JP2008110536A - Extrusion molding machine of honeycomb structure and honeycomb structure manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オーバル形状を有するセラミック製のハニカム構造体の押出成形装置及び製造方法に関する。なお、本明細書中の「オーバル形状」は、直径が長い部分(長径部)と短い部分(短径部)とを有し、一般的に楕円と呼ばれる形状であって、幾何学上の「楕円」に限らず、半円と直線とを組み合わせたいわゆるレーストラック形状、及び楕円とレーストラック形状との中間的な形状を含む概念である。 The present invention relates to an extrusion molding apparatus and manufacturing method for a ceramic honeycomb structure having an oval shape. The “oval shape” in the present specification has a portion having a long diameter (long diameter portion) and a short portion (short diameter portion), and is generally called an ellipse. The concept is not limited to an “ellipse” but includes a so-called racetrack shape combining a semicircle and a straight line, and an intermediate shape between an ellipse and a racetrack shape.
セラミック製のハニカム構造体は、自動車の排ガス浄化用触媒の担体等として広く用いられている。ハニカム構造体を形成する方法としては、一般的に、押出成形もしくはプランジャー成形が用いられる。押出成形により製造する場合は、混練した原料を成形金型を用いて押出成形した後、乾燥、焼成することにより製造することができる。 Ceramic honeycomb structures are widely used as a carrier for automobile exhaust gas purification catalysts. As a method for forming the honeycomb structure, extrusion molding or plunger molding is generally used. In the case of producing by extrusion molding, the kneaded material can be produced by extrusion molding using a molding die, followed by drying and baking.
従来、オーバル形状のハニカム構造体を押出成形に用いる押出成形装置は、後述する比較例に示すごとく、押出スクリュー部の直後に整流板が設けられ、その整流板に隣接して、原料を金型に送り込むための抵抗管が設けられている。上記抵抗管は、上流端では円形状であり、下流端でオーバル形状である。そのため、抵抗管の長径部方向の縮径率と短径部方向の縮径率には大きな差があり、原料の押出しの速度分布が不均一となっていた。それ故、押出されたオーバル形状のハニカム構造体の長径部方向では、原料が十分に行き渡らないため、スキンにささくれが発生し、短径部方向では、原料が過剰となるため、最悪の場合には、セルつぶれが発生するという問題がある。そのため、全体として、オーバル形状が更につぶれた形状となる。 Conventionally, an extrusion molding apparatus using an oval-shaped honeycomb structure for extrusion molding, as shown in a comparative example described later, is provided with a rectifying plate immediately after the extrusion screw portion, and adjacent to the rectifying plate, the raw material is molded into a mold. A resistance tube is provided for feeding into the tube. The resistance tube has a circular shape at the upstream end and an oval shape at the downstream end. For this reason, there is a large difference between the diameter reduction ratio in the major axis direction and the diameter reduction ratio in the minor axis direction of the resistance tube, and the speed distribution of the raw material extrusion is non-uniform. Therefore, the raw material does not spread sufficiently in the long diameter direction of the extruded oval-shaped honeycomb structure. Has a problem that cell collapse occurs. Therefore, as a whole, the oval shape is further crushed.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、外形形状がオーバル形状であるセラミック製のハニカム構造体を、ささくれやセルつぶれ等の欠陥を生じさせることなく製造することが可能なハニカム構造体の押出成形装置及び製造方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and it is possible to manufacture a ceramic honeycomb structure whose outer shape is an oval shape without causing defects such as pouring and cell collapse. An object of the present invention is to provide an extrusion apparatus and manufacturing method for a honeycomb structure.
