JP4233623B2

JP4233623B2 - Die for forming honeycomb and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4233623B2
Application number: JP34916697A
Authority: JP
Inventors: 和夫鈴木
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2017-12-18
Also published as: JPH10309713A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセラミックハニカムの押出成形に用いる口金に関し、さらに詳しくは、圧力損失が小さく且つ所定の強度を有するハニカム成形体を、成形時において変形せず、また成形性良く押出成形できるハニカム成形用口金及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、セラミックハニカムの押出成形に用いる口金として、表面に溝状のスリットをセルブロックにより設けるとともに、裏面にスリットに連通する坏土導入孔を設けたハニカム成形用口金が知られている。このようなハニカム成形用口金の一例として、各セルブロックを、セルブロック本体に無電解メッキを施してスリット幅を調整して成形するとともに、各セルブロックのスリットを形成する面の角度に丸みを有するＲ部を形成する技術を、本出願人は、特公昭６１−３９１６７号公報において開示している。また、各セルブロックを、セルブロック本体に化学蒸着（ＣＶＤ）により硼化鉄、炭化クロム、酸化アルミニウム、炭化チタン、窒化チタンまたは炭窒化チタンをコーティングして形成する技術が、特開昭６０−１４５８０４号公報において開示されている。
【０００３】
ところで、近年になって、押出成形後のセラミックハニカム成形体において、排ガス規制の強化に対応するため、あるいは排ガス浄化特性とハニカム製品特性の向上に対応するため、従来よりも薄いセル壁、例えば４５〜１２０μｍのセル壁を有する薄壁のセラミックハニカム成形体が要求されてきた。そして、そのような薄壁のセラミックハニカム成形体を押出成形するための口金及びその製造法の開発も同時に要求されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術のうち、特公昭６１−３９１６７号公報で開示されているスリット幅を無電解メッキにより規定する技術をそのまま適用したのでは、上記４５〜１２０μｍのセル壁を有する薄壁のセラミックハニカム成形体を押出可能な口金を得ることができない問題があった。
【０００５】
また、上述した特開昭６０−１４５８０４号公報で開示されているＣＶＤコーティングでスリット幅を規定する技術においては、ＣＶＤコーティングのみでは厚いコーティング層を形成できず、せいぜい特開昭６０−１４５８０４号公報に開示されているように３０μｍ以下である。そのため、ある程度小さいスリット幅まで例えば放電加工や研磨などの従来から知られた方法で加工することが必要となるが、ＣＶＤコーティング層の厚さを考慮しても、そのように小さいスリット幅加工を従来の放電加工や研磨の従来技術では行えない問題があった。また、ＣＶＤコーティング技術のみでは、スリットを形成するセルブロックの角部に所定のＲ部を形成することができない問題もあった。
【０００６】
本発明の目的は上述した課題を解消して、４５〜１２０μｍのセル壁を有する薄壁のセラミックハニカム構造体を成形することができるハニカム成形用口金及びその製造法を提供しようとするものである。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、セラミックハニカム成形体の強度を増し成形性を改良するために、セルブロックの角部にＲ部を有するハニカム成形用口金及びその製造法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】
本発明のハニカム成形用口金は、表面に溝状のスリットをセルブロックにより設けるとともに、裏面にスリットに連通する坏土導入孔設けた構造を有し、各セルブロックのスリットを形成する面の角部が丸みを有するＲ部から構成されたハニカム成形用口金において、各セルブロックを、セルブロック本体と、このセルブロック本体に無電解メッキを行って形成した厚さ１０〜７０μｍの第１のコーティング膜と、この第１のコーティング膜に化学蒸着を行って形成した厚さ５〜３０μｍの第２のコーティング膜とから構成し、Ｒ部の曲率半径を１５〜８０μｍとするとともにスリット幅を４５〜１２０μｍとしたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のハニカム成形用口金の製造法は、上記構成のハニカム成形用口金の製造法において、前記セルブロック本体に、無電解メッキ法によりメッキ層を設けて前記第１のコーティング膜を形成した後、化学蒸着法によりＴｉＣＮまたはＷ₂ ＣからなるＣＶＤコーティングを設けて前記第２のコーティング膜を形成することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明では、従来から公知の放電加工や研磨により形成したセルブロック本体に、無電解メッキ層からなる好ましくはニッケルメッキ層からなる第１のコーティング層と、好ましくはＣＶＤコーティング層からなる第２のコーティング層とを設けて、スリット幅を規制することで、無電解メッキ層からなる第１のコーティング層でスリット幅をある程度まで狭めた後、薄いＣＶＤコーティング層で目標とするスリット幅を達成でき、４５〜１２０μｍの薄壁の成形に対応できる４５〜１２０μｍのスリット幅を有するセラミックハニカム成形用口金を得ることができる。また、従来から知られているように無電解メッキ層からなる第１のコーティング層における、各セルブロックのスリットを形成する面の角部は、丸みを有するＲ部となり、その上にＣＶＤコーティングにより均一な厚みの薄い第２のコーティング層を設けることができ、上述の４５〜１２０μｍのスリット幅を維持した状態で、角部にＲ部を有するセラミックハニカム成形用口金を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のハニカム成形用口金の一例の構成を示す図であり、図１（ａ）はその部分を示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１に示す例において、ハニカム成形用口金１は、表面に溝状のスリット２を十文字形状に複数のセルブロック３により設けるとともに、裏面のスリット２が交差する位置に対応してスリット２に連通する坏土導入孔４を設けて構成される。成形すべき坏土は、裏面の坏土導入口４から口金１に供給され、表面のスリット２からハニカム成形体が押し出される。
【００１２】
本発明のハニカム成形用口金１の特徴は、図２に示すように、各セルブロック３を、セルブロック本体１１と、このセルブロック本体１１に無電解メッキ好ましくは無電解ニッケルメッキを行って形成した第１のコーティング膜１２と、この第１のコーティング膜１２に化学蒸着好ましくはＴｉＣＮまたはＷ₂ Ｃの化学蒸着を行って形成した第２のコーティング膜１３とから構成し、セルブロック３の角部３ａに対応する位置をＲ部とするとともに、スリット幅Ｗを４５〜１２０μｍとした点である。
【００１３】
なお、第１のコーティング膜１２と第２のコーティング膜１３の合計の厚みは特に限定するものでないが、無電解メッキによりセルブロック３の角部にＲ部を形成する必要がある点、化学蒸着によるＣＶＤコーティング層は耐磨耗性に優れるがその機構上厚い層を得ることができない点、無電解メッキ層からなる第１のコーティング膜１２およびＣＶＤコーティング層からなる第２のコーティング膜１３はの生成は、工程が複雑でコストもかかるため、両者の合計の厚みをなるべく薄くしたい点から、２０〜７０μｍであることが好ましい。また、Ｒ部の曲率半径も特に限定するものでないが、作製の都合および必要な強度を得る点で、曲率半径を１５〜８０μｍとすることが好ましい。
【００１４】
上述した構成の本発明のハニカム成形用口金１では、無電解メッキのみでは形成できないスリット幅Ｗ：４５〜１２０μｍの口金を、無電解メッキからなる第１のコーティング膜１２を無電解メッキの限界のスリット幅Ｗになるまで形成し、その上にＣＶＤコーティング層からなる第２のコーティング膜１３を形成してスリット幅Ｗを狭めることで、スリット幅Ｗ：４５〜１２０μｍの口金を作製することができる。そのため、本発明のハニカム成形用口金１を使用すれば、セル壁の厚さが４５〜１２０μｍの薄壁のセラミックハニカム成形体を押し出し成形で得ることができる。なお、４５〜１２０μｍのセル壁を有するセラミックハニカム成形体は薄壁のため強度が弱い。その点を解消するため、セル壁の交差部にＲ部を形成できるように口金１を構成している。このＲ部は、セルブロック本体１１の上に無電解メッキによる第１のコーティング膜１２を形成することで、セルブロック本体１２の角部に対応する部分に自然にＲ部が形成される現象を利用して形成することができる。Ｒ部の曲率は、電解液の濃度、メッキ材料等を変えることにより任意に調整可能である。
【００１５】
