JPH0887791A - ヘッドドラムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、簡単な工程により、外周面が十分
な耐摩耗性を有すると共に、内側部分の加工性も向上す
ることができる、ヘッドドラムの製造方法を提供するこ
と。 【構成】 粉末材料２２を圧力容器内で芯材２４の周囲
に充填し冷間圧縮成形により急冷凝固させて外周材を成
形する外周材成形段階と、これら芯材２４及び外周材を
密閉金型内にて熱間鍛造してヘッドドラム素形材２５を
成形するヘッドドラム素形材成形段階とを含んでいるこ
とを特徴とするヘッドドラムの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＴＲ，ＤＡＴ等のヘ
リカルスキャン方式の磁気記録再生装置で使用される磁
気ヘッドドラムの製造方法に関し、特に粉末材料を使用
してヘッドドラムを成形する製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＶＴＲのヘッドドラム装置は、図
７に示すように、構成されている。即ち、図７におい
て、ヘッドドラム装置１は、固定ガイドドラム２及び回
転ヘッドドラム３とから構成されており、回転ヘッドド
ラム３に磁気ヘッド４が取り付けられるようになってい
る。これに対して、固定ガイドドラム２には、その外周
面にヘリカルにテープリード２ａが形成されており、こ
のテープリード２ａによって磁気テープ５をその側端を
案内しながら走行させるようになっている。

【０００３】ここで、上記固定ガイドドラム２及び回転
ヘッドドラム３は、その円筒状の外周面に関しては、磁
気テープ５が接触しながら走行することから、耐摩耗性
を向上させる必要がある。特に、放送用あるいは業務用
に用いられるＶＴＲにおいては、家庭用ＶＴＲに比較し
て使用条件が過酷であるため、テープリード２ａの部分
の摩耗が少なく、耐摩耗性の大きい粉末アルミニウム合
金から成るヘッドドラム３及び固定ガイドドラム２が使
用されている。

【０００４】このような粉末アルミニウム合金から成る
ヘッドドラムは、例えば図８に示す方法によって製造さ
れる。即ち、図８において、粉末アルミニウム合金は、
その目的に応じて適宜の成分が選定されると共に、所定
の組成の原料をるつぼ６内で溶融する。そして、このる
つぼ６の下端に設けられているノズル６ａから溶融した
アルミニウム合金を押し出し、るつぼ６の下方において
その両側に設けられているガス噴射装置７からアルゴン
ガスあるいは窒素ガス等の不活性ガスを噴射することに
より、これらのガスによって吹き飛ばして急速冷却する
ことにより、アルミニウム合金の粉末が得られる。

【０００５】このようなアルミニウム合金の粉末を適宜
の大きさ以下にフルイ分けして分級した後、アルミニウ
ム缶８内に入れて冷間圧縮し、蓋を施して封縅する。次
に、このようなアルミニウム缶８を加熱炉９内に導き、
この加熱炉９のヒータ９ａによって加熱すると共に、ア
ルミニウム缶８に接続されているパイプ８ａを介して真
空ポンプで真空吸引し、これによって真空脱気する。こ
のようにしてアルミニウム合金の粉末に含まれている水
分やガスが除去される。

【０００６】次に、このようなアルミニウム合金の粉末
をホットプレスする。ホットプレスは、加圧プランジャ
１０ａを有する金型１０内に、アルミニウム缶８を配し
て、このアルミニウム缶８を加熱しながら、この加圧プ
ランジャ１０ａにより圧力を加えることにより、行なわ
れる。このホットプレスによって、アルミニウム合金素
材１１が得られる。このようなアルミニウム合金素材１
１は、外被となっている外側のアルミニウム缶８を切削
加工により除去して、脱缶した後、必要な寸法に押し出
し加工される。かくして、円筒状のアルミニウム合金素
材１１が得られる。

