JPS6330168A - セラミツクス・金属複合体の製造法 - Google Patents
セラミツクス・金属複合体の製造法Info
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- JPS6330168A JPS6330168A JP61171458A JP17145886A JPS6330168A JP S6330168 A JPS6330168 A JP S6330168A JP 61171458 A JP61171458 A JP 61171458A JP 17145886 A JP17145886 A JP 17145886A JP S6330168 A JPS6330168 A JP S6330168A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Ceramic Products (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、内燃機関に用いらｎるセラミックス・金属複
合体の製造法に好適に利用される。
合体の製造法に好適に利用される。
「従来の技術」
セラミックスは、圧縮に対しては強い反面、引張や衝撃
に弱い性質を有しており、近年この欠点を補うために金
属との複合化の研究が進められている。セラミックスと
金属との複合化の手段として焼嵌めと鋳ぐるみが代表的
に知られている。焼嵌めは簡便な手段ではあるが、セラ
ミックスの形状が限定される上、応力も一定方向しかか
からないという欠点があり、製品の種類、用途が限定さ
れる。これに対し鋳ぐるみはセラミックスに対して理想
的な圧縮応力が加わることや複雑形状の製品にも適用で
きるという利点がある。
に弱い性質を有しており、近年この欠点を補うために金
属との複合化の研究が進められている。セラミックスと
金属との複合化の手段として焼嵌めと鋳ぐるみが代表的
に知られている。焼嵌めは簡便な手段ではあるが、セラ
ミックスの形状が限定される上、応力も一定方向しかか
からないという欠点があり、製品の種類、用途が限定さ
れる。これに対し鋳ぐるみはセラミックスに対して理想
的な圧縮応力が加わることや複雑形状の製品にも適用で
きるという利点がある。
「発明が解決しようとする問題点」
しかしながら、鋳ぐるみ時にセラミックスに対する金属
のぬれの悪さ、浴湯中のガス、あるいはセラミックスが
多孔質の場合はセラミックス中の水分等が原因でセラミ
ックスと金属との間に巣となって残り、良好な鋳造を行
うことができず、例えば巣の生じた部分と金属の密着し
た部分とで応力差が生じ、セラミックスがぜん断破壊す
る問題があった。これを防止するため従来はセラミック
スを予熱するとか、セラミックス表面にコーティングと
施すなどの対策がとられていたが、いずれも十分でない
うえ、コスト高を招来するという問題があった。
のぬれの悪さ、浴湯中のガス、あるいはセラミックスが
多孔質の場合はセラミックス中の水分等が原因でセラミ
ックスと金属との間に巣となって残り、良好な鋳造を行
うことができず、例えば巣の生じた部分と金属の密着し
た部分とで応力差が生じ、セラミックスがぜん断破壊す
る問題があった。これを防止するため従来はセラミック
スを予熱するとか、セラミックス表面にコーティングと
施すなどの対策がとられていたが、いずれも十分でない
うえ、コスト高を招来するという問題があった。
本発明は、上記の問題点を解決し、セラミックス焼結体
を良好に金属で鋳ぐるむ方法全提供することを目的とす
る。
を良好に金属で鋳ぐるむ方法全提供することを目的とす
る。
「問題点を解決するための手段」
その手段は、セラミックス焼結体に予めガス抜き用の貫
通孔を設けておき、金属で鋳ぐるむところにある。
通孔を設けておき、金属で鋳ぐるむところにある。
なお、貫通孔を設ける位置は、予備試験にて貫通孔を設
けずにセラミックス焼結体を金属で鋳ぐるんだ際に巣が
生じる位置として定めることができる。
けずにセラミックス焼結体を金属で鋳ぐるんだ際に巣が
生じる位置として定めることができる。
「作用」
鋳ぐるみ時に金属とセラミックス焼結体との間に滞留せ
んとするガスが、貫通孔を通って外気中に抜ける。
んとするガスが、貫通孔を通って外気中に抜ける。
貫通孔の径は、０．５朋φに満たないとガスの抜けが悪
く、３咽φを超えると溶融金属が流れ込むおそれがある
ので、０．５ｗφ〜８■φが望ましい。なお、金属の流
入防止のため、貫通孔に通気性の耐熱材をつめてもよい
。但し、溶融金属が貫通孔に流れ込む可能性はセラミッ
クスに対する金属の濡れ性、金属の粘度等に依存する。
く、３咽φを超えると溶融金属が流れ込むおそれがある
ので、０．５ｗφ〜８■φが望ましい。なお、金属の流
入防止のため、貫通孔に通気性の耐熱材をつめてもよい
。但し、溶融金属が貫通孔に流れ込む可能性はセラミッ
クスに対する金属の濡れ性、金属の粘度等に依存する。
「実施例」
実施例Ｉ
