JP2009220121A - 接合治具およびそれを用いた異種材料接合体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接合面における非接合領域と接合領域とが複雑に入り組んだ精密な異種材料接合体を高い精度で得ることが可能な異種材料接合体の製造方法を提供する。
【解決手段】二つの板状部材２，３の間の接合面にろう材を配した状態で積層してなる板状部材積層体４を挟持する挟持面１５を備えた一対の平板形状の挟持部１７，１８で構成され、前記板状部材積層体４を一対の前記挟持部１７，１８で挟持した状態で加熱した場合に前記接合面で余剰したろう材の蒸気が流入するように前記挟持面１５に設けられた複数の蒸気流入口と、前記蒸気流入口と連通して前記ろう材の蒸気の流路となるように設けられた蒸気流路と、前記蒸気流路と連通して前記ろう材の蒸気を外部へ排出するように側面に設けられた蒸気排出口４２と、を有した接合治具５である。
【選択図】図４

Description

本発明は、接合治具およびそれを用いた異種材料接合体の製造方法に関する。詳しくは、接合面における非接合領域と接合領域とが複雑に入り組んだ異種材料接合体、例えば、セラミックスハニカム構造体成形用金型に用いられる高度な成形性が要求される口金等のような接合面における非接合領域と接合領域とが複雑に入り組んだ精密な異種材料接合体を高い精度で得ることが可能な接合治具およびそれを用いた異種材料接合体の製造方法に関する。

特許文献１には、アルミニウム（Ａｌ）又はＡｌを主成分とする金属からなるＡｌ金属部材と、該Ａｌ金属部材とは異なる材料からなる異種部材とを接合したＡｌ金属接合体において、前記Ａｌ金属部材と前記異種部材との接合界面に、Ｈｖ硬さ２０〜８０（マイクロビッカース；荷重１００ｇｆ）で且つ厚さ０．１〜３ｍｍの軟質金属層を備えたＡｌ金属接合体が開示されている。

このような異種材料接合体を製造する際には、例えば、異種材料からなる二つの板状部材を積層した後、積層した板状部材を一対の接合治具によって挟持した状態で加熱することにより、積層した二つの板状部材を接合させる方法を用いることがある。

セラミック質のハニカム構造体の製造方法としては、従来から、成形原料（坏土）を導入する裏孔と、この裏孔に連通する格子状等のスリットとが形成された口金基体を備えたハニカム構造体成形用口金を用いて押出成形する方法が広く行われている。この口金は、通常、口金基体の一方の面に、ハニカム構造体の隔壁厚さに対応する幅のスリットが格子状等に設けられており、その反対側の面（他方の面）に、スリットと連通する裏孔が大きな面積で開口して設けられている。そして、この裏孔は、通常、格子状等のスリットが交差する位置に対応して設けられ、両者は、口金基体内部で連通している。従って、裏孔から導入されたセラミック原料等の成形原料は、比較的内径の大きな裏孔から、幅の狭いスリットへと移行して、このスリットの開口部からハニカム構造の成形体（ハニカム成形体）として押出される。

このようなハニカム構造体成形用口金を構成する口金基体としては、例えば、ステンレス合金や超硬合金等の一種類の合金から構成された板状の部材や、例えば、スリットを形成するための部材と裏孔を形成するための部材とのように、異なる二種類の板状の部材を接合して形成された板状の部材が用いられている（例えば、特許文献２または３参照）。

従来のハニカム構造体成形用口金の製造方法においては、このような口金基体に、上記したスリットと裏孔とを機械加工して形成している。

特開平１０−５９９２号公報 特開２０００−３２６３１８号公報 特開２００３−２８５３０８号公報

しかしながら、接合面における非接合領域と接合領域とが複雑に入り組んだ異種材料接合体としての従来のハニカム構造体成形用口金の製造方法においては、異なる二種類の板状部材を接合させて口金基体を得る際に、それらの板状部材の間にろう材を配し加熱して二種類の板状部材を接合させることがあるが、例えば、一方の板状部材に予め裏孔とこの裏孔と連通して側面から接合面に沿って設けられた溝部とを形成し、この板状部材と他の板状部材とを接合させる場合は、予め形成した裏孔および溝部内にろう材が侵入し、侵入したろう材が裏孔および溝部内に残留してしまう。

このため、スリットの加工時において、裏孔および溝部内のろう材が抵抗となり、スリット加工用の砥石等の工具が破損してしまうことや、形成したスリットに歪みが生じてしまうという問題があった。また、このように裏孔および溝部内にろう材が残留すると、ハニカム構造体を成形する際に、裏孔および溝部からスリットへと連通する流路が、ろう材によって塞がれてしまうことや狭められてしまうことがあり、成形品の品質に悪影響を与えるという問題もあった。

また、図２８に示すような隔壁１３で区画されたセル１４を有するハニカム構造体は、近年の厳しい環境基準に対応すべく軽量化や、隔壁１３の薄型化、セル密度の緻密化等が要求されてきている。これに答えるべく、例えば、上述したようなハニカム構造体成形用口金においては、一方の板状部材に設けられた裏孔や溝部のサイズとそれらの間隔が狭まることによって、非接合領域と接合領域とが、共に今まで以上に微細化、緻密化が要求され、充分な強度と耐久性を満たす精密な接合が困難な状況となっていた。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、接合面における非接合領域と接合領域とが複雑に入り組んだ異種材料接合体を高い精度で得ることが可能な異種材料接合体の製造方法を提供する。

即ち、本発明によれば、以下の接合治具およびそれを用いた異種材料接合体の製造方法が提供される。

［１］二つの板状部材の間の接合面にろう材を配した状態で積層してなる板状部材積層体を挟持する挟持面を備えた一対の平板形状の挟持部で構成され、前記板状部材積層体を一対の前記挟持部で挟持した状態で加熱した場合に前記接合面で余剰したろう材の蒸気が流入するように前記挟持面に設けられた複数の蒸気流入口と、前記蒸気流入口と連通して前記ろう材の蒸気の流路となるように設けられた蒸気流路と、記蒸気流路と連通して前記ろう材の蒸気を外部へ排出するように側面に設けられた蒸気排出口と、を有した接合治具。

［２］前記蒸気流路が隣接する前記蒸気流入口どうしを連通するように設けられた前記［１］に記載の接合治具。

［３］前記複数の蒸気排出口が一方の挟持部の側面全周に渡って間隔を置いて設けられた前記［１］または［２］に記載の接合治具。

［４］前記蒸気流路の少なくとも一部が前記挟持面と平行に格子状に設けられた前記［１］〜［３］のいずれかに記載の接合治具。

［５］前記蒸気流路の幅を０．０５〜５０ｍｍ、深さを０．０５〜５０ｍｍとした前記［１］〜［４］のいずれかに記載の接合治具。

［６］前記板状部材積層体を一対の前記挟持部で挟持した場合に前記二つの板状部材の一方の板状部材は、前記接合面と、複数の前記蒸気流入口と、を連通する複数の裏孔を有しており、前記板状部材積層体を一対の前記挟持部で挟持した状態で加熱した場合に、前記接合面で余剰したろう材の蒸気を、複数の前記裏孔より前記蒸気流入口に流入せしめ、前記蒸気流路を経て複数の前記蒸気排出口から排出し、前記二つの板状部材が接合された異種材料接合体を得る前記［１］〜［５］のいずれかに記載の接合治具。

