JPH04362146A - 多孔質金属の製造方法 - Google Patents
多孔質金属の製造方法Info
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- JPH04362146A JPH04362146A JP13475291A JP13475291A JPH04362146A JP H04362146 A JPH04362146 A JP H04362146A JP 13475291 A JP13475291 A JP 13475291A JP 13475291 A JP13475291 A JP 13475291A JP H04362146 A JPH04362146 A JP H04362146A
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Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多孔質金属の製造方法
に関し、詳細には、予め鋳型に充填した多数の中空球の
球と球の隙間に金属を充填することにより、多数の独立
気孔を内蔵する多孔質金属を製造する方法に関する。
に関し、詳細には、予め鋳型に充填した多数の中空球の
球と球の隙間に金属を充填することにより、多数の独立
気孔を内蔵する多孔質金属を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、多数の独立気孔を内蔵する多
孔質金属としては、発泡金属が代表的なものとして知ら
れている。かかる発泡金属の製造方法には、例えば特公
平１−５１５２８号公報に記載されたものがある。
孔質金属としては、発泡金属が代表的なものとして知ら
れている。かかる発泡金属の製造方法には、例えば特公
平１−５１５２８号公報に記載されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の発泡金属は
、溶融金属中に発泡材及び増粘材を加えて攪拌すること
により製造するものであるから、その金属の融点近傍の
温度で発泡作用のある発泡材と増粘効果のある増粘材の
使用が不可欠である。
、溶融金属中に発泡材及び増粘材を加えて攪拌すること
により製造するものであるから、その金属の融点近傍の
温度で発泡作用のある発泡材と増粘効果のある増粘材の
使用が不可欠である。
【０００４】しかし、鉄や銅等のような高融点金属に使
用できる適当な発泡材や増粘材が現時点では開発されて
いないため、高融点の発泡金属の製造は未だ実用化され
ていない。現在実用化されている発泡金属はアルミニウ
ムや鉛等の低融点金属の２、３例のみである。
用できる適当な発泡材や増粘材が現時点では開発されて
いないため、高融点の発泡金属の製造は未だ実用化され
ていない。現在実用化されている発泡金属はアルミニウ
ムや鉛等の低融点金属の２、３例のみである。
【０００５】又、前記従来の発泡金属は、発泡材により
発生した多数の気泡を攪拌することにより、溶融金属中
に気泡をできるだけ均一に分布させた状態で冷却・凝固
させて製造するものであるから、気孔の大きさや気孔の
分布の均一性をコントロールすることは難しい。勿論、
発泡させる金属の溶解温度や粘度、及び攪拌条件や冷却
条件を調整することにより、多少のコントロールは可能
であるが、その調整範囲には自ずから限度がある。
発生した多数の気泡を攪拌することにより、溶融金属中
に気泡をできるだけ均一に分布させた状態で冷却・凝固
させて製造するものであるから、気孔の大きさや気孔の
分布の均一性をコントロールすることは難しい。勿論、
発泡させる金属の溶解温度や粘度、及び攪拌条件や冷却
条件を調整することにより、多少のコントロールは可能
であるが、その調整範囲には自ずから限度がある。
【０００６】本発明は発泡金属の有する上記問題点を解
決し、高融点金属から低融点金属のすべての金属に適用
可能で、気孔の大きさを任意にコントロールでき、且つ
分布が均一な独立気孔を内蔵する多孔質金属の製造方法
を提供することを目的としている。
決し、高融点金属から低融点金属のすべての金属に適用
可能で、気孔の大きさを任意にコントロールでき、且つ
分布が均一な独立気孔を内蔵する多孔質金属の製造方法
を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、目的とする大き
さの気孔の寸法を有する中空球を予め準備し、これを溶
融金属内に分散させることにより任意の気孔率の多孔質
金属が得られることを知見し、本発明を完成するに至っ
た。
、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、目的とする大き
さの気孔の寸法を有する中空球を予め準備し、これを溶
融金属内に分散させることにより任意の気孔率の多孔質
金属が得られることを知見し、本発明を完成するに至っ
た。
【０００８】即ち、本発明は、任意の形状をした鋳型に
多数の中空球を充填した後、球と球の隙間に目的とする
金属を充填することにより、多数の独立気孔（中空球の
中空部に相当）を内蔵する多孔質金属を製造することを
特徴とする多孔質金属の製造方法を要旨としている。
多数の中空球を充填した後、球と球の隙間に目的とする
金属を充填することにより、多数の独立気孔（中空球の
中空部に相当）を内蔵する多孔質金属を製造することを
特徴とする多孔質金属の製造方法を要旨としている。
【０００９】中空の球と球の隙間に目的とする金属を充
填する方法としては、金属溶湯を鋳型内に加圧して注入
する所謂加圧鋳型法が最も実用的である。この場合、鋳
