JPH03211207A - シリンダ製造方法 - Google Patents
シリンダ製造方法Info
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- JPH03211207A JPH03211207A JP767490A JP767490A JPH03211207A JP H03211207 A JPH03211207 A JP H03211207A JP 767490 A JP767490 A JP 767490A JP 767490 A JP767490 A JP 767490A JP H03211207 A JPH03211207 A JP H03211207A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/58—Details
- B29C45/62—Barrels or cylinders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- 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)
本発明は樹脂成形機、押出機などに利用される成形機用
シリンダ、配管用パイプ、粉体、液体、スラリー、気体
などを押出しや成形、蓄圧する機械のシリンダ、熱機関
用シリンダ等に適用するシリンダ製造方法に関するもの
である。
シリンダ、配管用パイプ、粉体、液体、スラリー、気体
などを押出しや成形、蓄圧する機械のシリンダ、熱機関
用シリンダ等に適用するシリンダ製造方法に関するもの
である。
(従来の技術)
シリンダ内側表面に基材と異なった性質のライニング層
を持つバイメタリックシリンダの製造には、■遠心鋳造
法により鋼材や鋳物材の内径側へ所望材料の溶湯を遠心
鋳造してパイメタリンク化する方法、■シリンダ基材ヘ
ガス溶接法、アーク溶接法、プラズマ粉体肉盛法などの
溶融溶接肉盛法、■旧P法(熱間静水圧プレス法)によ
り粉末合金の焼結層を得る方法などが利用されている。
を持つバイメタリックシリンダの製造には、■遠心鋳造
法により鋼材や鋳物材の内径側へ所望材料の溶湯を遠心
鋳造してパイメタリンク化する方法、■シリンダ基材ヘ
ガス溶接法、アーク溶接法、プラズマ粉体肉盛法などの
溶融溶接肉盛法、■旧P法(熱間静水圧プレス法)によ
り粉末合金の焼結層を得る方法などが利用されている。
(発明が解決しようとする課題)
ところが■の遠心鋳造法では、パイプ内径にバイメタリ
ック合金、溶湯を遠心鋳造するための溶解炉、並に大が
かりな遠心鋳造装置と特殊な鋳造技術が必要であった。
ック合金、溶湯を遠心鋳造するための溶解炉、並に大が
かりな遠心鋳造装置と特殊な鋳造技術が必要であった。
また■の方法では、トーチの形状、材料の形態、トーチ
の溶接特性などからして大きさが制限され、長尺物や小
径物には通用しにくい問題があった。更に■の方法は近
年用いられているが、加圧しながら加熱し粉体を焼結し
てバイメタリック化するため、100〜2000kgf
/ai!Gの高圧容器と、その中に入る加熱装置と、高
圧の加圧装置が必要で、大きさによっては制限があり、
かつ特殊な装置のためオペレータの資格など限定され、
大きな装置は作成されていなかった。
の溶接特性などからして大きさが制限され、長尺物や小
径物には通用しにくい問題があった。更に■の方法は近
年用いられているが、加圧しながら加熱し粉体を焼結し
てバイメタリック化するため、100〜2000kgf
/ai!Gの高圧容器と、その中に入る加熱装置と、高
圧の加圧装置が必要で、大きさによっては制限があり、
かつ特殊な装置のためオペレータの資格など限定され、
大きな装置は作成されていなかった。
以上の如く■、■の方法ではバイメタリック層が溶融固
化する方法のため、バイメタリック材が溶融後基材に接
合され、このため溶融により合金化されない不適当な組
織のものは利用できず、また溶融後の固化過程で成分の
偏析や母材の溶融により希釈される欠点を有し、バイメ
タリック化した材料の特性を十分引き出せないなどの問
題があった。また■の方法は、静水圧化で加熱するため
の耐圧容器(100〜2000kg/dGに耐えること
の出来る容器で、その中に部品の加熱する装置を持つ容
