JPS62118990A - 摺動部材用複合材料の製造方法 - Google Patents

摺動部材用複合材料の製造方法

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JPS62118990A
JPS62118990A JP60256618A JP25661885A JPS62118990A JP S62118990 A JPS62118990 A JP S62118990A JP 60256618 A JP60256618 A JP 60256618A JP 25661885 A JP25661885 A JP 25661885A JP S62118990 A JPS62118990 A JP S62118990A
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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】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザビームまたは電子ビームを利用した摺
動部材用複合材料のｔｉ造方法に関する。
（従来の技術） レーザビームを利用した材料製造技術としては、特公昭
５９−４８９２１号公報（特開昭５３−９７９１１号公
報）に、焼結合金にレーザビームを照射して焼結合金の
表面層のみ変質させ耐摩耗性を増加させる技術が示され
ている。さらに特開昭６０−５９０２０号公報には、従
来の軸受製造方法にて製造された軸受メタルのメタル表
層部にレーザビームを照射して、軸受の耐久性を向上さ
せる技術が示されている。
（発明が解決しようとする問題点） 前記従来技術でのレーザビーム使用は、従来技術の製法
で、すでに得られている焼結合金あるいは軸受の軸受メ
タルにレーザビームを照射して、特性を向上させたもの
であるが、焼結合金自体あるいは軸受メタル自体は、従
来製法によって製造されていたため、焼結合金あるいは
軸受メタルを作るための従来の製造設備が必要であるか
ら必然的にコスト高となる欠点があった。さらに、摺動
部材として表面層のみの改質であるから、裏材との接着
強度の低下および耐久性の低下という問題点があった。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、軸受材料等に使用される摺動材料を製造する
過程でレーザビームまたは電子ビームを使用することで
、前記従来技術の欠点を解消することを見い出した。本
発明の目的は、レーザビームまたは電子ビームを利用し
摺動部材用複合材料を製造する方法を得ることである。
本発明は、摺動部分と、該摺動部分を支持する裏材とを
有する摺動部材用複合材料の製造方法において；裏材上
に、摺動部分用粉末を所定厚だけ散布し、または所定厚
さを有する板材を載置し、裏材上の粉末または板材にレ
ーザビームまたは電子ビームを照射して、該照射部分の
粉末または板材を溶融または半溶融状態とし、次いで、
この溶融または半溶融状態の部分を急冷固化させ、それ
により粉末相互間の固着および裏材に接触する部分の粉
末とＩＩとの接着、または裏材に接触する部分の板材と
裏材との接着をおこなうことを特徴とする。
本発明では、レーザビームまたは電子ビームを照射する
前に、裏材上の粉末に予備圧延、あるいは粉末を所定温
度に保持する予備加熱、あるいは予備加熱を施し次に予
備圧延をおこなう、いずれかの処理を施すことができる
。
（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。
−例　　１　− 第１図は、本発明の摺動部材用複合材料の製造方法につ
いての第１の実施例を示すプラン１〜原理図である。第
１図で１はコイル状に巻かれた裏材（例エバ低炭素ＩＪ
ＩＳ　　Ｇ３１４１　５ＰＣＥの鋼帯）であり：Ａは裏
材を巻きほぐずためのアンコイラ−であり、１」は摺動
部分を作るための粉末を裏材１上に散布するための散布
機であり、４は炭酸ガスレーザビーム装置による得られ
るレーザビームで、４′はレーザビーム反射鏡で、５は
レーザビーム集光レンズであり、７はサイジング用圧延
ロールであり、８は摺動部材用複合材料であり、Ｃは複
合材料を巻き取るためのコイラーである。アンコイラ−
Ａで巻きほぐされた裏材１に散布機Ｈにより、粉末２（
２３％Ｐ　ｂ　−３％３ｎ＝残部Ｃｕ合金粉及び、１０
％ｐｂ−ｉｏ％５ｎ−Ｃｕ合金粉）を厚さ０．５〜２．
０ｍ散布した。
次に炭酸ガスレーザビーム装置により、レーザビーム４
を＋’ｒＯ記合金粉に照射した。レーザビームの条件は
、出力が１．５ＫＷ、ビーム移動速度が０．５７７１に
／ｍｉｎ　、ビーム幅８姻であった。このレーザビーム
照射後、ただちに冷却袋＠６によりＡｒまたはＮ２ガス
を固着部に吹き付け、固着部の酸化を防止しつつ、これ
を急冷固化させ、摺動部分を作った。次に、サイジング
ロール７により、この摺動部分を所定の厚さ１．５〜３
．５麿とし、摺動部摺動部会材を完成させ、これをコイ
ラＣで巻き取った。このものの試験結果によれば、裏材
上の摺動部分では合金粉末は相互に固着し、かつ裏材と
接触する摺動部分は、裏材と十分なる接着をしているこ
とが確認できた。第１表は得られた複合材料の特性を示
した。
−例　　２　− 第２図は、本発明の摺動部材用複合材料の製造方法につ
いての第２の実施例を示すプラント原理図である。この
第２の実施例での使用実利、使用した合金粉末および使
用したレーザビーム装置等は、第１実施例の場合と同一
である。第２実施例では、裏材に合金粉末を散布後、レ
ーザビーム照射前に散布合金粉末を圧延ロール９で圧粉
成形し、合金粉末の層の厚さを０．３〜１．５ＩｎＩＲ
の）”Ｉざ範囲に圧密化し、かつ裏材に粉末を部分的に
固着したことが第１実施例と異なる。
レーザビームの条件は、出力が１．５ＫＷ、ビーム移動
速度０．６ｍ／ｍｉｎ　、ビーム幅８　ｍ　テあった。
このものの試験結果は、例１と同様に食好であった。得
られた複合材料の特性を第２表に示した。
−例　３− 第３図は、本発明の摺動部材用複合材料の製造方法につ
いての第３の実施例を示すプラント原理図である。この
第３実施例での裏材、摺動部分用の合金粉末およびレー
ザビーム装置等は第１実施例の場合と同一・である。
第３実施例では裏材に合金粉末を散布後、レーザビーム
照射前に散布合金粉末を加熱装置３により予備加熱をお
こない、合金粉末の予備的な固着および裏材と合金粉末
との予備的な固着をおこなったことが第１実施例と異な
る。予備加熱は、加熱装置３内に２５％Ｈ２と残部Ｎ２
からなる還元性雰囲気ガスを設け、この加熱装置内で合
金粉末を７５０〜８３０℃の温度で３〜５分間、保持す
ることによりおこなった。レーザビーム照射条件は、出
力が１．５ＫＷ、ビーム移動速度０．８ｍ／ｉ＋ｉｎ　
、ビーム幅８＃であった。この実施例での試験結果は例
１と同様に良好だった。第３表に得られた複合材料の特
性を示した。
−例　　４　− 第４図は、本発明の摺動部材用複合材料の製造方法につ
いての第４の実施例を示すプラン１〜原理図である。第
４実施例での裏材、摺動部分用の合金粉末、レーデビー
ム装置等は第１実施例の場合と同一である。第４実席例
では、裏材に合金粉末を散布後、レーザビーム照射前に
、散布合金粉末に対し、加熱装置３と圧延ロール９とに
より、予備加熱および予備圧密化を施したことが第１実
施例と異なる。予備加熱は、例３で示した雰囲気および
熱処理条件でおこなった。この例４では、予備加熱され
た合金粉末を、さらに圧延ロール９で圧下し、合金粉末
の圧密化をおこない、厚さ０．３〜１．５ｍ＋とした。
レーザビームの照射条件は、出力１．５ＫＷ、ビーム移
動速度１．Ｏｎ／ｍｉｎビーム幅８ＮＲであった。この
実施例での試験結果は例１と同様に良好であった。第４
表にこの例での複合材料の特性を示した。
例３と及び４での予備加熱は、予備加熱温度と次工程の
レーザビーム照射による溶融温度との差で必る温度匂配
を調節して冷却速度を調節するためにおこなった。また
予備圧延は、粉末をできるだけ稠密にして、レーザビー
ムを照射して圧粉体を溶融する熱効率を上げるためにお
こなった。なお前記例１〜４では、裏材として低炭素鋼
（銅帯）を用いたが、この鉄材料の代わりに、非鉄材料
等でもよく、また粉末として２種類の何基合金粉を用い
たが、この代わりにアルミ基合金粉等でもよく、また前
記粉末の代わりに板材を用いてもよい。
この板材の組成は前記例１〜４に示した粉末の組成相当
でよい。またこの板材の作り方は、従来公知の例えば鋳
造体、圧粉体、圧粉体を熱処理した部材、またはこれら
のそれぞれを所望厚さにロール圧延してなる板材が用い
られる。また板材の厚さは例１〜４相当でよい。また、
例１〜４では、レーザビームを用いたが、この代わりに
電子ど一ムを用いてもよい。いずれも例１〜４と同様の
作用および効果の得られることを確認している。
（発明の効果〉 本発明の摺動部摺動部会材料を作る方法においては、合
金粉末と裏材との接着および合金粉末相互の固着をおこ
なう手段として、レーザビームまたは電子ビームを合金
粉末または板材に照射する手段を採用したことにより、
以下の効果が得られた。
リ　レーザビームまたは電子ビーム照射による合金粉末
または板材の局部的集中溶融が生じ、かつ冷却装置によ
り、この溶融部が急冷固化しているため、巣等の欠陥の
ない均一な強度の高い、鋳造組織または近似した組織が
得られた。
（へ）鋳造設備が、従来製法の場合と比較して、小さく
することができ、かつ作業環境、作業雰囲気を態化させ
ない。
ぐ９　熱効率が向上し、使用エネルギーが減少した。
（→　従来技術では、複合材端部の数ｍ〜数ｍが、圧延
ローラ端の圧延力不足のため、不良部分となっていたが
、本発明の方法では、この不良部分が発生しなかった。
Ｑ９　　裏材の厚さにがかわりなく、作業効率の一定化
ができた。
（へ）従来の連帯鋳造技術では、溶融合金の流出を防止
するためのセキが必要であ゛ったが、本発明では、この
レキが不要となり、セキに関連ザる不良部分の発生が防
止できた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１つの方法を実施するための第１の例
を示すプラント原理図であり、第２図は本発明の他の方
法を実施するための第２の例を示すプラン１〜原理図で
あり、第３図は本発明の更に他の方法を実施するための
第３の例を示すプラン］へ原理図であり、第４図は本発
明の更に他の方法を実施するための第４の例を示すプラ
ント原理図である。 （符号の説明） １は実利、２は粉末、３は加熱装量、４はレーザビーム
、６は冷却装置Ｐ１．７は圧延ロールを示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）摺動部分と、該摺動部分を支持する裏材とを有す
    る摺動部材用複合材料の製造方法において、裏材上に、
    摺動部分用粉末または板材を載置し、裏材上の粉末また
    は板材にレーザビームまたは電子ビームを照射して、該
    照射部分の粉末または板材を溶融または半溶融状態とし
    、次いで、この溶融または半溶融状態の部分を急冷固化
    させ、それにより粉末相互間の固着、裏材と接触する部
    分の粉末と裏材との接着または板材と接触する裏材と板
    材との接着をおこなうことを特徴とする摺動部材用複合
    材料の製造方法。
  2. （２）摺動部分と、該摺動部分を支持する裏材とを有す
    る摺動部材用複合材料の製造方法において、裏材上に、
    摺動部分用粉末を所定厚だけ散布し、裏材上に散布され
    た粉末に予備圧延を施し、裏材上の予備圧延された粉末
    にレーザビームまたは電子ビームを照射して、該照射部
    分の粉末を溶融または半溶融状態とし、次いで、この溶
    融または半溶融状態の部分を急冷固化させ、それにより
    粉末相互間の固着および裏材と接触する部分の粉末と裏
    材との接着をおこなうことを特徴とする摺動部材用複合
    材料の製造方法。
  3. （３）摺動部分と、該摺動部分を支持する裏材とを有す
    る摺動部材用複合材料の製造方法において、裏材上に、
    摺動部材用粉末を所定厚だけ散布し、裏材上に散布され
    た粉末を所定温度に保持する予備加熱を施し、次いで、
    予備加熱を施された粉末にレーザビームまたは電子ビー
    ムを照射して、該照射部分の粉末を溶融または半溶融状
    態とし、次いで、この溶融または半溶融状態の部分を急
    冷固化させ、それにより粉末相互間の固着および裏材に
    接触する部分の粉末と裏材との接着をおこなうことを特
    徴とする摺動部材用複合材料の製造方法。
  4. （４）摺動部分と、該摺動部分を支持する裏材とを有す
    る摺動部材用複合材料の製造方法において、裏材上に、
    摺動部材用粉末を所定厚だけ散布し、裏材上に散布され
    た粉末を所定湿度に保持する予備加熱を施し、この予備
    加熱された粉末に予備圧延を施し、前記予備加熱および
    予備圧延を施された粉末にレーザビームまたは電子ビー
    ムを照射して、該照射部分の粉末または板材を溶融また
    は半溶融状態とし、次いでこの溶融または半溶融状態の
    部分を急冷固化させ、それにより粉末相互間の固着およ
    び裏材に接触する部分の粉末と裏材との接着をおこなう
    ことを特徴とする摺動部材用複合材料の製造方法。
JP60256618A 1985-11-18 1985-11-18 摺動部材用複合材料の製造方法 Granted JPS62118990A (ja)

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