JPH1157943A - ハニカム構造体の製造方法 - Google Patents
ハニカム構造体の製造方法Info
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- JPH1157943A JPH1157943A JP24332797A JP24332797A JPH1157943A JP H1157943 A JPH1157943 A JP H1157943A JP 24332797 A JP24332797 A JP 24332797A JP 24332797 A JP24332797 A JP 24332797A JP H1157943 A JPH1157943 A JP H1157943A
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Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑な形状でも製造ができ、充分な剛性を有
するような金属製のハニカム構造体の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 ハニカム構造を有する中子２４を作製す
る中子作製工程と、この中子２４を耐火材２８の内部に
埋設して中子２４に沿った形状のキャビティ３０を有す
る鋳型３４を作製する鋳型作製工程と、この鋳型３４の
キャビティ３０内に溶融金属を注湯して凝固させる鋳造
工程とを有する。
するような金属製のハニカム構造体の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 ハニカム構造を有する中子２４を作製す
る中子作製工程と、この中子２４を耐火材２８の内部に
埋設して中子２４に沿った形状のキャビティ３０を有す
る鋳型３４を作製する鋳型作製工程と、この鋳型３４の
キャビティ３０内に溶融金属を注湯して凝固させる鋳造
工程とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の軽量化、
防振、防音、断熱、又は緩衝用の素材として用いられる
金属製のハニカム構造体及びその製造方法に関する。
防振、防音、断熱、又は緩衝用の素材として用いられる
金属製のハニカム構造体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属製のハニカム材は、図７に示
すように、箔材を屈曲したり溶接等して所定断面形状の
ハニカム部５０を形成し、これを通常両側から補強板５
２で挟み込み、接着や溶接で一体化して製造されてい
た。
すように、箔材を屈曲したり溶接等して所定断面形状の
ハニカム部５０を形成し、これを通常両側から補強板５
２で挟み込み、接着や溶接で一体化して製造されてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たハニカム材では、ハニカム部５０自体、あるいはこれ
と補強板５２との接続部が比較的脆弱であり、全体とし
て剛性の高いものが得にくいこと、３次元的に複雑な構
造は製造しにくいこと等の問題があった。従って、例え
ば、ジェットポンプの羽根翼のように、複雑な形状でか
つ高い剛性が必要なものへの適用は難しかった。
たハニカム材では、ハニカム部５０自体、あるいはこれ
と補強板５２との接続部が比較的脆弱であり、全体とし
て剛性の高いものが得にくいこと、３次元的に複雑な構
造は製造しにくいこと等の問題があった。従って、例え
ば、ジェットポンプの羽根翼のように、複雑な形状でか
つ高い剛性が必要なものへの適用は難しかった。
【０００４】本発明は上記に鑑み、複雑な形状でも製造
ができ、充分な剛性を有するような金属製のハニカム構
造体の製造方法を提供することを目的とする。
ができ、充分な剛性を有するような金属製のハニカム構
造体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ハニカム構造を有する中子を作製する中子作製工程
と、この中子を耐火材の内部に埋設して該中子に沿った
形状のキャビティを有する鋳型を作製する鋳型作製工程
と、この鋳型のキャビティ内に溶融金属を注湯して凝固
させる鋳造工程とを有することを特徴とするハニカム構
造体の製造方法である。これにより、薄板同士の接合部
分がない強度の高いハニカム構造体が提供され、また、
複雑な形状のものが容易にしかも寸法精度良く製造でき
る。中子は、通常、加熱により消失する樹脂等によるい
わゆる消失模型法が適宜に用いられる。
は、ハニカム構造を有する中子を作製する中子作製工程
と、この中子を耐火材の内部に埋設して該中子に沿った
形状のキャビティを有する鋳型を作製する鋳型作製工程
と、この鋳型のキャビティ内に溶融金属を注湯して凝固
させる鋳造工程とを有することを特徴とするハニカム構
造体の製造方法である。これにより、薄板同士の接合部
分がない強度の高いハニカム構造体が提供され、また、
複雑な形状のものが容易にしかも寸法精度良く製造でき
る。中子は、通常、加熱により消失する樹脂等によるい
わゆる消失模型法が適宜に用いられる。
【０００６】請求項２に記載の発明は、上記中子作製工