［７］前記一対の挟持部は、前記一方の板状部材の熱伝達率（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）の１．５倍以上の熱伝達率（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）を有する材料で構成された前記［６］に記載の接合治具。

［８］前記［６］または［７］に記載の前記接合治具の前記挟持面で複数の前記裏孔と複数の前記蒸気流入口のうち少なくとも一部の前記蒸気流入口とが連通するように前記板状部材積層体を挟持した後、前記板状部材積層体を前記ろう材が融解する温度以上に加熱するとともに、加熱雰囲気の圧力を前記ろう材の蒸気圧よりも低い圧力まで減圧することにより、前記接合面で余剰した前記ろう材の蒸気を、前記裏孔より前記蒸気流入口に流入せしめ、前記蒸気流路を経て前記蒸気排出口より排出し、前記二つの板状部材が接合された異種材料接合体を得る異種材料接合体の製造方法。

［９］前記異種材料接合体を構成する前記一方の板状部材は、成形用坏土の導入孔となる前記裏孔と連通して前記接合面に沿って格子状に設けられた溝部を有してなり、前記異種材料接合体を構成する他方の板状部材に、成形原料を格子状に成形するためのスリットを前記溝部と連通するように格子状に形成して、ハニカム構造体を成形するための口金として、前記二つの板状部材が接合された異種材料接合体を製造する前記［８］に記載の異種材料接合体の製造方法。

本発明の接合治具およびそれを用いた異種材料接合体の製造方法は、二つの板状部材を接合させた接合面における非接合領域と接合領域とが複雑に入り組んだ異種材料接合体、例えば、セラミックスハニカム構造体成形用金型に用いられる口金等の異種材料接合体の製造時に好適に用いられ、この異種材料接合体の製造方法で得られた口金をセラミックスハニカム構造体用金型として用いれば、充分な強度と耐久性に加えて、高度な成形性を実現することが可能である。

特に本発明の接合治具およびそれを用いた異種材料接合体の製造方法によれば、非接合領域と接合領域とが複雑に入り組んだ接合面を有した異種材料接合体の製造時に、接合治具にろう材の蒸気が排出される機構を設けたため、ろう材蒸気の残留を防ぐことが可能である。このため、大口径かつセル密度の高いセラミックスハニカム構造体の成形用金型に用いられる口金等の異種材料接合体を非常に高い精度で得ることが可能である。

以下、図面を参照して、本発明の接合治具およびそれを用いた異種材料接合体の製造方法の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

図１は、板状部材積層体を製造する工程を模式的に示す、板状部材積層体を側方から見た板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。図２は、本発明の接合治具の一の実施の形態を用いて得られた異種材料接合体を側方から見た異種材料接合体の表面に垂直な模式的断面図である。更に、図３は、本発明の接合治具の一の実施の形態を用いて得られた異種材料接合体の、他方の板状部材にスリットを形成する工程を模式的に説明する、板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。また、図４は、本発明の接合治具の一の実施の形態を用いた異種材料接合体の製造方法における、接合治具で板状部材積層体を挟持した状態を模式的に示す模式的説明図である。図５は、本発明の接合治具の一の実施の形態を用いた異種材料接合体の製造方法における、真空容器中で板状部材積層体を接合治具の間で挟持した状態で加熱する工程を模式的に示す模式的説明図である。

図６は、従来の接合治具を用いた異種材料接合体の製造方法における説明図であり、挟持部で挟持された板状部材積層体を側方から見た、板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。図７は、本発明の接合治具の一の実施の形態を用いた異種材料接合体の製造方法における説明図であり、挟持部で挟持された板状部材積層体を側方から見た、板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。このように、本発明の接合治具においては接合時に加熱され、接合面２８から余剰となったろう材の蒸気を排出するための従来の接合治具にはなかった機構を設けたものである。

本発明の接合治具は、図１に示すように二つの板状部材２，３の間の接合面２８にろう材２７を配した状態で積層してなる板状部材積層体４を図４に示すように挟持する挟持面１５を備えた一対の平板形状の挟持部５で構成される。図７に示すように本発明の接合治具は更に板状部材積層体４を一対の挟持部５で挟持した状態で加熱した場合に接合面２８で余剰したろう材の蒸気が流入するように挟持面１５に設けられた複数の蒸気流入口４１と、この蒸気流入口４１と連通してろう材の蒸気の流路となるように設けられた蒸気流路４０と、その蒸気流路４０と連通してろう材の蒸気を外部へ排出するように側面に設けられた図４に示すような蒸気排出口４２とを有している。図８は、本発明の接合治具の一の実施の形態を示す、側面から見た、板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。

図１０は、本発明の接合治具の一の実施の形態における接合治具を構成する一方の挟持部１７の、挟持面１５を下面とした状態を示す模式的斜視図である。また図１１は、この一方の挟持部１７の、挟持面１５を上面とした状態を示す模式的斜視図である。そして図１２は、この一方の挟持部１７の、挟持面１５を下面とした状態を模式的に示す、一部破断斜視図である。なお、図１３、図１４、図１５においてはそれぞれ図８中に示す一方の挟持部１７の、模式的なＬ−Ｌ’断面図、模式的なＭ−Ｍ’断面図、模式的なＮ−Ｎ’断面図を示す。本発明の接合治具を構成する挟持部１７の厚さは１〜１００ｍｍであることが好ましい。図１１および図１５に示すように、挟持面１５には、複数の蒸気流入口４１が設けられている。図７に示すように、挟持部１７、１８の挟持面１５で板状部材積層体４を挟持した場合には、一方の板状部材２に設けられた裏孔２６と挟持部１７の挟持面１５に設けられた蒸気流入口４１が連通しているため、この裏孔２６からのろう材の蒸気を蒸気流入口４１に流入せしめることができる。

なお、この蒸気流入口４１は、裏孔２６と正確に一致させて挟時する必要はなく、裏孔２６と蒸気流入口４１とが一部でも接していれば相当の効果をもたらすことができる。このため、蒸気流入口４１の配置を図１５に示すように挟持面上に一定の間隔で裏孔２６の径より大きく設けたりすることにより、裏孔２６のサイズや間隔、総数によらず接合治具５をある程度使いまわすことができる。ただし、挟持面１５は接合時の熱を効率よく接合面へ伝達する必要があることに加え、挟持部にて板状部材積層体を図４に示す矢印の方向に加圧する加圧面としての役割も果すため、接合する対象に応じて、各裏孔の面積に対して蒸気流入口の面積を１０〜６０％の範囲にすることが好ましい。

