JPS58213845A - 繊維強化金属パイプの製造方法 - Google Patents
繊維強化金属パイプの製造方法Info
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- JPS58213845A JPS58213845A JP9667582A JP9667582A JPS58213845A JP S58213845 A JPS58213845 A JP S58213845A JP 9667582 A JP9667582 A JP 9667582A JP 9667582 A JP9667582 A JP 9667582A JP S58213845 A JPS58213845 A JP S58213845A
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- powder
- layer
- sheet
- fiber reinforced
- fiber
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高比強度、高比弾性が要求される各種の構
造材要素として使用される繊維強化金属パイプの製造方
法に関する。
造材要素として使用される繊維強化金属パイプの製造方
法に関する。
従来、繊維強化金属パイプの製造方法として種々の提案
がなされているが、なかでも静水圧プレスを用いて繊維
−金属ブリプレグシートの管状積層を接合一体化する方
法が有望視されている。静水圧プレス法には、大きく分
けて熱間プレスと冷間プレスとがあり、熱間プレス法に
よるときは、素材の接合拡散を助長してプリプレグシー
トの接合一体化を良好に行いつる点では好都合であるが
、反面設備が大がかりなものとなり、操業の危険度も高
くなるというような方 難点がある。従って、冷間プレス法によ歎力玉、上記の
ような危険度が少な（、量産性、コスト面でも有利であ
る。ところが冷間プレスによるときは、プリプレグシー
トの固相接合が困難であり所期する複合化製品を得るこ
とができない。
がなされているが、なかでも静水圧プレスを用いて繊維
−金属ブリプレグシートの管状積層を接合一体化する方
法が有望視されている。静水圧プレス法には、大きく分
けて熱間プレスと冷間プレスとがあり、熱間プレス法に
よるときは、素材の接合拡散を助長してプリプレグシー
トの接合一体化を良好に行いつる点では好都合であるが
、反面設備が大がかりなものとなり、操業の危険度も高
くなるというような方 難点がある。従って、冷間プレス法によ歎力玉、上記の
ような危険度が少な（、量産性、コスト面でも有利であ
る。ところが冷間プレスによるときは、プリプレグシー
トの固相接合が困難であり所期する複合化製品を得るこ
とができない。
例えば、繊維強化アルミニウムパイプの製造のために、
炭素繊維上にＡ１ をイオンブレーティングしたプリプ
レグシートを積層して７．） 、５０００気圧の冷間静
水圧プレスを施しても、繊維という形態は表面活性が低
いこと、また積層物の空隙を埋めるのに要する変形度が
小さくマ） ＩＪフックス表面酸化膜が破れにくいこと
などによリ、所期する固相接合が起こらない。
炭素繊維上にＡ１ をイオンブレーティングしたプリプ
レグシートを積層して７．） 、５０００気圧の冷間静
水圧プレスを施しても、繊維という形態は表面活性が低
いこと、また積層物の空隙を埋めるのに要する変形度が
小さくマ） ＩＪフックス表面酸化膜が破れにくいこと
などによリ、所期する固相接合が起こらない。
そこで、この発明はこのような技術上の問題点を解決す
ることにより、冷間静水プレスにより所期する繊維強化
金属パイプの製造を可能にしようとするものである。
ることにより、冷間静水プレスにより所期する繊維強化
金属パイプの製造を可能にしようとするものである。
而して、この発明は、種々実験と研究の結果、繊維−Ａ
１ プリプレグシート間にＡＩパウダーを介在させて積
層するものとすれは、該Ａ１ パウダーの変形抵抗の小
ささと、マトリックスとしてのＡＩ とのめれ性の良
さによって、上記プリプレグシートの固相接合を促進し
、冷間での比較的低圧力の静水圧プレス操作により該シ
ートを十分強固に接合一体化しうろことを見出し、斯る
知見をもとに完成し得たものである。従って、この発明