程を光造形法を用いて行うことを特徴とする請求項１に
記載のハニカム構造体の製造方法である。これにより、
複雑な形状の中子が容易にかつ精度良く作製される。
程を光造形法を用いて行うことを特徴とする請求項１に
記載のハニカム構造体の製造方法である。これにより、
複雑な形状の中子が容易にかつ精度良く作製される。
【０００７】請求項３に記載の発明は、前記中子には、
前記ハニカム構造の少なくとも一方の開口部を覆う面板
部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の
ハニカム構造体の製造方法である。これにより、一層強
度の高いハニカム部材が少ない工数で製造される。
前記ハニカム構造の少なくとも一方の開口部を覆う面板
部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の
ハニカム構造体の製造方法である。これにより、一層強
度の高いハニカム部材が少ない工数で製造される。
【０００８】請求項４に記載の発明は、複数のセルが一
体に鋳造されたハニカム部を有することを特徴とするハ
ニカム構造体である。これにより、薄板同士の接合部分
がない強度の高い、従って、種々の目的に有用なハニカ
ム部材が提供される。
体に鋳造されたハニカム部を有することを特徴とするハ
ニカム構造体である。これにより、薄板同士の接合部分
がない強度の高い、従って、種々の目的に有用なハニカ
ム部材が提供される。
【０００９】請求項５に記載の発明は、前記ハニカム部
と、該ハニカム部の一方の開口部を覆う面板とが一体に
鋳造されていることを特徴とする請求項４に記載のハニ
カム構造体である。
と、該ハニカム部の一方の開口部を覆う面板とが一体に
鋳造されていることを特徴とする請求項４に記載のハニ
カム構造体である。
【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のハニカム構造体を冷却フィン付きケーシングとして用
いることを特徴とする水中ポンプである。請求項７に記
載の発明は、請求項４に記載のハニカム構造体と、前記
ハニカム部の他方の開口部を覆う別部材の面板とを有す
ることを特徴とする羽根翼である。
のハニカム構造体を冷却フィン付きケーシングとして用
いることを特徴とする水中ポンプである。請求項７に記
載の発明は、請求項４に記載のハニカム構造体と、前記
ハニカム部の他方の開口部を覆う別部材の面板とを有す
ることを特徴とする羽根翼である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１及び図２は、ジェットポンプ
等の羽根翼に適用した本発明の実施の形態を示すもの
で、この羽根翼１０は、ニッケル合金等の金属を素材と
し、断面が流線型をなす２枚の面板１４，１６の間に蜂
の巣状の構造を有するハニカム部１２が形成されて構成
されている。ハニカム部と下側の面板（ソリッド部）１
４とは、以下に述べる鋳造により一体に形成されてハニ
カム構造体Ｈを構成しており、これのハニカム部１２の
開口側に上側の面板１６が溶接等により固着されてい
る。
を参照して説明する。図１及び図２は、ジェットポンプ
等の羽根翼に適用した本発明の実施の形態を示すもの
で、この羽根翼１０は、ニッケル合金等の金属を素材と
し、断面が流線型をなす２枚の面板１４，１６の間に蜂
の巣状の構造を有するハニカム部１２が形成されて構成
されている。ハニカム部と下側の面板（ソリッド部）１
４とは、以下に述べる鋳造により一体に形成されてハニ
カム構造体Ｈを構成しており、これのハニカム部１２の
開口側に上側の面板１６が溶接等により固着されてい
る。
【００１２】この例のハニカム構造体Ｈを光造形法によ
り製造する方法を、図３ないし図６を参照して説明す
る。先ず、ハニカム部１２とソリッド部１４とを合わせ
たハニカム構造体Ｈの形状を、三次元ＣＡＤ装置上にお
いて定義し、その所定の等ピッチ断面における断層の形
状データを記憶する。
り製造する方法を、図３ないし図６を参照して説明す
る。先ず、ハニカム部１２とソリッド部１４とを合わせ
たハニカム構造体Ｈの形状を、三次元ＣＡＤ装置上にお
いて定義し、その所定の等ピッチ断面における断層の形
状データを記憶する。
【００１３】次に、図３に示すように、例えばウレタン
系光硬化性樹脂１８を満たした容器２０の上方に光照射
装置２２を配置し、三次元ＣＡＤ装置に記憶された断層
形状データを基に光を選択的に照射し、断面形状と同じ
形状の薄層を硬化させる。硬化した層を所定のピッチだ
け樹脂１８の液面から下げた後、さらに次の断層の形状
データに基づいて光を照射する。これを順次繰り返して
硬化層を積層し、ハニカム部１２ａとソリッド部１４ａ
を有する中子２４を作製する。
系光硬化性樹脂１８を満たした容器２０の上方に光照射
装置２２を配置し、三次元ＣＡＤ装置に記憶された断層
形状データを基に光を選択的に照射し、断面形状と同じ
形状の薄層を硬化させる。硬化した層を所定のピッチだ
け樹脂１８の液面から下げた後、さらに次の断層の形状
データに基づいて光を照射する。これを順次繰り返して
硬化層を積層し、ハニカム部１２ａとソリッド部１４ａ
を有する中子２４を作製する。
