JP2955042B2 - Ａｌ２ Ｏ３ 系摺動材の製造方法 - Google Patents
Ａｌ２ Ｏ３ 系摺動材の製造方法Info
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- JP2955042B2 JP2955042B2 JP3063674A JP6367491A JP2955042B2 JP 2955042 B2 JP2955042 B2 JP 2955042B2 JP 3063674 A JP3063674 A JP 3063674A JP 6367491 A JP6367491 A JP 6367491A JP 2955042 B2 JP2955042 B2 JP 2955042B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製
造方法に関し、さらに詳しくは広範な回転機械部品の摺
動材に使用され，耐腐食性、耐摩耗性、耐熱性等に優れ
たＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法に関するものである。
造方法に関し、さらに詳しくは広範な回転機械部品の摺
動材に使用され，耐腐食性、耐摩耗性、耐熱性等に優れ
たＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術および解決しようとする課題】一般にＡｌ2
Ｏ3 系摺動材は，耐腐食性、耐摩耗性、耐熱性等に優れ
ているため、寿命が長く、過酷な条件下で使用されるメ
カニカルシールや軸受等には不可欠なものとなってい
る。
Ｏ3 系摺動材は，耐腐食性、耐摩耗性、耐熱性等に優れ
ているため、寿命が長く、過酷な条件下で使用されるメ
カニカルシールや軸受等には不可欠なものとなってい
る。
【０００３】そして、メカニカルシールにおいては、摺
動面に微細なスパイラル状の溝が形成されていると、摺
動時にポンプ作用を生じて、回転部分からの漏れを防止
することができる。また、スラスト軸受に微細なスパイ
ラル状の溝が形成されていると，装置内部の流体を軸受
の作動流体として使用することができ、装置の構造をコ
ンパクト化および省エネルギー化することができる。
動面に微細なスパイラル状の溝が形成されていると、摺
動時にポンプ作用を生じて、回転部分からの漏れを防止
することができる。また、スラスト軸受に微細なスパイ
ラル状の溝が形成されていると，装置内部の流体を軸受
の作動流体として使用することができ、装置の構造をコ
ンパクト化および省エネルギー化することができる。
【０００４】従来、このような微細なスパイラル状の溝
を形成する方法として、Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材の表面にフ
ォトレジストを被せ、露出部をプラズマエッチング等の
方法で腐食する方法がある。
を形成する方法として、Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材の表面にフ
ォトレジストを被せ、露出部をプラズマエッチング等の
方法で腐食する方法がある。
【０００５】しかしながら、このような溝を形成する方
法は、工程が複雑で、かつ、極めてコストのかかる方法
であり、技術的にも困難な方法であった。
法は、工程が複雑で、かつ、極めてコストのかかる方法
であり、技術的にも困難な方法であった。
【０００６】本発明の目的は、簡単な工程で安価に摺動
面に微細なスパイラル状の溝を形成することができるＡ
ｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法を提供することにある。
面に微細なスパイラル状の溝を形成することができるＡ
ｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明はＡｌ2 Ｏ3 質で構成される摺動材本体の
一方の端面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電
圧で注入してイオン注入部とし、このイオン注入部に、
マスキングを施していない部分がスパイラル状に残るよ
うにマスキングを施し、マスキングを施していない部分
に対してショットブラストを行い、マスキングを施して
いない部分のイオン注入部を除去して前記摺動材本体の
一方の端面にスパイラル状のスパイラル溝を形成する。
また、Ａｌ2 Ｏ3 質で構成される摺動材本体の一方の端
面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧で注入
してイオン注入部とし、このイオン注入部に、マスキン
グを施していない部分がスパイラル状に残るようにマス
キングを施し、マスキングを施していない部分に対して
ショットブラストを行い、マスキングを施していない部
分のイオン注入部を除去して前記摺動材本体の一方の端
面にスパイラル状のスパイラル溝を形成し、所定の温度
で熱処理を行い、除去されずに残ったイオン注入部を再
結晶化させるという手段を採用したものである。
めに、本発明はＡｌ2 Ｏ3 質で構成される摺動材本体の
一方の端面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電
圧で注入してイオン注入部とし、このイオン注入部に、
マスキングを施していない部分がスパイラル状に残るよ
うにマスキングを施し、マスキングを施していない部分
に対してショットブラストを行い、マスキングを施して
いない部分のイオン注入部を除去して前記摺動材本体の
一方の端面にスパイラル状のスパイラル溝を形成する。
また、Ａｌ2 Ｏ3 質で構成される摺動材本体の一方の端
面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧で注入
