WO2003082520A1 - Procede de fabrication de structure en nid d'abeille - Google Patents

Procede de fabrication de structure en nid d'abeille Download PDF

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WO2003082520A1
WO2003082520A1 PCT/JP2003/002735 JP0302735W WO03082520A1 WO 2003082520 A1 WO2003082520 A1 WO 2003082520A1 JP 0302735 W JP0302735 W JP 0302735W WO 03082520 A1 WO03082520 A1 WO 03082520A1
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rough
honeycomb
manufacturing
outer periphery
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Akifumi Nishio
Toshiharu Kondo
Takashi Noro
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Ngk Insulators, Ltd.
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    • Y10T83/04—Processes

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a honeycomb structure. More specifically, a honeycomb structure preferably used for a catalyst carrier utilizing a catalytic action such as an internal combustion engine, a pillar, a chemical reaction device, and a reformer for a fuel cell, or a filter for collecting fine particles in exhaust gas, etc.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a honeycomb structure which can be manufactured well and at low cost.
  • An 82 cam structure is used in a catalyst carrier or a particulate filter of exhaust gas, particularly a diesel particulate filter, which utilizes a catalytic action of an internal combustion engine, a boiler, a chemical reaction device, and a reformer for a fuel cell. I have.
  • the honeycomb structure used for such a purpose has a problem that the temperature distribution in the honeycomb structure becomes non-uniform due to a sudden change in the temperature of the exhaust gas or local heat generation, causing cracks in the structure. .
  • a filter hereinafter referred to as "DPF"
  • Type ceramic heat exchangers have been proposed. Still, a SAE paper 860,008 in 1996 discloses a ceramic honeycomb structure in which cordierite 82-cam segments are also joined with cordierite cement. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-282246 discloses a ceramic in which a honeycomb ceramic member is bonded at least three-dimensionally with an elastic sealing material comprising an inorganic fiber, an inorganic binder, an organic binder and inorganic particles. A honeycomb structure is disclosed.
  • such a honeycomb structure forms a honeycomb segment in which a plurality of cells serving as a fluid flow path partitioned by a porous partition wall functioning as a filter are arranged side by side in the central axis direction. It is manufactured by integrating a plurality of honeycomb segments to form a rough 82 cam structure, and processing the outer periphery into a predetermined shape. Since the honeycomb structure manufactured in this manner is used by being housed in a metal can or the like, it needs to be processed into an outer peripheral shape corresponding to the internal shape of the metal can or the like.
  • a method of manufacturing the 82 cam structure by processing the outer periphery of such a rough honeycomb structure a method of processing with a grinder, for example, a cam grinder, a cylindrical grinder, or the like is known.
  • a method of manufacturing a honeycomb structure by shaving a porous ceramic material into various sizes and shapes using a grinding member having a grindstone provided on a circumferential portion of a disk, and NC using a computer A method has been proposed for producing honeycomb structures of various shapes by controlling the position of a grinding member in synchronization with the rotation of a porous ceramic material under the control of Numerical Control 1). 0 0 1-1 9 1 2 4 0 gazette).
  • the object to be ground (object to be processed) is a rough honeycomb structure 102 in which a plurality of honeycomb segments 101 are integrated
  • a grinder for example, a cam grinder, a cylindrical grinder, or the like
  • the rotating direction of the grindstone 103 becomes the honeycomb segment 1 constituting the rough honeycomb structure 102. Since the honeycomb surface 101 is peeled off at the joining surface 104 of the 01 and the coarse honeycomb structure 102 is broken by the peeling, the processing speed of the rough 82-cam structure 100 Efficient, constrained to the point where damage does not occur There was a problem that was not.
  • the grinding between the grinding wheel 103 and the corner of the rough honeycomb structure 102 is performed.
  • the probability of damage to the rough honeycomb structure 102 increased due to the impact at that time.
  • the object to be ground is a porous ceramic material and the processing resistance due to its hardness is large, the wear speed of the grindstone 103 is high (the life as a tool is short), which is not advantageous in cost. There was a problem.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and has a catalyst carrier or a filter for collecting particulates in exhaust gas utilizing a catalytic action of an internal combustion engine, a boiler, a chemical reaction device, a fuel cell reformer, and the like. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a honeycomb structure that can efficiently and at low cost manufacture a honeycomb structure suitably used for, for example, the present invention. Disclosure of the invention
  • the present inventors have conducted intensive studies in order to achieve the above-mentioned object, and as a result, the outer peripheral shape of the rough honeycomb structure has been processed by cutting means provided with a linear cutting tool.
  • the inventors have found that the object is achieved, and have completed the present invention. That is, the present invention provides the following method for manufacturing a honeycomb structure.
  • the honeycomb structure can be manufactured efficiently and at low cost.
  • the cutting means is a bead saw provided with a linear force tool as the linear cutting tool, wherein a linear body is provided with diamond abrasive grains, a general whetstone, or a multi-blade cutter.
  • a linear body is provided with diamond abrasive grains, a general whetstone, or a multi-blade cutter.
  • a plurality of cells serving as a flow path of a fluid partitioned by a porous partition wall functioning as a filter form a honeycomb segment in which the plurality of cells are juxtaposed in a central axis direction thereof, A plurality of honeycomb segments are integrated to form the rough honeycomb structure, and the outer periphery of the rough honeycomb structure is processed by the bead saw to obtain the honeycomb structure having a predetermined shape.
  • a plurality of cells serving as a flow path of a fluid partitioned by a porous partition wall functioning as a filter form a honeycomb segment in which the plurality of cells are juxtaposed in the center axis direction, and a plurality of the honeycomb segments are integrated.
  • the above-mentioned rough honeycomb structure is formed, and the outer periphery of the above-mentioned rough honeycomb structure is roughly processed by using the bead saw to form a roughly-shaped honeycomb structure having a predetermined shape, and the above-mentioned rough-worked honeycomb structure is finished.
  • the method for producing a honeycomb structure according to the above [1] or [2], wherein the honeycomb structure having a predetermined shape is obtained by performing the following steps.
  • the rough honeycomb structure In processing the outer periphery of the rough honeycomb structure, the rough honeycomb structure is rotated around its central axis, and the linear force cutter of the beadsaw is moved in the central axis direction.
  • the rough honeycomb structure is formed so that the outer periphery thereof is cut along a plane perpendicular to the center axis so that a cross-sectional shape thereof is circular, oval, elliptical, triangular, polygonal, or irregular.
  • the method for manufacturing a honeycomb structure according to any one of [1] to [6]. Brief description of the drawings ''
  • FIG. 1 is an explanatory view and a partially enlarged view schematically showing one embodiment of a method for manufacturing an 82 cam structure of the present invention, and FIG. 1 (a) shows a state of processing a rough honeycomb structure.
  • FIG. 1 is an explanatory view and a partially enlarged view schematically showing one embodiment of a method for manufacturing an 82 cam structure of the present invention
  • FIG. 1 (a) shows a state of processing a rough honeycomb structure.
