JPS6072658A - 繊維複合部材の製造方法 - Google Patents
繊維複合部材の製造方法Info
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- JPS6072658A JPS6072658A JP18084883A JP18084883A JPS6072658A JP S6072658 A JPS6072658 A JP S6072658A JP 18084883 A JP18084883 A JP 18084883A JP 18084883 A JP18084883 A JP 18084883A JP S6072658 A JPS6072658 A JP S6072658A
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、自動車用部品、宇宙航空機器用部品、各種
装置機械用部品等の部品およびその素材として使用され
、とくに強度および耐熱性が要求される部品およびその
素材として好適に使用される繊維複合部材の製造方法に
関する。
装置機械用部品等の部品およびその素材として使用され
、とくに強度および耐熱性が要求される部品およびその
素材として好適に使用される繊維複合部材の製造方法に
関する。
（従来技術）
繊維複合部材は、母材の強度、＃熱性、耐摩耗性等の特
性を高めるために母材中に繊維を複合させたものであり
、今後広い用途への適用が期待されている材料である。
性を高めるために母材中に繊維を複合させたものであり
、今後広い用途への適用が期待されている材料である。
従来、この種の繊維複合部材は、−例において自動車用
内燃機関に用いられるピストンの製造において適用され
、例えば第１図ないし第４図に示す要領で製造されてい
た。
内燃機関に用いられるピストンの製造において適用され
、例えば第１図ないし第４図に示す要領で製造されてい
た。
すなわち、第１図はピストンのクラウン部における強度
および耐熱性を局部的に改善するために、ピストンクラ
ウン部の中央部付近に繊維成形体を鋳包む場合を示して
いる。図において、１はピストンクラウン部を形成する
下金型、２は主としてピストン側面を形成する分割され
た横金型、３は主としてピストンピンボス部を形成する
中金型、４は各金型１．２，３．によって形成される鋳
造空間、５は湯道、６はプランジャである。
および耐熱性を局部的に改善するために、ピストンクラ
ウン部の中央部付近に繊維成形体を鋳包む場合を示して
いる。図において、１はピストンクラウン部を形成する
下金型、２は主としてピストン側面を形成する分割され
た横金型、３は主としてピストンピンボス部を形成する
中金型、４は各金型１．２，３．によって形成される鋳
造空間、５は湯道、６はプランジャである。
次に、製造に際しては、下型１の四部１ａ上に第２図に
示す形状の繊維成形体７を配設したのち、各金型１，２
．３を閉じ、次いで各金型１゜２．３によって形成され
た鋳造空間４内に湯道５を介してプランジャ６によって
母材溶湯１０を注入し、加圧しつつ凝固させる。そして
、この加圧の間に前記母材溶湯１０が繊維成形体７の空
隙部分に浸透し、前記繊維成形体７が母材溶湯１０によ
って鋳包まれた繊維複合部分を有するピストンが成形さ
れる。
示す形状の繊維成形体７を配設したのち、各金型１，２
．３を閉じ、次いで各金型１゜２．３によって形成され
た鋳造空間４内に湯道５を介してプランジャ６によって
母材溶湯１０を注入し、加圧しつつ凝固させる。そして
、この加圧の間に前記母材溶湯１０が繊維成形体７の空
隙部分に浸透し、前記繊維成形体７が母材溶湯１０によ
って鋳包まれた繊維複合部分を有するピストンが成形さ
れる。
他方、負′５３図はピストン中心軸に対してピストンク
ラウン部の半径方向の熱膨張をできるだけ減少させるこ
とができるように、ピストンクラウン部の外周部分に繊
