JPS60142002A - ラジアル型セラミツクタ−ビンロ−タ−およびその製法 - Google Patents
ラジアル型セラミツクタ−ビンロ−タ−およびその製法Info
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- JPS60142002A JPS60142002A JP58251881A JP25188183A JPS60142002A JP S60142002 A JPS60142002 A JP S60142002A JP 58251881 A JP58251881 A JP 58251881A JP 25188183 A JP25188183 A JP 25188183A JP S60142002 A JPS60142002 A JP S60142002A
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- Japan
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- turbine rotor
- shaft hole
- blade assembly
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/025—Fixing blade carrying members on shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
- F01D5/284—Selection of ceramic materials
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Ceramic Products (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、ラジ）１ル型セラミツクタービンローターお
よびその製法に関りるものである。
よびその製法に関りるものである。
窒化珪素、炭化１：１［索、４Ｊイア日ン等のシリコン
セラミックスは、金属より一６畠渇【゛安定て、ｎ※化
酸腐食クリープ変形を受（プにくいのでエンジン部品と
して利用するｔｉｌ＋究が活発に行われている。とりね
り、これらＣラミックＫＡ ＹＡから成るラジアル型タ
ービン［」−ターは、金１ｉｊＳ製Ｌ］−ターに比べや
￥吊でエンジンの作動温度を高める事かでき、熱効率に
優れ−Ｃいるため、自動車用ターボチャージｔ？−１］
−ターあるいはガスタービン１ｊ−ター１９としＣ？ｉ
目をあつめＣいる。
セラミックスは、金属より一６畠渇【゛安定て、ｎ※化
酸腐食クリープ変形を受（プにくいのでエンジン部品と
して利用するｔｉｌ＋究が活発に行われている。とりね
り、これらＣラミックＫＡ ＹＡから成るラジアル型タ
ービン［」−ターは、金１ｉｊＳ製Ｌ］−ターに比べや
￥吊でエンジンの作動温度を高める事かでき、熱効率に
優れ−Ｃいるため、自動車用ターボチャージｔ？−１］
−ターあるいはガスタービン１ｊ−ター１９としＣ？ｉ
目をあつめＣいる。
従来のこのようなラジアル型タービンローターどしては
、特開昭５７−８８２０１号公報に開示されたものが知
られており、第２図ｔこ見られるように、複雑な三次元
形状を有する翼部１を例えば射出成形にて形成し、軸部
２を例えば金型プレスぐ成形後ラバープレスにて形成し
、両者を例えは円１１［状の嵌め合わせ形状としＣ接合
、焼成して一体のセラミックタービンローターどしてい
た。しかし、この方法によるものは、（１）射出成形後
の翼部肉厚部に脱脂クラックを生じやすく、（２″）接
合時にツタ部及びｆｆｌ＋部の形状を正確に合わせる必
要があり、形状不一致の場合接合面に空隙等の接合不良
を生じやすく、また接合界面に塗布したペーストの厚さ
が不均一となり接合強度が低下しや勺く、（３）焼成後
の精密加工時にローターのセンタ一孔をめることが困難
で作業性に劣る、等の欠点があった。
、特開昭５７−８８２０１号公報に開示されたものが知
られており、第２図ｔこ見られるように、複雑な三次元
形状を有する翼部１を例えば射出成形にて形成し、軸部
２を例えば金型プレスぐ成形後ラバープレスにて形成し
、両者を例えは円１１［状の嵌め合わせ形状としＣ接合
、焼成して一体のセラミックタービンローターどしてい
た。しかし、この方法によるものは、（１）射出成形後
の翼部肉厚部に脱脂クラックを生じやすく、（２″）接
