の金属の溶湯１２を注入し、加圧バ
ンチ１３により加圧して溶湯１２を成形体１０に含浸凝
固して成形品１４（第５図（ｂ））を形成する。

他の方法としては繊維強化複合部材をほぼ成形すべき形
状に近い成形体１０ａに形状し、これを５００〜７００
℃に余熱して成形金型１１に入れ、金属の溶湯１２を注
入してから、加圧パンチ１３により加圧して成形体１０
ａに溶湯１２を含浸凝固させる。この含浸凝固した成形
体１０ａを金型１１から取出し、図示しない切削装置に
より切削加工して成形品１４ａを形成する。

（発明が解決しようとする課題）上記方法は簡４１ではあるが、繊維強化成形体をあらか
じめ成形すべき形状に近い形状に成形し、これを金型で
溶湯と含浸凝固させて成形品を得るまでには少なくとも
２回以上の型成形が必要になるので成形工数がかかり、
また成形品は、その成形品自身のスプリングバック等に
より所望形状のものが得られないと言う問題があった。

また、繊維強化成形体をあらかじめ成形すべき形状に近
い形状に切削加工し、この頭部を余熱してから溶湯を注
入し加圧するものは成形体自身の弾力のためスプリング
バック等が生じ、寸法制度が出にくいし、割れや潰れが
生じると言う問題がある。

さらにまた、繊維強化成形体を成形してから切削加工す
る方法は繊維強化成形体が強力であるので切削加工が大
変困難であると言う開局があった。

本発明は、上記各問題を解決すべく所望の成形品が得ら
れるようにした繊維強化複合部材の製造方法を得るにあ
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、繊維強化成形体の上部上面および外側面に午
ヤップ状有孔押え板を嵌着し、この繊維強化成形体およ
び押え板を余熱してから押え阪が上方になるように下型
に配置し、この押え板の上部から下方に向て上型を取付
は前記維強化成形体および押え板の型締めを行い、前記
繊維強化成形体に溶湯を含浸凝固させた後、前記押え板
を切削除去するようにしたものである。

（作　用）繊維強化成形体の上部上面および外側面にキャップ状有
孔押え板を嵌着し、この繊維強化成形体を余熱後金型に
入れてから溶湯を注入し加圧成形したので′、ｍ維強化
成形体と溶湯との含浸凝固と成形品の成形が同時に行う
ことができる。このため、成形品の割れ、潰れかないも
のが得られる。

また、成形後キャップ状有孔押え板や不要な凝固金属を
切削除去したので、スプリングバックにより寸法精度を
落とさない成形品を得ることができる。

（実施例）以下図面について本発明製造方法の一実施例を部品強化
のための成形品に適応した場合につき説明する。なお、
第４図、第５図（ａ）および（ｂ）、第６図、第７図（
ａ）および（ｂ）と同一部分は同一符号を付しその詳細
な説明を省略する。

符号２０で示す繊維強化成形体は、セラミック等のウィ
スカー、粒子、短繊維、長繊維により構成したもので例
えばほぼ円柱状に近い形状に形成する。この繊維強化成
形体２０は、約５０〜８０％の空隙がある。この繊維強
化成形体２０の上部上面および外側面には複数の孔２１
を明けたキャップ状有孔押え板２２が嵌着される（第３
図（ａ）（ｂ））。この繊維強化成形体２０は、電気ヒ
ータ等の加熱装置（図示しない）により５００℃〜７０
０℃の温度に、また、押え板２２は２００℃〜５５０℃
の温度に余熱され、適宜形状に成形した金型の下型２３
ａに押え板２２が上になるように配設される。この繊維
強化成形体２０の上部には押え板２２を介して繊維強化
成形体２０を押圧する上型２３ｂを設は型締を行う。

この型締された繊維強化成形体２０には、アルミニュー
ム、その他の合金の溶湯１２が溶湯注入口２４から湯道
２５を介して注入され、同時にこの溶湯１２が加圧ピス
トン２６により繊維強化成形体２０の空隙部に含浸され
る。この含浸において溶湯１２は押え板２２の複数の孔
２１を経て繊維強化成形体２０の空隙部に充分に含浸さ
れる。

この加圧ピストン２６の加圧は、溶湯１２が凝固するま
で行われ強化な複合部材が形成される。

凝固が行われた複合部材は金型から取出し、押え板２２
や溶湯１２の不要部分を切削装置（図示せず）により切
削し、ピストン頭部の成形品１４が形成される。

かかる場合、成形品１４を部分強化したものにするとき
は、押え板２２を合金母材と同じようなものにし溶湯１
２を鋳ぐんだものにすればよい。

〔発明の効果〕

繊維強化成形体に複数の孔を有するキャップ伏抑え板を
嵌着し、この繊維強化成形体と押え板を嵌着したまま余
熱してから金型に入れ、溶湯を注入し加圧して含浸凝固
し複合材料を一体に成形した後、キャップや鋳造金属の
不要部を切削除去して成形品を形成するようにしたから
、成形品の成形工数が少なくてすみ、成形中押え板が繊
維強化成形体を保護し成形品の割れ、漬れかなくす゛法
精度が勝れたものを得ることができる。

また、繊維強化成形体は余熱されてがら金型内に配設さ
れ溶湯を注入後加圧されて含浸凝固されるから、繊維強
化成形体が金型の凹凸部によく馴染み且つ繊維の体積率
の高いところと低いところが切れ目なく連続的に形成さ
れ強めな複合材料を形成することができる。

そのため、この製造方法により成形された成形品は弾性
変形やスプリングバックによる変形を起こさない精度の
高いものを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明繊維強化成形体の製造方法を示す金型
の断面図、第２図は、第１図における金型の作動状態を
示す説明図、第３図（ａ）および（ｂ）は、繊維強化成
形体にキャップ状有孔押え板を嵌着した部材の断面図お
よび平面図、第４図、第５図（ａ）および（ｂ）、第６
図、第７図（ａ）および（ｂ）は、従来の方法による繊
維強化複合成形体の製造方法を説明する概略的な説明図
である。１０．１０ａ・・・ｍ維強化成形体、１１・・・金型、
１２・・・溶湯、１３・・・加圧パンチ、１４．１４ａ
・・・成形品、２０・・・繊維強化成形体、２１・・・
孔、２２・・・押え板、２３ａ・・・下型。２３６・・・上型、２４・・・溶湯注入口、２５・・・
湯道、２６・・・加圧ピストン。昆１図為２図（ｂ）為３図為４図（σ）馬５図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

繊維強化成形体の上部上面および外側面にキャップ状有
孔押え板を嵌着し、この繊維強化成形体および押え板を
余熱してから押え板が上方になるように下型に配置し、
この押え板の上部から下方に向て上型を取付け前記維強
化成形体および押え板の型締めを行い、前記繊維強化成
形体に溶湯を含浸凝固させた後、前記押え板等の不要部
を切削除去するようにしたことを特徴とする繊維強化複
合部材の製造方法