本発明のハニカム成形用口金１は、以下のようにして作製することができる。まず、セルブロック本体１１の一表面に対しＥＤＭ加工および／または研磨加工を行い、所定のスリット幅Ｗおよびスリット深さのスリット２を、Ｘ軸およびＹ軸に沿って所定の本数形成する。次に、所定厚さの無電解メッキ好ましくは無電解Ｎｉメッキを施し、セルブロック３の角部３ａに対応する位置に所定の曲率半径のＲ部を有する第１のコーティング膜１２を形成する。次に、第１のコーティング膜１２上に、所定の厚さのＣＶＤコーティング好ましくはＴｉＣＮまたはＷ₂ ＣのＣＶＤコーティングを施し、第２のコーティング膜１３を形成する。さらに、セルブロック本体１１の他表面に対しＥＣＭ加工を行い、上記スリット２の交差部に連通する坏土供給孔４を形成する。以上のようにして、所定のスリット幅で且つ所定の曲率半径のＲ部を有する口金１を得ることができる。なお、ＥＤＭ加工および／または研磨加工により形成されるスリット幅Ｗは１５０〜３００μｍであると好ましい。また、無電解Ｎｉメッキの厚さは１０〜７０μｍであると好ましい。さらに、ＴｉＣＮまたはＷ₂ ＣのＣＶＤコーティング層の厚さは５〜３０μｍであると好ましい。
【００１６】
以下、実際の例について説明する。
実施例１
ステンレス材であるＣ−４５０の板材を、厚さ１５ｍｍ、一辺の長さ２１５ｍｍの角板に旋盤及び研削盤を用いて加工した。角板の一方の端面側にＥＤＭ及び研磨加工により、幅１８０μｍ、深さ３．０ｍｍのスリットをピッチ０．９４ｍｍので２２６本加工した。加工されたスリットに直交して、同様のスリットを同様の方法で加工した。角板の他方の端面側から、ＥＣＭ加工により、直径０．７０ｍｍ、深さ１２．３ｍｍの孔を０．９４ｍｍのピッチにより、スリットの交差部（１個とび）に加工した。孔数は（２２６×２２６）／２＝約２６０００孔であった。
【００１７】
次に、成形機への装着のため、ＥＤＭ加工により外径２１５ｍｍに加工して、円板上の口金を得た。そして、口金に無電解Ｎｉメッキを膜厚２５μｍ施した。さらに、ＴｉＣＮのＣＶＤコーティングを膜厚１０μｍ施した。その結果、スリット幅Ｗ：１８０−（２５＋１０）×２＝１１０μｍで、セルブロックの角部に曲率半径：２５＋１０＝３５μｍのＲ部をもつ口金を得た。得られた口金を用いて、コージェライト組成から成るハニカム構造体を押出成形し、乾燥、焼成を経て壁厚１００μｍのハニカム体を得ることができた。
【００１８】
実施例２
Ｒ部の曲率の影響を調べるため、Ｒ部の曲率半径（μｍ）を０、４０、８０、１２０、１６０とした口金を、実施例１と同様の方法で製造し、実際にコージェライト組成から成るハニカム構造体を押出成形し、乾燥、焼成を経て壁厚１００μｍのハニカム体を準備し、準備したハニカム体に対し、アイソスタティック強度試験（ＩＳＯ）、圧縮強度試験（Ｃｒ）、耐熱衝撃性試験（電気炉スポーリング、ＥＳＰ）、変形量測定試験を実施した。結果を以下の表１に示すとともに、図３にも示す。
【００１９】
ここで、アイソスタティック強度試験試験（ＩＳＯ）は、水の中にハニカム体をセットし、水に圧力を加えることで全方向から均一な力を加え、破壊強度（ＩＳＯ強度）を求めることで実施した。ハニカム体が構造的に強い程（セル壁のＲ部の曲率が大きい程）ＩＳＯ強度も強くなる。このＩＳＯ強度は、ハニカム体がエンジン排気系のキャンの中にセットされるときに、外周から均一な力がかかるため、それに耐え得るか否かを判断するために使用される。
【００２０】
また、圧縮強度試験（Ｃｒ）は、ハニカム体をワイヤーメッシュで包み（力が均等にかかるよう）、圧縮試験機により上部から力を加え、ハニカム体が破壊した時の力をＣｒ強度（クラッシング強度）として求めることで実施した。ハニカム体が構造的に強い程（セル壁のＲ部の曲率が大きい程）Ｃｒ強度も強くなる。このＣｒ強度は、ハニカム体が実車に搭載されたときに、走行中の外部振動等の外力に耐え得るか否かを判断するために使用される。
【００２１】
さらにまた、耐熱衝撃性試験（ＥＳＰ）は、ハニカム体に熱的な衝撃（加熱／冷却）を加え、サーマルショックに対する強度（ＥＳＰ強度）を求めることで実施した。即ち、常温に対し破壊するまでの温度差が大きい程強いことになる。このＥＳＰ強度は、ハニカム体が実車に搭載されたときに、エンジンからの排気（高温）にさらされたり、エンジンを止めたときの冷却にも耐え得るから否かを判断するために使用される。サーマルショックはハニカム体が均一な程（セル壁のＲ部の曲率が小さい程）小さい。セル交差部はＲ部が小さい程熱容量の均等化が図られ、ＥＳＰ強度は高くなる。
【００２２】
また、変形量測定試験は、ハニカム体の外形寸法の規格値と実測値との差を変形量として求めることで実施した。寸法はノギスあるいはレーザーを利用した自動寸法測定装置により測定した。ハニカム体が構造的に弱い（セル壁のＲ部の曲率が小さい）と、成形時に自重により変形（一種のつぶれ）し、焼成後も寸法公差に入らなくなる。この変形量は、ハニカム体がエンジン排気系のキャンの中に正しくセットできるか否かを判断するために使用される。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１及び図３の結果から、Ｒ部の曲率半径が大きくなるに伴い、Ｃｒ強度、ＩＳＯ強度、変形は良化し、ＥＳＰは悪化することがわかる。そのため、Ｒ部の曲率半径の好ましい範囲が、上記各パラメータがいずれも良好な範囲を見い出すことにより求まる。この点で、製品についての目標特性を下の表２に示す。
