JPS61291106A - ハニカム状構造物の成型用ダイス - Google Patents

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、ノにカム状構造物の成型用ダイスに関し、
詳しくは、大口径のノ・ニカム状構造物を連続的に押出
成型するための成型用ダイスに関するものである。

ハニカム状構造物の製造方法としては種々−のものが提
案されているが、コア断面に比べてコア長さが極めて長
いもの等については、ダイスを使用した押出成型による
のが通常である。従ってダイスの形状及び構造はノ１ニ
カム状構造物を得る上で極めて重要な因子となるもので
ある。

押出成型に用いられるダイスは、一般的に原材料の出口
面に格子模様の成型溝を設けると共に、その反対側であ
る原材料の入口面に前記成型溝の交叉部又は稜辺部に対
向しかつ前記成型溝の底部に到達する深さの送給通路を
形成配置したものとなっている。

このような構造を有するダイスでは、格子模様の格子ピ
ッチが小さくなる程即ちセル数が増大する程、対応する
送給通路の径も小さくなシ、またその数も増加せざるを
得なくなる。従ってこの様なダイスを用いて押出成型を
する場合、押出成型される材料は、多数の小さい送給通
路をほぼ均等な速度で入口側から出口側に進み、また格
子模様の成型溝をほぼ均等な速度で通過しなければ良好
なハニカム状構造物は得られな（ゝ０ そこで、成型材料を均等な速度で押出し成型するために
、従来は、ダイス中央部の送給通路の断面積を周辺部分
の送給通路のそれに比較して小さくして、材料の通過速
度を均等に制卸させる方法、ダイスの入口面に多孔板を
１置することによシ、中央部分のみにおける成型材料の
押出抵抗を増大して、成型材料の中央部分及び周辺部分
の通過速度を均等に調和させる方法、もしくは、ダイス
の入口面及びダイスの出口面のいずれか一方または双方
の中央部の厚みを周辺部分に比較して増加し、前記中央
部分における成型材料の押出抵抗を増大して、成型材料
の中央部分及び周辺部分の通過速度を均等に調和させる
方法等がとられて来た。

しかしながら、成型材料によってはハニカム状構造物の
口径が大きくなると、成型材料を膨大な数のしかも微小
断面の送給通路の全てについて、均等な速度で通過させ
ることは、前記のような従来のダイスでは極めて困難で
あシ、得られたハニカム状構造物には隔壁内部のがすれ
や格子模様の部分消失等の欠陥が多くみられた。

ハニカム構造体の口径が１５ｏｔｌＩＩｌ１口以上のも
のを押出成型するときには、ハニカム構造体が大きく曲
って押出され、またはハニカム構造体の周辺部分が中央
部分に比して遅れて押出され、このため乾燥時に乾燥亀
裂を生ずる等の欠陥も認められた。この傾向はハニカム
構造体が長くなると強くなり、特に長さが３５０ｗｏｏ
以上になると著しい。

この発明の発明者等は従来のこうした問題点を解消する
為に鋭意研究を重ねた結果、各送給通路間の隔壁の一部
であってかつ成型溝からダイスの入日面から離間した位
置において、隣接する送給通路を互いに連通させる貫通
孔を設け、成型材料が成型溝または成型溝との連結部に
進入する前に、該成型材料を前記貫通孔により予め送給
通路内において充分に横方向に流動させることにより、
■ダイスに圧入される材料の速度の遅速を均一化すると
ともに、■送給通路径及び送給通路の壁面の状態または
送給通路と成型溝との連結部における各々の壁面の状態
及び形状等の加工上の／？ラツキによる流動の不均一を
緩和した後、成型溝に成型材料が進入する様にすること
により、歪みや、ねじれの少ない良好なハニカム状構造
物が得られることを見出して、この発明を完成するに至
った。さらに前記貫通孔はこの発明の目的の達成を左右
する最重要因子となるもので、この発明の発明者等はひ
き続き該貫通孔について種々検討した結果、貫通孔の送
給通路に対する断面積比を成型溝の送給通路に対する断
面積比の１倍以上とした時に良好な結果が得られること
を見出しｆｃ。

しかしてこの発明は、ハニカムコアの断面形状に対応し
た断面形状を有し、かつダイスの出口面からダイスの入
口面側に向って所定の深さを有する成型溝と、前記成型
溝の交叉部又は稜辺部に対向し、かつダイスの入口面か
らダイスの出口面側に向って所定の深はを有する複数個
の送給通路とを備えたハニカム状構造物の成型用ダイス
において、前記各送給通路間の隔壁の＋　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

−一部であって、前記成型溝からダイスの入口面側に離
間した位置に、該送給通路を互いに連通させる貫通孔を
設けたことを特徴とするものである。又該貫通孔の前記
送給通路に対する断面積比を、前記成型溝の前記送給通
路に対する断面積比の１倍以上とするのが好ましく、特
に２ないし１０倍の範Ｍとするのが最適である。