は要するところ、強化繊維上にＡＩを被覆したプリプレ
グシートを、該シート間にＡ１ パウダーの層を介して
管状に捲回積層し、非酸化性雰囲気中で静水圧プレスし
て前記プリことを特徴とする繊維強化金属パイプの製造
方法に係るものである。
１ プリプレグシート間にＡＩパウダーを介在させて積
層するものとすれは、該Ａ１ パウダーの変形抵抗の小
ささと、マトリックスとしてのＡＩ とのめれ性の良
さによって、上記プリプレグシートの固相接合を促進し
、冷間での比較的低圧力の静水圧プレス操作により該シ
ートを十分強固に接合一体化しうろことを見出し、斯る
知見をもとに完成し得たものである。従って、この発明
は要するところ、強化繊維上にＡＩを被覆したプリプレ
グシートを、該シート間にＡ１ パウダーの層を介して
管状に捲回積層し、非酸化性雰囲気中で静水圧プレスし
て前記プリことを特徴とする繊維強化金属パイプの製造
方法に係るものである。
強化繊維としては、最も一般的には炭素繊維を挙げるこ
とができるが、これに限定されるものではなく、繊維強
化金属の強化材として既知の炭化珪素繊維、ボロン繊維
等の他の繊維をも任意に選択使用することができる。強
化繊維にＡｔ を被覆する手段は、電着法、プラズマス
プレー法等の採択も可能であるが、繊維表面に均一なＡ
Ｉ被覆層を所望の厚さに形成して、プリプレグシートの
繊維体積率を容易に所定値に定めうる点で、最も好適に
はイオンブレーティング法によるのが有利である。
とができるが、これに限定されるものではなく、繊維強
化金属の強化材として既知の炭化珪素繊維、ボロン繊維
等の他の繊維をも任意に選択使用することができる。強
化繊維にＡｔ を被覆する手段は、電着法、プラズマス
プレー法等の採択も可能であるが、繊維表面に均一なＡ
Ｉ被覆層を所望の厚さに形成して、プリプレグシートの
繊維体積率を容易に所定値に定めうる点で、最も好適に
はイオンブレーティング法によるのが有利である。
同相接合促進用のバインダーとして用いるＡ１パウダー
は、不純物として含む各種元素のほかは格別の元素を添
加しない所謂純ＡＩ からなるものであり、その粒径は
、特に限定されるものではないが、３０〜１００μ、一
般的には５０μ内外程度のものを用いることによって好
結果を得ることができる。
は、不純物として含む各種元素のほかは格別の元素を添
加しない所謂純ＡＩ からなるものであり、その粒径は
、特に限定されるものではないが、３０〜１００μ、一
般的には５０μ内外程度のものを用いることによって好
結果を得ることができる。
プリプレグシートを管状に捲回積層する具体的な方法は
、該シートを鉄芯のまわりに所要回数巻きつけることに
よって行うのが普通であり、この積層操作に際して、上
記Ａ１パウダーは、これを予めプリプレグシート上に略
均−な一層の状態になる程度に撒（ことによってプリプ
レグシート各層間に介在させることができる。
、該シートを鉄芯のまわりに所要回数巻きつけることに
よって行うのが普通であり、この積層操作に際して、上
記Ａ１パウダーは、これを予めプリプレグシート上に略
均−な一層の状態になる程度に撒（ことによってプリプ
レグシート各層間に介在させることができる。
これによって得られたプリプレグシートの管状積層物は
、続いてこれに冷間静水圧プレスを施すのであるが、該
プレス時に積層物を非酸化性雰囲気中に置くために、簡
便には予めその全体をゴム袋等の不透気性袋体に包み、
内部を真空状態にして袋口を閉じ、この包装物に冷間で
静水圧を加えるようにするのが好適である。ここに静水
圧を２０００〜数千気圧に設定することにより、ＡＩパ
ウダ一番こよる固相接合促進効果によってプリプレグシ
ートの各層を良好に接合一体化することができ、その後
鉄芯を抜いて常法による焼結処理を施すことにより接合
をより強固なものとして、所期する繊維強化金属パイプ
を得るものである。
、続いてこれに冷間静水圧プレスを施すのであるが、該
プレス時に積層物を非酸化性雰囲気中に置くために、簡
便には予めその全体をゴム袋等の不透気性袋体に包み、
内部を真空状態にして袋口を閉じ、この包装物に冷間で
静水圧を加えるようにするのが好適である。ここに静水
圧を２０００〜数千気圧に設定することにより、ＡＩパ
ウダ一番こよる固相接合促進効果によってプリプレグシ
ートの各層を良好に接合一体化することができ、その後
鉄芯を抜いて常法による焼結処理を施すことにより接合
をより強固なものとして、所期する繊維強化金属パイプ
を得るものである。
この発明は上述のように、強化繊維にＡＩ を被覆した
プリプレグシート間に、Ａ１パウダーを介在させて上記
プリプレグシートを積層し、静水圧を加えるものである
から、上記ＡＩパウダーはそれ自体変形抵抗が小さく、
しかもＡＩとのぬれ性が良いことに基づき、冷間での静
水圧プレスによってプリプレグシートの積層間に良好な
固相接合を生じさせることができ、該シート積層の強固
に接合一体化された繊維強化金属パイプを得ることがで
きる。従って、この発明によれば、比較的簡易でかつ操
業危険度の少ない冷間静水圧プレス設備を用いて、コス
ト的にも量産性の面でも一層有利に、高比強度、高） 比弾性の繊維強化金属製パイプを製造することができる
ものである。
プリプレグシート間に、Ａ１パウダーを介在させて上記
プリプレグシートを積層し、静水圧を加えるものである
から、上記ＡＩパウダーはそれ自体変形抵抗が小さく、
しかもＡＩとのぬれ性が良いことに基づき、冷間での静
水圧プレスによってプリプレグシートの積層間に良好な
固相接合を生じさせることができ、該シート積層の強固
に接合一体化された繊維強化金属パイプを得ることがで
きる。従って、この発明によれば、比較的簡易でかつ操
業危険度の少ない冷間静水圧プレス設備を用いて、コス
ト的にも量産性の面でも一層有利に、高比強度、高） 比弾性の繊維強化金属製パイプを製造することができる
ものである。
次にこの発明の実施例を添附図面の参照のも） とに
示す。
示す。
実施例
素材として、炭素繊維上にＡｌ をイオンブレーティン
グ法により均一に被覆した幅７０ｍｍ、厚さ７０μの第
１図に示すようなコイル状に作製したプリプレグシート
（１）を用いた。なお、このプリプレグシート中の炭素
繊維の引張強度は３５０に９／Ｍ”のものとした。
グ法により均一に被覆した幅７０ｍｍ、厚さ７０μの第
１図に示すようなコイル状に作製したプリプレグシート
（１）を用いた。なお、このプリプレグシート中の炭素
繊維の引張強度は３５０に９／Ｍ”のものとした。
そして、第２図に示すように、コイルから繰出した上記
プリプレグシート（１）上に、平均粒径５０μの純ＡＩ
ハウダー（２）を、一層の厚さで全体を覆う程度に均一
に撒いたのち、このパウダ一層の存する面が内側になる
ようにして上記プリプレグシート（１）を第３図に示す
ように鉄芯（３）上に巻きつけることにより、層間に上
記パウダー（２）を介在させて管状に捲回積層した。こ
こに、鉄芯（３）は長さ２５０＋＋＋ｍ、直径５０ｗ＋
＋のものを用いた。
プリプレグシート（１）上に、平均粒径５０μの純ＡＩ
ハウダー（２）を、一層の厚さで全体を覆う程度に均一
に撒いたのち、このパウダ一層の存する面が内側になる
ようにして上記プリプレグシート（１）を第３図に示す
ように鉄芯（３）上に巻きつけることにより、層間に上
記パウダー（２）を介在させて管状に捲回積層した。こ
こに、鉄芯（３）は長さ２５０＋＋＋ｍ、直径５０ｗ＋
＋のものを用いた。
次いで、第４図に示すように鉄芯（３）上に得られたプ
リプレグシート積層物（４）の全体にゴム袋（５）を被
せ、その内部をロータリポンプでｌ Ｑ Ｔｏｒｒ台の
真空状態に真空引きしたのち、袋口を密封して第５図に
示すような真空包装物（６）とした。
リプレグシート積層物（４）の全体にゴム袋（５）を被
せ、その内部をロータリポンプでｌ Ｑ Ｔｏｒｒ台の
真空状態に真空引きしたのち、袋口を密封して第５図に
示すような真空包装物（６）とした。
そして、この真空包装物（６）を第６図に示すように、
冷間静水圧プレス機（７）におけるスピンドル油を満た
した加圧室（７ａ）内に入れ、５０００気圧の静水圧プ
レス処理を施したのちミゴム袋（５）を取り外し、かつ
鉄芯（３）を抜いて（第７図）中間製品（８）を得、更
に、この中間製品に第８図に示すように焼結炉（９）中
で５５０℃Ｘｌｈの真空焼結処理を施し、最終製品たる
長さ２００ｍ。
冷間静水圧プレス機（７）におけるスピンドル油を満た
した加圧室（７ａ）内に入れ、５０００気圧の静水圧プ
レス処理を施したのちミゴム袋（５）を取り外し、かつ
鉄芯（３）を抜いて（第７図）中間製品（８）を得、更
に、この中間製品に第８図に示すように焼結炉（９）中