器)が必要であり、従って特殊な装置のため大きな制限
があり、特定な処理装置の所有者しか製造できなかった
。
化する方法のため、バイメタリック材が溶融後基材に接
合され、このため溶融により合金化されない不適当な組
織のものは利用できず、また溶融後の固化過程で成分の
偏析や母材の溶融により希釈される欠点を有し、バイメ
タリック化した材料の特性を十分引き出せないなどの問
題があった。また■の方法は、静水圧化で加熱するため
の耐圧容器(100〜2000kg/dGに耐えること
の出来る容器で、その中に部品の加熱する装置を持つ容
器)が必要であり、従って特殊な装置のため大きな制限
があり、特定な処理装置の所有者しか製造できなかった
。
本発明は前記従来の課題を解決し、バイメタリックシリ
ンダを安価に工業的に製造できるシリンダ製造方法を提
供せんとするものである。
ンダを安価に工業的に製造できるシリンダ製造方法を提
供せんとするものである。
(課題を解決するための手段)
このため本発明は、シリンダ基材の内面に耐食性或は耐
摩耗性、又はこれらの両性質などシリンダ基材と異なっ
た性質のライニング層を持つハイメタリックシリンダの
製造方法において、薄肉パイプをシリンダ基材の内径側
に設置し、その間に金属又はサーメット材の粉末を充填
し、真空引掻密封すると共に、この部材を加熱しながら
前記薄肉パイプの内径側をマンドレルを用いて拡管し、
その後薄肉パイプ除去加工などを行なうことにより、所
望する性質を持つ粉体をハイメタリック層としてシリン
ダ表面に生成するものであり、またシリンダ基材の内径
側に用いる薄肉パイプをオーステナイト系ステンレス材
を用い、更に薄肉パイプ外周の充填粉末に接する部分に
セラミックス又は黒鉛材などの充填防止バリヤ材を塗布
し、またマンドレル拡管時に粉末合金の固相線直下と固
相線以下150°Cの点を加熱温度範囲としてなるもの
で、これを課題解決のための手段とするものである。
摩耗性、又はこれらの両性質などシリンダ基材と異なっ
た性質のライニング層を持つハイメタリックシリンダの
製造方法において、薄肉パイプをシリンダ基材の内径側
に設置し、その間に金属又はサーメット材の粉末を充填
し、真空引掻密封すると共に、この部材を加熱しながら
前記薄肉パイプの内径側をマンドレルを用いて拡管し、
その後薄肉パイプ除去加工などを行なうことにより、所
望する性質を持つ粉体をハイメタリック層としてシリン
ダ表面に生成するものであり、またシリンダ基材の内径
側に用いる薄肉パイプをオーステナイト系ステンレス材
を用い、更に薄肉パイプ外周の充填粉末に接する部分に
セラミックス又は黒鉛材などの充填防止バリヤ材を塗布
し、またマンドレル拡管時に粉末合金の固相線直下と固
相線以下150°Cの点を加熱温度範囲としてなるもの
で、これを課題解決のための手段とするものである。
(作用)
本発明ではシリンダの基材となる鋼材の内径側に、ライ
ニング層厚さを加味した空間を有する寸法の薄肉パイプ
を底板を介してシリンダ基材に溶接し、バイメタリック
層の生成用の空間を創成する。この空間にシリンダが必
要とする合金粉末又はサーメット粉末を充填する。その
後真空引きする小穴を残してシリンダ基材の上部に薄肉
パイプと基材を上蓋を介して溶接し、粉末充填空間を密
閉し、真空引きが出来るように接合加工する。次に小穴
から真空引きを行い、封管して粉末充填部が加熱中でも
真空が保てれるように構成する。そしてこれらの部品を
充填粉末の固相線直下から固相線より150℃低い温度
範囲で加熱し、マンドレルを用いて薄肉パイプを拡管す
ることにより、充填した粉末を加圧焼結すると同時に、
シリンダ基材に拡散接合する。
ニング層厚さを加味した空間を有する寸法の薄肉パイプ
を底板を介してシリンダ基材に溶接し、バイメタリック
層の生成用の空間を創成する。この空間にシリンダが必
要とする合金粉末又はサーメット粉末を充填する。その
後真空引きする小穴を残してシリンダ基材の上部に薄肉
パイプと基材を上蓋を介して溶接し、粉末充填空間を密
閉し、真空引きが出来るように接合加工する。次に小穴
から真空引きを行い、封管して粉末充填部が加熱中でも
真空が保てれるように構成する。そしてこれらの部品を
充填粉末の固相線直下から固相線より150℃低い温度
範囲で加熱し、マンドレルを用いて薄肉パイプを拡管す
ることにより、充填した粉末を加圧焼結すると同時に、