この点に関して、１倍以下の場合は貫通孔を設けた効果
が現われず、また１０倍以上とするとダイスの機械的強
度が弱くなることがわかった。

また該貫通孔の位置は、成型溝と供給通路の連結部から
送給通路の直径以上に離れた所とすることが好ましい。

以下図面に示す実施例を参照してこの発明の詳細な説明
する。

第１図ないし第６図に示す第１実施例において、１は正
方形状の成型用ダイス（以下単に「ダイス」という）を
示し、該ダイス１のダイス本体２の出口面３には格子模
様の成型溝４が形成され、ダイス１の入口面５には成型
溝４の交叉部６又は稜辺部６ａに対向して送給通路７が
配置形成されている。更に各送給通路７間の隔壁８の一
部に、隣接する送給通路７を互いに連通させる貫通孔９
が、送給通路７と直交する方向に成型溝４の格子模様に
対応して設けられている。貫通孔９は成型溝４からダイ
スの入口面５側に送給通路７の直径以上離れた所に設け
られている。

貫通孔９は円形状または長円形状又は鍵穴状等の任意形
状とすることが可能で、ダイスに圧入される成型材料の
速度の遅速を均一化するとともに、送給通路７の径及び
送給通路の壁面状態又は送給通路７と成型溝４との連結
部における各々の壁面状態及び形状等の加工上のばらつ
きによる流動の不均一を緩和させることを目的とするも
のである。

次にこのような形状構造を有するダイスを使用して成型
材料を実際に押出成型した場合のダイス内での材料の流
動状態について第６図を参照しつつ説明する。

ダイス内に成型材料を圧入すると、材料の一部は送給通
路７を通過する際に、第６図に矢印で示す様に貫通孔９
に向けて横方向へ流動する。

即ち成型材料は、送給通路γ内において格子模様の成型
溝４に向う縦方向の流れと、貫通孔９に向う横方向への
流れに分岐され、従ってダイスに圧入される前の圧送管
内で生じた材料の速度の遅速がほぼ均等化されるととも
に、送給通路７と成型溝４との連結部に至るまでの機械
加工上の誤差等による流動の不均一が背圧の吸収という
形で緩和され、格子模様の成型溝４を成型材料がほぼ均
等な速度で通過することができる。

特に貫通孔９の送給通路７に対する断面積比を送給通路
７の成型溝４に対する断面積比の１倍以上とすることに
より、貫通孔９に向けての流れの流動抵抗が少なくなり
、更に良好な結果が得られる。

第７〜９図はこの発明による他の実施例を示すものであ
る。第７，８図示の実施例は貫通孔９を送給通路７と同
径の円形孔とし、さらに前記貫通孔をダイス入口面５寄
りに設けるとともに、該貫通孔を含む送給通路部をダイ
ス本体２とは別体としたノ々ツクプレート２ａに形成し
、これをダイス本体２に対し脱着可能としたものである
。パックプレート２＆が脱着可能なことから、貫通孔９
の形状の部分的手直し等の作業が手軽に行なえるので、
成型材料の粘度変化等に対し容易に対処できる利点があ
る。

第９図示の実施例は貫通孔９の形状を長円形状とすると
ともに、第７．８図の実施例と同様に貫通孔９の一部を
含む送給通路部をパツクプレー）２ａに形成し、これを
ダイス本体２に対し脱着可能な構造としたものである。

この発明は上記の各実施例に限らず、種々の態様をとる
ことが可能である。例えば貫通孔９は円形状、長円形状
に限らず、他の任意の形状とすることができ、この貫通
孔９の数は１つの送給通路に関して複数としてもよい。

またノ々ツクプレート２＆をダイス本体２に対して別体
とするか否かも任意に決定できる。成型溝４と送給通路
７との連結部の構造は従来から実施されているものでよ
く、例えば連結部に円形孔を設けたものでもよい。

実験例１ チタニャを主成分とする生素地に対して、ガラス繊維、
粘土成分、ポリエチレンオキサイド及び水を加えて混練
し、押出し成型に適した可塑性を有する成型材料を調製
した。

次に、二段−軸型真空押出機に第１図〜第５図に示した
ものと同じ構造のダイス；ハニカムコアは３．６１１１
０の四角形状、成型溝幅０．　ｇ　ｗｍ　、コー１〇− ア数３５Ｘ３５個、ダイス外径１６２．４１１１０１送
給通路直径２７陣φ、送給通路深さ３ＱＩＩＩＩＩ＋、
成型溝深さ５１＋ｌｌ１１、貫通孔は短径（Ｓ）　２．
７１＋１１　Ｘ長径（１）８．１　Ｍの長円形状；を取
付けて成型材料を押出し成型した。なお１通孔の送給通
路に対する断面積比は成型溝の送給通路に対する断面積
比の５６倍とした。

