JPH03104830A - 金属基複合材料のプリフォーム製造方法 - Google Patents
金属基複合材料のプリフォーム製造方法Info
- Publication number
- JPH03104830A JPH03104830A JP1242938A JP24293889A JPH03104830A JP H03104830 A JPH03104830 A JP H03104830A JP 1242938 A JP1242938 A JP 1242938A JP 24293889 A JP24293889 A JP 24293889A JP H03104830 A JPH03104830 A JP H03104830A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- preform
- die
- whiskers
- matrix composite
- metal matrix
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011156 metal matrix composite Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 6
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (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】
ａ． 産業上の利用分野
本発明は溶湯鍛造法によって金属基複合材料を製造する
場合に用いるプリフオームの製造方法に関する。
場合に用いるプリフオームの製造方法に関する。
ｂ． 従来の技術
前記金属基複合材料は、強化材としてセラＱ ”／クス
・ウイスカーまたは短繊維（Ｓ！Ｃ，Ｓｉ３Ｎ４，Ａ
Ｎ ！ＯＳ＋？．０・６ＴｉＯ■． ＺｎＯ，門ｇＯ等
々）を用いて所定形状のプリフオームを形成し、このプ
リフォームを金型にセソトして金属溶湯を注いで加圧戒
形し、目的とする金属基複合材料をえている。
・ウイスカーまたは短繊維（Ｓ！Ｃ，Ｓｉ３Ｎ４，Ａ
Ｎ ！ＯＳ＋？．０・６ＴｉＯ■． ＺｎＯ，門ｇＯ等
々）を用いて所定形状のプリフオームを形成し、このプ
リフォームを金型にセソトして金属溶湯を注いで加圧戒
形し、目的とする金属基複合材料をえている。
このプリフオームを成形する方法として、水溶液などの
溶媒にセラミックス・ウィスカーや短繊維等を分散させ
てスラリーを作り、このスラリーを成形型に収容して５
／’ Ａ・脱水し、更に乾燥することによって目的とす
るプリフオームを製造する、所謂湿式法による製造方法
がある． また、前記のような溶媒を用いてスラリーを作ることを
せず、セラミンクス・ウィスカーや短繊維等を、そのま
＼金型内に収容して加圧或形する、所謂乾式法による方
法がある。この方法には、加圧或形されたプリフォーム
の形状維持、すなわち保形性を強化するため、別に保形
剤（成形助剤）を用意してこれに混合し、加圧威形する
方法などが開発されている。
溶媒にセラミックス・ウィスカーや短繊維等を分散させ
てスラリーを作り、このスラリーを成形型に収容して５
／’ Ａ・脱水し、更に乾燥することによって目的とす
るプリフオームを製造する、所謂湿式法による製造方法
がある． また、前記のような溶媒を用いてスラリーを作ることを
せず、セラミンクス・ウィスカーや短繊維等を、そのま
＼金型内に収容して加圧或形する、所謂乾式法による方
法がある。この方法には、加圧或形されたプリフォーム
の形状維持、すなわち保形性を強化するため、別に保形
剤（成形助剤）を用意してこれに混合し、加圧威形する
方法などが開発されている。
Ｃ． 発明が解決しようとする課題
前記プリフオームに用いられるセラ旦ソクス・ウイスカ
ーや短繊維等は乾式法によって戒形する場合に、その形
態から金型内では殆ど流動性かえられないため、加圧方
向に対し厚さに変化があるプリフオームの場合には、加
圧によりプリフオーム中に密度の差、すなわち体積率（
Ｖｆ）の差（注：体積率とは成形したプリフオームの体
積に対するウイスカーの体積の占める割合、％をいう）
が生してしまう．たとえば、これを具体的に説明すると
第３図に示すように片面の中央部に内状の凹部１１を有
するプリフォームｌを戒形する場合、第４図に示すよう
に中央に前記凹部ｌ１に対応する円状の突出部ｌ２を備
えた金型２を設け、この金型２に第５図に示すようにプ
リフオームの材料である、たとえばＳｊＣ ウイスカー
１０ （０．１ｇ／ｃ＋１）を約３ｈａの高さまで収容
したあと、ピストン３によって加圧戒形して第３図に示
す寸法のプリフオームｌをえた場合、第６図に示すよう
にその密度が周辺のＡ部においては０．３ｇ／ ｃｄ
，中央のＢ部においては０．５ｇ／ｃｊとなり、周辺部
と中央部とに体積率の差が生してしまう。
ーや短繊維等は乾式法によって戒形する場合に、その形
態から金型内では殆ど流動性かえられないため、加圧方
向に対し厚さに変化があるプリフオームの場合には、加
圧によりプリフオーム中に密度の差、すなわち体積率（
Ｖｆ）の差（注：体積率とは成形したプリフオームの体
積に対するウイスカーの体積の占める割合、％をいう）
が生してしまう．たとえば、これを具体的に説明すると
第３図に示すように片面の中央部に内状の凹部１１を有
するプリフォームｌを戒形する場合、第４図に示すよう
に中央に前記凹部ｌ１に対応する円状の突出部ｌ２を備
えた金型２を設け、この金型２に第５図に示すようにプ
リフオームの材料である、たとえばＳｊＣ ウイスカー
１０ （０．１ｇ／ｃ＋１）を約３ｈａの高さまで収容
したあと、ピストン３によって加圧戒形して第３図に示
す寸法のプリフオームｌをえた場合、第６図に示すよう
にその密度が周辺のＡ部においては０．３ｇ／ ｃｄ
，中央のＢ部においては０．５ｇ／ｃｊとなり、周辺部
と中央部とに体積率の差が生してしまう。
そして、プリフォームに生したこの体積率の差は金属と
複合化してもそのま覧残り、したがって製造した複合材
料中において、物性値の相違する部分が発生するという
問題点がある。
複合化してもそのま覧残り、したがって製造した複合材
料中において、物性値の相違する部分が発生するという
