JP2018141192A - タービンホイールの製造方法、タービンホイール、およびタービンホイールの焼結治具 - Google Patents
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Description
このため、従来のように成形品を焼結治具の上に正立状態で載置して本焼結する場合に比べて、本焼結時の高温により成形品が軟化してもブレード部の先端が自重により垂下変形することがない。したがって、本焼結時におけるブレード部の変形を防止し、切削やプレス成形等の二次加工を必要とせずにタービンホイールの最終製品形状に完成させて製造コストを低減させることができる。
これにより、本焼結時に成形品が径方向および高さ方向に収縮する際に、各ブレード部の外角頂点が焼結治具から浮き上がったり押し付けられたりすることが抑制され、本焼結時におけるブレード部の変形がより確実に防止される。しかも、成形品を焼結治具の上に載置する際の作業効率が良くなる。
図1から図4は、それぞれ本発明に係る製造方法によって製造されるタービンホイールの一例を示す斜視図、平面図、側面図、および縦断面図である。
このタービンホイール10は、公知のように、中心部をなすボス部11と、このボス部11から放射状に延びて先端が回転方向に湾曲している複数のブレード部12と、を有する羽根車状に形成されている。各ブレード部12は先端に行くほど薄肉になるとともに、その先端が回転方向に湾曲した形状をなしている。ここで、後の説明のためにブレード部12の外周肩部を外角頂点13と定義する。
したがって、従来のように成形品10’を焼結治具の上に正立状態で載置して本焼結する場合に比べ、本焼結時の高温により成形品10’が軟化しても、図3中に線12aで示すようにブレード部12’の先端が自重により垂下変形することがない。このため、重力によるブレード部12’の変形を防止することができ、本焼結後における切削やプレス成形等の二次加工を必要とせずに成形品10’をタービンホイール10の最終製品形状に焼結させて製造コストを低減させることができる。
10’ 成形品
11,11’ ボス部
12,12’ ブレード部
13,13’ 外角頂点
20 焼結治具
22 嵌合部
23 円錐載置面
S2 射出成形工程
S3 仮焼結工程
S4 倒立載置工程
S5 本焼結工程
Claims (5)
- 中心部をなすボス部と、前記ボス部から放射状に延びて先端が回転方向に湾曲している複数のブレード部と、を有するタービンホイールの製造方法であって、
金属粉体とバインダーとを混合した成形材料を型に射出成形して前記タービンホイールとなる成形品を成形する射出成形工程と、
前記バインダーが溶融する温度で前記成形品を仮焼結させる仮焼結工程と、
前記仮焼結工程で仮焼結させた前記成形品を、複数の前記ブレード部の外角頂点が焼結治具の上に接触するように前記焼結治具の上に倒立状態で載置する倒立載置工程と、
前記成形品を、前記焼結治具の上に倒立載置した状態で、前記バインダーの成分が前記成形品の外部に放出されるとともに前記金属粉体同士が溶着する温度で前記成形品を本焼結させる本焼結工程と、
を備えたタービンホイールの製造方法。 - 前記焼結治具は、前記本焼結工程において径方向および高さ方向に収縮する前記成形品における、前記ブレード部の前記外角頂点の動きに沿う円錐面状の円錐載置面を備えたものとする請求項1に記載のタービンホイールの製造方法。
- 前記焼結治具は、前記ボス部が嵌合される内径の嵌合部をさらに備えたものとする請求項1に記載のタービンホイールの製造方法。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載のタービンホイールの製造方法によって製造されたタービンホイール。
- 金属粉末射出成形法により成形され、中心部をなすボス部と、前記ボス部から放射状に延びて先端が回転方向に湾曲している複数のブレード部と、を有するタービンホイールの成形品を本焼結させる際に、該成形品を、複数の前記ブレード部の外角頂点が接触するように倒立状態で載置するためのタービンホイールの焼結治具であって、
前記本焼結時において径方向および高さ方向に収縮する前記成形品における、前記ブレード部の前記外角頂点の動きに沿う円錐面状の円錐載置面と、
前記円錐載置面の中心部に位置し、前記ボス部が嵌合される内径の嵌合部と、
を備えたタービンホイールの焼結治具。
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