シリンダ基材に拡散接合する。
従って本発明では、シリンダ基材内径側と薄肉パイプ間
に創成した空間に充填した粉末を密閉し、真空引き後加
熱するため、充填粉末の酸化を防止でき、内径側に設置
した細径の薄肉パイプをマンドレルにより拡管すること
により、充填した粉末が加圧されて真密度に近く焼結さ
れると同時に、シリンダ母材に拡散接合されて良好なラ
イニング層がシリンダ内面に形成される。またシリンダ
基材内径側に設置する薄肉パイプを、シリンダ基材に一
般的に利用される構造用炭素鋼、合金鋼などより熱膨張
係数の大きいオーステナイト系ステンレス鋼を用いるこ
とにより冷却時の収縮差によってライニング材と薄肉パ
イプ間に空間が発生し、後工程での薄肉パイプ除去が容
易となる。また一部の組成の粉末材料では、マンドレル
による薄肉パイプ部の拡管による粉末の焼結時に、粉末
と薄肉パイプ間で拡散接合が行われ、冷却後の薄肉パイ
プの抜き取りが困難となる場合がある。このため拡散防
止バリヤ材として、薄肉パイプ外径部にセラミックスや
黒鉛などのライニング層と拡散接合しない物質を塗布し
ておくことにより、薄肉パイプの除去が容易となる。
に創成した空間に充填した粉末を密閉し、真空引き後加
熱するため、充填粉末の酸化を防止でき、内径側に設置
した細径の薄肉パイプをマンドレルにより拡管すること
により、充填した粉末が加圧されて真密度に近く焼結さ
れると同時に、シリンダ母材に拡散接合されて良好なラ
イニング層がシリンダ内面に形成される。またシリンダ
基材内径側に設置する薄肉パイプを、シリンダ基材に一
般的に利用される構造用炭素鋼、合金鋼などより熱膨張
係数の大きいオーステナイト系ステンレス鋼を用いるこ
とにより冷却時の収縮差によってライニング材と薄肉パ
イプ間に空間が発生し、後工程での薄肉パイプ除去が容
易となる。また一部の組成の粉末材料では、マンドレル
による薄肉パイプ部の拡管による粉末の焼結時に、粉末
と薄肉パイプ間で拡散接合が行われ、冷却後の薄肉パイ
プの抜き取りが困難となる場合がある。このため拡散防
止バリヤ材として、薄肉パイプ外径部にセラミックスや
黒鉛などのライニング層と拡散接合しない物質を塗布し
ておくことにより、薄肉パイプの除去が容易となる。
また加熱温度を利用粉末の固相線真下から固相線下15
0℃の温度範囲とすることによって、粉末を液相焼結せ
ずに固相焼結として、粉体製造法により粉体が急冷凝固
し良好な性質を持っているものをそのまま利用でき、液
相焼結によって変化する粉末組織の劣化を防止出来る。
0℃の温度範囲とすることによって、粉末を液相焼結せ
ずに固相焼結として、粉体製造法により粉体が急冷凝固
し良好な性質を持っているものをそのまま利用でき、液
相焼結によって変化する粉末組織の劣化を防止出来る。
また本発明で製造したシリンダライニング層の内径側露
出面は、内径側薄肉パイプを拡管しているため、マンド
レル形状、寸法に近く、なおかつパイプ表面形状に追従
している。このためパイプ除去後の面は平滑な面となる
。更に寸法、精度、形状なども粉末充填密度と真密度体
積減少率を勘案してマンドレル形状、寸法を設定するこ
とによって、加工面精度、寸法精度を高くすることがで
き、シリンダ内面側の仕上加工量を大幅に少なくするこ
とが出来、高品質のシリンダ素材の作成が可能となる。
出面は、内径側薄肉パイプを拡管しているため、マンド
レル形状、寸法に近く、なおかつパイプ表面形状に追従
している。このためパイプ除去後の面は平滑な面となる
。更に寸法、精度、形状なども粉末充填密度と真密度体
積減少率を勘案してマンドレル形状、寸法を設定するこ
とによって、加工面精度、寸法精度を高くすることがで
き、シリンダ内面側の仕上加工量を大幅に少なくするこ
とが出来、高品質のシリンダ素材の作成が可能となる。
(実施例)
以下本発明を図面の実施例について説明すると、第1図
〜第6図は本発明の実施例を示す。
〜第6図は本発明の実施例を示す。
先ず第1図において樹脂射出成形機用単軸シリンダの製
造方法について説明すると、lはシリンダ基材であり、
JIS SCM440材の外径125閣で、内径51a
m、長さ1200■の部材であって、両端面には上蓋3
と底板4を固定出来るように座ぐり加工が施されている
。2は薄肉パイプで、シリンダ基材lの内径部に設置さ
