JPS6167560A - 中空部を有する繊維強化金属複合材料製成形部材の製造方法 - Google Patents
中空部を有する繊維強化金属複合材料製成形部材の製造方法Info
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- JPS6167560A JPS6167560A JP59188490A JP18849084A JPS6167560A JP S6167560 A JPS6167560 A JP S6167560A JP 59188490 A JP59188490 A JP 59188490A JP 18849084 A JP18849084 A JP 18849084A JP S6167560 A JPS6167560 A JP S6167560A
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- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
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- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0672—Omega-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder center axis
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (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。
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１
本発明は、中空部を有する繊維強化金属複合材料製成形
部材の製造方法に関する。本発明は、軽量化等のために
内部に中空部を形成するピストンの製造方法に利用する
ことができる。
部材の製造方法に関する。本発明は、軽量化等のために
内部に中空部を形成するピストンの製造方法に利用する
ことができる。
［従来の技術］
近時、成形部材例えば自動車の内０５機関に用いられる
ピストンにおいては、軽量化などを目的として、ヘッド
部を繊維強化金属複合材料で作製したものが開発されて
いる。この種のピストンでは一層の軽量化を目的として
、繊維強化金Ｆｆ４複合材料製のヘッド部に中空部を形
成することが行なわれているく特開昭５９−５６９６６
号公報）。
ピストンにおいては、軽量化などを目的として、ヘッド
部を繊維強化金属複合材料で作製したものが開発されて
いる。この種のピストンでは一層の軽量化を目的として
、繊維強化金Ｆｆ４複合材料製のヘッド部に中空部を形
成することが行なわれているく特開昭５９−５６９６６
号公報）。
ところで上記した特開昭５９−５６９６６号公報のピス
トンではこの公報の第５図に示すように、ピストンのヘ
ッド部に中空部を形成するに当っては、複合材料製のヘ
ッド部に塩中子を埋設したピストンを形成し、該ヘッド
部に、塩中子まで連通する孔を形成し、この孔に溶媒を
ａ入させることによって該溶媒中に塩中子を溶出し、こ
れにより複合材料製のヘッド部に中空部を形成すること
にしている。
トンではこの公報の第５図に示すように、ピストンのヘ
ッド部に中空部を形成するに当っては、複合材料製のヘ
ッド部に塩中子を埋設したピストンを形成し、該ヘッド
部に、塩中子まで連通する孔を形成し、この孔に溶媒を
ａ入させることによって該溶媒中に塩中子を溶出し、こ
れにより複合材料製のヘッド部に中空部を形成すること
にしている。
［発明が解決しようとする問題点］
上記した特開昭５９−５６９６６号公報の第５図に示す
ピストンでは、４Ｉ紺を含む複合材料製のヘッド部に、
ドリルなどで機械的に孔を形成する゛作業は容易ではな
い。特に複合材料部を層成づる繊維が硬いセラミックス
Ｉ！維やガラス繊維である場合には、上記したドリルに
よる孔形成は容易ではない。
ピストンでは、４Ｉ紺を含む複合材料製のヘッド部に、
ドリルなどで機械的に孔を形成する゛作業は容易ではな
い。特に複合材料部を層成づる繊維が硬いセラミックス
Ｉ！維やガラス繊維である場合には、上記したドリルに
