JPH06106329A - 軽合金製複合部材の製造方法 - Google Patents
軽合金製複合部材の製造方法Info
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- JPH06106329A JPH06106329A JP28528292A JP28528292A JPH06106329A JP H06106329 A JPH06106329 A JP H06106329A JP 28528292 A JP28528292 A JP 28528292A JP 28528292 A JP28528292 A JP 28528292A JP H06106329 A JPH06106329 A JP H06106329A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 クラックや変形の生じにくい複合部材用プリ
フォームを得る。 【構成】 連通気孔を有する円筒状金属多孔体１０の内
周面にフィルター１１を当接し、両端を治具１２ａ、１
２ｂで密封し、強化材を含む液体中に浸漬し金属多孔体
内部から吸引作用を施す。金属多孔体１０の気孔内には
強化材が濃化・堆積し、これを取り出して乾燥すること
により、気孔内に強化材が分散した金属多孔体、即ちプ
リフォームを得る。次に、このプリフォームを高圧鋳造
型内に配置し、金属多孔体の気孔に軽合金溶湯を含浸
し、複合部材を製造する。フィルター１１を当接したた
め、強化材の体積率はプリフォームの内周面付近で大き
くなる。
フォームを得る。 【構成】 連通気孔を有する円筒状金属多孔体１０の内
周面にフィルター１１を当接し、両端を治具１２ａ、１
２ｂで密封し、強化材を含む液体中に浸漬し金属多孔体
内部から吸引作用を施す。金属多孔体１０の気孔内には
強化材が濃化・堆積し、これを取り出して乾燥すること
により、気孔内に強化材が分散した金属多孔体、即ちプ
リフォームを得る。次に、このプリフォームを高圧鋳造
型内に配置し、金属多孔体の気孔に軽合金溶湯を含浸
し、複合部材を製造する。フィルター１１を当接したた
め、強化材の体積率はプリフォームの内周面付近で大き
くなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック短繊維やセ
ラミックウィスカ、粒子などの強化材を含むプリフォー
ムを形成し、これに高圧鋳造法等の手段により軽合金溶
湯を含浸させることにより、軽合金製複合部材を製造す
る方法に関する。
ラミックウィスカ、粒子などの強化材を含むプリフォー
ムを形成し、これに高圧鋳造法等の手段により軽合金溶
湯を含浸させることにより、軽合金製複合部材を製造す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種のプリフォームの成形
法としては、例えば図５に示すような吸引脱水成形法が
一般的に用いられている。この吸引脱水成形法によれ
ば、プリフォームは、強化材と小量の無機バインダー
（シリカゾル等）を水に混合・攪はんして原料スラリー
１を準備する工程、この原料スラリー１を吸引脱水型２
に供給しフィルター３を通して吸引脱水する工程、その
後、フィルター３上に堆積した強化材からなる成形体４
を取り出し、これを加熱乾燥する工程、次いで焼成して
無機バインダーにより強化材を部分的に結合する工程、
を経て製造される。
法としては、例えば図５に示すような吸引脱水成形法が
一般的に用いられている。この吸引脱水成形法によれ
ば、プリフォームは、強化材と小量の無機バインダー
（シリカゾル等）を水に混合・攪はんして原料スラリー
１を準備する工程、この原料スラリー１を吸引脱水型２
に供給しフィルター３を通して吸引脱水する工程、その
後、フィルター３上に堆積した強化材からなる成形体４
を取り出し、これを加熱乾燥する工程、次いで焼成して
無機バインダーにより強化材を部分的に結合する工程、
を経て製造される。
【０００３】このようなプリフォームは、図５に示す円
盤形状のみならず、強化の必要な部位に応じた形状のも
のを得ることができ、例えば特公平４−２５３３５号公
