(57)【要約】【課題】  アルミニウム鋳物材の内部欠陥を消滅させることができ、又はアルミニウム鋳物材表面に生じている外部不良を補修することができるアルミニウム鋳物材の表面改質法及びアルミニウム鋳物材の外観不良補修法の提供。【解決手段】  アルミニウム鋳物材の表面改質法を実施するための表面改質装置１は、それぞれ円柱形状をしたプローブ部１０とショルダー部２０とを備える。プローブ部１０はアルミニウム材からなり、ショルダー部２０の軸心に沿って形成された貫通孔２０ａに移動可能に挿通されている。アルミニウム鋳物材の表面改質法では、ショルダー部２０の一端２０Ａからプローブ部１０を軸心方向に突出させる。そして、プローブ部１０を高速回転させてアルミニウム鋳物材２の表面に接触させるとともに、アルミニウム鋳物材２に対して軸心方向に押圧する。【選択図】図１
2005324240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショルダー部と該ショルダー部の一端から該ショルダー部と同軸的に突出する略円柱形状のプローブ部とを備え、該ショルダー部と該プローブ部とが軸心を中心に同軸回転可能な表面改質装置を用い、該ショルダー部の該一端及び該プローブ部の突出端部をアルミニウム鋳物材の表面に接触させることによりアルミニウム鋳物材の表面を改質するアルミニウム鋳物材の表面改質法において、
該プローブ部はアルミニウム材からなり、該プローブ部は該ショルダー部の軸心に沿って形成された貫通孔に移動可能に挿通され、該アルミニウム鋳物材には内部欠陥が生じており、
該ショルダー部を回転させつつ該ショルダー部の該一端を該アルミニウム鋳物材の表面に接触させるとともに、該プローブ部を回転させて該アルミニウム鋳物材に対して該軸心方向に押圧して、該ショルダー部及び該プローブ部と該アルミニウム鋳物材との摩擦熱により該アルミニウム鋳物材と該プローブ部とを軟化させ塑性流動させて、該アルミニウム鋳物材の該内部欠陥を消滅させることを特徴とするアルミニウム鋳物材の表面改質法。
【請求項２】
ショルダー部と該ショルダー部の一端から該ショルダー部と同軸的に突出する略円柱形状のプローブ部とを備え、該ショルダー部と該プローブ部とが軸心を中心に同軸回転可能な表面改質装置を用い、該ショルダー部の該一端及び該プローブ部の突出端部をアルミニウム鋳物材の表面に接触させることにより行うアルミニウム鋳物材の外観不良補修法において、
該プローブ部はアルミニウム材からなり、該プローブ部は該ショルダー部の該一端に固着され、該アルミニウム鋳物材の表面には凹部の形成された外観不良が生じており、
該プローブ部を該ショルダー部と一体回転させて該アルミニウム鋳物材の凹部に対して該軸心方向に押圧するとともに、該ショルダー部の該一端を該アルミニウム鋳物材の表面に接触させ、該ショルダー部及び該プローブ部と該アルミニウム鋳物材との摩擦熱により該アルミニウム鋳物材と該プローブ部とを軟化させ塑性流動させて、該アルミニウム鋳物材の該外観不良を補修することを特徴とするアルミニウム鋳物材の外観不良補修法。
【請求項３】
ショルダー部と該ショルダー部の一端から該ショルダー部と同軸的に突出する略円柱形状のプローブ部とを備え、該ショルダー部と該プローブ部とが軸心を中心に同軸回転可能な表面改質装置を用い、該ショルダー部の該一端及び該プローブ部の突出端部をアルミニウム鋳物材の表面に接触させることによりアルミニウム鋳物材の表面を改質するアルミニウム鋳物材の表面改質法において、
該プローブ部はアルミニウム鋳物材とは異なる組成の材料からなり、該プローブ部は該ショルダー部の軸心に沿って形成された貫通孔に移動可能に挿通され、
