JPH0466246A

JPH0466246A - 発泡金属成形材の連続成形方法並びに装置および網目状金属繊維強化プラスチック成形材の成形方法並びに装置

Info

Publication number: JPH0466246A
Application number: JP2175837A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hashizume; 慎治橋爪
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1992-03-02

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、発泡金属成形材の工業的規模における新しい
生産手段の提供および発泡金属成形材を用いた新しい強
化プラスチック成形材の生産手段の提供に関する。

（従来の技術）発泡金属の成形手段として、均一な厚さをもつポーラス
な板状に成形した塩成形体に、熔融金属を注湯して塩成
形体における結晶物粒子相互間の空間内に該溶湯を充満
させ、溶融金属の冷却固化後、前記塩成形体を溶融除去
することによって、互いに連絡する網目状金属繊維によ
るスポンジ状の発泡金属成形材を得ることは既知であり
、その製法は何れもバッチ式とされる。従って所要形状
の発泡金属成形材の多数を得るに当っては、マニュアル
的な操作、工程を反復する必要がある。

（発明が解決しようとする課題）上記したバッチ式の生産手段では、その成形体の大きさ
は比較的小型のものに限定され、長尺のかつ広い面積を
持つ成形体を得ることが困難であるし、工業的規模の量
産目的には適合しない点において問題がある。上記した
発泡金属成形材は、その軽量性と、金属構造のために軽
量の割りに高い強度を具備することにより、各種建築物
や構造物における壁内素材、例えばドア等の内部構造材
のように、充填内装材乃至補強核材として好適に利用さ
れるのであるが、一方かかる補強材や構造材の分野には
、繊維強化プラスチック成形材の存在することも既知で
ある。これらプラスチック材は、例えばＳｉＣウィスカ
、カーボンファイバ、グラスファイバあるいはアルミ系
、鉄系等のメタルファイバを、プラスチック材料に混入
してこれを所要形状に成形一体化した構造であり、この
さい混入される各ファイバは、長繊維、短繊維の別はあ
っても何れも切断されたファイバ（例えばメタルファイ
バではその長さ１インチ程度）であり、各ファイバはプ
ラスチック材中に独立、分離状に散在することになる。

これに対し発泡金属成形材における金属繊維は、互いに
連絡されて全体が一連の綱目状（ネット）に連帯する形
態のものであるため、これをプラスチック材料と一体化
させれば、従来の繊維強化プラスチック成形材よりも、
強度の点においてはるかに有利である。しかしながらこ
のような強化プラスチック成形材は、従来の切断繊維の
混入成形手段では生産することができない。

（課題を解決するための手段）本発明は発泡金属成形材におけるバッチ方式の生産手段
を廃し、必要な面積、形状をもつ発泡金属成形材を、工
業的規模のもとに連続生産可能とするとともに、発泡金
属成形材による強化プラスチック成形材を、その生産手
段とともに提供可能としたものであり、具体的には、定
方向に定速度で移動する平坦な移動成形経路面上におい
て、塩の結晶物粒子を均一な厚さのかつポーラスな板状
の塩成形体に形成して移動させ、移動する塩成形体に溶
融金属を注いで粒子相互間の各空間内に充満させるとと
もに、これを移動しながら溶融金属を冷却固化させて後
、前記塩成形体の溶解除去により、互いに連絡する綱目
状金属繊維によるスポンジ状の、かつ長尺板状の発泡金
属成形材を連続して得ることにあり、また固定された筒
状成形型内に、塩の結晶物粒子を供給して均一な径をも
ち、かつポーラスな棒状または筒状の塩成形体に形成し
て移動させ、移動する塩成形体に溶融金属を注いで粒子
相互間の各空間内に充満させるとともに、これを移動し
ながら溶融金属を冷却固化させて後、前記成形型外にお
いて塩成形体の溶解除去により、互いに連絡する網目状
金属繊維によるスポンジ状の、かつ長尺の線、棒、管状
の発泡金属成形材を連続して得ることにあり、また前記
移動成形経路として、定方向に定速度移動する無端ベル
ト等の連続したベルト体を用いることにあり、また塩の
結晶物粒子の形状および大小を任意に選定することによ
り、発泡金属成形材における発泡倍率、セル大きさ、綱
目状金属繊維太さ等の性状を任意に制御することにあり
、また定方向に定速度移動可能に設けられる無端ベルト
等の連続したベルト体による移動成形経路に、その移動
方向上流側より、塩結晶物粒子の供給部、ニップロール
等による均一な厚さをもつ塩成形体の形成部および予熱
部、加熱手段を具備した溶融金属の供給部、溶融金属の
充満された塩成形体の厚さ制御部、溶融金属の冷却固化
部の順に配設するとともに、移動成形経路の最下流側に
は塩成形体の溶解除去部および冷却部を設けることにあ
り、また固定されかつ連続した所要断面形状の筒体によ
る成形型に、その開口上端側から、塩結晶物粒子の供給
部、供給された塩結晶物粒子の圧縮部および予熱部、加
熱手段を具備した溶融金属の注入供給部、注入された溶
融金属の冷却固化部の順に配設するとともに、前記成形
型の下端外に塩成形体の溶解除去部および冷却部を設け
ることにあり、また筒体による成形型内にマンドレルを
同心に挿入して該成形型を二重とすることにあり、更に
、また互いに連絡する網目状金属繊維によるスポンジ状
の発泡金属成形材を、溶融プラスチック材の供給される
ハウジング内を通過させ、前記発泡金属成形材を包囲す
るプラスチック材を、該成形材におけるスポンジ状空間
内に圧入、浸透させて充満するとともに、前記ハウジン
グに設置した少なくとも一対の、かつロールクリアラン
スを前記発泡金属成形材の厚さよりも小さくしたニップ
ロールを通して圧縮一体化させ、これをハウジング外に
おいて冷却固化することにあり、また互いに連絡する綱
目状金属繊維によるスポンジ状発泡金属成形材の挿入口
および溶融プラスチック材の供給口を具備した成形ハウ
ジングと、該ハウジングの少なくとも前記発泡金属成形
材の出口側に設けられ、かつそのロールクリアランスが
発泡金属成形材の厚さよりも小さくされた一対の圧縮用
ニップロールとから成ることにある。

