JPS6350436A - 強化用筒状繊維成形体の製造方法 - 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】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、金属製部材等を繊維強化する場合に用いられ
る強化用筒状繊維成形体の製造方法に関する。

（２）従来の技術 従来、この種繊維成形体は、通気性を有する筒状成形型
の両端開口部を密封し、その成形型を強化繊維および無
機バインダを含む成形材料の水溶液中に浸漬し、その成
形型内に吸引作用を施すことにより成形材料を成形型の
外周面に付着させて成形体素材を成形する工程、成形体
素材を成形型に押圧して成形体素材の形状を整える工程
、成形型の両端開口部を開放し、また成形型を成形体素
材より引抜く工程、成形体素材を加熱乾燥する工程およ
び成形体素材を焼成して無機バインダにより強化繊維を
部分的に結合する工程を経て製造される。

（３）　　発明が解決しようとする問題点しかしながら
、前記のように成形体素材の加熱乾燥前に成形型を成形
体素材より引抜くと、その成形体素材は多量の水分を含
有し、保形性が悪いので、成形体素材が変形して繊維成
形体の寸法精度が悪化するという問題がある。

本発明は前記問題を解決し得る前記製造方法を提供する
ことを目的とする。

Ｂ０発明の構成 ＋１１　　問題点を解決するための手段本発明は、高温
加熱下で崩壊可能な通気性を有する筒状成形型の両端開
口部を密封し、該成形型の外周面を通気性を有し、且つ
該成形型の崩壊温度では完全に焼失する薄膜体で覆い、
前記成形型を強化繊維および無機バインダを含む成形材
料の水溶液中に浸漬し、前記成形型内に吸引作用を施す
ことにより前記成形材料を前記薄膜体を介し前記成形型
の外周面に付着させて成形体素材を成形する工程と；前
記成形体素材を前記成形型に押圧して該成形体素材の形
状を整える工程と；前記成形体素材を前記成形型の崩壊
温度よりも低温で加熱乾燥する工程と；前記成形型を崩
壊温度以上に加熱して前記薄膜体を完全に焼失させると
共に該成形型を崩壊し除去する工程と；前記成形体素材
を焼成して前記無機バインダにより前記強化繊維を部分
的に結合する工程と；を用いることを特徴とする。

（２）作　用 前記のように成形体素材の加熱乾燥後成形型を崩壊除去
すると、その成形体素材の変形を防止して繊維成形体の
寸法精度を良好にすることができ、また成形型の引抜き
工程を省くことができる。

その上、成形体素材の加熱乾燥中に成形型が膨張するが
、その膨張量は薄膜体の緩衝作用によって吸収され、ま
た成形型の崩壊温度でも、その崩壊に先立って成形型が
膨張するが、その膨張量は薄膜体の完全焼失によって形
成された空隙により吸収されるので、成形体素材に、成
形型の膨張に起因したクラフクが発生することがない。

さらに、成形体素材は薄膜体を介して成形型に接してい
るので、成形型の崩壊後その構成材料が成形体素材に付
着して残留することがなく、したがって成形体素材内周
面が平滑となる。

（３）実施例 第１図は本発明により得られた強化用筒状繊維成形体１
を示し、その繊維成形体１は、強化繊維としての炭素繊
維およびアルミナ繊維の混合短繊維を、無機バインダと
してのシリカゾル、アルミナゾル、またはそれらの混合
ゾルにより部分的に結合したもので、マトリックスが浸
入し得る無数の空隙を有する。

この繊維成形体１は、例えばアルミニウム合金製シリン
ダブロックの鋳造時においてアルミニウム合金マトリッ
クスと複合して繊維強化複合シリンダスリーブを得るた
めに用いられる。

次に第２図により前記繊維成形体１の製造方法について
説明する。

第２図（ａ＋に示すように、シェル砂（粒度ＡＦＳ３５
）を用いて通気性を有する円筒状成形型２を形成する。

この成形型２の外径は７５謙１、厚さは約５鶴で、圧環
強さは６５ｋｉｒ／−である。また成形型２はシェル砂
より構成されているので、３５０〜４００°Ｃに高温加
熱されると崩壊するという性質を有する。

また成形型２の外周面全体を、通気性を有し、且つ成形
型２の崩壊温度では完全に焼失する薄膜体、例えば、６
−ナイロンよりなる厚さ０．１０　＊ｍでメリヤス編の
伸縮性薄布Ｆにより覆う。

第２図（ｂｌに示すように、成形型２の両端開口部にそ
れぞれホルダ３６，３□を接着、ボルト締め等により取
付けてそれら開口部を密封する。

第２図（Ｃ１に示すように、炭素繊維およびアルミナ繊
維の混合繊維とアルミナゾルを含む成形材料の水溶液４
中に成形型２を浸漬し、真空ポンプ５により成形型２内
に吸引作用を施して成形材料を薄布Ｆを介し成形型２の
外周面に所定の厚さに付着させ、成形体素材６を成形す
る。この真空ポンプ５による成形作業は略２分間に亘っ
て行われる。

第２図＋ｄｌに示すように、成形型２をラバープレスの
耐圧容器７内に設置し、空圧源８より加圧空気を耐圧容
器７内に供給してラバー９を介し成形体素材６を成形型
２の外周面に１０ｋｇ／ａｄの圧力を以て押圧し、これ
により成形体素材６の形状を整え、同時に密度を決定す
る。

この場合、成形型２が前記押圧力により僅かに縮径する
が、その縮径動作には薄布Ｆがその収縮作用により追随
するので、薄布Ｆに皺が発生することがなく、したがっ
て皺の転写による成形体素材６内周面の粗面化を防止す
ることができる。前記押圧力が解除された後は、成形型
２が元の状態に復元するが、このときは薄布Ｆが伸張す
るので何等支障を来たすことはない。

第２図（Ｑｌに示すように、成形型２より両ホルダ３２
，３□を取外す。

第２図（ｆｌに示すように、成形型２を乾燥炉１０内に
設置し、成形体素材６に１２０℃にて１時間の乾燥処理
を施して水分を１発除去する。この加熱乾燥処理中に薄
布Ｆが焼失を開始する。また成形型２が膨張するが、そ
の膨月長量は薄布Ｆの一部焼失により生じた空隙および
残りの薄布Ｆの緩衝作用によって吸収されるので、成形
体素材６に、成形型２の膨張に起因したクラックが発生
することがない。

第２図（ｇ）に示すように、成形型２を焼成炉１１内に
設置し、成形型２に３５０〜４００℃、またはそれ以上
の温度にて１時間の崩壊処理を施し、その昇温過程で薄
布Ｆを完全に焼失させる。この崩壊処理により成形型２
はその略５０％が崩壊する。残りの略５０％は振動を加
える等の手段により破壊除去されるが、この状態下にあ
っては成形体素材６は乾燥されて十分な保形性を有する
ので変形するようなことはなく、また成形型２の残部に
はクランク等が無数に発生しているのでその除去が容易
に行われる。

前記成形型２の崩壊温度でも、その崩壊に先立って成形
型２が膨張するが、その膨張量は薄布Ｆの焼失に伴って
生じた空隙ｇにより吸収され、したがって前記同様に成
形体素材６にクラックが発生することがない。

また成形体素材６は薄布Ｆを介して成形型２に接してい
るので、成形型２の崩壊後その構成材料であるシェル砂
が成形体素材６に付着して残留することがなく、したが
って成形体素材６内周面が平滑となる。

第２図［ｈ）に示すように、今度は成形体素材６のみを
焼成炉１１内に設置し、成形体素材６に８００℃にて１
時間の焼成処理を施す、これによりアルミナゾルにより
混合繊維が部分的に結合されて第１図に示す繊維成形体
１が得られる。

前記成形型２の崩壊処理において、その型２を１００％
崩壊させるためにはその厚さを前記実施例の略半分の２
．５　ｍ璽程度にすればよいが、このように薄く形成す
ると強度が弱くなって成形体素材の成形工程、ラバープ
レス工程で成形型２が破壊され不おそれがある。前記実
施例のように成形型２の厚さを略５１に設定することに
よって成形体素材の成形工程等における成形型２の破壊
を防止し、また崩壊処理により略５０％の崩壊を達成す
ることができる。

なお、前記薄膜体としては、薄布の外に通気性を有する
薄紙等を使用することも可能である。

Ｃ１発明の効果 本発明によれば、高温加熱下で崩壊可能な成形型を用い
、その成形型を成形体素材の加熱乾燥後崩壊除去するの
で、成形体素材の変形を防止して繊維成形体の寸法精度
を良好にすることができ、また成形型の引抜き工程を省
いて生産能率を向上させることができる。

その上、成形体素材と成形型との間に、成形型の崩壊温
度では完全に焼失する薄膜体を介在させることにより、
成形型の熱膨張に伴う成形体素材へのクラックの発生を
防止すると共に成形体素材への成形型構成材料の付着残
留を防止して品質の良い繊維成形体を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は繊維成形体の斜視図、第２図は繊維成形体の製
造工程説明図である。 Ｆ・・・薄膜体としての薄布、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高温加熱下で崩壊可能な通気性を有する筒状成形型の両
   端開口部を密封し、該成形型の外周面を通気性を有し、
   且つ該成形型の崩壊温度では完全に焼失する薄膜体で覆
   い、前記成形型を強化繊維および無機バインダを含む成
   形材料の水溶液中に浸漬し、前記成形型内に吸引作用を
   施すことにより前記成形材料を前記薄膜体を介し前記成
   形型の外周面に付着させて成形体素材を成形する工程と
   ；前記成形体素材を前記成形型に押圧して該成形体素材
   の形状を整える工程と；前記成形体素材を前記成形型の
   崩壊温度よりも低温で加熱乾燥する工程と；前記成形型
   を崩壊温度以上に加熱して前記薄膜体を完全に焼失させ
   ると共に該成形型を崩壊し除去する工程と；前記成形体
   素材を焼成して前記無機バインダにより前記強化繊維を
   部分的に結合する工程と；を用いることを特徴とする強
   化用筒状繊維成形体の製造方法。