【０００７】このようなアルミニウム合金素材１１を使
用してヘッドドラム等を作製する場合には、図９に示す
ように、円筒状のアルミニウム合金素材１１の場合に
は、アルミニウム合金素材１１を適宜の長さに切断した
後、鍛造用金型によって、常温にて冷間鍛造または加熱
により熱間鍛造を行ない、その後熱処理及び切削加工を
行なうことにより、ヘッドドラム等として仕上げられ
る。

【０００８】また、他の方法によれば、上記アルミニウ
ム合金素材１１は、図１０に示すように製造される。即
ち、図８に示した場合と同様に、所定の組成の原料をる
つぼ６内で溶融する。そして、このるつぼ６の下端に設
けられているノズル６ａから溶融したアルミニウム合金
を押し出し、るつぼ６の下方においてその両側に設けら
れているガス噴射装置７からアルゴンガスあるいは窒素
ガス等の不活性ガスを噴射することにより、これらのガ
スによって吹き飛ばして急速冷却することにより、アル
ミニウム合金の粉末が得られる。

【０００９】このようなアルミニウム合金の粉末を適宜
の大きさ以下にフルイ分けして分級した後、ゴム製の容
器１２内に充填し、この容器１２を鋼製の圧力容器１３
内に収容する。そして、この圧力容器１３の注入口（図
示せず）を介して、この圧力容器１３内に水を注入し、
この圧力容器１３内の圧力を例えば１０００気圧の圧力
として、冷間圧縮成形（ＣＩＰ）を行なう。これによ
り、薄肉円板状のアルミニウム合金素材１４が得られ
る。

【００１０】このようなアルミニウム合金素材１４を使
用してヘッドドラム等を作製する場合には、そのまま、
鍛造用金型によって、加熱により熱間鍛造を行ない、そ
の後熱処理及び切削加工を行なうことにより、ヘッドド
ラム等として仕上げられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たアルミニウム合金素材１１，１４の製造方法において
は、材料として１００パーセントの粉末アルミニウム合
金を使用しているために、コストが高くなってしまうと
共に、全体が耐摩耗性の高い粉末アルミニウム合金から
構成されているので、切削加工時のバイトの摩耗が激し
く、加工コストが高くなってしまうという問題があっ
た。

【００１２】さらに、アルミニウム合金素材１１の製造
方法の場合には、ホットプレス及び押し出し成形が必要
であることから、工程数が多くなってしまうと共に、押
し出しの際の歩留まりが低く、且つ例えば２０重量％の
Ｓｉを含有する粉末アルミニウム合金の場合には、直径
３ｍｍ以上でなければ、タップ穴あけ加工ができない
等、切削性の点で問題があった。

【００１３】また、アルミニウム合金素材１１の製造方
法の場合には、ホットプレスによって粉末アルミニウム
合金が共晶による合金であることから、１２重量％程度
以下のＳｉ含有率に限定されてしまうため、十分な耐摩
耗性が得られないという問題があった。

【００１４】これに対して、円筒状のアルミニウム合金
から成る押し出し材を、その外径よりやや大きな内径を
有するアルミニウム缶内に挿入し、この押し出し材の外
周面とアルミニウム缶の内面との間に形成される環状の
間隙内に、耐摩耗性に優れた粉末アルミニウム合金を充
填した後、図８の場合と同様に、アルミニウム缶を封
縅，真空脱気し、熱加圧によるホットプレスを行なうこ
とにより、この押し出し材の外周面に対して粉末アルミ
ニウム合金を焼結させるようにした、アルミニウム合金
素材も知られているが、この場合にも、同様に、ホット
プレスのための加熱、加圧装置が必要であるため、工程
数がおおくなってしまうという問題があった。

