JPS62224419A - 軽量構造物の製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は車輌用材、航空機用材や化学機器用材その他の
軽量構造物の製造方法に関するものである。

〈従来の技術及びその問題点〉 各種軽量構造物の製造方法としては、希望する構造に組
立て要所要所をリベットや溶接により固定する方法が主
流である。しかしこの様な方法ではリベットや溶接を施
す部所が非常に多くなり作業が煩雑であると共に、小さ
な構造物の場合には内部の奥まった部所等の施工は困難
であった。

一方金属構造物の内部に空間部を形成する方法として、
該空間部に相当する部所を酸等に溶出し易い金属で埋め
、他の部所は酸には溶けない金属で造り、次いで酸に浸
漬し内部の金属のみを溶出するという方法は知られてい
る。又上記空間部をＣａＯのブロックで埋めた後塊状構
造物を得、その浸水や酸を注入する事で該ブロックを崩
壊させて除去させる方法も知られている。しかしこれら
の方法ではその内部空間が広い場合には水や酸の流通循
環が十分になされるので溶出は進行するが、空間部が細
長い形状の場合には水や酸の循環がされ難く溶出に長時
間を要する。

く問題点を解決する為の手段〉 本発明では上述の諸問題を解消し、内部に多数の空洞部
を持ち軽量でしかも強度は大である軽量構造物を製造す
る方法を提供せんとするものであり、その要旨は複数本
の金属パイプを結束するか、又は所要長さの金属パイプ
を折曲しあるいは該折曲状金属パイプを複数本結束する
かにより得られる束状金属パイプ内に、塩化ナトリウム
等の溶媒可溶性素材より成る詰め物を充填した形態とな
し、拡散接合により上記束状金属パイプの各々の外周面
を一体的に接合させて一体構造物となし、次いで該構造
物を上記詰め物のみが溶融する温度に加熱した状態で詰
め物の一端側から空気等の流体を圧入し溶融状詰め物を
他端側から噴出せしめ、金属パイプ内にその全長に渡る
貫通孔を形成した後、該貫通孔内に水等の溶媒を流通し
、詰め物を完全に溶出することを特撮とする軽量構造物
の製造方法である。

なお本発明方法では拡散接合で得ｔコ一体構造物を詰め
物を除去する前に、圧延２曲げ、プレス成型等所要の加
工を施し、その後に詰め物を除去する方法を採用する事
もある。

ここで拡散接合としては、束状にされた金属パイプを一
体的に接合させ得る方法であれば、どの様なタイプでも
よく、熱間等方圧加圧（以下旧Ｐという）、熱間圧延、
熱間鍛造、油圧プレスあるいは水圧プレス等各種の方法
を採用する事が出来る。

即ち旧Ｐ法の場合には、例えば第１図に示す様に多数の
金属パイプ（１）、　（１）、　　・・を結束し、該金
属パイプ内には予めあるいは結束した後から塩化ナトリ
ウム等から成る詰め物（２）を充填し、その全体を第２
図に示す様に軟鋼等の気密ケース（３）で包囲し、該気
密ケース内を真空となした後、所定の旧Ｐ装置内へ装入
して高温、高圧下で拡散接合をせしめる。この様な処理
を行なえば、気密ケース（３）内の真空状空間部は高圧
で押し潰されると共に金属パイプ（１）、　（１）、・
・・の外形も変形を起こし、第３図に示す様に周縁側の
金属パイプ（１）を除き六角形状に変形し、金属パイプ
（１）、　（１）、　　・・の外周面同志が一体的に冶
金結合をなす。又周縁側の金属パイプ（１）は気密ケー
ス（３）との間で冶金結合をなす。

この様に旧Ｐ処理によって金属パイプを一体的に接合す
る方法で、第２図及び第３図で示した以外に、予め金属
パイプ（１）が嵌入される如き多数の穴を貫設したケー
ス蓋体（４）を用い第４図に示す如く詰め物（２）を入
れた金属ケース（１）の端面を露出させた状態で金属パ
イプ（１）、　（１）、・・・を気密ケース（３）内へ
入れ、その後に露出している金属パイプ（１）とケース
蓋体（４）との境界部を電子ビーム溶接法等でシールす
る方法もある。しかるにこの様にする方法にあっては、
詰め物（２）の詰まり具合にもよるが金属パイプの端面
に栓体く図示せず）を密着する必要性もあるので先に述
べた様に全体を気密ケースで包囲する方法の方が実用性
に富む。

