JP2005213556A - 放電加工による穴埋め方法 - Google Patents
放電加工による穴埋め方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005213556A JP2005213556A JP2004020625A JP2004020625A JP2005213556A JP 2005213556 A JP2005213556 A JP 2005213556A JP 2004020625 A JP2004020625 A JP 2004020625A JP 2004020625 A JP2004020625 A JP 2004020625A JP 2005213556 A JP2005213556 A JP 2005213556A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- hole
- filling
- conductive
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
【解決手段】 導電性材料の空間部に導電性粉末を充填する工程と、この導電性粉末が充填された部分を、該導電性粉末と同じ素材の圧粉電極による放電表面処理にて被膜を形成し覆う工程と、放電により溶融しなかった上記導電性粉末を除去する工程と、からなる導電性材料の穴埋め方法を行う。
【選択図】 図1
Description
従来は肉盛り用の材料を溶接・溶射などの方法で厚く盛り上げている。
ここで、溶接とは、ワークと溶接棒との間の放電により溶接棒の材料をワークに溶融付着させる方法であり、溶射とは、金属材料を溶かした状態にし、スプレー状にワークに吹き付け皮膜を形成させる方法である。
また、特に溶接は、熱が集中してワークに入る方法であるため、厚みの薄い材料を処理する場合や、単結晶合金・一方向凝固合金など方向制御合金のように割れやすい材料では、溶接割れが発生しやすく歩留まりが低くなるという問題がある。
一方、溶射は、不要な部分に材料が付着することを防ぐために、予めマスクを施しておき、目的の部分にのみ処理がされるようにする対応することが必要であり、作業性が悪かった。
これは、圧粉体の電極成分に、炭化物を形成しやすい材料(例えば、Ti等)の割合を多く含ませ、Ti等の材料が油中での放電により化学反応し、工作物表面の材質が鋼材(鋼材に処理する場合)からセラミックスであるTiC(炭化チタン)という硬質の炭化物に変わり、熱伝導・融点などの特性を変化させる放電表面処理技術である。
すなわち、炭化し難い材料を電極に加えることで電極材料は炭化物にならず、金属のまま被膜に残ることになる。
本実施の形態では、以上のようなパルス上の放電により厚膜形成を行い、導電性材料の穴埋め等の補修技術を確立するものである。
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
図1は本実施の形態1のパルス放電を利用した導電性材料の穴埋め方法を示した図であり、図2は放電表面処理の動作説明図である。
図において、1は導電性のワーク、2はワーク1をのせる台、3はワーク1の補修すべき穴に充填したCoからなる粉末、4は放電表面処理にて形成された被膜、5は圧粉電極、6は油などの加工液、7はパルス上の放電を発生させるための放電表面処理用電源、8は放電のアーク柱である。
ただし、粉末3は特にCoである必要はなく導電性の材料であれば穴をふさぐという目的には十分である。
そして、電極の材料としては、油の雰囲気で放電させる場合には、炭化物を形成する材料は油の分解した炭素と反応して炭化物を形成し、厚盛りが困難になるので、炭化物を形成しにくい材料を40体積%以上含むことが望ましい。
なお、電極の例としては、Co(コバルト)(粒径1μm程度)の粉末にパラフィンを入れ圧縮成形し、300℃程度に加熱したものや、Co(コバルト)ベースの合金、Ni(ニッケル)ベースの合金、Fe(鉄)ベースの合金などの材料を成形したものでもよい。
あるいは、被膜の硬さを高めるためにこれらの金属にセラミックスを混合した材料でもよい。
また、材質に関しても、特に問わない。導電性の材料であれば、直接ワークに給電しなくとも、ワークをのせる台2を通じて給電ができるので便利にはなる。
まず、ワークの穴をふさぐ方と逆の面をシール部材2でふさぐ。(図1b)
そして、ワークの穴の部分に金属など導電性材料の粉末3を入れる。(図1c)
ここで、粉末3のワーク穴部への充填は、なるべく粉末を圧縮して入れるのがよい。
これは、この粉末が被膜を形成する際の土台になるからである。
粉末をつめる圧力が低いと、粉末3の上に被膜が均一に盛り上がらないなどの問題がおきる。
なお、穴をふさぐときに盛り上げた被膜がワークの表面の高さよりも盛り上げたくない倍には、ワークを穴の部分の表面をあらかじめ加工して凹ませておき、被膜を形成し、必要であればその後形状を整えれば、ワークの表面と同じ高さにすることができる。
ここで、ワーク1の材料の部分には直接電極材料が溶融付着する。
一方、穴の部分は、粉末の表面が溶融し被膜になり、その上に同様に被膜が盛り上がっていく。
その後、穴がふさがった後、ワーク1の穴に充填した粉末3を除去して穴埋め方法の完了となる。(図1e)
ここでは電極として、Co(コバルト)(粒径1μm程度)の粉末にパラフィンを入れ、プレス圧100MPa程度で圧縮成形し、300〜400℃程度に加熱したものを使用した。
放電のパルス条件は、ピーク電流値ie=10A、放電持続時間(放電パルス幅)te=8μs、休止時間to=16μを使用し、面積約20mm2の部分に被膜形成を行ったところ、約5分間の処理で、0.5mm程度の厚さの被膜を形成し、穴を防ぐことができた。
なお、空気中など酸化し易い雰囲気では、被膜がボロボロの状態となり、緻密な被膜が形成できなかった。
ただし、気中での放電では極間距離が狭く短絡が発生しやすくなるため、電圧を上げるなど極間距離を広くできる手段が必要である。
また、油は、鉱油などの油や、合成油が使用されるが、シリコンオイルなどでもよい。
例えば、溶接などのように熱が集中する加工方法では、割れなどが発生する単結晶合金や一方向凝固合金などの方向制御合金、あるいは、熱が集中すると変形してしまうような小さな部品などには本発明の方法は有効である。
実施の形態1では、穴埋めのために穴に粉末3を充填した状態で放電表面処理することにより、粉末3表面上に被膜を形成したが、本実施の形態では、穴の上に所定の金属片をの載せ、該金属片とあわせて放電表面処理により穴をふさぐ手法である。
図3は本実施の形態2のパルス放電を利用した導電性材料の穴埋め方法を示した図であり、図4は放電表面処理の動作説明図である。
図において、1は導電性のワーク、9はワーク1の穴の上に載せる金属片、10は放電表面処理にて形成された被膜である。
図3に示されるワーク1には穴があいている。(図3a)
そこで、ワークの穴をふさぐように金属片9を設置する。(図3b)
金属片を設置する目的は、後の工程で被膜を形成する際の土台とすることである。
従って金属片でなくとも、導電性のある金属網でもよいし、箔でもよい。
ただし、隙間が開いていると被膜の形成具合にばらつきが生じるし、厚みが薄すぎると放電により箔に穴が明くなどの問題が生じることから、放電のエネルギーで穴が明かないように数100μm以上の厚さは必要である。
