JPH10202372A - Manufacture of composite member and composite member - Google Patents

Manufacture of composite member and composite member

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JPH10202372A
JPH10202372A JP9009759A JP975997A JPH10202372A JP H10202372 A JPH10202372 A JP H10202372A JP 9009759 A JP9009759 A JP 9009759A JP 975997 A JP975997 A JP 975997A JP H10202372 A JPH10202372 A JP H10202372A
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amorphous alloy
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temperature
integrated
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誠也 高橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To join two or more members with high strength, to form a high precise shape and to integrate with one time forming. SOLUTION: Other members 1a, 1b are integrated with a connecting member 2. An amorphous alloy having a supercooled liquid zone is used as the connecting member 2, heated up to the temperature of the supercooled liquid zone, pressed and formed with a forming die, and thereafter cooled. The composite member having excellent precision is manufactured owing to high strength and a high transcribing property the amorphous alloy provides.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2以上の部材を一
体化して複合部材を製造する方法及びこの方法によって
製造された複合部材に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a composite member by integrating two or more members and a composite member manufactured by the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】2以上の部材を一体化して複合部材とす
る方法については、従来より数多く開発されている。そ
の一つとして、切削、鍛造、鋳造などの加工によって個
々の部材を作製し、これらを溶接、接着、ロー付け等に
よって接合して一体化する方法がある。
2. Description of the Related Art Many methods for integrating two or more members into a composite member have been developed. As one of the methods, there is a method in which individual members are produced by processing such as cutting, forging, casting, and the like, and these are joined together by welding, bonding, brazing, or the like to integrate them.

【0003】又、特公平6−47198号公報には、金
属粉、セラミック粉と、樹脂粉末との混合粉末によって
一体化される部材の材料とし、この材料によって一つの
部材を予め成形し、この成形された部材と、他の部材を
成形するための混合粉末とを成形型内で組み合わせて成
形して、2部材を一体化する方法が記載されている。
[0003] Japanese Patent Publication No. 6-47198 discloses a material for a member integrated by a mixed powder of a metal powder, a ceramic powder, and a resin powder. A method is described in which a molded member and a mixed powder for molding another member are combined in a molding die and molded to integrate the two members.

【0004】さらに、特開平8−294868号公報に
は、研削、研磨用工具の製造方法として、研削、研磨層
となる研磨粉体を金型内に設置した状態で、アルミニウ
ム合金の溶湯を金型内に流し込み、高圧下で鋳造し、凝
固させることが記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-294868 discloses a method of manufacturing a grinding and polishing tool, in which a melt of an aluminum alloy is poured into a mold while polishing powder to be a grinding and polishing layer is placed in a mold. It describes casting into a mold, casting under high pressure, and solidifying.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】個々の部材を別個に作
製した後、組み付けて一体する方法においては、溶接、
接着、ロー付けによって部材の接合が行われる。しかし
ながら、溶接は部材の融点以上に加熱して接合するもの
であり、加熱によって母材が劣化するため、接合部の強
度が低下すると共に、冷却の際の凝固収縮によって歪み
が発生するため、寸法精度が低下する問題がある。ロー
付けも同様であり、加熱による母材の劣化と、接合部の
強度が低下する問題を有している。接着は他の接合方法
に比べて接合強度が小さく、しかも接着剤の軟化点が低
いため、高温環境では使用することができない。
SUMMARY OF THE INVENTION In a method in which individual members are separately manufactured and then assembled and integrated, welding,
The members are joined by bonding and brazing. However, welding is performed by heating the joints to a temperature higher than the melting point of the members, and the base material is deteriorated by heating, thereby lowering the strength of the joints and causing distortion due to solidification shrinkage during cooling. There is a problem that accuracy is reduced. The same applies to brazing, and there is a problem that the base material is deteriorated by heating and the strength of the joint is reduced. Bonding cannot be used in a high temperature environment because the bonding strength is lower than other bonding methods and the softening point of the adhesive is low.

【0006】これに対し、軽合金ダイカストにおいて
は、型内に組み立てる部材を設置し、鋳造と同時に鋳ぐ
るむことがなされているが、この鋳ぐるみ法は軽合金材
料に限定されるため、高強度を必要とする部材に適用す
ることができないと共に、軽合金の融点以上に加熱する
必要があり、高温で成形する必要がある。
[0006] On the other hand, in light alloy die casting, members to be assembled are installed in a mold, and casting is performed at the same time as casting. However, since this casting method is limited to light alloy materials, high casting is required. It cannot be applied to members that require strength, and must be heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the light alloy, and must be formed at a high temperature.

【0007】特公平6−47198号公報の方法は、部
材の一体化が樹脂の加熱溶融によって行われるため、接
合強度が小さく、高強度を必要とする部材には適用する
ことができない。又、成形型からの転写精度がサブミク
ロン程度のオーダであり、転写精度が要求される微細形
状の部材には適用することができない。
[0007] The method disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-47198 cannot be applied to members that require a high strength because the members are integrated by heating and melting the resin. Further, the transfer accuracy from the molding die is on the order of submicron, so that it cannot be applied to a member having a fine shape requiring transfer accuracy.

【0008】特開平8−294868号公報の方法は、
組み立てられる部材が成形材料の融点以上に曝されるた
め、部材への熱ダメージがあり、部材の強度が低下する
ばかりでなく、成形される部材が凝固する際に、収縮変
形するため、精密な形状精度が要求される部材に適用す
ることができない問題を有している。
[0008] The method disclosed in JP-A-8-294868 is
Since the member to be assembled is exposed to a temperature higher than the melting point of the molding material, there is thermal damage to the member, and not only the strength of the member is reduced, but also when the member to be molded solidifies, it shrinks and deforms. There is a problem that it cannot be applied to a member requiring shape accuracy.

【0009】本発明は、このような従来の問題点を考慮
してなされたものであり、結晶を含まないアモルファス
合金の特性を利用することによって、強度が大きく、接
合時の寸法変形が少ない複合部材の製造方法及び複合部
材を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems. By utilizing the characteristics of an amorphous alloy containing no crystal, a composite having high strength and small dimensional deformation at the time of joining is obtained. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a member and a composite member.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の複合部材の製造方法は、2以上の部材を成
形により一体する方法であって、他の部材と一体化され
る少なくとも一の部材又は2以上の他の部材を一体化さ
せる少なくとも一の部材が過冷却液体域を有するアモル
ファス合金からなり、この一の部材と他の部材とを前記
過冷却液体域の温度まで加熱し、成形型によって押圧成
形して一の部材と他の部材とを一体化し、その後、冷却
することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a method for manufacturing a composite member according to the present invention is a method in which two or more members are integrated by molding. At least one member integrating the member or two or more other members is made of an amorphous alloy having a supercooled liquid region, and heating this one member and another member to the temperature of the supercooled liquid region, It is characterized in that one member and the other member are integrated by press-molding with a molding die, and then cooled.

【0011】本発明に用いる過冷却液体域を有するアモ
ルファス合金を、その過冷却液体域のガラス遷移温度
(Tg)まで加熱すると、粘性流体となり、通常10M
Pa以下の低い圧力で所望の成形が可能となる。又、こ
の過冷却液体域を有するアモルファス合金は、数十nm
オーダの転写精度を有しており、アモルファス合金の成
形を行う成形型を高精度に製造することにより、サブミ
クロンオーダより高い極めて高い形状精度で成形され
て、他の部材と一体化される。
When the amorphous alloy having a supercooled liquid region used in the present invention is heated to the glass transition temperature (Tg) of the supercooled liquid region, it becomes a viscous fluid and usually has a viscosity of 10M.
Desired molding can be performed at a low pressure of Pa or less. Further, the amorphous alloy having the supercooled liquid region has a thickness of several tens nm.
It has a transfer accuracy on the order and manufactures a mold for forming an amorphous alloy with high accuracy, so that it is molded with extremely high shape accuracy higher than the submicron order and integrated with other members.

【0012】アモルファス合金は高精度の転写特性を有
しており、加熱され、他の部材と押圧成形されるとき
に、他の部材の表面のミクロな凹凸を充填しながら成形
され、その後に、冷却固化したとき、他の部材の表面と
ミクロな無数の噛み合い状態となる。これにより、他の
部材と強固に接合されて一体化する。このことは2以上
の部材をアモルファス合金によって一体化する場合にも
同様に作用し、2以上の部材を強固に一体化することが
できる。
The amorphous alloy has a high-precision transfer characteristic, and when heated and pressed with another member, is formed while filling microscopic irregularities on the surface of the other member. When cooled and solidified, it becomes innumerable micro-meshed state with the surface of other members. Thereby, it is firmly joined to other members and integrated. This also applies to the case where two or more members are integrated with an amorphous alloy, and the two or more members can be firmly integrated.

【0013】さらに、アモルファス合金は固化したと
き、300〜500Hvの高い硬度を有しているため、
高い接合強度、高い高度が必要な用途の部材にも適用す
ることができる。
Further, since the amorphous alloy has a high hardness of 300 to 500 Hv when solidified,
It can also be applied to members for applications requiring high bonding strength and high altitude.

【0014】アモルファス合金のガラス遷移温度Tg
は、その組成によって異なっているが、低温のものは約
200℃であり、高温のものでも約650℃程度であ
る。これの温度は、一般的な銀ロー付けのロー付け温度
に比べて200〜700℃程度低い温度である。又、ダ
イカストに用いられるアルミニウム合金の融点と比較し
ても十分に低い温度である。さらには、部材の融点以上
の加熱をする必要のある溶接の温度と比較しても、比較
にならないような低い温度である。このように成形温度
が低いところから、アモルファス合金を使用した一体化
では、溶接やロー付けで発生する母材の熱劣化がなく、
熱劣化に起因した接合部の強度低下を生じることがな
い。
Glass transition temperature Tg of amorphous alloy
Is about 200 ° C. for low-temperature ones, and about 650 ° C. for high-temperature ones. This temperature is about 200 to 700 ° C. lower than the general brazing temperature for silver brazing. Also, the temperature is sufficiently lower than the melting point of the aluminum alloy used for die casting. Furthermore, the temperature is so low that it is incomparable even when compared with the welding temperature at which the member needs to be heated above the melting point of the member. Because of the low molding temperature, integration using an amorphous alloy does not cause thermal deterioration of the base material that occurs during welding or brazing.
There is no decrease in the strength of the joint due to thermal degradation.

