JPH10202328A - アルミニウム模型とその製造方法 - Google Patents
アルミニウム模型とその製造方法Info
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- JPH10202328A JPH10202328A JP9009855A JP985597A JPH10202328A JP H10202328 A JPH10202328 A JP H10202328A JP 9009855 A JP9009855 A JP 9009855A JP 985597 A JP985597 A JP 985597A JP H10202328 A JPH10202328 A JP H10202328A
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- Japan
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- model
- aluminum
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- forming
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超塑性アルミニウム合金材料を使用して高質
感のあるアルミニウム模型を提供するとともに、１つの
金型と１回の工程で簡潔・経済的にアルミニウム模型を
製造する方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウム系の超塑性合金を使用した
薄板状の素材１を、成型機２０の１つの金型３上に固定
し、加熱状態で圧縮空気Ｅにてブロー成形させ、上記素
材を三次元立体形状の模型Ａ〜Ｅに成形させる。
感のあるアルミニウム模型を提供するとともに、１つの
金型と１回の工程で簡潔・経済的にアルミニウム模型を
製造する方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウム系の超塑性合金を使用した
薄板状の素材１を、成型機２０の１つの金型３上に固定
し、加熱状態で圧縮空気Ｅにてブロー成形させ、上記素
材を三次元立体形状の模型Ａ〜Ｅに成形させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム模型
とこの製造方法に係り、特に、超塑性アルミニウム合金
材料を使用した模型に関するとともに、高品質の製品を
１回の工程で製造する方法に関する。
とこの製造方法に係り、特に、超塑性アルミニウム合金
材料を使用した模型に関するとともに、高品質の製品を
１回の工程で製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、模型は、成形性のよいプラスチッ
ク製のものが一般的であるが、近時は高質感のあるアル
ミニウム材を使用したものが要望されている。
ク製のものが一般的であるが、近時は高質感のあるアル
ミニウム材を使用したものが要望されている。
【０００３】上記アルミニウム製の模型の製造方法とし
ては、プラスチック成形と同様の方法もあるが、制作費
が高額となる問題があり、他の方法としてはプレス成形
が考えられる。
ては、プラスチック成形と同様の方法もあるが、制作費
が高額となる問題があり、他の方法としてはプレス成形
が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記プレス成
形による製造方法によると、成形品の表面にシワやプレ
ス傷が発生し易いばかりでなく、金型模様の転写性や立
体性に富んだ複雑な成形品が得られないという問題があ
る。また、スプリングバックによって、ねじれ等が発生
し、製品寸法に誤差が生じてしまうという問題もある。
形による製造方法によると、成形品の表面にシワやプレ
ス傷が発生し易いばかりでなく、金型模様の転写性や立
体性に富んだ複雑な成形品が得られないという問題があ
る。また、スプリングバックによって、ねじれ等が発生
し、製品寸法に誤差が生じてしまうという問題もある。
【０００５】本発明は、上記問題点に鑑み、超塑性アル
ミニウム合金材料を使用した高精度・高品質で優れた質
感のアルミニウム模型を提供するとともに、製品を１個
の金型と１回の工程で簡潔・経済的に製造する方法を提
供することを目的とする。
ミニウム合金材料を使用した高精度・高品質で優れた質
感のアルミニウム模型を提供するとともに、製品を１個
の金型と１回の工程で簡潔・経済的に製造する方法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明の請求項１記載のアルミニウム模型は、アルミニ
ウム系の超塑性合金を使用した薄板状の素材を成型機の
１つの金型上に固定し、加熱状態で圧縮空気にてブロー
成形することにより、上記素材を三次元立体形状の模型
に成形したことを特徴とするものである。
本発明の請求項１記載のアルミニウム模型は、アルミニ
ウム系の超塑性合金を使用した薄板状の素材を成型機の
