JPH01119606A - アルミ合金複合材料の製造方法及びその装置 - Google Patents
アルミ合金複合材料の製造方法及びその装置Info
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- JPH01119606A JPH01119606A JP27513187A JP27513187A JPH01119606A JP H01119606 A JPH01119606 A JP H01119606A JP 27513187 A JP27513187 A JP 27513187A JP 27513187 A JP27513187 A JP 27513187A JP H01119606 A JPH01119606 A JP H01119606A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/005—Continuous extrusion starting from solid state material
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルミ及びアルミ合金のマトリックス中にセ
ラミックスを均一に分散させたアルミ合金複合材料を連
続的に製造する方法及びこの方法実施用装置に関するも
のである。
ラミックスを均一に分散させたアルミ合金複合材料を連
続的に製造する方法及びこの方法実施用装置に関するも
のである。
従来、アルミ合金複合材料はバッチ処理で一旦ビレット
の形に成形、焼結し、次いで熱間押出し等で押出材とし
ており、バッチ処理を前提にしているため、押出材の製
造が能率良くできなかった。
の形に成形、焼結し、次いで熱間押出し等で押出材とし
ており、バッチ処理を前提にしているため、押出材の製
造が能率良くできなかった。
そこで、コンフォーム押出機等によって原料粉末から複
合化した押出材を直接かつ連続的に製造することが考え
られるが、原料粉末の複合化の程度及び押出条件が一定
せず、均一に複合化した押出材を安定的に得ることは困
難であるという不都合があった。
合化した押出材を直接かつ連続的に製造することが考え
られるが、原料粉末の複合化の程度及び押出条件が一定
せず、均一に複合化した押出材を安定的に得ることは困
難であるという不都合があった。
本発明は、前記従来の問題点を解決するためになしたも
ので、原料調整と押出条件の規定によって連続押出装置
を使用して均一に複合化した押出材を連続的かつ安定的
に得られるようにすることを目的とする。
ので、原料調整と押出条件の規定によって連続押出装置
を使用して均一に複合化した押出材を連続的かつ安定的
に得られるようにすることを目的とする。
本発明に係るアルミ合金複合材料の製造方法は、駆動壁
面と該壁面より面積の小さい固定壁面とから断面積が駆
動方向に漸次減少する通路を設け、該通路の駆動方向の
後端付近に押出ダイを設けた連続押出装置を使用し、押
出トルク７、８ ｔｏｎ−ｍ以上、粉末供給量５０ｇ／
ｗｉｎ以下、押出比３．５〜１５、ダイ温度３００℃以
上の押出条件下で、平均粒径１００μｍ以下のアルミ及
びアルミ合金粉末と平均粒径５０μｍ以下のセラミック
ス粉末を混合、造粒し、平均粒径７０〜２５０μｍのア
ルミ合金複合粉末として前記連続押出装置に供給し連続
的に押出させることを特徴とするものである。
面と該壁面より面積の小さい固定壁面とから断面積が駆
動方向に漸次減少する通路を設け、該通路の駆動方向の
後端付近に押出ダイを設けた連続押出装置を使用し、押
出トルク７、８ ｔｏｎ−ｍ以上、粉末供給量５０ｇ／
ｗｉｎ以下、押出比３．５〜１５、ダイ温度３００℃以
上の押出条件下で、平均粒径１００μｍ以下のアルミ及
びアルミ合金粉末と平均粒径５０μｍ以下のセラミック
ス粉末を混合、造粒し、平均粒径７０〜２５０μｍのア
ルミ合金複合粉末として前記連続押出装置に供給し連続
的に押出させることを特徴とするものである。
また、本発明に係るアルミ合金複合材料の製造装置は、
駆動壁面と該壁面より面積の小さい固定壁面とから断面
積が駆動方向に漸次減少する通路を設け、該通路の駆動
方向の後端手前に押出ダイを設けた連続押出装置に、連
続的に供給される二種以上の粉末を連続的に混合、造粒
するボールミル式粉末造粒装置を接続したことを特徴と
するものである。
駆動壁面と該壁面より面積の小さい固定壁面とから断面
積が駆動方向に漸次減少する通路を設け、該通路の駆動
方向の後端手前に押出ダイを設けた連続押出装置に、連
続的に供給される二種以上の粉末を連続的に混合、造粒
するボールミル式粉末造粒装置を接続したことを特徴と
するものである。
まず、本発明方法実施用の製造装置を説明する。