【００１５】本発明は、以上の点に鑑み、簡単な工程に
より、外周面が十分な耐摩耗性を有すると共に、内側部
分の加工性も向上することができる、ヘッドドラムの製
造方法を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、粉末材料を圧力容器内で芯材の周囲に充填し冷間
圧縮成形により急冷凝固させて外周材を成形する外周材
成形段階と、これら芯材及び外周材を密閉金型内にて熱
間鍛造してヘッドドラム素形材を成形するヘッドドラム
素形材成形段階とを含んでいることを特徴とするヘッド
ドラムの製造方法により、達成される。

【００１７】本発明によるヘッドドラムの製造方法は、
好ましくは、上記粉末材料がエアアトマイズ法により処
理し分級されて形成されている。

【００１８】本発明によるヘッドドラムの製造方法は、
好ましくは、上記芯材が、鋳造体により成形されてい
る。

【００１９】本発明によるヘッドドラムの製造方法は、
好ましくは、上記芯材が、粉末材料から冷間圧縮成形に
より成形されている。

【００２０】本発明によるヘッドドラムの製造方法は、
好ましくは、上記外周材を構成する粉末材料が、１３乃
至４０重量％のＳｉを含んでいる。

【００２１】本発明によるヘッドドラムの製造方法は、
好ましくは、上記外周材成形段階における冷間圧縮成形
が、２０００気圧の圧力下で行なわれる。

【００２２】本発明によるヘッドドラムの製造方法は、
好ましくは、上記ヘッドドラム素形材成形段階における
熱間鍛造が、不活性ガス中で行なわれる。

【００２３】本発明によるヘッドドラムの製造方法は、
好ましくは、上記ヘッドドラム素形材成形段階の後に、
ヘッドドラム素形材を焼き戻しする熱処理段階と、その
後ヘッドドラムとして仕上げる切削段階とを含んでい
る。

【００２４】また、上記目的は、本発明によれば、１３
乃至４０重量％のＳｉを含む粉末材料をエアアトマイズ
法により処理し５００μｍ以下で分級する粉末材料形成
段階と、圧力容器内で鋳造体から成る芯材の周囲に上記
粉末材料を充填し２０００気圧の圧力下で冷間圧縮成形
により急冷凝固させて外周材を成形する外周材成形段階
と、これら芯材及び外周材を不活性ガス中にて密閉金型
内で熱間鍛造によりヘッドドラム素形材を成形するヘッ
ドドラム素形材成形段階と、ヘッドドラム素形材を焼き
戻しする熱処理段階と、その後ヘッドドラムとして仕上
げる切削段階とを含んでいることを特徴とするヘッドド
ラムの製造方法により、達成される。

【００２５】さらに、上記目的は、本発明によれば、１
３乃至４０重量％のＳｉを含む粉末材料をエアアトマイ
ズ法により処理し５００μｍ以下で分級する粉末材料形
成段階と、圧力容器内で粉末材料から冷間圧縮成形によ
り成形されている芯材の周囲に上記粉末材料を充填し２
０００気圧の圧力下で冷間圧縮成形により急冷凝固させ
て外周材を成形する外周材成形段階と、これら芯材及び
外周材を不活性ガス中にて密閉金型内で熱間鍛造により
ヘッドドラム素形材を成形するヘッドドラム素形材成形
段階と、ヘッドドラム素形材を焼き戻しする熱処理段階
と、その後ヘッドドラムとして仕上げる切削段階とを含
んでいることを特徴とするヘッドドラムの製造方法によ
り、達成される。

【００２６】

【作用】上記構成によれば、ヘッドドラム素形材の外周
材が、前以て粉末材料から冷間圧縮成形された芯材また
は鋳造体から成る芯材に対して、粉末材料の冷間圧縮成
形された後、直接に熱間鍛造される。

【００２７】従って、従来のように押し出し成形工程や
ホットプレス工程が不要であることから、工程数が低減
される。

【００２８】上記芯材が、鋳造体により成形されている
場合には、溶解鋳造アルミニウム合金等を利用すること
によって、切削が容易に行なわれると共に、材料コスト
が低減される。

