JPS5970457A - 繊維強化金属部材の成型方法 - Google Patents
繊維強化金属部材の成型方法Info
- Publication number
- JPS5970457A JPS5970457A JP17992782A JP17992782A JPS5970457A JP S5970457 A JPS5970457 A JP S5970457A JP 17992782 A JP17992782 A JP 17992782A JP 17992782 A JP17992782 A JP 17992782A JP S5970457 A JPS5970457 A JP S5970457A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fibers
- carbon fibers
- hollow
- mold
- casting
- 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.)
- Granted
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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】
本発明は炭素繊維等の繊維で強化した金属部材を成型す
る方法に関するものである。
る方法に関するものである。
炭素繊維でｉ化した金属部材は優れた機械的性質を示す
・、ことが広く知られているが、種々の形状に成型する
ことが実用化する上で重量な間１ 題である。
・、ことが広く知られているが、種々の形状に成型する
ことが実用化する上で重量な間１ 題である。
本発明は上記の事情に鑑みなされたものであり、その目
的は、種々の形状の繊維で強化した金属部材を鋳造する
際に、鋳造時に内部の繊維が移動するのを防止でき、か
つ繊維の方向性を強めることができて、簡単に成型でき
るようにした繊維強化金属部材の成型方法を提供するこ
とである。
的は、種々の形状の繊維で強化した金属部材を鋳造する
際に、鋳造時に内部の繊維が移動するのを防止でき、か
つ繊維の方向性を強めることができて、簡単に成型でき
るようにした繊維強化金属部材の成型方法を提供するこ
とである。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は成型した金属部材の斜視図であり、金属部材Ａ
Ｆｉ’上下壁１．２と左右壁３．４とで中空箱型状で彎
曲した形状となっている。
Ｆｉ’上下壁１．２と左右壁３．４とで中空箱型状で彎
曲した形状となっている。
そして、第２図に示すように、下鋳型５と上鋳型６と中
子７とを用いて、その中空部８内に注湯して鋳造するこ
とで成型している。
子７とを用いて、その中空部８内に注湯して鋳造するこ
とで成型している。
そして−下、上鋳型５．６の彎曲方向内側の内壁５ａ
ｌ ｌ）ａには駒９を介して炭素繊維１０が取付けられ
、中子７の上下面７ａ、７ｂ及び−側面７Ｃには第２図
、第３図に示すように駒９を介して炭素績−１０が取付
けてあり、各炭素繊維１０が中空部８内に臨ませである
。
ｌ ｌ）ａには駒９を介して炭素繊維１０が取付けられ
、中子７の上下面７ａ、７ｂ及び−側面７Ｃには第２図
、第３図に示すように駒９を介して炭素績−１０が取付
けてあり、各炭素繊維１０が中空部８内に臨ませである
。
前記駒９は第４図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ） 、
（ｄ） 、 （ｅ） 、 （ｒ）に □示すよ
うに、鋳込み金属と同一材料によって、炭素繊維１０の
係止部１１を有する角柱形状となっている。なお、円柱
形状等としても良い。
（ｄ） 、 （ｅ） 、 （ｒ）に □示すよ
うに、鋳込み金属と同一材料によって、炭素繊維１０の
係止部１１を有する角柱形状となっている。なお、円柱
形状等としても良い。
そして、駒９を長手方向に間隔を置いて多数設け、その
各係止部１１に亘って炭素繊維１゜を張設してあり、直
線状、曲線状等の異形のものでも、その鋳型５，６及び
中子７に沿って炭素繊維１０を引張った状態で設けるこ
とができる。
各係止部１１に亘って炭素繊維１゜を張設してあり、直
線状、曲線状等の異形のものでも、その鋳型５，６及び
中子７に沿って炭素繊維１０を引張った状態で設けるこ
とができる。
第５図は炭素繊維１ｏに、たるまない程度の張力を与え
る治具の一例を示し、炭素繊維１゜を金型１５のスリッ
ト穴１２より外方に突出させ、バネ受１３に係着すると
共に、バネ受１３と金型１５との間にバネ１４を設けて
、炭素繊維１０を引張るようにしである。
る治具の一例を示し、炭素繊維１゜を金型１５のスリッ
ト穴１２より外方に突出させ、バネ受１３に係着すると
共に、バネ受１３と金型１５との間にバネ１４を設けて
、炭素繊維１０を引張るようにしである。
なお、糸巻き式の治具としても良い。
この後に、低圧鋳造することで、中空部δ内に鋳込金属
の溶湯を静かに注湯する。これにより、繊維の移動を防
ぐとともに、加圧により鋳込金属と炭素繊維１０の濡れ
性を改善し、さらに炭素繊維の方向性を強めることがで
きて、種々の形状の炭素繊維強化金属部材を簡単に成型
できる。
の溶湯を静かに注湯する。これにより、繊維の移動を防
ぐとともに、加圧により鋳込金属と炭素繊維１０の濡れ
性を改善し、さらに炭素繊維の方向性を強めることがで
きて、種々の形状の炭素繊維強化金属部材を簡単に成型