第1の発明は、外皮と、該外皮内にハニカム状に配設された隔壁と、該隔壁内に区画されていると共に両端に貫通するよう軸方向に沿って形成された多数のセルとを有し、外形形状がオーバル形状であるセラミック製のハニカム構造体を押出し成形するための押出成形装置であって、
円形状のスリーブと、該スリーブ内においてセラミック原料を混練すると共に前進させるスクリューとを備えた押出スクリュー部と、
該押出スクリュー部から押し出される上記セラミック原料の通過速度分布の均一化を図るための整流板を有する整流部と、
該整流部から押し出される上記セラミック原料が通過する断面積を徐々に減少させる抵抗管と、
該抵抗管から押し出される上記セラミック原料を所望のオーバル形状に成形するための成形金型とを有してなり、
上記整流板は、上流端から上記整流板配設部に至る間に、上記スリーブの内径と略同じ内径の円形状から、その内径と同等以上の短径及び該短径よりも大きい長径を有するオーバル形状に徐々に変化する形状変化部を有しており、上記整流板の形状及び下流短の内形状がオーバル形状となっており、
上記抵抗管は、上流端から下流端に至る間に、オーバル形状を維持したまま徐々に断面積が小さくなって上記成形金型に接続されていることを特徴とするハニカム構造体の押出成形装置にある(請求項1)。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an outer skin, partition walls arranged in a honeycomb shape in the outer skin, and a large number of cells that are partitioned in the partition walls and formed along the axial direction so as to penetrate both ends. An extrusion apparatus for extruding a ceramic honeycomb structure having an oval outer shape,
An extrusion screw portion comprising a circular sleeve, and a screw that kneads and advances the ceramic raw material in the sleeve;
A rectifying unit having a rectifying plate for homogenizing the passage speed distribution of the ceramic raw material extruded from the extrusion screw unit;
A resistance tube that gradually reduces the cross-sectional area through which the ceramic raw material extruded from the rectifying unit passes;
A molding die for molding the ceramic raw material extruded from the resistance tube into a desired oval shape,
The rectifying plate has, from the upstream end to the rectifying plate disposition portion, a circular shape having an inner diameter substantially the same as the inner diameter of the sleeve, a short diameter equal to or greater than the inner diameter, and a long diameter larger than the short diameter. It has a shape change part that gradually changes to an oval shape, and the shape of the rectifying plate and the inner shape of the downstream short are oval shapes,
The above-mentioned resistance tube is connected to the above-mentioned molding die with the cross-sectional area gradually decreasing while maintaining the oval shape from the upstream end to the downstream end. (Claim 1).
本発明のハニカム構造体の押出成形装置において、最も注目すべき点は、円形状からオーバル形状に徐々に変化する形状変化部を有する整流部を設け、さらに、上記抵抗管を、オーバル形状を維持したまま徐々に縮径した点にある。つまり、上記整流部を設けることによって、整流板において、オーバル形状で通過速度分布の均一化を良好に行うことができ、その後、上記抵抗管において、長径部方向の縮径率と短径部方向の縮径率に大きな差がない状態で、断面積を減少させることができる。これにより、押出し速度分布が均一な状態で押出成形を行うことができる。それ故、得られるハニカム構造体は、オーバル形状であっても、ささくれやセルつぶれ等の欠陥がほとんどない。 In the honeycomb structure extrusion molding apparatus of the present invention, the most notable point is that a rectifying unit having a shape changing portion that gradually changes from a circular shape to an oval shape is provided, and the resistance tube is maintained in an oval shape. The diameter is gradually reduced as it is. In other words, by providing the rectifying unit, the flow rate distribution can be satisfactorily made uniform in the oval shape in the rectifying plate. The cross-sectional area can be reduced in a state where there is no great difference in the diameter reduction ratio. Thereby, extrusion molding can be performed in a state where the extrusion speed distribution is uniform. Therefore, even if the resulting honeycomb structure has an oval shape, there are almost no defects such as crushing and cell crushing.
上記整流部は、上述したように形状変化部を有しており、上流端においてはスリーブとの接触をスムーズとするために円形状となっているが、上記整流板の形状及び下流端の内形状はオーバル形状となっている。また、上記形状変化部は、上記整流部の上流端の内径と同等以上の短径及び該短径よりも大きい長径を有するオーバル形状に徐々に変化する。これにより、セラミック原料がオーバル形状の整流板を通過する際に、通過速度分布の均一化図ることができる。 The rectifying part has a shape changing part as described above, and has a circular shape at the upstream end for smooth contact with the sleeve. The shape is an oval shape. The shape changing portion gradually changes to an oval shape having a short diameter equal to or greater than the inner diameter of the upstream end of the rectifying portion and a long diameter larger than the short diameter. Thereby, when the ceramic raw material passes through the oval-shaped rectifying plate, it is possible to make the passage speed distribution uniform.
