JPH0542922B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関の排気系に使用される鋳ぐる
み用中空セラミツク体の成形型の製法及びこの成
形型を用いた鋳ぐるみ用中空セラミツク体の製法
に関するものである。

（従来の技術） 自動車用の内燃機関の排気系を構成する排気ポ
ートやエギゾーストマニホールドの内面を中空セ
ラミツク体でライニングし、その断熱効果により
排ガス温度を向上させて排ガス浄化用触媒の浄化
作用を高めることは従来から知られている。そし
てこのようなセラミツク体はシリンダーヘツド等
を製造する際にアルミニウム等の金属によつて同
時に鋳ぐるまれて形成するのが一般的である。

ところがこのような中空セラミツク体をアルミ
ニウム等で鋳ぐるむときには、溶融金属の収縮に
よつて大きい圧縮応力が中空セラミツク体に作用
してこれを破壊してしまうことがある。そしてそ
の解決策として、中空セラミツク体の外側を弾性
体により包み圧縮応力を緩和する方法や、中空セ
ラミツク体自体の強度を高める方法等が提案され
てきたが、断面形状が楕円でさらに一部が凹形状
である中空セラミツク体では満足できる結果を収
めていない。この原因は凹部に過剰な引張応力が
発生するからであるが、特にセラミツク体と鋳ぐ
るみ金属とがすべり現象を起こすと、金属からセ
ラミツクが剥離し、さらに凹部に引張応力が集中
し破壊し易くなる。

そこで、本発明者等はセラミツク体と金属との
間のすべり現象を有効に防止する手段として特願
昭63−68870にサンドプラストで中空セラミツク
体成形型の内面を粗した成形型で中空セラミツク
体を製造する方法を提案した。しかし、この後の
研究によりサンドプラストで粗した成形型で成形
した中空セラミツク体は、金属との密着性は改良
されたものの寸法精度が低下するため、中空セラ
ミツク体が本来鋳ぐるみ金属によつて鋳ぐるまな
ければならない位置から外れてしまうことを見い
出した。このような中空セラミツク体の鋳ぐるみ
位置精度の低下は、例えば排気ポートの内面を中
空セラミツク体でライニングする場合、エンジン
出力が低下してしまう問題があつた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような問題を解決して、中空セラ
ミツク体の寸法精度を低下させることなくその表
面粗さを大きくして金属との密着性を高め、これ
により中空セラミツク体の応力集中を緩和するこ
とができる方法を提供するためになされたもので
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は上記の目的を達成するために検討
を重ねた結果、中空セラミツク体を成形するため
の成形型自体をサンドブラスト等で処理するので
はなく、成形型を作成するための型の製造段階に
工夫を凝らすことにより、この課題が解決できる
ことを見出した。

即ち上記の課題は、鋳ぐるみ用中空セラミツク
体の表面形状に対応する型表面に粒状物を接着す
ることにより表面の10点平均粗さRzを30μｍ以上
とした型を作成し、この型を使用して成形型を作
成することを特徴とする鋳ぐるみ用中空セラミツ
ク体の成形型の製法により解決される。

また上記の課題はこのような成形型を用いてセ
ラミツク原料を成形し、焼成することを特徴とす
る鋳ぐるみ用中空セラミツク体の製法により解決
される。以下に本発明を図面を参照しつつ更に詳
細に説明する。

まず第１図に示すように、従来と同様に鋳ぐる
み用中空セラミツク体であるポートライナーの表
面形状に対応する型１を石膏等により作成する。
この型１は鋳ぐるみ用中空セラミツク体の成形型
２を作成するための寸法精度の高い型であり、い
わゆるマスター型であつても、あるいはこれを転
写したケース型であつてもよい。

本発明においては、この型１の成形面に対応す
る型表面に粒状物３を接着し、その表面の10点平
均粗さRzを30μｍ以上とする。粒状物３としては
例えばセラミツク砥粒を使用し、型１の表面に予
め接着剤を塗布し、その上に粒径が30μｍ以上の
粒状物３を散布して未接着分を除去する方法によ
り、接着することができる。なおここで表面の10
点平均粗さRzを30μｍ以上としたのは、これ未満
ではこの型１を用いて製造された鋳ぐるみ用中空
セラミツク体４の表面における金属との密着性の
向上を図り難いためである。また粒状物３を型１
の表面に単層に接着すると、より高い寸法精度の
維持ができる。

このようにして寸法精度を維持しつつ表面粗さ
を大きくした型１を用い、常法により第２図に示
される成形型２を作成すれば、その成形面はやは
り10点平均粗さRzが30μｍ以上となる。なお、成
形型２の材質としては石膏や樹脂が使用される。
そこでこの成形型２の内部に例えばチタン酸アル
ミニウムを主成分とするセラミツク原料を流し込
んで成形し、乾燥、焼成すれば、第３図に示され
る通りの表面の10点平均粗さRzが30μｍ以上とな
つた鋳ぐるみ用中空セラミツク体４を得ることが
できる。

本発明の方法により製造された鋳ぐるみ用中空
セラミツク体４は寸法精度が高く、従来のように
鋳ぐるみ用中空セラミツク体の表面をサンドブラ
スト処理した場合のような欠点はない。しかも本
発明の方法により製造された鋳ぐるみ用中空セラ
ミツク体４はアルミニウム等で鋳ぐるんだ場合
に、金属との密着性が良好で剥離のおそれがな
い。従つて鋳ぐるみ用中空セラミツク体４の二股
部分（凹部）等に生じ易い応力集中が緩和され、
割れを有効に防止することができる。

なお、本発明はポートライナーのみならず、エ
ギゾーストマニホールドライナーの製造にも適用
できることはいうまでもない。

（実施例） 実施例 １ ポートライナーのマスター型を転写して得られ
た型の表面にフエノール系の接着剤を薄く均一に
スプレーガンにより塗布した後、平均粒子径60μ
ｍの砥粒を吹きつけて型の表面に一層の砥粒層を
形成した。この型から石膏により成形型を作成
し、この成形型を用いて常法によりセラミツクポ
ートライナーを製造したところ、その焼成後の表
面の10点平均粗さRzは60μｍとなり、また寸法バ
ラツキは±0.2mm以下であつた。

実施例 ２ 実施例１と同様の方法でセラミツクポートライ
ナーを製造するにあたり、接着する砥粒の平均粒
子径を30μｍに変えたところ、焼成後のセラミツ
クポートライナーの表面の10点平均粗さRzは30μ
ｍとなり、また寸法バラツキは実施例１と同じで
あつた。

比較例 実施例１で用いたマスター型を転写して得られ
た型から常法により石膏製の成形型を作成し、こ
の成形型の成形面を2.5Kg／cm²の加圧空気で＃46
の砥粒を吹きつけるプラスト処理を行つた。この
プラスト処理された成形型を用いてセラミツクポ
ートライナーを成形、焼成したところ、その表面
の10点平均粗さRzは58μｍとなつたが、各部の寸
法は定寸よりも平均して0.6mm大きくなつており、
かつ寸法バラツキは±0.5mmと大きくなつていた。

（発明の効果） 本発明は以上に説明したように、型表面に粒状
物を接着することにより表面10点平均粗さRzを
30μｍ以上とした型を用いて成形型を作成する方
法を取ることにより、中空セラミツク体の寸法精
度を低下させることなくその表面粗さを大きくす
ることに成功したものである。このようにして製
造された中空セラミツク体は寸法精度がよく、し
かも鋳ぐるみ時の応力集中を緩和できるので有効
に割れを防止できる。

よつて本発明は従来の問題点を解決したものと
して、産業の発展に寄与するところは極めて大き
いものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は表面に粒状物が単層に接着された型を
示す斜視図、第２図はこの型を用いて作成された
成形型を示す斜視図、第３図はこの成形型を用い
て製造されたセラミツクポートライナーを示す斜
視図である。 １：型、２：成形型、３：粒状物、４：鋳ぐる
み用中空セラミツク体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳ぐるみ用中空セラミツク体の表面形状に対
   応する型表面に粒状物を接着することにより表面
   の10点平均粗さRzを30μｍ以上とした型を作成
   し、この型を使用して成形型を作成することを特
   徴とする鋳ぐるみ用中空セラミツク体の成形型の
   製法。 ２ 請求項１に記載の成形型を用いてセラミツク
   原料を成形し、焼成することを特徴とする鋳ぐる
   み用中空セラミツク体の製法。