（作　　用）本発明の上記した技術的手段によれば、定方向に定速度
で移動している平坦な移動成形経路を用いることにより
、同経路の広い平坦な面を利用して、その移動方向の上
流側から下流側に向って、塩結晶物粒子の供給、同粒子
を一定の厚さの、かつポーラスな板状の塩成形体とする
成形作業、この塩成形体に対する金属溶湯（溶融金属）
の注湯、注湯された溶湯の冷却固化作業を、順次連続し
て作業の中断、停止、時間待ちの必要なく進行させられ
、最終的に塩成形体をシャワーその他によって溶解、除
去することにより、経路全面に亘って、互いに連絡する
網目状の金属繊維がネット状に連帯する連続気泡のスポ
ンジ状発泡金属成形材が、長尺板状に生産されてゆくの
である。これは従来の１枚宛生産してゆくバッチ式生産
手段に比し、はるかに効率的であり、また規格的にも均
一、安定な品質の成形材が得られることになる。また前
記した平坦な移動成形経路と相違して、所定断面形状の
筒体による成形型を用いれば、同成形型内に沿っての材
料移動を介し、同様に塩結晶物粒子の供給、ポーラスな
塩成形体の形成、これに対する金属溶湯の注湯、同溶湯
の冷却固化、塩成形体の溶解除去という一連の作業を同
様に行うことができるとともに、これによれば長尺板状
の形態と相違して、線、棒、管状形態の長尺の発泡金属
成形材が同−構造下に容易に、かつ連続的に生産可能で
ある。このさい平坦な移動成形経路として、定方向に定
速移動する無端ベルト等の連続したベルト体を用いるこ
とによって、材料の適切な移動が円滑に得られるととも
に、作業はオープンスペースで行われ、作業の管理保守
また目視が容易であるとともに、無端ベルトの場合は装
置のコンパクト化も可能である。

また本発明においては、塩の結晶物粒子の形状および大
小を任意に選定することによって、得られる発泡金属成
形材の性状、即ちその発泡倍率、連続気泡における各セ
ルの大小、また網目状金属繊維太さ等を任意に制御する
ようにしたので、その目的、用途に応じた発泡金属成形
材の規格、内容のものを確実かつ容易に得られる。また
長尺板状の発泡金属成形材の成形装置としても、本発明
によれば、定方向に定速移動可能に設けた無端ベルト等
の連続したベルト体の、平坦なキャリヤ面上に、移動方
向上流側より下流側に向って、塩結晶物粒子の供給部、
均一な厚さをもつポーラスな塩成形体の形成部および予
熱部、加熱手段を具備した溶融金属の供給部、溶融金属
の冷却固化部のように、作業工程順に必要な構造を配設
すればよく、更に移動方向の最下流側に塩成形体の溶解
部および冷却部を設けることにより、装置構成は著しく
シンプル化され、一連の作業工程を、停止、中断、時間
待ち等のロスな（、連続操業が可能であって、効率の良
い生産性が確保できるのである。

