JPH04200855A - 繊維強化金属複合材料の製造方法 - Google Patents
繊維強化金属複合材料の製造方法Info
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- JPH04200855A JPH04200855A JP33009490A JP33009490A JPH04200855A JP H04200855 A JPH04200855 A JP H04200855A JP 33009490 A JP33009490 A JP 33009490A JP 33009490 A JP33009490 A JP 33009490A JP H04200855 A JPH04200855 A JP H04200855A
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- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業−■−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
金属溶湯を浸透させ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
金属溶湯を浸透させ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、ぞの後高圧下で
凝固させ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Ｈ料の繊維体積率か大
きい場合には、減圧下で金属溶湯を含浸させることか困
難である。
排気し、減圧下で金属溶湯を含浸させ、ぞの後高圧下で
凝固させ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Ｈ料の繊維体積率か大
きい場合には、減圧下で金属溶湯を含浸させることか困
難である。
その他、金型内に設けられた排気手段に直接繊維成形体
を接触させ、吸引することによって繊維成形体を排気手
段に固定するとともに繊維成形体内のガスをｔＪｌ気し
ながら金属溶湯を給湯し、加圧含浸させる方法か提案さ
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が困難であり、
繊維成形体の変形が起き不都合である。
を接触させ、吸引することによって繊維成形体を排気手
段に固定するとともに繊維成形体内のガスをｔＪｌ気し
ながら金属溶湯を給湯し、加圧含浸させる方法か提案さ
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が困難であり、
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造する際に、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、多孔体が部分的に接合された繊維成形体を予
熱し、この繊維成形体部の多孔体と金型内に設けられた
排気口部の多孔体とを重ね合わせてから金型内に金属溶
湯を給湯し、排気口部の多孔体及び繊維成形体部の多孔
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造する際に、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、多孔体が部分的に接合された繊維成形体を予
熱し、この繊維成形体部の多孔体と金型内に設けられた
排気口部の多孔体とを重ね合わせてから金型内に金属溶
湯を給湯し、排気口部の多孔体及び繊維成形体部の多孔
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（宇部興産器）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（宇部興産器）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。金型１内の底面に吸引排気のための
排気口２が設けられ、排気のための吸引装置３に接続さ
れている。また、金型内の排気口を覆うための多孔体４
が排気口部に設けられている。
図に示されている。金型１内の底面に吸引排気のための
排気口２が設けられ、排気のための吸引装置３に接続さ
れている。また、金型内の排気口を覆うための多孔体４
が排気口部に設けられている。
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。この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。
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。この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。
容易に手に入るレンガ、金属フィルターなどを直接用い
ることもできる。また、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［２１５９３３号の記載のように、
発砲金属にショツトブラストを行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。
ることもできる。また、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［２１５９３３号の記載のように、
発砲金属にショツトブラストを行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はその一部に多孔体６が接合
されており、繊維成形体に接合された多孔体６が、金型
内の排気口部に設けられた多孔体４に重ね合うように繊
維成形体を配置する。多孔体６は、予熱された繊維成形
体の熱低下を防止するために、保温性が良好な小孔を多
数有する耐熱成形体であることが望ましく、金型内の排
気口部に設けられた多孔体４と同様に酸化物、金属、炭
化物などから製造される。多孔体６の体積率は、１０〜
５０％が好ましく、体積率が過度に小さ過ぎると多孔体
の機械強度が弱いために鋳造圧で多孔体が破壊される。
されており、繊維成形体に接合された多孔体６が、金型
内の排気口部に設けられた多孔体４に重ね合うように繊
維成形体を配置する。多孔体６は、予熱された繊維成形
体の熱低下を防止するために、保温性が良好な小孔を多
数有する耐熱成形体であることが望ましく、金型内の排
気口部に設けられた多孔体４と同様に酸化物、金属、炭
化物などから製造される。多孔体６の体積率は、１０〜
５０％が好ましく、体積率が過度に小さ過ぎると多孔体
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、保温性が低下し、
従って、繊維成形体の温度の低下が著しく、さらに、ガ
スの吸引排気に長時間を要する。多孔体６を繊維成形体
に接合するために、コロイダルシリカ、エチルシリケー
トなどの無機接着剤を用いることができる。
従って、繊維成形体の温度の低下が著しく、さらに、ガ
スの吸引排気に長時間を要する。多孔体６を繊維成形体
に接合するために、コロイダルシリカ、エチルシリケー
トなどの無機接着剤を用いることができる。
本発明においては、多孔体６が接合された繊維成形体５
を予熱後、繊維成形体５を金型ｌ内の排気口２に設けら
れた多孔体４上に配置し、次いで金型ｌ内に金属溶湯７
を給湯し、可動ポンチ８を金属溶湯７に接する位置まで
降下させ、排気装置ｌによって多孔体４及び多孔体６を
通して繊維成形体内のガスを吸引排気ｌ−２ながら可動
ボンデ８によって金属溶湯７を繊維成形体５に加圧、浸
透させる、二とによって繊維強化金属複合Ｈ料を製造す
る３゜ （発明の効果） 本発明によれば、繊！（ｆ成形体の繊維部分が直接にｆ
Ｊト気「１部に設けられた多孔体と接触しないので、予
熱された繊維成形体の急速な温度低下を防止することか
でき、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
体積率の大きい繊組成形体においても、成形体の変形の
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。