【００２９】上記芯材が、粉末材料から冷間圧縮成形に
より成形されている場合には、切削性の良好な粉末材料
を使用することにより、機械加工コストが大幅に低減さ
れ得る。

【００３０】上記外周材を構成する粉末材料が、１３乃
至４０重量％のＳｉを含んでいる場合には、耐摩耗性に
優れた外周材が得られる。

【００３１】上記外周材成形段階における冷間圧縮成形
が、２０００気圧の圧力下で行なわれる場合には、冷間
圧縮成形によって形成される外周材が、確実に成形され
且つ芯材に対して一体化される。

【００３２】上記ヘッドドラム素形材成形段階における
熱間鍛造が、不活性ガス中で行なわれる場合には、ヘッ
ドドラム素形材の表面の酸化が防止される。

【００３３】上記ヘッドドラム素形材成形段階の後に、
ヘッドドラム素形材を焼き戻しする熱処理段階と、その
後ヘッドドラムとして仕上げる切削段階とを含んでいる
場合には、熱処理によって溶体化処理及び焼き戻しが行
なわれ、さらに切削することによって、ヘッドドラムが
形成される。

【００３４】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
６を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる
実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００３５】図１は、本発明によるヘッドドラムの製造
方法の第一の実施例を示している。図１において、先づ
外周材の材料としての粉末アルミニウム合金は、耐摩耗
性を付与するために、アルミニウム粉末に、Ｓｉ（ケイ
素），Ｃｕ（銅）及びＭｇ（マグネシウム）等の粉末が
添加される。このうち、Ｓｉに関しては、１３乃至４０
重量％の範囲内が好ましい。

【００３６】Ｓｉが１３重量％以下の場合には、十分な
耐摩耗性が得られなくなると共に、従来のホットプレ
ス，押し出し形成によるビレットでも可能であることか
ら、冷間圧縮成形にする必要がなくなってしまう。ま
た、Ｓｉが４０重量％を越えると、熱間鍛造による加工
性が低下してしまう。

【００３７】例えば２０重量％のＳｉ，２重量％のＣ
ｕ，１重量％のＭｇそして７７重量％のアルミニウムと
いう組成の粉末材料、あるいは３０重量％のＳｉ，２重
量％のＣｕ，１重量％のＭｇそして６７重量％のアルミ
ニウムという組成の粉末材料を、るつぼ２０内で溶融す
る。そして、このるつぼ２０の下端に設けられているノ
ズル２０ａから溶融したアルミニウム合金を押し出し、
るつぼ２０の下方においてその両側に設けられているガ
ス噴射装置２１からアルゴンガスあるいは窒素ガス等の
不活性ガスを噴射することにより、これらのガスによっ
て吹き飛ばして急速冷却することにより、所謂エアアト
マイズ法により、アルミニウム合金の粉末２２が得られ
る。

【００３８】このようなアルミニウム合金の粉末２２を
適宜の大きさ、例えば５００μｍ以下にフルイ分けして
分級した後、ゴム製の容器２３内に充填する。ここで、
この容器２３内には、前以て成形された例えば１２重量
％のＳｉ，１重量％のＣｕ，１重量％のＭｇ，１重量％
のＮｉそして８５重量％のアルミニウムという組成の鋳
造体から成る芯材２４が挿入されている。ここで、この
芯材２４は、扁平な円筒状に形成されており、その外径
は、上記容器２３の内径より少しだけ小さく形成されて
いる。従って、この容器２３内に芯材２４を挿入したと
き、この芯材２４の外周面と容器２３の内面との間に
は、環状の間隙が画成されている。従って、アルミニウ
ム合金の粉末２２は、この間隙内に充填されることにな
る。

