JPH01255606A - ハニカム構造体の押出し成形方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は過給機用ロータ等として用いるハニカム構造体
の押出し成形方法に関する。

（従来の技術） 過給機用ロータセル、排気ガス浄化用の触媒担体或いは
熱交換器等として、複数の隔壁によって内部を仕切った
ハニカム構造体が使用されている。

斯かるハニカム構造体としてはセラミック製及び金属製
のものがあり、セラミック製ハニカム構造体としては特
公昭６２−２０８８１号に開示されるようにセラミック
コンパウンドを押出し成形する方法が知られており、金
属製ハニカム構造体としては一般にロストワックス法に
よって製作している。

（発明が解決しようとする問題点） 金属製ハニカム構造体は、ロストワックス法により単品
製作しなければならず、製作に極めて手間がかかる。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本発明は、ハエカム構造体を押
出し成形するにあたり、金属粉末とバインダーとを混練
して流動性のあるコンパウンドとし、このコンパウンド
を加圧して成形ヘッドから上方へハニカム状に押出すよ
うにした。

（作用） コンパウンドを上方に押出すようにしたため、押出し方
向の伸びを抑制することができ、特にボス部を同調して
押出すことで歪み、撓み等も有効に防止でき、更にボス
部に荷重をかけつつ押出すようにすればヒケ等の不良も
なくなる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明方法を実施するための押出し成形装置の
成形ヘッド断面図、第２図は同成形ヘッドの平面図であ
り、′成形ヘッドの下部は筒状金属ブロック１にて構成
され、この金属ブロック１の側端間口は蓋体２にて閉塞
され、また金属ブロック１内には下方から調整芯３が挿
入され、この調整芯３は金属ブロック１に螺合せしめる
とともに金属ブロック１よりも下方に突出した調整芯３
下端にハンドル４を取付け、ハンドル４を回転操作する
ことで、調整芯３が上下動するようにしている。

一方、成形ヘッドの上部には外側均圧管５及び内側均圧
管６が設けられ、外側均圧管５と内側均圧管６との間を
製品となるハニカム部を成形するための外側流路Ｐ１、
内側均圧管６の内方をハニカム部内周面に接触するボス
部を成形するための内側流路Ｐ２としている。

また、外側均圧管５の上下端にはフランジが形成され、
下のフランジと金属ブロック１上面との間で多孔板７を
挟持している。多孔板７には第３図に示すように金属粉
末とバインダーとを混練してなるコンパウンドが通過す
る孔８・・・が複数形成されている。そしてこれら孔の
うち流量が多くなる部分つまりスクリュー９に近い部分
に形成した孔８ａの径は流量が少くなる部分つまりスク
リューから遠い部分に形成した孔８ｂの径よりも小さく
し、成形ヘッド上端に設けた金型１０全面に均等な流量
でコンパウンドが押出されるようにしている。

また、多孔板７の中央には筒状部１１を形成し、この筒
状部１１下方に前記調整芯３の上端を臨ませ、ハンドル
４の操作で調整芯３を上下動させることで内側流路Ｐ２
への流量を変化させる。

更に筒状部１１の上半部には中子ダイス１２を螺着し、
この中子ダイス１２に前記内側均圧管６の下端を螺着し
、内側均圧管６の上端を金型１０内周面に係着せしめて
いる。

ここで金型１０は平面図である第２図にも示すようにハ
ニカム部を成形するための内側部１０ａと製品の外周部
を成形するための外輪１０ｂとからなり、この外輪１０
ｂは金型１０の固定金具１３に径方向に挿入した調整ボ
ルト１４の内端に当接している。而して調整ボルト１４
を締めたり或いは緩めたりすることで外輪ｔａｂは径方
向にずれ、製品外周部の肉厚が調整される。

更に、前記内側均圧管６内には上方から芯金１５を挿入
している。芯金１５は大径の下芯金１５ａと小径の上芯
金１５ｂとからなり、下芯金１５ａはその下端が前記多
孔板７の中央に固着され、上芯金１５ｂは下芯金１５ａ
と連結部材１６を介して下芯金１５ａに着脱可能に連結
され、更に上芯金１５ｂにはフランジ部を有するガイド
部材１７が摺動自在に外嵌されている。

以上の如き構成からなる成形装置を用いて過給機ロータ
の如きハニカム構造体を成形する方法を以下に述べる。

上記コンパウンドを得るには金属粉末を７０〜８５ｗｔ
零、メチルセルロースやワックスなどの成形用バインダ
ーを１５〜２０　ｗｔ零、水あるいは溶−剤を５〜１０
ｗｔ！に用意し、これらが均一に混ざるまでブレンダー
にかけた後加圧混練すれば良い。

用いる金属粉末としては例えば平均粒径１０μｍ以下の
金属アトマイズ粉末が適当である。具体的には５ＵＳ３
１０、サーメット、インコネルなどの市販の耐熱合金粉
末が考えられる。

そして、以上の如き構成からなるコンバウンドは金属ブ
ロック１内においてその流動方向を上方に一変化し、そ
の一部は多孔板７の孔８を介して外側流路Ｐ１に入り、
残りは調整芯３と多孔板７の筒状部１１の隙間を通って
内側流路Ｐ２に入る。

