(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ鋳物製構造物のフランジシール面形成部に、発熱用プローブピンを回転させながら所要深さまで押し込んで、該発熱用プローブピンをフランジシール面形成部に沿い移動させることにより上記フランジシール面形成部を全周に亘り塑性流動させて、該フランジシール面形成部の内部欠陥を潰して除去するようにすると共に、該発熱用プローブピンを、上記フランジシール面形成部から該発熱用プローブピンの移動に伴って徐々に引き抜くようにし、しかる後、上記フランジシール面形成部に仕上げ加工してフランジシール面を形成するようにすることを特徴とするアルミ鋳物製構造物のフランジシール面形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミ鋳物製構造物のフランジシール面を気密性を保持するように形成するための形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アルミ鋳物製構造物は航空宇宙分野等で広く用いられているが、かかるアルミ鋳物構造物に形成されるフランジシール面は、気密性が要求されるものであり、フランジシール面にブローホール等の欠陥が存在することは気密保持の面から厳密に制限されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、アルミ鋳物製構造物には、内部欠陥としてのブローホールが多く存在するため、フランジシール面に最終加工段階で内部欠陥が現出すると、気密性の問題から使用できないので、そのアルミ鋳物製構造物自体を廃却処分せざるを得ないということが非常に多いのが実状である。このような欠陥は鋳物素材段階での非破壊検査ではほとんど検出することはできないので、鋳物素材のコストに加え、機械加工のコストまで無駄なものとなってしまい、又、最終段階で現われることから、納期的にも非常に大きな問題となる。
【０００４】
そこで、本発明は、欠陥のないフランジシール面を得ることができるようなアルミ鋳物製構造物のフランジシール面形成方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、アルミ鋳物製構造物のフランジシール面形成部に、発熱用プローブピンを回転させながら所要深さまで押し込んで、該発熱用プローブピンをフランジシール面形成部に沿い移動させることにより上記フランジシール面形成部を全周に亘り塑性流動させて、該フランジシール面形成部の内部欠陥を潰して除去するようにすると共に、該発熱用プローブピンを、上記フランジシール面形成部から該発熱用プローブピンの移動に伴って徐々に引き抜くようにし、しかる後、上記フランジシール面形成部に仕上げ加工してフランジシール面を形成するようにするアルミ鋳物製構造物のフランジシール面形成方法とする。
【０００６】
フランジシール面形成部を塑性流動させると、この塑性流動現象により、母材に内在するブローホール等の内部欠陥を潰して除去することができ、母材組織を緻密に改善できることになる。したがって、最終加工段階で内部欠陥が現出することがなくなり、欠陥のないフランジシール面が形成される。
【０００７】
又、フランジシール面形成部に、発熱用プローブピンを回転させながら押し付けることにより、上記フランジシール面形成部を塑性流動させるようにしてあるので、内部欠陥の除去作業を容易に行うことができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【０００９】
図１（イ）（ロ）（ハ）（ニ）は本発明のアルミ鋳物製構造物のフランジシール面形成方法の実施の一形態として、端部にリング状のフランジシール面２を形成すべき弁ケーシングの如きアルミ鋳物製構造物１への適用例について示すもので、フランジシール面形成部３に、荒加工工程と欠陥除去工程と仕上げ加工工程とを順次行うことにより、欠陥のないフランジシール面２を形成させるようにする。
【００１０】
詳述すると、先ず、荒加工工程として、図１（イ）に示す如く、アルミ鋳物製構造物１のフランジシール面２を形成しようとするフランジシール面形成部３を、研削装置４や研摩装置により荒加工する。
【００１１】
