JPH02179859A - 金属マトリックス複合モノテープを巻き付けた異形体の製造方法 - Google Patents
金属マトリックス複合モノテープを巻き付けた異形体の製造方法Info
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- JPH02179859A JPH02179859A JP1288600A JP28860089A JPH02179859A JP H02179859 A JPH02179859 A JP H02179859A JP 1288600 A JP1288600 A JP 1288600A JP 28860089 A JP28860089 A JP 28860089A JP H02179859 A JPH02179859 A JP H02179859A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C47/16—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by thermal spraying of the metal, e.g. plasma spraying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
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- C23C4/185—Separation of the coating from the substrate
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属マトリックス複合モノテープ（ｍｅＬａ
ｌ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｏｎｏＬａ
ｐｅ）のリボンの製造方法に関し、より詳細には、金属
マトリックス複合モノテープのリボンを用いて異形複合
部材を製造する方法に関する。
ｌ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｏｎｏＬａ
ｐｅ）のリボンの製造方法に関し、より詳細には、金属
マトリックス複合モノテープのリボンを用いて異形複合
部材を製造する方法に関する。
米国特許第４，５１８．６２５号には、制御された雰囲
気の室の内部に収納された大径のドラムに前もって巻き
付けられている高強度繊維の列に液状金属を吹き付ける
金属アーク溶射法が記載されている。このアーク、溶射
法では、先ず、室を排気してガス状汚染物を除去し、次
に中性ガスを大気圧に至るまで室内に充填する。この方
法は大きなサイズの金属マトリックス複合モノテープの
製造に用いられる。従来型モノテープから複合部材を製
造する際、モノテープを異形マンドレルに円周方向に巻
き付けるのは困難であり、複合部材の直径がその回転軸
線に沿って著しく変化して表面の勾配が広範囲に変化し
ているような場合には特に困難である。この問題点を解
決して高品質の異形複合部材を製造する必要がある。
気の室の内部に収納された大径のドラムに前もって巻き
付けられている高強度繊維の列に液状金属を吹き付ける
金属アーク溶射法が記載されている。このアーク、溶射
法では、先ず、室を排気してガス状汚染物を除去し、次
に中性ガスを大気圧に至るまで室内に充填する。この方
法は大きなサイズの金属マトリックス複合モノテープの
製造に用いられる。従来型モノテープから複合部材を製
造する際、モノテープを異形マンドレルに円周方向に巻
き付けるのは困難であり、複合部材の直径がその回転軸
線に沿って著しく変化して表面の勾配が広範囲に変化し
ているような場合には特に困難である。この問題点を解
決して高品質の異形複合部材を製造する必要がある。
本発明の目的はとりわけ、多種多様な勾配を有する異形
表面に用いられた場合でも等間隔に並んだ繊維の列を有
するモノテープを提供することにある。
表面に用いられた場合でも等間隔に並んだ繊維の列を有
するモノテープを提供することにある。
広義には、金属マトリックス複合モノテープを巻き付け
た異形体の製造方法は、本発明によれば、金属マトリッ
クス複合モノテープを巻き付けた異形体の製造方法であ
って、所定ピッチで並べられた繊維の列を円筒形ドラム
に巻き付けて、繊維列の各巻き部がその前に巻き付けた
巻き部に隣接してドラム上に位置するような螺旋経路を
生ぜしめ、繊維を巻き付けた円筒形ドラムをアーク溶射
により得られた溶融金属で覆い、凝固して得られたオー
バーレイを、繊維を切断しないよう螺旋経路に従って切