該ショルダー部を回転させつつ該ショルダー部の該一端を該アルミニウム鋳物材の表面に接触させるとともに、該プローブ部を回転させて該アルミニウム鋳物材に対して該軸心方向に押圧して、該ショルダー部及び該プローブ部と該アルミニウム鋳物材との摩擦熱により該アルミニウム鋳物材と該プローブ部とを軟化させ塑性流動させることにより、該アルミニウム鋳物材に異なった性質を組み込むことを特徴とするアルミニウム鋳物材の表面改質法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面改質法及び外観不良補修法に関し、特に、アルミニウム鋳物材の表面を摩擦熱により軟化攪拌させて当該表面を改質し、又は当該表面に生じている外観不良を補修するアルミニウム鋳物材の表面改質法及びアルミニウム鋳物材の外観不良補修法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プローブ部とショルダー部とを備える表面改質装置を用いてアルミニウム鋳物材の表面を改質する方法が従来より行われている。プローブ部及びショルダー部を回転させながらアルミニウム鋳物材に接触させることにより、プローブ部及びショルダー部と鋳物材との摩擦熱によりアルミニウム鋳物材の表面を軟化させ塑性流動させて、当該表面を改質する。
【０００３】
特許第３２２９５５６号公報には、このような表面改質装置を用いて行うアルミニウム鋳物材の表面改質法が記載されている。表面改質装置は略円柱形状をしたショルダー部と略円柱形状のプローブ部とを備える。プローブ部は、ショルダー部の一端におけるショルダー部の軸心位置にショルダー部と同軸的に突出している。ショルダー部とプローブ部とはＳＫＤ６１により一体に構成され、ショルダー部の軸心を中心として高速回転可能である。ショルダー部及びプローブ部が高速回転している状態で、プローブ部をアルミニウム鋳物材の表面に接触させることにより、アルミニウム鋳物材の表面を軟化攪拌し表面改質を行う。
【特許文献１】特許第３２２９５５６号公報（２頁〜３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のアルミニウム鋳物材の表面改質法では、主としてアルミニウム鋳物材の表面を軟化攪拌させるだけであり、アルミニウム鋳物材の内部に、いわゆる鋳巣等の内部欠陥が生じている場合であって当該内部欠陥が大きすぎる場合には、内部欠陥を埋めることができず、内部欠陥を消滅させることができなかった。
【０００５】
また、アルミニウム鋳物材では、湯回り不良などによって外観不良が生じることがある。従来より外観不良に対しては、溶接による肉盛部を形成して補修する方法などが行われてきた。しかし、ガス含有量の大きいダイカストでは、このような肉盛補修方法を行うことは、ダイカスト鋳物にふくれが生じ、大抵の場合不可能である。
【０００６】
そこで、本発明は、アルミニウム鋳物材の内部欠陥を消滅させることができ、又はアルミニウム鋳物材表面に生じている外観不良を補修することができるアルミニウム鋳物材の表面改質法、アルミニウム鋳物材の外観不良補修法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、ショルダー部２０と該ショルダー部２０の一端２０Ａから該ショルダー部２０と同軸的に突出する略円柱形状のプローブ部１０とを備え、該ショルダー部２０と該プローブ部１０とが軸心を中心に同軸回転可能な表面改質装置１を用い、該ショルダー部２０の該一端２０Ａ及び該プローブ部１０の突出端部１０Ａをアルミニウム鋳物材２の表面に接触させることによりアルミニウム鋳物材２の表面を改質するアルミニウム鋳物材の表面改質法において、該プローブ部１０はアルミニウム材からなり、該プローブ部１０は該ショルダー部２０の軸心に沿って形成された貫通孔２０ａに移動可能に挿通され、該アルミニウム鋳物材２には内部欠陥が生じており、該ショルダー部２０を回転させつつ該ショルダー部２０の該一端２０Ａを該アルミニウム鋳物材２の表面に接触させるとともに、該プローブ部１０を回転させて該アルミニウム鋳物材２に対して該軸心方向に押圧して、該ショルダー部２０及び該プローブ部１０と該アルミニウム鋳物材２との摩擦熱により該アルミニウム鋳物材２と該プローブ部１０とを軟化させ塑性流動させて、該アルミニウム鋳物材２の該内部欠陥を消滅させるアルミニウム鋳物材の表面改質法を提供している。
【０００８】