【0015】又、アモルファス合金は溶接等で発生する
凝固収縮による変形がなく、このため高精度の寸法精度
の複合部材とすることができる。さらに、アモルファス
合金のガラス遷移温度Tgは接着剤の耐熱温度に比べ
て、十分に高いため、高温環境で使用される部材に適用
することができる。
Further, the amorphous alloy is free from deformation due to solidification shrinkage generated by welding or the like, so that a composite member having high dimensional accuracy can be obtained. Further, since the glass transition temperature Tg of the amorphous alloy is sufficiently higher than the heat resistance temperature of the adhesive, the glass transition temperature Tg can be applied to a member used in a high-temperature environment.

【0016】本発明では、以上の加熱、押圧成形の後、
冷却を行う。部材の一体化後も高温状態のままでは、ア
モルファス合金が結晶化して脆弱化するため、強度が低
下する。このため冷却を行うものであり、結晶化を防止
する冷却速度で、且つ、結晶化を防止する温度域となる
ように冷却がなされる。
In the present invention, after the above-mentioned heating and press molding,
Perform cooling. If the high temperature state is maintained even after the members are integrated, the amorphous alloy crystallizes and becomes brittle, so that the strength decreases. Therefore, cooling is performed, and cooling is performed at a cooling rate that prevents crystallization and in a temperature range that prevents crystallization.

【0017】本発明においては、一体化される2以上の
部材の内、少なくとも一の部材がアモルファス合金から
なり、一回の成形で複合部材を製造できるため、個々の
部材を製造し、その後に接合して一体化する必要がな
く、製造工程を大幅に短縮することができ、迅速な製造
が可能となる。
In the present invention, at least one of the two or more members to be integrated is made of an amorphous alloy, and a composite member can be manufactured by a single molding. There is no need to join and integrate, so that the manufacturing process can be greatly shortened, and rapid manufacturing becomes possible.

【0018】以上の製造方法を前提とすることにより、
本発明は下記の具体的が製造手段を適宜、採用すること
ができる。
Assuming the above manufacturing method,
In the present invention, the following specific manufacturing means can be appropriately adopted.

【0019】(a) 2以上の部材を成形によって一体
化する方法であって、他の部材と一体化される少なくと
も一の部材又は2以上の他の部材を一体化させる少なく
とも一の部材が過冷却液体域を有するアモルファス合金
からなり、前記他の部材がワイヤー状部材からなり、一
の部材と他の部材とを前記過冷却液体域の温度まで加熱
し、成形型によって押圧成形して一の部材と他の部材と
を一体化し、その後、冷却する。
(A) A method of integrating two or more members by molding, wherein at least one member integrated with another member or at least one member integrated with two or more other members is excessive. It is made of an amorphous alloy having a cooling liquid region, the other member is made of a wire-like member, and one member and another member are heated to the temperature of the supercooled liquid region, and are pressed and formed by a molding die to form one member. The member and other members are integrated, and then cooled.

【0020】この手段では、上述した方法によって基本
的になされるが、過冷却液体域を有するアモルファス合
金によって一体化される他の部材が、ワイヤー状部材と
なっている。このワイヤー状部材は長尺であり、その位
置決めが難しいが、手段(a)では、成形型を使用し、
この成形型によって押圧しながら成形し、一体化する。
このため長尺なワイヤー部材の位置決めを簡単に、且
つ、確実に行うことができ、高精度で一体化することが
できる。
In this means, basically, the above-mentioned method is used. However, another member integrated by the amorphous alloy having the supercooled liquid region is a wire-like member. This wire-shaped member is long and its positioning is difficult, but in the means (a), a molding die is used,
It is molded while being pressed by this molding die and integrated.
For this reason, the positioning of the long wire member can be easily and reliably performed, and the wire member can be integrated with high accuracy.

【0021】(b) 作業部材と、この作業部材を保持
する保持部材とからなる2以上の部材とを成形によって
一体化する方法であって、前記作業部材又は保持部材の
いずれか一方又は双方の部材が過冷却液体域を有するア
モルファス合金からなり、作業部材及び保持部材を前記
過冷却液体域の温度まで加熱し、成形型によって押圧成
形して一体化し、その後、冷却する。
(B) A method of forming and integrating two or more members consisting of a working member and a holding member for holding the working member, wherein one or both of the working member and the holding member are formed. The member is made of an amorphous alloy having a supercooled liquid region, and the working member and the holding member are heated to the temperature of the supercooled liquid region, pressed and integrated by a molding die, and then cooled.

【0022】この手段(b)において、作業部材及び保
持部材のいずれか一方又は双方の部材がアモルファス合
金からなり、このアモルファス合金が上述と同様な作用
によって他方の部材と一体化する。このため、作業部材
及び保持部材が強固に一体化される。又、作業部材が複
雑な外形であっても、アモルファス合金の高い転写特性
によって、良好な形状を成形でき、且つ、一回の成形で
終了する。
In this means (b), one or both of the working member and the holding member are made of an amorphous alloy, and this amorphous alloy is integrated with the other member by the same action as described above. For this reason, the working member and the holding member are firmly integrated. Further, even if the working member has a complicated outer shape, a good shape can be formed by the high transfer characteristics of the amorphous alloy, and the molding can be completed by one molding.

【0023】(c) 一のリング状部材と、この一のリ
ング状部材の内周又は外周に接合される他のリング状部
材とからなる2以上の部材を成形によって一体化する方
法であって、一のリング状部材及び他のリング状部材の
いずれか一方又は双方の部材が過冷却液体域を有するア
モルファス合金からなり、これらのリング状部材を前記
過冷却液体域の温度まで加熱し、成形型によって押圧成
形して一体化し、その後、冷却する。
(C) A method in which two or more members consisting of one ring-shaped member and another ring-shaped member joined to the inner or outer periphery of the one ring-shaped member are integrated by molding. One or both of the one ring member and the other ring member are made of an amorphous alloy having a supercooled liquid region, and these ring members are heated to the temperature of the supercooled liquid region, and formed. It is pressed and integrated by a mold and then cooled.

【0024】この手段(c)により、アモルファス合金
の特性を利用して、2以上のリング状部材が一体化した
複合部材を作製できる。この複合部材はアモルファス合
金の耐薬品性を有し、耐薬品性を有した部材となる。
By this means (c), a composite member in which two or more ring-shaped members are integrated can be produced by utilizing the characteristics of the amorphous alloy. This composite member has the chemical resistance of an amorphous alloy and becomes a member having chemical resistance.

【0025】(d) 上記手段(a)〜(c)のいずれ
かにおいて、前記成形型における前記アモルファス合金
との接触面の表面粗さを、Rmax=1.2μm以下と
する。
(D) In any of the above means (a) to (c), the surface roughness of the contact surface with the amorphous alloy in the mold is set to Rmax = 1.2 μm or less.

【0026】アモルファス合金は優れた転写性を有して
いるため、成形後に、成形型に強固に接合して成形型か
らの離型が困難となることがある。この手段(d)は、
成形型の面粗度を上記のように高精度とすることで、ア
モルファス合金の成形型への接合度を小さくし、成形型
からの離型を容易とするものである。
Since the amorphous alloy has excellent transferability, it may be difficult to release the mold from the mold by firmly joining the mold to the mold after molding. This means (d)
By making the surface roughness of the mold high as described above, the degree of joining of the amorphous alloy to the mold is reduced, and the mold is easily released from the mold.

【0027】(e) 上記手段(a)〜(c)のいずれ
かにおいて、前記アモルファス合金と接触する面の粗さ
が、Rmax=10μm以上となっている部材を、アモ
ルファス合金からなる部材と一体化する。
(E) In any one of the above means (a) to (c), the member having a roughness of Rmax = 10 μm or more in contact with the amorphous alloy is integrated with the member made of the amorphous alloy. Become

【0028】アモルファス合金は、ガラス遷移温度まで
加熱されることにより、他の部材のミクロな凹凸内に充
填され、この充填状態で固化することにより、他の部材
と強固に接合する。このアモルファス合金の充填を充分
に行うため、他の部材の面粗度を上記の範囲とするもの
である。これにより、強固に一体化した複合部材を作製
できる。
When the amorphous alloy is heated to the glass transition temperature, the amorphous alloy is filled in the microscopic unevenness of another member, and solidifies in this filled state, thereby firmly bonding with the other member. In order to sufficiently fill the amorphous alloy, the surface roughness of other members is set in the above range. Thus, a composite member that is firmly integrated can be manufactured.

【0029】本発明の複合部材は、他の部材と一体化さ
れる少なくとも一の部材又は2以上の他の部材を一体化
させる少なくとも一の部材が過冷却液体域を有するアモ
ルファス合金からなり、一の部材と他の部材とが前記過
冷却液体域の温度に加熱され、成形型で押圧成形されて
一体化され、その後、冷却されることによって成形され
ていることを特徴とする。
The composite member of the present invention is characterized in that at least one member integrated with another member or at least one member integrated with two or more other members is made of an amorphous alloy having a supercooled liquid region. And the other member are heated to the temperature of the supercooled liquid region, pressed and formed by a forming die, integrated, and then cooled to be formed.

【0030】より具体的には、複合部材は上記(a)〜
(e)の手段によって製造されるものである。この複合
部材は、少なくとも一の部材がアモルファス合金からな
り、アモルファス合金の高い強度、硬度による耐久性を
備えると共に、高度な形状精度となっている。
More specifically, the composite member has the above (a) to
It is manufactured by means of (e). This composite member has at least one member made of an amorphous alloy, has high strength and durability due to the hardness of the amorphous alloy, and has high shape accuracy.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施の形態1)図1は、実施の形態1の複合部材であ
り、ワイヤー状部材1a, 1bが連結部材2によって連
結されることにより、一体化している。図2はこの複合
部材を製造する装置を示す。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a composite member of Embodiment 1, in which wire-like members 1a and 1b are connected by a connecting member 2 to be integrated. FIG. 2 shows an apparatus for manufacturing this composite member.

【0032】可動型5及び固定型6によって成形型3が
形成され、可動型5を固定型6に密着させて型締めする
ことにより、これらの間にキャビティ4が形成される。
この場合、連結部材2としては、後述するように、酸化
され易いZr系のアモルファス合金が使用されるため、
その酸化を防止するため成形型3の全体が真空チャンバ
ー(図示省略)内に配置されるものである。
The mold 3 is formed by the movable mold 5 and the fixed mold 6, and the movable mold 5 is brought into close contact with the fixed mold 6 and clamped to form a cavity 4 therebetween.
In this case, as described later, a Zr-based amorphous alloy that is easily oxidized is used as the connecting member 2.
In order to prevent the oxidation, the entire mold 3 is placed in a vacuum chamber (not shown).

【0033】キャビティ4は図1に示す連結部材2の外
形と略同一の形状となっている。このキャビティ4に
は、ワイヤー状部材1a,1bの端部が挿入されること
により、これらの端部を覆っている。又、ワイヤー状部
材1a,1bを同軸上に対向して固定するため、キャビ
ティ4にはワイヤー案内溝4a,4bが連通している。
The cavity 4 has substantially the same shape as the outer shape of the connecting member 2 shown in FIG. The ends of the wire-like members 1a and 1b are inserted into the cavity 4 to cover these ends. In order to fix the wire-like members 1a and 1b coaxially and oppositely, wire guide grooves 4a and 4b communicate with the cavity 4.

【0034】可動型5は、可動型5を取り付けた型板5
aを介して移動機構(図示省略)に連結されており、型
板6aに取り付けた固定型6方向に往復移動し、固定型
6に密着することにより、型締めを行う。この可動型5
にはシリンダ7が前後方向に貫通し、その貫通端がキャ
ビティ4に開口している。シリンダ7内には加圧プラン
ジャ8が往復動可動に挿入されている。加圧プランジャ
8は加圧手段8bのロッドに連結して往復動する。この
加圧プランジャ8よりも固定型4側のシリンダ7内に
は、連結部材2の構成材料である過冷却液体域を有する
アモルファス合金材料9がセットされる。
The movable mold 5 includes a template 5 on which the movable mold 5 is mounted.
It is connected to a moving mechanism (not shown) through a, reciprocates in the direction of the fixed mold 6 attached to the mold plate 6a, and closes the fixed mold 6 to perform mold clamping. This movable mold 5
, A cylinder 7 penetrates in the front-rear direction, and a penetrating end thereof opens to the cavity 4. A pressurizing plunger 8 is inserted into the cylinder 7 so as to be reciprocally movable. The pressurizing plunger 8 reciprocates while being connected to the rod of the pressurizing means 8b. An amorphous alloy material 9 having a supercooled liquid region which is a constituent material of the connecting member 2 is set in the cylinder 7 closer to the fixed die 4 than the pressurizing plunger 8.

【0035】成形型3にはヒーター10及び温度検出器
(図示省略)が設けられる。ヒーター10は可動型5に
おけるシリンダ7の周囲及び固定型6におけるキャビテ
ィ4近辺に配置されており、シリンダ7,加圧プランジ
ャ8及びキャビティ4表面近傍を加熱する。このヒータ
ー10は、温度検出器からの検出温度が入力される温度
制御器(図示省略)により、印加電圧が制御されてお
り、上述した部位の温度を正確に制御することができ
る。さらに成形型3の内部には、冷却管路(図示省略)
が配置されて、成形型3全体の冷却が行われるようにな
っている。なお、キャビティ4の表面及び加圧プランジ
ャ8の押圧部8a面粗さRmaxが0.8μmとなるよ
うに鏡面仕上げされている。
The mold 3 is provided with a heater 10 and a temperature detector (not shown). The heater 10 is disposed around the cylinder 7 in the movable mold 5 and in the vicinity of the cavity 4 in the fixed mold 6, and heats the cylinder 7, the pressure plunger 8, and the vicinity of the cavity 4. The applied voltage of the heater 10 is controlled by a temperature controller (not shown) to which the temperature detected by the temperature detector is input, so that the temperature of the above-described portion can be accurately controlled. Further, a cooling pipe (not shown) is provided inside the mold 3.
Are arranged so that the entire mold 3 is cooled. The surface of the cavity 4 and the pressing portion 8a of the pressing plunger 8 are mirror-finished so that the surface roughness Rmax is 0.8 μm.

【0036】ワイヤー状部材1a,1bは可動型5及び
固定型6の対向部位に設けられたクランプ11a、11
bにより保持され、その一端1a’,1b’はキャビテ
ィ4に連通したワイヤー案内溝4a、4bによって、同
軸状に対向して位置決めされ、且つキャビティ4内に突
出した状態で設置される。ワイヤー状部材1a,1bは
素線径20μmのSUS304からなるステンレス素線
を20本撚ったものであり、その外径は0.3mmであ
る。キャビティ4の内径は0.34mmであり、ワイヤ
ー状部材1a,1bの端部1a’,1b’に成形される
アモルファス合金の肉厚は0.02mmとなる。なお、
ワイヤー状部材1a,1bは0.5mmで離隔されてい
る。
The wire-like members 1a and 1b are provided with clamps 11a and 11
b, the ends 1a 'and 1b' are positioned coaxially and opposed by wire guide grooves 4a and 4b communicating with the cavity 4, and are installed so as to protrude into the cavity 4. The wire-like members 1a and 1b are made by twisting 20 stainless steel wires made of SUS304 having a wire diameter of 20 μm, and have an outer diameter of 0.3 mm. The inner diameter of the cavity 4 is 0.34 mm, and the thickness of the amorphous alloy formed on the ends 1a ', 1b' of the wire-like members 1a, 1b is 0.02 mm. In addition,
The wire members 1a and 1b are separated by 0.5 mm.

【0037】アモルファス合金材料9としては、Zr55
Cu30Al10Ni5 ( 添字は原子%を示す。)合金を用
いている。この材料は、ガラス遷移温度Tg=420
℃、結晶化開始温度Tx=500℃であり、これらの間
の過冷却液体域△T(=Tx−Tg)80℃において、
粘性109 P a・s程度の粘性流体となり、数10MP
a程度の低圧力で容易に成形可能となる特性を有してい
る。成形型3の全体を収容する真空チヤンバーは真空ポ
ンプ(図示省略)及び不活性ガスボンベ(図示省略)と
連結されており、真空雰囲気もしくは、不活性ガス雰囲
気にすることが可能となっている。また、成形型3にお
けるアモルファス合金材料9と接触する部分は、面粗さ
がRmax=1.2μm以下の鏡面となっている。面粗
さが1.2μmを越えて粗くなると、成形された連結部
材2と成形型3との離型が困難となるためである。
As the amorphous alloy material 9, Zr 55
A Cu 30 Al 10 Ni 5 (subscript indicates atomic%) alloy is used. This material has a glass transition temperature Tg = 420
° C, the crystallization onset temperature Tx = 500 ° C, and in the supercooled liquid region ΔT (= Tx-Tg) 80 ° C between them,
Viscous fluid with viscosity of about 10 9 Pa · s, several tens of MP
It has the property that it can be easily molded at a low pressure of about a. The vacuum chamber that houses the entire mold 3 is connected to a vacuum pump (not shown) and an inert gas cylinder (not shown), and can be in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere. Further, a portion of the mold 3 that comes into contact with the amorphous alloy material 9 is a mirror surface having a surface roughness of Rmax = 1.2 μm or less. If the surface roughness exceeds 1.2 μm, it is difficult to release the formed connecting member 2 from the molding die 3.

【0038】次に、この実施の形態による製造手順を説
明する。予め製作したワイヤー状部材1a、1bを、ク
ランプ11a、11bにより保持して、端部1a’,1
b’をキャビティ4内に突出させ、且つ同軸状に対向す
る位置に設置し、可動型5を移動させて型締めを行う。
一方で、アモルファス合金材料9をシリンダ7内に設置
する。そして、真空チヤンバー(図示省略)内を不活性
ガスで置換し、成形型3の全体を不活性雰囲気とする。
本実施の形態においては、不活性ガスとして、アルゴン
ガスを用いた。
Next, a manufacturing procedure according to this embodiment will be described. The wire members 1a, 1b manufactured in advance are held by clamps 11a, 11b, and the end portions 1a ', 1b are held.
b ′ is protruded into the cavity 4 and installed at a position coaxially opposed, and the movable mold 5 is moved to perform mold clamping.
On the other hand, the amorphous alloy material 9 is placed in the cylinder 7. Then, the inside of the vacuum chamber (not shown) is replaced with an inert gas, and the entire mold 3 is set to an inert atmosphere.
In the present embodiment, argon gas is used as the inert gas.

【0039】以上のようにして配置した後、ヒーター1
0により成形型3をアモルファス合金材料9の過冷却液
体域である420℃以上500℃以下に加熱する。本実
施の形態では、加熱温度を460℃±5℃とした。成形
型3からの熱伝導によりアモルファス合金材料9が加熱
され、過冷却液体域に達すると粘性流体となり、この状
態で加圧プランジャ8によりアモルファス合金材料9を
押圧し、シリンダ7を通じてキャビティ4内に注入す
る。注入圧力は10MPa程度で行った。このとき、加
圧プランジャ8及び成形型3を過冷却液体域に加熱して
おくことにより、アモルファス合金材料9は固化するこ
となく、容易にキャビティ4内に注入することができ
る。
After the above arrangement, the heater 1
With 0, the mold 3 is heated to 420 ° C. or more and 500 ° C. or less, which is the supercooled liquid region of the amorphous alloy material 9. In this embodiment, the heating temperature is 460 ° C. ± 5 ° C. The amorphous alloy material 9 is heated by heat conduction from the mold 3 and becomes a viscous fluid when it reaches the supercooled liquid region. In this state, the amorphous alloy material 9 is pressed by the pressurizing plunger 8 and enters the cavity 4 through the cylinder 7. inject. The injection pressure was set at about 10 MPa. At this time, by heating the pressurizing plunger 8 and the mold 3 to the supercooled liquid region, the amorphous alloy material 9 can be easily injected into the cavity 4 without solidifying.

