JPS59166362A - 繊維強化複合材の製造方法 - Google Patents
繊維強化複合材の製造方法Info
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- JPS59166362A JPS59166362A JP4062083A JP4062083A JPS59166362A JP S59166362 A JPS59166362 A JP S59166362A JP 4062083 A JP4062083 A JP 4062083A JP 4062083 A JP4062083 A JP 4062083A JP S59166362 A JPS59166362 A JP S59166362A
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- JP
- Japan
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- molten metal
- mold
- porous member
- molded body
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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】
本発明は、繊維成形体内の空気を確実に除去し得るよう
にした繊維強化複合材の製造方法に関する。
にした繊維強化複合材の製造方法に関する。
製品の比強度、比剛性を高くすることができる等の多く
の特性を有づ′ることから、マトリックスどしての金属
中に繊維成形体を複合させた繊維強化複合材が開発され
ている。このような繊維強化複合材の製造方法の1つと
して、従来第1図に示ずような溶湯&l造法(高圧凝固
鋳造法、プレス鋳造法、スクイズキャスティングとも相
称される)がある。従来は、第1図に示すように、固定
金型1と可動金型2とにより繊維成形体3を固定した後
、両金型1.2により形成されたキ1rビティ4の中に
溶湯5を加圧注入し、溶湯5が凝固を完了り°るまで加
圧力を作用させることにより、製品を製造している。
の特性を有づ′ることから、マトリックスどしての金属
中に繊維成形体を複合させた繊維強化複合材が開発され
ている。このような繊維強化複合材の製造方法の1つと
して、従来第1図に示ずような溶湯&l造法(高圧凝固
鋳造法、プレス鋳造法、スクイズキャスティングとも相
称される)がある。従来は、第1図に示すように、固定
金型1と可動金型2とにより繊維成形体3を固定した後
、両金型1.2により形成されたキ1rビティ4の中に
溶湯5を加圧注入し、溶湯5が凝固を完了り°るまで加
圧力を作用させることにより、製品を製造している。
このような溶湯鍛造法を用いて繊維強化複合材を製造す
るには、繊維成形体3の各構成Il−の中に占位する空
気を確実に除去し、残留空気を無くずことが、高品質の
製品を製造ブる上で重要な問題となっている。そのため
、第1図に示すように金型゛1,2によってこれらの間
に空気抜き用の溝6を形成することにより、キャビティ
内に溶湯を加圧注入した時に、溶湯5がV&維成形体3
の各構成繊維間を浸透しつつこの間の空気を金型1゜2
の外部に追い出】゛ようにしている。そして繊維成形体
3内の空気を完全にに除去す、るには、m雑成形体3を
浸透さけて満6内にまで溶湯を洩出さぜる必要があり、
溝6内に鋳張り5aが生じることになる。
るには、繊維成形体3の各構成Il−の中に占位する空
気を確実に除去し、残留空気を無くずことが、高品質の
製品を製造ブる上で重要な問題となっている。そのため
、第1図に示すように金型゛1,2によってこれらの間
に空気抜き用の溝6を形成することにより、キャビティ
内に溶湯を加圧注入した時に、溶湯5がV&維成形体3
の各構成繊維間を浸透しつつこの間の空気を金型1゜2
の外部に追い出】゛ようにしている。そして繊維成形体
3内の空気を完全にに除去す、るには、m雑成形体3を
浸透さけて満6内にまで溶湯を洩出さぜる必要があり、
溝6内に鋳張り5aが生じることになる。
