(57)【要約】【課題】ろう付け等による接合を必要とせず、金属板と金属発泡体とが剥がれにくくなる複合制振金属板およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の複合制振金属板１は、金属板２と金属板２の表面２ａに積層する金属発泡体層４とを有する複合制振金属板であって、金属板２は、表面２ａに凹部２１を有し、凹部２１は、開口より底面側の少なくとも一部で開口より拡幅した拡幅部位２１ａを有し、金属発泡体層４は、金属板２の表面に沿って延びる平板部４１と、平板部４１の表面から延設され凹部２１の拡幅部位２１ａに入り込んでいる凸部４２とを有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板と前記金属板の少なくともいずれか一方の表面に積層する金属発泡体層とを有する複合制振金属板であって、
前記金属板は、前記表面に凹部を有し、
前記凹部は、開口より底面側の少なくとも一部で前記開口より拡幅した拡幅部位を有し、
前記金属発泡体層は、前記金属板の表面に沿って延びる平板部と、前記平板部の表面から延設され前記凹部の前記拡幅部位に入り込んでいる凸部とを有することを特徴とする複合制振金属板。
【請求項２】
前記金属発泡体層は、前記金属板の表面と他の前記金属板の表面とで挟持されている請求項１に記載の複合制振金属板。
【請求項３】
前記凹部は、前記金属板端部まで延在したアリ溝である請求項１または２に記載の複合制振金属板。
【請求項４】
前記凹部の深さは、１ｍｍ以下であり、
前記凹部の拡幅角度は、２５度以上である請求項３に記載の複合制振金属板。
【請求項５】
金属板と前記金属板の少なくともいずれか一方の表面に積層する金属発泡体層とを有する複合制振金属板の製造方法であって、
金属粉末と加熱によって分解して気体を発生する発泡助剤粉末とのとの混合粉末を調製する調製工程と、
前記混合粉末を成形して板状成形体を得る成形工程と、
前記金属板の表面と他の前記金属板の表面との間に前記板状成形体を配置した少なくとも３層からなる積層体を得る積層工程と、
前記積層体を加熱することで前記金属粉末を溶融または半溶融させるとともに前記発泡助剤粉末を発泡させる加熱発泡工程と、
溶融または半溶融した金属を冷却固化して前記金属発泡体層を形成するとともに、前記金属発泡体層のうち前記金属板と接触している部分を前記金属板と接合させる冷却固化工程と、
を含み、
前記金属板は、前記表面に凹部を有し、
前記凹部は、開口より底面側の少なくとも一部で前記開口より拡幅した拡幅部位を有することを特徴とする複合制振金属板の製造方法。
【請求項６】
前記凹部は、前記金属板端部まで延在したアリ溝であり、
前記凹部の深さは、１ｍｍ以下であり、
前記凹部の拡幅角度は、２５度以上である請求項５に記載の複合制振金属板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板と金属発泡体とからなる複合型の制振金属板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などの車輌、工場、工事現場などからの振動および騒音が生活環境に及ぼす影響は大きくなっている。また、振動および騒音は、部品の寿命、現場で作動する機械の操作精度などに影響を与えるため、機能維持の面でも問題となる。振動および騒音の対策のひとつとして、振動エネルギーを減衰させる性質をもつ材料の開発が行われている。たとえば、いわゆる制振材料として用いられるゴムおよびプラスチックなどの材料の減衰能は非常に高い。しかし、これらの材料は、耐熱性、耐薬品性および機械的強度の面では、金属材料に劣る。そのため、金属組織を改良するなどして制振性を向上させた制振合金が有用である。
【０００３】
