JP5475953B2 - 穴あきハニカム構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態の穴あきハニカム構造体の製造方法は、図1〜図3に示すような、流体の流路となる複数のセル4を区画形成する多孔質の隔壁3と、この隔壁3を囲むように配置された外壁2とを備え、外壁2の表面から、外壁2及び隔壁3の一部を貫通する穴部5が形成された穴あきハニカム構造体1を製造する方法である。
工程(A)は、セラミックス原料と金属原料との少なくとも一方を含有する成形用原料を混合し混練して坏土を得る工程である。
工程(B)は、上述した工程(A)によって得られた坏土をハニカム形状に成形してハニカム成形体を得る工程である。
工程(C)は、上述した工程(B)によって得られたハニカム成形体を乾燥し、焼成して、隔壁及び外壁を有するハニカム構造体を得る工程である。
工程(D)は、その表面に加工方向に沿った溝が形成された軸付砥石、又はその先端に砥粒が配置されたボールエンドミルを用いて、得られたハニカム構造体の外壁の表面から、外壁及び隔壁の一部を研削して穴部を形成し、外壁及び隔壁の一部を貫通する穴部が形成された穴あきハニカム構造体を得る工程である。
軸付砥石としては、例えば、図5A及び図5Bに示すような、円筒状の台金11の外周面及び端面に砥粒12を一層以上配置した軸付砥石14であり、その加工方向に沿って溝13が形成されたものを挙げることができる。
ボールエンドミルとしては、図6A及び図6Bに示すような、2つ以上のボール切刃21を備え、その先端に砥粒22が配置されたボールエンドミル24を用いる。
上記した軸付砥石又はボールエンドミルを用いて、ハニカム構造体の外壁の表面から、外壁及び隔壁の一部を研削して穴部を形成する際には、例えば、図7A及び図7B、又は図8A及び図8Bに示すように、まず、穴部5を形成する部位(研削加工を行う部位)が上方を向くように、即ち、ハニカム構造体10を、その端面が横向きになるようにして載置する。次に、軸付砥石14又はボールエンドミル24を回転させながら、ハニカム構造体10の外壁2の表面から、この外壁2及び隔壁3の一部を研削する。
次に、穴あきハニカム構造体の一の実施形態について具体的に説明する。本実施形態の穴あきハニカム構造体は、これまでに説明した本発明の穴あきハニカム構造体の製造方法によって製造された穴あきハニカム構造体である。
研削工具として、図5A及び図5Bに示すような、円筒状の台金11の外周面及び端面に砥粒12が配置され、その加工方向に沿って溝13が形成された軸付砥石14を用いて、上記した構成の200個のハニカム構造体に、それぞれ深さ20mmの穴部を形成して穴あきハニカム構造体を製造した。
実施例1と同様の軸付砥石を用いて、回転数、送り速度、1回転当たりの送り量、及び溝割合を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様の方法によって、200個の穴あきハニカム構造体を製造した。
溝幅の効果を確認するために、軸付き砥石の溝幅を表2に示すように変更するとともに、回転数、送り速度、1回転当たりの送り量、及び溝割合を表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によって、200個の穴あきハニカム構造体を製造した。
研削工具として、図6A及び図6Bに示すような、2つのボール切刃21を備え、その先端に砥粒22が配置されたボールエンドミル24を用いて、上記した構成の200個のハニカム構造体に、それぞれ深さ20mmの穴部を形成して穴あきハニカム構造体を製造した。
実施例16と同様のボールエンドミルを用いて、回転数、送り速度、1回転当たりの送り量を表3に示すように変更した以外は、実施例16と同様の方法によって、200個の穴あきハニカム構造体を製造した。
研削工具として、円筒状の台金の外周面及び端面に砥粒が配置された軸付砥石を用いて、上記した構成の200個のハニカム構造体に、それぞれ深さ20mmの穴部を形成して穴あきハニカム構造体を製造した。上記軸付砥石としては、粒径100〜150μmのダイヤ砥粒が、厚さ3mmで配置されたものを用いた。比較例1〜3における、回転数、送り速度、1回転当たりの送り量、及び溝割合を表4に示す。
研削工具として、2つのボール切刃を備えたボールエンドミルを用いて、上記した構成の200個のハニカム構造体に、それぞれ深さ20mmの穴部を形成して穴あきハニカム構造体を製造した。比較例4〜7における、回転数、送り速度、1回転当たりの送り量を表5に示す。
研削工具として、先端角118°で、肩部が鋭角な一般ドリルに、実施例16に用いたものと同様のダイヤモンド砥粒がコーティングされたドリルを用いて、上記した構成の200個のハニカム構造体に、それぞれ深さ20mmの穴部を形成して穴あきハニカム構造体を製造した。比較例8〜11における、回転数、送り速度、送り量を表5に示す。
Claims (4)
- セラミックス原料と金属原料との少なくとも一方を含有する成形用原料を混合し混練して坏土を得る工程(A)と、
得られた前記坏土をハニカム形状に成形してハニカム成形体を得る工程(B)と、
得られた前記ハニカム成形体を乾燥し、焼成して、流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、前記隔壁を囲むように配置された外壁とを有するハニカム構造体を得る工程(C)と、
その表面に加工方向に沿った複数の溝が形成されるとともに、加工方向に沿って丸形状の肩部を備える軸付砥石、又はその先端に砥粒が配置されたボールエンドミルを用いて、得られた前記ハニカム構造体の前記外壁の表面から、前記外壁及び前記隔壁の一部を研削して、前記外壁及び前記隔壁の一部を貫通する穴部が形成された穴あきハニカム構造体を得る工程(D)と、を備え、
前記軸付砥石として、前記軸付砥石に形成された複数の前記溝が、前記軸付砥石の先端の中央部分にて合流するように形成されたものを用いる、又は、
前記ボールエンドミルとして、2つ以上のボール切刃を備え、先端に前記砥粒が電着によって配置されるとともに、前記2つ以上のボール切刃がその先端において接し、且つ、加工方向に沿って丸形状の肩部を備えるものを用いる穴あきハニカム構造体の製造方法。 - 前記軸付砥石として、最大溝幅が0.5mm以上の前記溝が2つ以上形成され、且つ2つ以上の前記溝の溝幅の総和が砥石回転方向の周長の30%以下のものを用いる請求項1に記載の穴あきハニカム構造体の製造方法。
- 前記軸付砥石、又は前記ボールエンドミルの1回転当たりの送り量を0.002〜0.15mmとして前記外壁及び前記隔壁の一部を研削する請求項1又は2に記載の穴あきハニカム構造体の製造方法。
- 前記ハニカム構造体の前記外壁の表面に対して、前記外壁の表面の法線方向又は前記法線方向から±45°の範囲で傾斜した方向に、前記穴部を形成する請求項1〜3のいずれか一項に記載の穴あきハニカム構造体の製造方法。
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