JPH0243031A - フレキシブルハニカムコアの製造方法 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野」 本発明は、フレキシブルハニカムコアの製造方法に関す
る。すなわち、例えば３次曲面等の複雑な曲面に湾曲形
成加工するのに適した、曲面形成用のフレキシブルハニ
カムコアの製造方法に関するものである。

「技術背景」 まずその技術的背景について述べる。

ハニカムコアは一般に、製造容易かつ重量比強度も強い
等の特徴を有し、第４図に示すごとく、展張により成形
され対向するセル壁１が平行をなす、正六角形等の中空
柱状のセル２の平面的集合体よりなっている。

ところで係る正六角形等のセル２を備えた従来−ｇのハ
ニカムコア３を用い、これを曲面に湾曲形成加工しよう
とすると次のごとくなる。

すなわち曲面に沿ってその展張方向Ｗ（又はリボン方向
Ｌ）を湾曲せしめると、該方向に直交するリボン方向Ｌ
（又は展張方向Ｗ）は逆に上方等に反り返って鞍形状に
歪み、曲面に沿わずフィツトしない。又これに対し無理
に力を加えて、曲面に沿わせフィツトさせようとすると
、セル壁１が折損したり、その接合部に剥離等が生じて
いた。

このように従来は、一般のハニカムコア３を用い、３次
曲面等の複雑な曲面に湾曲形成加工することば掻めで困
難とされていた。

そこで従来第１に、オーバーエキスバンドコアが提供さ
れていた。

すなわちこのオーバーエキスバンドコアは、上述の一般
的なハニカムコア３を、その展張方向Ｗに更に所定量展
張することにより得られた、略長方形状のセルの平面的
集合体よりなる。

そしてこのオーバーエキスバンドコアは、曲面に沿って
そのリボン方向を湾曲せしめる場合、何ら問題は生じな
い。しかしながら曲面に沿ってその展張方向を湾曲せし
めようとすると、該展張方向には一直線状にあたかも１
枚板のごとくセル壁が位置し曲げ剛性が大きく、もって
曲面に沿ってその展張方向を湾曲せしめることは極めて
困難となっていた。そこでこのようなオーバーエキスバ
ンドコアを用いても、３次曲面等の複雑な曲面に精度高
く湾曲形成加工することは困難とされていた。

そこで従来第２に、係るオーバーエキスバンドコアを改
良したものも提供されていた。

すなわちこの改良したハニカムコアは、オーバーエキス
バンドコアをその展張方向の一例で固定的に保持させ、
その他側からそのリボン方向に均一な所定荷重を徐徐に
加えることにより成形され、展張方向のセル壁が途中で
若干内側に折曲されセルが略鼓形状をなすものである。

そしてこのハニカムコアにあっては、そのリボン方向で
あると展張方向であるとを問わず、３次曲面等の複雑な
曲面に精度高く湾曲形成加工できるようになった反面、
その成形が上述のごとく面倒であるという製造上の問題
が指摘されていた。

特にその成形前のオーバーエキスバンドコアの厚さが薄
い場合又はそのサイズが大きい場合等において、所定荷
重を徐徐に加えることは極めて困難で、各セルの形状が
不均一になるという致命的な欠陥が指摘されていた。

技術的背景については、以上のとおり。

「従来の技術」 そこで従来第３に、第３図に示したフレキシブルハニカ
ムコア４に類似したハニカムコアが提供されていた。

すなわち、このフレキシブルハニカムコア４に類似した
ハニカムコアは、その各セル壁５が途中ですべて折曲さ
れ、その各セル６が丸みを帯びた略凸字状をなしている
。

そしてこのような形状よりなるため、フレキシブルハニ
カムコア４にＷ４４以したハニカムコアは極めて柔軟性
に富み、各方向を問わず３次曲面等の複雑な曲面に精度
高く湾曲形成加工できるものであった。

［発明が解決しようとする課題」 ところで、このような従来のフレキシブルハニカムコア
４に類似したハニカムコアにあっては、次の第１．第２
．第３の問題が指摘されていた。