また、上記抵抗管は、上流端から下流端に至る間に、オーバル形状を維持したまま徐々に断面積が小さくなっている。つまり、上記抵抗管において、長径部方向の縮径率と短径部方向の縮径率の差が小さい。これにより、抵抗管において、上記セラミック原料の通過速度分布を均一に保つことができる。それ故、成形金型から押し出されるセラミック原料の押出し速度分布を均一にすることができる。 In addition, the resistance tube gradually decreases in cross-sectional area while maintaining the oval shape from the upstream end to the downstream end. That is, in the resistance tube, the difference between the diameter reduction rate in the major axis direction and the diameter reduction rate in the minor axis direction is small. Thereby, in the resistance tube, the passage speed distribution of the ceramic raw material can be kept uniform. Therefore, the extrusion speed distribution of the ceramic raw material extruded from the molding die can be made uniform.
このように、本発明によれば、整流部を設け、抵抗管の形状を限定することによって、外形形状がオーバル形状であるセラミック製のハニカム構造体を、ささくれやセルつぶれ等の欠陥を生じさせることなく製造することが可能な押出成形装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, by providing the rectifying portion and limiting the shape of the resistance tube, the ceramic honeycomb structure whose outer shape is an oval shape causes defects such as rolling and cell collapse. It is possible to provide an extrusion molding apparatus that can be manufactured without any problems.
第2の発明は、外皮と、該外皮内にハニカム状に配設された隔壁と、該隔壁内に区画されていると共に両端に貫通するよう軸方向に沿って形成された多数のセルとを有し、外形形状がオーバル形状であるセラミック製のハニカム構造体を製造する方法であって、
少なくとも原料粉末と水とを含むセラミック原料を混練して押出成形するに当たり、第1の発明に記載の押出成形装置を用い、上記押出スクリュー部から押し出された上記セラミック原料の通過断面形状を、上記整流部における上記整流板の上流側においてオーバル形状に変化させ、その後、上記抵抗管においてオーバル形状を維持したまま通過断面積を徐々に減少させてから上記成形金型によってオーバル形状に成形することを特徴とするハニカム構造体の製造方法にある(請求項6)。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an outer skin, a partition wall arranged in a honeycomb shape in the outer skin, and a large number of cells that are partitioned in the partition wall and formed along the axial direction so as to penetrate both ends. A method for manufacturing a ceramic honeycomb structure having an oval outer shape,
At the time of kneading and extrusion molding a ceramic raw material containing at least raw material powder and water, the cross-sectional shape of the ceramic raw material extruded from the extrusion screw portion using the extrusion molding apparatus according to the first invention is The oval shape is changed to the oval shape on the upstream side of the rectifying plate in the rectifying unit, and thereafter the passage cross-sectional area is gradually reduced while maintaining the oval shape in the resistance tube, and then the oval shape is formed by the molding die. A feature of the manufacturing method of the honeycomb structure is (Claim 6).
本発明のハニカム構造体の製造方法は、上述したように、押出成形するに当たり、第1の発明に記載の押出成形装置を用いている、そのため、セラミック原料の押出し速度分布が均一な状態で、押出成形をすることができる。
このように、本発明によれば、外形形状がオーバル形状であるセラミック製のハニカム構造体を、ささくれやセルつぶれ等の欠陥を生じさせることなく製造することが可能なハニカム構造体の製造方法を提供することができる。
As described above, the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention uses the extrusion molding apparatus described in the first invention for extrusion molding. Therefore, in a state where the extrusion rate distribution of the ceramic raw material is uniform, Extrusion can be performed.
As described above, according to the present invention, there is provided a method for manufacturing a honeycomb structured body capable of manufacturing a honeycomb structure made of ceramic having an oval outer shape without causing defects such as rolling and cell collapse. Can be provided.
第1の発明の、ハニカム構造体の押出成形装置は、上記整流部の下流端の内形状は、短径に対する長径の比が1.1以上のオーバル形状であることが好ましい(請求項2)。
上記短径に対する長径の比が1.1以上、好ましくは1.3以上の場合に、本発明の効果を顕著に得ることができる。
In the honeycomb structure extrusion molding apparatus according to the first aspect of the invention, the inner shape of the downstream end of the rectifying portion is preferably an oval shape having a ratio of the major axis to the minor axis of 1.1 or more. .
The effect of the present invention can be remarkably obtained when the ratio of the major axis to the minor axis is 1.1 or more, preferably 1.3 or more.
また、上記抵抗管は、長径の縮径率Aと短径の縮径率Bとが、0.9<A/B<1.1の関係にあることが好ましい(請求項3)。
この場合には、更に、通過速度分布を均一にすることができ、押出成形時にゆがみ等が発生することを抑制することができる。
In the resistance tube, it is preferable that the major diameter reduction ratio A and the minor diameter reduction ratio B have a relationship of 0.9 <A / B <1.1.
In this case, the passage speed distribution can be made uniform, and distortion and the like can be prevented from occurring during extrusion molding.
また、上記長径の縮径率Aと短径の縮径率Bとの関係が、0.9≧A/Bの場合には、短径部方向へ流れるセラミック原料が過剰となるため、短径部方向でセルつぶれが発生するおそれがある。一方、A/B≧1.1である場合には、長径部方向へ流れるセラミック原料が過剰となるため、長径部方向でセルつぶれが発生するおそれがある。 In addition, when the relationship between the major diameter reduction ratio A and the minor diameter reduction ratio B is 0.9 ≧ A / B, the ceramic raw material flowing toward the minor axis portion becomes excessive. Cell collapse may occur in the partial direction. On the other hand, when A / B ≧ 1.1, since the ceramic raw material flowing in the direction of the long diameter portion becomes excessive, cell collapse may occur in the direction of the long diameter portion.
また、上記抵抗管は、長径の縮径率A及び短径の縮径率Bがいずれも0.7以下であることが好ましい(請求項4)。
この場合には、更に、押出成形時にゆがみ等が発生することを抑制することができる。
また、長径の縮径率Aと短径の縮径率Bのいずれかが0.7を超える場合には、整流板により分離したセラミック原料を再度結合できないおそれや、スキンまでセラミック原料が行き渡らず、ささくれが発生するおそれがある。
The resistance tube preferably has a major diameter reduction ratio A and a minor diameter reduction ratio B both of 0.7 or less.
In this case, it is possible to further suppress the occurrence of distortion during extrusion molding.
In addition, when either the major diameter reduction ratio A or the minor diameter reduction ratio B exceeds 0.7, the ceramic raw material separated by the rectifying plate may not be combined again, or the ceramic raw material does not reach the skin. , There is a risk that a bite will occur.
また、上記抵抗管の上流端と下流端の内形状は、相似形状であることが好ましい(請求項5)。
すなわち、上記抵抗管における内形状は、オーバル径状が維持されておればよく、その形状が多少変化しても目的を達成できる。しかしながら、上記のごとく、抵抗管の上流端から下流端まで相似径状である場合には、全周における縮径率が変化しないので最も理想的である。この場合には、更に、押出し速度分布の均一化を図ることができる。
The inner shape of the upstream end and the downstream end of the resistance tube is preferably a similar shape.
That is, the inner shape of the resistance tube only needs to maintain an oval diameter shape, and the object can be achieved even if the shape changes slightly. However, as described above, when the diameter is similar from the upstream end to the downstream end of the resistance tube, it is most ideal because the diameter reduction rate in the entire circumference does not change. In this case, the extrusion speed distribution can be further uniformed.
(実施例1)
本例は、本発明の実施例について、図1〜図6を用いて説明する。
図1は、押出成形装置の全体図を示す。図2(a)は、押出成形装置の長径部方向の断面図を示し、図2(b)は、短径部方向の断面図を示す。
本例に用いるハニカム構造体の押出成形装置1は、図1に示すごとく、上方に設けた混練機11に対面した投入口12を有していると共に、その下方には上段スクリュー13、押出スクリュー22、上記上段スクリュー13と押出スクリュー22との間に真空室14と噛込ローラ15とを備えている。
(Example 1)
In this example, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows an overall view of an extrusion molding apparatus. FIG. 2A shows a cross-sectional view in the direction of the major axis of the extrusion molding apparatus, and FIG. 2B shows a cross-sectional view in the direction of the minor axis.
As shown in FIG. 1, an extrusion molding apparatus 1 for a honeycomb structure used in this example has an
上記押出スクリュー22の前方には、上記整流部3が設けてあり、更にその前方には抵抗管4、その先に成形金型5が配設してある。成形金型5には、ガイドリング16が設けられ、その前方には、押出されたハニカム構造体6を支持するスポンジ受け台17を設けてある。
また、本例の押出成形装置1は、上段スクリュー13と押出スクリュー22とを有するが、上段スクリュー13と押出スクリュー22との間に、更に、中段スクリューを設けても良い。
以下、これを詳説する。
The rectifying
Moreover, although the extrusion molding apparatus 1 of this example has the
This will be described in detail below.
