JPH1121639A - プリフォームの製造方法 - Google Patents
プリフォームの製造方法Info
- Publication number
- JPH1121639A JPH1121639A JP17615497A JP17615497A JPH1121639A JP H1121639 A JPH1121639 A JP H1121639A JP 17615497 A JP17615497 A JP 17615497A JP 17615497 A JP17615497 A JP 17615497A JP H1121639 A JPH1121639 A JP H1121639A
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- Japan
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- resin
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- inorganic
- thermosetting resin
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- Pending
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易なプリフォームの製造方法を提供する。
【解決手段】 無機繊維、無機粒子等の無機強化材と熱
硬化性樹脂とを混合し、得られた成形原料をプレス型中
で加熱・加圧して成形体を形成する成形工程と、該成形
体を加熱して硬化した該熱硬化性樹脂を該成形体から除
去する脱脂工程と、からなることを特徴とするプリフォ
ームの製造方法。熱硬化性樹脂をバインダー及び空隙剤
として使用しているため簡易に製造できる。
硬化性樹脂とを混合し、得られた成形原料をプレス型中
で加熱・加圧して成形体を形成する成形工程と、該成形
体を加熱して硬化した該熱硬化性樹脂を該成形体から除
去する脱脂工程と、からなることを特徴とするプリフォ
ームの製造方法。熱硬化性樹脂をバインダー及び空隙剤
として使用しているため簡易に製造できる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、無機強化材強化金
属の製造方法である高圧鋳造法に使用されるプリフォー
ムの製造方法に関するものである。
属の製造方法である高圧鋳造法に使用されるプリフォー
ムの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、アルミニウム、マグネシウム等の
金属マトリックス中に、無機繊維や無機粒子が分散保持
された耐摩耗性金属複合体が報告され、内燃機関のシリ
ンダブロック等への適用が検討されている。この耐摩耗
性金属複合体を製造するには、まず、無機繊維または無
機粒子または無機繊維と無機粒子との混合物を成形して
プリフォームを作製し、次いでマトリックス金属の溶湯
を加温されたプリフォーム中に圧入・含浸させる高圧鋳
造法により製造されている。
金属マトリックス中に、無機繊維や無機粒子が分散保持
された耐摩耗性金属複合体が報告され、内燃機関のシリ
ンダブロック等への適用が検討されている。この耐摩耗
性金属複合体を製造するには、まず、無機繊維または無
機粒子または無機繊維と無機粒子との混合物を成形して
プリフォームを作製し、次いでマトリックス金属の溶湯
を加温されたプリフォーム中に圧入・含浸させる高圧鋳
造法により製造されている。
【０００３】このプリフォームの製造方法は、従来、無
機繊維や無機粒子を適当なバインダーと共に水と混合し
て水性スラリーを作製し、これを脱水成形、乾燥、焼成
することで製造されている。この方法ではスラリー状に
分散した無機繊維や無機粒子から成形体を形成するた
め、脱水、乾燥などで工程が長くなると共に保形性が不
安定となるという不具合がある。また無機粒子を使用し
た場合に、脱水工程で粒子によるフィルターの目詰まり
がおき、成形が困難となるといった不具合がある。
機繊維や無機粒子を適当なバインダーと共に水と混合し
て水性スラリーを作製し、これを脱水成形、乾燥、焼成
することで製造されている。この方法ではスラリー状に
分散した無機繊維や無機粒子から成形体を形成するた
