JPS63219507A - ライニング材のライニング方法 - 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］ 本発明は例えば管、バルブ、プラスチック成形用シリン
ダ、各種成形金型、或はその他の各種部材・装置・壁面
等のライニング方法に関するものである。

［従来の技術］ ライニングは所望の性能、例えば耐食性、耐熱性、耐摩
耗性等を与える為に行なわれる技術であり、当該目的を
達成するにはライニング材料の選択が当然に最重要の課
題となるが、ライニング材料を如何に均−且つ確実に積
層するかということも忘れられてはならない重要な課題
である。

従来行なわれているライニング方法について、バルブの
場合を例にあげて説明すると、第６図（＾）〜（Ｅ）に
示す様な手順で行なわれている。即ちバルブ本体１の管
内面にライニング材充填空間８を残してカプセル（又は
中子）２を挿設し［第６図（＾）］、次いで前記充填空
間８内にホッパ３から粉末状ライニング材４を充填する
［第６図（Ｂ）］。その後カプセル２を矢印Ｑ方向に真
空脱気する［第６図（Ｃ）］（９はヒータ、１０は台座
である）。更に密封して）ＩＩＰ処理（熱間静水圧加工
）を施こす［第６図（Ｄ）　］　　（矢印Ｐは加圧方向
を示す）、そして最後にカプセル２を切削除去してライ
ニング層５の形成が完了する［第６図（Ｅ）］。尚上記
切削に当ってライニング材の一部が切削されることは避
けられない。ところで最近新素材開発は目ざましいもの
があり、ライニング材についても高性能・高価格なもの
が使用され、また形状の複雑化なども相まってカプセル
（或は中子）を除去する時の切削加工も困難となる傾向
にある。また製品の価格を抑制し切削加工等を容易に行
なう為にはライニング層をできるだけ薄く（例えば１０
ｍｍ以下）形成することが要請されるが、薄いライニン
グ層を形成しようとすれば必然的にカプセルの充填部空
間を幅の狭いものにする必要がある。

［発明が解決しようとする問題点］ ところがこの様な狭いカプセル空間に粉末状今イニング
材を充填する場合は、カプセル内部の空気の排除を完全
に行なうことが困難である為′ｉ４７図に示す様に、充
填空間の最奥端部やライニング材相互間に空気溜り部６
が残存し易くなる。直径１ｍを超える大型油井用バルブ
や混線シリンダ或は又第８図に示す２軸シリンダ（図中
７はシリンダ本体）の様に複雑な形状の製品にライニン
グを施す場合は、ライニング材充填空間が長く且つ複雑
になるので空気溜り部の生成は一層起こり易い。しかも
この様な空気溜りが発生してもカプセル外部からの発見
は容易でなくまたいったん発生した空気溜り部の空気は
、ライニング材の充填作業を続けても簡単には抜けない
。その結果空気溜り部を残したままでＨＩＰ工程が行な
われることになり、一部陥没したライニング層、或は厚
みの異なるライニング層が形成され、ライニング材の性
能が十分に発揮されないこととなる。この様な不都合の
発生は上記したライニング材充填空間の幅の狭さや構造
の複雑さに起因するだけではない。即ちライニング層の
性能をより高度に発揮させるという観点からライニング
組織の微細化が図られており、その手段としてライニン
グ材の微粉化が促進される結果、粉末状ライニング材の
流動性が低下する傾向にあり、その影響を受けて充填性
が劣化していることも見逃せない。

本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであって、
狭い充填空間であっても空気溜り部を生成させることな
くライニング材を均一かつ密に充填し、均一で斑のない
ライニング層を形成する方法を提供しようとするもので
ある。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明は熱間静水圧加工法によって基板表面に粉末状ラ
イニング材を１０ｍｍ以下の厚さでライニングする方法
であって、基板表面のライニング材充填空間を減圧した
後、または減圧しつつ粉末状ライニング材を充填するこ
とを要旨とするものである。

［作用及び実施例］ 本発明は、上記の様にライニング材充填空間（以下単に
充填部ということがある）を予め減圧した後或は減圧し
つつ、粉粒状ライニング材（以下、車にライニング材と
いうことがある）を充填するものであるから、減圧効果
によって空気溜り部の生成が防止され、ライニング材を
充填部内に均一に且つ密な状態に充填することが可能と
なる。尚部材・装置等の本体に微振動を与えつつ充填を
行なえば充填密度はより向上する。

本発明における減圧の程度はライニング材の種類０粒径
、充填部の幅、構造その他の条件により異なるが、一般
には１０−′〜１０−’Ｔｏｒｒで行なわれる。１０−
’Ｔｏｒｒより悪い真空度では、十分に空気を追い出す
ことができず最終製品の特性上問題がある。そのため真
空度は低い程好ましいが、市販の真空設備で得られる真
空度は１０−’Ｔｏｒｒであり、また特性面からも、こ
れ以上の低真空はあまり大きな改善には寄与しない。尚
当然のことながら減圧方法は限定されない。