しかしながら、第1図に示づような従来のvJAJ造方
法にあっては、・iR6内に鋳張り5aが生じるように
なるまで溶湯5を溝6の中に洩出させて(、sたため、
溝6の中から金型1.2の外に溶湯5がその圧力により
飛散しないように溝6の寸法を微t3zの値に設定する
必要があった。特に、組織がより緻密な高品質の製品を
製造するために、溶湯のカロ圧”力を高めれば高める程
この溝6の隙間を小さくづる必要がある。ところが、こ
の溝6の隙間の寸法を小ざくすると、空気抜きとしての
溝6の面積を充分確保(ることができなくなり、繊維成
形体中の空気抜きを充分に行なうことができな(Xoし
たがって、第1図に示す従来の製造方法にあっては、製
品に大形の鋳張り5aが生じることは不可避であって、
これを切除する後コニ稈が必要となるだけでなく、繊維
成形体中の残留空気によって、繊維内に溶湯が浸透ない
し充填されない部位h<発生し、高品質の繊維強化複合
材が得られないという問題点があった。
法にあっては、・iR6内に鋳張り5aが生じるように
なるまで溶湯5を溝6の中に洩出させて(、sたため、
溝6の中から金型1.2の外に溶湯5がその圧力により
飛散しないように溝6の寸法を微t3zの値に設定する
必要があった。特に、組織がより緻密な高品質の製品を
製造するために、溶湯のカロ圧”力を高めれば高める程
この溝6の隙間を小さくづる必要がある。ところが、こ
の溝6の隙間の寸法を小ざくすると、空気抜きとしての
溝6の面積を充分確保(ることができなくなり、繊維成
形体中の空気抜きを充分に行なうことができな(Xoし
たがって、第1図に示す従来の製造方法にあっては、製
品に大形の鋳張り5aが生じることは不可避であって、
これを切除する後コニ稈が必要となるだけでなく、繊維
成形体中の残留空気によって、繊維内に溶湯が浸透ない
し充填されない部位h<発生し、高品質の繊維強化複合
材が得られないという問題点があった。
また、繊維強化複合材が所望の比強瓜、化剛性となるよ
うにづるには、金属中に鋳ぐるまれる繊維成形体3を、
金属1.2内の所定の位置に設置する必要がある。従来
は第1図に示Jように、固定金型1と可動金型2との間
で繊維成形体3を挾み付i:Iるようにしてこれを位置
決めするか、又は第2図に示づ゛ように、固定金型1に
形成された孔7に繊維成形体3を取付【プることにJ:
す、これの位置決めを行なっていた。ところが、繊維成
形体3を直接金型に固定させる方式だとキャビティ内に
注湯中に繊維成形体3が変形ないし移動する慣れがあり
、注湯作業や繊維成形体3の固定作業をかなり慎重に行
なう必要があった。
うにづるには、金属中に鋳ぐるまれる繊維成形体3を、
金属1.2内の所定の位置に設置する必要がある。従来
は第1図に示Jように、固定金型1と可動金型2との間
で繊維成形体3を挾み付i:Iるようにしてこれを位置
決めするか、又は第2図に示づ゛ように、固定金型1に
形成された孔7に繊維成形体3を取付【プることにJ:
す、これの位置決めを行なっていた。ところが、繊維成
形体3を直接金型に固定させる方式だとキャビティ内に
注湯中に繊維成形体3が変形ないし移動する慣れがあり
、注湯作業や繊維成形体3の固定作業をかなり慎重に行
なう必要があった。
本発明はこのような従来技術の問題点に名目してなされ
たものであり、繊維成形体中の空気を確実に除去し、高
品質の繊維強化複合材が得られるようにすることを目的
とする。かかる目的を達成するだめの本発明の構成は、
多孔質部材と繊維成形体とを嵌合させる一方、金型のギ
V・ビティに開口して前記金型に形成される空気抜き部
に表面を露♀させて11j1記多孔質部材を前記金型に
固定する工程と、前記繊維成形体が前記多孔質部材によ
って+W+記キt・ビ′j(の所定位置に位置決め支持
された状態の下で前記キャビディ内に溶湯を圧力を加え
てt′1人すると同峙に前記[1成形体の中に占位する
空気を前記多孔質部材から前記空気抜き部へ放出させる
工程と、前記多孔質部材により前記溶湯の前記空気抜ぎ
部への洩出を防止しつつ前記溶湯を前記1:i・ビディ
内で凝固させる工程とを有することである。
たものであり、繊維成形体中の空気を確実に除去し、高
品質の繊維強化複合材が得られるようにすることを目的