また同様に長尺の線、棒、管状の発泡金属成形材の成形
装置としても、本発明によれば、固定されかつ連続した
所要断面形状の筒体による成形型に、その開口上端側か
ら下端側に向って、塩結晶物粒子の供給部、供給された
粒子の圧縮部および予熱部、加熱手段を具備した溶融金
属の注入供給部、注入された溶融金属の冷却固化部のよ
うに、作業工程順に必要な構造を順次配設すればよく、
更に成形型の下端外に塩成形体の溶解部および冷却部を
設けることにより、同様にその装置構成はシンプル化さ
れ、一連の作業工程を、同様にタイムロスなく効率的に
施工可能となるのである。このさい管状の発泡金属成形
材を得るためには、成形型内にマンドレルを同心に挿入
して型を二重とすることにより、所要管径の管状体も容
易に得られるのである。また本発明においては、上記し
た方法並びに装置によって生産された、互いに連絡する
網目状金属繊維によるスポンジ状発泡金属材と、溶融プ
ラスチック材を圧縮一体化させることによって、網目状
金属繊維強化プラスチック成形材を容易に提供できるの
であり、この強化プラスチック成形材は、従来のように
切断されたファイバを混入するものと異なり、互いに連
絡する網目状金属が一連に連帯するネットであり、これ
を補強核として溶融プラスチックが一体化されるので、
その強度は成形材全面に亘って著しく増強され、また外
力による衝撃に対しても、曲がっても割れるおそれはな
く、強化プラスチックとして優れた利点を発揮するので
ある。また上記した強化プラスチック材を得るに当り、
互いに連絡する網目状金属繊維によるスポンジ状の発泡
金属成形材を、溶融プラスチック材が供給されるハウジ
ング内を通過させることにより、前記発泡金属成形材に
おけるスポンジ状空間内にプラスチック材を圧入、浸透
させて充満するとともに、これをそのロールクリアラン
スを前記発泡金属成形材の厚さよりも小さくしたニップ
ロールを通過させることによって、その圧縮一体化を行
うため、溶融プラスチック材における混入エヤの完全な
追い出し、網目状金属繊維のより緊密な絡合度を実現し
、これによって網目状金属繊維強化プラスチック成形材
が容易に得られるのである。またその成形装置としても
、本発明においては、互いに連絡する網目状金属繊維に
よるスポンジ状発泡金属成形材の挿入口および溶融プラ
スチック材の供給口を具備した成形ハウジングと、該ハ
ウジングの少なくとも前記成形材の出口側に設けられ、
かつそのロールクリアランスが前記した成形材の厚さよ
りも小さくした一対の圧縮用ニップロールのみで足り、
きわめて簡単であるとともに、先に述べた発泡金属成形
材の成形装置と、−貫設備として連続的に設けることも
できる点において有利である。

以上のように本発明によれば、網目状金属繊維による発
泡金属成形材および網目状金属繊維強化プラスチック成
形材が、従来のバッチ式生産手段に代って工業的規模の
もとに、効率的に量産可能となるのである。

（実施例）本発明に係る成形方法並びに装置の適切な実施例を、第
１図乃至第７図に亘って逐次説示する。

第１図乃至第３図に亘って示した実施例は、循環回走可
能な無端ベルトを、定方向に定速回動する移動成形経路
として用い、同経路上において目的とする互いに連絡す
る網目状金属繊維によるスポンジ状連続気泡タイプの発
泡金属成形材を、長尺シート状として得られるようにし
た一例を示しており、第１図に示すように、何れか一方
または双方を駆動させたロール１．２間に循環回走可能
に張架した無端ベルトによって、定方向に定速移動する
移動成形経路７を形成する。このさい同ベルトは例えば
ＳＵＳベルト等のように、耐熱性かつソリッドなベルト
体を用いることが適当である。これによって移動成形経
路７におけるキャリヤ面を平坦な成形経路面として用い
るのである。この移動成形経路７における移動方向の最
上流側には、塩の塩結晶物粒子８の供給部９が設けられ
、該供給部９に続いて可回動なニップロール３．５によ
る均一な厚さをもつポーラスな塊成形体１０の形成部１
１および予熱部１２が設けられる。可回動かつ大径のニ
ップロール３は経路７のキャリヤ面上方に配設され、同
ロール３はキャリヤ面に対し直角方向に移動調整可能と
され、キャリヤ面とのクリアランスを自由に調整して固
定されるように設け、これに対し可回動かつ小径のニッ
プロール５は、キャリヤ面の裏面に接触状に保持される
ことにより、両ロール３，５のニップ力によって供給部
９から供給された塩結晶物粒子８群は、一定の厚さをも
つポーラスな板状に積層成形されて、塊成形体１０を形
成して、経路７に沿って定速移動して下流側に向かうこ
とになる。上記ニップロール３．５に続いて経路７のキ
ャリヤ面上下には、塊成形体１０の予熱部１２が、複数
の加熱部材１２ａの並設によって設けられる。このよう
に塊成形体１０を予熱するのは、この後で実施される溶
融金属の同成形体１０に対する注湯に際し、塊成形体１
０が冷たい状態では金属溶湯がその接触面において冷却
固化を生じるおそれを除くためのもので、従って予熱部
１２における予熱は、溶融金属の融点以上に加熱するこ
とが望ましい。前記予熱部１２に続く下流側に、溶湯坩
堝１３、形成部１１におけるニップロール３，５と同様
のニップロール４，６、加熱装置１４による金属溶湯の
供給部１５と、溶融金属の注湯、充満された塊成形体１
０の厚さ制御部１６とが合体状に設けられる。即ち金属
溶湯の供給部１５は、図示省略しであるが、注湯樋等が
連結された溶融坩堝１３と、同坩堝１３からの溶融金属
１７の冷却固化を防ぐ加熱装置１４とから成り、加熱装
置１４は回倒のようにニップロール４．６側を全体に亘
って遮閉するように配設されており、これによって溶融
金属、例えば鉄より抵融点の銅、アルミニウム溶湯等は
、その溶融温度を維持しつつ、ニップロール４にせかれ
て塩成形体１０内に注湯され、第２図に例示するように
、塩成形体１０における各粒子８間の空間内に充満され
てゆくのである。この溶融金属１７の充満された塩成形
体１０の厚さ制御部１６は、経路７のキャリヤ面上方に
位置する可回動のかつ大径のニップロール４と、経路７
のキャリヤ面の下面に接触支持される可回動かつ小径の
ニップロール６とから成るのである。