旧Ｐ処理以外の熱間圧延、熱間鍛造、油圧あるいは水圧
プレス法による場合には、従来から用いられている種々
の装置を使用する事が出来る。

〈実施例及び作用〉 以下本発明の実施例を図面を参酌し乍ら詳述する。

鋼製の金属パイプ（１）内に塩化ナトリウム製の詰め物
（２）を充填したものを多数本結束し、その周囲を軟鋼
製の気密ケース（３）で包囲し、気密ケースに設けた小
径の排気管を通じ、気密ケース内の空気を排気し内部を
真空状となした後に該排気管を封じ第２図に示す如き状
態となした。その後旧Ｐ炉内へ装入し、７５０℃、　１
ｏｏｏ気圧の条件下に５時間拡散液合処理をなした。Ｉ
［ＩＰ炉より取出し、金属パイプの両端側に相当する部
分を切落し、金属パイプ両端を露出せしめた後、通常の
加熱炉内へ入れ８２０℃に保持し、金属パイプ内の詰め
物が十分に溶融しｔこのを確かめた後、直ちに５気圧の
圧縮空気を金属パイプの一端側から圧入し、詰め物とし
て用いた塩化ナトリウムの一部を他端側から排出させ、
金属パイプ内にその全長に渡る貫通孔を形成した。その
後８０℃の温水を流通し塩化ナトリウムを完全に洗い流
し、多数の中空部を有する構造物を得た。

なお上記実施例にて、溶融した塩化ナトリウムを排出す
る為の圧縮空気及びその後の温水の供給は共に、その供
給口が全金属パイプの端部を包囲する様に大口径となっ
た治具を用い、全金属パイプをまとめて行なった。

上の実施例によって示した工程中、旧Ｐ処理中はその温
度が７５０℃である為に、塩化すｌ・リウムは溶融する
事なく、その形を保っているので高圧によって気密ケー
ス内の空間部は押し潰されるが、金属パイプの内側空間
部は殆んど変形を起こす事なく第３図に示した様な形態
のものが得られ、その後に塩化ナトリウムの融点以上の
温度とされ初めて詰め物が溶融し、圧入気体により噴出
されるのである。圧入気体により噴出されただけでは塩
化ナトリウムは未だ金属パイプの内壁に付着しておりそ
の全長が排出される訳ではないが、その後に塩化ナトリ
ウムを溶かす水を流通させると、水は金属パイプ内に貫
通孔がある為にスムーズに流通し、残存していた塩化ナ
トリウムを効率良く洗い流すのである。

次に他の実施例を示す。

この実施例は先に示した実施例で用いた多数本の金属パ
イプの代わりに、第５図に示す様に詰め物（３）として
の塩化ナトリウムを詰めた長尺金属パイプ（１）を屈曲
させた状態で気密ケース（３）内に収納したものであり
、上記実施例と同様に旧Ｐ炉内で拡散接合処理をなした
後に、第５図Ａ−Ａ線。

Ｂ−Ｂ綿で切断し、長尺金属パイプを多数の短尺金属パ
イプとなし、得られた多数の金属パイプの開口端を外面
へ露出せしめ、上記実施例と同様の方法により詰め物（
３）を除去して、内部に多数の空間部を持つ軽量構造物
を得た。

なお第５図にて示した方法の場合に、拡散接合処理で一
体化された流体を何ら切断する事なく、金属パイプの元
々の両開口端部のみを開口せしめた後に、内部の詰め物
を除去し、内部の空間部を全長に渡って連通させる事も
出来るのは物論である。

〈発明の効果〉 以上性べて来た如く、本発明方法によれば、内部に希望
する形状、大きさの空間部を有する軽量構造物を自在に
造る事が出来、かつその方法は従来からの機械的な穿孔
法や溶液相は方法とは異なり非常に簡単でしかも内部空
間部は開口部以外では完全にシール状態を保持出来る為
に、その空間部に流体を流通せしめる様な用途の構造物
の製造法としても広く活用出来るものである。

又本発明方法は、上記した如く詰め物を除去する前に一
体構造物に対して所要の加工を施す事が可能であり、こ
の方法を採用すれば詰め物が存在するので金属パイプの
変形や潰れがなく細い空間部を有する構造物を容易に造
る事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれ本発明方法の一実施例を示す
各工程説明図、第４図及び第５図は同他の実施例を示す
説明図。 図中、　　（１）：金属パイプ （２）：詰め物 （３）：気密ケース

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数本の金属パイプを結束するか、又は所要長さの
   金属パイプを折曲しあるいは該折曲状金属パイプを複数
   本結束するかにより得られる束状金属パイプ内に、塩化
   ナトリウム等の溶媒可溶性素材より成る詰め物を充填し
   た形態となし、拡散接合により上記束状金属パイプの各
   々の外周面を一体的に接合させて一体構造物となし、次
   いで該構造物を上記詰め物のみが溶融する温度に加熱し
   た状態で詰め物の一端側から空気等の流体を圧入し溶融
   状詰め物を他端側から噴出せしめ、金属パイプ内にその
   全長に渡る貫通孔を形成した後、該貫通孔内に水等の溶
   媒を流通し、詰め物を完全に溶出することを特徴とする
   軽量構造物の製造方法。 ２、拡散接合が熱間等方圧加圧接合であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の軽量構造物の製造方法
   。 ３、拡散接合が熱間延接合あるいは、熱間鍛造接合であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の軽量構
   造物の製造方法。 ４、拡散接合が油圧、水圧プレス等の方向性を有するプ
   レス接合であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の軽量構造物の製造方法。