(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ／Ｃ成形素材を成形用金型に入れたのち、高温で押圧用金型によりホットプレスしてＣ／Ｃ成形体に成形するに際し、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に、ホットプレス後の冷却時におけるＣ／Ｃ成形体と成形用金型との間の熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮差を吸収するテーパー面をそなえた熱収縮吸収部材を介在させると共に、Ｃ／Ｃ成形素材の押圧用金型によるホットプレス面側に酸化防止部材を配設してホットプレスすることを特徴とするＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法。
【請求項２】
ピッチ含有Ｃ／Ｃ成形素材を成形用金型に入れたのち、高温で押圧用金型によりホットプレスしてピッチを炭化させてＣ／Ｃ成形体に成形する請求項１に記載のＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法。
【請求項３】
ピッチ含有Ｃ／Ｃ成形素材は、炭素繊維とピッチパウダーとを混合して繊維体積率を４０〜６０％としたものである請求項２に記載のＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法。
【請求項４】
ピッチ含有Ｃ／Ｃ成形素材は、炭素繊維にピッチを含浸して繊維体積率を４０〜６０％としたものである請求項２に記載のＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法。
【請求項５】
Ｃ／Ｃ成形素材を受け入れる成形用金型と、成形用金型に入れたＣ／Ｃ成形素材を加圧する押圧用金型と、Ｃ／Ｃ成形素材をホットプレス温度まで加熱する加熱手段と、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に介在してホットプレス後の冷却時におけるＣ／Ｃ成形体と成形用金型との間の熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮差を吸収するテーパー面を有する熱収縮吸収部材と、Ｃ／Ｃ成形素材の押圧用金型によるホットプレス面側に配設される酸化防止部材をそなえたことを特徴とするＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置。
【請求項６】
Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に介在する熱収縮吸収部材は、押圧用金型によるホットプレス方向に漸次狭くなるテーパー面を有している請求項５に記載のＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置。
【請求項７】
Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に介在する熱収縮吸収部材は、押圧用金型によるホットプレス方向に漸次狭くなるテーパー面を有している反ホットプレス面側の熱収縮吸収用第１部材と、押圧用金型によるホットプレス方向に漸次広くなるテーパー面を有しているホットプレス面側の熱収縮吸収用第２部材とからなる請求項５に記載のＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、耐熱・耐酸化性に優れていると共に、軽量であって、例えば、宇宙航空機器や化学装置などの構成部材として使用するのに好適なＣ／Ｃ成形体（炭素繊維／炭素複合部材よりなる成形体）を成形するのに利用されるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法および成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｃ／Ｃ成形素材を用いてＣ／Ｃ成形体を成形するに際しては、例えば、図９に示すように、Ｃ／Ｃ成形素材１０１を成形用金型１０２に入れ、プレス下型１０３に設けたノックアウトピン１０４の上端に固体したノックアウト用板材１０５で上記Ｃ／Ｃ成形素材１０１を支持させ、プレス上型１０６に固定した押圧用金型１０７およびプレス下型１０３にそれぞれ設けたヒーター１０８によってＣ／Ｃ成形素材１０１をホットプレス温度（例えば、６５０〜７００℃）に加熱したのち、プレス上型１０６を降下させることによって押圧用金型１０７でＣ／Ｃ成形素材１０１をホットプレスし、その後、押圧用金型１０７を上昇させて、図１０に示すようなＣ／Ｃ成形体１０を得るようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ホットプレスによってＣ／Ｃ成形体１１０を得たのち、プレス上型１０６と共に押圧用金型１０７を図１０に示すように成形用金型１０２よりも高い位置まで上昇させたときに、Ｃ／Ｃ成形体１１０の表面が酸化消耗してしまうという問題点があった。