【００２５】
【表２】

【００２６】
表２の性能を満たす範囲を図３から求めると、Ｒ部の曲率半径が１５〜８０μｍとなり、この範囲がＲ部の曲率半径として好ましいことがわかった。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、従来から公知の放電加工や研磨により形成したセルブロック本体に、無電解メッキ層からなる好ましくはニッケルメッキ層からなる第１のコーティング層と、好ましくはＣＶＤコーティング層からなる第２のコーティング層とを設けて、スリット幅を規制しているため、無電解メッキ層からなる第１のコーティング層でスリット幅をある程度まで狭めた後、薄いＣＶＤコーティング層で目標とするスリット幅を達成でき、４５〜１２０μｍの薄壁の成形に対応できる４５〜１２０μｍのスリット幅を有するセラミックハニカム成形用口金を得ることができる。
【００２８】
また、従来から知られているように無電解メッキ層からなる第１のコーティング層における、各セルブロックのスリットを形成する面の角部は、丸みを有するＲ部となるため、その上にＣＶＤコーティングにより均一な厚みの薄い第２のコーティング層を設けることで、上述の４５〜１２０μｍのスリット幅を維持した状態で、角部にＲ部を有するセラミックハニカム成形用口金を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のハニカム成形用口金の一例の構成を示す図である。
【図２】本発明のハニカム成形用口金の一例の一部を拡大して示す図である。
【図３】本発明の実施例における測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ハニカム成形用口金、２スリット、３セルブロック、４坏土導入孔、１１セルブロック本体、１２第１のコーティング膜、１３第２のコーティング膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a die used for extrusion molding of a ceramic honeycomb, and more specifically, a honeycomb molding die capable of extruding a honeycomb molded body having a small pressure loss and a predetermined strength without deformation during molding and with good moldability. And a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a die used for extrusion molding of a ceramic honeycomb, a honeycomb forming die having a groove-like slit provided on the front surface by a cell block and a clay introduction hole communicating with the slit on the back surface is known. As an example of such a die for forming a honeycomb, each cell block is formed by subjecting the cell block body to electroless plating and adjusting the slit width, and rounding the angle of the surface forming the slit of each cell block. The present applicant has disclosed a technique for forming an R portion having Japanese Patent Publication No. 61-39167. Further, a technique for forming each cell block by coating iron boride, chromium carbide, aluminum oxide, titanium carbide, titanium nitride, or titanium carbonitride by chemical vapor deposition (CVD) on the cell block body is disclosed in JP-A-60-. It is disclosed in Japanese Patent No. 145804.