れ、上蓋3と底板4とによりシリンダ基材1に溶接6,
7により固定し、ライニング充填粉体5を充填する空間
を創成する。なお、このパイプ2はJIS 5US30
4TPD (一般配管用ステンレス鋼鋼管)の5u40
(外径42.7m、肉厚1.2t■)、長さ1200
Mである。
造方法について説明すると、lはシリンダ基材であり、
JIS SCM440材の外径125閣で、内径51a
m、長さ1200■の部材であって、両端面には上蓋3
と底板4を固定出来るように座ぐり加工が施されている
。2は薄肉パイプで、シリンダ基材lの内径部に設置さ
れ、上蓋3と底板4とによりシリンダ基材1に溶接6,
7により固定し、ライニング充填粉体5を充填する空間
を創成する。なお、このパイプ2はJIS 5US30
4TPD (一般配管用ステンレス鋼鋼管)の5u40
(外径42.7m、肉厚1.2t■)、長さ1200
Mである。
9は充填した粉体部を真空にするための真空引用パイプ
で、図示しない部分でバルブを介して真空ポンプに接続
されている。10はこのパイプ9をシリンダ基材1に溶
接した溶接部である。
で、図示しない部分でバルブを介して真空ポンプに接続
されている。10はこのパイプ9をシリンダ基材1に溶
接した溶接部である。
8は真空引きの時に充填粉末が真空ポンプ側へ移動しな
いように取り付けた金属製フィルターで、図示しない部
分で脱落しないように固定されている。また前記上蓋3
と底板4は、シリンダ基材lの両端座ぐり部と薄肉パイ
プ2で、図示のように溶接出来るような寸法で凹状とな
っている。また真空引用パイプ9は、外径4φ閣、肉厚
Itsの5US304製のパイプで、シリンダ基材lへ
挿し込み、溶接lOされている。更に充填粉体5はNi
基合金で、その主要成分はNi−17,2%Cr−4,
5%Si、4%B−3.5%Fe−0.9%Cであり、
その粒度は145n+esh〜350+weshのもの
である。
いように取り付けた金属製フィルターで、図示しない部
分で脱落しないように固定されている。また前記上蓋3
と底板4は、シリンダ基材lの両端座ぐり部と薄肉パイ
プ2で、図示のように溶接出来るような寸法で凹状とな
っている。また真空引用パイプ9は、外径4φ閣、肉厚
Itsの5US304製のパイプで、シリンダ基材lへ
挿し込み、溶接lOされている。更に充填粉体5はNi
基合金で、その主要成分はNi−17,2%Cr−4,
5%Si、4%B−3.5%Fe−0.9%Cであり、
その粒度は145n+esh〜350+weshのもの
である。
次に作用を説明する。先ず各部材を脱脂する。
この時シリンダ基材1の内径面は発錆なとがないことが
必要であり、必要に応じて酸洗なと行なう。次にシリン
ダ基材に金属製フィルター8の固定と、真空引用パイプ
9を溶接1oする。次に薄肉パイプ2と底板4を溶接す
る。その後薄肉パイプ2の外周に、パイメタリッ久材と
拡散接合しないようにバリヤ材としてBN(ボロンナイ
トライド)微粉末をコーティングし、乾燥後焼成により
バインダーの樹脂分を除去する。
必要であり、必要に応じて酸洗なと行なう。次にシリン
ダ基材に金属製フィルター8の固定と、真空引用パイプ
9を溶接1oする。次に薄肉パイプ2と底板4を溶接す
る。その後薄肉パイプ2の外周に、パイメタリッ久材と
拡散接合しないようにバリヤ材としてBN(ボロンナイ
トライド)微粉末をコーティングし、乾燥後焼成により
バインダーの樹脂分を除去する。
次にバリヤ材が塗布された薄肉パイプ2を、シリンダ基
材1へ溶接6する。そしてこの時創成された空間に、充
填粉体5をシリンダ基材1を振動させながら出来る限り
真密度近(まで充填する。その後上蓋3をシリンダ基材
1と薄肉パイプ2を溶接7により接合する。次に図示し
ない部分で真空引用パイプ9によりバルブを取り付け、
不活性ガスで加圧し圧洩れがないことを確認する。その
後部材全体を100〜150℃に加熱しながら真空引ポ
ンプより、粉末充填部を0.IJorr以下に真空引き
する。真空引き完了後、真空引用パイプ9をシリンダ基
材1に近い部分で封管し、真空が破れないようにする。
材1へ溶接6する。そしてこの時創成された空間に、充
填粉体5をシリンダ基材1を振動させながら出来る限り
真密度近(まで充填する。その後上蓋3をシリンダ基材
1と薄肉パイプ2を溶接7により接合する。次に図示し