問題点がある。
一方、前記ウイスカーや短繊維の流動性を改善するため
、これらを粒子状に造粒する方法が考えられるが、この
造粒作業が極めて困難であるとともに、流動性の改善は
あまり期待できなかった。
、これらを粒子状に造粒する方法が考えられるが、この
造粒作業が極めて困難であるとともに、流動性の改善は
あまり期待できなかった。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、前記問題点
を解消したプリフオームの製造方法を提供することを目
的とする。
を解消したプリフオームの製造方法を提供することを目
的とする。
ｄ， 課題を解央するための手段
前記目的に添い、本発明は型内でプリフオーム用の複合
材を加圧成形して加圧方向に厚さの異なる金属基複合材
料用のプリフォームを製造する場合において、前記型内
のプリフオームの厚さの異なる境界部に分離壁を設け、
分離された両区域に加圧後にほり同一体積率となるよう
に前記複合材をそれぞれ収容したあと、この分離壁を取
り除き、加圧成形することによって前記課題を解消した
．以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら
詳細に説明する．なお、前記金型２をそのま＼用いて、
前記プリフオーム１を戒形する場合について説明する。
材を加圧成形して加圧方向に厚さの異なる金属基複合材
料用のプリフォームを製造する場合において、前記型内
のプリフオームの厚さの異なる境界部に分離壁を設け、
分離された両区域に加圧後にほり同一体積率となるよう
に前記複合材をそれぞれ収容したあと、この分離壁を取
り除き、加圧成形することによって前記課題を解消した
．以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら
詳細に説明する．なお、前記金型２をそのま＼用いて、
前記プリフオーム１を戒形する場合について説明する。
用いる複合材はＳｉＣ ウィスカーで、径０．１〜１．
０、長さ１０〜１００ ｒｍの範囲のもので、真比量は
３．２ｇ／ｃｉであるが、みかけ比重は０．１ｇ／ｃｄ
程度のものを用い、体積率が１６％（０．５１ｇ／ ｃ
ｄ ）のプリフオームをえようとする。
０、長さ１０〜１００ ｒｍの範囲のもので、真比量は
３．２ｇ／ｃｉであるが、みかけ比重は０．１ｇ／ｃｄ
程度のものを用い、体積率が１６％（０．５１ｇ／ ｃ
ｄ ）のプリフオームをえようとする。
第１図において５は上下に貫通する筒体で、該筒体５は
薄肉に構成し、前記金型２の中央の突出部１２の周端縁
に配置して金型２内を２つの区域に分離し、上端は充填
する複合材の必要量を収容できる高さとしてある。
薄肉に構成し、前記金型２の中央の突出部１２の周端縁
に配置して金型２内を２つの区域に分離し、上端は充填
する複合材の必要量を収容できる高さとしてある。
このように金型２内に配置した筒体５の内部には、従来
の方法と同しように所定量のＳｉＣ ウイスカ−２０を
０．１ｇ／ｃｄの割合で所定の高さまで収容する。
の方法と同しように所定量のＳｉＣ ウイスカ−２０を
０．１ｇ／ｃｄの割合で所定の高さまで収容する。
また、筒体５の外部の金型内壁との間には、ＳｉＣウイ
スカー２１を０．１７ｇ／ｃｄの割合で、収容する。
スカー２１を０．１７ｇ／ｃｄの割合で、収容する。
次に、この筒体５を金型２より抜き出し、そのま＼の状
態で第２図に示すようにピストン３によって上部より加
圧成形する。ウイスカー自体は流動性がなく、筒体５に
抜き取って加圧しても両区域のウイスカーは混り合うこ
とがない。
態で第２図に示すようにピストン３によって上部より加
圧成形する。ウイスカー自体は流動性がなく、筒体５に
抜き取って加圧しても両区域のウイスカーは混り合うこ
とがない。
このようにして威形されたプリフォームは、両区域の境
界付近では、両種類の原料がよ《混り合っており、肉厚
の如何に拘らず、殆ど均一の体積率（１６％）をもつプ
リフオームかえられた．ｅ， 発明の効果 本発明によれば、プリフォームを乾式法で成形する場合
において、加圧方向に一部厚さの異なる部分があっても
、全体かほ覧゛均一な体積率をもつプリフオームかえら
れる。
界付近では、両種類の原料がよ《混り合っており、肉厚
の如何に拘らず、殆ど均一の体積率（１６％）をもつプ
リフオームかえられた．ｅ， 発明の効果 本発明によれば、プリフォームを乾式法で成形する場合
において、加圧方向に一部厚さの異なる部分があっても
、全体かほ覧゛均一な体積率をもつプリフオームかえら
れる。
したがってこのプリフォームを用いて金属と複合化して
製品とした場合にも、従来のように物性値の異なる部分
は生しない。
製品とした場合にも、従来のように物性値の異なる部分
は生しない。
第１図および第２図は本発明に係るプリフオームの製造
要領を説明する図、第３図は製造するプリフォームの斜
視説明図、第４図は加圧威形に用いる金型の説明図、第
５図は従来法の製造要領の説明図、第６図は従来法によ
って製造したプリフオームの断面説明図である． ｌ・・・プリフオーム、 ２・・・金型、５・・・筒
体． 特 許 出 願 人 鈴木自動車工業株式会社 （ほか２名）
要領を説明する図、第３図は製造するプリフォームの斜
視説明図、第４図は加圧威形に用いる金型の説明図、第
５図は従来法の製造要領の説明図、第６図は従来法によ
って製造したプリフオームの断面説明図である． ｌ・・・プリフオーム、 ２・・・金型、５・・・筒
体． 特 許 出 願 人 鈴木自動車工業株式会社 （ほか２名）
Claims (1)
- 型内でプリフオーム用の複合材を加圧成形して加圧方
向に厚さの異なる金属基複合材料用のプリフオームを製
造する場合において、前記型内のプリフオームの厚さの
異なる境界部に分離壁を設け、分離された両区域に加圧
後にほゞ同一体積率となるように前記複合材をそれぞれ
収容したあと、この分離壁を取り除き、加圧成形するこ