  • Fig. 1 (b) is the shape of the honeycomb structure
  • Fig. 1 (c) is the diamond abrasive grains that make up the linear cutter
  • Fig. 1 (d) is the general whetstone that makes up the linear cutter
  • Fig. 1 (e) is the wire.
  • the multi-blade cutters that make up the shape cutter are shown below.
  • FIG. 2 schematically shows another embodiment of the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention.
  • Fig. 2 (a) is a rough state of the rough 82-cam structure
  • Fig. 2 (b) is the shape of the rough honeycomb structure
  • Fig. 2 (c) is the rough honeycomb structure.
  • Figure 2 (d) shows the shape of the honeycomb structure after finishing.
  • FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a method of performing the outer peripheral machining of the rough honeycomb structure in one continuous operation in one embodiment of the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention.
  • (a) shows the simple sawing
  • Fig. 3 (b) shows the R sawing
  • Fig. 3 (c) shows the circumferential curve machining.
  • FIG. 4 is an explanatory view and a partially enlarged view schematically showing the shape of a honeycomb segment in an embodiment of the method for manufacturing a honeycomb structure according to the present invention
  • FIG. Columns, Fig. 4 (b) shows a column with a fan-shaped cross section.
  • FIG. 5 is an explanatory view schematically showing an example of a conventional method for manufacturing a honeycomb structure.
  • section means “section taken along a plane perpendicular to the central axis of a honeycomb structure or a rough honeycomb structure” unless otherwise specified.
  • the method for manufacturing a honeycomb structure according to the present invention is a method for manufacturing a honeycomb structure in which an outer periphery of a rough honeycomb structure is processed to obtain a honeycomb structure having a predetermined shape. Is characterized in that the processing of is performed by cutting means provided with a linear cutting tool.
  • a cutting means for example, a peasuring machine provided with a linear cutter as a linear cutting tool in which diamond abrasive grains, a general whetstone, or a multi-blade cutter is arranged on a linear body such as a steel wire.
  • a linear cutter as a linear cutting tool in which diamond abrasive grains, a general whetstone, or a multi-blade cutter is arranged on a linear body such as a steel wire.
  • a linear body such as a steel wire.
  • diamond abrasive grains (# 40 to # 200) are embedded in bead-shaped metal ponds having a diameter of 8 to 10 mm and a length of about 6 mm, or a general grinding stone of the same shape or the same shape.
  • 1 (a) to 1 (e) are explanatory views schematically showing one embodiment of a method for manufacturing an 82 cam structure of the present invention.
  • a honeycomb segment 1 in which a plurality of cells serving as a fluid flow path partitioned by a porous partition wall functioning as a filter are arranged in the axial direction.
  • the honeycomb structure 1 is formed (the forming process is not shown), and a plurality of the honeycomb segments 1 are integrated to form a rough honeycomb structure 2 (the forming process is not shown).
  • It is configured to be processed by a bead saw 13 provided with a shape member 4 to obtain a honeycomb structure 10 having a shape shown in FIG. 1 (b).
  • the linear cutter 4 in the present embodiment is provided with the aforementioned diamond abrasive grains (FIG. 1 (c) ), General whetstones (Fig. 1 (d)), multi-blade cutters (Fig. 1 (e)), etc., are connected in a daisy chain.
  • the honeycomb structure 10 2 (a) to 2 (d) are explanatory views schematically showing another embodiment of the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention.
  • a honeycomb segment 1 in which a plurality of cells serving as a fluid flow path partitioned by a porous partition wall functioning as a filter are arranged in the axial direction.
  • the honeycomb structure 1 is formed (the forming process is not shown), and a plurality of the honeycomb segments 1 are integrated to form a rough honeycomb structure 2 (the forming process is not shown).
  • Roughing is performed by a bead saw 3 equipped with a shape cutter 4, and a rough-worked honeycomb structure 2 ′ having a shape shown in FIG. 2 (b) (a shape once larger than the shape of the finally obtained honeycomb structure) is obtained. Then, as shown in FIG.
  • the rough-worked honeycomb structure 2 ' is finish-processed by the grindstone 103 of the cam grinder 5.
  • a honeycomb structure 10 having the shape shown in FIG. 2D is obtained.
  • the bead source 13 used in the present embodiment the same one as in the above-described embodiment can be used.
  • the processing is divided into two stages.
  • the outer peripheral processing of the rough honeycomb structure which is easily damaged, is roughly processed using a bead source that can be processed without causing damage, and the processing cost
  • a bead source that can be processed without causing damage
  • the processing cost By forming a rough-worked honeycomb structure 2 ′ with reduced roughness and then finishing the rough-processed honeycomb structure 2 ′ with a cam grinder, it is possible to prevent the occurrence of breakage by reducing the processing allowance. And high-precision peripheral machining can be realized.
  • FIGS. 1 (a) and 2 (a) when the outer periphery of the rough honeycomb structure 2 is processed using the beadsaw 3, the rough honeycomb structure is used.
  • the structure 2 is rotated about the central axis P as shown in FIGS. 1 (a) and 2 (a), and the linear cutter 4 of the bezel 3 is moved to the position shown in FIGS. 1 (a) and 2 (a).
  • the driving is performed by running in the center axis direction and pressing a linear force 14 from the side surface of the ⁇ -shaped honeycomb structure 2.
  • the linear force cutter rotates in the center axis direction of the rough honeycomb structure while traveling, thereby reducing the processing resistance because the entire circumference of the cutter is involved in the processing, and performing processing for connecting beads.
  • Intermittent machining reduces machining resistance
  • linear force cutter reduces contact with workpiece and reduces machining resistance due to semi-circular contact, high machining chip discharge effect, linear
  • the honeycomb structure can be manufactured more efficiently and at low cost by making use of the characteristics of the beads so that it is difficult to apply an extra force to the workpiece due to the appropriate bending.
  • the outer periphery of the rough honeycomb structure 2 is processed in one continuous operation after the linear force cutter 4 is pressed from the side surface of the rough honeycomb structure 2.
  • R-saw machining Fig. 3 (b)
  • all-around curve machining Fig. 3 (c)
  • 3 (a) and 3 (b) show a case where a rough-worked honeycomb structure 2 ′ is obtained after processing
  • FIG. 3 (c) shows a case where the honeycomb structure 1 is obtained after processing. 0 is shown (may be used to obtain a rough-worked honeycomb structure 2 ′ after processing).
  • the outer periphery of the rough honeycomb structure is formed so that the cross-sectional shape thereof corresponds to the internal shape of a metal can or the like to be stored, or the shape of a predetermined rough-worked honeycomb structure.
  • processing is preferably performed so as to form a circle, an oval, an ellipse, a triangle, a polygon, or an irregular shape.
  • the linear cutter is moved in synchronization with the rotation of the coarse honeycomb structure (porous ceramic material), so that various shapes of honeycomb structures can be obtained. May be manufactured.