ない部分で真空引用パイプ9によりバルブを取り付け、
不活性ガスで加圧し圧洩れがないことを確認する。その
後部材全体を100〜150℃に加熱しながら真空引ポ
ンプより、粉末充填部を0.IJorr以下に真空引き
する。真空引き完了後、真空引用パイプ9をシリンダ基
材1に近い部分で封管し、真空が破れないようにする。
次に薄肉パイプ2の内径側に黒鉛系の高温潤滑剤を塗布
する。第2図に示す加熱炉21は第1図のシリンダ形成
物を挿入するものであり、加熱用のヒータ22は図示さ
れない部分で制御盤に接続されている。23は拡管用マ
ンドレルで、支持棒24を介して図示してない油圧プレ
ス装置のシリンダに接続され、油圧により上下に移動す
るようになっている。
する。第2図に示す加熱炉21は第1図のシリンダ形成
物を挿入するものであり、加熱用のヒータ22は図示さ
れない部分で制御盤に接続されている。23は拡管用マ
ンドレルで、支持棒24を介して図示してない油圧プレ
ス装置のシリンダに接続され、油圧により上下に移動す
るようになっている。
次いで第1図で製作した樹脂成形用シリンダを、支え台
25上にマンドレル23と同軸として置く0次いで加熱
炉21により使用粉末の固相線以下の970℃に加熱し
、加熱したままでマンドレル23により薄肉パイプ2部
を拡管する。この時のマンドレル23の径は粉体充填密
度と密接な関係があり、真密度近くまで充填するような
径とする。なお、第1図の第1実施例では、粉末充填密
度が77%であるので、創成空間が23%拡管出来るよ
うなマンドレル径とした。またこの時のマンドレル径は
球形状のものを用いた。ところで前記拡管は一度に行な
うのではなく、拡管率にもよるが、2〜数回に分けて徐
々に径を大きくして行く、この実施例では、8%、16
%、23%の3回に分けて加熱しながら徐々に拡管した
。
25上にマンドレル23と同軸として置く0次いで加熱
炉21により使用粉末の固相線以下の970℃に加熱し
、加熱したままでマンドレル23により薄肉パイプ2部
を拡管する。この時のマンドレル23の径は粉体充填密
度と密接な関係があり、真密度近くまで充填するような
径とする。なお、第1図の第1実施例では、粉末充填密
度が77%であるので、創成空間が23%拡管出来るよ
うなマンドレル径とした。またこの時のマンドレル径は
球形状のものを用いた。ところで前記拡管は一度に行な
うのではなく、拡管率にもよるが、2〜数回に分けて徐
々に径を大きくして行く、この実施例では、8%、16
%、23%の3回に分けて加熱しながら徐々に拡管した
。
所定の寸法に拡管後除冷し両端を切断したところ、ステ
ンレス薄肉パイプ材の利用、バリヤ材塗布の有効性が確
認され、薄肉パイプは軽く引き抜くことができ、シリン
ダとなる面は平滑な面となり、バイメタリック層は粉末
が焼結され、なおかつシリンダ基材と拡散接合されてい
た。また各部を所定の寸法に加工後、射出成形用シリン
ダとして使用したが、耐摩耗性、耐食性が良好であった
。
ンレス薄肉パイプ材の利用、バリヤ材塗布の有効性が確
認され、薄肉パイプは軽く引き抜くことができ、シリン
ダとなる面は平滑な面となり、バイメタリック層は粉末
が焼結され、なおかつシリンダ基材と拡散接合されてい
た。また各部を所定の寸法に加工後、射出成形用シリン
ダとして使用したが、耐摩耗性、耐食性が良好であった
。
第3図及び第4図は第2実施例であり、樹脂押出し用六
角シリンダの場合で、耐食性、耐摩耗性の向上を狙って
バイメタリックシリンダ化した例を示したものである。
角シリンダの場合で、耐食性、耐摩耗性の向上を狙って
バイメタリックシリンダ化した例を示したものである。
なお、部材及び製造方法は第1実施例と同じであるが、
ここでは第1実施例と異なっている部分のみ説明する。
ここでは第1実施例と異なっている部分のみ説明する。
第3図のシリンダ基材31は、JIS 545Cの外径
170閣で中心に二面幅長さ90■の正六角形穴があけ
られており、端面に同心六角形の上蓋33と底板34が
図示のように溶接出来るように座ぐりが施されていて真
空引パイプ取付は穴も設けである。薄肉パイプ32は、
この六角穴に相似の外側の二面幅長さ80閣の六角形で
、長さ800閤、厚さ1.5閣の5US304製である
。また上蓋33と底板34は、シリンダ基材両端面の六