【００１４】次に、図４に示すように、中子２４の上面
の所定の位置に、湯口を構成するワックス材２６を取付
け、全体を、例えばセラミック粒子等の耐火材２８で覆
う。ハニカム部１２ａの間の空間には耐火材２８を完全
に充填し、中子２４及びワックス材２６を耐火材２８の
内部に一体に埋設する。これを炉中において焼成し、中
子２４及びワックス材２６を消失させて、図５に示すよ
うに、内部に中子２４の形状に沿ったキャビティ３０
と、湯口３２とを有する耐火材２８製の鋳型３４が作製
される。
の所定の位置に、湯口を構成するワックス材２６を取付
け、全体を、例えばセラミック粒子等の耐火材２８で覆
う。ハニカム部１２ａの間の空間には耐火材２８を完全
に充填し、中子２４及びワックス材２６を耐火材２８の
内部に一体に埋設する。これを炉中において焼成し、中
子２４及びワックス材２６を消失させて、図５に示すよ
うに、内部に中子２４の形状に沿ったキャビティ３０
と、湯口３２とを有する耐火材２８製の鋳型３４が作製
される。
【００１５】次に、図６に示すように、湯口３２からニ
ッケル合金等の溶融金属３６をキャビティ３０の内部に
注湯する。この例では、注湯の過程において、ソリッド
部１４がハニカム部１２への湯道の役割を果たしてい
る。金属が凝固した後、耐火材２８を除去し、必要に応
じて仕上げ加工を施して、中子２４に沿った形状のハニ
カム構造体Ｈの鋳造品を得る。そして、ハニカム構造体
Ｈと、別に作製した面板１６とを溶接等により接合し
て、図１に示す羽根翼１０が製造される。
ッケル合金等の溶融金属３６をキャビティ３０の内部に
注湯する。この例では、注湯の過程において、ソリッド
部１４がハニカム部１２への湯道の役割を果たしてい
る。金属が凝固した後、耐火材２８を除去し、必要に応
じて仕上げ加工を施して、中子２４に沿った形状のハニ
カム構造体Ｈの鋳造品を得る。そして、ハニカム構造体
Ｈと、別に作製した面板１６とを溶接等により接合し
て、図１に示す羽根翼１０が製造される。
【００１６】なお、上記の実施の形態においては、光造
形法を用いて中子２４を形成したが、これに限らず型に
よる成形等の適宜の方法で形成することができる。ま
た、この例では、ハニカム部１２とソリッド部１４とを
一体に成形した例を示したが、ハニカム部１２のみを作
製して、これをそのまま軽量で剛性が高い構造部材とし
て使用したり、必要に応じて別の部材と結合して用いる
ようにしても良い。
形法を用いて中子２４を形成したが、これに限らず型に
よる成形等の適宜の方法で形成することができる。ま
た、この例では、ハニカム部１２とソリッド部１４とを
一体に成形した例を示したが、ハニカム部１２のみを作
製して、これをそのまま軽量で剛性が高い構造部材とし
て使用したり、必要に応じて別の部材と結合して用いる
ようにしても良い。
【００１７】このように、ハニカム部１２を一体に鋳造
することにより、従来の溶接等の場合に比べて強度が向
上し、また、複雑な形状も容易にしかも高い寸法精度で
作製することができる。また、この例では、羽根翼１０
の一方の面板（ソリッド部材）１４を一体に鋳造してハ
ニカム構造体Ｈを成形しているので、より剛性の高いハ
ニカム材が製造され、溶接等の手間も軽減される。
することにより、従来の溶接等の場合に比べて強度が向
上し、また、複雑な形状も容易にしかも高い寸法精度で
作製することができる。また、この例では、羽根翼１０
の一方の面板（ソリッド部材）１４を一体に鋳造してハ
ニカム構造体Ｈを成形しているので、より剛性の高いハ
ニカム材が製造され、溶接等の手間も軽減される。
【００１８】そして、他方の面板１６をハニカム部１２
の開口部を覆うように固着することにより、軽量で剛性
の高い羽根翼１０が作製される。ハニカム部１２の厚さ
やピッチを適当に選択することにより、軽量であって中
実の構造部材と同等の剛性を確保することができる。従
って、羽根翼１０を用いるジェットポンプ自体も軽量化
され、また、用いる材料が高価である場合には大きな材
料費の節約をもたらす。
の開口部を覆うように固着することにより、軽量で剛性
の高い羽根翼１０が作製される。ハニカム部１２の厚さ
やピッチを適当に選択することにより、軽量であって中
実の構造部材と同等の剛性を確保することができる。従
って、羽根翼１０を用いるジェットポンプ自体も軽量化
され、また、用いる材料が高価である場合には大きな材
料費の節約をもたらす。
【００１９】なお、例えば水中ポンプの軸受胴体等にあ
っては、円筒状のソリッド部とハニカム部を一体に成形
して構成し、ハニカム部を外部に露出させて用いること
でこれを放熱フィンとして冷却効果を高めることができ
る。
っては、円筒状のソリッド部とハニカム部を一体に成形
して構成し、ハニカム部を外部に露出させて用いること
でこれを放熱フィンとして冷却効果を高めることができ
る。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、薄板同士の接合部分がない強度の高いハニカム構造
体が提供され、また、複雑な形状のものが容易にしかも
寸法精度良く製造できる。従って、複雑な構造物の軽量
化による素材コストの低減や、防振、防音、断熱、又は