また、本発明は、ショルダー部１２０と該ショルダー部１２０の一端１２０Ａから該ショルダー部１２０と同軸的に突出する略円柱形状のプローブ部１１０とを備え、該ショルダー部１２０と該プローブ部１１０とが軸心を中心に同軸回転可能な表面改質装置を用い、該ショルダー部１２０の該一端１２０Ａ及び該プローブ部１１０の突出端部１１０Ａをアルミニウム鋳物材１０２の表面に表面に接触させることにより行うアルミニウム鋳物材の外観不良補修法において、該プローブ部１１０はアルミニウム材からなり、該プローブ部１１０は該ショルダー部１２０の該一端１２０Ａに固着され、該アルミニウム鋳物材１０２の表面には凹部の形成された外観不良が生じており、該プローブ部１１０を該ショルダー部１２０と一体回転させて該アルミニウム鋳物材１０２の凹部に対して該軸心方向に押圧するとともに、該ショルダー部１２０の該一端１２０Ａを該アルミニウム鋳物材１０２の表面に接触させ、該ショルダー部１２０及び該プローブ部１１０と該アルミニウム鋳物材１０２との摩擦熱により該アルミニウム鋳物材１０２と該プローブ部１１０とを軟化させ塑性流動させて、該アルミニウム鋳物材１０２の該外観不良を補修するアルミニウム鋳物材の外観不良補修法を提供している。
【０００９】
更に、本発明は、ショルダー部と該ショルダー部の一端から該ショルダー部と同軸的に突出する略円柱形状のプローブ部とを備え、該ショルダー部と該プローブ部とが軸心を中心に同軸回転可能な表面改質装置を用い、該ショルダー部の該一端及び該プローブ部の突出端部をアルミニウム鋳物材の表面に接触させることにより押圧することによりアルミニウム鋳物材の表面を改質するアルミニウム鋳物材の表面改質法において、該プローブ部はアルミニウム鋳物材とは異なる組成の材料からなり、該プローブ部は該ショルダー部の軸心に沿って形成された貫通孔に移動可能に挿通され、該ショルダー部を回転させつつ該ショルダー部の該一端を該アルミニウム鋳物材の表面に接触させるとともに、該プローブ部を回転させて該アルミニウム鋳物材に対して該軸心方向に押圧して、該ショルダー部及び該プローブ部と該アルミニウム鋳物材との摩擦熱により該アルミニウム鋳物材と該プローブ部とを軟化させ塑性流動させることにより、該アルミニウム鋳物材に異なった性質を組み込むアルミニウム鋳物材の表面改質法を提供している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１記載のアルミニウム鋳物材の表面改質法によれば、アルミニウム材からなるプローブ部はショルダー部の軸心に沿って形成された貫通孔に移動可能に挿通されており、ショルダー部を回転させつつショルダー部の一端をアルミニウム鋳物材の表面に接触させるとともに、プローブ部を回転させてアルミニウム鋳物材に対して軸心方向に押圧するため、ショルダー部の一端からアルミニウム鋳物材に対してプローブ部をその軸方向へ突出させ押圧させ続けて、ショルダー部及びプローブ部とアルミニウム鋳物材との摩擦熱によりアルミニウム鋳物材とプローブ部とを軟化させ塑性流動させて、内部欠陥を消滅させることができる。
【００１１】
内部欠陥が大きい場合であっても、アルミニウム材からなるプローブ部が塑性流動することから内部欠陥を消滅させることができる。また、プローブ部をアルミニウム鋳物材の表面に沿って水平方向に移動させるときには、アルミニウム鋳物材の内部欠陥を消滅させながら表面改質も同時に行うことができる。
【００１２】
本発明の請求項２記載のアルミニウム鋳物材の外観不良補修法によれば、アルミニウム材からなるプローブ部はショルダー部の一端に固着され、プローブ部をショルダー部と一体回転させてアルミニウム鋳物材の凹部に対して軸心方向に押圧するとともに、ショルダー部をアルミニウム鋳物材の表面に接触させるため、ショルダー部及びプローブ部とアルミニウム鋳物材との摩擦熱によりアルミニウム鋳物材とプローブ部とを軟化させ塑性流動させることができる。このため、凹部を埋めることができ、アルミニウム鋳物材の外観不良を補修することができる。
【００１３】