【００３９】次に、この容器２３を鋼製の圧力容器（図
示せず）内に収容する。そして、この圧力容器の注入口
を介して、この圧力容器内に水を注入し、この圧力容器
内の圧力を例えば２０００気圧の圧力として、冷間静水
圧をかけることにより、冷間圧縮成形（ＣＩＰ）を行な
う。これにより、薄肉円板状のアルミニウム合金素材２
５が得られる。この場合、芯材２４と粉末２２とは密度
が異なるため、ゴム製容器２３が破損しないように注意
する必要がある。

【００４０】また、上述した冷間圧縮成形の際、図２に
示すように、芯材として軸方向に比較的長尺の鋳造体か
ら成る芯材２４ａを使用し、この芯材２４ａを同様に軸
方向に比較的長尺に形成されたゴム製の容器２３ａ内に
挿入することにより、長尺の円筒状のアルミニウム合金
素材２５ａが得られることになる。そして、このアルミ
ニウム合金素材２５ａを、図２にて鎖線で示すように、
個々の薄肉円板状のアルミニウム合金素材２５が得られ
ることになる。

【００４１】また、上記芯材として、例えば図３に示す
ように、最終製品であるヘッドドラムの形状に合わせ
て、下方に突出する小径部２４ａを有するように形成し
てもよい。これにより、耐摩耗性に優れた粉末材料２２
が、芯材２４の必要箇所に回り込むように形状が選定さ
れる。

【００４２】続いて、熱間鍛造が行なわれる。これは、
上記アルミニウム合金素材２５は、粉末２２の表面の酸
化膜が壊れ難く、非常に大きな鍛造率が必要になるた
め、冷間鍛造では、十分な鍛造が行なわれ得ないためで
ある。ここで、鍛造率を高めるためには、図４に示すよ
うに、先づ荒鍛造を行ない、その後図５に示すように、
仕上げ鍛造を行なう。これにより、塑性流動が十分にな
り、製品のポアやプリスタの発生が抑制されると共に、
相対密度が高められることになる。

【００４３】さらに、熱間鍛造においては、粉末２２の
表面に水分が付着したり、酸化が急激に進まないように
するため、アルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを鍛
造用の密閉した加熱炉内に、例えば１０リッター／分の
流量で流すことにより、加熱が行なわれる。

【００４４】例えば、冷間圧縮により作製された圧粉体
を処理する際、大気雰囲気中で加熱して荒鍛造し、さら
に大気雰囲気中で仕上げ鍛造した場合には、鍛造後の相
対密度は９８乃至１００％、残留水素ガス量は１７ｍｌ
／１００ｇである。しかし、上記圧粉体を、窒素ガス雰
囲気中で荒鍛造し、さらに大気雰囲気中で仕上げ鍛造し
た場合には、鍛造後の相対密度は１００％、残留水素ガ
ス量は１０ｍｌ／１００ｇとなる。また上記圧粉体を、
窒素ガス雰囲気中で荒鍛造し、さらに大気雰囲気中で仕
上げ鍛造した場合には、鍛造後の相対密度は１００％、
残留水素ガス量は１０ｍｌ／１００ｇとなる。かくし
て、不活性ガス中での熱間鍛造により、相対密度が高め
られると共に、残留水素ガス量も大幅に軽減される。

【００４５】その後、上記熱間鍛造の加熱温度が低いこ
とから、例えば約４７０℃にてアルミニウム合金素材２
５の溶体化処理が行なわれ、水冷後に、約１７０乃至１
９０℃にて焼き戻しが行なわれる。溶体化処理の温度が
４９０℃以上と高過ぎると、残留ガスの影響でフクレが
発生してしまい、また低過ぎると溶体化が十分に行なわ
れ得なくなってしまう。

【００４６】最後に、仕上げ処理が行なわれる。この仕
上げ処理は、コンパックスや天然ダイヤ等から成るバイ
トによって切削加工することにより、行なわれる。この
際、芯材２４の部分は、１２重量％のＳｉを含有してい
ることから、加工性が良好であり、バイト摩耗が、粉末
２２から成る外周材に比較して１／３程度で済む。

