JP4355431B2 - Piston manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材料中の成分組成を傾斜化させて使用環境に適した機能を分布させたピストンの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
傾斜機能材料の製造方法としては、本出願人により提案された放電プラズマ焼結法、放電焼結法或いはプラズマ活性化焼結法などを含むパルス通電加圧焼結法を用いた製造方法が知られている。すなわち、黒鉛などの導電性材料よりなる中心軸方向に貫通する原料充填穴と、互いに軸方向に隔てられていて外周の直径が小さい小径部分および大きい大径部分と、該小径部分と大径部分との間のテーパー部分とを有する異形状のダイを用い、このダイの原料充填穴内に2種類以上の混合粉末を、その配合率などを中心軸方向で異ならせた状態で入れて順に積層し、ダイの原料充填穴の両側から押し棒状の黒鉛などの導電性材料よりなる上下一対のパンチをそれぞれ挿入して加圧し、混合粉末を圧縮して圧粉体とし、この圧粉体粒子間隙に直接オン・オフ直流パルス状電圧・電流を印加し傾斜機能材料を製造する。該焼結法は、通電初期にはミクロな火花放電現象が発生し、放電衝撃圧力のスパッタ作用による粉体粒子表面の浄化・活性化効果が生じ、通電中期、後期にはジュール加熱により緻密化が進行すると考えられている。通電中〜後期の主焼結駆動力は粉体と焼結型(ダイ、パンチ)全体のパルス通電によるジュール熱と時間、塑性変形圧力であるが、同時に大電流パルス通電効果により電界拡散効果が付与され、焼結の進行が促進される。このとき、固定抵抗(α)の導電体の電気抵抗(R)は、導電体の長さ(L)に比例し、断面積(S)に反比例する。R=α(L/S)。また、時間(t)に電流(I)のなす仕事(W)は、(W=I2×R×t)で表される。
【0003】
このため、ダイの断面積の小さな部位では発熱量が大きくなる一方、断面積の大きな部位では発熱量が小さくなって、温度傾斜を発現させ、焼結温度に差が生じることになり、これによって、所望する機能を備えた傾斜機能材料が得られるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の傾斜機能材料の製造方法では、以下に述べるような課題を有している。
【0005】
即ち、放電プラズマ焼結法を用いても、ストレート均等断面形状のダイなどの型の原料充填穴内で積層される混合粉末が通電性のある金属の混合粉末である場合には、パルス通電が、金属の混合粉末を介して行われる。このため、金属の混合粉末が直接的かつ同時均等に加熱され温度傾斜が発現できず、所望する傾斜機能材料を生成することができない。
【0006】
また、ダイの断面積差によって電気抵抗を異ならせて発熱量に差を持たせる温度傾斜・異形状ダイを用いているものでは、ダイの原料充填穴内で積層される混合粉末の層間での溶融温度に大きな差がある場合に、発熱量に差を持たせるだけの断面積差をダイに形成するのが難しく、高い焼結温度の物質(粉末)と低い焼結温度の物質(粉末)との層間の間隔を狭くすることができない。
【0007】
さらに、断面積差によって電気抵抗を異ならせて発熱量に差を持たせる上で、既述のような異形状のダイが必要となるため、ダイの加工が難しい上、そのダイの加工に要するコストが嵩むことになる。
【0008】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、通電性のある金属の混合粉末を用いた場合の、高い焼結温度の粉末と低い焼結温度の粉末との層間の間隔の狭小化、型(ダイ)の加工性の簡単化およびコストの低廉化を図ることができるピストンの製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係るピストンの製造方法は、アルミ合金製のピストン本体の上側に、下側中間層としてのアルミニウム−シリコン系急冷凝固粉末を充填した後、上側中間層としてのチタン粉末とアルミニウム粉末との混合粉末を充填し、次いで、上側中間層の混合粉末と配合率を異ならせるとともに、上側中間層の混合粉末よりも焼結温度の高い最上層としてのチタン粉末およびアルミニウム粉末との混合粉末を充填し、これらの積層したピストン本体、アルミニウム−シリコン系急冷凝固粉末、上下の混合粉末に対し放電プラズマ焼結法によるパルス通電加圧を行い、最上層の混合粉末により金属間化合物を生成するとともに、この金属間化合物が生成されるときの発熱反応による熱を複合的に利用して上側中間層の混合粉末および下側中間層のアルミニウム−シリコン系急冷凝固粉末を焼結させるとともに、金属間化合物と上側中間層、上側中間層と下側中間層、下側中間層とピストン本体を焼結接合させることを特徴とするものである。