  • the method for forming the honeycomb segments 1 is not particularly limited, and generally, a method for manufacturing a honeycomb segment having a honeycomb structure can be used. For example, it can be manufactured by the following method.
  • the main component As a raw material for the honeycomb segment 1, from the viewpoint of strength, heat resistance, and the like, the main component (here, the main component occupies 80% by mass or more of the component and becomes a main crystal phase) includes, for example, At least one ceramic selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, cordierite, alumina, mullite, zirconia, zirconium phosphate, aluminum titanate, titania, and combinations thereof; Fe—Cr—A1-based metal; nickel A plastic clay is prepared by using a base metal or a metal such as Si and SiC, and adding a binder such as methylcellulose / hydroxypropoxylmethylcellulose, a surfactant, and water.
  • At least one ceramic selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, cordierite, alumina, mullite, zirconia, zirconium phosphate, aluminum titanate, titania, and combinations thereof; Fe—Cr—A1-based
  • the kneaded material was extruded, for example, and as shown in FIG. 4 (a), a plurality of cells 12 serving as a fluid flow path partitioned by a porous partition 11 were arranged in parallel in the axial direction.
  • a honeycomb formed body is formed, and dried by, for example, microwaves or hot air, and then fired. By doing so, the honeycomb segment 1 as shown in FIG. 4 (a) can be manufactured.
  • the honeycomb segment 1 is made of metal Si and SiC
  • the Si content defined by Si / (Si + SiC) is 5 to 50% by mass. Is preferred.
  • the adhesive also contains the metal Si and SiC, or any of these.
  • the cell density (the number of cells per unit cross-sectional area) of the honeycomb segment 1 is not particularly limited, but is preferably 0.9 to 310 cells / cm 2 (6 to 200 cells / square inch).
  • the cross-sectional shape (cell shape) of the cell is not particularly limited, but may be a polygon such as a triangle, a quadrangle or a hexagon, a circle, an ellipse, or a corrugated shape. Among them, a triangle, a quadrangle, and a hexagon are preferable from the viewpoint of manufacturing.
  • the thickness of the partition walls is not particularly limited, but is preferably 50 to 200 m.
  • the shape of the honeycomb segment 1 is not particularly limited, and examples thereof include columnar bodies (quadrangular prisms) having a square cross-sectional shape as shown in FIG. Further, a columnar body having a fan-shaped cross section as shown in FIG. 4 (b) may be used.
  • the honeycomb segments 1 are joined and integrated by, for example, an adhesive to form a rough honeycomb structure 2.
  • the shape of the rough honeycomb structure 2 in which the honeycomb segments 1 are integrated is not particularly limited.
  • a columnar body (a rectangular parallelepiped) having a rectangular cross section as shown in FIG. be able to.
  • a columnar body having a cross section of a circle, an oval, an ellipse, a polygon, a triangle, or the like may be used.
  • the rough honeycomb structure for example, there is a method in which an adhesive is applied to at least one of the opposing bonding surfaces of two honeycomb segments to be integrated, and the bonding surfaces are bonded. it can. At this time, it is preferable to press and bond the honeycomb segments to be bonded because simple and good bonding strength can be obtained.
  • the thickness of the adhesive layer between the honeycomb segments is made uniform, and in order to obtain a honeycomb structure having few dimensional accuracy defects, for example, an inorganic material or May include a spacer made of an organic substance.
  • the type of adhesive used in the present embodiment is not particularly limited, and a known adhesive suitable for the material of the 82 cam segment can be used.
  • a known adhesive suitable for the material of the 82 cam segment can be used.
  • inorganic fibers such as ceramic fibers, inorganic powders such as ceramic powders, and mixtures of organic and inorganic binders are preferable. Further, it may contain a sol-like substance such as Si sol.
  • a plurality of types of adhesives may be used, and the adhesive layer may be a plurality of layers. When the adhesive layer has a plurality of layers as described above, for example, the composition of the adhesive layer in contact with the honeycomb segment may be close to the composition of the honeycomb segment, and the composition of the adhesive layer may be changed with a gradient.
  • two or more adhesives having different compositions may be separately applied twice or more, and the adhesive layer may be formed into a plurality of layers.
  • the adhesive layer is composed of a plurality of layers as described above, for example, the composition of the adhesive layer in contact with the 82 cam segment is set to be close to the composition of the honeycomb segment, and even if the composition of the adhesive layer is changed incline. Good. Further, depending on the type of the adhesive, a stronger adhesive force can be obtained by further drying and / or Z-baking.
  • the thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 3.0 mm.
  • the end faces of the cell openings are alternately formed in a checkered pattern by a sealing material.
  • Plugging with a sealing material can be performed by masking cells that are not plugged, applying a raw material in a slurry state, applying the slurry to the open end surfaces of the honeycomb segments, drying and firing.
  • the plugging is performed during the above-described honeycomb segment manufacturing process, that is, after the honeycomb segment is formed and before firing, since the firing process only needs to be performed once, but the plugging is performed after firing. It may be performed at any time after molding.
  • plugging may be performed after the formation of the rough honeycomb structure, the rough processing honeycomb structure, or the 82-cam structure.
  • the material of the plugging material can be suitably selected from the group described as the preferable raw material of the honeycomb segment, but it is preferable to use the same raw material as the raw material used for the honeycomb segment.
  • the catalyst may be supported on the rough honeycomb structure or the honeycomb structure.
  • Drying and baking to support the catalyst This step may be performed at any time after forming the honeycomb segments.
  • the honeycomb structure obtained in the present embodiment when used as a catalyst carrier in an internal combustion engine, a boiler, a chemical reaction device, a reformer for a fuel cell, or the like, the honeycomb structure has a catalytic activity. Is preferably carried. Typical examples having catalytic activity include Pt, Pd, Rh and the like. It is preferable that at least one of these is carried on the honeycomb structure.
  • the honeycomb structure obtained in this embodiment can have a dimensional accuracy of about ⁇ 0.1 mm, and can sufficiently cope with a case where an outer peripheral coating is applied in the next step. . Also, as for appearance quality, there is no defect such as chipping, cracking, peeling of joint surface, breakage and the like, and a structure of excellent quality can be obtained. In addition, the life of linear cuts is long and economical without uneven wear.
  • Silicon carbide powder and silicon powder were used as raw materials, and methylcellulose and hydroxypropoxylmethylcellulose, a surfactant, and water were added thereto to produce a plastic clay.
  • the kneaded material was extruded and dried with microwaves and hot air. Next, this was heated, degreased, and fired in an air atmosphere to obtain a quadrangular prism-shaped honeycomb segment having dimensions of 58 mm ⁇ 58 mm ⁇ 150 mm (height) as shown in FIG. 4A.
  • 230 x 117 x 300 mm was used as the rough honeycomb structure, and a synchronous cylindrical grinder manufactured by Toyoda Machine Co., Ltd. Name: Cam grinder (diamond grindstone: diameter of 350 mm and thickness of 30 mm, grindstone peripheral speed of 80 mZ s, rotation speed of work (workpiece) of 10 to 30 rpm, outer circumference Can be used alone to form a honeycomb structure with a major axis of 18.5 mm and a diameter of 90 mm and an elliptical cross-sectional shape.