できる。
また、鋳造後に駒９は溶着して金属部材と一体となるか
ら、品質上問題は生じない。
ら、品質上問題は生じない。
なお、駒９のサイズは鋳込金属の材料、鋳造品の肉厚、
鋳造方案によって異なるが、駒９の横断面積は約１−〜
１５−が平均的であり、アルミ鋳物で大型の鋳物（約５
０ Ｋ、 ）を鋳造する場合には、湯口付近では横断面
積１７０ｔＪ、先端部では２．５−の駒を用いることが
できる。
鋳造方案によって異なるが、駒９の横断面積は約１−〜
１５−が平均的であり、アルミ鋳物で大型の鋳物（約５
０ Ｋ、 ）を鋳造する場合には、湯口付近では横断面
積１７０ｔＪ、先端部では２．５−の駒を用いることが
できる。
つまり、溶着と溶湯が充満するまで強度を持たせること
ができる程度のサイズとすれば良い。
ができる程度のサイズとすれば良い。
また、第４図の（Ｃ） 、 （ｅ） 、 （ｆ）の形状
の駒９を用いれば、駒９の固定は全て鋳型側（外型側）
で可能となり、鋳造後中子面側の出張り（駒の中子への
埋込み部の出張シ）をなくすことができ、内面は ぬす
みだけで、外側面をきれいにしたい場合には中子に全て
の駒を埋め込んでも良い。
の駒９を用いれば、駒９の固定は全て鋳型側（外型側）
で可能となり、鋳造後中子面側の出張り（駒の中子への
埋込み部の出張シ）をなくすことができ、内面は ぬす
みだけで、外側面をきれいにしたい場合には中子に全て
の駒を埋め込んでも良い。
第６図は他の実施例を示し、中子成型時に、中子７内に
横炭素繊維２ｏを埋込んでおき、成型後に縦炭素繊維２
１を横炭素繊維２ｏにくくりつけ、鋳型５．６のスリッ
ト穴５ａ、６ａを介して外に引張り出し、第５図に示す
引張治具で小さな張力を与え縦炭素繊維２１を固定する
。
横炭素繊維２ｏを埋込んでおき、成型後に縦炭素繊維２
１を横炭素繊維２ｏにくくりつけ、鋳型５．６のスリッ
ト穴５ａ、６ａを介して外に引張り出し、第５図に示す
引張治具で小さな張力を与え縦炭素繊維２１を固定する
。
この後に、中空部８内に溶湯金属を注入して、縦炭素繊
維方向に繊維強化したアルミ合金等の複合材料より成る
金栖部材を成型しても良い。
維方向に繊維強化したアルミ合金等の複合材料より成る
金栖部材を成型しても良い。
なお、横、縦炭素繊維２０．２１に加える張力は、炭素
繊維のたるみ外れを、防止できる程度で良いが、溶湯流
れＫよって押し流されぬような大きさの強力でならない
。
繊維のたるみ外れを、防止できる程度で良いが、溶湯流
れＫよって押し流されぬような大きさの強力でならない
。
したがって、鋳造方案によってかな夛の差が生じること
になシ、一般的には炭素繊維一本当り数１０に４／−以
下が好ましい。
になシ、一般的には炭素繊維一本当り数１０に４／−以
下が好ましい。
なお、炭素繊維に限るものではな（、ＦＲＰ（ｐｉｂｅ
ｒ Ｒｅ１ｎｆａｒｃｅｄ Ｍａｔａ％）に興用できる
繊維、例えばアルミナ繊維などでも良い。
ｒ Ｒｅ１ｎｆａｒｃｅｄ Ｍａｔａ％）に興用できる
繊維、例えばアルミナ繊維などでも良い。
本発明に係る。、成型方法によれば、鋳造時に内部の繊
維が移動することがで５きると共に、繊維の方向性を強
めることができて、種々の形状の繊維、で強化した金属
部材を簡単に成型できる。
維が移動することがで５きると共に、繊維の方向性を強
めることができて、種々の形状の繊維、で強化した金属
部材を簡単に成型できる。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は金属部材の斜視
図、第２図は成型状態の縦断面図、第３図は中子の斜視
図、第４図（、）〜（ｆ）は駒の異なる実施例を示す斜
視図、第５図は張力付与治具の断面図、第６図は他の実
施例の横断面図である。 出願人 株式会社小松製作所 代理人 弁理士 米 原 正 章 弁理士 浜 本 忠 寸 踪 区 ｑ） 壬 □□□□□−一」 区 ８ − へ ２９３− Ｏつ 綜 手 続 補 正 書（自発） 昭和ごｉ？’を年１月１１日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５７年物許願第１７９９２７号 ２発明の名称 繊維強化金属部材の成型方法 １補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都継区赤坂二丁目３、番６号名 称 （＋
２３）株式会社小松製作所代表者 能 川 昭 二 ４、代理人 ＆補正命令の日付 自発補正 ６、補正の対象 明細書 ｌ補正の内容 （１）明細書簡１頁１４行目の「上で重量」を「上で重
畳」と訂正する。 （２）明細書第４頁１５行目の「内面は ぬすみだけで
」を［内面は肉ぬすみだけで」と訂正する。 （３） 明細書簡５頁９行目を「大きさの張力でなけ
ればならない。」と訂正する。
図、第２図は成型状態の縦断面図、第３図は中子の斜視
図、第４図（、）〜（ｆ）は駒の異なる実施例を示す斜
視図、第５図は張力付与治具の断面図、第６図は他の実
施例の横断面図である。 出願人 株式会社小松製作所 代理人 弁理士 米 原 正 章 弁理士 浜 本 忠 寸 踪 区 ｑ） 壬 □□□□□−一」 区 ８ − へ ２９３− Ｏつ 綜 手 続 補 正 書（自発） 昭和ごｉ？’を年１月１１日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５７年物許願第１７９９２７号 ２発明の名称 繊維強化金属部材の成型方法 １補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都継区赤坂二丁目３、番６号名 称 （＋
