JP2514042B2 - ハニカムコアの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ハニカムコアの製造方法に関する。すなわ
ち、重積，ろう付けされた板材を展張することにより、
ハニカムコアを製造する方法に関するものである。

「従来の技術」および「発明が解決しようとする問題
点」 このようなハニカムコアの製造方法にあっては、ろう
付けのためのろう材として、一般に銀ろう，ニッケルろ
う等の結晶質のものが用いられ、このような結晶質のろ
う材を溶融温度で加熱することにより、複数の所定板材
のろう付けが行われていた。

そしてこのような結晶層のろう材を用いてなるハニカ
ムコアの製造方法にあっては、次の諸問題が指摘されて
いた。

まず第１には、接合力等に問題があった。すなわち結
晶質のろう材は，その組成が単一相ではない結晶構造よ
りなる。そこで係るろう材は、ろう付け時の加熱により
温度が上昇するに従い、低融点相と高融点相とに分離し
て徐除に溶融し、もって組成の偏析が発生しいわゆる溶
け分かれ現象も生じていた。

そこで係るろう材により形成される板材の接合部の機
械的強度や化学的性質に悪影響を及ぼし、その品質が安
定せず接合力が弱く問題となっていた。又これにより、
製造されるハニカムコアについては強度面に不安がある
等が指摘されていた。

第２に、事後の枠材のろう付け等に問題があった。す
なわち製造されたハニカムコアは、事後一般的に結晶質
のろう材を用い枠材がその外表面等にろう付けされてか
ら、各種用途に使用されている。そして係るろう材のろ
う付けのための加熱により、先にろう付けされたハニカ
ムコアの接合部を形成するろう材も、結晶質で同じ溶融
温度であるため、再び溶融してしまうことが多々あっ
た。

そこでこのような面からも、ハニカムコアのセル形状
が均一でなくなり、強度面に不安がある等が指摘されて
いた。

更にろう材が結晶質よりなるため、前述したところと
同様の理由により、均一な高い接合強度で接合されたセ
ルの軸方向の高さが高いハニカムコアを得ることは容易
ではなかった。

又製造されたハニカムコアについて、一般的に耐熱性
に劣る点，熱処理が困難である点等が指摘されていた。

従来例では、このような点が指摘されていた。

本発明は、このような実情に鑑み、上記従来例の問題
点を解決すべくなされたものであって、非結晶質のアモ
ルファスろう材を用いその特性を応用してろう付けを行
うことにより、接合力に優れ事後枠材等のろう付け加工
を行った場合にも、ハニカムコアの接合部を形成するろ
う材が再び溶融して、例えばセル形状が均一でなくなる
等の不具合が生ずることがないハニカムコアの製造方法
を提案することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 この目的を達成する本発明の技術的手段は、次のとお
りである。

すなわちこのハニカムコアの製造方法は、次のろう材
付設工程，ストップ剤付設工程，重積工程，ろう付け工
程，展張工程の各工程を有してなっている。

ろう材付設工程では、金属製の板材に、所定幅の非結
晶質のアモルファスろう材が層をなし所定ピッチで直線
的に設けられる。

ストップ剤付設工程では、該板材の該アモルファスろ
う材が設けられる位置の少なくとも両側部に、ストップ
剤が、層をなして設けられる。

重積工程では、上記両工程の後、設けられたアモルフ
ァスろう材が交互に半ピッチずつずれるように、複数の
該板材が重積される。

ろう付け工程では、このように重積された該板材が加
圧，加熱により部分的に接合される。

展張工程では、このように重積，ろう付けされた該板
材を、重積方向に引張り力を加え展張して、セルが成形
される。

「作用」 本発明に係るハニカムコアの製造方法は、このような
手段よりなるので、次のごとく作用する。

ろう材付設工程において、所定幅のアモルファスろう
材は、板材にスポット溶接等により極く短時間のうちに
容易に仮止めされて位置決めされ、もって層をなし所定
ピッチで直線的に設けられる。

又このろう材付設工程と前後して、ストップ剤付設工
程によりストップ剤が板材に所定のごとく設けられた
後、このような板材が重積工程において所定のごとく重
積される。

そして次のろう付け工程で加圧，加熱されることによ
り、アモルファスろう材は一斉に溶融するとともに板材
に拡散する。すなわち第１にアモルファスろう材は結晶
構造をもたないので、一定の溶融温度で一斉に溶融し偏
析が発生せず、第２にアモルファスろう材は拡散され
て、板材との間で合金化されることになる。