報には、エンジンのシリンダライナの強化に使用する円
筒状プリフォームを吸引脱水成形する技術が開示されて
いる。
盤形状のみならず、強化の必要な部位に応じた形状のも
のを得ることができ、例えば特公平４−２５３３５号公
報には、エンジンのシリンダライナの強化に使用する円
筒状プリフォームを吸引脱水成形する技術が開示されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
吸引脱水成形法には、次の〜に示すような問題点が
あった。すなわち、吸引脱水後の成形体４は多量の水
分を含み保形性が悪く、乾燥、焼成に至るハンドリング
の過程で崩壊し易い。乾燥、焼成の過程でクラックが
発生したり、変形や寸法変化が生じ易い。高圧鋳造金
型にセットする過程や合金溶湯を含浸する過程でプリフ
ォームにクラックが発生し易い。
吸引脱水成形法には、次の〜に示すような問題点が
あった。すなわち、吸引脱水後の成形体４は多量の水
分を含み保形性が悪く、乾燥、焼成に至るハンドリング
の過程で崩壊し易い。乾燥、焼成の過程でクラックが
発生したり、変形や寸法変化が生じ易い。高圧鋳造金
型にセットする過程や合金溶湯を含浸する過程でプリフ
ォームにクラックが発生し易い。
【０００５】このような問題点を改善するには、ポリビ
ニルアルコール等の有機バインダーの併用や無機バイン
ダーの増量により、成形体の強度を向上することが有効
とされている。しかし、バインダーを増量すると、スラ
リーの粘度上昇により吸引成形性が大幅に低下するほ
か、含浸される軽合金溶湯中の合金成分（Ｍｇ）が無機
バインダーのＳｉＯ2と反応して消費され、複合部材の
性能低下の原因となるなどの欠点がでてくるため、これ
らバインダーの増量には限界がある。
ニルアルコール等の有機バインダーの併用や無機バイン
ダーの増量により、成形体の強度を向上することが有効
とされている。しかし、バインダーを増量すると、スラ
リーの粘度上昇により吸引成形性が大幅に低下するほ
か、含浸される軽合金溶湯中の合金成分（Ｍｇ）が無機
バインダーのＳｉＯ2と反応して消費され、複合部材の
性能低下の原因となるなどの欠点がでてくるため、これ
らバインダーの増量には限界がある。
【０００６】一方、プリフォームの形成に使用する強化
材は一般的に高価であるため、必要部位に必要最小限の
強化材を用いるとの観点から、最近では、プリフォーム
の形状の薄肉化とともに強化材の体積率の減少が求めら
れている。例えば、エンジン用シリンダのライナ部分の
強化に使用する円筒状プリフォームは、強化作用の観点
からは厚さ３ｍｍ程度でも十分であり、その強化材体積
率も従来は１０〜３０％としていたが、これを５％程度
としても強化作用の観点からは特に差し支えないことが
知られている。
材は一般的に高価であるため、必要部位に必要最小限の
強化材を用いるとの観点から、最近では、プリフォーム
の形状の薄肉化とともに強化材の体積率の減少が求めら
れている。例えば、エンジン用シリンダのライナ部分の
強化に使用する円筒状プリフォームは、強化作用の観点
からは厚さ３ｍｍ程度でも十分であり、その強化材体積
率も従来は１０〜３０％としていたが、これを５％程度
としても強化作用の観点からは特に差し支えないことが
知られている。
【０００７】しかし、このようにプリフォームを薄肉化
するときは、吸引脱水後の成形体の保形性及び焼成後の
強度が一層劣ることとなり、一方、強化材体積率を５％
程度にまで下げることは通常の吸引脱水成形法では困難
であるとともに、やはり吸引脱水後の成形体の保形性及
び焼成後の強度が低下することから、今まで以上に上記
〜の問題点が顕在化することは避けられない。
するときは、吸引脱水後の成形体の保形性及び焼成後の
強度が一層劣ることとなり、一方、強化材体積率を５％
程度にまで下げることは通常の吸引脱水成形法では困難
であるとともに、やはり吸引脱水後の成形体の保形性及
び焼成後の強度が低下することから、今まで以上に上記
〜の問題点が顕在化することは避けられない。
【０００８】さらに、従来の吸引脱水成形法により、例
えば円筒状プリフォームを形成するような場合、前記特
公平４−２５３３５号公報に示されるように、プリフォ