１つの金型上に固定し、加熱状態で圧縮空気にてブロー
成形することにより、上記素材を三次元立体形状の模型
に成形したことを特徴とするものである。
【０００７】上記請求項１によると、アルミニウム系の
超塑性合金の薄板素材を、１つの金型によるブロー成形
でアルミニウム模型として製造するものである。これに
より、金型模様の転写性がよく、三次元立体形状の再現
性に優れ、且つ、傷やスプリングバックによるねじれ等
の誤差のない、優れた質感のあるものとなる。このアル
ミニウム模型を使用することで、飛行機等の各種模型を
優れた質感のあるものとすることができる。
超塑性合金の薄板素材を、１つの金型によるブロー成形
でアルミニウム模型として製造するものである。これに
より、金型模様の転写性がよく、三次元立体形状の再現
性に優れ、且つ、傷やスプリングバックによるねじれ等
の誤差のない、優れた質感のあるものとなる。このアル
ミニウム模型を使用することで、飛行機等の各種模型を
優れた質感のあるものとすることができる。
【０００８】また、請求項２記載のアルミニウム模型製
造方法は、アルミニウム系の超塑性合金を使用した薄板
状の素材を１つの金型上に固定する装着工程と、上記金
型上に固定した素材を加熱状態で圧縮空気にて成形する
ブロー成形工程と、を具備し、上記１回のブロー成形に
て上記素材を三次元立体形状の模型としたことを特徴と
するものである。
造方法は、アルミニウム系の超塑性合金を使用した薄板
状の素材を１つの金型上に固定する装着工程と、上記金
型上に固定した素材を加熱状態で圧縮空気にて成形する
ブロー成形工程と、を具備し、上記１回のブロー成形に
て上記素材を三次元立体形状の模型としたことを特徴と
するものである。
【０００９】上記請求項２によると、素材を１つの金型
上に固定し、１回のブロー成形にて素材を三次元立体形
状のアルミニウム模型に完成させられる。従って、プレ
ス成形のように複数の金型を必要としないし、１回のブ
ロー成形により、優れた質感のある三次元立体形状のア
ルミニウム模型が簡潔・経済的に製造できる。
上に固定し、１回のブロー成形にて素材を三次元立体形
状のアルミニウム模型に完成させられる。従って、プレ
ス成形のように複数の金型を必要としないし、１回のブ
ロー成形により、優れた質感のある三次元立体形状のア
ルミニウム模型が簡潔・経済的に製造できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施形態を具体的に説明する。先ず、本発明のアルミニウ
ム模型を使用した模型の対象物として、図１に示す飛行
機１０がある。この飛行機１０は、図２に示すように、
機体Ａ、主翼Ｂ、プロペラＣ、尾翼Ｄ、車輪Ｆ等の精巧
なパーツＰからなる。これらのパーツＰは、図３に示す
ように、所定の板厚に加工された超塑性アルミニウム合
金材料等の素材１から作る。上記素材１のパーツＰは、
図４に示すように、例えばメス型の金型３だけでブロー
成形して製造される。尚、上記模型飛行機１０の窓など
は、プラスチック成形品を使用している。
施形態を具体的に説明する。先ず、本発明のアルミニウ
ム模型を使用した模型の対象物として、図１に示す飛行
機１０がある。この飛行機１０は、図２に示すように、
機体Ａ、主翼Ｂ、プロペラＣ、尾翼Ｄ、車輪Ｆ等の精巧
なパーツＰからなる。これらのパーツＰは、図３に示す
ように、所定の板厚に加工された超塑性アルミニウム合
金材料等の素材１から作る。上記素材１のパーツＰは、
図４に示すように、例えばメス型の金型３だけでブロー
成形して製造される。尚、上記模型飛行機１０の窓など
は、プラスチック成形品を使用している。
【００１１】続いて、上記パーツＰの製造方法の実施形
態を説明する。先ず、素材であるが、これはアルミニウ
ム系の超塑性合金を使用した薄板状の素材１である。こ
の素材１の板厚は、０．３〜３ｍｍの範囲のものが適宜
に選択して使用されるが、後のトリミングのためには、
板厚は薄い方がよく、好適には、０．３〜０．８ｍｍの
範囲のものが使用される。
態を説明する。先ず、素材であるが、これはアルミニウ
ム系の超塑性合金を使用した薄板状の素材１である。こ
の素材１の板厚は、０．３〜３ｍｍの範囲のものが適宜
に選択して使用されるが、後のトリミングのためには、
板厚は薄い方がよく、好適には、０．３〜０．８ｍｍの
範囲のものが使用される。
【００１２】尚、上記アルミニウム系の超塑性合金とし
ては、各種のものがあるが、本実施形態では、図５に示
す超塑性合金ＡＬＮＯＶＩ−１（ＧＸ４２）（スカイア
ルミニウム社製、商品名）が使用される。その化学成分
は、ＪＩＳ５０８３−Ｐの成分規格内のＡｌ−Ｍｇ合金
である。その詳細は、図５の「ＡＬＮＯＶＩ−１の化学
成分（Ｗｔ％）」に示すようになっている。これによ
り、「ＡＬＮＯＶＩ−１の成型特性」は、超塑性伸び
（％）が〜５００を示し、ｍ値が０．５を示す。また、
「ＡＬＮＯＶＩ−１の特性」は、引張強さ（Ｎ／ｍ
ｍ2）３００、疲労強度（Ｎ／ｍｍ2）１５０を示し、従
来の塑性アルミニウム合金にはない「溶接性、耐食性、
