JP2010083138A5 - - Google Patents

Description

排気ガスの制限はますます厳しくなっているので、セラミック製の触媒を塗布したハニカム支持体の設計は、孔の密度を下げたりウェブの厚みを小さくしたりして触媒反応をより速くするとともに排気ガスの圧力低下を減らす方向に向かっている。このような修正作業がなかったら、これらの変化がハニカム支持体の構造を全体に弱くしたり、機械的耐久性を低下させたりして、排気システム環境の機械的、熱的ストレスに耐えられないものにしてしまったであろう。

したがって、第一の側面において、本発明による実施態様は、強化された周縁部のウェブ構造を有するセラミック製ハニカム製品を製造する改良された方法を提供する。この方法は、酸化物セラミック粉末と液体媒体との混合物を調製し可塑化して可塑化されたセラミック粉末のバッチを作成し、生のセラミックハニカム体を形成するためにハニカム押出金型を通してセラミック粉末バッチを押し出し、かつその生のセラミックハニカム体を乾燥し、焼成してセラミック製ハニカム製品を形成する方法である。押出しは、押出金型の排出面に、従来方法で深さが設定された排出スロットを通して行なわれる。ここで周縁部の排出スロットは、厚みを増した（増厚）ウェブ部により囲まれた周縁部のチャンネルを有するハニカム体を押し出すために、拡幅されている。

他の側面では、本発明による実施態様は、酸化物セラミック粉末と液体媒体のセラミックバッチ混合物を調整し塑性化し、そのバッチ混合物を金型に通すことにより生のセラミックハニカム体を形成し、乾燥し、それを焼成することにより、強化された周縁部のウェブ構造を有するセラミックハニカム製品を製造する方法を含んでいる。生のハニカム体の押出しは、拡幅された外側スロット部を周縁部に有する押出金型の周縁部のスロットから排出される増厚ウェブ部によって囲まれた周縁部のチャンネルを有する押出体を用いてハニカム押出金型の排出面の設定深さの排出スロットを通して行なわれる。

内側のウェブ34より厚みが大きい、強い周縁部のウェブ32を作成するために、拡幅された周縁部の排出スロット18aが設けられている。スロットの拡幅は、適当な幅のタブ電極を持った押込みEDM加工により従来達成されている。期待通り、このスロットの拡幅により、乾燥され焼成されたハニカム構造に強度を加えるために増厚周縁部のウェブが得られる。しかし、意図しない結果として、増厚周縁部のウェブの変形が生じる。そのような変形は、望まれる強度アップと干渉し、あるときは焼成したハニカムの強度を低下させる。図２は、周縁部のウェブ32の変形を示すハニカム体30の上面図である。

周縁部からの押出し速度と内側のスロットの観察と計算から、押出し速度変化の大きさと周縁部のウェブ変形のリスクとの間に、強い相関関係があるということが確認された。下の表１は速度変化率として示されている押出しの速度変化率と,いろいろな押出条件の下で押し出された部品に観察されるウェブの欠陥の外観によって決定される周縁部のウェブ変形のリスク（欠陥リスク）との相関関係を示している。最少変形リスクは、製造ラインを延長しても、押出し部品の周縁部のウェブ構造に目で見える変形は見られなかったということを示している。一方、高変形リスクのレベルでは、そのような変形が全くない押出し部品は殆どないか、全くなかった。

Claims (6)

1. 強化された周縁ウェブ構造を有するセラミックハニカム製品の製造方法であって、
   酸化物セラミック粉末と液体媒体との混合物を調製し可塑化して可塑化されたセラミック粉末のバッチを作成し、
   該セラミック粉末のバッチをハニカム押出金型の排出面の所定の深さを有する排出スロットを通して押出して、増厚されたウェブ部によって区画された周縁チャンネルを有する生のセラミックハニカム体を形成し、
   該生のセラミックハニカム体を乾燥し、焼成してセラミックハニカム製品を形成する、
   各工程を有してなる方法において、
   (i) 前記増厚されたウェブ部は、選択された幅を持った拡幅された外側のスロット部を有するスロットから押し出され、最大幅のスロット部から押し出された最大厚のウェブ部を含み、
   (ii) 前記拡幅された外側のスロット部は、制御された深さで、前記排出面に延びており、
   (iii) 該制御された深さは、前記セラミック粉末のバッチの前記最大幅のスロット部を通る流れの増加が、一体であるとともに実質的に形状の変形のない最大厚のウェブ部を形成する程度となるように選択される
   ことを特徴とするセラミックハニカム製品の製造方法。
2. 前記制御された深さが、最大幅の外側のスロット部の幅の４から１０倍の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のセラミックハニカム製品の製造方法。
3. 前記拡幅された外側のスロット部が、0.0035-0.0065インチ（約0.0875-0.163ｍｍ）の範囲の選択された幅を有することを特徴とする請求項１記載のセラミックハニカム製品の製造方法。
4. 前記増厚されたウェブ部によって区画された周縁チャンネルが、生のセラミックハニカム体の中心軸に向かって少なくとも３列のチャンネル幅に亘って設けられていることを特徴とする請求項１記載のセラミックハニカム製品の製造方法。
5. 前記塑性化されたセラミック粉末のバッチが、押出機の出力から直接に押出金型に、補助的な周縁流調節装置を介することなく供給されることを特徴とする請求項１記載のセラミックハニカム製品の製造方法。
6. 前記生のセラミックハニカム体が、選択された厚さを持ったウェブ部に接着する外側の押出皮部を有し、該皮部と該選択された厚さを持ったウェブ部との間の連結部に押し出された肉厚部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のセラミックハニカム製品の製造方法。