成型されたハニカム状構造物は、外径１５０８０　、３
．５Ｍ口の四角形状コア、コアユニットの壁厚０．７３
ｗ１１．コア長さ３５０ｔｍであった。これらのハニカ
ム状構造物を水平定盤上におきノ・イトゲージで曲り（
ねじれ）の測定を、また直角定規を両端面の辺にあてて
歪測定を行い；不良品を除いた収率は９３％であった。

実験例２ 実賎例１に用いたと同様の成型材料を用いて、二段−軸
型真空押出機に、第７．８図に示したものと同じ構造の
ダイス；ノ・ニカムコアは６．７■口の四角形状、成型
溝幅１．２５ｓｕｌ、コア数２０×２０個、ダイス外径
１６１　ｍ　、送給通路直径５、Ｂｔｏ＋φ、送給通路
深さ２０　ｒｇａ　、成型溝深さ５１１１１１゜成型溝
と送給通路との連結部に直径７．０恒φの円形孔を有す
るダイスを取付けて押出し成型した。

なお、貫通孔を含むノ々ツクプレートの厚さは１５關で
、貫通孔の送給通路に対する断面積比は、成型溝の送給
通路に対する断面積比の２１倍とした。成型されたハニ
カム状構造物は、外径１５０日口　６．２ａ口の四角形
状コア、コアユニットの壁厚１．１６霞、コア長さ７０
０ｍｍで、曲シ、歪みによる不良品を除いた収率は９８
％であったＯ 比較例 実験例１に用いたと同様の成型材料を用いて、二段−軸
型真空押出機に従来のダイス即ち第７゜８図に示すダイ
スにおいて、パックプレートを取外したものを装着して
押出し成型した。成型されたハニカム状構造物は、外径
１５０ａ口、６２１１ＩａＯの四角形状コア、コアユニ
ットの壁厚、１．１６鰭、コア長さ７００ｆｌで、曲り
、歪みによる不良品を除いた収率は７８％であった。

この発明は上記のようであり、送給通路間の隔壁の一部
であって成型溝からダイスの入口面側に離間した位置に
、隣接する送給通路を互いに連通させる貫通孔を設けた
ので、押出材料が貫通孔において横方向（送給通路と直
角方向）へ容易に流動する様になり、従ってダイスに圧
入される前の圧送管内で生じた材料の速度の遅速がほぼ
均等化するとともに、送給通路と成型溝との連結部に至
るまでの機械加工上の誤差による流動の不均一が背圧の
吸収という形で緩和された後に、格子模様の成型溝に成
型材料が均等に進入するので、良好なハニカム状構造物
の押出成型が可能となり、特に口径及び長さの大きいハ
ニカム構造物の押出成型において、成型物のねじれや歪
みが少なく、製品収率を高めることができ、極めて有用
である。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はこの発明に係るダイスの一実施例を示し、
第１図は平面図、第２図は第１図の線Ｍ−１ｔに沿って
得られる縦断面図、第３図は底面図、第４図は第１図の
線■によって囲まれた部分の拡大図、第５図は第２図の
線ｖ−■に沿って得られる横断面図、第６図は成型材料
の流動状態を示す斜視図、第７図は他の実施例を示す縦
断面図、第８図は第７図の線Ｖｌ−■に沿って得られる
横断面図、第９図はさらに他の実施例を示す縦断面図。 １・・・ダイス　　　　　　２・・・ダイス本体３・・
・出口面　　　　　　４・・・成型溝５・・・入口面　
　　　　　６・・・交叉部６ｍ・・・稜辺部　　　　　
　７・・・送給通路８・・・隔壁　　　　　　　９・・
・貫通孔加５図 篤７図 声８図 鳥９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハニカムコアの断面形状に対応した断面形状を有し
   、かつダイスの出口面からダイスの入口面側に向って所
   定の深さを有する成型溝と、前記成型溝の交叉部又は稜
   辺部に対向し、かつダイスの入口面からダイスの出口面
   側に向って所定の深さを有する複数個の送給通路とを備
   えたハニカム状構造物の成型用ダイスにおいて、前記各
   送給通路間の隔壁の一部であって前記成型溝からダイス
   の入口面側に離間した位置に、隣接する送給通路を互い
   に連通させる貫通孔が設けられていることを特徴とする
   ハニカム状構造物の成型用ダイス。 ２、特許請求の範囲第１項において、貫通孔の送給通路
   に対する断面積比が成型溝の送給通路に対する断面積比
   の１倍以上であることを特徴とするハニカム状構造物の
   成型用ダイス。