【０００４】
また、成形用金型１０２が炭素鋼からなる場合にはその室温での熱膨張係数が１１×１０−６，５００℃での熱膨張係数が１４×１０−６であり、また、ステンレス鋼からなる場合にはその室温での熱膨張係数が１５×１０−６，５００℃での熱膨張係数が１７×１０−６であるのに対して、Ｃ／Ｃ成形体１１０の熱膨張係数は室温で１〜２×１０−６，５００℃でも１〜２×１０−６であって、成形用金型１０２とＣ／Ｃ成形体１１０との間には熱膨張係数にかなりの差があるため、ホットプレス温度である６５０〜７００℃から温度１００℃以下まで冷却する間に、Ｃ／Ｃ成形体１１０はほとんど熱収縮しないのに対して成形用金型１０２は図１０に示す矢印Ａの方向にかなり熱収縮することとなるので、Ｃ／Ｃ成形体１１０に対して成形用金型１０２より圧縮応力が加えられることとなって、Ｃ／Ｃ成形体１１０に割れＣを発生することがあるという問題点があった。
【０００５】
したがって、このようなＣ／Ｃ成形体１１０の表面における酸化消耗の問題やホットプレス後の温度降下時に成形用金型１０２から受ける圧縮応力によってＣ／Ｃ成形体１１０に割れＣを発生することがあるという問題を解消することが課題であった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、このような従来の課題にかんがみてなされたものであって、ホットプレス後に押圧用金型を成形用金型から離れる位置まで移動させたときでも、Ｃ／Ｃ成形体のホットプレス側表面で酸化消耗を生ずることがなく、かつまた、ホットプレス後の冷却時にＣ／Ｃ成形体がほとんど熱収縮せず成形用金型が大きく熱収縮したときでも、Ｃ／Ｃ成形体に割れを生ずることがないＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法および成形装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法は、Ｃ／Ｃ成形素材を成形用金型に入れたのち、高温で押圧用金型によりホットプレスしてＣ／Ｃ成形体に成形するに際し、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に、ホットプレス後の冷却時におけるＣ／Ｃ成形体と成形用金型との間の熱膨張係数の違いにより生じる熱収縮差を吸収するテーパー面をそなえた熱収縮吸収部材を介在させると共に、Ｃ／Ｃ成形素材の押圧用金型によるホットプレス面側に酸化防止部材を配設してホットプレスする構成としたことを特徴としている。
【０００８】
そして、本発明に係わるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法の実施態様においては、ピッチ含有Ｃ／Ｃ成形素材を成形用金型に入れたのち、高温で押圧用金型によりホットプレスしてピッチを炭化させてＣ／Ｃ成形体に成形する構成とすることができ、同じく実施態様において、ピッチ含有Ｃ／Ｃ成形素材は、炭素繊維とピッチパウダーとを混合して繊維体積率を４０〜６０％としたものであるようにしたり、あるいは、炭素繊維にピッチを含浸して繊維体積率を４０〜６０％としたものであるようにしたりすることができる。
【０００９】
また、本発明に係わるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置は、Ｃ／Ｃ成形素材を受け入れる成形用金型と、成形用金型に入れたＣ／Ｃ成形素材を加圧する押圧用金型と、Ｃ／Ｃ成形素材をホットプレス温度まで加熱する加熱手段と、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に介在してホットプレス後の冷却時におけるＣ／Ｃ成形体と成形用金型との間の熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮差を吸収するテーパー面を有する熱収縮吸収部材と、Ｃ／Ｃ成形素材の押圧用金型によるホットプレス面側に配設される酸化防止板等の酸化防止部材をそなえた構成としたことを特徴としている。
【００１０】
