JPS63192549A - Production of fluid permeable product - Google Patents

Production of fluid permeable product

Info

Publication number
JPS63192549A
JPS63192549A JP2276787A JP2276787A JPS63192549A JP S63192549 A JPS63192549 A JP S63192549A JP 2276787 A JP2276787 A JP 2276787A JP 2276787 A JP2276787 A JP 2276787A JP S63192549 A JPS63192549 A JP S63192549A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
porous body
product
ceramic porous
pores
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2276787A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2545383B2 (en
Inventor
Takao Horie
孝男 堀江
Shoichi Sakai
正一 酒井
Hideki Nishikawa
西川 秀輝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nabeya Iron and Tool Works Ltd
Nabeya Co Ltd
Original Assignee
Nabeya Iron and Tool Works Ltd
Nabeya Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nabeya Iron and Tool Works Ltd, Nabeya Co Ltd filed Critical Nabeya Iron and Tool Works Ltd
Priority to JP62022767A priority Critical patent/JP2545383B2/en
Publication of JPS63192549A publication Critical patent/JPS63192549A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2545383B2 publication Critical patent/JP2545383B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To improve fluid permeability characteristic by forming a fluid basin connecting through void formed in skelton of a ceramic porous body and working uniform fluid pressure at whole void opening in the fluid basin. CONSTITUTION:In the ceramic porous body 28 fixing a core at one face, the molten metal is poured in a casting cavity. In the casting obtd. by solidifying the molten metal, the casting metal 44 is impregnated in a cell composing of the skelton 30 forming the porous structure in the ceramic porous body 28. The casting metal 44 is made to the integrated structure composing of a matrix to the ceramic porous body 28. The core burried in the inner part to the casting is removed, and the fluid basin 48 connecting through the void 32 formed in the skelton 30 in the porous body 28 is formed. Therefore, in the porous casting 50, the uniform fluid pressure is worked over the whole body.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、流体透過性製品の製造方法に係り、特に、内
部に形成された連続気孔を通じて、流体を透過し得る特
性を有する鋳造品や注型品等の製品であって、その流体
透過特性がより一層向上された製品を、冶金的乃至は機
械的な処理を特に加えることなく、有利に製造すること
のできる方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention relates to a method for manufacturing fluid-permeable products, and particularly to cast or cast products that have the property of allowing fluid to permeate through continuous pores formed inside. The present invention relates to a method for advantageously producing products such as those having even further improved fluid permeation properties without any particular metallurgical or mechanical treatment.

(背景技術) 連続気孔を備えて、流体を透過し得る特性を有する鋳造
品等の製品として、本願出願人は、先に、特願昭61=
246360号、特願昭61−281467号及び特願
昭61−304744号等において、多孔組織を形成す
る骨格自体が中空とされて、全体として連続した空孔が
該骨格内に形成されたセラミックス多孔体を用い、その
多孔構造の間隙内に所定のマトリックス材料を入り込ま
せて一体的な構造と為すことにより、該セラミックス多
孔体の多孔構造の骨格内に形成された空孔を利用して、
流体を透過せしめ得るようにした新規な製品、例えば鋳
造品や注型品、更にはその焼結体等を明らかにした。
(Background Art) As a product such as a cast product that has continuous pores and has the property of being able to permeate fluid, the applicant of the present application previously filed a Japanese patent application filed in 1983.
No. 246360, Japanese Patent Application No. 61-281467, Japanese Patent Application No. 61-304744, etc. disclose porous ceramics in which the skeleton itself forming the porous structure is hollow, and continuous pores are formed within the skeleton as a whole. By using a ceramic porous body and injecting a predetermined matrix material into the gaps of the porous structure to form an integral structure, the pores formed in the framework of the porous structure of the porous ceramic body are utilized.
We have revealed new products that allow fluid to pass through, such as cast products, cast products, and sintered products.

ところで、このような流体透過性製品にあっては、例え
ば、多孔構造の骨格内に流体を透過し得る空孔を有する
セラミックス多孔体を、適当な成形型によって形成され
た製品キャビティ内の所定位置に配置せしめた状態下に
おいて、該製品キャビティ内に所定のマトリックス材料
を供給せしめることにより、かかるセラミックス多孔体
が製品の一部分に埋設されて、そこに連続した空孔が形
成されてなる構造をもって製造することができるのであ
り、従ってそのような製品の内部に形成された空孔に連
通ずる流体供給孔乃至は排出孔を、後加工等によって形
成せしめることにより、エアーフロートベースやエアー
吸着テーブル、軸受部材、或いは熱交換部材やフィルタ
、触媒などを、困難な冶金的乃至は機械的な処理を加え
ることなく、単体構造をもって極めて有利に製造するこ
とが可能となるのである。
Incidentally, in such fluid-permeable products, for example, a porous ceramic body having pores that allow fluid to permeate in the framework of the porous structure is placed at a predetermined position in a product cavity formed by an appropriate mold. By supplying a predetermined matrix material into the product cavity under the condition that the product is placed in Therefore, by forming fluid supply holes or discharge holes that communicate with the holes formed inside such products through post-processing, air float bases, air suction tables, bearings, etc. It becomes possible to manufacture parts, heat exchange members, filters, catalysts, etc. with a single structure extremely advantageously without adding difficult metallurgical or mechanical treatments.

ところが、このようにセラミックス多孔体が内部に埋設
されると共に、その空孔に連通ずる流体供給乃至は排出
孔が形成されてなる流体透過性製品にあっては、その流
体供給乃至は排出孔を介して空孔内に作用される流体圧
に対して、該流体供給乃至は排出孔からの距離に応じた
圧力損失が惹起されることとなり、そのために流体供給
孔乃至は排出孔の形態によって、空孔内における流通流
体の圧力および流量の分布が、不均一となる恐れがある
のである。
However, in a fluid-permeable product in which a ceramic porous body is buried inside and fluid supply or discharge holes are formed to communicate with the pores, it is difficult to connect the fluid supply or discharge holes. With respect to the fluid pressure acting in the hole through the hole, a pressure loss will be caused depending on the distance from the fluid supply hole or the discharge hole. Therefore, depending on the shape of the fluid supply hole or the discharge hole, There is a risk that the pressure and flow rate distribution of the circulating fluid within the holes may become non-uniform.