め、脱水、乾燥などで工程が長くなると共に保形性が不
安定となるという不具合がある。また無機粒子を使用し
た場合に、脱水工程で粒子によるフィルターの目詰まり
がおき、成形が困難となるといった不具合がある。
【０００４】上記の問題を解決する法として、特開平５
−２７９７６９号公報には、ウィスカーを含むプリフォ
ームの製造方法として、ウィスカーと無機バインダーお
よび繊維状空隙材とを水に分散したスラリーを脱水成
形、乾燥、焼成により空隙率の高いプリフォームを製造
する方法の開示がある。
−２７９７６９号公報には、ウィスカーを含むプリフォ
ームの製造方法として、ウィスカーと無機バインダーお
よび繊維状空隙材とを水に分散したスラリーを脱水成
形、乾燥、焼成により空隙率の高いプリフォームを製造
する方法の開示がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のプリフ
ォームの製造方法では、水を媒体として使用しているた
め、脱水成形時の不具合は十分解消されていない。本発
明は上記の事情に鑑みてなされたもので、混合物の成形
時に水を使用しないことで成形工程を簡略化し、所望の
プリフォームの製造方法を確立することを課題とする。
ォームの製造方法では、水を媒体として使用しているた
め、脱水成形時の不具合は十分解消されていない。本発
明は上記の事情に鑑みてなされたもので、混合物の成形
時に水を使用しないことで成形工程を簡略化し、所望の
プリフォームの製造方法を確立することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のプリフォームの
製造方法は、無機繊維、無機粒子等の無機強化材と熱硬
化性樹脂とを混合し、混合成形原料をプレス型中で加熱
・加圧して成形体を形成する成形工程と、該成形体を加
熱して硬化した該熱硬化性樹脂を該成形体から除去する
脱脂工程と、からなることを特徴とする。本発明のプリ
フォームの製造方法では、バインダーとして熱硬化性樹
脂を使用している。熱硬化性樹脂は加熱により硬化する
ため成形が容易である。また、加熱により硬化した熱硬
化性樹脂を取り除く脱脂の際、脱脂条件を適当に選択す
ることにより熱硬化性樹脂の一部を炭化体としてプリフ
ォーム中に残すことができ、この炭化体により プリフ
ォーム中の無機強化材を保持すると共に全体形状を保持
する。このため得られるプリフォームの製造がより一層
容易となる。
製造方法は、無機繊維、無機粒子等の無機強化材と熱硬
化性樹脂とを混合し、混合成形原料をプレス型中で加熱
・加圧して成形体を形成する成形工程と、該成形体を加
熱して硬化した該熱硬化性樹脂を該成形体から除去する
脱脂工程と、からなることを特徴とする。本発明のプリ
フォームの製造方法では、バインダーとして熱硬化性樹
脂を使用している。熱硬化性樹脂は加熱により硬化する
ため成形が容易である。また、加熱により硬化した熱硬
化性樹脂を取り除く脱脂の際、脱脂条件を適当に選択す
ることにより熱硬化性樹脂の一部を炭化体としてプリフ
ォーム中に残すことができ、この炭化体により プリフ
ォーム中の無機強化材を保持すると共に全体形状を保持
する。このため得られるプリフォームの製造がより一層
容易となる。
【０００７】本発明の無機強化材を構成する無機物とし
ては無機繊維、無機粒子、無機薄片等を使用できる。無
機繊維としては、例えば、アルミナ系繊維、アルミナ−
シリカ系繊維、ジルコニア系繊維、石英系繊維などが挙
げられる。これらは単独で又は２種以上を混合して用い
ることができる。無機繊維の繊維径や繊維長さは特に限
定されないが、繊維径が１０μｍ、繊維長さが０．１ｍ
ｍ程度のものがより好ましい。この無機繊維の割合によ
りプリフォームの空隙率を変化させることができる。
ては無機繊維、無機粒子、無機薄片等を使用できる。無
機繊維としては、例えば、アルミナ系繊維、アルミナ−
シリカ系繊維、ジルコニア系繊維、石英系繊維などが挙
げられる。これらは単独で又は２種以上を混合して用い
ることができる。無機繊維の繊維径や繊維長さは特に限
定されないが、繊維径が１０μｍ、繊維長さが０．１ｍ
ｍ程度のものがより好ましい。この無機繊維の割合によ
りプリフォームの空隙率を変化させることができる。
【０００８】無機粒子としては、金属酸化物、などのセ
ラミックスが利用でき、その他フライアッシュなどの燃
焼灰などを用いることもできる。無機粒子は平均粒径が
１５μｍ以上あることがプリフォームの空隙率を高める
ので好ましい。無機繊維、無機粒子は、それぞれ単独で
用いることも、また両者を併用して用いることもでき
る。
ラミックスが利用でき、その他フライアッシュなどの燃
焼灰などを用いることもできる。無機粒子は平均粒径が
１５μｍ以上あることがプリフォームの空隙率を高める
ので好ましい。無機繊維、無機粒子は、それぞれ単独で
用いることも、また両者を併用して用いることもでき
る。
【０００９】熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、ポ
リエステル樹脂、メラミン樹脂等を採用できる。熱硬化
性樹脂を使用するのは、無機強化材を互いに結合させる
と共に脱脂により適度の間隙を作るためである。なお、
熱可塑性樹脂では脱脂工程で、成形体の形状が変形する
ので好ましくない。本発明のプリフォームの製造方法の
成形工程は無機強化材と熱硬化性樹脂とを混合し、得ら
れた成形原料をプレス型中で加熱・加圧して成形体を形
成する工程である。無機強化材と熱硬化性樹脂の配合割
合は容積％で、無機強化材１０〜６０％、熱硬化性樹脂
４０〜９０％程度が好ましい。これにより得られるプリ
フォームの空隙率は３０〜９０％となる。なお、プリフ
ォームの空隙率が９０％を超えると脱脂後の成形体が脆
く取り扱いにくくなるので好ましくない。空隙率が２０
％未満であるとプリフォームが充分な空隙を保持でき
ず、金属溶湯の含浸に時間を要し工程の簡略化の目的に
反するので好ましくない。熱硬化性樹脂は粉末状が好ま
しいが、液状でも良い。
リエステル樹脂、メラミン樹脂等を採用できる。熱硬化
性樹脂を使用するのは、無機強化材を互いに結合させる
と共に脱脂により適度の間隙を作るためである。なお、
熱可塑性樹脂では脱脂工程で、成形体の形状が変形する
ので好ましくない。本発明のプリフォームの製造方法の
成形工程は無機強化材と熱硬化性樹脂とを混合し、得ら
れた成形原料をプレス型中で加熱・加圧して成形体を形
成する工程である。無機強化材と熱硬化性樹脂の配合割
合は容積％で、無機強化材１０〜６０％、熱硬化性樹脂
４０〜９０％程度が好ましい。これにより得られるプリ
フォームの空隙率は３０〜９０％となる。なお、プリフ
ォームの空隙率が９０％を超えると脱脂後の成形体が脆
く取り扱いにくくなるので好ましくない。空隙率が２０
％未満であるとプリフォームが充分な空隙を保持でき
ず、金属溶湯の含浸に時間を要し工程の簡略化の目的に
反するので好ましくない。熱硬化性樹脂は粉末状が好ま
しいが、液状でも良い。
【００１０】無機強化材と熱硬化性樹脂は、通常、ミキ
サー、ブレンダーなどの通常の混合装置を用いて十分に
混合し、成形原料とされる。なお、混合は従来のように
スラリーとしないため、成形時の水等の分散剤の除去、
成形後の乾燥が不要となり工程を簡略化することができ
る。したがって、スラリー形成時に添加される分散助剤
や、スラリーのｐＨの調整といった煩雑な工程を経るこ
となく成形原料を調製できる。
サー、ブレンダーなどの通常の混合装置を用いて十分に
混合し、成形原料とされる。なお、混合は従来のように
スラリーとしないため、成形時の水等の分散剤の除去、
成形後の乾燥が不要となり工程を簡略化することができ
る。したがって、スラリー形成時に添加される分散助剤
や、スラリーのｐＨの調整といった煩雑な工程を経るこ
となく成形原料を調製できる。
【００１１】圧縮成形は、通常の圧縮成形と同様に型内
で加圧、加熱し熱硬化性樹脂溶融硬化させ、全体を圧密
化することにより成形体とする。脱脂工程では、得られ
た成形体を加熱して熱硬化性樹脂を熱分解させて、成形
体中から除去する。この脱脂工程での加熱温度は、樹脂
が炭化する６００℃以上でおこなうことが望ましい。そ
の結果、成形体は脱脂により樹脂が除去された痕が空隙
となり、金属マトリックスの溶湯が浸透するのに充分な
空隙をもったプリフォームが形成できる。なお、一部の
樹脂成分が炭化して残る場合もあるが残った炭化体が少
ない場合特にあく影響はない。
で加圧、加熱し熱硬化性樹脂溶融硬化させ、全体を圧密
化することにより成形体とする。脱脂工程では、得られ
た成形体を加熱して熱硬化性樹脂を熱分解させて、成形
体中から除去する。この脱脂工程での加熱温度は、樹脂
が炭化する６００℃以上でおこなうことが望ましい。そ
の結果、成形体は脱脂により樹脂が除去された痕が空隙
となり、金属マトリックスの溶湯が浸透するのに充分な
空隙をもったプリフォームが形成できる。なお、一部の
樹脂成分が炭化して残る場合もあるが残った炭化体が少
ない場合特にあく影響はない。
【００１２】
【発明の効果】本発明の製造方法では、水等の分散剤を
使用せず、成形工程で熱硬化性樹脂を結合材として無機
強化材を所定形状に成形し、得られた成形体を加熱して
脱脂する脱脂工程を経ることにより、所望の形状プリフ
ォームを容易に形成できる。
使用せず、成形工程で熱硬化性樹脂を結合材として無機
強化材を所定形状に成形し、得られた成形体を加熱して
脱脂する脱脂工程を経ることにより、所望の形状プリフ
ォームを容易に形成できる。
【００１３】
【実施例】以下実施例により具体的に説明する。 （実施例１）熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂粉末
（スミコンＰＭ：住友ベークライト社製）、を採用し、
無機強化材として、アルミナ繊維（単繊維）および平均
粒径３０μｍのフライアッシュを用いた。そして、これ
らを表１に示す割合で混合してＮｏ１〜４の成形原料を
調製した。この各成形原料を型内に入れ、圧力３００ｋ
ｇ／ｃｍ2、温度１４０℃で、３６０秒間加圧成形し円
柱形に加圧成形した。
（スミコンＰＭ：住友ベークライト社製）、を採用し、
無機強化材として、アルミナ繊維（単繊維）および平均
粒径３０μｍのフライアッシュを用いた。そして、これ
らを表１に示す割合で混合してＮｏ１〜４の成形原料を
調製した。この各成形原料を型内に入れ、圧力３００ｋ
ｇ／ｃｍ2、温度１４０℃で、３６０秒間加圧成形し円
柱形に加圧成形した。
【００１４】
【表１】 得られた４種の成形体を大気雰囲気中において７００℃
で１２時間の脱脂をおこなってプリフォームを得た。得
られた各プリフォームの空隙率を表１に示した。
で１２時間の脱脂をおこなってプリフォームを得た。得
られた各プリフォームの空隙率を表１に示した。
【００１５】これらのプリフォームを用い、温度７５０
℃、加圧力５００ｋｇｆ／ｃｍ2（４．９×１０3Ｐａ）
の条件でアルミニウム溶湯をプリフォーム中に含浸させ
た。これによりプリフォーム中にアルミニウムが十分に
浸透した金属複合体が得られた。なお、欠陥の無い金属
複合体が得られたプリフォームの評価を合わせて表１に
示した。
℃、加圧力５００ｋｇｆ／ｃｍ2（４．９×１０3Ｐａ）
の条件でアルミニウム溶湯をプリフォーム中に含浸させ
た。これによりプリフォーム中にアルミニウムが十分に
浸透した金属複合体が得られた。なお、欠陥の無い金属
複合体が得られたプリフォームの評価を合わせて表１に
示した。
【００１６】（実施例２）熱硬化性樹脂としてフェノー
ル樹脂（スミコンＰＭ：住友ベークライト社製）粉末８
０容量％、無機粒子として平均粒径３０μｍのフライア
ッシュ２０容量％とをミキサーで混合して成形原料を形
成した。この成形原料を表２に示す成形条件を変えた４
条件で円柱形状に加圧成形した。その後成形体を大気雰
囲気中において７００℃で１２時間の脱脂をおこない直
径３０ｍｍ高さ１〜２ｃｍの４種のプリフォームを成形
した。
ル樹脂（スミコンＰＭ：住友ベークライト社製）粉末８
０容量％、無機粒子として平均粒径３０μｍのフライア
ッシュ２０容量％とをミキサーで混合して成形原料を形
成した。この成形原料を表２に示す成形条件を変えた４
条件で円柱形状に加圧成形した。その後成形体を大気雰
囲気中において７００℃で１２時間の脱脂をおこない直
径３０ｍｍ高さ１〜２ｃｍの４種のプリフォームを成形
した。
【００１７】得られた各プリフォームの空隙率を表２に
示す。また、これらのプリフォームを用い、温度７５０
℃、加圧力５００ｋｇｆ／ｃｍ2（４．９×１０3Ｐａ）
の条件でアルミニウム溶湯をプリフォーム中に含浸させ
金属複合体を製造した。得られた各金属複合体の評価を
行い、欠陥の無い金属複合体が得られたプリフォームを
良とし、欠陥の発生したものを不良として評価し、それ
ら評価を合わせて表２に示した。
示す。また、これらのプリフォームを用い、温度７５０
℃、加圧力５００ｋｇｆ／ｃｍ2（４．９×１０3Ｐａ）
の条件でアルミニウム溶湯をプリフォーム中に含浸させ
金属複合体を製造した。得られた各金属複合体の評価を
行い、欠陥の無い金属複合体が得られたプリフォームを
良とし、欠陥の発生したものを不良として評価し、それ
ら評価を合わせて表２に示した。
【００１８】
【表２】
Claims (2)
- 【請求項１】無機繊維、無機粒子等の無機強化材と熱硬
化性樹脂とを混合し、得られた成形原料をプレス型中で
加熱・加圧して成形体を形成する成形工程と、該成形体
を加熱して硬化した該熱硬化性樹脂を該成形体から除去
する脱脂工程と、からなることを特徴とするプリフォー
ムの製造方法。 - 【請求項２】前記無機強化材は前記無機繊維および前記
無機粒子からなり、前記熱硬化性樹脂はフェノール樹脂
である請求項１記載のプリフォームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17615497A JPH1121639A (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | プリフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17615497A JPH1121639A (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | プリフォームの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1121639A true JPH1121639A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16008614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17615497A Pending JPH1121639A (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | プリフォームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1121639A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004082129A (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-18 | Nissei Plastics Ind Co | カーボンナノ材と低融点金属との複合金属製品及び成形方法 |
| JP2005536353A (ja) * | 2002-08-20 | 2005-12-02 | エクス ワン コーポレーション | 鋳造法およびそれを実施するための成品 |
| EP2853321A4 (en) * | 2012-05-21 | 2015-08-05 | Teijin Ltd | MANUFACTURING METHOD FOR MOLDED RESIN PRODUCT WITH METALLIC INSERT |
-
1997
- 1997-07-01 JP JP17615497A patent/JPH1121639A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005536353A (ja) * | 2002-08-20 | 2005-12-02 | エクス ワン コーポレーション | 鋳造法およびそれを実施するための成品 |
| JP2004082129A (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-18 | Nissei Plastics Ind Co | カーボンナノ材と低融点金属との複合金属製品及び成形方法 |
| EP2853321A4 (en) * | 2012-05-21 | 2015-08-05 | Teijin Ltd | MANUFACTURING METHOD FOR MOLDED RESIN PRODUCT WITH METALLIC INSERT |
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