【００４７】このように、本実施例によるヘッドドラム
の製造方法によれば、従来と異なりり、押し出し成形工
程やホットプレス工程が不要であることから、工程数が
低減されるので、製造コストが低減されることになる。
また、押し出し成形がないことから、ヘッドドラム素形
材の材料歩留まりが向上し、材料コストが低減されるこ
とになる。また、上記芯材は鋳造体により成形されてい
るので、溶解鋳造アルミニウム合金等を利用することに
よって、切削が容易に行なわれる。したがって、切削加
工コストが低減されると共に、加工形状の自由度が大き
くなり、各種製品に適用することが可能になり、また材
料コストも低減される。

【００４８】さらに、上記ヘッドドラム素形材成形段階
の後に、ヘッドドラム素形材を焼き戻しする熱処理段階
と、その後のヘッドドラムとして仕上げる切削段階を含
んでいる場合は、熱処理によって溶体化処理及び焼き戻
しが行なわれ、さらに切削することによって、ヘッドド
ラムが形成される。かくして、本実施例のヘッドドラム
の製造方法によれば、簡単な工程により、外周面が十分
な耐摩耗性を有すると共に、内側部分の加工性が向上す
るという、極めて優れたヘッドドラムを製造することが
可能となる。

【００４９】図６は、本発明によるヘッドドラムの製造
方法の第二の実施例を示している。この場合、図１に示
したヘッドドラムの製造方法とは異なり、芯材も粉末材
料を冷間圧縮成形することにより、構成されている。

【００５０】即ち、図６において、先づ外周材の材料と
しての粉末アルミニウム合金は、耐摩耗性を付与するた
めに、アルミニウム粉末に、Ｓｉ（ケイ素），Ｃｕ
（銅）及びＭｇ（マグネシウム）等の粉末が添加され
る。このうち、Ｓｉに関しては、１３乃至４０重量％の
範囲内である。また、芯材の材料としての粉末アルミニ
ウム合金は、耐摩耗性を付与するために、アルミニウム
粉末に、Ｓｉ（ケイ素），Ｃｕ（銅）及びＭｇ（マグネ
シウム）等の粉末が添加される。このうち、Ｓｉに関し
ては、例えば１２重量％である。

【００５１】例えば芯材の材料として、１２重量％のＳ
ｉ，１重量％のＣｕ，１重量％のＭｇ，１重量％のＮｉ
そして８５重量％のアルミニウムという組成の粉末材料
を、るつぼ２０内で溶融する。そして、このるつぼ２０
の下端に設けられているノズル２０ａから溶融したアル
ミニウム合金を押し出し、るつぼ２０の下方においてそ
の両側に設けられているガス噴射装置２１からアルゴン
ガスあるいは窒素ガス等の不活性ガスを噴射することに
より、これらのガスによって吹き飛ばして急速冷却する
ことにより、所謂エアアトマイズ法により、アルミニウ
ム合金の粉末２６が得られる。

【００５２】次に、例えば外周材の材料として、２０重
量％のＳｉ，２重量％のＣｕ，１重量％のＭｇそして７
７重量％のアルミニウムという組成の粉末材料、あるい
は３０重量％のＳｉ，２重量％のＣｕ，１重量％のＭｇ
そして６７重量％のアルミニウムという組成の粉末材料
を、るつぼ２０内で溶融する。そして、このるつぼ２０
の下端に設けられているノズル２０ａから溶融したアル
ミニウム合金を押し出し、るつぼ２０の下方においてそ
の両側に設けられているガス噴射装置２１からアルゴン
ガスあるいは窒素ガス等の不活性ガスを噴射することに
より、これらのガスによって吹き飛ばして急速冷却する
ことにより、所謂エアアトマイズ法により、アルミニウ
ム合金の粉末２２が得られる。

【００５３】ここで、先づアルミニウム合金の粉末２６
を適宜の大きさ、例えば５００μｍ以下にフルイ分けし
て分級した後、ゴム製の容器２３ｂ内に充填し、この容
器２３ｂを鋼製の圧力容器（図示せず）内に収容する。
そして、この圧力容器の注入口を介して、この圧力容器
内に水を注入し、この圧力容器内の圧力を例えば２００
０気圧の圧力として、冷間静水圧をかけることにより、
冷間圧縮成形（ＣＩＰ）を行なう。これにより、長尺の
アルミニウム合金素材２７が得られる。

【００５４】続いて、アルミニウム合金の粉末２２を適
宜の大きさ、例えば５００μｍ以下にフルイ分けして分
級した後、ゴム製の容器２３内に充填する。ここで、こ
の容器２３内には、上記アルミニウム合金素材２７が挿
入されており、このアルミニウム合金素材２７の外周面
と容器２３の内面との間には、環状の間隙が画成されて
いる。従って、アルミニウム合金の粉末２２は、この間
隙内に充填されることになる。

【００５５】次に、この容器２３を鋼製の圧力容器（図
示せず）内に収容する。そして、この圧力容器の注入口
を介して、この圧力容器内に水を注入し、この圧力容器
内の圧力を例えば２０００気圧の圧力として、冷間静水
圧をかけることにより、冷間圧縮成形（ＣＩＰ）を行な
う。これにより、長尺のアルミニウム合金素材２５が得
られる。

【００５６】このようにして形成されたアルミニウム合
金素材２５を使用してヘッドドラム等を作製する場合に
は、第一の実施例の場合と同様に、鍛造用金型によっ
て、加熱により熱間鍛造を行ない、その後熱処理及び切
削加工を行なうことにより、ヘッドドラム等として仕上
げられる。

【００５７】なお、上述した実施例においては、外周材
として、２０重量％のＳｉ，２重量％のＣｕ，１重量％
のＭｇそして７７重量％のアルミニウムという組成の粉
末材料、あるいは３０重量％のＳｉ，２重量％のＣｕ，
１重量％のＭｇそして６７重量％のアルミニウムという
組成の粉末材料を使用しており、また芯材として、１２
重量％のＳｉ，１重量％のＣｕ，１重量％のＭｇ，１重
量％のＮｉそして８５重量％のアルミニウムという組成
の粉末材料または鋳造体を使用しているが、これに限ら
ず、本発明の範囲内で他の組成の粉末材料または鋳造体
が使用されることは明らかである。

【００５８】このように、本実施例によるヘッドドラム
の製造方法によれば、上記芯材が、粉末材料から冷間圧
縮成形により成形されている。したがって、切削性の良
好な粉末材料を使用することにより、機械加工コストが
大幅に低減することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な工程により、外周面が十分な耐摩耗性を有すると共
に、内側部分の加工性も向上することができる、ヘッド
ドラムの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるヘッドドラムの製造方法の第一の
実施例の要部を示す工程図である。