断し、切断したオーバーレイを、全体として互いに平行
な側縁を備えた金属マトリックス複合モノテープのリボ
ンの形態で、円筒形ドラムから剥ぎ取り、一つの巻き部
の側縁がその隣の巻き部の対向関係にある側縁に隣接し
て位置するよう異形体にリボンを螺旋状に巻き付けるこ
とを特徴とする 特許請求の範囲に係る本発明の内容は添付の図面を参照
して以下の詳細な説明を読むと一層明らかになろう。な
お、図中、同一の参照番号は同一の構成要素を示してい
る。
た異形体の製造方法は、本発明によれば、金属マトリッ
クス複合モノテープを巻き付けた異形体の製造方法であ
って、所定ピッチで並べられた繊維の列を円筒形ドラム
に巻き付けて、繊維列の各巻き部がその前に巻き付けた
巻き部に隣接してドラム上に位置するような螺旋経路を
生ぜしめ、繊維を巻き付けた円筒形ドラムをアーク溶射
により得られた溶融金属で覆い、凝固して得られたオー
バーレイを、繊維を切断しないよう螺旋経路に従って切
断し、切断したオーバーレイを、全体として互いに平行
な側縁を備えた金属マトリックス複合モノテープのリボ
ンの形態で、円筒形ドラムから剥ぎ取り、一つの巻き部
の側縁がその隣の巻き部の対向関係にある側縁に隣接し
て位置するよう異形体にリボンを螺旋状に巻き付けるこ
とを特徴とする 特許請求の範囲に係る本発明の内容は添付の図面を参照
して以下の詳細な説明を読むと一層明らかになろう。な
お、図中、同一の参照番号は同一の構成要素を示してい
る。
今、図面を詳細に参照し、特に第１図を参照すると、ア
ーク溶射法の実施に用いられ、アークによって溶融した
ワイヤｌから得られた溶射材料を付着用ドラム３に付着
させる装置が概略的に示されている。付着用ドラム３は
、ヒンジ留め式Ｃ字形クランプ８によりヘッド７を密封
的に取付けた容器５内に収納されている。ドラム３は駆
動機構９に着脱自在に取付けられており、この駆動機構
９はドラム３を容器５内部で回転させると共に軸方向に
移動させる。真空ポンプ（図示せず）を用いて容器５を
排気し、その後、容器５をタンクＩＩから供給される不
活性ガスで溝だす。アーク溶射室１３が容器５の一方の
側に配設されると共にこれに開口している。所望のワイ
ヤが巻き付けられた一対のスプール１５と、別々に制御
される一対のワイヤ変速駆動機構１７と、ワイヤｌの末
端部が制御された速度で互いに向かって移動するよう二
本のワイヤｌをアーク溶射室１３内へ送り込む一対のワ
イヤ管１９とによって一対のワイヤ送り装置が構成され
ている。ＤＣ電源又はＡＣ電１）１ｇ２１がワイヤ１に
接続されていて充分に高い電圧をワイヤに印加してワイ
ヤｌの末端部の間にアークを発弧させてワイヤ末端部を
溶融させる。不活性ガスをタンク１）からノズル２３を
通して送り、ワイヤｌの末端部から得られた溶融金属流
をドラム３に向かって吹き飛ばす高速流を生ぜしめる。
ーク溶射法の実施に用いられ、アークによって溶融した
ワイヤｌから得られた溶射材料を付着用ドラム３に付着
させる装置が概略的に示されている。付着用ドラム３は
、ヒンジ留め式Ｃ字形クランプ８によりヘッド７を密封
的に取付けた容器５内に収納されている。ドラム３は駆
動機構９に着脱自在に取付けられており、この駆動機構
９はドラム３を容器５内部で回転させると共に軸方向に
移動させる。真空ポンプ（図示せず）を用いて容器５を
排気し、その後、容器５をタンクＩＩから供給される不
活性ガスで溝だす。アーク溶射室１３が容器５の一方の
側に配設されると共にこれに開口している。所望のワイ
ヤが巻き付けられた一対のスプール１５と、別々に制御
される一対のワイヤ変速駆動機構１７と、ワイヤｌの末
端部が制御された速度で互いに向かって移動するよう二
本のワイヤｌをアーク溶射室１３内へ送り込む一対のワ
イヤ管１９とによって一対のワイヤ送り装置が構成され
ている。ＤＣ電源又はＡＣ電１）１ｇ２１がワイヤ１に
接続されていて充分に高い電圧をワイヤに印加してワイ
ヤｌの末端部の間にアークを発弧させてワイヤ末端部を
溶融させる。不活性ガスをタンク１）からノズル２３を
通して送り、ワイヤｌの末端部から得られた溶融金属流
をドラム３に向かって吹き飛ばす高速流を生ぜしめる。
付着用ドラム３は好ましくはアルミニウムのような熱伝
導率の高い材料で作られていて全体として円筒形であり
、その外周面は仕上げが施されているが、その仕上げ表
面の粗さはその上に形成されるべきオーバーレイの種類
に応じて異なる。
導率の高い材料で作られていて全体として円筒形であり
、その外周面は仕上げが施されているが、その仕上げ表
面の粗さはその上に形成されるべきオーバーレイの種類
に応じて異なる。
金属マトリックス・モノテープの形態のオーバーレイを