維成形体を鋳包む場合を示している。図において、１は
下金型１，２は分割された横金型、３は中金型、４は鋳
造空間、５は湯道、６はプランジャである。
ラウン部の半径方向の熱膨張をできるだけ減少させるこ
とができるように、ピストンクラウン部の外周部分に繊
維成形体を鋳包む場合を示している。図において、１は
下金型１，２は分割された横金型、３は中金型、４は鋳
造空間、５は湯道、６はプランジャである。
次に製造に際しては、下型１の凹部１ａ上に第４図に示
す環状の繊維成形体８を設置したのち、各金型１．２．
３を閉じ、第１図の場合と同様にして母材溶湯１０を注
入加圧し、ｍｆｆＪｉ、成形体８が母材溶湯１０によっ
で鋳包まれた繊維複合部材を有するピストンを得る。
す環状の繊維成形体８を設置したのち、各金型１．２．
３を閉じ、第１図の場合と同様にして母材溶湯１０を注
入加圧し、ｍｆｆＪｉ、成形体８が母材溶湯１０によっ
で鋳包まれた繊維複合部材を有するピストンを得る。
ここで使用した繊維成形体７．８は、母材の強化をはか
ったりするために、第２図および第４図に示すように、
繊ａ２が略同−水平面」二において不規則に配列され、
この不規則に配列された状態で繊維２が配列された面（
以下「配列面」という）と直交する方向に積重ねられた
ｍ維配向を有するものが使用されることが多い。
ったりするために、第２図および第４図に示すように、
繊ａ２が略同−水平面」二において不規則に配列され、
この不規則に配列された状態で繊維２が配列された面（
以下「配列面」という）と直交する方向に積重ねられた
ｍ維配向を有するものが使用されることが多い。
したがって、このような繊維成形体７．８を鋳造空間４
内に設置し母材溶湯１０を注入加圧して前記繊維成形体
７，８を鋳包むようにした場合には、前記繊維成形体７
，８の配列面と直交方向（第２図および第４図に示す繊
維成形体７，８の」−下面方向）からの母材溶湯１０の
浸透抵抗が、配列面と平行方向（第２図および第４図に
示す繊却成形体７，８の側面方向）からのＩＪｊ材溶湯
１０の浸透抵抗よりも大きいため、ＩｆＩ材溶湯１０の
加圧時に、繊維成形体７および８が各々第５図および第
６図に示すように、前記配列面と直交方向すなわち上下
方向に圧縮されてしまうことがあり、繊維の変形および
破断ならびに繊維分布状態の不均一が生じて所望の強度
および耐熱性の向上や熱膨張係数の調整などが達成され
ないという問題点があった。
内に設置し母材溶湯１０を注入加圧して前記繊維成形体
７，８を鋳包むようにした場合には、前記繊維成形体７
，８の配列面と直交方向（第２図および第４図に示す繊
維成形体７，８の」−下面方向）からの母材溶湯１０の
浸透抵抗が、配列面と平行方向（第２図および第４図に
示す繊却成形体７，８の側面方向）からのＩＪｊ材溶湯
１０の浸透抵抗よりも大きいため、ＩｆＩ材溶湯１０の
加圧時に、繊維成形体７および８が各々第５図および第
６図に示すように、前記配列面と直交方向すなわち上下
方向に圧縮されてしまうことがあり、繊維の変形および
破断ならびに繊維分布状態の不均一が生じて所望の強度
および耐熱性の向上や熱膨張係数の調整などが達成され
ないという問題点があった。
一方、このような問題点を解消するために、繊維成形体
中に含有させるバインダ（例えばコロイダルシリカ等）
の量を増加させて、繊維成形体の強化をはかることもあ
ったが、へインダ量の増加に伴って繊ｍ複合部材の特性
が低下するという問題点があった。
中に含有させるバインダ（例えばコロイダルシリカ等）
の量を増加させて、繊維成形体の強化をはかることもあ
ったが、へインダ量の増加に伴って繊ｍ複合部材の特性
が低下するという問題点があった。
（発明の目的）
この発明は、上述したような従来の問題点に着目してな
されたもので、母材中に鋳包まれた繊維成形体の変形、
破断ならびに分布の不均一等が発生せず母材に対する強
