JPS60244460A - 鋳造用アルミニウム基複合材の製造装置 - Google Patents
鋳造用アルミニウム基複合材の製造装置Info
- Publication number
- JPS60244460A JPS60244460A JP60027937A JP2793785A JPS60244460A JP S60244460 A JPS60244460 A JP S60244460A JP 60027937 A JP60027937 A JP 60027937A JP 2793785 A JP2793785 A JP 2793785A JP S60244460 A JPS60244460 A JP S60244460A
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- shafts
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、アルミニウム合金に複合化繊維を含有する鋳
造用アルミニウム基複合材の製造装置に関する。
造用アルミニウム基複合材の製造装置に関する。
（従来技術及びその問題点）
従来、繊維強化した複合材料としては、プラスチックに
おいてガラス繊維等を複合化させるＦＲＰが一般化され
ているが、金属系との複合化（ＦＲＭ）においても１強
度増加、特に高温強度の増加、弾性率を高めて剛性の向
上、クリープ抵抗の向上、耐摩耗性の向上、耐熱性の向
上、減衰能の向上、軽量化等の期待が大きく、最近、特
に脚光をあびている。
おいてガラス繊維等を複合化させるＦＲＰが一般化され
ているが、金属系との複合化（ＦＲＭ）においても１強
度増加、特に高温強度の増加、弾性率を高めて剛性の向
上、クリープ抵抗の向上、耐摩耗性の向上、耐熱性の向
上、減衰能の向上、軽量化等の期待が大きく、最近、特
に脚光をあびている。
しかし、実際にはｍ維、又はこれら粒子と金属との濡れ
性等が悪く、容易に金属系との混合化が図れず困難であ
って、現状ではサンドイッチカ式の複合材が実用化され
ようとしているに過ぎず、今だ金属溶湯と繊維とを完全
に混合する。所謂通常の鋳造法による成形方法に実施可
能なまでの複合材は無く、まだ実験段階に過ぎない。
性等が悪く、容易に金属系との混合化が図れず困難であ
って、現状ではサンドイッチカ式の複合材が実用化され
ようとしているに過ぎず、今だ金属溶湯と繊維とを完全
に混合する。所謂通常の鋳造法による成形方法に実施可
能なまでの複合材は無く、まだ実験段階に過ぎない。
（発明の目的）
本発明は、に記の如き事情に鑑みて、鋳造法に適応する
アルミニウム基複合材を実用化すべく、鋳造用アルミニ
ウム合金溶湯と、炭素繊維・カオウール繊ｌａ（エソラ
イト工業商品名）等種々の繊維とを混合均一・分散化（
複合化）を図り得る鋳造用アルミニウム基複合材の製造
装置を提供すること、を目的とする。
アルミニウム基複合材を実用化すべく、鋳造用アルミニ
ウム合金溶湯と、炭素繊維・カオウール繊ｌａ（エソラ
イト工業商品名）等種々の繊維とを混合均一・分散化（
複合化）を図り得る鋳造用アルミニウム基複合材の製造
装置を提供すること、を目的とする。
（発明の構成）
この為、本発明に係る鋳造用アルミニウム基複合材の製
造装置は、鋳造用アルミニウム合金を加熱するルツボ中
に、多段羽根を有する少なくとも２本以上の攪拌軸を、
隣接する攪拌軸の羽根が相互に段違い交差する状態で配
置すると共に、ルツボの内壁を攪拌羽根の回転軌跡に沿
った形状とし、隣接相互間で異なる回転速度となるよう
攪拌軸を回転させる手段と、ルツボの深さ方向中央域に
複合化ｍ維を注入する手段と、攪拌中の鋳造用アルミニ
ウム溶湯中へのエアー巻込み防止手段とから構成されて
いる。
造装置は、鋳造用アルミニウム合金を加熱するルツボ中
に、多段羽根を有する少なくとも２本以上の攪拌軸を、
隣接する攪拌軸の羽根が相互に段違い交差する状態で配
置すると共に、ルツボの内壁を攪拌羽根の回転軌跡に沿
った形状とし、隣接相互間で異なる回転速度となるよう
攪拌軸を回転させる手段と、ルツボの深さ方向中央域に
複合化ｍ維を注入する手段と、攪拌中の鋳造用アルミニ
ウム溶湯中へのエアー巻込み防止手段とから構成されて
いる。
（発明の実施例）
図示装置は、鋳造用アルミニウム合金を収容し加熱する
ルツボ手段１と、夫々に攪拌羽根４・・・を付設した複
数本の攪拌軸３，３′、３”・・・からなり、複合化繊