【図２】図１における冷間圧縮成形工程の変形例を示す
概略図である。

【図３】図１における冷間圧縮成形工程の他の変形例を
示す概略図である。

【図４】図１の製造方法における熱間鍛造による荒鍛造
されたヘッドドラム素形材を示す断面図である。

【図５】図１の製造方法における熱間鍛造による仕上げ
鍛造されたヘッドドラム素形材を示す断面図である。

【図６】本発明によるヘッドドラムの製造方法の第二の
実施例の要部を示す工程図である。

【図７】ＶＴＲのヘッドドラム装置の一例を示す斜視図
である。

【図８】従来のアルミニウム合金素材の製造方法の一例
を示す工程図である。

【図９】従来のアルミニウム合金素材からヘッドドラム
を鍛造により製造する製造方法を示す斜視図である。

【図１０】従来のアルミニウム合金素材の製造方法の他
の例を示す工程図である。

【符号の説明】

２０ るつぼ ２１ ガス噴射装置 ２２ アルミニウム合金粉末 ２３ ゴム製の容器 ２３ａ ゴム製の容器 ２３ｂ ゴム製の容器 ２４ 芯材 ２５ アルミニウム合金素材 ２６ 芯材用アルミニウム合金粉末 ２７ アルミニウム合金素材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 昭雄 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 大久保 喜正 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末材料を圧力容器内で芯材の周囲に充
   填し冷間圧縮成形により急冷凝固させて外周材を成形す
   る外周材成形段階と、 これら芯材及び外周材を密閉金型内にて熱間鍛造してヘ
   ッドドラム素形材を成形するヘッドドラム素形材成形段
   階とを含んでいることを特徴とするヘッドドラムの製造
   方法。
2. 【請求項２】 上記粉末材料がエアアトマイズ法により
   処理し分級されて形成されることを特徴とする請求項１
   に記載のヘッドドラムの製造方法。
3. 【請求項３】 上記芯材が、鋳造体により成形されてい
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドドラ
   ムの製造方法。
4. 【請求項４】 上記芯材が、粉末材料から冷間圧縮成形
   により成形されていることを特徴とする請求項１又は２
   に記載のヘッドドラムの製造方法。
5. 【請求項５】 上記外周材を構成する粉末材料が、１３
   乃至４０重量％のＳｉを含んでいることを特徴とする請
   求項１から４の何れかに記載のヘッドドラムの製造方
   法。
6. 【請求項６】 上記外周材成形段階における冷間圧縮成
   形が、２０００気圧の圧力下で行なわれることを特徴と
   する請求項１から５の何れかに記載のヘッドドラムの製
   造方法。
7. 【請求項７】 上記ヘッドドラム素形材成形段階におけ
   る熱間鍛造が、不活性ガス中で行なわれることを特徴と
   する請求項１から６の何れかに記載のヘッドドラムの製
   造方法。
8. 【請求項８】 上記ヘッドドラム素形材成形段階の後
   に、ヘッドドラム素形材を焼き戻しする熱処理段階と、
   その後ヘッドドラムとして仕上げる切削段階とを含んで
   いることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の
   ヘッドドラムの製造方法。
9. 【請求項９】 １３乃至４０重量％のＳｉを含む粉末材
   料をエアアトマイズ法により処理し５００μｍ以下で分
   級する粉末材料形成段階と、 圧力容器内で鋳造体から成る芯材の周囲に上記粉末材料
   を充填し２０００気圧の圧力下で冷間圧縮成形により急
   冷凝固させて外周材を成形する外周材成形段階と、 これら芯材及び外周材を不活性ガス中にて密閉金型内で
   熱間鍛造によりヘッドドラム素形材を成形するヘッドド
   ラム素形材成形段階と、 ヘッドドラム素形材を焼き戻しする熱処理段階と、 その後ヘッドドラムとして仕上げる切削段階とを含んで
   いることを特徴とするヘッドドラムの製造方法。
10. 【請求項１０】 １３乃至４０重量％のＳｉを含む粉末
    材料をエアアトマイズ法により処理し５００μｍ以下で
    分級する粉末材料形成段階と、 圧力容器内で粉末材料から冷間圧縮成形により成形され
    ている芯材の周囲に上記粉末材料を充填し２０００気圧
    の圧力下で冷間圧縮成形により急冷凝固させて外周材を
    成形する外周材成形段階と、 これら芯材及び外周材を不活性ガス中にて密閉金型内で
    熱間鍛造によりヘッドドラム素形材を成形するヘッドド
    ラム素形材成形段階と、 ヘッドドラム素形材を焼き戻しする熱処理段階と、 その後ヘッドドラムとして仕上げる切削段階とを含んで
    いることを特徴とするヘッドドラムの製造方法。