WO1986002862A1 - Method of internal chilling, an apparatus therefor, and internally chilled products - Google Patents

Description

明 細 書

铸 ぐ る み方法 と そ の装置お ょ ぴ铸 ぐる み品

技 術 分 野

本 発明 は アル ミ ニ ウ ム 合金 、 F R M 、 鉄鋼 、 T i 合金 、 \i i 合金 、 C 0 合金等を ア ル ミ ニ ウ ム合金 に 铸 ぐる む も の に 関 す る 。

背 景 技 術

ア ル ミ 合金铸物 は 、 軽量で 、 ダ イ カ ス 卜 铸造 、 溶湯鍛造法 低圧錄造法等 、 高生 産性 と い う 大き な メ リ ッ 卜 を有 し て い る 反.面 、 強度 、 耐摩耗性等が鉄系铸物 よ り 劣 る た め 、 そ の 適用 に は 限 界が あ る 。 ，

こ の た め 、 そ の必要部分 に 鉄系材料等の高強度 ^料を錄ぐ る む こ と が行なわ れて い る が 、 単純 に 铸 ぐ る ん だ場合 、 例 え ば鉄系材料を ア ル ミ ニ ウ ム 合金で铸 ぐる ん だ場 合 に は鉄 ー ァ ル ミ ニ ゥ ム合金の 境界 に 未溶着部分が残る 。

と こ ろ が 、 境界面が未溶着の た め铸 ぐ る み製品 の強度 が十 分 で な か っ た 。 '

そ こ で 、 丄 記未溶着部 分をな く し 鉄 一 ア ル ミ ニ ウ ム を 拡散 接合 す る 方法 と し て ア ル フ ィ ン処理が あ る が 、 そ の 処理操作 に 手間 が かか り 、 コ ス 卜 高 と 共 に 重量増加 を伴 う 。

発 明 の 開 示

本 明 は ア ル ミ ニ ウ ム 合 金 、 F R V！ 、 鉄 、 丁 i 6 金 、 N i 台金 、 C o 合金等の被铸 ぐ る み材 に 水 洗 、 脱脂 、 酸洗い 乾燥 等 .の ¾理 を IT な い 、 次 に 被錢 ぐる み 材 を め っ き 溶液 に JP85/00619

2

浸瀆 し 、 周 め つ き液中 に 被錶 ぐる み材 に近接 し て 設け た 振動 板を振動 さ せつ つ 被铸 ぐる み材 に め っ き を す る 。 つ づい て 、 こ の被铸ぐる み材を ア ル ミ ニ ウ ム 合金 よ り な る 铸 ぐる み材 に よ り 铸 ぐ る むち の で あ る 。

そ し て 、 め っ き 液を振動 さ せ る こ と に よ り 被铸 ぐる み材の 表面の酸化物 を 除去 し 均 一 な め っ き層 を形成 す る 。 こ の め つ き層 を 介 し て ア ル ミ ニ ウ ム合金 よ り な る鍀 ぐる み材 で被錡 ぐ る み材 を铸 ぐる む こ と に よ り 铸 ぐ る み材 と 被铸 ぐる み材 と が 完全 に 溶着 し 、 両 者が拡散接合す るも の で あ る。

よ っ て 、 铸ぐ る み材 と 被舞 ぐる み材 と が 強固 に 接台 さ れ 、 強奪が十分な铸 ぐる み製品 が得 ら.れる 。 ま た 、 .め っ き液を振 動 さ せ る だけ で よ い た め 製造作業が 容易 で コ ス 卜 が 安い も ので あ る 。

図面の 簡単 な 説明

第 1 図 は本発明 の実施例 1 の め つ き装置を 示 す 断面図 、 第 2 図 は実施例 1 に記載の铸 ぐる み方法 に よ り 製造 さ れ た テ ー パ シ ヤ フ 卜 、 第 3 図 は実施例 Ί の本発 明方法 に よ る 铸 ぐ る み 品 の被铸 ぐる み材 と 铸ぐる み ¾ と の 境界部顕微鏡写真 （ 1 00 倍 ） 、 第 4 図 は比較例 の被铸ぐる み材 を め つ き せ ず に 錶 ぐる ん だ も の 〖 す なわ ち 、 比較例 の表 中 の 予熟 し な い無処理の も の 1 の 被铸 ぐ る み材 と 铸 ぐる み材 と の 境 界部顕 微鏡写 真 ( Ί 0 0 倍 〉 、 第 5 図 は実施洌 2 の ビ ス 卜 ン の ピ ス 卜 ン本体 1 3 と 耐摩環 Ί 2 と の 境 界部顕微鏡写 真 （ 1 0 0 倍 ） 、 第 6 図 は 実施例 5 の 金型 Ί 9 の 断面 図 、 第 7 図 は実施 例 5 の N 0 . 4 試験片の鋼線 Ί 4 と ア ル ミ ニ ウ ム合金 2 0 と の境界部顕微 鏡写 真 （ 1 0 0 倍 ） 、 第 8 図 は実施例 5 の Ν 0 . 6 試験片の鋼 線 1 4 と ア ル ミ ニ ウ ム合金 2 0 と の境界部顕微鏡写真 （ 1 00 倍 ） 、 第 9 図 は実施例 5 の エ ン ジ ン用 コ ネ ク テ ィ ン グ 口 ッ ド の 断面図 、 第 Ί Ο 図 は実施例 6 の カ ム Ί 8 を 示す 斜 視 図 、 第 1 1 図 は実施例 6 の 力 ム シ ャ フ 卜 を示 す 断面図 、 第 1 2 図 は 実施例 7 の ピ ス ト ン の 断面図 、 第 1 3 図 は 実 施例 4 の シ リ ン ダヘ ッ ド の 断 面図 、 第 Ί 4 図 は実施例 8 の シ リ ン ダ 7 ロ ッ ク を 含 ん だエ ン ジ ン の 断面図 、 第 1 5 図 は 本発 明 を 適 ¾ し た 内 燃機関 の ロ ッ カ ア ー ム の 正 面図で あ る 。

