JPS61257402A - 金属中空異形品の内面成形方法 - Google Patents
金属中空異形品の内面成形方法Info
- Publication number
- JPS61257402A JPS61257402A JP28153184A JP28153184A JPS61257402A JP S61257402 A JPS61257402 A JP S61257402A JP 28153184 A JP28153184 A JP 28153184A JP 28153184 A JP28153184 A JP 28153184A JP S61257402 A JPS61257402 A JP S61257402A
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- Japan
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- core body
- pressure
- hollow
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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〕
本発明は高融点の金属系粉末材料による金属中空異形品
の内面成形方法に関するもので、一般の機械加工では処
理できない複雑な中空内部の表面を任意の形状に処理す
ると共に、精度が高く且つメタル化した成形体が得られ
るようにしたものである。
の内面成形方法に関するもので、一般の機械加工では処
理できない複雑な中空内部の表面を任意の形状に処理す
ると共に、精度が高く且つメタル化した成形体が得られ
るようにしたものである。
例えば金属成形品の中空内面を、直線的な単純形状はと
もかく、曲面加工や凹凸加工その他複雑な形状について
、超精密度が要求される成形は一般の機械加工ではでき
ない。
もかく、曲面加工や凹凸加工その他複雑な形状について
、超精密度が要求される成形は一般の機械加工ではでき
ない。
そこで従来は、これら複雑な内部形状の加工に当たって
は、複数に分割した割型を用いて成形加工をしたりして
いる。
は、複数に分割した割型を用いて成形加工をしたりして
いる。
前記の割型による成形加工は、比較的容易にある程度の
内面加工ができるが、合わせ目に微妙な筋目が生じるた
め、精密度の点において不十分である等の問題点が残っ
ていた。
内面加工ができるが、合わせ目に微妙な筋目が生じるた
め、精密度の点において不十分である等の問題点が残っ
ていた。
上記の問題点を解決するために本発明は、金属中空異形
品の内面成形方法において、中子体の表面に高融点の金
属系粉末から成る被覆体を積層し、次いで高圧プレス装
置によって前記被覆体の積層密度を緻密にした後に、熱
間静水圧加圧装置に入れてガスによる等方圧力と高温と
を同時に加えて被覆体の中空内面を精密且つメタル化す
ると共に、中子体を溶解除去して被覆体だけを残して得
るようにしたものである。
品の内面成形方法において、中子体の表面に高融点の金
属系粉末から成る被覆体を積層し、次いで高圧プレス装
置によって前記被覆体の積層密度を緻密にした後に、熱
間静水圧加圧装置に入れてガスによる等方圧力と高温と
を同時に加えて被覆体の中空内面を精密且つメタル化す
ると共に、中子体を溶解除去して被覆体だけを残して得
るようにしたものである。
Ｃ作 用〕
上記手段に基づく作用ないし工程は次の通りである。先
ず所望形状に成形した中子体の表面に金属系粉末を積層
するには、例えばプラズマ溶射即ち電弧を使用して、高
度に電離した気体で完全にイオン化した原子と電子とが
飛び回った状態のプラズマを発生さゼ、これを高熱源と
してセラミックスや高融点金属などの粉末を溶融すると
同時に、高速で素材の表面に吹き付けて被覆する。
ず所望形状に成形した中子体の表面に金属系粉末を積層
するには、例えばプラズマ溶射即ち電弧を使用して、高
度に電離した気体で完全にイオン化した原子と電子とが
飛び回った状態のプラズマを発生さゼ、これを高熱源と
してセラミックスや高融点金属などの粉末を溶融すると
同時に、高速で素材の表面に吹き付けて被覆する。
又は容器体の中に中子体を収容し、その周りに金属系粉
末を充填して搗き固めるパウダー成形加工を行う。
末を充填して搗き固めるパウダー成形加工を行う。
次いでプラズマ溶射又はパウダー成形によって積層した
被覆体を中子体と一緒に高圧プレス装置によって前記積