角圧ぐり穴に挿入され、薄肉パイプ35と溶接36.3
7が出来る寸法で、六角形に沿って凹状となっている。
170閣で中心に二面幅長さ90■の正六角形穴があけ
られており、端面に同心六角形の上蓋33と底板34が
図示のように溶接出来るように座ぐりが施されていて真
空引パイプ取付は穴も設けである。薄肉パイプ32は、
この六角穴に相似の外側の二面幅長さ80閣の六角形で
、長さ800閤、厚さ1.5閣の5US304製である
。また上蓋33と底板34は、シリンダ基材両端面の六
角圧ぐり穴に挿入され、薄肉パイプ35と溶接36.3
7が出来る寸法で、六角形に沿って凹状となっている。
また充填粉末35は、Ni基合金(Ni−17,2Cr
%Cr−4.5%5i−4%B−3,5%Fe−0,9
%C)にWC(タングステンカーバイド)30wt%を
混合したもので、両者の粒度は第1実施例と同様に14
5mesh〜350meshのものである。その他の金
属製フィルター38及び真空引用パイプ39は第1実施
例と同様な物を使用し、溶接310によって取り付けら
れている。
%Cr−4.5%5i−4%B−3,5%Fe−0,9
%C)にWC(タングステンカーバイド)30wt%を
混合したもので、両者の粒度は第1実施例と同様に14
5mesh〜350meshのものである。その他の金
属製フィルター38及び真空引用パイプ39は第1実施
例と同様な物を使用し、溶接310によって取り付けら
れている。
以上の部材を第1実施例と同様に組み立て、第1実施例
と同様に第2図に示した加熱炉を持ち、マンドレルが移
動出来る機械で970℃まで加熱し、マンドレルで六角
の薄肉パイプを母材内径に沿った六角状に拡管した。こ
の拡管は創成空間の粉末が25%圧縮される寸法とし、
10%、18%、25%の圧縮率となるようなマンドレ
ル寸法で3回に分けて拡管した。なお、この時使用した
マンドレルは、六角形が外接する球形を赤道上で六角形
に削り取ってマンドレルとし、角部はIRの面取りをし
た。
と同様に第2図に示した加熱炉を持ち、マンドレルが移
動出来る機械で970℃まで加熱し、マンドレルで六角
の薄肉パイプを母材内径に沿った六角状に拡管した。こ
の拡管は創成空間の粉末が25%圧縮される寸法とし、
10%、18%、25%の圧縮率となるようなマンドレ
ル寸法で3回に分けて拡管した。なお、この時使用した
マンドレルは、六角形が外接する球形を赤道上で六角形
に削り取ってマンドレルとし、角部はIRの面取りをし
た。
その後冷却して両端を切断したところ、六角薄肉パイプ
は軽く引き抜きが出来た。バイメタリック層はNi基合
金に均一にWCが分散した組織で、若干の気孔を含んだ
焼結組織を示し、シリンダ基材と拡散接合されていた。
は軽く引き抜きが出来た。バイメタリック層はNi基合
金に均一にWCが分散した組織で、若干の気孔を含んだ
焼結組織を示し、シリンダ基材と拡散接合されていた。
以上の素材を所定の寸法に加工後、押出機用シリンダと
して他のシリンダ部材と組み立て、樹脂押出機用シリン
ダとして使用したが、問題点は認められず、良好な結果
が得られた。
して他のシリンダ部材と組み立て、樹脂押出機用シリン
ダとして使用したが、問題点は認められず、良好な結果
が得られた。
次に第5図及び第6図は第3実施例を示し、樹脂押出機
用2軸シリンダ製造時の部材構成組立図を示す。製造工
程は第1実施例と同様であるので、形状が異なる部分を
説明する。シリンダ基材41はJIS 525C材で、
外径φ190maであって内径側にφ71mmの穴2個
がめがね状に重なった形となっている。なお、長さは2
50mである。
用2軸シリンダ製造時の部材構成組立図を示す。製造工
程は第1実施例と同様であるので、形状が異なる部分を
説明する。シリンダ基材41はJIS 525C材で、
外径φ190maであって内径側にφ71mmの穴2個
がめがね状に重なった形となっている。なお、長さは2
50mである。
薄肉パイプ42は外径φ63.5mmX肉厚2tIII
IIl×長さ250mmの5US304材のオーステナ
イト系ステンレスパイプを外周の一部を切除し、この合
せ面を電子ビーム溶接で接合してめがね状のパイプとし
た。このときシリンダ基材の2円の中心距離と薄肉パイ
プ2円の中心距離は等しくなるようにする。また使用し
たバイメタリック用充填粉末45は第1実施例と同じN