発 明 を実施す る た め の最良の 形態 以下 、 本発明 の実施例 を 説明 す る 。

実施例 Ί -

J I S A 2 ◦ 2 4 S ア ル ミ 合金材 に よ り 被铸 ぐる み材 を形 成 す る 。

次 に 、 こ の 被铸 ぐる み材 を前処理装置 に て 水洗 、 脱脂 、 水 洗 、 酸洗い 、 水 洗 、 乾燥 の 順で 洗净 ♦ 乾燥 す な わ ち 前処理 を 行 な う ： =

つ づ い て 、 第 1 図 に 示 す め っ き 装置 Ί 内 に て め つ き を 行な o 。

す な わ ち 、 め っ き装置 Ί は は ん だ溶解炉 2 と 超 音 波発振装 置 3 と か ら な り 、 は ん だ溶解炉 2 は 上部 に め っ き 溶液 4 を ί¾ 持 す る浴槽 5 と こ の浴增 5 の下 部 に 設 け ら れ浴 1耆 5 を 加 ¾ す る加熱 部 （ 電熱 コ イ ル ） 6 と か ら な っ て い る 。 ¾ g 発振 装 置 3 はそ の発振ホ ー ン 7 に 2 叉 に 分岐 し た 振動 板 8 の一端を 固 着 し 、 振動板 8 の他端を浴槽 5 の め つ き溶液 4 中 に 浸瀆 し て い る 。 ま た 、 被铸 ぐみ材 9 を 2 つ の振動板 8 の 間 に 挿入 し め っ き溶液の 表面張力 に よ り 2 つ の振動板 8 の 間 に同 振動板 8 と そ れぞれ 〇 . Ί 應 の 間 隔を有 し て 位 置 さ れる 。

そ し て 、 次の 条件で 被铸 ぐ る み材 9 に め つ き を 行な う 。 1 . め っ き浴成分 …溶融 アル ミ ニ ウ ム は ん だ [ 共晶型 Z n -

5 A 合金 （ 9 5 % Z n - 5 % A I ) 融点 = 3 8 0 °C ]

2 . 超音波振動 条件…発振周 波数 1 8 k H z 、 振幅 2 0 ^ m 印加 時間 2 〜 3 秒

3 . め っ き浴温度… 4 0 0〜 4 2 0。C

4 . め っ き膜厚 … 5 0 ^ m .

5 . め っ き 時間… 7 分

そ し て 、 Z n -- 5 A 合金 を め つ き さ れ た 被錶 ぐる み材 9 を 図 示 し な い铸造装置の金型内 に セ ッ 卜 し 、 铸 ぐる み材 と し て A C 4 B アル ミ ニ ゥ ム合金の湯 を 注ぎ グ ラ ビ テ ィ 铸造 し 、 第 2 図 に 示 す テ 一パ シ ヤ フ 卜 1 0 を成形 し た 。 こ の テ ー パ シ ^ フ 卜 1 0 は A C 4 B 製の本 体 1 1 と 被铸 ぐる み材 9 と か ら な っ て い る 。

比校例

J I S A 2 0 2 4 S 材に よ り 被鎵 ぐる み材 を 成形 し 、 次 に 無 ¾理 Z n め つ き 、 S n め っ き 、 力 ニ ゼ ン め っ き 、 溶融 ア ル ミ ニ ゥ 厶 は ん だ め っ き をそ れぞれ施 し た 後 、 A C 4 B ア ル ミ ニ ゥ ム 合金 に よ り 铸 ぐる んで 、 テ ー パ シ ヤ フ 卜 （ 実施例 1 と 同 様 ） を形成 し た 。

上 記実施例 1 と 比較例 と の 溶着状況 と 被铸 ぐる み材の 溶損 の 有無 と を 調 べ た 結果 を下記第 1 表 に 示 す 。

c n

第 1 表 寿ぐるみ材の 結 果

表面処理の種別

认 /Λ TD& \る WMf員の ？ ¾

^ Θ R. T. X 溶着） 〇 （溶損なし） 無 処 理

ύ U U し A 口 | 分賓

X 〇

来 Z η め つ き

ύ U U し A v

R. Τ. X 〇

、 め っ き

d U U し X

R. Τ. X 〇

力 ニゼ ン め っ き

ο u u c Δ X 溶融アルミはんだめつき

R. Τ. 厶 〇

UtH f^ ilX-¹- ^sノレ "f HJ JU

超 音 波 印 加 '