とする。かかる目的を達成するだめの本発明の構成は、
多孔質部材と繊維成形体とを嵌合させる一方、金型のギ
V・ビティに開口して前記金型に形成される空気抜き部
に表面を露♀させて11j1記多孔質部材を前記金型に
固定する工程と、前記繊維成形体が前記多孔質部材によ
って+W+記キt・ビ′j(の所定位置に位置決め支持
された状態の下で前記キャビディ内に溶湯を圧力を加え
てt′1人すると同峙に前記[1成形体の中に占位する
空気を前記多孔質部材から前記空気抜き部へ放出させる
工程と、前記多孔質部材により前記溶湯の前記空気抜ぎ
部への洩出を防止しつつ前記溶湯を前記1:i・ビディ
内で凝固させる工程とを有することである。
次に、本発明の一実施例を図面をもとに説明す□る。第
3図tま本発明の繊維強化複合材の製造方法に用いる金
型10を示す図であり、固定金型11と可動金型12と
からなり、これらの金型11゜12を合、わぜることに
より金型10内にキ曳・ビティ13が形成される。これ
らの金型11と12とを合わせることにより金型10の
合わせ部にはキ17ビデイ13に開口する空気抜き部1
4が形成されると共に、繊維成形体15を支持づる取付
は孔18が形成される。金ffl 10のキトビティ1
3内へuA麗成形体15を設置づるには、まず、多孔質
部材16にit組成形体15を嵌合させた後、固定金型
11の空気抜き1m114内に多孔質部材1Gの両端が
位置づ゛るようにして、:1ヤビテイ13内に設置づる
。
3図tま本発明の繊維強化複合材の製造方法に用いる金
型10を示す図であり、固定金型11と可動金型12と
からなり、これらの金型11゜12を合、わぜることに
より金型10内にキ曳・ビティ13が形成される。これ
らの金型11と12とを合わせることにより金型10の
合わせ部にはキ17ビデイ13に開口する空気抜き部1
4が形成されると共に、繊維成形体15を支持づる取付
は孔18が形成される。金ffl 10のキトビティ1
3内へuA麗成形体15を設置づるには、まず、多孔質
部材16にit組成形体15を嵌合させた後、固定金型
11の空気抜き1m114内に多孔質部材1Gの両端が
位置づ゛るようにして、:1ヤビテイ13内に設置づる
。
繊維成形体15としてはアルミナシリカ繊維、結晶化ガ
ラス繊維等のけラミックス繊維、イの池底素繊維、ボロ
ン繊維1等を用いることができる。
ラス繊維等のけラミックス繊維、イの池底素繊維、ボロ
ン繊維1等を用いることができる。
まl、:、多孔質部材16としては、FC材の、切り粉
を焼結したもの、或いはスティールボールを焼結したも
の等、主として焼結部材が望ましく、空気の通過を許容
し、溶湯の通過を阻止づφものとして種々のものがある
。
を焼結したもの、或いはスティールボールを焼結したも
の等、主として焼結部材が望ましく、空気の通過を許容
し、溶湯の通過を阻止づφものとして種々のものがある
。
第4図は第3図に示す製品と異なった断面形状の製品を
製i1 ?Iるための金型10を示す図であり、この場
合、図示するように中央部分に繊維成形体15が位置し
、これを囲むようにして断面()字形の71−リックス
金属が位置している。このよ・うな場合には、第4図に
示すように固定金型11に空気抜き部14及び取付り孔
18を設け、この空気抜ぎ部14に表面が露早づるよう
にして、多孔質部材16を取付は孔18に位置決めする
。・第5図は第4図の場合と同様に、多孔質部材16の
一端を取付は孔18に嵌合して繊維成形(4V15の(
Q首状めを行なうようにしたものであるが、第5図に示
−4金型10においては、固定金型11にlag成形体
15が嵌合づる孔19を形成し、多孔質部材16を取付
は孔18に嵌合させると共に、繊維成形体15を孔19
に嵌合させて繊維成形体15の位置決めを行なっている
。第4図に示す金型10を用いて製造した場合には、繊
維成形体15のうち固定金型11とが接触する部分への
溶湯の浸透が良くない場合があるが、第5図に示g金型
10を用いることにより、繊維成形体15全体に確実に
溶湯を浸透させることができる。
製i1 ?Iるための金型10を示す図であり、この場
合、図示するように中央部分に繊維成形体15が位置し
、これを囲むようにして断面()字形の71−リックス
金属が位置している。このよ・うな場合には、第4図に
示すように固定金型11に空気抜き部14及び取付り孔
18を設け、この空気抜ぎ部14に表面が露早づるよう
にして、多孔質部材16を取付は孔18に位置決めする
。・第5図は第4図の場合と同様に、多孔質部材16の
一端を取付は孔18に嵌合して繊維成形(4V15の(
Q首状めを行なうようにしたものであるが、第5図に示
−4金型10においては、固定金型11にlag成形体
15が嵌合づる孔19を形成し、多孔質部材16を取付
は孔18に嵌合させると共に、繊維成形体15を孔19
に嵌合させて繊維成形体15の位置決めを行なっている
。第4図に示す金型10を用いて製造した場合には、繊
維成形体15のうち固定金型11とが接触する部分への
溶湯の浸透が良くない場合があるが、第5図に示g金型
10を用いることにより、繊維成形体15全体に確実に
溶湯を浸透させることができる。
第6図は金210への溶湯注入部の構造を示づ図であり
、固定金型(下型)11は固定側めマシンプラテン20
に取付けられており、可動金型〈上型)12は図外の−
[下動手段に取イ・1(づられた可動側のマシンプラテ
ン21に取付けられている。
、固定金型(下型)11は固定側めマシンプラテン20
に取付けられており、可動金型〈上型)12は図外の−
[下動手段に取イ・1(づられた可動側のマシンプラテ
ン21に取付けられている。
同定金型11にはキャビ1イ13に連通する湯口22が
形成されており、In22と連通してマシンプラテン2
0に形成された1べ合孔23には射出スリーブ24が嵌
合しており、この射出スリーブ24内にはピストンチッ
プ25がtl復動可能に設(]られている。射出スリー
ブ24は図外の駆動手段によりピストンチップ25と一
体にL下動可13Lどなっており、固定金型11から鄭
反し得ると共に、更に傾動可能ともな−っでおり、射出
スリーブ24内に図外の取鋼から溶湯を注入し1;する
ようになっている。
形成されており、In22と連通してマシンプラテン2
0に形成された1べ合孔23には射出スリーブ24が嵌
合しており、この射出スリーブ24内にはピストンチッ
プ25がtl復動可能に設(]られている。射出スリー
ブ24は図外の駆動手段によりピストンチップ25と一
体にL下動可13Lどなっており、固定金型11から鄭
反し得ると共に、更に傾動可能ともな−っでおり、射出
スリーブ24内に図外の取鋼から溶湯を注入し1;する
ようになっている。
射出スリーブ2/I内に前記取鍋から溶湯を注入した後
、第6図に示寸ように、射出スリーブ24を1医合孔2
3に嵌合させ、ピストンチップ25を上昇させることに
より溶湯をキャどティ内に注入させることができると共
に、溶湯に所定の加圧力を加えることができる。
、第6図に示寸ように、射出スリーブ24を1医合孔2
3に嵌合させ、ピストンチップ25を上昇させることに
より溶湯をキャどティ内に注入させることができると共
に、溶湯に所定の加圧力を加えることができる。
上)ホづる金型10を用いて繊維強化複合材を製造する
には、まず、多孔質部材16と繊維成形体15とを相互
に嵌合させ−た後、固定金型11に多孔質部材16の両
端を支持させ、可動金型12と固定金型11とを合わせ
ることにより、両金型11と12の合わせ部における取
付は孔18に多孔質部材16を位誦沃め覆る。これによ
り、第3図に示ツJ、うに空気抜ぎ部14に多孔質部材
の表面が露呈づることになる。
には、まず、多孔質部材16と繊維成形体15とを相互
に嵌合させ−た後、固定金型11に多孔質部材16の両
端を支持させ、可動金型12と固定金型11とを合わせ
ることにより、両金型11と12の合わせ部における取
付は孔18に多孔質部材16を位誦沃め覆る。これによ
り、第3図に示ツJ、うに空気抜ぎ部14に多孔質部材
の表面が露呈づることになる。
次いで、第6図に示すように図□示しない駆動手酷によ
ってピストンデツプ25を上昇させて溶湯17を湯口2
2を経てキャビティ13内に注入−4る。溶湯17を加
圧注入づることににす、溶湯17にピストンチップ25
によって圧力を加えると、−繊維成形体15の各構成繊
維間に溶湯が浸透し、同時に繊維成形体15の各構成繊
維間に占位づる空気が多孔質部材16を経て空気抜き部
14へ放出させられる。
ってピストンデツプ25を上昇させて溶湯17を湯口2
2を経てキャビティ13内に注入−4る。溶湯17を加
圧注入づることににす、溶湯17にピストンチップ25
によって圧力を加えると、−繊維成形体15の各構成繊
維間に溶湯が浸透し、同時に繊維成形体15の各構成繊
維間に占位づる空気が多孔質部材16を経て空気抜き部
14へ放出させられる。
繊維成形体15内の空気を除去しつつこの中を浸透した
溶湯は、多孔質部材16に達しここで空気抜き部14へ
の洩出が阻止される。そしτ、キVビテ・f13内に注
入された溶湯は加圧状態の下で冷却され凝固゛りる。
溶湯は、多孔質部材16に達しここで空気抜き部14へ
の洩出が阻止される。そしτ、キVビテ・f13内に注
入された溶湯は加圧状態の下で冷却され凝固゛りる。
空気Pき部14の寸法はキャビティ13内に注入する溶
湯の圧力によって、多孔質部材16が破壊しないように
設定すれば良く、多孔質部材16の厚みを所定のJ7み
と1”れば、空気抜き部14の寸法を第1図に示す場合
よりも可成り大きくすることが可能となり、va維成形
体17内の空気を確実に除去Jることができる。
湯の圧力によって、多孔質部材16が破壊しないように
設定すれば良く、多孔質部材16の厚みを所定のJ7み
と1”れば、空気抜き部14の寸法を第1図に示す場合
よりも可成り大きくすることが可能となり、va維成形
体17内の空気を確実に除去Jることができる。
溶湯が凝固した後、これを金型10から取り出し、多孔
質部材16の分離等の所定の機械加工を経て製品が得ら
れる。
質部材16の分離等の所定の機械加工を経て製品が得ら
れる。
以上のように本発明は、多孔質部材と繊#fI成形体と
を嵌合させる一方、金型のキャビティに開口して前記金
をに形成される空気扱き部に表面を露?さけて前記多孔
質部材を前記金型に固定する工どと、前記繊維成形体が
前記多孔質部材ににって前記キャビティの所定位置に位
置決め支持された状態の下で前記キi・ビ1イ内に溶湯
を圧力を加えて注入すると同断に前記41組成形体の中
に占位する空気を眞記多孔貿部材から前記空気抜き部へ
放出させる工程と、前記多孔質部材により前記溶湯の前
記空気抜き部への洩出を防止しつつ前記溶場を前記キャ
ビティ内で凝固させる工程とを有するので、空気抜き部
の寸法を大きくし、繊維成形体の各構成繊維間に占位づ
る空気を確実に除去づる繊維成形体はこれよりも多孔質
部材によって確実に金型のキャビブイ内の所定位置に位
置決めされることから、繊維成形体の位置精度と相俟っ
てより高品質の複合材が製造される。
を嵌合させる一方、金型のキャビティに開口して前記金
をに形成される空気扱き部に表面を露?さけて前記多孔
質部材を前記金型に固定する工どと、前記繊維成形体が
前記多孔質部材ににって前記キャビティの所定位置に位
置決め支持された状態の下で前記キi・ビ1イ内に溶湯
を圧力を加えて注入すると同断に前記41組成形体の中
に占位する空気を眞記多孔貿部材から前記空気抜き部へ
放出させる工程と、前記多孔質部材により前記溶湯の前
記空気抜き部への洩出を防止しつつ前記溶場を前記キャ
ビティ内で凝固させる工程とを有するので、空気抜き部
の寸法を大きくし、繊維成形体の各構成繊維間に占位づ
る空気を確実に除去づる繊維成形体はこれよりも多孔質
部材によって確実に金型のキャビブイ内の所定位置に位
置決めされることから、繊維成形体の位置精度と相俟っ
てより高品質の複合材が製造される。
第1.2図は従来の繊維強化複合材の製造に用いる金型
1を示す断面図、第3図は本発明の一実施例に係る金型
を示づ断面図、第4,5図はそれぞれ本発明の他の実施
例に係る金型を示づ断面図、第6図は第3〜5図に示す
金型への溶湯注入部を示す金型全体の断面図である。 10・・・金型、 11・・・固定金τ!、・12・・
・可動金型、 13・・・キ↑・ビテイ、 14.・
・・空気抜き部、15・・・繊維成形体、 16・・・
多孔質部材、17・・・溶湯、 18・・・取付(プ孔
。 特許出願人 日産自動車株式会社第1因 第2図 第31!! 第4図 IS 14 16
1を示す断面図、第3図は本発明の一実施例に係る金型
を示づ断面図、第4,5図はそれぞれ本発明の他の実施
例に係る金型を示づ断面図、第6図は第3〜5図に示す
金型への溶湯注入部を示す金型全体の断面図である。 10・・・金型、 11・・・固定金τ!、・12・・
・可動金型、 13・・・キ↑・ビテイ、 14.・
・・空気抜き部、15・・・繊維成形体、 16・・・
多孔質部材、17・・・溶湯、 18・・・取付(プ孔
。 特許出願人 日産自動車株式会社第1因 第2図 第31!! 第4図 IS 14 16
Claims (1)
- 多孔質部材と繊維成形体とを嵌合させる一方、金型のキ
ャビティに開口して前記金型に形成される空気抜き部に
表面を露呈させて前記多孔質部材を前記金型に固定づる
工程と、前記繊維成形体が前記多孔質部材によって前記
キトビティの所定位置に位置決め支持された状態の下で
前記キャビティ内に溶湯を圧力を加えて注入すると同時
に前記繊維成形体の中に占位する空気を前記多孔質部材
から前記空気抜き部へ放出させる工程と、前記多孔質部
材により前記溶湯の前記空気抜き部への洩出を防止しつ
つ前記溶湯を前記キャビティ内で凝固させる工程とを有
するilJ維1強化複合材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4062083A JPS59166362A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 繊維強化複合材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4062083A JPS59166362A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 繊維強化複合材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59166362A true JPS59166362A (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12585569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4062083A Pending JPS59166362A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 繊維強化複合材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59166362A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63309363A (ja) * | 1987-06-11 | 1988-12-16 | Isuzu Motors Ltd | 複合材料製部材 |
JPH01273664A (ja) * | 1988-04-26 | 1989-11-01 | Mazda Motor Corp | 繊維強化金属部材の製造方法 |
US5421396A (en) * | 1993-05-11 | 1995-06-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of making ultrahigh density charge transfer device |
JP2005026214A (ja) * | 2003-06-09 | 2005-01-27 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 2v系制御弁式鉛蓄電池 |
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1983
- 1983-03-14 JP JP4062083A patent/JPS59166362A/ja active Pending
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