層体の積層密度をさらに高めて緻密にする加工を行う。
被覆体を中子体と一緒に高圧プレス装置によって前記積
層体の積層密度をさらに高めて緻密にする加工を行う。
そして次に被覆体を中子体と共に、通称ＨＩＰ（Ｈｏｔ
ｌ５ｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）と呼ばれる
熱間静水圧加圧法を行う熱間静水圧加圧装置の中に入れ
て、アルゴン等の不活性ガス圧力媒体とし、通常１，０
００ｋｇｆ／ｃｒ１以上の圧力と１．０００ ′ｃ以上
の高温との相乗効果を利用して加圧処理をする。
ｌ５ｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）と呼ばれる
熱間静水圧加圧法を行う熱間静水圧加圧装置の中に入れ
て、アルゴン等の不活性ガス圧力媒体とし、通常１，０
００ｋｇｆ／ｃｒ１以上の圧力と１．０００ ′ｃ以上
の高温との相乗効果を利用して加圧処理をする。
前記の熱間静水圧加圧装置でＨＩＰ処理を行った後、又
はＨＩＰ処理処理台いて、加熱温度を被覆体の融点より
は低いが、中子体の融点より高（して圧力を加えないこ
とにより、その温度差によって中子体だけが溶解して被
覆体から除去されるので、ＨＩＰ処理された被覆体だけ
が成形されて得られる。
はＨＩＰ処理処理台いて、加熱温度を被覆体の融点より
は低いが、中子体の融点より高（して圧力を加えないこ
とにより、その温度差によって中子体だけが溶解して被
覆体から除去されるので、ＨＩＰ処理された被覆体だけ
が成形されて得られる。
以下本発明の実施例を図面に即して説明する。
第２図おいて、１は高融点金属系粉末で被覆体を成形す
るための母材となる中子体であって、その材質はアルミ
ニウム又は亜鉛等任意であるが、プラズマ溶射のジェッ
ト炎が１５，０００℃の超高温に達するので、溶射の際
に吹付けられた中子体が溶解したり、変形しないことが
条件となる。その反面、中子体１はＨＩＰ処理後は当該
中子体だけを加熱溶解できるように被覆体３より溶融点
が低い材料を用いるものとする。
るための母材となる中子体であって、その材質はアルミ
ニウム又は亜鉛等任意であるが、プラズマ溶射のジェッ
ト炎が１５，０００℃の超高温に達するので、溶射の際
に吹付けられた中子体が溶解したり、変形しないことが
条件となる。その反面、中子体１はＨＩＰ処理後は当該
中子体だけを加熱溶解できるように被覆体３より溶融点
が低い材料を用いるものとする。
第３図において、２はプラズマ溶射装置であって、一方
では水源からの水を冷却ポンプ２１で冷却して溶射ガン
２２に送って循環させた後排水する。
では水源からの水を冷却ポンプ２１で冷却して溶射ガン
２２に送って循環させた後排水する。
また他方ではホッパー２３に貯溜した粉末材料を前記溶
射ガンに供給すると共に、ガスポンベ２４からのガスを
制御機構２５を介してアークガスとして溶射ガン２２に
供給する構造になっている。図中２６は直流電源、２７
は高周波スターターを示す。
射ガンに供給すると共に、ガスポンベ２４からのガスを
制御機構２５を介してアークガスとして溶射ガン２２に
供給する構造になっている。図中２６は直流電源、２７
は高周波スターターを示す。
第１・３図において、３はプラズマ溶射装置により母材
となる中子体１に吹き付けて積層する被覆体を示し、そ
の溶射材料はアルミナ、ジルコニア、チタニア等のセラ
ミックス系のもの、又はステンレス、ニッケルクロム合
金等のメタル系のもの、クロームカーバイト複合、ジル
コニアイツトリア複合等の複合粉末系材料等高融点の溶
融粉末を用いる。
となる中子体１に吹き付けて積層する被覆体を示し、そ
の溶射材料はアルミナ、ジルコニア、チタニア等のセラ
ミックス系のもの、又はステンレス、ニッケルクロム合
金等のメタル系のもの、クロームカーバイト複合、ジル
コニアイツトリア複合等の複合粉末系材料等高融点の溶
融粉末を用いる。
第４図において、４は被処理材たる被覆体３の中空内面
を、ＨＩＰ法によって精密且つメタル化するための熱間
静水圧加圧装置即ちＨＩＰ装置であり、圧力容器４１、
ガス発生装置４２・ガス圧縮機−４３・圧力調整器４４
・ヒータ等の炉構造物４５、加熱電源及び制御機構４６
、水ジヤケツト部４７、真空ポンプ機構４８等から構成
されている。
を、ＨＩＰ法によって精密且つメタル化するための熱間
静水圧加圧装置即ちＨＩＰ装置であり、圧力容器４１、
ガス発生装置４２・ガス圧縮機−４３・圧力調整器４４
・ヒータ等の炉構造物４５、加熱電源及び制御機構４６
、水ジヤケツト部４７、真空ポンプ機構４８等から構成