製造する場合、表面粗さのｒｍｓ値（二乗平均値）は１
６以下であるのが好ましい。
製造する場合、表面粗さのｒｍｓ値（二乗平均値）は１
６以下であるのが好ましい。
第２図に示すように、円筒形の付着用ドラム３に隣接し
て複数個のスプール２７が配設されており、各スプール
２７には高強度繊維の連続フィラメント２９が巻き付け
られている。スプール２７からのフィラメント２９は、
付着用ドラム３とスプール２７との間に配設されたカー
ド３１を通って取付は用ジグ（図示せず）に送られる。
て複数個のスプール２７が配設されており、各スプール
２７には高強度繊維の連続フィラメント２９が巻き付け
られている。スプール２７からのフィラメント２９は、
付着用ドラム３とスプール２７との間に配設されたカー
ド３１を通って取付は用ジグ（図示せず）に送られる。
このジグはフィラメント間の間隔を適正に保った状態で
フィラメント２９をそれぞれ付着用ドラム３に留めて、
等間隔の配置関係にあるフィラメント２９の列３３を形
成する。高強度繊維の連続フィラメント２９を等間隔に
並べて構成した列３３は、ドラム３が一回転する度に、
ドラム３に巻き付く列３３がその前にドラム３に巻き付
いている列３３に隣接して位置するようなピッチで螺旋
巻きされる。付着用ドラム３は円筒形なので、巻き付は
中、フィラメント２９の間の間隔及び巻き付けられた列
３３の間の間隔はドラム３の外面全体に亙り一定に保た
れる。螺旋状の列の終端部及び始端部においてフィラメ
ント２９は締結用ジグ（図示せず）に留められ、この締
結用ジグはフィラメント２９をドラム３に留めると共に
カード３１及び付着用ドラム３の円筒面と協働して列３
３のフィラメント２９の間の間隔及び巻き付は状態の列
３３の間の間隔を設定保持する。次に、螺旋状に巻き付
けられたフィラメント２９の列３３をアーク溶射法を用
いて金属マトリックスで覆う。
フィラメント２９をそれぞれ付着用ドラム３に留めて、
等間隔の配置関係にあるフィラメント２９の列３３を形
成する。高強度繊維の連続フィラメント２９を等間隔に
並べて構成した列３３は、ドラム３が一回転する度に、
ドラム３に巻き付く列３３がその前にドラム３に巻き付
いている列３３に隣接して位置するようなピッチで螺旋
巻きされる。付着用ドラム３は円筒形なので、巻き付は
中、フィラメント２９の間の間隔及び巻き付けられた列
３３の間の間隔はドラム３の外面全体に亙り一定に保た
れる。螺旋状の列の終端部及び始端部においてフィラメ
ント２９は締結用ジグ（図示せず）に留められ、この締
結用ジグはフィラメント２９をドラム３に留めると共に
カード３１及び付着用ドラム３の円筒面と協働して列３
３のフィラメント２９の間の間隔及び巻き付は状態の列
３３の間の間隔を設定保持する。次に、螺旋状に巻き付
けられたフィラメント２９の列３３をアーク溶射法を用
いて金属マトリックスで覆う。
第３図は、回転カッタ３５が、螺旋状に巻き付けられた
強化フィラメント２９の列３３０間に位置する金属マト
リックスを切断するが、フィラメント２９は切断せず、
それにより等間隔に配置され長さ方向に延びる連続フィ
ラメント２９を存すると共にほぼ平行な側縁を備えたリ
ボン３７を形成している状態で付着用ドラム３を示して
いる。
強化フィラメント２９の列３３０間に位置する金属マト
リックスを切断するが、フィラメント２９は切断せず、
それにより等間隔に配置され長さ方向に延びる連続フィ
ラメント２９を存すると共にほぼ平行な側縁を備えたリ
ボン３７を形成している状態で付着用ドラム３を示して
いる。
リボン３７を敞形体４１の勾配の変化がどの程度急であ
るかに応じて定められる幅に切断し、次にスプール３９
に巻き取る。
るかに応じて定められる幅に切断し、次にスプール３９
に巻き取る。
第４図に示すように、勾配が急激に変化している多くの
部分を有し、しかも、少なくとも一部に長円形横断面を
有する異形体又は異形表面４１には、該異形表面に隣接
して配置されたスプール３９から送られるモノテープの
リボン３７が巻き付けられる０図示の実施例では、リボ
ン３７は、一つの巻き部の側縁がその隣の巻き部の対向
関係にある側縁に隣接して位置するよう、即ち、一つの
巻き部の側縁がその隣の巻き部の対向関係にある側縁に
当接して位置するよう螺旋状に巻き付けられる。当然の
ことながら、異形表面４１への巻き付けを、一つの巻き
部がその前の巻き部にリボン３７の幅の約５０％だけオ
ーバーラツプして全体として二重の巻き部を形成するよ
うな態様で行７ても良いことは言うまでもない、別法と
して、二重巻き部の形成を次のようにして、即ち、異形
表面４１の一端から一回目のリボン巻きを開始してリボ
ン３７の第１の層を形成し、次に、異形表面の他端から