維の投入されたアルミニウム合金溶湯ａに剪断力をグー
える状態で攪拌可能にルツボｌａ内に設置される攪拌混
合手段２と、溶湯ａ中へのエアー巻込み防止手段５と、
溶湯ａ中に複合化繊維すを押し込む繊維注入手段６とを
右しており、−１−記ルツボ手段１におけるルツボ１ａ
の内壁１ｂは、上記各攪拌軸３．３’、３”・・・にお
ける攪拌羽根４・・・先端の回転軌跡に沿った形状とし
て構成したものである。
ルツボ手段１と、夫々に攪拌羽根４・・・を付設した複
数本の攪拌軸３，３′、３”・・・からなり、複合化繊
維の投入されたアルミニウム合金溶湯ａに剪断力をグー
える状態で攪拌可能にルツボｌａ内に設置される攪拌混
合手段２と、溶湯ａ中へのエアー巻込み防止手段５と、
溶湯ａ中に複合化繊維すを押し込む繊維注入手段６とを
右しており、−１−記ルツボ手段１におけるルツボ１ａ
の内壁１ｂは、上記各攪拌軸３．３’、３”・・・にお
ける攪拌羽根４・・・先端の回転軌跡に沿った形状とし
て構成したものである。
ルツボ手段１は、炉ｌｃ内に受台１ｄを介してルツボｌ
ａを配設しである。このルツボｌａｌ：］体は黒鉛又は
鋳鉄製とすれば充分であり、又その内壁面１ｂは、単な
る円形や楕円形よりも上記攪拌混合手段２における各攪
拌軸３．３′、３”の攪拌羽根４先端の回転軌跡に近似
する形状、つまりその曲率よりも僅かに大きい曲率をも
った凹面に形成しである。従って、図示例の如く複数本
の攪拌軸３．３′、３”を−列に配置した場合は、第２
図に示したように少なくとも内壁面全体は平面略変形ひ
ようたん形状等に形成して各攪拌軸３．３”。
ａを配設しである。このルツボｌａｌ：］体は黒鉛又は
鋳鉄製とすれば充分であり、又その内壁面１ｂは、単な
る円形や楕円形よりも上記攪拌混合手段２における各攪
拌軸３．３′、３”の攪拌羽根４先端の回転軌跡に近似
する形状、つまりその曲率よりも僅かに大きい曲率をも
った凹面に形成しである。従って、図示例の如く複数本
の攪拌軸３．３′、３”を−列に配置した場合は、第２
図に示したように少なくとも内壁面全体は平面略変形ひ
ようたん形状等に形成して各攪拌軸３．３”。
３”間の左右（ルツボ内壁面側）に淀み部ができないよ
うにして、」二記鋳造用アルミニウム合金溶ｉａに複合
化繊維すが均一に混合されるようになっている。
うにして、」二記鋳造用アルミニウム合金溶ｉａに複合
化繊維すが均一に混合されるようになっている。
攪拌混合手段２は、少なくとも２本以上の攪拌軸３・・
・を具備するが、図示例のように３木とする時は、」二
記ルツボ手段１の炉ｌｃ上に架設された支持手段７の中
心と、その左右両側に夫々回転可能に主軸８と副軸８°
、８”を支持し、該各軸８．８′、８”に大々攪拌軸３
．３゛、３”を連結して並行にルツボ１ａの底壁近傍ま
で垂設してあって、に記主軸８は図示しない駆動源とし
ての自動変速モータに接続され、該主軸８と両副軸８°
、８”を歯車伝達機構９で連動連絡して、上記主軸８が
図示の矢印Ｃ方向へ駆動回転されることで、これと同一
方向へ副軸８′、８”が夫々矢印Ｃ°、Ｃ″で丞したよ
うに回転するようにして、各攪拌軸３．３′、３″の軸
方向へ同一高さに２枚ないしは４枚付設した攪拌羽根４
・・・相互が上下方向へ変位して噛み合い駆動回転され
ることで、繊維の投入された鋳造用アルミニウム合金溶
湯ａに剪断力を働かせ、繊維を細かく均・に分散複合化
できるようになっている。
・を具備するが、図示例のように３木とする時は、」二
記ルツボ手段１の炉ｌｃ上に架設された支持手段７の中
心と、その左右両側に夫々回転可能に主軸８と副軸８°
、８”を支持し、該各軸８．８′、８”に大々攪拌軸３
．３゛、３”を連結して並行にルツボ１ａの底壁近傍ま
で垂設してあって、に記主軸８は図示しない駆動源とし
ての自動変速モータに接続され、該主軸８と両副軸８°
、８”を歯車伝達機構９で連動連絡して、上記主軸８が
図示の矢印Ｃ方向へ駆動回転されることで、これと同一
方向へ副軸８′、８”が夫々矢印Ｃ°、Ｃ″で丞したよ
うに回転するようにして、各攪拌軸３．３′、３″の軸
方向へ同一高さに２枚ないしは４枚付設した攪拌羽根４
・・・相互が上下方向へ変位して噛み合い駆動回転され
ることで、繊維の投入された鋳造用アルミニウム合金溶
湯ａに剪断力を働かせ、繊維を細かく均・に分散複合化
できるようになっている。
副軸８°、８”の回転数は主軸８のそれと異なるように
歯車伝達機構９のギヤ比を予め設定して設け、又投入す
