JPH04200854A - 繊維強化金属複合材料の製造法 - Google Patents
繊維強化金属複合材料の製造法Info
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- JPH04200854A JPH04200854A JP33009390A JP33009390A JPH04200854A JP H04200854 A JPH04200854 A JP H04200854A JP 33009390 A JP33009390 A JP 33009390A JP 33009390 A JP33009390 A JP 33009390A JP H04200854 A JPH04200854 A JP H04200854A
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- Japan
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- fiber
- molten metal
- metal
- porous body
- molded body
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- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、金属強化用繊維成形体への金属溶湯の浸透が
容易であり、繊維と金属が充分密着したガス欠陥のない
繊維強化金属複合材料の製造方法に関する。
容易であり、繊維と金属が充分密着したガス欠陥のない
繊維強化金属複合材料の製造方法に関する。
（従来の技術とその問題点）
繊維強化金属複合材料の製造方法としては、金型内に繊
維成形体を配置し、金属溶湯を圧入して繊維成形体内に
金属溶湯を浸透さぜる高圧鋳造法が知られている。この
方法においては、繊維成形体内のガスを除去したり、繊
維成形体の形を保持する必要がある。
維成形体を配置し、金属溶湯を圧入して繊維成形体内に
金属溶湯を浸透さぜる高圧鋳造法が知られている。この
方法においては、繊維成形体内のガスを除去したり、繊
維成形体の形を保持する必要がある。
これまでに、金型内に配置された繊維成形体内のガスを
排気し、減圧下で金属溶湯を含浸させ、その後高圧下で
凝固さぜる方法が提案されている（特開昭６０−６２６
５号）。しかし、この方法では、金属溶湯と繊維との濡
れが悪い場合、あるいは金属複合材料の繊維体積率が大
きい場合には、減圧下で金属溶湯を含浸させることが困
難である。
排気し、減圧下で金属溶湯を含浸させ、その後高圧下で
凝固さぜる方法が提案されている（特開昭６０−６２６
５号）。しかし、この方法では、金属溶湯と繊維との濡
れが悪い場合、あるいは金属複合材料の繊維体積率が大
きい場合には、減圧下で金属溶湯を含浸させることが困
難である。
その他、金型内に設けられた排気手段に直接繊！ＩＦ成
形体を接触させ、吸引することによって繊維成形体を用
紙手段に固定するとともに繊維成形体内のガスをｉＪｌ
気しながら金属溶湯を給湯し、加圧含浸させる方法が提
案されている（特開昭６１−２５７４４２号）。この方
法においては、排気手段に直接繊維成形体を接触、固定
するために、予熱繊維成形体の接触部分の温度が低下し
、従って、金属溶湯を均一に含浸させることか困難であ
り、繊維成形体の変形が起き不都合である。
形体を接触させ、吸引することによって繊維成形体を用
紙手段に固定するとともに繊維成形体内のガスをｉＪｌ
気しながら金属溶湯を給湯し、加圧含浸させる方法が提
案されている（特開昭６１−２５７４４２号）。この方
法においては、排気手段に直接繊維成形体を接触、固定
するために、予熱繊維成形体の接触部分の温度が低下し
、従って、金属溶湯を均一に含浸させることか困難であ
り、繊維成形体の変形が起き不都合である。
（問題点を解決するための技術的手段）本発明は、繊維
成形体の予熱温度を保ち、成形体内のガスを排気しなが
ら金属溶湯を圧入、浸透させ、繊維と金属が充分密着し
たガス欠陥のない繊維強化金属複合材料の製造方法を提
供する。
成形体の予熱温度を保ち、成形体内のガスを排気しなが
ら金属溶湯を圧入、浸透させ、繊維と金属が充分密着し
たガス欠陥のない繊維強化金属複合材料の製造方法を提
供する。
本発明は、繊維成形体内に金属溶湯を圧入する高圧鋳造
法によって繊維強化金属複合材料を製１造する際に、上
部金型内に吸引排気のための排気口及び排気口を覆う多
孔体が設けられ、底部に金属溶湯及びこの金属溶湯を押
し上げるプランジャーを設けた下部金型内に繊維成形体
を配置し、プランジャーにて金属溶湯を押し上げて上部
金型内の繊維成形体を上部金型内の多孔体に密着させ、
この多孔体を通して繊維成形体内のガスを吸引排気しな
がらプランジャーにて金属溶湯を下方から加圧して金属
溶湯を繊維成形体内に圧入することを特徴とする繊維強
化金属複合材料の製造方法に関する。
法によって繊維強化金属複合材料を製１造する際に、上
部金型内に吸引排気のための排気口及び排気口を覆う多
孔体が設けられ、底部に金属溶湯及びこの金属溶湯を押
し上げるプランジャーを設けた下部金型内に繊維成形体
を配置し、プランジャーにて金属溶湯を押し上げて上部
金型内の繊維成形体を上部金型内の多孔体に密着させ、
この多孔体を通して繊維成形体内のガスを吸引排気しな
がらプランジャーにて金属溶湯を下方から加圧して金属
溶湯を繊維成形体内に圧入することを特徴とする繊維強
化金属複合材料の製造方法に関する。
本発明で使用される繊維成形体は、例えば、炭化ケイ素
繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、５ｉ−Ｔ
ｉ−Ｃ−０繊維（宇部興産銖）製チラノ繊維；登録商標
）、あるいはウィスカーを用いて製造することができる
。
繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、５ｉ−Ｔ
ｉ−Ｃ−０繊維（宇部興産銖）製チラノ繊維；登録商標
）、あるいはウィスカーを用いて製造することができる
。
本発明の金属複合材料の製造に使用する金属としては、
例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウ
ム、マグネシウム合金が挙げられる。
例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウ
ム、マグネシウム合金が挙げられる。
本発明の高圧鋳造法で使用される金型の具体例は、第１
図に示されている。上部金型１に吸引排気のための排気
口２を有し、排気のため排気口２は吸引装置３に接続さ
れている。また、金型の排気口２を覆うための多孔体４
がｔＪ［気口に設けられている。
図に示されている。上部金型１に吸引排気のための排気
口２を有し、排気のため排気口２は吸引装置３に接続さ
れている。また、金型の排気口２を覆うための多孔体４
がｔＪ［気口に設けられている。
排気口２に設けられた多孔体４は、吸引によって容易に
ガスを通すが、金属溶湯を通さないような小孔を多数有
する耐熱成形体である。多孔体の具体例としては、シリ
カ、ジルコニア、アルミナなどの酸化物、鉄、ニッケル
、銅などの金属、あるいは炭化ケイ素、グラファイトな
どの炭化物からなる成形体を挙げることができる。容易
に手に入る煉瓦、金属フィルターなどを直接用いること
もできる。所望の形状、大きさの多孔体は、通常良く知
られた成形法によって製造することができる。たとえば
酸化物の場合、酸化物粉末を水ガラスのような無機接着
剤を用いて成形後、焼結する。
ガスを通すが、金属溶湯を通さないような小孔を多数有
する耐熱成形体である。多孔体の具体例としては、シリ
カ、ジルコニア、アルミナなどの酸化物、鉄、ニッケル
、銅などの金属、あるいは炭化ケイ素、グラファイトな
どの炭化物からなる成形体を挙げることができる。容易
に手に入る煉瓦、金属フィルターなどを直接用いること
もできる。所望の形状、大きさの多孔体は、通常良く知
られた成形法によって製造することができる。たとえば
酸化物の場合、酸化物粉末を水ガラスのような無機接着
剤を用いて成形後、焼結する。
金属の場合は、例えば、特開平１−２１５９３３号の記
載のように発砲金属にショツトブラストを行うことによ
って多孔体を製造することができる。多孔体の体積率は
、３０〜７０％が好ましく、体積率が過度に小さ過ぎる
と金属溶湯が通過し、さらに多孔体の機械強度が弱いた
めに鋳造圧で多孔体が破壊される。また、体積率が過度
に大き過ぎると、ガスの吸引排気に長時間を要する。
載のように発砲金属にショツトブラストを行うことによ
って多孔体を製造することができる。多孔体の体積率は
、３０〜７０％が好ましく、体積率が過度に小さ過ぎる
と金属溶湯が通過し、さらに多孔体の機械強度が弱いた
めに鋳造圧で多孔体が破壊される。また、体積率が過度
に大き過ぎると、ガスの吸引排気に長時間を要する。
金属強化用の繊維成形体５は、底部にプランジャー６を
有する下部金型７内に金属溶湯８を給湯することによっ
て、金属溶湯と接触し、押し上げられ、繊維成形体の温
度は金属溶湯の温度付近に保持され得る。繊維強化金属
複合材料は、第２図が示すように上部金型１と下部金型
７とを合わせてからプランジャー６にて金属溶湯８を押
し上げ、金属溶湯上の繊維成形体５を上部金型部の多孔
体４に密着させ、多孔体２を通して繊維成形体５内のガ
スを吸引排気しながらプランジャー６にて金属溶湯８を
下方から加圧して金属溶湯を繊維成形体内に圧入するこ
とによって製造することかできる。
有する下部金型７内に金属溶湯８を給湯することによっ
て、金属溶湯と接触し、押し上げられ、繊維成形体の温
度は金属溶湯の温度付近に保持され得る。繊維強化金属
複合材料は、第２図が示すように上部金型１と下部金型
７とを合わせてからプランジャー６にて金属溶湯８を押
し上げ、金属溶湯上の繊維成形体５を上部金型部の多孔
体４に密着させ、多孔体２を通して繊維成形体５内のガ
スを吸引排気しながらプランジャー６にて金属溶湯８を
下方から加圧して金属溶湯を繊維成形体内に圧入するこ
とによって製造することかできる。
（発明の効果）
本発明によれば、予熱繊維成形体の温度を金属溶湯の温
度に保持し、金型の排気口に設けられた多孔体を通して
繊維成形体内のガスを吸引排気しながら金属溶湯を加圧
浸透させるので、金属溶湯と濡れの恕い繊維及び体積率
の大きい繊維成形体においても、成形体の変形がない均
一な繊維強化金属複合材料を製造することができる。
度に保持し、金型の排気口に設けられた多孔体を通して
繊維成形体内のガスを吸引排気しながら金属溶湯を加圧
浸透させるので、金属溶湯と濡れの恕い繊維及び体積率
の大きい繊維成形体においても、成形体の変形がない均
一な繊維強化金属複合材料を製造することができる。
（実施例）
以下に実施例を示す。
実施例１
甲、均粒子径約１００μｍの５ｉｎ７粒１を水ガラスと
混合し、（：０２ガスで硬化さｔ！を一後、８００℃で
焼結して所望の形状を有する全型内排気【−１部の多孔
体を製造した。この多孔体の体積率は約６０９６であっ
１、：。