そして、本発明に係わるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置の実施態様において、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に介在する熱収縮吸収部材は、押圧用金型によるホットプレス方向に漸次狭くなるテーパー面を有しているものとするができ、同じく実施態様において、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に介在する熱収縮吸収部材は、押圧用金型によるホットプレス方向に漸次狭くなるテーパー面を有している反ホットプレス面側の熱収縮吸収用第１部材と、押圧用金型によるホットプレス方向に漸次広くなるテーパー面を有しているホットプレス面側の熱収縮吸収用第２部材とからなるものとすることができる。
【００１１】
【発明の作用】
本発明に係わるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法は、Ｃ／Ｃ成形素材を成形用金型に入れたのち、高温で押圧用金型によりホットプレスしてＣ／Ｃ成形体に成形するに際し、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に、ホットプレス後の冷却時におけるＣ／Ｃ成形体と成形用金型との間の熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮差を吸収するテーパー面をそなえた熱収縮吸収部材を介在させるようにしているので、ホットプレス後の冷却時においてＣ／Ｃ成形体がほとんど熱収縮せず成形用金型が大きく熱収縮したときでも、この成形用金型の熱収縮は熱収縮吸収部材のテーパー面を介して吸収されることとなって、Ｃ／Ｃ成形体に成形用金型の熱収縮による圧縮応力が加えられることとなり、ホットプレス後の冷却時において上記熱膨張係数の違いにもとづくＣ／Ｃ成形体の割れ発生が防止されることとなる。
【００１２】
また、本発明によるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法では、Ｃ／Ｃ成形素材の押圧用金型によるホットプレス面側に酸化防止部材を配設してホットプレスするようにしているので、ホットプレス成形後に押圧用金型を成形用金型から離れる位置まで移動させることによって酸化雰囲気となったときでも、Ｃ／Ｃ成形体のホットプレス側表面で酸化消耗を生ずるようなことがなくなる。
【００１３】
そして、本発明に係わるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法の実施態様においては、ピッチ含有Ｃ／Ｃ成形素材を成形用金型に入れたのち、高温で押圧用金型によりホットプレスしてピッチを炭化させてＣ／Ｃ成形体に成形するようにしているので、高密度でかつ高強度のＣ／Ｃ成形体が得られることとなり、同じく実施態様において、ピッチ含有Ｃ／Ｃ成形素材は、炭素繊維とピッチパウダーとを混合して繊維体積率を４０〜６０％としたり、あるいは、炭素繊維にピッチを含浸して繊維体積率を４０〜６０％としたものであるようにすることによって、より高強度のＣ／Ｃ成形体が得られることとなる。
【００１４】
また、本発明によるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置は、Ｃ／Ｃ成形素材を受け入れる成形用金型と、成形用金型に入れたＣ／Ｃ成形素材を加圧する押圧用金型と、Ｃ／Ｃ成形素材をホットプレス温度まで加熱する加熱手段と、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に介在してホットプレス後の冷却時におけるＣ／Ｃ成形体と成形用金型との間の熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮差を吸収するテーパー面を有する熱収縮吸収部材と、Ｃ／Ｃ成形素材の押圧用金型によるホットプレス面側に配設される酸化防止部材をそなえた構成を有するものであるから、上記Ｃ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法の実施が容易になされることとなり、ホットプレス後の冷却時においてＣ／Ｃ成形体がほとんど熱収縮せず成形用金型が大きく熱収縮したときでも、この成形用金型の熱収縮は熱収縮吸収部材のテーパー面で吸収されることとなって、Ｃ／Ｃ成形体に成形用金型の熱収縮による圧縮応力が加えられることとなり、ホットプレス後の冷却時において上記熱膨張係数の違いにもとづくＣ／Ｃ成形体の割れ発生が防止されることになるとともに、ホットプレス成形後に押圧用金型を成形用金型から離れる位置まで移動させることによって酸化雰囲気となったときでも、Ｃ／Ｃ成形体のホットプレス側表面で酸化消耗を生じないものとなる。
【００１５】