ここで、制振性が高い金属発泡体を含む複合制振金属板は、特開２００４−２２５０８６号公報（特許文献１）や特開２０１０−１１７０２４号公報（特許文献２）に記載されている。これらの複合制振金属板は、金属板に金属発泡体が積層された構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２５０８６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１７０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記複合制振金属板において、金属板と金属発泡体とを対面方向（積層方向）に剥がれにくくするためには、フラックスを用いたろう付け（あるいは接着剤で接着）が行われる必要がある。ろう付け等が行われない場合、各層同士は容易に剥がれてしまう。しかし、フラックスを添加することにより、製造コストは増大し、さらにはフラックスにより気孔成長が妨げられるおそれもある。また、金属発泡体作製後に別工程として接合工程が必要となる。つまり、ろう付け等による層間の接合強度維持作業は、複合制振金属板作製において大きな負担となっている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、ろう付け等による接合を必要とせず、金属板と金属発泡体とが剥がれにくくなる複合制振金属板およびその製造方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】
本発明の複合制振金属板は、金属板と前記金属板の少なくともいずれか一方の表面に積層する金属発泡体層とを有する複合制振金属板であって、前記金属板は、前記表面に凹部を有し、前記凹部は、開口より底面側の少なくとも一部で前記開口より拡幅した拡幅部位を有し、前記金属発泡体層は、前記金属板の表面に沿って延びる平板部と、前記平板部の表面から延設され前記凹部の前記拡幅部位に入り込んでいる凸部とを有することを特徴とすることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、金属発泡体層の一部（凸部）が凹部の拡幅部位に入り込んでいるため、金属発泡体層と金属板との間でアンカー効果が発揮される。このため、両者は、ろう付けをすることなく、剥がれにくくなる。
【０００９】
なお、「金属発泡体層」は、金属粉末と加熱により分解して気体を発生する発泡助剤粉末との混合粉末を、金属板の表面で溶融させるとともに発泡助剤粉末を発泡させてなる。したがって、金属の融点未満の温度で金属粉末を加熱して得られる焼結体からなる多孔質層とは異なる。
【００１０】
ここで、前記金属発泡体層は、前記金属板の表面と他の前記金属板の表面とで挟持されていることが好ましい。金属発泡体層の両面を金属板で覆うことで、複合制振金属板を様々な部位への部品として用い易くなる。
【００１１】
ここで、前記凹部は、前記金属板端部まで延在したアリ溝であることが好ましい。この構成によれば、アンカー効果が確実に発揮される上、金属板も製造し易い。
【００１２】
また、アリ溝において、前記凹部の深さは、１ｍｍ以下であり、前記凹部の拡幅角度は、２５度以上であることが好ましい。凹部の深さが１ｍｍ以下の場合、拡幅角度が２５度以上であることで、製造時には金属発泡体層が拡幅部位に入り込み易く、完成品ではより確実にアンカー効果が発揮される。
【００１３】
ここで、本発明の複合制振金属板の製造方法は、金属板と前記金属板の少なくともいずれか一方の表面に積層する金属発泡体層とを有する複合制振金属板の製造方法であって、金属粉末と加熱によって分解して気体を発生する発泡助剤粉末との混合粉末を調製する調製工程と、
前記混合粉末を成形して板状成形体を得る成形工程と、前記金属板の表面と他の前記金属板の表面との間に前記板状成形体を配置した少なくとも３層からなる積層体を得る積層工程と、前記積層体を加熱することで前記金属粉末を溶融または半溶融させるとともに前記発泡助剤粉末を発泡させる加熱発泡工程と、溶融または半溶融した金属を冷却固化して前記金属発泡体層を形成するとともに、前記金属発泡体層のうち前記金属板と接触している部分を前記金属板と接合させる冷却固化工程と、を含み、前記金属板は、前記表面に凹部を有し、前記凹部は、開口より底面側の少なくとも一部で前記開口より拡幅した拡幅部位を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明では、板状成形体を金属板間に配置して加熱発泡させる。これにより、金属発泡体層は、上下の金属板の凹部に均等に入りやすくなる。また、加熱発泡工程および冷却固化工程により金属発泡体を金属板と一体的に形成することができる。このため、凹部による機械的接合に加えて、金属発泡体層を金属板の表面に化学的に接合させることができる。つまり、両者はより剥がれにくくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ろう付けがなくとも、金属板と金属発泡体とを剥がれにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態における複合制振金属板１の厚さ方向の断面（溝延伸方向直交断面）を示す模式断面図である。