を予熱後、繊維成形体５を金型ｌ内の排気口２に設けら
れた多孔体４上に配置し、次いで金型ｌ内に金属溶湯７
を給湯し、可動ポンチ８を金属溶湯７に接する位置まで
降下させ、排気装置ｌによって多孔体４及び多孔体６を
通して繊維成形体内のガスを吸引排気ｌ−２ながら可動
ボンデ８によって金属溶湯７を繊維成形体５に加圧、浸
透させる、二とによって繊維強化金属複合Ｈ料を製造す
る３゜ （発明の効果） 本発明によれば、繊！（ｆ成形体の繊維部分が直接にｆ
Ｊト気「１部に設けられた多孔体と接触しないので、予
熱された繊維成形体の急速な温度低下を防止することか
でき、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
体積率の大きい繊組成形体においても、成形体の変形の
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
平均粒子径約１００μｍの５ｉＯ７粒子を水ガラスと混
合し、ＣＯ２ガスで硬化させた後、８００°Ｃで焼結１
７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６０９６であった。
合し、ＣＯ２ガスで硬化させた後、８００°Ｃで焼結１
７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６０９６であった。
平均粒子径約２００μｍのＳ ｉ ０２ ｔ’ｆｒ子を
用いた以外は、前記と同様にして体積率５０％の繊維成
形体接合用の多孔体を製造した。
用いた以外は、前記と同様にして体積率５０％の繊維成
形体接合用の多孔体を製造した。
繊維成形体としては、炭化ケイ素ウィスカーから製造さ
れた１００ｍｍ Ｘ １．００ｍｍ ＞＜ １１００ｔ
ｎの立方形状のものを用いｊ−ｏこの成形体の体積率は
約２５〜３０９６てあった。この成形体と前記の繊維成
形体接合用の多孔体とは、コロイダルシリカを用いて接
合した。
れた１００ｍｍ Ｘ １．００ｍｍ ＞＜ １１００ｔ
ｎの立方形状のものを用いｊ−ｏこの成形体の体積率は
約２５〜３０９６てあった。この成形体と前記の繊維成
形体接合用の多孔体とは、コロイダルシリカを用いて接
合した。
金型内の排気口部に設置された多孔体上に、６３０℃に
予熱した多孔体か接合された繊維成形体を、多孔体どう
しが接触するように配置し、金型内に７３０°Ｃの６０
６する全溶湯を給湯し、可動ポンチを降下させて可動ポ
ンチが溶湯に接触した時点で吸引装置のスイッチを入れ
、５００ｋｇｆ／ｍｍ２の圧力で可動ポンチを作動させ
、溶湯を繊維成形体内に浸透さぜた。
予熱した多孔体か接合された繊維成形体を、多孔体どう
しが接触するように配置し、金型内に７３０°Ｃの６０
６する全溶湯を給湯し、可動ポンチを降下させて可動ポ
ンチが溶湯に接触した時点で吸引装置のスイッチを入れ
、５００ｋｇｆ／ｍｍ２の圧力で可動ポンチを作動させ
、溶湯を繊維成形体内に浸透さぜた。
凝固によって得られた繊維強化金属複合材料は、繊維成
形体の乱れ、ガス欠陥がなく、均一なものであった。
形体の乱れ、ガス欠陥がなく、均一なものであった。
比較例１
多孔体か接合されていない繊維成形体を用いた以外は、
実施例１と同様の１法で繊２ＩＩ強化金属複合材料を製
造した、３ 得られた繊維強化金属複合４′Ａ料は、排気１１部の多
孔体に接触した部分に空隙が残−っており、溶湯の浸透
が充分てはなかった。また、繊維成形体の割れも観察さ
れた。
実施例１と同様の１法で繊２ＩＩ強化金属複合材料を製
造した、３ 得られた繊維強化金属複合４′Ａ料は、排気１１部の多
孔体に接触した部分に空隙が残−っており、溶湯の浸透
が充分てはなかった。また、繊維成形体の割れも観察さ
れた。
第１図は、本発明の鋳造時の加圧鋳造装置の断面図であ
る。 １・・・金型、２・・・排気［１，３・・・吸引装置、
４・・・多孔体、５・・・繊！１１；成形体、６・・・
多ｆＬ体、７・・・金属溶湯、８・・・可動ポンチ。
る。 １・・・金型、２・・・排気［１，３・・・吸引装置、
４・・・多孔体、５・・・繊！１１；成形体、６・・・
多ｆＬ体、７・・・金属溶湯、８・・・可動ポンチ。
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、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、
多孔体が部分的に接合された繊維成形体を予熱し、この
繊維成形体部の多孔体と金型内に設けられた排気口部の
多孔体とを重ね合わせてから金型内に金属溶湯を給湯し
、排気口部の多孔体及び繊維成形体部の多孔体を通して
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 |
|---|---|---|---|
| JP33009490A JP2591688B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 繊維強化金属複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33009490A JP2591688B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 繊維強化金属複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04200855A true JPH04200855A (ja) | 1992-07-21 |
| JP2591688B2 JP2591688B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=18228725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33009490A Expired - Fee Related JP2591688B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 繊維強化金属複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591688B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5686038A (en) * | 1995-06-06 | 1997-11-11 | The Boeing Company | Resin transfer molding of composite materials that emit volatiles during processing |
| US5709893A (en) * | 1995-06-06 | 1998-01-20 | The Boeing Company | Breathable tooling for forming parts from volatile-emitting composite materials |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33009490A patent/JP2591688B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5686038A (en) * | 1995-06-06 | 1997-11-11 | The Boeing Company | Resin transfer molding of composite materials that emit volatiles during processing |
| US5709893A (en) * | 1995-06-06 | 1998-01-20 | The Boeing Company | Breathable tooling for forming parts from volatile-emitting composite materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2591688B2 (ja) | 1997-03-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |