JPH04365824A - 集電装置用すり板の製造方法 - Google Patents

集電装置用すり板の製造方法

Info

Publication number
JPH04365824A
JPH04365824A JP16737491A JP16737491A JPH04365824A JP H04365824 A JPH04365824 A JP H04365824A JP 16737491 A JP16737491 A JP 16737491A JP 16737491 A JP16737491 A JP 16737491A JP H04365824 A JPH04365824 A JP H04365824A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
preform
contact plate
mold
molten metal
ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16737491A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Taguchi
田口 和夫
Masanori Ozaki
正則 尾崎
Osamu Kodachi
小太刀 修
Kazuhiro Kimijima
君島 和浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP16737491A priority Critical patent/JPH04365824A/ja
Publication of JPH04365824A publication Critical patent/JPH04365824A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集電装置に用いられる
すり板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】集電装置用のすり板は、トロリー線と接
触して摺動するものであるため、耐摩耗性、耐アーク性
、通電性に優れていることが要求される。現在、このよ
うな要求に応えるものとして銅系または鉄系の焼結合金
よりなるすり板が広く用いられている。銅系すり板の標
準的な組成は、Cu80〜85%、Sn9〜12%、F
e3〜6%、C2〜5%であり、鉄系すり板の標準的な
組成は、Fe77〜82%、Cu8〜10%、Sn1〜
2%、Pb4〜7%、C5〜7%である。
【0003】すり板に対する要求は昨今の車両の高速化
の進展につれていっそう厳しさを増すと共に、新たにト
ロリー線に対する追随性も重視されるようになってきて
いる。トロリー線に対する追随性が不十分であると、高
速走行時に離線がはげしくなり、アークが頻繁に発生し
て、すり板およびトロリー線の損耗が大きくなるだけで
なく、電波障害を引き起こすという問題がある。現在使
用されているすり板は、主成分が比重の大きい銅または
鉄であるため、すり板自体の質量が大きく、トロリー線
に対する追随性を高めることが困難であった。
【0004】これを改善するものとして、軽量で高導電
性を有するアルミニウムまたはアルミニウム合金を主成
分とし、これに耐摩耗性を付与する目的でセラミック繊
維またはセラミックウィスカーを分散させた複合材料で
構成したすり板が有望視されている(特願平1−221
833号) 。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】新たに提案されたこの
アルミニウム系のすり板は、きわめて軽量で、しかも従
来の銅系または鉄系のすり板と同等以上の性能を有する
ことが確認されているが、これを工業的に製造する適当
な方法がまだ開発されていない。本発明の目的は、上記
のようなアルミニウム系複合材料よりなるすり板を工業
的に製造する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段とその作用】本発明により
提供される第一の方法は、セラミック繊維またはセラミ
ックウィスカーにより予め多孔質な成形体(以下、プリ
フォームという)を製作しておき、このプリフォームに
アルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯を加圧下で含
浸させ、凝固させて複合材料鋳塊を製造した後、この鋳
塊を所定のすり板形状(切削または研削代を加味した形
状を含む)まで塑性加工することを特徴とする。
【0007】溶湯を加圧するのはプリフォーム中への溶
湯の含浸を促進するためである。塑性加工の手段として
は、熱間での押出加工、圧延加工、抽伸加工、鍛造加工
等が利用できる。また冷間での押出加工、圧延加工、抽
伸加工、鍛造加工等も加工される複合材料の変形能が十
分確保されれば利用可能である。
【0008】本発明により提供される第二の方法は、セ
ラミック繊維またはセラミックウィスカーにより予め多
孔質なプリフォームを製作しておき、このプリフォーム
を所定のすり板形状のキャビティを有する分割金型中に
配置し、この分割金型を所定の圧力で型締めした後、そ
の中にアルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯を注入
し、同溶湯を加圧下でプリフォーム中に含浸させ、凝固
させることを特徴とする。
【0009】溶湯の加圧力としては 500〜2000
kgf/cm2 が有効である。プリフォーム内への溶
湯の含浸を容易にするためには、予めプリフォームを加
熱しておくことが望ましい。
【0010】本発明により提供される第三の方法は、セ
ラミック繊維またはセラミックウィスカーにより予め多
孔質なプリフォームを製作しておき、かつ、中心に湯口
を有し、この湯口のまわりに均等に複数個の所定のすり
板形状の鋳型空間が配置され、この鋳型空間が放射状の
湯通路により前記湯口と連通している遠心鋳造装置を用
い、前記プリフォームを遠心鋳造装置の各鋳型空間に配
置した後、遠心鋳造装置を湯口を中心として回転させな
がら湯口よりアルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯
を注入し、同溶湯を遠心力下でプリフォーム中に含浸さ
せ、凝固させることを特徴とする。
【0011】この方法は遠心力によりプリフォーム中へ
の溶湯の含浸を促進するものであるが、複数個のすり板
を同時に製造できるので、生産性の点で有利である。
【0012】本発明により提供される第四の方法は、セ
ラミック繊維またはセラミックウィスカーと、アルミニ
ウム粉末またはアルミニウム合金粉末とを混合して均一
に分散させ、脱気、固化した後、これを所定のすり板形
状まで塑性加工することを特徴とする。
【0013】上記の混合方法としては、V字型ミル、ボ
ールミル、振動ミル、アトライター等の装置を使用する
機械的方法や、水、アルコール等の液体中で攪拌して均
一に分散させた後、脱液、乾燥する方法などが利用でき
る。
【0014】また脱気、固化方法としては、混合粉を排
気管を有する金属缶に充填し、真空引きした後、封缶し
、冷間圧縮およびホットプレスする方法、封缶まで同様
の工程を経た後、ホットプレスする方法、真空ホットプ
レスによる方法、HIP(ホット  アイソスタティッ
ク  プレス)による方法等が利用できる。また塑性加
工の方法としては、押出加工、圧延加工、抽伸加工、鍛
造加工等が利用できる。
【0015】本発明により提供される第五の方法は、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯を攪拌しながら
、その中にセラミック繊維またはセラミックウィスカー
を混入し、均一に分散させた後、これを凝固させて複合
材料鋳塊を作り、この鋳塊を所定のすり板形状まで塑性
加工することを特徴とする。塑性加工の方法は前記第四
の方法の場合と同じである。
【0016】本発明により提供される第六の方法は、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯を攪拌しながら
セラミック繊維またはセラミックウィスカーを混入し、
均一に分散させた後、これを所定のすり板形状のキャビ
ティを有する鋳型に注入して凝固させることを特徴とす
る。
【0017】セラミック繊維またはセラミックウィスカ
ーを溶湯中へ分散させることは困難な場合が多く、多量
の添加は不可能であるが、すり板の耐摩耗性は少量の添
加でも効果のある場合があり、第五および第六の方法は
そのような場合に有効な方法である。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例1 図1および図2に示す形状のすり板を、体積率10%の
アルミナ繊維を含有し、母材金属がAl−Si系展伸材
用の A4032合金である複合材料により製作するた
め、以下の方法を実施した。
【0019】内径 100mmφのキャビティを有する
金型を用意し、この金型内に、円柱状のアルミナ繊維に
よるプリフォームをセットした後、 A4032合金溶
湯を加熱温度750℃にて注入し、同溶湯を加圧してプ
リフォームに含浸させ、凝固させた。これにより10%
アルミナ繊維/A4032 合金複合材よりなる円柱状
の押出ビレットを製作した。
【0020】同様に、キャビティ断面寸法が 190×
50mmの金型を用意し、この金型内に、直方体形状の
アルミナ繊維によるプリフォームをセットした後、 A
4032合金溶湯を注入、加圧、凝固させて直方体形状
の圧延ケークを作製した。
【0021】上記の押出ビレットおよび圧延ケークを加
工温度 500℃にてそれぞれ押出加工、圧延加工した
。押出加工はダイス穴を矩形とし、その幅寸法をすり板
の幅寸法とし、厚さ寸法をすり板の厚さ寸法に摺動面側
の切削代0.6mm を加えた寸法とした。圧延加工で
は、すり板厚さ寸法に0.6 mmを加えた厚さになる
まで減面加工した。
【0022】上記方法により得られた押出棒および圧延
板を切断した後、摺動面側を約0.6mm切削し、かつ
穴あけ加工を施した。これにより図1および図2に示す
形状のすり板1を製造することができた。
【0023】実施例2 図3および図4に示す形状のすり板を、表1に示す各種
セラミック繊維およびセラミックウィスカーとADC1
2 合金の複合材料により製作するため、以下の方法を
実施した。
【0024】
【表1】
【0025】まず表1のセラミック繊維またはセラミッ
クウィスカーの構成で図3および図4のすり板と同じ寸
法のプリフォームを製作した。このプリフォームを図7
に示す分割金型2内にセットした。この分割金型2は固
定型2Aと可動型2Bよりなり、固定型2A側に中子ピ
ン3とノックアウトピン4を有し、分割面に溶湯注入口
5を有するものである。
【0026】プリフォームは600 ℃に予熱した状態
で、中子ピン3の突出部を利用して固定型2Aに係止固
定し、その後、可動型2Bを型締めした。この状態で 
730℃に加熱されたADC12 合金溶湯を注入口5
から射出速度約80mm/秒で注入した後、加圧下で凝
固させた。
【0027】型ばらし後、注入口部のアルミニウム合金
凝固部を切断除去し、摺動面を軽切削し、穴ぐり加工し
た。これにより、セラミック繊維、セラミックウィスカ
ーとADC12 合金の複合材よりなる図3および図4
の形状のすり板1を製造することができた。
【0028】複合材の健全性は、プリフォーム番号S−
3、KT−2、M−3を除いて比較的良好で、厚さ方向
に複合部分がプリフォーム時の厚さに比較して若干縮ん
だ程度であった。S−3、KT−2、M−3の場合は、
溶湯の侵入が不完全な部分があり、空気層を比較的多く
残した。この結果からセラミック繊維、セラミックウィ
スカーの含有量は35%以下にすることが望ましいこと
が分かる。
【0029】実施例3 回転中心に湯口を有し、この湯口のまわりに図3および
図4に示すすり板と同じ形状の鋳型空間を有する鋳型が
8個均等に配置され、各鋳型が放射状の湯通路により前
記湯口と連通している遠心鋳造装置を用意した。
【0030】一方、表1のうちA−1、AS−1、S−
1、SN−1の構成で実施例2と同じ寸法のプリフォー
ムを製作した。これらのプリフォームを 600℃に予
熱して、遠心鋳造装置の各鋳型内にセットした後、同装
置を湯口を中心として回転させながら湯口より700 
℃に加熱されたADC10 合金溶湯を注入し、同溶湯
を遠心力の作用によりプリフォーム中に含浸させ、凝固
させた。その後、型ばらしをし、不要部を除去すること
により、図3および図4に示す形状のすり板を製造する
ことができた。
【0031】実施例4 SiCウィスカーとA6061 合金粉末を水中で攪拌
して均一に混合した後、水分を蒸発させて、A6061
 合金粉末にSiCウィスカーが体積率で20%含まれ
た混合粉を得た。この混合粉を外径170 mmφのア
ルミニウム缶に充填し、缶の蓋の部分に接続された排気
管を通して缶内を真空引きした後、排気管を鍛接して封
止した。この混合粉充填缶を常温で圧縮し、充填密度を
高めた後、円柱状にホットプレスした。
【0032】このホットプレス材の外周面部分と両端面
部分を切削し、外径150 mmφの全体が複合材より
なる押出ビレットを作製した。このビレットを角棒状に
押出成形し、得られた角棒を切断して鍛造素材とし、こ
れを図5および図6のすり板1と同等の形状のキャビテ
ィを有する金型で鍛造した。その後、鍛造品のT6処理
を行い、摺動面の軽切削と穴ぐり加工を行った。これに
より、20%SiCウィスカーで強化されたA6061
 合金よりなる図5および図6に示す形状のすり板を製
造することができた。
【0033】実施例5 750 ℃に加熱されたA4032 合金溶湯中にSi
Cウィスカーを少量ずつ添加すると共に攪拌し、結果的
にSiCウィスカーが体積率で6%混入、分散した混合
溶湯を得た。この溶湯を円柱状のキャビティを有する鋳
型に注入し、凝固させて押出ビレットを作製した。この
ビレットに実施例4と同様の後加工を施した。これによ
り図5および図6に示す形状のすり板を製造することが
できた。
【0034】実施例6 実施例5と同様にしてA6061 合金溶湯中にSiC
ウィスカーが体積率で6%混入、分散した混合溶湯を得
、これを図7に示す分割金型に注入し、加圧凝固させた
。これにより図3および図4に示す形状のすり板を製造
することができた。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ラミック繊維またはセラミックウィスカーで強化された
アルミニウムまたはアルミニウム合金の複合材よりなる
すり板を製造することができ、工業的に顕著な効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明の一実施例で製造されたすり板の平
面図。
【図2】  図1のすり板の正面図。
【図3】  本発明の他の実施例で製造されたすり板の
平面図。
【図4】  図3のすり板の正面図。
【図5】  本発明のさらに他の実施例で製造されたす
り板の平面図。
【図6】  図5のすり板の正面図。
【図7】  本発明の製造方法に使用される分割金型の
一例を示す断面図。
【符号の説明】
1:すり板    2:分割金型    2A:固定型
    2B:可動型 3:中子ピン    4:ノックアウトピン    5
:溶湯注入口

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  セラミック繊維またはセラミックウィ
    スカーにより予め多孔質な成形体(以下、プリフォーム
    という)を製作しておき、このプリフォームにアルミニ
    ウムまたはアルミニウム合金溶湯を加圧下で含浸させ、
    凝固させて複合材料鋳塊を製造した後、この鋳塊を所定
    のすり板形状(切削または研削代を加味した形状を含む
    )まで塑性加工することを特徴とする集電装置用すり板
    の製造方法。
  2. 【請求項2】  セラミック繊維またはセラミックウィ
    スカーにより予め多孔質なプリフォームを製作しておき
    、このプリフォームを所定のすり板形状のキャビティを
    有する分割金型中に配置し、この分割金型を所定の圧力
    で型締めした後、その中にアルミニウムまたはアルミニ
    ウム合金溶湯を注入し、同溶湯を加圧下でプリフォーム
    中に含浸させ、凝固させることを特徴とする集電装置用
    すり板の製造方法。
  3. 【請求項3】  セラミック繊維またはセラミックウィ
    スカーにより予め多孔質なプリフォームを製作しておき
    、かつ、中心に湯口を有し、この湯口のまわりに均等に
    複数個の所定のすり板形状の鋳型空間が配置され、この
    鋳型空間が放射状の湯通路により前記湯口と連通してい
    る遠心鋳造装置を用い、前記プリフォームを遠心鋳造装
    置の各鋳型空間に配置した後、遠心鋳造装置を湯口を中
    心として回転させながら湯口よりアルミニウムまたはア
    ルミニウム合金溶湯を注入し、同溶湯を遠心力下でプリ
    フォーム中に含浸させ、凝固させることを特徴とする集
    電装置用すり板の製造方法。
  4. 【請求項4】  セラミック繊維またはセラミックウィ
    スカーと、アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉
    末とを混合して均一に分散させ、脱気、固化した後、こ
    れを所定のすり板形状まで塑性加工することを特徴とす
    る集電装置用すり板の製造方法。
  5. 【請求項5】  アルミニウムまたはアルミニウム合金
    溶湯を攪拌しながら、その中にセラミック繊維またはセ
    ラミックウィスカーを混入し、均一に分散させた後、こ
    れを凝固させて複合材料鋳塊を作り、この鋳塊を所定の
    すり板形状まで塑性加工することを特徴とする集電装置
    用すり板の製造方法。
  6. 【請求項6】  アルミニウムまたはアルミニウム合金
    溶湯を攪拌しながら、その中にセラミック繊維またはセ
    ラミックウィスカーを混入し、均一に分散させた後、こ
    の混合溶湯を所定のすり板形状のキャビティを有する鋳
    型に注入して凝固させることを特徴とする集電装置用す
    り板の製造方法。