してイオン注入部とし、このイオン注入部に、マスキン
グを施していない部分がスパイラル状に残るようにマス
キングを施し、マスキングを施していない部分に対して
ショットブラストを行い、マスキングを施していない部
分のイオン注入部を除去して前記摺動材本体の一方の端
面にスパイラル状のスパイラル溝を形成し、所定の温度
で熱処理を行い、除去されずに残ったイオン注入部を再
結晶化させるという手段を採用したものである。
【０００８】
【作用】本発明は上記の手段を採用したことにより、イ
オン注入部のＡｌ2Ｏ3 が軟化しているため、摺動面に
微細なスパイラル状のスパイラル溝を容易に形成するこ
とができる。また、本発明によって製造されたＡｌ2 Ｏ
3 系摺動材がメカニカルシール、軸受等に使用されると
所定の摺動特性を発揮することとなる。
オン注入部のＡｌ2Ｏ3 が軟化しているため、摺動面に
微細なスパイラル状のスパイラル溝を容易に形成するこ
とができる。また、本発明によって製造されたＡｌ2 Ｏ
3 系摺動材がメカニカルシール、軸受等に使用されると
所定の摺動特性を発揮することとなる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製
造方法の一の実施例を図面を参照しつつ説明する。図１
〜図５にはメカニカルシールに使用されるＡｌ2 Ｏ3 系
摺動材の製造方法の実施例が示されている。
造方法の一の実施例を図面を参照しつつ説明する。図１
〜図５にはメカニカルシールに使用されるＡｌ2 Ｏ3 系
摺動材の製造方法の実施例が示されている。
【００１０】まず、図１、図２に示すように、Ａｌ2 Ｏ
3 質で構成される環状の摺動材本体２の軸方向の端面全
面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧でイオ
ン注入し、イオン注入部５を形成する。このイオン注入
部５は、イオンが注入された結果Ａｌ2 Ｏ3 がアモルフ
ァス化し、イオンが注入される前のＡｌ2 Ｏ3 と比較し
て軟化している。
3 質で構成される環状の摺動材本体２の軸方向の端面全
面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧でイオ
ン注入し、イオン注入部５を形成する。このイオン注入
部５は、イオンが注入された結果Ａｌ2 Ｏ3 がアモルフ
ァス化し、イオンが注入される前のＡｌ2 Ｏ3 と比較し
て軟化している。
【００１１】また、アモルファス化された前記イオン注
入部５の厚さは前記イオン注入時の加速電圧値に比例す
る。次に、図３、図４に示すように、マスキング６を施
さない部分がスパイラル状に残るように前記イオン注入
部５にマスキング６を施す。
入部５の厚さは前記イオン注入時の加速電圧値に比例す
る。次に、図３、図４に示すように、マスキング６を施
さない部分がスパイラル状に残るように前記イオン注入
部５にマスキング６を施す。
【００１２】そして、前記イオン注入部５のうちでマス
キング６を施さない部分にショットブラストを行う。前
記イオン注入部５は、イオンが注入された結果Ａｌ2 Ｏ
3 がアモルファス化して軟化しているため、ショットブ
ラストを行うと、通常のＡｌ2 Ｏ3 の５倍以上の除去速
度で除去される。
キング６を施さない部分にショットブラストを行う。前
記イオン注入部５は、イオンが注入された結果Ａｌ2 Ｏ
3 がアモルファス化して軟化しているため、ショットブ
ラストを行うと、通常のＡｌ2 Ｏ3 の５倍以上の除去速
度で除去される。
【００１３】そして、イオン注入部５のうちで、マスキ
ング６を施していなかった部分にスパイラル状のスパイ
ラル溝４が形成される。
ング６を施していなかった部分にスパイラル状のスパイ
ラル溝４が形成される。
【００１４】次に、マスキング６を除去して、前記摺動
材本体２の除去されずに残ったイオン注入部５に所定の
温度で熱処理を行い、アモルファス化しているＡｌ2 Ｏ
3 を再結晶させ、本来のＡｌ2 Ｏ3の強度を回復させて
摺動面３を形成する。このようにして、図５に示すＡｌ
2 Ｏ3 系摺動材１を製造する。
材本体２の除去されずに残ったイオン注入部５に所定の
温度で熱処理を行い、アモルファス化しているＡｌ2 Ｏ
3 を再結晶させ、本来のＡｌ2 Ｏ3の強度を回復させて
摺動面３を形成する。このようにして、図５に示すＡｌ
2 Ｏ3 系摺動材１を製造する。
【００１５】上記のような本発明のＡｌ2 Ｏ3 系摺動材
の製造方法によれば、摺動面に所定形状のスパイラル溝
を容易に形成することができる。また、本発明によって
製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材１がメカニカルシールの
摺動材に使用されると、摺動時にポンプ作用を生じて回
転部分からの漏れを防止することができる。
の製造方法によれば、摺動面に所定形状のスパイラル溝
を容易に形成することができる。また、本発明によって
製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材１がメカニカルシールの
摺動材に使用されると、摺動時にポンプ作用を生じて回
転部分からの漏れを防止することができる。
【００１６】次に、Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の他
の実施例について説明する。図６〜図１０にはスラスト
軸受に使用されるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の実施
例が示されている。
の実施例について説明する。図６〜図１０にはスラスト
軸受に使用されるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の実施
例が示されている。
【００１７】まず、図６、図７に示すように、Ａｌ2 Ｏ
3 質で構成される円板状の摺動材本体１２の軸方向の端
面全面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧で
イオン注入し、イオン注入部１５を形成する。
3 質で構成される円板状の摺動材本体１２の軸方向の端
面全面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧で
イオン注入し、イオン注入部１５を形成する。
【００１８】このイオン注入部１５は、イオンが注入さ
れた結果Ａｌ2 Ｏ3 がアモルファス化し、イオンが注入
される前のＡｌ2 Ｏ3 と比較して軟化している。また、
アモルファス化された前記イオン注入部１５の厚さは前
記イオン注入時の加速電圧値に比例する。
れた結果Ａｌ2 Ｏ3 がアモルファス化し、イオンが注入
される前のＡｌ2 Ｏ3 と比較して軟化している。また、
アモルファス化された前記イオン注入部１５の厚さは前
記イオン注入時の加速電圧値に比例する。
【００１９】次に、図８、図９に示すように、マスキン
グ１６を施さない部分がスパイラル状に残るように前記
イオン注入部１５にマスキング１６を施す。そして、前
記イオン注入部１５のうちで、マスキング１６を施さな
い部分にショットブラストを行う。
グ１６を施さない部分がスパイラル状に残るように前記
イオン注入部１５にマスキング１６を施す。そして、前
記イオン注入部１５のうちで、マスキング１６を施さな
い部分にショットブラストを行う。
【００２０】前記イオン注入部１５は、イオンが注入さ
れた結果、Ａｌ2 Ｏ3 がアモルファス化して軟化してい
るため、ショットブラストを行うと、通常のＡｌ2 Ｏ3
の５倍以上の除去速度で除去される。そして、イオン注
入部１５のうちで、マスキング１６を施していなかった
部分にスパイラル状のスパイラル溝１４が形成される。
れた結果、Ａｌ2 Ｏ3 がアモルファス化して軟化してい
るため、ショットブラストを行うと、通常のＡｌ2 Ｏ3
の５倍以上の除去速度で除去される。そして、イオン注
入部１５のうちで、マスキング１６を施していなかった
部分にスパイラル状のスパイラル溝１４が形成される。
【００２１】次に、マスキング１６を除去して、前記摺
動材本体１２の除去されずに残ったイオン注入部１５に
所定の温度で熱処理を行い、アモルファス化しているＡ
ｌ2 Ｏ3 を再結晶させ、本来のＡｌ2 Ｏ3 の強度を回復
させて摺動面１３を形成する。このようにして図１０に
示すＡｌ2 Ｏ3 系摺動材１１を製造する。
動材本体１２の除去されずに残ったイオン注入部１５に
所定の温度で熱処理を行い、アモルファス化しているＡ
ｌ2 Ｏ3 を再結晶させ、本来のＡｌ2 Ｏ3 の強度を回復
させて摺動面１３を形成する。このようにして図１０に
示すＡｌ2 Ｏ3 系摺動材１１を製造する。
【００２２】上記のような本発明のＡｌ2 Ｏ3 系摺動材
の製造方法によれば、摺動面に所定形状のスパイラル溝
を容易に形成することができる。また、本発明によって
製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材１１がスラスト軸受の摺
動材に使用されると、装置内部の流体を軸受の作動流体
として使用することができ、装置の構造をコンパクト化
し、かつ、省エネルギー化することができる。なお、両
実施例においては、熱処理によってアモルファス化して
いるＡｌ2 Ｏ3 を再結晶させる手段を採用したがこれに
限定されることなく、他の手段で再結晶させてもよい。
の製造方法によれば、摺動面に所定形状のスパイラル溝
を容易に形成することができる。また、本発明によって
製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材１１がスラスト軸受の摺
動材に使用されると、装置内部の流体を軸受の作動流体
として使用することができ、装置の構造をコンパクト化
し、かつ、省エネルギー化することができる。なお、両
実施例においては、熱処理によってアモルファス化して
いるＡｌ2 Ｏ3 を再結晶させる手段を採用したがこれに
限定されることなく、他の手段で再結晶させてもよい。
【００２３】〔実施例−１〕イオン注入条件をイオン種
がＡｒ+ で、加速電圧値が８００ｋｅＶとしてイオン注
入を行う。そして、マスキングを施した後に、ショット
ブラストを３０分間行った。次に、マスキングを除去
し、形成されたスパイラル溝を観察したところ、０．５
μｍの溝が形成されていたことが確認された。
がＡｒ+ で、加速電圧値が８００ｋｅＶとしてイオン注
入を行う。そして、マスキングを施した後に、ショット
ブラストを３０分間行った。次に、マスキングを除去
し、形成されたスパイラル溝を観察したところ、０．５
μｍの溝が形成されていたことが確認された。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、前記のように構成したことに
より、イオン注入によりＡｌ2 Ｏ3 を軟化させ、ショッ
トブラストを行うことにより、短時間で容易に摺動面に
スパイラル溝を形成することができるというすぐれた効
果を有するものである。
より、イオン注入によりＡｌ2 Ｏ3 を軟化させ、ショッ
トブラストを行うことにより、短時間で容易に摺動面に
スパイラル溝を形成することができるというすぐれた効
果を有するものである。
【図１】本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の
一の実施例におけるイオン注入後の状態を示す概略正面
図である。
一の実施例におけるイオン注入後の状態を示す概略正面
図である。
【図２】図１の右側面を示す概略右側面図である。
【図３】本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の
一の実施例におけるイオン注入部にマスキングを施した
状態を示す概略正面図である。
一の実施例におけるイオン注入部にマスキングを施した
状態を示す概略正面図である。
【図４】図３の右側面を示す概略右側面図である。
【図５】本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の
一の実施例によって製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材を示
す概略正面図である。
一の実施例によって製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材を示
す概略正面図である。
【図６】本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の
他の実施例におけるイオン注入後の状態を示す概略正面
図である。
他の実施例におけるイオン注入後の状態を示す概略正面
図である。
【図７】図６の右側面を示す概略右側面図である。
【図８】本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の
他の実施例におけるイオン注入部にマスキングを施した
状態を示す概略正面図である。
他の実施例におけるイオン注入部にマスキングを施した
状態を示す概略正面図である。
【図９】図８の右側面を示す概略右側面図である。
【図１０】本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法
の他の実施例によって製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材を
示す概略正面図である。
の他の実施例によって製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材を
示す概略正面図である。
１、１１……Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材 ２、１２……摺動材本体 ３、１３……摺動面 ４、１４……スパイラル溝 ５、１５……イオン注入部 ６、１６……マスキング
Claims (2)
- 【請求項１】 Ａｌ2 Ｏ3 質で構成される摺動材本体の
一方の端面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電
圧で注入してイオン注入部とし、該イオン注入部に、マ
スキングを施していない部分がスパイラル状に残るよう
にマスキングを施し、マスキングを施していない部分に
対してショットブラストを行い、マスキングを施してい
ない部分のイオン注入部を除去して前記摺動材本体の一
方の端面にスパイラル状のスパイラル溝を形成すること
を特徴とするＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法。 - 【請求項２】 Ａｌ2 Ｏ3 質で構成される摺動材本体の
一方の端面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電
圧で注入してイオン注入部とし、該イオン注入部に、マ
スキングを施していない部分がスパイラル状に残るよう
にマスキングを施し、マスキングを施していない部分に
対してショットブラストを行い、マスキングを施してい
ない部分のイオン注入部を除去して前記摺動材本体の一
方の端面にスパイラル状のスパイラル溝を形成し、所定
の温度で熱処理を行い、除去されずに残ったイオン注入
部を再結晶化させることを特徴とするＡｌ2 Ｏ3 系摺動
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063674A JP2955042B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | Ａｌ２ Ｏ３ 系摺動材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063674A JP2955042B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | Ａｌ２ Ｏ３ 系摺動材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04282078A JPH04282078A (ja) | 1992-10-07 |
| JP2955042B2 true JP2955042B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=13236143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3063674A Expired - Fee Related JP2955042B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | Ａｌ２ Ｏ３ 系摺動材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2955042B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3063674A patent/JP2955042B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04282078A (ja) | 1992-10-07 |
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| Date | Code | Title | Description |
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