JPS6015061A - 繊維強化金属複合材料の製造方法 - Google Patents

繊維強化金属複合材料の製造方法

Info

Publication number
JPS6015061A
JPS6015061A JP12359583A JP12359583A JPS6015061A JP S6015061 A JPS6015061 A JP S6015061A JP 12359583 A JP12359583 A JP 12359583A JP 12359583 A JP12359583 A JP 12359583A JP S6015061 A JPS6015061 A JP S6015061A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
reinforcing fibers
matrix metal
metal
assemblage
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
Application number
JP12359583A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Kitamura
厚 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP12359583A priority Critical patent/JPS6015061A/ja
Publication of JPS6015061A publication Critical patent/JPS6015061A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/09Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/14Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、繊紐強イし金!′7Y複合拐料の製造y)
法に関りる、。
袖強繊釘1でン1〜リクス金属を強化してなる繊維強化
金属複合祠わI(以下、F RIVIという)は、金属
のみからなる4A料にくらべて比強度−一す比弾性率が
高く、しかも耐熱性が良好て゛あることから、いろいろ
4【分ψfCifにlされ−Cいる。
そのよう/i l:: RMを製造する方法(、Lいろ
いろあるか、近11−1主とし−CC製造スス−が安い
という理由で、高圧鋳造法と呼ばれる方法が注[]され
るJ、うになってきた。
高圧鋳造法は、型の中に配置した補強繊維の集合体に7
1−リクス金属の溶湯を加圧、含浸Jることにより、上
記補強lllffとマl〜リクス金屈どを複合し、成形
するものである。このとさ、型はイの全イイーが成形温
度に加熱さh (いて、注さ゛込/v tご(rり湯を
型に嵌合するプランジャーc Ill It するよう
にし−Cいる。しかしながら、かがる従来の方法は、以
下において説明するような欠点を有している。
ツなわら、上記従来の方法は、型全体を成形福、1度に
加熱しているので、その(ん1度が71−リクス(C屈
の融点に応じた適正な値(clしがし11−確に辛11
持されていないと、高強瓜、高弾1で1な[−1り〜1
が41Iられない。つまり、型の涜1世がi”5 リさ
ると、IJII汀口“1に型とプランシレーの間隙がら
溶湯が1115き出し、溶湯に加わる圧力が減って補強
繊組の集合イホに1分はいり込まなくなる。また、)チ
に型の調度が低ずぎると1、型とブランシト−の間隙か
ら溶湯がof)き出すことはないものの、溶湯の濡度降
1・が♀く起こり1さ、袖強繊肩1の集合体に十分には
いり込まないうちに固化してしまう。したがって、従来
の1ノ法にA3いU l;l 、成形にあたり、型全体
の温度をマトリクス金属の融点に応じた適正な値に、し
か−し正確に雇持しでおく必要があるが、その温度とマ
トリクス金屈の融点との間には、マi・リクス金属の種
類が変わってbいつも成立づるJ、うな一定の関係があ
るわIJではなく、実験的に見い出すG:[かは41い
のて・大変めlυどうである。しか−51型全体を一定
の温度に正確に維持づること自体、型が小さい場合はと
もかく極めてガしいことであり、高強磨、高弾性で、し
かもいつも一定の品質のFRMを得ること番、1大変困
難である。また、型全体を加熱づると、電力費などのラ
ンニングコストも高くなる。
この発明の目的は、従来の方法の上記欠点を解決し、型
の渇tqを(う厳密にコン1ヘロールしなく−Cも、1
111強磨、高弾性で、かついつ−bはぼ一定の品質の
F’ RM 4v、IrA漬づることができ、しかもラ
ンニング]ストが女い、Fl(Mの製造方法を提供Jる
にある。
上記目的を達成するために、この発明におい−Cは、型
の中に配置した補強繊維の集合体に71〜リクス金属の
溶湯を加圧、含浸して前記補強繊刺[どマトリクス金属
とを複合し、成形するにあたり、縦長の型を用い、かつ
その型の、前記補強繊維の集合体の配置部分のみを成形
W、 1.IJに加熱覆ることを特徴−とする、繊維強
化金属複合祠1゛31の製造方l。
が提供される。
この発明の方法を耳軸に説明覆るに、この発明において
は、第1図(概略縦断面図)に示づように、やや縦長の
成形用型(割り型)1を使用する。
そして、この型1の1・部に補強11iIfflの集合
体2を収容、配置する。上記型1には、補強繊維の集合
体2を配置している下部のみを積極的に加熱り゛る加熱
装置3が付設され−(い−で、ぞの下部のみを、後述す
る71−リクス金属の、好ましくは融点下100℃から
