CN110271087A

CN110271087A - 蜂窝结构体的制造方法

Info

Publication number: CN110271087A
Application number: CN201910165859.0A
Authority: CN
Inventors: 奥村健介; 田口智也
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2019-09-24
Anticipated expiration: 2039-03-06
Also published as: US20190284105A1; CN110271087B; US10633297B2; DE102019001621A1

Abstract

本发明提供一种蜂窝结构体的制造方法。具备外周涂层形成工序(F1)，外周涂层形成工序(F1)具备旋转工序和涂布工序，在旋转工序中，使蜂窝结构体(2)的轴向与铅垂方向一致，使蜂窝结构体(2)以轴向为旋转中心进行旋转，在涂布工序中，从配设于与蜂窝结构体(2)的外周面(3)相对的位置的喷嘴(4)喷出外周涂层材料(5)，将外周涂层材料(5)涂布于旋转的蜂窝结构体(2)的外周面(3)，涂布工序中，利用下式(1)计算出的从喷嘴喷出外周涂层材料的喷出速度为50～120mm/s。式(1)：喷出速度V[mm/s]＝外周涂层材料的供给量q[g/s]÷(外周涂层材料的密度ρ[g/mm³]×喷出口面积S[mm²])。

Description

蜂窝结构体的制造方法

技术领域

本发明涉及蜂窝结构体的制造方法。进一步详细而言，涉及将浆料状的外周涂层材料涂布于外周面、制造具备厚度均匀且表面平滑性优异的外周涂层的蜂窝结构体(外周涂层蜂窝结构体)的制造方法。

背景技术

以往，陶瓷制蜂窝结构体被用于汽车尾气净化用催化剂载体、柴油微粒除去过滤器、汽油微粒除去过滤器、或者燃烧装置用蓄热体等各种广泛的用途。此处，陶瓷制蜂窝结构体(以下，简称为“蜂窝结构体”)通过如下方式来制造，即，使用蜂窝成型体制造装置，从挤出模头(口模)挤出成型，得到蜂窝成型体，然后，再使用烧成炉于高温进行烧成，由此，制造蜂窝结构体。从而，能够制造具备区划形成多个隔室的多孔质的隔壁的蜂窝结构体，该多个隔室从一个端面延伸至另一个端面，形成流体的流路。

近年来，从环境问题考虑，为了应对逐年强化的尾气限制，要求提高汽车发动机的尾气净化用催化剂载体及微粒除去过滤器等中所使用的蜂窝结构体的净化性能。为了应对该需求，出于提高负载于蜂窝结构体的催化剂的升温速度而使其尽早活化的目的，要求使蜂窝结构体轻量化。

因此，正在开发使蜂窝结构体的多孔质的隔壁厚度变薄的“薄壁化”、以及进一步提高多孔质的隔壁的气孔率的“高气孔率化”。另一方面，作为蜂窝结构体的薄壁化及高气孔率化所伴随的缺点，有时蜂窝结构体自身的机械强度会降低。即，因薄壁化或高气孔率化等而导致隔壁自身的机械强度有时与以往相比有所降低。

其结果，即便仅从外部对蜂窝结构体施加较弱的冲击，有时也会在隔壁出现龟裂、破损等。如果像这样因冲击等而使得蜂窝结构体的隔壁发生龟裂、缺口等，则作为汽车尾气净化用催化剂载体等使用时的基本功能受损。因此，希望开发出实现蜂窝结构体的高气孔率化、且具备实用上的足够的机械强度的蜂窝结构体。

另外，有时制造与各种产业技术领域相对应的蜂窝结构体，并开发出具有比通常大的蜂窝直径的大型蜂窝结构体。在想要通过挤出成型而一体地形成该大型蜂窝结构体的情况下，特别是外周边缘的隔壁等的形状不稳定，且蜂窝结构体的产品形状、尺寸精度有可能降低。

因此，为了消除上述不良情况，有时利用磨削磨石等对所挤出成型的蜂窝结构体的外周面进行磨削加工，将蜂窝直径调整为一定后，将含有粉末状的陶瓷原料并制备成浆料状的外周涂层材料涂布于蜂窝结构体的外周面(磨削加工面)，进行干燥或烧成，由此设置外周涂层(外周壁)(例如参见专利文献1以及专利文献2)。从而，即便是具有较大的蜂窝直径的大型蜂窝结构体，也能够使产品形状等稳定。