Ｍ１図囚は、本発明製造法の第一の実施例に従って製造
されたセラミックス・金属複合体の断面図である。
されたセラミックス・金属複合体の断面図である。
１１はセラミックス・金属複合体、１２は主としてチタ
ン酸アルミニウムよりなシ外径３０目、高さ２５ｆｌ、
肉厚３１２ｍの中空半球形状のセラミックス焼結体、１
８はセラミックス焼結体１２の頭部中央付近のやや周辺
寄りに設けられた１＋ｍφの貫通孔、１４は貫通孔１８
を設けたセラミックス焼結体１２の中空部に中子（図示
省略）を嵌入した状態でこれらの外周をアルミ合金（Ａ
Ｃ−４Ｂ ）で鋳ぐるんでなる金属体を示し、鋳ぐるん
だ後、前記中子を取り外すことにより複合体１１を製造
した。複合体１１のセラミックス焼結体１２と金属体１
４との間には巣は生じておらず、またセラミックス焼結
体１２にクラックも生じていなかった。
ン酸アルミニウムよりなシ外径３０目、高さ２５ｆｌ、
肉厚３１２ｍの中空半球形状のセラミックス焼結体、１
８はセラミックス焼結体１２の頭部中央付近のやや周辺
寄りに設けられた１＋ｍφの貫通孔、１４は貫通孔１８
を設けたセラミックス焼結体１２の中空部に中子（図示
省略）を嵌入した状態でこれらの外周をアルミ合金（Ａ
Ｃ−４Ｂ ）で鋳ぐるんでなる金属体を示し、鋳ぐるん
だ後、前記中子を取り外すことにより複合体１１を製造
した。複合体１１のセラミックス焼結体１２と金属体１
４との間には巣は生じておらず、またセラミックス焼結
体１２にクラックも生じていなかった。
第１図ＣＢ）は、上記複合体１１を内燃機関の副室チャ
ンバーに用いたところを示す断面図である。
ンバーに用いたところを示す断面図である。
セラミックス焼結体１２及び金属体１４にグロー孔１５
及びノズル孔１６をドリル加工によυ設けて副室チャン
バーとし、セラミックス焼結体１２の開口端側にガスケ
ット１７を介して５ｉｓＮｎ製口金１８を、嵌着するこ
とにより、副室を完成した。このように本発明製造法を
副室チャンバーのグロー孔又はノズル孔のように孔を有
する製品に適用する場合には、グロー孔、ノズル孔等に
相当する位置にガス抜き用の貫通孔を設ければ、完成品
に貫通孔の跡が残らなくてすむ。
及びノズル孔１６をドリル加工によυ設けて副室チャン
バーとし、セラミックス焼結体１２の開口端側にガスケ
ット１７を介して５ｉｓＮｎ製口金１８を、嵌着するこ
とにより、副室を完成した。このように本発明製造法を
副室チャンバーのグロー孔又はノズル孔のように孔を有
する製品に適用する場合には、グロー孔、ノズル孔等に
相当する位置にガス抜き用の貫通孔を設ければ、完成品
に貫通孔の跡が残らなくてすむ。
実施例２
第２図囚は、本発明の第二の実施例に従って製造された
セラミックス・金属複合体の断面図である。
セラミックス・金属複合体の断面図である。
２１はセラミックス・金属複合体、２２は主としてチタ
ン酸アルミニウムよりなり内燃機関のボートライナー形
状のセラミックス焼結体、１８ａ 、 ２８ｂはセラミ
ックス焼結体２２の内凹シ部又は外回り部に設けられた
０、８ｗφの貫通孔、２４はセラミックス焼結体２２の
外周を実施例１と同様にアルミ合金（ＡＣ−４Ｂ ）で
鋳ぐるんでなる金属体を示し、鋳ぐるんだ後、中子を取
り外すことによシ複合体２１を製造した。複合体２１の
セラミックス焼結体２２と金属体２４との間には巣は生
じておらず、またセラミックス焼結体２２にクラックも
生じていなかった。
ン酸アルミニウムよりなり内燃機関のボートライナー形
状のセラミックス焼結体、１８ａ 、 ２８ｂはセラミ
ックス焼結体２２の内凹シ部又は外回り部に設けられた
０、８ｗφの貫通孔、２４はセラミックス焼結体２２の
外周を実施例１と同様にアルミ合金（ＡＣ−４Ｂ ）で
鋳ぐるんでなる金属体を示し、鋳ぐるんだ後、中子を取
り外すことによシ複合体２１を製造した。複合体２１の
セラミックス焼結体２２と金属体２４との間には巣は生
じておらず、またセラミックス焼結体２２にクラックも
生じていなかった。
比較例
第１図（４）及び第２図で示した貫通孔１８，２３ａ。
２８ｂを設けていないことを除くほかは実施例１又は実
施例２と同一条件で製造したセラミックス・金属複合体
８１．４１の断面図を第３図及び第４図に示す。両者共
にセラミックス焼結体８２．４２と金属体８４．４４と
の間に巣３９ 、４９ａ。
施例２と同一条件で製造したセラミックス・金属複合体
８１．４１の断面図を第３図及び第４図に示す。両者共
にセラミックス焼結体８２．４２と金属体８４．４４と
の間に巣３９ 、４９ａ。
４９ｂが生じていた。
「効果」
巣が生じないため、セラミックスに破壊が起こることな
く、良好に複合化できる。
く、良好に複合化できる。
なお、上記各実施例では、ガス抜き用の貫通孔は焼結後
のセラミックスに設けたが、本発明製造法は、これに限
定されることなく、焼結前の生のセラミックスに設けて
おいても同様の効果を奏する。
のセラミックスに設けたが、本発明製造法は、これに限