混合し、（：０２ガスで硬化さｔ！を一後、８００℃で
焼結して所望の形状を有する全型内排気【−１部の多孔
体を製造した。この多孔体の体積率は約６０９６であっ
１、：。
繊維成形体どしては、炭化ケイ素パノイスカ・−から製
造された１００ｍｍ Ｘ１００ｍｍ Ｘ１００ｍｍの立
方形状のものを用いた。この成形体の体積率は約３０９
６であった。
造された１００ｍｍ Ｘ１００ｍｍ Ｘ１００ｍｍの立
方形状のものを用いた。この成形体の体積率は約３０９
６であった。
−に二部金型の排気１１部に多孔体を設置し、下部金を
内に７３０°Ｃの６０６１合金溶湯を給湯し、その上に
６３０°Ｃに予熱した繊維成形体を浮かせ、上部金型と
下部金型とを合わせ、下部金型のプランジャーを押し上
げ、繊維成形体が多孔体に接触した時点で繊維成形体内
のガスの吸引、排気を開始し、同時にプランジャーによ
り５００ｋｇｆ／ｍｍ２の圧力で金属溶湯を繊維成形体
内に浸透させた。
内に７３０°Ｃの６０６１合金溶湯を給湯し、その上に
６３０°Ｃに予熱した繊維成形体を浮かせ、上部金型と
下部金型とを合わせ、下部金型のプランジャーを押し上
げ、繊維成形体が多孔体に接触した時点で繊維成形体内
のガスの吸引、排気を開始し、同時にプランジャーによ
り５００ｋｇｆ／ｍｍ２の圧力で金属溶湯を繊維成形体
内に浸透させた。
凝固によって得られた繊維強化金属複合打着は、繊維成
形体の乱れ、割れ、ガス欠陥がなく、均一なものであっ
た。
形体の乱れ、割れ、ガス欠陥がなく、均一なものであっ
た。
第１図は、本発明の加圧鋳造装置の断面図である。第２
図は、本発明の鋳造時の加圧鋳造装置の断面図である。 ■・・・」二部金型、２・・・排気口、３・・・吸引装
置、４・・・多孔体、５・・・繊維成形体、６・・・プ
ランジャー、７・・・下部金型、８・・・金属溶湯。
図は、本発明の鋳造時の加圧鋳造装置の断面図である。 ■・・・」二部金型、２・・・排気口、３・・・吸引装
置、４・・・多孔体、５・・・繊維成形体、６・・・プ
ランジャー、７・・・下部金型、８・・・金属溶湯。
Claims (1)
- 繊維成形体内に金属溶湯を圧入する高圧鋳造法によって
繊維強化金属複合材料を製造する際に、上部金型内に吸
引排気のための排気口及び排気口を覆う多孔体を設け、
底部に金属溶湯及びこの金属溶湯を押し上げるプランジ
ャーを設けた下部金型内に繊維成形体を配置し、プラン
ジャーにて金属溶湯を押し上げて下部金型内の繊維成形
体を上部金型内の多孔体に密着させ、この多孔体を通し
て繊維成形体内のガスを吸引排気しながらプランジャー
にて金属溶湯を下方から加圧して金属溶湯を繊維成形体
内に圧入することを特徴とする繊維強化金属複合材料の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33009390A JPH04200854A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 繊維強化金属複合材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33009390A JPH04200854A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 繊維強化金属複合材料の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04200854A true JPH04200854A (ja) | 1992-07-21 |
Family
ID=18228713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33009390A Pending JPH04200854A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 繊維強化金属複合材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04200854A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6349356A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-03-02 | Kobe Steel Ltd | 複合材料の製造方法 |
| JPS63199062A (ja) * | 1987-02-16 | 1988-08-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 繊維強化金属の製造方法 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33009390A patent/JPH04200854A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6349356A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-03-02 | Kobe Steel Ltd | 複合材料の製造方法 |
| JPS63199062A (ja) * | 1987-02-16 | 1988-08-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 繊維強化金属の製造方法 |
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