本発明によるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置の実施態様において、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に介在する熱収縮吸収部材は、押圧用金型によるホットプレス方向に漸次狭くなるテーパー面を有しているものとしたから、ホットプレス成形後に成形用金型が熱収縮によってＣ／Ｃ成形体を圧縮する方向に移動を生じたとしても、熱収縮吸収部材のテーパー面を介してＣ／Ｃ成形体が移動することにより成形用金型からの圧縮力付与が回避されることとなり、Ｃ／Ｃ成形体に割れなどの不具合が発生するのが防止されることとなる。
【００１６】
さらに、同じく実施態様において、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に介在する熱収縮吸収部材は、押圧用金型によるホットプレス方向に漸次狭くなるテーパー面を有している反ホットプレス面側の熱収縮吸収用第１部材と、押圧用金型によるホットプレス方向に漸次広くなるテーパー面を有しているホットプレス面側の熱収縮吸収用第２部材とからなるものとすることによって、テーパー面を１個所のみとした場合に比べて、テーパー面を２個所とした場合にはＣ／Ｃ成形体の側端縁から内部にテーパー面が入り込む量は少なくてすむものとなり、Ｃ／Ｃ成形体の有効寸法はより広いものとなる。
【００１７】
【実施例】
実施例１
図１ないし図４は本発明の一実施例を示すものであって、図１に本発明の一実施例の基本構成を示す。
【００１８】
図１に基本構成を示すＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置１は、Ｃ／Ｃ成形素材２を受け入れる成形用金型３と、成形用金型３に入れたＣ／Ｃ成形素材２を加圧するためにプレス上型４に固定された押圧用金型５と、プレス下型６を貫通するノックアウトピン８の上端に固定されてＣ／Ｃ成形素材２を支持するノックアウト用板材９と、Ｃ／Ｃ成形素材２をホットプレス温度まで加熱する加熱手段として押圧用金型５およびプレス下型６に各々設けられたヒーター１１と、Ｃ／Ｃ成形素材２の側縁部と成形用金型３との間に介在してホットプレス後の冷却時におけるＣ／Ｃ成形体と成形用金型３との間の熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮差を吸収することができるように押圧用金型５によるホットプレス方向に漸次狭くなるテーパー面１２ａを有する熱収縮吸収部材１２と、Ｃ／Ｃ成形素材２の押圧用金型５によるホットプレス面２ａ側に配設される酸化防止部材としての酸化防止板１４をそなえた構造をなしている。
【００１９】
この場合、Ｃ／Ｃ成形素材２は、種々の平面形状をなしうるものであり、本発明においては特に限定はされないが、例えば、平面円形をなすものや、平面矩形をなすものが適用される。
【００２０】
したがって、Ｃ／Ｃ成形素材２が平面円形をなす場合には、成形用金型３も平面円形をなす成形空間を有するものが用いられると共に、押圧用金型５やノックアウト用板材９も平面円形をなすものが用いられ、熱収縮吸収部材１２は環状をなすものが用いられる。
【００２１】
また、Ｃ／Ｃ成形素材２が平面矩形をなす場合には、成形用金型３も平面矩形をなす成形空間を有するものが用いられると共に、押圧用金型５やノックアウト用板材９も平面矩形をなすものが用いられ、熱収縮吸収部材１２は四辺の熱収縮吸収部材を組み合わせたものが用いられる。
【００２２】
次に、このような構造を有するＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置１を用いてＣ／Ｃ成形素材２をホットプレス炭化成形する要領について図２ないし図４をもとにして説明する。
【００２３】
図２に示すように、プレス下型６に貫通したノックアウトピン８の上端にノックアウト用板材９が固定されていると共に、ノックアウト用板材９の位置に合わせて成形用金型３が配置され、そして、押圧用金型５がプレス上型４と共に上方に移動している状態として、成形用金型３の内周側で且つノックアウト用板材９の上側にはホットプレス方向に狭くなるテーパー面１２ａを有する熱収縮吸収部材１２を設置する。
【００２４】
次に、炭素繊維とピッチパウダーとを混合して繊維体積率を４０〜６０％としたＣ／Ｃ成形素材２を成形用金型３で形成された成形空間に入れたのち、Ｃ／Ｃ成形素材２の上に酸化防止板１４を設置する。
【００２５】
続いて、ヒーター１１によってＣ／Ｃ成形素材２をホットプレス温度（６５０〜７００℃）に加熱したのち、プレス上型４を降下させることによって、押圧用金型５により酸化防止板１４を介してＣ／Ｃ成形素材２を１００〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２に加圧し、温度５００〜７００℃でピッチを溶かして炭化させることによって、Ｃ／Ｃ成形体１５とする。
【００２６】