それ故、例えば内部に埋設されたセラミックス多孔体の
空孔が製品の一面において開口されて、流体噴出面が構
成されていると共に、その空孔に連通ずる流体供給孔が
、製品の壁部に形成されてなる構造とされた静圧流体軸
受やエアーフロートベース等にあっては、かかる流体噴
出面における流体噴出圧乃至は噴出量が、流体供給口か
ら離れる程小さくなることとなり、そのために特にこの
ような流体噴出量の均一性が重要視される製品において
は、充分なる性能乃至は特性が得られないといった問題
を有していたのである。
Therefore, for example, pores in a porous ceramic body buried inside are opened on one side of the product to form a fluid ejection surface, and fluid supply holes communicating with the pores are formed in the wall of the product. In hydrostatic fluid bearings, air float bases, etc., which have a structure in which the In products where uniformity of fluid ejection amount is important, there has been a problem in that sufficient performance or characteristics cannot be obtained.

ところで、このような製品の内部に形成された空孔を介
して作用せしめられる流体圧の均一化を図る一手法とし
て、かかる製品中に埋設されたセラミックス多孔体の背
部に、流体供給乃至は排出孔が連通される流体溜りとし
ての空間を形成すると共に、該空間に対して、セラミッ
クス多孔体の空孔を、流体噴出面と平行な面上において
開口させて連通せしめることにより、かかる空孔におけ
る流体供給口から噴出口までの距離を全体に亘って均一
化せしめるようにすることが考えられるが、そのような
空間を機械的な加工によって形成するに際しては、かか
る製品を少なくとも二分割構造としなければならないた
めに、加工工程の増加等によってコストの上昇が避けら
れ得ず、また形状的に極めて困難な場合もあり、効果的
な手法と言い得るものではないのである。
By the way, as a method to equalize the fluid pressure that is applied through the pores formed inside such products, it is possible to supply or discharge fluid to the back of the ceramic porous body embedded in such products. By forming a space as a fluid reservoir in which the pores communicate, and by opening the pores of the ceramic porous body on a plane parallel to the fluid jetting surface and communicating with the space, the pores in the pores are It is conceivable to make the distance from the fluid supply port to the ejection port uniform over the entire area, but when forming such a space by mechanical processing, such a product must have at least a two-part structure. Therefore, an increase in cost due to an increase in processing steps is unavoidable, and the shape may be extremely difficult, so it cannot be called an effective method.

(解決手段) ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として
為されたものであって、その目的とするところは、製品
内に埋設されたセラミックス多孔体の骨格内に形成され
た空孔によって、流体透過性が付与された製品において
、その流体透過特性を向上せしめるべく、かかるセラミ
ックス多孔体の所定の面の少なくとも一部における空孔
開口部に対して連通される流体溜りが、製品の内部に形
成されてなる流体透過性製品を、冶金的乃至は機械的な
処理を特に加えることな(、有利に製造することのでき
る方法を提供することにある。
(Solution Means) Here, the present invention has been made against the background of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to eliminate voids formed within the framework of a ceramic porous body embedded within a product. In order to improve the fluid permeability properties of a product imparted with fluid permeability through pores, a fluid reservoir is provided in communication with the pore openings in at least a portion of a predetermined surface of the ceramic porous body. An object of the present invention is to provide a method that can advantageously produce a fluid-permeable product formed inside a fluid-permeable product without particularly applying any metallurgical or mechanical treatment.

そして、かかる目的を達成するために、本発明の特徴と
するところは、多孔!1111織を形成する骨格自体が
中空とされて、該骨格内に空孔が形成されたセラミック
ス多孔体を、所定の製品キャビティ内に配置せしめた状
態下において、該製品キャビティ内に所定のマトリック
ス材料を供給することにより、該セラミックス多孔体に
おける骨格の間隙内に該マトリックス材料を入り込ませ
て一体的な構造と為す一体造形操作を実施して、該セラ
ミックス多孔体の多孔構造の骨格内に形成された空孔を
利用して、流体を透過せしめ得るようにした製品を製造
するに際して、前記セラミックス多孔体として、その骨
格内に形成された空孔を、製品中に埋設される所定の面
における少なくとも一部において開口せしめると共に、
該空孔が開口された面に対して、前記一体造形操作時に
おけるマトリックス材料との接触によって消失せず、且
つその一体造形操作後に除去可能な材料からなる流体溜
り形成部材を、該開口部を覆蓋するように固着せしめた
ものを用いる一方、該一体造形操作の後に、かかる流体
溜り形成部材を除去せしめることにより、得られる製品
の内部に、前記セラミ・ノクス多孔体の骨格内に形成さ
れた空孔に連通ずる流体溜りを形成せしめるようにした
ことにある。
In order to achieve this objective, the present invention is characterized by porous! The skeleton forming the 1111 weave itself is hollow, and a ceramic porous body with holes formed in the skeleton is placed in a predetermined product cavity, and a predetermined matrix material is placed in the product cavity. By supplying the matrix material into the gaps of the framework of the porous ceramic body to form an integral structure, the matrix material is formed within the framework of the porous structure of the porous ceramic body. When manufacturing a product that allows fluid to permeate by utilizing the pores formed in the ceramic body, the pores formed in the skeleton of the ceramic porous body are used as the ceramic porous body at least on a predetermined surface to be embedded in the product. In addition to being partially opened,
A fluid reservoir forming member made of a material that does not disappear due to contact with the matrix material during the integral molding operation and can be removed after the integral molding operation is placed on the surface where the holes are opened, and the openings are removed. While using a material fixed to cover the fluid reservoir, after the integral molding operation, the fluid reservoir forming member is removed, so that the fluid reservoir formed within the framework of the ceramic nox porous body is inside the obtained product. This is because a fluid reservoir communicating with the hole is formed.