よる孔形成は容易ではない。
孔形成作業を容易にするには、繊維を含まない非複合材
料部に塩中子を埋設し、該非複合材料部に前記中空部を
形成すればよい。しかし繊維を含まないため複合材料部
に比して強度が低い非複合材料部に、中空部を形成する
と、そのぶん強度が低下するので、ピストンとしての所
要の強度の確保が困難となる。そのため非複合材料部に
中空部を形成する場合には、中空部の大きさに限界があ
り、軽量化の度合は小さくならざるを得ない問題点があ
る。
料部に塩中子を埋設し、該非複合材料部に前記中空部を
形成すればよい。しかし繊維を含まないため複合材料部
に比して強度が低い非複合材料部に、中空部を形成する
と、そのぶん強度が低下するので、ピストンとしての所
要の強度の確保が困難となる。そのため非複合材料部に
中空部を形成する場合には、中空部の大きさに限界があ
り、軽量化の度合は小さくならざるを得ない問題点があ
る。
本発明は上記した問題を解決するものであり、複合材料
部に中空部を形成する場合であっても、孔形成作業が容
易であり、ひいては成形部材の製造、が容易な製造方法
を提供するものである。
部に中空部を形成する場合であっても、孔形成作業が容
易であり、ひいては成形部材の製造、が容易な製造方法
を提供するものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明に係る製造方法は、一端が開口する凹部を有する
繊維集合体の該凹部に、溶解可能な塩を主成分とする塩
中子を挿入する第１の工程と、少なくとも該繊維集合体
の内部、該塩中子を除く該凹部の内部に溶湯金属を含浸
してこれを固化することにより、該繊維集合体を複合材
料部とすると共に、少なくとも該凹部の該塩中子を除く
内部を、繊維を含まない非複合材料部とする第２の工程
と、 咳凹部の埋めた該非複合材料部に、該塩中子まで届く孔
を該凹部の開口側から形成する第３の工程と、 該孔から溶媒を浸入させて該溶媒により該塩中子を溶解
することによって、中空部を形成する第４の工程とを順
に実施することを特徴とするものである。
繊維集合体の該凹部に、溶解可能な塩を主成分とする塩
中子を挿入する第１の工程と、少なくとも該繊維集合体
の内部、該塩中子を除く該凹部の内部に溶湯金属を含浸
してこれを固化することにより、該繊維集合体を複合材
料部とすると共に、少なくとも該凹部の該塩中子を除く
内部を、繊維を含まない非複合材料部とする第２の工程
と、 咳凹部の埋めた該非複合材料部に、該塩中子まで届く孔
を該凹部の開口側から形成する第３の工程と、 該孔から溶媒を浸入させて該溶媒により該塩中子を溶解
することによって、中空部を形成する第４の工程とを順
に実施することを特徴とするものである。
第１の工程では、繊維集合体に形成した四部に、溶解可
能な塩を主成分とする塩中子を保持する。
能な塩を主成分とする塩中子を保持する。
この場合第３図に例示したように、凹部の底堅や側壁に
塩中子が当たるように塩中子を挿入することが望ましい
。凹部は、一端が開口するように繊維集合体に形成する
。凹部は、丸い穴状、溝状、リング状等目的に応じて種
々の形状とし１ｑる。四部の深さは塩中子の大きさなど
に応じて種々選択する。塩中子を四部に保持するに当っ
ては、塩中子が動かないように、繊維集合体を構成する
繊維の一部で該塩中子を保持することが望ましい。この
ように保持すれば、第２の工程で溶腸椴造法を用い溶湯
金属に高圧を加えた場合であっても、該塩中子がずれ動
くことを抑制することができる。
塩中子が当たるように塩中子を挿入することが望ましい
。凹部は、一端が開口するように繊維集合体に形成する
。凹部は、丸い穴状、溝状、リング状等目的に応じて種
々の形状とし１ｑる。四部の深さは塩中子の大きさなど
に応じて種々選択する。塩中子を四部に保持するに当っ
ては、塩中子が動かないように、繊維集合体を構成する
繊維の一部で該塩中子を保持することが望ましい。この
ように保持すれば、第２の工程で溶腸椴造法を用い溶湯
金属に高圧を加えた場合であっても、該塩中子がずれ動
くことを抑制することができる。
従って別部材で塩中子を保持する必要がない。尚、凹部
の開口が大きい場合には、凹部の内部に塩中子を収納し
た侵、該開口を、孔形成箇所を除いて、ＩＭ Ｉ［［で
閉塞してもよい。このようにすれば塩中子の保）は一層
確実となる。