る繊維の種類や、投入％によって粘性の異なる場合、自
由に回転数を変えることができるようにしである。
歯車伝達機構９のギヤ比を予め設定して設け、又投入す
る繊維の種類や、投入％によって粘性の異なる場合、自
由に回転数を変えることができるようにしである。
ここで各種混合化繊維すの混合される溶湯ａは、そのｅ
ｉ維すが固形のままの状態であって、しかも撹拌羽根４
・・・自体は６００〜８００°Ｃ前後のアルミニウム合
金溶湯にさらされるので、Ｌ記撹拌羽根４・・・を鉄製
とすると、上記溶湯ａによる浸食以外にも固形繊維その
ものによる摩擦損傷が激しく、１〜２回の混合駆動で使
用不１１ｆ能となる。そこで撹拌軸３．３“、３”及び
撹拌４・・・をセラミックス製、例えば５ｉＪ４製、Ａ
！７０３製、高純Ｓｉｃ製、α−＾１２０３・ＴｉＯ２
等として高温時の耐摩耗性を図っている。
ｉ維すが固形のままの状態であって、しかも撹拌羽根４
・・・自体は６００〜８００°Ｃ前後のアルミニウム合
金溶湯にさらされるので、Ｌ記撹拌羽根４・・・を鉄製
とすると、上記溶湯ａによる浸食以外にも固形繊維その
ものによる摩擦損傷が激しく、１〜２回の混合駆動で使
用不１１ｆ能となる。そこで撹拌軸３．３“、３”及び
撹拌４・・・をセラミックス製、例えば５ｉＪ４製、Ａ
！７０３製、高純Ｓｉｃ製、α−＾１２０３・ＴｉＯ２
等として高温時の耐摩耗性を図っている。
エアー巻込み防止り段５は、ルツボ１ａ中をポンプ等で
吸引して、内部全体を真空に保持するようにするか、又
は図示例のように溶湯８表面の全体又は部分的を溶湯ｉ
５ａで覆う等して形成される。つまり、溶湯撹拌中に溶
湯表面の湯のおどりが激しく、それによって溶湯中への
エアーの巻込みも激しくなって撹拌後金型に流し込んで
鋳造された製品に鋳巣が生じるから、このようなことの
ないようエアー巻込み防止手段５を設けているものであ
る。溶湯ｉ５ａはセラミック類又は鋳鉄製何れでもよい
が、溶湯の保温性、耐漏れ性においてはセラミック類の
力が優れる。
吸引して、内部全体を真空に保持するようにするか、又
は図示例のように溶湯８表面の全体又は部分的を溶湯ｉ
５ａで覆う等して形成される。つまり、溶湯撹拌中に溶
湯表面の湯のおどりが激しく、それによって溶湯中への
エアーの巻込みも激しくなって撹拌後金型に流し込んで
鋳造された製品に鋳巣が生じるから、このようなことの
ないようエアー巻込み防止手段５を設けているものであ
る。溶湯ｉ５ａはセラミック類又は鋳鉄製何れでもよい
が、溶湯の保温性、耐漏れ性においてはセラミック類の
力が優れる。
ｍ＃Ｉ注入手段６は、」二部−・側にホッパー６ａを付
設した繊維投入用ストーク６ｂと、繊維押し込み用ピス
トン６Ｃとから形成されている。ストーク６ｂはセラミ
ック類が望ましく。
設した繊維投入用ストーク６ｂと、繊維押し込み用ピス
トン６Ｃとから形成されている。ストーク６ｂはセラミ
ック類が望ましく。
又ピストン６Ｃは鋳鉄製が用いられる。溶湯ａに繊＃Ｉ
ｂを投入する時、溶湯表面に投入するだけでは溶湯ａと
の漏れ性の悪い繊維、或いはカサ比重の軽いｌ１ｋＩＩ
ｌは溶湯表面に浮いてしまって溶湯中に混合されない。
ｂを投入する時、溶湯表面に投入するだけでは溶湯ａと
の漏れ性の悪い繊維、或いはカサ比重の軽いｌ１ｋＩＩ
ｌは溶湯表面に浮いてしまって溶湯中に混合されない。
その為繊！Ｉｂを直接溶湯中に少しずつ押し込み、スト
ーク６ｂのすぐ下の撹拌羽根４にて溶湯中に繊維を拡散
させるようにしたものである。
ーク６ｂのすぐ下の撹拌羽根４にて溶湯中に繊維を拡散
させるようにしたものである。
尚、混合化繊＃Ｉｂは、ホッパー６ａからストーク６ｂ
中に入れ、然る後、自動又は手動にてピストン６Ｃを押
し下げ下降させてｍｍｂを溶湯ａに押し込む様にする。
中に入れ、然る後、自動又は手動にてピストン６Ｃを押
し下げ下降させてｍｍｂを溶湯ａに押し込む様にする。
又、炉ＩＣとしては、シリコニット炉、又は重油、ガス
炉等が用いられる。
炉等が用いられる。
（９，明の作用・効果）
上記の如く構成した鋳造用アルミニウル基複合材の製造
装置では、ルツボ１ａ中で溶融加熱した鋳造用アルミニ
ウム合金湯の中にピストン６Ｃにより繊維を注入すると
共に、撹拌軸３．３′、３′′を隣接相１間で異なる回
転速度となるよう回転させることにより、溶湯ａに剪断
力を働かせてｍ維との混合化を図るものである。
装置では、ルツボ１ａ中で溶融加熱した鋳造用アルミニ