されている。
当該ＨＩＰ装Ｗ４内において、被覆体３に中空内面は勿
論のこと、外面その他の面のあらゆる方向から均等に加
わる圧力即ち、等方圧力と高温との相乗効果を利用した
加圧処理を行う。なお圧力容器４１は高圧円筒４１１
とプレスフレーム４１□とから形成されている。
論のこと、外面その他の面のあらゆる方向から均等に加
わる圧力即ち、等方圧力と高温との相乗効果を利用した
加圧処理を行う。なお圧力容器４１は高圧円筒４１１
とプレスフレーム４１□とから形成されている。
第５図において、５はパウダー成形による中子体ｌに被
覆体３を積層する装置であり、この装置で被覆体を成形
するときは、その外形にかなりの余剰肉厚が生じるが、
外形部分は一般の機械加工によってどのようにでも成形
できるから支障はない。
覆体３を積層する装置であり、この装置で被覆体を成形
するときは、その外形にかなりの余剰肉厚が生じるが、
外形部分は一般の機械加工によってどのようにでも成形
できるから支障はない。
第６図において、６はプラズマ溶射又はパウダー成形に
よって得た被覆体の積層を、さらに高密度にするための
高圧プレス装置である。
よって得た被覆体の積層を、さらに高密度にするための
高圧プレス装置である。
本発明は上記の構成であるから、一般の機械加工では処
理できない複雑な中空内部形状でも中子体の外表面を所
望の形状に成形しておけば、その中子体の外形通りに被
覆成形体ができ、そしてその被覆体のＨＩ Ｐ装置によ
り、等方圧力と高温との相乗効果を利用して超高密度に
成形加工することができる。
理できない複雑な中空内部形状でも中子体の外表面を所
望の形状に成形しておけば、その中子体の外形通りに被
覆成形体ができ、そしてその被覆体のＨＩ Ｐ装置によ
り、等方圧力と高温との相乗効果を利用して超高密度に
成形加工することができる。
従って、被覆体の内形が曲面体や渦巻体及び三叉体等ど
んなに複雑な形状であっても割型で加工することなく一
体成形により、医療機器の部品や航空宇宙関連機械の部
品等、超精密度が要求される中空異形品が容易に得るこ
とができる。
んなに複雑な形状であっても割型で加工することなく一
体成形により、医療機器の部品や航空宇宙関連機械の部
品等、超精密度が要求される中空異形品が容易に得るこ
とができる。
また本発明方法によって得られる中空異形品は、断熱、
耐熱、耐摩耗、耐食性に優れた効果があり、而もその表
面が超高密度で、皮膜成形体の内部欠陥が除去され、機
械的、電気的、光学的に優れ、品質にばらつきも少ない
良質の製品が得られる。
耐熱、耐摩耗、耐食性に優れた効果があり、而もその表
面が超高密度で、皮膜成形体の内部欠陥が除去され、機
械的、電気的、光学的に優れ、品質にばらつきも少ない
良質の製品が得られる。
図面は本発明に係る金属中空異形品の内面成形方法の実
施装置を示すもので、第１図は本発明方法により成形し
た加工品の一部縦断正面図、第２図は第１図に示す加工
品の成形用中子体の一部縦断正面図、第３図はプラズマ
溶射装置の系統図、第３図は熱間静水圧加圧装置の系統
図、第４図はパウダー成形装置の概略説明図、第６図は
中子体に積層した被覆体の積層密度を高めるための高圧
プレス装置の概略説明図である。 １・・・・・・中子体。 ２・・・・・・プラズマ溶射装置。 ３・・・・・・被覆体。 ４・・・・・・熱間静水圧加圧装置。 ５・・・・・・パウダー成形装置。 ６・・・・・・高圧プレス装置。
施装置を示すもので、第１図は本発明方法により成形し
た加工品の一部縦断正面図、第２図は第１図に示す加工
品の成形用中子体の一部縦断正面図、第３図はプラズマ
溶射装置の系統図、第３図は熱間静水圧加圧装置の系統
図、第４図はパウダー成形装置の概略説明図、第６図は
中子体に積層した被覆体の積層密度を高めるための高圧
プレス装置の概略説明図である。 １・・・・・・中子体。 ２・・・・・・プラズマ溶射装置。 ３・・・・・・被覆体。 ４・・・・・・熱間静水圧加圧装置。 ５・・・・・・パウダー成形装置。 ６・・・・・・高圧プレス装置。
Claims (1)
- 中子体の表面にその中子体より高融点の金属系粉末から
成る被覆体を積層し、次いで高圧プレス装置によって前
記被覆体の積層密度を緻密にした後に、熱間静水圧加圧
装置に入れてガスによる等方圧力と高温とを同時に加え
て被覆体の中空内面を精密且つメタル化すると共に、中
子体を溶解除去して被覆体だけを残して得ることを特徴
