JPH03257116A - 再溶融硬化処理装置 - Google Patents
再溶融硬化処理装置Info
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- JPH03257116A JPH03257116A JP2053100A JP5310090A JPH03257116A JP H03257116 A JPH03257116 A JP H03257116A JP 2053100 A JP2053100 A JP 2053100A JP 5310090 A JP5310090 A JP 5310090A JP H03257116 A JPH03257116 A JP H03257116A
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- Japan
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- torch
- energy beam
- remelting
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- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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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。
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、再溶融硬化処理装置に関するものである。
「従来の技術！
従来、ワーク、例えばカムシャフトのカム面を再溶融し
て硬化処理を行う装置が知られている。
て硬化処理を行う装置が知られている。
このような装置においては、カムシャフトのカム面とビ
ームトーチとを相対移動させつつ、すなわち、カムシャ
フトをカム軸のまわりで回転させ且つビームトーチをカ
ム軸方向に往復動させつつ、ビームトーチからのエネル
ギビームをカムシャフトのカム面に照射している。これ
により、カムシャフトのカム面の所定の表面積が再溶融
されて硬化処理が行われ、カム面にチル層（再溶融硬化
処理層）が形成されることとなる。
ームトーチとを相対移動させつつ、すなわち、カムシャ
フトをカム軸のまわりで回転させ且つビームトーチをカ
ム軸方向に往復動させつつ、ビームトーチからのエネル
ギビームをカムシャフトのカム面に照射している。これ
により、カムシャフトのカム面の所定の表面積が再溶融
されて硬化処理が行われ、カム面にチル層（再溶融硬化
処理層）が形成されることとなる。
なお、このような再溶融硬化処理装置については、例え
ば、特開昭６０−２５８４２１号公報を参照されたい。
ば、特開昭６０−２５８４２１号公報を参照されたい。
Ｆ発明が解決しようとする課題−
上記のようにビームトーチをカムシャフトの軸方向に往
復動させつつ、ビームトーチからのエネルギビームをカ
ムシャフトのカム面に照射する場合に、カムシャフトの
カム面において、ビームトーチが反転する部分ではビー
ムトーチが減速あるいは停止するので、該反転部分では
、中央部分と比較して、多くのエネルギビームが照射さ
れることになる。このため、カムシャフトのカム面のう
ち反転部分のチル層は、中央部分のチル層と比較して、
深くなるという問題がある。
復動させつつ、ビームトーチからのエネルギビームをカ
ムシャフトのカム面に照射する場合に、カムシャフトの
カム面において、ビームトーチが反転する部分ではビー
ムトーチが減速あるいは停止するので、該反転部分では
、中央部分と比較して、多くのエネルギビームが照射さ
れることになる。このため、カムシャフトのカム面のう
ち反転部分のチル層は、中央部分のチル層と比較して、
深くなるという問題がある。
なお、第１図には、このような状態が示されており、カ
ムシャフト１０のカム面１２のうち反転部分のチル層１
４．１４では、中央部分のチル層１６と比較して、深く
なっていることが理解される。
ムシャフト１０のカム面１２のうち反転部分のチル層１
４．１４では、中央部分のチル層１６と比較して、深く
なっていることが理解される。
本発明の目的は、均一な深さのチル層を得ることができ
る再溶融硬化処理装置を提供することにある。
る再溶融硬化処理装置を提供することにある。
一課題を解決するための手段二
本発明は、ワークと、及び、該ワークに対向配置されワ
ークにエネルギビームを照射するエネルギビーム照射手
段と、を含み、 前記ワークとエネルギビーム照射手段とを相対移動させ
ることにより、ワークの所定の表面積を再溶融して硬化
処理を行う装置において、前記エネルギビーム照射手段
は、ビームトーチから構成され、該ビームトーチの外側
には、ほぼ同心状に磁気コイルが外装されており、前記
ビームトーチからワークにエネルギビームが照射される
際には、前記磁気コイルから磁界が発生されるようにな
っていることを特徴とする。
ークにエネルギビームを照射するエネルギビーム照射手
段と、を含み、 前記ワークとエネルギビーム照射手段とを相対移動させ
ることにより、ワークの所定の表面積を再溶融して硬化
処理を行う装置において、前記エネルギビーム照射手段
は、ビームトーチから構成され、該ビームトーチの外側
には、ほぼ同心状に磁気コイルが外装されており、前記
ビームトーチからワークにエネルギビームが照射される
際には、前記磁気コイルから磁界が発生されるようにな
っていることを特徴とする。
１作 用」
本発明においては、ビームトーチからワークにエネルギ
ビームが照射される際に、磁気コイルから磁界が発生さ
れる。このようにすると、エネルギビームの照射て溶融
された金属は、ビームの流れ（これは電流である）及び
磁気コイルから磁界により、ローレンツ力を受け、撹拌
されながろ凝固する。そして、溶融金属の撹拌により、
ワークの反転部分のチル層の溶融金属は、中央部分のチ
ル層に伝達され易くなる。この結果、反転部分のチル層
の深さは、中央部分のチル層の深さと同一になり、均一
な深さのチル層を得ることができる。
ビームが照射される際に、磁気コイルから磁界が発生さ
れる。このようにすると、エネルギビームの照射て溶融
された金属は、ビームの流れ（これは電流である）及び
磁気コイルから磁界により、ローレンツ力を受け、撹拌
されながろ凝固する。そして、溶融金属の撹拌により、
ワークの反転部分のチル層の溶融金属は、中央部分のチ
ル層に伝達され易くなる。この結果、反転部分のチル層
の深さは、中央部分のチル層の深さと同一になり、均一
な深さのチル層を得ることができる。
なお、従来技術の項で引用した特開昭６０−２５８４２
１号公報においては、プラズマトーチに磁気コイルを並
設している。しかしながら、この公報においては、プラ
ズマトーチが往復動の両端に位置するときに、磁気コイ
ルを励磁することにより、単に、プラズマトーチからの
プラズマアークを横振りさせているだけであり、本願発
明のように、ビームの流れ及び磁気コイルからの磁界に
よるローレンツ力により、溶融金属を撹拌するというこ
とを何ら行っていない。
１号公報においては、プラズマトーチに磁気コイルを並
設している。しかしながら、この公報においては、プラ
ズマトーチが往復動の両端に位置するときに、磁気コイ
ルを励磁することにより、単に、プラズマトーチからの
プラズマアークを横振りさせているだけであり、本願発
明のように、ビームの流れ及び磁気コイルからの磁界に
よるローレンツ力により、溶融金属を撹拌するというこ
とを何ら行っていない。
璽実施例」
以下、図面に基づし）で本発明の好適な実施例を説明す
る。
る。
第２図には、本発明の実施例による再溶融硬化処理装置
が示されている。
が示されている。
第２図において、符号２０は、カムシャフトを示し、該
カムシャフト２０のカム面２２は、再溶融されて硬化処
理が行われる。このカムシャフト２０は、カム軸２４の
まわりで回転させられる。
カムシャフト２０のカム面２２は、再溶融されて硬化処
理が行われる。このカムシャフト２０は、カム軸２４の
まわりで回転させられる。
また、符号２６は、ビームトーチを示し、該ビームトー
チ２６は、カム軸２４方向に往復動させられる。
チ２６は、カム軸２４方向に往復動させられる。
そして、ビームトーチ２６からのエネルギビーム２７は
、カムシャフト２０のカム面２２に照射され、このとき
、前述したカムシャフト２０のカム面２２及びビームト
ーチ２６の相対移動により、カムシャフト２０のカム面
２２の所定の表面積が再溶融されて硬化処理が行われ、
カム面２２にチル層が形成されることとなる。なお、符
号２８は、カムシャフト２０のカム面２２に対するビー
ムトーチ２６からのエネルギビーム２７の軌跡を示す。
、カムシャフト２０のカム面２２に照射され、このとき
、前述したカムシャフト２０のカム面２２及びビームト
ーチ２６の相対移動により、カムシャフト２０のカム面
２２の所定の表面積が再溶融されて硬化処理が行われ、
カム面２２にチル層が形成されることとなる。なお、符
号２８は、カムシャフト２０のカム面２２に対するビー
ムトーチ２６からのエネルギビーム２７の軌跡を示す。
前記ビームトーチ２６の外側には、ほぼ同心状に磁気コ
イル３０が外装されている。そして、ビームトーチ２６
からカムシャフト２０のカム面２２にエネルギビーム２
７が照射される際には、二の磁気コイル３０から磁界が
発生されるようになっているっなお、符号３１は、磁気
コイル３０を励磁するための交流電流を供給するたｔの
交流電源を示す。
イル３０が外装されている。そして、ビームトーチ２６
からカムシャフト２０のカム面２２にエネルギビーム２
７が照射される際には、二の磁気コイル３０から磁界が
発生されるようになっているっなお、符号３１は、磁気
コイル３０を励磁するための交流電流を供給するたｔの
交流電源を示す。
以下、磁気コイル３０からの磁界による作用につし）で
、第３．４図を参照しながら説明する。なお、第３図に
おいて、符号３２は、ビームトーチ２６内の電極を示し
、符号３４は、カムシャフト２０のカム面２２に形成さ
れたチル層を示す。
、第３．４図を参照しながら説明する。なお、第３図に
おいて、符号３２は、ビームトーチ２６内の電極を示し
、符号３４は、カムシャフト２０のカム面２２に形成さ
れたチル層を示す。
第３．４図において、エネルギビームの照射で溶融され
た金属は、ビームの流れ３６ （これは電流である）及
び磁気コイル３０からの磁界３８により、ローレンツ力
４０を受け、撹拌されながら凝固する。
た金属は、ビームの流れ３６ （これは電流である）及
び磁気コイル３０からの磁界３８により、ローレンツ力
４０を受け、撹拌されながら凝固する。
それゆえ、第５図に示されるように、溶融金属の撹拌に
より、カムシャフト２０のカム面２２の反転部分のチル
層４２．４２の溶融金属は、中央部分のチル層４４に伝
達され易くなる。この結果、反転部分のチル層４２．４
２の深さは、中央部分のチル層４４の深さと同一になり
、均一な深さのチル層を得ることができる。
より、カムシャフト２０のカム面２２の反転部分のチル
層４２．４２の溶融金属は、中央部分のチル層４４に伝
達され易くなる。この結果、反転部分のチル層４２．４
２の深さは、中央部分のチル層４４の深さと同一になり
、均一な深さのチル層を得ることができる。
なお、第６図には、比較例が示されており、この第６図
においては、磁気コイルを設けていない再溶融硬化処理
装置によりチル層を形成しているので、反転部分のチル
層４２．４２の深さは、中央部分のチル層４４の深さよ
り深くなっている（深さの差はｄである）。そして、こ
の第６図と前記第５図とを比較することにより、本発明
の実施例による再溶融硬化処理装置の効果が理解される
であろう。
においては、磁気コイルを設けていない再溶融硬化処理
装置によりチル層を形成しているので、反転部分のチル
層４２．４２の深さは、中央部分のチル層４４の深さよ
り深くなっている（深さの差はｄである）。そして、こ
の第６図と前記第５図とを比較することにより、本発明
の実施例による再溶融硬化処理装置の効果が理解される
であろう。
なお、実施例においては、磁気コイル３０は、交流電源
３１からの交流により励磁されるので、磁気コイル３０
からの磁界は、その方向が順次切り換わる。それゆえ、
溶融金属に作用するローレンツ力４０は、その方向が順
次切り換わり、溶融金属には、振動が与えられ、溶融金
属の撹拌が更に促進される。
３１からの交流により励磁されるので、磁気コイル３０
からの磁界は、その方向が順次切り換わる。それゆえ、
溶融金属に作用するローレンツ力４０は、その方向が順
次切り換わり、溶融金属には、振動が与えられ、溶融金
属の撹拌が更に促進される。
なお、第７図には、磁場強度を変えた場合のカムトップ
部のチル巾、チル深さ、プロフィールへこみ量、チル硬
さが示されている。なお、実験では、カム幅１７．５
ｍ１Ｔｌのダクタイル鋳鉄製カムシャフトのカム部を荒
研削加工した後、ＴＩＧ装置を用いて再溶融処理を行っ
た。また、カム表面から１０ミリメートル離れた位置で
、ＴＩＧ装置のビームトーチの外側に磁気コイルを外装
し、コイルに流す電流値を７Ａ（実験例１） 、５Ａ
（実験例２）、３Ａ（実験例３）、ＯＡ（比較例）のよ
うに変えた。なお、カムトップ部のチル深さＡ１カムト
ップ部のプロフィールへこみ量Ｂについては、第８図を
も参照されたい。
部のチル巾、チル深さ、プロフィールへこみ量、チル硬
さが示されている。なお、実験では、カム幅１７．５
ｍ１Ｔｌのダクタイル鋳鉄製カムシャフトのカム部を荒
研削加工した後、ＴＩＧ装置を用いて再溶融処理を行っ
た。また、カム表面から１０ミリメートル離れた位置で
、ＴＩＧ装置のビームトーチの外側に磁気コイルを外装
し、コイルに流す電流値を７Ａ（実験例１） 、５Ａ
（実験例２）、３Ａ（実験例３）、ＯＡ（比較例）のよ
うに変えた。なお、カムトップ部のチル深さＡ１カムト
ップ部のプロフィールへこみ量Ｂについては、第８図を
も参照されたい。
そして、第７図かられかるように、磁気コイルに流す電
流値を高めて磁場強度を強くすると、チル巾は、増加す
るが、チル深さ、プロフィールへこみ量、チル硬さは、
はとんど変わらない。なお、第９図には、上記第７図の
実験例に基づいて作成した磁場強度とカムトップ部のチ
ル巾との関係がグラフにて示されている。
流値を高めて磁場強度を強くすると、チル巾は、増加す
るが、チル深さ、プロフィールへこみ量、チル硬さは、
はとんど変わらない。なお、第９図には、上記第７図の
実験例に基づいて作成した磁場強度とカムトップ部のチ
ル巾との関係がグラフにて示されている。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明によれば、ビームトーチか
らワークにエネルギビームが照射される際に、磁気コイ
ルから磁界が発生されるようになっている。それゆえ、
エネルギビームの照射で溶融された゛金属は、ビームの
流れ及び磁気コイルからの磁界により、ローレンツ力を
受け、撹拌されながら凝固し、この溶融金属の撹拌によ
り、均一７な深さのチル層を得ることができる。
らワークにエネルギビームが照射される際に、磁気コイ
ルから磁界が発生されるようになっている。それゆえ、
エネルギビームの照射で溶融された゛金属は、ビームの
流れ及び磁気コイルからの磁界により、ローレンツ力を
受け、撹拌されながら凝固し、この溶融金属の撹拌によ
り、均一７な深さのチル層を得ることができる。
第１図は、カムシャフトのカム面のうち反転部分のチル
層が中央部分のチル層より深くなっている状態を示す説
明図、 第２図は、本発明の実施例による再溶融硬化処理装置の
構成説明図、 第３．４図は、本発明の実施例による再溶融硬化処理装
置の作用説明図、 第５図は、本発明の実施例による再溶融硬化処理装置に
より再溶融硬化処理されたカムシャフトのカム面の反転
部分のチル層及び中央部分のチル層の断面図、 第６図は、比較例によるカムシャフトのカム面の反転部
分のチル層及び中央部分のチル層の断面図、 第７図は、実験例１．２．３、比較例を示す図、第８図
は、カムトップ部のチル深さＡ１カムトップ部のプロフ
ィールへこみ量Ｂを示す図、第９図は、磁場強度とカム
） −／ブ部のチル巾との関係のグラフ図である。 ２０ カムシ丁フト、 ２２ カム面、２４ カ
ム軸、 ２６ ビームトーチ、 ２７−・ エネルギビーム、 ２８ ビームトーチからのエネルギビームの軌跡、 ３０ 磁気コイル、 ３１− 交流電源、 ３２ 電極、 ３４ チル層、３６ ビーム
の流れ（電流）、 ３８ 磁界、 ４０ ローレンツ力、４２．４２
反転部分のチル層、 ４４ 中央部分のチル層。 第３図 第４図 第１図 第２図
層が中央部分のチル層より深くなっている状態を示す説
明図、 第２図は、本発明の実施例による再溶融硬化処理装置の
構成説明図、 第３．４図は、本発明の実施例による再溶融硬化処理装
置の作用説明図、 第５図は、本発明の実施例による再溶融硬化処理装置に
より再溶融硬化処理されたカムシャフトのカム面の反転
部分のチル層及び中央部分のチル層の断面図、 第６図は、比較例によるカムシャフトのカム面の反転部