の開口が大きい場合には、凹部の内部に塩中子を収納し
た侵、該開口を、孔形成箇所を除いて、ＩＭ Ｉ［［で
閉塞してもよい。このようにすれば塩中子の保）は一層
確実となる。
ここで繊維集合体は、繊維が一定の形状に集積したもの
を意味する。ＪＩＭは繊維強化金属複合材料に通常用い
られる繊維を用いることができる。
を意味する。ＪＩＭは繊維強化金属複合材料に通常用い
られる繊維を用いることができる。
従って４Ｉ＆帷はアルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪
素繊維、炭素繊維、アルミナシリカ繊維、ガラス繊維、
ボロン繊維、金属繊維、ウィスカなどを用いることがで
きる。金属４１ ｆｆｌとしてはステンレスＩＭを用い
ることができる。ウィスカはセラミックウィスカが望ま
しい。セラミックウィスカは、炭化珪素ウィスカ、窒化
珪素ウィスカ、アルミナウィスカ、ジルコニアウィスカ
などを用いることができる。繊維は短繊維、長繊維でも
よい。繊維の配向、配合■は成形部材の種類に応じ適宜
選択することができる。
素繊維、炭素繊維、アルミナシリカ繊維、ガラス繊維、
ボロン繊維、金属繊維、ウィスカなどを用いることがで
きる。金属４１ ｆｆｌとしてはステンレスＩＭを用い
ることができる。ウィスカはセラミックウィスカが望ま
しい。セラミックウィスカは、炭化珪素ウィスカ、窒化
珪素ウィスカ、アルミナウィスカ、ジルコニアウィスカ
などを用いることができる。繊維は短繊維、長繊維でも
よい。繊維の配向、配合■は成形部材の種類に応じ適宜
選択することができる。
塩中子は、溶媒に溶解可能な塩を主成分として形成され
る。塩中子を構成する代表的な塩としては塩化ナトリウ
ムを使用す−ることができる。塩化ナトリウムは、融点
が常圧で７７２℃とアルミニウムの融点以上であり、溶
媒どじでの水ににり溶Ｇプるかうである。塩化ナトリウ
ムとしては食塩や岩塩を用いることができる。塩中子を
６Ｍ成づるその他の塩としては塩化バリウム、塩化カル
シウム、塩化カリなどを使用することができる。塩とし
ては単一種類のものを使用してもよいし場合によっては
複数種類の金属塩を混合して複塩としてもよく、又、必
要に応じて他の添加物を加えてもよい。
る。塩中子を構成する代表的な塩としては塩化ナトリウ
ムを使用す−ることができる。塩化ナトリウムは、融点
が常圧で７７２℃とアルミニウムの融点以上であり、溶
媒どじでの水ににり溶Ｇプるかうである。塩化ナトリウ
ムとしては食塩や岩塩を用いることができる。塩中子を
６Ｍ成づるその他の塩としては塩化バリウム、塩化カル
シウム、塩化カリなどを使用することができる。塩とし
ては単一種類のものを使用してもよいし場合によっては
複数種類の金属塩を混合して複塩としてもよく、又、必
要に応じて他の添加物を加えてもよい。
塩中子は上記した塩を高温プレスか焼結あるいは鋳造し
て所定の形状に成形したものを用いる。
て所定の形状に成形したものを用いる。
塩中子は、溶湯金属例えばアルミニウム系合金の溶湯に
よって容易に溶融しないことが必要である。
よって容易に溶融しないことが必要である。
塩中子のかさ密度は、真密度の８０％以上にすることが
望ましい。塩中子のかさ密度が低いと溶湯金属が塩中子
の内部に含浸し金属がスケルトン状に残ってしまうから
である。
望ましい。塩中子のかさ密度が低いと溶湯金属が塩中子
の内部に含浸し金属がスケルトン状に残ってしまうから
である。
第２の工程では、該ｌＩＨ！ｌ！合体の内部、該塩中子
を除く該凹部の内部に溶湯金属を含浸してこれを固化す
ることにより、該ＳａＷ合体を複合材料部とするととも
に、該凹部の該塩中子を除く内部を、繊維を含まない非
複合材料部とする。第２の工程では、繊維集合体に形成
した凹部に１Ｍ中子を保持した状態で、該ｌｌ！帷集金
集合体形型のキャビティ内にセットし、その状態で溶湯
金属をキャビティ内に注入して行なう。このようにする
と凹部の塩中子以外の空間部に溶湯金属が含浸され、そ
の結果該空間部は、繊維を含まない非複合材料部となる
。
を除く該凹部の内部に溶湯金属を含浸してこれを固化す
ることにより、該ＳａＷ合体を複合材料部とするととも
に、該凹部の該塩中子を除く内部を、繊維を含まない非
複合材料部とする。第２の工程では、繊維集合体に形成
した凹部に１Ｍ中子を保持した状態で、該ｌｌ！帷集金