このさい上位のニップロール４は先に述べたニップロー
ル３と同様に、キャリヤ面に対し直角方向に移動調整可
能とされ、キャリヤ面とのクリアランスを自由に調整し
て固定されるに設けられるとともに、このさいニップロ
ール３，５のクリアランスとニップロール４．６のクリ
アランスとは同一クリアランスに設定される。従って溶
湯坩堝１３よりのアルミ溶湯は、塩成形体１０内に定量
的にかつニップロール４にせき止められて注湯され、塩
成形体１０における各粒子８間の空間内に浸透し、かつ
充満されてゆ（とともに、このさい両ロール４゜６によ
って規定されるクリアランスより厚く下流に流出するこ
とはない。両ロール４，６の出口における塩成形体１０
の断面形状は第２図に示す通りとなる。更に厚さ制御部
１６の下流側には、適切な長さに亘って、例えば冷却エ
ヤ、冷却ミスト等の噴射スプレ一部材１８等による冷却
固化部１９がゾーン状に設けられることによって、経路
７上を定速移動する塩成形体１０内に充満している溶融
金属１７は、各粒子８間の空間形状に従って冷却固化さ
れることになる。かくして移動成形経路７の最下流側に
は、図示のように連続送出される板状成形材の上方側に
、塩成形体１０を溶解、除去するための例えばシャワー
スプレー２０の列設による溶融除去部２１および下方側
に水槽２２等による冷却部２３が設置されることによっ
て、塩成形体１０における各結晶物粒子８は溶解、除去
されて水槽２２内に収容され、粒子８の消失によって冷
却固化した熔融金属１７は、第２図から第３図に示すよ
うに、互いに連絡する網目状金属繊維１７ａによる多数
の各セル２４の生成された連続気泡タイプの、略スポン
ジ状の発泡金属成形材２５が、この実施例では経路７０
幅員−杯の幅と連続する長さとによる長尺板状のものと
して生産されてゆくのであり、水槽２２内に回収された
溶解塩は、これを乾燥、固化することにより、塩結晶物
として再度利用可能である。また、上記した発泡金属成
形材２５の成形に当り、各セル２４０個々の大小や、セ
ル２４の周囲に存在する網目状金属繊維１７ａの太さ、
全体の発泡倍率等、その各性状は使用する塩結晶物粒子
１８の形状や粒径大小を任意に選定することにより自在
に制御でき、連続気泡タイプのスポンジ状における疎密
のコントロールが容易に可能である。また移動成形経路
７にベルト体を用いるに際しては、その長手方向両側辺
には材料逸出を防ぐため立壁等の阻止構造を設けること
はいうまでもない。

上記した本発明の構成によれば、塩の結晶物粒子の供給
部９から、定方向に定速度で移動する平坦な移動成形経
路７上に連続的に供給された前記結晶物粒子８は積層状
にニップロール３と経路７の上面間のクリアランスを通
過することにより、一定の厚さをもちかつポーラスな板
状の塩成形体１０に形成されて経路７に沿い移動し、予
熱部１２において溶融金属１７の融点以上に予熱される
。次いで塩成形体１０は溶融金属供給部１５および厚さ
制御部１６に移動し、溶湯坩堝１３より例えばアルミ溶
湯の溶融金属１７が、加熱装置１４による溶融温度維持
下に流下供給され、厚さ制御部１６にけおるニップロー
ル４にせき止められながら、塩成形体１０における各粒
子８相互間の空間内に圧入、浸透して充満されてゆくの
であり、かつニップロール４．６のニップ力によって所
要厚さにコントロールされて、経路７上を移動して溶融
金属１７の冷却固化部１９を通過し、ここで冷却エヤ、
ミスト等の噴射スプレ一部材１８によって溶融金属が冷
却固化される。次いで最下流側から経路７を離れるとと
もに、シャワースプレー２０からの噴射シャワーによっ
て塩成形体１０は溶解して水槽２２による冷却部２３内
に収容されるとともに、互いに連絡する網目状金属繊維
１７ａによる連続気泡タイプの発泡金属成形材２５が、
連続する長尺板状に生産されるのである。該成形材は水
槽２２を通過し、完全、に冷却された製品として次工程
に搬出され、水槽２２内に溶解回収された塩は、これを
乾燥、固化させることにより、再度使用されることにな
り、本発明の目的を達成する。