ウム合金湯の中にピストン６Ｃにより繊維を注入すると
共に、撹拌軸３．３′、３′′を隣接相１間で異なる回
転速度となるよう回転させることにより、溶湯ａに剪断
力を働かせてｍ維との混合化を図るものである。
又、隣接する撹拌軸の羽根４・・・が相互に段違い交差
する状態で配置されていると共に、ルツボｌａの内壁を
撹拌羽根４・・・の回転軌跡に沿った状態とした為、ル
ツボｌａの内に溶湯ａの淀みが生ぜず、ｍｔａの均−拡
散化を図り得るものである。
する状態で配置されていると共に、ルツボｌａの内壁を
撹拌羽根４・・・の回転軌跡に沿った状態とした為、ル
ツボｌａの内に溶湯ａの淀みが生ぜず、ｍｔａの均−拡
散化を図り得るものである。
更に、エアー巻込み防止手段の存在により溶湯とＭ＆雑
の撹拌混合中に溶湯中へのエアー巻込みが防止され、鋳
造工程において鋳巣の生じることのない複合材となし得
る。
の撹拌混合中に溶湯中へのエアー巻込みが防止され、鋳
造工程において鋳巣の生じることのない複合材となし得
る。
第１図は本発明に係る鋳造用アルミニウム基複合材の製
造装置の−・実施例を示した縦断面図、第２図は同装置
に於けるルツボ手段及び撹拌混合手段を示す平断面図で
ある。 ｌ・・・ルツボ手段 ２・・・撹拌混合手段３．３゛、
３”・・・撹拌軸 ４・・・撹拌羽根５・・・エアー巻
込み防に手段 ６・・・ｍａｌＩ注入手段 特許出願人 リョービ株式会社
造装置の−・実施例を示した縦断面図、第２図は同装置
に於けるルツボ手段及び撹拌混合手段を示す平断面図で
ある。 ｌ・・・ルツボ手段 ２・・・撹拌混合手段３．３゛、
３”・・・撹拌軸 ４・・・撹拌羽根５・・・エアー巻
込み防に手段 ６・・・ｍａｌＩ注入手段 特許出願人 リョービ株式会社
Claims (2)
- （１） １４造用アルミニウム合金を加熱するルツボ中
に、多段羽根を有する少なくとも２木以Ｉ−の攪拌軸を
、隣接する攪拌軸の羽根が相互に段違い交差する状態で
配置すると共に、ルツボの内壁を攪拌羽根の回転軌跡に
沿った形状とし、隣接相！ｒ間で異なる回転速度となる
よう攪拌軸を回転させる手段と、ルツボの深さ方向中央
域に複合化繊維を注入する手段と、攪拌中の鋳造用アル
ミニウム溶湯中へのエアー巻込み防Ｉに手段とを有する
こと、を特徴とする鋳造用アルミニウム基複合材の製造
装置。 - （２） に記攪拌軸が並列配置された主軸と２本の副軸
とから成り、に記撹拌軸回転手段が、主軸と副軸とに所
定比による回転数差で回転力を伝達する歯車伝達機構で
あること、を特徴とする特−請求範囲第（１）項に記載
のＭ造用アルミニウムノ人複合材の製造装置０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027937A JPS60244460A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 鋳造用アルミニウム基複合材の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027937A JPS60244460A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 鋳造用アルミニウム基複合材の製造装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2879581A Division JPS57143456A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Method and apparatus for manufacturing composite aluminum material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244460A true JPS60244460A (ja) | 1985-12-04 |
| JPH0259028B2 JPH0259028B2 (ja) | 1990-12-11 |
Family
ID=12234808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60027937A Granted JPS60244460A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 鋳造用アルミニウム基複合材の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60244460A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07819B2 (ja) * | 1986-05-01 | 1995-01-11 | アルキヤン インターナシヨナル リミテツド | 鋳造強化複合材料 |
| JP2010069512A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Nissei Plastics Ind Co | カーボンナノ材とマグネシウム基合金の複合化方法 |
| CN111804886A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-23 | 哈尔滨吉星机械工程有限公司 | 一种应用于汽车差速器支架的镁基复合材料的制备方法 |
| CN112695222A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-23 | 南昌航空大学 | 一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置及使用方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4869724A (ja) * | 1971-12-23 | 1973-09-21 | ||
| JPS5187106A (ja) * | 1974-12-28 | 1976-07-30 | Andeyusutorieru Do Konbyusuchi | Fukugogokinoyobisonoseiho |
| JPS5363221A (en) * | 1976-11-19 | 1978-06-06 | Doryokuro Kakunenryo | Preparation of complex material that use electromagnetic force |
-
1985
- 1985-02-15 JP JP60027937A patent/JPS60244460A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4869724A (ja) * | 1971-12-23 | 1973-09-21 | ||
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| JPS5363221A (en) * | 1976-11-19 | 1978-06-06 | Doryokuro Kakunenryo | Preparation of complex material that use electromagnetic force |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010069512A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Nissei Plastics Ind Co | カーボンナノ材とマグネシウム基合金の複合化方法 |
| CN111804886A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-23 | 哈尔滨吉星机械工程有限公司 | 一种应用于汽车差速器支架的镁基复合材料的制备方法 |
| CN111804886B (zh) * | 2020-07-20 | 2021-06-18 | 哈尔滨吉星机械工程有限公司 | 一种应用于汽车差速器支架的镁基复合材料的制备方法 |
| CN112695222A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-23 | 南昌航空大学 | 一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置及使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0259028B2 (ja) | 1990-12-11 |
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