図中１は矢印方向に回転される回転ホイールで、該回転
ホイール１の外周面には連続的に溝状の駆動壁面２が設
けられている。３は固定シューブロックで、該固定シュ
ーブロック３の前記回転ホィール１外周面と対向する側
には駆動壁面２の一部と係合する突条状の固定壁面４が
設けられている。５は通路で、前記駆動壁面２とこれよ
り小さい固定壁面４とから断面積が駆動方向に漸次減少
するように形成されている。
ホイール１の外周面には連続的に溝状の駆動壁面２が設
けられている。３は固定シューブロックで、該固定シュ
ーブロック３の前記回転ホィール１外周面と対向する側
には駆動壁面２の一部と係合する突条状の固定壁面４が
設けられている。５は通路で、前記駆動壁面２とこれよ
り小さい固定壁面４とから断面積が駆動方向に漸次減少
するように形成されている。
この通路５の駆動方向の後端は、固定シューブロック３
に設けた塞止め部６によって塞がれており、該通路５の
後端の手前の固定壁面４には、通路５に臨ませた押出ダ
イアが設けられている。
に設けた塞止め部６によって塞がれており、該通路５の
後端の手前の固定壁面４には、通路５に臨ませた押出ダ
イアが設けられている。
このようなコンフォーム押出機においては、ホンパー８
を介して通路５に粉体を供給すると、この粉体は回転ホ
イール１の回転によって駆動壁面２との間に生じた摺動
摩擦力で通路５内を移動し、押出ダイアに向かうに従っ
て加圧され、押出ダイアを通過すると同時に押出される
。
を介して通路５に粉体を供給すると、この粉体は回転ホ
イール１の回転によって駆動壁面２との間に生じた摺動
摩擦力で通路５内を移動し、押出ダイアに向かうに従っ
て加圧され、押出ダイアを通過すると同時に押出される
。
９はボールミル式粉末造粒装置で、鉄ポール又はアルミ
ボールを用いた乾式連続ボールミル粉砕で生じる粉砕平
衡における粒径までの造粒現象を利用して、シュート１
０．１１からホッパー１２を介して連続的に供給される
二種以上の粉体を均一に混合し造粒するもので、前記コ
ンフォーム押出機１〜７の粉体供給部（ホッパー８）に
スクリーン機構１３〜１５を介して接続されている。
ボールを用いた乾式連続ボールミル粉砕で生じる粉砕平
衡における粒径までの造粒現象を利用して、シュート１
０．１１からホッパー１２を介して連続的に供給される
二種以上の粉体を均一に混合し造粒するもので、前記コ
ンフォーム押出機１〜７の粉体供給部（ホッパー８）に
スクリーン機構１３〜１５を介して接続されている。
前記スクリーン機構は、大メツシュのスクリーン１３と
中メツシュのスクリーン１４と小メツシユのスクリーン
１５とを上下に配置しており、前記粉末造粒装置９で複
合化した粉末の内、一定の粒径のものをコンフォーム押
出機１〜７に供給することができ、−層好適となる。
中メツシュのスクリーン１４と小メツシユのスクリーン
１５とを上下に配置しており、前記粉末造粒装置９で複
合化した粉末の内、一定の粒径のものをコンフォーム押
出機１〜７に供給することができ、−層好適となる。
次に、前記の如き製造装置を使用して本発明方法を説明
する。
する。
平均粒径１００μｍ以下のアルミ及びアルミ合金粉末と
平均粒径５０μｍ以下のセラミックス粉末は、シュート
１０．１１からホッパー１２を介してボールミル式粉末
造粒装置９に連続的に供給され、粉砕、微細化されて均
一に混合されると共に、微細化粉体の凝集現象が起こり
、一定限度以上に微細化が進行しない粉砕平衡が成立す
るまでその平衡における粒径まで成長し、均一混合状態
での造粒が連続的に行われる。ボールミル式粉末造粒装
置９によって造粒されたアルミ合金複合粉末は上下３段
のスクリーン１３゜１４．１５に通され、平均粒径７０
〜２５０μｍのものがホッパー８を介してコンフォーム
押出機１〜７に連続的に供給され、押出トルク７．８ｔ
ｏｎ−ｍ以上、粉末供給量５０ ｇ／ｓｉｎ以下、押出
比３．５〜１５、ダイ温度 ３００〜５３０°Ｃの押出
条件下で前記平均粒径７０〜２５０μｍのアルミ合金複
合粉末は押出ダイアから押出材として連続的に押出され
る。
平均粒径５０μｍ以下のセラミックス粉末は、シュート
１０．１１からホッパー１２を介してボールミル式粉末
造粒装置９に連続的に供給され、粉砕、微細化されて均
一に混合されると共に、微細化粉体の凝集現象が起こり
、一定限度以上に微細化が進行しない粉砕平衡が成立す
るまでその平衡における粒径まで成長し、均一混合状態
での造粒が連続的に行われる。ボールミル式粉末造粒装
置９によって造粒されたアルミ合金複合粉末は上下３段
のスクリーン１３゜１４．１５に通され、平均粒径７０
〜２５０μｍのものがホッパー８を介してコンフォーム
押出機１〜７に連続的に供給され、押出トルク７．８ｔ
ｏｎ−ｍ以上、粉末供給量５０ ｇ／ｓｉｎ以下、押出
比３．５〜１５、ダイ温度 ３００〜５３０°Ｃの押出
条件下で前記平均粒径７０〜２５０μｍのアルミ合金複
合粉末は押出ダイアから押出材として連続的に押出され
る。
押出条件において、押出トルクを７．８ ｔｏｎ−ｍ以
上と規定した理由は、供給したアルミ合金複合粉末と駆
動壁面２との間に粉末移動に必要な摺動摩擦力を確実に
得るためである。
上と規定した理由は、供給したアルミ合金複合粉末と駆
動壁面２との間に粉末移動に必要な摺動摩擦力を確実に
得るためである。
粉体供給量を５０ ｇ／ｌ１ｉｎ以下と規定した理由は
、ホッパー８からアルミ合金複合粉末があふれ出るのを
防ぐためである。
、ホッパー８からアルミ合金複合粉末があふれ出るのを
防ぐためである。
押出比を３．５〜１５と規定した理由は、３．５未満で
は押出せるが成形不能、１５より大きいと押出しすら不
能となるためである。
は押出せるが成形不能、１５より大きいと押出しすら不
能となるためである。
グイ温度３００〜５３０°Ｃと規定した理由は、３００
℃未満では押出し成形不能、５３０℃より高温では押出
材表面にブリスターを生じるためである。
℃未満では押出し成形不能、５３０℃より高温では押出
材表面にブリスターを生じるためである。
実験によれば、アルミニウムをマトリックスとしてこれ
に５ｉ１２％、Ｆｅ５％が含まれた平均粒径１６μｍの
アルミ合金粉末と平均粒径５μｍのアルミナ粉末をボー
ルミル式粉末造粒装置９により平均粒径１５０〜７０μ
ｍのアルミ合金複合粉末を造粒し、押出トルク１３．６
〜７、８ ｔｏｎ−ｍ 、粉末供給量３４ｇ／ｌｌ１ｉ
ｎ、押出比６．２５、グイ温度３３５°Ｃでコンフォー
ム押出機１〜７により押出したところ、円滑かつ連続的
な押出し成形を行うことができ、アルミ合金のマトリッ
クス中にアルミナが均一に分散した押出材が得られた。
に５ｉ１２％、Ｆｅ５％が含まれた平均粒径１６μｍの
アルミ合金粉末と平均粒径５μｍのアルミナ粉末をボー
ルミル式粉末造粒装置９により平均粒径１５０〜７０μ
ｍのアルミ合金複合粉末を造粒し、押出トルク１３．６
〜７、８ ｔｏｎ−ｍ 、粉末供給量３４ｇ／ｌｌ１ｉ
ｎ、押出比６．２５、グイ温度３３５°Ｃでコンフォー
ム押出機１〜７により押出したところ、円滑かつ連続的
な押出し成形を行うことができ、アルミ合金のマトリッ
クス中にアルミナが均一に分散した押出材が得られた。
尚、本発明実施用の製造装置中、連続押出装置にコンフ
ォーム押出機を使用した例につき説明したが、通路５の
駆動壁面２を対向配置されたー°組の無端ベルトで構成
し、かつ、固定壁面４を前記無端ベルトの側部間を塞ぐ
よう対向配置された一組の固定壁で構成したいわゆるラ
イネックス押出機を使用しても同効である。
ォーム押出機を使用した例につき説明したが、通路５の
駆動壁面２を対向配置されたー°組の無端ベルトで構成
し、かつ、固定壁面４を前記無端ベルトの側部間を塞ぐ
よう対向配置された一組の固定壁で構成したいわゆるラ
イネックス押出機を使用しても同効である。
また、本発明装置はアルミ及びアルミ合金粉末とセラミ
ックス粉末を混合、造粒し、押出す例につき説明したが
、三種以上の粉末の混合、造粒、押出しにも使用できる
ことは言うまでもない。
ックス粉末を混合、造粒し、押出す例につき説明したが
、三種以上の粉末の混合、造粒、押出しにも使用できる
ことは言うまでもない。
〔発明の効果］
以上の通り、本発明方法によれば、連続押出装置を使用
してアルミ合金複合粉末から直接かつ連続的に均質の押
出材を得ることができるから、アルミ合金複合材料の製
造能率を大幅に向上させ得る。
してアルミ合金複合粉末から直接かつ連続的に均質の押
出材を得ることができるから、アルミ合金複合材料の製
造能率を大幅に向上させ得る。
また、本発明装置は、連続押出装置の入口にボールミル
式粉末造粒装置を設置したにすぎないから、既存装置の
組合わせ等で対応でき、設備費が安価に済む、それでい
て、前記本発明方法の実施に直接使用できる。
式粉末造粒装置を設置したにすぎないから、既存装置の
組合わせ等で対応でき、設備費が安価に済む、それでい
て、前記本発明方法の実施に直接使用できる。
第１図は本発明方法実施用の製造装置の一例を示す概念
図、第２図は第１図の■〜線に沿う拡大断面図である。 １・・・・・・回転ホイール、２・・・・・・駆動壁面
、３・・・固定シューブロック、４・・・・・・固定壁
面、５・・・・・・通路、６・・・・・・塞止め部、７
・・・・・・押出ダイ、８・・・ホッパー、９・・・・
・・ボールミル式粉末造粒装置、１０．１１・・・・・
・シュート、１２・・・・・・ホッパー、１３．１４．
１５・・・・・・スクリーン。
図、第２図は第１図の■〜線に沿う拡大断面図である。 １・・・・・・回転ホイール、２・・・・・・駆動壁面
、３・・・固定シューブロック、４・・・・・・固定壁
面、５・・・・・・通路、６・・・・・・塞止め部、７
・・・・・・押出ダイ、８・・・ホッパー、９・・・・
・・ボールミル式粉末造粒装置、１０．１１・・・・・
・シュート、１２・・・・・・ホッパー、１３．１４．
１５・・・・・・スクリーン。
Claims (2)
- （１）駆動壁面と該壁面より面積の小さい固定壁面とか
ら断面積が駆動方向に漸次減少する通路を設け、該通路
の駆動方向の後端付近に押出ダイを設けた連続押出装置
を使用し、押出トルク７．８ｔｏｎ−ｍ以上、粉末供給
量５０ｇ／ｍｉｎ以下、押出比３．５〜１５、ダイ温度
３００℃以上の押出条件下で、平均粒径１００μｍ以下
のアルミ及びアルミ合金粉末と平均粒径５０μｍ以下の
セラミックス粉末を混合、造粒し、平均粒径７０〜２５
０μｍのアルミ合金複合粉末として前記連続押出装置に
供給し連続的に押出させることを特徴とアルミ合金複合
材料の製造方法。 - （２）駆動壁面と該壁面より面積の小さい固定壁面とか
ら断面積が駆動方向に漸次減少する通路を設け、該通路
の駆動方向の後端に押出ダイを設けた連続押出装置に、
連続的に供給される二種以上の粉末を連続的に混合、造
粒するボールミル式粉末造粒装置を接続したことを特徴
とするアルミ合金複合材料の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27513187A JPH01119606A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | アルミ合金複合材料の製造方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27513187A JPH01119606A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | アルミ合金複合材料の製造方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01119606A true JPH01119606A (ja) | 1989-05-11 |
Family
ID=17551130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27513187A Pending JPH01119606A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | アルミ合金複合材料の製造方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01119606A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7131308B2 (en) | 2004-02-13 | 2006-11-07 | 3M Innovative Properties Company | Method for making metal cladded metal matrix composite wire |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56166306A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-21 | Fujikura Ltd | Production of conductive material for electric wire |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP27513187A patent/JPH01119606A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56166306A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-21 | Fujikura Ltd | Production of conductive material for electric wire |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7131308B2 (en) | 2004-02-13 | 2006-11-07 | 3M Innovative Properties Company | Method for making metal cladded metal matrix composite wire |
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