JPS6067111A - セラミツクハニカム構造体の押出し成形金型 - Google Patents

セラミツクハニカム構造体の押出し成形金型

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JPS6067111A
JPS6067111A JP58175174A JP17517483A JPS6067111A JP S6067111 A JPS6067111 A JP S6067111A JP 58175174 A JP58175174 A JP 58175174A JP 17517483 A JP17517483 A JP 17517483A JP S6067111 A JPS6067111 A JP S6067111A
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    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/20Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
    • B28B3/26Extrusion dies
    • B28B3/269For multi-channeled structures, e.g. honeycomb structures

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】 本発明は、セラミックハニカム構造体の押出し成形金型
に関するもので、より詳しくは、内燃機関の排出ガス浄
化用の触媒担体、熱交換体あるいは過給機用ロータなど
の複数の隔壁厚を有するセラミックハニカム構造体の押
出し成形金型に関する。
以下、セラミックハニカム構造体なる用語は複数の貫通
孔が互いに隔壁により蜂巣状に区分されている構造を意
味するものとする。
従来、少なくとも2種以上の壁厚を有するセラミックハ
ニカム構造体としては、自動車の排気ガス浄化用触媒担
体としてハニカム構造体の外周縁部の機械的強度を向上
するため、そのハニカム構造体の最外周壁を厚く形成し
たり(特公昭54−28850号)、ハニカム構造体の
内部より外周辺の隔壁厚を大きくしたり(特公昭57 
50170号)する構造のものが知られている。このよ
うな構造体の押出し成形金型としては、第1図に示すよ
うに、セラミックハニカム構造体の断面形状に対応した
成形溝2の外周縁部上に押え板5を設けて、成形溝の外
周縁部に相当する押出された隔壁を合体する構造の金型
lが提案されており、また第2図に示すように、単に成
形溝2の溝rlJ寸法に対応して広く形成したセラミッ
ク坏土供給孔8とを備えた金型1が提案されている。
ところが、これらの構造の金型は、貫通孔の形状が三角
、四角、六角形等の幾何学的に単純で、隔壁厚の変化が
比較的少ないハニカム構造体の押出しに適用できるが、
第8図に示すように、過給機用ロータ等の隔壁厚が2種
以上ありしかも貫通孔の形状が複雑なハニカム構造体に
適用すると、坏土の押出し速度が不均一となるため押出
し成形が不可能であった。
本発明は、隔壁1’2が2種以上ありしかも貫通孔の形
状が複雑なセラミックハニカム構造体を得るための全く
新規な押出し成形用金型を提供するものであり、複数の
隔壁厚を有するセラミックハニカム構造体の押出し成形
金型において、セラミックハニカム構造体の断面形状に
対応した成形溝およびその成形溝の交叉部あるいは稜辺
部に連通ずるセラミック坏土供給孔を備え、隔壁厚が小
なる成形溝に連通ずるセラミック坏土供給孔の水力直径
が隔壁厚が大いなる成形溝に連通ずるセラミック坏土供
給孔の水力直径より大きく形成されているセラミックハ
ニカム構造体の押出し成形金型である。