型は目的とする金属の融点近傍の温度に予熱しておくこ
とが、溶湯を万遍なく充填する上で望ましい。また、加
圧鋳造法以外の方法、例えば中空の球と球の隙間に目的
とする金属の粉末を充填した後、鋳型を金属の融点以上
の温度に加熱することにより金属の粉末を溶解せしめて
一体化する方法に依っても良い。
填する方法としては、金属溶湯を鋳型内に加圧して注入
する所謂加圧鋳型法が最も実用的である。この場合、鋳
型は目的とする金属の融点近傍の温度に予熱しておくこ
とが、溶湯を万遍なく充填する上で望ましい。また、加
圧鋳造法以外の方法、例えば中空の球と球の隙間に目的
とする金属の粉末を充填した後、鋳型を金属の融点以上
の温度に加熱することにより金属の粉末を溶解せしめて
一体化する方法に依っても良い。
【００１０】
【作用】本発明の構成と作用を説明する。本発明の有利
な点の第１は、中空球の材質として、目的とする金属よ
り高い融点のものを選択しさえすれば良いので、従来の
発泡法では実用化できていない鉄や銅等の高融点金属に
も適用できることである。例えばアルミナ（融点２０５
０℃）製の中空球を使用することにより、低融点金属か
ら高融点金属までのすべての金属の多孔質金属を製造す
ることが可能である。
な点の第１は、中空球の材質として、目的とする金属よ
り高い融点のものを選択しさえすれば良いので、従来の
発泡法では実用化できていない鉄や銅等の高融点金属に
も適用できることである。例えばアルミナ（融点２０５
０℃）製の中空球を使用することにより、低融点金属か
ら高融点金属までのすべての金属の多孔質金属を製造す
ることが可能である。
【００１１】第２には、中空球の中空部が多孔質金属の
気孔部になるのであるから、使用する中空球の大きさを
変えることにより、気孔の大きさを任意にコントロール
することが可能である。第３には、中空球を鋳型内に均
一に充填することにより、気孔の分布を均一にすること
が可能である。
気孔部になるのであるから、使用する中空球の大きさを
変えることにより、気孔の大きさを任意にコントロール
することが可能である。第３には、中空球を鋳型内に均
一に充填することにより、気孔の分布を均一にすること
が可能である。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を説明するが、本発明はこれ
により限定されるものではない。本発明の実施例に使用
する中空球の断面図を図１に示す。中空球１は厚みの薄
い殻１（ａ） と中空部１（ｂ） から構成されている
。
により限定されるものではない。本発明の実施例に使用
する中空球の断面図を図１に示す。中空球１は厚みの薄
い殻１（ａ） と中空部１（ｂ） から構成されている
。
【００１３】本発明の実施例に係る多孔質金属の製造工
程を図２に基づき以下説明する。鋳型本体２（ａ） と
蓋２（ｂ） 、上部開口部２（ｃ） 、空気抜き穴２（
ｄ） からなる鋳型２の内部に、上記中空球１を均一に
充填した後、開口部２（ｃ）から金属の溶湯３を所要量
注入する。この後、加圧シリンダー４で金属溶湯３を加
圧することにより金属溶湯３を中空球と中空球１の隙間
に万遍なく充填せしめ、冷却・凝固の後、鋳型２より取
り出して、図３に示すような薄い殻１（ａ） と中空部
１（ｂ） から構成される多数の中空球１と、中空球の
隙間に充填された金属３（ｂ） とからなる多孔質金属
５を得る。
程を図２に基づき以下説明する。鋳型本体２（ａ） と
蓋２（ｂ） 、上部開口部２（ｃ） 、空気抜き穴２（
ｄ） からなる鋳型２の内部に、上記中空球１を均一に
充填した後、開口部２（ｃ）から金属の溶湯３を所要量
注入する。この後、加圧シリンダー４で金属溶湯３を加
圧することにより金属溶湯３を中空球と中空球１の隙間
に万遍なく充填せしめ、冷却・凝固の後、鋳型２より取
り出して、図３に示すような薄い殻１（ａ） と中空部
１（ｂ） から構成される多数の中空球１と、中空球の
隙間に充填された金属３（ｂ） とからなる多孔質金属
５を得る。
【００１４】上記の如き工程により、実施例に係る多孔
質金属の製造を下記の如く行った。即ち、直径３ｍｍ、
殻膜の厚み ２００μｍ 、見掛け密度 １．２ｇｒ／
ｃｍ３のアルミナ製中空球１を、内径１００ｍｍ 、高
さ１００ｍｍ の黒鉛鋳型２に均一に充填し、これを８
５０ ℃に予熱した後、鋳型の開口部２（ｃ）から１１
５０℃の銅の溶湯３を注入し、加圧シリンダー４で５０
ｋｇ／ｃｍ２の圧力を付加して溶湯３を圧入した。次い
で、冷却・凝固後、圧力を開放して鋳型２から取り出し
、直径約１００ｍｍ 、高さ約１００ｍｍ 、見掛け密
度３．５ｇｒ／ｃｍ３ 、気孔率６０．０％の銅の多孔
体５を得た。
質金属の製造を下記の如く行った。即ち、直径３ｍｍ、
殻膜の厚み ２００μｍ 、見掛け密度 １．２ｇｒ／
ｃｍ３のアルミナ製中空球１を、内径１００ｍｍ 、高
さ１００ｍｍ の黒鉛鋳型２に均一に充填し、これを８
５０ ℃に予熱した後、鋳型の開口部２（ｃ）から１１
５０℃の銅の溶湯３を注入し、加圧シリンダー４で５０
ｋｇ／ｃｍ２の圧力を付加して溶湯３を圧入した。次い
で、冷却・凝固後、圧力を開放して鋳型２から取り出し
、直径約１００ｍｍ 、高さ約１００ｍｍ 、見掛け密
度３．５ｇｒ／ｃｍ３ 、気孔率６０．０％の銅の多孔
体５を得た。
【００１５】上記多孔体５の気孔は、大きさが概ね直径
２．６ｍｍ に揃っており、且つほぼ均一に分布してい
た。
２．６ｍｍ に揃っており、且つほぼ均一に分布してい
た。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