本発明の請求項３記載のアルミニウム鋳物材の表面改質法によれば、アルミニウム材からなるプローブ部はショルダー部の軸心に沿って形成された貫通孔に移動可能に挿通されており、ショルダー部を回転させつつショルダー部の一端をアルミニウム鋳物材の表面に接触させるとともに、プローブ部を回転させてアルミニウム鋳物材に対して軸心方向に押圧するため、ショルダー部の一端からアルミニウム鋳物材に対してプローブ部をその軸方向へ突出させ押圧させ続けて、ショルダー部及びプローブ部とアルミニウム鋳物材との摩擦熱によりアルミニウム鋳物材とプローブ部とを軟化させ塑性流動させることができる。このため、アルミニウム鋳物材に内部欠陥がある場合には内部欠陥を消滅させながら表面改質を行うことができる。
【００１４】
また、プローブ部はアルミニウム鋳物材とは異なる組成の材料からなるため、アルミニウム鋳物材の一部に、アルミニウム鋳物材と性質の異なる組成材を組込むことができ、部分的に強度の高いアルミニウム鋳物材や、部分的に耐摩耗性の高いアルミニウム鋳物材等を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態によるアルミニウム鋳物材の表面改質法及び当該表面改質法を行うための表面改質装置について図１に基づき説明する。図１に示されるように、表面改質装置１は、プローブ部１０、ショルダー部２０、及び装置本体３０等を備える。ショルダー部２０は略円柱形状をしており、ショルダー部２０の軸心に沿って貫通孔２０ａが形成されている。プローブ部１０は、貫通孔２０ａと略同一の径を有する円柱状をなし、貫通孔２０ａ内においてその軸心方向に向かって移動可能に挿通されており、ショルダー部２０の一端２０Ａ及び他端２０Ｂから突出可能である。
【００１６】
ショルダー部２０は鉄系材料であるＳＫＤ６１からなり、軸方向が鉛直方向に指向した状態で配置され、ショルダー部２０の下端に相当する一端２０Ａは、後述のアルミニウム鋳物材の表面改質法で説明するように、アルミニウム鋳物材２に押しつけられる。ショルダー部２０の他端２０Ｂは、ショルダー部２０の鉛直上方に設けられたショルダー部保持部材３１に対して回転可能なショルダー部受け３２に保持されている。
【００１７】
ショルダー部受け３２は、ショルダー部２０と同軸的な位置関係をなすショルダー部側プーリー３２Ａをなす。ショルダー部保持部材３１の側面にはモータ３３が固着されており、モータ３３の出力軸にはモータ側プーリー３３Ａが設けられている。ショルダー部側プーリー３２Ａとモータ側プーリー３３Ａとには伝達ベルト３４が掛渡されており、モータ３３の駆動によるモータ側プーリー３３Ａの回転がショルダー部側プーリー３２Ａに伝達し、ショルダー部２０がその軸心を中心として高速回転するように構成されている。
【００１８】
ショルダー部保持部材３１内には、図１に示されるように、プローブ部１０が挿入されている。また、ショルダー部保持部材３１内には、ショルダー部保持部材３１の鉛直上方に設けられたモータ３５の出力軸３５Ａが挿入されている。モータ３５の出力軸３５Ａの先端にはチャック３５Ｂが設けられており、ショルダー部保持部材３１内においてプローブ部１０の他端１０Ｂはチャック３５Ｂによってモータ３５の出力軸３５Ａと連結されている。モータ３５が駆動することにより、プローブ部１０がその軸心を中心としてショルダー部２０に対して高速回転することができるように構成されている。プローブ部１０は後述のアルミニウム鋳物材２に近い組成のアルミニウム材からなる。
【００１９】
モータ３５の出力軸３５Ａが延出する方向に対する反対側、即ち、モータ３５の鉛直上方側には、油圧シリンダ３６が設けられている。油圧シリンダ３６は装置本体３０に固着されており、油圧シリンダ３６内にはピストン３６Ａが鉛直上下方向に摺動可能に設けられている。ピストン３６Ａにはピストン軸３６Ｂが設けられており、ピストン軸３６Ｂはピストン３６Ａから鉛直下方に向けて延出している。ピストン軸３６Ｂの先端には、モータ３５の出力軸３５Ａが延出する方向に対する反対側の面が固着されている。油圧シリンダ３６のピストン３６Ａが鉛直上下方向に移動することにより、モータ３５とプローブ部１０とが一体に鉛直上下方向に移動するように構成されている。
