JPS6383237A - 強化用円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
る強化用円筒状繊維成形体の製造方法、特に両端開口部
を密封された、通気性を有する円筒状成形型を強化繊維
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押圧工程と；前記成形体素材
を加熱乾燥する工程と；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；を用いる方法の改良に関する。

（２）従来の技術 本出願人は、この種製造方法として押圧工程をラバープ
レスを用いて行う手法を提案している（特願昭６１−１
１６１１号）。

（３）発明が解決しようとする問題点 前記ラバープレスは、成形型を耐圧容器内に設置し、空
圧源より加圧空気を耐圧容器内に供給してラバーを介し
成形体素材を成形型の外周面に押圧するものである。

このラバープレスにより成形体素材に脱水処理を施し、
また繊維成形体の肉厚を決定するのであるが、成形体素
材の乾燥度合ならびに繊維成形体の肉厚のばらつきおよ
び表面性について種々検討を加えた結果、前記ラバープ
レスには自ずと限界のあることが判明した。

本発明は前記に鑑み、ラバープレスに変えてローラプレ
スを採用することにより、成形体素材の乾燥度合を向上
させ、また繊維成形体の肉厚のばらつきを減少させると
共に表面性を向上させることのできる前記製造方法を提
供することを目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 本発明は、前記押圧工程を、前記成形型を回転させなが
ら該成形型内に吸引作用を施すと共に前記成形体素材の
外周面に、通気性を有する押圧ローラを摺擦回転させな
がら該押圧ローラの内部から外周に向けて熱風を噴出さ
せることにより行うことを特徴とする。

（２）作　用 成形体素材に対する押圧ローラの摺擦回転、成形型内へ
の吸引作用および押圧ローラからの熱風の噴出により、
成形体素材の脱水処理を効率良く十分に行い、その乾燥
度合を向上させて取扱い性を良好にすることができる。

また成形型と押圧ローラ間の間隔により成形体素材の肉
厚を規制し、これにより繊維成形体の肉厚のばらつきを
減少させることができる。同時に成形体素材の内、外周
面における皺の発生を回避して繊維成形体内、外周面の
表面性を向上させることができる。

（３）実施例 第１図は本発明により得られた強化用円筒状繊維成形体
１を示し、その繊維成形体１は、強化繊維としてのセラ
ミック繊維、例えばアルミナ・シリカ繊維を、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（ＪＩＳ
　　ＡＤＣ１２相当）を用いてシリンダブロックを鋳造
する場合、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使用される。

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７５ｍｍ、肉厚は約５Ｎで、圧環
強さは６５ｋｇ／ｃ＋ａ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、４５０℃に加熱されると崩
壊するという性質を有する。

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３１．３２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（０）に示すように、長さ２５〜１０００μｍの
アルミナ・シリカ繊維と濃度５％の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、揚水ポンプ
５により成形型２内が２００〜６００Ｔｏｒｒとなるよ
うに吸引作用を施して成形材料を成形型２の外周面に所
定の厚さに付着させ、繊維体積率５〜１０％の成形体素
材６を成形する。

第２図＋ｄ＋に示すように、成形型２をローラプレス７
の回転台８上に立設する。成形型２の側方には、それと
平行に押圧ローラ９が配設されている。

押圧ローラ９は、その周壁に無数の透孔１０を備えるこ
とにより通気性を有し、成形型２に対して進退自在であ
る。

回転台８、したがって成形型２を回転速度２０ｒｐｍ以
下で反時計方向に回転させながら、真空ポンプ１１によ
り回転台８を通じて成形型２内に吸引作用を施す。

押圧ローラ９は第２図（ｄｌの鎖線水の位置に在って成
形型２より離間している。押圧ローラ９を回転速度２Ｏ
ｒｐｍ以下で、成形型２と同期させて時計方向に回転さ
せながらコンプレッサ１２よりヒータ１３を経た熱風を
押圧ローラ９の内部から外周に向けて噴出させる。

押圧ローラ９を成形型２に向けて前進させ、成形体素材
６の外周面に摺擦回転させる。この場合、押圧ローラ９
の前進速度は、成形型２と押圧ローラ９との間隔が、目
標とする繊維成形体１の肉厚ｔｍに１１を加えた、（ｔ
＋１）ｍｓに達するまでは速く、その後両者２．９間の
間隔が前記肉厚を鶴に達するまでは遅く制御する。この
ように押圧ローラ９を高速前進させると、プレス作業の
能率化を図り、同時に成形体素材６を素早く、粗プレス
加工することができる。また押圧ローラ９を微速前進さ
せることにより成形体素材６に精密プレス加工を施すこ
とができる。

このローラプレス７による押圧工程において、成形体素
材６に対する押圧ローラ９の摺擦回転、成形型２内への
吸引作用および押圧ローラ９からの熱風の噴出を行うの
で、成形体素材６の脱水処理が効率良く、しかも表面が
半乾燥する程度に十分に行われ、その乾燥度合を向上さ
せて取扱い性を良好にすることができる。

例えば、成形体素材６の体積を１３００ｍ３とした場合
、成形後の成形体素材６は略１４０ｇの水を含んでいる
が、ローラプレス加工後では略６０ｇに減少する。ラバ
ープレス加工後では略８０ｇであって、ローラプレス加
工による脱水処理の優秀さが分かる。

また成形型２の押圧ローラ９間の間隔により成形体素材
６の肉厚を規制し、その肉厚のばらつきを減少させるこ
とができる。同時に成形体素材６の内、外周面における
皺の発生を回避してその内、外周面の表面性を向上させ
ることができる。

第２図＋ｅ）に示すように、成形型２より両ホルダ３１
．３□を取外す。

第２図（ｆｌに示すように、成形型２を乾燥炉１４内に
設置し、成形体素材６に１２０℃にて１時間の乾燥処理
を施して水分を完全に蒸発させる。

第２図（ｇ）に示すように、成形型２を焼成炉】５内に
設置し、成形型２に４５０℃にて３０分間の崩壊処理を
施す。この崩壊処理により成形型２は１００％崩壊する
。

第２図（ｈｌに示すように、今度は成形体素材６のみを
焼成炉１５内に設置し、成形体素材６に真空下で８００
℃にて３０分間の焼成処理を施す。これによりアルミナ
ゾルによりアルミナ・シリカ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。

第３図は、本発明により得られた繊維成形体１と、比較
例としての、ラバープレスを用いて得られた繊維成形体
との内、外径におけるばらつき度合を示す。実線ａが本
発明の場合に、また点線ｂが比較例の場合にそれぞれ該
当する。

第３図から明らかなように、本発明により得られた繊維
成形体１は、比較例のものに比べて肉厚のばらつきが減
少しており、また内、外周面に皺も発止しておらず表面
性の良いものである。

Ｃ１発明の効果 本発明によれば、前記押圧工程を採用することによって
、成形体素材の脱水処理を効率良く十分に行い、その乾
燥度合を向上させて取扱い性を良好にすることができる
。

また、肉厚のばらつきが少なく、表面性を向上させた繊
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、第３図は繊維成形体の内、外径のばらつ
きを示すグラフである。 Ｊ・・・繊維成形体、２・・・成形型、４・・・水溶液
、５］２ ・・・揚水ポンプ、６・・・成形体素材、８・・・回転
台、９・・・押圧ローラ、１１・・・真空ポンプ、１２
・・・コンプレッサ、１３・・・ヒータ、１４・・・乾
燥炉、１５川焼成炉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端開口部を密封された、通気性を有する円筒状成形型
   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押圧工程と；前記
   成形体素材を加熱乾燥する工程と；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；を用いる強化用円筒状繊維成形体の製
   造方法において、前記押圧工程を、前記成形型を回転さ
   せながら該成形型内に吸引作用を施すと共に前記成形体
   素材の外周面に、通気性を有する押圧ローラを摺擦回転
   させながら該押圧ローラの内部から外周に向けて熱風を
   噴出させることにより行うことを特徴とする強化用円筒
   状繊維成形体の製造方法。