表面処理性」に優れている。これにより、成形後の熱処
理が不要となり、陽極酸化処理も可能である。
ては、各種のものがあるが、本実施形態では、図５に示
す超塑性合金ＡＬＮＯＶＩ−１（ＧＸ４２）（スカイア
ルミニウム社製、商品名）が使用される。その化学成分
は、ＪＩＳ５０８３−Ｐの成分規格内のＡｌ−Ｍｇ合金
である。その詳細は、図５の「ＡＬＮＯＶＩ−１の化学
成分（Ｗｔ％）」に示すようになっている。これによ
り、「ＡＬＮＯＶＩ−１の成型特性」は、超塑性伸び
（％）が〜５００を示し、ｍ値が０．５を示す。また、
「ＡＬＮＯＶＩ−１の特性」は、引張強さ（Ｎ／ｍ
ｍ2）３００、疲労強度（Ｎ／ｍｍ2）１５０を示し、従
来の塑性アルミニウム合金にはない「溶接性、耐食性、
表面処理性」に優れている。これにより、成形後の熱処
理が不要となり、陽極酸化処理も可能である。
【００１３】また、図６には、「ＡＬＮＯＶＩ−１の製
造可能範囲」を示している。これによると、上素材１と
なる元板は、板厚０．３ｔ〜３ｔで、幅ＭＡＸ１５００
ｍｍが得られる。そして、超塑性成形品としては、幅Ｍ
ＡＸ１０００ｍｍ、長さＭＡＸ２０００ｍｍ、深さＭＡ
Ｘ３００ｍｍのデータが得られている。
造可能範囲」を示している。これによると、上素材１と
なる元板は、板厚０．３ｔ〜３ｔで、幅ＭＡＸ１５００
ｍｍが得られる。そして、超塑性成形品としては、幅Ｍ
ＡＸ１０００ｍｍ、長さＭＡＸ２０００ｍｍ、深さＭＡ
Ｘ３００ｍｍのデータが得られている。
【００１４】次に、上記素材１を１つの金型３上に固定
する装着工程を、図７を参照して説明する。上記素材１
は、成型機２０内に配置した１つのメス型の金型３上面
を覆うように垂直（又は水平）に配置し、密閉室５を備
えたクランプ部材７を金型３上面に被せて固定する。
する装着工程を、図７を参照して説明する。上記素材１
は、成型機２０内に配置した１つのメス型の金型３上面
を覆うように垂直（又は水平）に配置し、密閉室５を備
えたクランプ部材７を金型３上面に被せて固定する。
【００１５】このような状態で、ブロー成形工程を行
う。まず、成型機２０内をヒータＨにより加熱し、上記
金型３上の素材１を加熱状態として圧縮空気Ｅを注入
し、ブロー成形を行う。このブロー成形工程の加工条件
は、成型機２０内を約５００℃に加熱し、圧力を１２〜
２５気圧程度とした圧縮空気Ｅを約５分〜１５分間の時
間にわたり注入するものである。
う。まず、成型機２０内をヒータＨにより加熱し、上記
金型３上の素材１を加熱状態として圧縮空気Ｅを注入
し、ブロー成形を行う。このブロー成形工程の加工条件
は、成型機２０内を約５００℃に加熱し、圧力を１２〜
２５気圧程度とした圧縮空気Ｅを約５分〜１５分間の時
間にわたり注入するものである。
【００１６】上記ブロー成形工程は、片側だけの１つの
金型３に対して、素材１を装着し、加熱状態で圧縮空気
Ｅを所定時間だけ注入して加圧する１回の加工で、上記
素材１を三次元立体形状の模型Ａ〜Ｅ等のパーツＰに完
成させられる。
金型３に対して、素材１を装着し、加熱状態で圧縮空気
Ｅを所定時間だけ注入して加圧する１回の加工で、上記
素材１を三次元立体形状の模型Ａ〜Ｅ等のパーツＰに完
成させられる。
【００１７】次に、上記ブロー成形における具体的な実
施例とそのデータを、図８，９により説明する。先ず、
図８に示す第１実施形態では、素材１の板厚０．３ｍ
ｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍの３種類に対し、ブロー成
形温度５００℃で、ブロー成形時間５分としたものであ
る。そして、各板厚の素材１に対して成形圧力を１２気
圧、２０気圧、２５気圧に変更した場合の「部品のひず
み」「部品の割れ」「細部の転写性」及び「総合結果」
を比較している。この結果によると、板厚０．３ｍｍ、
０．６ｍｍ、０．８ｍｍの広範囲にわたって、１５から
２０気圧の高い圧力域であれば、優れた質感のある成形
品が得られることが確認できた。
施例とそのデータを、図８，９により説明する。先ず、
図８に示す第１実施形態では、素材１の板厚０．３ｍ
ｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍの３種類に対し、ブロー成
形温度５００℃で、ブロー成形時間５分としたものであ
る。そして、各板厚の素材１に対して成形圧力を１２気
圧、２０気圧、２５気圧に変更した場合の「部品のひず
み」「部品の割れ」「細部の転写性」及び「総合結果」
を比較している。この結果によると、板厚０．３ｍｍ、
０．６ｍｍ、０．８ｍｍの広範囲にわたって、１５から
２０気圧の高い圧力域であれば、優れた質感のある成形
品が得られることが確認できた。
【００１８】また、図９に示す第２実施形態では、素材
１の板厚０．３ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍの３種類
に対し、ブロー成形温度５００℃で、成形圧力を２気圧
又は３気圧又は５気圧に低くし、これに反してブロー成
形時間を１５分に長くしたものである。この結果による