二回目のリボン巻きを開始してリボン３７の第２の層を
形成し、リボン３７の２つの層が互いに逆方向に螺旋状
に配設されるように行っても良い、リボン３７を、溶着
、等圧圧縮又はその他の緻密化方法、アーク溶射から得
られた金属による被覆、或いはその他の方法により異形
表面４１に固着させるのが良い。リボン３７の幅並びに
列３３のフィラメント２９間の間隔及びフィラメント２
９の本数は、適正な設計強度が得られるよう、また、特
定形状の異形表面４１上にリボン３７が屑として適正に
形成されるよう定められる。
部分を有し、しかも、少なくとも一部に長円形横断面を
有する異形体又は異形表面４１には、該異形表面に隣接
して配置されたスプール３９から送られるモノテープの
リボン３７が巻き付けられる０図示の実施例では、リボ
ン３７は、一つの巻き部の側縁がその隣の巻き部の対向
関係にある側縁に隣接して位置するよう、即ち、一つの
巻き部の側縁がその隣の巻き部の対向関係にある側縁に
当接して位置するよう螺旋状に巻き付けられる。当然の
ことながら、異形表面４１への巻き付けを、一つの巻き
部がその前の巻き部にリボン３７の幅の約５０％だけオ
ーバーラツプして全体として二重の巻き部を形成するよ
うな態様で行７ても良いことは言うまでもない、別法と
して、二重巻き部の形成を次のようにして、即ち、異形
表面４１の一端から一回目のリボン巻きを開始してリボ
ン３７の第１の層を形成し、次に、異形表面の他端から
二回目のリボン巻きを開始してリボン３７の第２の層を
形成し、リボン３７の２つの層が互いに逆方向に螺旋状
に配設されるように行っても良い、リボン３７を、溶着
、等圧圧縮又はその他の緻密化方法、アーク溶射から得
られた金属による被覆、或いはその他の方法により異形
表面４１に固着させるのが良い。リボン３７の幅並びに
列３３のフィラメント２９間の間隔及びフィラメント２
９の本数は、適正な設計強度が得られるよう、また、特
定形状の異形表面４１上にリボン３７が屑として適正に
形成されるよう定められる。
この金属アーク溶射装置を用い、異形表面に巻き付くよ
う所定のピッチで配置された連続フィラメントを有する
リボンの形成方法を以下に説明する。
う所定のピッチで配置された連続フィラメントを有する
リボンの形成方法を以下に説明する。
スプール１５にはワイヤｌが巻き付けてあり、ワイヤｌ
は任意の金属又は金属合金であるのが良い。形成すべき
マトリックスの所望の特性に応じて同種又は異種のワイ
ヤを各スプール１５に巻き付けるのが良い。アルミニウ
ムのような高熱伝導率の材料で作られると共にオーバー
レイの′！４川に合わせて仕上げされた外周面を有する
円筒形の付着用ドラム３に市販の離型剤を吹き付ける０
次に、付着用ドラム３に、高強度繊維、例えば、タング
ステン合金、炭化珪素又は他の任意の繊維で構成される
等間隔に配置された連続フィラメント２９の列３３を巻
き付ける。フィラメント２９の間の間隔、叩ちピッチ及
びフィラメントを構成する繊維の本数は、異形表面４１
の形状や作業温度及び作業圧力のような設計」：の機械
的判断基準で決まる０列３３を螺旋状に巻き付けたドラ
ム３を駆動機構９に連結する。この駆動機構９は付着用
ドラム３を回転させると共に軸方向に移動させる。容器
５の閉鎖、密封、パージ及び排気を行い、次いで容器５
をアルゴンのような不活性ガスで満たす。
は任意の金属又は金属合金であるのが良い。形成すべき
マトリックスの所望の特性に応じて同種又は異種のワイ
ヤを各スプール１５に巻き付けるのが良い。アルミニウ
ムのような高熱伝導率の材料で作られると共にオーバー
レイの′！４川に合わせて仕上げされた外周面を有する
円筒形の付着用ドラム３に市販の離型剤を吹き付ける０
次に、付着用ドラム３に、高強度繊維、例えば、タング
ステン合金、炭化珪素又は他の任意の繊維で構成される
等間隔に配置された連続フィラメント２９の列３３を巻
き付ける。フィラメント２９の間の間隔、叩ちピッチ及
びフィラメントを構成する繊維の本数は、異形表面４１
の形状や作業温度及び作業圧力のような設計」：の機械
的判断基準で決まる０列３３を螺旋状に巻き付けたドラ
ム３を駆動機構９に連結する。この駆動機構９は付着用
ドラム３を回転させると共に軸方向に移動させる。容器
５の閉鎖、密封、パージ及び排気を行い、次いで容器５
をアルゴンのような不活性ガスで満たす。
スプール【５からのワイヤ１をワイヤ駆動機構１７及び
ワイヤ管１９を介して溶射室１３内へ送り込む。不活性
ガスをノズル２３を通して送る。
ワイヤ管１９を介して溶射室１３内へ送り込む。不活性
ガスをノズル２３を通して送る。
ドラム駆動Ｉａ横９はドラム３を回転させると共に軸方