i基合金を用いた。
IIl×長さ250mmの5US304材のオーステナ
イト系ステンレスパイプを外周の一部を切除し、この合
せ面を電子ビーム溶接で接合してめがね状のパイプとし
た。このときシリンダ基材の2円の中心距離と薄肉パイ
プ2円の中心距離は等しくなるようにする。また使用し
たバイメタリック用充填粉末45は第1実施例と同じN
i基合金を用いた。
この他に上蓋43や底板44、金属フィルター48、真
空引用パイプ49などの部材を第1実施例と同様に組み
立て、第3図と同様な形状とした。これらの部材を第1
実施例における第2図のような加熱炉付きの油圧プレス
装置により、マンドレルで薄肉パイプを拡青し、充填し
た粉末を加圧焼結すると同時に、シリンダ基材41に拡
散接合させた。
空引用パイプ49などの部材を第1実施例と同様に組み
立て、第3図と同様な形状とした。これらの部材を第1
実施例における第2図のような加熱炉付きの油圧プレス
装置により、マンドレルで薄肉パイプを拡青し、充填し
た粉末を加圧焼結すると同時に、シリンダ基材41に拡
散接合させた。
なお、マンドレル寸法と形状は、粉末充填密度が真密度
に対して80%であったので、創成空間が最終拡管で2
0%圧縮されるようにパイプ初期内径の105%、11
0%、115%、120%の直径の球を2つ繋ぎ合わせ
、球の中心間距離をシリンダ基材の2円の中心間距離と
等しくした。拡管は創成空間が順次圧縮されるように前
記の4種のマンドレルを小径サイズのマンドレルから順
次4回に分けて通し、拡管率を上げた。この第3実施例
においても第1.第2実施例と同様にめがね状穴面にシ
リンダ基材と異なる合金がライニングされたシリンダ素
材となり、フランジ取付けや他の部分を加工し、二軸押
出機のシリンダとして使用した結果、耐摩耗性が良好で
、I(IPで作成した同一材質のバイメタリックシリン
ダと比較しても、同等性能を有することが確認された。
に対して80%であったので、創成空間が最終拡管で2
0%圧縮されるようにパイプ初期内径の105%、11
0%、115%、120%の直径の球を2つ繋ぎ合わせ
、球の中心間距離をシリンダ基材の2円の中心間距離と
等しくした。拡管は創成空間が順次圧縮されるように前
記の4種のマンドレルを小径サイズのマンドレルから順
次4回に分けて通し、拡管率を上げた。この第3実施例
においても第1.第2実施例と同様にめがね状穴面にシ
リンダ基材と異なる合金がライニングされたシリンダ素
材となり、フランジ取付けや他の部分を加工し、二軸押
出機のシリンダとして使用した結果、耐摩耗性が良好で
、I(IPで作成した同一材質のバイメタリックシリン
ダと比較しても、同等性能を有することが確認された。
(発明の効果)
以上詳細に説明した如く本発明は構成されているので、
−船釣なプレス機械を使用して円筒体の内面のみに基材
よりも耐食性、耐摩耗性の優れた高性能ライニング層を
形成してなるバイメタリックシリンダが従来の製造法に
比べて低コストで製造可能となる。
−船釣なプレス機械を使用して円筒体の内面のみに基材
よりも耐食性、耐摩耗性の優れた高性能ライニング層を
形成してなるバイメタリックシリンダが従来の製造法に
比べて低コストで製造可能となる。
第1図(a)は本発明の第1実施例の製造方法を示す組
立部材の正面断面図、第1図■)は同側面図、第2図は
本発明に用いた加熱炉付のプレス機械概念図、第3図は
本発明の第2実施例の製造方法を示す組立部材の正面断
面図、第4図は同側面図、第5図は本発明の第3実施例
の製造方法を示す組立部材の正面断面図、第6図は同側
面図である。 図の主要部分の説明 1.31.41−−−シリンダ部材 2.32.42−一一薄肉パイブ 3.33.43−上蓋 4.34.44・−底板 5.35.45−m−充填粉体 6.7,36.37−−・溶接部 9 、39 、49−・真空引用パイプ10−溶接部
立部材の正面断面図、第1図■)は同側面図、第2図は
本発明に用いた加熱炉付のプレス機械概念図、第3図は
本発明の第2実施例の製造方法を示す組立部材の正面断
面図、第4図は同側面図、第5図は本発明の第3実施例
の製造方法を示す組立部材の正面断面図、第6図は同側