と、板厚０．３ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍの広範囲
にわたって、３気圧以上あれば、優れた質感のある成形
品が得られることが確認できた。
１の板厚０．３ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍの３種類
に対し、ブロー成形温度５００℃で、成形圧力を２気圧
又は３気圧又は５気圧に低くし、これに反してブロー成
形時間を１５分に長くしたものである。この結果による
と、板厚０．３ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍの広範囲
にわたって、３気圧以上あれば、優れた質感のある成形
品が得られることが確認できた。
【００１９】以上の結果から、ブロー成形温度５００
℃、成形圧力２５気圧、成形時間５分の加工条件が最も
良好であり、短時間に成形されることが確認される。
℃、成形圧力２５気圧、成形時間５分の加工条件が最も
良好であり、短時間に成形されることが確認される。
【００２０】本実施形態によると、次のような効果を奏
することができる。先ず、アルミニウム系の超塑性合金
の薄板素材を使用して、１つの金型によるブロー成形で
製造されたアルミニウム模型が得られる。従って、プレ
ス成形ように、複数の金型を必要としないし、１回のブ
ロー成形で、三次元立体形状のアルミニウム模型が簡潔
・経済的に製造できる。
することができる。先ず、アルミニウム系の超塑性合金
の薄板素材を使用して、１つの金型によるブロー成形で
製造されたアルミニウム模型が得られる。従って、プレ
ス成形ように、複数の金型を必要としないし、１回のブ
ロー成形で、三次元立体形状のアルミニウム模型が簡潔
・経済的に製造できる。
【００２１】また、このものは、金型模様の転写性がよ
く、三次元立体形状の再現性に優れ、且つ、傷のない優
れた質感のあるものとなる。また、プレス成形の場合に
生じるスプリングバックも発生しないので、ねじれ等の
ない高精度の製品が得られる。このアルミニウム模型を
使用することで、飛行機等の各種模型を優れた質感のあ
るものとすることができる効果がある。
く、三次元立体形状の再現性に優れ、且つ、傷のない優
れた質感のあるものとなる。また、プレス成形の場合に
生じるスプリングバックも発生しないので、ねじれ等の
ない高精度の製品が得られる。このアルミニウム模型を
使用することで、飛行機等の各種模型を優れた質感のあ
るものとすることができる効果がある。
【００２２】また、素材の板厚については、０．３ｍｍ
〜３ｍｍの範囲まで加工可能であり、塑性加工可能範囲
を広く取ることができる。また、特に、従来加工が困難
であった０．３ｍｍといった極薄い板厚のものについて
も加工が可能となり、各種製品への応用が可能となり、
鋏によるトリミングも可能となる。
〜３ｍｍの範囲まで加工可能であり、塑性加工可能範囲
を広く取ることができる。また、特に、従来加工が困難
であった０．３ｍｍといった極薄い板厚のものについて
も加工が可能となり、各種製品への応用が可能となり、
鋏によるトリミングも可能となる。
【００２３】尚、本発明による方法は、上記実施形態に
限定されない。例えば、図１０に示すように、メス型の
みの超塑性アルミニウム合金のブロー成形に代えて、上
型３Ａと下型３Ｂとを利用し、素材１に対して、２つの
背圧Ｐ１，Ｐ２を付加してブロー成形する方法を採用し
てもよい。また、図１１に示すように、金型３は、オス
型３Ｃでもメス型３Ｄでもよい。更に、超塑性アルミニ
ウム合金は、上記超塑性合金ＡＬＮＯＶＩ−１（ＧＸ４
２）に限定されない。また、一回のブロー成形で製造す
る部品の数についても任意である。
限定されない。例えば、図１０に示すように、メス型の
みの超塑性アルミニウム合金のブロー成形に代えて、上
型３Ａと下型３Ｂとを利用し、素材１に対して、２つの
背圧Ｐ１，Ｐ２を付加してブロー成形する方法を採用し
てもよい。また、図１１に示すように、金型３は、オス
型３Ｃでもメス型３Ｄでもよい。更に、超塑性アルミニ
ウム合金は、上記超塑性合金ＡＬＮＯＶＩ−１（ＧＸ４
２）に限定されない。また、一回のブロー成形で製造す
る部品の数についても任意である。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によると、
超塑性アルミニウム合金材料等を使用して金型からの転
写性に優れ、三次元立体形状の再現性がよく、且つ、傷
やスプリングバックによるねじれ等の誤差のない、優れ
た質感のあるアルミニウム模型が提供できる。また、本
発明の製造方法によると、上記のような優れた質感のあ
るアルミニウム模型を、１つの金型と１回の加工だけで
簡潔・経済的に製造できる効果がある。
超塑性アルミニウム合金材料等を使用して金型からの転
写性に優れ、三次元立体形状の再現性がよく、且つ、傷
やスプリングバックによるねじれ等の誤差のない、優れ
た質感のあるアルミニウム模型が提供できる。また、本
発明の製造方法によると、上記のような優れた質感のあ
るアルミニウム模型を、１つの金型と１回の加工だけで
