JPH07144267A - アルミニウム基複合材の鋳ぐるみ方法 - Google Patents
アルミニウム基複合材の鋳ぐるみ方法Info
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- JPH07144267A JPH07144267A JP31597393A JP31597393A JPH07144267A JP H07144267 A JPH07144267 A JP H07144267A JP 31597393 A JP31597393 A JP 31597393A JP 31597393 A JP31597393 A JP 31597393A JP H07144267 A JPH07144267 A JP H07144267A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 アルミニウム基複合材（１）を金型内に設置
してアルミニウム合金（９）で鋳ぐるみ一体化する方法
において、該アルミニウム基複合材（１）の鋳ぐるまれ
る面に複数の凹溝もしくは凸条または複数の突起を設
け、アルミニウム基複合材（１）が接触するインサート
金型（２）と主金型（３）に分割された金型を用い、さ
らに該主金型よりも熱伝導性の低い部材からなるインサ
ート金型を該主金型よりも高温に保持して鋳ぐるむこと
を特徴とするアルミニウム基複合材のアルミニウム合金
での鋳ぐるみ方法。 【効果】 本発明によればアルミニウム基複合材の鋳ぐ
るみ製品の製造において鋳ぐるみ界面の温度が比較的低
下せず、且つアルミニウム基複合材とアルミニウム合金
との溶着性が向上するので良好な接合性を有する鋳ぐる
み界面が得られる。
してアルミニウム合金（９）で鋳ぐるみ一体化する方法
において、該アルミニウム基複合材（１）の鋳ぐるまれ
る面に複数の凹溝もしくは凸条または複数の突起を設
け、アルミニウム基複合材（１）が接触するインサート
金型（２）と主金型（３）に分割された金型を用い、さ
らに該主金型よりも熱伝導性の低い部材からなるインサ
ート金型を該主金型よりも高温に保持して鋳ぐるむこと
を特徴とするアルミニウム基複合材のアルミニウム合金
での鋳ぐるみ方法。 【効果】 本発明によればアルミニウム基複合材の鋳ぐ
るみ製品の製造において鋳ぐるみ界面の温度が比較的低
下せず、且つアルミニウム基複合材とアルミニウム合金
との溶着性が向上するので良好な接合性を有する鋳ぐる
み界面が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軽量で特に耐熱・耐摩耗
性に優れたアルミニウム合金からなる製品を鋳ぐるんで
製造する方法に関し、例えば自動車のディスクブレーキ
用ディスクロータ等の製造に好適に利用できる。
性に優れたアルミニウム合金からなる製品を鋳ぐるんで
製造する方法に関し、例えば自動車のディスクブレーキ
用ディスクロータ等の製造に好適に利用できる。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】この種
の製品は耐熱性及び耐摩耗性の必要とされる部分にアル
ミニウム又はアルミニウム合金とセラミックス粒子等か
らなるアルミニウム基複合材を用い、他部分は通常の鋳
造用アルミニウム合金からなるものが特開平4-293705号
公報等で紹介されている。
の製品は耐熱性及び耐摩耗性の必要とされる部分にアル
ミニウム又はアルミニウム合金とセラミックス粒子等か
らなるアルミニウム基複合材を用い、他部分は通常の鋳
造用アルミニウム合金からなるものが特開平4-293705号
公報等で紹介されている。
【０００３】このアルミニウム基複合材をアルミニウム
合金で鋳ぐるむことによりディスクロータを製造するこ
とができるが、その場合に重要な事は、鋳ぐるみ界面の
接合性を十分向上させることである。そしてこの接合性
を向上させるためには次のような種々の方法が考えられ
る。即ち、アルミニウム基複合材を金型内に入れる前
の該複合材の予熱温度をより高くする、鋳ぐるむアル
ミニウム合金の溶湯温度をより高くする、アルミニウ