以下本発明の詳細を図面を参照して説明する。
第4図、第5図、第6図および第7図に示すように、本
発明のセラミックハニカム構造体の押出し成形金型(以
下、金型と記す)1は、主として押出し成形機側に配置
されるセラミック坏土供給孔(以下、供給孔と記す)8
.8a、8b 、3c。
ad 、8eとその供給孔に連接し供給孔に供給された
セラミック坏土を所要のセラミックハニカム構造体に成
形する成形溝2.2a、2b、2c。
2d 、2eから構成されるっずなわち、成形l114
はセラミックハニカム構造体の隔壁および外周壁を形成
するので、隔壁の厚さの種L1に応じて、例えば、隔壁
の厚さが大きいものに対して成形幅は大きい成形iノη
2a、28X隔壁の厚さが小さいものに対して成形幅は
小さい成形溝gb 、 20 、2dが設けられる。
外周壁は第7図に示すように金型1の成形溝により形成
されるようにしてもよく、また他の実施例である第8図
に示すように金型1を成形機のシリンダー4に取りつけ
るための金型取りつけ枠5の内周面を外周壁に一部を形
成するようにすることもできる。
成形溝はセラミックハニカム構造体の形状に応じて、第
7図および第8図に示すようにかJ(々の形状およびそ
の配置M全することができ、その寸法および金型材質に
より放’141加工等の公知の方法によって形成される
成形溝の溝幅は最大幅T□と最小幅T2の比が・1<’
]”□/T2≦800の範囲が可能である。この比が3
00より大きい場合は大きい成形溝に対応する供給孔の
寸法を極めて小さくする必要があり、機械加工が困難と
なるばかりでなく、供給孔から、 −= 、、、−Lz
 I−JL/ +J−,+vIAフr+1l−hp +
−+ プnll JJL l −Lr+#+ L、直角
方向に充分に流動しないためセラミック坏土が合体せず
セラミックハニカム構造体か成形されないからである。
供給孔は成形溝の交点または稜辺部に成形機のシリンダ
ー側に設けられ、その水力直径は成形溝幅寸法に対応し
ていることが必要である□すなわち、第7図あるいは第
8図に示すように成形幅が大きい成形溝2a、2eには
水力直径が小さい供給孔aa、aeが、成形幅が小さい
成形溝gb 、20.2dには水力直径が大きい供給孔
8b、80’、8dが、それぞれ対応して連接している
、 ここで、成形溝と供給孔とが連接しているということは
、成形機から押出しされるセラミック坏土がシリンダー
Φ内を経て供給孔に入り、次いで成形溝内で押出し方向
と直角方向に流動しセラミック坏土が合体することを意
味するものとする。
セラミック坏土が成形溝内で合体するために(、[、供
給孔の寸法、数およびその配(6は成形溝をセラミック
坏土が充分に充填するようにする必要があ、す、一方成
形溝の深さはセラミック坏土が充填するようにする必要
がある。特に、成形幅が大きい成形溝と、成形幅が小さ
い成形溝とが隣接している場合、充分な考慮か必要であ
るが、成形幅が大きい成形溝の方へセラミック坏土が流
動してしまう極端な場合には、大きい成形溝と小さい成
形溝との間にセラミック坏土の流動を阻止する手段を講
じてもよい。
本発明は成形溝から排出するセラミックハニカム構造体
の流動を制御することにあるので、この制御を第7図、
第8図に示すように供給孔の水力直径寸法で行うことに
限られず、第9図に示すように略均等な水力直径を有す
る供給孔8の成形機のシリンダー46側、すなわち、供
給孔3のセラミック坏土流入部に、成形111blの大
きい成形6’j 2 a +2eに水力直径か小さい開
口部6 a 、 448を、成形幅の小さい成形¥(j
j 2 b 、 20 、2 dに水力直径が大きい開
口部6b 、 6c 、 6dをそれぞれ対応させた金
属板7を成形金型の供給孔側に設けてもよい。金属板に
よってセラミック坏土の流動を制御する成形金型は1.