[0003]
By the way, in recent years, in the ceramic honeycomb molded body after extrusion molding, in order to respond to the strengthening of exhaust gas regulations or to cope with the improvement of exhaust gas purification characteristics and honeycomb product characteristics, cell walls thinner than conventional ones, for example 45 There has been a demand for thin-walled ceramic honeycomb molded bodies having cell walls of ˜120 μm. In addition, development of a die for manufacturing such a thin-walled ceramic honeycomb formed body and a method for manufacturing the same have been required at the same time.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, among the above-described conventional techniques, if the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-39167 is used as it is, the thin wall having the cell walls of 45 to 120 μm is applied. There is a problem that a die capable of extruding the ceramic honeycomb formed body cannot be obtained.
[0005]
Further, in the technique for defining the slit width by the CVD coating disclosed in the above-mentioned JP-A-60-145804, a thick coating layer cannot be formed only by the CVD coating, and at most, JP-A-60-145804 is disclosed. Is 30 μm or less. Therefore, it is necessary to process to a somewhat small slit width by a conventionally known method such as electric discharge machining or polishing. However, considering the thickness of the CVD coating layer, such a small slit width machining is required. There is a problem that cannot be performed by the conventional techniques of conventional electric discharge machining and polishing. In addition, only the CVD coating technique has a problem that a predetermined R portion cannot be formed at the corner of the cell block where the slit is formed.
[0006]
An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide a die for forming a honeycomb capable of forming a thin-walled ceramic honeycomb structure having a cell wall of 45 to 120 μm and a manufacturing method thereof. .
[0007]
Another object of the present invention is to provide a die for forming a honeycomb having an R portion at the corner of a cell block and a method for manufacturing the same in order to increase the strength of the ceramic honeycomb formed body and improve the formability. It is.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The die for forming a honeycomb of the present invention has a structure in which a groove-like slit is provided on the front surface by a cell block and a clay introduction hole communicating with the slit is provided on the back surface, and the corner of the surface forming the slit of each cell block In a honeycomb forming die composed of a rounded R portion, each cell block is formed by subjecting each cell block to a cell block main body and electroless plating on the cell block main body and having a thickness of 10 to 70 μm. And a second coating film having a thickness of 5 to 30 μm formed by performing chemical vapor deposition on the first coating film. The radius of curvature of the R portion is 15 to 80 μm and the slit width is 45 to 45 μm. It is characterized by being 120 μm.
[0009]
The method for manufacturing a honeycomb forming die of the present invention is the method for manufacturing a honeycomb forming die having the above-described configuration, wherein the first coating film is formed by providing a plating layer on the cell block body by an electroless plating method. After that, the second coating film is formed by providing a CVD coating made of TiCN or W ₂ C by a chemical vapor deposition method.