融点上200℃の範囲のイエ意の氾庶に加熱することか
できるようになっている。したがって、加熱装置3が設
置されていないtHq 1の土部は、1[1に1部から
の熱す、: Hlのみによって加熱され、下部J、リム
かなり低い温度になっている。この上部の温度は、好J
しくはマトリクス金属の副1点下50”・400 ’に
の範囲である。下部からの熱伝導が人さく、I一部の渇
庶が高くなりり゛ぎるような場合には、型′1の長さを
もつと長くしたり、」:部に、たとえば水冷に置などの
冷却装置をイリ設°りればよい。
次に、−1記!−11の中に、71ヘリクス金属の溶湯
を注き込む。このとKのマトリクス金属の温度は、その
マトリクス金屈の融点から、融点以上250°C程麿の
範囲であるのが好ましい。
次に、型1にプランジャー4を1■含し、200〜20
00 K <J /cn12の圧力で溶湯を加圧して補
強繊維の型全体2に含浸し、複合化Jる。このとき、型
′1の下部は、マトリクス金属が補強繊維の集合体2に
−1分はいり込む温度、つまり成形湯度に加熱されてい
るので、補強繊維とマトリクス金属どの良好な複合化を
達成ぐき、一方、型1の上部は、[記成形温度J、りも
低い温度、好ましくはマトリクス金属の融点+50へ・
’I OO”Cまでのf?iM度に維持されているから
、3141とプランジ(1−4との間隙にはいり込んだ
溶湯は急速に玲え、その間隙から型1の外に噴き出号口
とがない。
次に、マトリクス金属が固化りるのを1ぜド)゛(、成
形体、つまりF RMを型1から取り出J0第2図(概
略縦断面図)は、j、り一層1■艮の1〜′J1を使用
し、その型1のは【、[中央部に補強繊維の集合体2を
配置し、その集合(A 2を型1の1・部に■合した下
型5で支えるようにしIごムの(゛ある。
これによれば、型1の下部も−1分低い渇1立、好まし
く曝第1図におりる型1の」一部の温度にすることが可
能となり、型1の下部から溶湯が1111さ出りことを
も防止することかできる。
上記において、型の下部に設(ノる加熱装rrゞI(,
1、ニクロム線、カンタル線などの抵抗線を使用した抵
抗加熱装置や、高周波などによる誘導加熱装置、都市ガ
スやプロパンガスなどを使用した燃焼加熱装置などであ
ってよい。なかでcつ、簡便C1しかも昇温速度の速い
誘導加熱装置が好ましい。これらの1111熱装置は、
型の、袖強緘キ1[の配置部分のみを成形(ムa 19
−に1」(1灸tl iJれば3」、いの(゛あるから
、化較的小さ4「容F11のL)のC′よく、ワンニン
グコストが安い。
?+li強繊訂1は、F RMの補強繊維どして通常使
用される、たとえば、炭素繊維、炭化ケイ系繊維、アル
1ミノ斥銭ξ((、)ノルミプーシリカ繊維、ボ(」ン
繊摩(1、金属組肩1のJ、うなしのである。これらの
補強繊II l、L 、連級縄第11の形で使用したり
、短繊肩1やミルドツノ・イバー、ウィスカーの形で使
用づる。連続繊肩]の場合、−h向に互に11e hか
゛つシート状に引き揃えたりのを繊屓(蝉1がnに交差
するように積層じ)、−リ、だ;し物に形成しC積層し
たりして集合体を形成する。、こ1′シらは、通常、型
に入れる前に、成形潤度て分解(16右機質バインダー
、たとえばポリメノルメタクリレ−1へなどを使用して
集合体に形!戊される。また、9jj繊刺1やミルトノ
j!イバー、ウィスカーの場合には、イのまま型の中に
充更しく集合1本を115成しくbよく、あるいは右1
幾貿バインダーで!ill状に結ン)して集合体を形成
した後に型に入れるようにし−Cもよい。あ1ミ)かし
め集合体を形成して型に入れる場合、イのよ34、入れ
て6」、く、予熱して入れてもよい。
マトリクス金属は、たとえば、ラフルミ−ラム、マグネ
シウム、チタン、ニラクル、銅、錫、♀1)、亜鉛など
や、これらの少なくとし1種を主成分とづ”る合金のよ
うなものである。。
次に、この発明の方法を実施例に塁づいCさらに詳細に
説明する。
実施例 内径3Qmm、長さ500m口1の第2図にし」、りよ
うな円筒状の割り金型を使用し、中央R1〜I O(’
l nvの部分ニ、fflす100mmの東し株式会2
1 ’に’J 炭W: 4M t’ll゛トレカ” M
 40を、その繊維軸が型の艮千lJ向になるように揃
えて充1iし、その部分のみを高周波誘導加熱によって
約600 ”Cに1111熱した。このとき、型の上端
および下端の渇匪は、でれそれ約450℃、420℃に
なっていIこ。
次に、星の中にアルミニウム合金(JIS △C4,C
)の溶湯(温度750℃)を?1さ込/、 t、110
、プランジ\・−を使用して上記溶湯に約500 K 
g/cm2の几力を加え、゛1〜レカ″と複合した。こ
のどさ、型とjランジ17−の間隙部分からの?Ft 
&の噴き出しくま令く認められなかった。
アルミ−ラム合金が1・−1化リイ)のを1Uf−J 
’(、型から成形体、つJ、 i′)F RMを取り出
した。
次に、1配置−RMから、長さ50m+n、幅IQmm
、厚さ2mmの試験1−!lを切り出し、この試験片に
つい(3点曲げ試験を行ったところ、曲げ弾痕は約14
0 K g / mm;!であった。また、上記試験片
の切断面を)に学、顕微鏡で観察したどころ、補強繊組
とζll−リクス金属とが極めて良好に複合しでおり、
i1〜イド1.fどの欠陥は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図(13J、げ’A+2図は、それぞれ異なる形状
の型を使用しく(−の発明の方法を実施している様子を
示11概略縦IJ7i面図(−ある。 1:型 2:ン山強繊粁1の集合1本 3:加熱装置 4:プランジA・− 5:下型

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 型の中に配”Vl シフ〔補強繊維の集合体に71〜リ
    クス金属の溶湯を加圧、含浸して前記補強繊維ど71〜
    リクス↑属と4・複合し、成形りるにあたり、縦長のハ
    リを用い、かつその型の、前記補強繊維の集合イホの配
    置部分のみを成形温度に加熱することを14i徴どづる
    、繊維強化金属複合材料の製造方法。
JP12359583A 1983-07-07 1983-07-07 繊維強化金属複合材料の製造方法 Pending JPS6015061A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12359583A JPS6015061A (ja) 1983-07-07 1983-07-07 繊維強化金属複合材料の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12359583A JPS6015061A (ja) 1983-07-07 1983-07-07 繊維強化金属複合材料の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6015061A true JPS6015061A (ja) 1985-01-25

Family

ID=14864497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12359583A Pending JPS6015061A (ja) 1983-07-07 1983-07-07 繊維強化金属複合材料の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6015061A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62165874A (ja) * 1986-01-17 1987-07-22 Hitachi Ltd 燃料電池
US4738298A (en) * 1985-07-04 1988-04-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Process for casting cylinder block blanks made of light alloy
US4766944A (en) * 1985-06-21 1988-08-30 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Process for casting fiber-reinforced metal body
US8485591B2 (en) 2010-05-10 2013-07-16 Honda Motor Co., Ltd. Front vehicle body structure

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4766944A (en) * 1985-06-21 1988-08-30 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Process for casting fiber-reinforced metal body
US4738298A (en) * 1985-07-04 1988-04-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Process for casting cylinder block blanks made of light alloy
JPS62165874A (ja) * 1986-01-17 1987-07-22 Hitachi Ltd 燃料電池
US8485591B2 (en) 2010-05-10 2013-07-16 Honda Motor Co., Ltd. Front vehicle body structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ATE74339T1 (de) Verfahren zur herstellung von keramischen verbundformkoerpern mittels anwendung einer sperre.
GB2062530A (en) Blade for rotary machines such as turbines
JPS5996236A (ja) 複合材料の製造方法
GB2096932A (en) Producing a machine part of a fiber-reinforced composite material
JPH05192761A (ja) 耐摩耗面を有する部分を製造する方法
JPS6015061A (ja) 繊維強化金属複合材料の製造方法
GB2182970A (en) Continuous and staple fibre preforms for reinforcing metals
JP3198423B2 (ja) 黒鉛鋳型
US1067231A (en) Manufacture of insulated handles for vessels and utensils.
JPH0239647Y2 (ja)
JPS6029433A (ja) 繊維強化金属複合材料の製造方法
JPS61250130A (ja) 繊維強化複合材料の製法
JPS57177873A (en) Composite body of aluminum casting
JPS60191653A (ja) 繊維強化金属複合材料の製造方法
JPS61127836A (ja) チタン酸カリウム繊維強化金属材料の製造方法
JPS63194860A (ja) 高圧凝固鋳造による繊維強化金属複合材料の製造方法
JPS62142733A (ja) 繊維強化金属複合材の製造方法
JP2001052842A (ja) セラミックス複合体ヒータ
DeVincent et al. Fabrication of graphite/copper composites via pressure infiltration casting
JPS6238712B2 (ja)
JPH0470372B2 (ja)
JPS6313649A (ja) 連続鋳造用ノズルの製造方法
JPS62156066A (ja) 金属基複合材の製造方法
JP2976437B2 (ja) 金属基複合材料の製造方法
JPH01110130A (ja) 繊維強化樹脂製品のリブ形状