JPH0323054A - 繊維強化アルミニウム部品の製造法 - 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） 本発明は繊維強化アルミニウム部品の製造法に関する。

（従来の技術） 従来、繊維強化アルミニウム部品を製造するには、繊維
を混入したアルミニウム溶湯を鋳型のキャビティ内に注
入する方法、或いは鋳型のキャビティ内に予め繊維を挿
入しておいてから、アルミニウム溶湯を注入する方法等
が知られている。しかし、前者については、アルミニウ
ム溶渦中に混入し得る繊維の量に制約があり、後者につ
いては、繊維は通常アルミニウム溶湯よりも比重が大き
いため下部に沈んでしまったり、注入される溶湯の圧力
により繊維が特定の部位に凝集してしまうという問題が
ある。

そこで、近時、特開昭５９−１７７３３５号公報に示さ
れる繊維強化アルミニウム複合成形体を溶融して得た溶
湯を、キャビティ内に注入する繊維強化アルミニウム部
品の製造方法が提案されている。この製造方法は、繊維
強化アルミニウム複合成形体つまりペレット状化された
無機質短繊維（ＦＲＭペレット）を含有するアルミニウ
ム合金を溶融し、これにより得た溶湯を鋳型のキャビテ
ィに注入することにより繊維強化アルミニウム部品を製
造しようとするものである。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、繊維強化アルミニウム部品においては、繊維
強化する必要のある部位と繊維強化する必要のない部位
とがある。例えば、自動車用のアルミニウム製ホイール
ハブにおいては、鋼製ベアリングの圧人代は走行中に一
定であることが望ましいが、アルミニウム製ホイールハ
ブの熱膨張率が鋼製ベアリングの熱膨張率よりも大きい
ため、走行中にベアリングの圧入代が少なくなって、ベ
アリングの寿命が低下するという問題があり、この問題
に対処するため、アルミニウム製ホイールハブにおける
鋼製ベアリングが圧入される部位を繊維強化することに
より、この部位の熱膨張率を小さくすることが望まれて
いる。

ところが、前記のＦＲＭベレットを含有するアルミニウ
ム合金の溶湯を注入する繊維強化アルミニウム部品の製
造法によると、ＦＲＭベレットはアルミニウム合金の内
部に略均一に含有されているため、これを溶融して得た
溶湯中にもＦＲＭペレットが略均一に溶融されているの
で、アルミニウム部品における特定の部位のみを繊維強
化することはできなかった。

前記に鑑みて、本発明は、ＦＲＭベレットを含有するア
ルミニウム合金を溶融して得た溶湯−を鋳型に注入する
方法でありながら、得られるアルミニウム部品における
必要な部位のみを繊維強化できるようにすることを目的
とする。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明は、鋳型の内部を金
属メッシュによって２つのキャビティに仕切り、一方の
キャビティ内へＦＲＭベレソトを含有するアルミニウム
合金溶湯を注入すると共に、該溶湯中のアルミニウム合
金を金属メッシュを通過させて他方のキャビティ内へ流
入させるものである。

具体的に本発明の講じた解決手段は、ＦＲＭベレットを
含有するアルミニウム合金を溶融して得た溶湯を準備す
る一方、鋳型の内部を金属メッシュによって２つのキャ
ビティに仕切り、その後、一方のキャビティ内へ前記溶
湯を注入すると共に、該溶湯中の前記アルミニウム合金
を前記金属メッシュを通過させて他方のキャビティ内に
流入させ、これにより、前記一方のキャビティ内におけ
る溶湯の繊維体積率を、他方のキャビティ内における溶
湯の繊維体積率よりも高くする構戒乙するものである。

（作用） 前記の構成により、ＦＲＭベレットを含有するアルミニ
ウム合金を溶融して得た溶湯を一方のキャビティ内へ注
入すると、該溶湯中のアルミニウム合金は金属メッシュ
を通過して他方のキャビティ内へ流入する一方、溶湯中
のＦＲＭベレットは金属メッシュによって他方のキャビ
ティ内への流入が制限される。この結果、溶湯を注入し
た方のキャビティ内における溶湯の繊維体積率が高くな
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例として、繊維強化アルミニウム
部品であるアルミニウム製ホイールハブの製造法を図面
に基づいて説明する。本実施例によって得られるアルミ
ニウム製ホイールハブＡは、第２図に示すように、繊維
強化の必要がある円筒状の車軸取付部１と、車軸取付部
１の一側部の外部に延設された繊維強化の必要がないデ
ィスク状の車輪取付部２とからなり、車軸取付部１の一
側部の内側において、鋼製ベアリング３が圧人される凹
状のベアリング圧入部４を有している。

まず、特開昭５９−１７７３３５号公報に示すように、
Ｊ　Ｉ　Ｓ−ＡＣ８Ａの溶融アルミニウム中に無機質短
繊維を遠心混合し、この混合物を粒状化し、これにより
得られる粒状物を溶融或いは半溶融状態に加熱し、この
状態で圧縮或形してＦＲＭベレットを含有するアルミニ
ウム合金を得る。