緩衝用に用いて有用な構造素材の提供に寄与することが
できる。
ば、薄板同士の接合部分がない強度の高いハニカム構造
体が提供され、また、複雑な形状のものが容易にしかも
寸法精度良く製造できる。従って、複雑な構造物の軽量
化による素材コストの低減や、防振、防音、断熱、又は
緩衝用に用いて有用な構造素材の提供に寄与することが
できる。
【図１】本発明の実施の形態のハニカム構造体を適用し
た羽根翼を示す縦断正面図である。
た羽根翼を示す縦断正面図である。
【図２】図１の断面を拡大して示す図である。
【図３】光造形によって中子を作製する工程を説明する
断面図である。
断面図である。
【図４】中子を耐火材の内部に埋設させた状態を示す縦
断正面図である。
断正面図である。
【図５】鋳型を示す縦断正面図である。
【図６】鋳型のキャビティ内に溶融金属を流し込んだ状
態を示す縦断正面図である。
態を示す縦断正面図である。
【図７】従来のハニカム材の構成を示す図である。
１０ 羽根翼 １２，１２ａ ハニカム部 １４，１４ａ ソリッド部 １６ 面板 １８ 光硬化樹脂 ２２ 光照射装置 ２４ 中子 ２８ 耐火材 ３０ キャビティ ３４ 鋳型 ３６ 溶融金属 Ｈ ハニカム構造体
Claims (7)
- 【請求項１】 ハニカム構造を有する中子を作製する中
子作製工程と、 この中子を耐火材の内部に埋設して該中子に沿った形状
のキャビティを有する鋳型を作製する鋳型作製工程と、 この鋳型のキャビティ内に溶融金属を注湯して凝固させ
る鋳造工程とを有することを特徴とするハニカム構造体
の製造方法。 - 【請求項２】 上記中子作製工程を光造形法を用いて行
うことを特徴とする請求項１に記載のハニカム構造体の
製造方法。 - 【請求項３】 前記中子には、前記ハニカム構造の少な
くとも一方の開口部を覆う面板部が設けられていること
を特徴とする請求項１に記載のハニカム構造体の製造方
法。 - 【請求項４】 複数のセルが一体に鋳造されたハニカム
部を有することを特徴とするハニカム構造体。 - 【請求項５】 前記ハニカム部と、該ハニカム部の一方
の開口部を覆う面板とが一体に鋳造されていることを特
徴とする請求項４に記載のハニカム構造体。 - 【請求項６】 請求項５に記載のハニカム構造体を冷却
フィン付きケーシングとして用いることを特徴とする水
中ポンプ。 - 【請求項７】 請求項４に記載のハニカム構造体と、前
記ハニカム部の他方の開口部を覆う別部材の面板とを有
することを特徴とする羽根翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24332797A JPH1157943A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | ハニカム構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24332797A JPH1157943A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | ハニカム構造体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1157943A true JPH1157943A (ja) | 1999-03-02 |
Family
ID=17102185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24332797A Pending JPH1157943A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | ハニカム構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1157943A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1524046A1 (en) * | 2003-10-15 | 2005-04-20 | United Technologies Corporation | Refactory metal core |
-
1997
- 1997-08-25 JP JP24332797A patent/JPH1157943A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1524046A1 (en) * | 2003-10-15 | 2005-04-20 | United Technologies Corporation | Refactory metal core |
| CN1315593C (zh) * | 2003-10-15 | 2007-05-16 | 联合工艺公司 | 铸造系统及其难熔金属型芯 |
| EP2060339A1 (en) * | 2003-10-15 | 2009-05-20 | United Technologies Corporation | Refractory metal core |
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