(具体的構成・実施例) 以下、本発明を、更に具体的に明らかにするために、本
発明手法に従い、例えば流体透過性鋳造品を製造する場
合について、図面に示された実施例を参照しつつ、詳細
に説明することとする。
(Specific Structure/Example) In order to clarify the present invention more specifically, reference will now be made to the examples shown in the drawings for the case where, for example, a fluid-permeable cast product is manufactured according to the method of the present invention. However, I will explain it in detail.

先ず、第1図には、その内部に形成された相互に連通ず
る多数の空孔が、製品の一面(表面)において開口され
て、露出面を構成していると共に、かかる空孔に連通ず
る流体供給乃至は排出孔が、製品の壁部に形成されてな
る構造とされた、エアーフロートベースやエアー吸着テ
ーブルの如き鋳造製品を、本発明手法に従って製造する
場合の一工程が示されている。
First, in FIG. 1, a large number of pores formed inside and communicating with each other are opened on one side (surface) of the product, forming an exposed surface, and communicating with the pores. A process for manufacturing a cast product, such as an air float base or an air suction table, in which fluid supply or discharge holes are formed in the wall of the product according to the method of the present invention is shown. .

すなわち、この図において、10は、鋳型であって、上
型12と下型14とから構成されており、一般に生型砂
または樹脂を硬化媒体に用いた自硬性鋳型抄成いはパー
マネント鋳型(金型)等によって製作されたものである
。また、かかる鋳型10内には、受湯口16、湯道18
および所定形状の鋳造キャビティ22が形成されており
、所定の金属溶湯24が、取鍋26より受湯口16、湯
道18を通じて、鋳造キャビティ22内に導かれるよう
になっている。そして、この鋳造キャビティ22内の所
定位置に、セラミックス多孔体28がセットされている
のである。
That is, in this figure, 10 is a mold, which is composed of an upper mold 12 and a lower mold 14, and is generally used for self-hardening mold making using green sand or resin as a hardening medium, or for permanent mold making (metal molding). It was manufactured using a mold (type) etc. Also, inside the mold 10, there is a receiving inlet 16, a runner 18, and a runner 18.
A casting cavity 22 having a predetermined shape is formed, and a predetermined molten metal 24 is guided into the casting cavity 22 from a ladle 26 through the receiving port 16 and the runner 18. A ceramic porous body 28 is set at a predetermined position within this casting cavity 22.

ここにおいて、この鋳造キャビティ22内に配置、固定
されるセラミックス多孔体28としては、多孔組織を形
成する骨格自体が中空とされて、その骨格内に空孔が形
成されたものであって、例えば、第2図に示されている
如く、エステル系ウレタン等の樹脂を発泡させた後、そ
の骨格の周りに残った膜状物質(発泡膜)を圧縮空気等
を用いて除去することにより得られた三次元網目構造の
骨格組織を有する合成樹脂発泡体に対し、その骨格の表
面にセラミックススラリー等のセラミックス材料を付着
させ、更に乾燥、焼成せしめて、かかる樹脂発泡体を焼
失せしめることにより得られる、三次元網目構造の骨格
30自体が中空とされて、全体として連続した空孔32
が該骨格30内に形成されたものなどが、用いられるこ
ととなる。
Here, the ceramic porous body 28 placed and fixed in the casting cavity 22 is one in which the skeleton itself forming the porous structure is hollow, and pores are formed in the skeleton, for example. , as shown in Figure 2, is obtained by foaming a resin such as ester-based urethane and then removing the film-like material (foamed film) remaining around the skeleton using compressed air or the like. It is obtained by attaching a ceramic material such as a ceramic slurry to the surface of the skeleton of a synthetic resin foam having a three-dimensional network structure, and then drying and firing to burn out the resin foam. , the skeleton 30 of the three-dimensional network structure itself is hollow, and the pores 32 are continuous as a whole.
is formed within the skeleton 30, etc., will be used.

なお、このようなセラミックス多孔体28を形成するセ
ラミックス材料としては、目的とする製品に要求される
特性に応じて、コージェライト、アルミナ、SiC、ム
ライト或いはジルコニア等が、適宜選択、採用されるも
のである。
Note that as the ceramic material forming the ceramic porous body 28, cordierite, alumina, SiC, mullite, zirconia, etc. may be selected and employed as appropriate depending on the characteristics required for the intended product. It is.

そして、このようなセラミックス多孔体28にあっては
、第3図に示されているように、その空孔32が、鋳造
品中に埋設されるべき少なくとも一つの面、より具体的
には製品の露出面において外部に露呈されるべき面に対
して表裏関係をなす面において開口せしめられ、更にこ
の空孔32が開口された面に対して、非消失性材料にて
形成された所定大きさの流体溜り形成材としての中子3
4が、該空孔32の開口部を覆蓋するように固着せしめ
られることとなる。
In such a ceramic porous body 28, as shown in FIG. The holes 32 are opened in the exposed surface of the surface that is opposite to the surface that should be exposed to the outside, and the holes 32 are made of a non-disappearing material and have a predetermined size with respect to the opened surface. Core 3 as a fluid reservoir forming material
4 is fixed so as to cover the opening of the hole 32.

すなわち、このようなセラミックス多孔体28の骨格3
0内に形成された空孔32は、通常、その外周面部にお
いて閉塞された状態で形成されることとなるが、それら
の空孔32が、鋳造品中に埋設されて流体供給乃至は排
出孔に連通せしめられるべき一面において、研磨加工や
切削加工等によって開口せしめられるのであり、その後
かかる空孔32が開口された面に対して、それらの空孔
32の開口部を覆蓋するように中子34が固着せしめら
れるのである。
That is, the skeleton 3 of such a ceramic porous body 28
The holes 32 formed in the 0 are normally formed in a closed state on the outer peripheral surface thereof, but these holes 32 are buried in the cast product and are used as fluid supply or discharge holes. Openings are made by polishing, cutting, etc. on one surface where the holes 32 are to be communicated, and then a core is placed on the surface where the holes 32 are opened so as to cover the openings of the holes 32. 34 is fixed.

ところで、かかる中子34の形成材料としては、鋳造に
際しての金属溶湯24に対する接触によって消失せず、
その形態を保持し得るものであって、且つ後述するよう
に、鋳造後における除去が可能なものであれば、何れも
採用することができるが、特に例示の如き鋳造製品にお
いては、鋳物砂が好適に用いられることとなる。
By the way, the material for forming the core 34 is a material that does not disappear when it comes into contact with the molten metal 24 during casting.
Any material can be used as long as it can maintain its shape and can be removed after casting, as will be described later, but foundry sand is particularly suitable for cast products such as those shown in the example. It will be suitably used.

また、このような中子34をセラミックス多孔体28に
固着せしめるに際しては、適当な接着剤36が適宜用い
られ、そしてそれら両部材間に介在される接着剤層(3
6)にて、鋳造時における金属溶湯24の該両部材間へ
の侵入が阻止されることによって、かかるセラミックス
多孔体28における前記空孔32の開口が、有効に確保
され得るのである。なお、かかる接着剤36としても、
前記中子34と同様、鋳造に際しての金属溶湯24に対
する接触によって消失せず、その形態を保持し得るもの
であって、且つ後述するように、鋳造後における除去が
可能なものであることが必要であり、例えばポリ酢酸ビ
ニル、石綿、メタノール、酢酸エチル及び活性剤にて構
成された常温速乾性の中子接着剤の如き公知のものが好
適に用いられることとなる。
Further, when fixing such a core 34 to the ceramic porous body 28, an appropriate adhesive 36 is used as appropriate, and an adhesive layer (3
In step 6), by preventing the molten metal 24 from entering between the two members during casting, the openings of the pores 32 in the ceramic porous body 28 can be effectively secured. In addition, as the adhesive 36,
Like the core 34, it must be able to maintain its shape without disappearing upon contact with the molten metal 24 during casting, and must also be removable after casting, as will be described later. For example, a known material such as a core adhesive that dries quickly at room temperature and is composed of polyvinyl acetate, asbestos, methanol, ethyl acetate, and an activator is preferably used.

そして、このようにその−面に中子34が固着せしめら
れたセラミックス多孔体28は、例えば、第1図に示さ
れているように、鋳造キャビティ22内において、かか
る中子34が、該鋳造キャビティ22の内面から浮いた
状態で、ケレン等の適当な止め金具38を用いてセット
されることとなるが、その他、特に本発明手法にあって
は、第7図に示されている如く、幅木を備えた中子40
を用いることによって、該中子40にてセラミックス多
孔体28を鋳造キャビティ22内の所定位置に保持する
ことができるのであり、またそれによって、後述する如
き、流体供給乃至は排出孔(連通孔46)を、鋳造と同
時に形成することが可能となるのである。なお、かかる
第7図においては、理解を容易とするために、第1図に
示されている実施例と同一の構造とされた部材に対して
、同一の符号を付しておくこととする。
Then, the ceramic porous body 28 with the core 34 fixed to its surface in this way is placed in the casting cavity 22, for example, as shown in FIG. It is set in a state floating from the inner surface of the cavity 22 using a suitable stopper 38 such as a keren, but in addition, especially in the method of the present invention, as shown in FIG. Core 40 with skirting board
By using the core 40, the ceramic porous body 28 can be held at a predetermined position in the casting cavity 22, and thereby, as will be described later, the fluid supply or discharge hole (the communication hole 46 ) can be formed simultaneously with casting. In addition, in FIG. 7, in order to facilitate understanding, the same reference numerals are given to members having the same structure as in the embodiment shown in FIG. 1. .

而して、このようにセラミックス多孔体28が所定位置
に配置せしめられた鋳造キャビティ22内に対して、製
品たる鋳造品に求められる物理特性に応じて管理された
化学成分を有する金属溶湯24が注湯せしめられる。な
お、かかる金属溶湯24としては、鋳鉄や鋳鋼が一般に
用いられるものであるが、その他、銅合金やアルミニウ
ム合金等の種々なる金属製品の鋳造にも、本発明は有利
に適用され得るものであり、それ故、かかる金属溶湯2
4としては、そのような製品原料に応じて適宜に選定さ
れるものであることは、言うまでもないところである。
In this way, a molten metal 24 having a chemical composition controlled according to the physical properties required of the cast product is poured into the casting cavity 22 in which the ceramic porous body 28 is placed at a predetermined position. I am forced to pour hot water. Although cast iron and cast steel are generally used as the molten metal 24, the present invention can also be advantageously applied to casting various metal products such as copper alloys and aluminum alloys. , Therefore, such molten metal 2
It goes without saying that No. 4 is appropriately selected depending on the raw material of the product.

また、このように注湯される金属溶湯24は、一般に、
第1図に示されている如く、受湯口16、湯道18を通
じて、鋳造キャビティ22内に導かれ、セラミックス多
孔体28の多孔構造の骨格30間の間隙を充満しつつ、
該鋳造キャビティ22内に充填せしめられることによっ
て注湯作業が完了する。
Moreover, the molten metal 24 poured in this way is generally
As shown in FIG. 1, the molten metal is introduced into the casting cavity 22 through the inlet 16 and the runner 18, and fills the gap between the porous skeletons 30 of the ceramic porous body 28.
The pouring operation is completed by filling the casting cavity 22 with the molten metal.

従って、第4図に示されているように、かくの如き鋳造
手法に従い、その金属溶湯24が凝固することによって
得られる鋳造品42にあっては、セラミックス多孔体2
8の多孔組織を形成する骨格30にて構成されるセル内
に、鋳造金属44が入り込んで、該鋳造金属44がセラ
ミックス多孔体28に対するマトリックスを構成してな
る一体的な構造とされる一方、かかる鋳込まれたセラミ
ックス多孔体28における骨格30内の空孔32に対す
る金属溶湯24の侵入は、該空孔32の開口部が閉塞状
態にあることから、その空孔32は連通状態に保持され
ることとなる。そして更に、かかる鋳造品42にあって
は、前記中子34及び接着剤36が、セラミックス多孔
体28の一面において、その骨格30内に形成された空
孔32の開口部を覆蓋する状態で、鋳造金属44内に埋
設されてなる構造をもって形成されているのである。
Therefore, as shown in FIG. 4, in a cast product 42 obtained by solidifying the molten metal 24 according to such a casting method, the ceramic porous body 2
A cast metal 44 is inserted into the cell formed by the skeleton 30 forming a porous structure of 8, and the cast metal 44 forms a matrix for the ceramic porous body 28 to form an integral structure. The intrusion of the molten metal 24 into the pores 32 in the skeleton 30 of the cast ceramic porous body 28 is caused by the fact that the openings of the pores 32 are closed, so that the pores 32 are maintained in a communicating state. The Rukoto. Furthermore, in such a cast product 42, the core 34 and the adhesive 36 cover the openings of the holes 32 formed in the skeleton 30 on one surface of the ceramic porous body 28, It is formed with a structure embedded in cast metal 44.