このとき、Ｃ／Ｃ成形素材２の温度がホットプレス温度にまで上昇する間において、３００℃付近でピッチの粘度が最も低くなるので、ピッチの粘度が最も低い３００℃付近で押圧用金型５で加圧すると、ピッチが流れ出てしまうこととなるので、ピッチの粘度が上昇する３５０℃付近で押圧用金型５によって加圧し、５００〜７００℃付近でピッチを炭化させてＣ／Ｃ成形体１５とする。
【００２７】
かくして、Ｃ／Ｃ成形素材２が上記したホットプレス炭化成形により炭化してＣ／Ｃ成形体１５となったあと、図３に示すように、プレス上型４を上昇させることによって、押圧用金型５を上方に移動させる。
【００２８】
このとき、押圧用金型５を成形用金型３から離れる位置まで移動して、成形用金型３内の成形空間が酸化雰囲気となった場合でも、Ｃ／Ｃ成形体１５のホットプレス面１５ａ側には酸化防止板１４が配設してあるので、Ｃ／Ｃ成形体１５のホットプレス面１５ａで酸化消耗を生じるようなことはない。
【００２９】
そして、温度を降下させる間において、Ｃ／Ｃ成形体１５はほとんど熱収縮しないが、成形用金型３は熱収縮を生じるため、図３に示すように、Ｃ／Ｃ成形体１５を圧縮する方向に移動する。このとき、熱収縮吸収部材１２もＣ／Ｃ成形体１５を圧縮する方向に移動するが、この熱収縮吸収部材１２のテーパー面１２ａによってＣ／Ｃ成形体１５は上方に移動することとなるので、Ｃ／Ｃ成形体１５は成形用金型３から何んらの圧縮応力をも受けないこととなり、したがって、Ｃ／Ｃ成形体１５に割れなどの不具合が発生するのを防止することができるようになる。
【００３０】
そして、Ｃ／Ｃ成形体１５の温度が１００℃以下となったところでノックアウトピン８を介してノックアウト用板材９を上昇させることにより離型する。
【００３１】
このようにして、ホットプレス後の冷却時において成形用金型３が熱収縮を生じるとしても、Ｃ／Ｃ成形体１５に圧縮応力が付加されることがなくなるので、Ｃ／Ｃ成形体１５に割れなどの不具合が生じることがなくなり、この場合、図４に示すように、熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮の収縮しろは、寸法Ｗ１までもたせることが可能となる。
【００３２】
実施例２
図５ないし図８は本発明の他の実施例を示すものであって、図５に本発明の他の実施例の基本構成を示す。
【００３３】
図５に基本構成を示すＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置２１は、Ｃ／Ｃ成形素材２２を受け入れる成形用金型２３と、成形用金型２３に入れたＣ／Ｃ成形素材２２を加圧するためにプレス上型２４に固定された押圧用金型２５と、プレス下型２６を貫通するノックアウトピン２８の上端に固定されてＣ／Ｃ成形素材２２を支持するノックアウト用板材２９と、Ｃ／Ｃ成形素材２２をホットプレス温度まで加熱する加熱手段として押圧用金型２５およびプレス下型２６に各々設けられたヒーター３１と、Ｃ／Ｃ成形素材２２の側縁部と成形用金型２３との間に介在してホットプレス後の冷却時におけるＣ／Ｃ成形体と成形用金型２３との間の熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮差を吸収することができるように押圧用金型２５によるホットプレス方向に漸次狭くなるテーパー面３２ａを有する反ホットプレス面２２ｂ側の熱収縮吸収用第１部材３２と、同じくホットプレス後の冷却時におけるＣ／Ｃ成形体と成形用金型２３との間の熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮差を吸収することができるように押圧用金型２５によるホットプレス方向に漸次広くなるテーパー面３３ａを有するホットプレス面２２ａ側の熱収縮吸収用第２部材３３と、Ｃ／Ｃ成形素材２２の押圧用金型２５によるホットプレス面２２ａ側に配設される酸化防止部材としての酸化防止板３４をそなえた構造をなしている。
【００３４】
この場合も、前記実施例１と同様に、Ｃ／Ｃ成形素材２２は、種々の平面形状をなしうるものであり、本発明においては特に限定はされないが、例えば、平面円形をなすものや、平面矩形をなすものが適用される。
【００３５】
したがって、Ｃ／Ｃ成形素材２２が平面円形をなす場合には、成形用金型２３も平面円形をなす成形空間を有するものが用いられると共に、押圧用金型２５やノックアウト用板材２９も平面円形をなすものが用いられ、熱収縮吸収用第１部材３２および第２部材３３はともに環状をなすものが用いられる。
【００３６】
また、Ｃ／Ｃ成形素材２２が平面矩形をなす場合には、成形用金型２３も平面矩形をなす成形空間を有するものが用いられると共に、押圧用金型２５やノックアウト用板材２９も平面矩形をなすものが用いられ、熱収縮吸収用第１部材３２および第２部材３３はともに四辺の熱収縮吸収部材を組み合わせたものが用いられる。
【００３７】