向に移動させて溶融金属の流れが付着用ドラム３の外面
上において螺旋経路を辿るようにする。
向に移動させて溶融金属の流れが付着用ドラム３の外面
上において螺旋経路を辿るようにする。
−船釣には、ドラム３を約６０ｒｐｍで回転させると共
に毎分約６０インチの速度で軸方向に移動させる。これ
は好ましい作動状態であるが、ドラムを低速回転させる
と共に軸方向に迅速に往復動させても良いことは言うま
でもない。ワイヤｌの末端部が互いに接近するとアーク
が発弧してワイヤ１の末端部が溶融するに十分な熱が生
じる。ノズル２３を高速度で通って流れる不活性ガスは
溶融状態のワイヤｌを吹き飛ばし、この溶融状態のワイ
ヤ１はドラム３の方へ差し向けられる溶融流の状態にな
り、ドラム３−ヒに堆積して凝固し、付着用ドラム３上
の高強度繊維のフィラメント２９０列３３を覆って繊維
強化金属マトリックス複合材料を形成する。
に毎分約６０インチの速度で軸方向に移動させる。これ
は好ましい作動状態であるが、ドラムを低速回転させる
と共に軸方向に迅速に往復動させても良いことは言うま
でもない。ワイヤｌの末端部が互いに接近するとアーク
が発弧してワイヤ１の末端部が溶融するに十分な熱が生
じる。ノズル２３を高速度で通って流れる不活性ガスは
溶融状態のワイヤｌを吹き飛ばし、この溶融状態のワイ
ヤ１はドラム３の方へ差し向けられる溶融流の状態にな
り、ドラム３−ヒに堆積して凝固し、付着用ドラム３上
の高強度繊維のフィラメント２９０列３３を覆って繊維
強化金属マトリックス複合材料を形成する。
第３図に示すように、金属マトリックスを切断する回転
カッタ又は他の手段が、フィラメント２９を切断しない
よう金属マトリックス複合材料をその螺旋経路に従って
切断して全体として互いに平行な側縁を有するリボン３
７を形成する。リボン３７を切断しながらスプール３９
に巻き取る。
カッタ又は他の手段が、フィラメント２９を切断しない
よう金属マトリックス複合材料をその螺旋経路に従って
切断して全体として互いに平行な側縁を有するリボン３
７を形成する。リボン３７を切断しながらスプール３９
に巻き取る。
第４図は、スプール３９からのリボン３７を、その対向
する側縁が次々と行うリボン巻きにおいて互いに隣接し
て位置するよう異形表面４Ｉに巻き付ける状態を示して
いる。隣合って位置する側縁を当接させても良く、或い
は、例えば５０％オーバーラツプさせて二重巻きにして
も良い。また、二重巻きを次のような態様で、即ち、異
形表面４１に、その一端から開始してリボンを巻き、リ
ボン３７の対向する側縁が互いに当接して第１の螺旋巻
き又は螺旋層を完成させ、次いで、異形表面４Ｉの他端
から開始してリボン３７を巻き、リボン３７の対向する
側縁が互いに当接して第２の螺旋巻き又は螺旋層を形成
するような態様で行っても良い、かくして、リボン３７
の完成された各螺旋巻き又は螺旋層はそれぞれ異なる方
向において螺旋状に配設される。リボン３７の幅は、異
形表面の種々の勾配の程度及びフィラメント２９の方向
のばらつきにもかかわらず強化用フィラメント２９をこ
れらの間に所定の間隔を維持した状態で滑らかな巻き部
を形成するよう定められている。
する側縁が次々と行うリボン巻きにおいて互いに隣接し
て位置するよう異形表面４Ｉに巻き付ける状態を示して
いる。隣合って位置する側縁を当接させても良く、或い
は、例えば５０％オーバーラツプさせて二重巻きにして
も良い。また、二重巻きを次のような態様で、即ち、異
形表面４１に、その一端から開始してリボンを巻き、リ
ボン３７の対向する側縁が互いに当接して第１の螺旋巻
き又は螺旋層を完成させ、次いで、異形表面４Ｉの他端
から開始してリボン３７を巻き、リボン３７の対向する
側縁が互いに当接して第２の螺旋巻き又は螺旋層を形成
するような態様で行っても良い、かくして、リボン３７
の完成された各螺旋巻き又は螺旋層はそれぞれ異なる方
向において螺旋状に配設される。リボン３７の幅は、異
形表面の種々の勾配の程度及びフィラメント２９の方向
のばらつきにもかかわらず強化用フィラメント２９をこ
れらの間に所定の間隔を維持した状態で滑らかな巻き部
を形成するよう定められている。
異形体４１の勾配の変化が急な場合に用いるリボンの幅
は狭く、これに対して、異形体４１の勾配の変化の度合
いが全てゆるやかな場合に用いるすボンの幅は広い。螺
旋状の巻き部を、溶接、等圧圧縮又はその他の緻密化方
法、アーク溶射から得られた金属による被覆、或いはそ
の他の方法により異形体４１に固着させるのが良い。
は狭く、これに対して、異形体４１の勾配の変化の度合
いが全てゆるやかな場合に用いるすボンの幅は広い。螺
