JPH04293705A - アルミ基複合材ディスクロータの製造方法 - Google Patents

アルミ基複合材ディスクロータの製造方法

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JPH04293705A
JPH04293705A JP3081814A JP8181491A JPH04293705A JP H04293705 A JPH04293705 A JP H04293705A JP 3081814 A JP3081814 A JP 3081814A JP 8181491 A JP8181491 A JP 8181491A JP H04293705 A JPH04293705 A JP H04293705A
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aluminum alloy
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Manabu Kiuchi
学 木内
Katsuo Arai
勝男 新井
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車や産業機械用のブ
レーキ等に用いられる軽負荷用のディスクロータに関し
、特に耐熱性、耐摩耗性に優れた軽量のものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来上
記の軽負荷用ディスクロータの耐摩耗性等を改善する方
法としては、溶湯鍛造等の鋳造方法でアルミニウム合金
中にセラミックス等の強化粒子を複合化させて、ディス
クロータを製造する方法や、アルミ箔と炭素繊維プリプ
レグを交互に積層してホットプレスでディスクロータを
成形する方法等があった。しかし上記の前者の方法では
、強化粒子は最大でも２０ｖｏｌ．％程度しか含有でき
ず十分な効果が現れず、また後者の方法では製造工程が
複雑となるため非常に高価なものとなってしまう。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明はこれに鑑み種々
検討の結果、耐熱性や耐摩耗性に優れ、且つ安価なアル
ミ基複合材ディスクロータを開発したものである。
【０００４】即ち本発明は、アルミニウムもしくはアル
ミニウム合金の粉末と強化粒子との混合粉末によりディ
スクロータ粗形材を製作した後、又はアルミニウム合金
からなるディスクロータ粗形材の所定箇所に、アルミニ
ウムもしくはアルミニウム合金の粉末と強化粒子との混
合粉末もしくは該混合粉末の予備成形体を設置した後、
少なくとも上記混合粉末もしくは該混合粉末の予備成形
体をその半溶融温度領域まで加熱して加圧成形したこと
を特徴とするものである。
【０００５】
【作用】上記本発明によれば、アルミ粉末とセラミック
ス等の強化粒子を予め混合、攪拌しておくため、正確な
比率で均一な品質の材料が得られる。また上記混合粉末
もしくはこの予備成形体によれば、予め製作したアルミ
ニウム合金からなるディスクロータ粗形材の希望する箇
所だけに、上記予備成形体等を設置することにより、デ
ィスクロータのその希望する一部分を複合化により耐摩
耗性等の特性を改善することができる。また複合化する
際に、上記混合粉末もしくはこの予備成形体をその半溶
融温度領域で成形加工するため、特性改善部に鋳造欠陥
がなく、さらに完全に溶融させないので省エネルギーで
ある。そしてアルミニウムもしくはアルミニウム合金粉
末に対して強化粒子の混合量は約１０〜９０ｖｏｌ．％
の広い範囲の割合で複合化が可能である。
【０００６】次に本発明製造方法について、図面を用い
てさらに詳細に説明する。■溶湯鍛造法やプレス成形等
の方法で、図１に示すようなアルミニウム合金ディスク
ロータ粗形材（１）　を作り、その中で複合化により耐
摩耗性等を改善する部分（複合化部（２）　）を必要に
応じた形状に機械加工する。■上記粗形材（１）　と同
種もしくは類似のアルミニウム合金粉末と、ＳｉＣ，Ａ
ｌ２　Ｏ３　，ＴｉＣ等のセラミックス粉末（要求特性
に応じて粒子径，種類，混合比率を適宜選択する）とを
混合，攪拌した混合粉末（３）　を図２に示すように上
記複合化部（２）　に置く。又は製品の形状によっては
上記混合粉末を予め常温で加圧成形した予備成形体（４
）　を上記複合化部（２）　に設置もしくは取付ける。 ■上記の混合粉末（３）　又は混合粉末の予備成形体（
４）　を取付けたディスクロータ粗形材（１）　を加熱
して、この混合粉末（３）　又は混合粉末の予備成形体