R, Τ. 〇 〇

溶融アルミはんだめつき

(*) 溶着性を良くするため， ネ 寿ぐるみ材を 3 0 0でに力 した時の影響を試験した。

3 0 0 'c n ^で ¾|寿ぐるみ材の斜員が するが、 «の方法では、 この状態で

も溶着は不十分である。

こ の 表 か ら 明 ら かな よ う に実施例 1 は従来方法 に 比べ溶着 状況が 良好で 、 被铸ぐる み材の溶損 も な い も の で あ る 。

ま た 、 実施例 1 の 被铸 ぐる み材 9 と 本体 Ί 1 と の境界部の 1 0 0 倍の顕微鏡組織写真 （ 第 3 図 ） と 比較例 の無処理で か っ 予熟せ ず に 铸 ぐ る ん だ も の の被錡 ぐる み材 と 本体 と の境界 部の "] 0 0 倍の 顕微鏡写真 （ 第 4 図 ） と を 比較 す る と超音波 振動 を与え な が ら アル ミ ニ ウ ム は ん だめ つ き を行な っ た 実施 例 1 は 被铸 ぐ る み材 と 本休 と の 間 に 未溶着部 が な く 、 こ れ に 対 し 比較 例 は 両者 の 間 に 未溶着部が あ り 、 強度 的 に弱 い こ と は 明 ら かで あ る 。

. さ ら 、 被铸 ぐる み材 に 超音波振動 を、与えな が ら 溶融ア ル- ミ ニ ウ ム は ん だを行な う こ と に よ り 被誇 ぐる み材表面の酸化 被膜層 を取 り 除き 、 均一 な アル ミ ニ ウ ム 一 ア ル ミ ニ ウ ム は ん だの 共晶層 を形成 す る 。 こ の 共晶層 は 低融点で 、 铸 ぐる み ァ ル ミ ニ ゥ 厶 合金 溶湯で容易 に 溶融 し 、 溶湯 と 一 体化す る 。 実施例 2

被錶 ぐる み材 と し て デ ィ ー ゼル用 耐 摩環付 き ピ ス ト ン の耐 摩環 を 用 い 、 こ れ を実施 冽 Ί と 周 様 に Z n - 5 A I は ん だ を 溶融 め つ き し 、 そ の後金型内 に t ッ 卜 し て 铸 ぐる み材で あ る A C 8 A ア ル ミ ニ ウ ム 合金を 注 湯 し 、 ピ ス ト ン を形成 し た 。 铸込 み ;' 度 は 7 0 0 °C で あ る 。 な お 、 耐摩環 は S ί 3 4 粉 末 を 分 散 し た A D C Ί 0 ア ル ミ ニ ウ ム 台金 で あ る 。 耐摩環 1 2 と A C 8 A ア ル ミ ニ ウ ム合金 に よ り 铸造 さ れ た ビ ス 卜 ン 本 体 1 3 と の 境 界部の Ί 0 0 倍の顕 ^鏡組織写 真 （ 第 5 図 ） に よ る と 、 耐摩環 1 2 と ピ ス ト ン本体 1 3 と の 間 に 未溶着部 は な く 、 完全 に 両者 は 溶着 し て い る 。

実施例 3

S i 3 N 4 の粉末を分散 し た A D C 1 0アル ミ ニ ウ ム 合金 に よ り シ リ ンダ ラ イ ナ を形成 し 、 実施例 1 と 周様 に Z n - 5 A i 合金 に よ る ア ル ミ ニ ウ ム は ん だを め つ き し た 。 次 に こ の シ リ ン ダ ラ イ ナを 金型内 に セ ッ ト し 、 アル ミ ニ ウ ム合金の溶湯を 注入 し 、 シ リ ン ダブ ロ ッ ク 本体を铸造 し 、 シ リ ン ダブ ロ ッ ク 本体 に よ り シ リ ン ダ ラ イ ナ を铸 ぐる ん だ シ リ ン ダプ ロ ッ ク を 形成 し た 。

そ し て 、 シ リ ン ダブ ロ ッ ク 本林 と シ リ ン ダラ イ ナ と の境界 部 は 完全 に 溶着 し て い た 。

実施例 4

シ リ ン ダへ ッ ド の燃焼室触火面を形成するル ー フ 部材 を熟 疲労強度の高い F R—M ( すなわ ち J I S A 6 0 6 1 アル ミ 二 ゥ 厶 合金をマ 卜 リ ッ ク ス と し て 長炭素繊維を含有 ） で成形 し . 次 に 実施例 1 と周様 に アル ミ ニ ウ ム は ん だめ つ き を行な い 、 こ の ル ー フ 部材を金型内 に セ ッ 卜 し 、 铸 ぐる み材で あ る ァ ル- ミ ニ ゥ ム 合金を 注湯 し 、 シ リ ン ダへ ッ ド本 体を 铸造 し 、 第 1 3 図 に 示 す よ う に 、 シ リ ン ダへ ッ ド本体 3 1 で ル ー フ 部材 3 2 を 錶 ぐる み 、 シ リ ン ダへ ッ ド 3 3 を形成 し た 。