  • the obtained honeycomb structure in the center axis direction was Table 1 shows the results of measuring the difference (cylindricity) between the diameters at both ends and the middle. The same operation was performed five times using the rough honeycomb structure having the same dimensions, and the results were set as Comparative Examples 1 to 5. “X” in the column of machining result cylindricity in Table 1 indicates that measurement was not possible.
  • An elliptical honeycomb structure was formed in the same manner as in Examples 1 to 5, except that R sawing was performed with a bead saw as a roughing process and then finished using a force grinder.
  • Table 1 shows the results of measuring the diameter difference (cylindricity) at both ends and the middle in the center axis direction of the obtained honeycomb structure. Note that the breakdown of the processing time was half (1 minute X 2), and the same operation was performed five times in the same manner using the rough honeycomb structure having the same dimensions, and the results were set to Examples 6 to 10. (table 1 )
  • Example 15 it can be seen that by performing a rounding process using a bead source and performing a rounding process using a cam grinding machine as a roughing process, it is possible to perform processing without damage and to perform high precision processing.
  • the workpiece may not be damaged as in Comparative Examples 1 and 5, but as in Comparative Example 4, the workpiece may not be damaged.
  • the machining result cylindricity is 0.08 mm, which is unnecessarily high, and the machining time is required as long as 3 minutes and 20 seconds. Therefore, efficiency is not satisfactory. Industrial applicability.
  • a carrier for a catalyst utilizing a catalytic action of an internal combustion engine, a boiler, a chemical reaction device, a reformer for a fuel cell, or the like, or a filter for collecting fine particles in exhaust gas is provided.
  • a method for manufacturing a honeycomb structure that can efficiently and at low cost manufacture a honeycomb structure suitably used in the evening and the like.

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Description

明 細 書
ハニカム構造体の製造方法 技術分野
本発明はハニカム構造体の製造方法に関する。 さらに詳しくは、 内燃機関、 ポ ィラー、 化学反応機器及び燃料電池用改質器等の触媒作用を利用する触媒用担体 又は排ガス中の微粒子捕集フィル夕等に好適に用いられるハニカム構造体を効率 よくかつ低コストで製造することが可能なハニカム構造体の製造方法に関する。 背景技術
内燃機関、 ボイラー、 化学反応機器及び燃料電池用改質器等の触媒作用を利用 する触媒用担体又は排ガス中の微粒子、 特に、 ディーゼル微粒子の捕集フィルタ 等に八二カム構造体が用いられている。
このような目的で使用されるハニカム構造体は、 排気ガスの急激な温度変化や 局所的な発熱によってハニカム構造体内の温度分布が不均一となり、 構造体にク ラックを生ずる等の問題があった。 特に、 ディーゼルエンジンの排気中の粒子状 物質を捕集するフィルタ （以下、 「D P F」 という） として用いられる場合には 、 溜まったカーボン微粒子を燃焼させて除去し再生することが必要であり、 この 際に、 局所的な高温化が避けられないため、 大きな熱応力によってクラックが発 生し易かった。
このため、 ハニカム構造体を複数に分割したセグメントを接合材により接合す る方法が提案されている。 例えば、 米国特許第 4 3 3 5 7 8 3号公報には、 多数 のハニカム体を不連続な接合材で接合するハニカム構造体の製造方法が開示され ている。 また、 特公昭 6 1— 5 1 2 4 0号公報には、 セラミック材料よりなるハ 二カム構造のマトリックスセグメントを押出し成形し、 焼成後その外周部を加工 して平滑にした後、 その接合部に焼成後の鉱物組成がマトリックスセグメントと 実質的に同じで、 かつ熱膨脹率の差が 8 0 0 °Cにおいて 0 . 1 %以下となるセラ ミック接合材を塗布し、 焼成する耐熱衝撃性回転蓄熱式セラミック熱交換体が提 案されている。 まだ、 1 9 8 6年の S A E論文 8 6 0 0 0 8には、 コージェライ卜の八二カム セグメントを同じくコ一ジェライトセメントで接合したセラミックハニカム構造 体が開示されている。 さらに、 特開平 8— 2 8 2 4 6号公報には、 ハニカムセラ ミック部材を少なくとも三次元的に交錯する無機繊維、 無機バインダー、 有機バ インダー及び無機粒子からなる弾性質シール材で接着したセラミックハニカム構 造体が開示されている。