度、耐熱性、耐食性等の強化あるいは熱膨張係数などの
特性の調整をはかることができる繊維複合部材の製造方
法を提供することを目的としてしする。
されたもので、母材中に鋳包まれた繊維成形体の変形、
破断ならびに分布の不均一等が発生せず母材に対する強
度、耐熱性、耐食性等の強化あるいは熱膨張係数などの
特性の調整をはかることができる繊維複合部材の製造方
法を提供することを目的としてしする。
（発明の構成）
この発明による繊維複合部材の製造方法は、略同−面上
において繊維が不規則に配列された状態で前記配列面と
直交方向に積重ねられた繊維成形体を鋳型内で母材中に
複合させるに際し、’ ｌｊ造時に前記ｌｊ型の所定位
置に配設した繊Ｍ（成形体に浸透する母材溶湯のうち、
前記縁Ｍ［成形体の前記配列面からの母材溶湯の浸透量
を減するようにしたことを特徴としている。
において繊維が不規則に配列された状態で前記配列面と
直交方向に積重ねられた繊維成形体を鋳型内で母材中に
複合させるに際し、’ ｌｊ造時に前記ｌｊ型の所定位
置に配設した繊Ｍ（成形体に浸透する母材溶湯のうち、
前記縁Ｍ［成形体の前記配列面からの母材溶湯の浸透量
を減するようにしたことを特徴としている。
この発明において適用が有効となる繊維成形体は、その
繊維成形体に対する母材溶湯の侵透抵抗が部分的に異な
る繊維配列を有するものである。
繊維成形体に対する母材溶湯の侵透抵抗が部分的に異な
る繊維配列を有するものである。
すなわち、繊維が全体的に規則正しくあるいは不規則に
配向された繊維成形体の場合には、母材溶湯の浸透抵抗
は全体的に同じようなものとなって浸透抵抗の大きな差
は伴わないため、この発明を適用する効果は小さい。こ
れに対して、繊維が略同−水平面上において不規則に配
列された状態で配列面と直交する垂直方向に積重ねられ
た配向態様を有する繊維成形体の場合には、配列面と直
交方向からの母材溶湯の浸透抵抗が配列面と平行方向か
らの母材溶湯の浸透抵抗よりも大きいために、この発明
を適用することが有効となって〈る。そして、このよう
な繊維の配向をもつ繊維成形体を得る方法としては、例
えば、繊維を分散させた繊維スラリー中にフィルタを浸
漬し、このフィルタの片面側から吸引することによって
前記フィルタの反対面側にｍ維を堆積させる工程をくり
かえす方法がある。
配向された繊維成形体の場合には、母材溶湯の浸透抵抗
は全体的に同じようなものとなって浸透抵抗の大きな差
は伴わないため、この発明を適用する効果は小さい。こ
れに対して、繊維が略同−水平面上において不規則に配
列された状態で配列面と直交する垂直方向に積重ねられ
た配向態様を有する繊維成形体の場合には、配列面と直
交方向からの母材溶湯の浸透抵抗が配列面と平行方向か
らの母材溶湯の浸透抵抗よりも大きいために、この発明
を適用することが有効となって〈る。そして、このよう
な繊維の配向をもつ繊維成形体を得る方法としては、例
えば、繊維を分散させた繊維スラリー中にフィルタを浸
漬し、このフィルタの片面側から吸引することによって
前記フィルタの反対面側にｍ維を堆積させる工程をくり
かえす方法がある。
この発明が適用される繊維成形体を構成する繊維として
は、Ｃ、Ｂ 、 Ｗ 、 Ｍ ｏ 、 Ｓ ｉ Ｃ。
は、Ｃ、Ｂ 、 Ｗ 、 Ｍ ｏ 、 Ｓ ｉ Ｃ。
ＡＪｌｊ２０３ 、 Ｚ ｒ ０２ 、 Ｓ ｉ ３
Ｎ４等／Ｉの種々ノものがあり、繊維表面にぬれ性改善
等の適宜の表面処理を施したものも使用されうる。また
、母材としては、Ａ文、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ等々ノ
単体あるいは合金などがある。
Ｎ４等／Ｉの種々ノものがあり、繊維表面にぬれ性改善
等の適宜の表面処理を施したものも使用されうる。また
、母材としては、Ａ文、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ等々ノ