もって、このようにして形成される板材の接合部は、
機械的強度，化学的性質に優れ品質が安定し、その接合
力は極めて強いものとなる。

さてこのようにして板材が部分的に接合され、しかる
後展張工程で展張されセルが成形され、もってハニカム
コアが製造されるに至る。

そしてこのハニカムコアは、均一な高い接合強度で接
合されたセルの軸方向の高さが高いものも容易に製造す
ることが可能となる。

更に上述のごとく、接合部のアモルファスろう材は拡
散され合金化され、もってその溶融温度が通常のアモル
ファスろう材より高くなっている。そこで事後、係るハ
ニカムコアに枠材を、アモルファスろう材を用いその溶
融温度への加熱によりろう付けしても、先に合金化され
た接合部のアモルファスろう材が再び溶融するようなこ
とは、確実に防止される。

そして製造されたハニカムコアは、一般的な耐熱性，
熱処理容易性にも優れていることになる。

「実 施 例」 以下本発明を、図面に示すその実施例に基づいて、詳
細に説明する。

第１図および第２図は、本発明に係るハニカムコアの
製造方法の実施例の説明に供する、説明図である。又第
３図は、これらにより製造されたハニカムコアの斜視図
であり、第４図は、第３図中に図示した円部の拡大詳細
図である。第９図は、同実施例の説明に供する工程ブロ
ック図である。

まずろう材付設工程について述べる。

ろう材付設工程では、金属製の板材１に、所定幅に形
成された非結晶質のアモルファスろう材Ａが層をなし所
定ピッチで直線的に設けられる。

すなわち第９図のステップで準備された板材１は、
ステップで脱脂，洗浄される。そして第９図の例で
は、ステップ，ステップで後述のストップ剤付設工
程を経た後、ステップで準備されたアモルファスろう
材Ａが、板材１の表面の所定ろう付け部に設けられる。
なお第９図の例によらず、ステップ，ステップのス
トップ剤付設工程は、ステップ，ステップのろう材
付設工程の後に行うようにしてもよい。

この母材たる板材１としては、例えばニッケル基合金
等の金属の薄板，箔が用いられる。そして所定幅のアモ
ルファスろう材Ａが板材１の表面に、層をなす厚みを有
するとともに、所定のピッチで直線的に、スポット溶接
により仮止めされる。なお板材１の下面に仮止めするこ
とも可能であり、又接着により仮止めするようにしても
よい。

ところでアモルファスろう材Ａとは、添加元素として
鉄，ケイ素，ホウ素，リン，クロム，モリブデン，タン
グステン等を適宜加えた例えばニッケル基合金又はコバ
ルト基合金等を、液体急冷法すなわち高温の溶融状態の
もとに超高速で急冷して製造した、非結晶質たるアモル
ファス状のろう材を言う。

ろう材付設工程は、このようになっている。

次にストップ剤付設工程について述べる。

ストップ剤付設工程では、板材１のアモルファスろう
材Ａが設けられる位置の少なくとも両側部に、ストップ
剤Ｂが層をなして設けられる。

すなわち第９図においては、ステップでは準備され
たストップ剤Ｂが、ステップで板材１の表面のろう付
け防止範囲の全部又は所定一部に、塗布等により設けら
れる。このろう付け防止範囲とは、板材１の表面のアモ
ルファスろう材Ａが既に設けられた位置又は事後設けら
れる位置たるろう付け部を除く範囲を言う。

このストップ剤Ｂは、後のろう付け工程で加熱，溶融
されたアモルファスろう材Ａが、そのろう付け部を越え
てろう付けを起こさないようストップするために用いら
れるものである。そしてストップ剤Ｂは、第１図に示す
ごとく、アモルファスろう材Ａ間たるろう付け防止範囲
の全部に充満して設けてもよいが、第２図に示すごと
く、アモルファスろう材Ａ間たるろう付け防止範囲の一
部にのみ、すなわちアモルファスろう材Ａの両側のみに
設けるようにしてもよい。

そして第１図の例は従来より行われていた方式であ
り、この場合ストップ剤Ｂとしては、フラックス剤が代
表的に用いられる。第２図の例は新規な方式であり、こ
の場合ストップ剤Ｂとしては、黒鉛例えば鉛筆の芯等が
用いられ、これらは書く，描くことにより板材１上に設
けられる。そこで後者によると、ストップ剤Ｂを非常に
安定的にその機能を果たすべく設けることが可能となる
とともに、極めて容易に設けることができるようになる
という利点がある。