ここでも電極として、Co(コバルト)(粒径1μm程度)の粉末にパラフィンを入れ、プレス圧100MPa程度で圧縮成形し、300〜400℃程度に加熱したものを使用した。
放電のパルス条件は、ピーク電流値ie=10A、放電持続時間(放電パルス幅)te=8μs、休止時間to=16μsを使用し、面積約20mm2の部分に被膜形成を行ったところ、約5分間の処理で、0.5mm程度の厚さの被膜を形成し、穴を防ぐことができた。
ワークの材料の部分には直接電極材料が溶融付着する。
一方、穴の部分は、金属片の上に同様に被膜が盛り上がっていく。
金属片は、導電性の材料であればよいが、電極材料と同じ成分であれば、被膜内の材料の違いがなくなるので、より望ましい。
また、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気など酸化しにくい雰囲気であれば、気中でも可能である。ただし、気中での放電では極間距離が狭く短絡が発生しやすくなるため、電圧を上げるなど極間距離を広くできる手段が必要である。また、油は、鉱油などの油や、合成油が使用されるが、シリコンオイルなどでもよい。
そのため、薄い材料あるいは、熱ひずみに弱い材料などを従来の溶接などによりふさぐことが困難であった材料に関しても、ひずみや熱による割れを起こさずに穴埋めができる。
例えば、溶接などのように熱が集中する加工方法では、割れなどが発生する単結晶合金や一方向凝固合金などの方向制御合金、あるいは、熱が集中すると変形してしまうような小さな部品などには本発明の方法は有効である。
特に小さな穴の場合には、実施例1のようにその穴に粉末を詰めることが困難になるので、本実施例の方法は有効である。
Claims (5)
- 導電性材料の空間部に導電性粉末を充填する工程と、
この導電性粉末が充填された部分を、圧粉体電極による放電表面処理にて被膜を形成し覆う工程と、
放電により溶融しなかった上記導電性粉末を除去する工程と、
を備えた導電性材料の穴埋め方法。 - 空間部に充填される導電性粉末は、放電表面処理に使用される圧粉体電極と同じ素材とすることを特徴とする請求項1に記載の導電性材料の穴埋め方法。
- 導電性材料の空間部に該空間部を覆う導電性のシール部材を載置する工程と、
このシール部材表面を、上記導電性材料とあわせて圧粉体電極による放電表面処理にて被膜を形成し覆う工程と、
を備えた導電性材料の穴埋め方法。 - 圧粉体電極は、金属粉末または金属の化合物の粉末、或いはセラミックスの粉末を圧縮成形した圧粉体をもちい、炭化物を生成しにくい材料を40体積%以上含むことを特徴とする請求項1、3に記載の導電性材料の穴埋め方法。
- 圧紛体電極として、粒径1μm以下のCo粉末、または、Ni粉末、あるいは、Fe粉末を圧縮形成したもの、あるいは、Co合金粉末、または、Ni合金粉末、Fe合金粉末を圧縮形成したものであることを特徴とする請求項4に記載の導電性材料の穴埋め方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004020625A JP4437670B2 (ja) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | 放電加工による穴埋め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004020625A JP4437670B2 (ja) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | 放電加工による穴埋め方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005213556A true JP2005213556A (ja) | 2005-08-11 |
JP4437670B2 JP4437670B2 (ja) | 2010-03-24 |
Family
ID=34904489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004020625A Expired - Fee Related JP4437670B2 (ja) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | 放電加工による穴埋め方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4437670B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011016516A1 (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | 株式会社Ihi | 穴を閉塞する方法 |
US10854223B2 (en) | 2016-08-19 | 2020-12-01 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Method of producing a magnetic structure |
US11268122B2 (en) * | 2016-08-19 | 2022-03-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Foerderung der anaewandten Forschunq e.V. | Method of producing a cavity having a porous structure |
US11417448B2 (en) | 2014-12-16 | 2022-08-16 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Method for manufacturing a device having a three-dimensional magnetic structure |
-
2004
- 2004-01-29 JP JP2004020625A patent/JP4437670B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011016516A1 (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | 株式会社Ihi | 穴を閉塞する方法 |
CN102471894A (zh) * | 2009-08-06 | 2012-05-23 | 株式会社Ihi | 封闭孔的方法 |
US20120128893A1 (en) * | 2009-08-06 | 2012-05-24 | Ihi Corporation | Method for closing holes |
EP2463405A1 (en) * | 2009-08-06 | 2012-06-13 | IHI Corporation | Method for closing hole |
RU2496914C1 (ru) * | 2009-08-06 | 2013-10-27 | АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН | Способ закрытия отверстий |