て、作用をなすものであるから、多数の独立気孔を内蔵
する多孔質金属を種々の金属について製造することが可
能となり、鉄や銅等の高融点金属から亜鉛、鉛等の低融
点金属のすべての金属に適用できると共に、気孔の大き
さは任意にコントロールでき、且つ気孔の分布を均一に
し得るという効果を奏するものである。又、工業的な規
模での製造も可能であって、得られる多孔質金属は軽量
であり且つ防音性、断熱性が高いので、これらが求めら
れる産業用新素材を確実に提供できるようになり、従っ
て、本発明に係る多孔質金属の製造方法は極めて有用で
ある。
て、作用をなすものであるから、多数の独立気孔を内蔵
する多孔質金属を種々の金属について製造することが可
能となり、鉄や銅等の高融点金属から亜鉛、鉛等の低融
点金属のすべての金属に適用できると共に、気孔の大き
さは任意にコントロールでき、且つ気孔の分布を均一に
し得るという効果を奏するものである。又、工業的な規
模での製造も可能であって、得られる多孔質金属は軽量
であり且つ防音性、断熱性が高いので、これらが求めら
れる産業用新素材を確実に提供できるようになり、従っ
て、本発明に係る多孔質金属の製造方法は極めて有用で
ある。
【図１】本発明の実施例に係る中空球を示す断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例に係る多孔質金属の製造状況を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】本発明により製造された多孔質金属の部分断面
図である。
図である。
１ … 中空球 １（ａ
） … 殻 １（ｂ）
… 中空部 ２ … 鋳型 ２（
ａ） … 本体２（ｂ） … 蓋 ２（ｃ） … 開口部 ２（ｄ
） …空気抜き穴 ３ … 金属溶湯 ４ … 加圧シリンダー ３（ｂ） …
金属 ５ … 多孔質金
属
） … 殻 １（ｂ）
… 中空部 ２ … 鋳型 ２（
ａ） … 本体２（ｂ） … 蓋 ２（ｃ） … 開口部 ２（ｄ
） …空気抜き穴 ３ … 金属溶湯 ４ … 加圧シリンダー ３（ｂ） …
金属 ５ … 多孔質金
属
Claims (4)
- 【請求項１】 目的とする金属以上の融点を有する多
数の中空球を鋳型内に充填した後、中空球と中空球の隙
間に目的とする金属を万遍なく充填することにより、多
数の独立気孔を内蔵する多孔質金属を製造することを特
徴とする多孔質金属の製造方法。 - 【請求項２】 前記中空球としてアルミナ等のセラミ
ックよりなる中空球を用い、鉄、銅等の高融点金属から
アルミニウム、鉛等の低融点金属に至るすべての金属を
対象とした請求項１記載の多孔質金属の製造方法。 - 【請求項３】 前記中空球の大きさを任意に選ぶこと
により、気孔の大きさを任意にコントロール可能とした
請求項１又は２記載の多孔質金属の製造方法。 - 【請求項４】 前記中空球を鋳型内に均一に充填する
ことにより、気孔の分布を均一にした請求項１、２又は
３記載の多孔質金属の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13475291A JPH04362146A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 多孔質金属の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13475291A JPH04362146A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 多孔質金属の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362146A true JPH04362146A (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=15135742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13475291A Withdrawn JPH04362146A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 多孔質金属の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04362146A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006002227A1 (de) * | 2006-01-16 | 2007-07-19 | Bernd Kuhs | Verfahren zur Herstellung von offenporigen Bauteilen aus Metall, Kunststoff oder Keramik |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP13475291A patent/JPH04362146A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006002227A1 (de) * | 2006-01-16 | 2007-07-19 | Bernd Kuhs | Verfahren zur Herstellung von offenporigen Bauteilen aus Metall, Kunststoff oder Keramik |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |