JPH11199906A - プラスチック成形機用シリンダの製造方法および同シリンダ - Google Patents
プラスチック成形機用シリンダの製造方法および同シリンダInfo
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- JPH11199906A JPH11199906A JP10009820A JP982098A JPH11199906A JP H11199906 A JPH11199906 A JP H11199906A JP 10009820 A JP10009820 A JP 10009820A JP 982098 A JP982098 A JP 982098A JP H11199906 A JPH11199906 A JP H11199906A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性および耐摩耗性に優れたプラスチック
成形機用シリンダの製造方法およびこの製造方法により
製造されるシリンダを提供する。 【解決手段】 シリンダ１の内径部に挿入した円筒体２
の外周面とシリンダ１の内周面との間にライニング部を
形成するための空間４を形成し、Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ
系合金のアトマイズ粉末を空間４に充填し、熱間静水圧
加圧焼結法によりＮｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金のアトマ
イズ粉末を焼結させてシリンダ１の内周面にライニング
部を形成する。
成形機用シリンダの製造方法およびこの製造方法により
製造されるシリンダを提供する。 【解決手段】 シリンダ１の内径部に挿入した円筒体２
の外周面とシリンダ１の内周面との間にライニング部を
形成するための空間４を形成し、Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ
系合金のアトマイズ粉末を空間４に充填し、熱間静水圧
加圧焼結法によりＮｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金のアトマ
イズ粉末を焼結させてシリンダ１の内周面にライニング
部を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機や押出
機に用いられるシリンダの製造方法および同シリンダに
関する。
機に用いられるシリンダの製造方法および同シリンダに
関する。
【０００２】
【従来の技術】射出成形機や押出機などのプラスチック
成形機で用いられるシリンダは、高圧で圧送される固体
プラスチック、半溶融または溶融したプラスチックと直
接接触するため、腐食や摩耗に対する対策が重要とな
る。殊に、エンジニアリングプラスチック（以下、エン
プラという）を成形する工程では、製品の性能向上を目
的として硬質材料であるシリカやガラス繊維、腐食性の
ガスを発生する安定剤や難燃剤が成形材料に添加され
る。このため、エンプラの成形に用いられるシリンダで
は、とりわけ耐食性、耐摩耗性が要求される。
成形機で用いられるシリンダは、高圧で圧送される固体
プラスチック、半溶融または溶融したプラスチックと直
接接触するため、腐食や摩耗に対する対策が重要とな
る。殊に、エンジニアリングプラスチック（以下、エン
プラという）を成形する工程では、製品の性能向上を目
的として硬質材料であるシリカやガラス繊維、腐食性の
ガスを発生する安定剤や難燃剤が成形材料に添加され
る。このため、エンプラの成形に用いられるシリンダで
は、とりわけ耐食性、耐摩耗性が要求される。
【０００３】従来、プラスチック成形機用シリンダで
は、耐食性、耐摩耗性を強化するために、その内径部に
耐食・耐摩耗材料をライニングしたシリンダが使用され
てきた。この種のライニングに従来から用いられていた
耐食・耐摩耗材料には、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｂ−Ｓｉ
系の自溶合金があり、この自溶合金を遠心鋳造法により
シリンダの内径部にライニングしていた。
は、耐食性、耐摩耗性を強化するために、その内径部に
耐食・耐摩耗材料をライニングしたシリンダが使用され
てきた。この種のライニングに従来から用いられていた
耐食・耐摩耗材料には、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｂ−Ｓｉ
系の自溶合金があり、この自溶合金を遠心鋳造法により
シリンダの内径部にライニングしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近の
エンプラ製品の高性能化の動向から、最新のプラスチッ
ク成形機に使用するシリンダでは、一層大きな耐食性と
耐摩耗性が、しかも同時に要求されるようになってお
り、従来のＮｉ−Ｃｒ−Ｂ−Ｓｉ系の自溶合金をライニ
ングしたシリンダでは、早期に腐食、摩耗が生じ、使用
できなくなるという問題が顕在化してきた。
エンプラ製品の高性能化の動向から、最新のプラスチッ
ク成形機に使用するシリンダでは、一層大きな耐食性と
耐摩耗性が、しかも同時に要求されるようになってお
り、従来のＮｉ−Ｃｒ−Ｂ−Ｓｉ系の自溶合金をライニ
ングしたシリンダでは、早期に腐食、摩耗が生じ、使用
できなくなるという問題が顕在化してきた。
【０００５】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、耐食性および耐摩耗性に優れた
プラスチック成形機用シリンダの製造方法およびこの製
造方法により製造されるシリンダを提供することにあ
る。
有する問題点を解消し、耐食性および耐摩耗性に優れた
プラスチック成形機用シリンダの製造方法およびこの製
造方法により製造されるシリンダを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、シリンダの内径部に挿入した円筒体の
外周面と前記シリンダの内周面との間にライニング部を
形成するための空間を形成し、Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系
合金のアトマイズ粉末を前記空間に充填し、熱間静水圧
加圧焼結法により前記粉末を焼結させてシリンダの内周
面にライニング部を形成することを特徴とするものであ
る。
めに、本発明は、シリンダの内径部に挿入した円筒体の
外周面と前記シリンダの内周面との間にライニング部を
形成するための空間を形成し、Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系
合金のアトマイズ粉末を前記空間に充填し、熱間静水圧
加圧焼結法により前記粉末を焼結させてシリンダの内周
面にライニング部を形成することを特徴とするものであ
る。
【０００７】この発明によれば、耐食性と耐摩耗性に優
れたＮｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金のアトマイズ粉末を用
い、ライニング部を形成する空間へ充填し熱間静水圧加
圧焼結法による焼結を行うことより、シリンダ内周面に
耐食性および耐摩耗性の高いライニング部を形成するこ
とができる。また、このＮｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金
は、熱膨張率が１２×１０-6／℃（１０〜５００℃）
で、一般に、プラスチック成形機用のシリンダの材料に
用いられる機械構造用合金鋼に近似しているため、ライ
ニング部接合部での疲労強度にも優れている。
れたＮｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金のアトマイズ粉末を用
い、ライニング部を形成する空間へ充填し熱間静水圧加
圧焼結法による焼結を行うことより、シリンダ内周面に
耐食性および耐摩耗性の高いライニング部を形成するこ
とができる。また、このＮｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金
は、熱膨張率が１２×１０-6／℃（１０〜５００℃）
で、一般に、プラスチック成形機用のシリンダの材料に
用いられる機械構造用合金鋼に近似しているため、ライ
ニング部接合部での疲労強度にも優れている。
【０００８】本発明では、前記Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系
合金の粉末は、重量比（％）で、Ｂが０．６〜３．２、
Ｓｉが０．５〜８、Ｍｏが５〜３７、残部をＮｉとする
合金の粒径５００μｍ以下のアトマイズ粉末が用いられ
る。また、本発明によるプラスチック成形機用シリンダ
は、重量比（％）で、Ｂが０．６〜３．２、Ｓｉが０．
５〜８、Ｍｏが５〜３７、残部をＮｉとする組成の合金
粒子からなる焼結層でシリンダの内周面をライニングし
たことを特徴とするものである。
合金の粉末は、重量比（％）で、Ｂが０．６〜３．２、
Ｓｉが０．５〜８、Ｍｏが５〜３７、残部をＮｉとする
合金の粒径５００μｍ以下のアトマイズ粉末が用いられ
る。また、本発明によるプラスチック成形機用シリンダ
は、重量比（％）で、Ｂが０．６〜３．２、Ｓｉが０．
５〜８、Ｍｏが５〜３７、残部をＮｉとする組成の合金
粒子からなる焼結層でシリンダの内周面をライニングし
たことを特徴とするものである。
【０００９】このような組成における各成分の機能およ
びその組成限定の理由は、次のとおりである。Ｂは、Ｎ
ｉおよびＭｏと硼化物を生成し、この硼化物がライニン
グ部の耐摩耗性を高める。Ｂ含有量は、高くても低くて
も強度を低下させるので、０．６〜３．２％が好まし
い。Ｓｉは、Ｎｉの結合相中に固溶し、ライニング部の
強度を高めるが、０．５％以上で、その効果を現し、ま
た含有量が多くなると強度低下をきたすので、０．５〜
８％が好ましい。Ｍｏは、ＢおよびＮｉと硼化物を形成
し、この硼化物がライニング部の耐摩耗性を高める。ま
た、結晶粒を微細化し、強度を著しく高める効果を有す
る。このような効果は、Ｍｏ含有量が５％から顕著とな
るが、３７％を越えると強度の低下をきたすので、Ｍｏ
含有量は、５〜３７％が好ましい。Ｎｉは、合金の結合
相を形成する。Ｎｉの結合相中には、ＳｉおよびＭｏが
固溶し、耐食性のある合金を形成する。
びその組成限定の理由は、次のとおりである。Ｂは、Ｎ
ｉおよびＭｏと硼化物を生成し、この硼化物がライニン
グ部の耐摩耗性を高める。Ｂ含有量は、高くても低くて
も強度を低下させるので、０．６〜３．２％が好まし
い。Ｓｉは、Ｎｉの結合相中に固溶し、ライニング部の
強度を高めるが、０．５％以上で、その効果を現し、ま
た含有量が多くなると強度低下をきたすので、０．５〜
８％が好ましい。Ｍｏは、ＢおよびＮｉと硼化物を形成
し、この硼化物がライニング部の耐摩耗性を高める。ま
た、結晶粒を微細化し、強度を著しく高める効果を有す
る。このような効果は、Ｍｏ含有量が５％から顕著とな
るが、３７％を越えると強度の低下をきたすので、Ｍｏ
含有量は、５〜３７％が好ましい。Ｎｉは、合金の結合
相を形成する。Ｎｉの結合相中には、ＳｉおよびＭｏが
固溶し、耐食性のある合金を形成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、添付の図面を参照しながら説明する。
て、添付の図面を参照しながら説明する。
【００１１】図１において、１はシリンダの基材を示
し、２は円筒体として用いられるパイプを示す。パイプ
２の外径は、シリンダ基材１の内径よりも小さく設定さ
れている。また、パイプ２の一端部には、フランジ部３
が形成されている。図１（ａ）に示すように、このフラ
ンジ部３をシリンダ基材１の端面に当接させるようにし
て、パイプ２は、シリンダ基材１の内径部に挿入され
る。パイプ２はシリンダ基材１と同軸になるように位置
決めされた後、フランジ部３を溶接によりシリンダ基材
１に密着固定する。
し、２は円筒体として用いられるパイプを示す。パイプ
２の外径は、シリンダ基材１の内径よりも小さく設定さ
れている。また、パイプ２の一端部には、フランジ部３
が形成されている。図１（ａ）に示すように、このフラ
ンジ部３をシリンダ基材１の端面に当接させるようにし
て、パイプ２は、シリンダ基材１の内径部に挿入され
る。パイプ２はシリンダ基材１と同軸になるように位置
決めされた後、フランジ部３を溶接によりシリンダ基材
１に密着固定する。
【００１２】シリンダ基材１の内径部では、その内周面
とパイプ２の外周面との間に空間４が形成される。この
空間４に、Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金の粉末を加振し
ながら満杯になるまで充填する。Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ
系合金の粉末には、水アトマイズ法またはガスアトマイ
ズ法により造粒し、５００μｍ以下の粒子をふるいによ
り分級したものが用いられる。なお、Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−
Ｍｏ系合金は、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎｉの粉末またはこれ
らの元素のうち２種以上含有する化合物粉末を所定量秤
量し、粉砕混合し、プレス成形したものを焼結して製造
される。
とパイプ２の外周面との間に空間４が形成される。この
空間４に、Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金の粉末を加振し
ながら満杯になるまで充填する。Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ
系合金の粉末には、水アトマイズ法またはガスアトマイ
ズ法により造粒し、５００μｍ以下の粒子をふるいによ
り分級したものが用いられる。なお、Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−
Ｍｏ系合金は、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎｉの粉末またはこれ
らの元素のうち２種以上含有する化合物粉末を所定量秤
量し、粉砕混合し、プレス成形したものを焼結して製造
される。
【００１３】次に、図１（ｂ）に示すように、シリンダ
基材１の開放されている側の端面を蓋５で溶接により封
止する。この蓋５には、空気抜き用の真空回路と接続さ
れる継手６が取り付けられており、合金粉末の充填され
たシリンダ基材１全体を約３００℃で加熱しながら真空
引きを行い、合金粉末に混じっている空気を抜く。
基材１の開放されている側の端面を蓋５で溶接により封
止する。この蓋５には、空気抜き用の真空回路と接続さ
れる継手６が取り付けられており、合金粉末の充填され
たシリンダ基材１全体を約３００℃で加熱しながら真空
引きを行い、合金粉末に混じっている空気を抜く。
【００１４】その後、熱間静水圧加圧焼結法を実施する
ため、シリンダ基材１を熱間静水圧加圧装置にいれて、
静水圧をかけながらアルゴンガス中で９００℃に加熱
し、合金粉末を焼成させる。この熱間静水圧加圧焼結法
によって、Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金の粉末の焼結層
からなるライニング部がシリンダ基材１の内周面に接合
される。
ため、シリンダ基材１を熱間静水圧加圧装置にいれて、
静水圧をかけながらアルゴンガス中で９００℃に加熱
し、合金粉末を焼成させる。この熱間静水圧加圧焼結法
によって、Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金の粉末の焼結層
からなるライニング部がシリンダ基材１の内周面に接合
される。
【００１５】最後に、パイプ２および蓋５を機械加工に
よって除去し、所定の仕上げ加工を経てシリンダが最終
的に製作される。
よって除去し、所定の仕上げ加工を経てシリンダが最終
的に製作される。
【００１６】
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明する。シリンダを製造するに際し、この実施例で
用いたＮｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金粉末の組成（重量比
％）は、次の通りである。 Ｂ ：３．１ Ｓｉ：４．６ Ｍｏ：２０ Ｎｉ：残部 シリンダ基材１の材質は、Ｃｒ−Ｍｏ鋼であり、上記の
組成の合金の１５０μｍ以下のアトマイズ粉を用いて、
上記実施形態の加工条件に従ってシリンダを製作した。
このシリンダと、従来合金をライニングしたシリンダと
をそれぞれプラスチックマグネットを成形する射出成形
機に組み込み、同一の運転条件で６ヶ月間使用した。そ
して、各シリンダについて摩耗減量を調べた。なお、従
来合金の組成（重量比％）は、 Ｃｒ：１５ Ｂ ：２．８ Ｓｉ：４ Ｎｉ：残部 である。これらのシリンダの摩耗量を比較したところ、
実施例のシリンダの摩耗減量は、従来のシリンダの約３
０％であり、耐摩耗性の顕著な向上がみられた。また、
耐食性について、実施例のシリンダを２０％の塩酸水溶
液中に浸漬し、ライニング部の腐食減量を調査したとこ
ろ、前記従来合金をライニングしたシリンダと比較し
て、約１／４の腐食減量であり、耐食性についても顕著
な向上が見られた。
に説明する。シリンダを製造するに際し、この実施例で
用いたＮｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金粉末の組成（重量比
％）は、次の通りである。 Ｂ ：３．１ Ｓｉ：４．６ Ｍｏ：２０ Ｎｉ：残部 シリンダ基材１の材質は、Ｃｒ−Ｍｏ鋼であり、上記の
組成の合金の１５０μｍ以下のアトマイズ粉を用いて、
上記実施形態の加工条件に従ってシリンダを製作した。
このシリンダと、従来合金をライニングしたシリンダと
をそれぞれプラスチックマグネットを成形する射出成形
機に組み込み、同一の運転条件で６ヶ月間使用した。そ
して、各シリンダについて摩耗減量を調べた。なお、従
来合金の組成（重量比％）は、 Ｃｒ：１５ Ｂ ：２．８ Ｓｉ：４ Ｎｉ：残部 である。これらのシリンダの摩耗量を比較したところ、
実施例のシリンダの摩耗減量は、従来のシリンダの約３
０％であり、耐摩耗性の顕著な向上がみられた。また、
耐食性について、実施例のシリンダを２０％の塩酸水溶
液中に浸漬し、ライニング部の腐食減量を調査したとこ
ろ、前記従来合金をライニングしたシリンダと比較し
て、約１／４の腐食減量であり、耐食性についても顕著
な向上が見られた。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、耐食性および耐摩耗性に優れたプラスチック
成形機用シリンダが得られ、特に、耐摩耗性と耐食性が
同時に要求される、ガラスなど硬質物質を含有するエン
ジニアリングプラスチックの成形工程で性能を発揮する
ものである。
によれば、耐食性および耐摩耗性に優れたプラスチック
成形機用シリンダが得られ、特に、耐摩耗性と耐食性が
同時に要求される、ガラスなど硬質物質を含有するエン
ジニアリングプラスチックの成形工程で性能を発揮する
ものである。
【図１】本発明によるプラスチック成形機用シリンダの
製造工程の説明図。
製造工程の説明図。
１ シリンダ基材 ２ パイプ（円筒体） ３ フランジ部 ４ 空間
Claims (3)
- 【請求項１】シリンダの内径部に挿入した円筒体の外周
面と前記シリンダの内周面との間にライニング部を形成
するための空間を形成し、 Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金のアトマイズ粉末を前記空
間に充填し、 熱間静水圧加圧焼結法により前記粉末を焼結させてシリ
ンダの内周面にライニング部を形成することを特徴とす
るプラスチック成形機用シリンダの製造方法。 - 【請求項２】前記Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ−Ｍｏ系合金の粉末
は、重量比（％）で、 Ｂが０．６〜３．２、 Ｓｉが０．５〜８、 Ｍｏが５〜３７、 残部をＮｉとする合金の粒径５００μｍ以下のアトマイ
ズ粉末であることを特徴とする請求項１に記載のプラス
チック成形機用シリンダの製造方法。 - 【請求項３】重量比（％）で、Ｂが０．６〜３．２、 Ｓｉが０．５〜８、 Ｍｏが５〜３７、 残部をＮｉとする組成の合金粒子からなる焼結層でシリ
ンダの内周面をライニングしたことを特徴とするプラス
チック成形機用シリンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10009820A JPH11199906A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | プラスチック成形機用シリンダの製造方法および同シリンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10009820A JPH11199906A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | プラスチック成形機用シリンダの製造方法および同シリンダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199906A true JPH11199906A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11730791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10009820A Pending JPH11199906A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | プラスチック成形機用シリンダの製造方法および同シリンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11199906A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6668962B2 (en) * | 2001-05-18 | 2003-12-30 | Hyundai Motor Company | Hood hanging structure for a vehicle |
| JP2006523549A (ja) * | 2003-04-15 | 2006-10-19 | ３＋エクストルーダー・ゲーエムベーハー | マルチシャフト押出し機 |
| JP2011143473A (ja) * | 2011-02-04 | 2011-07-28 | Toshiba Mach Co Ltd | ダイカストマシン用射出スリーブの製造方法 |
| CN102775047A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-11-14 | 苏州东方模具科技股份有限公司 | 玻璃模具的双金属口模及其制备方法 |
| JP2013087326A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Toshiba Mach Co Ltd | Ｎｉ基耐食耐摩耗合金 |
| CN108284227A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-07-17 | 北京汇越新材料科技有限公司 | 一种基于热等静压工艺的直接覆层造粒机机筒的制备方法 |
| CN108284228A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-07-17 | 北京汇越新材料科技有限公司 | 一种基于热等静压工艺的双螺杆挤出机用复合整体衬套的制备方法 |
-
1998
- 1998-01-21 JP JP10009820A patent/JPH11199906A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6668962B2 (en) * | 2001-05-18 | 2003-12-30 | Hyundai Motor Company | Hood hanging structure for a vehicle |
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| CN108284227A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-07-17 | 北京汇越新材料科技有限公司 | 一种基于热等静压工艺的直接覆层造粒机机筒的制备方法 |
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