[0010]
In the present invention, a cell block body formed by a conventionally known electric discharge machining or polishing is provided with a first coating layer comprising an electroless plating layer, preferably a nickel plating layer, and preferably a second coating comprising a CVD coating layer. By providing a coating layer and regulating the slit width, after narrowing the slit width to a certain extent with the first coating layer consisting of an electroless plating layer, the target slit width can be achieved with a thin CVD coating layer, A die for forming a ceramic honeycomb having a slit width of 45 to 120 μm that can be used for forming a thin wall of 45 to 120 μm can be obtained. Moreover, the corner | angular part of the surface which forms the slit of each cell block in the 1st coating layer which consists of an electroless-plating layer as conventionally known becomes a rounded R part, and it is CVD coating on it. A thin second coating layer having a uniform thickness can be provided, and a die for forming a ceramic honeycomb having R portions at corners can be obtained while maintaining the above-described slit width of 45 to 120 μm.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an example of a die for forming a honeycomb of the present invention, FIG. 1 (a) is a plan view showing the portion, and FIG. 1 (b) is a line AA in FIG. 1 (a). FIG. In the example shown in FIG. 1, the honeycomb forming die 1 is provided with groove-like slits 2 on the surface by a plurality of cell blocks 3 and communicated with the slits 2 corresponding to the positions where the slits 2 on the back surface intersect. The clay introduction hole 4 is provided. The clay to be molded is supplied to the base 1 from the clay inlet 4 on the back surface, and the honeycomb formed body is extruded from the slit 2 on the front surface.
[0012]
As shown in FIG. 2, the feature of the die 1 for forming a honeycomb of the present invention is that each cell block 3 is formed by subjecting a cell block body 11 and electroless plating, preferably electroless nickel plating to the cell block body 11. The first coating film 12 and a second coating film 13 formed by chemical vapor deposition, preferably TiCN or W ₂ C chemical vapor deposition, on the first coating film 12. The position corresponding to the part 3a is the R part, and the slit width W is 45 to 120 μm.
[0013]
The total thickness of the first coating film 12 and the second coating film 13 is not particularly limited, but it is necessary to form R portions at the corners of the cell block 3 by electroless plating, The CVD coating layer according to the method has excellent wear resistance but cannot provide a thick layer due to its mechanism. The first coating film 12 made of an electroless plating layer and the second coating film 13 made of a CVD coating layer are Since the production is complicated and costly, it is preferably 20 to 70 μm from the viewpoint of reducing the total thickness of both as much as possible. Further, the radius of curvature of the R portion is not particularly limited, but it is preferable that the radius of curvature is 15 to 80 μm from the viewpoint of manufacturing convenience and necessary strength.
[0014]
In the honeycomb forming die 1 of the present invention having the above-described configuration, a die having a slit width W of 45 to 120 μm that cannot be formed only by electroless plating is used, and the first coating film 12 made of electroless plating is used as the limit of electroless plating. By forming the second coating film 13 made of a CVD coating layer on the slit width W and narrowing the slit width W, a die having a slit width W of 45 to 120 μm can be produced. . Therefore, if the honeycomb forming die 1 of the present invention is used, a thin-walled ceramic honeycomb formed body having a cell wall thickness of 45 to 120 μm can be obtained by extrusion molding. A ceramic honeycomb formed body having a cell wall of 45 to 120 μm is weak because it is a thin wall. In order to eliminate this point, the base 1 is configured so that an R portion can be formed at the intersection of the cell walls. The R portion is formed by forming the first coating film 12 by electroless plating on the cell block body 11 so that the R portion is naturally formed in a portion corresponding to the corner of the cell block body 12. It can be formed using. The curvature of the R portion can be arbitrarily adjusted by changing the concentration of the electrolytic solution, the plating material, and the like.