で５５０℃Ｘｌｈの真空焼結処理を施し、最終製品たる
長さ２００ｍ。
直径５２ｍ、厚さＩＷｇｎの繊維強化金属パイプを得た
。
。
このパイプの引張強度は５６ ＫＳ’ ／ ｗｎ”、繊
維体積率は２０％であり、繊維方向は長手方向に配向し
たものであった。
維体積率は２０％であり、繊維方向は長手方向に配向し
たものであった。
第１図ないし第８図はこの発明による繊維強化金属パイ
プの製造方法を工程順に示す概略説明図である。 （１）・・・プリプレグシー）、１２＋・・・ＡＩパウ
ダー、（３）・・・鉄芯、（４）・・・捲回積層物、（
５）・・・ゴム袋、（６）・・・真空包装物、（７）・
・・冷間静水圧プレス機、（８）・・・中間製品、（９
）・・・焼結炉。 以上
プの製造方法を工程順に示す概略説明図である。 （１）・・・プリプレグシー）、１２＋・・・ＡＩパウ
ダー、（３）・・・鉄芯、（４）・・・捲回積層物、（
５）・・・ゴム袋、（６）・・・真空包装物、（７）・
・・冷間静水圧プレス機、（８）・・・中間製品、（９
）・・・焼結炉。 以上
Claims (1)
- 強化繊維上にＡ１ を被覆したプリプレグシートを、該
シート間にＡＩパウダーの層を介して管状に捲回積層し
、非酸化性雰囲気中で静水圧プレスして前記プリプレグ
シートを固相接合させたのち、焼結することを特徴とす
る繊維強化金属パイプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9667582A JPS58213845A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 繊維強化金属パイプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9667582A JPS58213845A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 繊維強化金属パイプの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58213845A true JPS58213845A (ja) | 1983-12-12 |
Family
ID=14171366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9667582A Pending JPS58213845A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 繊維強化金属パイプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58213845A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010101482A1 (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | Canterprise Limited | Improved tubes for high temperature industrial application and methods for producing same |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP9667582A patent/JPS58213845A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010101482A1 (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | Canterprise Limited | Improved tubes for high temperature industrial application and methods for producing same |
| CN102422066A (zh) * | 2009-03-03 | 2012-04-18 | 坎特普瑞滋有限公司 | 用于高温工业应用的改进管及其制备方法 |
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