JP3220212B2 - 水中衝撃波を利用した粉末の衝撃固化方法及び装置 - Google Patents
水中衝撃波を利用した粉末の衝撃固化方法及び装置Info
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- JP3220212B2 JP3220212B2 JP06206492A JP6206492A JP3220212B2 JP 3220212 B2 JP3220212 B2 JP 3220212B2 JP 06206492 A JP06206492 A JP 06206492A JP 6206492 A JP6206492 A JP 6206492A JP 3220212 B2 JP3220212 B2 JP 3220212B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/001—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by explosive charges
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は粉末の固化成形法に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来粉末を固化成形する方法として、比
較的硬度の低い材料に対しては、ＣＩＰ法、比較的硬度
の高いセラミックス粉末の固化に関してはＨＩＰ法があ
り、かなり成功している実例が報告されている。しか
し、硬度がさらに高い、ＣＢＮやダイヤモンドの粉末の
固化成形については現在の所、次に示す様々な方法が提
案されているが、いずれも以下に述べるような欠点があ
り、確立された有用な方法はない。
較的硬度の低い材料に対しては、ＣＩＰ法、比較的硬度
の高いセラミックス粉末の固化に関してはＨＩＰ法があ
り、かなり成功している実例が報告されている。しか
し、硬度がさらに高い、ＣＢＮやダイヤモンドの粉末の
固化成形については現在の所、次に示す様々な方法が提
案されているが、いずれも以下に述べるような欠点があ
り、確立された有用な方法はない。
【０００３】 (1) 飛翔体を発射させ、それを粉末に衝突させる方法 この方法では、飛翔体に高速度を得るために爆薬を用い
たり、ライトガス銃を用いたりするが、衝突の際に発生
するエネルギーの損失が大きく、また衝突時間が極めて
短いため高硬度の材料を固化させるのに十分な装置を得
ることが一般に困難である。
たり、ライトガス銃を用いたりするが、衝突の際に発生
するエネルギーの損失が大きく、また衝突時間が極めて
短いため高硬度の材料を固化させるのに十分な装置を得
ることが一般に困難である。
【０００４】(2) 円筒法 この方法は、円管に粉末を充填し、その外側に爆薬を配
置し、この爆薬を起爆させることに、粉末内にマッハ衝
撃波を発生させ、それによって粉末を固化成形させよう
とする方法である。この方法では発生したマッハ衝撃波
のマッハステムにより粉末部中央に孔が発生したり、マ
ッハ衝撃波が、装置の終端で反射し希薄波となって帰っ
てくるために、それによりひび割れが発生するなどの欠
点がある。
置し、この爆薬を起爆させることに、粉末内にマッハ衝
撃波を発生させ、それによって粉末を固化成形させよう
とする方法である。この方法では発生したマッハ衝撃波
のマッハステムにより粉末部中央に孔が発生したり、マ
ッハ衝撃波が、装置の終端で反射し希薄波となって帰っ
てくるために、それによりひび割れが発生するなどの欠
点がある。
【０００５】(3) 円筒衝撃波収束法 この方法は、円筒状に爆薬を配置し、起爆後、発生した
爆轟波を中心に向かって収束させ、超高圧を得て、それ
によって衝撃固化させようとする方法である。この方法
は装置が大きくなりすぎて、衝撃固化のコストが極めて
高くなるという欠点がある。
爆轟波を中心に向かって収束させ、超高圧を得て、それ
によって衝撃固化させようとする方法である。この方法
は装置が大きくなりすぎて、衝撃固化のコストが極めて
高くなるという欠点がある。
【０００６】ＣＢＮやダイヤモンドのような硬度の高い
粉末を固化させ、産業上有意義な形状に成形すること
は、超硬材料の加工にとって、極めて有益であるばかり
なく、そのような加工が可能になることによって、新た
な産業上の要求を引き出すことが考えられる。従来の衝
撃固化の方法は、硬度の高い材料の固化成形が不十分で
あったり、固化しても、ひび割れが発生し、できあがっ
た製品が工業的な要求を満足しない場合等もあり、必ず
しも十分な結果は得られていない。
粉末を固化させ、産業上有意義な形状に成形すること
は、超硬材料の加工にとって、極めて有益であるばかり
なく、そのような加工が可能になることによって、新た
な産業上の要求を引き出すことが考えられる。従来の衝
撃固化の方法は、硬度の高い材料の固化成形が不十分で
あったり、固化しても、ひび割れが発生し、できあがっ
た製品が工業的な要求を満足しない場合等もあり、必ず
しも十分な結果は得られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、硬度の高い
粉末を比較的小さいコストで、かつ、確実に固化成形で
きるような衝撃固化方法およびそのための装置を提供し
ようとするものである。
粉末を比較的小さいコストで、かつ、確実に固化成形で
きるような衝撃固化方法およびそのための装置を提供し
ようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、特許請求の範囲に記載したとおりの
水中衝撃波を利用した粉末の衝撃固化方法及び装置であ
る。
の本発明の構成は、特許請求の範囲に記載したとおりの
水中衝撃波を利用した粉末の衝撃固化方法及び装置であ
る。
【０００９】すなわち本発明は、水中で爆薬を爆発させ
て衝撃波を発生させ、それを収束させることによって生
じる超高圧を作用させる粉末の衝撃固化方法、特に、筒
状に成形した爆薬内部に水を充填した衝撃波発生部の水
中で衝撃波を発生させ、それを衝撃波発生部に続き滑ら
かな凸曲面を有する断面収縮部で収束させ、その先端の
粉末充填部に作用させる硬度の高い粉末の衝撃固化方
法、及び、一端部に起爆装置を備え、かつ、内部に水を
充填するための第一の空洞を有して筒状に成形された爆
薬からなる衝撃波発生部と、この衝撃波発生部に接続し
たダイとから成り、このダイは衝撃波発生部から生じた
衝撃波を収束するための滑らかな凸曲面の断面形状変化
を有して内部に水を充填するための第二の空洞を有する
断面収縮部と、断面が収縮した先端に、成形すべき原料
粉末を充填する粉末充填部を有し、衝撃波発生部の内部
の第一の空洞とそれに続くダイの断面収縮部内部の第二
の空洞に水が充填されており、衝撃波発生の個所を第一
の空洞内の水中としかつ断面収縮部内部の第二の空洞内
の水中から分離させたことによって、衝撃波に十分な持
続時間が与えられるようにされた硬度の高い粉末の衝撃
固化装置である。
て衝撃波を発生させ、それを収束させることによって生
じる超高圧を作用させる粉末の衝撃固化方法、特に、筒
状に成形した爆薬内部に水を充填した衝撃波発生部の水
中で衝撃波を発生させ、それを衝撃波発生部に続き滑ら
かな凸曲面を有する断面収縮部で収束させ、その先端の
粉末充填部に作用させる硬度の高い粉末の衝撃固化方
法、及び、一端部に起爆装置を備え、かつ、内部に水を
充填するための第一の空洞を有して筒状に成形された爆
薬からなる衝撃波発生部と、この衝撃波発生部に接続し
たダイとから成り、このダイは衝撃波発生部から生じた
衝撃波を収束するための滑らかな凸曲面の断面形状変化
を有して内部に水を充填するための第二の空洞を有する
断面収縮部と、断面が収縮した先端に、成形すべき原料
粉末を充填する粉末充填部を有し、衝撃波発生部の内部
の第一の空洞とそれに続くダイの断面収縮部内部の第二
の空洞に水が充填されており、衝撃波発生の個所を第一
の空洞内の水中としかつ断面収縮部内部の第二の空洞内
の水中から分離させたことによって、衝撃波に十分な持
続時間が与えられるようにされた硬度の高い粉末の衝撃
固化装置である。
【００１０】本発明では爆薬の持つエネルギーを利用
し、水中衝撃波を発生させ、それを収束させ、その収束
された衝撃波で粉末を固化させようとするものである。
この場合、本発明では、水中衝撃波発生の箇所と、発生
した水中衝撃波の収束の箇所を分離させ、発生した水中
衝撃波には、十分な持続時間が与えられるように工夫
し、この水中衝撃波を、断面収縮部で収束させ、所定の
高圧を得て、この圧力でもって粉末を衝撃固化させよう
とするものである。
し、水中衝撃波を発生させ、それを収束させ、その収束
された衝撃波で粉末を固化させようとするものである。
この場合、本発明では、水中衝撃波発生の箇所と、発生
した水中衝撃波の収束の箇所を分離させ、発生した水中
衝撃波には、十分な持続時間が与えられるように工夫
し、この水中衝撃波を、断面収縮部で収束させ、所定の
高圧を得て、この圧力でもって粉末を衝撃固化させよう
とするものである。
【００１１】図面を参照して本発明の一例を具体的に説
明すると、爆薬１を一端が開放した円筒状に成形し、閉
鎖部に電気雷管２を備えたものを衝撃波発生部７とす
る。
明すると、爆薬１を一端が開放した円筒状に成形し、閉
鎖部に電気雷管２を備えたものを衝撃波発生部７とす
る。
【００１２】これとは別に、成形しようとする原料粉末
を充填する粉末充填部５を有するダイ６を備える。この
ダイ６は衝撃波発生部７から伝播する衝撃波を収束する
ように、滑らかな凸曲面を有する断面収縮部３をもって
おり、この断面収縮部の先端部に上記粉末充填部５が存
在する。
を充填する粉末充填部５を有するダイ６を備える。この
ダイ６は衝撃波発生部７から伝播する衝撃波を収束する
ように、滑らかな凸曲面を有する断面収縮部３をもって
おり、この断面収縮部の先端部に上記粉末充填部５が存
在する。
【００１３】この装置を用いて原料粉末を固化、成形す
るには、まず、原料粉末をダイ６の粉末充填５に充填
し、その上に仕切板４を載せてこの充填部を閉じる。
るには、まず、原料粉末をダイ６の粉末充填５に充填
し、その上に仕切板４を載せてこの充填部を閉じる。
【００１４】ダイ６の上に、上記衝撃波発生部を、その
開口部がダイ６の断面収縮部と連なるように固定し、こ
の衝撃波発生部である爆薬１の成形体の内部空孔とそれ
に連なる、ダイの断面収縮部の内部空孔とで形成される
空孔に水を充填する。
開口部がダイ６の断面収縮部と連なるように固定し、こ
の衝撃波発生部である爆薬１の成形体の内部空孔とそれ
に連なる、ダイの断面収縮部の内部空孔とで形成される
空孔に水を充填する。
【００１５】この状態で、この爆薬１を電気雷管２その
他の起爆装置で起爆させ、空孔内に満たされた水の中
に、水中マッハ衝撃波を発生させる。この水中マッハ衝
撃波が断面収縮部３に入射すると、滑らかにかつ適切に
選ばれた断面形状変化に応じて水中衝撃波が収束され、
その強さを増す。それにより水中衝撃波の後の圧力が増
加する。この衝撃波が、仕切板４で粉末部に衝突し、仕
切板で反射と、屈折を起こす。この屈折した衝撃波によ
って、粉末充填部５に充填された原料粉末が固化され
る。この場合、反射衝撃波の後方は一定時間高圧力が維
持される。これによって、粉末充填部に必要かつ、十分
な圧力を供給することが可能となり、それによって、硬
度の高いＣＢＮ及びダイヤモンド等の粉末を固化するこ
とが可能になる。
他の起爆装置で起爆させ、空孔内に満たされた水の中
に、水中マッハ衝撃波を発生させる。この水中マッハ衝
撃波が断面収縮部３に入射すると、滑らかにかつ適切に
選ばれた断面形状変化に応じて水中衝撃波が収束され、
その強さを増す。それにより水中衝撃波の後の圧力が増
加する。この衝撃波が、仕切板４で粉末部に衝突し、仕
切板で反射と、屈折を起こす。この屈折した衝撃波によ
って、粉末充填部５に充填された原料粉末が固化され
る。この場合、反射衝撃波の後方は一定時間高圧力が維
持される。これによって、粉末充填部に必要かつ、十分
な圧力を供給することが可能となり、それによって、硬
度の高いＣＢＮ及びダイヤモンド等の粉末を固化するこ
とが可能になる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、高硬度の
原料粉末を比較的小さいコストで確実に成形することが
できる。
原料粉末を比較的小さいコストで確実に成形することが
できる。
【図１】 図１は本発明の水中衝撃波を利用した粉末の衝
撃固化装置の説明図である。
撃固化装置の説明図である。
１ 爆薬 ２ 電気雷管 ３ 断面収縮部 ４ 仕切板 ５ 粉末充填部６ ダイ ７ 衝撃波発生部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 昌大 熊本県熊本市黒髪４丁目383番地 (72)発明者 千葉 ▲昂▼ 熊本県熊本市水前寺２丁目29番605号 (72)発明者 伊東 繁 熊本県熊本市大江２丁目１番10号 (56)参考文献 特開 平３−234398（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B30B 11/00 B01J 3/08 B30B 5/00
Claims (2)
- 【請求項１】 爆薬を起爆させて衝撃波を発生させ、内
部の空洞に水を充填したダイの断面収縮部によって断面
が収縮した先端において衝撃波を収束させて行う原料粉
末の衝撃固化方法において、衝撃波の発生個所は内部に
水を充填するための空洞を有して筒状に成形した爆薬内
部の水中とすることと、断面収縮部は滑らかな凸曲面の
断面形状変化を与えることと、衝撃波の発生する個所を
断面収縮部内部の空洞内の水中から分離させたことによ
って衝撃波に十分な持続時間が与えられるようにしたこ
とを特徴とする、硬度の高い粉末の衝撃固化方法。 - 【請求項２】 一端部に起爆装置を備え、かつ、内部に
水を充填するための第一の空洞を有して筒状に成形され
た爆薬からなる衝撃波発生部と、この衝撃波発生部に接
続したダイとから成り、このダイは衝撃波発生部から生
じた衝撃波を収束するための滑らかな凸曲面の断面形状
変化を有して内部に水を充填するための第二の空洞を有
する断面収縮部と、断面が収縮した先端に、成形すべき
原料粉末を充填する粉末充填部を有し、衝撃波発生部の
内部の第一の空洞とそれに続くダイの断面収縮部内部の
第二の空洞に水が充填されており、衝撃波発生の個所を
第一の空洞内の水中としかつ断面収縮部内部の第二の空
洞内の水中から分離させたことによって、衝撃波に十分
な持続時間が与えられるようにされたことを特徴とす
る、硬度の高い粉末の衝撃固化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06206492A JP3220212B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 水中衝撃波を利用した粉末の衝撃固化方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06206492A JP3220212B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 水中衝撃波を利用した粉末の衝撃固化方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06198496A JPH06198496A (ja) | 1994-07-19 |
| JP3220212B2 true JP3220212B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=13189314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06206492A Expired - Fee Related JP3220212B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 水中衝撃波を利用した粉末の衝撃固化方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3220212B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009057742A1 (ja) | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | 磁石用複合磁性材料、及びその製造方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4960550B2 (ja) * | 2001-04-13 | 2012-06-27 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 超高圧の発生方法並びに物質の合成方法 |
| GB0920816D0 (en) | 2009-11-27 | 2010-01-13 | Isis Innovation | Energy focussing |
| GB0920814D0 (en) | 2009-11-27 | 2010-01-13 | Isis Innovation | High velocity droplet impacts |
| GB201007655D0 (en) | 2010-05-07 | 2010-06-23 | Isis Innovation | Localised energy concentration |
| KR101293855B1 (ko) * | 2012-01-12 | 2013-08-07 | 김영국 | 2사이클 엔진방식을 이용한 유기재료 및 무기재료 분말의 고화성형 장치 |
| GB201304047D0 (en) | 2013-03-06 | 2013-04-17 | Isis Innovation | Localised Energy Concentration |
| GB201304046D0 (en) | 2013-03-06 | 2013-04-17 | Isis Innovation | Localised energy concentration |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP06206492A patent/JP3220212B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009057742A1 (ja) | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | 磁石用複合磁性材料、及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06198496A (ja) | 1994-07-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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