ストップ剤付設工程は、このようになっている。

次に重積工程について述べる。

重積工程では、上記両工程の後、設けられたアモルフ
ァスろう材Ａが交互に半ピッチずつずれるように、複数
の板材１が重積される。

すなわち第９図のステップに示す重積工程では、先
のろう材付設工程およびストップ剤付設工程においてア
モルファスろう材Ａおよびストップ剤Ｂが設けられた板
材１が、複数重積される。そして重積に際し、所定ピッ
チで設けられたアモルファスろう材Ａが、交互に半ピッ
チずつずれるように、すなわち例えば千鳥状配列となる
ように、位置決めされる。そしてこのようなろう材付設
工程およびストップ剤付設工程と、この重積工程との繰
り返しにより、更に多層に板材１が重積されて行く。

重積工程は、このようになっている。

次にろう付け工程について述べる。

ろう付け工程では、このように重積された板材１が加
圧，加熱により部分的に接合される。

すなわちこのように重積された板材１は、一旦上下か
ら加圧された後、加熱され溶融されたアモルファスろう
材Ａにより、相互間が部分的に接合される。

このろう付けは、例えば第９図のステップに示すご
とく、いわゆる真空加熱方式により行われる。すなわち
真空炉中に、前述の重積工程にて所定のごとく重積され
た板材１を置き、そのアモルファスろう材Ａの溶融温度
に加熱することにより行われる。

このように真空中で加熱するのは、酸化防止の為であ
るので、係る真空加熱方式によらず、不活性ガス雰囲気
中で加熱するいわゆる雰囲気加熱方式によってもよい。

ろう付け工程は、このようになっている。

次に展張工程について述べる。

展張工程では、このように重積，ろう付けされた板材
１を、重積方法に引張り力を加え展張して、セル２が成
形される。

すなわち第９図のステップに示す展張工程では、重
積かつ部分的にろう付けされた板材１は、重積方法すな
わち第１図および第２図の図面上では上下方向たる展張
方向に、引張り力を加えられる。そこで板材１は、スト
ップ剤Ｂを介して対向していた部分、すなわちアモルフ
ァスろう材Ａによる接合部以外が、相互に変調離隔され
る。そしてこのように展張されることにより、第３図お
よび第４図に示すごとく、六角形の均一なセル２が多数
連続的に成形され、もって第９図のステップに至りハ
ニカムコア３が製造されることになる。なおストップ剤
Ｂは必要に応じた適宜除去される。

第８図は、このような展張工程において用いられる展
張装置４の１例を示す。斜視図である。

すなわち展張装置４について説明しておくと、この展
張装置４は、プレート台５と、プレート台５の一端部に
おいて固定支柱６間に架設された上下の取付杆７と、こ
の上下の取付杆７間に取付杆７の長手方向に摺動可能に
支持されるべく一定間隔で取り付けられるピン８と、こ
のプレート台５の一端部と他端部間を移動可能な１対の
移動支柱９と、この移動支柱９間に架設され前記取付杆
７と対向する上下の取付杆10と、この上下の取付杆10間
に取付杆10の長手方向に摺動可能に支持されるべく一定
間隔で取り付けられるピン11とを、有してなっている。

そして上記移動支柱９の移動機構12は、プレート台５
にその一端部側から他端部側に添設された断面コ字形の
走行レール13と、一方の移動支柱９に回動自在に取り付
けられ、かつこの走行レール13に上下から挾装されてガ
イドされる１対のローラ14とを有している。そしてこの
移動機構12は更に、上記移動支柱９に一端が止着される
とともに、プレート台５の一端部に設けられたプーリー
15と更にプレート台５の他端部に設けられたプーリー16
とを介して、他端が上記移動支柱９に止着されたワイヤ
17と、上記プーリー16の回転駆動用の電動モータ18とを
有してなっている。なお図中19は、電動モータ18の駆動
制御用のスイッチである。

第８図の展張装置４はこのように構成されているの
で、次のごとく展張が行われる。

すなわち、プレート台５の一端部側に寄せて、未展張
のハニカムコア３すなわち第１図および第２図に示した
重積，ろう付けされた板材１を載置する。そしてプレー
ト台５の一端部上に位置する一端のセル２に、一定間隔
で各ピン８を挿入して、上下の取付杆７により挟持状に
支持し、他端のセル２に対向すべく、移動支柱9,取付杆
10を移動して、一定間隔で各ピン11をこの他端のセル２
に挿入して、上下の取付杆10により挟持状に支持する。

しかる後、スイッチ19を操作して、移動機構12により
移動支柱９をプレート台５の他端部側、すなわち展張方
向に移動させ、取付杆10等を走行させると、各ピン８と
ピン11とにより板体１に対し同方向に引張り力が加えら
れて、セル２が多数連続的に成形されることになる。

なおこの展張の進行に伴い、各ピン８とピン11とは、
それぞれ取付杆7,10の中心方向に向かって移動し、ピン
8,11間の間隔は狭まるため、ハニカムコア３は全長に互
って略均一に展張される。

このようにして展張が行われ、もってハニカムコア３
が製造される。

なお展張装置４は、勿論図示例のものに限定されるも
のではなく、ピンが多数植設されたベルトを用いる方
式、手動による方式、その他各種の方式のものを用いる
ことが可能である。

展張工程は、このようになっている。

このようにして製造されたハニカムコア３は、一般的
に次に枠材付設工程へと進む。

そこで次に、この枠材付設工程について述べておく。

製造されたハニカムコア３は、事後一般的に枠材がそ
の外表面等にろう付けされてから、各種用途に使用され
ることになる。

すなわちまずハニカムコア３は、内部枠材20（後述の
第５図参照）のろう付けに備え一部切断等の内部加工が
施されたり、外部枠材21（後述の第５図等参照）のろう
付けに備え端部切断等の外部加工が施される。

そしてこのようなハニカムコア３に、第５図に示すご
とく別に準備された略口字形の外部枠材21と略横長口字
形の内部枠材20とが、それぞれアモルファスろう材Ａ′
を介し組付けられる。

しかる後それぞれ、前述に準じ例えば真空加熱方式に
より、ろう付けが行われる。

枠材付設工程は、このようになっている。

なお次に切断加工工程について述べておく。

枠材付設工程で内部枠材20,外部枠材21等が付設され
たハニカムコア３については、例えばそのセル２の軸方
向と直角方向に、セル２の高さが所望高さとなるべく切
断加工されることが多い。

そして本発明の製造方法によって製造されたハニカム
コア３は、セル２の軸方向の高さが非常に高いものの製
造も容易である。そこで第５図の（２）図に示すごと
く、セル２の軸方向の高さが高いハニカムコア３に、予
め内部枠材20,外部枠材21を付設したハニカムコア３
を、セル２の軸方向と直角方向に、異なった高さH₁,H₂
に切断加工すると、第６図，第７図に示すハニカムコア
３等が得られることになる。

すなわち、第６図，第７図の各（１）図に示すごとく
同一セル２の形状で、同各（２）図に示すごとく、各々
異なった低い高さH₁と高い高さH₂のものが、自在かつ容
易に得られることになる。

切断加工工程は、このようになっている。

本発明に係るハニカムコア３の製造方法は、以上説明
したごとくなっている。

以下その作動等について説明する。

まず第１に、時間毎等については次のとおり。

ろう材付設工程においてアモルファスろう材Ａは、板
体１にスポット溶接等により極く短時間のうちに容易に
仮止めされて位置決めされ、もって層をなし所定ピッチ
で直線的に設けられる。

すなわちアモルファスろう材Ａは、常温下での機械的
強度に優れ取り扱いが容易でスポット溶接等が自在に可
能であるので、仮止め等に手間取るようなことは一切な
く、迅速容易にその位置決めが行われる。

時間面等については、このように優れている。

次に第２に、接合力等については次のとおり。

又このろう材付設工程と前後して、ストップ剤付設工
程によりストップ剤Ｂが板材１に所定のごとく設けられ
た後、このような板材１が重積工程において所定のごと
く重積される。そして前述のごとく次のろう付け工程
で、例えば真空加熱方式によりアモルファスろう材Ａは
一斉に溶融するとともに板材１に拡散する。すなわち第
１にアモルファスろう材Ａは結晶構造をもたないので、
一定の溶融温度で一斉に溶融するという基本特性を備
え、もっていわゆる偏析による溶け分かれ現象が発生し
ない。又第２にアモルファスろう材Ａは一部が対象に拡
散され食い込むという基本特性を備え、もって板材１間
で合金化されることになる。

従って、このようにして形成される板材１どおしの接
合部は、機械的強度および化学的性質に優れ品質が安定
し、その接合力は極めて強いものとなる。

そしてこのようにして各板材１が部分的に接合され、
もってハニカムコア３が製造されるに至る。そこでハニ
カムコア３の内部の接合力は、極めて強いものとなり、
例えば母材たる板材１に近い強度を備えることになる。

接合力等についても、このように優れている。

従って接合強度が均一で、かつ接合強度に優れたセル
２の軸方向の高さが非常に高いハニカムコア３の製造も
容易である。

第３に、事後の枠材付設，切断加工等については次の
とおりである。

このハニカムコア３は、混合強度等に優れたセル２の
軸方向の高さが高いものの製造が容易であり、かつこの
ハニカムコア３に、例えば内部枠材20,外部枠材21等を
付設する場合、上述のごとくろう付け工程で加熱され
た、ハニカムコア３の接合部のアモルファスろう材Ａは
拡散され合金化されて、その溶融温度が通常のアモルフ
ァスろう材Ａ′よりは高くなっている。