こ の 場 合 も 、 ルー フ 部材 と シ リ ン ダへ ッ ド本体 と の 間 に 末 溶着部が な く 、 両 者 は 完全 に 溶着 し て い た 。 実施例 5

3 リ 3 6 3 〇 鑼 ぉ ょ び 1 3 1 〇 鋼 の 3 . 0 Φ線を前処理 後 、 実施例 1 で示 し た 超音波め つ き装置 に よ り J I S Z 3281 ア ル ミ ニ ウ ム は ん だで あ る ア ル ミ ツ 卜 A M 3 5 0 に よ り ア ル ミ ニ ゥ ム は ん だを め つ き し 、 次 に こ の鋼線 1 4 を 3 0 CTCに 予熱後 、 第 6図 に 示 す金型 Ί 9内 に t ッ 卜 し 、 绮 ぐる み材で あ る 7 0 0で の A C 4 B アル ミ ニ ウ ム 合金 2 0を 注湯 し 、 镜 物 を 製作 し た 。 な お 、 2 1 は金型 Ί 9内 に 鋼線 1 4 を保持 す る た め の支持具で あ る 。 こ の铸物 よ り 鋼線 Ί 4 を 中 心 に し て J I S 4号引張試験片 1 5 ( 第 6図 2点鎖線 ） を削 り 出 し 、 引 張 り 試験を 行 な っ た 。，な お 引 張試験片 1 5 の 寸法 は 平行部 7 Φ X 3 2顧 （ 標点距離 2 5'應 ） で チ ャ ッ ク 部 は M Ί 2 、 P 1 . 5の ね じ と し 、 引 張試験で の チ ヤ ッ キ ン グ に よ る铸 ぐ る み材 へ の影響を な く し た 。

め っ き 条件 、 引 張 り 試験の結果 を下記第 2 表 に 示 す 。

第 2 表 ί寿ぐるみテストビース製作 牛ならびに引張 果

〇

*1 アルミット AM 350 ：日本アルミット㈱製 アルミニウムはんだ 9 5%Zn, 5%A&

*2 MAS I C綱：大同 '·»議製 高強度鋼 （引 31^さ 1 99 kg/m^z以上） C:0.03%以下， Si:0>l%以下,

Mn:0.1%以下, Ni: 18,5%, Mo:4.8%, Co:9.0¾, Ti:0.6%, ^£ : Λ%, Pe：残

こ の 試験結果 よ り 鉄系铸 ぐる み材 に ア ル ミ ニ ウ ム は ん だを 超音波振動 を 与え な が ら め っ き す る こ と に よ り 均一 な め っ き 層 が得 ら れ 、 こ れ に よ り 被铸 ぐる み材 と 铸 ぐ る み 材 （ A C 4 B ) と は第 7 図 の 1 0 0倍顕微鏡組織写真 に 示 す よ う に そ の 境界 に お いて 完全 に 溶着 し て い た 。 な お 、 第 7 図 は上記表 の N 0.4 試験片 で あ る 。

と こ ろ 、 超音波振動 め つ き を 行 なわ な か っ た 比較材 （ 試 験片 N 0.6 ) の境界部 は第 8 図 の 1 0 0倍顕 微 鏡写 真 に 示 す よ う に 被铸ぐる み材 と 铸 ぐる み材 と の境界 面 に は 未溶着 部が 多 く 残 っ て い る 。

実施例 5

4 . 0 Φの M A S I C鋼 1 6 に 実施例 4 の NJ 0.4 試験 片 と 同一 条件で ア ル ミ ニ ウ ム は ん だを め つ き し 、 3 0 0 に 予熱 後金型内 に セ ッ 卜 し 、 A D C 1 0 ア ル ミ ニ ウ ム 合 金を無孔性 ダ イ カ ス 卜 法で铸造 し 、 第 9 図 に 示す 自 動 車 エ ン ジ ン 用 コ ネ ク テ ィ ン グ ロ ッ ド 1 7 を成形 し た 。

こ の コ ネ ク テ ィ ン グ ロ ッ ド 1 7 は M A S I C.鋼 を铸 ぐる ま な い場 合 よ り 約 5 0 % の 強度 向 上 を示 し た 。 尚 M A S I C鋼 と A D C Ί 0材 と は アル ミ ニ ウ ム は んだ を 介 し て 完全 に 接合 し て い た 。

実施例 6

鉄系焼結合金 に よ り 第 1 ◦ 図 に 示 す よ う に 内 ^機関 の カ ム 1 8 を形成 し 、 カ ム Ί 8 の側 面 と 内周 面 と に 、 実 施 例 Ί と 同 様 に 前 処理 ♦ め っ き を 行 な っ た 。 つ づ い て 、 ァ ル ミ は ん だ め つ き を施 し た カ ム 1 8 を 3 0 0 C に 予熟後 、 内燃機関 の カ ム シ ャ フ ト 铸造用 金型内 に セ ッ ト し 、 A D C 1 0 ア ル ミ ニ ウ ム 合金を 上記金型 内 に 注湯 し 、 ダイ カ ス.卜 法 に よ り 铸造 し 、 第 1 1 図 に 示 す よ う に 、 カ ム 1 8 を シ ャ フ ト 1 9 に よ り 錶ぐ る ん に 。

そ し て 、 上記 カ ム Ί 8 と シ ャ フ ト Ί 9 は ア ル ミ ニ ウ ム は ん だを 介 し て 完全 に 接 合 し て い た - 実施例 7

二 レ ジ ス 卜 錡欽 に よ り 形成さ れた デ ィ ー ゼルェ ン ジ ン 用 S 摩環 2 1 に 実施例 5 の N o.4 試験片 と 周様 に ア ル ミ ニ ウ ム は ん だめ つ き を施 し 、 こ の耐摩環を 3 0 0て に 予 熱後金型 に セ ッ 卜 し 、 グラ ビ テ ィ 铸造 に よ り A D C 1 0 ア ル ミ ニ ウ ム 合金 を注入 し 、 第 1 2 図 に 示 す デ ィ ーゼルェ ン ジ ン用 ビ ス 卜 ン 2 2 を 成形 し た 。

そ し て 、 耐摩環 と A D C Ί 0 ア ル ミ ニ ウ ム 合金 と は ア ル ミ ニ ゥ ム は ん だを介 し て 完全に 接合 し て い た 。

実施例 8

S ！ a N 4 紛未を分散 し た A D C Ί 0 ア ル ミ ニ ウ ム 合金 に よ り シ リ ン ダ ラ イ ナ を形成 し た 後 、 実施 例 1 と 同 様 に 前処 理 し 、 超音波振動 を与 え な が ら 純亜鉛 を シ リ ン ダ ラ イ ナ に め つ き し た 。 こ の 時のめ っ き 条件 は次の通 り で あ る つ

1. め っ き 浴成分 … 純亜鉛

2. め っ き 浴温 度 … 4 4 0〜 4 5 0

3. め っ き 膜厚… 5 0 , m 4. 超音 波振動条件…発振周波数 1 8 kH z 、 振幅 2 0 ^ m 、 印加 時間 2 〜 3 秒

つ づい て 、 亜鉛め つ き さ れ た シ リ ン ダ ラ イ ナ を金型に 挿入 し 、 アル ミ ニ ウ ム合金 （ A D C 1 〇 合金 ） の 湯 を 金型 内 に 注ぎ 、 第 1 4 図 に 示す シ リ ン ダラ イ ナ 3 4 を鋅 ぐる ん だ シ リ ン ダプ ロ ッ ク 3 5 を 形成 し た 。

そ し て 、 シ リ ン ダラ イ ナ と シ リ ン ダブ ロ ッ ク と の境界部 は 完全 に 溶着 し て い た 。

実施例 9

鉄系焼結 合金 に よ り 実施例 6 と 同様 に 内燃機関 の カ ムを 形 成 し 、 実施.例 8 と 周様 に 前処理を行な い 、 つ づ い て 純亜鉛 め つ き を な っ た 。 次 に 、 カ ム を 3 0 0 °Cに 予熱 し た 後 、 金型 内 に セ ッ 卜 し て A D C 1 0 アル ミ ニ ウ ム合金 を 注湯 し 、 カ ム を铸 ぐる ん だ 力 ム シ ャ フ 卜 を ダイ カ ス 卜 法 に よ り 铸造 し た 。

そ し て 、 カ ム と カ ム シ ャ フ ト と の 境界面 を 調 べ た と こ ろ 、 両者 は 完全 に 溶着 し て い た 。

な お 、 上記亜鉛 め つ き の 浴温度 は 5 0 0て 、 め っ き 時間 5 分 、 超 音波振動 印加 時間 5 秒で あ る 。 '

上 記実施 例 に お い て 超 音波振動 周 波数 は Ί 8 k H z で あ る が 、 本発 明 に お い て は 1 〜 Ί 0 0 0 k H z の 範囲 な ら ば よ く . 特 に 1 〜 1 0 0 k H z が好 ま し い 。 1 k H z 未満 で は単位時 間 当 り の 繰 り 返 し 数 が 少な く 、 被 め つ き 材 の 表 面 に 形成さ れ た 酸化 膜 を 除去 す る こ と が で き ず 、 め っ き が 完全 に 行 な わ れ ず 、 め つ き が は が れ る惧 れが あ り 、 ま た 均 一 な め つ き 霞 を形 成 で き な い も ので あ る 。 ま た 、 1 0 0 0 k H z を越える と め つ き 液 が 振動板の振動 に 追従で き す 、 振動板の 表面か ら め つ き 液が剥離 し て キ ヤ ビ テ ー シ ョ ン を生 じ振動板を損傷さ せ る 。