合時にツタ部及びｆｆｌ＋部の形状を正確に合わせる必
要があり、形状不一致の場合接合面に空隙等の接合不良
を生じやすく、また接合界面に塗布したペーストの厚さ
が不均一となり接合強度が低下しや勺く、（３）焼成後
の精密加工時にローターのセンタ一孔をめることが困難
で作業性に劣る、等の欠点があった。
本弁明の目的は、従来のものに見られた前記の諸欠点を
解滌η“ることであり、翼部と軸部とで構成されるセラ
ミックタービンローターの製造の際の脱脂工程に発生し
ゃすい坂部肉厚部の脱脂クラックを防止することである
。
解滌η“ることであり、翼部と軸部とで構成されるセラ
ミックタービンローターの製造の際の脱脂工程に発生し
ゃすい坂部肉厚部の脱脂クラックを防止することである
。
また本発明の別の目的は、翼部と軸部の接合を容易にし
、接合部の空隙等の接合不良を防止し、セラミックペー
ストの接合層を均一にし、油含強度を増大させることで
ある。
、接合部の空隙等の接合不良を防止し、セラミックペー
ストの接合層を均一にし、油含強度を増大させることで
ある。
さらに本発明の他の目的は、焼成後の最終加工時に翼部
前面に説けた軸孔をセンタ一孔として利用し、作業性の
向上を図ることである。
前面に説けた軸孔をセンタ一孔として利用し、作業性の
向上を図ることである。
本発明は、翼部と軸部とが翼部の中心部で接合されてお
り、翼部前面から軸部先端方向に軸孔を有するラジアル
型セラミックタービンローターであり、また翼部と軸部
とを実質的に円’４１Ｌ状凹凸で嵌め合わせて構成され
るセラミックタービンローターの製法におい（、翼部前
面から軸部先端方向に焼成後の径が２〜５關で、（」−
ター中心軸に対し最大５°、好ましくは２″以上のデー
バーとなる軸孔を有する翼部を形成゛りるどどもに、１
１１１部をこれとは別に形成し、該翼部おＪ：び軸部を
実質的に円１１Ｅ状凹凸の嵌め合わ一μ関係どなるよう
に１幾械加工後、セラミックペーストを介して密接した
後、常圧下で焼成づることよりなるラジアル型セラミッ
クタービンローターの製法である。
り、翼部前面から軸部先端方向に軸孔を有するラジアル
型セラミックタービンローターであり、また翼部と軸部
とを実質的に円’４１Ｌ状凹凸で嵌め合わせて構成され
るセラミックタービンローターの製法におい（、翼部前
面から軸部先端方向に焼成後の径が２〜５關で、（」−
ター中心軸に対し最大５°、好ましくは２″以上のデー
バーとなる軸孔を有する翼部を形成゛りるどどもに、１
１１１部をこれとは別に形成し、該翼部おＪ：び軸部を
実質的に円１１Ｅ状凹凸の嵌め合わ一μ関係どなるよう
に１幾械加工後、セラミックペーストを介して密接した
後、常圧下で焼成づることよりなるラジアル型セラミッ
クタービンローターの製法である。
本発明のさらに詳しい構成を以］ζに詳細に説明づる。
本発明のラジアル型セラミックタービンローターは、第
１図に示すように、翼部１と軸部２とが翼部１の中心部
３で接合されてＪ３す、翼部前面４から軸部先端５方向
に軸孔６を有するものである。
１図に示すように、翼部１と軸部２とが翼部１の中心部
３で接合されてＪ３す、翼部前面４から軸部先端５方向
に軸孔６を有するものである。
本発明のラジアル型セラミックタービンローターは、接
合が実質的に円錐状凹凸の嵌め合わせによる接合であり
、りｆましくは軸孔６が接合面７の円１１Ｆのテーパー
Ｊ：り小さいｉ−パーを有し、ＩＮ部前而面にｄ５ける
軸孔６の径が２〜５吐であり、ローター中心１ｌＩｌｌ
１８に対し６１１孔のテーパーが最大５°、９ｆＪ、し
くは２°以下である。
合が実質的に円錐状凹凸の嵌め合わせによる接合であり
、りｆましくは軸孔６が接合面７の円１１Ｆのテーパー
Ｊ：り小さいｉ−パーを有し、ＩＮ部前而面にｄ５ける
軸孔６の径が２〜５吐であり、ローター中心１ｌＩｌｌ
１８に対し６１１孔のテーパーが最大５°、９ｆＪ、し
くは２°以下である。
イ（発明のフジアル型セラミックタービンローターの製
法についＣ説明りる。まず、窒化珪素、炭免珪索、→ノ
イアロン等のレラミツク粉末にＹ２０３ 、Ｍ（１０，
Ｃｅ ｏ、ＳｒＯ，Ｂｅ ｏ、Ｂ。
法についＣ説明りる。まず、窒化珪素、炭免珪索、→ノ
イアロン等のレラミツク粉末にＹ２０３ 、Ｍ（１０，
Ｃｅ ｏ、ＳｒＯ，Ｂｅ ｏ、Ｂ。
Ｃ等の焼結助剤を加えて充分に混線して均質な混合物を
調整り−る。次いでこの混合物に樹脂、ワックス等のバ
インダーを加熱混練し、銅山成形用のセラミックＬｊ料