単体あるいは合金などがある。
そして、鋳造時には、前記繊維成形体に浸透する母材溶
湯のうち、前記繊維成形体の配列面と直交方向から浸透
する母材溶湯の量を減するようにすることによって母材
溶湯圧力が繊維成形体の配列面と直交方向から強く加わ
らないようにすると同時に、配列面と平行方向の面側を
包む母材溶湯に対しては母材溶湯が繊維成形体内に良好
に浸透するようにして、繊維成形体に対する変形が生じ
ることなく母材溶湯によって繊維成形体を鋳包むように
し、ＩｉＪ材に対する強度、 ＋１ｌｉｌ熱性、耐食性
ダ。
湯のうち、前記繊維成形体の配列面と直交方向から浸透
する母材溶湯の量を減するようにすることによって母材
溶湯圧力が繊維成形体の配列面と直交方向から強く加わ
らないようにすると同時に、配列面と平行方向の面側を
包む母材溶湯に対しては母材溶湯が繊維成形体内に良好
に浸透するようにして、繊維成形体に対する変形が生じ
ることなく母材溶湯によって繊維成形体を鋳包むように
し、ＩｉＪ材に対する強度、 ＋１ｌｉｌ熱性、耐食性
ダ。
の向」二や熱１膨張係数の調整などを実現した繊維複合
部材を得る。
部材を得る。
ここで、繊維成形体の配列面と直交方向の面側から浸透
する母材溶湯の邦を減するに際しては、繊維成形体の配
列面と直交方向の面側と対向する鋳型部分を冷却水や冷
やし金等によって冷却することにより、前記繊維成形体
の配列面と直交方向の面側と鋳型部分との間に流れた母
材溶湯を強制冷却してその凝固を促進させる方法や、繊
維成形体の配列面と直交方向の面側に例えば母材溶湯と
同一成分の板材を配設し、前記配列面と直交方向の面側
に流れた母材溶湯の量を前記板材によって減する方法な
どを採用することができる。なお、板材を使用する場合
において、板材は、繊維成形体と鋳型（第１図では中金
型 ）の下端との間を満たす厚さにするのが好ましい。
する母材溶湯の邦を減するに際しては、繊維成形体の配
列面と直交方向の面側と対向する鋳型部分を冷却水や冷
やし金等によって冷却することにより、前記繊維成形体
の配列面と直交方向の面側と鋳型部分との間に流れた母
材溶湯を強制冷却してその凝固を促進させる方法や、繊
維成形体の配列面と直交方向の面側に例えば母材溶湯と
同一成分の板材を配設し、前記配列面と直交方向の面側
に流れた母材溶湯の量を前記板材によって減する方法な
どを採用することができる。なお、板材を使用する場合
において、板材は、繊維成形体と鋳型（第１図では中金
型 ）の下端との間を満たす厚さにするのが好ましい。
（実施例１）
第７図はこの実施例において使用したピストン成形型を
示す図であって、１１はピストンクラウン部を形成する
下金型、１２は主としてピストン側面を形成する分割さ
れた横金型、１３は主としてピストンボス部を形成する
中金型、１４は各金型１１，１２．１３によって形成さ
れる鋳造空間、１５は湯道、１６はプランジャである。
示す図であって、１１はピストンクラウン部を形成する
下金型、１２は主としてピストン側面を形成する分割さ
れた横金型、１３は主としてピストンボス部を形成する
中金型、１４は各金型１１，１２．１３によって形成さ
れる鋳造空間、１５は湯道、１６はプランジャである。
」＝記中金型１３は、内周型１３１と外周型１３２とか
ら構成され、この内周型１３１と外周型１３２とを各々
ねじ部１３１ａ、１３２ａでねじ込むことにより固定し
、内周型１３１と外周型１３２との間にシールリング１
３３を介在させて両者の間でのシール性を確保すると同
時に、冷却室１３４を形成している。さらに、内周型１
３１には、前記冷却室１３４への冷却水供給孔１３５と
、冷却水制出孔１３６とを設けている。
ら構成され、この内周型１３１と外周型１３２とを各々
ねじ部１３１ａ、１３２ａでねじ込むことにより固定し
、内周型１３１と外周型１３２との間にシールリング１