ま た 、 め っ き膜厚を上記実施例 で は 5 0 ^ m 、 1 0 0 m と し て い る が 、 本発 明 に お い て は 5 m 以上 3 0 0 m 以下 が好 ま し く 、 特 に 3 0 ^ (I！ 〜 1 0 0 ^ m が好 ま し く 、 5 X m 未'満で あ る と 、 铸 ぐる み時 の ア ル ミ ニ ウ ム 合金 と の溶着が不 完全で あ る 。 ま た 3 0 0 〃 m 以下の め っ き膜厚で铸 ぐる み材 と 被铸 ぐる み材 と は完全 に 溶着 し て い る た め 3 0 0 m を越 え て め つ きす る必要が な い 。

-さ ら に 、 振動板の振幅を上記実施洌で.は 2 0 u m と し.た が 、 5 m 以上 3 5 m 以下の範囲 が. ^ま し い 。 5 / m 未満で は め っ き 液 に 十分 なエネルギ を与 え ら れず 、 被錶 ぐるみ材の表 面 に 形成 さ れ た 酸化物 を 除去 す る こ と がで きず 、 ま た 均一な め っ き層 を 得る こ と も で き な い 。 3 5 m を越え る と 、 め つ き 液が 振動板の 動 き に 追従で きず 、 キ ヤ ビ テ 一 シ ヨ ン を生 じ て 振動 板 を損傷 す る惧 れが あ る 。

ま た 、 上記実施例 で は振動板 と 被铸 ぐる み材 の め つ き面 と の 距離 を 0 . Ί 顧 と し た が 、 本発 明 に お い て 0 . 5 腿以下で 振動 板 と 被铸 ぐる み材 と の 間 に め つ き液が満 さ れ て い れば 良 い も の で あ る 。 な お 、 0 . 5 顧を越え る と 振動板の振動 に よ り め つ き 液 に加 え た 波動 力 が 被铸 ぐる み材 に 十分伝わ ら ず 、 均 一 で 強 固 な め っ き 罾 が 得 ら れな い 。

さ ら に 、 上記実施例 に お い て は め つ き組成 と し て Z π - A 合金 お よ び純 亜鉛 を用 い た が 、 J I S Z 3 2 8 1 に 規定 さ れ る ア ル ミ ニ ウ ム は ん だ 、 S A L — B Q Z 又 は S A し 一 C R Z に 適 合 す る も の で あ れ ば ど れでも 適用 可能で あ る 。 加 え て 力 ド ミ ゥ ム ー 銀系 合金 [ C d ： 95 % , A 9 ： 5 % ( 重量 ⁰ /₀ ) ] す ず 一 亜鉛 系合金 [ S n ： 85 % , Z n ： 1 5 % ( 重量％ ) ] 等 で も よ い も ので あ る 。

ま た 、 上記実施 例 に お い て は被錶 ぐる み 材 と し て ァ ル ミ 二 ゥ ム 合金 、 ス テ ン レ ス鋼 、 高強度鋼 、 铸鉄 、 F R M ( 炭素鐡 雜 を 有 す る ア ル ミ ニ ウ ム 合金 ） 、 鉄 系焼結 合金を使用 し た が 鉄鋼 （ 含む ス テ ン レ ス鋼 、 耐熱鋼 ） 、 チ タ ン 合金 、 ニ ッ ケ 合 金 、 コ バ ル 卜 合金 、 ア ル ミ ニ ウ ム 合金 ま た は亜鉛 合金をマ 卜 リ ッ ク ス と す る F R M 等を用 い る こ と が で き る 。

さ ら に 、 上記実施例 に お い て は 、 シ リ ン ダヘ ッ ド 、 シ リ ン ダブ ロ ッ ク 、 カ ム シ ^ フ 卜 、 ピ ス ト ン 、 コ ネ ク テ ィ ン グ ロ ッ ド等の 内撚機関 の構成部品 を形成 し た が 、 'さ ら に ク ラ ン ク シ ャ フ 卜 、 ロ ッ カ ア ー ム 、 ま た 自 動車の サ ス ペ ン シ ョ ン 部品 ( 例 え ば 、 サ ス ペ ン シ ョ ン ア ー ム ） 、 デ フ ア レ ン シ ャ ルギ ャ キ ャ リ ア 、 デ ィ ス ク ァ レ 一 キ の キ ヤ リ バ 、 各種歯車等の -構 成 部品 を 作る こ と が で さ る あ の で あ る 。

さ ら に 詳述 す る と 、 阀 え ば ロ ッ カ ア ー ム は第 1 5 図 に 示 す よ う に 鉄系 '焼結 合金 よ り な る チ ッ プ 3 7 と ア ル ミ ニ ウ ム 合金 で形 成 さ れ た ロ ッ カ ー ア ー ム本体 3 6 と か ら な り 、 チ ッ プ 3 7 は カ ム に 摺接 さ れ て い る 。 こ の チ ッ プ 3 7 の 外面 に Z u — A i. 金 等 を 迢 音波振動 を 与 え な が ら め っ き し 、 口 ッ カ ァ ー ム 本体 3 6 で铸 ぐる む 。

ま た 、 サ ス ペ ン シ ョ ン ア ー ム の場合 に は長手方向 に綱 を 铸 ぐる み、 車体への取付部のプ ッ シ ュ と 車輪側 へ の ジ ョ イ ン 卜 部 材 と を铸 ぐる み 、 線の外面 に 本発明方法 に よ り め つ き 5 を施 し 、 ま た ブ ッ シ ュ の鋼製の 外 筒お よ びジ ョ イ ン 卜 部材の

接合面 に 本発明方法 に よ り め つ きを施 し 、 アル ミ ニ ウ ム 合金 で こ れ ら 3 者 を铸 ぐる んでサス ペ ン シ ョ ン ア ー ム を製造す る ： デ フ レ ン シ ャ ル ギ ヤ キ ャ リ ア の場合 は 車体へ の 取付プ ッ シ ― ュ を サ スペ ン シ ョ ン ア ー ム と周様 に 本発明方法を用 い 、 ま た 1 0 線 、 F R M 等を本発明方法を用 い て 铸 ぐるみ補強 す る 。

- 歯車 の： P 合 は リ ン グ状 に 形成さ れた F R M に 本発明方法 に

Λ

よ り め つ き し た 後.、 F R M を アル ミ ニ ウ ム 合金 に よ り 铸 ぐる んで 、 歯車素材を作る 。 次 に F R M を切削 し 歯を形成 す る 。

加 え て 、 本発明 に お い て め つ き さ れ た 被铸ぐる み材を铸 ぐ 1 5 る み材 に よ り 铸 ぐる みす る铸造方法 と し て は 、 砂型铸造 、 金

型 グ ラ ビ テ ィ 鐃造 、 低圧铸造 、 ダ イ カ ス 卜 铸造 、 溶湯鍛造等 いず れの方法で も 可 能で あ る 。

上 記実施例 に お い て は铸 ぐ る 前の被铸 ぐ る み材が鉄系材 料の 場 合 に は 予熟 し た が 、 予熟 し な く て も 良 く 、 ま た 予熟 は 2 0 4 0 0 'C 以下で あ れば良い も の で あ る ₃ さ ら に被鋒ぐる み材

の 材 質 に応 じ て適宜予熟す る か し な い かを選択す れば よ い も のであ る 。

な お 、 上 記実施例 に お い て め っ き 液 に 超音波振動 を与 え な が ら め っ き し て い る 。 そ し て ， こ の と き 被铸 ぐ る み材 と 振動

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板 と の 間 を 0 . 1 腿 に し て あ る が 、 両者の 間 は 0 . 5 腿以下 で かつ 両者間 に め つ き液が存在 す れば よ い も の で あ る 。 こ れ が 、 0 . 5 顧以下で あ る と 、 振動板 に よ り め つ き 液 に 加 え ら れ た 振動 が被铸 ぐる み材で反射 さ れ 、 こ の反射波が振動 板 に 5 よ り さ ら に 振動 エ ネル ギ を 与 え ら れ 、 大き な エ ネルギ と な つ て 被铸 ぐ る み材の表面 に 達 し ； 被铸 ぐる み材 の 表面の酸化物 を 除去 し 、 均一 な め っ き層 を得 ら れる も の で あ る 。 ^ 方 、 0 . 5 腳 を越 え る と 被铸 ぐ る み材で 反射 し た 波 は減衰 し て し まい 、 こ の 減衰 し た 反射波を振動板で加振 し て も十分な振動0 エ ネ ル ギ を振動 波 が持つ こ と が で き な い ので 被铸 ぐ る み材の 表面酸化物 の 除去が不十分で均一 な め っ き層 が 得 ら れず 、 铸 ぐる み材 と 被铸 ぐ る み材 と の 間 に 未溶着部を 生 じ て し ま う 。

産業上の利用 可能性

こ の 発 明 は 、 エ ン ジ ン の シ リ ン ダ ヘ ッ ド 、 ピ ス ト ン 、 コ ネ5 ク テ ィ ン グ ロ ッ ド 、 カ ム シ ャ フ ト 、 ピ ス ト ン 、 シ リ ン ダブ 口 ッ ク 、 ク 'ラ ン ク シ ャ フ ト 、 ロ ッ カ ア ー ム 、 サ ス ペ ン シ ョ ン ァ ー ム 、 デ ィ フ ァ レ ン シ ャ ルギ ア キ ャ リ ア 、 デ ィ ス ク ブ レ ー キ の ギ ヤ リ バ 、 及び各種歯車等の 製造 に 適用 す る こ と が で き る ：

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 被铸 ぐ る み材を前処理 し た 後 、 こ の被铸 ぐ る み材 を め つ き液 に 浸瀆 し 、 こ の め つ き液中 に 配設さ れかつ 上記被铸 ぐ る み材 に 近接 し た 振動板を 振動 さ せ な が ら 上記被铸 ぐ る み材 に め つ き を行な い 、 つ づい て 周 め つ き さ れた 上記被铸 ぐる み 材 を アル ミ ニ ウ ム合金に よ り 铸ぐる む こ と を特徴 と す る縛 ぐ る み方法 ₃

2 . め っ き 液の振動 に よ り 、 被錶 ぐ る み材を 振動 さ せ る こ と を特徴 と す る 待許請 求の 範囲第 1 項 に 記載の 铸 ぐる み方法 -

3 . 前処理 は水洗 、 脱脂 、 水洗 、 酸洗い 、 水洗 、 乾燥の各 ェ程か ら な る こ と を特徴 と す る特許請求の範囲 第 1 項 に 記載 の铸 ぐる み方法 。

4 . め'つ き液が ア ル ミ ニ ウ ム は ん だか ら な る こ と を特徴 と す る特許請求の 範囲第 1 項 に 記載 の铸 ぐる み方法。

5 . め っ き 液 が純亜 鉛 か ら な る こ と を特徴 と す る特許請求 の範囲第 1 項記載の铸 ぐ る み方法 。'

6 . め っ き 液が カ ド ミ ウ ム 一 銀系 合金'か ら な る こ と を特徴 と す る 特許請 求 の 範囲 第 1 項 に記載の铸 ぐる み方法 。

7 . め っ き 液 が すず一亜鉛系合金か ら な る こ と を 特徴 と す る特許請求の範囲 第 1 項 に 記載の 铸 ぐる み方法 。

8 . 被铸 ぐる み材を め っ き し た 後 、 4 0 0 °C 以下 に 予熱 し 、 ア ル ミ 二 ゥ 合金 に よ り 上記 め つ き し た 被铸 ぐる み を鍩 ぐ る む こ と を 特徴 と す る 特許請求の範囲第 1 項 に 記載の 錶 ぐる み 方法 -

9. 被錶 ぐる み材の表面 に 形成 さ れ た め つ き 層 は 5 〜 300 m の厚 さ を有 す る こ と を特徴 と す る特許請求 の 範囲第 1 項 に 記載 の铸 ぐ る み方法 。

10. 振動 の 周波数 は 1 〜 1 0 〇 0 k H z で あ る こ と を特徴 と す る特許請 求 の 範囲 第 1 項 に 記 載の 铸 ぐる み方法 。

11. 振動 板 と 被錶 ぐる み材 と の 間 隔を 0 . 5鹏以 下 に し た こ と を特徴 と す る特許請求の範囲第 Ί 項 に 記 載の铸 ぐ る み 方 法 。

12. 鉄系材料 、 チ タ ン合金 、 ニ ッ ケ ル 合金 /コ バ ル ト 合金 ア ル ミ ニ ウ ム 合金 、 ア ル ミ .ニ ゥ ム 合金を マ 卜 リ ッ ク ス と す る

F R M、 亜鉛合金をマ 卜 リ ッ ク ス .と す る F R M .の う ち の 少な. く と も 一つ か ら 被铸 ぐ る み材 を 形成 し た こ と を特徴 と す る特 許請求の 範囲第 1 項 に 記載の铸 ぐ る み方法 。

13. 被铸 ぐ る み材 が鉄 系材料 よ り な る こ と を特 ί!ίと す る特 許請求の範囲第 8 項 に 記載の铸 ぐる み方法 。

14. め っ き液 に超 音波振動 を 与 え な が ら 被铸 ぐ る み材 に め つ き を 行な い 、 つ づい 〔 同 め つ き さ れ た 被铸ぐ る み材 を ァ ル ミ ニ ゥ 厶 合金 に よ り 铸 ぐ る み 、 上記被铸 ぐる み材 と 上記 ァ ル ミ ニ ゥ ム合金 と を拡散接 合 す る こ と を 特徴 と す る铸 ぐ る み方 法 。

15. 被铸 ぐる み材 を前処理 し た後 、 被铸 ぐる み材 を め っ き 液 に 浸瀆 し 、 こ の め つ き 液中 に 配設 さ れ かつ 上記被锊 ぐる み ¾ に 近接 し た 振 動 板を超音波振動 さ ti て 被錡 ぐる み材 に め つ き を し 、 め っ き さ れ た 上 ud被筠 ぐ る み材 を ァ ル ミ 一 ゥ ム 台 金

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よ り な る铸 ぐる み材 に よ り 铸 ぐる ん だ こ と を特徴 と す る錶 ぐ る み方法 。 -

1 6 . 被铸 ぐる み材を前処理す る前処理装置 、 め っ き液 に 振 動板 に よ り 振動 を与え な が ら 被铸 ぐる み材 に め っ き を行な う

5 め っ き装置 、 め っ き さ れた 上記被錶 ぐる み材 を铸 型内 に 保持 し アル ミ ニ ウ ム 合金を注湯 す る こ と に よ り 上記被铸 ぐ る み材 を铸 ぐる ん だ錶物 を製造す る 铸造装置を 有す る こ と を特徴 と す る 铸 ぐる み装置 。

1 7 . 振動板 と 被錡 ぐる み材 と の 間 隔 を 0 . 5 顺以下 に し た0 こ -と を特徴 と す る特許請求の範囲 第 1 2 項 に 記載 の ぐ る み 装置 。

1 8 . 被錶 ぐるみ材、 め っ き 液に 振動 を与 え て 上記、被铸 ぐる み材の表面 に 形成 さ れ た め つ き層 と 、 こ の め つ き層 を介 し て 被縛 ぐる み材 を铸 ぐる み被铸 ぐる み ¾ と 拡散接合 し た ア ル ミ5 ニ ゥ ム 合金よ り な る铸 ぐる み材 と を 有 す る こ と を特徴 と す る 铸 ぐる み PP