JP6507142B2 - ハニカム構造体成形用口金 - Google Patents
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Description
前記第一口金の下流側に配置され、前記凸部と相補的な形状を呈する環状の第二口金と、を備え、
前記第一口金の前記中央部には、第一坏土導入孔と、当該第一坏土導入孔に連通した格子状の第一スリットとが形成され、
前記第一口金の前記中央部を取り囲む外周部には、当該第一口金の前記外周部を貫通するように前記第一坏土導入孔が形成され、
環状の前記第二口金には、前記第一口金の前記外周部に形成された前記第一坏土導入孔から排出された前記坏土が導入される第二坏土導入孔と、当該第二坏土導入孔に連通した格子状の第二スリットとが形成され、
前記第一口金の前記外周部の前記第一坏土導入孔の開口位置と、前記第二口金の前記第二坏土導入孔の開口位置とが、少なくとも一部において一致しておらず、且つ、
前記第一口金の凸部の外周面と環状の前記第二口金の内周面との間に、前記坏土を環状に押出成形するための隙間部を有し、
前記第一口金と前記第二口金の間に、空間形成部材を更に備え、
前記空間形成部材が、前記第二口金の前記第二坏土導入孔が形成された範囲の外側外周部に配置され、
前記第一口金の前記外周部における下流側の面と、前記第二口金の上流側の面との間に、前記第一坏土導入孔と前記第二坏土導入孔との相互間で前記坏土の移動が行われる空間が形成されている、ハニカム構造体成形用口金。
本発明のハニカム構造体成形用口金の一の実施形態について説明する。ここで、図1は、本発明のハニカム構造体成形用口金の一の実施形態の坏土排出面側を模式的に示す平面図である。図2は、図1に示すハニカム構造体成形用口金の坏土導入面側の平面図である。図3は、図1に示すハニカム構造体成形用口金を構成する第一口金の坏土排出面側の平面図である。図4は、図1に示すハニカム構造体成形用口金を構成する第二口金の坏土排出面側の平面図である。図5は、図1に示すハニカム構造体成形用口金を構成する第二口金の坏土導入面側の平面図である。図6は、図1に示すハニカム構造体成形用口金を構成する空間形成部材の平面図である。図7は、図1に示すハニカム構造体成形用口金のA−A’断面を示す模式的に示す断面図である。図8は、図7の一部を拡大した拡大断面図である。なお、図3、図5及び図6においては、第一口金、第二口金、及び空間形成部材の表面を、それぞれハッチングを付して示している。
実施例1では、図10〜図12に示すようなハニカム構造部204の中央セル構造215と外周セル構造216とが異なるセル構造のハニカム構造体200を作製するための口金を製造した。より具体的には、実施例1では、最終製品としてのハニカム構造体が、以下のように構成されたハニカム構造体となるような口金を作製した。最終製品としてのハニカム構造体は、端面の直径が100mmの円柱状であり、当該端面における中央セル構造の直径が70mmである。中央セル構造と外周セル構造の境界には、厚さ0.1mmの境界壁を有する。中央セル構造は、セルの形状が四角形で、隔壁厚さが0.09mm、セル密度が93個/cm2である。外周セル構造は、セルの形状が四角形で、隔壁厚さが0.11mm、セル密度が62個/cm2である。なお、上記のハニカム構造体に各寸法については、製造公差を含んでいない。
作製した口金を用いて、コージェライト組成からなるハニカム構造体を押出成形した。押出成形したハニカム成形体を目視で確認し、ハニカム成形体の品質を、以下の評価基準で評価した。押出成形したハニカム成形体が、全ての隔壁及び境界壁が形成された場合を「優」とする。押出成形したハニカム成形体の隔壁及び境界壁において25.4mm2(1インチ)当り1箇所以上〜3箇所未満形成されていない部分がある場合を「良」とする。押出成形したハニカム成形体の隔壁及び境界壁において、25.4mm2(1インチ)当り5箇所以上〜10箇所未満の形成されていない部分がある場合を「可」とする。押出成形したハニカム成形体の隔壁及び境界壁において25.4mm2当り10箇所以上の形成されていない部分がある場合、又は成形不可である場合を「不可」とする。なお、成形品品質の評価において使用した坏土の種類については、表1の「坏土の種類」の欄に示す。坏土としては、表1に示すように、「材料A」と、この材料Aとは異なる材料の「材料B」の2種類を使用した。材料Aと材料Bはともにコージェライト化原料の混錬物であり、添加材の種類及び水分量が異なる。材料Aと材料Bの特性の相違は、押出成形されるハニカム構造体の保形性や隔壁品質に影響を与えるものであり、材料Aは、材料Bと比べ、保形力に劣り、隔壁品質に優れる組成となっている。
「第二スリットのピッチ(mm)」、「境界部成形用の隙間部の間隔(mm)」、及び空間形成部材の「厚さ(mm)」を表1に示すような値となるように変更した以外は、実施例1と同様の方法で口金を製造した。実施例2〜6の口金を用いて、実施例1と同様の方法で、「成形品品質」の評価を行った。結果を表1に示す。
比較例1では、縦200mm、横200mm、厚さ20mmの板状の口金基材を用意した。口金基材は、ステンレス製のものとした。用意した口金基材の一方の表面を坏土排出面とし、その坏土排出面側の中央部分に、実施例1の口金の第一スリットと同形状のスリットを形成した。次に、口金基材の坏土排出面側の外周部分に、実施例1の口金の第二スリットと同形状のスリットを形成した。次いで、実施例1の隙間部に相当する位置に第一スリットと第二スリットの端部を繋ぎ合せる環状のスリットを形成した。次に、口金基材の坏土導入面側から、各スリットの交点部分に連通するように、開口径が1.2mmの坏土導入孔を形成した。以上のようにして、比較例1の口金を製造した。
比較例2では、まず、実施例1の口金の第一口金及び第二口金と同様に構成された第一口金及び第二口金を作製した。次に、比較例2では、作製した第二口金の中央部の空隙部に、第一口金の中央部の凸部を挿入するようにして、第二口金と第一口金とを組み合わせ、比較例2の口金を製造した。即ち、比較例2では、第一口金と第二口金の間に空間形成部材を配置せずに口金を作製した。
比較例3では、まず、実施例1の口金の第一口金と同様に構成された第一口金を作製した。次に、比較例3では、第二口金基材の上流面から押出方向の0.1mmの範囲を研削加工によって取り除いた第二口金を作製した。このような第二口金の中央部の空隙部に、第一口金の中央部の凸部を挿入するようにして、第二口金と第一口金とを組み合わせ、比較例3の口金を製造した。比較例3の口金は、第一口金の外周部の下流面と第二口金の上流面とが当接せず、第二口金が片持ち梁のような状態で第一口金と組み合わされたものであった。
実施例1〜6の口金は、比較例1の口金に比して製造時間を短縮することができるとともに、成形品品質の評価も良好なものであった。
Claims (9)
- 成形原料としての坏土の押出方向の上流側に配置され、坏土排出面側の中央部が前記押出方向の下流側に向かって突出した凸部を有する第一口金と、
前記第一口金の下流側に配置され、前記凸部と相補的な形状を呈する環状の第二口金と、を備え、
前記第一口金の前記中央部には、第一坏土導入孔と、当該第一坏土導入孔に連通した格子状の第一スリットとが形成され、
前記第一口金の前記中央部を取り囲む外周部には、当該第一口金の前記外周部を貫通するように前記第一坏土導入孔が形成され、
環状の前記第二口金には、前記第一口金の前記外周部に形成された前記第一坏土導入孔から排出された前記坏土が導入される第二坏土導入孔と、当該第二坏土導入孔に連通した格子状の第二スリットとが形成され、
前記第一口金の前記外周部の前記第一坏土導入孔の開口位置と、前記第二口金の前記第二坏土導入孔の開口位置とが、少なくとも一部において一致しておらず、且つ、
前記第一口金の凸部の外周面と環状の前記第二口金の内周面との間に、前記坏土を環状に押出成形するための隙間部を有し、
前記第一口金と前記第二口金の間に、空間形成部材を更に備え、
前記空間形成部材が、前記第二口金の前記第二坏土導入孔が形成された範囲の外側外周部に配置され、
前記第一口金の前記外周部における下流側の面と、前記第二口金の上流側の面との間に、前記第一坏土導入孔と前記第二坏土導入孔との相互間で前記坏土の移動が行われる空間が形成されている、ハニカム構造体成形用口金。 - 前記第一スリットの形状と、前記第二スリットの形状とが異なるものである、請求項1に記載のハニカム構造体成形用口金。
- 前記空間形成部材の厚さが、0.03〜5.00mmである、請求項1又は2に記載のハニカム構造体成形用口金。
- 2つ以上の前記空間形成部材を備え、前記第一口金と前記第二口金の間に配設する前記空間形成部材を交換することにより、前記空間の前記押出方向の距離を変更可能に構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のハニカム構造体成形用口金。
- 前記第二スリットの形状が異なる2種以上の前記第二口金を備え、前記第二口金を交換可能に構成されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載のハニカム構造体成形用口金。
- 押出成形するハニカム成形体の端面の面積に対する、前記第一口金の前記中央部の面積の割合が、30〜70%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成形用口金。
- 前記第一スリットのうちの一つのセルを取り囲むスリットと、前記第二スリットのうちの一つのセルを取り囲むスリットとが、互いに交差する方向に延びるものである、請求項1〜6のいずれか一項に記載のハニカム構造体成形用口金。
- 前記第一スリットによって押出されるハニカム成形体のセル構造の配列方向と、前記第二スリットによって押出されるハニカム成形体のセル構造の配列方向とが、互いに交差する方向に延びるものである、請求項1〜7のいずれか一項に記載のハニカム構造体成形用口金。
- 前記第一口金は、前記中央部と前記外周部とで、前記第一坏土導入孔の開口径、及びそれぞれの前記第一坏土導入孔の相互間の間隔が同一である、請求項1〜8のいずれか一項に記載のハニカム構造体成形用口金。
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