２３）株式会社小松製作所代表者 能 川 昭 二 ４、代理人 ＆補正命令の日付 自発補正 ６、補正の対象 明細書 ｌ補正の内容 （１）明細書簡１頁１４行目の「上で重量」を「上で重
畳」と訂正する。 （２）明細書第４頁１５行目の「内面は ぬすみだけで
」を［内面は肉ぬすみだけで」と訂正する。 （３） 明細書簡５頁９行目を「大きさの張力でなけ
ればならない。」と訂正する。
Claims (1)
- 鋳□型内の中空部に繊維を張設された状態で臨ませ、こ
の中空部内に鋳込金属の溶湯を静かに注入して鋳造する
ことを特徴とする繊維強化金属部材の成型方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17992782A JPS5970457A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 繊維強化金属部材の成型方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17992782A JPS5970457A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 繊維強化金属部材の成型方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970457A true JPS5970457A (ja) | 1984-04-20 |
| JPS6362307B2 JPS6362307B2 (ja) | 1988-12-01 |
Family
ID=16074355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17992782A Granted JPS5970457A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 繊維強化金属部材の成型方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970457A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6245442B1 (en) | 1997-05-28 | 2001-06-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo | Metal matrix composite casting and manufacturing method thereof |
| WO2005019116A1 (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-03 | Kido, Toshihiro | 金属イオン水の製造方法及び該製造方法を用いた水処理方法、並びに金属イオン水の製造具及び該製造具を用いた水処理装置 |
| JP2005325485A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Tokai Univ | 繊維強化複合材料 |
| CN109676111A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-26 | 马鞍山市海天重工科技发展有限公司 | 碳纤维增强半弯管的浇注系统 |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP17992782A patent/JPS5970457A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6245442B1 (en) | 1997-05-28 | 2001-06-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo | Metal matrix composite casting and manufacturing method thereof |
| WO2005019116A1 (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-03 | Kido, Toshihiro | 金属イオン水の製造方法及び該製造方法を用いた水処理方法、並びに金属イオン水の製造具及び該製造具を用いた水処理装置 |
| JP2005325485A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Tokai Univ | 繊維強化複合材料 |
| JP4585230B2 (ja) * | 2004-05-17 | 2010-11-24 | 学校法人東海大学 | 繊維強化複合材料 |
| CN109676111A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-26 | 马鞍山市海天重工科技发展有限公司 | 碳纤维增强半弯管的浇注系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6362307B2 (ja) | 1988-12-01 |
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