面図である。 図の主要部分の説明 1.31.41−−−シリンダ部材 2.32.42−一一薄肉パイブ 3.33.43−上蓋 4.34.44・−底板 5.35.45−m−充填粉体 6.7,36.37−−・溶接部 9 、39 、49−・真空引用パイプ10−溶接部
Claims (4)
- (1)シリンダ基材の内面に耐食性或は耐摩耗性、又は
これらの両性質などシリンダ基材と異なった性質のライ
ニング層を持つバイメタリックシリンダの製造方法にお
いて、薄肉パイプをシリンダ基材の内径側に設置し、そ
の間に金属又はサーメット材の粉末を充填し、真空引後
密封すると共に、この部材を加熱しながら前記薄肉パイ
プの内径側をマンドレルを用いて拡管し、その後薄肉パ
イプ除去加工などを行なうことにより、所望する性質を
持つ粉体をバイメタリック層としてシリンダ表面に生成
することを特徴とするシリンダ製造方法。 - (2)請求項1記載のシリンダ製造方法において、シリ
ンダ基材の内径側に用いる薄肉パイプをオーステナイト
系ステンレス材を用いることを特徴とするシリンダ製造
方法。 - (3)請求項1記載のシリンダ製造方法において、薄肉
パイプ外周の充填粉末に接する部分にセラミックス又は
黒鉛材などの拡散防止バリヤ材を塗布することを特徴と
するシリンダ製造方法。 - (4)請求項1記載のシリンダ製造方法において、マン
ドレル拡管時に粉末合金の固相線直下と固相線以下15
0℃の点を加熱温度範囲とすることを特徴とするシリン
ダ製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP767490A JPH03211207A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | シリンダ製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP767490A JPH03211207A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | シリンダ製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03211207A true JPH03211207A (ja) | 1991-09-17 |
Family
ID=11672344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP767490A Pending JPH03211207A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | シリンダ製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03211207A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008509285A (ja) * | 2004-08-12 | 2008-03-27 | シュミット + クレメンス ゲーエムベーハー + ツェーオー.カーゲー | 複合チューブ、複合チューブの製造方法、および複合チューブの使用 |
JP2014500909A (ja) * | 2010-11-10 | 2014-01-16 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 内部キャビティを伴うコンポーネント製造方法 |
-
1990
- 1990-01-17 JP JP767490A patent/JPH03211207A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008509285A (ja) * | 2004-08-12 | 2008-03-27 | シュミット + クレメンス ゲーエムベーハー + ツェーオー.カーゲー | 複合チューブ、複合チューブの製造方法、および複合チューブの使用 |
JP2014500909A (ja) * | 2010-11-10 | 2014-01-16 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 内部キャビティを伴うコンポーネント製造方法 |
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