を調整Ｊる。、そし′（、第１図に示すように翼部前面
４から軸部先端５方向にかけて焼成後の径が２〜５ ｕ
ｍ ｒ、ローターの中心軸８に対し最大５°、好ましく
は２°以下のテーパーの軸孔６を右するように調整され
た金型を用いて射出成形することにより翼部１を１Ｓる
。あるいは、射出成形後の成形体に超動ドリル等を用い
て前記軸孔６を形成した翼部１を１ｑる。次いで口・１
出成形によって得られた成形体中に含まれる樹脂および
ワックス等のバインダーを電気炉中で加熱除去すること
により脱脂を行う。加熱条件は、樹脂おＪ：びワックス
等の種類、含有量によっ−Ｃ異なるが、５００℃の温度
ま−ｃｉｏｏ℃／ｈ以下、９ｆましくは３００℃の温度
まで１０℃／１）以下の昇温速度とづる。
調整り−る。次いでこの混合物に樹脂、ワックス等のバ
インダーを加熱混練し、銅山成形用のセラミックＬｊ料
を調整Ｊる。、そし′（、第１図に示すように翼部前面
４から軸部先端５方向にかけて焼成後の径が２〜５ ｕ
ｍ ｒ、ローターの中心軸８に対し最大５°、好ましく
は２°以下のテーパーの軸孔６を右するように調整され
た金型を用いて射出成形することにより翼部１を１Ｓる
。あるいは、射出成形後の成形体に超動ドリル等を用い
て前記軸孔６を形成した翼部１を１ｑる。次いで口・１
出成形によって得られた成形体中に含まれる樹脂および
ワックス等のバインダーを電気炉中で加熱除去すること
により脱脂を行う。加熱条件は、樹脂おＪ：びワックス
等の種類、含有量によっ−Ｃ異なるが、５００℃の温度
ま−ｃｉｏｏ℃／ｈ以下、９ｆましくは３００℃の温度
まで１０℃／１）以下の昇温速度とづる。
一方、これとは別に軸部成形体を前記ゼラミック原料を
用いて射出成形法あるいはスリップキャスト法、金型プ
レス法、ラバープレス法等のセラミック成形の常法によ
り成形づる。この場合、翼部成形体と軸部成形体とは必
ずしも同じ材料である必要はないが、同じ材料である方
が熱膨張差が小さいためりｆましい。その後、翼部成形
体および軸部成形体を８００〜１２００℃で仮焼後、接
合面７が円ｆｆ１ｌ状凹凸の嵌め合わせどなるＪ、うに
（幾械加工する。
用いて射出成形法あるいはスリップキャスト法、金型プ
レス法、ラバープレス法等のセラミック成形の常法によ
り成形づる。この場合、翼部成形体と軸部成形体とは必
ずしも同じ材料である必要はないが、同じ材料である方
が熱膨張差が小さいためりｆましい。その後、翼部成形
体および軸部成形体を８００〜１２００℃で仮焼後、接
合面７が円ｆｆ１ｌ状凹凸の嵌め合わせどなるＪ、うに
（幾械加工する。
この時、軸部先端５は軸孔６内にはまりこむことがりｒ
ましいため円錐状先端のままで・Ｊ、いが、ｌＩ＋ｂ
ｌ（３の直径づ（ｌｒわち２〜５ＩＩＩｉｆ！Ｉ！度の
丸みをおびたものとしてもよい。そして、関部１ど軸部
２の接合面７に！Ｉｆましくは翼部１、軸部２と同材質
の耐熱刊セラミックペーストを塗布しｌｃのら、画成形
体を密接する。画成形体の接合は接合面７を４１４成す
るテーパ一部のみで行われ、軸部先端５は軸孔６内には
よりこむ。この時、接合面７の過剰ペーストは軸孔６内
に流入出Ｊるので、接合面７のペースト層は均一となり
、接合強度は増大りる。軸孔６に流入したペーストはそ
の後の１稈に何件支障を与えない。また、軸孔６をセン
タ一孔どして利用りる１１、ｒも充分にその役目を果だ
′？ｌ。
ましいため円錐状先端のままで・Ｊ、いが、ｌＩ＋ｂ
ｌ（３の直径づ（ｌｒわち２〜５ＩＩＩｉｆ！Ｉ！度の
丸みをおびたものとしてもよい。そして、関部１ど軸部
２の接合面７に！Ｉｆましくは翼部１、軸部２と同材質
の耐熱刊セラミックペーストを塗布しｌｃのら、画成形
体を密接する。画成形体の接合は接合面７を４１４成す
るテーパ一部のみで行われ、軸部先端５は軸孔６内には
よりこむ。この時、接合面７の過剰ペーストは軸孔６内
に流入出Ｊるので、接合面７のペースト層は均一となり
、接合強度は増大りる。軸孔６に流入したペーストはそ
の後の１稈に何件支障を与えない。また、軸孔６をセン
タ一孔どして利用りる１１、ｒも充分にその役目を果だ
′？ｌ。
密接した成形体はラテックスゴム等の弾性体で覆って、
５ ｔｏｎ ／ ｃ＋ｉ以下の圧力でラバープレスを行
う。その後、膜部１、軸部２あるいはセラミックペース
トに最適なカ２成記度および雰囲気で焼成し、強固に結
合した一体のセラミック］」−ターを得る。さらに最終
製品の形状とりるため、前記軸孔６をセンタ一孔に利用