成形溝部と供給孔部とを別々に作成し、セラミックハニ
カム構造体の形状に応じて組合せる場合、成形溝と供給
孔の部分的にセラミック坏土の流動を制御する場合に有
効である。
次に、本発明の成形金型により複数の隔壁厚みを有する
七ラミックハニカム構造体が成形される工程を説明する
シリンダー内のセラミック坏土は成形機によりまず成形
金型の供給孔に抑圧供給される。ここで水力直径の小さ
な供給孔のセラミック坏土は、水力直径の大きい供給孔
のそれより供給孔の内面壁より大きな抵抗を受けるので
セラミック坏土の流動速度が小さくなる。一方、成形溝
においては成形溝幅の大きな成形溝におけるセラミック
坏土の成形m ICl−は成形幅の小さな成形rj&に
お+−するセラミック坏土の成形速度より大きくなる。
すなわち、金型[11j血におけるセラミック坏土の押
出し成形速度は供給孔および成形溝の寸法により相補制
御され隔壁の厚い部分および薄い部分とも同一、jil
出し速度で成形されるので、健全なセラミックハニカ・
ム構造体が得られる。
実 施 例 窒化珪素粉末jJ Q重量部に焼結助剤として酸化マグ
ネシウム粉末5,0重量部、酸化セリウム粉末4.2重
量部、酸化ストロンチウムo、5jai部とを配合した
セラミック粉末100重社部に、成形助剤として主とし
てメチルセルロースからなる有機バインダー2部、水2
5部を混練した押出成形材料を第10図に示すように成
形溝幅Tおよび供給孔の水力直径りを有する成形金型1
により押出成形した。成形金型のそれぞれの寸法を第1
表に示す、押出されたセラミック体を目視検査により、
第11図に示すような所要の形状が形成されたか舎か、
クラック等の発生の有無をNlaべた。この目視検査で
合格したものは大気中500 ”Cで仮焼し、有機バイ
ンダーを除去したのち墾素雰囲気1750°Cで2時間
焼成した後、目視検査によりクラック、変形等の欠陥の
発生の有無をWl“1べた。検査の結果を第1表に示す
、以上の説明から明らかなように、本発明によるセラミ
ック構造体の押出し成形金型によって、内燃機関の排出
ガス浄化用の触媒担体、熱交換体あるいは過給機用ロー
タなどの複数の障壁厚を有するセラミックハニカム構造
体を容易に成形可能になり、その応用価値は大いなるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来のセラミックハニカム構造体
の押出し成形金型の断面図1、第8図は本発明によって
成形されるセラミックハニカム構造体の正面図、第4図
は本発明の一実施例のセラミックハニカム構造体の押出
し成形金型の押出する側からの正面図、第5図は第4図
の下面図、第6図はψ4図のA −A’曲の断面図、第
7図は第4図の金型を押え板を用いて成形機のシリンダ
ーに取りつけた構造を示す断面図、第8図は本発明の他
の実施例である金型取りつけ枠の内周II′11で外周
壁を形成する構造の押出し成形金型の断面図、第9図は
本発明の他の実施例である金属板を取りつけた成形金型
の断面図、第1θ図は本発明の実施、例を説明するだめ
の押出し成形金型の断面図、第11図は本発明の実施例
で押出し成形したセラミック成形体の平面図、第12F
A、第13図および第】4図は本発明の他の実施例で押
出し成形して得られるセラミック成形体の平面図である
。 1・・・セラミックハニカム構造体の押出し成形金型、
2 、2a 、 2b 、 2C、2d 、 28 、
、、成形溝、8,8a。 8b 、 80 、8d 、 8e・・・セラミック坏
土供給孔、4・・・成形機のシリンダー、5・・・金型
取りつけ枠、6 、6a 、 6b 、 l 、 6d
 、 68 、、、開口部、7・・・金属板、T、Tよ
、T2・・・成形溝幅、D、D工、D、・・・水力直径
。 特許出願人 日本碍子株式会社 代理人弁理士 杉 村 暁 秀 、:、;’ 、、、1
’ 、’ 、、。 同 弁理士 杉 利 興 作 “□゛″’1iHy1 1 第1図 第2図 1 遍幽し 第11図 又 第用図 第η11図 第02図 第特図 第i!4.図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 複数の隔壁厚と少なくとも二つ以上の貫通孔を有す
    るセラミックハニカム構造体の押出し成形金型において
    、セラミックハニカム構造体の断面形状に対応した成形
    溝およびその成形溝の交叉部あるいは稜辺部に連通ずる
    セラミック坏土供給孔を備え、隔壁厚が小なる成形溝に
    連通ずるセラミック坏土供給孔の水力直径が隔壁厚が大
    なる成形溝に連通ずるセラミック坏土供給孔の水力直径
    より大きく形成されていることを特徴とするセラミック
    ハニカム構造体の押出し成形金型。 2 セラミック坏土供給孔の坏上流入部が交換自在の穿
    孔板によって形成されている特許請求の範囲第1項記載
    のセラミックハニカム構造体の押出し成形金型。
JP58175174A 1983-09-24 1983-09-24 セラミツクハニカム構造体の押出し成形金型 Granted JPS6067111A (ja)

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EP84301286A EP0137572B1 (en) 1983-09-24 1984-02-28 Extrusion die for ceramic honeycomb structure and a method of extruding such a structure
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