ームを得るまでの工程数が多いばかりでなく、円筒状フ
ィルター（同公報では成形型と称する）を除去する過程
でプリフォーム素材を損傷する恐れがあるという問題点
があった。
えば円筒状プリフォームを形成するような場合、前記特
公平４−２５３３５号公報に示されるように、プリフォ
ームを得るまでの工程数が多いばかりでなく、円筒状フ
ィルター（同公報では成形型と称する）を除去する過程
でプリフォーム素材を損傷する恐れがあるという問題点
があった。
【０００９】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、上記〜に挙げた問題点がな
く、しかも、プリフォームの形状の薄肉化及び強化材の
体積率の減少にも自在に対応することができ、加えて工
程を簡素化することができる軽合金製複合部材の製造方
法を提供することを目的とする。
めになされたもので、上記〜に挙げた問題点がな
く、しかも、プリフォームの形状の薄肉化及び強化材の
体積率の減少にも自在に対応することができ、加えて工
程を簡素化することができる軽合金製複合部材の製造方
法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に関わる軽合金製複合部材の製造方法は、連
通気孔を有する金属多孔体を強化材を含む液体中に浸漬
し、金属多孔体に対し吸引作用を施すことによりその気
孔内に強化材を分散させ、乾燥してプリフォームとした
後、これを成形型内に配置して気孔内に軽合金溶湯を含
浸することを特徴とする。なお、吸引作用に代えて、ス
ラリーに対し外部から加圧作用を施すようにしても同様
の効果を得ることができる。
め、本発明に関わる軽合金製複合部材の製造方法は、連
通気孔を有する金属多孔体を強化材を含む液体中に浸漬
し、金属多孔体に対し吸引作用を施すことによりその気
孔内に強化材を分散させ、乾燥してプリフォームとした
後、これを成形型内に配置して気孔内に軽合金溶湯を含
浸することを特徴とする。なお、吸引作用に代えて、ス
ラリーに対し外部から加圧作用を施すようにしても同様
の効果を得ることができる。
【００１１】このように、本発明におけるプリフォーム
は、金属多孔体とその気孔内に分散された強化材とから
構成される。ここで、金属多孔体は、連通気孔を有し且
つフィルター機能を有する３次元多孔体をいい、例え
ば、発泡ウレタン樹脂の気泡内表面に導電性物質を付着
し導電性とし、さらに金属をメッキし、次いでウレタン
樹脂を焼失させて製造した市販の発泡金属（図４参照）
が好適であり、その気孔率は約７０〜９８％程度であ
る。また、強化材は、セラミック短繊維やウィスカ、黒
鉛等の粒子など、母材となる軽金属の強度や耐摩耗性な
どを向上させるものであればよく、これらを組み合わせ
て用いることもできる。
は、金属多孔体とその気孔内に分散された強化材とから
構成される。ここで、金属多孔体は、連通気孔を有し且
つフィルター機能を有する３次元多孔体をいい、例え
ば、発泡ウレタン樹脂の気泡内表面に導電性物質を付着
し導電性とし、さらに金属をメッキし、次いでウレタン
樹脂を焼失させて製造した市販の発泡金属（図４参照）
が好適であり、その気孔率は約７０〜９８％程度であ
る。また、強化材は、セラミック短繊維やウィスカ、黒
鉛等の粒子など、母材となる軽金属の強度や耐摩耗性な
どを向上させるものであればよく、これらを組み合わせ
て用いることもできる。
【００１２】本発明を例えばエンジン用シリンダブロッ
クのシリンダに適用する場合、筒状金属多孔体を使用
し、好ましくはその内周面に目の細かいフィルター（濾
紙等）を当接し、筒状金属多孔体内部から吸引作用を施
し、筒状金属多孔体の内側に強化材を高濃度に分散させ
るのがよい。さらに、軽合金含浸後、熱処理を施すこと
により、金属多孔体と軽合金母材との間に金属間化合物
を形成してもよい。
クのシリンダに適用する場合、筒状金属多孔体を使用
し、好ましくはその内周面に目の細かいフィルター（濾
紙等）を当接し、筒状金属多孔体内部から吸引作用を施
し、筒状金属多孔体の内側に強化材を高濃度に分散させ
るのがよい。さらに、軽合金含浸後、熱処理を施すこと
により、金属多孔体と軽合金母材との間に金属間化合物