【0040】注入されたアモルファス合金材料9は、キ
ャビティ4の形状に倣って成形されるとともに、ワイヤ
ー状部材1a、1bの素線間の空隙に入り込む。この
後、成形型3を冷却することにより、連結部材2とワイ
ヤー状部材1a、1bとが一体化される。冷却は過冷却
液体域からガラス遷移温度以下となるように行い、その
冷却速度は、脆化を防ぐために急冷することが望まし
い。本実施の形態では、加熟を停止し、冷却管路に冷却
水を循環させることにより、50℃/minの冷却速度
で冷却した。なお、冷却速度は、これよりも速くても良
い。アモルファス合金材科9は、過冷却液体域において
も長時間保持すると結晶化し、脆化するので、過冷却液
体域に加熱した後は、速やかに成形、冷却することが望
ましい。本実施の形態においては、過冷却液体域での成
形時間は3min以内で行った。この場合、成形型3の
アモルファス合金材料9と接触する部分は、Rmax=
1.2μm以下に鏡面仕上げされているため、アモルフ
ァス合金材料9とは接合はされない。このような方法に
よりワイヤー状部材1a、1bと連結部材2からなる複
合部材を得ることができる。
The injected amorphous alloy material 9 is formed according to the shape of the cavity 4 and enters the gap between the wires of the wire-like members 1a and 1b. Thereafter, by cooling the mold 3, the connecting member 2 and the wire-like members 1a and 1b are integrated. Cooling is performed so as to be equal to or lower than the glass transition temperature from the supercooled liquid region, and the cooling rate is desirably rapidly cooled in order to prevent embrittlement. In the present embodiment, ripening was stopped, and cooling water was circulated through the cooling pipe to cool at a cooling rate of 50 ° C./min. Note that the cooling rate may be higher. Since the amorphous alloy material family 9 crystallizes and becomes brittle when held in the supercooled liquid region for a long time, it is desirable that the amorphous alloy material 9 be rapidly formed and cooled after being heated to the supercooled liquid region. In the present embodiment, the molding time in the supercooled liquid region was within 3 minutes. In this case, the portion of the mold 3 that contacts the amorphous alloy material 9 is Rmax =
Since it is mirror-finished to 1.2 μm or less, it is not joined to the amorphous alloy material 9. By such a method, a composite member including the wire-like members 1a and 1b and the connecting member 2 can be obtained.

【0041】以上のような本実施の形態では、以下のよ
うな効果がある。即ち、従来の鋳ぐるみ法では、成形材
科が軽合金材料に限定されているため、高強度が要求さ
れる部材へは適用できなかったが、この実施の形態で
は、連結部材を構成しているアモルファス合金材料の機
械的強度が高く、且つ成形温度が軽合金材料の融点より
低く、母材の熱影響による劣化が少ないため、高強度の
複合部材とすることができる。
The present embodiment as described above has the following effects. That is, in the conventional insert molding method, since the molding material family is limited to light alloy materials, it cannot be applied to members requiring high strength, but in this embodiment, a connecting member is formed. Since the mechanical strength of the amorphous alloy material is high, the molding temperature is lower than the melting point of the light alloy material, and the deterioration due to the thermal influence of the base material is small, a high strength composite member can be obtained.

【0042】また、溶接では、溶接歪みによる寸法精度
の悪化があるが、母材を溶融させることなく一体化する
ことができるので、凝固収縮による歪みがなく、このた
め高い寸法精度が得られる。さらに、アモルファス合金
材料がワイヤー状部材の素線間の空隙に入り込んで、隙
間を充填することにより、ワイヤー状部材1a,1bと
連結部材2の接合面積が大きくなり、ワイヤー状部材を
強固に連結すると共に、応力集中を緩和する作用が生
じ、接合部の疲労強度が向上する。なお、ワイヤー状部
材1a,1bとして、SUS304を用いたが、ワイヤ
ー状部材として、過冷却液体域を有するアモルファス合
金を用いても良い。ワイヤー状部材及び連結部材の双方
に、過冷却液体域を有するアモルファス合金を用いる場
合には、ワイヤー状部材のアモルファス合金として、そ
の過冷却液体域が連結部材のアモルファス合金の過冷却
液体域よりも高温側のものを使用する。そして、連結部
材を成形する温度を、連結部材のアモルファス合金のガ
ラス遷移温度以上で、且つ、ワイヤー状部材のアモルフ
ァス合金のガラス遷移温度以下とすることにより、複合
部材とすることができる。
In welding, dimensional accuracy is deteriorated due to welding distortion. However, since the base material can be integrated without melting, there is no distortion due to solidification shrinkage, and thus high dimensional accuracy can be obtained. Further, the amorphous alloy material enters the gap between the wires of the wire-like member and fills the gap, so that the bonding area between the wire-like members 1a and 1b and the connecting member 2 increases, and the wire-like member is firmly connected. At the same time, the effect of alleviating stress concentration occurs, and the fatigue strength of the joint is improved. Although SUS304 is used as the wire-like members 1a and 1b, an amorphous alloy having a supercooled liquid region may be used as the wire-like member. When an amorphous alloy having a supercooled liquid region is used for both the wire-shaped member and the connecting member, the supercooled liquid region of the wire-shaped member is more than the supercooled liquid region of the amorphous alloy of the connecting member. Use the one on the high temperature side. The composite member can be formed by setting the temperature at which the connecting member is formed to be equal to or higher than the glass transition temperature of the amorphous alloy of the connecting member and equal to or lower than the glass transition temperature of the amorphous alloy of the wire-like member.

【0043】以上のような構造によれば、例えば、内視
鏡用生検鉗子における手元操作ワイヤと先端操作ワイヤ
及び両ワイヤの連結部材からなる操作ワイヤや、同生検
鉗子における先端操作ワイヤとワイヤつなぎの接合部
や、内視鏡用把持鉗子のバスケット型の先端連結部や、
同生検鉗子の先端コイルシースと手元コイルシースの接
合部や、同鉗子の先端コイルシースとSカバーとの接合
部や、同鉗子の手元シースと析れ止め部材の接合部や、
内視鏡用処置具の高周波処置具及びワイヤナイフの先端
ワイヤの接続部や、同処置具の3脚型把持鉗子の脚部の
接続や、同処置具の高周波処置具の接続などに適用でき
る。
According to the above-described structure, for example, an operation wire composed of a hand operation wire, a distal end operation wire and a connecting member of the both wires in the endoscope biopsy forceps, and a distal end operation wire in the same biopsy forceps are used. At the junction of the wire connection, the basket-type tip connection of the grasping forceps for the endoscope,
A joint between the distal coil sheath of the biopsy forceps and the proximal coil sheath, a joint between the distal coil sheath of the same forceps and the S cover, a joint between the proximal sheath of the forceps and the anti-deposition member,
The present invention can be applied to a connection portion of a high-frequency treatment tool of an endoscope treatment tool and a distal end wire of a wire knife, a connection of a leg of a tripod-type grasping forceps of the treatment tool, a connection of a high-frequency treatment tool of the treatment tool, and the like. .

【0044】(実施の形態2)本発明の実施の形態2に
ついて説明する。この実施の形態では、図1に示したワ
イヤー状部材と連結部材からなる複合部材の製造を、実
施の形態1とは異なる方法で実施しており、その装置を
図3に示す。図3は、紙面に垂直方向にワイヤー状部材
が延在している状態での縦断面図である。
(Embodiment 2) Embodiment 2 of the present invention will be described. In this embodiment, a composite member including the wire-shaped member and the connecting member shown in FIG. 1 is manufactured by a method different from that of the first embodiment, and the apparatus is shown in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view in a state where the wire-shaped member extends in a direction perpendicular to the paper surface.

【0045】図3において、架台15上には、紙面に垂
直な方向に長尺な胴型12が載置され、この胴型12に
上型13、下型14が設けられている。下型14は、胴
型12と臨んだ架台15の凹部に取り付けられ、上型1
3は胴型12の上部に挿入されて、下型14と対向して
いる。又、下型14には、図4に示すようなU字形に成
形された予成形体16を設置するための下型溝14aが
形成されている。
In FIG. 3, a long body mold 12 is placed on a gantry 15 in a direction perpendicular to the paper surface, and an upper mold 13 and a lower mold 14 are provided on the body mold 12. The lower mold 14 is attached to a concave portion of the gantry 15 facing the body mold 12,
3 is inserted into the upper part of the body mold 12 and faces the lower mold 14. The lower die 14 is provided with a lower die groove 14a for installing a U-shaped preformed body 16 as shown in FIG.

【0046】上型13にもこれと対をなす上型溝13a
が設けられていて、下型14に上型13を当接させたと
きに形成される空洞が連結部材2の形状となる。予成形
体16に接する下型溝14aと上型溝13aの表面は、
Rmax=0.85μm程度に鏡面仕上げされている。
The upper die 13 also has a pair of upper die grooves 13a.
Is provided, and the cavity formed when the upper mold 13 is brought into contact with the lower mold 14 has the shape of the connecting member 2. The surfaces of the lower mold groove 14a and the upper mold groove 13a in contact with the preform 16 are
It is mirror-finished to Rmax = 0.85 μm.

【0047】図4は、予成形体16及びワイヤー状部材
1a、1bの配置を示し、U字形に成形された予成形体
16の底部上でワイヤー状部材1a、1bが突き合わせ
られるように、同軸状で対向している。このワイヤー状
部材1a、1bは、クランプ(図示省略)によって保持
されて固定されるものである。又、予成形体16の幅W
はワイヤー状部材1a、1bの直径と等しくなってお
り、その肉厚は0.5mmである。これらの材質は、実
施の形態1と同様であり、ワイヤー状部材1a、1bは
SUS304からなる素線の撚り線である。一方、予成
形体16は、Zr 55Cu30Al10Ni5 ( 添え字は原子
%)のZr系アモルファス合金材料からなり、実施の形
態1と同一のガラス遷移温度Tg、結晶化開始温度Tx
及び過冷却液体域△Tを有している。
FIG. 4 shows a preformed body 16 and a wire-like member.
1a, 1b, showing a U-shaped preform
The wire-like members 1a and 1b are abutted on the bottom of 16
So that they are coaxial and opposing. This wire shape
The members 1a and 1b are held by clamps (not shown).
It is fixed. Also, the width W of the preformed body 16
Is equal to the diameter of the wire-like members 1a and 1b.
Its thickness is 0.5 mm. These materials are
As in the first embodiment, the wire-like members 1a and 1b
It is a strand of SUS304. On the other hand,
Form 16 is Zr 55Cu30AlTenNiFive(Subscript is atom
%) Zr-based amorphous alloy material
The same glass transition temperature Tg and crystallization onset temperature Tx as in state 1.
And a supercooled liquid region ΔT.

【0048】図3に示すように、上型13は加圧機構
(図示省略)に連結された加圧プランジャ17に取り付
けられており、胴型12の内面に沿って、上下方向に移
動できるようになっている。胴型12には、高温気体発
生器(図示省略)からの高温気体を胴型内に導入するた
めの高温気体導入口12a、及び同気体を排気するため
の排気口12bが設けられている。胴型12、上型13
及び下型14には、それぞれヒーター10a、10b、
10cと温度検出器(図示省略)が配設され、ヒーター
10a、10b、10cは、温度制御器により制御さ
れ、これにより上下の型13、14及び胴型12内の温
度を正確に制御できるように構成されている。
As shown in FIG. 3, the upper die 13 is attached to a pressure plunger 17 connected to a pressure mechanism (not shown) so that it can move vertically along the inner surface of the body die 12. It has become. The body mold 12 is provided with a high-temperature gas inlet 12a for introducing a high-temperature gas from a high-temperature gas generator (not shown) into the body, and an exhaust port 12b for exhausting the gas. Body mold 12, Upper mold 13
And the lower mold 14 have heaters 10a, 10b, respectively.
10c and a temperature detector (not shown) are provided, and the heaters 10a, 10b, and 10c are controlled by a temperature controller so that the temperatures in the upper and lower dies 13, 14 and the body die 12 can be accurately controlled. Is configured.

【0049】さらに、上型13と下型14には、冷却管
路(図示省略)が設けてあり、上型13と下型14を適
宜冷却できるようになっている。以上の装置は、真空チ
ヤンバー(図示省略)内に設置されており、真空ポンプ
(図示省略)及び不活性ガスボンベ(図示省略)と連結
されることにより、真空雰囲気もしくは、不活性ガス雰
囲気にすることが可能となっている。
Further, the upper mold 13 and the lower mold 14 are provided with cooling pipes (not shown) so that the upper mold 13 and the lower mold 14 can be cooled appropriately. The above apparatus is installed in a vacuum chamber (not shown), and is connected to a vacuum pump (not shown) and an inert gas cylinder (not shown) to make a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere. Is possible.

【0050】この実施の形態では、図3及び図4のよう
に、予成形体16及びワイヤー状部材1a, 1bを配置
した後、高温気体導入口12aより、約430℃に加熱
されたアルゴンガスを胴型12内へ導入するとともに、
ヒーター10a、10b、10cにより胴型12、上型
13及び下型14を約430℃に加熱する。これによ
り、予成形体16を下型14及びアルゴンガスからの熱
伝導により過冷却液体域まで加熱する。予成形体16の
温度が、ガラス遷移温度を越えると粘性流動状態とな
り、低圧力で容易に成形可能となる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, after the preform 16 and the wire-like members 1a and 1b are arranged, the argon gas heated to about 430 ° C. is supplied from the high-temperature gas inlet 12a. Into the body mold 12,
The body mold 12, upper mold 13 and lower mold 14 are heated to about 430 ° C. by the heaters 10a, 10b and 10c. Thus, the preformed body 16 is heated to the supercooled liquid region by heat conduction from the lower mold 14 and the argon gas. When the temperature of the preform 16 exceeds the glass transition temperature, the preform 16 is in a viscous flow state and can be easily formed at a low pressure.

【0051】この状態において、加圧プランジャ17を
作動させて図5に示すように上型13を下型14に当接
するまで降下させる。これにより予成形体16は上型溝
13aに倣って変形し、連結部材2の形状に成形される
と共に、ワイヤー状部材1a,1bと密着し、ワイヤー
状部材1a,1bが接合される。成形の際の上型13の
移動速度は100mm/secである。
In this state, the pressurizing plunger 17 is operated to lower the upper die 13 until it comes into contact with the lower die 14 as shown in FIG. As a result, the preformed body 16 is deformed following the upper mold groove 13a, is formed into the shape of the connecting member 2, and is in close contact with the wire members 1a, 1b, so that the wire members 1a, 1b are joined. The moving speed of the upper mold 13 during molding is 100 mm / sec.

【0052】この後、加熱を停止し、冷却管路に循環さ
せた冷却水により上型13及び下型14をガラス遷移温
度以下に冷却し、予成形体16を固化し、連結部材2を
成形するとともに、連結部材2とワイヤー状部材1a,
1bを一体化する。ここで上型溝13a及び下型溝14
aの表面は、鏡面仕上げされているため、これらと予成
形体16とが接合されることはない。以上により、図1
に示すワイヤー状部材1a,1bと連結部材2とが一体
化した複合部材を得ることができた。
Thereafter, the heating is stopped, the upper mold 13 and the lower mold 14 are cooled to a temperature lower than the glass transition temperature by the cooling water circulated in the cooling pipe, the preform 16 is solidified, and the connecting member 2 is formed. And the connecting member 2 and the wire-like member 1a,
1b is integrated. Here, the upper mold groove 13a and the lower mold groove 14
Since the surface of a is mirror-finished, these are not joined to the preformed body 16. As described above, FIG.
The composite member in which the wire members 1a and 1b and the connecting member 2 shown in FIG.

【0053】予成形体16の構成材料であるアモルファ
ス合金Zr55C u30Al10Ni5 を含め過冷却液体域を
有するアモルファス合金は、過冷却液体域での保持時
間、温度に比例して結晶化率が増大するため、ガラス遷
移温度以下においての昇温速度は、特に限定されない
が、ガラス遷移温度以上においては、速やかに目的の温
度に到達させることが望ましい。加熱温度についても同
様で、結晶化率を低減するためには、極力低い温度で成
形することが望ましい。
The amorphous alloy having a supercooled liquid region including the amorphous alloy Zr 55 Cu 30 Al 10 Ni 5 which is a constituent material of the preformed body 16 has a crystal in proportion to the holding time in the supercooled liquid region and the temperature. The rate of temperature increase below the glass transition temperature is not particularly limited because the conversion rate increases, but it is desirable that the target temperature be quickly reached above the glass transition temperature. The same applies to the heating temperature. In order to reduce the crystallization rate, it is desirable to mold at a temperature as low as possible.

【0054】また、アモルファス合金は、過冷却液体域
からガラス遷移温度以下へ冷却する際の冷却速度が遅い
と脆化する性質があるため、冷却速度に十分配慮する必
要がある。このように、過冷却液体域を有するアモルフ
ァス合金材料は、加熱、冷却速度及び過冷却液体域での
保持時間によって、機械的特質が左右されるが、本実施
の形態においては、加熱速度50℃/min、加熱温度
430℃、過冷却液体域での保持時間200sec、冷
却速度50℃/minで実施した結果、十分な機械的強
度を得ることができた。
Further, since the amorphous alloy has the property of becoming brittle when the cooling rate when cooling from the supercooled liquid region to the glass transition temperature or lower is slow, it is necessary to give due consideration to the cooling rate. As described above, the mechanical properties of the amorphous alloy material having the supercooled liquid region depend on the heating, the cooling rate, and the holding time in the supercooled liquid region. However, in this embodiment, the heating rate is 50 ° C. / Min, a heating temperature of 430 ° C., a holding time in a supercooled liquid region of 200 sec, and a cooling rate of 50 ° C./min. As a result, sufficient mechanical strength could be obtained.

【0055】このような実施の形態では、実施の形態1
の効果を有し、さらに、ワイヤー状部材1a,1b及び
予成形体16を下型溝14aに沿って配置し、且つ連結
部材2の成形を上型13と下型14とによって押圧して
成形するため、成形中にワイヤー状部材1a,1bがず
れることがなく、寸法を高精度に確保できると共に、予
成形体16の成形速度を速くしても寸法精度が確保され
るため、工程時間の短縮が可能となる。
In such an embodiment, the first embodiment
In addition, the wire members 1a and 1b and the pre-formed body 16 are arranged along the lower die groove 14a, and the connecting member 2 is pressed by the upper die 13 and the lower die 14 to form. As a result, the wire-shaped members 1a and 1b do not shift during the molding, and the dimensions can be secured with high accuracy, and the dimensional accuracy can be secured even if the molding speed of the preform 16 is increased. Shortening becomes possible.

【0056】この実施の形態では、型12,13,14
を変更することにより、内視鏡用処置具の注射針の接合
部や、同処置具の針状高周波ナイフの先端針の接合部に
も適用できる。
In this embodiment, the dies 12, 13, 14
Can be applied to the joint of the injection needle of the treatment tool for an endoscope and the joint of the tip needle of the needle-shaped high-frequency knife of the treatment tool.

【0057】(実施の形態3)図6は、実施の形態3で
製造される内視鏡用超音波処置具20を示し、術者が保
持する保持部材19の先端に、作業部材である工具部材
18が一体的に設けられており、工具部材18には櫛歯
状の作業部18aが形成されている。この処置具20
は、内視鏡を用いた外科処置に用いられるものであり、
体内の細胞組織に工具部材18の作業部18aを接触さ
せ、これに超音波振動を印加することにより、組織細胞
の破壊、除去をするものである。
(Embodiment 3) FIG. 6 shows an ultrasonic treatment device 20 for an endoscope manufactured in Embodiment 3, wherein a tool as a working member is provided at the tip of a holding member 19 held by an operator. The member 18 is provided integrally, and the tool member 18 is formed with a comb-shaped working portion 18a. This treatment tool 20
Is used for surgical procedures using an endoscope,
The working part 18a of the tool member 18 is brought into contact with the cellular tissue in the body, and ultrasonic vibration is applied to the working part 18a to destroy or remove the tissue cells.

【0058】本実施の形態では、工具部材18の構成材
料としてアモルファス合金を用いた。このアモルファス
合金の組成は、Zr60C u30Al10( 数字は原子%)で
あり、ガラス遷移温度Tg=370℃、結晶化開始温度
Tx=470℃、過冷却液体域△T=100℃である。
又、過冷却液体域において、109 Pa・sの粘性を示
す性質を有している。保持部材19の構成材料はTi−
6A1−4V(数字は質量%)からなる合金である。
In this embodiment, an amorphous alloy is used as a constituent material of the tool member 18. The composition of this amorphous alloy is Zr 60 Cu 30 Al 10 (the number is atomic%), the glass transition temperature Tg = 370 ° C., the crystallization start temperature Tx = 470 ° C., and the supercooled liquid region ΔT = 100 ° C. is there.
Further, it has the property of exhibiting a viscosity of 10 9 Pa · s in the supercooled liquid region. The constituent material of the holding member 19 is Ti-
6A1-4V (the number is% by mass).

【0059】図7及び図8は本実施の形態に使用される
製造装置を示し、架台21上に胴型22が設置され、こ
の胴型22内に下型24及び上型23が対向して挿入さ
れると共に、上型23の上方部位に加圧プランジャ26
を下側に連結した加圧機構26a(下端側のみを図示)
が挿入されることによって基本的に構成されている。
又、上型23、下型24の間には、キャビティ25が形
成されている。下型24におけるキャビティ25の作業
部18aに対応する櫛歯状部分は、図7及び図8では、
明確な図示のため放射状に表示しているが、この櫛歯状
部分で成形される作業部18aは、図6で示すように、
上型23及び下型24の分割面に対して垂直方向に型抜
き可能に形成されており、以下の図の表示も同様であ
る。
FIGS. 7 and 8 show a manufacturing apparatus used in the present embodiment. A body mold 22 is installed on a gantry 21, and a lower mold 24 and an upper mold 23 face each other in the body mold 22. At the same time, the pressure plunger 26 is
Mechanism 26a (shown only on the lower side)
Is basically configured by inserting the.
A cavity 25 is formed between the upper mold 23 and the lower mold 24. The comb-shaped portion corresponding to the working portion 18a of the cavity 25 in the lower mold 24 is shown in FIGS.
Although shown radially for clear illustration, the working part 18a formed by this comb-shaped part is, as shown in FIG.
The upper die 23 and the lower die 24 are formed so as to be able to be die-cut in a vertical direction with respect to the division surface, and the same applies to the display in the following drawings.

【0060】キャビティ25は、工具部材18と同一形
状、寸法の空洞であり、下型23と上型24を型締めし
たときに形成される。下型23には、あらかじめ製作さ
れた保持部材19を設置するようになっている。上型2
3には、シリンダ部23aが上部に形成されると共に、
このシリンダ部23aとキャビティ25とを連通する湯
道23bが形成されている。加圧プランジャ26は、前
記加圧機構26a(全体の図示省略)に連結されてお
り、上型23のシリンダ23a内を移動可能となってい
る。
The cavity 25 is a cavity having the same shape and dimensions as the tool member 18, and is formed when the lower mold 23 and the upper mold 24 are clamped. The lower die 23 is provided with a holding member 19 manufactured in advance. Upper mold 2
3, a cylinder part 23a is formed on the upper part,
A runner 23b that connects the cylinder portion 23a and the cavity 25 is formed. The pressurizing plunger 26 is connected to the pressurizing mechanism 26a (not shown in the whole), and is movable in the cylinder 23a of the upper die 23.

【0061】上型23、下型24及び加圧ブランジヤ2
6にはそれぞれ、ヒーター27a、27b、27c及び
温度検出器(図示省略)が設置されており、上型23、
下型24及び加圧プランジャ26の温度を正確に制御す
るようになっている。保持部材19の工具部材18との
接合部19aを除き、キャビティ25の表面はRmax
=0.8μm程度に鏡面加工してある。これに対し、保
持部材19の接合部19aは、Rmax=25μm程度
の粗さの表面となっている。
The upper mold 23, the lower mold 24, and the pressurized brand 2
6 are provided with heaters 27a, 27b, 27c and a temperature detector (not shown), respectively.
The temperature of the lower mold 24 and the pressure plunger 26 is accurately controlled. Except for the joint 19 a of the holding member 19 with the tool member 18, the surface of the cavity 25 is Rmax
= 0.8 μm. On the other hand, the joint 19a of the holding member 19 has a surface with a roughness of about Rmax = 25 μm.

【0062】また、上型23及び下型24には、冷却管
路(図示省略)が設けてあり、適宜冷却できるようにな
っている。これらの装置全体は、真空チヤンバー(図示
省略)内に設置されており、真空ポンプ(図示省略)及
び不活性ガス発生装置(図示省略)と連結されることに
より、真空雰囲気もしくは不活性ガス雰囲気にすること
が可能となっている。
The upper die 23 and the lower die 24 are provided with cooling pipes (not shown) so that they can be appropriately cooled. The whole of these devices is installed in a vacuum chamber (not shown), and is connected to a vacuum pump (not shown) and an inert gas generator (not shown) so as to be in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere. It is possible to do.

【0063】この実施の形態では、図7に示すように、
予め別途製作した保持部材19を下型24の所定の位置
に設置し、型締めを行い、保持部材19を固定すると共
に、上型23、下型24及び保持部材19の工具部材1
8との接合部19aによりキヤビティ25を形成する。
なお、接合部19aの表面はアモルファス合金より構成
される工具部材18との接合を強固にするため、上述の
ように粗面としてある。工具部材18の構成材料である
アモルファス合金材料40をシリンダ23a内に設置す
る。
In this embodiment, as shown in FIG.
The holding member 19 separately manufactured in advance is installed at a predetermined position of the lower mold 24, the mold is clamped, and the holding member 19 is fixed, and the tool member 1 of the upper mold 23, the lower mold 24, and the holding member 19 is fixed.
A cavity 25 is formed by the joint portion 19a with the substrate 8.
The surface of the joint 19a is rough as described above in order to strengthen the joint with the tool member 18 made of an amorphous alloy. An amorphous alloy material 40, which is a constituent material of the tool member 18, is placed in the cylinder 23a.

【0064】このような状態で、工具部材18と保持部
材19の酸化を防止するため、装置全体をアルゴンガス
雰囲気とした後、ヒーター27a、27bにより上型2
3、下型24を加熱し、その熱伝導によりアモルファス
合金材料40を過冷却液体域まで加熱する。又、ヒータ
27cにより加圧プランジャ26を各型と同様に加熱す
る。本実施の形態では、加熱速度50℃/min、加熱
温度410℃で行った。この加熱でガラス遷移温度Tg
=370℃に達すると粘性が急激に低下し、粘性流体と
なる。
In this state, in order to prevent the tool member 18 and the holding member 19 from being oxidized, the entire apparatus is set to an argon gas atmosphere, and the upper mold 2 is heated by the heaters 27a and 27b.
3. Heat the lower mold 24 and heat the amorphous alloy material 40 to the supercooled liquid region by the heat conduction. Further, the pressurizing plunger 26 is heated by the heater 27c in the same manner as in each mold. In this embodiment, the heating is performed at a heating rate of 50 ° C./min and a heating temperature of 410 ° C. With this heating, the glass transition temperature Tg
= 370 ° C., the viscosity sharply decreases and becomes a viscous fluid.

【0065】アモルファス合金材料40の中心部まで完
全に過冷却液体域に達した状態で、図8に示すように加
圧プランジャ26により粘性流体となったアモルファス
合金材料40を加圧し、湯道23bを通してキャビティ
25に注入する。注入されたアモルファス合金材料40
は、キャビティ25表面の微細な凹凸を埋めながら充填
される。
In the state where the supercooled liquid region is completely reached to the center of the amorphous alloy material 40, the amorphous alloy material 40 which has become viscous fluid is pressurized by the pressurizing plunger 26 as shown in FIG. And into the cavity 25. Injected amorphous alloy material 40
Is filled while filling fine irregularities on the surface of the cavity 25.

【0066】その後、型全体をガラス遷移温度Tg以下
に冷却することにより、アモルファス合金材料を固化さ
せる。このとき、保持部材19の接合部19aの表面は
キャビティの他表面より表面粗さが粗いため、ミクロ的
に接合部19aとアモルファス合金材料が噛み合い状態
となり、これにより両者は強固に接合される。冷却速度
に関しては、実施の形態1、2と同様に50℃/min
で行った。このような手段及び作用により、工具部材1
8を成形すると供に工具部材18と保持部材19の接合
部19aとが接合されて、処置具20を製作できる。製
作された処置具20の工具部材18と保持部材19の接
合強度は、約500MPaであり、超音波処置具として
の要求される強度を十分上回っていることが確認され
た。
Thereafter, the entire mold is cooled to a glass transition temperature Tg or lower, thereby solidifying the amorphous alloy material. At this time, since the surface of the joining portion 19a of the holding member 19 is rougher than the other surface of the cavity, the joining portion 19a and the amorphous alloy material are microscopically engaged with each other, whereby both are firmly joined. Regarding the cooling rate, as in Embodiments 1 and 2, 50 ° C./min
I went in. By such means and operation, the tool member 1
When the molding 8 is formed, the tool member 18 and the joint 19a of the holding member 19 are joined together, so that the treatment tool 20 can be manufactured. The bonding strength between the tool member 18 and the holding member 19 of the manufactured treatment tool 20 was about 500 MPa, and it was confirmed that the strength was sufficiently higher than the strength required as an ultrasonic treatment tool.

【0067】この実施の形態では、保持部材19の接合
部19aを平面としたが、図9に示すように、キャビテ
ィ25側に開口する孔部19bを接合部19aに形成し
ても良い。又、図10に示すように、凸部19cをキャ
ビティ25側に突出させても良く、図11に示すよう
に、大径部分を先端に有した凸部19dを突出させても
良い。これらの孔部19b、凸部19c、19dによっ
て、アモルファス合金材料40との接合強度が増大する
ため、工具部材18と保持部材19とを強固に一体化す
ることができる。
In this embodiment, the joint 19a of the holding member 19 is flat, but a hole 19b opening toward the cavity 25 may be formed in the joint 19a as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 10, the convex portion 19c may be protruded toward the cavity 25, and as shown in FIG. 11, a convex portion 19d having a large diameter portion at the tip may be protruded. The bonding strength with the amorphous alloy material 40 is increased by the holes 19b and the projections 19c and 19d, so that the tool member 18 and the holding member 19 can be firmly integrated.

【0068】なお、図7〜図11において、下型24に
おける作業部18aの櫛歯状部分を放射状に成形する場
合には、下型24を紙面に垂直方向で2分割した対の構
成とし、この対の構成の下型24に対して上型23を対
向させてキャビティ25を形成し、工具部材18の成形
後に下型24の対の構成を分割することにより、作業部
18の放射状の櫛歯状部分を取り出すことにより成形で
きる。
In FIGS. 7 to 11, when the comb-shaped portion of the working portion 18a of the lower mold 24 is formed radially, the lower mold 24 is divided into two parts in a direction perpendicular to the paper surface. The upper mold 23 is opposed to the lower mold 24 of the pair to form the cavity 25, and the pair of the lower mold 24 is divided after the molding of the tool member 18. It can be formed by removing the tooth-like portion.

【0069】本実施の形態においては、工具部材18の
材質として、過冷却液体域を有するアモルファス合金を
使用し、保持部材19を他の材質としたが、成形型を変
更することにより、保持部材19の材質を過冷却液体域
を有するアモルファス合金とし、工具部材18を他の材
質とすることも可能である。又、工具部材18,保持部
材19の双方を、過冷却液体域の温度が異なる過冷却液
体域を有する2種類のアモルファス合金としても良い。
In this embodiment, the tool member 18 is made of an amorphous alloy having a supercooled liquid region, and the holding member 19 is made of another material. It is also possible that the material of the material 19 is an amorphous alloy having a supercooled liquid region, and the tool member 18 is made of another material. Further, both the tool member 18 and the holding member 19 may be two kinds of amorphous alloys having a supercooled liquid region in which the temperature of the supercooled liquid region is different.

【0070】従来の製造方法では、保持部材と工具部材
を別個に製作し、これらを溶接や銀ろう付けなどの接合
手段により一体化していた。溶接においては、母材の凝
固収縮による歪みによる寸法精度の悪化や、熱影響部の
劣化による強度の低下という間題があった。また、ろう
付けにおいても、加熱温度が750℃以上であり、加熱
による熱影響の劣化による強度の低下が問題であった。
さらに、これらの問題は、接合面積が減少するのに伴
い、その影響が大きくなるため、複合部材の微細化には
限界があった。これに対し、この実施の形態では、成形
温度が410℃と低く、溶融凝固がないため、熱影響に
よる母材の劣化が少なく、また、凝固収縮による歪みが
ないため、高強度かつ高精度に2つの部材を一体化する
ことが可能となる。このような実施に形態は、型を変更
することにより、内視鏡用生検鉗子における針付き鉗子
の針と、この針を位置決めするための針回り止めピンの
一体化製造に適用することができる。
In the conventional manufacturing method, the holding member and the tool member are separately manufactured, and these are integrated by joining means such as welding or silver brazing. In welding, there were problems such as deterioration of dimensional accuracy due to distortion due to solidification shrinkage of the base material and reduction in strength due to deterioration of the heat-affected zone. Also, in brazing, the heating temperature is 750 ° C. or higher, and there has been a problem that the strength is reduced due to the deterioration of the thermal effect due to heating.
Further, these problems have a greater effect as the bonding area decreases, and thus there is a limit to miniaturization of the composite member. On the other hand, in this embodiment, the molding temperature is as low as 410 ° C. and there is no melting and solidification, so that the deterioration of the base material due to heat is small, and since there is no distortion due to solidification shrinkage, high strength and high precision The two members can be integrated. Such an embodiment can be applied to the integrated production of a needle of a forceps with a needle in a biopsy forceps for an endoscope and a needle locking pin for positioning the needle by changing the mold. it can.

【0071】(実施の形態4)図12は実施の形態4に
よって製造される内視鏡用湾曲管の節輪28の略図を示
す。この節輸28は、内視鏡の湾曲部の構成部品の一つ
であり、操作用ワイヤーを挿通するためのガイドリング
30と、ガイドリング30の外周面がその内周面に固着
される節輪本体29とからなっている。なお、節輪本体
29の内周面には、ガイドリング30が一般的には、対
称位置に2個又は4個固着されるが、この実施の形態で
は、1個ずつを順次に固着する前提となっているため、
1個のみを示している。ガイドリング30は、外径φ1
mm、内径φ0.9mmのリング状の部材であり、操作
用ワイヤーを挿通する挿通口30aを有する。節輪本体
29は、SUS304の材質からなり、外径φ11.8
mm、肉厚0.4mmのパイプ状部材である。
(Embodiment 4) FIG. 12 is a schematic view of a node ring 28 of a bending tube for an endoscope manufactured according to Embodiment 4. The node 28 is one of the components of the bending portion of the endoscope, and includes a guide ring 30 for inserting an operation wire, and a node ring to which the outer peripheral surface of the guide ring 30 is fixed to the inner peripheral surface. It comprises a main body 29. In addition, two or four guide rings 30 are generally fixed to the inner peripheral surface of the node ring body 29 at symmetrical positions. In this embodiment, it is assumed that one or more guide rings 30 are sequentially fixed. Because,
Only one is shown. The guide ring 30 has an outer diameter of φ1
It is a ring-shaped member having a diameter of 0.9 mm and an inner diameter of 0.9 mm, and has an insertion port 30a through which an operation wire is inserted. The node ring body 29 is made of SUS304 material and has an outer diameter of φ11.8.
mm, and a pipe-shaped member having a wall thickness of 0.4 mm.

【0072】図13〜図16は、本実施の形態に使用さ
れる製造装置を示し、下型31及び上型32が型締めさ
れることにより、キャビティ37が成形される。このキ
ャビティ37に臨む下型31及び上型32には、下ポン
チ35及び上ポンチ33がそれぞれ挿入されている。
又、下ポンチ35及び上ポンチ33内には、中ポンチ3
6、34がそれぞれ挿入されている。以上の下型31、
上型32、下ポンチ35、上ポンチ33及びそれぞれの
中ポンチ36、34は別個の駆動系(図示省略)に連結
されており、各部材が独立して駆動されるようになって
いる。
FIGS. 13 to 16 show a manufacturing apparatus used in the present embodiment. The cavity 37 is formed by clamping the lower die 31 and the upper die 32. A lower punch 35 and an upper punch 33 are inserted into the lower die 31 and the upper die 32 facing the cavity 37, respectively.
Also, the lower punch 35 and the upper punch 33 have a middle punch 3 therein.
6, 34 are inserted respectively. The above lower mold 31,
The upper die 32, the lower punch 35, the upper punch 33, and the respective middle punches 36, 34 are connected to separate driving systems (not shown), and each member is driven independently.

【0073】下型31は、図13に示すように、節輪本
体29が収納可能な凹部31aを有すると共に、下ポン
チ35が摺動可能なスペースを有する。中ポンチ34及
び36の外径はガイドリング30の内径と同じ径となっ
ている。
As shown in FIG. 13, the lower mold 31 has a concave portion 31a in which the node ring main body 29 can be stored, and has a space in which the lower punch 35 can slide. The outer diameter of the middle punches 34 and 36 is the same as the inner diameter of the guide ring 30.

【0074】以上の型31,32、ポンチ33,34,
35,36には、ヒーター(図示省略)及び冷却水管路
(図示省略)及び温度検出器(図示省略)が設けてあ
り、これらを加熱、冷却できるようになっている。
The above dies 31, 32, punches 33, 34,
The heaters 35 and 36 are provided with a heater (not shown), a cooling water pipe (not shown), and a temperature detector (not shown) so that they can be heated and cooled.

【0075】キャビティ37の表面は、Rmax=0.
8μm程度の表面粗さに仕上げ加工されている。ポンチ
33、34、35、36の各端面である成形面及びその
近傍の表面もRmax=0.8μm程度に加工されてい
る。節輪本体29のガイドリング接合部29aは、表面
粗さがRmax=25μm程度となっている。図13に
おいては、38はガイドリング30の前成形体であり、
Pd400Ni10Cu3020( 添字は、原子%を示す)の
過冷却液体域を有するアモルファス合金からなり、ガラ
ス遷移温度Tg=302℃、結晶化開始温度Tx=39
7℃で、過冷却液体域△T=302℃〜397℃におい
て、粘性が109 P a・sとなり、粘性流体となる性質
を有している。また、この材料は耐酸化性材料であり、
大気中で加熱しても酸化されない。
The surface of the cavity 37 has an Rmax = 0.
Finished to a surface roughness of about 8 μm. The molding surfaces, which are the respective end surfaces of the punches 33, 34, 35, 36, and the surface in the vicinity thereof are also processed to Rmax = about 0.8 μm. The surface roughness of the guide ring joint 29a of the node ring main body 29 is about Rmax = 25 μm. In FIG. 13, reference numeral 38 denotes a preformed body of the guide ring 30,
Pd 40 0Ni 10 Cu 30 P 20 ( subscripts indicate atomic%) made of amorphous alloy having a supercooled liquid region of the glass transition temperature Tg = 302 ° C., the crystallization starting temperature Tx = 39
At 7 ° C., in the supercooled liquid region ΔT = 302 ° C. to 397 ° C., the viscosity becomes 10 9 Pa · s, and has the property of being a viscous fluid. Also, this material is an oxidation resistant material,
Not oxidized when heated in air.

【0076】この実施の形態では、予め別途製作した節
輪本体29と、予め製作したアモルファス合金材料から
なる前成形体38を図13のように下型31のキヤビテ
ィ37内に設置し、下型31と上型32の型締めを行
う。ヒーターにより下型31、上型32及び上ポンチ3
3等の全てのポンチを350℃に加熱し、型及びポンチ
からの熱伝導により前成形体38が加熱され、ガラス遷
移温度Tg=302℃に達すると、粘性流体となる。
In this embodiment, a separately formed node ring main body 29 and a preformed body 38 made of a previously manufactured amorphous alloy material are placed in a cavity 37 of a lower die 31 as shown in FIG. The mold clamping of the upper mold 31 and the upper mold 32 is performed. Heater lower die 31, upper die 32 and upper punch 3 by heater
All the punches such as 3 are heated to 350 ° C., and the preformed body 38 is heated by heat conduction from the mold and the punch, and becomes a viscous fluid when the glass transition temperature Tg = 302 ° C. is reached.

【0077】前成形体38の全体が過冷却液体域に達し
た状態で、図14のように上ポンチ33、中ポンチ34
及び下ポンチ35及び中ポンチ36により、前成形体3
8を2MPaで押圧し、ガイドリング30の外形を成形
する。この際、前成形体38は節輪本体の接合部29a
の表面のミクロな凹凸を充填しつつ成形される。その
後、図15に示すように、中ポンチ34及び中ポンチ3
6を連動して下降させ、前成形体を打ち抜くことによ
り、ワイヤ挿通口30aを形成する。打ち抜き速度は、
200mm/secで行う。打ち抜きは、中ポンチ34
と下ポンチ35との間の剪断力により行われるが、前成
形体38は粘性流体であるため、剪断中に亀裂が発生す
ることがなく、良好な剪断面が得られる。ワイヤ挿通口
30aを打ち抜いた後、各型及び各ポンチをガラス遷移
温度以下に冷却し、アモルファス合金材料を固化し、ガ
イドリング30を成形しつつ、ガイドリング30と節輸
本体29を接合する。この後、図16のように、上型3
2、上ポンチ33及び上中ポンチを上昇させ、節輸28
を取り出す。
With the entire pre-formed body 38 reaching the supercooled liquid region, as shown in FIG.
And the lower punch 35 and the middle punch 36,
8 is pressed at 2 MPa to form the outer shape of the guide ring 30. At this time, the preformed body 38 is connected to the joint portion 29a of the node ring body.
It is molded while filling the micro unevenness of the surface of the. Thereafter, as shown in FIG. 15, the middle punch 34 and the middle punch 3
The wire insertion port 30a is formed by lowering 6 in conjunction with it and punching out the pre-formed body. The punching speed is
It is performed at 200 mm / sec. Punching is a medium punch 34
This is performed by a shearing force between the upper punch 35 and the lower punch 35. However, since the pre-formed body 38 is a viscous fluid, a crack is not generated during the shearing, and a good shear surface is obtained. After punching out the wire insertion port 30a, each mold and each punch are cooled to a glass transition temperature or less, the amorphous alloy material is solidified, and the guide ring 30 and the transfer main body 29 are joined while forming the guide ring 30. Thereafter, as shown in FIG.
2. Raise the upper punch 33 and the upper middle punch, and save 28
Take out.

【0078】なお、ガイドリング30を過冷却液体域を
有するアモルファス合金で構成し、これを成形して節輸
本体29と一体化したが、成形装置を変更することによ
り、節輪本体29を過冷却液体域を有するアモルファス
合金で構成し、これを成形してガイドリング30と一体
化することも可能である。
The guide ring 30 is made of an amorphous alloy having a supercooled liquid region, and is molded and integrated with the transfer main body 29. However, by changing the forming device, the guide ring 30 is superposed. It is also possible to form an amorphous alloy having a cooling liquid region, and to mold this and integrate it with the guide ring 30.

【0079】従来は、節輪本体とリングガイドを別個に
製作し、これらをろう付けや溶接により接合して、節輪
を製造していたが、凝固収縮に伴う歪みや、熱影響によ
る母材の劣化等の問題があった。また、軽合金や樹脂に
よる鋳ぐるみ法では、材料の強度が不十分であり適用で
きなかった。実施の形態では、加熱温度が、350℃と
溶接やろう付けに比べ低く、母材の溶融を伴わないため
凝固収縮による歪みがなく、熱影響による母材の劣化が
低減できる。さらに、リング挿通口を成形中に打ち抜き
によって製作するため、前成形体は単純な形でよく、前
成形体の製作工程が簡略化できる。
Conventionally, the node ring body and the ring guide were separately manufactured, and these were joined by brazing or welding to manufacture the node ring. However, the base material due to distortion due to solidification shrinkage and heat influence. There was a problem such as deterioration of In addition, the casting method using a light alloy or resin cannot be applied because the strength of the material is insufficient. In the embodiment, the heating temperature is 350 ° C., which is lower than that of welding or brazing, and does not involve melting of the base material, so that there is no distortion due to solidification shrinkage, and deterioration of the base material due to thermal effects can be reduced. Furthermore, since the ring insertion opening is manufactured by punching during molding, the preformed body may have a simple shape, and the manufacturing process of the preformed body can be simplified.

【0080】以上の説明から本発明は、以下の発明を包
含するものである。 (1) 2以上の部材を成形によって一体化する方法で
あって、他の部材と一体化される少なくとも一の部材又
は2以上の他の部材を一体化させる少なくとも一の部材
が過冷却液体域を有するアモルファス合金からなり、前
記他の部材がワイヤー状部材からなり、一の部材と他の
部材とを前記過冷却液体域の温度まで加熱し、成形型に
よって押圧成形して一の部材と他の部材とを一体化し、
その後、冷却することを特徴とする複合部材の製造方
法。
From the above description, the present invention includes the following inventions. (1) A method in which two or more members are integrated by molding, wherein at least one member integrated with another member or at least one member integrated with two or more other members is a supercooled liquid region. The other member is a wire-shaped member, and one member and the other member are heated to the temperature of the supercooled liquid region, and are pressed and molded by a molding die to form the one member and the other member. Integrate with the members of
Thereafter, the method for manufacturing a composite member is characterized by cooling.

【0081】(2) 作業部材と、この作業部材を保持
する保持部材とからなる2以上の部材とを成形によって
一体化する方法であって、前記作業部材又は保持部材の
いずれか一方又は双方が過冷却液体域を有するアモルフ
ァス合金からなり、作業部材及び保持部材を前記過冷却
液体域の温度まで加熱し、成形型によって押圧成形して
一体化し、その後、冷却することを特徴とする複合部材
の製造方法。
(2) A method in which two or more members including a working member and a holding member for holding the working member are integrated by molding, wherein one or both of the working member and the holding member are integrated. A composite member made of an amorphous alloy having a supercooled liquid region, heating the working member and the holding member to the temperature of the supercooled liquid region, press-molding and integrating with a molding die, and then cooling. Production method.

【0082】(3) 一のリング状部材と、この一のリ
ング状部材の内周又は外周に接合される他のリング状部
材とからなる2以上の部材を成形によって一体化する方
法であって、一のリング状部材及び他のリング状部材の
いずれか一方が過冷却液体域を有するアモルファス合金
からなり、これらのリング状部材を前記過冷却液体域の
温度まで加熱し、成形型によって押圧成形して一体化
し、その後、冷却することを特徴とする複合部材の製造
方法。
(3) A method in which two or more members consisting of one ring-shaped member and another ring-shaped member joined to the inner or outer periphery of the one ring-shaped member are integrated by molding. One of the ring-shaped member and the other ring-shaped member is made of an amorphous alloy having a supercooled liquid region, and these ring-shaped members are heated to the temperature of the supercooled liquid region, and are press-formed by a molding die. A composite member, and then cooling.

【0083】(4) 前記成形型における前記アモルフ
ァス合金との接触面の表面粗さが、Rmax=1.2μ
m以下であることを特徴とする上記(1)〜(3)項の
いずれかに記載の複合部材の製造方法。
(4) The surface roughness of the contact surface of the mold with the amorphous alloy is Rmax = 1.2 μm.
m. The method for producing a composite member according to any one of the above (1) to (3), wherein m is equal to or less than m.

【0084】(5) 前記アモルファス合金と接触する
面の粗さが、Rmax=10μm以上となっている部材
を、アモルファス合金からなる部材と一体化することを
特徴とする上記(1)〜(3)項のいずれかに記載の複
合部材の製造方法。
(5) The above-described (1) to (3), wherein a member having a surface roughness Rmax = 10 μm or more in contact with the amorphous alloy is integrated with a member made of an amorphous alloy. The method for producing a composite member according to any one of the above items.

【0085】(6) 上記(1)〜(5)項のいずれか
に記載の方法によって製造されたことを特徴とする複合
部材。
(6) A composite member manufactured by the method according to any one of the above (1) to (5).

【0086】[0086]

【発明の効果】請求項1の製造方法によれば、一体化す
る部材の内、少なくとも一方の部材を過冷却液体域を有
するアモルファス合金を使用するため、転写精度に優れ
た高精度の形状の複合部材とすることができる。又、一
体化するための加熱温度が低く、熱影響による劣化がな
いため、高強度とすることができると共に、他の部材と
の噛み合いによって強固に一体化した複合部材とするこ
とができる。
According to the first aspect of the present invention, at least one of the members to be integrated is made of an amorphous alloy having a supercooled liquid region. It can be a composite member. Further, since the heating temperature for the integration is low and there is no deterioration due to the heat effect, the strength can be increased, and the composite member can be firmly integrated by engaging with other members.

【0087】請求項2の複合部材によれば、少なくとも
一の部材がアモルファス合金からなるため、アモルファ
ス合金の高い強度、硬度による耐久性を備えると共に、
高度な形状精度となっている。
According to the composite member of the second aspect, since at least one member is made of an amorphous alloy, the amorphous member has high strength and durability due to hardness, and
High form accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態1及び2によって製造される複合部
材の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a composite member manufactured according to Embodiments 1 and 2. FIG.

【図2】実施の形態1に使用される製造装置の断面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the manufacturing apparatus used in the first embodiment.

【図3】実施の形態2に使用される製造装置の断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view of a manufacturing apparatus used in a second embodiment.

【図4】実施の形態2の製造途中の部材の斜視図であ
る。
FIG. 4 is a perspective view of a member in the process of manufacture according to a second embodiment.

【図5】実施の形態2における製造を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a manufacturing process according to the second embodiment.

【図6】実施の形態3によって製造される複合部材の斜
視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a composite member manufactured according to a third embodiment.

【図7】実施の形態3に使用される製造装置の断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view of a manufacturing apparatus used in a third embodiment.

【図8】実施の形態3の製造を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing the manufacture of the third embodiment.

【図9】実施の形態3の第1の変形例を示す断面図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a first modification of the third embodiment.

【図10】実施の形態3の第2の変形例を示す断面図で
ある。
FIG. 10 is a sectional view showing a second modification of the third embodiment.

【図11】実施の形態3の第3の変形例を示す断面図で
ある。
FIG. 11 is a sectional view showing a third modification of the third embodiment.

【図12】実施の形態4によって製造される複合部材の
斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view of a composite member manufactured according to a fourth embodiment.

【図13】実施の形態4に使用される製造装置の断面図
である。
FIG. 13 is a sectional view of a manufacturing apparatus used in the fourth embodiment.

【図14】実施の形態4のリング状部材を接合する段階
の断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a stage of joining the ring-shaped members according to the fourth embodiment.

【図15】実施の形態4のリング状部材を作製する段階
の断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of a step of manufacturing the ring-shaped member according to the fourth embodiment.

【図16】実施の形態4の接合後の段階を示す断面図で
ある。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a stage after bonding according to the fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 1b ワイヤー状部材 2 連結部材 3 成形型 4 キャビティ 5 可動型 6 固定型 7 シリンダ 8 加圧プランジャ 9 アモルファス合金材料 1a 1b Wire-like member 2 Connecting member 3 Mold 4 Cavity 5 Movable mold 6 Fixed mold 7 Cylinder 8 Pressure plunger 9 Amorphous alloy material

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2以上の部材を成形により一体化する方
法であって、 他の部材と一体化される少なくとも一の部材又は2以上
の他の部材を一体化させる少なくとも一の部材が過冷却
液体域を有するアモルファス合金からなり、この一の部
材と他の部材とを前記過冷却液体域の温度まで加熱し、
成形型によって押圧成形して一の部材と他の部材とを一
体化し、その後、冷却することを特徴とする複合部材の
製造方法。
1. A method of integrating two or more members by molding, wherein at least one member integrated with another member or at least one member integrating two or more other members is supercooled. Made of an amorphous alloy having a liquid region, heating this one member and the other member to the temperature of the supercooled liquid region,
A method for producing a composite member, wherein one member and another member are integrated by press molding with a molding die, and then cooled.
【請求項2】 他の部材と一体化される少なくとも一の
部材又は2以上の他の部材を一体化させる少なくとも一
の部材が過冷却液体域を有するアモルファス合金からな
り、一の部材と他の部材とが前記過冷却液体器の温度に
加熱され、成形型で押圧成形されて一体化され、その
後、冷却されることによって成形されていることを特徴
とする複合部材。
At least one member integrated with another member or at least one member integrated with two or more other members is made of an amorphous alloy having a supercooled liquid region, and one member and another member are integrated. A composite member, wherein the member is heated to the temperature of the supercooled liquid container, pressed and integrated by a molding die, and then cooled to be molded.
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