次いで、このような凝固の完了した鋳造品42は、通常
の鋳造作業と同様な手法によって、解枠及び冷却せしめ
られるのであり、そしてそれによって取り出された鋳造
品42に対して、流体供給乃至は排出孔としての連通孔
46が、第6図に示されている如く、その外表面から内
部に埋設された中子34にまで達するように、機械加工
等によって穿設せしめられる。
Next, the solidified cast product 42 is unframed and cooled using the same method as in normal casting operations, and the cast product 42 taken out is then supplied with fluid or As shown in FIG. 6, a communication hole 46 serving as a discharge hole is formed by machining or the like so as to reach from the outer surface to the core 34 buried inside.

そして、その後かかる鋳造品42に対して、ハイドロブ
ラストやショツトブラスト等を用いた機械的処理や、或
いは適当な薬品を用いた化学的処理が施されることによ
り、その内部に埋設された中子34、更には接着剤36
が、連通孔46を通じて、除去乃至は溶出せしめられる
。即ち、かかる中子34、更には接着剤36の除去操作
によって、第5図及び第6図に示されているように、鋳
造品42の内部において、セラミックス多孔体21  
に 8の骨格30内に形成された空孔32に連通ずる流体溜
り48が形成されることとなるのである。
Thereafter, the cast product 42 is subjected to mechanical treatment using hydroblasting, shot blasting, etc., or chemical treatment using appropriate chemicals, so that the core buried therein is removed. 34, and even adhesive 36
is removed or eluted through the communication hole 46. That is, by removing the core 34 and the adhesive 36, the ceramic porous body 21 is removed inside the cast product 42, as shown in FIGS. 5 and 6.
In this way, a fluid reservoir 48 is formed which communicates with the hole 32 formed in the skeleton 30 of 8.

また、このような鋳造品42にあっては、通常、その内
部に埋設されたセラミックス多孔体2Bの骨格30の露
出面(鋳造品表面)における空孔32の開口が、セラミ
ックス乃至は鋳造金属44によって閉塞されているため
に、かかる露出面に対して切削加工や研磨加工が施され
ることによって、かかる空孔32が外部に開口せしめら
れると共に、更に通常の手法に従い、スナソキングや清
浄およびグラインダー仕上げ等が、必要に応じて施され
ることとなり、それによって目的とする多孔性鋳造製品
50が得られるのである。
In addition, in such a cast product 42, the openings of the pores 32 on the exposed surface (the surface of the cast product) of the skeleton 30 of the ceramic porous body 2B buried therein are usually formed in the ceramic or cast metal 44. Therefore, by cutting or polishing the exposed surface, the holes 32 are opened to the outside, and are further processed by sanding, cleaning, and grinding according to the usual method. etc. will be performed as necessary, and the desired porous cast product 50 will be obtained.

従って、かくして得られた多孔性鋳造製品50にあって
は、その内部において流体溜り48を有しており、該鋳
造製品50内に埋設されたセラミックス多孔体28にお
ける、露出面51に対して背面に位置する空孔32の開
口部が、それぞれ、かかる流体溜り48に連通せしめら
れているところから、それらの空孔32に対して連通孔
46を通じて行なわれる流体の供給乃至は排出が、この
流体溜り48を介して為されることとなるのであり、そ
れによってそれら空孔32の背面開口部に対して、全面
に亘って均一の流体圧が作用せしめられ得ることとなる
のである。
Therefore, the porous cast product 50 thus obtained has a fluid reservoir 48 therein, and has a back surface relative to the exposed surface 51 of the ceramic porous body 28 embedded in the cast product 50. Since the openings of the holes 32 located in the holes 32 are communicated with the fluid reservoirs 48, the fluid is supplied to or discharged from the holes 32 through the communication holes 46. This is done through the reservoir 48, and as a result, uniform fluid pressure can be applied to the rear openings of the holes 32 over the entire surface.

そして、それ故かかる多孔性鋳造製品50において、セ
ラミックス多孔体28の空孔32が開口される露出面5
1と、該空孔32が流体溜り48内に開口される背面と
が、平行面となるように形成することによって、その露
出面51に位置する空孔32の開口部から噴出乃至は吸
入される流体の流量及び圧力を、全面に亘って均一化す
ることが可能となるのである。
Therefore, in such a porous cast product 50, the exposed surface 5 where the pores 32 of the ceramic porous body 28 are opened.
1 and the back surface where the hole 32 opens into the fluid reservoir 48 are formed so that they are parallel surfaces, so that the fluid is ejected or inhaled from the opening of the hole 32 located on the exposed surface 51. This makes it possible to equalize the flow rate and pressure of the fluid over the entire surface.

すなわち、本発明手法に従えば、エアーフートベースや
エアー吸着テーブル等に好適に用いられ得る、優れた流
体透過特性を備えた鋳造製品を、冶金的乃至は機械的な
加工を特に加えることなく、容易に且つ低コストにて製
造することができるのであり、更にまた本実施例におい
て例示されている如き、三次元網目構造のセラミックス
多孔体を用いることによって、製品の露出面51におい
て開口する空孔32の分布を、全面に亘って略均−に設
定することが極めて容易となるのであり、それ故製品に
おいて、優れた性能が安定して得られるといった利点を
も有しているのである。
That is, according to the method of the present invention, a cast product with excellent fluid permeation properties that can be suitably used for air foot bases, air suction tables, etc. can be produced without any special metallurgical or mechanical processing. It can be manufactured easily and at low cost, and furthermore, by using a ceramic porous body with a three-dimensional network structure as exemplified in this example, the pores that open on the exposed surface 51 of the product can be reduced. It is extremely easy to set the distribution of 32 to be approximately uniform over the entire surface, and therefore, the product has the advantage that excellent performance can be stably obtained.