上記押出成形装置1は、図2に示すごとく、円形状のスリーブ21と、該スリーブ21内においてセラミック原料を混練すると共に前進させるスクリュー22とを備えた押出スクリュー部2と、該押出スクリュー部2から押し出される上記セラミック原料の通過速度分布の均一化を図るための整流板31を有する整流部3と、該整流部3から押し出される上記セラミック原料が通過する断面積を徐々に減少させる抵抗管4と、該抵抗管4から押し出される上記セラミック原料を所望のオーバル形状に成形するための成形金型5とを有してなる。
As shown in FIG. 2, the extrusion molding apparatus 1 includes an
上記整流部3は、上流端から上記整流板配設部に至る間に、上記スリーブ21の内径と略同じ内径の円形状から、その内径と同等以上の短径及び該短径よりも大きい長径を有するオーバル形状に徐々に変化する形状変化部を有しており、上記整流板31の形状及び下流端の内形状がオーバル形状となっている。
The rectifying
上記整流部3の下流端の内形状は、長径が240mm、短径が190mm、つまり、短径に対する長径の比が1.26のオーバル形状である。
また、上記整流板31は、図3に示すごとく、セラミック原料を通過させるための多数の孔33を有しており、その孔33の直径はφ5mmである。また、同図に示すごとく、整流板31は、長径W1が270mm、短径H1が220mmのオーバル形状を有し、厚みが30mmである。また、上記整流部の下流端と同じサイズ(長径W2が240mm、短径H2が190mm)である領域Sが、実際にセラミック原料が通過する領域である。
The inner shape of the downstream end of the rectifying
Further, as shown in FIG. 3, the rectifying
上記抵抗管4は、上流端から下流端に至る間に、オーバル形状を維持したまま徐々に断面積が小さくなって上記成形金型5に接続されている。
図4(a)は、抵抗管4の上流端を示し、図4(b)は、抵抗管4の断面を示し、図4(c)は、抵抗管4の下流端を示す。
上記抵抗管4の内形状は、図4(a)に示すごとく、上流端は、長径H3が240mm、短径W3が190mmのオーバル形状である。また、図4(b)に示すごとく、上流端と下流端との距離Lが355mmである。また、図4(c)に示すごとく、下流端は、長径W4が170mm、短径H4が130mmのオーバル形状である。すなわち、長径の縮径率A及び短径の縮径率Bは0.7であり、長径の縮径率Aと短径の縮径率Bとが、A/B=1の関係にある。そのため、上記抵抗管4の上流端と下流端の内形状は、相似形状である。
Between the upstream end and the downstream end, the
4A shows the upstream end of the
As shown in FIG. 4A, the inner shape of the
そして、上記成形金型5の内形状は、図5(a)に示すごとく、長径W5が170mm、短径H5が115mmのオーバル形状を有している。図5(b)は、成形金型5の側面図である。
また、上記ガイドリング16の内形状は、図6(a)に示すごとく、長径W6が154mm、短径H6が98mmのオーバル形状を有している。このオーバル形状が、最終成形品と略相似形状となる。図6(b)は、ガイドリング16の断面形状を示す。
The inner shape of the molding die 5 is an oval shape having a major axis W5 of 170 mm and a minor axis H5 of 115 mm, as shown in FIG. FIG. 5B is a side view of the molding die 5.
The inner shape of the
次に、ハニカム構造体の製造方法について説明する。
本例により製造するハニカム構造体は、2MgO・2Al2O3・5SiO2により表される理論組成を有するコーディエライトを主成分とするものである。通常、コーディエライトは、SiO2を49.0〜53.0重量%、Al2O3を33.0〜37.0重量%、MgOを11.5〜15.5重量%の割合で含有する。
Next, a method for manufacturing a honeycomb structure will be described.
The honeycomb structure manufactured by this example is mainly composed of cordierite having a theoretical composition represented by 2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 . Usually, cordierite, the SiO 2 from 49.0 to 53.0 wt%, the Al 2 O 3 33.0 to 37.0 wt%, containing MgO in a proportion of 11.5 to 15.5 wt% To do.