JP5354016B2 (ja) * | 2009-08-06 | 2013-11-27 | 株式会社Ihi | 穴を閉塞する方法 |
EP2463405A4 (en) * | 2009-08-06 | 2014-06-18 | Ihi Corp | METHOD FOR CLOSING A HOLE |
US11417448B2 (en) | 2014-12-16 | 2022-08-16 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Method for manufacturing a device having a three-dimensional magnetic structure |
US10854223B2 (en) | 2016-08-19 | 2020-12-01 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Method of producing a magnetic structure |
US11268122B2 (en) * | 2016-08-19 | 2022-03-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Foerderung der anaewandten Forschunq e.V. | Method of producing a cavity having a porous structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4437670B2 (ja) | 2010-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3064295B1 (en) | Process for producing a compressor blade | |
CA2494366C (en) | Electrode for electric discharge surface treatment, method of electric discharge surface treatment, and apparatus for electric discharge surface treatment | |
US9186742B2 (en) | Microwave brazing process and assemblies and materials therefor | |
ATE340665T1 (de) | Giessen von legierungen mit isotropen graphitformwerkzeugen | |
US7834291B2 (en) | Electrode for electric discharge surface treatment, and method and apparatus for electric discharge surface treatment | |
WO2013013814A2 (en) | Method of manufacturing a component by hot isostatic pressing | |
RU2010140369A (ru) | Инструменты, имеющие рабочие поверхности из уплотненного порошкового металла, и способ | |
JP5121933B2 (ja) | 放電表面処理方法 | |
CN101856757A (zh) | 铝合金的粉末介质扩散反应电阻钎焊方法 | |
CN104014922A (zh) | 一种硬质合金与钢的快速扩散焊接方法 | |
WO2016030654A1 (en) | A mould for use in a hot isostatic press | |
GB2479616A (en) | Powder layer manufacturing of an article using a preform to support the article | |
JP4437670B2 (ja) | 放電加工による穴埋め方法 | |
KR20060031620A (ko) | 방전 표면 처리 방법 | |
US20160375490A1 (en) | Metallic 3D Printing Detachment Technique | |
WO2001023640A1 (fr) | Electrode de traitement de surface par decharge electrique, son procede de production et procede de traitement de surface par decharge electrique | |
US6297466B1 (en) | Method for repairing steel spray-formed tooling with TIG welding process | |
JP4523547B2 (ja) | 放電表面処理方法および放電表面処理装置 | |
JP4575924B2 (ja) | 抵抗溶接用電極及び溶接抵抗電極製造方法、並びに抵抗溶接装置、抵抗溶接ライン | |
CN105297010B (zh) | 一种利用电火花沉积工艺制备金属玻璃涂层的方法 | |
JPWO2007060729A1 (ja) | 放電表面処理方法および放電表面処理装置 | |
JP4608220B2 (ja) | 放電表面処理用電極および放電表面処理方法 | |
TWI624319B (zh) | Composite tungsten carbide tool manufacturing method | |
JP4332637B2 (ja) | 放電表面処理方法および放電表面処理装置。 | |
JP4320523B2 (ja) | 放電表面処理用電極及びその製造方法並びに放電表面処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070125 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081001 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090707 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090819 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091222 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091224 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4437670 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140115 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |