JPH07265938A - 金属製部品の製造方法 - Google Patents
金属製部品の製造方法Info
- Publication number
- JPH07265938A JPH07265938A JP5887594A JP5887594A JPH07265938A JP H07265938 A JPH07265938 A JP H07265938A JP 5887594 A JP5887594 A JP 5887594A JP 5887594 A JP5887594 A JP 5887594A JP H07265938 A JPH07265938 A JP H07265938A
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- Japan
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- metal
- film
- heating
- metallic parts
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面に酸化皮膜を持たない金属製部品、或は
内部組織が均一な金属製部品を造る。 【構成】 金属により所望形状に造った素材１の表面を
耐火材製の皮膜２により覆った状態で上記素材１を構成
する金属を一度溶解させ、そのまま皮膜２内で固化させ
る。表面に酸化皮膜を持たない金属製部品を造る場合に
は、上記皮膜２として非通気性のものを使用する。内部
組織が均一な金属製部品を造る場合には、より高温の金
属の湯３中で、上記素材１の溶解並びに固化を行なわせ
る。
内部組織が均一な金属製部品を造る。 【構成】 金属により所望形状に造った素材１の表面を
耐火材製の皮膜２により覆った状態で上記素材１を構成
する金属を一度溶解させ、そのまま皮膜２内で固化させ
る。表面に酸化皮膜を持たない金属製部品を造る場合に
は、上記皮膜２として非通気性のものを使用する。内部
組織が均一な金属製部品を造る場合には、より高温の金
属の湯３中で、上記素材１の溶解並びに固化を行なわせ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係る金属製部品の製造
方法は、電動機等の電気機器用のコイル等、銅、アルミ
ニウム、亜鉛等の金属製部品の製造に利用する。
方法は、電動機等の電気機器用のコイル等、銅、アルミ
ニウム、亜鉛等の金属製部品の製造に利用する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】各種機械
装置の部品を金属で造る為の方法として、鋳造、鍛造、
プレス等各種の加工方法が知られている。但し、何れの
加工方法による場合でも、材料となる金属の加工は、大
気中で行う。例えば、電気機器に組み込む銅製のコイル
を造る場合、溶融した銅を鋳造してビレットとした後、
このビレットを融点よりも少し低い温度に加熱した状態
で絞り加工を施し、所望の太さを有する銅線とする。そ
してこの銅線を巻回して所望形状のコイルとする。とこ
ろが、上述の様にしてコイルを造る場合、必ずしも原材
料となる銅が本来有する最良の特性を発揮させる事がで
きない。
装置の部品を金属で造る為の方法として、鋳造、鍛造、
プレス等各種の加工方法が知られている。但し、何れの
加工方法による場合でも、材料となる金属の加工は、大
気中で行う。例えば、電気機器に組み込む銅製のコイル
を造る場合、溶融した銅を鋳造してビレットとした後、
このビレットを融点よりも少し低い温度に加熱した状態
で絞り加工を施し、所望の太さを有する銅線とする。そ
してこの銅線を巻回して所望形状のコイルとする。とこ
ろが、上述の様にしてコイルを造る場合、必ずしも原材
料となる銅が本来有する最良の特性を発揮させる事がで
きない。
【０００３】先ず第一に、表面に酸化膜が形成される事
が避けれらず、この酸化膜が金属製部品を組み込んだ機
器の性能に悪影響を及ぼす可能性がある。即ち、銅等の
金属材を加熱して温度上昇した状態で加工すると、この
金属材並びに加工に伴って得られた製品の表面が酸化す
る事が避けられない。そして、この酸化により形成され
る酸化膜が、抵抗増大等、製品の性能に悪影響を及ぼす
場合がある。例えば、金属製の線材に高周波電流を流し
た場合、この電流は線材の断面全体を均等に流れるので
はなく、外周面近くを流れる事が知られている（表皮効
果）。従って、高周波電流を流す使用方法の場合、線材
の表面に酸化膜が存在しない事が好ましいが、従来の製
造方法では、この様な酸化膜が形成されない様にする事
はできない。
が避けれらず、この酸化膜が金属製部品を組み込んだ機
器の性能に悪影響を及ぼす可能性がある。即ち、銅等の
金属材を加熱して温度上昇した状態で加工すると、この
金属材並びに加工に伴って得られた製品の表面が酸化す
る事が避けられない。そして、この酸化により形成され
る酸化膜が、抵抗増大等、製品の性能に悪影響を及ぼす
場合がある。例えば、金属製の線材に高周波電流を流し
た場合、この電流は線材の断面全体を均等に流れるので
はなく、外周面近くを流れる事が知られている（表皮効
果）。従って、高周波電流を流す使用方法の場合、線材
の表面に酸化膜が存在しない事が好ましいが、従来の製
造方法では、この様な酸化膜が形成されない様にする事
はできない。
【０００４】第二に、加熱した状態で金属材を加工した
後、この金属材を冷却する場合、この金属材の冷却が不
均一になり、内部の金属組織が均一な製品を得る事が難
しい。例えば、加熱されたビレットに絞り加工を施して
線材を造る場合、線材の表面が大気に触れて急速に温度
降下するのに対して、内部の温度降下は遅れる。この結
果、表面近くの金属組織は結晶が細かくなるのに対し
て、内部の金属組織は結晶が大きくなる。この様に金属
組織が不均一になる結果、やはり用途によっては金属材
が本来有する最良の特性を発揮させられない。
後、この金属材を冷却する場合、この金属材の冷却が不
均一になり、内部の金属組織が均一な製品を得る事が難
しい。例えば、加熱されたビレットに絞り加工を施して
線材を造る場合、線材の表面が大気に触れて急速に温度
降下するのに対して、内部の温度降下は遅れる。この結
果、表面近くの金属組織は結晶が細かくなるのに対し
て、内部の金属組織は結晶が大きくなる。この様に金属
組織が不均一になる結果、やはり用途によっては金属材
が本来有する最良の特性を発揮させられない。
【０００５】本発明の金属製部品の製造方法は、上述の
様な不都合を解消し、用途によって金属材が本来有する
最良の特性を発揮できる様にする事を目的に発明したも
のである。
様な不都合を解消し、用途によって金属材が本来有する
最良の特性を発揮できる様にする事を目的に発明したも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の金属製部品の製
造方法は、次の〜の工程を有する。 金属を所望形状に加工して素材とする第一工程。 この素材の表面を耐熱材製の皮膜で覆う第二工程。 上記素材を皮膜ごと上記金属の融点以上に加熱し、
この素材を構成する金属を溶解させる第三工程。 溶解した金属を冷却し、上記耐火材製の皮膜の内側
で上記所望形状のまま固化させる第四工程。
造方法は、次の〜の工程を有する。 金属を所望形状に加工して素材とする第一工程。 この素材の表面を耐熱材製の皮膜で覆う第二工程。 上記素材を皮膜ごと上記金属の融点以上に加熱し、
この素材を構成する金属を溶解させる第三工程。 溶解した金属を冷却し、上記耐火材製の皮膜の内側
で上記所望形状のまま固化させる第四工程。
【０００７】
【作用】上述の様に構成される本発明の金属製部品の製
造方法によれば、金属製部品の用途によって金属材が本
来有する最良の特性を発揮できる様に、上記金属製部品
の特性を調整できる。
造方法によれば、金属製部品の用途によって金属材が本
来有する最良の特性を発揮できる様に、上記金属製部品
の特性を調整できる。
【０００８】例えば耐火材製の皮膜として、セラミック
の溶射皮膜の如く、非通気性の皮膜を採用すれば、表面
に酸化皮膜を持たない金属製部品を得られる。又、第三
工程による加熱を、素材を構成する金属よりも融点が高
い第二の金属の湯中に浸漬する事により行えば、金属製
部品の温度降下を表面から内部まで均一に（緩徐に）行
わせる事ができて、表面から内部まで均質な（結晶が大
きい）金属製部品を得られる。勿論、非通気性の皮膜を
採用し、上記第三工程を第二の金属の湯中に浸漬して行
えば、表面に酸化皮膜を持たず、しかも均質な金属製部
品を得られる。
の溶射皮膜の如く、非通気性の皮膜を採用すれば、表面
に酸化皮膜を持たない金属製部品を得られる。又、第三
工程による加熱を、素材を構成する金属よりも融点が高
い第二の金属の湯中に浸漬する事により行えば、金属製
部品の温度降下を表面から内部まで均一に（緩徐に）行
わせる事ができて、表面から内部まで均質な（結晶が大
きい）金属製部品を得られる。勿論、非通気性の皮膜を
採用し、上記第三工程を第二の金属の湯中に浸漬して行
えば、表面に酸化皮膜を持たず、しかも均質な金属製部
品を得られる。
【０００９】
【実施例】図１〜２は本発明の実施例を示している。本
発明の製造方法により金属製部品を造る場合には、先ず
第一工程として、銅、アルミニウム、亜鉛等の金属を所
望形状に加工して素材とする。この素材の形状は、造る
べき金属製部品の形状に一致させる。尚、この第一工程
で金属を所望の形状に加工する為に利用する加工方法の
種類は、特に問わない。鋳造、鍛造、切削等、従来から
知られた加工方法を、加工すべき所望形状に応じて適宜
選択する。
発明の製造方法により金属製部品を造る場合には、先ず
第一工程として、銅、アルミニウム、亜鉛等の金属を所
望形状に加工して素材とする。この素材の形状は、造る
べき金属製部品の形状に一致させる。尚、この第一工程
で金属を所望の形状に加工する為に利用する加工方法の
種類は、特に問わない。鋳造、鍛造、切削等、従来から
知られた加工方法を、加工すべき所望形状に応じて適宜
選択する。
【００１０】次に、第二工程として、図１に示す様に、
上記素材１の表面を耐熱材製の皮膜２で覆う。皮膜２の
材質は、造るべき製品の用途、この製品に要求される品
質等に応じて選択する。
上記素材１の表面を耐熱材製の皮膜２で覆う。皮膜２の
材質は、造るべき製品の用途、この製品に要求される品
質等に応じて選択する。
【００１１】例えば、表面に酸化膜が存在しない製品を
得たいのであれば、上記皮膜２を非通気性のものとす
る。非通気性を有する耐熱材製の皮膜２としては、例え
ばセラミックの溶射皮膜を利用可能である。そしてこの
様な溶射皮膜を形成する為のセラミックとしては、例え
ばアルミナ（Al2O3 ）、窒化珪素（Si3N4 ）等が使用可
能である。更に、上記皮膜２の形成方法としては、溶射
の他、化学的気相蒸着法（ＣＶＤ）、物理的気相蒸着法
（ＰＶＤ）等、従来から知られた他の方法を採用する事
もできる。非通気性を有する耐熱材製の皮膜２を造る場
合、この皮膜２の厚さは、空気を遮断する為に十分な厚
さにする。
得たいのであれば、上記皮膜２を非通気性のものとす
る。非通気性を有する耐熱材製の皮膜２としては、例え
ばセラミックの溶射皮膜を利用可能である。そしてこの
様な溶射皮膜を形成する為のセラミックとしては、例え
ばアルミナ（Al2O3 ）、窒化珪素（Si3N4 ）等が使用可
能である。更に、上記皮膜２の形成方法としては、溶射
の他、化学的気相蒸着法（ＣＶＤ）、物理的気相蒸着法
（ＰＶＤ）等、従来から知られた他の方法を採用する事
もできる。非通気性を有する耐熱材製の皮膜２を造る場
合、この皮膜２の厚さは、空気を遮断する為に十分な厚
さにする。
【００１２】又、表面に酸化膜が存在しても構わない
が、内部の金属組織が均一な製品を得たいのであれば、
鋳造用砂等、通気性はあるが耐火性の優れた、安価な物
質により、上記皮膜２を造る事ができる。
が、内部の金属組織が均一な製品を得たいのであれば、
鋳造用砂等、通気性はあるが耐火性の優れた、安価な物
質により、上記皮膜２を造る事ができる。
【００１３】何れの場合でも、前記素材１の表面を耐熱
材製の皮膜１で覆ったならば、第三工程として、この素
材１を皮膜２ごと上記金属の融点以上に加熱し、この素
材１を構成する金属を溶解させる。この第三工程で素材
１及び皮膜２を加熱する方法は、造るべき製品の用途、
この製品に要求される品質等に応じて選択する。
