JP2019521878A - ハニカム体製造のために湿潤状態のセル状セラミック押出成形物をレーザ加工する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)外周部、(ii)少なくとも一つのチャネル、および(iii)セラミック材料またはセラミック前駆体材料のうちの少なくとも一方を含む押出成形物を押し出すステップ、および
前記押出成形物の前記外周部の少なくとも一部をレーザエネルギーに曝露するステップによって当該押出成形物にレーザ切断部を形成するためにレーザ源を使用して当該押出成形物をレーザ加工するステップ
を含む製造方法。
前記レーザ切断部が、前記外周部を通る開口を形成するために当該外周部を貫通し、当該開口を通して前記少なくとも一つのチャネルを周囲の雰囲気に曝露して、当該外周部が当該少なくとも一つのチャネル上で崩壊することを防止する、実施形態1記載の方法。
前記押出成形物から物体を分離するステップをさらに含む実施形態1または2記載の方法。
乾燥した未焼成のセラミック体を形成するために前記物体を乾燥させるステップ、および、多孔質セラミック体を形成するために前記乾燥した未焼成のセラミック体を焼成するステップをさらに含む実施形態2または3記載の方法。
前記押出成形物から物体を分離するために前記レーザ切断部に隣接して当該押出成形物を機械的に切断するステップをさらに含む実施形態1から4のうちのいずれかに記載の方法。
前記押出成形物の前記外周部の少なくとも一部をレーザエネルギーに曝露するステップが、押出成形物移動方向に前記レーザ源を移動させるステップを含む、実施形態1から5のうちのいずれかに記載の方法。
前記外周部の前記一部が前記押出成形物のスキンの一部を含む、実施形態1から6のうちのいずれかに記載の方法。
前記押出成形物が、複数のチャネルを含むハニカム構造体を含む、実施形態1から7のうちのいずれかに記載の方法。
前記レーザ加工するステップが、前記押出成形物が移動しているときに押出成形物移動方向に対して垂直に当該押出成形物を切断するステップを含む、実施形態1から8のうちのいずれかに記載の方法。
前記レーザ切断部が前記押出成形物に外接する、実施形態1から9のうちのいずれかに記載の方法。
前記レーザ源を前記押出成形物に外接させるステップをさらに含む実施形態1から10のうちのいずれかに記載の方法。
前記レーザ源が、前記レーザ加工するステップ中に前記チャネル押出成形物の周りを少なくとも部分的に回転する、実施形態1から11のうちのいずれかに記載の方法。
複数のレーザ源を前記チャネル押出成形物に外接させるステップをさらに含む、実施形態1から12のうちのいずれかに記載の方法。
前記複数のレーザ源のうちの少なくとも二つが、押出成形物移動方向に対して垂直な平面において共平面である、実施形態13記載の方法。
前記外周部の前記一部の隣接区分においてレーザ切断部を形成するために前記押出成形物に複数のレーザ源が外接する、実施形態1から14のうちのいずれかに記載の方法。
前記押出成形物の前記外周部の少なくとも一部をレーザエネルギーに曝露するステップが、ポイントレーザエネルギーおよびラインレーザエネルギーのうちの少なくとも一方を使用するステップを含む、実施形態1から15のうちのいずれかに記載の方法。
前記押出成形物が10重量%よりも多い水分を含む、実施形態1から16のうちのいずれかに記載の方法。
未焼成の押出成形物が押出成形物移動方向に移動しているときに当該押出成形物の少なくとも一部をレーザ切断するステップを含み、当該未焼成の押出成形物が、セラミック材料またはセラミック前駆体材料の少なくとも一方を含む、製造方法。
湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物を切断するためのシステムにおいて、
湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物を押し出すように構成された押出成形機であって、当該湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物が(i)外周部および(ii)少なくとも一つのチャネルを含む、押出成形機、および
前記湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物の前記外周部の少なくとも一部をレーザ切断するために当該湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物の当該外周部にレーザエネルギーを照射するように構成されたレーザ源
を含むシステム。
前記レーザ源が、前記湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物の前記外周部を通る開口を形成するように構成されることによって、当該開口を通して前記少なくとも一つのチャネルを周囲の雰囲気に曝露する、実施形態19記載のシステム。
前記湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物を輸送するように構成された支持部材をさらに含み、当該支持部材が、第一の方向に当該湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物を輸送するように構成され、前記レーザ源が、当該第一の方向に対して垂直な第二の方向に前記外周部をレーザ切断するように構成される、実施形態19または20記載のシステム。
前記レーザ源が、前記押出成形物の表面の接線に対して垂直にかつ当該押出成形物の表面から決められた距離でレーザエネルギーを提供するために、前記湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物に少なくとも部分的に外接し、当該湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物の周りを回転するように構成される、実施形態19から21のうちのいずれかに記載のシステム。
前記レーザ源が、前記外周部の前記一部の隣接区分を切断するために前記湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物の周りに少なくとも部分的に円周方向に配置されるように構成された複数のレーザ源を含む、実施形態19から22のうちのいずれかに記載のシステム。
前記複数のレーザ源のうちの少なくとも二つが、前記湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物の移動方向に対して垂直な平面において共平面である、実施形態19から23のうちのいずれかに記載のシステム。
102 前端
104 押出成形機カートリッジ
200、502、702、800 押出成形物
202 第一の端面
206、306、506、606、706、806 スキン(外周面、外周部、押出成形体表面)
208、212 交差壁
210、214 チャネル
216、316 マトリクス
218 第二の端面
220 チャネル体
300、602 ハニカム体
310 セルチャネル
320 不完全セルチャネル
322 溝
500 レーザ加工システム(ファイバレーザシステム)
528、828 レーザエネルギー
530 ファイバ先端出口
532 集束レンズ
636 前後方向のレーザ切断部
638 横断方向のレーザ切断部
732 ラインレーザ源
826 レーザ
830 レーザ切断部
842 トレイ
A 軸方向
D1 最大断面寸法
L1、L2 長さ
AP 経路
CP レーザ経路(円周経路)
Claims (5)
- (i)外周部、(ii)少なくとも一つのチャネル、および(iii)セラミック材料またはセラミック前駆体材料のうちの少なくとも一方を含む押出成形物を押し出すステップ、および
前記押出成形物の前記外周部の少なくとも一部をレーザエネルギーに曝露するステップによって該押出成形物にレーザ切断部を形成するためにレーザ源を使用して該押出成形物をレーザ加工するステップ
を含む製造方法。 - 前記押出成形物から物体を分離するステップをさらに含む請求項1記載の方法。
- 前記押出成形物の前記外周部の少なくとも一部をレーザエネルギーに曝露するステップが、押出成形物移動方向に前記レーザ源を移動させるステップ、または、前記押出成形物が移動しているときに前記押出成形物移動方向に対して垂直に該押出成形物を切断するステップを含む、請求項1記載の方法。
- 複数のレーザ源を前記押出成形物に外接させるステップをさらに含む、請求項1記載の方法。
- 湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物を切断するためのシステムにおいて、
湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物を押し出すように構成された押出成形機であって、該湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物が(i)外周部および(ii)少なくとも一つのチャネルを含む、押出成形機、および
前記湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物の前記外周部の少なくとも一部をレーザ切断するために該湿潤状態の未焼成のセラミック押出成形物の該外周部にレーザエネルギーを照射するように構成されたレーザ源
を含むシステム。
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