定されることなく、焼結前の生のセラミックスに設けて
おいても同様の効果を奏する。
第１次回は、本発明製造法の第一の実施例に従って製造
されたセラミックス・金属複合体の断面図、第１図０３
）は、上記セラミックス・金属複合体を内燃機関の副室
に用いたところを示す断面図、第２図は、本発明製造法
の第二の実施例に従って製造されたセラミックス・金属
複合体の断面図、第８図及び第４図は、ともに従来の製
造法に従って製造されたセラミックス・金属複合体の断
面図である。 １１．２１，８１．４１・・・セラミックス・金属複合
体、１２，２２，８２．４２・・・セラミックス焼結体
、１ Ｂ 、 ２８ａ 、 ２８ｂ ・・・貫通第 １
因 第２ 次第３図 ３１、 ４１ ・・・ 乞うミックス、・冷風ネ隻合に
ト３２・４２゛−゛ ｔラミー？２人六驚摩ら棒３４、
４４・・・全１体 ｓ４ 図 ４９ａ ４２
されたセラミックス・金属複合体の断面図、第１図０３
）は、上記セラミックス・金属複合体を内燃機関の副室
に用いたところを示す断面図、第２図は、本発明製造法
の第二の実施例に従って製造されたセラミックス・金属
複合体の断面図、第８図及び第４図は、ともに従来の製
造法に従って製造されたセラミックス・金属複合体の断
面図である。 １１．２１，８１．４１・・・セラミックス・金属複合
体、１２，２２，８２．４２・・・セラミックス焼結体
、１ Ｂ 、 ２８ａ 、 ２８ｂ ・・・貫通第 １
因 第２ 次第３図 ３１、 ４１ ・・・ 乞うミックス、・冷風ネ隻合に
ト３２・４２゛−゛ ｔラミー？２人六驚摩ら棒３４、
４４・・・全１体 ｓ４ 図 ４９ａ ４２
Claims (1)
- セラミックス焼結体を金属で鋳ぐるむ方法において、該
セラミックス焼結体にガス抜き用の貫通孔を設けておき
、金属で鋳ぐるむことを特徴とするセラミックス・金属
の複合体の製造法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171458A JPS6330168A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | セラミツクス・金属複合体の製造法 |
| US07/073,173 US4828009A (en) | 1986-07-21 | 1987-07-14 | Method of manufacturing a complex body of sintered ceramic material and metal |
| DE19873723763 DE3723763A1 (de) | 1986-07-21 | 1987-07-17 | Verfahren zur herstellung eines zusammengesetzten koerpers aus einem gesinterten keramischen material und einem metall |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171458A JPS6330168A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | セラミツクス・金属複合体の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6330168A true JPS6330168A (ja) | 1988-02-08 |
Family
ID=15923478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61171458A Pending JPS6330168A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | セラミツクス・金属複合体の製造法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4828009A (ja) |
| JP (1) | JPS6330168A (ja) |
| DE (1) | DE3723763A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3804801A1 (de) * | 1988-02-16 | 1989-08-24 | Audi Ag | Verfahren zur herstellung von leichtmetall-gussteilen |
| US4908923A (en) * | 1988-10-05 | 1990-03-20 | Ford Motor Company | Method of dimensionally stabilizing interface between dissimilar metals in an internal combustion engine |
| DE4102358C2 (de) * | 1991-01-26 | 2000-05-11 | Volkswagen Ag | Im Druckgußverfahren herzustellendes Formteil, Verfahren zur Herstellung des Formteils sowie Hohlkörper zur Einlage in das Formteil |
| US5251683A (en) * | 1991-03-11 | 1993-10-12 | General Motors Corporation | Method of making a cylinder head or other article with cast in-situ ceramic tubes |
| DE10062468A1 (de) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Bayerische Motoren Werke Ag | Gießform für Leichtmetall-Gießmaschine |
| DE102008053633B4 (de) * | 2008-10-29 | 2011-08-25 | Kindler, Thomas, 10405 | Verfahren zum Herstellen einer dauerhaften Verbindung zwischen Metall und Stein |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5618161B2 (ja) * | 1972-11-10 | 1981-04-27 | ||
| JPS606909A (ja) * | 1983-06-27 | 1985-01-14 | Fujitsu Ltd | 調整式光コネクタ |
| JPS60175750A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-09-09 | Ngk Insulators Ltd | セラミツクス鋳ぐるみピストン |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5116168B2 (ja) * | 1972-11-01 | 1976-05-22 | ||
| DE3227315C2 (de) * | 1982-07-22 | 1986-08-07 | Rolls-Royce Ltd., London | Keramischer Formkern zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen |
| JPS59232978A (ja) * | 1983-06-10 | 1984-12-27 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミツクスと金属との複合体 |
| DE3530924A1 (de) * | 1985-08-29 | 1987-03-12 | Alcan Aluminiumwerke | Hitzebestaendiges bauteil und verfahren zu dessen herstellung |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP61171458A patent/JPS6330168A/ja active Pending
-
1987
- 1987-07-14 US US07/073,173 patent/US4828009A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-17 DE DE19873723763 patent/DE3723763A1/de active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5618161B2 (ja) * | 1972-11-10 | 1981-04-27 | ||
| JPS606909A (ja) * | 1983-06-27 | 1985-01-14 | Fujitsu Ltd | 調整式光コネクタ |
| JPS60175750A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-09-09 | Ngk Insulators Ltd | セラミツクス鋳ぐるみピストン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4828009A (en) | 1989-05-09 |
| DE3723763A1 (de) | 1988-01-28 |
| DE3723763C2 (ja) | 1990-05-23 |
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