[0015]
The honeycomb forming die 1 of the present invention can be manufactured as follows. First, EDM processing and / or polishing processing is performed on one surface of the cell block main body 11, and a predetermined number of slits 2 having a predetermined slit width W and slit depth are formed along the X axis and the Y axis. Next, electroless plating with a predetermined thickness, preferably electroless Ni plating, is performed to form a first coating film 12 having an R portion having a predetermined radius of curvature at a position corresponding to the corner 3a of the cell block 3. Next, a CVD coating having a predetermined thickness, preferably TiCN or W ₂ C, is applied on the first coating film 12 to form a second coating film 13. Further, ECM processing is performed on the other surface of the cell block body 11 to form a clay supply hole 4 communicating with the intersection of the slits 2. As described above, the base 1 having a predetermined slit width and an R portion having a predetermined radius of curvature can be obtained. The slit width W formed by EDM processing and / or polishing processing is preferably 150 to 300 μm. The thickness of the electroless Ni plating is preferably 10 to 70 μm. Further, the thickness of the TiCN or W ₂ C CVD coating layer is preferably 5 to 30 μm.
[0016]
Hereinafter, an actual example will be described.
Example 1
A stainless steel C-450 plate was processed into a square plate having a thickness of 15 mm and a side length of 215 mm using a lathe and a grinding machine. 226 slits with a width of 180 μm and a depth of 3.0 mm were processed on one end face side of the square plate with a pitch of 0.94 mm by EDM and polishing. A similar slit was processed in the same manner perpendicular to the processed slit. From the other end face side of the square plate, holes having a diameter of 0.70 mm and a depth of 12.3 mm were machined into a slit intersection (one piece) at a pitch of 0.94 mm by ECM machining. The number of holes was (226 × 226) / 2 = about 26000 holes.
[0017]
Next, for mounting on a molding machine, the outer diameter was processed to 215 mm by EDM processing to obtain a die on the disk. Then, electroless Ni plating was applied to the die with a film thickness of 25 μm. Further, a TiCN CVD coating was applied to a thickness of 10 μm. As a result, a die having a slit width W of 180− (25 + 10) × 2 = 110 μm and an R portion with a radius of curvature of 25 + 10 = 35 μm at the corner of the cell block was obtained. Using the obtained die, a honeycomb structure having a cordierite composition was extruded, dried and fired to obtain a honeycomb body having a wall thickness of 100 μm.
[0018]
Example 2
In order to investigate the influence of the curvature of the R portion, a die with the radius of curvature (μm) of the R portion being 0, 40, 80, 120, 160 was manufactured by the same method as in Example 1, and actually from the cordierite composition. The honeycomb structure is extruded, dried and fired to prepare a honeycomb body having a wall thickness of 100 μm. The prepared honeycomb body is subjected to isostatic strength test (ISO), compressive strength test (Cr), and thermal shock resistance test. (Electric furnace spalling, ESP), deformation amount test was carried out. The results are shown in Table 1 below and also in FIG.
[0019]
Here, the isostatic strength test (ISO) is performed by setting a honeycomb body in water, applying a uniform force from all directions by applying pressure to the water, and determining the breaking strength (ISO strength). did. The stronger the honeycomb body is, the higher the ISO strength is (the greater the curvature of the R portion of the cell wall is). This ISO strength is used to determine whether or not the honeycomb body can withstand a uniform force applied from the outer periphery when the honeycomb body is set in the can of the engine exhaust system.
[0020]
In the compressive strength test (Cr), the honeycomb body is wrapped with a wire mesh (so that the force is applied evenly), the force is applied from the top by a compression tester, and the force when the honeycomb body is broken is expressed as Cr strength (crushing (Strength) The stronger the honeycomb body, the stronger the Cr strength (the greater the curvature of the R portion of the cell wall). This Cr strength is used to determine whether or not the honeycomb body can withstand external force such as external vibration during traveling when the honeycomb body is mounted on an actual vehicle.
[0021]
Furthermore, the thermal shock resistance test (ESP) was performed by applying a thermal shock (heating / cooling) to the honeycomb body and determining the strength against the thermal shock (ESP strength). In other words, the larger the temperature difference until breakdown, the stronger the room temperature. This ESP strength is used to determine whether the honeycomb body is exposed to exhaust (high temperature) from the engine or can withstand cooling when the engine is stopped when mounted on a real vehicle. . The thermal shock is smaller as the honeycomb body is more uniform (the smaller the curvature of the R portion of the cell wall). In the cell intersection, the smaller the R part, the more equal the heat capacity becomes, and the higher the ESP intensity becomes.
[0022]
In addition, the deformation amount measurement test was performed by obtaining the difference between the standard value of the outer dimension of the honeycomb body and the actual measurement value as the deformation amount. The dimensions were measured by an automatic dimension measuring device using calipers or a laser. If the honeycomb body is structurally weak (the curvature of the R portion of the cell wall is small), it deforms due to its own weight during molding (a kind of collapse) and does not fall within dimensional tolerance even after firing. This amount of deformation is used to determine whether the honeycomb body can be correctly set in the can of the engine exhaust system.
[0023]
[Table 1]

[0024]
From the results of Table 1 and FIG. 3, it can be seen that as the radius of curvature of the R portion increases, Cr strength, ISO strength, and deformation improve, and ESP deteriorates. Therefore, a preferable range of the radius of curvature of the R portion can be obtained by finding a range where each of the above parameters is favorable. In this regard, the target characteristics for the product are shown in Table 2 below.
[0025]
[Table 2]

[0026]
When the range satisfying the performance shown in Table 2 was determined from FIG. 3, the radius of curvature of the R portion was 15 to 80 μm, and it was found that this range is preferable as the radius of curvature of the R portion.
[0027]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the cell coating body formed by the conventionally known electric discharge machining or polishing is provided with a first coating layer preferably made of an electroless plating layer, preferably a nickel plating layer. Since the slit width is preferably regulated by providing a second coating layer made of a CVD coating layer, the first coating layer made of an electroless plating layer is used to reduce the slit width to a certain extent, and then a thin CVD layer is formed. A target slit width can be achieved by the coating layer, and a die for forming a ceramic honeycomb having a slit width of 45 to 120 μm that can be used for forming a thin wall of 45 to 120 μm can be obtained.
[0028]
Moreover, since the corner | angular part of the surface which forms the slit of each cell block in the 1st coating layer which consists of an electroless plating layer as conventionally known becomes a rounded R part, it is CVD on it. By providing the second thin coating layer having a uniform thickness by coating, a die for forming a ceramic honeycomb having R portions at corners can be obtained while maintaining the above-described slit width of 45 to 120 μm.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a configuration of an example of a honeycomb forming die of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a part of an example of a honeycomb forming die of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing measurement results in an example of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Honeycomb shaping die, 2 slit, 3 cell block, 4 clay introduction hole, 11 cell block main body, 12 1st coating film, 13 2nd coating film

Claims

A groove-shaped slit is provided on the front surface by a cell block, and a structure is provided with a clay introduction hole communicating with the slit on the back surface, and the corner portion of the surface forming the slit of each cell block is composed of a rounded R portion. In the formed honeycomb die, each cell block includes a cell block main body, a first coating film having a thickness of 10 to 70 μm formed by electroless plating on the cell block main body, and the first coating film. And a second coating film having a thickness of 5 to 30 μm formed by chemical vapor deposition, and a curvature radius of the R portion is set to 15 to 80 μm and a slit width is set to 45 to 120 μm. Base for molding.

The first coating layer is nickel-plated layer, the second coating film is TiCN or W _{2 C} honeycomb forming die of claim 1 wherein the CVD coating layer.

The die for forming a honeycomb according to claim 1 or 2, wherein the total thickness of the first coating film and the second coating film is 20 to 70 µm.

The method for manufacturing a honeycomb forming die according to any one of claims 1 to 3 , wherein the cell block body is provided with a plating layer by an electroless plating method to form the first coating film, A method for manufacturing a die for forming a honeycomb, wherein the second coating layer provided with a CVD coating layer is formed by a vapor deposition method.