まず第１に、成形が極めて面倒であるという問題があっ
た。

すなわちこのフレキシブルハニカムコア４に類似したハ
ニカムコアは、平板材をコルゲート加工して特殊な凹凸
を備えた所定形状が連続的に折曲形成された波板材をま
ず準備し、係る波板材を複数枚、重積して積層するとと
もに所定部を接着剤又はろう材により接合して貼り合わ
せることにより、成形されていた。

つまり前述のごとく、その各セル壁５が途中ですべて折
曲されその各セル６が丸みを帯びた略凸字状をなすとい
う、特殊な形状のフレキシブルハニカムコア４に類似し
たハニカムコアを、高品質で形状が均一に安定した状態
で得るためには、展張方式は困難とされていた。そこで
従来は、上述のごとく先に所定形状の波板材を作り、そ
れからこれらを１つ１つ貼り合わせることにより成形さ
れていた。

そこでこのフレキシブルハニカムコア４に類似したハニ
カムコアは、事後において精度高く湾曲形成加工できる
反面、このようにその成形が極めて面倒であり非常にコ
スト高となるという製造上の問題が、従来第１に指摘さ
れていた。

第２に、製造上一般に用いられる接着剤に起因して、種
々の問題が指摘されていた。

すなわちこのフレキシブルハニカムコア４に類似したハ
ニカムコアは、所定の波板材を有機接着剤にて接合する
ことにより、成形されていた。

そこで（１）フレキシブルハニカムコア４に類似したハ
ニカムコアの耐熱温度が低くなり、もって高温での使用
例えば耐熱部材としての使用には適さないという難点が
あった。（２）フレキシブルハニカムコア４に類似した
ハニカムコアの接合強度が有機接着剤の一般的に低い強
度にて決定され、もってその強度面にも難点があった。

（３）有機接着剤はペースト状で塗布されるので塗布後
期定位置から流れ出ることが多々あり、もってフレキシ
ブルハニカムコア４に類似したハニカムコアの寸法精度
が悪い等その品質面にも問題があった。

又（４）有機溶剤等が併用されるので、事後ボイドの発
生や収縮等の現象が見られ、この面からもフレキシブル
ハニカムコア４に類似したハニカムコアの強度面に難点
があった。（５）同様に有機溶剤等が併用されているの
で、事後フレキシブルハニカムコア４に類似したハニカ
ムコアを高温下で用いると有害なガスを発生することが
あり、安全面にも問題があった。

従来のフレキシブルハニカムコア４に類似したハニカム
コアにあっては、第２に、このように接着剤を用いたこ
とによる種々の問題が指摘されていた。

第３に、このような接着剤に代え、接合に銀ろう、ニッ
ケルろう等のろう材も多用されていたが、係るろう材に
起因しても、種々の問題が指摘されていた。

すなわちこのフレキシブルハニカムコア４に類似したハ
ニカムコアは、限ろう、ニッケルろう等の結晶質のろう
材を所定個所に付設後、その溶融温度で加熱して波板材
を接合することによっても成形されていた。

そこで（ａ）まず接合強度に問題が生じていた。すなわ
ち結晶質のろう材は、その組成が単一相ではない結晶構
造よりなっているので、ろう付け工程で加熱により温度
が上昇するに従い、低融点相と高融無相とに分離して除
徐に溶融し、もって組成の偏析が発生しいわゆる溶は分
かれ現象も生じていた。そこで係るろう材により波板材
の接合部の機械的強度や化学的性質に悪影響を及ぼし、
その品質が安定せず接合強度が弱く、もって製造された
フレキシブルハニカムコア４に類似したハニカムコアに
ついて強度面に問題が指摘されていた。

又（ｂ）事後の表面板のろう付け等にも問題があった。

すなわち一般に、製造されたフレキシブルハニカムコア
４に［（ｌｕしたハニカムコアは、事後、所定の曲面に
形成後、ろう材を用い表面板がその外表面等にろう付け
されてから、各種用途に使用されている。そして係る表
面板のろう付けのための加熱により、先にろう付けされ
たフレキシブルハニカムコア４に類似したハニカムコア
の接合部を形成するろう材も、同じ溶融温度であるため
これにより悪影響を受は再び溶融してしまうことが多々
あり、この面からもその強度面に問題が指摘されていた
。（Ｃ）更に製造されたフレキシブルハニカムコア４に
類似したハニカムコアについて、−船釣に耐熱性に劣る
点、熱処理が困難である点等が指摘されていた。

