JP6312617B2 - ハニカム構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
同一の杯土を使用し、成形条件及びその他条件を一定にした成形工程及び凸端部形成工程により、一方の端面に凸端部を有し、面積比率R及び棚板面と面取部の間のなす角度θがそれぞれ上記範囲に合致する複数のハニカム成形体を作製した(実施例1〜12)。更に、上記パラメータのうち面積比率Rが上記範囲から逸脱するハニカム成形体(比較例1〜8)を作製した(表1参照)。なお、表1において、なす角度θが90°のものは、面取部を有するものではなく、凸端面に対して直角の周面を有するハニカム成形体を示している。
作製したハニカム成形体を凸端部のある面を下方に向けて、セラミック質の棚板の棚板面に直接載置した。なお、比較例7,8は、棚板面及びハニカム成形体の間に生トチを介設した。このとき、生トチ側の隔壁とハニカム成形体のセルの隔壁の格子方向を互いに一致させて(=0°)、生トチの上にハニカム成形体を載置した。係る状態で、棚板及びハニカム成形体を焼成炉内に投入した。なお、焼成時間及び焼成温度等の各焼成条件については、各実施例1〜12及び比較例1〜8において同一の条件とした。
上記(2)において得られた実施例1〜12、比較例1〜6に対し、端面研削工程を実施し、凸端部の除去を行い、ハニカム構造体を得た。得られたハニカム構造体について下記の項目について評価した。
焼成前のハニカム成形体の端面と、焼成後のハニカム構造体の端面とのそれぞれの真円度を算出し、“焼成前のハニカム成形体の真円度−焼成後のハニカム構造体の真円度”の差を評価した。ここで、真円度とは、円形形体の幾何学的円からの差(狂い)の大きさを表すものであり、最大の直径と最小の直径の差で示している。ここでは、寸法測定機(レーザー変位計)でハニカム成形体及びハニカム構造体の外径の最大径と最小径の測定を行い、真円度の値を算出している。なお、真円度の差の値が、0.01以上のものを“A”、−0.12〜0.00のものを“B”、−0.13以下のものを“C”として三段階の評価を行った。なお、真円度の差がマイナスになる場合は、真円度が焼成前後で悪化していることを意味する。
ハニカム構造体の端面の形状を目視によって確認し、焼成収縮の際によってハニカム構造体の端面に生じる隔壁切れ及び隔壁変形の有無を目視でそれぞれ判定した。なお、これらの判定基準は、切れまたは変形が認められない場合は良好な状態として“A”とし、変形量が僅かなものは許容可能として “B”とし、大きな変形が認められ許容範囲外であるものを“C”として三段階の評価を行った。係る評価項目により、棚板に直置きした場合の本発明のハニカム成形体と隔壁切れ及び隔壁変形との相関関係を把握することができる。
表1に示されるように、面積比率R、なす角度θの各パラメータがいずれも本発明のハニカム成形体において規定した範囲の場合、真円度の変化及び隔壁切れのいずれの評価項目においても良好な評価を得た。これにより、本発明のハニカム成形体は、焼成工程において等方的な焼成収縮を行うことができ、ハニカム成形体の一方の端面の外周縁付近及び棚板の棚板面との間で焼成収縮による拘束を生じることがないことが確認された。特に、面積比率Rが20%以下の場合(実施例1,2,5,6,9,10)、いずれにおいても真円度の差が0.01以上で“A”の評価であり、かつ隔壁切れに関しても“A”の評価であった。更に、凸端部に面取部を形成した場合であっても評価項目に大きな差異は認められなかった。すなわち、本実施形態のハニカム成形体のように、棚板面に対して側面が直交する凸端部を形成することは、端面研削の加工が高度なものとなり、係る凸端部の形成に時間及びコストが係る場合がある。これに対して、面取部を有する凸端部の形成は、比較的容易であり、十分な効果が得られることが確認された。
一方、面積比率Rが30%を超える場合(比較例1〜6)、すなわち、棚板面との接触面積が大きい場合には、焼成収縮による拘束を受けやすくなるため、真円度の変化の評価がいずれも“C”であり、面取部の有無によって評価結果に大きな違いは認められなかった。比較例7,8は従来の生トチの上にハニカム成形体を載置したものであり、生トチの間で焼成収縮が生じ、真円度の変化が低いものとなった。
Claims (7)
- 成形原料を成形して、流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有する、ハニカム成形体を押出し成形、切断および乾燥により形成する成形工程と、
前記成形工程によって得られた前記ハニカム成形体の前記一方の端面の中心付近から、前記ハニカム成形体の中心軸方向に沿って突出し、平面状の凸端面を備える凸端部を形成し、前記一方の端面を断面凸状に加工する凸端部形成工程と、
前記凸端部が形成された前記一方の端面の側を下方に向け、棚板面に前記凸端部の一部を当接させて前記ハニカム成形体を棚板に載置する載置工程と、
前記棚板に載置された前記ハニカム成形体を焼成し、ハニカム焼成体を形成する焼成工程と、
前記焼成工程によって得られた前記ハニカム焼成体の前記一方の端面を研削し、前記凸端部を除去する端面研削工程と
を有するハニカム構造体の製造方法。 - 前記凸端部は、
前記凸端面に直交する凸周面を備え、薄円板状を呈する請求項1に記載のハニカム構造体の製造方法。 - 前記凸端部は、
前記一方の端面が斜め方向に面取りされ、前記ハニカム成形体の外径に対して前記凸端面が縮径してなる断面テーパー形状を呈する面取部を更に有する請求項1に記載のハニカム構造体の製造方法。 - 前記凸端部は、
前記面取部の一端から前記凸端面と平行になるように屈曲した平面部を更に有する請求項3に記載のハニカム構造体の製造方法。 - 前記ハニカム成形体の断面積に対する前記凸端面の面積の面積比率Rが、15〜30%である請求項1〜4のいずれか一項に記載のハニカム構造体の製造方法。
- 前記凸端部の前記一方の端面の角部からの高さが0.3〜3mmである請求項1〜5のいずれか一項に記載のハニカム構造体の製造方法。
- 前記凸端部を除去する研削除去部の厚さが0.5〜3mmである請求項1〜6のいずれか一項に記載のハニカム構造体の製造方法。
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