ム基複合材を金型にセットしてからアルミニウム合金溶
湯を注湯するまでの時間を短縮する、アルミニウム基
複合材の表面にＮｉ又はＺｎメッキを施す、等の対策が
行われているが、いずれも品質、コスト、作業条件の制
約等の面で問題があった。
合金で鋳ぐるむことによりディスクロータを製造するこ
とができるが、その場合に重要な事は、鋳ぐるみ界面の
接合性を十分向上させることである。そしてこの接合性
を向上させるためには次のような種々の方法が考えられ
る。即ち、アルミニウム基複合材を金型内に入れる前
の該複合材の予熱温度をより高くする、鋳ぐるむアル
ミニウム合金の溶湯温度をより高くする、アルミニウ
ム基複合材を金型にセットしてからアルミニウム合金溶
湯を注湯するまでの時間を短縮する、アルミニウム基
複合材の表面にＮｉ又はＺｎメッキを施す、等の対策が
行われているが、いずれも品質、コスト、作業条件の制
約等の面で問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらに鑑み種
々検討の結果、アルミニウム基複合材の保温性を良好に
し、さらに該複合材の形状を改良することにより鋳ぐる
み界面の接合性を向上させたものである。
々検討の結果、アルミニウム基複合材の保温性を良好に
し、さらに該複合材の形状を改良することにより鋳ぐる
み界面の接合性を向上させたものである。
【０００５】即ち本発明は、アルミニウム基複合材を金
型内に設置してアルミニウム合金で鋳ぐるみ一体化する
方法において、該アルミニウム基複合材の鋳ぐるまれる
面に複数の凹溝もしくは凸条または複数の突起を設け、
アルミニウム基複合材が接触するインサート金型と主金
型に分割された金型を用い、さらに該主金型よりも熱伝
導性の低い部材からなるインサート金型を該主金型より
も高温に保持して鋳ぐるむことを特徴とするものであ
る。
型内に設置してアルミニウム合金で鋳ぐるみ一体化する
方法において、該アルミニウム基複合材の鋳ぐるまれる
面に複数の凹溝もしくは凸条または複数の突起を設け、
アルミニウム基複合材が接触するインサート金型と主金
型に分割された金型を用い、さらに該主金型よりも熱伝
導性の低い部材からなるインサート金型を該主金型より
も高温に保持して鋳ぐるむことを特徴とするものであ
る。
【０００６】
【作用】上記本発明をさらに説明する。先ず鋳ぐるまれ
るアルミニウム基複合材をセットする金型部分を、主金
型とは別体のインサート金型とし、該インサート金型の
材質は主金型の材質よりも熱伝導性の低いものとする。
そしてこのインサート金型内にはヒーターを設置してお
き、該インサート金型の温度を主金型の温度より高温に
保持しておく。
るアルミニウム基複合材をセットする金型部分を、主金
型とは別体のインサート金型とし、該インサート金型の
材質は主金型の材質よりも熱伝導性の低いものとする。
そしてこのインサート金型内にはヒーターを設置してお
き、該インサート金型の温度を主金型の温度より高温に
保持しておく。
【０００７】次に下記のように予め所定形状に成形した
アルミニウム基複合材を金型外で予熱した後、上記の構
造の金型内にセットし、該金型内にアルミニウム合金溶
湯を注湯して該アルミニウム合金で鋳ぐるむ。
アルミニウム基複合材を金型外で予熱した後、上記の構
造の金型内にセットし、該金型内にアルミニウム合金溶
湯を注湯して該アルミニウム合金で鋳ぐるむ。
【０００８】このとき鋳ぐるまれるアルミニウム基複合
材の面に複数の凹凸条または突起を設けておくことによ
り、アルミニウム合金溶湯とアルミニウム基複合材との
接触表面積が増すのでアルミニウム基複合材の温度上昇
が早く高温状態で凝固するため溶着性が向上する。従っ
て溶湯の凝固後鋳ぐるみ界面の接合強度は従来に比べて
著しく向上する。
材の面に複数の凹凸条または突起を設けておくことによ
り、アルミニウム合金溶湯とアルミニウム基複合材との
接触表面積が増すのでアルミニウム基複合材の温度上昇
が早く高温状態で凝固するため溶着性が向上する。従っ
て溶湯の凝固後鋳ぐるみ界面の接合強度は従来に比べて
著しく向上する。
【０００９】鋳ぐるんだ後は不要部分の除去や切削加工
等の工程を経て製品化する。このような本発明法で得ら
れた製品は鋳ぐるみ界面の温度が比較的低下しないで且
つ接合面積も大きいので良好な接合界面が得られる。
等の工程を経て製品化する。このような本発明法で得ら
れた製品は鋳ぐるみ界面の温度が比較的低下しないで且
つ接合面積も大きいので良好な接合界面が得られる。
【００１０】
【実施例】本発明を摺動面部をアルミニウム基複合材で
形成し、他部分をアルミニウム合金で鋳ぐるんだ構造の
アルミニウム基複合材ディスクロータの製造に実施した
例を示す。
形成し、他部分をアルミニウム合金で鋳ぐるんだ構造の
アルミニウム基複合材ディスクロータの製造に実施した
例を示す。
【００１１】摺動面形状品として20％炭化珪素粒子を含
有するアルミニウム合金からなるリング状のアルミニウ
ム基複合材を成形した。この複合材の鋳ぐるみ界面側
（反摺動表面側）の面は図１に示すように径方向に複数
の凹溝（Ａ）を貫通させた形状とするか、または図２に
示すように複数の突起（Ｂ）を立設した形状とした。こ
のような形状は該摺動面形状品を成形する金型に逆の凹
凸を形成することで容易に得られる。
有するアルミニウム合金からなるリング状のアルミニウ
ム基複合材を成形した。この複合材の鋳ぐるみ界面側
（反摺動表面側）の面は図１に示すように径方向に複数
の凹溝（Ａ）を貫通させた形状とするか、または図２に
示すように複数の突起（Ｂ）を立設した形状とした。こ
のような形状は該摺動面形状品を成形する金型に逆の凹
凸を形成することで容易に得られる。
【００１２】次に図３に示すようにディスクロータ鋳造
用金型の、上記摺動面形状品（１）の摺動表面をセット
する部分をステンレス製インサート金型（２）（２′）
で作製し、他の主金型（３）はＳＫＤ６１で作製した。
なおインサート金型（２）（２′）内にはそれぞれ棒状
ヒーター（４）を８本取付けて該インサート金型（２）
（２′）の加熱、保温用とした。また主金型（３）は従
来と同様に固定型（５）と可動型（６）からなり該可動
型（６）は加圧シリンダ（７）により可動する。（８）
は支持板を示す。なおこの場合インサート金型の熱が主
金型に逃げないようにするためにインサート金型と主金
型との間に石綿シート等の断熱材を挿入してもよい。
用金型の、上記摺動面形状品（１）の摺動表面をセット
する部分をステンレス製インサート金型（２）（２′）
で作製し、他の主金型（３）はＳＫＤ６１で作製した。
なおインサート金型（２）（２′）内にはそれぞれ棒状
ヒーター（４）を８本取付けて該インサート金型（２）
（２′）の加熱、保温用とした。また主金型（３）は従
来と同様に固定型（５）と可動型（６）からなり該可動
型（６）は加圧シリンダ（７）により可動する。（８）
は支持板を示す。なおこの場合インサート金型の熱が主
金型に逃げないようにするためにインサート金型と主金
型との間に石綿シート等の断熱材を挿入してもよい。
【００１３】上記構成の金型の主金型の温度を約 200
℃、インサート金型の温度を約 400℃とし、 500℃に金
型外で予熱された上記摺動面形状品（１）を金型内にセ
ットした後、 720℃のアルミニウム合金溶湯（９）を注
湯して摺動面形状品（１）を鋳ぐるんでアルミニウム基
複合材ディスクロータを得た。なお図中（10）は溶湯用
スリーブ、（11）はアルミニウム合金溶湯を金型内に加
圧注湯するための加圧パンチを示す。
℃、インサート金型の温度を約 400℃とし、 500℃に金
型外で予熱された上記摺動面形状品（１）を金型内にセ
ットした後、 720℃のアルミニウム合金溶湯（９）を注
湯して摺動面形状品（１）を鋳ぐるんでアルミニウム基
複合材ディスクロータを得た。なお図中（10）は溶湯用
スリーブ、（11）はアルミニウム合金溶湯を金型内に加
圧注湯するための加圧パンチを示す。
【００１４】得られたディスクロータのアルミニウム基
複合材とアルミニウム合金との接合界面は図４に示すよ
うに両者が隙間なく溶着していた。これに対して複合材
の鋳ぐるみ界面側を平面とした摺動面形状品を上記図３
のインサート金型内のヒーターを作動させずにアルミニ
ウム合金で鋳ぐるんだディスクロータにおいては、両者
の接合界面は両者が全く密着していなかったり、部分的
に溶着しているものしか得られなかった。
複合材とアルミニウム合金との接合界面は図４に示すよ
うに両者が隙間なく溶着していた。これに対して複合材
の鋳ぐるみ界面側を平面とした摺動面形状品を上記図３
のインサート金型内のヒーターを作動させずにアルミニ
ウム合金で鋳ぐるんだディスクロータにおいては、両者
の接合界面は両者が全く密着していなかったり、部分的
に溶着しているものしか得られなかった。
【００１５】このような本発明で得られたディスクロー
タは、自動車に取り付けて使用するときは、ロータの回
転方向に働く剪断力をアルミニウム合金とアルミニウム
基複合材の界面だけでなく、相互の母材で受けることに
なりロータとしての強度が界面の平坦な従来のロータに
比べて大きく向上する。
タは、自動車に取り付けて使用するときは、ロータの回
転方向に働く剪断力をアルミニウム合金とアルミニウム
基複合材の界面だけでなく、相互の母材で受けることに
なりロータとしての強度が界面の平坦な従来のロータに
比べて大きく向上する。
【００１６】
【発明の効果】本発明によればアルミニウム基複合材の
鋳ぐるみ製品の製造において以下のような効果が上げら
れる。 鋳ぐるみ界面の温度が比較的低下せず、且つアルミ
ニウム基複合材とアルミニウム合金との溶着性が向上す
るので良好な接合性を有する鋳ぐるみ界面が得られる。 鋳ぐるみ界面での接合強度が大幅に向上するのでア
ルミニウム基複合材を摺動面部に用いる軽量ディスクロ
ータの製造に最適である。 鋳ぐるむアルミニウム合金溶湯の温度は特に高温に
する必要はないので、高温溶解に伴うガス吸収による内
部欠陥、鋳造品の特性低下の心配がない。 アルミニウム基複合材の予熱温度を必要以上に上げ
る必要がないため、予熱のための時間、エネルギーが節
約できる。 アルミニウム基複合材を金型にセットしてからアル
ミニウム合金を注湯するまでの時間にやや余裕ができる
ので、作業条件の制約が緩やかになる。 アルミニウム基複合材に表面処理等を施す必要がな
いので、コストが安くなる。
鋳ぐるみ製品の製造において以下のような効果が上げら
れる。 鋳ぐるみ界面の温度が比較的低下せず、且つアルミ
ニウム基複合材とアルミニウム合金との溶着性が向上す
るので良好な接合性を有する鋳ぐるみ界面が得られる。 鋳ぐるみ界面での接合強度が大幅に向上するのでア
ルミニウム基複合材を摺動面部に用いる軽量ディスクロ
ータの製造に最適である。 鋳ぐるむアルミニウム合金溶湯の温度は特に高温に
する必要はないので、高温溶解に伴うガス吸収による内
部欠陥、鋳造品の特性低下の心配がない。 アルミニウム基複合材の予熱温度を必要以上に上げ
る必要がないため、予熱のための時間、エネルギーが節
約できる。 アルミニウム基複合材を金型にセットしてからアル
ミニウム合金を注湯するまでの時間にやや余裕ができる
ので、作業条件の制約が緩やかになる。 アルミニウム基複合材に表面処理等を施す必要がな
いので、コストが安くなる。
【図１】本発明の一実施例で用いるアルミニウム基複合
材の形状を示すもので（ａ）は部分平面図、（ｂ）は
（ａ）のＭ矢視図である。
材の形状を示すもので（ａ）は部分平面図、（ｂ）は
（ａ）のＭ矢視図である。
【図２】同じく他の形状を示すもので（ａ）は部分平面
図、（ｂ）は（ａ）のＮ矢視図である。
図、（ｂ）は（ａ）のＮ矢視図である。
【図３】本発明を実施する金型の一例を示す説明図であ
る。
る。
【図４】本発明法によるアルミニウム基複合材とアルミ
ニウム合金との鋳ぐるみ界面を示す金属組織写真であ
る。
ニウム合金との鋳ぐるみ界面を示す金属組織写真であ
る。
１ 摺動面形状品 ２，２′ インサート金型 ３ 主金型 ４ 棒状ヒーター ５ 固定型 ６ 可動型 ７ 加圧シリンダ ８ 支持板 ９ アルミニウム合金溶湯 10 溶湯用スリーブ 11 加圧パンチ
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウム基複合材を金型内に設置し
てアルミニウム合金で鋳ぐるみ一体化する方法におい
て、該アルミニウム基複合材の鋳ぐるまれる面に複数の
凹溝もしくは凸条または複数の突起を設け、アルミニウ
ム基複合材が接触するインサート金型と主金型に分割さ
れた金型を用い、さらに該主金型よりも熱伝導性の低い
部材からなるインサート金型を該主金型よりも高温に保
持して鋳ぐるむことを特徴とするアルミニウム基複合材
のアルミニウム合金での鋳ぐるみ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31597393A JPH07144267A (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | アルミニウム基複合材の鋳ぐるみ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31597393A JPH07144267A (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | アルミニウム基複合材の鋳ぐるみ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07144267A true JPH07144267A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=18071812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31597393A Pending JPH07144267A (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | アルミニウム基複合材の鋳ぐるみ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07144267A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003503209A (ja) * | 1999-06-25 | 2003-01-28 | エスゲーエル アコテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 金属製ハブ付きセラミック部品から成るブレーキディスクの製造方法。 |
| JP2023543615A (ja) * | 2020-09-30 | 2023-10-17 | 房明 | 軽金属構造－機能性二重勾配複合材料ブレーキディスク（ブレーキドラム） |
| KR102654127B1 (ko) * | 2023-04-21 | 2024-04-02 | 김병찬 | 알루미늄 프로파일 사출접합방법 |
-
1993
- 1993-11-22 JP JP31597393A patent/JPH07144267A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003503209A (ja) * | 1999-06-25 | 2003-01-28 | エスゲーエル アコテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 金属製ハブ付きセラミック部品から成るブレーキディスクの製造方法。 |
| JP2023543615A (ja) * | 2020-09-30 | 2023-10-17 | 房明 | 軽金属構造－機能性二重勾配複合材料ブレーキディスク（ブレーキドラム） |
| KR102654127B1 (ko) * | 2023-04-21 | 2024-04-02 | 김병찬 | 알루미늄 프로파일 사출접합방법 |
| US12544962B2 (en) | 2023-04-21 | 2026-02-10 | Byungchan KIM | Aluminum profile injection bonding method |
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