ところで、前記実施例にあっては、その鋳造手法として
、水平鋳込法が採用されていたが、本発明は、垂直鋳込
法も良好に採用され得るものであることは勿論であり、
第8図及び第9図において、その−適用例を示すことと
する。なお、このような垂直鋳込法による鋳造に際して
も、その鋳造方法は、前記実施例と基本的に同一である
ために、図中、前記実施例に対応する部材に対して、同
一の符号を付することにより、その詳細な説明は省略す
ることとする。
By the way, in the above embodiment, the horizontal casting method was adopted as the casting method, but it goes without saying that the vertical casting method can also be successfully adopted in the present invention.
An example of its application will be shown in FIGS. 8 and 9. In addition, even when casting by such a vertical casting method, the casting method is basically the same as that of the above embodiment, so in the drawings, the same reference numerals are used for the members corresponding to the above embodiment. The detailed explanation will be omitted.

すなわち、これらの図に示されているように、特に本発
明手法に用いられる中子52.52を、幅木を有する形
状をもって形成し、かかる鋳造と同時に、流体供給乃至
は排出孔(連通孔46)を形成せしめるようにすること
によって、セラミソクス多孔体28における、垂直鋳型
54の鋳造キャビティ22内の所定位置への保持を、特
別な止め金具等を用いることなく、良好に行なうことが
できるのである。
That is, as shown in these figures, the cores 52 and 52 used in the method of the present invention are formed in a shape having a baseboard, and at the same time as such casting, fluid supply or discharge holes (communication holes) are formed. 46), the vertical mold 54 can be held in a predetermined position in the casting cavity 22 by the ceramic porous body 28 without using special fasteners or the like. be.

なお、これら第8図及び第9図に示された、鋳型54や
中子52を用いて製造される鋳造製品にあっては、セラ
ミックス多孔体28が、鋳造金属内に完全に埋設される
ことによって、製品内部に連続した空孔が形成される一
方、かかる空孔に対して流体を供給及び排出せしめる連
通孔が、該セラミックス多孔体28の表裏関係をなす両
側面に位置する空孔に対して連通された形態をもって形
成されてなる構造を有しており、フィルターや触媒等と
して好適に用いられるものである。
Note that in the cast products manufactured using the mold 54 and the core 52 shown in FIGS. 8 and 9, the ceramic porous body 28 must be completely embedded in the cast metal. As a result, continuous pores are formed inside the product, and communication holes for supplying and discharging fluid to and from the pores are connected to the pores located on both sides of the ceramic porous body 28, which form a front and back relationship. It has a structure in which the fibers are connected to each other, and is suitable for use as filters, catalysts, etc.

そして、このような構造とされた鋳造製品にあっても、
前記実施例と同様に、その内部に埋設されたセラミック
ス多孔体28の流体供給側及び排出側の面において、そ
れぞれの面上に位置する空孔開口部が連通せしめられる
、所定容積の流体溜りが形成され、それらの空孔に対す
る流体の供給 Q 乃至は排出が、かかる流体溜りを介して為されることと
なるところから、それらの面上に位置する空孔開口部に
対して均一な流体圧が作用せしめられ得、その流体透過
特性が有効に向上せしめられ得るのであり、それ故フィ
ルターや触媒等として用いることによって、その性能が
有利に向上され得ることとなるのである。
And even for cast products with this kind of structure,
Similar to the embodiment described above, on the fluid supply side and discharge side surfaces of the ceramic porous body 28 embedded therein, there are fluid reservoirs of a predetermined volume in which the hole openings located on each surface are communicated. A uniform fluid pressure is created for the cavity openings located on those surfaces, since the supply of fluid to these cavities or the discharge thereof is to be carried out through such fluid reservoirs. , and its fluid permeation properties can be effectively improved, so that its performance can be advantageously improved by using it as a filter, catalyst, etc.

以上、流体透過性鋳造品を製造する具体例に基づいて、
本発明の詳細な説明してきたが、本発明は、そのような
具体例及びそれに関連する具体的な構成の説明にのみ限
定して解釈されるものではなく、例えば例示の鋳造品の
製造以外にも、マトリックス材料として、プラスチック
材料、ガラス材料、更にはセラミックス材料を用い、そ
れらを所定のセラミックス多孔体の骨格をなす組織間隙
内に充填せしめ、またセラミックス材料にあっては、そ
のような充填材料を焼結して、セラミックス多孔体と一
体的な構造と為すことにより、目的とする流体透過性製
品を製造することも可能である。
The above is based on a specific example of manufacturing a fluid-permeable cast product.
Although the present invention has been described in detail, the present invention is not to be construed as being limited only to the description of such specific examples and specific configurations related thereto; Also, a plastic material, a glass material, or even a ceramic material is used as the matrix material, and these materials are filled into the tissue gaps that form the framework of a predetermined ceramic porous body. It is also possible to manufacture the desired fluid-permeable product by sintering it to form an integral structure with a ceramic porous body.

また、本発明手法において用いられるセラミックス多孔
体としては、例示の如き三次元網目構造を有する樹脂発
泡体の他、樹脂等の焼結時において消失され得る材料に
て形成された、櫛状体若しくは剣山状製品等の骨格の周
りに所定のセラミックス材料を付着させ、そしてそれを
焼成して焼結せしめることにより得られるものなどが、
何れも良好に採用されるものであり、特に本発明にあっ
ては、そのようなセラミックス多孔体の骨格内に形成さ
れた空孔が、流体供給側乃至は排出側において製品内に
形成された流体溜りによって、相互に連通せしめられる
ところから、それらの空孔が、セラミックス多孔体内に
おいて三次元的に連続している必要はないのである。
Furthermore, as the porous ceramic body used in the method of the present invention, in addition to a resin foam having a three-dimensional network structure as illustrated, comb-shaped bodies or Products obtained by attaching a specified ceramic material around the skeleton of a sword-shaped product, etc., and then firing and sintering it.
Any of these methods can be well adopted, and in particular, in the present invention, the pores formed in the framework of such a porous ceramic body are formed in the product on the fluid supply side or the discharge side. Since these pores are communicated with each other by the fluid reservoir, it is not necessary that these pores are three-dimensionally continuous within the ceramic porous body.

