JPS6320401A

JPS6320401A - Ａｌ基急冷凝固粉末の押出成形方法

Info

Publication number: JPS6320401A
Application number: JP16512786A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Amakasu; 天粕　壽也
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1986-07-14
Filing date: 1986-07-14
Publication date: 1988-01-28
Anticipated expiration: 2006-07-14
Also published as: JPH0229721B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、ＡＪを主成分としたＡｌ基急冷凝固粉末の経
済性に優れた成形方法に関する。

（従来の技術）ＡｌもしくはＡ１合金のＡｌ基急冷凝固粉末の焼結押出
材は、溶製Ａ１合金等には具備しない優れた機械的熱的
性質を有するため、かかる焼結押出材を用いて、高性能
の機械部品が製造されている。

焼結押出材は、通常、Ａ１基急冷凝固粉末を冷間静水圧
加圧（ＣＩ　Ｐという）により等方向に圧縮成形した後
、この成形材を封缶脱ガス処理をして１〜３　Ｔ　／　
ｏｊ　ｘ　０．５１１ｒ程度の熱間静水圧加圧（ＨＩ　
Ｐという）により加圧焼結した後、この焼結材に素材外
形を与えるための押出し加工を施して製造されていた。

そして、焼結押出材は、冷間鍛造や２５０〜４００℃の
温間鍛造により、所要の製品に近似した外形を有する成
形品に加工される。

Ａｎ基急冷凝固粉末の焼結材を得るのに、前記ＨＩＰ等
の高級な処理を要するのは次の理由からである。すなわ
ち、Ａｆ基急冷凝固粉末は、空気アトマイズ法や水アト
マイズ法により製造されるので、その表面には安定で不
活性なＡＪ２＊０！被膜が強固に形成されている。従っ
て、かかる粉末の焼結材を得るには、Ａｌ原子がＡＬＯ
ｓ被膜を通して拡散接合しなければならないため、強力
な拡散接合条件を与える必要があると考えられるからで
ある。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、畝上の成形方法では、粉末原料から成形
完了まで５工程を要し生産性が悪く、また、主要工程は
相当高価な設備を要し、延いては成形品のコスト高を招
来していた。更に、ＨＩＰ、押出、場合によっては成形
時に繰り返して２５０〜４００℃に加熱されるため、急
冷凝固粉末のミクロ組織中の析出物や晶出物が肥大、成
長して、機械特性が損われるという欠点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、従来のプ
ロセスによって得られた成形品と同等の材料特性を保持
し、しかも低コストで生産性に優れたＡＪ基急冷凝固粉
末の成形方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）畝上の目的を達成するために講じられた本発明の成形方
法の特徴とするところは、成形孔１１を有し、かつ該成
形孔１１に摺動自在に成形金型１２が挿着された押出金
型３を押出コンテナ２に当接させ、該押出コンテナ２の
押出開口６と前記成形孔１１とを連通させた後、押出コンテナ２にＡ１基急冷凝固粉末１５を装填し、押
出コンテナ２に摺動自在に挿着された押出ステム８の加
圧によって押出コンテナ２内で前記粉末１５を圧縮成形
した後、押出コシナナ２内で圧縮成形されたＡｌ基急冷凝固粉末
１５の圧縮成形材１６を前記成形孔１１に押出すと共に
成形金型１２の押出コンテナ側端部に形成された成形型
部１３に押付けて加圧成形した後、成形金型１２を固定
した状態で押出金型３を押出コンテナ２より離反させて
切断用間隙ｄ、を形成し、押出開口６と成形型部１３と
の間に在る押出成形体１８を切断して成形孔１１内の成
形品１９を押出成形体１８から分離し、該成形品１９を
成形孔１１内に収容したまま押出金型３をさらに離反さ
せた後、成形孔１１内の成形品１９を成形孔１１外へ取
出す点にある。

（実施例）以下、図面を参照して、まず本発明を実施するための装
置について概説し、次に本発明方法を説明する。

第１図〜第４図に示した押出成形装置ｌは、押出開口６
を有し、かつ押出ステム８を摺動自在に備えた押出コン
テナ２と、該コンテナ２の前面７に当接離反自在に設け
られた押出金型３とからなる。

前記押出金型３には、該金型３がコンテナ前面７に当接
したときに、押出開口６と直線状に連通し、かつ押出開
口６と断面同形の同筒状の成形孔１１が押出方向に開設
されている。そして、該成形孔１１には所望位置で固定
自在とされる成形金型１２が摺動自在に挿着されており
、該金型１２のコンテナ側端部にはピストン内周部成形
用の成形型部１３が形成されている。

次、に、畝上の押出成形装置１を用いて、本発明方法を
説明する。

まず、第１図のように、押出コンテナ２の前面７に押出
金型３を当接させ、両者を型締めして、押出開口６と押
出金型３に押出方向に沿って開設された成形孔１１とを
連通させ、押出開口６を成形金型１３によって閉塞する
。

次に、押出コンテナ２内にＡｌ基急冷凝固粉末１５を装
填し、押出ステム８の加圧によって押出コンテナ２内の
前記粉末を常温で圧縮成形する。

尚、第１図において、押出開口６は成形金型１２によっ
て閉塞され、成形金型１２の成形型部１２が押出コンテ
ナ２の内部に突出した状態を示しているが、前記粉末の
装填時においては、成形金型１２をかかる位置に固定す
る必要はなく、圧縮成形の終了時に、前記粉末がすべて
押出コンテナ２の内部に存在する状態となればよい。す
なわち、粉末装填時に成形金型１２を成形孔１１内に固
定した場合、圧縮成形前あるいは押出ステム８の加圧中
に、成形金型１２を押出コンテナ２側へ摺動させ、少な
くとも成形型部１３が押出コンテナ２の内部に突出させ
た位置で固定し、圧縮成形を終了すればよい。

圧縮成形における圧縮の程度は、真比重の６０〜８０％
の見掛は比重になるように行うのがよい。６０％未満で
は粉末の固化が不十分であり、後述する押出に際し、押
出作用を十分与えることが困難となる。一方、８０％を
越えると圧縮成形材の内部の空隙部分が過少になり、押
出時の加熱によっても、圧縮成形材の内部空隙に残存し
た水分の除去が困難になり、品質低下を招来する。

次に、第２図のように、成形金型１２を成形孔１１内の
所定位置まで下降させつつ、あるいは下降させた後、押
出ステム８の作動により押出コンテナ２内の圧縮成形材
１６を成形孔１１内に形成された成形空間１７に押出す
。そして、押出材を成形金型１２の成形型部１３に押付
けて、押出しと共にピストン内周面を形成する。

圧縮成形材１６を構成するＡＪ基急冷凝固粉末粒子は、
押出し加工により強いせん新作用を受け、粒子の外表面
に形成されている数人程度の不活性で安定なＡ文、０．
被膜が分断破壊され、またＡ１基地中の晶出物や析出物
も微細分断され、これらがＡＩ基地中に均一に分散され
て高強度化が図られる。そして、基地の拡散接合による
一体化が容易に行われる。

押出しに際して、押出比は５〜２０とするのがよい、５
未満では、へρ、０１被膜等の分断作用が不足し、一方
２０を越えると押出荷重が過大となり、工業的生産に適
さなくなる。尚、好ましくは７〜１２の範囲がよい。

押出温度は２５０〜４５０℃とするのがよい、２５０℃
未満では、急冷凝固粉末の変形抵抗が大きくなり、大き
な押出荷重を必要とし、また、ＡＲｔＯｇ被膜の分断破
壊後の基地の拡散接合が不十分となる。

一方、４５０℃を越えると、析出物の核の発生や成長が
促進し、粗大析出物が生成し、強度の低下を招来する。

押出成形完了後、第３図のように、成形金型１２の位置
を固定した状態で、押出金型３を押出コンテナ２より離
反させて、押出金型３と押出コンテナ２との間に切断用
間隙ｄ１を形成し、該間隙ｄ、にバンドソーや回転刃等
の切断工具を挿入して、あるいはレーザ光を照射して押
出成形体１８を切断し、成形孔１１内に成形品を収容す
る。

この際、成形金型１２の成形型部１３によって成形され
た部分は、成形孔１１の中に収容された状態で切断され
るので、切断に伴ってこの部分に変形が生じることがな
い。

押出成形体１８が切断された後、第４図のように、押出
金型３は更に押出コンテナ２から離反し、成形品１９を
取出すことができる間隙ｄ２まで後退する。その後、成
形金型１２をコンテナ側へ摺動させるか又は成形金型１
２は移動させず、押出金型３をコンテナ２から離反する
方向へ移動させることにより、成形型部１３に載置され
た成形品１９を成形孔ｌｌ外へ突き出し、適宜のクラン
プ装置２０により成形品１９をクランプした後、成形金
型１２を成形孔１１内に戻し、成形品１９を成形装置ｌ
外へ取出す。

これで、最初の１サイクルの製造が終了し、爾後、第２
図乃至第４図の工程を繰り返すことにより、ピストン成
形品１９を連続的に押出成形することができる。

（発明の効果）以上説明した通り、本発明の押出成形方法によれば、押
出成形前に押出コンテナ内でＡ１７Ｊ、急冷凝固粉末を
圧縮成形するので、押出原料として前記急冷凝固粉末を
直接使用することができる。

また、押出コンテナ内に形成された圧縮成形材を構成す
る前記粉末粒子は、押出しによって、粒子表面に形成さ
れている不活性で安定なＡＵ−Ｃｈ被被膜分断され、へ
ｌ基地中に分散されると共に基地が一体的に拡散接合さ
れるので、ＨＩＰ処理等を行うことなく、品質の良好な
成形品を得ることができる。

また、急冷凝固粉末から成形品を得る間に、押出し時に
のみ加熱されるだけであるから、急冷凝固粉末の材料特
性を損うことなく、成形品の品質向上をより促進するこ
とができる。

更に、押出成形体の切断に際し、成形部分を成形孔内に
収容したままで切断するので、成形品の外形を良好に保
持できる。

このように、本発明によれば、Ａｌ基急冷凝固粉末から
成形品を一貫製造することができ、又ＨＩＰ処理等を行
うための高価な装置も不要であり、生産性の向上並びに
コスト軽減に寄与する点著大である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明を実施するための押出成形装置
と加工プロセスを示す断面説明図であって、第１図臂Ａ
ｌ基急冷凝固粉末の押出コンテナへの装填状態を、第２
図は押出成形状態を、第３図は押出成形体の切断用間隙
の形成状態を、第４図は成形品の取出し状態を示す。２・・・押出コンテナ、３・・・押出金型、６・・・押
出開口、１１・・・成形孔、１２・・・成形金型、１３
・・・成形型部、１５・・・＾ｌ基急冷凝固粉末、１６
・・・圧縮成形材、１８・・・押出成形体、１９・・・
成形品。特　許　出　願　人　　久保田鉄工株式会社Ｃ０Ｃ＼

Claims

【特許請求の範囲】

（１）成形孔１１を有し、かつ該成形孔１１に摺動自在
に成形金型１２が挿着された押出金型３を押出コンテナ
２に当接させ、該押出コンテナ２の押出開口６と前記成
形孔１１とを連通させた後、押出コンテナ２にＡｌ基急
冷凝固粉末１５を装填し、押出コンテナ２に摺動自在に
挿着された押出ステム８の加圧によって押出コンテナ２
内で前記粉末１５を圧縮成形した後、押出コンテナ２内で圧縮成形されたＡｌ基急冷凝固粉末
１５の圧縮成形材１６を前記成形孔１１に押出すと共に
成形金型１２の押出コンテナ側端部に形成された成形型
部１３に押付けて加圧成形した後、成形金型１２を固定した状態で押出金型３を押出コンテ
ナ２より離反させて切断用間隙ｄ＿１を形成し、押出開
口６と成形型部１３との間に在る押出成形体１８を切断
して成形孔１１内の成形品１９を押出成形体１８から分
離し、該成形品１９を成形孔１１内に収容したまま押出
金型３をさらに離反させた後、成形孔１１内の成形品１
９を成形孔１１外へ取出すことを特徴とするＡｌ基急冷
凝固粉末の押出成形方法。