とを特徴とするプリフオームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242938A JP2833046B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 金属基複合材料のプリフォーム製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242938A JP2833046B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 金属基複合材料のプリフォーム製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03104830A true JPH03104830A (ja) | 1991-05-01 |
| JP2833046B2 JP2833046B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=17096455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1242938A Expired - Fee Related JP2833046B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 金属基複合材料のプリフォーム製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2833046B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008123026A1 (ja) | 2007-03-22 | 2008-10-16 | Ichikawa Co., Ltd. | 抄紙用シュープレスベルト |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP1242938A patent/JP2833046B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008123026A1 (ja) | 2007-03-22 | 2008-10-16 | Ichikawa Co., Ltd. | 抄紙用シュープレスベルト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2833046B2 (ja) | 1998-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3166617A (en) | Method and apparatus for producing articles of molded particle board | |
| GB2265566A (en) | Continuous pelletising of dry powder materials | |
| US3978744A (en) | Diamond wire drawing die blanks and methods of making the same | |
| JPH03104830A (ja) | 金属基複合材料のプリフォーム製造方法 | |
| US4996014A (en) | Method for manufacture of spike rivits | |
| CN109226746A (zh) | 一种高长径比棒材压制模具 | |
| JP2589569B2 (ja) | 生砂中子の造型方法 | |
| US2893062A (en) | Production of shaped articles from powders using lyophilic gel molds | |
| SU1502195A1 (ru) | Пресс-форма дл прессовани изделий сложной формы из порошков | |
| CN209452800U (zh) | 一种高长径比棒材压制模具 | |
| JP3078356B2 (ja) | 粉末加圧成形方法 | |
| SU1680538A1 (ru) | Способ изготовлени изделий из нтар | |
| JP2752493B2 (ja) | 固形生薬、及びその製造方法及び装置 | |
| SU1715492A1 (ru) | "Способ получени порошковых изделий типа "стакан" | |
| JPS62184806A (ja) | 袋管状セラミツクス成形体の加圧成形ゴム型 | |
| RU2016700C1 (ru) | Способ изготовления заклепки для фиксированного шипа или для установленного во втулке шипа с твердым наконечником и основанием круглой формы | |
| RU2016701C1 (ru) | Способ изготовления порошковых изделий с полостями и пресс-форма для его осуществления | |
| SU1609684A1 (ru) | Способ формовани таблеток из порошковых материалов | |
| JPS63203702A (ja) | セラミツクまたは金属製品の製造方法 | |
| JPS55101413A (en) | Preparation of molding | |
| SU1016068A1 (ru) | Пресс-форма дл прессовани полых изделий из порошка | |
| JPS6267136A (ja) | 金属基複合材料の製造方法 | |
| JPH09323117A (ja) | 粉末金属の押出し成形方法 | |
| JPH05287314A (ja) | 静水圧成形用型およびその粉末成形方法 | |
| SU1339023A1 (ru) | Пустотообразователь дл прессовани малопрочных формовочных масс |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |