JPS63256260A - 筒状繊維強化金属複合材料の製造方法 - Google Patents
筒状繊維強化金属複合材料の製造方法Info
- Publication number
- JPS63256260A JPS63256260A JP8813087A JP8813087A JPS63256260A JP S63256260 A JPS63256260 A JP S63256260A JP 8813087 A JP8813087 A JP 8813087A JP 8813087 A JP8813087 A JP 8813087A JP S63256260 A JPS63256260 A JP S63256260A
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- molten metal
- mold
- spacers
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- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、高圧鋳造法によって筒状の繊維強化金属複
合材料（ＦＲＭ）を製造する方法に関する。
合材料（ＦＲＭ）を製造する方法に関する。
従来の技術
ＦＲＭを製造する方法はいろいろあるが、そのひとつに
高圧鋳造法がある。この方法は、金型に補強、繊維の集
合体を入れておき、その金型にマトリクスとなる金属の
溶湯を注ぎ込み、プランジャーで加圧して上記集合体に
含浸し、凝固させた後、脱型するものである。
高圧鋳造法がある。この方法は、金型に補強、繊維の集
合体を入れておき、その金型にマトリクスとなる金属の
溶湯を注ぎ込み、プランジャーで加圧して上記集合体に
含浸し、凝固させた後、脱型するものである。
さて、そのような高圧鋳造法を用いた筒状ＦＲＭの製造
は、たとえば特開昭６１−１７２６６６号公報ほかに記
載されているように、中子を使用し、その中子の周りに
補強繊維の集合体を配置して金型に入れ、溶湯を注ぎ込
み、加圧して集合体に含浸するようにしている。ところ
が、この方法は、中子と金型との間には補強繊維の集合
体が介在しているだけであるから、芯出しが難しいうえ
に溶湯加圧時に中子が動きやすく、肉厚が一様なＦＲＭ
を得にくいという問題がある。
は、たとえば特開昭６１−１７２６６６号公報ほかに記
載されているように、中子を使用し、その中子の周りに
補強繊維の集合体を配置して金型に入れ、溶湯を注ぎ込
み、加圧して集合体に含浸するようにしている。ところ
が、この方法は、中子と金型との間には補強繊維の集合
体が介在しているだけであるから、芯出しが難しいうえ
に溶湯加圧時に中子が動きやすく、肉厚が一様なＦＲＭ
を得にくいという問題がある。
明が解決しようとする間６膏
この発明は、従来の方法の上記問題点を解決するもので
、その目的とするところは、肉厚の一様な筒状ＦＲＭを
製造することができる方法を提供するにある。
、その目的とするところは、肉厚の一様な筒状ＦＲＭを
製造することができる方法を提供するにある。
問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために、この発明においては、中子
の周りに補強繊維の集合体を配置して金型に入れ、その
金型にマトリクスとなる金属の溶湯を注ぎ込み、その溶
湯を加圧して集合体に含浸し、凝固させて複合材料を得
るに際し、中子の少なくとも上端部に溶湯通過孔を有す
るスペーサを取り付け、そのスペーサによって中子の位
置を固定した後に溶湯を注ぎ込むことを特徴とする繊維
強化金属複合材料の￥Ａ造六方法提供される。
の周りに補強繊維の集合体を配置して金型に入れ、その
金型にマトリクスとなる金属の溶湯を注ぎ込み、その溶
湯を加圧して集合体に含浸し、凝固させて複合材料を得
るに際し、中子の少なくとも上端部に溶湯通過孔を有す
るスペーサを取り付け、そのスペーサによって中子の位
置を固定した後に溶湯を注ぎ込むことを特徴とする繊維
強化金属複合材料の￥Ａ造六方法提供される。
この発明で筒状とは、半径にくらべて長さが相当長い中
空状をいう。横断面形状は、円形であるのが普通である
が、それに限定されるものではなく、たとえば楕円形で
あってもよい。
空状をいう。横断面形状は、円形であるのが普通である
が、それに限定されるものではなく、たとえば楕円形で
あってもよい。
また、この発明で使用する補強繊維は、ＦＲＭにおいて
、通常、使用される、たとえば炭素繊維、アルミナ繊維
、ボロン繊維、アルミナ−シリカ繊維、炭化ケイ素繊維
などの高強度、高弾性繊維である。形態は、マルチフィ
ラメント、短繊維、ウィスカー、マット、織物など、い
ずれでおってもよい。
、通常、使用される、たとえば炭素繊維、アルミナ繊維
、ボロン繊維、アルミナ−シリカ繊維、炭化ケイ素繊維
などの高強度、高弾性繊維である。形態は、マルチフィ
ラメント、短繊維、ウィスカー、マット、織物など、い
ずれでおってもよい。
また、集合体は、上記のような補強繊維を束ねたり、巻
いたり、あるいはプリフォーム化したようなものである
。必要に応じて、カーボン、シリカ、アルミナなどの、
いわゆる結着剤を含浸して補強繊維の集合形態がくずれ
ないようにしておく。
いたり、あるいはプリフォーム化したようなものである
。必要に応じて、カーボン、シリカ、アルミナなどの、
いわゆる結着剤を含浸して補強繊維の集合形態がくずれ
ないようにしておく。
マトリクスとなる金属は、これもまた、ＦＲＭのマトリ
クス金属として、通常、使用されている、たとえばアル
ミニウム、マグネシウム、銅、錫、鉛、亜鉛などの単体
金属や、そのような単体金属の少なくとも１種を主成分
とする合金である。
クス金属として、通常、使用されている、たとえばアル
ミニウム、マグネシウム、銅、錫、鉛、亜鉛などの単体
金属や、そのような単体金属の少なくとも１種を主成分
とする合金である。
中子としては、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、チタ
ンなどの単体金属や、これら単体金属の少なくとも１種
を主成分とする合金など、製造されるＦＲＭよりも熱膨
服率が大きな材料からなるものを使用するのが好ましい
。
ンなどの単体金属や、これら単体金属の少なくとも１種
を主成分とする合金など、製造されるＦＲＭよりも熱膨
服率が大きな材料からなるものを使用するのが好ましい
。
スペーサは、中子を金型の中心位置に正しく固定し、中
子の芯出しを行うもので、通常、鉄などの金属や、セラ
ミックス等の、マトリクスとなる金属と反応せず、かつ
その金属よりも融点の高い材料からなっている。しかし
て、スペーサは、金型に注ぎ込まれた溶湯が通過し、集
合体に含浸されるように、スリットや孔などからなる溶
湯通過孔を描えている。
子の芯出しを行うもので、通常、鉄などの金属や、セラ
ミックス等の、マトリクスとなる金属と反応せず、かつ
その金属よりも融点の高い材料からなっている。しかし
て、スペーサは、金型に注ぎ込まれた溶湯が通過し、集
合体に含浸されるように、スリットや孔などからなる溶
湯通過孔を描えている。
第３〜８図は、そのようなスペーサの一例を示すもので
ある。すなわち、第３〜６図に示すスペーサ１は、全体
として円板状をしていて、中心部には位置決め孔２が設
けられ、その周囲に多数の溶湯通過孔３が等配されてい
る。また、第７図に示すものは、腕４を等配し、それら
腕４同士の間が溶湯通過孔を形成するようにしたもので
ある。
ある。すなわち、第３〜６図に示すスペーサ１は、全体
として円板状をしていて、中心部には位置決め孔２が設
けられ、その周囲に多数の溶湯通過孔３が等配されてい
る。また、第７図に示すものは、腕４を等配し、それら
腕４同士の間が溶湯通過孔を形成するようにしたもので
ある。
ざらに、第８図に示すものは、独立した多数の短冊状の
腕４の組み合せからなるものである。なお、第３図〜第
７図に示すスペーサにおいて、位置決め孔に代えて中心
部にねじを通す孔を設けてもよい。
腕４の組み合せからなるものである。なお、第３図〜第
７図に示すスペーサにおいて、位置決め孔に代えて中心
部にねじを通す孔を設けてもよい。
上記のようなスペーサは、中子の上端部と下端部の双方
に取り付けるのが好ましいが、上端部のみとすることも
できる。上端部のみとする場合には、中子の下端部は金
型の台座を利用して固定するようにする。しかして、ス
ペーサの中子への取り付けは、位置決め孔を中子に嵌合
させたり、位置決め孔にタップ加工を施し、一方中子に
雄ねじを加工し、両ねじを螺合させることによって行っ
たり、ねじを通す孔を有するものにあっては中子にタッ
プ加工を施し、ねじ止めにより行うことができる。また
、溶接やろう付けによって行うこともできる。要するに
、中子を動かないように固定すればよい。
に取り付けるのが好ましいが、上端部のみとすることも
できる。上端部のみとする場合には、中子の下端部は金
型の台座を利用して固定するようにする。しかして、ス
ペーサの中子への取り付けは、位置決め孔を中子に嵌合
させたり、位置決め孔にタップ加工を施し、一方中子に
雄ねじを加工し、両ねじを螺合させることによって行っ
たり、ねじを通す孔を有するものにあっては中子にタッ
プ加工を施し、ねじ止めにより行うことができる。また
、溶接やろう付けによって行うこともできる。要するに
、中子を動かないように固定すればよい。
この発明を図面に基いてざらに詳細に説明するに、第１
図は、この発明の方法によって筒状ＦＲＭを製造してい
る様子を示すもので、丸棒状の中子５の周りに補強繊維
の集合体６が配置され、金型７内に入れられている。上
記中子５の上端部および下端部には、上記第３〜７図に
示したようなスペーサ１が、その位置決め孔に加工した
雌ねじを中子５に設けた雄ねじに螺合させることによっ
て取り付けられ、中子５を固定している。
図は、この発明の方法によって筒状ＦＲＭを製造してい
る様子を示すもので、丸棒状の中子５の周りに補強繊維
の集合体６が配置され、金型７内に入れられている。上
記中子５の上端部および下端部には、上記第３〜７図に
示したようなスペーサ１が、その位置決め孔に加工した
雌ねじを中子５に設けた雄ねじに螺合させることによっ
て取り付けられ、中子５を固定している。
さて、金型７内に、マトリクスとなる金属の溶湯８を注
ぎ込み、プランジャー９で加圧する。すると、溶湯８が
スペーサ１の溶湯通過孔を通って集合体６に含浸される
。溶湯８が凝固した後、ずなわちＦＲＭが得られた後は
、金型７と台座１０とを分離し、ＦＲＭをスペーサ１お
よび中子５ごと金型７から取り出ず。しかる後、スペー
サ１を取り除き、さらに中子５を法人する。すると、筒
状のＦＲＭが１ｑられる。
ぎ込み、プランジャー９で加圧する。すると、溶湯８が
スペーサ１の溶湯通過孔を通って集合体６に含浸される
。溶湯８が凝固した後、ずなわちＦＲＭが得られた後は
、金型７と台座１０とを分離し、ＦＲＭをスペーサ１お
よび中子５ごと金型７から取り出ず。しかる後、スペー
サ１を取り除き、さらに中子５を法人する。すると、筒
状のＦＲＭが１ｑられる。
第２図に示す方法は、上記第１図に示した方法において
、スペーサ１として中心部にねじ用の孔を有するものを
用い、それをねじ１１によって中子５に取り付けたもの
である。
、スペーサ１として中心部にねじ用の孔を有するものを
用い、それをねじ１１によって中子５に取り付けたもの
である。
以下、実施例に基いてこの発明をざらに詳細に説明する
。
。
実施例
直径２５ｍｍ、長さ１０００ｍｍの鉄製中子に、東し株
式会社製炭素繊維“トレカ゛の平織物ＣＢ６３４３を２
層に巻き付りた後、第１図に示すように金型に入れた。
式会社製炭素繊維“トレカ゛の平織物ＣＢ６３４３を２
層に巻き付りた後、第１図に示すように金型に入れた。
次に、金型を５５０℃に予熱した後、その金型にアルミ
ニウムとケイ素の合金（ＪＩＳ ＡＣ４Ｃ）の溶湯（
温度＝７５０℃）を注ぎ込み、プランジャーで５００Ｋ
ｇ／Ｃｍ２の圧力を加えて集合体に含浸した。
ニウムとケイ素の合金（ＪＩＳ ＡＣ４Ｃ）の溶湯（
温度＝７５０℃）を注ぎ込み、プランジャーで５００Ｋ
ｇ／Ｃｍ２の圧力を加えて集合体に含浸した。
溶湯が凝固した後、金型と台座とを分離し、ＦＲＭをス
ペーサおよび中子ごと取り出し、スペーサを取り除き、
中子を後人したところ、肉厚が極めて一様で、偏肉のな
い筒状ＦＲＭが得られた。
ペーサおよび中子ごと取り出し、スペーサを取り除き、
中子を後人したところ、肉厚が極めて一様で、偏肉のな
い筒状ＦＲＭが得られた。
ｌ孔０四里
この発明は、中子の少なくとも上端部に溶湯通過孔を有
するスペーサを取り付け、そのスペーサによって中子の
位置を固定した後に溶湯を注ぎ込むから、中子の芯出し
が極めて容易になるばかりか、溶湯加圧時における中子
の移動を防止することができ、肉厚が一様で偏りのない
筒状ＦＲＭを得ることができるようになる。
するスペーサを取り付け、そのスペーサによって中子の
位置を固定した後に溶湯を注ぎ込むから、中子の芯出し
が極めて容易になるばかりか、溶湯加圧時における中子
の移動を防止することができ、肉厚が一様で偏りのない
筒状ＦＲＭを得ることができるようになる。
第１図および第２図は、それぞれ異なるスペーサの取付
方法を採用してこの発明の方法を実施している様子を示
す概略縦断面図、第３〜８図は、それぞれこの発明で使
用するスペーサを示す概略平面図である。 １ニスペーサ ２：位置決め孔 ３：溶湯通過孔 ４：腕 ５：中子 ６：補強繊維の集合体 ７：金型 ８：金属の溶湯 ９：プランジや− １０：台座 １１：ねじ
方法を採用してこの発明の方法を実施している様子を示
す概略縦断面図、第３〜８図は、それぞれこの発明で使
用するスペーサを示す概略平面図である。 １ニスペーサ ２：位置決め孔 ３：溶湯通過孔 ４：腕 ５：中子 ６：補強繊維の集合体 ７：金型 ８：金属の溶湯 ９：プランジや− １０：台座 １１：ねじ
Claims (1)
- 中子の周りに補強繊維の集合体を配置して金型に入れ、
その金型にマトリクスとなる金属の溶湯を注ぎ込み、そ
の溶湯を加圧して前記集合体に含浸し、凝固させて複合
材料を得るに際し、前記中子の少なくとも上端部に溶湯
通過孔を有するスペーサを取り付け、そのスペーサによ
って中子の位置を固定した後に溶湯を注ぎ込むことを特
徴とする筒状繊維強化金属複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8813087A JPS63256260A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 筒状繊維強化金属複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8813087A JPS63256260A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 筒状繊維強化金属複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63256260A true JPS63256260A (ja) | 1988-10-24 |
Family
ID=13934339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8813087A Pending JPS63256260A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 筒状繊維強化金属複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63256260A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004039306A1 (de) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum Herstellen eines Verbundgussteils |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5223854A (en) * | 1975-08-15 | 1977-02-23 | Oji Paper Co Ltd | Two-stage disposal process of pulp drainage |
| JPS60130460A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-11 | Kubota Ltd | 断熱複合管の製造法 |
| JPS61172666A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-04 | Izumi Jidosha Kogyo Kk | 繊維強化筒状部材の製造方法 |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP8813087A patent/JPS63256260A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5223854A (en) * | 1975-08-15 | 1977-02-23 | Oji Paper Co Ltd | Two-stage disposal process of pulp drainage |
| JPS60130460A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-11 | Kubota Ltd | 断熱複合管の製造法 |
| JPS61172666A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-04 | Izumi Jidosha Kogyo Kk | 繊維強化筒状部材の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004039306A1 (de) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum Herstellen eines Verbundgussteils |
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