JPS63317211A - 押出し装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、押出し装置に関する。

（従来の技術） 押出し装置により加工される素材として、金属基の複合
材料がある。この金属基の複合材料の中で、繊維強化型
の複合材料は、比強度、比剛性が高く、耐熱性に優れて
いるという特徴を有しており、航空機の構造材などに適
用されている。

この繊維強化型複合材料の代表的な製造方法としては、
以下の３つの方法がある。

■　溶湯鍛造法（溶浸法） 溶融金属を強化繊維中へ加圧浸透させ、繊維強化型複合
材を製造する。

■　粉末法 金属粉末と強化繊維を混合し、加熱加圧し、焼結させ、
繊維強化型複合材を製造する。

■　同相接合法 金属箔と強化繊維を積層し、加熱加圧し、繊維強化型複
合材を製造する。

以上３つの方法の中で、溶湯鍛造法（溶浸法）は、溶融
金属と強°化繊維の複合時に高温が必要であるが、他の
方法と比較して、製造時間が短かい等のメリットがある
ため、量産部品の製造や中間素材の製造等に多く用いら
れている。

そこで、溶湯鍛造法（溶浸法）による複合材ビレットの
製造過程を第５図を用いて説明する。なお、ここでは、
繊維として炭化ケイ素ウィスカ、マトリクスにアルミニ
ウム合金を用いて複合材ビレットを製造する。

まず、第５図（ａ）に示すように、炭化ケイ素ウィスカ
（ＳｉＣ（ｗ））の予備成形体（プリフォーム）１を加
熱炉２内に入れ、加熱する。

次に、第５図（ｂ）に示すように、金型３を加熱後、加
熱された予備成形体（プリフォーム）１を金型３に入れ
、金型３内にアルミニウム合金の溶湯４を注湯する。

さらに、第５図（Ｃ）に示すように、プレス５により、
高圧力を加え、溶ｗｊ４を予備成形体（プリフォーム）
ｌ内に強制的に含浸させる。

以上の順序で、複合材ビレットは製造される。

この溶湯鍛造法（溶浸法）では、アルミニウム合金の溶
湯４を予備成形体（プリフォーム）１内に均一に含浸さ
せるので、金型３の内径より予備成形体（プリフォーム
）１の外径を小さくする。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記の方法により製造された複合材ビットは、
第６図（ａ）、　（ｂ）に示すように、ビレットの表面
層に繊維の少ない部分Ａが生じる。

したがって、このような複合材ビレットを押出し加工や
圧延加工等の二次加工を実施すると、加工後の部材の断
面内に繊維の密度の低い部分が生じて、繊維分布状態は
不均一となり、繊維強化型の複合材として機械的特性の
低下の要因となる。

よって、本発明は、上記問題点を鑑み、二次加工におけ
る押出し加工において、押出し加工後の部材の断面内の
繊維分布状態を均一にし、繊維強化複合材として、機械
的特性を向上させるとともに、表面品質の優れた部材を
効率よく製造する押出し装置を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） そこで、上記目的を達成するため、本発明は、所定の断
面の穴型をもつダイスを一端に有したコンテナと、素材
をそのコンテナに入れ、他端から素材に押圧力を加える
ラムと、コンテナに素材を入れる前に、ラムの押圧力を
用いて素材の表面層部分を除去する表面除去手段とを有
する押出し装置を提供する。

（作　用） 以上のように構成された押出し装置においては、押出し
加工前に、溶鍛造時に生じたビレット表面層の強化ｍ維
の少ない部分を除去し、強化繊維が均一に分布したビレ
ットをコンテナに入れ、コンテナとラムにより、そのビ
レットを押出し加工する。すなわち、ビレット表面層の
除去とビレットの押出し加工を連続処理する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を用いて説
明する。

第１図に示すように、本実施例としての押出し装置は、
溶湯鍛造法により製造された金属基の繊維強化複合材の
ビレット１の表面を除去する表面除去装置２と、ビレッ
ト１に押圧力を加えるラム３と、表面除去装置２により
表面除去されたビレット１を入れるコンテナ４と、コン
テナ４の一端すなわちビレット１の出口に設けられた穴
型を有するダイス５とから構成されている。

このように構成された押出し装置において、第２図に示
すように、ビレット１は表面除去装置２とラム３とによ
り、皮むき法によりビレット１の表面層が除去される。

そして、表面層の除去されたビレット１は、ラム３によ
り押出し部のコンテナ４の内部にセットされる。このと
き、表面除去装置！２は、ラム３の進行に対し、支障と
ならないよう表面除去の径を拡大する。

コンテナ４の内部にセットされたビレット１は、ラム３
により加圧され、押出し加工されビレット１は押出し材
６になる。

したがって、本実施例によれば、押出し加工前にビレッ
ト１の表面除去を行なうので、ビレット１の繊維分布の
均一化だけでなく、プリスタ（ビレット１がコンテナ４
内でセットされる過程で、ビレット１の外周部に閉じこ
められた空気が押出し材表面に現われる現象）の発生を
防止できる。

次に、本発明の他の実施例を第３図及び第４図を用いて
説明する。

第３図に示すように、本実施例における押出し装置で先
の実施例と異なる点は、ダイス１０の形状と、押出し加
工法が異なる。

つまり、ダイスｌＯはコンテナ４に設けられた穴型の径
と等しいか或いはやや小さい外径である。

したがって、このダイス１０を用いて押出し加工する場
合、第４図に示すように、ラム３の加圧方向と逆方向に
ダイスｌＯを加圧することにより、ラム３とダイス１０
とによりビレット１を押出し加工する。

よって、本実施例によれば、ビレット１の表面層が直接
押出し材６表面に現われるので、押出し材表面品質が改
善できる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、押出し加工後
の押出し材断面の強化繊維の分布状態を均一にし、押出
し材の機械的特性を向上させることが可能となり、かつ
表面品質の優れた押出し材が製造できる。

また、ビレットの表面除去（皮むき）加工と押出し加工
とが連続処理可能であるので、生産性の向上等操業面で
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す概要構成図
、第３図及び第４図は本発明の他の実施例を示す概要構
成図、第５図は溶湯鍛造法（溶浸法）による複合材ビレ
ットの製造工程を示すプロセスチャート、第６図は第５
図に示した製造工程により製造された複数材ビレットの
断面図である。 １・・・複合材ビレット　　２・・・表面除去装置３・
・・ラム　　　　　　　４・・・コンテナ５．１０・・
・ダイス 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 向　　山王　− 第１図 第２図 第３図 第４図 （０，ノ ＜ｂ） （Ｃ） 第５図 （α２ Ｃｂ） 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の断面の穴型をもつダイスを一端に有したコンテナ
   と、素材を前記コンテナに入れ、他端から前記素材に押
   圧力を加える加圧手段とを備え、前記ダイスの穴型に等
   しい断面の棒材を創出する押出し装置において、前記コ
   ンテナに前記素材を入れる前に、前記加圧手段による押
   圧力を用いて、前記素材の表面層部分を所定の厚さだけ
   除去する表面除去手段を具備したことを特徴とする押出
   し装置。