このようなハニカム構造体は、 一般に、 フィルタとして機能する多孔質の隔壁 により仕切られた流体の流路となる複数のセルがその中心軸方向に並設されたハ 二カムセグメントを形成し、 このハニカムセグメントの複数を一体化して粗形八 二カム構造体を形成し、 この外周を所定形状に加工することによって製造されて いる。 このようにして製造されたハニカム構造体は、 金属製の缶体等に収納して 使用されるため、 金属製の缶体等の内部形状に対応した外周形状に加工する必要 がある。 すなわち、 前述の粗形ハニカム構造体の外周を、 収納すべき金属製の缶 体等の内部形状に対応した形状に加工してハニカム構造体とする必要がある。 このような粗形ハニカム構造体の外周を加工して八二カム構造体を製造する方 法としては、 研削盤、 例えば、 カム研削盤、 円筒研削盤等で加工する方法が知ら れている。 例えば、 円板の円周部分に砥石が配設された研削部材を用いて、 多孔 質セラミック材料を様々なサイズ及び形状に削り取ることによりハニカム構造体 を製造する方法、 及びコンピュータを用いた N C (N u m e r i c a l C o n t r o 1 ) 制御により、 研削部材の位置を多孔質セラミック材料の回転に同期さ せて移動させることにより、 種々の形状のハニカム構造体を製造する方法が提案 されている （特開 2 0 0 1 - 1 9 1 2 4 0公報） 。
しかしながら、 上述の方法では、 図 5に示すように、 被研削体 （被加工体） が 、 複数のハニカムセグメント 1 0 1を一体化した粗形ハニカム構造体 1 0 2であ る場合、 この粗形ハニカム構造体 1 0 2の外周を研削盤、 例えば、 カム研削盤、 円筒研削盤等で加工すると、 砥石 1 0 3の回転方向が、 粗形ハニカム構造体 1 0 2を構成するハニカムセグメント 1 0 1の接合面 1 0 4で、 ハニカムセグメント 1 0 1を剥離して粗形ハニカム構造体 1 0 2を破損させる方向であることから、 加工速度が粗形八二カム構造体 1 0 2の破損が生じない範囲に制約され、 効率的 ではないという問題があつた。
しかも、 粗形ハニカム構造体 1 0 2の形状が角部を有する形状、 例えば、 図 5 に示すような直方体の場合、 砥石 1 0 3と粗形ハニカム構造体 1 0 2の角部との 研削時の衝撃により、 粗形ハニカム構造体 1 0 2が破損する確率が高くなるとい う問題があった。 また、 被研削体が多孔質セラミック材料であり、 その固さによ る加工抵抗が大きいため、 砥石 1 0 3の摩耗速度が速く （工具としての寿命が短 く） 、 コスト的に有利ではないという問題があった。
本発明は、 上述の問題に鑑みてなされたものであり、 内燃機関、 ボイラー、 化 学反応機器及び燃料電池用改質器等の触媒作用を利用する触媒用担体又は排ガス 中の微粒子捕集フィルタ等に好適に用いられるハニカム構造体を効率よくかつ低 コストで製造することが可能なハニカム構造体の製造方法を提供することを目的 とする。 発明の開示
本発明者等は、 上述の目的を達成するため鋭意研究した結果、 粗形ハニカム構 造体の外周の形状加工を、 線状切断具を備えた切断手段によって行うことによつ て、 上述の目的を達成することを見出し、 本発明を完成させた。 すなわち、 本発 明によって、 以下のハニカム構造体の製造方法が提供される。
[ 1 ] 粗形ハニカム構造体の外周を加工して、 所定形状のハニカム構造体を得 るハニカム構造体の製造方法であって、 前記粗形ハニカム構造体の外周の加工を 、 線状切断具を備えた切断手段によって行うことを特徴とするハニカム構造体の 製造方法。
このように構成することによって、 ハニカム構造体を効率よく低コストで製造 することができる。
[ 2 ] 前記切断手段が、 線状体にダイヤモンド砥粒、 一般砥石又は多刃カツ夕 一が配設された、 前記線状切断具としての線状力ッターを備えたビーズソーであ る前記 [ 1 ] に記載のハニカム構造体の製造方法。
[ 3 ] フィル夕として機能する多孔質の隔壁により仕切られた流体の流路とな る複数のセルがその中心軸方向に並設されたハニカムセグメントを形成し、 前記 ハニカムセグメントの複数を一体化して前記粗形ハニカム構造体を形成し、 前記 粗形ハニカム構造体の外周を前記ビーズソ一によつて加工して所定形状の前記ハ 二カム構造体を得る前記 [1] 又は [2] に記載の八二カム構造体の製造方法。
[4] フィルタとして機能する多孔質の隔壁により仕切られた流体の流路とな る複数のセルがその中心軸方向に並設されたハニカムセグメントを形成し、 前記 ハニカムセグメントの複数を一体化して前記粗形ハニカム構造体を形成し、 前記 粗形ハニカム構造体の外周を前記ビーズソ一によつて粗加工して所定形状の粗加 ェハニカム構造体を形成し、 前記粗加工ハニカム構造体を仕上げ加工して所定形 状の前記ハニカム構造体を得る前記 [1] 又は [2] に記載のハニカム構造体の 製造方法。
[5] 前記粗形ハニカム構造体の外周の加工を、 前記粗形ハニカム構造体をそ の中心軸を中心として回転させ、 かつ前記ビーズソ一の前記線状力ッターを前記 中心軸方向に走行させるとともに前記粗形ハニカム構造体の側面から前記線状力 ッターを押し当てることによって行う前記 [2] 〜 [4] のいずれかに記載のハ 二カム構造体の製造方法。
[6] 前記粗形ハニカム構造体の外周の加工を、 前記粗形ハニカム構造体の側 面から前記線状カッターを押し当てた後、 連続的な一動作で行う前記 [5] に記 載の八二カム構造体の製造方法。
[7] 前記粗形ハニカム構造体の外周を、 その中心軸に 直な平面で切断した 断面形状が、 円形、 長円形、 楕円形、 三角形、 多角形又は異形状となるように加 ェする前記 [1] 〜 [6] のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 図面の簡単な説明 '
図 1は、 本発明の八二カム構造体の製造方法の一の実施の形態を模式的に示す 説明図及び一部拡大図であり、 図 1 (a) は粗形ハニカム構造体の加工状態、 図
1 (b) はハニカム構造体の形状、 図 1 (c) は線状カッターを構成するダイヤ モンド砥粒、 図 1 (d) は線状カッターを構成する一般砥石、 図 1 (e) は線状 カッターを構成する多刃カッターをそれぞれ示す。
2は、 本発明のハニカム構造体の製造方法の他の実施の形態を模式的に示す 説明図であり、 図 2 (a) は粗形八二カム構造体の粗加工の状態、 図 2 (b) は 粗加工ハニカム構造体の形状、 図 2 (c) は粗加工ハニカム構造体の仕上げ加工 の状態、 図 2 (d) はハニカム構造体の形状をそれぞれ示す。
図 3は、 本発明のハニカム構造体の製造方法の一の実施の形態における、 粗形 ハニカム構造体の外周加工を、 連続的な一動作で行う方法を模式的に示す説明図 で、 図 3 (a) は単純耳そぎ加工、 図 3 (b) は R耳そぎ加工、 図 3 (c) は全 周曲線加工をそれぞれ示す。
図 4は、 本発明のハニカム構造体の製造方法の実施の形態における、 ハニカム セグメントの形状を模式的に示す説明図及び一部拡大図であり、 図 4 (a) は断 面形状が四角形の柱状体、 図 4 (b) は断面形状が扇形状の柱状体をそれぞれ示 す。