【００２０】
ショルダー部保持部材３１の側面には２つの突出部３１Ａ、３１Ａが水平方向へ向けて延出しており、２つの突出部３１Ａ、３１Ａには、それぞれ鉛直方向に貫通する円形の図示せぬ突出部貫通孔が形成されている。２つの図示せぬ突出部貫通孔は、鉛直方向において同軸的な位置関係をなし、２つの図示せぬ突出部貫通孔を画成する突出部貫通孔の内周面には図示せぬ雌螺子が螺刻されている。
【００２１】
２つの図示せぬ突出部貫通孔には、送りネジ棒３７が挿通されている。送りネジ棒３７の外周面には雄螺子３７Ａが螺刻されており、雄螺子３７Ａは、図示せぬ突出部貫通孔に形成された図示せぬ雌螺子に螺合している。送りネジ棒３７は鉛直方向に指向しており、送りネジ棒３７の一端、即ち、送りネジ棒３７の下端は、装置本体３０に設けられた送りネジ棒受部３８に回転可能に支承されており、送りネジ棒３７の他端、即ち、送りネジ棒３７の上端は、装置本体３０に固着されたモータ３９の図示せぬ出力軸に同軸的に固定されている。モータ３９が駆動することにより送りネジ棒３７が回転し、ショルダー部保持部材３１が、ショルダー部２０及びプローブ部１０とともに鉛直上下方向に移動することができるように構成されている。
【００２２】
また、装置本体３０には鋳物材載置台４０が設けられている。鋳物材載置台４０は水平方向に移動可能であり、鋳物材載置台４０上には、図１に示されるように、アルミニウム鋳物材２が載置される。アルミニウム鋳物材２の表面改質を行う部分２Ａをプローブ部１０の鉛直下方の位置に移動させることができるように構成されている。
【００２３】
次に、アルミニウム鋳物材の表面改質法について説明する。アルミニウム鋳物材の表面改質法によって表面改質が行われるアルミニウム鋳物材２には、表面改質を行う部分２Ａにおいて図示せぬ内部欠陥が生じており、アルミニウム鋳物材の表面改質法を実施することにより、アルミニウム鋳物材２の表面を改質すると同時に図示せぬ内部欠陥を消滅させる。
【００２４】
アルミニウム鋳物材の表面改質法では、先ず、油圧シリンダ３６を駆動させることにより、ショルダー部２０の一端２０Ａからプローブ部１０を軸心方向であって鉛直下方に突出させる。ショルダー部２０の一端２０Ａからのプローブ部１０の突出長さは、アルミニウム鋳物材２の表面から図示せぬ内部欠陥の位置までの深さと同じ値である。例えば、アルミニウム鋳物材２の表面から２ｍｍの深さの位置に内部欠陥が生じているのであれば、２ｍｍ突出させた状態とする。
【００２５】
次に、プローブ部１０がショルダー部２０の一端２０Ａから突出した状態でショルダー部２０及びプローブ部１０を高速回転させ、モータ３９及び油圧シリンダ３６を駆動することによりプローブ部１０及びショルダー部２０を鉛直下方へ移動させ、プローブ部１０をアルミニウム鋳物材２の表面から内部欠陥が生じている位置に挿入するとともに、ショルダー部２０の一端２０Ａをアルミニウム鋳物材２の表面に接触させる。
【００２６】
最適なプローブ部１０の回転数は１２００ｒｐｍであり、押圧の際の加圧力は１１．７６ｋＮである。このことにより、ショルダー部２０及びプローブ部１０とアルミニウム鋳物材２との摩擦熱によりアルミニウム鋳物材２とプローブ部１０とが軟化され塑性流動され攪拌される。
【００２７】
また、図１に示されるように、アルミニウム鋳物材２の表面上の表面改質を行う部分２Ａに渡ってプローブ部１０が押圧されるように、プローブ部１０をその軸心方向に所定の加圧力で押圧した状態のまま、鋳物材載置台４０を移動させることによりアルミニウム鋳物材２を水平移動させる。このことにより、プローブ部１０とアルミニウム鋳物材２とが軟化され塑性流動され攪拌されて、当該部分２Ａの表面改質が行われる。そして、図示せぬ内部欠陥が埋められた後、又は図示せぬ内部欠陥を埋めながら表面改質を行った後にモータ３９及び油圧シリンダ３６を駆動させて、プローブ部１０及びショルダー部２０を鉛直上方へ移動させてアルミニウム鋳物材２から離間させる。軟化され攪拌された部分は冷却固化する。そして最後に、アルミニウム鋳物材２の表面から突出している不要部分を削り落とし、アルミニウム鋳物材２の表面を平滑化する。
【００２８】
プローブ部１０がショルダー部２０の軸心に沿って形成された貫通孔２０ａに移動可能に挿通されており、プローブ部１０を回転させたままの状態で図示せぬ内部欠陥に対してピンポイントでプローブ部１０をその軸心方向に、所定の加圧力で押圧するため、ショルダー部２０及びプローブ部１０とアルミニウム鋳物材２との摩擦熱によりアルミニウム鋳物材２とプローブ部１０とを軟化させ塑性流動させて、内部欠陥を消滅させることができる。
【００２９】
内部欠陥が大きい場合であっても、アルミニウム材からなるプローブ部１０が塑性流動することから内部欠陥を消滅させることができる。また、プローブ部１０をアルミニウム鋳物材２の表面に沿って水平方向に移動させるときには、アルミニウム鋳物材２の内部欠陥を消滅させながら表面改質も同時に行うことができる。
【００３０】
次に、本実施の形態によるアルミニウム鋳物材の外観不良補修法及び当該外観不良補修法を行うための外観不良補修装置について図２に基づき説明する。外観不良補修装置は、プローブ部１１０がショルダー部１２０の一端１２０Ａに固着されている点において表面改質装置１とは異なる。従って、外観不良補修装置では、プローブ部１１０がショルダー部１２０の一端１２０Ａに固着されているため、ショルダー部１２０には軸心に沿って貫通孔は形成されていない。また、プローブ部１１０を高速回転させるためのモータや、プローブ部１１０をショルダー部１２０に対して移動させるための油圧シリンダは設けられていない。これら以外の構成については表面改質装置１と同様であるため説明を省略する。
【００３１】
図２に示されるように、ショルダー部１２０の一端１２０Ａには、当該一端１２０Ａにおいて円形に開口する凹部１２０ａが形成されており、凹部１２０ａには円柱形状をしたプローブ部１１０の一端１１０Ａに対する他端１１０Ｂの側が嵌合し、ショルダー部１２０の一端１２０Ａにプローブ部１１０が固着されている。プローブ部１１０の一端１１０Ａの側は、本実施の形態によるアルミニウム鋳物材の表面改質法を実施するための表面改質装置１と同様にショルダー部１２０の一端１２０Ａから突出している。ショルダー部１２０、プローブ部１１０の材質は、表面改質装置１のショルダー部１２０、プローブ部１１０の材質と同一である。
【００３２】
次に、アルミニウム鋳物材の外観不良補修法について説明する。アルミニウム鋳物材の外観不良補修法によって補修されるアルミニウム鋳物材１０２には凹部１０２ａが形成された外観不良が生じており、アルミニウム鋳物材の外観不良補修法を実施することにより外観不良を補修する。
【００３３】
アルミニウム鋳物材の外観不良補修法では、先ず、ショルダー部１２０の一端１２０Ａに形成された凹部１２０ａにプローブ部１１０を嵌合させ固着させる。固着されるプローブ部１１０は、外観不良の凹部１０２ａを埋めるのに十分な体積を有している。
【００３４】
次に、プローブ部１１０とショルダー部１２０とを一体で高速回転させつつ、ショルダー部１２０を鉛直下方に移動させ、プローブ部１１０をアルミニウム鋳物材１０２の表面の凹部１０２ａに対してピンポイントで軸心方向に押圧する。そして、ショルダー部１２０の一端１２０Ａがアルミニウム鋳物材１０２の表面に当接するまでショルダー部１２０を鉛直下方に移動する。このことにより、ショルダー部１２０及びプローブ部１１０とアルミニウム鋳物材１０２との摩擦熱によりアルミニウム鋳物材１０２とプローブ部１１０とが軟化し塑性流動し攪拌される。そして、プローブ部１１０とショルダー部１２０が鉛直上方に移動されると、図２（ｂ）に示されるように、外観不良の凹部１０２ａが埋められ、冷却硬化してアルミニウム鋳物材１０２と同質化する。
【００３５】
そして、最後に、図２（ｃ）に示されるように、アルミニウム鋳物材１０２の表面から突出している不要部分を削り落とし、アルミニウム鋳物材１０２の表面を平滑化して、外観不良を補修する。
【００３６】