旋状の巻き部を、溶接、等圧圧縮又はその他の緻密化方
法、アーク溶射から得られた金属による被覆、或いはそ
の他の方法により異形体４１に固着させるのが良い。
本発明者が現時点で考えて本発明を実施する最適の態様
として好ましい実施例を説明したが、当業者であれば、
本発明の多くの設計変更及び改造例を想到できることは
明らかである。したがって、上述の実施例は例示である
と考えるべきであり、特許請求の範囲に記載された本発
明の多くの設計変更及び改造例は当業者には明らかであ
ることはごうまでもない。かくして、特許請求の範囲は
本発明の精神及び範囲に属する限り、かかる設計変更及
び改造例を包含するものである。
として好ましい実施例を説明したが、当業者であれば、
本発明の多くの設計変更及び改造例を想到できることは
明らかである。したがって、上述の実施例は例示である
と考えるべきであり、特許請求の範囲に記載された本発
明の多くの設計変更及び改造例は当業者には明らかであ
ることはごうまでもない。かくして、特許請求の範囲は
本発明の精神及び範囲に属する限り、かかる設計変更及
び改造例を包含するものである。
第１図は、本発明の実施に直接用いられるアーク溶射装
置の概略図である。 第２図は、付著用ドラムに巻き付けられている状態の繊
維の列を示す概略図である。 第３図は、モノテープを切断してリボンの形にし、この
リボンをスプールに巻き取っている状態を示す概略図で
ある。 第４図は、異形マンドレルに巻き付けられているモノテ
ープの概略図である。 ｌ・・−ワイヤ、３・・・ドラム、５・・・容器、９・
・・ドラム駆動機構、１３・・・アーク溶射室、１５・
・・スプール、１７・・・ワイヤ駆動機構、１９・・・
ワイヤ管、２３・・・ノズル、２７・・・スプール、２
９・・・フィラメント、３１・・・カード、３３・・・
繊維列、３５・・・回転カッタ、３７・・・リボン、３
９・・・スプール。 特許出願人：ウェスチングハウス・エレクトリック・コ
ーポレーション 代 理 人：加藤 紘一部（外１名） ＦＩＧ、１
置の概略図である。 第２図は、付著用ドラムに巻き付けられている状態の繊
維の列を示す概略図である。 第３図は、モノテープを切断してリボンの形にし、この
リボンをスプールに巻き取っている状態を示す概略図で
ある。 第４図は、異形マンドレルに巻き付けられているモノテ
ープの概略図である。 ｌ・・−ワイヤ、３・・・ドラム、５・・・容器、９・
・・ドラム駆動機構、１３・・・アーク溶射室、１５・
・・スプール、１７・・・ワイヤ駆動機構、１９・・・
ワイヤ管、２３・・・ノズル、２７・・・スプール、２
９・・・フィラメント、３１・・・カード、３３・・・
繊維列、３５・・・回転カッタ、３７・・・リボン、３
９・・・スプール。 特許出願人：ウェスチングハウス・エレクトリック・コ
ーポレーション 代 理 人：加藤 紘一部（外１名） ＦＩＧ、１
Claims (8)
- （１）金属マトリックス複合モノテープを巻き付けた異
形体の製造方法であって、所定ピッチで並べられた繊維
の列を円筒形ドラムに巻き付けて、繊維列の各巻き部が
その前に巻き付けた巻き部に隣接してドラム上に位置す
るような螺旋経路を生ぜしめ、繊維を巻き付けた円筒形
ドラムをアーク溶射により得られた溶融金属で覆い、凝
固して得られたオーバーレイを、繊維を切断しないよう
螺旋経路に従って切断し、切断したオーバーレイを、全
体として互いに平行な側縁を備えた金属マトリックス複
合モノテープのリボンの形態で、円筒形ドラムから剥ぎ
取り、一つの巻き部の側縁がその隣の巻き部の対向関係
にある側縁に隣接して位置するよう異形体にリボンを螺
旋状に巻き付けることを特徴とする方法。 - （２）リボンを円筒形ドラムから剥ぎ取る段階では、剥
ぎ取ったリボンをスプールに巻き取ることを特徴とする
請求項第（１）項記載の方法。 - （３）異形体に巻き付けたリボンを緻密にすることを特
徴とする請求項第（１）項記載の方法。 - （４）異形体に巻き付けたリボンをアーク溶射により得
られた溶融金属で覆って金属マトリックス複合モノテー
プを異形体に固着することを特徴とする請求項第（１）
項記載の方法。 - （５）異形体に金属マトリックス複合モノテープを巻き
付ける段階では、金属マトリックス複合モノテープをそ
の幅の約５０％オーバーラップさせることを特徴とする
請求項第（１）項記載の方法。 - （６）異形体にリボンを巻き付ける段階では、一つの巻
き部の側縁がその隣の巻き部の対向関係にある側縁に当
接するようリボンを巻き付けることを特徴とする請求項
第（１）項記載の方法。 - （７）異形体にリボンを巻き付ける段階では、異形体に
、その一端から開始して一つの巻き部の側縁がその隣の
巻き部の対向関係にある側縁に当接するよう第１のリボ
ン層を螺旋巻きし、次に、異形体の他端から開始して一
つの巻き部の側縁がその隣の巻き部の対向関係にある側
縁に当接するよう第２のリボン層を螺旋巻きし、２つの
前記リボン層が互いに逆方向に螺旋巻きされるようにす
ることを特徴とする請求項第（１）項記載の方法。 - （８）異形体の勾配の変化が急な場合、細幅のリボンを
準備し、異形体の勾配がゆるやかな場合、広幅のリボン
を準備することを特徴とする請求項第（１）項記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US268,145 | 1988-11-07 | ||
| US07/268,145 US4886202A (en) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | Method of making metal matrix monotape ribbon and composite components of irregular shape |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02179859A true JPH02179859A (ja) | 1990-07-12 |
Family
ID=23021679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1288600A Pending JPH02179859A (ja) | 1988-11-07 | 1989-11-06 | 金属マトリックス複合モノテープを巻き付けた異形体の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4886202A (ja) |
| JP (1) | JPH02179859A (ja) |
| DE (1) | DE3935254A1 (ja) |
| GB (1) | GB2226511A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5228493A (en) * | 1990-07-02 | 1993-07-20 | General Electric Company | Abrasion method of forming filament reinforced composites |
| US5097586A (en) * | 1990-12-14 | 1992-03-24 | General Electric Company | Spray-forming method of forming metal sheet |
| DE4313077C2 (de) * | 1993-04-20 | 1996-03-14 | Hermsdorfer Inst Tech Keramik | Verfahren zur Herstellung langfaserverstärkter Metallverbundkörper, Metallverbundkörper und Verwendung desselben |
| US5506027A (en) * | 1994-06-17 | 1996-04-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Metal matrix monotape |
| US5968671A (en) * | 1997-10-31 | 1999-10-19 | Joseph; Brian E. | Brazed composites |
| US7774912B2 (en) * | 2003-12-01 | 2010-08-17 | Touchstone Research Laboratory, Ltd. | Continuously formed metal matrix composite shapes |
| US11919111B1 (en) | 2020-01-15 | 2024-03-05 | Touchstone Research Laboratory Ltd. | Method for repairing defects in metal structures |
| CN115608984B (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-14 | 矿冶科技集团有限公司 | 一种机械混合包覆粉末的制备方法和包覆粉末 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2951003A (en) * | 1955-01-20 | 1960-08-30 | Gustin Bacon Mfg Co | Glass fiber reinforced tape and method of making same |