し、膜部１および軸部２を精密に機械加工し、第１図に
示りＪ、うにラジアル型セラミックタービンローターを
得る。
５ ｔｏｎ ／ ｃ＋ｉ以下の圧力でラバープレスを行
う。その後、膜部１、軸部２あるいはセラミックペース
トに最適なカ２成記度および雰囲気で焼成し、強固に結
合した一体のセラミック］」−ターを得る。さらに最終
製品の形状とりるため、前記軸孔６をセンタ一孔に利用
し、膜部１および軸部２を精密に機械加工し、第１図に
示りＪ、うにラジアル型セラミックタービンローターを
得る。
な１Ｕ−）、本発明で軸孔６の径を２〜５煕としｌｃ埋
山は、２■以下では翼部１の成形時あるいは成形後に軸
孔（５をこれに設（〕るのが困グ：Ｉｌ ’ｒあり、か
つＤＩ２脂時０バインダー放出孔としＣ充分に（幾重し
ないｌこめである。また、軸孔６の径が５ ｍｍ以上で
あると翼部と＋Ｉｌ＋部の接触面積が減少し軸部先端５
から破壊が生じる恐れがある。２〜５ ｍｍ程度であれ
ば、ローターの高速回転時に破壊のＩに（囚どなるもの
Ｃはない。
山は、２■以下では翼部１の成形時あるいは成形後に軸
孔（５をこれに設（〕るのが困グ：Ｉｌ ’ｒあり、か
つＤＩ２脂時０バインダー放出孔としＣ充分に（幾重し
ないｌこめである。また、軸孔６の径が５ ｍｍ以上で
あると翼部と＋Ｉｌ＋部の接触面積が減少し軸部先端５
から破壊が生じる恐れがある。２〜５ ｍｍ程度であれ
ば、ローターの高速回転時に破壊のＩに（囚どなるもの
Ｃはない。
タービンローターは、膜部１にはまりこむ軸部２の部分
に最大応〕Ｊがかかるが、この部分は翼部１よりも肉厚
が大きいので高速回転による大きな引張応力に充分耐え
られる。
に最大応〕Ｊがかかるが、この部分は翼部１よりも肉厚
が大きいので高速回転による大きな引張応力に充分耐え
られる。
また、軸孔６のテーパーとし゛Ｃ最犬５°を１）ｒまし
いとり−る理由は、５°あれば充分に本発明の目的が達
せられるからひあり、軸部先端５ ｒ １７） ’ｌ’
［ｌｌ孔の直径を大きくし過き゛ないためである。
いとり−る理由は、５°あれば充分に本発明の目的が達
せられるからひあり、軸部先端５ ｒ １７） ’ｌ’
［ｌｌ孔の直径を大きくし過き゛ないためである。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明りるが、
本発明はこの実施例に限定されるしのではない。
本発明はこの実施例に限定されるしのではない。
実施例１
平均粒径１ｕｍのＳｉ ３Ｎ４１５）末１００ ＬｐＦ
ｒｓ 部（以Ｉ；同じ）に対し、焼結助剤としＣ３ｒ
０２部、Ｍ（１０３部、ＣｅＯ２３部を添加した常圧焼
結相３ｉ ３Ｎ＜混合物を調整した。この混合物の一部
にボリエチレンワックス１５手吊％（以ｒ； ＋ｒ）１
じ）、スデアリン酸２％を加え゛Ｃ加熱混練し、銅山成
形用しラミック原料をｉ、＋；ａ整しｌご。イしく、９
′Ｊ部１の最大直径か５０＋Ｉ１１で、関部前面４に直
径２ＩｌｌｌｌｌＣ、ローターの中心軸に対り−るテー
パーが５°の軸孔６を有するラジアル型タービンロータ
ーを得るように調整された金型を用いＣ１前記セラミッ
ク原石を射出成形し、関部１を作製した。次いで、電気
炉中で３°／ｈぐ４００”Ｃまで加熱し５０．７間保持
し−Ｃ脱脂した。１ｊ；（０後成形体各部を観察したど
ころ、クラックはまったく認められなかった。
ｒｓ 部（以Ｉ；同じ）に対し、焼結助剤としＣ３ｒ
０２部、Ｍ（１０３部、ＣｅＯ２３部を添加した常圧焼
結相３ｉ ３Ｎ＜混合物を調整した。この混合物の一部
にボリエチレンワックス１５手吊％（以ｒ； ＋ｒ）１
じ）、スデアリン酸２％を加え゛Ｃ加熱混練し、銅山成
形用しラミック原料をｉ、＋；ａ整しｌご。イしく、９
′Ｊ部１の最大直径か５０＋Ｉ１１で、関部前面４に直
径２ＩｌｌｌｌｌＣ、ローターの中心軸に対り−るテー
パーが５°の軸孔６を有するラジアル型タービンロータ
ーを得るように調整された金型を用いＣ１前記セラミッ
ク原石を射出成形し、関部１を作製した。次いで、電気
炉中で３°／ｈぐ４００”Ｃまで加熱し５０．７間保持
し−Ｃ脱脂した。１ｊ；（０後成形体各部を観察したど
ころ、クラックはまったく認められなかった。
一方、前記混合物にポリビニールアルコール２％を加え
゛Ｃ充分に混練した原第３１を用いＣ金型プレス後、ラ
バープレス機く゛等方ＩＩ縮し、軸部成形体を１４だ。
゛Ｃ充分に混練した原第３１を用いＣ金型プレス後、ラ
バープレス機く゛等方ＩＩ縮し、軸部成形体を１４だ。
そしＣ，旋盤加］二にＣ先端を円ｔｆｌ状に加工した軸
部２を作製した。
部２を作製した。
得られた翼部１と軸部２の接合面７を旋盤加工にて平滑
にした後、接合面にＭｇ０．４部、５ｒＯ３部、ＣｅＯ
２４，５部を含む５１３Ｎ４１）末ノヘーストを焼成後
０１０７１ｍのＪ１ノさとなるＪ、うに塗布し、翼部１
と軸部２を密接した後、全イボをラテックスゴムで覆い
、２ ｔｏｎ ／ ｃｌｌＩの圧力くラバープレスを行
い、翼部１及び軸部２が強固に１と合一イホ化した成形
体を１！ノだ。次いで窒素雰囲気中、１７２０℃で３０
分間焼成した。その後翼部１前１１１の軸孔６をセンタ
一孔としＣ，Ａ：ｆ盤加二「にて精密にイ１」−げ第１
図に示すラジアル型セラミックタービンローターを得ｌ
〔。
にした後、接合面にＭｇ０．４部、５ｒＯ３部、ＣｅＯ
２４，５部を含む５１３Ｎ４１）末ノヘーストを焼成後
０１０７１ｍのＪ１ノさとなるＪ、うに塗布し、翼部１
と軸部２を密接した後、全イボをラテックスゴムで覆い
、２ ｔｏｎ ／ ｃｌｌＩの圧力くラバープレスを行
い、翼部１及び軸部２が強固に１と合一イホ化した成形
体を１！ノだ。次いで窒素雰囲気中、１７２０℃で３０
分間焼成した。その後翼部１前１１１の軸孔６をセンタ
一孔としＣ，Ａ：ｆ盤加二「にて精密にイ１」−げ第１
図に示すラジアル型セラミックタービンローターを得ｌ
〔。
得られたセラミックローターの回転試験を行うためロー
ター部のアンバランスを０．００！］ （Ｊ ・ｃｍと
した後、金属製シャツ１〜を取りつ（〕た。これにより
増加したアシバランスを除去し、全体のアンバランスが
０．００５ ！Ｊ −ＣｎｌとなるＪ：うにバランス調
整した。その後、回転試験１幾により徐々に回転数を増
しなから試験を行ったところ、２２００００＋・ｐｍの
回転数でも破壊はしなかった。
ター部のアンバランスを０．００！］ （Ｊ ・ｃｍと
した後、金属製シャツ１〜を取りつ（〕た。これにより
増加したアシバランスを除去し、全体のアンバランスが
０．００５ ！Ｊ −ＣｎｌとなるＪ：うにバランス調
整した。その後、回転試験１幾により徐々に回転数を増
しなから試験を行ったところ、２２００００＋・ｐｍの
回転数でも破壊はしなかった。
実施例２
平均粒径０，５μ口１の秤としてβ層からなるＳｉＣ粉
末１００部に対し、焼結助剤としＵＢ４Ｃ３７ＬＣ２部
を添加した常住ｎ’を結団Ｓ” ＋ （、涯合物を得た
。このｉ１８合物の一部にＥＶＡ樹脂５％、ポリＪヂレ
ンワックス１５％を加えて加熱混練し、射出成形用セラ
ミック原石をＸＩ！１整した１、その後、焼成後の翼部
１の最大直径が９０此のラジアル型ターヒン１」−ター
を得るように調整された金型を用いＣ１前記しラミック
原料を射出成形しＬ”、！ ｔｉｔ（１を１ドアた後、
その翼部前面４から中心部に超硬ドリルを用いて５１１
ＩＩＩの軸孔６をあ（プた。次いて、成形体を３°Ｃ／
（）の昇温速度で５００℃まで昇温し、５００℃１ｏｌ
ｌ保持してバインターを除去した。、 １１１２脂後の
翼部を観祭したどころ、クラックは全く認められＸｌか
った。
末１００部に対し、焼結助剤としＵＢ４Ｃ３７ＬＣ２部
を添加した常住ｎ’を結団Ｓ” ＋ （、涯合物を得た
。このｉ１８合物の一部にＥＶＡ樹脂５％、ポリＪヂレ
ンワックス１５％を加えて加熱混練し、射出成形用セラ
ミック原石をＸＩ！１整した１、その後、焼成後の翼部
１の最大直径が９０此のラジアル型ターヒン１」−ター
を得るように調整された金型を用いＣ１前記しラミック
原料を射出成形しＬ”、！ ｔｉｔ（１を１ドアた後、
その翼部前面４から中心部に超硬ドリルを用いて５１１
ＩＩＩの軸孔６をあ（プた。次いて、成形体を３°Ｃ／
（）の昇温速度で５００℃まで昇温し、５００℃１ｏｌ
ｌ保持してバインターを除去した。、 １１１２脂後の
翼部を観祭したどころ、クラックは全く認められＸｌか
った。
一方、前記混合物にポリじニールアルコール２％を加え
て充分に混練した原石を用い−Ｃ金型プレス後、ラバー
ブレス（；届で等方圧縮し、軸部成形イホを得た。そし
ζ′、旋り１３加］二にＣ先ψ；；１を円錐状に加工し
た軸部２を作製しｌこ。
て充分に混練した原石を用い−Ｃ金型プレス後、ラバー
ブレス（；届で等方圧縮し、軸部成形イホを得た。そし
ζ′、旋り１３加］二にＣ先ψ；；１を円錐状に加工し
た軸部２を作製しｌこ。
得られた翼部１とＱＮＩ＋部２の接合面７を旋盤加工に
て平滑にした後、接合面に焼結助剤を含／ＶだＳＩＣ粉
末のベーストを焼成後１００μｍの厚さどなるように塗
イｌｉ シ、翼部１と軸部２を密接した後、全体をラデ
ックスゴムで覆い、３ ｔｏｎ ／ Ｃ（の圧力Ｃラバ
ープレスをｔｊい、ｌ１１１部１及び軸部２が強固に接
合一体化した成形体を１１ｔた。次いひ、アルゴン雰囲
気中、１；（圧下で２１！］０℃で３０分間焼成した。
て平滑にした後、接合面に焼結助剤を含／ＶだＳＩＣ粉
末のベーストを焼成後１００μｍの厚さどなるように塗
イｌｉ シ、翼部１と軸部２を密接した後、全体をラデ
ックスゴムで覆い、３ ｔｏｎ ／ Ｃ（の圧力Ｃラバ
ープレスをｔｊい、ｌ１１１部１及び軸部２が強固に接
合一体化した成形体を１１ｔた。次いひ、アルゴン雰囲
気中、１；（圧下で２１！］０℃で３０分間焼成した。
その後翼部１の前面の軸孔６をセンタ一孔として、旋盤
加工に−（精密に仕上げ第１図に示づラジアル型セラミ
ックタービンローターを得た。ｉ＃られたセラミックロ
ーターの回転試験を行うため１コ一タ一部のアンバラン
スを０．０２ｇ−ＣＪｎとした後、金属製品シトフトを
取り゛つりた。これにより１）１加しｌこノｌンバラン
スを除去し、全体のアンバランスが（１，０２ｇ−ｃｍ
となるようにバランス調整した。その（殺、回転試験機
により徐々に回転数を増しながら試験を行ったところ、
１００．ＯＯＯｒＤｍの回転数ぐも破壊しなかった。
加工に−（精密に仕上げ第１図に示づラジアル型セラミ
ックタービンローターを得た。ｉ＃られたセラミックロ
ーターの回転試験を行うため１コ一タ一部のアンバラン
スを０．０２ｇ−ＣＪｎとした後、金属製品シトフトを
取り゛つりた。これにより１）１加しｌこノｌンバラン
スを除去し、全体のアンバランスが（１，０２ｇ−ｃｍ
となるようにバランス調整した。その（殺、回転試験機
により徐々に回転数を増しながら試験を行ったところ、
１００．ＯＯＯｒＤｍの回転数ぐも破壊しなかった。
以上、述べたｊ、うに本発明のみシアル型セラミックタ
ービンローター【Ｊ翼部と軸部とを実質的に円♀１（状
凹凸の１■め合わせとし、翼部前面から軸部先端方向に
軸孔を設（ブることににす、膜部の■）脂クシツクを防
止し、翼部と１ｑ１１部の摺合不良を減少させ、接合強
度を高めることができた。さらには、翼部前面の軸孔は
最終形状の機械加工１１・）にレノタ一孔として利用し
、作業性の向上を図ることができｌＣ０このように本発
明のセラミックローターは従来のレラミツクローターに
比へＵ極めＣ効率よく製造することができ、産業上極め
Ｃ有用である。
ービンローター【Ｊ翼部と軸部とを実質的に円♀１（状
凹凸の１■め合わせとし、翼部前面から軸部先端方向に
軸孔を設（ブることににす、膜部の■）脂クシツクを防
止し、翼部と１ｑ１１部の摺合不良を減少させ、接合強
度を高めることができた。さらには、翼部前面の軸孔は
最終形状の機械加工１１・）にレノタ一孔として利用し
、作業性の向上を図ることができｌＣ０このように本発
明のセラミックローターは従来のレラミツクローターに
比へＵ極めＣ効率よく製造することができ、産業上極め
Ｃ有用である。
第１図は、本発明のラジアル型セラミックタービンロー
ターの１例の断面図、 第２図は、従来のラジアル型セラミックタービンロータ
ーの断面図である。 １・・・翼部 ２・・・軸部 ３・・・中心部 ４・・・翼部前面 ５・・・軸部先端 ６・・・軸孔 ７・・・接合面 ８・・・ローターの中心軸特許出願人
日本碍子株式会社
ターの１例の断面図、 第２図は、従来のラジアル型セラミックタービンロータ
ーの断面図である。 １・・・翼部 ２・・・軸部 ３・・・中心部 ４・・・翼部前面 ５・・・軸部先端 ６・・・軸孔 ７・・・接合面 ８・・・ローターの中心軸特許出願人
日本碍子株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ’、ＰＪ８１ｉと軸部どが京都の中心部で接合されてＪ
３す、ｇ’Ｊ （ｉｌｌ ！’ＩＩＩ面から軸部先端方
向に軸孔を右づることを特徴とりるラジアルハ゛４レラ
ミックタービン１−１−ター３． ２、接合が実質的に円＆ｌＬ状凹凸の嵌め含４つＵによ
る接合Ｃある特１．′Ｆ請求の範囲第１項記載のラジア
ル型ヒラミックタービンローター。 ３．９１部とφ１１１部とを実質的に円ｉｆｆ状凹凸（
嵌め合わぜ７Ｊ ＃ｔ？＋成されるヒラミックタービン
ローターの製法において、Ｗ部曲面から１１１１１１部
先９に；方向に軸孔を右する翼部を形成りるととしに、
Ｉ＋ｔＩ部をこれとは別に形成し、該翼部および軸ｆｌ
ｌｔを実質的に円ｆｉＥ状凹凸の１改め合わμ関係とな
るように機械加工後、ヒラミックペース１へを介して密
接した後、常圧下で焼成づることを特徴とづるラジアル
型セラミックタービンローターの製法。 ４、前記軸孔をｖｑ部の射出成形時に形成づる特ｈ′［
請求の範囲第３項記載のラジアル型ヒラミックタービン
ローターの製法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251881A JPH0627482B2 (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ラジアル型セラミックタービンローターの製法 |
| DE3446578A DE3446578C2 (de) | 1983-12-27 | 1984-12-20 | Keramischer Turbinenrotor des Radialtyps |
| US06/873,850 US4701106A (en) | 1983-12-27 | 1986-06-11 | Radial-type ceramic turbine rotor and a method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251881A JPH0627482B2 (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ラジアル型セラミックタービンローターの製法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2199113A Division JPH0735721B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | ラジアル型セラミックタービンローター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60142002A true JPS60142002A (ja) | 1985-07-27 |
| JPH0627482B2 JPH0627482B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=17229324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58251881A Expired - Lifetime JPH0627482B2 (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ラジアル型セラミックタービンローターの製法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4701106A (ja) |
| JP (1) | JPH0627482B2 (ja) |
| DE (1) | DE3446578C2 (ja) |
Families Citing this family (10)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6388204A (ja) * | 1986-10-01 | 1988-04-19 | Ngk Insulators Ltd | セラミックラジアルタービンローターおよびその設計方法 |
| DE8701379U1 (de) * | 1987-01-29 | 1988-06-01 | Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt | Halterung zum Halten eines Rotors |
| JPH02167867A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-06-28 | Ngk Insulators Ltd | セラミックス接合体 |
| US5263315A (en) * | 1990-11-09 | 1993-11-23 | Sundstrand Corp. | Starting of a small turbojet |
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| US626588A (en) * | 1899-06-06 | Weatherproof socket for incandescent electric lamps | ||
| CA737311A (en) * | 1966-06-28 | Brandt Roger | Collapsible container structure | |
| FR528068A (fr) * | 1919-11-24 | 1921-11-05 | Walter Hayhurst | Perfectionnements aux joints pour les matières en argile ou matières céramiques |
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| US3887412A (en) * | 1973-12-20 | 1975-06-03 | Ford Motor Co | Method of making a triple density silicon nitride article |
| DE2505652C2 (de) * | 1975-02-11 | 1977-03-24 | Motoren Turbinen Union | Verfahren zur Herstellung eines Turbinenrades |
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| US4294635A (en) * | 1976-08-27 | 1981-10-13 | Hurley Jr Donald C | Process for making glazed ceramic ware |
| JPS5520259A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-13 | Ngk Spark Plug Co | Production of high density sintered body |
| JPS55125302A (en) * | 1979-03-17 | 1980-09-27 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Turning bladed wheel provided with shaft and manufacturing method |
| JPS55134701A (en) * | 1979-04-10 | 1980-10-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Turbine wheel for turbocharger and manufacture thereof |
| US4368166A (en) * | 1979-10-17 | 1983-01-11 | Champion Spark Plug Company | Method for the production of a ceramic insulator |
| US4408959A (en) * | 1980-07-03 | 1983-10-11 | Kennecott Corporation | Ceramic radial turbine wheel |
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-
1983
- 1983-12-27 JP JP58251881A patent/JPH0627482B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-12-20 DE DE3446578A patent/DE3446578C2/de not_active Expired
-
1986
- 1986-06-11 US US06/873,850 patent/US4701106A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0627482B2 (ja) | 1994-04-13 |
| DE3446578A1 (de) | 1985-07-11 |
| DE3446578C2 (de) | 1986-09-18 |
| US4701106A (en) | 1987-10-20 |
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