次に、欠陥除去工程として、荒加工工程が終了した後のフランジシール面形成部３を塑性流動させて内部欠陥を潰すようにする。すなわち、図１（ロ）に示す如く、アルミ鋳物よりも硬い材質製とし且つ形成すべきフランジシール面２の幅よりも細い所要直径とした発熱用プローブピン５を、フランジシール面２の形成幅の中央に対峙するよう配置して、所要回転速度で回転させながらフランジシール面形成部３に押し付けて所要深さ押し込むようにする。この場合、発熱用プローブピン５をフランジシール面形成部３の表面に回転させながら押し付けると、フランジシール面形成部３の母材は発熱用プローブピン５との摩擦により発熱し、アルミの融点以下の温度（たとえば、４００〜５００℃）で塑性流動現象を起すため、発熱用プローブピン５をフランジシール面形成部３に押し込むことができる。
【００１２】
したがって、フランジシール面形成部３の母材が塑性流動を起す温度となるように発熱用プローブピン５の回転速度を選定した状態において、続いて、発熱用プローブピン５にフランジシール面形成部３の周方向へ沿う押し付け力を与えることにより、塑性流動を連続的に発生させながら、該発熱用プローブピン５を周方向へ公転させるように移動させるようにする。この際、発熱用プローブピン５を、周方向へ少なくとも１回転以上公転させてから引き抜くようにし、且つ引き抜き時には、移動に伴わせて徐々に引き抜くようにさせる。これにより、発熱用プローブピン５の引き抜き跡を残さないようにすることができる。
【００１３】
上記のように、発熱用プローブピン５によりフランジシール面形成部３の周方向位置を順次塑性流動させるようにすると、この塑性流動現象により母材に内在するブローホール等の欠陥を圧潰して（押し潰して）除去することができるので、フランジシール面形成部３に、母材組織を緻密化した所要深さの欠陥除去部６を周方向全周に亘り作り出すことができる。
【００１４】
しかる後、最終加工段階である仕上げ加工工程として、図１（ハ）（ニ）に示す如く、フランジシール面形成部３を機械加工により仕上げ加工して所要幅のフランジシール面２を形成させるようにする。この際、フランジシール面形成部３には、欠陥除去工程において所要深さの欠陥除去部６が周方向全周に亘り作られていることから、最終加工段階でフランジシール面２に内部欠陥が現出することはなく、気密保持性能に優れた欠陥のないフランジシール面２を形成することができる。又、フランジシール面２には発熱用プローブピン５の引き抜き跡が残っていないことから、仕上げ加工を容易に行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明のアルミ鋳物製構造物のフランジシール面形成方法によれば、アルミ鋳物製構造物のフランジシール面形成部に、発熱用プローブピンを回転させながら所要深さまで押し込んで、該発熱用プローブピンをフランジシール面形成部に沿い移動させることにより上記フランジシール面形成部を全周に亘り塑性流動させて、該フランジシール面形成部の内部欠陥を潰して除去するようにすると共に、該発熱用プローブピンを、上記フランジシール面形成部から該発熱用プローブピンの移動に伴って徐々に引き抜くようにし、しかる後、上記フランジシール面形成部に仕上げ加工してフランジシール面を形成するようにしてあるので、気密保持性能に優れた欠陥のないフランジシール面を得ることができ、これにより、従来の如く、最終加工段階での内部欠陥の現出によりアルミ鋳物構造物自体を廃却してしまうような事態をなくすことができて、経済的に非常に有利となり、又、フランジシール面形成部に、発熱用プローブピンを回転させながら押し付けることにより、上記フランジシール面形成部を塑性流動させるようにしてあるので、フランジシール面形成部の塑性流動現象を容易に作り出すことができて、内部欠陥を容易に除去することができる、等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアルミ鋳物製構造物のフランジシール面形成方法の作業工程を示すもので、（イ）は荒加工工程の概略図、（ロ）は欠陥除去工程の概略図、（ハ）は仕上げ加工工程の概略図、（ニ）は（ハ）のＡ−Ａ方向拡大矢視図である。
【符号の説明】
１  アルミ鋳物製構造物
２  フランジシール面
３  フランジシール面形成部
５  発熱用プローブピン
【図１】
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