従来のフレキシブルハニカムコア４に類似したハニカム
コアにあっては、第３に、このように結晶質のろう材を
用いたことによる種々の問題が指摘されていた。

従来例ではこのような第１．第２．第３の問題が指摘さ
れていた。

本発明は、このような実情に鑑み上記従来例の問題点を
解決すべくなされたものである。

そして第１に、略台形波状の波板材を所定のごとく重積
しかつ接合した後展張することにより、形状が均一で安
定した高品質のフレキシブルハニカムコアを簡単容易に
得ることができ、文筆２に、接合に接着剤を用いないこ
とにより、耐熱性、接合強度１寸法精度等に優れ又ボイ
ドの発生、収縮。

有害なガスの発生等も無く、更に第３に、接合に非結晶
質のアモルファスろう材を用いることにより、特に接合
強度に優れ又事後の表面板のろう付けにより悪影響を受
けず、更に耐熱性にも優れたフレキシブルハニカムコア
の製造方法を提案することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 この目的を達成する本発明の技術的手段は、次のとおり
である。

この製造方法は、次の準備工程、ろう材付設工程、スト
ップ剤付設工程、積層工程、ろう付け工程、展張工程等
を、有してなっている。

準備工程では、略台形波状の凹凸が連続的に折曲形成さ
れた波板材が予め準備される。

ろう材付設工程では、該波板材の頂部又は谷部の表面に
ついて、１条おきにアモルファスろう材が設けられる。

ストップ剤付設工程では、該波板材の前記アモルファス
ろう材を設けない表面について、ストップ剤が塗布され
る。

積層工程では、前記アモルファスろう材を設けた位置が
上下の該波板材相互間にて交互にずれるようにして、複
数枚の該波板材が重積される。

ろう付け工程では、重積された該波板材を加圧。

加熱し、ろう着により部分的に接合する。

展張工程では、接合された該波板材を、前記重積方向に
引張り力を加えて展張し、もって各セル壁がそれぞれ途
中で折曲され各セルが丸みを帯びた略凸字状をなす、フ
レキシブルハニカムコアが成形される。

「作　　用」 本発明に係る製造方法は、このような手段よりなるので
次のごとく作用する。

まず準備工程で準備される波板材は、単純な略台形波状
よりなり連続的に折曲形成される。ろう材付設工程にお
いては、波板材の頂部又は谷部の表面に単に１条おきに
アモルファスろう材を設ければよい。ストップ剤付設工
程においては、ストップ剤をそれ以外の表面に塗布すれ
ばよい。

又積層工程における波板材の重積も、アモルファスろう
材を設けた位置が上下でずれるようにするだけでよい。

ろう付け工程も、−Ｃ的な加圧。

加熱により行われる。

このように各工程は、簡単容易かつ確実に行われる。

そして最後の展張工程において、各セル壁がそれぞれ途
中で折曲され各セルが丸みを帯びた略凸字状をなすフレ
キシブルハニカムコアが、１つ１つ貼り合わせることな
く展張により一斉に得られる。つまり特殊な形状のフレ
キシブルハニカムコアは、簡単容易に、かつ形状が均一
で安定的に得られることになる。

以上のごとく第１に、フレキシブルハニカムコアは、簡
単容易かつ均一で安定的に得られる。

文筆２に、ろう材付設工程そしてろう付け工程における
接合に、アモルファスろう材を用い、接着剤は用いられ
ていない。

そこでこのフレキシブルハニカムコアは、耐熱性、接合
強度等に優れ、流れ出すこともなく寸法精度にも優れ、
又ボイドの発生、収縮等も見られずこの面からも接合強
度に優れ、高温下で用いても有害なガスの発生もない。

更に第３に、接合に非結晶質のアモルファスろう材を用
い、結晶質のろう材は用いられていない。

そこでこのフレキシブルハニカムコアは、そのろう付け
工程においてアモルファスろう材が一斉に溶融して偏析
が発生せずかつ拡散されて波板材との間で合金化され、
その溶融温度が通常のアモルファスろう材よりは高くな
っているので、接合強度に著しく優れることになる。又
このような合金化によりその溶融温度が一般のものより
高くなるので、事後表面板のろう付けを行っても悪影響
は受けない。又接合強度に優れ、事後の一般的耐熱性に
も優れている。