３３を介在させて両者の間でのシール性を確保すると同
時に、冷却室１３４を形成している。さらに、内周型１
３１には、前記冷却室１３４への冷却水供給孔１３５と
、冷却水制出孔１３６とを設けている。
また、１３７は繊維成形体であり、この繊維成形体１３
７は第２図に示したものと同じく円柱形状をなし、繊維
２が略同−水平面上において不規則に配列された状態で
繊＃２の長さ方向と略直交する垂直方向に積重ねられた
繊維配向を有するものである。
７は第２図に示したものと同じく円柱形状をなし、繊維
２が略同−水平面上において不規則に配列された状態で
繊＃２の長さ方向と略直交する垂直方向に積重ねられた
繊維配向を有するものである。
次に、繊維複合部材の製造に際しては、下金型１１の上
面に形成した四部１１ａの部分に繊維成形体１３７を配
置したのち、横金型１２および中金型１３を設置して鋳
造空間１４を形成し、次いで、冷却水供給孔１３５より
冷却水を供給して冷却室１３４内を充満したのち冷却水
初出孔１３６より排出させて中金型１３を冷却した状態
とする。続いて、湯道１５を経て鋳造空間１４内に母材
溶湯１０を注入し、プランジャ１６によってＩＵ材溶湯
１０を加圧しつつ凝固させる。
面に形成した四部１１ａの部分に繊維成形体１３７を配
置したのち、横金型１２および中金型１３を設置して鋳
造空間１４を形成し、次いで、冷却水供給孔１３５より
冷却水を供給して冷却室１３４内を充満したのち冷却水
初出孔１３６より排出させて中金型１３を冷却した状態
とする。続いて、湯道１５を経て鋳造空間１４内に母材
溶湯１０を注入し、プランジャ１６によってＩＵ材溶湯
１０を加圧しつつ凝固させる。
この凝固過程においては、ます、鋳造空間１４内に母材
溶湯１０が充填され、溶湯圧力がＪＪ？するのに伴って
母材溶湯１０が繊維成形体１３７の内部に浸透しようと
する。このとき、繊維成形体１３７の繊維平行方向の面
側すなわち側面１３７ａ側からは母材溶ン易１０か縁間
成形体１３７の内部に向かってほぼ水平方向に容易に浸
透するが、ｍ雌成形体１３７の配列面と直交方向の面倒
すなわち上面１３７ｂと中金型１３の冷却室１３４側と
の間に流れた母材溶湯１０は、その中金型１３側から強
制的に冷却されて一方向凝固した凝固層１３２が形成さ
れるため、繊維成形体１３７の上面１３７ｂ側からの母
材溶湯１０の浸透が減じ、繊維成形体１３７内への母材
溶湯１゜の浸透は配列面と平行方向の面側である側面１
３７ａ側からが支配的となる。そのため、繊維成形体１
３７の内部にはその側面１３７ａ側からその中心方向に
向けて母材溶湯１０が容易に浸透し、配列面と直交方向
の圧縮は凝固層１３９によって１ｉｆｔ止されるため、
繊維成形体１３７に大きな変形を伴うことなく母材中に
複合させることができる。
溶湯１０が充填され、溶湯圧力がＪＪ？するのに伴って
母材溶湯１０が繊維成形体１３７の内部に浸透しようと
する。このとき、繊維成形体１３７の繊維平行方向の面
側すなわち側面１３７ａ側からは母材溶ン易１０か縁間
成形体１３７の内部に向かってほぼ水平方向に容易に浸
透するが、ｍ雌成形体１３７の配列面と直交方向の面倒
すなわち上面１３７ｂと中金型１３の冷却室１３４側と
の間に流れた母材溶湯１０は、その中金型１３側から強
制的に冷却されて一方向凝固した凝固層１３２が形成さ
れるため、繊維成形体１３７の上面１３７ｂ側からの母
材溶湯１０の浸透が減じ、繊維成形体１３７内への母材
溶湯１゜の浸透は配列面と平行方向の面側である側面１
３７ａ側からが支配的となる。そのため、繊維成形体１
３７の内部にはその側面１３７ａ側からその中心方向に
向けて母材溶湯１０が容易に浸透し、配列面と直交方向
の圧縮は凝固層１３９によって１ｉｆｔ止されるため、
繊維成形体１３７に大きな変形を伴うことなく母材中に
複合させることができる。
（実施例２）
第８図はこの実施例において使用したピストン成形型を
示す図であって、φ金型１３の構成が第７図に示したピ
ストン成形型と若干異なる。すなわち、第８１２の成形
型における中金型１３では、外周型１３２の部分に冷却
室１３４を形成して中金型１３のコーナ一部分を強制冷
却するようにしている。
示す図であって、φ金型１３の構成が第７図に示したピ
ストン成形型と若干異なる。すなわち、第８１２の成形
型における中金型１３では、外周型１３２の部分に冷却
室１３４を形成して中金型１３のコーナ一部分を強制冷
却するようにしている。
また、ここで使用する繊維成形体１３８は、第４図に示
したものと同じく環状形をなし、繊却２が環状をなす略
同−水平面上において不規則に配列された状態で繊ｆｄ
ｔ、９の配列面と略直交する垂直方向に環状に積重ねら
れた繊維配向を有するものである。
したものと同じく環状形をなし、繊却２が環状をなす略
同−水平面上において不規則に配列された状態で繊ｆｄ
ｔ、９の配列面と略直交する垂直方向に環状に積重ねら
れた繊維配向を有するものである。
次に、繊維複合部材の製造に際しては、下金型１１の上
面に形成した凹部１１ａの部分に繊維成形体１３８を配
置したのち実施例１と同様に冷却室１３４内に冷却水を
供給しながらｔＪｆ造空凹空間１４内材溶湯１０を注入
し、プランジャ１６によって母材溶湯１０を加圧しつつ
凝固させる。
面に形成した凹部１１ａの部分に繊維成形体１３８を配
置したのち実施例１と同様に冷却室１３４内に冷却水を
供給しながらｔＪｆ造空凹空間１４内材溶湯１０を注入
し、プランジャ１６によって母材溶湯１０を加圧しつつ
凝固させる。
この凝固過程においては、まず、鋳造空間１４内に母材
溶湯１０が充＠され、溶湯圧力がＪＪＩするのに伴って
母材溶湯１０が繊維成形体１３８の内部に浸透しようと
する。このとき、繊維成形体１３８の配列面と平行方向
の面側すなわち外周面１３８ａおよび内周面１３８ｂ側
からは母材溶湯１０が繊維成形体１３８の内部に向かっ
て容易に侵透するが、繊維成形体１３８の配列面と直交
方向の面側すなわち上面１３８ｃと中金型１３の冷却室
１３４側との間に位置する母材溶湯１０は、その中金型
１３側から強制的に冷却されて一方向凝固した凝固層１
３９ 、１ ：５９が形成されるため、繊維成形体１３
８の上面１３８ｃ側からの母材溶湯１０の浸透が減じ、
繊維成形体１３８内への母材溶湯１０の浸透は繊維成形
体１３８の側面１３８ａ、１３８ｂ側からが支配的とな
る。そのため、繊維成形体１３８の内部にはその側面１
３８ａ、１３８ｂ側から母材溶湯１０が容易に浸透し、
配列面と直交方向の圧縮は凝固層１６２によって阻止さ
れるため、ｍ維成形体１３８に大きな変形を伴うことな
く母材中に複合させることができる。
溶湯１０が充＠され、溶湯圧力がＪＪＩするのに伴って
母材溶湯１０が繊維成形体１３８の内部に浸透しようと
する。このとき、繊維成形体１３８の配列面と平行方向
の面側すなわち外周面１３８ａおよび内周面１３８ｂ側
からは母材溶湯１０が繊維成形体１３８の内部に向かっ
て容易に侵透するが、繊維成形体１３８の配列面と直交
方向の面側すなわち上面１３８ｃと中金型１３の冷却室
１３４側との間に位置する母材溶湯１０は、その中金型
１３側から強制的に冷却されて一方向凝固した凝固層１
３９ 、１ ：５９が形成されるため、繊維成形体１３
８の上面１３８ｃ側からの母材溶湯１０の浸透が減じ、
繊維成形体１３８内への母材溶湯１０の浸透は繊維成形
体１３８の側面１３８ａ、１３８ｂ側からが支配的とな
る。そのため、繊維成形体１３８の内部にはその側面１
３８ａ、１３８ｂ側から母材溶湯１０が容易に浸透し、
配列面と直交方向の圧縮は凝固層１６２によって阻止さ
れるため、ｍ維成形体１３８に大きな変形を伴うことな
く母材中に複合させることができる。
（実験例）
第９図は繊ｍ２としてＡ文、０３：９６重量％、５ｉＣ
）２：４重量％からなるアルミナ質繊維を用い、バイン
ダとしてコロイダルシリカ０．５重量％添加した繊維成
形体１３７，１３８を第７図および第８図に示す成形型
内に設置し゛て母材溶ン易１０を加圧鋳造した結果の一
例を示す図である。
）２：４重量％からなるアルミナ質繊維を用い、バイン
ダとしてコロイダルシリカ０．５重量％添加した繊維成
形体１３７，１３８を第７図および第８図に示す成形型
内に設置し゛て母材溶ン易１０を加圧鋳造した結果の一
例を示す図である。
図に示すように、繊維成形体１３７，１３８の変形量（
ｂ／ａ）は金型冷却を行った場合と行わない場合とでは
かなりの差があり、この発明は従来よりも著しく優れた
ものであることが明らかであった。
ｂ／ａ）は金型冷却を行った場合と行わない場合とでは
かなりの差があり、この発明は従来よりも著しく優れた
ものであることが明らかであった。
（発明の効果）
以上説明してきたように、この発明による繊維複合部材
の製造方法によれは、略同−面上において繊維が不規則
に配列された状態で配列面と直交方向に積重ねられた繊
維成形体を鋳型内で母材中に複合させるに際し、１ノｆ
造時に前記Ｕｊ型の所定位置に配設した繊維成形体を包
む母材溶湯のうち、前記繊維成形体の配列面と直交方向
の面から繊維成形体内に浸透する母材溶湯の量を減する
ようにしたから、配列面と平行方向からのＩｉＩ材溶渇
の侵透を良好になすと同時に配列面と直交方向からのｒ
＋）材溶湯の侵透阻止および加圧力減少をはかることが
でき、鋳造時における繊維成形体の変形および破断の発
生を防ぎ、母材中に鋳包まれた繊維成形体の形状を良好
なものとしてａｍの分布の不均一を解消し、繊維複合部
材の強度、耐摩耗性、＃熱性、耐食性等を強化しあるい
は熱膨張係数などの特性の調整をはかることができ、特
性のばらつきを伴わない均質な繊維複合部材を得ること
が可能であり、自動車用部品、宇宙航空機器用部品。
の製造方法によれは、略同−面上において繊維が不規則
に配列された状態で配列面と直交方向に積重ねられた繊
維成形体を鋳型内で母材中に複合させるに際し、１ノｆ
造時に前記Ｕｊ型の所定位置に配設した繊維成形体を包
む母材溶湯のうち、前記繊維成形体の配列面と直交方向
の面から繊維成形体内に浸透する母材溶湯の量を減する
ようにしたから、配列面と平行方向からのＩｉＩ材溶渇
の侵透を良好になすと同時に配列面と直交方向からのｒ
＋）材溶湯の侵透阻止および加圧力減少をはかることが
でき、鋳造時における繊維成形体の変形および破断の発
生を防ぎ、母材中に鋳包まれた繊維成形体の形状を良好
なものとしてａｍの分布の不均一を解消し、繊維複合部
材の強度、耐摩耗性、＃熱性、耐食性等を強化しあるい
は熱膨張係数などの特性の調整をはかることができ、特
性のばらつきを伴わない均質な繊維複合部材を得ること
が可能であり、自動車用部品、宇宙航空機器用部品。
各種装置機械用部品等の部品およびこれらの素材の特性
向上に寄与する繊維複合部材を提供することができると
いう非常にすぐれた効果を有する。
向上に寄与する繊維複合部材を提供することができると
いう非常にすぐれた効果を有する。
第１図は従来の繊維複合部材の製造方法の一例を示すピ
ストン成形型の縦断面図、第２図は第１図において使用
した繊維成形体の斜視図、第３Ｉ多は従来め繊維複合部
材の製造方法の他の例を示すピストン成形型の縦断面図
、ｔ５４図はｔ５３図において使用した繊維成形体の斜
視図、第５図および第６図は各々第１図および第３図の
ピストン成形型で製造したピストンのクラウン部におけ
る繊Ｍ１成形体の変形の様子を示す各ノ？断面説明図、
第７図および第８図はこの発明の実施例１および実施例
２において使用したピストン成形型の各々縦断面図、第
９図は繊維複合部材を製造した後における繊維成形体の
変形状況を調べた実験結果を示すグラフである。 ２・・・繊維、 １０・・・母材溶湯、 １１・・・下金型（鋳型）、 １２・・・横金型（鋳型）、 １３・・・中金型（Ｕｊ型）、 １４・・・鋳造空間、 １３４・・・冷却室、 １３７．１３８・・・繊維成形体、 １３２・・・凝固層。 特許出願人 日産自動車株式金社 代理人弁理士 小 塩 豊
ストン成形型の縦断面図、第２図は第１図において使用
した繊維成形体の斜視図、第３Ｉ多は従来め繊維複合部
材の製造方法の他の例を示すピストン成形型の縦断面図
、ｔ５４図はｔ５３図において使用した繊維成形体の斜
視図、第５図および第６図は各々第１図および第３図の
ピストン成形型で製造したピストンのクラウン部におけ
る繊Ｍ１成形体の変形の様子を示す各ノ？断面説明図、
第７図および第８図はこの発明の実施例１および実施例
２において使用したピストン成形型の各々縦断面図、第
９図は繊維複合部材を製造した後における繊維成形体の
変形状況を調べた実験結果を示すグラフである。 ２・・・繊維、 １０・・・母材溶湯、 １１・・・下金型（鋳型）、 １２・・・横金型（鋳型）、 １３・・・中金型（Ｕｊ型）、 １４・・・鋳造空間、 １３４・・・冷却室、 １３７．１３８・・・繊維成形体、 １３２・・・凝固層。 特許出願人 日産自動車株式金社 代理人弁理士 小 塩 豊
Claims (1)
- （１）略同−面上において繊維が不規則に配列された状
態で前記面と直交方向に積重ねられた繊維成形体を鋳型
内で母材中に複合させるに際し、鋳造時に前記鋳型の所
定位置に配設した繊維成形体に浸透する母材溶湯のうち
、前記繊維成形体の前記面からの母材溶湯の浸透量を減
するようにしたことを特徴とする繊維複合部材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18084883A JPS6072658A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 繊維複合部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18084883A JPS6072658A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 繊維複合部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6072658A true JPS6072658A (ja) | 1985-04-24 |
Family
ID=16090413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18084883A Pending JPS6072658A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 繊維複合部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6072658A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03254347A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-13 | Toyota Motor Corp | ダイカスト鋳造方法 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP18084883A patent/JPS6072658A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03254347A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-13 | Toyota Motor Corp | ダイカスト鋳造方法 |
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