外側流路Ｐ１に入ったコンパウンドは順次上方へ押し上
げられ、金型１０を通過することで第４図に示すように
ハニカム部Ｗ１として上方へ押出される。一方向側流路
Ｐ２に入ったコンパウンドはボス部Ｗ２として上方へ押
出される。ここでボス部Ｗ２は上方へ押出される際にガ
イド部材１７とともに上昇し、このガイド部材１７は上
芯金１５ｂに外嵌しているため、ボス部Ｗ２が上昇する
ときにボス部Ｗ２にねじれ、倒れ等が生じることがない
。そして、ハニカム部Ｗ１については、上方へ押出され
る際にその内周面がボス部Ｗ２外周面に圧着し、ボス部
Ｗ２によってハニカム部Ｗ１のねじれ、倒れ等が防止で
きる。この圧着は、下芯金１５ａの径よりも外径の大き
な連結部材１６を、２図に示す位置に設置することによ
り、ボス部に生じた、径方向外向きの圧力に起因する。

尚、ハニカム部Ｗ１の変形を有効に防止するにはハニカ
ム部Ｗ１の上昇速度とボス部Ｗ２の上昇速度が略々等し
いことが要求される。この上昇速度を調整するにはハン
ドル４を操作し゛て内側流路Ｐ２へのコンパウンドの流
入量をコントロールすればよい。

以上の如くしてハニカム部Ｗ１とボス部Ｗ２を所定の長
さまで押出したならば、上芯金１５ｂを引き抜きピアノ
線等によりハニカム部Ｗ１とボス部Ｗ２を径方向に切断
し、これを例えばマイクロ波により乾燥せしめる。これ
に加工を施した後、焼結し目的とする過給機用ロータ等
の製品とする。

第５図は別実施例を示す第４図と同様の断面図であり、
この実施例にあってはガイド部材１７上に重り１８を重
ね、ガイド部材１７と一体的に芯金１５に沿って上下動
するようにし、ボス部Ｗ２を上方に押出す際に、重り１
８の荷重がボス部Ｗ２に上方から作用するようにしてい
る。

而して、この別実施例にあっては、大径の連結部材１６
′によって内側流路Ｐ２の連結部材１６下方部分におけ
るコンパウンドの流れは矢印ａ方向に、また重り１８の
荷重が矢印す方向に作用し、結局これらの力によって連
結部材１６の外側位置においてハニカム部Ｗ１の内周部
に矢印Ｃ方向の力が作用し、ハニカム部Ｗ１は金型１０
に密着した状態で上方へ押上げられ、ハニカム部Ｗ１の
内周部にヒケ等が生じることがなくなる。

尚、重り１８によるボス部Ｗ２への圧力は、１　、４　
ｋｇ／ｃｍ２〜２　、８　ｋｇ／ｃｍ’の範囲とするの
が好ましい。これは１　、　４ｋｇ／ｃｍ２未満の場合
にはハニカム部Ｗ１の内周部を金型に密着されるに足る
力が作用せず、２　、８　ｋｇ／ｃｍ２を超えると成形
品が変形しやすくなることによる。

（発明の効果） 以上の発明は以下の如き効果を発揮する。

先ず、ハニカム構造体を押出し成形するにあたり、コン
パウンドを上向きに押出すようにしだので、成形体の径
方向の歪み、撓み、及び押出し方向の伸びを抑制できる
。

また、ハニカム部を押出すにあたり、その内側にボス部
を圧着同調して押出すようにしたので、単にハコカム部
を押出す場合に比べ、ハニカム部の歪み、撓み、等の変
形を有効に防止することができる。

更にボス部に荷重をかけつつ上方へ押出すようにしたの
で、ハニカム部内周部に外方への力が作用し、ハニカム
部内周部が金型に密着した状態で押出され、ヒケ等が生
じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する成形装置の成形ヘッドの
断面図、第２図は同成形ヘッドの平面図、第３図は多孔
板の平面図、第４図は作用を説明した成形ヘッド要部の
断面図、第５図は別実施例を示す図である。。 尚、図面中、３は調整芯、５は外側均圧管、６は内側均
圧管、７は多孔板、９はスクリュー、１０は金型、１５
は芯金、１８は重りである。 第３図　　　　　　第２図 ト１５ｂ 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属粉末とバインダーとを混練してなるコンパウ
   ンドをスクリューによって加圧し、この加圧されたコン
   パウンドを成形ヘッドから上向きにハニカム状に押出す
   ようにしたことを特徴とするハニカム構造体の押出し成
   形方法。
2. （２）前記成形ヘッドからの押出しは外側のハニカム部
   と、このハニカム部内周面に接触する内側のボス部に分
   けて行い、ボス部の押出し速度をハニカム部の押出し速
   度に合せるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のハニカム構造体の押出し成形方法。
3. （３）前記ボス部については上方から荷重をかけつつ押
   出すようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載のハニカム構造体の押出し成形方法。