さらに、前記実施例にあっては、流体溜り48が、製品
内に埋設されるセラミックス多孔体28の所定の面の全
面に亘って、そこに位置する空孔32の開口部が連通さ
れる状態で、設けられていたが、かかる流体溜り48は
、必ずしも全面に亘って設ける必要はなく、任意の位置
に任意の形状2 υ をもって形成されるものであることが理解されるべきで
あり、例えば、製品内に埋設された円筒状のセラミック
ス多孔体の内周面が露出されて、流体噴出面とされた静
圧流体軸受にあっては、かかる埋設されたセラミックス
多孔体の外周面上に、周方向に延びる複数本の流体溜り
を形成せしめることによって、その流体噴出面における
噴出圧および噴出量を周方向に亘って均一化せしめるこ
とができるのである。
Furthermore, in the embodiment, the fluid reservoir 48 is in a state where the openings of the holes 32 located there communicate with each other over the entire predetermined surface of the ceramic porous body 28 embedded in the product. However, it should be understood that such a fluid reservoir 48 does not necessarily have to be provided over the entire surface, but may be formed at an arbitrary position and with an arbitrary shape 2 υ, for example. In a hydrostatic fluid bearing in which the inner peripheral surface of a cylindrical ceramic porous body buried in the product is exposed and used as a fluid ejection surface, on the outer peripheral surface of the buried ceramic porous body, By forming a plurality of fluid reservoirs extending in the circumferential direction, the ejection pressure and ejection amount at the fluid ejection surface can be made uniform over the circumferential direction.

その他、−々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識
に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様に
おいて実施され得るものであり、そのような実施態様が
、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも本発
明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもな
いところである。
In addition, although not listed, the present invention can be implemented in embodiments with various changes, modifications, improvements, etc. added based on the knowledge of those skilled in the art, and such embodiments are the same as those of the present invention. It goes without saying that any of these are included within the scope of the present invention as long as they do not depart from the spirit of the invention.

(発明の効果) このような本発明に従えば、製品内に埋設されたセラミ
ックス多孔体の少なくとも一面における空孔の開口部に
対して連通される流体溜りが、かかる製品の造形操作と
同時に、冶金的乃至は機械的な処理を特に加えることな
く、形成され得ることとなるところから、そのような流
体溜りを備えた流体透過性製品を、良好なる製造性をも
って有利に製造することができるのである。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the fluid reservoir communicating with the openings of the pores on at least one surface of the porous ceramic body embedded in the product can be formed at the same time as the shaping operation of the product. Since it can be formed without special metallurgical or mechanical processing, a fluid-permeable product with such a fluid reservoir can be advantageously manufactured with good manufacturability. be.

そして、かくの如き本発明手法に従って得られた流体透
過性製品においては、流体供給乃至は排出孔を、その流
体溜りに連通ずる形態をもって設けることにより、該流
体溜りに開口する全ての空孔に対して、均一な流体圧を
作用せしめることができるのであり、それによってかか
る流体透過性製品における流体透過特性が極めて効果的
に向上され得るのである。
In the fluid-permeable product obtained according to the method of the present invention, the fluid supply or discharge hole is provided in a form that communicates with the fluid reservoir, so that all the holes opening into the fluid reservoir are connected to each other. On the other hand, a uniform fluid pressure can be applied thereto, and thereby the fluid permeability properties of such fluid permeable products can be improved very effectively.

従って、例えば、その内部に埋設されたセラミックス多
孔体の空孔が製品の一面において開口されて、流体噴出
面が構成されてなる製品にあっては、かかるセラミック
ス多孔体の背部における空孔の開口部が、該流体噴出面
と平行な面上において連通される流体溜りを形成せしめ
ることにより、かかる空孔における流体供給口から噴出
口までの距離を全体に亘って均一化せしめるようにする
ことができるのであり、それによって噴出面における流
体の噴出圧及び噴出量を、全面に亘って均一化せしめる
ことが可能となるのである。
Therefore, for example, in a product in which the pores of a porous ceramic body buried therein are opened on one side of the product to form a fluid ejection surface, the pores are opened on the back of the porous ceramic body. The distance from the fluid supply port to the ejection port in the hole can be made uniform over the entire hole by forming a fluid reservoir that communicates with the portion on a plane parallel to the fluid ejection surface. This makes it possible to equalize the ejection pressure and amount of fluid on the ejection surface over the entire surface.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明手法の一工程を示す断面説明図であり、
第2図はそこにおいて用いられるセラミックス多孔体を
示す要部拡大断面図であり、第3図はかかるセラミック
ス多孔体に対して流体溜り形成部材たる中子を固着せし
めた状態を説明するための要部拡大断面図であり、第4
図はかかる製造法にて得られる鋳造品を示す断面説明図
であり、第5図はかかる鋳造品に対して仕上げ加工を施
すことによって得られる鋳造製品を示す断面説明図であ
り、第6図はかかる鋳造製品の要部を拡大して示す断面
説明図である。また、第7図は幅木を備えた中子を用い
てセラミックス多孔体を鋳造キャビティ内の所定位置に
配置せしめた状態を示す、第1図に相当する断面説明図
であり、更に第8図は本発明手法に従う他の実施例を示
す、第1図に相当する断面説明図であり、第9図は第8
図におけるIX−IK断面図である。 10.54:鋳型  22:鋳造キャビティ24;金属
溶湯   28;セラミックス多孔体30:骨格   
  32:空孔 34.40.52=中子
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory diagram showing one step of the method of the present invention,
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of a ceramic porous body used therein, and FIG. 3 is an important diagram for explaining the state in which a core serving as a fluid reservoir forming member is fixed to the ceramic porous body. It is an enlarged sectional view of the fourth part.
The figure is an explanatory cross-sectional view showing a cast product obtained by such a manufacturing method, FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing a cast product obtained by finishing the cast product, and FIG. FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing an enlarged main part of such a cast product. Further, FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view corresponding to FIG. 1, showing a state in which a ceramic porous body is placed at a predetermined position in a casting cavity using a core provided with a baseboard, and FIG. 9 is a cross-sectional explanatory view corresponding to FIG. 1, showing another embodiment according to the method of the present invention, and FIG.
It is IX-IK sectional view in a figure. 10.54: Mold 22: Casting cavity 24; Molten metal 28; Ceramic porous body 30: Skeleton
32: Hole 34.40.52=core