を形成してもよい。
【００１３】
【作用】本発明に従い、連通気孔を有する金属多孔体を
強化材を含む液体中に浸漬し、金属多孔体に対し吸引作
用又は加圧作用を施すときは、多孔体はフィルター機能
を果たし、液体は連通気孔を通じて排出され、強化材の
大部分は気孔内にトラップされるので、気孔内に強化材
が濃化・堆積することになる。次に、金属多孔体ごと乾
燥することにより、気孔内に強化材がほぼ均一に分散し
た金属多孔体、即ちプリフォームを得ることができる。
強化材を含む液体中に浸漬し、金属多孔体に対し吸引作
用又は加圧作用を施すときは、多孔体はフィルター機能
を果たし、液体は連通気孔を通じて排出され、強化材の
大部分は気孔内にトラップされるので、気孔内に強化材
が濃化・堆積することになる。次に、金属多孔体ごと乾
燥することにより、気孔内に強化材がほぼ均一に分散し
た金属多孔体、即ちプリフォームを得ることができる。
【００１４】また、先に示した従来の吸引脱水成形法で
は、強化材の体積率の低いプリフォームを形成すること
は困難であったが、本発明においては強化材の堆積量を
自在に選択できるので、例えば５％程度の低い体積率の
プリフォームでも容易に形成することができる。
は、強化材の体積率の低いプリフォームを形成すること
は困難であったが、本発明においては強化材の堆積量を
自在に選択できるので、例えば５％程度の低い体積率の
プリフォームでも容易に形成することができる。
【００１５】そして、本発明に関わるプリフォームは、
金属多孔体で形状保持されるため、ハンドリングや乾
燥、焼成時の崩壊やクラックが完全に防止でき、またプ
リフォームの寸法精度も向上する。さらに、プリフォー
ムが薄肉の場合でも剛性が高いため、鋳造金型へのセッ
トや位置決めが容易であり、高圧で含浸される合金溶湯
の圧力によりクラックが発生することもなく、健全な複
合部材を得ることができる。
金属多孔体で形状保持されるため、ハンドリングや乾
燥、焼成時の崩壊やクラックが完全に防止でき、またプ
リフォームの寸法精度も向上する。さらに、プリフォー
ムが薄肉の場合でも剛性が高いため、鋳造金型へのセッ
トや位置決めが容易であり、高圧で含浸される合金溶湯
の圧力によりクラックが発生することもなく、健全な複
合部材を得ることができる。
【００１６】本発明においては、強化材は金属多孔体の
気孔内に保持されているので、従来のプリフォーム成形
法と異なり、液体中に無機バインダーを添加する必要は
なく、従って焼成の必要もない。しかし、小量の無機バ
インダーを使用し乾燥後焼成することにより、強化材同
士及び強化材と金属多孔体の結合力を高め、金属多孔体
の表面付近の強化材の脱落を防止することができるの
で、必要に応じて無機バインダーを添加するとよい。そ
のほか、液体中での強化材の分散性を向上させるため表
面活性剤を添加するなど、適宜なし得るところである。
気孔内に保持されているので、従来のプリフォーム成形
法と異なり、液体中に無機バインダーを添加する必要は
なく、従って焼成の必要もない。しかし、小量の無機バ
インダーを使用し乾燥後焼成することにより、強化材同
士及び強化材と金属多孔体の結合力を高め、金属多孔体
の表面付近の強化材の脱落を防止することができるの
で、必要に応じて無機バインダーを添加するとよい。そ
のほか、液体中での強化材の分散性を向上させるため表
面活性剤を添加するなど、適宜なし得るところである。
【００１７】複合部材の一方の面を特に強化する必要が
あるとき、例えばエンジン用シリンダブロックのシリン
ダのように特にその内周面の耐摩耗性を向上させる必要
があるときは、筒状金属多孔体の内周面に濾紙のような
目の細かいフィルターを当接し、筒状金属多孔体内部か
ら吸引作用を施す。すると、連通気孔を通過して流出し
ようとした強化材が、濾紙に遮られて筒状金属多孔体の
内面付近に堆積し、その付近の強化材の体積率が大きく
なり、シリンダ内面の耐摩耗性を向上させることができ
る。なお、このようにフィルターを使用する方法は、他
の部材を製造する際にも適用することができることはい
うまでもない。
あるとき、例えばエンジン用シリンダブロックのシリン