【0010】
これにより、アルミ合金製のピストン本体と、下側中間層としてのアルミニウム−シリコン系急冷凝固粉末と、上側中間層としてのチタン粉末とアルミニウム粉末との混合粉末と、上側中間層の混合粉末と配合率を異ならせた最上層としてのチタン粉末とアルミニウム粉末との混合粉末とは、ダイの原料充填穴の両側から挿入された押し棒状のパンチによって加圧されながら、ダイ、パンチ全体でパルス通電を行うことによって加熱される。すると、このダイ、パンチ全体でのパルス通電による熱によって最上層の混合粉末が発熱し、金属間化合物を生成する。このとき、金属間化合物の発熱反応の熱を複合的に利用して上側中間層の混合粉末および下側中間層のアルミニウム−シリコン系急冷凝固粉末も焼結し、金属間化合物とアルミ合金製のピストン本体とが上下の中間層を介して焼結接合することになる。これにより、焼結温度の高い金属間化合物とアルミ合金製のピストン本体とが焼結温度の低い上下の中間層を介して同時に接合されて、所望する傾斜機能性を有するピストンを製造することが可能となる上、その製造に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。
【0011】
しかも、アルミ合金製のピストン本体が、ダイ、パンチ全体でのパルス通電時に加熱された焼結温度の高い混合粉末(金属間化合物)の発熱反応によって焼結温度の低い上下の中間層を介して金属間化合物と接合されることにより、金属間化合物とアルミ合金製のピストン本体との層間の間隔を狭くすることが可能となる。
【0012】
また、断面積差によって電気抵抗を異ならせて発熱量に差を持たせるような異形状のダイが不要となり、ダイが簡単に成形される上、ダイの加工にかかるコストが大幅に低減されることになる。
【0013】
また、アルミ合金製のピストン本体に上下の中間層を介して金属間化合物を焼結接合したことにより、ピストン頂部の耐熱性を図ることが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0016】
図1は本発明の実施形態に係わるピストンの製造方法を用いて製造されるピストンを示している。
【0017】
図1において、ピストン1は、その材料中の成分組成を傾斜化させて使用環境に適した機能を4層の層状に分布させた傾斜機能材料よりなる。具体的には、ピストン1は、その最頂部側(図示しない燃焼室側)に設けられたTiAl(チタンアルミ)よりなる金属間化合物11と、この金属間化合物11のピストンロッド側(図1では下側)に連接された上側中間層12と、この上側中間層12のピストンロッド側に連接された中間層としての下側中間層13と、この下側中間層13のピストンロッド側に連接されたアルミ合金製の金属物質14との4層で成形されている。
【0018】
金属間化合物11は、50at%Ti粉末(チタン粉末)と、50at%Al粉末(アルミニウム粉末)との燃焼合成反応により生成されるものであり、非常に優れた耐熱性を備えている。
【0019】
上側中間層12は、30at%Ti粉末(チタン粉末)と、70at%Al粉末(アルミニウム粉末)とにより生成されるものであり、熱膨張係数の整合性をとるために設けられている。
【0020】
下側中間層13は、Al元素(アルミニウム元素)に対して多量のSi元素(シリコン元素)を含む急冷凝固粉末であり、非常に優れた耐摩耗性を備えていると共に、熱膨張係数の整合性をとるために設けられている。
【0021】
金属物質14は、鋳造法により成形されるアルミ合金製の鋳物であって、ピストン本体を成形している。
【0022】
そして、ピストン1の下側中間層13には、金属間化合物11側寄りとなる最燃焼室寄りの第1ピストン溝15が形成されている。また、金属物質14の上側には、上下の第2ピストン溝16および第3ピストン溝17が形成されている。
【0023】
次に、このような複数層からなるピストン1を放電プラズマ焼結法により製造する場合の手順を図2に基づいて説明する。
【0024】
図2および図3は、ピストン1を放電プラズマ焼結法により製造する場合に用いられる製造装置Xの概略構成図を示している。
【0025】
図3に示すように、放電プラズマ焼結装置Xは、粉体などを充填する成形用のダイ2および上下一対の加圧通電用パンチ22,22を備えている。この各パンチ22は、加圧駆動機構32により駆動され、冷却水通路33を内蔵する上下一対の加圧通電パンチ電極34,35によって、パルス電流が供給される。また、粉体などの焼結時の酸化を防止するため、ダイ2および各パンチ22は、真空ポンプ36を備えた真空チャンバ37内に収容されている。これにより、真空チャンバ37内は所定の真空度に維持される。この場合、真空チャンバ37内は、真空の代わりにアルゴン雰囲気などとしてもよい。