さて事後、このようなフレキシブルハニカムコアは、３
次曲面等の複雑な曲面に精度高く湾曲形成加工される。

「実　施　例」 以下本発明を、図面に示すその実施例に基づいて、詳細
に説明する。

第１図、第２図、第３図は、各々本発明に係るフレキシ
ブルハニカムコア４の製造方法の実施例の説明に供する
、説明図である。そしてこの製造方法は、次の準備工程
、ろう材付設工程、ストップ剤付設工程、積層工程、ろ
う付け工程、展張工程等を、有してなっている。

まず準備工程について述べる。

この準備工程では１、平板材をコルゲート装置（図示せ
ず）に通しコルゲート加工することにより、第１図等に
示したごとく、略台形状の凹凸が連続的に折曲形成され
た波板材７が予め準備される。

この母材たる波板材７としては、アルミニウム。

ニッケル、各種合金、その他の金属等の薄板、箔等が適
宜選択使用される。

準備工程は、このようになっている。

次にろう材付設工程について述べる。

第１図は、ろう材付設工程および後述のストップ剤付設
工程において、それぞれアモルファスろう材８が設けら
れ又ストップ剤９が塗布された、波板材７の斜視説明図
である。

このろう材付設工程では、上述の準備工程で準備された
波板材７の頂部又は谷部の表面について、１条おきにア
モルファスろう材８が施される。図示例では波板材７の
１つおきの頂部の表面に対し、アモルファスろう材８が
施されている。

このアモルファスろう材８は、層をなす厚みを有し、ス
ポット溶接又は接着により仮止めされる。

ところでアモルファスろう材８とは、添加元素として鉄
、ケイ素、ホウ素、リン、クロム、モリブデン、タング
ステン等を適宜加えた例えばニッケル基合金又はコバル
ト基合金を、液体急冷法すなわち高温の溶融状態のちと
に超高速で急冷して製造した、非結晶質のろう材を言う
。

ろう材付設工程は、このようになっている。

次にストップ剤付設工程について述べる。

ストップ剤９は、一般にフラックス剤が用いられ、波板
材７のアモルファスろう材８が設けられていない表面に
ついて、層をなし塗布される。

このストップ剤９は、後述のろう付け工程で加熱、溶融
されたアモルファスろう材８が、その所定ろう付け部を
越えてろう付けを起こさないよう、ストップするために
用いられる。ストップ剤９は、例えば第１図に示すごと
く波板材７の表面について、アモルファスろう材８間た
るろう付け防止範囲の全部に充満して設けてもよいが、
図示例によらず波板材７の表面について、アモルファス
ろう材８間たるろう付け防止範囲の一部のみ、すなわち
アモルファスろう材８の両側のみ番ご設けるようにして
もよい。

なおこのストップ剤付設工程は、上述のろう材付設工程
の前又は後に行われる。

ストップ剤付設工程は、このようになっている。

次に積層工程について述べる。

第２図は、積層工程において重積された、波板材７の正
面説明図である。つまりこの積層工程では、上述のろう
剤付設工程およびストップ剤付設工程で、アモルファス
ろう材８とストップ剤９とが付設された各波板材７が、
上下に何層にも重積される。そしてアモルファスろう材
８を設けた頂部又は谷部の表面が、上下の波板材７相互
間毎に交互に左右にずれるようにして、つまり１段重ね
る毎に横に１山ずつずらしながら、複数枚の波板材７が
それらの凹凸すなわち頂部谷部を対応させて重積される
。

積層工程は、このようになっている。

次にろう付け工程について述べる。

ろう付け工程では、上述の積層工程で重積された各波板
材７が加圧、加熱によりろう着され、部分的に接合され
る。すなわち所定のごとく重積された各波板材７は、−
旦上下から加圧された後、加熱され溶融されたアモルフ
ァスろう材８により相互間が部分的に接合される。

このろう付けは例えばいわゆる真空加熱方式により行わ
れ、真空炉中に、前述の積層工程で重積された波板材７
を置き、そのアモルファスろう材８の溶融温度に加熱す
ることにより行われる。真空中で加熱するのは酸化防止
の為であるので、係る真空加熱方式によらず、不活性ガ
ス雰囲気中で加熱するいわゆる雰囲気加熱方式によって
もよい。

ろう付け工程は、このようになっている。

次に展張工程について述べる。

上述のろう付け工程で接合された波板材７は、適宜切断
された後、前記重積方向つまり展張方向に引張り力が加
えられて展張される。この展張は、例えば展張装置を用
いて行われ、そのプレート台上に接合された波板材７を
載置し、両側端のセル６にピンを挿入した後、移動機構
によりピンを移動させることにより行われる。

このようにして所定の引張り力が、アモルファスろう材
８により部分的に接合された波板材７に加えられ、もっ
て対向するその非接合部が変形分離し、所定形状に離隔
する。

第３図は、このような展張工程により成形された、フレ
キシブルハニカムコア４の平面説明図である。このフレ
キシブルハニカムコア４は、各セル壁５がそれぞれ途中
で折曲され、各セル６が丸みを帯びた略凸字状をなして
いる。

展張工程は、このようになっている。

本発明に係るフレキシブルハニカムコア４の製造方法は
、以上説明したごとくなっている。

以下その動作等について説明する。

まず最初に準備工程で準備される波板材７は、単純な略
台形波状よりなり、平板材から連続的に容易に折曲形成
される。次にろう材付設工程においては、波板材７の頂
部又は谷部の表面に単に１条おきにアモルファスろう材
８を設ければよい（第１図参照）。ストップ剤付設工程
においては、ストップ剤９をアモルファスろう材８以外
の表面に塗布すればよい（第１図参照）。

次の積層工程における波板材７の重積も、アモルファス
ろう材８を設けた位置が上下の波板材７においてずれる
ようにするだけでよい（第２図参照）。ろう付け工程も
、−船釣な加圧、加熱により行われる。

このように、準備工程、ろう材付設工程、ストップ剤付
設工程、積層工程、ろう付け工程等は、簡単容易かつ確
実に行われる。

そして最後の展張工程において、各セル壁５がそれぞれ
途中で折曲され各セル６が丸みを帯びた略凸字状をなす
、フレキシブルハニカムコア４が、１つ１つ貼り合わせ
ることなく展張により一斉に得られる。つまり特殊な形
状のフレキシブルハニカムコア４は、このように簡単容
易に、かつセル６等の形状・密度が均一で極めて安定的
に得られることになる（第３図参照）。

以上のごとく第１に、フレキシブルハニカムコア４は、
簡単容易かつ均一で安定的に得られる。

文筆２に、ろう材付設工程そしてろう付け工程における
接合は、アモルファスろう材８によるろう着により行わ
れ、有機接着剤および有機溶剤等は用いられない。

そこで（１）このフレキシブルハニカムコア４は耐熱温
度が高く、もって高温での使用も可能で例えば耐熱部材
としての使用にも適している。（２）このフレキシブル
ハニカムコア４の接合強度は、アモルファスろう材８の
強度により保証され、もってその強度面に不安はない。

（３）アモルファスろう材８は、ストップ剤９により所
定のろう付け範囲のみを確実にろう着する。そこでフレ
キシブルハニカムコア４の寸法精度も良く、品質面にも
不安はない。

又（４）アモルファスろう材８は事後ボイドの発生や収
縮等の現象もな（、この面からもフレキシブルハニカム
コア４の強度面に不安はない。（５）アモルファスろう
材８は、事後高温下で用いても有害なガスを発生するよ
うなこともなく、もってフレキシブルハニカムコア４の
安全面にも問題はない。

以上のごとく第２に、接着剤等の使用による弊害は、−
掃される。

更に第３に、接合に非結晶質のアモルファスろう材８を
用い結晶質のろう材は用いられない。

そこで（ａ）ろう付け工程で加圧、加熱されることによ
り、アモルファスろう材８は一斉に溶融するとともに波
板材７に拡散する。すなわち第１に、アモルファスろう
材８は結晶構造をもたないので、一定の溶融温度で一斉
に溶融し偏析が発生せず、第２に、アモルファスろう材
８は拡散されて波板材７との間で合金化される。もって
このようにして形成される波板材７の接合部は、機械的
強度。