蒸気流入口は図１２に示すように内部に設けられた蒸気流路４０と連通しており、更に蒸気流路４０は挟持面１５とは反対側に到達している。蒸気流入孔の穴径は特に限定するものではないが、直径１．０〜５０ｍｍであることが好ましい。挟持面１５とは反対側に到達した蒸気流路４０は図１０に示すように挟持面と平行な格子状に形成されている。この格子状の蒸気流路４０は、挟持部１７の挟持面１５の反対側の表面を溝状に切削することで容易に形成される。そしてこの蒸気流路４０は、挟持部１７の側面の全周に渡って蒸気排出口４２と連通している。図１０に示すように蒸気流路４０を挟持面と平行な格子状に設けることで、ろう材の蒸気を効率よく排出することが可能であることに加え、加熱時の熱伝達効率の観点や、図４に示す矢印の方向に加圧した場合に接合面を均等に加圧する観点から好ましい。また、図１０に示すように蒸気排出口４２を側面の全周に渡って設けることは、図１３に示す矢印のようにろう材の蒸気を外部へ効率よく排出することができるため、好ましい。蒸気排出口４２の寸法は特に限定するものではないが、流路と同じサイズで、幅０．０５〜５０ｍｍ、深さ０．０５〜５０ｍｍの寸法範囲とすることが好ましい。

このような格子状の蒸気流路４０を形成する方法としては、例えば、ダイヤモンド砥石による研削加工や放電加工（ＥＤＭ加工）等の従来公知の方法を好適に用いることができる。また、格子状の蒸気流路４０の深さは０．５〜５０ｍｍで、幅が０．５〜５０ｍｍで、格子間隔を１．０〜５０ｍｍとすることがろう材の蒸気を効率よく排出できることに加え、加熱時の熱伝達効率の観点や、図４に示す矢印の方向に加圧した場合に接合面をより均等に加圧できる観点からも好ましい。

また、この格子状の蒸気流路４０が互いに交差する角度は９０度である必要はなく、４５°〜９０°の範囲であることが好ましい。また、互いに６０度の角度をなす３方向からの格子状の蒸気流路４０であっても良い。

ただし、この格子状の蒸気流路４０は必ずしも挟持面１５の表面に溝状に形成される必要はなく、挟持部１７の内部に貫通させるものであっても良く、蒸気排出口４２も挟持部１７の側面であればどの部位であっても良い。この格子状の蒸気流路の断面形状は特に問わない。

格子状の蒸気流路４０が、挟持面１５に溝状に形成された場合には、このときの蒸気流路４０の幅が０．０５〜５０ｍｍ、深さが０．０５〜５０ｍｍの範囲であることが好ましい。なお、本明細書中で「蒸気流路の幅」および「蒸気流路の深さ」というときは、少なくとも蒸気流路の一部において、挟持面または挟持面に平行な平面上に格子状となるように溝状の蒸気流路が設けられている場合に、この格子状に設けられた、溝状の蒸気流路についての「幅」および「深さ」の寸法を示すものとする。

格子状の蒸気流路４０が、挟持面１５に溝状に形成された場合には、このときの蒸気流路蒸気流路の断面積を０．１〜１００ｍｍ^２とすることが好ましい。なお、本明細書中で「蒸気流路の断面積」というときは、少なくとも蒸気流路の一部において、挟持面または挟持面に平行な平面上に格子状となるように溝状の蒸気流路が設けられている場合に、この格子状に設けられた溝状の蒸気流路について、蒸気の流れる方向に垂直な断面における「断面積（幅×深さ）」の寸法を示すものとする。

また、本発明の接合治具の外周の形状は特に限定するものではなく、被接合部材の形状に合わせて適宜変更可能なのもである。例えば、図２８に示すような円筒形状のハニカム構造体を、成形するための口金として異種部材の接合体を接合するためには、円盤状の接合治具を用いることが好ましい。例として図１６に、本発明の接合治具の他の実施の形態における一方の挟持部１７の、挟持面１５を下面とした状態を示す模式的斜視図を示す。また図１７は、この接合治具の１７の、挟持面１５を上面とした状態を示す模式的斜視図である。

本発明の接合治具の挟持部に設けられた蒸気流入口を兼ねた蒸気流路を、挟持面上に設けることもできる。例えば、図１８は、本発明の接合治具の別の実施の形態における一方の挟持部の、挟持面を上面とした状態を示す模式的斜視図である。図１９は、本発明の接合治具の一の実施の形態における一方の挟持部の、挟持面を上面とした状態を模式的に示す、一部破断斜視図である。また、図９は、本発明の接合治具の別の実施の形態を用いた異種材料接合体の製造方法における説明図であり、挟持部で挟持された板状部材積層体を側方から見た、板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。

図１８、図１９に示される挟持部１７を備えた接合治具を用いた場合、図９に示すように、板状部材積層体４を挟持した場合に裏孔２６と接する部分は蒸気流路４０が、蒸気流入口４１を兼ねることになる。挟持部１７の表面に溝状に蒸気流路４０を設けるだけで蒸気流路４１を加工する手間が省けるため、接合治具の製造コストを下げることができる。また、挟持部１７の内部に図１４に示すような垂直な蒸気流路４０を設ける必要がないため、この部分の垂直な蒸気流路４０の空洞を設けた場合の熱伝達率の低下を防ぐこともできる。

図１８、図１９に示すように、蒸気流路４０を蒸気流入口４１と兼ねて挟持面に溝状に設けた場合は、中心付近の蒸気流入口４１を兼ねる領域内においては、蒸気流路４０のサイズを深さ０．０５〜５０ｍｍ、幅が０．０５〜５０ｍｍ、間隔を０．０５〜５０ｍｍとすることがろう材の蒸気を効率よく排出できることに加え、加熱時の熱伝達効率の観点や、図４に示す矢印の方向に加圧した場合に接合面をより均等に加圧できる観点からも好ましい。

また、以下に本実施の形態の異種材料接合体の製造方法を説明する。本実施の形態の異種材料接合体の製造方法は、上述した本実施形態の各接合治具の挟持面で複数の裏孔と複数の蒸気流入口のうち少なくとも一部の蒸気流入口とが連通するように板状部材積層体を挟持した後、板状部材積層体をろう材が融解する温度以上に加熱するとともに、加熱雰囲気の圧力をろう材の蒸気圧よりも低い圧力まで減圧することにより、接合面で余剰したろう材の蒸気を、裏孔より蒸気流入口に流入せしめ、蒸気流路を経て蒸気排出口より排出し、二つの板状部材が接合された異種材料接合体を得る異種材料接合体の製造方法である。

本実施の形態の異種材料接合体の製造方法において、図１に示すように二つの板状部材２、３の一方の板状部材２に側面から接合面２８に沿った複数の溝部３７を設けるとともに、溝部３７と連通しつつ側面において図４に示すように開口した複数の開口部１１と、接合面２８上においては裏孔２６や溝部３７で形成された図２１に示すような非接合領域３１と、非接合領域３１で区画され、二つの板状部材２、３間を接合する複数の接合領域３２と、を形成する。本発明によれば、このように接合領域と非接合領域とが複雑な接合面の異種材料接合体を製造することができる。

また更に本実施の形態の異種材料接合体の製造方法において、図４に示すような一対の接合治具５で板状部材積層体４を、シート状の離型材８を介して挟持した状態でろう材２７が融解する温度以上に加熱するとともに、加熱雰囲気の圧力をろう材２７の蒸気圧よりも低い圧力まで減圧して、非接合領域３１で余剰となるろう材２７を開口部１１より蒸気として排出する。開口部１１においては図２１の矢印で示すようにろう材の蒸気が外部へ排出する役割もある程度果たしている。

板状部材積層体４を一対の接合治具５の間で挟持した状態で加熱する際には、図５に示すように、加熱雰囲気の圧力をろう材２７の蒸気圧よりも低い圧力まで減圧することが可能な真空容器１９内部の断熱容器１６中において板状部材積層体４を挟持した接合治具５の周囲に配設したヒータ７等によって加熱することができる。

また、接合治具５は加熱する工程において用いられるため、接合治具５として、その融点が５００℃以上であり、且つ、板状部材積層体４を構成する板状部材２，３の接合温度の１．５倍以上の融点を有する材料からなるものを用いることが好ましい。このような接合治具５を用いることにより、接合治具５の板状部材積層体４への加圧を十分に行うことができ、異種材料接合体を製造した後に、接合治具５を容易に取り外すことができ、繰り返し使用することができる。更に、加熱する工程における接合治具５の熱変形を緩和することができる。

なお、上記接合温度とは、接合のために加熱される温度のことであり、具体的には、加熱した時に到達する最高温度である。

なお、特に限定されることはないが、接合治具５の融点は、１０００℃以上であることが更に好ましく、１５００℃以上であることがより好ましい。このような材料を用いることにより、加熱する工程において板状部材積層体を強固に挟持することができる。また、接合治具５は、上記した接合温度の２倍以上であることが更に好ましい。

接合治具５を構成する具体的な材料としては、板状部材積層体４を構成する板状部材２，３の少なくとも一方の熱伝達率（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）の１．５倍以上の熱伝達率（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）を有する材料であれば特に制限はないが、例えば、銀、銅、金、アルミニウム、マグネシウム、黄銅、タングステン、ベリリウム、イリジウム、モリブデン、ケイ素、炭素、窒化アルミ、及び炭化ケイ素からなる群より選択される少なくとも一種を含む材料を好適例として挙げることができる。

また、上記した材料のうち、タングステン、モリブデン、炭素、窒化アルミ等をより好適に用いることができ、更に、材料がより安価なものであるとともに、加工性も良好であることから、炭素を特に好適に用いることができる。

なお、上記した炭素、例えば、等方性グラファイトカーボンは、その密度によって大きく熱伝達率が変化するため、本実施の形態の異種材料接合体の製造方法において接合治具の材料として炭素を用いる場合には、その密度が１．５Ｍｇ／ｍ^３以上であることが好ましく、１．７Ｍｇ／ｍ^３以上であることが更に好ましい。

このような密度の炭素は、従来の接合治具に用いられている材料と比較して高い熱伝達性を有するとともに、融点についても極めて高いことから、さまざまな材質の板状部材を用いた異種材料接合体の製造方法に利用することができる。

このように構成された接合治具５は、極めて良好な熱伝達であり、図５に示すように断熱容器１６中でヒータ７等の輻射熱１０によって素早く加熱することができる。

また、一対の接合治具５によって板状部材積層体４を挟持する際には、図４に示すように、一対の接合治具５と板状部材積層体４との間に、予めシート状の離型材８を配した状態で、板状部材積層体４を挟持し、接合治具５の挟持面１５から板状部材積層体４により均等に熱を伝達させることができるように、接合治具５と板状部材積層体４との間に隙間を作らないようにすることが好ましい。

このように構成することによって、板状部材積層体４（又は、得られる異種材料接合体１（図２参照））と、接合治具５の挟持面１５との融着を有効に防止することができるとともに、板状部材積層体４と接合治具５との密着性を向上させることができる。

なお、シート状の離型材８として弾性率が十分に小さいことが好ましい。具体的な弾性率としては、１００ＧＰａ以下であることが好ましく、１０ＧＰａ以下であることが更に好ましい。このように構成することによって、接合治具と板状部材との隙間を埋めて、密着を向上させ熱伝達を向上させることができるとともに、面圧分布を均一にすることができる。

なお、この離型材８の材料については特に制限はないが、熱伝達の優れた材料からなるものであることが好ましく、例えば、ケイ素、炭素、窒化アルミ、酸化アルミ、及び炭化ケイ素からなる群より選択される少なくとも一種を含む材料からなるシート状のものを好適に用いることができる。なお、シート状の離型材は、その厚さが十分に薄いことが好ましく、具体的には、厚さが１ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以下であることが更に好ましい。

このような離型材８を用いることにより、板状部材積層体４と接合治具５との密着性をより向上させることができ、接合治具５の挟持面１５からの熱を、板状部材積層体４の表面に、より均等に伝達することが可能になる。

また、本実施の形態の異種材料接合体の製造方法において接合治具５によって板状部材積層体４を挟持する際には、積層した板状部材２，３の種類や構造によっても異なるが、例えば、図４に示す矢印の方向にプレス機等によって０．１〜１００ＭＰａの圧力をかけて挟持することが好ましい。このように構成することによって、二つの板状部材２，３の接合後に生じる反りを矯正して、歪みのない異種材料接合体１（図２参照）を得ることができる。

また、図１に示すように、板状部材積層体４を構成する二つの板状部材２，３は、その二つの板状部材２，３の材質に特に制限はないが、例えば、二つの板状部材２，３の一方の板状部材（例えば、板状部材２）として、オーステナイト相の冷却によってマルテンサイト変態、ベイナイト変態、及びパーライト変態からなる群より選択される少なくとも一つの相変態を起こし得る金属又は合金から構成されたものを用いることができる。

更に、二つの板状部材２，３のうちの一方の板状部材２として上記した金属又は合金から構成されたものを用いた場合には、他方の板状部材３として、炭化タングステン基超硬合金から構成されたものを好適に用いることができる。

このような二つの板状部材２，３を用いることにより、例えば、押出成形等に用いられる口金のように、特に、その一部分にのみ優れた耐摩耗性が求められる異種材料接合体１（図２参照）を製造することができる。

また、本実施の形態の異種材料接合体の製造方法において、異種材料からなる二つの板状部材２，３を積層して板状部材積層体４を得る際には、図１に示すように、二つの板状部材２，３の間にろう材２７を配した状態で積層し、二つの板状部材２，３の間にろう材２７を配した板状部材積層体４を得る。このように構成することによって、二つの板状部材２，３の接合が容易となって、二つの板状部材２，３の接合面２８における接合強度が向上する。

なお、特に限定されることはないが、ろう材２７としては、二つの板状部材２，３のうちの少なくとも一方の内部に浸透し得る材料からなるものであることが好ましい。このような材料からなるろう材２７を用いることにより、二つの板状部材２，３の接合面にろう材２７が板状部材積層体の層のままの状態で存在することがなく、機械的強度の低下を有効に防止することができる。

本実施の形態の異種材料接合体の製造方法に用いられるろう材２７としては、銅、銀、金、ニッケル、及びアルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含むろう材を好適例として挙げることができる。

また、本実施の形態の異種材料接合体の製造方法においては、例えば、図３に示すように異種材料接合体を構成する一方の板状部材２に、成形用坏土の導入孔となる裏孔２６と連通して接合面に沿って格子状に設けられた溝部３７を形成するとともに、異種材料接合体を構成する他方の板状部材３に、成形原料を格子状に成形するためのスリット２５を形成して、異種材料接合体として、図２３に示すような、ハニカム構造体を成形するための口金２１を製造することもできる。図２４は、図２３中の平面αでの模式的断面図である。隣接する裏孔２６から導入される成形材料が溝部３７で合流し、流速が整えられ、接合面２８においてろう材２７によって接合された他方の板状部材３には溝部３７と対応する位置にスリット２５が設けられている。このスリット２５から所望のハニカム形状の成形体を成形することができる。

図２０、図２１においてはそれぞれ図２中に示す模式的なＸ−Ｘ’断面図、模式的なＹ−Ｙ’断面図を示す。図２０に示すように規則的に配置された裏孔２６が、成型材料の導入孔となって溝部３７において隣接する裏孔どうしが連通し、成形材料の流速が均等化される。また図２１に示すような接合面２８においては異種材料接合体の側面となる外周の全周に渡って溝部３７が形成されることで開口部１１が設けられ、この開口部１１を通じても加熱時にろう材の蒸気が図中の矢印のように排出されるものである。本実施の形態の異種材料接合体の製造方法によれば、接合領域３２の面積の最小値が０．１〜１００ｍｍ^２の範囲であって図２１に示すような複雑な形状であっても高い精度で充分な強度で異種材料の接合を行うことができる。

従来の異種材料接合体の製造方法においては、図２７に示すように、開口部１１のみでろう材の蒸気を排出するため、ろう材の蒸気を充分に排出しきれないといった問題も生じていた。図２８に示すような隔壁１３で区画されたセル１４を有するハニカム構造体は、近年の厳しい環境基準に対応すべく軽量化や、隔壁１３の薄型化、セル密度の緻密化等が要求されており、これに答えるべく一方の板状部材に設けられた裏孔や溝部のサイズとそれらの間隔が狭まることによって、図２１に示す板状部材積層体の接合面２８に示すような非接合領域と接合領域とが、共に今まで以上に微細化、緻密化が要求され、充分な強度と耐久性を満たす精密な接合が困難な状況となっていたのである。

このため、本実施の形態の異種材料接合体の製造方法においては、例えば、図７に示すような、二つの板状部材２，３の間の接合面２８にろう材を配した状態で積層してなる板状部材積層体４を挟持する挟持面１５を備えた一対の平板形状の挟持部１７，１８で構成され、この板状部材積層体４を一対の挟持部１７，１８で挟持した状態で加熱した場合に接合面２８で余剰したろう材の蒸気が流入するように挟持面１５に設けられた複数の蒸気流入口４１と、蒸気流入口４１と連通してろう材の蒸気の流路となるように設けられた蒸気流路４０と、蒸気流路４０と連通してろう材の蒸気を外部へ排出するように側面に設けられた蒸気排出口４２と、を有した接合治具を用いることにより、ろう材の蒸気の残留に伴う諸問題を防ぐことができる。

接合面２８においては裏孔２６および溝部３７と対応するそれぞれの図２１の非接合領域３８、３９とが開口部１１に連通している。裏孔２６や溝部３７によって区画される複数の精密かつ複雑な形状の接合領域３２はろう材の浸透作用によって充分な強度で接合される。接合面２８における複数の接合領域３２で接合される他方の板状部材３に設けられるスリット２５を図３中のＺ−Ｚ’模式的断面図として図２２に示す。このスリット２５は溝部３７と対応した位置に設け、スリット２５の幅を成形する用途に応じて所望の幅に調節することで、成形用口金２１として用いることができる。

従来のハニカム構造体成形用口金としての異種部材接合体の製造方法においては、一方の板状部材２と他方の板状部材３とを、ろう材（例えば、純銅）の融解する温度以上に加熱して接合させる際には、ろう材（純銅）の融解し、且つ加熱雰囲気の圧力をろう材２７の蒸気圧よりも低い圧力まで減圧することより、接合時に裏孔２６内に侵入するろう材２７を気化して取り除いていたが、一方の板状部材に形成した裏孔２６および溝部３７内にろう材２７の一部が侵入し、裏孔２６および溝部３７内に残留してしまう。裏孔２６および溝部３７内にろう材２７が残留すると、他方の板状部材３を貫通するようにスリット２５（図３参照）を形成する際に、このろう材２７が抵抗となり、形成したスリット２５に歪みを生じさせたり、スリット２５を形成するための砥石等の工具を破損させることがある。また、裏孔２６内にろう材２７が残留すると、ハニカム構造体成形用口金１の裏孔２６からスリット２５まで連通する流路が塞がってしまったり、狭まったりするため、成形品の品質に悪影響を与えるという問題もあった。また近年のハニカム構造体の口径の増大や薄壁の高密度化に伴って、接合面の接合領域と非接合領域とがともに緻密になり要求される精度が高くなり、ろう材の蒸気が接合面内部のこの非接合領域から充分に排出されずに残留した場合、わずかな量であっても影響が無視できなくなった。

本実施の形態のハニカム構造体成形用口金としての異種部材接合体の製造方法においては、図７に示すような、二つの板状部材２，３の間の接合面２８にろう材を配した状態で積層してなる板状部材積層体４を挟持する挟持面１５を備えた一対の平板形状の挟持部１７，１８で構成された接合治具を用いて板状部材積層体を挟持する。板状積層体４の一方の板状部材２は、接合面２８と複数の蒸気流入口４１とを連通する複数の裏孔２６をあらかじめ設けておき、この板状部材積層体４を図５に示すように一対の挟持部５で挟持した状態で真空容器１９内部の断熱容器１６中で加熱するとともに、ろう材（銅）の融解し、且つ加熱雰囲気の圧力をろう材２７の蒸気圧よりも低い圧力まで減圧する。

このとき、図７で示す接合面２８で余剰したろう材の蒸気を、複数の裏孔２６より蒸気流入口４１に流入せしめ、蒸気流路４０を経て複数の蒸気排出口４２から排出して二つの板状部材２，３を接合することにより、図２のような異種部材接合体１を得る。更に図３に示すように異種材料接合体１を構成する他方の板状部材３に、成形原料を格子状に成形するためのスリット２５を溝部３７と連通するように格子状に形成する。こうしてハニカム構造体を成形するための口金として、二つの板状部材が接合された異種材料接合体を製造することにより、ろう材の蒸気の残留に伴う諸問題を防ぐことができる。

図３に示すように、口金２１の一部を構成する他方の板状部材３にスリット２５を形成する際に、裏孔２６内に侵入したろう材２７が抵抗になることが少なく、歪み等のないスリット２５を正確で簡便に形成することができる。また、より高品質な製品を得ることができるようになる。

このような口金２１は、成形原料を導入するための裏孔２６が形成された板状部材２と、この成形原料を格子状に成形するためのスリット２５が形成された板状部材３とが接合された異種材料接合体１からなる口金２１である。図３中の口金２１のＺ−Ｚ’断面を図１１に示す。図２２に示すように口金２１にスリット２５が格子状に形成され、このようなスリット２５を形成することで図２８に示すような多孔質の隔壁１３によって区画形成された流体の流路となる複数のセル１４を有したハニカム構造体１２の押出成形用に用いることができる。

なお、図２８に示すようなハニカム構造体１２は、内燃機関、ボイラー、化学反応機器及び燃料電池用改質器等の触媒作用を利用する触媒用担体や、排気ガス中の微粒子捕集フィルター等に好適に用いることができる。

図２３に示すような口金２１を製造する際には、例えば、まず、図１に示すように、二つの板状部材２，３のうちの一方の板状部材２に裏孔２６を形成し、この裏孔２６を形成した板状部材２と、他の板状部材３とを積層して板状部材積層体４を得る。

上記した裏孔２６は、例えば、電解加工（ＥＣＭ加工）、放電加工（ＥＤＭ加工）、レーザ加工、ドリル等の機械加工等による従来公知の方法によって形成することができる。

裏孔２６の開口径の大きさは、製造するハニカム構造体成形用口金１の大きさや、押出成形するハニカム構造体１２（図２８参照）の形状等によって適宜決定することができるが、例えば、裏孔２６の開口径の大きさは、１０〜０．１ｍｍであることが好ましく、３〜０．５ｍｍであることが更に好ましい。このような裏孔２６を形成する方法については特に制限はないが、例えば、電解加工（ＥＣＭ加工）、放電加工（ＥＤＭ加工）、レーザ加工、ドリル等の機械加工等による従来公知の方法を好適に用いることができる。ただし、この裏孔は上述のように一方の板状部材２にあらかじめ設けておくことが好ましい。

また、図１に示すように、一方の板状部材に裏孔２６を形成する前又は裏孔２６を形成した後に、一方の板状部材の一方の表面に、スリットの形状に対応した格子状の溝部３７を形成する。この格子状の溝部３７は、裏孔２６から導入された成形材料の緩衝部として機能するため、得られたハニカム構造体成形用口金は、裏孔から導入した成形原料を支障なく滑らかに移動させることができ、高度な成形性を実現するとともに、高精度にハニカム構造体を成形することができる。

また、このような格子状の溝部３７を接合面に沿って形成しておくことにより、口金基体の一部を構成する他方の板状部材に研削加工等によりスリットを形成する場合に、この格子状の溝部３７まで連通した時点でスリットの形成を停止することができ、一方の板状部材を余分に加工する必要がない。このため、加工に用いる砥石等の劣化を有効に防止することができる。さらに、このように裏孔と溝部とを予め形成することにより、熱膨張係数の差による熱応力が小さくなるので、一方の板状部材と他方の板状部材とを接合させた際に、接合面２８における剥れを少なくすることができる。

このような格子状の溝部３７を形成する方法としては、例えば、ダイヤモンド砥石による研削加工や放電加工（ＥＤＭ加工）等の従来公知の方法を好適に用いることができる。また、溝部３７の深さは溝部３７の深さは０．１〜３．０ｍｍで、幅が０．１〜１．０ｍｍとすることが好ましい。

次に、図５に示すように、得られた板状部材積層体４を、真空容器１９の断熱容器１６内部で炭素を主成分とする材料からなる接合治具５（挟持部１７、挟持部１８）の間で挟持した状態で加熱して、ろう材（銅）の融解し、且つ加熱雰囲気の圧力をろう材２７の蒸気圧よりも低い圧力まで減圧する。この接合時に裏孔２６および溝部３７内に侵入するろう材２７を気化して裏孔２６より挟持部１７の挟持面１５に設けられた蒸気流入口から挟持部１７内部に設けられた蒸気流路を介して、挟持部１７の側面に設けられた蒸気排出口４２から排出することができる。こうして板状部材積層４を構成する二つの板状部材２，３を接合する。

次に、図３に示すように、他方の板状部材３に成形原料を格子状に成形するためのスリット２５を形成して、ハニカム構造体を成形するための口金２１（異種材料接合体１）を製造する。上記したスリット２５、例えば、ダイヤモンド砥石による研削加工や放電加工（ＥＤＭ加工）等による従来公知の方法によって形成することができる。

特に、このような口金２１を製造する場合には、一方の板状部材２として、オーステナイト相の冷却によってマルテンサイト変態、ベイナイト変態、及びパーライト変態からなる群より選択される少なくとも一つの相変態を起こし得る金属又は合金から構成されたものを用い、更に、他方の板状部材３として、炭化タングステン基超硬合金から構成されたものを用いることにより、耐摩耗性に優れた口金２１を製造することができる。

なお、本発明の異種材料接合体の製造方法は、異種材料からなる二つの板状部材が接合された異種材料接合体を製造するための製造方法であるが、勿論、同種の材料からなる二つの板状部材を接合して板状部材接合体を製造する製造方法としても好適に用いることができる。なお、このような同種材料からなる板状部材接合体を製造する際には、使用する材料として、同種の材料からなる二つの板状部材を用いること以外は、これまでに説明した異種材料接合体の製造方法と同様の方法によって板状部材接合体を製造することができる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例）
本実施例では図８に示すような一対の接合治具５を用いた。この接合治具５は、一方の挟時部１７に加熱時に接合面余剰となり気化したろう材を外部へ排出する機構を備えたものである。この接合治具は、図１に示すように二つの板状部材２，３の間の接合面２８にろう材２７を配した状態で積層してなる板状部材積層体４を図４に示すように挟持する挟持面１５を備えた一対の平板形状の挟持部５で構成される。一方の挟持部１７は、具体例として図１６、図１７に示されるような円盤形状とした。