図 5は、 従来のハニカム構造体の製造方法の一例を模式的に示す説明図である
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の八二カム構造体の製造方法の実施の形態を図面を参照しつつ具 体的に説明する。 なお、 以下において 「断面」 とは、 特に断りのない限り、 「ハ 二カム構造体又は粗形ハニカム構造体の中心軸に対し垂直な平面で切断した場合 の断面」 を意味する。
本発明のハニカム構造体の製造方法は、 粗形ハニカム構造体の外周を加工して 、 所定形状のハニカム構造体を得るハニカム構造体の製造方法であって、 粗形ハ 二カム構造体の外周の加工を、 線状切断具を備えた切断手段によって行うことを 特徴とする。
この場合、 切断手段としては、 例えば、 スチールワイヤ一等の線状体にダイヤ モンド砥粒、 一般砥石又は多刃カッター等が配設された、 線状切断具としての線 状カッターを備えたピーズソ一を好適例として挙げることができる。
具体的には、 直径が 8〜10mmで長さが 6 mm前後のビーズ形状のメタルポ ンド材にダイヤモンド砥粒 （#40〜# 200) を埋め込んだもの、 又は同形状 の一般砥石又は同形状の多刃力ッターからなるものが、 直径が 4〜 5 mm程度の ェンドレススチールワイヤ一に、 ピッチが 25mm間隔で固定されたもの等の構 成の線状カッターを備え、 線張力が 200 kg程度及び線速度が 3 Om/s程度 の機能を有するものを挙げることができる。
図 1 (a) 〜 （e) は、 本発明の八二カム構造体の製造方法の一の実施の形態 を模式的に示す説明図である。
図 1 (a) に示すように、 本実施の形態は、 フィルタとして機能する多孔質の 隔壁により仕切られた流体の流路となる複数のセルが軸方向に並設されたハニカ ムセグメント 1を形成し （形成過程は図示せず） 、 ハニカムセグメント 1の複数 を一体化して粗形ハニカム構造体 2を形成し （形成過程は図示せず） 、 粗形ハニ カム構造体 2の外周を、 線状力ッ夕ー 4を備えたビーズソ一 3によつて加工して 、 図 1 (b) に示す形状のハニカム構造体 10を得るように構成されている。 こ こで、 図 1 (a) において一部拡大図として示すように、 本実施の形態における 線状カッター 4は、 前述のエンドレススチールワイヤー等に、 前述のダイヤモン ド砥粒 （図 1 (c) ) 、 一般砥石 （図 1 (d) ) 、 多刃カッター （図 1 (e) ) 等が数珠繋ぎの形状で連なつて構成されている。
このように、 被加工体がハニカムセグメント 1の複数を一体化して構成された 、 破損し易い構造の粗形ハニカム構造体 2 (直方体形状であると特に破損し易い ) の場合、 ハニカム構造体 10を効率よくかつ低コストで製造することができる 図 2 (a) 〜 （d) は、 本発明のハニカム構造体の製造方法の他の実施の形態 を模式的に示す説明図である。
図 2 (a) に示すように、 本実施の形態は、 フィルタとして機能する多孔質の 隔壁により仕切られた流体の流路となる複数のセルが軸方向に並設されたハニカ ムセグメント 1を形成し （形成過程は図示せず） 、 ハニカムセグメント 1の複数 を一体化して粗形ハニカム構造体 2を形成し （形成過程は図示せず） 、 粗形ハニ カム構造体 2の外周を、 線状カッター 4を備えたビーズソー 3によって粗加工し て、 図 2 (b) に示す形状 （最終的に得られるハニカム構造体の形状よりも一回 り大きな形状） の粗加工ハニカム構造体 2' を形成し、 図 2 (c) に示すように 、 粗加工ハニカム構造体 2' をカム研削盤 5の砥石 103によって仕上げ加工し て、 図 2 (d) に示す形状のハニカム構造体 10を得るように構成されている。 本実施の形態で用いられるビーズソ一 3等は、 先述の実施の形態におけるものと 同様のものを用いることができる。
このように、 加工を二段階に分け、 まず、 破損の生じ易い粗形ハニカム構造体 の外周加工を、 破損を発生させることなく加工が可能なビーズソ一を用いて粗加 ェして、 加工代を減少させた粗加工ハニカム構造体 2 ' を形成し、 次いで、 粗加 ェハニカム構造体 2' をカム研削盤よつて仕上げ加工することによって、 加工代 の減少で破損の発生を未然に防止することができるとともに、 高精度の外周加工 を実現することができる。 - 上述の実施の形態の場合、 図 1 (a) 及び図 2 (a) に示すように、 粗形ハニ カム構造体 2の外周の加工を、 ビーズソー 3を用いて行う場合、 粗形ハニカム構 造体 2を中心軸 Pを中心として図 1 (a) 及び図 2 (a) に示すように回転させ 、 かつビ一ズソ一 3の線状カッター 4を、 図 1 (a) 及び図 2 (a) に示すよう に中心軸方向に走行させるとともに耝形ハ二カム構造体 2の側面から線状力ッ夕 一 4を押し当てることによって行うことが好ましい。
このように構成することによって、 粗形ハニカム構造体の中心軸方向に線状力 ッターが走行しながら自転するため、 カッター全周が加工に関与することによる 加工抵抗低減効果、 数珠繋ぎのため加工が断続加工になることによる加工抵抗低 減効果、 線状力ッタ一であるため被加工体との接触が半円形状になることによる 加工抵抗減少効果と加工切り屑高排出効果、 線状のため適度に撓むことによる被 加工体への余分な力を与え難いというビーズソ一の特性を生かし、 ハニカム構造 体をさらに効率よくかつ低コストで製造することができる。
この場合、 粗形ハニカム構造体 2の外周の加工を、 粗形ハニカム構造体 2の側 面から線状力ッター 4を押し当てた後、 連続的な一動作で行うことが好ましい。 このように、 粗形ハニカム構造体 2の外周の加工を連続的な一動作 （一筆書き ) で行う場合、 図 3 (a) 〜 （c) に示すように、 単純耳そぎ加工 （図 3 (a) ) 、 R耳そぎ加工 （図 3 (b) ) 及び全周曲線加工 （図 3 (c) ) のいずれを用 いてもよい。 なお、 図 3 (a) 、 (b) においては、 加工後に粗加工ハニカム構 造体 2' を得る場合を示し、 図 3 (c) においては、 加工後にハニカム構造体 1 0を得る場合を示す （加工後に粗加工ハニカム構造体 2 ' を得る場合で用いても よい） 。
このように構成することによって、 いわゆる一筆書き的に一連の動作が可能な ビーズソ一の特性を生かし、 ハニカム構造体をさらに効率よくかつ低コストで製 造することができる。
また、 粗形ハニカム構造体の外周を、 その断面形状が収納すべき金属製の缶体 等の内部形状に対応した形状となるように、 又は所定の粗加工ハニカム構造体の 形状となるように、 例えば、 円形、 長円形、 楕円形、 三角形、 多角形又は異形状 となるように加工することが好ましい。
このように構成することによって、 上述のビーズソ一 3の特性を十分に生かす ことができる。
さらに、 コンピュータを用いた N C (N u m e r i c a l C o n t r o l ) 制御により、 線状カッターを粗形ハニカム構造体 （多孔質セラミック材料） の回 転に同期させて移動させることにより、 種々の形状のハニカム構造体を製造して もよい。
ハニカムセグメント 1を形成する方法としては特に制限はなく、 一般に、 ハニ カム構造を有するものを製造する方法を用いることができる。 例えば、 以下の方 法で製造することができる。
ハニカムセグメント 1の原料として、 強度、 耐熱性等の観点から、 主成分 （こ こで、 主成分とは成分の 8 0質量％以上を占め、 主結晶相となるものを意味する ) が、 例えば、 炭化珪素、 窒化珪素、 コージエライト、 アルミナ、 ムライト、 ジ ルコニァ、 燐酸ジルコニウム、 アルミニウムチタネート、 チタニア及びこれらの 組み合わせからなる群から選ばれる少なくとも一種のセラミックス、 F e— C r — A 1系金属、 ニッケル系金属、 又は金属 S iと S i C等を用い、 これにメチル セルロースゃヒドロキシプロボキシルメチルセルロース等のバインダ一、 界面活 性剤及び水等を添加して、 可塑性の坏土を作製する。
この坏土を、 例えば、 押出成形し、 図 4 ( a ) に示すように、 多孔質の隔壁 1 1により仕切られた流体の流路となる複数のセル 1 2が軸方向に並設されたハニ カム成形体を成形し、 これを、 例えば、 マイクロ波や熱風等で乾燥した後、 焼成 することにより、 図 4 ( a ) に示すようなハニカムセグメント 1を製造すること ができる。
なお、 ハニカムセグメント 1が金属 S iと S i Cとからなるものである場合、 S i / ( S i + S i C) で規定される S i含有量は 5〜5 0質量％であることが 好ましい。 この場合、 接着剤も、 金属 S i及び S i C , 又はこれらのいずれかを 含むことが好ましい。
ハニカムセグメント 1のセル密度 （単位断面積当たりのセルの数） としては特 に制限はないが、 0 . 9〜 3 1 0セル/ c m2 ( 6〜 2 0 0 0セル/平方ィンチ ) が好ましい。 また、 セルの断面形状 （セル形状） も特に制限はないが、 三角形 、 四角形や六角形等の多角形、 円形、 楕円形、 コルゲート形等を挙げることがで きる。 中でも、 製作上の観点から、 三角形、 四角形及び六角形が好ましい。 また 、 隔壁の厚さも特に制限はないが、 5 0〜2 0 0 0 mであることが好ましい。 また、 ハニカムセグメント 1の形状としては特に制限はないが、 例えば、 図 4 ( a ) に示すような四角形の断面形状を有する柱状体 （四角柱） を挙げることが できる。 また、 図 4 ( b ) に示すような扇形の断面形状を有する柱状体としても よい。
本実施の形態においては、 ハニカムセグメント 1を製造した後、 これらのハニ カムセグメント 1を、 例えば、 接着剤によって接合し一体化して粗形ハニカム構 造体 2を形成する。
なお、 ハニカムセグメント 1を一体化した粗形ハニカム構造体 2の形状として は特に制限はないが、 例えば、 図 1 ( a ) に示すような、 断面形状が四角形の柱 状体 （直方体） を挙げることができる。 その他に、 断面形状が円形、 長円形、 楕 円形、 多角形、 三角形等の柱状体であってもよい。
粗形ハニカム構造体を形成する具体的な方法としては、 例えば、 一体化すべき 二つのハニカムセグメントの対向する接着面の少なくとも一方に接着剤を施与し 、 接着面を接着させることを挙げることができる。 この際、 接着するハニカムセ グメントを押圧して接着することが、 簡便でかつ良好な接着力を得ることができ るため好ましい。 この場合、 ハニカムセグメント間の接着層の厚さを均一の厚さ とし、 寸法精度の不良が少ないハニカム構造体を得るために、 例えば、 無機物又 は有機物からなるスぺーサを介在させてもよい。
本実施の形態で用いられる接着剤の種類としては特に制限はなく、 八二カムセ グメントの材質に適合した公知の接着剤を用いることができる。 例えば、 セラミ ックファイバ一等の無機繊維、 セラミック粉等の無機粉体、 及び有機、 無機のバ インダ一等を混合したもの等が好ましい。 さらに、 S iゾル等のゾル状物質を含 んだものであってもよい。 また、 複数の種類の接着剤を用いてもよく、 接着層を 複数の層としてもよい。 このように接着層を複数の層とする場合には、 例えば、 ハニカムセグメントと接する接着層の組成をハニカムセグメントの組成に近いも のとし、 傾斜的に接着層の組成を変化させてもよい。 また、 二以上の異なる組成 の接着剤を二度以上に分けて施与して、 接着層を複数の層としてもよい。 このよ うに接着層を複数の層とする場合には、 例えば、 八二カムセグメントと接する接 着層の組成をハニカムセグメントの組成に近いものとし、 傾斜的に接着層の組成 を変化させてもよい。 また、 接着剤の種類によっては、 さらに乾燥及び Z又は焼 成することにより、 より強固な接着力を得ることができる。 接着層の厚さについ ては特に制限はないが、 0 . 1〜3 . 0 mmが好ましい。
また、 上述の実施の形態で最終的に得られるハニカム構造体をフィルタ、 特に 、 D P F等に用いる場合には、 セルの開口部の端面を封止材により交互に市松模 様状となるように目封止することが好ましい。 封止材による目封止は、 目封止を しないセルをマスキングし、 原料をスラリー状として、 ハニカムセグメントの開 口端面に施与し、 乾燥後焼成することにより行うことができる。 この場合は、 上 述のハ二カムセグメントの製造工程の間、 すなわち、 ハニカムセグメントの成形 後、 焼成前に目封止すると焼成工程が一回で済むため好ましいが、 焼成後に目封 止してもよく、 成形後であればどの時点で行ってもよい。 また、 粗形ハニカム構 造体、 粗加工ハニカム構造体又は八二カム構造体の形成後に目封止してもよい。 目封止材の材料は、 前述のハニカムセグメントの好ましい原料として挙げた群 の中から好適に選ぶことができるが、 ハニカムセグメントに用いる原料と同じ原 料を用いることが好ましい。
また、 粗形ハニカム構造体又はハニカム構造体に触媒を担持させてもよい。 こ の方法としては特に制限はないが、 例えば、 触媒スラリーをゥォッシュコートし て乾燥、 焼成することにより触媒を担持させる方法を挙げることができる。 この 工程もハニカムセグメントの成形後であればどの時点で行ってもよい。
前述のように、 本実施の形態で得られるハニカム構造体を触媒担体として、 内 燃機関、 ボイラー、 化学反応機器、 燃料電池用改質器等に用いる場合、 ハニカム 構造体が触媒能を有する金属を担持していることが好ましい。 触媒能を有する代 表的なものとしては P t、 Pd、 Rh等を挙げることができる。 これらのうちの 少なくとも一種をハニカム構造体に担持させることが好ましい。
本実施の形態で得られたハニカム構造体は、 寸法精度として、 ±0. 1mm程 度に収めることが可能で、 次工程で外周コ一トを施す場合等に十分に対応するこ とができる。 また、 外観品質としても、 欠け、 割れ、 接合面の剥離、 破損等の欠 陥がなく、 優れた品質の構造体を得ることができる。 さらに、 線状カツ夕一の寿 命が長く、 偏摩耗を生じることもなく経済的である。
以下、 本発明のハニカム構造体の製造方法を実施例によってさらに具体的に説 明する。
実施例 1〜 5
(ハニカムセグメントの製造）