第４図および第５図に例示したものは、固定された筒状
成形型内に塩の結晶物粒子を連続的に供給し、これを均
一な径をもち、かつポーラスな線、棒状または管状の塩
成形体を形成し、その移動間に溶融金属の注湯、溶融金
属の冷却固化および塩成形体の溶解、除去を介して、長
尺の線、棒、管状の発泡金属成形材を連続的に得られる
ようにした実施例であって、第４図は線、棒状成形例を
示しているが、図示のように上下方向に亘って均一内径
の、かつ所要断面形状の型孔３０を設けた筒状成形型３
１を適宜固定させ、前記型孔３０における上端開口３２
には供給される塩の結晶物粒子８の押込み用プランジャ
３３が、加圧昇降可能に挿設されるとともに、この押込
み用プランジャ３３の直下における成形型３１の一側に
、型孔３０との連通切欠３４を備えた塩の結晶物粒子１
０の供給部９が張出し状に設けられる。更に供給部９の
下方には溶融金属１７の押込み用プランジャ３５および
加熱装置（通電ヒータ等）１４を具備した溶融金属供給
部１５が同じ（張出し状に設置され、同供給部１５の底
部に設けた注入口３６が、成形型３１における型孔３０
において、押込み用プランジャ３３による供給された塩
の結晶物粒子８の圧縮部３７に連通されることにより、
溶湯押込み用プランジャ３５、注入口３６を介して、溶
融金属１７が均一かつポーラスに圧縮された塩結晶物粒
子８によるポーラスな線、棒状の塩成形体ＩＯ内に圧入
、浸透されて、粒子８相互間の空間内に充満されてゆく
のである。またこの圧縮部３７と塩の結晶物粒子８の供
給部９における下方側に亘っては、成形型３１の外周を
利用して通電ヒータ等の加熱部材１２ａによる予熱部１
２が、図示予熱ゾーンＬ１で示すように適長に亘って配
設される。前記予熱ゾーンＬ、の下流側における型孔３
０を囲んで、断熱材３８による断熱層を介して、塩成形
体ｌＯ内に供給、充満された溶融金属を冷却固化させる
ための冷却固化部１９が形成型３０側に設けられる。こ
の冷却固化部１９は図示のように、型孔３０を囲んで冷
却ゾーンＬ２で示すように、成形型３０の適長に亘り冷
却水等の冷媒供給口３９、冷媒排出口４０を上下両端に
有し、型孔３０の外周をめぐる螺旋水路４１を形成した
冷却ジャケット４２によるもので、この冷却固化部１９
を出た、かつ溶湯金属１７が冷却固化された塩成形体１
０を囲んで、塩成形体１０を溶解、除去するためのシャ
ワースプレー２０による溶解除去部２１、更にその下方
には水槽２２による冷却部２３が設けられたものである
０図例において４３は螺旋水路４１を形成するための螺
旋壁を示している。

上記しな実施例によれば、供給部９より供給されて塩の
結晶物粒子８は型孔３０内に連通切欠３４を介して供給
されるとともに、押込み用プランジャ３３によって型孔
３０における圧縮部３７内に押込み充填されて、型孔３
０に沿う断面形状のかつポーラスな線、棒状の塩成形体
１０とされて、徐々に型孔３０の下流側に移動する。こ
のさい塩成形体ｌＯは予熱部１２によって溶融金属１７
の融点以上に予じめ加熱される。同圧縮部３７には溶湯
坩堝等による溶融金属供給部１５内の溶融金属（アルミ
溶湯等）１７が、溶融押込み用プランジャ３５の加圧、
押入により、注入口３６より注入されるので、溶融金属
１７は塩成形体１０内に圧入、浸透して、先に第２図に
おいて説示したと同様に、その線、棒状の塩成形体１０
における粒子８相互間の空間内に充満され°てゆく。

この溶融金属１７の充満された塩成形体１０は、予熱ゾ
ーンＬ、より冷却ゾーンＬ２内に、型孔３０に沿って移
動するので、図示の冷却ジャケット４２による冷却固化
部１９によって、溶融金属１７は容易に冷却固化される
。かくして成形型３１の型孔３０を出た塩成形体１０は
、シャワースプレー２０等による溶解除去部２１を通過
することにより、塩成形体１０は完全に溶解除去され、
先に第３図で示したと同様に、各セル２４の周辺をめぐ
って互いに連絡する網目状金属繊維１７ａのネット状集
合による連続気泡タイプのスポンジ状を呈する発泡金属
成形材４４が、長尺の線状、棒状形態のもとに連続的に
生産されてゆくのである。

第５図（Ａ）および第５図（Ｂ）に示した実施例は、第
４図に例示した実施例に対し、長尺管状の発泡金属成形
材４５を得るための一例を示しており、この場合は先に
第４図で示した成形型３１における型孔３０内に、マン
ドレルを同心状に挿入すればよいので、ここではその相
違部分についてのみ説示し、その他、第４図示と同一符
号は何れも同一構造であることを示している。即ち第５
図（＾）、第５図（Ｂ）両図に例示するように、型孔３
０を中心に有する筒状の成形型３１において、型孔３０
内に同心にマンドレル４６を同心に装設するのである。

該マンドレル４６は型孔３０と同断面形状のもので、そ
の長手方向上端には複数のガイド壁４６ａを放射状に列
設したセパレートガイド４６ｂを形成し、このセパレー
トガイド４６ｂを型孔３０の内面側に固定することによ
り、マンドレル４６を同心に保持し、かつこのさいセパ
レートガイド４６ｂを塩の結晶物粒子８の供給部９の粒
子下端に位置させることにより、ガイド壁４６ａによっ
て供給される結晶物の詰まりをなくし、円滑に分流させ
て型孔３０側に流出可能としである。これによれば型孔
３０は二重となり、塩の結晶物はマンドレル４６の外周
面と型孔３０の内面による環筒状スペース内に充填され
るため、中心孔４５ａを有する管状の発泡金属成形材４
５が容易に得られる。

第６図に例示したものは、先に第１図乃至第３図に亘っ
て説示した、連続長尺のシート状乃至板状をなす本発明
の発泡金属成形材２５を用い、これに熔融プラスチック
材５０を圧縮一体化させることにより、互いに連絡する
網目状金属繊維１７ａによる強化プラスチック成形材５
１の得られることを示した実施例である。即ち成形用ハ
ウジング５２の一側には、互いに連絡される網目状金属
繊維１７ａによるスポンジ状の発泡金属成形材２５（シ
ート状乃至板状である。以下同様）の挿入口５３が開設
されるとともに、これと直角方向の他側には、例えば既
知のプラスチック材押出機等によって混線、調製された
溶融プラスチック材５０の供給口５４が開設される。こ
のさい図示省略しであるが、溶融プラスチック材５０を
圧力下において挙動させるために、前記押出機吐出口を
供給口５４に連結する等が適当である。また成形用ハウ
ジング５２における少なくとも発泡金属成形材２５の出
口側には、上下一対の圧縮用ニップロール５５．５６が
、そのロールクリアランスＴ、を、発泡金属成形材２５
の厚さＴｏよりも小さい値のもとに可回動に対設するの
である。

図において５７．５７は各ニップロール５５．５６の抱
持部を示している。従ってこの実施例によれば、供給口
５４に押出機吐出口を連結してハウジング５２内に溶融
プラスチック材５０を圧入、充満させるとともに、挿入
口５３より連続して発泡金属成形材２５を挿入させるこ
とにより、成形材２５を包囲したプラスチック材５０は
、スポンジ状の発泡金属成形材２５内の空間内に圧入、
浸透されて充満するとともに、矢印方向に進行して一対
の圧縮用ニップロール５５゜５６間のクリアランスを通
過することにより、内部にプラスチック材５０が充満さ
れた発泡金属成形材２５は供給時の厚さＴｏよりも薄い
厚さＴ１値にまで圧縮されることにより、プラスチック
材５０中の空気追い出しと金属繊維１７ａの絡合強化と
ともに、両者は緊密に一体化された強化プラスチック成
形材５１が生産されるのである。このさい供給口５４か
ら押出機等を介して加圧下に圧入された溶融プラスチッ
ク材５０は、発泡金属成形材２５内にへばりつき状に一
体化し、成形材２５内の空間に円滑に進入、一対のニッ
プロール５５．５６に到達するまでに、成形材２５の中
心部分までほぼ完全に余す処なく到達する。このさいニ
ップロール５５．５６に到達しても浸透度の不良な場合
は、図示のように予備ニップロール５９．５９を付加配
置することにより解決される。先にも述べたように成形
材２５の厚さＴ。より小さい厚さＴ１　にまでロール５
５．５６で圧延することにより、プラスチック材中の混
入空気を追放し、また金属繊維１７ａの絡合性を更に強
化し、プラスチック材５０との緊密で空隙のない一体化
が得られるのである。このさいＴ１　の値としては０゜
５〜１０ｗ程度とされる。前記圧縮用ニップロール５５
．５６の実施例としては、第６図示のようにロール外周
面を凹凸のない円周面の圧延ロールとする他、第７図に
１例を示すように、一方のニップロール５５の外周面に
周方向にめぐる環状のスリット５８を列設し、このさい
そのスリット５８の深さＴｔＴｌ　とし、Ｔ、≧Ｔｔ≧
１１の関係とすれば、強化プラスチック成形材５１はリ
ブ付き板が成形されることになる。これはロール５５の
みならず、ロール５６側に施行することも可能であるし
、またスリット５８は円周方向のみならず、ある角度を
もたせて形成することも自由であり、これにより例えば
基盤目状のリブ付き板、あるいはこぶ等の凸部を全面に
分散状に形成する等の構造付与は容易に可能であり、そ
の強度機能を実に向上させることができるし、更に前記
Ｔｏ＞Ｔｚとすることによって、前記リブ、こぶ等の凸
部形成が支障なら得れると共に、その制限内において凸
部高さを任意に制御可能である。

本発明によって得られる互いに連絡する網目状金属繊維
１７ａによる強化プラスチック成形材５１は、従来の各
種繊維強化プラスチック成形材に対して、以下の諸点に
おいて優れた特色がある。各種ファイバの混入によって
強化されたプラスチック材は、軽量でかつ強度のある構
造材、補強材として、例えば自動車ルーフを金属板から
プラスチック板に変換する等に当って常に注目される材
料である。

かかる材料は軽量化と強度具備が目的であるから、厚み
が増大する等の問題点を生じてはならないが、板厚が薄
いと強度的に弱い点も問題である。一方既使用のプラス
チック板が、交通事故等によって破損する時、鋭利な断
片に割れて、これが人体を刺傷する等のトラブルの生じ
ることは、かかるプラスチック材のもつ大きなウィーク
ポイントである。これらをまとめるとかかる強化プラス
チック材（薄板材）には以下の要求が生じる。即ち第１
にはより金属板強度に近づけるため、強化材（繊維が良
好）は必須であり、第２には可及的側れない構造とし、
外力が加わっても曲がるようにするため、強化材として
の繊維は長いもの、連続性のあることが必要とされる。

第３には万−割れても鋭利な断面を生じないこと、第４
にはプレス加工が可能であることである。このような観
点で見た時、現行のＳｉＣウィスカ、カーボンおよびグ
ラスファイバ、アルミ系や鉄系のメタル繊維による強化
プラスチック材では、何れもそのファイバは長短を問わ
ず、何れもカットされたファイバの混入構造が主流であ
るに対し、本発明によって得られる互いに連絡する綱目
状金属繊維１７ａと溶融プラスチック材５０とが圧縮一
体化されたものでは、その金属繊維１７ａは互いに連絡
されて、所要全面に亘ってネット状に連帯する構造のた
め、物性比較の点においても本発明による強化プラスチ
ック成形材は、その得られる強度ははるかに大であり、
軽量性を損なうことなく強度は著しく向上される。

また外力が加わった時に、カットされた短繊維の場合は
、プラスチック側に切断面が表れて、矢張り鋭利な形状
、面となることが不可避である。これに対し綱目状金属
繊維１７ａによって一体的に絡合している本発明のプラ
スチック成形材５１においては、曲がりが最初の大きな
要因となり、割れはその次にくる要因となるので、金属
板の挙動とほぼ同等となり、人体に刺傷する等の危険を
生じないのであり、またその厚さ０．５〜１０＋ｎｍ程
度の板とすれば、若干加温することにより板としてのプ
レス加工も可能となるのであり、しかも前記厚さの範囲
内で充分の強度を具備するものであり、先に述べた本発
明による発泡金属成形材の適用範囲を好適に拡充し、優
れた繊維強化プラスチック材の低コスト下の提供も可能
となるのである。

（発明の効果）本発明による発泡金属成形材の連続成形手段、またその
発泡金属成形材を用いた繊維強化プラスチック成形材の
成形手段には、次の点においてそれぞれ優れた特長をも
つものである。即ちその発泡金属成形材の成形手段にお
いては、その方法並びに装置とも、何れも従来の１箇づ
つを生産するハツチタイプと相違し、その一つは定方向
に定速度で移動する平坦な移動成形経路を作業面として
用い、他の一つは所要断面形状の型孔を持つ成形型を作
業面として用いるため、原材料の供給から製品に至る一
連の作業工程を、中断、停止、時間持ち等を必要としな
いで、−貫した連続操業が容易に可能となり、安定で効
率のよい生産が可能で、均一品質の優れた発泡金属成形
材の工業的量産が得られ、より大形の製品提供も容易で
あるのみならず、長尺の板状の他に、長尺の線、棒、管
状の各成形材も容易に得られる点で大きな利点を持つも
のである。特にその連続成形法においてはシンプルな流
れ作業が実現され、成形装置としてもシンプルな材料供
給、加熱、冷却手段の配列のみで足り、コンパクト化さ
れ、操業および保守管理ともきわめて容易である。また
その互いに連絡する綱目状金属繊維がネット状に連帯し
た発泡金属成形材と溶融プラスチック材の合体された繊
維強化プラスチック成形材は、従来のファイバ強化プラ
スチック成形材に比し構造的に優れた利点をもつととも
に、その生産、成形も従来の切断ファイバー混入タイプ
に比し、より簡単かつ容易に得られるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明成形方法並びに装置のオーブンタイプ実
施例の縦断正面図、第２図は同成形材の溶解除去前の構
造断面図、第３図は同成形材の完成断面図、第４図は本
発明方法並びに装置のクローズドタイプ実施例の縦断正
面図、第５図（Ａ）は同マンドレル使用例の縦断正面図
、第５図（Ｂ）は第５図（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、第６
図は網目状金属繊維強化プラスチック成形材の成形方法
並びに装置の縦断正面図、第７図は同圧縮用ニップロー
ル実施例の正面図である。１．２・・・ロール、３，４，５．６・・・ニップロー
ル、７・・・移動成形経路、８・・・塩結晶物粒子、９
・・・塩供給部、１０・・・塩成形体、１１・・・塩成
形体の厚さ制御ロール、１２・・・予熱部、１３・・・
溶湯坩堝、１４・・・加熱装置、１５・・・溶融金属供
給部、１６・・・成形材の厚さ制御部、１７・・・溶融
金属、１７ａ・・・網目状金属繊維、１８・・・噴射ス
プレ一部材、１９・・・冷却固化部、２０・・・シャワ
ースプレー、２１・・・溶解除去部、２２・・・水槽、
２３・・・冷却部、３０・・・型孔、３１・・・成形型
、３３．３５・・・押込み用プランジャ、３６・・・注
入口、３７・・・圧縮部、４２・・・冷却ジャケット、
２５・・・発泡金属成形材、４４・・・線、棒状発泡金
属成形材、４５・・・管状発泡金属成形材、４６・・・
マンドレル、５０・・・溶融プラスチック材、５１・・
・繊維強化プラスチック成形材、５２・・・成形用ハウ
ジング、５３・・・成形材挿入口、５４・・・溶融プラ
スチック材供給口、５５゜５６・・・ニップロール、５
８・・・スリット。第２図第３図第５図（Ｂ）第図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）定方向に定速度で移動する平坦な移動成形経路面
上において、塩の結晶物粒子を均一な厚さのかつポーラ
スな板状の塩成形体に形成して移動させ、移動する塩成
形体に溶融金属を注いで粒子相互間の各空間内に充満さ
せるとともに、これを移動しながらその溶融金属を冷却
固化させて後、前記塩成形体の溶解除去により、互いに
連絡する網目状金属繊維によるスポンジ状の、かつ長尺
板状の発泡金属成形材を連続して得ることを特徴とする
発泡金属成形材の連続成形方法。
（２）固定された筒状成形型内に、塩の結晶物粒子を供
給して均一な径をもち、かつポーラスな線、棒状または
筒状の塩成形体に形成して移動させ、移動する塩成形体
に溶融金属を注いで粒子相互間の各空間内に充満させる
とともに、これを移動しながらその溶融金属を冷却固化
させて後、前記成形型外において塩成形体の溶解除去に
より、互いに連絡する網目状金属繊維によるスポンジ状
の、かつ長尺の線、棒、管状の発泡金属成形材を連続し
て得ることを特徴とする発泡金属成形材の連続成形方法
。
（３）移動成形経路として、定方向に定速移動する無端
ベルト等の連続したベルト体を用いることを特徴とする
請求項（１）記載の発泡金属成形材の連続成形方法。
（４）塩の結晶物粒子の形状および大小を任意に選定す
ることにより、発泡金属成形材における発泡倍率、セル
大きさ、網目状金属繊維太さ等の性状を任意に制御する
ことを特徴とする請求項（１）、（２）記載の発泡金属
成形材の連続成形方法。
（５）定方向に定速度移動可能に設けられる無端ベルト
等の連続したベルト体による移動成形経路に、その移動
方向上流側より、塩結晶物粒子の供給部、ニップロール
等による均一な厚さをもつ塩成形体の形成部および予熱
部、加熱手段を具備した溶融金属の供給部、溶融金属の
充満された塩成形体の厚さ制御部、溶融金属の冷却固化
部の順に配設するとともに、移動成形経路の最下流側に
は塩成形体の溶解除去部および冷却部を設けることを特
徴とする発泡金属成形材の連続成形装置。
（６）固定されかつ連続した所要断面形状の筒体による
成形型に、その開口上端側から、塩結晶物粒子の供給部
、供給された塩結晶物粒子の圧縮部および予熱部、加熱
手段を具備した溶融金属の注入供給部、注入された溶融
金属の冷却固化部の順に配設するとともに、前記成形型
の下端外に塩成形体の溶解除去部および冷却部を設ける
ことを特徴とする発泡金属成形材の連続成形装置。
（７）筒体による成形型内にマンドレルを同心に挿入し
て該成形型を二重とすることを特徴とする請求項（７）
記載の発泡金属成形材の連続成形装置。
（８）互いに連絡する網目状金属繊維によるスポンジ状
の発泡金属成形材を、溶融プラスチック材の供給される
ハウジング内を通過させ、前記発泡金属成形材を包囲す
るプラスチック材を、該成形材におけるスポンジ状空間
内に圧入、浸透させて充満するとともに、前記ハウジン
グに設置した少なくとも一対の、かつロールクリアラン
スを前記発泡金属成形材の厚さよりも小さくしたニップ
ロールを通して圧縮一体化させ、これをハウジング外に
おいて冷却固化することを特徴とする網目状金属繊維強
化プラスチック材の成形方法。
（９）互いに連絡する網目状金属繊維によるスポンジ状
発泡金属成形材の挿入口および溶融プラスチック材の供
給口を具備した成形ハウジングと、該ハウジングの少な
くとも前記発泡金属成形材の出口側に設けられ、かつそ
のロールクリアランスが発泡金属成形材の厚さよりも小
さくされた一対の圧縮用ニップロールとから成ることを
特徴とする網目状金属繊維強化プラスチック材成形装置
。