JPH03104604A - 鋳ぐるみ用中空セラミック体の成形型の製法及びこの成形型を用いた鋳ぐるみ用中空セラミック体の製法 - 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） 本発明は内燃機関の排気系に使用される鋳ぐるみ用中空
セラ果ツタ体の成形型の製法及びこの成形型を用いた鋳
ぐるみ用中空セラミック体の製法に関するものである。

（従来の技術） 自動車用の内燃機関の排気系を構或する排気ボートやエ
ギゾーストマニホールドの内面を中空セラミック体でラ
イニングし、その断熱効果により排ガス温度を向上させ
て排ガス浄化用触媒の浄化作用を高めることは従来から
知られている。そしてこのようなセラミック体はシリン
ダーヘッド等を製造する際にアル旦ニウム等の金属によ
って同時に鋳ぐるまれで形威するのが一般的である。

ところがこのような中空セラミック体をアルミニウム等
で鋳ぐるむときには、溶融金属の収縮によって大きい圧
縮心力が中空セラミック体に作用してこれを破壊しでし
まうことがある。そしてその解決策として、中空セラミ
ック体の外側を弾性体により包み圧縮応力を緩和する方
法や、中空セラミック体自体の強度を高める方法等が提
案されてきたが、断面形状が楕円でさらに一部が凹形状
である中空セラξツク体では満足できる結果を収めてい
ない。この原因は凹部に過剰な引張応力が発生ずるから
であるが、特にセラミック体と鋳ぐるみ金属とがすべり
現象を起こすと、金属からセラ逅ツタが剥離し、さらに
凹部に引張応力が集中し破壊し易くなる。

そこで、本発明者等はセラ果ツタ体と金属との間のすべ
り現象を有効に防止する手段として特願昭６３−６８８
７０にサンドブラストで中空セラミック体成形型の内面
を粗した威形型で中空セラミック体を製造する方法を提
案した。しかし、その後の研究によりサンドブラストで
粗した威形型で戒形・した中空セラミック体は、金属と
の密着性は改良されたものの寸法制度が低下して他の部
材との嵌合等に問題が生しることを見出した。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような問題を解決して、中空セラ逅ツタ体
の寸法精度を低下させることなくその表面粗さを大きく
して金属との密着性を高め、これにより中空セラミック
体の応力集中を緩和することができる方法を提供するた
めになされたものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は上記の目的を達戒するために検討を重ねた
結果、中空セラミック体を戒形するための成形型自体を
サンドブラスト等で処理するのではなく、成形型を作成
するための型の製造段階に工夫を凝らすことにより、こ
の課題が解決できることを見出した。

即ち上記の課題は、鋳ぐるみ用中空セラミック体の表面
形状に対応する型表面に粒状物を接着することにより表
面の１０点平均粗さＲｚを３０μｎ以上とした型を作成
し、この型を使用して威形型を作成ずることを特徴とす
る鋳ぐるみ用中空セラ逅ツク体の成形型の製法により解
決される．また上記の課題はこのような成形型を用いて
セラミック原料を戒形し、焼或することを特徴とする鋳
ぐるみ用中空セラミック体の製法により解決される。以
下に本発明を図面を参照しつつ更に詳細に説明する。

２　　まず第１図に示すように、従来と同様に鋳ぐるみ
用中空セラξツク体であるポートライナーの表面形状に
対応する型（１）を石膏等により作或する．この型（１
）は鋳ぐるみ用中空セラミック体の成形型（２）を作成
するための寸法精度の高い型であり、いわゆるマスター
型であっても、あるいはこれを転写したケース型であっ
てもよい。

本発明においては、この型（１）の戒形面に対応する型
表面に粒状物（８）を接着し、その表面の１０点平均粗
さＲｚを３０μｍ以上とする。粒状物（３）としては例
えばセラミック砥粒を使用し、型（１）の表面に予め接
着剤を塗布し、その上に粒径が３０μ一以上の粒状物（
３）を散布して未接着分を除去する方法により、接着す
ることができる。なおここで表面の１０点平均粗さＲｚ
を３０μ一以上としたのは、これ未満ではこの型（１）
を用いて製造された鋳ぐるみ用中空セラミック体（４）
の表面における金属との密着性の向上を図り難いためで
ある。また粒状物（３）を型（１）の表面に単層に接着
すると、より高い寸法精度の維持ができる。