原料として、 炭化珪素粉末及び珪素粉末を使用し、 これにメチルセルロース及 びヒドロキシプロボキシルメチルセルロース、 界面活性剤並びに水を添加して、 可塑性の坏土を作製した。 この坏土を押出成形し、 マイクロ波及び熱風で乾燥し た。 次に、 これを大気雰囲気中で加熱脱脂し焼成して、 寸法が 58mmX 58m mX 150mm (高さ） の図 4 (a) に示すような四角柱状ハニカムセグメント を得た。
上記製造過程で得られた二つのハニカムセグメント、 スぺーサとして寸法が 5 OmmX I OmmX O. 8mm (厚さ） の二枚のポール紙、 並びに S i C40質 量％、 シリカゾル 20質量％、 無機助剤 1質量％、 セラミックファイバ一 30質 量％及び水 9質量％で構成されるセラミックス製接着剤をそれぞれ用意し、 ハニ カムセグメントの側面、 すなわち、 接着面にセラミック製接着剤を施与し、 ポー ル紙をこの面の上下二箇所に配置し、 押圧接着させて乾燥させることにより、 二 つのハニカムセグメントが一体化された粗形ハニカム構造体を得た。 (粗形八二カム構造体の外周加工）
粗形ハニカム構造体として、 2 3 0 X 1 1 7 X 3 0 0 mm (高さ） を用い、 ビ —ズソ一として大仲精機 (株) 、 商品名： ビーズワン (ダイヤモンドワイヤ一： 直径が 8 mmで長さが 4 . 6 m、 線速度が 3 0 m/ s、 線張力が 2 0 0 k g、 テ —ブル回転数が 3 0〜1 5 0秒/回、 単純耳そぎ加工、 R耳そぎ加工、 一筆書き 加工可能） を用い、 長径が 1 8 5 mmで短径が 9 0 mmの寸法の断面形状が楕円 形のハニカム構造体を形成し、 得られたハニカム構造体の中心軸方向での両端と 中間における直径の差 （円筒度） を測定した結果を表 1に示す。 なお、 同じ寸法 の粗形ハニカム構造体を用いて同様な作業を 5回行い、 その結果を実施例 1〜 5 とした。
比較例 1〜 5
実施例 1〜 5と同様に、 粗形ハニカム構造体として、 2 3 0 X 1 1 7 X 3 0 0 mm (高さ） を用い、 同期型円筒研削盤として豊田ェ機 （株） 製、 商品名：カム 研削盤 （ダイヤモンド砥石：直径が 3 5 0 mmで厚さが 3 0 mm, 砥石周速度が 8 0 mZ s、 ワーク （被加工体） の回転数が 1 0〜3 0 r p m、 外周加工可能） を単独で用い、 長径が 1 8 5 mmで径が 9 0 mmの寸法の断面形状が楕円形のハ 二カム構造体を形成し、 得られたハニカム構造体の中心軸方向での両端と中間に おける直径の差 （円筒度） を測定した結果を表 1に示す。 なお、 同じ寸法の粗形 ハニカム構造体を用いて同様な作業を 5回行い、 その結果を比較例 1〜 5とした 。 表 1における加工結果円筒度の欄における 「X」 は、 測定不能であったことを 示す。
実施例 6〜 1 0
粗加工としてビ一ズソ一によつて R耳そぎ加工したものを力ム研削盤にて仕上 げ加工したこと以外は実施例 1〜5と同様にして、 楕円形のハニカム構造体を形 成し、 得られたハニカム構造体の中心軸方向での両端、 中間における直径の差 （ 円筒度） を測定した結果を表 1に示す。 なお、 加工時間の内訳は半々 ( 1分 X 2 ) であり、 同じ寸法の粗形ハニカム構造体を用いて同様な作業を同様に 5回行い 、 その結果を実施例 6〜 1 0とした。 (表 1 )
Figure imgf000015_0001
表 1から、 比較例 1 5におけるように、 カム研削盤単独で加工作業をした場 合は、 破損が発生することがあるが、 実施例 1 5におけるように、 ビーズソー で加工作業をした場合は、 破損なく加工できることがわかる。 また、 実施例 5 1 0におけるように、 粗加工としてビーズソ一によって R耳そぎ加工したものを カム研削盤にて仕上げ加工することにより、 破損なく加工できるとともに高精度 で加工できることがわかる。 なお、 カム研削盤を単独で用いた比較例の場合、 比 較例 1及び比較例 5のように、 被加工体が破損しないこともあるが、 比較例 2 比較例 4におけるように、 被研削体が破損する確率が高いとともに、 「加工結果 円筒度」 が 0 . 0 8 mmと必要以上に高精度であり、 その 「加工時間」 が 3分 2 0秒と長く必要となることと相俟って、 効率面に満足できるものではない。 産業上の利用可能性 .
以上説明したように、 本発明のハニカム構造体の製造方法によって、 内燃機関 、 ボイラー、 化学反応機器及び燃料電池用改質器等の触媒作用を利用する触媒用 担体又は排ガス中の微粒子捕集フィル夕等に好適に用いられるハニカム構造体を 効率よくかつ低コストで製造することが可能なハニカム構造体の製造方法が提供 される。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 粗形ハニカム構造体の外周を加工して、 所定形状の八二カム構造体を得る ハニカム構造体の製造方法であつて、
前記粗形ハニカム構造体の外周の加工を、 線状切断具を備えた切断手段によつ て行うことを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
2 . 前記切断手段が、 線状体にダイヤモンド砥粒、 一般砥石又は多刃カツ夕一 が配設された、 前記線状切断具としての線状カツ夕一を備えたビーズソーである 請求項 1に記載の八二カム構造体の製造方法。
3 . フィルタとして機能する多孔質の隔壁により仕切られた流体の流路となる 複数のセルがその中心軸方向に並設されたハニカムセグメントを形成し、 前記ハ 二カムセグメントの複数を一体化して前記粗形ハニカム構造体を形成し、 前記粗 形ハニカム構造体の外周を前記ビーズソ一によつて加工して所定形状の前記ハニ カム構造体を得る請求項 1又は 2に記載の八二カム構造体の製造方法。
4 . フィルタとして機能する多孔質の隔壁により仕切られた流体の流路となる 複数のセルがその中心軸方向に並設されたハニカムセグメントを形成し、 前記ハ 二カムセグメントの複数を一体化して前記粗形ハニカム構造体を形成し、 前記粗 形ハニカム構造体の外周を前記ビーズソ一によつて粗加工して所定形状の粗加工 ハニカム構造体を形成し、 前記粗加工ハニカム構造体を仕上げ加工して所定形状 の前記ハニカム構造体を得る請求項 1又は 2に記載のハニカム構造体の製造方法
5 . 前記粗形ハニカム構造体の外周の加工を、 前記粗形ハニカム構造体をその 中心軸を中心として回転させ、 かつ前記ビーズソ一の前記線状カッターを前記中 心軸方向に走行させるとともに前記粗形ハニカム構造体の側面から前記線状力ッ ターを押し当てることによって行う請求項 2〜4のいずれかに記載のハニカム構 造体の製造方法。
6 . 前記粗形ハニカム構造体の外周の加工を、 前記粗形ハニカム構造体の側面 から前記線状力ッターを押し当てた後、 連続的な一動作で行う請求項 5に記載の ハニカム構造体の製造方法。
7 . 前記粗形ハニカム構造体の外周を、 その中心軸に垂直な平面で切断した断 面形状が、 円形、 長円形、 楕円形、 三角形、 多角形又は異形状となるように加工 する請求項 1〜 6のいずれかに記載の八二カム構造体の製造方法。
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