この接合治具は板状部材積層体４を一対の挟持部５で挟持した状態で加熱した場合に接合面２８で余剰したろう材の蒸気が流入するように挟持面１５に設けられた複数の蒸気流入口４１と、この蒸気流入口４１と連通してろう材の蒸気の流路となるように設けられた蒸気流路４０と、その蒸気流路４０と連通してろう材の蒸気を外部へ排出するように側面に設けられたな蒸気排出口４２とを有している。この挟持部１７のサイズは以下に示す通りである。接合治具（挟持部）の直径は２４０ｍｍ、厚さが１５ｍｍの円盤形状とした。蒸気流入口の直径は６ｍｍとした。蒸気流路の格子状の溝部分の断面は幅３．０ｍｍ、深さ３．０ｍｍとした。蒸気排出口のサイズは縦３．０ｍｍ、横３．０ｍｍとした。各部数量：蒸気流入口は、円盤形状の接合治具（直径２４０ｍｍ）の内側に直径１８０ｍｍの円形領域の範囲内に合計２５６個、格子状の蒸気流路の格子間隔は１０ｍｍ。

一方の板状部材に成形原料を導入するための裏孔と、一方の板状部材の接合面とする表面に、スリットの形状に対応した格子状の溝部を窒化ボロン砥石による研削加工で形成し、この接合面にはろう材を配して、一方の板状部材と他方の板状部材とを積層して板状部材積層体を得る。次にこの板状部材積層体を離型材を介して押型で狭持した状態で真空容器内で加熱して口金基体を得、得られた口金基体の一部を構成する他方の板状部材に、一方の板状部材の溝部と連通するスリットを形成してハニカム構造体成形用口金を製造した。

実施例においては、ＳＵＳ６３０（Ｃ；０．０７以下，Ｓｉ；１．００以下，Ｍｎ；１．００以下，Ｐ；０．０４０以下，Ｓ；０．０３０以下，Ｎｉ；３．００〜５．００，Ｃｒ；１５．５０〜１７．５０，Ｃｕ；３．００〜５．００，Ｎｂ＋Ｔａ；０．１５〜０．４５，Ｆｅ；残部（単位は質量％））から構成された一方の板状部材と、ＷＣ−１６質量％Ｃｏの炭化タングステン基超硬合金から構成された他方の板状部材と、銅から構成されたろう材と、を用いてハニカム構造体成形用口金の製造を行った。

一方の板状部材は、その面の大きさが直径２１５ｍｍの円盤形状で、厚さを１５ｍｍとした。他方の板状部材は、その面の大きさが直径２１０ｍｍの円盤形状で、厚さを２．５ｍｍとした。ろう材は、その面の大きさが直径２１０ｍｍの円盤形状で、厚さを０．０１０ｍｍとした。シート状の離型材は、その面の大きさが直径２４０ｍｍの円盤形状で、厚さを０．２ｍｍのものを使用した。

まず、一方の板状部材に、後の工程で形成する格子状のスリットの交点に相当する位置に、開口径１．１４ｍｍの裏孔を電解加工（ＥＣＭ加工）によって形成した。更に、接合面となる表面のスリットに相当する位置に格子状の溝部を縦横ともに同じ幅で０．３ｍｍとし、深さ０．５ｍｍで間隔を０．８ｍｍあけて設けることにより、裏孔と側面の開口部とを連通させた。

次に、一方の板状部材と他方の板状部材とを、その間にろう材を配して積層し一対の接合治具で離型材を介して接合治具で挟持した。次いでろう材（銅）が融解し、且つこのろう材の蒸気圧よりも低い圧力まで加熱減圧して、接合面での余剰となったろう材の蒸気を接合治具に設けられた蒸気排出口より外部に排出させながら、一方の板状部材と他方の板状部材とを接合させて口金基体を得た。具体的な加熱条件は、加熱温度１１２０℃とし、圧力０．１３３Ｐａ以下とした。

得られた口金基体を常温まで降温した後、他方の板状部材に、一方の板状部材の裏孔と連通するスリットを形成してハニカム構造体成形用口金を得た。スリットは、ダイヤモンド砥石によって四角形の格子状に形成した。スリットの幅は約１００μｍ、深さは約２．５ｍｍとし、隣接するスリット相互の間隔は約１０００μｍとした。

異種部材積層体の裏孔や溝部などの非接合領域に侵入したろう材が加熱時に気化して、一方の挟持部の挟持面に設けられた蒸気流入口から挟持部内部の蒸気流路を通じ、側面に設けられた蒸気排出口から外部へと除去されていた。このため、他方の板状部材にスリットを形成する際に、ろう材が抵抗になることがなく、歪みのないスリットを正確且つ簡便に形成することができた。また、得られたハニカム構造体成形用口金は、裏孔内にろう材が残留しておらず、且つスリットの幅が均一に形成されていることから、高品質なハニカム構造体を形成することができた。さらに、得られたハニカム構造体成形用口金は、格子状の溝部が緩衝部となるため、裏孔から導入した成形原料を支障なく滑らかに移動させることができ、高度な成形性を実現するとともに、高精度にハニカム構造体を成形することができた。

（比較例）
実施例と同様の材料を用い、図６に示すように、内部にろう材の蒸気を排出する機構を備えていない従来の接合治具９の挟持部１７，１８（図６参照）で板状部材積層体４を図２７に示すように挟持した状態で加熱し、接合させて口金基体を得た以外は、実施例と同様の方法にてハニカム構造体成形用口金を製造した。

本比較例のハニカム構造体成形用口金の製造方法においては、加熱終了後に、一方の板状部材の裏孔および溝部内にろう材が残留していたため、スリットの加工時における抵抗が大きく、均一の幅のスリットを形成することができなかった。また、得られたハニカム構造体成形用口金は、裏孔からスリットへと連通する溝部や裏孔等の流路がろう材によって狭められている箇所があり、成形品に欠陥等を生じさせることがあった。

なお、一方の板状部材の裏孔および溝部内に侵入したろう材の除去についての確認は、超音波探傷検査によって行った。図２５に比較例および実施例におけるハニカム構造体を成形するための口金の接合面の接合良否を示す超音波探傷検査の解析結果を示す。また、図２５中の比較例の領域Ａと実施例の領域Ｂとの比較写真を図２６に示す。各図において接合領域は黒く、非接合領域は灰色に表示される。実施例においては非接合領域がろう材によって塞がれることがなく、比較例においてはろう材によって溝部や裏孔に対応する領域が狭められている（各比較写真の黒い部分）ことが示された。

本発明の異種材料接合体の製造方法は、異種材料からなる二つの板状部材が接合された異種材料接合体を製造する方法、特に、セラミックスハニカム構造体成形用金型等に用いられる口金のように、その一部分にのみ優れた耐摩耗性が求められ、接合面における非接合領域と接合領域とが複雑に入り組んだ精密な異種材料接合体を高い精度で得ることが可能な異種材料接合体の製造方法として好適に用いることができる。

板状部材積層体を製造する工程を模式的に示す、板状部材積層体を側方から見た板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態を用いて得られた異種材料接合体を側方から見た異種材料接合体の表面に垂直な模式的断面図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態を用いて口金として得られた異種材料接合体の、他方の板状部材にスリットを形成する工程を模式的に説明する、板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態を用いた異種材料接合体の製造方法における、接合治具で板状部材積層体を挟持した状態を模式的に示す模式的説明図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態を用いた異種材料接合体の製造方法における、真空容器中で板状部材積層体を接合治具の間で挟持した状態で加熱する工程を模式的に示す模式的説明図である。 従来の接合治具を用いた異種材料接合体の製造方法における説明図であり、挟持部で挟持された板状部材積層体を側方から見た、板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態を用いた異種材料接合体の製造方法における説明図であり、挟持部で挟持された板状部材積層体を側方から見た、板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態を示す、側面から見た、板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。 本発明の接合治具の別の実施の形態を用いた異種材料接合体の製造方法における説明図であり、挟持部で挟持された板状部材積層体を側方から見た、板状部材積層体の表面に垂直な模式的断面図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態における一方の挟持部の、挟持面を下面とした状態を示す模式的斜視図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態における一方の挟持部の、挟持面を上面とした状態を示す模式的斜視図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態における一方の挟持部の、挟持面を下面とした状態を模式的に示す、一部破断斜視図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態における一方の挟持部の、図８中のＬ−Ｌ’模式的断面図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態における一方の挟持部の、図８中のＭ−Ｍ’模式的断面図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態における一方の挟持部の、図８中のＮ−Ｎ’模式的断面図である。 本発明の接合治具の他の実施の形態における一方の挟持部の、挟持面を下面とした状態を示す模式的斜視図である。 本発明の接合治具の他の実施の形態における一方の挟持部の、挟持面を上面とした状態を示す模式的斜視図である。 本発明の接合治具の別の実施の形態における一方の挟持部の、挟持面を上面とした状態を示す模式的斜視図である。 本発明の接合治具の一の実施の形態における一方の挟持部の、挟持面を上面とした状態を模式的に示す、一部破断斜視図である。 本発明の異種材料接合体の製造方法の一の実施の形態によって得られた異種材料接合体の図２中のＸ−Ｘ’模式的断面図である。 本発明の異種材料接合体の製造方法の一の実施の形態によって得られた異種材料接合体の接合面を示す図２中のＹ−Ｙ’模式的断面図である。 本発明の異種材料接合体の製造方法の一の実施の形態における、他方の板状部材にスリットを形成する工程を模式的に示す説明図であり、図３中の口金のＺ−Ｚ’模式的断面図である。 ハニカム構造体を成形するための口金を模式的に示す模式的斜視図である。 図１２に示すハニカム構造体成形用口金を平面αで切断した断面を示す模式的断面図である。 比較例および実施例におけるハニカム構造体を成形するための口金の接合面の接合良否を示す超音波探傷検査の解析結果の比較写真である。 比較例および実施例におけるハニカム構造体を成形するための口金の接合面の接合良否を示す超音波探傷検査の解析結果の図２５中の領域Ａと領域Ｂの一部拡大比較写真である。 従来の異種材料接合体の製造方法の一の実施の形態における、接合治具で板状部材積層体を挟持する状態を模式的に示す模式的説明図である。 図３に示す口金によって押出成形されたハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。

符号の説明

１：異種材料接合体、２：板状部材（一方の板状部材）、３：板状部材（他方の板状部材）、４：板状部材積層体、５：接合治具（一対の挟持部）、６：固定部、７：ヒータ、８：離型材、９：接合治具、１０：輻射熱、１１：開口部、１２：ハニカム構造体、１３：隔壁、１４：セル、１５：挟持面、１６：断熱容器、１７：一方の挟持部、１８：他方の挟持部、１９：真空容器、２１：口金、２５：スリット、２６：裏孔、２７：ろう材、２８：接合面、３１：非接合領域、３２：接合領域、３７：溝部、３８：非接合領域、３９：非接合領域、４０：蒸気流路、４１：蒸気流入口、４２：蒸気排出口。

Claims (9)

1. 二つの板状部材の間の接合面にろう材を配した状態で積層してなる板状部材積層体を挟持する挟持面を備えた一対の平板形状の挟持部で構成され、
   前記板状部材積層体を一対の前記挟持部で挟持した状態で加熱した場合に前記接合面で余剰したろう材の蒸気が流入するように前記挟持面に設けられた複数の蒸気流入口と、
   前記蒸気流入口と連通して前記ろう材の蒸気の流路となるように設けられた蒸気流路と、
   前記蒸気流路と連通して前記ろう材の蒸気を外部へ排出するように側面に設けられた蒸気排出口と、を有した接合治具。
2. 前記蒸気流路が隣接する前記蒸気流入口どうしを連通するように設けられた請求項１に記載の接合治具。
3. 前記複数の蒸気排出口が一方の挟持部の側面全周に渡って間隔を置いて設けられた請求項１または２に記載の接合治具。
4. 前記蒸気流路の少なくとも一部が前記挟持面と平行に格子状に設けられた請求項１〜３のいずれか１項に記載の接合治具。
5. 前記蒸気流路の幅を０．０５〜５０ｍｍ、深さを０．０５〜５０ｍｍとした請求項４のいずれか１項に記載の接合治具。
6. 前記板状部材積層体を一対の前記挟持部で挟持した場合に前記二つの板状部材の一方の板状部材は、前記接合面と、複数の前記蒸気流入口と、を連通する複数の裏孔を有しており、
   前記板状部材積層体を一対の前記挟持部で挟持した状態で加熱した場合に、前記接合面で余剰したろう材の蒸気を、複数の前記裏孔より前記蒸気流入口に流入せしめ、前記蒸気流路を経て複数の前記蒸気排出口から排出し、前記二つの板状部材が接合された異種材料接合体を得る請求項１〜５のいずれか１項に記載の接合治具。
7. 前記一対の挟持部は、前記一方の板状部材の熱伝達率（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）の１．５倍以上の熱伝達率（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）を有する材料で構成された請求項６に記載の接合治具。
8. 請求項６または７に記載の前記接合治具の前記挟持面で複数の前記裏孔と複数の前記蒸気流入口のうち少なくとも一部の前記蒸気流入口とが連通するように前記板状部材積層体を挟持した後、
   前記板状部材積層体を前記ろう材が融解する温度以上に加熱するとともに、加熱雰囲気の圧力を前記ろう材の蒸気圧よりも低い圧力まで減圧することにより、前記接合面で余剰した前記ろう材の蒸気を、前記裏孔より前記蒸気流入口に流入せしめ、前記蒸気流路を経て前記蒸気排出口より排出し、前記二つの板状部材が接合された異種材料接合体を得る異種材料接合体の製造方法。
9. 前記異種材料接合体を構成する前記一方の板状部材は、成形用坏土の導入孔となる前記裏孔と連通して前記接合面に沿って格子状に設けられた溝部を有してなり、
   前記異種材料接合体を構成する他方の板状部材に、成形原料を格子状に成形するためのスリットを前記溝部と連通するように格子状に形成して、
   ハニカム構造体を成形するための口金として、前記二つの板状部材が接合された異種材料接合体を製造する請求項８に記載の異種材料接合体の製造方法。