【0026】
ここで、ピストン1を放電プラズマ焼結法により製造する場合の手順について説明する。
【0027】
先ず、図2に示すように、中心軸方向に貫通する原料充填穴21を有し、かつ黒鉛などの導電性材料よりなる略円筒形状のダイ2を用意し、このダイ2の原料充填穴21内にアルミ合金製の鋳物よりなる略円柱形状の金属物質14を挿通し、この金属物質14を最下層とする。
【0028】
次いで、金属物質14の上側に、Al元素に対しSi元素(シリコン元素)を多量に含有した急冷凝固粉末を充填し、下側中間層13が重ね合わされるようにする。
【0029】
さらに、下側中間層13の上側に、30at%Ti粉末(チタン粉末)と、70at%Al粉末(アルミニウム粉末)との混合粉末を充填し、上側中間層12が重ね合わされるようにする。
【0030】
そして、上側中間層12の上側に、50at%Ti粉末(チタン粉末)と、50at%Al粉末(アルミニウム粉末)との混合粉末を充填し、金属間化合物11の層(最上層)が重ね合わされるようにする。
【0031】
その後、ダイ2の原料充填穴21の両側から加圧通電用パンチ22,22をそれぞれ上下方向から挿入したものを真空チャンバ37(図3に表れる)内にセットし、真空チャンバ37を密封して、真空ポンプ36で真空状態とするか、または必要に応じて不活性雰囲気ガスを充填した後、各パンチ22によって上下方向(図2および図3に示す矢印方向)から加圧し、混合粉末を圧縮して圧粉体とする。さらに、この圧粉体粒子間隙に直接、オン・オフ直流のパルス大電流を通電する。これによって各材料の層11〜14を加熱する。
【0032】
しかる後、最上層の50at%Ti粉末(チタン粉末)と、50at%Al粉末(アルミニウム粉末)との混合粉末の温度が所定の温度、例えばアルミニウムの融点以上の温度に達すると、この混合粉末が燃焼合成反応を誘起して金属間化合物11を生成する。このとき、金属間化合物11は生成時の発熱、パルス通電による粉末の自己発熱、ダイ2の抵抗発熱、および加圧力などにより焼結され、さらに、上側中間層12を加熱し、上側中間層12の燃焼合成反応を励起するとともに、上側中間層12の上側に金属間化合物11を強固に焼結接合する。また、金属間化合物11および上側中間層12の生成時の熱、パルス通電による粉末の自己発熱、ダイ2の抵抗発熱、および加圧力などによって、下側中間層13も焼結し、下側中間層13の上側に上側中間層12を強固に焼結接合するとともに、金属物質14の上側に下側中間層13を強固に焼結接合する。この結果、材料中の成分組成を各層11〜14ごとに順に傾斜化させることによって、使用環境に適して機能を分布させた傾斜機能性を有するピストン1を得る。その場合、ピストン1の製造に要するパルス通電時間は、各層11〜14に直接的に通電し金属間化合物11の燃焼合成反応による熱を複合的に利用することで、各層11〜14の材料の冷却時間を加味しても、約10〜20分程度で収まることになる。
【0033】
同時に、下側中間層13に第1ピストン溝15を形成するとともに、金属物質14の上側に上下の第2ピストン溝16および第3ピストン溝17を形成する。
【0034】
したがって、本実施形態では、焼結温度の高い金属間化合物11と焼結温度の低いアルミニウム合金製の金属物質14とが上下の中間層12,13の焼結とともに同時に接合されて、所望する傾斜機能材料よりなるピストン1を生成することができる。また、ピストン1の製造に要する時間も約10〜20分程度で済み、ピストン1の製造時間を大幅に短縮することができる。
【0035】
さらに、焼結温度の低い金属物質14が、ダイ2、パンチ22全体でパルス通電時に加熱された焼結温度の高い混合粉末(金属間化合物11)の発熱反応によって焼結されることにより、焼結温度の高い混合粉末(金属間化合物11)とこれよりも焼結温度の低い上側中間層12、下側中間層13および金属物質14との層間の間隔を狭くすることができる。
【0036】
また、オン・オフ直流のパルス大電流が各材料(各粉末および金属物質14)の層11〜14に直接的に通電されて金属間化合物11の燃焼合成反応による熱を複合的に利用することにより、円筒状のダイ2で良く、断面積差によって電気抵抗を異ならせて発熱量に差を持たせるような異形状のダイが不要となる。これにより、ダイ2を簡単に成形することができる上、ダイ2の加工にかかるコストを大幅に低減することができる。
【0037】
そして、ピストン本体(金属物質14)の頂部に上下の中間層12,13を介して金属間化合物11が焼結されていることにより、アルミ合金製のピストン本体の頂部に金属間化合物11が容易に成形され、ピストン本体頂部の耐熱性を図ることができる。
【0038】
さらに、アルミニウム元素に対しシリコン元素を多量に含む急冷凝固粉末によって生成される下側中間層13を、上側中間層12を介して金属間化合物11と金属物質14(アルミ合金)との間に焼結し、この中間層13に、最燃焼室側寄りの第1ピストン溝15が形成されているので、シリンダ内でピストン運動する際に金属間化合物11側寄りにある燃焼室からの燃焼熱および圧力によって膨縮するピストンリングからの荷重による第1リング溝15の摩耗を効果的に低減させることができる。
【0039】
さらにまた、金属間化合物11の燃焼合成反応による熱を複合的に利用することで、ピストン1の製造に要するパルス通電時間が各層11〜14の材料の冷却時間を加味しても約10〜20分程度で収められるので、下側中間層13においてアルミニウム中に混在するシリコン粒子の粗大化が抑制され、急冷凝固粉末特有の特性、つまりシリコンが微粒子状のままでアルミニウム中に分散する特性が得られることになる。このため、下側中間層13自身の耐摩耗性を効果的に向上させることができる上、アルミニウム粉末に対し高価なセラミックなどの繊維を用いることによって耐摩耗性を高めるものに比べて、材料費に要するコストも低廉化することができる。
【0040】
なお、本実施形態では、下側中間層13をアルミニウム元素に対し多量のシリコン元素を含む急冷凝固粉末により成生したが、40at%Ti粉末(チタン粉末)と、60at%Al粉末(アルミニウム粉末)との混合粉末によって生成されるようにしてもよい。この場合には、上側中間層12と相俟って、熱膨張係数の整合性をとる上で非常に有利なものとなる。
【0041】
また、本実施形態では、金属間化合物11を、50at%Ti粉末(チタン粉末)と、50at%Al粉末(アルミニウム粉末)との燃焼合成反応により生成したが、50at%Fe粉末(鉄粉末)と50at%Al粉末(アルミニウム粉末)との燃焼合成反応、または50at%Cu粉末(銅粉末)と、50at%Al粉末(アルミニウム粉末)との燃焼合成反応によって金属間化合物を金属物質に対し焼結する場合にも適用することができる。
【0042】
さらに、上記実施形態では、傾斜機能材料によりピストン1を製造したが、ピストンに限定されるものではなく、材料中の成分組成を傾斜化させて使用環境に適した機能を分布させた傾斜機能材料を製造する場合にも適用できるのはもちろんである。
【0043】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ダイとパンチ全体でのパルス通電による熱によって最上層のチタン粉末とアルミ粉末との混合粉末を発熱させて金属間化合物を生成し、この金属間化合物の発熱反応を複合的に利用して上下の中間層を焼結させるとともに、金属間化合物とアルミ合金製のピストン本体とを上下の中間層の焼結と同時に接合させて、所望する傾斜機能性を有するピストンを製造することができる上、その製造に要する時間を大幅に短縮することができる。しかも、アルミ合金製のピストン本体を焼結温度の高い金属間化合物の発熱反応によって焼結温度の低い上下の中間層を焼結させて接合することで、焼結温度の高い金属間化合物とアルミ合金製のピストン本体との層間の間隔を狭くすることができる。さらに、ダイを簡単に成形することができる上、ダイの加工にかかるコストを大幅に低減させることができる。また、ピストンの頂部に金属間化合物を焼結することで、ピストン頂部の耐熱性を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係わるピストンの製造方法を用いて製造されるピストンの断面図である。
【図2】ピストンを放電プラズマ焼結法により製造する際のダイ、パンチ内の各粉末の充填および金属物質の挿通の様子を示す説明図である。
【図3】ピストンを放電プラズマ焼結法により製造する際に用いられる製造装置の概略構成図である。
【符号の説明】
1 ピストン
11 金属間化合物
12 上側中間層
13 下側中間層
14 ピストン本体
15 第1ピストン溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a piston for producing how that were distributed functionality that is suitable for use environment component composition by grading in the material.
[0002]
[Prior art]
As a method of manufacturing a functionally gradient material, a manufacturing method using a pulsed current pressure sintering method including a discharge plasma sintering method, a discharge sintering method, a plasma activated sintering method, or the like proposed by the present applicant is known. It has been. That is, a raw material filling hole made of a conductive material such as graphite that penetrates in the central axis direction, a small diameter portion and a large large diameter portion that are separated from each other in the axial direction and have a small outer diameter, and the small diameter portion and the large diameter portion Using a die with an irregular shape with a taper between the two or more kinds of mixed powders in the raw material filling hole of this die with their blending ratios etc. being different in the central axis direction and sequentially laminating , A pair of upper and lower punches made of conductive material such as push rod graphite is inserted and pressed from both sides of the die filling hole, and the mixed powder is compressed into a green compact. Directly on / off DC pulsed voltage / current is applied to manufacture functionally gradient materials. In this sintering method, a micro spark discharge phenomenon occurs at the initial stage of energization, and the powder particle surface is purified and activated by the sputtering effect of the discharge impact pressure. Is believed to progress. The main sintering driving force during energization to late phase is Joule heat and time and plastic deformation pressure due to pulse energization of the powder and sintering mold (die, punch) as a whole. To promote the progress of sintering. At this time, the electric resistance (R) of the fixed resistance (α) conductor is proportional to the length (L) of the conductor and inversely proportional to the cross-sectional area (S). R = α (L / S). Further, the work (W) performed by the current (I) at time (t) is represented by (W = I2 × R × t).
[0003]
For this reason, the calorific value becomes large at the part having a small cross-sectional area of the die, while the calorific value becomes small at the part having a large cross-sectional area, thereby causing a temperature gradient and a difference in sintering temperature. Thus, a functionally gradient material having a desired function is obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method for producing a functionally gradient material has the following problems.
[0005]
That is, even when the discharge plasma sintering method is used, when the mixed powder laminated in the raw material filling hole of a die such as a die having a straight uniform cross section is a mixed powder of conductive metal, pulse energization is performed. It is carried out through a mixed powder of metal. For this reason, the mixed powder of metal is directly and simultaneously heated, and a temperature gradient cannot be developed, and a desired functionally gradient material cannot be produced.
[0006]
In addition, in the case of using a temperature gradient and irregularly shaped die that varies the electrical resistance depending on the cross-sectional area difference of the die and has a difference in the heat generation amount, melting between the mixed powders laminated in the raw material filling hole of the die When there is a large difference in temperature, it is difficult to form a difference in cross-sectional area that gives a difference in calorific value on the die, and a high sintering temperature substance (powder) and a low sintering temperature substance (powder) The interval between the layers cannot be reduced.
[0007]
Furthermore, in order to make the heat generation amount different by changing the electric resistance by the cross-sectional area difference, the die having an irregular shape as described above is necessary, so that it is difficult to process the die and it is necessary to process the die. Cost will increase.
[0008]
The present invention has been made in view of the foregoing, it is an object in the case of using a mixed powder of a metal with electrical conductivity, and have high sintering temperature of the powder and a low sintering temperature powder it is to provide a narrowing of the interlayer spacing, type producing how the piston can be achieved cost reduction of the workability of simplicity and cost (die) a.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the piston manufacturing method according to
[0010]
Thus, an aluminum alloy piston body, an aluminum-silicon rapidly solidified powder as a lower intermediate layer, a mixed powder of titanium powder and aluminum powder as an upper intermediate layer, and a mixed powder of an upper intermediate layer The mixed powder of titanium powder and aluminum powder as the uppermost layer with different rates is pulsed by the whole die and punch while being pressed by a push rod punch inserted from both sides of the raw material filling hole of the die. It is heated by doing. Then, the mixed powder in the uppermost layer generates heat due to the heat generated by the pulse current in the entire die and punch, and an intermetallic compound is generated. At this time, the heat of the exothermic reaction of the intermetallic compound is used in combination to sinter the mixed powder of the upper intermediate layer and the aluminum-silicon rapidly solidified powder of the lower intermediate layer. The piston main body is sintered and joined via the upper and lower intermediate layers . Thereby, the intermetallic compound having a high sintering temperature and the piston body made of aluminum alloy are simultaneously joined via the upper and lower intermediate layers having a low sintering temperature, thereby producing a piston having a desired gradient functionality . In addition, it is possible to significantly reduce the time required for the production.
[0011]
Moreover, the piston body made of aluminum alloy is moved through the upper and lower intermediate layers having a low sintering temperature by the exothermic reaction of the mixed powder (intermetallic compound) having a high sintering temperature heated during the pulse energization of the entire die and punch. By joining with an intermetallic compound, it becomes possible to narrow the space | interval between layers of an intermetallic compound and the piston main body made from an aluminum alloy .
[0012]
In addition, there is no need for an irregularly shaped die that changes the electrical resistance due to the difference in cross-sectional area, and the amount of heat generation is not required, so that the die can be easily formed and the cost for processing the die is greatly reduced. It will be.
[0013]
Also, by sinter-bonded intermetallic compound via an intermediate layer of the upper and lower piston body made of aluminum alloy, it is possible to reduce the heat resistance of the piston top.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
Figure 1 shows a piston which is produced by using the piston production method according to an embodiment of the present invention.
[0017]
In FIG. 1, a
[0018]
The
[0019]
The upper
[0020]
The lower
[0021]
The
[0022]
The lower
[0023]
Next, the procedure in the case of manufacturing such a
[0024]
2 and 3 show schematic configuration diagrams of a manufacturing apparatus X used when the
[0025]
As shown in FIG. 3, the discharge plasma sintering apparatus X includes a forming
[0026]
Here, the procedure for manufacturing the
[0027]
First, as shown in FIG. 2, a substantially
[0028]
Next, rapidly solidified powder containing a large amount of Si element (silicon element) with respect to Al element is filled on the upper side of the
[0029]
Further, a mixed powder of 30 at% Ti powder (titanium powder) and 70 at% Al powder (aluminum powder) is filled on the upper side of the lower
[0030]
The upper
[0031]
Thereafter, the
[0032]
Thereafter, when the temperature of the mixed powder of the uppermost 50 at% Ti powder (titanium powder) and 50 at% Al powder (aluminum powder) reaches a predetermined temperature, for example, a temperature equal to or higher than the melting point of aluminum, the mixed powder An
[0033]
At the same time, the
[0034]
Therefore, in this embodiment, the
[0035]
Further, the
[0036]
Further, a large pulse current of on / off direct current is directly applied to the
[0037]
And the
[0038]
Further, the lower
[0039]
Furthermore, by utilizing the heat generated by the combustion synthesis reaction of the
[0040]
In the present embodiment, the lower
[0041]
Moreover, in this embodiment, although the
[0042]
Furthermore, in the said embodiment, although the
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to this onset bright, the heat caused by the pulse current in the entire die and punch by heating the mixed powder of the top layer of titanium powder and aluminum powder to produce an intermetallic compound, intermetallic compounds The upper and lower intermediate layers are sintered using the combined exothermic reaction of the metal and the intermetallic compound and the aluminum alloy piston body are joined simultaneously with the sintering of the upper and lower intermediate layers . on can be produced piston having, a time required for the production can be greatly shortened. Moreover, by joining by sintering the low and below the intermediate layer of the sintering temperature of the piston body made of aluminum alloy by the exothermic reaction of high intermetallic compound of sintering temperature, high intermetallic compound of Sintering Temperature and aluminum The distance between the layers of the alloy piston body can be reduced. Furthermore, the die can be easily formed, and the cost for processing the die can be greatly reduced. Moreover, the heat resistance of a piston top part can be aimed at by sintering an intermetallic compound to the top part of a piston.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a piston manufactured using a piston manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a state of filling each powder in a die and punch and inserting a metal substance when a piston is manufactured by a discharge plasma sintering method.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a manufacturing apparatus used when manufacturing a piston by a discharge plasma sintering method.
[Explanation of symbols]
1
12 upper
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