そのため、上記セラミック原料としては、所望のコーディエライト組成となるように調整したコーディエライト化原料に、成形助剤を添加、混練したものを用いる。コーディエライト化原料としては、タルク(Mg3Si4O10(OH)2)、カリオン(Al2Si2O5(OH)4)、アルミナ(Al2O3)、水酸化アルミニウム(Al(OH)3)等がある。また、Mg源、Al源、Si源となる酸化物、水酸化物、塩化物等を使用することができる。例えば、蛇紋石(Mg3Si2O5(OH)4)、パイロフェライト(Al2Si4O10(OH)2)、ブルーサイト(Mg(OH)2)等がある。 Therefore, as the ceramic raw material, a material obtained by adding and kneading a molding aid to a cordierite-forming raw material adjusted to have a desired cordierite composition is used. Cordierite-forming raw materials include talc (Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 ), carrion (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ), alumina (Al 2 O 3 ), aluminum hydroxide (Al ( OH) 3 ) and the like. Further, Mg source, Al source, Si source oxide, hydroxide, chloride and the like can be used. Examples include serpentine (Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 ), pyroferrite (Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 ), and brucite (Mg (OH) 2 ).
また、コーディエライト化原料に添加する成形助剤としては、通常使用される潤滑剤及び保湿剤、バインダ等を使用することができる。潤滑剤及び保湿剤としては、例えば、ワックス、水溶性多価アルコール誘導体、界面活性剤等がある。また、上記バインダとしては、例えば、メチルセルロース、ポリビニルアルコール等がある。 Moreover, as a molding aid added to the cordierite-forming raw material, commonly used lubricants, humectants, binders, and the like can be used. Examples of lubricants and humectants include waxes, water-soluble polyhydric alcohol derivatives, and surfactants. Examples of the binder include methyl cellulose and polyvinyl alcohol.
まず、図1に示すごとく、上記コーディエライト化原料と成形助剤とを、混練機11により混練してセラミック原料とした。その後、上記混練機11から原料投入口12に、上記セラミック原料を投入し、これを、上段スクリュー13の回転による推進力によって、真空室14及び噛込ローラ15を介してスクリュー22に送り込む。
First, as shown in FIG. 1, the cordierite-forming raw material and the forming aid were kneaded by a
その後、上記セラミック原料を上記押出スクリュー部2から押し出し、上記整流部3における上記整流板31の上流側において、セラミック原料の通過断面形状をオーバル形状に変化させ、その後、上記抵抗管4においてオーバル形状を維持したまま通過断面積を徐々に減少させ、上記成形金型5より押し出し、ガイドリング16を通過させることによってオーバル形状のハニカム構造体6を成形する。押出し条件は、押出し圧力が100〜200kg/cm2、押出し速度が1.0〜2.0m/min、原料温度が10〜20℃で行う。
Thereafter, the ceramic raw material is extruded from the
押出されたハニカム構造体6は、スポンジ受け台17に支持されて前方に送られる。
次に、押出成形の後、上記ハニカム構造体6は、上記スポンジ受け台17に載置したまま、所定長さに切断する。そして、分離された個々のハニカム構造体6は、スポンジ受け台17上において、そのまま1時間放置し、乾燥工程を行った。
The extruded
Next, after the extrusion molding, the
次に、乾燥工程が終了した後、ハニカム構造体を焼成炉内に運搬し、焼成を行った。焼成は、1400℃の温度に5時間保持する条件で行った。焼成終了後には、個々のハニカム構造体の切断端部除去等の仕上げ工程を行って、オーバル形状を有するハニカム構造体が得られた。
本例により、ささくれやセルつぶれ等の欠陥を生じさせることなく、外形形状がオーバル形状であるセラミック製のハニカム構造体を得ることができた。
Next, after the drying process was completed, the honeycomb structure was transported into a firing furnace and fired. Firing was performed under the condition of maintaining the temperature at 1400 ° C. for 5 hours. After the completion of the firing, finishing steps such as removal of cut ends of the individual honeycomb structures were performed to obtain a honeycomb structure having an oval shape.
According to this example, it was possible to obtain a ceramic honeycomb structure having an oval outer shape without causing defects such as pouring and cell collapse.
(比較例1)
本比較例は、本発明の比較例について図7を用いて示す。
本比較例は、同図に示すごとく、従来の押出成形装置9を用いて押出成形を行った例である。
上記押出成形装置9は、実施例1における整流部3及び抵抗管4を変更したものである。つまり、上記押出成形装置9は、円形状の整流板91のみからなる整流部と、円形状からオーバル形状に変化する抵抗管92とを有する。他は、実施例1と同様の方法で行った。
(Comparative Example 1)
This comparative example shows the comparative example of the present invention with reference to FIG.
This comparative example is an example in which extrusion molding is performed using a conventional extrusion molding apparatus 9 as shown in FIG.
The extrusion apparatus 9 is obtained by changing the rectifying
本比較例では、押出スクリュー部2から押し出されたセラミック原料は、通過断面形状が円形の状態で整流板91を通過した後、抵抗管92において、通過断面形状が円形状からオーバル形状に変化する。抵抗管92は長径部方向の縮径率と短径部方向の縮径率には大きな差があるため、原料の押出しの速度分布が不均一となる。それ故、本例により得られたハニカム構造体は、短径部方向にセルつぶれが見られ、長径方向にささくれが見られた。
In this comparative example, the ceramic raw material extruded from the
1 押出成形装置
2 押出スクリュー部
21 スリーブ
22 押出スクリュー
3 整流部
31 整流板
32 形状変化部
4 抵抗管
5 成形金型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
円形状のスリーブと、該スリーブ内においてセラミック原料を混練すると共に前進させるスクリューとを備えた押出スクリュー部と、
該押出スクリュー部から押し出される上記セラミック原料の通過速度分布の均一化を図るための整流板を有する整流部と、
該整流部から押し出される上記セラミック原料が通過する断面積を徐々に減少させる抵抗管と、
該抵抗管から押し出される上記セラミック原料を所望のオーバル形状に成形するための成形金型とを有してなり、
上記整流部は、上流端から上記整流板配設部に至る間に、上記スリーブの内径と略同じ内径の円形状から、その内径と同等以上の短径及び該短径よりも大きい長径を有するオーバル形状に徐々に変化する形状変化部を有しており、上記整流板の形状及び下流端の内形状がオーバル形状となっており、
上記抵抗管は、上流端から下流端に至る間に、オーバル形状を維持したまま徐々に断面積が小さくなって上記成形金型に接続されていることを特徴とするハニカム構造体の押出成形装置。 An outer skin, partition walls arranged in a honeycomb shape in the outer skin, and a large number of cells that are partitioned in the partition walls and are formed along the axial direction so as to penetrate both ends. An extrusion apparatus for extruding a ceramic honeycomb structure having an oval shape,
An extrusion screw portion comprising a circular sleeve, and a screw that kneads and advances the ceramic raw material in the sleeve;
A rectifying unit having a rectifying plate for homogenizing the passage speed distribution of the ceramic raw material extruded from the extrusion screw unit;
A resistance tube that gradually reduces the cross-sectional area through which the ceramic raw material extruded from the rectifying unit passes;
A molding die for molding the ceramic raw material extruded from the resistance tube into a desired oval shape,
The rectifying unit has a short diameter equal to or greater than the inner diameter and a major axis larger than the short diameter from a circular shape having an inner diameter substantially the same as the inner diameter of the sleeve, from the upstream end to the rectifying plate disposing portion. It has a shape change part that gradually changes to an oval shape, and the shape of the current plate and the inner shape of the downstream end are oval shapes,
The above-mentioned resistance tube is connected to the above-mentioned molding die with the cross-sectional area gradually decreasing while maintaining the oval shape from the upstream end to the downstream end. .
少なくとも原料粉末と水とを含むセラミック原料を混練して押出成形するに当たり、請求項1〜5のいずれか一項に記載の押出成形装置を用い、上記押出スクリュー部から押し出された上記セラミック原料の通過断面形状を、上記整流部における上記整流板の上流側においてオーバル形状に変化させ、その後、上記抵抗管においてオーバル形状を維持したまま通過断面積を徐々に減少させてから上記成形金型によってオーバル形状に成形することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。 An outer skin, partition walls arranged in a honeycomb shape in the outer skin, and a large number of cells that are partitioned in the partition walls and are formed along the axial direction so as to penetrate both ends. A method of manufacturing a ceramic honeycomb structure having an oval shape,
In kneading and extruding a ceramic raw material containing at least a raw material powder and water, using the extrusion molding apparatus according to any one of claims 1 to 5, the ceramic raw material extruded from the extrusion screw portion. The passage cross-sectional shape is changed to an oval shape on the upstream side of the rectifying plate in the rectifying unit, and then the passage cross-sectional area is gradually reduced while maintaining the oval shape in the resistance tube, and then the oval is formed by the molding die. A method for manufacturing a honeycomb structure, comprising forming into a shape.
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