如上所述，在蜂窝结构体设置外周涂层(外周壁)而得到的蜂窝结构体(外周涂层蜂窝结构体)的机械强度有所提高。此外，预先对外周面进行磨削加工，调整蜂窝直径后，涂布外周涂层材料而形成外周涂层，因此，具有如下优点：使上述的机械强度得到提高(使耐冲击性得到提高)，并且，使最终产品形状的尺寸为一定的尺寸稳定性也优异。

主要使用例如图6中示意性地示出的涂布装置100来进行用于形成外周涂层的外周涂层形成工序。涂布装置100主要构成为具备：旋转台103(转台)，其供作为形成外周涂层101的对象的蜂窝结构体102载放，并以轴向为旋转中心C而沿着规定的旋转方向A进行等速旋转；以及喷嘴106，其接近于旋转台103上所载放的蜂窝结构体102的外周面104，进而使喷出口105与该外周面104相对。

喷嘴106与对外周涂层材料107进行贮存的容器(未图示)、以及向外周涂层材料107施加规定的喷出压力P并使其从喷出口105喷出的喷出机构(未图示)等其他构成连接。由此，能够从喷出口105将外周涂层材料107向蜂窝结构体102的外周面104喷出。

另一方面，由于载放于旋转台103的蜂窝结构体102沿着一定的旋转方向A进行等速旋转，所以蜂窝结构体102的外周面104与喷嘴106的喷出口105的相对位置关系时刻发生变化。因此，利用规定的喷出压力而喷出的外周涂层材料107每次一定量地涂布于旋转的蜂窝结构体102。通过进一步进行干燥，而形成厚度均匀的外周涂层101，制造具备该外周涂层101的蜂窝结构体102。应予说明，图6中，对于蜂窝结构体102的隔室以及隔壁等构成，为了简化而省略图示。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第2613729号公报

专利文献2：日本特许第5345502号公报

发明内容

利用上述的涂布装置来形成外周涂层有时会产生如下所述的不良情况。即，为了适合涂布于蜂窝结构体的外周面，对浆料状的外周涂层材料的粘度进行调整。这种情况下，主要通过使水相对于作为外周涂层材料的原料的粉末状的陶瓷原料的添加量发生变化来进行粘度的调整。进一步具体地说明，预先按比基准粘度高的方式将陶瓷原料以及水等进行混合、混炼，制作外周涂层材料，之后慢慢地添加水，进行微调至适合涂布于外周面的粘度。

如果外周涂层材料的粘度较高，则有时无法将足够量的外周涂层材料涂布于蜂窝结构体的外周面，外周涂层的厚度变薄，或者在外周面的一部分产生未涂布区域。此外，有可能在外周涂层的表面产生较大的凹凸。这种情况下，有时外周涂层的厚度不均匀而导致蜂窝结构体的尺寸稳定性变差。

此外，因外周涂层材料的涂布量不均匀，导致干燥时容易发生开裂。另外，通常出于制造后的产品管理的目的，有时在外周涂层蜂窝结构体的外周涂层的表面进行条形码印刷等。这种情况下，因外周涂层的厚度不均匀，导致所印刷的条形码不鲜明，有可能经常发生条形码扫描仪的读取不良。

另一方面，如果外周涂层材料的粘度较低，则涂布于蜂窝结构体的外周面的外周涂层材料有可能因重力而滴下来。因此，有时外周涂层的厚度在外周涂层蜂窝结构体的一个端面(上端侧)以及另一个端面(下端侧)上变得不均匀。结果有时产生与粘度较高时同样的问题。

另外，因粘度较低，导致外周涂层材料的供给量增多，使得在外周面涂布有大量的外周涂层材料。这种情况下，通过接近于喷出口附近的刮刀等将多余的外周涂层材料刮除。因此，有时与外周涂层材料相关的成本上升。即，按保持为适当的状态的方式调整外周涂层材料的粘度非常困难，会导致：成品率降低、外周涂层材料的使用量增加而伴随有加工成本增大，为了调整而使作业者承担过大的负担。