次に、このような構造を有するＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置２１を用いてＣ／Ｃ成形素材２２をホットプレス成形する要領について図６ないし図８をもとにして説明する。
【００３８】
まず、図６に示すように、プレス下型２６に貫通したノックアウトピン２８の上端にノックアウト用板材２９が固定されていると共に、ノックアウト用板材２９の位置に合わせて成形用金型２３が配置され、そして、押圧用金型２５がプレス上型２４と共に上方に移動している状態として、成形用金型２３の内周側で且つノックアウト用板材９の上側に、押圧用金型２５によるホットプレス方向に漸次狭くなるテーパー面３２ａを有する熱収縮吸収用第１部材３２を設置する。
【００３９】
次に、炭素繊維にピッチを含浸して繊維体積率を４０〜６０％としたＣ／Ｃ成形素材２２を成形用金型２３で形成された成形空間に入れたのち、押圧用金型２５によるホットプレス方向に漸次広くなるテーパー面３３ａを有する熱収縮吸収用第２部材３３をボルト等により下面側に固定した酸化防止板３４をＣ／Ｃ成形素材２２の上に設置する。
【００４０】
続いて、ヒーター３１によってＣ／Ｃ成形素材２２をホットプレス温度（６５０〜７００℃）に加熱したのち、プレス上型２４を降下させることによって、押圧用金型２５により酸化防止板３４を介してＣ／Ｃ成形素材２２を１００〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２に加圧し、温度５００〜７００℃でピッチを溶かして炭化させることによって、Ｃ／Ｃ成形体３５とする。
【００４１】
このとき、Ｃ／Ｃ成形素材２２の温度がホットプレス温度にまで上昇する間において、３００℃付近でピッチの粘度が最も低くなるので、ピッチの粘度が最も低い３００℃付近で押圧用金型２５で加圧すると、ピッチが流れ出てしまうこととなるので、ピッチの粘度が上昇する３５０℃付近で押圧用金型２５によって加圧し、５００〜７００℃付近でピッチを炭化させてＣ／Ｃ成形体３５とする。
【００４２】
Ｃ／Ｃ成形素材２２が上記したホットプレス炭化成形により炭化してＣ／Ｃ成形体３５となったあと、図７に示すように、プレス上型２４を上昇させることによって、押圧用金型２５を上方に移動させる。
【００４３】
このとき、押圧用金型２５を成形用金型２３から離れる位置まで移動して、成形用金型２３内の成形空間が酸化雰囲気となった場合でも、Ｃ／Ｃ成形体３５のホットプレス面３５ａ側には酸化防止板３４が配設してあるので、Ｃ／Ｃ成形体３５のホットプレス面３５ａで酸化消耗を生じるようなことはない。
【００４４】
そして、温度を降下させる間において、Ｃ／Ｃ成形体３５はほとんど熱収縮しないが、成形用金型２３は熱収縮を生じるため、図７に示すように、Ｃ／Ｃ成形体３５を圧縮する方向に移動する。このとき、熱収縮吸収用第１部材３２もＣ／Ｃ成形体３５を圧縮する方向に移動するが、この熱収縮吸収用第１部材３２のテーパー面３２ａによってＣ／Ｃ成形体３５は上方に移動することとなり、かつまた、熱収縮吸収用第２部材３３のテーパー面３３ａによって酸化防止板３４が上方に移動することとなるので、Ｃ／Ｃ成形体３５は成形用金型２３から何んらの圧縮応力をも受けないこととなり、したがって、Ｃ／Ｃ成形体３５に割れなどの不具合が発生するのを防止することができるようになる。
【００４５】
そして、Ｃ／Ｃ成形体３５の温度が１００℃以下となったところでノックアウトピン２８を介してノックアウト用板材２９を上昇させることにより離型する。
【００４６】
このようにして、ホットプレス後の冷却時において成形用金型２３が熱収縮を生じるとしても、Ｃ／Ｃ成形体３５に圧縮応力が付加されることがなくなるので、Ｃ／Ｃ成形体３５に割れなどの不具合が生じることがなくなり、この場合、図８に示すように、熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮の収縮しろは、寸法Ｗ２までもたせることが可能となる。
【００４７】
また、図５および図８に仮想線で示すように熱収縮吸収部材（１２）を１個所に設ける場合に比べて、図５に実線で示すように熱収縮吸収用第１部材３２および第２部材３３を上下２個所に設ける場合には、寸法ＬだけＣ／Ｃ成形体３５の外形を大きく取ることができるようになる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明に係わるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法では、Ｃ／Ｃ成形素材を成形用金型に入れたのち、高温で押圧用金型によりホットプレスしてＣ／Ｃ成形体に成形するに際し、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