JP16737491A 1991-06-13 1991-06-13 集電装置用すり板の製造方法 Pending JPH04365824A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16737491A JPH04365824A (ja) 1991-06-13 1991-06-13 集電装置用すり板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16737491A JPH04365824A (ja) 1991-06-13 1991-06-13 集電装置用すり板の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04365824A true JPH04365824A (ja) 1992-12-17

Family

ID=15848533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16737491A Pending JPH04365824A (ja) 1991-06-13 1991-06-13 集電装置用すり板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04365824A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100252277B1 (ko) * 1996-12-28 2000-04-15 정몽규 복합재료의 제조방법
KR100252279B1 (ko) * 1996-12-28 2000-04-15 정몽규 복합재료의 제조방법
KR100252278B1 (ko) * 1996-12-28 2000-04-15 정몽규 복합재료의 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100252277B1 (ko) * 1996-12-28 2000-04-15 정몽규 복합재료의 제조방법
KR100252279B1 (ko) * 1996-12-28 2000-04-15 정몽규 복합재료의 제조방법
KR100252278B1 (ko) * 1996-12-28 2000-04-15 정몽규 복합재료의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS58167736A (ja) 粒子分散型複合材料の製造方法
EP0864660A2 (en) Piston for internal combustion engine and method for producing same
JPH02185904A (ja) 粉粒体の熱間圧縮方法
CN1060981C (zh) 缝纫机用精密中梭的制法
JPH04365824A (ja) 集電装置用すり板の製造方法
JPS63126661A (ja) ピストンの製造方法
JPH04365823A (ja) 集電装置用すり板の製造方法
JP2001515141A (ja) 合金およびこの合金からなる製品を製造する方法
US3293708A (en) Method of centrifugally casting flanged tubular members
CN113462995A (zh) 一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法及高比刚度铝碳化硅结构件
CN108246998B (zh) 一种半固态挤压铸造轴套零件的制备方法
CN1185067C (zh) 具有原位内生表面金属陶瓷层的铸件及其制备方法
JPH0196353A (ja) 放電加工用素材及びその製造方法
JPH0565568B2 (ja)
JP2005272934A (ja) アトマイズ金属微粉末を用いた金属部材の製造方法およびアトマイズ金属微粉末を用いた金属部材
JP3226421B2 (ja) アルミニウム基複合材ディスクロータ
RU2052319C1 (ru) Способ изготовления горлового кольца для стеклоформующей машины
JPH05132772A (ja) 粉末法による高密度ターゲツト材の製造方法
JPS62289346A (ja) 粉末焼成型の製造方法
JPH07144267A (ja) アルミニウム基複合材の鋳ぐるみ方法
JPS6268670A (ja) 金属基複合材の製造方法
JPH0261012A (ja) A1系材料若しくはa1系複合材料成形体の製造方法
SU1740131A1 (ru) Способ изготовлени пресс-форм дл лить под давлением
CN1480553A (zh) 挤压浸渗复合材料制备与零件成形一体化方法及设备
JP2601525B2 (ja) A▲l▼基急冷凝固粉末の押出成形方法