このようにして寸法精度を維持しつつ表面粗さを大きく
した型（１）を用い、常法により第２図に示される成形
型（２）を作或すれば、その戒形面はやはり１０点平均
粗さＲｚが３０μ鋼以上となる。なお、成形型（２）の
材質としては石膏や樹脂が使用される。

そこでこの成形型（２）の内部に例えばチタン酸アルミ
ニウムを主或分とするセラ逅ツタ原料を流し込んで或形
し、乾燥、焼或すれば、第３図に示される通りの表面の
１０点平均粗さＲｚが３０ｕＩ１以上となった鋳ぐるみ
用中空セラミック体（４）を得ることができる． 本発明の方法により製造された鋳ぐるみ用中空セラミッ
ク体（４）は寸法精度が高く、従来のように鋳ぐるみ用
中空セラミック体の表面をサンドブラスト処理した場合
のような欠点はない。しかも本発明の方法により製造さ
れた鋳ぐるみ用中空セラミンク体（４）はアルミニウム
等で鋳ぐるんだ場合に、金属との密着性が良好で剥離の
おそれがない。

従って鋳ぐるみ用中空セラミック体（４）の二股部分（
凹部）等に生じ易い応力集中が緩和され、割れを有効に
防止することができる． なお、本発明はボートライナーのみならず、エギゾース
トマニホールドライナーの製造にも適用できることはい
うまでもない。

（実施例） 実施例Ｉ ボートライナーのマスター型を転写して得られた型の表
面にフェノール系の接着剤を薄く均一にスプレーガンに
より塗布した後、平均粒子径６０μ旧の砥粒を吹きつけ
て型の表面に一層の砥粒層を形威した。この型から石膏
により戊形型を作成しこの成形型を用いて常法によりセ
ラξツクボートライナーを製造したところ、その焼或後
の表面の１０点平均粗さＲｚは６０μｍとなり、また寸
法精度は±０．２Ｗ以下であった。

実施例２ 実施例ｌと同様の方法でセラミックポートライナーを製
造するにあたり、接着する砥粒の平均粒子径を３０μｍ
に変えたところ、焼或後のセラミ・冫クボートライナー
の表面の１０点平均粗さＲｚは３０μ繭となり、また寸
法精度は実施例１と同じであった． 比較例 実施例１で用いたマスター型を転写して得られた型から
常法により石膏製の成形型を作成し、この戊形型の戒形
面を２．５Ｋｇ／ｃｄの加圧空気で＃４６の砥粒を吹き
つけるブラスト処理を行った。このブラスト処理された
成形型を用いてセラξツクボートライナーを戒形、焼戒
したところ、その表面のＩＯ点平均粗さＲｚは５８μｍ
となったが、各部の寸法は定寸よりも平均して０．６　
ａｍ小さくなっており、かつ寸法精度は定寸−０．６鮒
に対して±０．５随と大きくなっていた。

（発明の効果〉 本発明は以上に説明したように、型表面に粒状物を接着
することにより表面の１０点平均粗さＲｚを３０μ瞬以
上とした型を用いて威形型を作或する方法を取ることに
より、中空セラξツク体の寸法精度を低下させることな
くその表面粗さを大きくすることに戒功したものである
。このようにして製造された中空セラξツタ体は寸法精
度がよく、しかも鋳ぐるみ時の応力集中を緩和できるの
で有効に割れを防止できる。

よって本発明は従来の問題点を解決したものとして、産
業の発展に寄与するところは極めて大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は表面に粒状物が単層に接着された型を示す斜視
図、第２図はこの型を用いて作成された戊形型を示す斜
視図、第３図はこの成形型を用いて製造されたセラミッ
クボートライナーを示す斜視図である。 （ｌ）：型、（２）：或形型、（３）：粒状物、（４）
：鋳ぐるみ用中空セラミック体。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋳ぐるみ用中空セラミック体の表面形状に対応する
   型表面に粒状物を接着することにより表面の１０点平均
   粗さＲｚを３０μｍ以上とした型を作成し、この型を使
   用して成形型を作成することを特徴とする鋳ぐるみ用中
   空セラミック体の成形型の製法。 ２、請求項１に記載の成形型を用いてセラミック原料を
   成形し、焼成することを特徴とする鋳ぐるみ用中空セラ
   ミック体の製法。