（４）　の部分が固相と液相が共存する温度（半溶融温
度領域）に保持した後、図３に示すように加圧成形して
複合化を行う。この加熱は粗形材（１）　の全体を加熱
してもよいが、高周波誘導加熱により当該複合化部（２
）　だけを加熱する方が、熱効率の点や粗形材の特性劣
化の防止の点からも有利である。■その後は従来と同様
に必要に応じて、機械加工，熱処理，表面処理等の後処
理及び仕上げ処理を行う。
【０００７】なおディスクロータ全体を複合化したい場
合は、予め上記アルミニウム合金の粗形材を造る必要は
なく、ディスクロータ形状を上記の混合粉末で成形し、
その半溶融温度領域で加圧成形を実施すればよい。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。鋳造
用アルミ合金ＡＣ４Ｃを用いて、図１に示すようなディ
スクロータ形状の粗形材（１）　を鋳造法で製造した。 このとき該ロータの相手摩擦材との摺動面の部分には下
記の複合材を取付けるだけのスペース（複合化部（２）
　）をあけておく。次にアルミ合金ＡＣ４Ｃ粉末と炭化
珪素ＳｉＣ粒子を体積比率で５０：５０で混合したもの
をカイライ機（攪拌機）で２０分攪拌して十分均一に混
合させた後、この混合粉末を所定形状の金型に入れ、油
圧プレスで常温で加圧成形して予備成形体（４）　を作
製した。そして上記複合化部（２）　にこの予備成形体
（４）　を設置し、この粗形材を高周波誘導加熱炉中で
上記ＡＣ４Ｃの半溶融温度に加熱し、予熱しておいた金
型にこの粗形材をセットした後加圧成形した。次いで上
記加圧成形した粗形材を、　５２０℃で６時間保持した
後水冷し、さらに１７０℃で６時間保持した後水冷する
条件にてＴ６処理を施し、その後所定形状に機械加工を
してディスクロータを製造した。
【０００９】上記本発明法によるディスクロータと、以
下の比較法によるディスクロータとを、相手摩擦材（パ
ッド）としてノンアスベスト・ノンスチール材を用いて
、表１に示す条件で摩擦試験を行い、それぞれの特性を
比較調査してそれらの結果を表２に示した。即ち比較法
によるディスクロータは、アルミ合金ＡＣ４ＣにＳｉＣ
粒子を体積比率で２０％混合して鋳造法によりディスク
ロータ全体を製造したものである。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】表２より本発明法によるディスクロータは
比較法によるものに比べて、同一条件ではいずれも平均
摩擦係数が大きい。さらに当該ロータ及びパッドの摩耗
量については、本発明法によるものは比較法によるもの
より小さいことが判る。また摺動面の性状は本発明法に
よるものはいずれも平滑であるが、比較法によるものは
試験条件Ｂによると荒れが発生している。以上の特徴は
、本発明法によるものが５０％もの高い比率で強化粒子
を配合できたことに他ならない。
【００１３】
【発明の効果】このように本発明製造法によれば、従来
の製造方法では得られない高い含有比率で強化粒子を均
一に分散させることができるため、従来のディスクロー
タに比較して多くの優れた特性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスクロータ粗形材を示す側断面図である。
【図２】ディスクロータ粗形材にアルミと強化粒子の混
合粉末またはその予備成形体を取付けた状態を示す側断
面図である。
【図３】ディスクロータ粗形材にアルミと強化粒子の混
合粉末またはその予備成形体を取付けたものを加圧成形
した状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１　　ディスクロータ粗形材 ２　　複合化部 ３　　混合粉末 ４　　予備成形体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　アルミニウムもしくはアルミニウム合
    金の粉末と強化粒子との混合粉末によりディスクロータ
    粗形材を製作した後、又はアルミニウム合金からなるデ
    ィスクロータ粗形材の所定箇所に、アルミニウムもしく
    はアルミニウム合金の粉末と強化粒子との混合粉末もし
    くは該混合粉末の予備成形体を設置した後、少なくとも
    上記混合粉末もしくは該混合粉末の予備成形体をその半
    溶融温度領域まで加熱して加圧成形したことを特徴とす
    るアルミ基複合材ディスクロータの製造方法。
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