将陶瓷粉末和水进行混合、混炼而形成的浆料状的外周涂层材料具有粘度与流速(喷出速度)相对应地进行变化的性状。换言之，随着剪切速度增大，使得粘度(粘性)降低，成为容易涂布的状态。本申请的申请人着眼于浆料状的外周涂层材料的上述特性而发现：通过对从喷嘴喷出的外周涂层材料的喷出速度(流速)进行适当控制，能够消除如上所述的不良情况。

即，在将外周涂层材料涂布于蜂窝结构体的外周面的情况下，能够将外周涂层材料控制为如下优异的状态，即，粘度低，涂布性优异，并且，在外周涂层材料在外周面的涂布完毕的阶段，粘度高，不会从外周面滴下来。

因此，本发明的课题在于，鉴于上述实际情况而提供一种蜂窝结构体的制造方法，其对外周涂层材料的喷出速度进行控制，能够形成厚度均匀的外周涂层。

根据本发明，提供以下示出的蜂窝结构体的制造方法。

[1]一种蜂窝结构体的制造方法，其具备将外周涂层材料涂布于陶瓷制的蜂窝结构体的外周面而形成外周涂层的外周涂层形成工序，所述蜂窝结构体的制造方法的特征在于，所述外周涂层形成工序具备旋转工序和涂布工序，在所述旋转工序中，使所述蜂窝结构体的轴向与铅垂方向一致，并使所述蜂窝结构体以所述轴向为旋转中心进行旋转，在所述涂布工序中，从配设于与所述蜂窝结构体的所述外周面相对的位置的喷嘴喷出所述外周涂层材料，并将所述外周涂层材料涂布于旋转的所述蜂窝结构体的所述外周面，所述涂布工序中，利用下式(1)计算出的从所述喷嘴喷出所述外周涂层材料的喷出速度为50mm/s～120mm/s。

式(1)：喷出速度V[mm/s]＝外周涂层材料的供给量q[g/s]÷(外周涂层材料的密度ρ[g/mm³]×喷出口面积S[mm²])

[2]根据所述[1]中记载的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，相对于所述外周面而呈开口的所述喷嘴的喷出口的喷出口面积为200mm²～600mm²的范围。

[3]根据所述[1]或[2]中记载的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，所述喷嘴的所述喷出口的形状为梯形，并形成为下端宽度比上端宽度宽。

[4]根据所述[1]～[3]中的任意一项中记载的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，所述旋转工序中的所述蜂窝结构体的转速为5rpm～15rpm的范围。

[5]根据所述[1]～[4]中的任意一项中记载的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，所述涂布工序中，利用下式(2)计算出的喷出量/涂布量比为1.1～3.5的范围，

式(2)：喷出量/涂布量比＝外周涂层材料的喷出量d[g]/外周涂层材料的涂布量c[g]

此处，通过所述外周涂层材料的供给量q[g/s]×涂布时间[s]来计算出外周涂层材料的喷出量d[g]，通过外周涂层材料涂布后的蜂窝结构体的质量[g]－外周涂层材料涂布前的蜂窝结构体的质量[g]来计算出外周涂层材料的涂布量c[g]。

根据本发明的蜂窝结构体的制造方法，通过使喷出速度发生变化，能够使外周涂层材料成为适合涂布于外周面的粘度，从而能够形成厚度均匀的外周涂层，而无需使外周涂层材料的水分量发生变化。

附图说明

图1是示意性地示出从上方观察外周涂层形成工序的一个例子的说明图。

图2是示出喷嘴的一个例子的说明图。

图3是示出喷嘴的喷出口的端面图。

图4是示出另一例构成的喷嘴的一个例子的说明图。

图5是示出图4的喷嘴的喷出口的端面图。

图6是示意性地示出以往的外周涂层形成工序、以及该工序中使用的涂布装置的一个例子的说明图。

符号说明

1：制造方法(蜂窝结构体的制造方法)；2、102：蜂窝结构体；3、104：外周面；4、4a、106：喷嘴；5、107：外周涂层材料；6、6a、105：喷出口；7、101：外周涂层；8：隔室；8a：不完整隔室；9：隔壁；10：刮除刮刀；11：喷嘴主体部；12：喷嘴前端部；13：臂；100：涂布装置；103：旋转台；A：旋转方向；C：旋转中心；F1：外周涂层形成工序；H：喷出口的高度；P：喷出压力；S：喷出口面积；V：喷出速度；W1：上端宽度；W2：下端宽度；q：外周涂层材料的供给量；ρ：外周涂层材料的密度。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的蜂窝结构体的制造方法的实施方式进行说明。应予说明，本发明的蜂窝结构体的制造方法并不限定于以下的实施方式，只要不脱离本发明的范围，就可以加以变更、修正、改良等。

本发明的一个实施方式的蜂窝结构体的制造方法1(以下，简称为“制造方法1”。)具备外周涂层形成工序F1，在该工序中，将外周涂层材料5涂布于陶瓷制的蜂窝结构体2的外周面3，形成规定厚度的外周涂层7。

如图1等所示，本实施方式的制造方法1中的外周涂层形成工序F1还包括旋转工序和涂布工序，在旋转工序中，使蜂窝结构体2的轴向与铅垂方向一致，并使蜂窝结构体2以该轴向为旋转中心(参照图6)且以规定的旋转速度进行等速旋转运动，在涂布工序中，从配置于与蜂窝结构体2的外周面3相对的位置的喷嘴4喷出外周涂层材料5，沿着通过旋转工序而旋转的蜂窝结构体2的外周面3涂布外周涂层材料5。

此处，可以主要使用已经说明的图6所示的涂布装置100来实施上述的旋转工序以及涂布工序(外周涂层形成工序F1)。涂布装置100构成为主要具备：旋转台103，其供作为涂布对象的蜂窝结构体2载放，并且，以蜂窝结构体2的轴向为旋转中心C而沿着规定的旋转方向A进行等速旋转运动；以及喷嘴4，其配设成与蜂窝结构体2的外周面3相对，且将外周涂层材料5从喷出口6喷出(参照图6)。

应予说明，由于已经对涂布装置100中的其他构成以及外周涂层7的形成的详细情况进行了说明，所以此处省略详细说明。此外，以下的本说明书中，有时为了方便，将“形成外周涂层前的蜂窝结构体”以及“形成外周涂层后的蜂窝结构体(＝外周涂层蜂窝结构体)”均称为“蜂窝结构体2”。应予说明，也有时根据需要分别区分称为“形成前的蜂窝结构体2”以及“形成后的蜂窝结构体2”。

本实施方式的制造方法1中使用的外周涂层材料5可以将众所周知的陶瓷原料用作主成分，例如可以使用粒子状的堇青石、碳化硅、或者氧化钛等。通过在这些粒子状的陶瓷原料中以规定的配合比率混合造孔材料、粘合剂、表面活性剂、以及分散介质等众所周知的材料，能够制成适合涂布于蜂窝结构体2的外周面3的浆料状的外周涂层材料5。

另一方面，待涂布外周涂层材料5的蜂窝结构体2是通过将陶瓷原料挤出成型为规定形状(大致圆柱状等)并进行烧成等处理而得到的，与上述外周涂层材料5同样地将堇青石、碳化硅等众所周知的陶瓷原料作为主成分而构成。此处，由于蜂窝结构体2的构成以及制造方法已经是众所周知的，所以省略详细说明。

形成前的蜂窝结构体2经过挤出成型工序以及烧成工序后，进而，预先对外周面3进行磨削加工，由此，将蜂窝结构体2的尺寸调整为规定的蜂窝直径的范围。从而，能够将一定量的外周涂层材料5涂布于外周面3，形成厚度均匀的外周涂层7。

此处，由于预先对蜂窝结构体2的外周面3进行了磨削加工，所以，如图1中示意性所示，区划形成蜂窝结构体2的隔室8的隔壁9的一部分暴露于外周面3。即，在外周面3出现不是四边形的不完整形状的隔室(不完整隔室8a)。通过将外周涂层材料5涂布于出现有该不完整隔室8a的蜂窝结构体2的外周面3，能够将该外周涂层材料5填充于不完整隔室8a的隔室内部的空间，形成为外周涂层7。

在外周涂层形成工序F1中使用的涂布装置100的喷嘴4(参照图1)的喷出口6的附近设置有刮除刮刀10，该刮除刮刀10将从喷出口6喷出的外周涂层材料5的一部分、换言之、没有填充于上述不完整隔室8a的隔室内部且没有形成规定厚度的外周涂层7的、“多余”的外周涂层材料5自外周面3刮除，实现外周涂层7的层表面的平滑化。

该刮除刮刀10借助可弹性变形的臂13而与喷嘴4连结，以规定的力按压于蜂窝结构体2的外周面3。由此，能够将从喷出口6喷出的外周涂层材料5的一部分刮除。因此，能够在外周面3留下需要量的外周涂层材料5，形成厚度均匀的外周涂层7。

对涂布装置100中的喷嘴4的构成进行详细说明，如图2以及图3所示，喷嘴4具备：大致圆筒状的喷嘴主体部11、以及自喷嘴主体部11突出设置的截面大致尖锐状的喷嘴前端部12。此外，在喷嘴前端部12的顶部设置有按与蜂窝结构体2的外周面3相对的方式呈开口的细长的狭缝状的喷出口6。由此，利用喷出泵等众所周知的喷出机构对暂时贮存于喷嘴主体部11的内部的外周涂层材料5施加喷出压力，使其从喷嘴主体部11经过喷嘴前端部12而自顶部的喷出口6向喷嘴4外喷出。

例如，喷嘴4的喷出口6如图3所示呈长方形。此时，呈喷出口的高度H明显比喷出口的宽度W长的、细长的狭缝状。此处，喷出口的高度H形成为：与外周涂层材料5在涂布对象的蜂窝结构体2的轴向上的长度(蜂窝长度L)相同的长度或者在该蜂窝长度L以上的长度。由此，能够将外周涂层材料5涂布于蜂窝结构体2的整个外周面3。

应予说明，喷嘴4的喷嘴前端部12以及喷出口6的形状并不限定于上述图2以及图3所示的形状。例如，可以为图4以及图5所示的、另一例构成的喷嘴4a那样的形状。具体地进行说明，喷嘴4a的喷嘴前端部12a的顶部的形状可以呈梯形。这种情况下，在顶部呈开口而设置的喷出口6a呈下端宽度W2比上端宽度W1宽的梯形。在涂布外周涂层材料5时，需要如图6所示，使蜂窝结构体2的轴向与铅垂方向一致，沿着水平方向将外周涂层材料5喷出到外周面3。

因此，因外周涂层材料5的自重而使得喷出性以及涂布性在蜂窝结构体2的上侧以及下侧有所不同。因此，如上所述，对于蜂窝结构体2的上侧的外周面3，为了使喷出性变得良好，以较细的上端宽度W1来形成喷出口6a，此外，对于外周涂层材料5的自重容易发挥作用、喷出性差的下侧的外周面3，以比上端宽度W1宽的下端宽度W2来形成喷出口6a，以使其喷出较多的外周涂层材料5。由此，能够使蜂窝结构体2的上侧以及下侧的外周面3处的涂布性变得良好。

本实施方式的制造方法1中，上述外周涂层材料5的喷出速度V可以设定为50～120mm/s的范围。通过使喷出速度V为该范围，如上所述，从喷嘴4、4a喷出的喷出性良好，并且，不会产生从涂布后的外周面3滴下来等不良情况。通过将后述的喷出口面积S的数值限定范围和该喷出速度V的数值限定范围组合，能够更稳定地形成外周涂层7。

可以基于下式(1)计算出喷出速度V。

此处，外周涂层材料的供给量q为每1秒钟的外周涂层材料5的喷出量，通过喷出泵等喷出机构(未图示)的喷出性能来确定。另外，外周涂层材料的密度可以根据外周涂层材料的体积以及质量计算出来，也可以使用众所周知的密度计来求出。另一方面，喷出口面积S可以通过如上所述地测量喷出口的宽度(或者、上端宽度W1以及下端宽度W2)、以及喷出口的高度H来求出。即，利用众所周知的测量以及计算方法，能够容易地求出喷出速度V。

此外，本实施方式的制造方法1中，在外周涂层形成工序F1中使用的涂布装置100的喷嘴4、4a的喷出口6、6a的喷出口面积S设定为200～600mm²的范围(参照图2～5中的阴影部分)。喷出口面积S是：在喷嘴4、4a的喷嘴前端部12、12a的顶部所设置的喷出口6、6a的开口部分的面积。

例如，如图2以及图3所示，在喷出口6呈长方形的情况下，通过将喷出口的宽度W以及喷出口的高度H相乘来求出喷出口面积S(喷出口面积S＝喷出口的宽度W×喷出口的高度H)。另一方面，如图4以及图5所示，在喷出口6a呈梯形的情况下，通过上端宽度W1(相当于上底)与下端宽度W2(相当于下底)之和乘以喷出口的高度H、再除以2来求出喷出口面积S(喷出口面积S＝(上端宽度W1+下端宽度W2)×喷出口的高度H÷2)。

此处，以蜂窝直径(产品直径)为305mm、轴向的长度(蜂窝长度L)为152mm的尺寸的蜂窝结构体为例进行说明。这种情况下，对于具有长方形的喷出口6的喷嘴4，例如，如果将喷出口的宽度W设定为1.5mm，将喷出口的高度H设定为178mm，则能够使喷出口面积S为267mm²，能够使喷出口的高度H至少为蜂窝长度L以上，并且，将喷出口面积S抑制在200～600mm²的范围内。

对于以往的外周涂层形成工序中使用的喷嘴，如上所述通过调整水分的添加量来调整浆料状的外周涂层材料的粘度。因此，完全不存在使喷嘴的喷出口面积发生变化而实现对外周涂层材料的喷出性进行调整的技术思想。因此，多数情况下，考虑外周涂层材料相对于蜂窝结构体的外周面的喷出性及涂布性等，使喷出口面积较大，即，设定为超过600mm²。

针对于此，在本实施方式的制造方法1的情况下，通过将喷嘴4、4a的喷出口6、6a的喷出口面积S限定为上述的数值范围，能够使喷出速度V高于以往的喷嘴的喷出速度。结果，对于将陶瓷原料以及水混合、混炼而形成的浆料状的外周涂层材料5，通过利用粘度与流速(喷出速度V)相对应地发生变化的性状，能够通过调整喷出口面积S而使喷出速度V发生变化。由此，能够制成如下外周涂层材料5，即，在从喷出口6、6a喷出时，粘度降低，发挥出良好的喷出性，并且，从喷出口6、6a喷出且涂布于外周面3后，粘度升高，不会从外周面3滴下来。

此外，对于本实施方式的制造方法1中的外周涂层形成工序F1，可以使使用了涂布装置100(参照图6)的蜂窝结构体2的旋转工序中的、该蜂窝结构体2(以及旋转台103)的转速为5～15rpm的范围。

即，图6所示的涂布装置100中，可以将供蜂窝结构体2载放的旋转台103的转速设定为：每1分钟旋转5圈至15圈左右的旋转速度。此处，如果蜂窝结构体2的转速较快，则从喷嘴4、4a喷出的外周涂层材料5的喷出量(供给量)追不上蜂窝结构体2的旋转，有可能无法在蜂窝结构体2的外周面3涂布足够量的外周涂层材料5。即，有可能在外周面3产生外周涂层材料5的未涂布区域。

另一方面，如果蜂窝结构体2的转速较慢，则外周涂层材料5的喷出量过多，有可能在外周面3涂布大量的外周涂层材料5。这种情况下，虽然可利用上述所示的刮除刮刀10将多余的外周涂层材料5刮除，但是，依然会处于大量的外周涂层材料5附着于外周面3的状态，一部分外周涂层材料5有时因重力而滴下来。

如上所述，蜂窝结构体2的转速、上述所示的喷嘴4、4a的喷出口6、6a的喷出口面积S、以及外周涂层材料5的喷出速度V会对外周涂层材料5相对于外周面3的涂布性带来较大的影响。因此，除了上述喷出口面积S与喷出速度V的关系以外，将蜂窝结构体2的转速规定为上述范围，由此能够形成尺寸稳定性优异的外周涂层7。

此外，本实施方式的制造方法1中，外周涂层材料的喷出量d除以外周涂层材料的涂布量得到的值、亦即喷出量/涂布量比可以设定为1.1～3.5的范围。通过使喷出量/涂布量比为该范围，能够形成不会产生从涂布后的外周面3滴下来等不良情况且没有涂布不均、脱离痕迹(下文中详细说明)的良好的外周涂层7。进一步具体说明，在喷出量/涂布量比小于1.1的情况下，无法将外周涂层材料均匀地涂布于蜂窝结构体2的整个外周面3，有时在外周面3的一部分产生“没有涂布”外周涂层材料的状态、换言之、外周涂层材料的未涂布部分。另一方面，在喷出量/涂布量比超过3.5的情况下，外周涂层材料的供给过量，因此，在外周涂层材料离开刮除刮刀10的过程中，有可能在蜂窝结构体2的外周面3残留有大量的外周涂层材料，有时成为形成了台阶的状态(“脱离痕迹”)。因此，如果喷出量/涂布量比脱离上述的范围，则蜂窝结构体2的形状精度变得不稳定，或者，容易在所形成的外周涂层7发生开裂等。

可以基于下式(2)计算出喷出量/涂布量比。

上式(2)中，外周涂层材料的喷出量d[g]可以通过上述的每单位时间的外周涂层材料的供给量q[g/s]乘以涂布时间[s]而计算出。另一方面，外周涂层材料的涂布量[c]可以通过外周涂层材料涂布后的质量[g]减去外周涂层材料涂布前的蜂窝结构体的质量[g]而计算出。

由此，根据本实施方式的制造方法1，在外周涂层形成工序F1中，通过使喷出外周涂层材料5的喷嘴4、4a的喷出口6、6a的喷出口面积S为规定范围，能够使喷出速度V高于以往的喷出速度，实现喷出性以及涂布性优异的粘度的调整。由此，不需要像以往那样通过水分的添加量来调整外周涂层材料的粘度，在外周涂层7形成时产生不良情况的可能性降低。另外，通过在调整喷出口面积S的同时、调整喷出速度V以及蜂窝结构体2的转速，能够得到使外周涂层材料5的喷出性以及涂布性更加稳定的外周涂层形成工序F1。此外，通过调整喷出量/喷出量比，使其不会在所形成的外周涂层7产生涂布不均等。

实施例

以下，基于下述的实施例，对本发明的蜂窝结构体的制造方法进行说明，但是，本发明的制造方法并不限定于这些实施例。

使蜂窝直径以及蜂窝长度不同的蜂窝结构体、蜂窝结构体的转速以及涂布时间、每单位时间的外周涂层材料的供给量q、喷嘴的喷出口面积S、喷出口形状、以及喷出速度V分别发生变化，在蜂窝结构体的外周面形成实施例1～8以及比较例1～6的外周涂层。

1.实施例1～8、以及、比较例1～6

此处，实施例1～3使用蜂窝直径以及蜂窝长度相同的蜂窝结构体，并使外周涂层材料的供给量q相同。实施例1相对于实施例2而言，使旋转速度以及涂布时间发生变化，实施例3相对于实施例2而言，使喷嘴的喷出口面积S以及喷出速度V发生变化。另一方面，关于实施例4，使实施例3的每单位时间的外周涂层材料的供给量q以及喷出速度V发生变化，其他条件与实施例3相同。另一方面，实施例5以及实施例6与实施例3的条件大致相同，但涂布对象的蜂窝结构体的蜂窝直径以及蜂窝长度不同。实施例7相对于实施例1而言，使旋转速度、涂布时间、以及每单位时间的外周涂层材料的供给量q相同，并使喷出口面积S以及喷出速度V发生变化，实施例8相对于实施例2而言，使旋转速度、涂布时间、以及每单位时间的外周涂层材料的供给量q相同，并使喷出口面积S以及喷出速度V发生变化。应予说明，实施例1～6的喷出口形状为梯形，实施例7、8的喷出口形状为长方形。这些实施例1～8均满足本发明中规定的喷出口面积、喷出速度、以及转速的条件。另一方面，比较例1～6的喷出口面积S以及喷出速度均脱离本发明中规定的数值范围。应予说明，比较例1～5的喷出口形状为梯形，比较例6的喷出口形状为长方形。将这些条件汇总示于下表1。

表1

2.评价方法

使用前述的涂布装置(参照图6)，实际上将外周涂层材料涂布于蜂窝结构体的外周面，利用肉眼观察确认干燥后的外周涂层的层表面。应予说明，外周涂层的层厚度为0.5～1.5mm的范围，喷出以及涂布的外周涂层材料的含水率为25～28％。此处，计算出实施例1～8以及比较例1～6中的外周涂层材料的喷出量d[g]以及外周涂层材料的涂布量c[g]，分别求出喷出量/涂布量比。将求出的结果示于下表2。此时，外周涂层材料相对于蜂窝结构体的外周面的涂布量c[g]为约200g～约400g。