集合体形型のキャビティ内にセットし、その状態で溶湯
金属をキャビティ内に注入して行なう。このようにする
と凹部の塩中子以外の空間部に溶湯金属が含浸され、そ
の結果該空間部は、繊維を含まない非複合材料部となる
。
第２の工程では、一般に、加圧鋳造法とも呼ばれる溶ｉ
ｓ造法を用いる。溶瀦＠造法を用いた場合には、１平方
ｃｍ当り例えば３００ｋｇ〜２０００ｋｑの圧力を溶湯
金属に加えこの圧力を溶湯金属の凝固が完了するまで保
持する。高弟２の工程では、繊維集合体の繊維体積率が
低い時などには、真空鋳造法、重力鋳造法、ダイキャス
ト法などを用いることができる。溶湯金属としては繊維
強化金属複合材料に従来から用いられている金属、例え
ば、アルミニウム、マグネシウム、チタン、銅、アルミ
ニウムーシリコン系合金、アルミニウムー銅系合金、ア
ルミニウムーマグネシウム系合金、マグネシウム−亜鉛
系合金、マグネシウム−アルミニウムー亜鉛系合金、銅
−亜鉛系合金、泪−スズ系合金などを用いることができ
る。
ｓ造法を用いる。溶瀦＠造法を用いた場合には、１平方
ｃｍ当り例えば３００ｋｇ〜２０００ｋｑの圧力を溶湯
金属に加えこの圧力を溶湯金属の凝固が完了するまで保
持する。高弟２の工程では、繊維集合体の繊維体積率が
低い時などには、真空鋳造法、重力鋳造法、ダイキャス
ト法などを用いることができる。溶湯金属としては繊維
強化金属複合材料に従来から用いられている金属、例え
ば、アルミニウム、マグネシウム、チタン、銅、アルミ
ニウムーシリコン系合金、アルミニウムー銅系合金、ア
ルミニウムーマグネシウム系合金、マグネシウム−亜鉛
系合金、マグネシウム−アルミニウムー亜鉛系合金、銅
−亜鉛系合金、泪−スズ系合金などを用いることができ
る。
第３の工程では、前記した四部を埋めた非複合材料部に
、孔を形成し、この孔を塩中子まで届かせる。このよう
にすると成形部材の外方と塩中子とはつながり、両者は
連通状態となる。孔の（その大きさは、四部の開口寸法
などに応じて適宜選択する。この場合成形部材の強度に
支障がない限り、孔の径を大きくすることができる。こ
のＪ：うに凡の径を太き（すると、成形部材の軒桁化を
一層図り得る。
、孔を形成し、この孔を塩中子まで届かせる。このよう
にすると成形部材の外方と塩中子とはつながり、両者は
連通状態となる。孔の（その大きさは、四部の開口寸法
などに応じて適宜選択する。この場合成形部材の強度に
支障がない限り、孔の径を大きくすることができる。こ
のＪ：うに凡の径を太き（すると、成形部材の軒桁化を
一層図り得る。
第４の工程では、孔から溶媒を浸入さけて溶媒により該
塩中子を溶解することによって複合材料部に中空部を形
成する。中空部を形成するに当っては、成形部材を、溶
媒を貯溜した槽に浸１青するか、ノズル等を介して溶媒
を孔から塩中子へ向１〕で強制的に浸入させるとよい。
塩中子を溶解することによって複合材料部に中空部を形
成する。中空部を形成するに当っては、成形部材を、溶
媒を貯溜した槽に浸１青するか、ノズル等を介して溶媒
を孔から塩中子へ向１〕で強制的に浸入させるとよい。
該塩中子は、塩化ナトリウムから構成されている場合に
（よ、水に浸漬するだけで簡単に溶出し１りる６場合に
よっては（りに振動を与えて溶出を促進させてもよい。
（よ、水に浸漬するだけで簡単に溶出し１りる６場合に
よっては（りに振動を与えて溶出を促進させてもよい。
溶媒としては例えば常温水、冷水、熱水を使用すること
ができ、場合によってはメタノール、エタノール、アセ
トン、トルエン、グリセリンなどを使用することができ
る。
ができ、場合によってはメタノール、エタノール、アセ
トン、トルエン、グリセリンなどを使用することができ
る。
以上のように第１の工程〜第４の工程を経て成形材料を
形成すると、第１図に例示したように、中空部は複合材
料部の内に形成される。
形成すると、第１図に例示したように、中空部は複合材
料部の内に形成される。
［発明の効果１
本発明では、複合材料部の内に中空部が形成されている
にもかかわらず、非複合材料部に、塩中子まで届く孔を
形成することにしている。従って孔形成に際しては、繊
維を含まない金属部分をドリルなどで切削するものであ
る。そのため前述した従来例である特開昭５９−５６９
６６号公報の第５図の成形部材とは異なり、切削が困難
な複合材料部を切削する必要がない。そのため孔形成作