とする金属中空異形品の内面成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28153184A JPS61257402A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 金属中空異形品の内面成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28153184A JPS61257402A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 金属中空異形品の内面成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61257402A true JPS61257402A (ja) | 1986-11-14 |
Family
ID=17640468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28153184A Pending JPS61257402A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 金属中空異形品の内面成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61257402A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04120202A (ja) * | 1990-09-11 | 1992-04-21 | Mitsubishi Materials Corp | 金属物品の製造方法 |
| JP2012524660A (ja) * | 2009-04-24 | 2012-10-18 | ワルトシラ フィンランド オサケユキチュア | キャビティを有する物品を製造する方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5152306A (ja) * | 1974-11-01 | 1976-05-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Naibunikanjokudoojusuru shoketsukikaibuhinno seizohoho |
| JPS5437006A (en) * | 1977-08-27 | 1979-03-19 | Kobe Steel Ltd | Method of hot static pressing of contoured articles |
| JPS5499712A (en) * | 1978-01-24 | 1979-08-06 | Kobe Steel Ltd | Shaping method for material of irregular shape using hydrostatic pressure |
| JPS5499710A (en) * | 1978-01-24 | 1979-08-06 | Kobe Steel Ltd | Manufacture of raw material of drill with oil hole |
| JPS54142220A (en) * | 1978-04-26 | 1979-11-06 | Skf Ind Trading & Dev | Method of adhering hard alloy or cermet high density layer to metal body |
-
1984
- 1984-12-25 JP JP28153184A patent/JPS61257402A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5152306A (ja) * | 1974-11-01 | 1976-05-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Naibunikanjokudoojusuru shoketsukikaibuhinno seizohoho |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2012524660A (ja) * | 2009-04-24 | 2012-10-18 | ワルトシラ フィンランド オサケユキチュア | キャビティを有する物品を製造する方法 |
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