| US3092533A (en) * | 1959-06-25 | 1963-06-04 | American Air Filter Co | Method and apparatus for making a condensed filamentous mat |
| US3427185A (en) * | 1964-02-19 | 1969-02-11 | United Aircraft Corp | Composite structural material incorporating metallic filaments in a matrix,and method of manufacture |
| US3553045A (en) * | 1965-11-23 | 1971-01-05 | American Air Filter Co | Method for forming two-layered expanded filamentous mat in which one layer is compressed to form a skin-back layer |
| US3476635A (en) * | 1966-07-11 | 1969-11-04 | American Air Filter Co | Graduated density filamentous mat |
| US3526557A (en) * | 1966-11-18 | 1970-09-01 | American Air Filter Co | Method for making filamentous mats |
| GB1340504A (en) * | 1970-05-12 | 1973-12-12 | Courtaulds Ltd | Carbon filament tape |
| US3873291A (en) * | 1974-03-29 | 1975-03-25 | Nicofibers Inc | Method of producing glass fiber mats |
| US4264278A (en) * | 1977-10-31 | 1981-04-28 | Oscar Weingart | Blade or spar |
| US4247258A (en) * | 1978-11-13 | 1981-01-27 | United Technologies Corporation | Composite wind turbine blade |
| US4381960A (en) * | 1981-12-28 | 1983-05-03 | United Technologies Corporation | Method of manufacturing a filament wound article |
| US4518625A (en) * | 1983-12-09 | 1985-05-21 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Arc spray fabrication of metal matrix composite monotape |
-
1988
- 1988-11-07 US US07/268,145 patent/US4886202A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-10-23 DE DE3935254A patent/DE3935254A1/de not_active Withdrawn
- 1989-11-02 GB GB8924735A patent/GB2226511A/en not_active Withdrawn
- 1989-11-06 JP JP1288600A patent/JPH02179859A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8924735D0 (en) | 1989-12-20 |
| US4886202A (en) | 1989-12-12 |
| DE3935254A1 (de) | 1990-05-10 |
| GB2226511A (en) | 1990-07-04 |
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