化学的性質に優れ品質が安定し、その接合強度は極めて
強いものとなる。そこでフレキシブルハニカムコア４は
強度面に極めて優れたものとなる。

（ｂ）更に上述のごとく接合部のアモルファスろう材８
は拡散され合金化され、もってその溶融温度が通常のア
モルファスろう材よりは高くなっている。そこで事後、
係るフレキシブルハニカムコア４に表面板を、アモルフ
ァスろう材を用いその溶融温度への加熱によりろう付け
しても、先に合金化された接合部のアモルファスろう材
８が再び溶融するようなことは、確実に防止される。も
ってフレキシブルハニカムコア４は、その接合強度に変
化はなく、極めて優れた強度が保持される。

（Ｃ）このように接合強度が強いので、−船釣な耐熱性
、熱処理容易性にも優れることになる。

以上のごとく第３に、アモルファスろう材８を用いてな
ることにより、結晶質のろう材による弊害は一掃される
。

さてフレキシブルハニカムコア４は、各セル壁５がそれ
ぞれ途中で折曲され、各セル６が丸みを帯びた略凸字状
をなす等特殊な形状よりなるので、事後、その展張方向
であるとリボン方向であるとを問わず、３次曲面等の複
雑な曲面に精度高く湾曲形成加工される。

以上が動作等の説明である。

「発明の効果」 本発明に係るフレキシブルハニカムコアの製造方法は、
以上説明したごとく、略台形波状の波板材を所定のごと
く重積しかつアモルファスろう材を用い接合した後、こ
れを展張することにより、次の効果を発揮する。

すなわち第１に、３次曲面等の複雑な曲面に精度高く湾
曲形成加工可能な特殊形状のフレキシブルハニカムコア
が、簡単容易に得られコスト面に優れるとともに、その
セル等の形状も均一で安定した高品質のものが得られる
。

文箱２に、接合に接着剤を用いないことにより、耐熱性
１強度面２寸法精度等に優れ、又ボイドの発生、収縮、
有害なガスの発生も無く、この面からもセル等の形状が
均一で安定した高品質のフレキシブルハニカムコアが得
られることになる。

更に第３に、接合に非結晶質のアモルファスろう材を用
いてなることにより、特に強度面に優れ又事後表面板の
ろう付けを行っても悪影響を受けず、耐熱性にも優れる
等、高品質のフレキシブルハニカムコアが得られる。

このようにこの種従来例に存した問題点が一掃される等
、本発明の発揮する効果は顕著にして大なるものがある
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は、各々本発明に係るフレキシ
ブルハニカムコアの製造方法の実施例の説明に供する、
説明図である。 そして第１図は、そのろう材付設工程およびストップ剤
付設工程において、それぞれアモルファスろう材が設け
られ又ストップ剤が塗布された、波板材の斜視説明図で
ある。 第２図は、その積層工程において重積された、波板材の
正面説明図である。 第３図は、その展張工程により成形された、フレキシブ
ルハニカムコアの平面説明図である。 第４図は、従来のハニカムコアの平面説明図である。 ４・・・ ５・・・ ６・・・ ７・・・ ８・・・ ９・・・ フレキシブルハニカムコア セル壁 セル 波板材 アモルファスろう材 ストップ剤 第 図 ４／″′１ ３″″

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 略台形波状の凹凸が連続的に折曲形成された波板材を、
   予め準備する準備工程と、 該波板材の頂部又は谷部の表面について、１条おきにア
   モルファスろう材を設けるろう材付設工程と、 該波板材の前記アモルファスろう材を設けない表面につ
   いて、ストップ剤を塗布するストップ剤付設工程と、 前記アモルファスろう材を設けた位置が上下の該波板材
   相互間にて交互にずれるようにして、複数枚の該波板材
   を重積する積層工程と、 重積された該波板材を加圧、加熱し、ろう着により部分
   的に接合するろう付け工程と、 接合された該波板材を、前記重積方向に引張り力を加え
   て展張し、もって各セル壁がそれぞれ途中で折曲され各
   セルが丸みを帯びた略凸字状をなす、フレキシブルハニ
   カムコアを成形する展張工程とを、 有してなることを特徴とするフレキシブルハニカムコア
   の製造方法。