アルミニウム材からなるプローブ部１１０がショルダー部１２０の一端１２０Ａに固着され、プローブ部１１０をアルミニウム鋳物材１０２の表面の凹部１０２ａに対して軸心方向に押圧するとともに、ショルダー部１２０の一端１２０Ａをアルミニウム鋳物材１０２の表面に接触させるため、ショルダー部１２０及びプローブ部１１０とアルミニウム鋳物材１０２との摩擦熱によりアルミニウム鋳物材１０２とプローブ部１１０とを軟化させ塑性流動させることができる。このため、凹部１０２ａを埋めることができ、外観不良を補修することができる。
【００３７】
本発明によるアルミニウム鋳物材の表面改質法、アルミニウム鋳物材の外観不良補修法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態によるアルミニウム鋳物材の表面改質法では、プローブ部は、アルミニウム鋳物に近い組成のアルミニウム材により構成されていたが、アルミニウム鋳物材とは異なる組成であってプローブ部とアルミニウム鋳物材との摩擦熱によって軟化する材料により構成されていてもよい。
【００３８】
このような構成とし、プローブ部を高速回転させた状態でアルミニウム鋳物材表面において水平方向へ相対移動させることにより、アルミニウム鋳物材の表面の一部にアルミニウム鋳物材と性質の異なる組成材を組込むことができ、部分的に強度や耐摩耗性等の高いアルミニウム鋳物材を製造することができる。例えば、アルミニウム鋳物材をＡＤＣ１２鋳物材とし、プローブ部をＡＤＣ１４によって構成すれば、部分的に耐摩耗性の高いアルミニウム鋳物材を製造することができる。
【００３９】
また、本実施の形態によるアルミニウム鋳物材の表面改質法では、ショルダー部２０の一端２０Ａからプローブ部１０を突出した状態とした後にショルダー部２０の一端２０Ａをアルミニウム鋳物材に接触させたが、ショルダー部の一端からプローブ部が突出していない状態としてショルダー部の一端をアルミニウム鋳物材に接触させた後に、ショルダー部の一端からプローブ部を軸心方向に突出させるようにしてもよい。更に、本実施の形態によるアルミニウム鋳物材の表面改質法、アルミニウム鋳物材の外観不良補修法では、ショルダー部を鉄系材料としたが、セラミックス系材料としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のアルミニウム鋳物材の表面改質法及びアルミニウム鋳物材の外観不良補修法は、アルミニウム鋳物材の内部に内部欠陥が生じている場合や、表面に外観不良が生じている場合に、内部欠陥や外観不良を補修する分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態によるアルミニウム鋳物材の表面改質法を行うための表面改質装置を示す概略側面図。
【図２（ａ）】本発明の実施の形態によるアルミニウム鋳物材の外観不良補修法を行うための外観不良補修装置のプローブ部が、アルミニウム鋳物材の外観不良の凹部に押しつけられる前の状態を示す概略図。
【図２（ｂ）】本発明の実施の形態によるアルミニウム鋳物材の外観不良補修法において、アルミニウム鋳物材の外観不良の凹部が埋められた状態を示す概略図。
【図２（ｃ）】本発明の実施の形態によるアルミニウム鋳物材の外観不良補修法において、外観不良の凹部が埋められたアルミニウム鋳物材から不要部分を削り落とした後の状態を示す概略図。
【符号の説明】
【００４２】
１        表面改質装置
２、１０２        アルミニウム鋳物材
２ａ      内部欠陥
１０、１１０        プローブ部
２０、１２０        ショルダー部
２０Ａ、１２０Ａ    一端
２０ａ    貫通孔
１０２ａ  凹部
【図１】
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【図２（ａ）】
2005324240.tif 000004
【図２（ｂ）】
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【図２（ｃ）】
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