また本発明においては充填部の材質及び形成方法によっ
て限定されるものでもないが、ライニング層形成後の除
去が容易に行なわれるという点でカプセルを使用するこ
とが好ましい。

以下実施例及び比較例を揚げることによって本発明を更
に説明する。即ち実施例としては第１図に示す低合金鋼
製バルブ本体１の内面に軟鋼類の金属薄肉カプセル２を
配設し、充填空間内部を１０−’Ｔｏｒｒに減圧しつつ
脱ガスを容易にするために３００℃に加熱した粉末状ラ
イニング材４をホッパ３から充填し、次いでＨＩＰ処理
によりライニング層の形成を行なった（第２図）。

ライニング材としては Ｃｒ　：　２０．５％（重量％の意味、以下同じ）Ｍｏ
：９．３％　　Ｎ　ｂ　：　３．［ｉ２％Ａ　１　：　
０．１８％　　Ｔ　ｉ　：　０．１８％Ｆ　ｅ　：　２
．３８％　　残部：Ｎｉからなる合金粉末を用いた。充
填空間幅は各部位ですべて同一として、５ｍｍ、　　１
０ｍｍ、　　１５ｍｍの３種類の空間幅を作成して実験
した。

尚比較例としては大気圧下で充填し、ライニング材充填
後３００℃に加熱しながら充填部を１０−３Ｔｏｒｒで
１時間真空脱気した。

ＨＩＰＩＡ理条件は 温度：１０５０℃ 圧カニ　１０００　ｋｇ／ｃｍ２ 時間：４時間 とした。次いでカプセルを除去する為に切削加工を施し
た。この様にして得られたバルブを第３図に示すＡ、Ｂ
、Ｃの３個所で切断しライニング層の厚みを測定した。

結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表 第１表の結果から明らかな様に充填空間幅が１５ｍｍの
場合は、大気圧下の充填でも、減圧下の充填でもライニ
ング層は均一であった。しかし空間幅が１０ｍｍ以下の
場合、減圧下における充填ではすべての測定箇所で同一
厚さの均一なライニング層が得られたのに対し大気圧下
における充填では測定箇所によりライニング層厚みに変
動が生じた。また減圧下における充填の場合ライニング
層は密度が大で固い層が形成され母材合金鋼との間に完
全な拡散接合が認められた。これに対し大気圧下におけ
る充填の場合、ライニング層は密度が小さくしかも場所
により不均一で空気溜りの発生によるライニング層の欠
落がみられた。

次に上記実施例と同一の条件でライニング層を形成して
カプセル入口からの距離とライニング層厚みとの関係を
調査した。但しこの場合のカプセルは第４図に示す様な
直線状のものを用いた。結果を第５図に示す。

第５図の結果から明らかな様に充填空間幅＝１５ｍｍの
場合はライニング材の充填時雰囲気が大気圧下であって
も或は減圧下であってもライニング層厚みはカプセル入
口からの距離に拘らず一定であった。一方充填空間幅：
１０！１ｍ及び５ｍｍの場合は減圧下でライニング材を
充填するとライニング層の厚みがカプセル入口からの距
離に拘らず一定であったのに対し、大気圧下でライニン
グ材を充填した場合はカプセル入口からの距離が大きく
なるに従ってライニング層の厚みは低下していつた。

以上第１表及び第５図の実験結果から本発明方法におけ
るライニング層の形成方法は厚み１０ｍｍ以下のライニ
ング層を形成する場合に特に効果的であることがわかっ
た。

［発明の効果］ 本発明は上記の様に構成されているからライニング材充
填部が狭い場合であっても空気溜り部を生成させること
なくライニング材を均−且つ密に充填し、均一で斑のな
いライニング層を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカプセルを挿設した接合バルブの断面図、第２
図及び第３図はライニング層を形成した接合バルブの断
面図、第４図はカプセルを付設した部材断面図、第５図
はカプセル入口からの距離とライニング層厚みの関係を
示す図、第６図（＾）〜（Ｅ）は接合バルブにライニン
グ層を設ける工程図、第７図は大気圧下でライニング材
を充填する場合の充填状態を示す部分断面図、第８図は
二軸シリンダの断面図である。 １・・・バルブ本体　　　２・・・カプセル４・・・粉
末状ライニング材 ５・・・ライニング層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱間静水圧加工法によって基板表面に粉末状ライニング
   材を１０ｍｍ以下の厚さでライニングする方法であって
   、基板表面のライニング材充填空間を減圧した後、また
   は減圧しつつ粉末状ライニング材を充填することを特徴
   とするライニング材のライニング方法。