ダのように特にその内周面の耐摩耗性を向上させる必要
があるときは、筒状金属多孔体の内周面に濾紙のような
目の細かいフィルターを当接し、筒状金属多孔体内部か
ら吸引作用を施す。すると、連通気孔を通過して流出し
ようとした強化材が、濾紙に遮られて筒状金属多孔体の
内面付近に堆積し、その付近の強化材の体積率が大きく
なり、シリンダ内面の耐摩耗性を向上させることができ
る。なお、このようにフィルターを使用する方法は、他
の部材を製造する際にも適用することができることはい
うまでもない。
【００１８】さらに、本発明において、金属多孔体とし
てＮｉ系、Ｃｕ系、Ｆｅ系のいずれかを使用し、軽合金
の含浸後、熱処理を施すときは、金属多孔体と軽合金母
材の界面に硬質の金属間化合物が形成され、複合部材の
強度及び耐摩耗性等を一層改善することができる。な
お、金属間化合物を形成するときは、プリフォームの焼
成は真空中で行い、金属多孔体の表面に酸化皮膜が形成
されないようにするのが望ましい。
てＮｉ系、Ｃｕ系、Ｆｅ系のいずれかを使用し、軽合金
の含浸後、熱処理を施すときは、金属多孔体と軽合金母
材の界面に硬質の金属間化合物が形成され、複合部材の
強度及び耐摩耗性等を一層改善することができる。な
お、金属間化合物を形成するときは、プリフォームの焼
成は真空中で行い、金属多孔体の表面に酸化皮膜が形成
されないようにするのが望ましい。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００２０】（実施例１）金属多孔体として、気孔率９
５％、気孔数４４〜５５個／インチ（２．５４ｃｍ）の
Ｎｉ系の発泡金属（厚さ５ｍｍの円盤）を使用し、強化
材として、ほう酸アルミニウムウィスカ（繊維径１μｍ
以下、平均長さ３０μｍ）を使用した。上記ウィスカと
小量のシリカゾルを水に混合し、ウィスカの重量％で５
％の原料スラリーを準備した。次に、上記金属多孔体を
図５と同様の吸引脱水装置（但し、フィルターは使用せ
ず）にセットし、上記原料スラリーを供給して吸引脱水
し、金属多孔体内部にウィスカを濃化・堆積させた。
５％、気孔数４４〜５５個／インチ（２．５４ｃｍ）の
Ｎｉ系の発泡金属（厚さ５ｍｍの円盤）を使用し、強化
材として、ほう酸アルミニウムウィスカ（繊維径１μｍ
以下、平均長さ３０μｍ）を使用した。上記ウィスカと
小量のシリカゾルを水に混合し、ウィスカの重量％で５
％の原料スラリーを準備した。次に、上記金属多孔体を
図５と同様の吸引脱水装置（但し、フィルターは使用せ
ず）にセットし、上記原料スラリーを供給して吸引脱水
し、金属多孔体内部にウィスカを濃化・堆積させた。
【００２１】続いて、この金属多孔体を吸引装置から取
り出し、１００℃で乾燥後、真空中で７００℃に保持し
焼成して、円盤状プリフォームを得た。焼成後のプリフ
ォームの重量測定の結果からウィスカの体積率は約１０
％（金属多孔体を含むと１５％）であった。これを高圧
鋳造金型に配置し、Ａｌ合金（ＪＩＳ、ＡＣ８Ａ）溶湯
を高圧で含浸し円盤状複合部材を得た。
り出し、１００℃で乾燥後、真空中で７００℃に保持し
焼成して、円盤状プリフォームを得た。焼成後のプリフ
ォームの重量測定の結果からウィスカの体積率は約１０
％（金属多孔体を含むと１５％）であった。これを高圧
鋳造金型に配置し、Ａｌ合金（ＪＩＳ、ＡＣ８Ａ）溶湯
を高圧で含浸し円盤状複合部材を得た。
【００２２】（実施例２）金属多孔体として、気孔率９
０％、気孔数２６〜３５個／インチ（２．５４ｃｍ）の
Ｎｉ系の円筒状発泡金属（外径８０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、
高さ１５０ｍｍ）を、強化材として黒鉛粒子（平均径２
μｍ）を使用した。黒鉛粒子と小量の界面活性剤を水に
混合し、黒鉛粒子の重量％で約２０％の原料スラリーを
準備した。
０％、気孔数２６〜３５個／インチ（２．５４ｃｍ）の
Ｎｉ系の円筒状発泡金属（外径８０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、
高さ１５０ｍｍ）を、強化材として黒鉛粒子（平均径２
μｍ）を使用した。黒鉛粒子と小量の界面活性剤を水に
混合し、黒鉛粒子の重量％で約２０％の原料スラリーを
準備した。
【００２３】次に、図１に示すように、上記円筒状金属
多孔体１０の内周面全体に濾紙１１を当て、その両端を
治具１２ａ、１２ｂにより密封し、脱水槽１３内にセッ
トし、原料スラリー１４を脱水槽１３内に供給して吸引
脱水し、金属多孔体１０内部にウィスカを濃化・堆積さ
せた。
多孔体１０の内周面全体に濾紙１１を当て、その両端を
治具１２ａ、１２ｂにより密封し、脱水槽１３内にセッ
トし、原料スラリー１４を脱水槽１３内に供給して吸引
脱水し、金属多孔体１０内部にウィスカを濃化・堆積さ
せた。
【００２４】続いて、この金属多孔体１０を脱水槽１３
から取り出し、１００℃で乾燥し円筒状プリフォーム２
０を得た。重量測定の結果から黒鉛粒子の体積率は約７
％（金属多孔体を含むと１７％）であった。これを図２
又は図３に示す高圧鋳造金型（以下の段落で詳述）内に
配置し、Ａｌ合金（ＪＩＳ、ＡＣ８Ａ）溶湯を高圧鋳造
して複合部材を得た。さらに、５００℃×６Ｈｒの溶体
化熱処理を施し金属多孔体とアルミニウム合金の界面に
ＮｉとＡｌの金属間化合物を形成、その後焼戻し熱処理
を施した。
から取り出し、１００℃で乾燥し円筒状プリフォーム２
０を得た。重量測定の結果から黒鉛粒子の体積率は約７
％（金属多孔体を含むと１７％）であった。これを図２
又は図３に示す高圧鋳造金型（以下の段落で詳述）内に
配置し、Ａｌ合金（ＪＩＳ、ＡＣ８Ａ）溶湯を高圧鋳造
して複合部材を得た。さらに、５００℃×６Ｈｒの溶体
化熱処理を施し金属多孔体とアルミニウム合金の界面に
ＮｉとＡｌの金属間化合物を形成、その後焼戻し熱処理
を施した。
【００２５】図２は、円筒状プリフォーム２０にＡｌ合
金溶湯を含浸させ、シリンダライナーを製造するための
高圧鋳造装置の例を示す。この高圧鋳造装置は、上型２
１、下型２２、下型２２に当接するスリーブ２５、及び
スリーブ２５内を摺動するポンチ２６から構成され、上
型２１と下型２２で構成されるキャビティ内に円筒状プ
リフォーム２０をセットし、ポンチ２６の加圧力により
Ａｌ合金溶湯２７を該プリフォーム２０の気孔内に含浸
させるものである。
金溶湯を含浸させ、シリンダライナーを製造するための
高圧鋳造装置の例を示す。この高圧鋳造装置は、上型２
１、下型２２、下型２２に当接するスリーブ２５、及び
スリーブ２５内を摺動するポンチ２６から構成され、上
型２１と下型２２で構成されるキャビティ内に円筒状プ
リフォーム２０をセットし、ポンチ２６の加圧力により
Ａｌ合金溶湯２７を該プリフォーム２０の気孔内に含浸
させるものである。
【００２６】図３は、同じく円筒状プリフォーム２０に
Ａｌ合金溶湯を含浸させ、シリンダライナー部分のみ複
合強化されたシリンダブロックを一体的に製造するため
の高圧鋳造装置の例を示す。この高圧鋳造装置は、上型
３１、下型３２、サイド型３３、下型３２に当接するス
リーブ２５、及びスリーブ２５内を摺動するポンチ２６
から構成され、上型３１と下型３２、及びサイド型３３
で構成されるキャビティ内の所定位置に円筒状プリフォ
ーム２０をセットし、ポンチ２６の加圧力によりＡｌ合
金溶湯２７を該キャビティ内に流入させると同時に該プ
リフォーム２０の気孔内に含浸させるものである。
Ａｌ合金溶湯を含浸させ、シリンダライナー部分のみ複
合強化されたシリンダブロックを一体的に製造するため
の高圧鋳造装置の例を示す。この高圧鋳造装置は、上型
３１、下型３２、サイド型３３、下型３２に当接するス
リーブ２５、及びスリーブ２５内を摺動するポンチ２６
から構成され、上型３１と下型３２、及びサイド型３３
で構成されるキャビティ内の所定位置に円筒状プリフォ
ーム２０をセットし、ポンチ２６の加圧力によりＡｌ合
金溶湯２７を該キャビティ内に流入させると同時に該プ
リフォーム２０の気孔内に含浸させるものである。
【００２７】
【発明の効果】本発明におけるプリフォームは金属多孔
体で形状保持されるため、ハンドリングや乾燥、焼成時
の崩壊やクラックが完全に防止でき、プリフォームの精
度も向上する。また、プリフォームが薄肉の場合でも剛
性が高いため、鋳造金型へのセットや位置決めが容易で
あり、高圧で含浸される合金溶湯の圧力によりクラック
が発生することもない。さらに、従来の吸引脱水成形法
では、強化材の体積率の低いプリフォームを形成するこ
とは困難であったが、本発明においては強化材の堆積量
を自在に選択でき、低い体積率のプリフォームでも容易
に形成することができる。
体で形状保持されるため、ハンドリングや乾燥、焼成時
の崩壊やクラックが完全に防止でき、プリフォームの精
度も向上する。また、プリフォームが薄肉の場合でも剛
性が高いため、鋳造金型へのセットや位置決めが容易で
あり、高圧で含浸される合金溶湯の圧力によりクラック
が発生することもない。さらに、従来の吸引脱水成形法
では、強化材の体積率の低いプリフォームを形成するこ
とは困難であったが、本発明においては強化材の堆積量
を自在に選択でき、低い体積率のプリフォームでも容易
に形成することができる。
【００２８】また、本発明においては、金属多孔体自身
がフィルターの役割を果たすので、従来のように強化材
とフィルターの剥離が不要であるため、工程が簡素化さ
れるとともに、プリフォーム素材を損傷する恐れがない
という効果もある。
がフィルターの役割を果たすので、従来のように強化材
とフィルターの剥離が不要であるため、工程が簡素化さ
れるとともに、プリフォーム素材を損傷する恐れがない
という効果もある。
【００２９】加えて、金属多孔体と軽合金母材との間に
硬質の金属間化合物を形成するときは、複合部材の強度
や耐摩耗性等を一層改善することができる。
硬質の金属間化合物を形成するときは、複合部材の強度
や耐摩耗性等を一層改善することができる。
【図１】本発明の実施例における吸引脱水成形法を説明
する図（ａ）、及び形成された円筒状プリフォームを示
す図（ｂ）である。
する図（ａ）、及び形成された円筒状プリフォームを示
す図（ｂ）である。
【図２】本発明の実施例における高圧鋳造装置の要部断
面図である。
面図である。
【図３】本発明の実施例における高圧鋳造装置の要部断
面図である。
面図である。
【図４】本発明で使用した発泡金属の模式図である。
【図５】従来の吸引脱水成形法を説明する図である。
１０ 円筒状金属多孔体 １１ 濾紙 １２ａ、１２ｂ 治具 １３ 脱水槽 １４ スラリー ２０ 円筒状プリフォーム ２１、３１ 上型 ２２、３２ 下型 ２５ スリーブ ２６ ポンチ ２７ Ａｌ合金溶湯 ３３ サイド型
Claims (3)
- 【請求項１】 連通気孔を有する金属多孔体を強化材を
含む液体中に浸漬し、金属多孔体に対し吸引作用又は加
圧作用を施すことによりその気孔内に強化材を分散さ
せ、乾燥した後、金属多孔体を成形型内に配置して金属
多孔体の気孔に軽合金溶湯を含浸することを特徴とする
軽合金製複合部材の製造方法。 - 【請求項２】 複合部材がエンジン用シリンダブロック
のシリンダであり、筒状金属多孔体の内周面にフィルタ
ーを当接し、筒状金属多孔体内部から吸引作用を施し、
筒状金属多孔体の内側に強化材を高濃度に分散させるこ
とを特徴とする請求項１に記載の軽合金製複合部材の製
造方法。 - 【請求項３】 さらに熱処理を施すことにより、金属多
孔体と軽合金母材との間に金属間化合物を形成すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の軽合金製複合部材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04285282A JP3073105B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 軽合金製複合部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04285282A JP3073105B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 軽合金製複合部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06106329A true JPH06106329A (ja) | 1994-04-19 |
| JP3073105B2 JP3073105B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=17689496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04285282A Expired - Fee Related JP3073105B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 軽合金製複合部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3073105B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000032335A1 (de) * | 1998-12-03 | 2000-06-08 | Otto Junker Gmbh | Verbundgussteil und verfahren zu seiner herstellung |
| WO2004052573A1 (ja) * | 2002-12-10 | 2004-06-24 | Nhk Spring Co., Ltd. | 複合部材およびその製造方法 |
| WO2006122711A1 (de) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Fev Motorentechnik Gmbh | Zylinderkurbelgehäuse für eine brennkraftmaschine |
| JP2009543947A (ja) * | 2006-07-14 | 2009-12-10 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド | 改良された複合材料及び該複合材料の製造方法 |
| KR20210053525A (ko) * | 2019-11-04 | 2021-05-12 | 한국생산기술연구원 | 복합재 성형을 위한 다이캐스팅 장치 및 그것을 이용한 주조방법 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP04285282A patent/JP3073105B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
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| CN1325203C (zh) * | 2002-12-10 | 2007-07-11 | 日本发条株式会社 | 复合部件及其制造方法 |
| US7560171B2 (en) | 2002-12-10 | 2009-07-14 | Nhk Spring Co., Ltd. | Composite material member and method for producing the same |
| WO2006122711A1 (de) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Fev Motorentechnik Gmbh | Zylinderkurbelgehäuse für eine brennkraftmaschine |
| JP2009543947A (ja) * | 2006-07-14 | 2009-12-10 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド | 改良された複合材料及び該複合材料の製造方法 |
| KR20210053525A (ko) * | 2019-11-04 | 2021-05-12 | 한국생산기술연구원 | 복합재 성형을 위한 다이캐스팅 장치 및 그것을 이용한 주조방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3073105B2 (ja) | 2000-08-07 |
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