观察利用涂布装置涂布外周涂层材料后的蜂窝结构体(外周涂层蜂窝结构体)并确认有无涂布不均、以及有无脱离痕迹，进行综合评价。将其结果示于下表2。

对于涂布不均的评价，利用肉眼进行观察，将蜂窝结构体的外周面均匀且完全被覆的情形判定为“良”，将虽然在蜂窝结构体的外周面的一部分看到不均匀的部分、但是完全被覆、且没有实用上的问题的情形判定为“合格”，将在蜂窝结构体的整个外周面均看到不均匀的部分、或者在一部分具有没有被覆的部分的情形判定为“不合格”。

另一方面，对于脱离痕迹(在外周涂层产生的台阶)的评价，测量在涂布于外周面的外周涂层的层表面看到的台阶，将该台阶低于1mm的情形判定为“良”，将该台阶为1mm以上的情形判定为“不合格”。应予说明，涂布外周涂层材料，使尺子与干燥后的外周涂层蜂窝结构体的外周涂层的层表面垂直，读取台阶最大的部位的值，由此来进行台阶的测量。

对于综合评价，将涂布不均的评价以及脱离痕迹的评价均为良的情形判定为“良”，将涂布不均的评价为合格且脱离痕迹的评价为良的情形判定为“合格”，将涂布不均的评价以及脱离痕迹的评价中的至少一方具有不合格的情形判定为“不合格”。

表2

据此，确认到：满足本发明中规定的喷出口面积S的数值范围、以及喷出速度V的数值范围的条件等的实施例1～8均得到良好的评价。即，如果外周涂层材料的喷出速度V为50～120mm/s，则能够得到良好的评价。此外，在与喷出速度V相对应地使喷出口面积S为200～600mm²的情况下，显示出能够良好地涂布外周涂层材料。

另一方面，在喷出口面积S超过600mm²的情况下，或者，在喷出速度V低于50mm/s的情况下，如比较例1～5所示，均无法得到良好的评价。另外，在喷出口面积S低于200mm²的情况下，或者，在喷出速度V超过120mm/s的情况下，如比较例6所示，无法得到良好的评价。因此，确认到：本发明的制造方法中的喷出口面积以及喷出速度的数值限定范围是有效的方案。

产业上的可利用性

本发明的蜂窝结构体的制造方法可以优选用于制造在外周面具备外周涂层的蜂窝结构体(外周涂层蜂窝结构体)。

Claims

1.一种蜂窝结构体的制造方法，其具备将外周涂层材料涂布于陶瓷制的蜂窝结构体的外周面而形成外周涂层的外周涂层形成工序，

所述蜂窝结构体的制造方法的特征在于，

所述外周涂层形成工序具备旋转工序和涂布工序，

在所述旋转工序中，使所述蜂窝结构体的轴向与铅垂方向一致，并使所述蜂窝结构体以所述轴向为旋转中心进行旋转，

在所述涂布工序中，从配设于与所述蜂窝结构体的所述外周面相对的位置的喷嘴喷出所述外周涂层材料，并将所述外周涂层材料涂布于旋转的所述蜂窝结构体的所述外周面，

所述涂布工序中，利用下式(1)计算出的从所述喷嘴喷出所述外周涂层材料的喷出速度为50mm/s～120mm/s，

式(1)：喷出速度V[mm/s]＝外周涂层材料的供给量q[g/s]÷(外周涂层材料的密度ρ[g/mm³]×喷出口面积S[mm²])。

2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

所述涂布工序中，相对于所述外周面而呈开口的所述喷嘴的喷出口的喷出口面积为200mm²～600mm²的范围。

3.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

所述喷嘴的所述喷出口的形状为梯形，并形成为下端宽度比上端宽度宽。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

所述旋转工序中的所述蜂窝结构体的转速为5rpm～15rpm的范围。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

所述涂布工序中，利用下式(2)计算出的喷出量/涂布量比为1.1～3.5的范围，

此处，通过每单位时间的所述外周涂层材料的供给量q[g/s]×涂布时间[s]来计算出外周涂层材料的喷出量d[g]，通过外周涂层材料涂布后的蜂窝结构体的质量[g]－外周涂层材料涂布前的蜂窝结构体的质量[g]来计算出外周涂层材料的涂布量c[g]。