そこで事後枠材付設工程で、第５図に示すごとく、係
るハニカムコア３に内部枠材20,外部枠材21等を、アモ
ルファスろう材Ａ′を用いその溶融温度への加熱により
ろう付けしても、先に合金化された接合部のアモルファ
スろう材Ａが再び溶融するようなことは、確実に防止さ
れる。

すなわち後のアモルファスろう材Ａ′の溶融温度よ
り、先のアモルファスろう材Ａは合金化されてその溶融
温度が高くなっているので、後のアモルファスろう材
Ａ′の溶融温度までの加熱により、悪影響を受けること
はなく、かつ枠材20,21等も高い接合強度によって接合
することができるため、第５図，第６図，第７図により
前述したごとく、セル２の軸方向の高さが非常に高いハ
ニカムコア３を製造し、このハニカムコア３に予め枠材
20,21を付設し、このハニカムコア３をそのセル２の軸
方向と直角方向に所望の高さに切断加工することにより
第６図，第７図に示す枠材20,21付のハニカムコア３が
得られる。従って通常の枠材付設作業のごとく、切断加
工を経て、所望の高さに製造されたハニカムコア３に、
いちいち枠材20,21を付設する必要がないので、枠材20,
21の付設作業が極めて容易となる。

更に第４に、製造されたハニカムコア３は、上述と同
様の理由により、一般的な耐熱性，熱処理の容易性にも
優れていることになる。

以上が作動等の説明である。

「発明の効果」 本発明に係るハニカムコアの製造方法は、以上説明し
たごとく、非結晶質のアモルファスろう材を用いたこの
特性を応用してろう付けを行うことにより、次の効果を
発揮する。すなわち、接合部の機械的強度，化学的性質
に優れ品質が安定し、その接合力が極めて強いものとな
り、又事後枠材を加熱，ろう付けしても、接合部が溶融
するようなことは確実に防止され、もってハニカムコア
はセルの均一性，強度等の品質・性能に極めて優れてい
ることになる。そして更に係るアモルファスろう材によ
り接合されたハニカムコアは、接合強度に優れたそのセ
ルの軸方向の高さの高いものの製造も容易であり、又製
造されたハニカムコアは一般的な耐熱性にも優れ熱処理
も容易であり、この種従来例に存した問題点が一掃され
る等、その発揮する効果は、顕著にして大なるものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明に係るハニカムコアの製
造方法の実施例の説明に供する、説明図である。そして
第１図は、ストップ剤をアモルファスろう材間に充満し
て設けた例が、第２図はストップ剤をアモルファスろう
材間の一部たるその両側のみに設けた他の例が、それぞ
れ示されている。 第３図は、これにより製造されたハニカムコアの斜視図
であり、第４図は、第３図中に図示した円部の拡大詳細
図である。 第５図は、製造されたハニカムコアに内部枠材と外部枠
材とをろう付けした状態を示し、（１）図はその平面
図、（２）図はその正面図である。 第６図は、第５図に示したハニカムコア等をそのセルの
軸方向と直角方向に沿って低い高さに切断加工した状態
を示し、（１）図はその平面図、（２）図はその正面図
である。 第７図は、第５図に示したハニカムコア等をそのセルの
軸方向と直角方向に沿って高い高さに切断加工した状態
を示し、（１）図はその平面図、（２）図はその正面図
である。 第８図は、展張工程において用いられる展張装置の１例
を示す、斜視図である。 第９図は、本発明に係るハニカムコアの製造方法の実施
例の説明に供する、工程ブロック図である。 １……板材 ２……セル ３……ハニカムコア Ａ……アモルファスろう材 Ｂ……ストップ剤

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属製の板材に、所定幅の非結晶質のアモ
   ルファスろう材を層をなし所定ピッチで直線的に設ける
   ろう材付設工程と、 該板材の該アモルファスろう材が設けられる位置の少な
   くとも両側部に、ストップ剤を層をなして設けるストッ
   プ剤付設工程と、 上記両工程の後、設けられたアモルファスろう材が交互
   に半ピッチずつずれるように、複数の該板材を重積する
   重積工程と、 このように重積された該板材を、加圧，加熱により部分
   的に接合するろう付け工程と、 このように重積，ろう付けされた該板材を、重積方向に
   引張り力を加え展張して、セルを成形する展張工程と
   を、 有してなることを特徴とするハニカムコアの製造方法。