次に、このＦＲＭベレットを含有するアルミニウム合金
を溶融して溶湯を得る。

一方、第１図に示すように、アルミニウム製ホイールハ
ブＡの形状と対応する形状のキャビティを備え、上型５
と下型６とよりなる鋳型Ｂを準備した後、この鋳型Ｂの
内部を金属メッシュ７によって２つのキャビティに仕切
り、車軸取付部１と対応する繊維強化の必要がある第１
キャビテイ８と、車輪取付部２と対応する繊維強化の必
要がない第２キャビティ９とを形戊する。

金属メッシュ７としては、発泡スチロールにニッケルめ
っきを施した後、この発泡スチロールを熱により溶解し
て得たニッケルめっき層のみからなるニッケル発泡体メ
ッシュ、切粉を集合させて得た切粉集合体をプレスして
得た切粉メッシュ、或いはスチールウールの不織布より
なるスチールウールメッシュ等、アルミニウム溶湯は通
過するが、ＦＲＭペレットは少量通過するか又は全く通
過しないようなメッシュを適宜用いることができる。

次に、前記溶湯を、一方のキャビテイとしての第１キャ
ビティ８の内部にダイキャスト法等の適当な方法で注入
すると共に、該溶湯中のアルミニウム合金を金属メッシ
ュ７を通過させて他方のキャビティとしての第２キャビ
テイ９内に流入させる。このようにすると、前記溶湯中
のアルミニウム合金の溶湯は金属メッシュ７を通過する
一方、溶湯中に含有されるＦＲＭペレットは金属メッシ
ュ７を少量通過するか又は全く通過しないため、第１キ
ャビティ８内の溶湯中におけるＦＲＭベレットの量ひい
では繊維体積率が高くなる一方、第２キャビティ９内の
溶渦中における繊維体積率は０か又は極めて低くなる。

次に、鋳型Ｂを開いて内部から鋳造品であるアルミニウ
ム製ハブＡを取り出し、このアルミニウム製ハブＡのベ
アリング圧人部４に鋼製ベアリング３を圧入する。この
ようにして第２図に示すアルミニウム製ハブＡを得ると
、第１キャビティ８に対応する車軸取付部１は繊維強化
されている一方、第２キャビティ９に対応する車輪取付
部２は繊維強化されていない。

以上のようにして製造されたアルミニウム製ホイールハ
ブＡにおいては、Ｊ　Ｉｓ−ＡＣ８Ａのアルミニウムを
母材とし、ＦＲＭペレットの体積率が０である車輪取付
部２の線熱膨張率が２３．９Ｘ　１　０　’　ｄｅｇ−
ｌであるのに対して、同じ＜Ｊ　Ｉｓ一ＡＣ８Ａのアル
ミニウムを母材とし、ＦＲＭペレットの体積率が１５％
である車軸取付部１の線熱膨張率は１　７．　　Ｏ　ｘ
　１　０’　ｄｅｇ−’であって、繊維強化されている
車軸取付部１の線熱膨張係数は、繊維強化されていない
車輪取付部２の線熱膨張係数に比べて大きく低下してい
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係る繊維強化アルミニウ
ム部品の製造法によると、ＦＲＭペレットを含有するア
ルミニウム合金からなる溶湯を一方のキャビティ内へ注
入すると共に、該溶湯中のアルミニウム合金を金属メッ
シュを通過させて他方のキャビティ内へ流入させるため
、溶湯を注入する一方のキャビティ内の繊維体積率のみ
を高くすることができる。このため、本発明によると、
ＦＲＭベレットを含有するアルミニウム合金よりなる溶
湯を鋳型に注入する方法でありながら、アルミニウム部
品における繊維強化の必要がある部位のみを繊維強化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるアルミニウム製ホイー
ルハブの製造法を示す断面図、第２図は前記実施例によ
り得られるアルミニウム製ホイールハブの断面図である
。 Ａ・・・アルミニウム製ホイールノ＼ブ（繊維強化アル
ミニウム製部品） Ｂ・・・鋳型 ７・・・金属メッシュ ８・・・第１キャビテイ （一方のキャビテイ） ９・・・第２キャビテイ （他方のキャビテイ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＦＲＭペレットを含有するアルミニウム合金を溶
   融して得た溶湯を準備する一方、鋳型の内部を金属メッ
   シュによって２つのキャビティに仕切り、 その後、一方のキャビティ内へ前記溶湯を注入すると共
   に、該溶湯中の前記アルミニウム合金を前記金属メッシ
   ュを通過させて他方のキャビティ内に流入させ、これに
   より、前記一方のキャビティ内の溶湯の繊維体積率を、
   他方のキャビティ内の溶湯の繊維体積率よりも高くする
   ことを特徴とする繊維強化アルミニウム部品の製造法。