簡潔・経済的に製造できる効果がある。
【図１】本発明の実施形態を示す図で、アルミニウム模
型飛行機の斜視図である。
型飛行機の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図で、アルミニウム模
型飛行機のパーツの平面図である。
型飛行機のパーツの平面図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図で、素材にアルミニ
ウム模型を成形した斜視図である。
ウム模型を成形した斜視図である。
【図４】本発明の実施形態を示す図で、メス型金型の斜
視図である。
視図である。
【図５】本発明の実施形態を示す図で、アルミニウム模
型の成分及び特性の説明図である。
型の成分及び特性の説明図である。
【図６】本発明の実施形態を示す図で、アルミニウム模
型の塑性可能範囲の説明図である。
型の塑性可能範囲の説明図である。
【図７】本発明の実施形態を示す図で、ブロー成型機の
概容図である。
概容図である。
【図８】本発明の実施形態を示す図で、実験結果の説明
図である。
図である。
【図９】本発明の実施形態を示す図で、実験結果の説明
図である。
図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示す図で、ブロー成
型機の概容図である。
型機の概容図である。
【図１１】本発明の他の実施形態を示す図で、ブロー成
型機の概容図である。
型機の概容図である。
１ 素材 ３ 金型 ５ 密閉室 ７ クランプ部材 １０ 飛行機 ２０ 成型機 Ａ〜Ｆ 各部模型 Ｅ 圧縮空気 Ｈ ヒータ Ｐ パーツ
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウム系の超塑性合金を使用した
薄板状の素材を成型機の１つの金型上に固定し、加熱状
態で圧縮空気にてブロー成形することにより、上記素材
を三次元立体形状の模型に成形したことを特徴とするア
ルミニウム模型。 - 【請求項２】 アルミニウム系の超塑性合金を使用した
薄板状の素材を１つの金型上に固定する装着工程と、上
記金型上に固定した素材を加熱状態で圧縮空気にて成形
するブロー成形工程と、を具備し、上記１回のブロー成
形にて上記素材を三次元立体形状の模型としたことを特
徴とするアルミニウム模型製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9009855A JPH10202328A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | アルミニウム模型とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9009855A JPH10202328A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | アルミニウム模型とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202328A true JPH10202328A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11731755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9009855A Pending JPH10202328A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | アルミニウム模型とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10202328A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6128936A (en) * | 1998-09-09 | 2000-10-10 | Kabushiki Kaisha Opton | Bulging device and bulging method |
| CN1297383C (zh) * | 2004-12-24 | 2007-01-31 | 哈尔滨理工大学 | 镁合金薄板气胀成型的方法 |
-
1997
- 1997-01-23 JP JP9009855A patent/JPH10202328A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6128936A (en) * | 1998-09-09 | 2000-10-10 | Kabushiki Kaisha Opton | Bulging device and bulging method |
| CN1297383C (zh) * | 2004-12-24 | 2007-01-31 | 哈尔滨理工大学 | 镁合金薄板气胀成型的方法 |
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