業が容易となり、ひいては成形部材の製造方法が容易と
なる。
にもかかわらず、非複合材料部に、塩中子まで届く孔を
形成することにしている。従って孔形成に際しては、繊
維を含まない金属部分をドリルなどで切削するものであ
る。そのため前述した従来例である特開昭５９−５６９
６６号公報の第５図の成形部材とは異なり、切削が困難
な複合材料部を切削する必要がない。そのため孔形成作
業が容易となり、ひいては成形部材の製造方法が容易と
なる。
［実施例］
本実施例は、成形部材としての小型直噴ディーゼルエン
ジン用ピストンに適用した例であるう第１図はそのピス
トンの断面図、第２図は繊維集合体の斜視図、第３図は
ｔａ紺集合体の四部に塩中子を保持した状態を示す断面
図である。
ジン用ピストンに適用した例であるう第１図はそのピス
トンの断面図、第２図は繊維集合体の斜視図、第３図は
ｔａ紺集合体の四部に塩中子を保持した状態を示す断面
図である。
（第１の工程）
平均繊維径２．５μ、平均楳柑艮２ ｒｎ ｒｎのアル
ミナ繊維を圧縮成形法にて繊維集合体を形成した。
ミナ繊維を圧縮成形法にて繊維集合体を形成した。
この繊維集合体１の大きさは、直径９５ｍｍ、高さ３Ｑ
ｍｍの短円柱状である。この繊維集合体１のかさ密度は
０．５２ｇ／ｃｃである。この繊維集合体１の上面側に
、第２図に示すように、−ｔＨ２ａが開口するリング溝
状の凹部２（深さ２０ミリメートル、幅１０ミリメート
ル）を形成した。
ｍｍの短円柱状である。この繊維集合体１のかさ密度は
０．５２ｇ／ｃｃである。この繊維集合体１の上面側に
、第２図に示すように、−ｔＨ２ａが開口するリング溝
状の凹部２（深さ２０ミリメートル、幅１０ミリメート
ル）を形成した。
凹部２をｕ！Ｎ集合体１に形成するに方法はｎ械加工に
よった。そして第３図に示すようにこの四部２に、リン
グ状をなす塩中子３を挿入し、該塩中子３を繊維集合体
１で保持した。この塩中子の大きさは、凹部２内に挿入
しうるように断面直径が１０ｍｍであり、外径が７２ｍ
ｍ、内径が５２ｍｍである。塩中子３は、扮末状の塩化
ナトリウムを４００℃に加熱し、その塩化ナトリウムを
塩中子形成用の成形型のキャビティの中に挿入し、そし
て１平方ｃｍ当り約２０ｋＱにてプレスし、これにより
かさ密度９３％とした。
よった。そして第３図に示すようにこの四部２に、リン
グ状をなす塩中子３を挿入し、該塩中子３を繊維集合体
１で保持した。この塩中子の大きさは、凹部２内に挿入
しうるように断面直径が１０ｍｍであり、外径が７２ｍ
ｍ、内径が５２ｍｍである。塩中子３は、扮末状の塩化
ナトリウムを４００℃に加熱し、その塩化ナトリウムを
塩中子形成用の成形型のキャビティの中に挿入し、そし
て１平方ｃｍ当り約２０ｋＱにてプレスし、これにより
かさ密度９３％とした。
（第２の工程）
上記した塩中子３を保持した繊維集合体１を約６００℃
に加熱し、該繊維集合体１をピストン製造用の成形型の
キャビティの所定の位置（ヘッド部相当部）にセットし
た。そして約７３０℃のアルミニウム合金（ＪＩｓ−Ａ
Ｃ８Ａ）の溶湯金属を注ぎ、加圧力１平方ｍｍ当り６０
０ｋＧの圧力でカロ圧して溶湯鍛造を行ない、溶湯金属
を繊維集合体１の内部、凹部２の内部、更には他のキャ
ビティに含浸した。これによりピストン粗形材４を形成
し、繊維集合体１の内部を複合材料部５とすると共に、
凹部２の内部更には他のキャビティの部分を非複合材料
部６とした。尚、本例のビス１ヘン粗形材４のヘッド部
表面の中央部には、燃焼至の一部となる穴部７が形成さ
れている。溶湯金属の凝固後、成形型よりピストン粗形
材４を取り出し、該ピストン粗形材４にＴ６熱処理をし
てからピストン形状に仕上げた。尚、８．９．１０は複
合材料部５の側壁に形成されたｌ１ｌｌ溝であり、コン
プレッションリングを嵌着するものである。
に加熱し、該繊維集合体１をピストン製造用の成形型の
キャビティの所定の位置（ヘッド部相当部）にセットし
た。そして約７３０℃のアルミニウム合金（ＪＩｓ−Ａ
Ｃ８Ａ）の溶湯金属を注ぎ、加圧力１平方ｍｍ当り６０
０ｋＧの圧力でカロ圧して溶湯鍛造を行ない、溶湯金属
を繊維集合体１の内部、凹部２の内部、更には他のキャ
ビティに含浸した。これによりピストン粗形材４を形成
し、繊維集合体１の内部を複合材料部５とすると共に、
凹部２の内部更には他のキャビティの部分を非複合材料