に、ホットプレス後の冷却時におけるＣ／Ｃ成形体と成形用金型との間の熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮差を吸収するテーパー面をそなえた熱収縮吸収部材を介在させると共に、Ｃ／Ｃ成形素材の押圧用金型によるホットプレス面側に酸化防止部材を配設してホットプレスする構成としたから、ホットプレス後の冷却時においてＣ／Ｃ成形体がほとんど熱収縮せず成形用金型が大きく熱収縮したときでも、この成形用金型の熱収縮は熱収縮吸収部材のテーパー面を介して吸収されることとなるので、Ｃ／Ｃ成形体には成形用金型の熱収縮による圧縮応力が加えられないようにすることが可能となり、ホットプレス後の冷却時において、熱膨張係数の違いにもとづくＣ／Ｃ成形体の割れ発生を防止することが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ、そしてまた、ホットプレス成形後に押圧用金型を成形用金型から離れる位置まで移動させることによって酸化雰囲気となったときでも、Ｃ／Ｃ成形体のホットプレス側表面で酸化消耗が生じるのを防止することが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００４９】
また、本発明に係わるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置によれば、Ｃ／Ｃ成形素材を受け入れる成形用金型と、成形用金型に入れたＣ／Ｃ成形素材を加圧する押圧用金型と、Ｃ／Ｃ成形素材をホットプレス温度まで加熱する加熱手段と、Ｃ／Ｃ成形素材の側縁部と成形用金型との間に介在してホットプレス後の冷却時におけるＣ／Ｃ成形体と成形用金型との間の熱膨張係数の違いにより生ずる熱収縮差を吸収するテーパー面を有する熱収縮吸収部材と、Ｃ／Ｃ成形素材の押圧用金型によるホットプレス面側に配設される酸化防止部材をそなえた構成としたから、上記Ｃ／Ｃ成形体のホットプレス成形方法の実施が確実かつ容易に行えることとなり、割れなどの不具合が生じていないと共に表面の酸化消耗もない品質の優れたＣ／Ｃ成形体を成形することが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置の基本構成を示す縦断面説明図である。
【図２】図１のホットプレス成形装置において押圧用金型を降下させた後の状態を示す縦断面説明図である。
【図３】図１のホットプレス成形装置においてホットプレス炭化成形後に押圧用金型を上昇させた状態を示す縦断面説明図である。
【図４】図１のホットプレス成形装置において熱収縮吸収部材のテーパー面を拡大して示す縦断面説明図である。
【図５】本発明の他の実施例によるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置の基本構成を示す縦断面説明図である。
【図６】図５のホットプレス成形装置において押圧用金型を降下させた後の状態を示す縦断面説明図である。
【図７】図５のホットプレス成形装置においてホットプレス炭化成形後に押圧用金型を上昇させた状態を示す縦断面説明図である。
【図８】図５のホットプレス成形装置において熱収縮吸収用第１部材および第２部材のテーパー面を拡大して示す縦断面説明図である。
【図９】従来におけるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置の基本構成を示す縦断面説明図である。
【図１０】従来におけるＣ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置において、ホットプレス成形後にＣ／Ｃ成形体に割れが発生する様子を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１，２１  Ｃ／Ｃ成形体のホットプレス成形装置
２，２２  Ｃ／Ｃ成形素材
２ａ，２２ａ  Ｃ／Ｃ成形素材のホットプレス面
３，２３  成形用金型
４，２４  プレス上型
５，２５  押圧用金型
６，２６  プレス下型
８，２８  ノックアウトピン
９，２９  ノックアウト用板材
１１，３１  ヒーター（加熱手段）
１２  熱収縮吸収部材
１２ａ  熱収縮吸収部材のテーパー面
１４，３４  酸化防止板（酸化防止部材）
１５，３５  Ｃ／Ｃ成形体
３２  熱収縮吸収用第１部材
３２ａ  熱収縮吸収用第１部材のテーパー面
３３  熱収縮吸収用第２部材
３３ａ  熱収縮吸収用第２部材のテーパー面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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