Claims (1)

【特許請求の範囲】 多孔組織を形成する骨格自体が中空とされて、該骨格内
に空孔が形成されたセラミックス多孔体を、所定の製品
キャビティ内に配置せしめた状態下において、該製品キ
ャビティ内に所定のマトリックス材料を供給することに
より、該セラミックス多孔体における骨格の間隙内に該
マトリックス材料を入り込ませて一体的な構造と為す一
体造形操作を実施して、該セラミックス多孔体の多孔構
造の骨格内に形成された空孔を利用して、流体を透過せ
しめ得るようにした製品を製造するに際して、 前記セラミックス多孔体として、その骨格内に形成され
た空孔を、製品中に埋設される所定の面における少なく
とも一部において開口せしめると共に、該空孔が開口さ
れた面に対して、前記一体造形操作時におけるマトリッ
クス材料との接触によって消失せず、且つその一体造形
操作後に除去可能な材料からなる流体溜り形成部材を、
該開口部を覆蓋するように固着せしめたものを用いる一
方、該一体造形操作の後に、かかる流体溜り形成部材を
除去せしめることにより、得られる製品の内部に、前記
セラミックス多孔体の骨格内に形成された空孔に連通す
る流体溜りを形成せしめるようにしたことを特徴とする
流体透過性製品の製造方法。
[Claims] In a state in which a ceramic porous body in which the skeleton forming the porous structure itself is hollow and pores are formed in the skeleton is placed in a predetermined product cavity, the product cavity is By supplying a predetermined matrix material into the ceramic porous body, an integral molding operation is carried out in which the matrix material is introduced into the gaps of the skeleton of the ceramic porous body to form an integral structure, and the porous structure of the ceramic porous body is changed. When manufacturing a product that allows fluid to pass through by utilizing the pores formed in the framework of the ceramic porous body, the pores formed in the framework are embedded in the product. The pores are opened in at least a part of a predetermined surface, and the holes are not lost by contact with the matrix material during the integral molding operation, and are removable after the integral molding operation. A fluid reservoir forming member made of material,
While using a member that is fixed to cover the opening, after the integral molding operation, the fluid reservoir forming member is removed, thereby forming a fluid within the framework of the ceramic porous body inside the resulting product. A method for manufacturing a fluid-permeable product, characterized in that a fluid reservoir is formed that communicates with the pores.
JP62022767A 1987-02-03 1987-02-03 Fluid-permeable product manufacturing method Expired - Lifetime JP2545383B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62022767A JP2545383B2 (en) 1987-02-03 1987-02-03 Fluid-permeable product manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62022767A JP2545383B2 (en) 1987-02-03 1987-02-03 Fluid-permeable product manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63192549A true JPS63192549A (en) 1988-08-09
JP2545383B2 JP2545383B2 (en) 1996-10-16

Family

ID=12091824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62022767A Expired - Lifetime JP2545383B2 (en) 1987-02-03 1987-02-03 Fluid-permeable product manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2545383B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5287911A (en) * 1988-11-10 1994-02-22 Lanxide Technology Company, Lp Method for forming metal matrix composites having variable filler loadings and products produced thereby
US5992500A (en) * 1996-04-16 1999-11-30 Cmi International, Inc. Method of making a casting having a low density insert

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5287911A (en) * 1988-11-10 1994-02-22 Lanxide Technology Company, Lp Method for forming metal matrix composites having variable filler loadings and products produced thereby
US5638886A (en) * 1988-11-10 1997-06-17 Lanxide Technology Company, Lp Method for forming metal matrix composites having variable filler loadings
US5992500A (en) * 1996-04-16 1999-11-30 Cmi International, Inc. Method of making a casting having a low density insert

Also Published As

Publication number Publication date
JP2545383B2 (en) 1996-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0249825B2 (en)
US5824250A (en) Gel cast molding with fugitive molds
JP4314352B2 (en) Technology for improving the thermal characteristics of molds that are manufactured without using solids
US4434835A (en) Method of making a blade aerofoil for a gas turbine engine
JP2011092996A (en) Tool for machining, and method of machining
CN111730029B (en) Precision casting method based on 3D printing
JP2545383B2 (en) Fluid-permeable product manufacturing method
JP2021518271A (en) How to make a mold for filling the melt and the mold
JP2851293B2 (en) Heterogeneous porous mold for mold production from foundry sand and method for producing the same
US20060043645A1 (en) Vented mold and method
JP2545384B2 (en) Fluid-permeable product manufacturing method
US20060231975A1 (en) Method of producing metal mould cavities be means of ceramic and metal power sintering
JPH01236A (en) Method for manufacturing fluid permeable castings
JPS63183744A (en) Production of porous casting
CN212822513U (en) Precision casting's casing
ZA200209217B (en) Discoid filtration body.
JPS63288705A (en) Precision slurry casting mold
JP2540138B2 (en) Fluid-permeable ceramic products and manufacturing method thereof
TW453918B (en) A method of precise casting of shell
JP4223752B2 (en) Casting method using vanishing model, casting method of casting, and manufacturing method of rotating machine
JPS63170286A (en) Manufacture of fluid-permeable ceramic product
JPS60145243A (en) Production of die
JPS63180357A (en) Production of casting having fluid permeability
CN216801593U (en) Gas generator cylinder cover and sand mold thereof
JP2502995B2 (en) Fluid permeable glass product and manufacturing method thereof