材製の皮膜１で覆ったならば、第三工程として、この素
材１を皮膜２ごと上記金属の融点以上に加熱し、この素
材１を構成する金属を溶解させる。この第三工程で素材
１及び皮膜２を加熱する方法は、造るべき製品の用途、
この製品に要求される品質等に応じて選択する。
【００１４】例えば、内部の金属組織は不均一でも構わ
ず、単に表面に酸化膜が存在しない製品を得たいのであ
れば、上記第三工程での加熱方法は特に問わない。例え
ば高周波誘導加熱、アセチレンバーナによる加熱等、皮
膜２を破損しない範囲で各種加熱方法を採用できる。
ず、単に表面に酸化膜が存在しない製品を得たいのであ
れば、上記第三工程での加熱方法は特に問わない。例え
ば高周波誘導加熱、アセチレンバーナによる加熱等、皮
膜２を破損しない範囲で各種加熱方法を採用できる。
【００１５】又、内部の金属組織を均一にしたいのであ
れば、図２に示す様な加熱方法を採用できる。即ち、表
面を皮膜２により覆われた素材１を、この素材１を構成
する金属よりも融点が高い第二の金属の湯３中に浸漬す
る事により、上記素材１を皮膜１の内部で溶融させる。
素材１が銅、アルミニウム、亜鉛等の場合、上記第二の
金属としては鉄が適当である。この様に皮膜２により表
面を覆われた素材１を上記第二の金属の湯３中に浸漬す
る事で、この素材１を構成する金属が溶融する。この様
に金属が溶融した場合でも、上記皮膜２の存在に基づ
き、この金属と第二の金属の湯３とが混ざり合う（合金
を造る）事はない。
れば、図２に示す様な加熱方法を採用できる。即ち、表
面を皮膜２により覆われた素材１を、この素材１を構成
する金属よりも融点が高い第二の金属の湯３中に浸漬す
る事により、上記素材１を皮膜１の内部で溶融させる。
素材１が銅、アルミニウム、亜鉛等の場合、上記第二の
金属としては鉄が適当である。この様に皮膜２により表
面を覆われた素材１を上記第二の金属の湯３中に浸漬す
る事で、この素材１を構成する金属が溶融する。この様
に金属が溶融した場合でも、上記皮膜２の存在に基づ
き、この金属と第二の金属の湯３とが混ざり合う（合金
を造る）事はない。
【００１６】上述の様な第三工程で、表面を皮膜２によ
り覆われた素材１を構成する金属を、この皮膜２の内側
で溶解させたならば、溶解した素材１を構成する金属を
冷却し、上記耐火材製の皮膜２の内側で上記所望形状の
まま固化させる。
り覆われた素材１を構成する金属を、この皮膜２の内側
で溶解させたならば、溶解した素材１を構成する金属を
冷却し、上記耐火材製の皮膜２の内側で上記所望形状の
まま固化させる。
【００１７】この第四工程で、内部の金属組織は不均一
でも構わず、単に表面に酸化膜が存在しない製品を得た
い為に、上記第三工程での加熱を高周波誘導加熱、或は
アセチレンバーナによる加熱で行なった場合には、上記
金属の冷却はその表面側から比較的急速に行なわれる。
従って、金属の組織は結晶が全体として細かく、しかも
表面側が比較的細かく、内部が比較的大きくなる。即
ち、内部組織は不均一になる。
でも構わず、単に表面に酸化膜が存在しない製品を得た
い為に、上記第三工程での加熱を高周波誘導加熱、或は
アセチレンバーナによる加熱で行なった場合には、上記
金属の冷却はその表面側から比較的急速に行なわれる。
従って、金属の組織は結晶が全体として細かく、しかも
表面側が比較的細かく、内部が比較的大きくなる。即
ち、内部組織は不均一になる。
【００１８】これに対して、上記第三工程での加熱を、
素材１を構成する金属よりも融点が高い第二の金属の湯
３中に浸漬する事により行えば、金属製部品の温度降下
を表面から内部まで均一に（緩徐に）行わせる事ができ
て、表面から内部まで均質な（結晶が大きい）金属製部
品を得られる。即ち、上記素材１の周囲に存在する湯３
は、この素材１よりも遥かに熱容量が大きい為、その温
度効果は極く緩徐になる。従って、この湯３中に浸漬さ
れた素材１の温度効果も緩徐になり、しかも表面から内
部まで、ほぼ均一な温度変化（降下）を示す。この結果
上述の様に、表面から内部まで均質な金属製部品を得ら
れる。素材１が冷却固化したならば、湯３が温度降下す
る事で固化した金属の固まりを分割して、表面を皮膜２
により覆われた金属製部品を取り出す。皮膜２が砂によ
り造られている場合には、取り出し後、この皮膜２を除
去する。
素材１を構成する金属よりも融点が高い第二の金属の湯
３中に浸漬する事により行えば、金属製部品の温度降下
を表面から内部まで均一に（緩徐に）行わせる事ができ
て、表面から内部まで均質な（結晶が大きい）金属製部
品を得られる。即ち、上記素材１の周囲に存在する湯３
は、この素材１よりも遥かに熱容量が大きい為、その温
度効果は極く緩徐になる。従って、この湯３中に浸漬さ
れた素材１の温度効果も緩徐になり、しかも表面から内
部まで、ほぼ均一な温度変化（降下）を示す。この結果
上述の様に、表面から内部まで均質な金属製部品を得ら
れる。素材１が冷却固化したならば、湯３が温度降下す
る事で固化した金属の固まりを分割して、表面を皮膜２
により覆われた金属製部品を取り出す。皮膜２が砂によ
り造られている場合には、取り出し後、この皮膜２を除
去する。
【００１９】
【発明の効果】本発明の金属製部品の製造方法は、以上
に述べた通り構成され作用するが、金属製部品の用途に
よって金属材が本来有する最良の特性を発揮できる様
に、上記金属製部品の特性を調整できる。この為、金属
製部品を組み込んだ各種機械装置の性能向上を図れる。
に述べた通り構成され作用するが、金属製部品の用途に
よって金属材が本来有する最良の特性を発揮できる様
に、上記金属製部品の特性を調整できる。この為、金属
製部品を組み込んだ各種機械装置の性能向上を図れる。
【図１】表面を皮膜で覆った素材の１例を示す断面図。
【図２】表面を皮膜で覆った素材の加熱方法の１例を示
す断面図。
す断面図。
１ 素材 ２ 皮膜 ３ 湯
Claims (3)
- 【請求項１】 次の〜の工程を有する金属製部品の
製造方法。 金属を所望形状に加工して素材とする第一工程。 この素材の表面を耐熱材製の皮膜で覆う第二工程。 上記素材を皮膜ごと上記金属の融点以上に加熱し、
この素材を構成する金属を溶解させる第三工程。 溶解した金属を冷却し、上記耐火材製の皮膜の内側
で上記所望形状のまま固化させる第四工程。 - 【請求項２】 耐火材製の皮膜が非通気性である、請求
項１に記載した金属製部品の製造方法。 - 【請求項３】 第三工程による加熱を、素材を構成する
金属よりも融点が高い第二の金属の湯中に浸漬する事に
より行う、請求項１又は請求項２に記載した金属製部品
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5887594A JPH07265938A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 金属製部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5887594A JPH07265938A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 金属製部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07265938A true JPH07265938A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13096943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5887594A Pending JPH07265938A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 金属製部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07265938A (ja) |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP5887594A patent/JPH07265938A/ja active Pending
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