部６とした。尚、本例のビス１ヘン粗形材４のヘッド部
表面の中央部には、燃焼至の一部となる穴部７が形成さ
れている。溶湯金属の凝固後、成形型よりピストン粗形
材４を取り出し、該ピストン粗形材４にＴ６熱処理をし
てからピストン形状に仕上げた。尚、８．９．１０は複
合材料部５の側壁に形成されたｌ１ｌｌ溝であり、コン
プレッションリングを嵌着するものである。
（第３の工程）
ピストン粗形材４のスカート部４ａの裏側から塩中子３
まで、孔１１を非複合材料部５（、：形成した。この場
合孔１１の形成はドリルにより行なった。本例の場合に
は、繊維を含まない非複合材料部５に孔１１を形成する
ため、Ｕ＆維を含む複合月料に孔を形成する特開昭５６
．５６９９６号公報の第５図に示すピストンに比べて、
孔形成が容易である。
まで、孔１１を非複合材料部５（、：形成した。この場
合孔１１の形成はドリルにより行なった。本例の場合に
は、繊維を含まない非複合材料部５に孔１１を形成する
ため、Ｕ＆維を含む複合月料に孔を形成する特開昭５６
．５６９９６号公報の第５図に示すピストンに比べて、
孔形成が容易である。
（第４の工程）
上記したように製造したピストンを水中に沈めることに
より該孔１１に水を浸入させ、これにより塩中子３を水
中に溶解させた。この結果、複合材料部５には、塩中子
３に相当するリング状の中空部１２が形成された。この
リング状中空部１２は、穴部７の周囲に形成されている
。このようにして製造したピストンは、直（￥９Ｑｍｍ
、高さ１００ｍｍである。このピストンは、中空部をイ
ｊしない従来の同型のピスト二／に比べて、約４０ＣＩ
軽く、軽量化を図り１ｑた。そしてこのピストンを２４
００ｃｃのディーゼルエンジンに組み込みエンジン性能
を計測すると、約５馬力出力が向上した。
より該孔１１に水を浸入させ、これにより塩中子３を水
中に溶解させた。この結果、複合材料部５には、塩中子
３に相当するリング状の中空部１２が形成された。この
リング状中空部１２は、穴部７の周囲に形成されている
。このようにして製造したピストンは、直（￥９Ｑｍｍ
、高さ１００ｍｍである。このピストンは、中空部をイ
ｊしない従来の同型のピスト二／に比べて、約４０ＣＩ
軽く、軽量化を図り１ｑた。そしてこのピストンを２４
００ｃｃのディーゼルエンジンに組み込みエンジン性能
を計測すると、約５馬力出力が向上した。
この場合ピストンの複合材料部５たるヘッド部に（よ、
中空部１２や穴部７が形成されているにもかかわらず、
亀裂などが生ぜず耐久性も充分あった。
中空部１２や穴部７が形成されているにもかかわらず、
亀裂などが生ぜず耐久性も充分あった。
図面は本発明の１実施例を示し、第１図は中空部を有す
るピストンの断面図であり、第２図は凹部を形成した繊
維集合体の斜視図であり、第３図は繊維集合体の凹部に
塩中子を保持した状態を示す断面図である。 １・・・繊維集合体 ２・・・凹部 ３・・・塩中子 第１図
るピストンの断面図であり、第２図は凹部を形成した繊
維集合体の斜視図であり、第３図は繊維集合体の凹部に
塩中子を保持した状態を示す断面図である。 １・・・繊維集合体 ２・・・凹部 ３・・・塩中子 第１図
Claims (6)
- （１）一端が開口する凹部を有する繊維集合体の該凹部
に、溶解可能な塩を主成分とする塩中子を挿入する第１
の工程と、 少なくとも該繊維集合体の内部、該塩中子を除く該凹部
の内部に溶湯金属を含浸してこれを固化することにより
、該繊維集合体を複合材料部とすると共に、少なくとも
該凹部の該塩中子を除く内部を、繊維を含まない非複合
材料部とする第２の工程と、 該凹部を埋めた該非複合材料部に、該塩中子まで届く孔
を該凹部の開口側から形成する第３の工程と、 該孔から溶媒を浸入させて該溶媒により該塩中子を溶解
することによつて、中空部を形成する第４の工程とを順
に実施することを特徴とする中空部を有する繊維強化金
属複合材料製成形部材の製造方法。 - （２）成形部材は、ヘッド部を複合材料部としたピスト
ンであり、燃焼室の一部となる穴部を該ヘッド部表面の
中央に有し、該穴部の周囲に、塩中子から形成したリン
グ状の中空部を有する特許請求の範囲第１項記載の製造
方法。 - （３）繊維集合体は、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒
化珪素繊維、炭素繊維、アルミナシリカ繊維、ガラス繊
維、ボロン繊維、ウィスカの一種又は二種以上から構成
されている特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 - （４）溶湯金属は、アルミニウム、アルミニウム系合金
、マグネシウム、またはマグネシウム系合金である特許
請求の範囲第１項記載の製造方法。 - （５）第２の工程は、溶湯鍛造法により行なわれる特許
請求の範囲第１項記載の製造方法。 - （６）塩中子は、塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化
カルシウム、塩化カリの一種又は二種以上を主成分とす
る特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188490A JPS6167560A (ja) | 1984-09-08 | 1984-09-08 | 中空部を有する繊維強化金属複合材料製成形部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188490A JPS6167560A (ja) | 1984-09-08 | 1984-09-08 | 中空部を有する繊維強化金属複合材料製成形部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167560A true JPS6167560A (ja) | 1986-04-07 |
Family
ID=16224638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59188490A Pending JPS6167560A (ja) | 1984-09-08 | 1984-09-08 | 中空部を有する繊維強化金属複合材料製成形部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6167560A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0681879A1 (en) * | 1993-03-08 | 1995-11-15 | Pcc Composites, Inc. | A Package and a method of forming a metal matrix component with internal and external structures |
| US6245442B1 (en) | 1997-05-28 | 2001-06-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo | Metal matrix composite casting and manufacturing method thereof |
| JP5053391B2 (ja) * | 2008-01-18 | 2012-10-17 | 京セラ株式会社 | 真空吸着ノズル |
-
1984
- 1984-09-08 JP JP59188490A patent/JPS6167560A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0681879A1 (en) * | 1993-03-08 | 1995-11-15 | Pcc Composites, Inc. | A Package and a method of forming a metal matrix component with internal and external structures |
| US6245442B1 (en) | 1997-05-28 | 2001-06-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo | Metal matrix composite casting and manufacturing method thereof |
| JP5053391B2 (ja) * | 2008-01-18 | 2012-10-17 | 京セラ株式会社 | 真空吸着ノズル |
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