分のチル層及び中央部分のチル層の断面図、 第７図は、実験例１．２．３、比較例を示す図、第８図
は、カムトップ部のチル深さＡ１カムトップ部のプロフ
ィールへこみ量Ｂを示す図、第９図は、磁場強度とカム
） −／ブ部のチル巾との関係のグラフ図である。 ２０ カムシ丁フト、 ２２ カム面、２４ カ
ム軸、 ２６ ビームトーチ、 ２７−・ エネルギビーム、 ２８ ビームトーチからのエネルギビームの軌跡、 ３０ 磁気コイル、 ３１− 交流電源、 ３２ 電極、 ３４ チル層、３６ ビーム
の流れ（電流）、 ３８ 磁界、 ４０ ローレンツ力、４２．４２
反転部分のチル層、 ４４ 中央部分のチル層。 第３図 第４図 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）ワークと、及び、該ワークに対向配置されワーク
にエネルギビームを照射するエネルギビーム照射手段と
、を含み、 前記ワークとエネルギビーム照射手段とを相対移動させ
ることにより、ワークの所定の表面積を再溶融して硬化
処理を行う装置において、前記エネルギビーム照射手段
は、ビームトーチから構成され、該ビームトーチの外側
には、ほぼ同心状に磁気コイルが外装されており、前記
ビームトーチからワークにエネルギビームが照射される
際には、前記磁気コイルから磁界が発生されるようにな
っていることを特徴とする再溶融硬化処理装置。 - （２）前記磁気コイルには、交流が供給されることを特
徴とする請求項（１）記載の再溶融硬化処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2053100A JPH03257116A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 再溶融硬化処理装置 |
| KR1019910003477A KR940004030B1 (ko) | 1990-03-05 | 1991-03-04 | 재용융경화 처리장치 |
| US07/664,137 US5114499A (en) | 1990-03-05 | 1991-03-04 | Method of forming chilled layer |
| EP91103226A EP0445699B1 (en) | 1990-03-05 | 1991-03-04 | Method of forming chilled layer and apparatus therefor |
| DE69120102T DE69120102T2 (de) | 1990-03-05 | 1991-03-04 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen gehärteter Oberflächen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2053100A JPH03257116A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 再溶融硬化処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257116A true JPH03257116A (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=12933372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2053100A Pending JPH03257116A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 再溶融硬化処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03257116A (ja) |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP2053100A patent/JPH03257116A/ja active Pending
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