【図２】本実施形態における金属板２を示す斜視図である。
【図３】本実施形態における複合制振金属板１の製造方法を示すフロー図である。
【図４】本実施形態における積層工程Ｓ３を説明するための模式断面図である。
【図５】実施例１の複合制振金属板を示す断面写真である。
【図６】実施例２の複合制振金属板を示す断面写真である。
【図７】実施例３の複合制振金属板を示す断面写真である。
【図８】実施例１〜３における損失係数と歪振幅の関係を示す図である。
【図９】本実施形態の変形態様である金属板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、好ましい実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。図１に示すように、本実施形態の複合制振金属板１は、２枚の金属板２、３と、金属発泡体層４と、を備えている。
【００１８】
金属板２は、金属材料からなり、板状に形成されている。金属板２は、表面２ａに複数の凹部２１が形成されている。凹部２１は、図２に示すように、金属板２の両端部まで（一端から他端まで）延在したアリ溝である。つまり、凹部２１の溝延伸方向直交断面（図１参照）は、開口から底面に向かって徐々に拡幅した形状となっている。換言すると、凹部２１は、開口より底面側の少なくとも一部で開口より拡幅した拡幅部位２１ａを有し、本実施形態では、開口から底面にかけて拡幅部位２１ａとなっている。凹部２１は、金属板２の幅方向（図１の左右方向）にほぼ等間隔に形成されている。
【００１９】
本実施形態では、凹部２１の側面が全体的に拡幅部位２１ａ（平面状）となっている。凹部２１の対向する両側面は、いずれも拡幅部位２１ａであり、底面ほど幅が拡がるように傾斜している。拡幅部位２１ａと底面の垂線との為す角（拡幅角度）は、およそ３０度である。ただし、底面の端部（底面と側面との為す角部）は、湾曲していてもよい。
【００２０】
金属板３については、金属板２と同構成であり、表面３ａに複数の凹部３１を有し、凹部３１はアリ溝形状に形成されている。つまり、凹部３１は、拡幅部位３１ａを有している。本実施形態において、各金属板２、３の厚みは約１ｍｍであり、凹部２１、３１の深さは約０．５ｍｍである。凹部２１、３１の底面の幅は約３ｍｍである。本実施形態において、凹部３１の配置位置は、およそ、金属発泡体層４を介して凹部２１に対向する位置である。
【００２１】
なお、各金属板２、３は、金属発泡体よりも機械的強度に優れる金属材料からなればよい。そのため、制振金属板の用途に応じて適宜選択すればよい。たとえば、軽量化の観点からは、アルミニウム板、アルミニウム合金板、マグネシウム板またはマグネシウム合金板などを使用することができる。機械的強度を一層向上させたい場合には、各種鋼材、銅、銅合金、マンガン、マンガン合金、チタンまたはチタン合金などからなる金属板を用いるとよい。また、制振性をさらに高めたい場合には、マグネシウム、あるいはマグネシウム合金、鉄系合金、銅合金またはマンガン合金などの制振合金からなる金属板を用いるとよい。具体的には、片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、Ｆｅ−Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ｆｅ−Ｃｒ系合金などの鉄を主成分とする鉄系制振合金のほか、Ａｌ−Ｚｎ超塑性合金、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｍｇ−Ｚｒ系合金、Ｃｕ−Ｍｎ−Ａｌ系合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系合金、Ｎｉ−Ｔｉ系合金などの制振合金が挙げられる。なお、制振合金は、損失係数ηが０．０１以上とする。金属板の厚さに特に限定はなく、本発明の制振金属板の用途に応じて適宜選択すればよい。あえて規定するのであれば、０．５ｍｍ以上さらには１ｍｍ以上であるのが好ましい。金属板の厚さが０．５ｍｍ未満では、機械的強度が不十分であるとともに制振金属板の製造が困難となる。
【００２２】
金属発泡体層４は、気泡を有する略板状の金属発泡体である。金属発泡体層４は、金属板２の表面２ａに積層している。そして、金属発泡体層４の上方に金属板３が積層している。金属発泡体層４は、金属板２、３に厚さ方向に挟持されている。
【００２３】
金属発泡体層４は、気泡が存在することで、各金属板２、３の表面２ａ、３ａに部分的に接合している。つまり、金属発泡体部分と両金属板２、３とが接触し、後述する本製造方法により接触部分で接合している。複合制振金属板１は、金属板２、３と金属発泡体層４とが積層された状態で一体的となっている（金属板２／金属発泡体層４／金属板３）。各金属板２、３と金属発泡体層４との接合面積は、金属発泡体層４の気泡率と関係している。
【００２４】
ここで、金属発泡体層４は、各金属板２、３の凹部２１、３１に入り込んでいる。つまり、金属発泡体層４は、金属板２、３の表面に沿って延びる平板部４１と、平板部４１の表面から延設され凹部２１、３１の拡幅部位２１ａ、３１ａに入り込んでいる凸部４２とを有している。平板部４１は、金属板２、３の凹部２１、３１以外の表面部分に接触している。凸部４２は、凹部２１、３１の底面および側面（拡幅部位２１ａ、３１ａ）に接触している。金属発泡体層４の厚さは、凹部２１、３１への入り込みを含むと約２ｍｍである。
【００２５】
また、金属発泡体層４は、金属の種類に限定はなく、アルミニウム、鋼、銅、ニッケル、チタン等の一般的な金属発泡体から構成されていればよい。中でも、発泡アルミニウムは、軽量であるとともに珪素を含有することで強度を付与できるため、望ましい。
【００２６】
＜複合制振金属板１の製造方法＞
複合制振金属板１の製造方法は、図３に示すように、主として、調製工程Ｓ１、成形工程Ｓ２、積層工程Ｓ３および加熱発泡工程Ｓ４を含んでいる。
【００２７】
調製工程Ｓ１は、金属粉末と加熱により分解して気体を発生する発泡助剤粉末との混合粉末を調製する工程である。所定の質量比となるように秤量した金属粉末と発泡助剤粉末とを、粉末の混合に一般的に用いられる混合機により混合すればよい。このとき、潤滑剤、結合材、増粘材などを必要に応じて添加してもよい。金属粉末および発泡助剤粉末は、両者の合計を１００質量％としたときに、発泡助剤粉末の含有割合を０．３質量％以上１．５質量％以下さらには０．４質量％以上１質量％以下とするとよい。発泡助剤粉末の含有割合が０．３質量％未満では、気泡率の高い金属発泡体層が得られないため望ましくない。発泡助剤粉末の含有割合が多いほど、気泡率の高い金属発泡体が形成されやすくなるが、１．５質量％以下とすることで、粗大な気泡の形成が抑制される。
【００２８】
金属粉末は、作製する金属発泡体層の組成に応じて適宜選択すればよい。合金からなる金属発泡体層を得るためには、その合金の組成に合わせて２種類以上の金属粉末を混合して用いてもよいし、その合金の組成をもつ合金粉末を用いてもよい。合金粉末を用いれば、均一な組成の金属発泡体層が得られるため望ましい。例えば、珪素を含むアルミニウム合金からなる金属発泡体層を得るためには、珪素を含むアルミニウム合金からなる合金粉末を使用するとよい。アルミニウム合金の組成は、製造する金属発泡体の合金組成に応じて選択すればよい。しかし、発泡性の面から、珪素（Ｓｉ）の含有割合が固溶限以上で共晶点でのＳｉ量未満であるのが望ましい。
【００２９】
また、金属粉末としては、鋳塊を粉砕したり溶湯を粉化したりして得られる粉末が使用可能であり、たとえばアトマイズ粉末は市販されており容易に入手できる。金属粉末の平均粒径に限定はないが、金属発泡体の製造に一般的に用いられる１５０μｍ以下のサイズが望ましい。
【００３０】
発泡助剤粉末は、加熱により分解して気体を発生する。発泡助剤粉末としては、金属発泡体の製造に一般的に用いられる粉体を使用すればよい。発泡助剤として、例えば、水素化チタン（ＴｉＨ２）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、水素化ジルコニウム（ＺｒＨ２）、および、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）等のカルシウムを含む発泡助剤（他にＣａＨ２、ＣａＨＣＯ３等）が挙げられる。
【００３１】
成形工程Ｓ２は、上記の調製工程Ｓ１で得られた混合粉末を成形して板状成形体を得る工程である。成形工程Ｓ２では、例えばプレス等により、板状成形体（板状プリカーサ）Ａを成形する。
【００３２】
積層工程Ｓ３は、図４に示すように、金属板２の表面２ａと金属板３の表面３ａとの間に上記の板状成形体（板状プリカーサ）Ａを配置した積層体を得る工程である。複合制振金属板１の厚さが変化しないよう、金属板２、３の位置が固定されている。なお、金属板が１枚である場合（すなわち複合制振金属板１が２層である場合）は、一方の金属板の代わりに拘束板を用いればよい。
【００３３】
加熱発泡工程Ｓ４は、積層体を加熱することで金属粉末を溶融または半溶融させるとともに発泡助剤粉末を発泡させる工程である。上記の構成の積層体を加熱し、板状成形体を溶融または半溶融させ発泡させることで、金属発泡体層４が各金属板２、３の表面２ａ、３ａに部分的に接合されて且つ凹部２１、３１の拡幅部位２１ａ、３１ａに入り込んだ複合制振金属板１が得られる。つまり、金属発泡体層４は、平板部４１及び凸部４２を有する構成となる。加熱は、金属発泡体の製造に通常用いられる加熱炉を用いればよい。また、加熱は、真空中、不活性ガス雰囲気中のいずれで行っても構わない。
【００３４】
金属粉末が合金粉末である場合には、積層体が固相線温度以上に加熱されることで、合金粉末が半溶融状態となり、同時に、発泡助剤粉末が分解して気泡が発生して膨張していく。このとき、加熱発泡工程における加熱温度が合金の液相線温度を超えないようにするのが望ましい。積層体の加熱温度が液相線温度を超えると、発泡性が必要以上に高くなりすぎるため、微細な気泡を成形することが困難となる。
【００３５】
冷却固化工程Ｓ５は、積層体を冷却し、溶融または半溶融状態の金属を固化させる工程である。冷却方法は、公知の方法で足り、空冷などが採用される。冷却は、気泡が所望の形状を保った状態で金属が固化する条件で行えばよく、冷却速度が２００〜３００℃／分程度さらにはそれ以上の空冷が望ましい。冷却固化工程Ｓ５では、加熱発泡工程Ｓ４において拡がって接触した金属発泡体と金属板２、３とが溶着の原理で化学的に接合される。つまり、金属板２、３と金属発泡体層４は、部分的に接合される。
【００３６】
＜実施例１＞
（調製工程Ｓ１）合金粉末としてＡｌ−７％Ｓｉ合金粉末（平均粒径：１５０μｍ）、発泡助剤粉末としてＣａＣＯ３粉末、増粘材としてＡｌ２Ｏ３（アルミナ）粉末を準備した。ＣａＣＯ３粉末は、篩により５μｍ以下とした。Ａｌ−７％Ｓｉ合金粉末とＣａＣＯ３粉末とＡｌ２Ｏ３粉末とをボールミルにより混合して混合粉末を得た。混合割合は、混合粉末を１００質量％としてＣａＣＯ３粉末を３質量％としＡｌ２Ｏ３粉末を１０体積％とした。
【００３７】
（成形工程Ｓ２）混合粉末を一軸プレスにより直径１２ｍｍ長さ１０ｍｍの棒状に成形後さらに１ｍｍの厚さまで長手方向に順に圧延し、板状プリカーサを得た。
【００３８】
（積層工程Ｓ３）２０ｍｍ×１８０ｍｍに切り出した板状プリカーサを、凹部を有しＦｅ−Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｒ系合金からなる制振合金板（２０ｍｍ×１８０ｍｍ×厚さ１ｍｍ）の上に載置し、さらに板状プリカーサの上に同様の制振合金板を載置した。こうして、厚さ３ｍｍの積層体を得た。なお、積層体は、厚さが処理中に変化しないよう固定した。制振合金板には、表面（板状プリカーサ側の面）に凹部（２１、３１）が形成されているものを用いた。凹部の深さは、０．５ｍｍとした。
【００３９】
（加熱発泡工程Ｓ４）積層体を赤外線大型イメージ炉（以下「加熱炉」と略記）で真空雰囲気において加熱して、合金粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末を半溶融状態とするとともにＣａＣＯ３粉末を発泡させた。具体的には、積層体を加熱炉に入れ、５００℃で２０分間予熱後、６０℃／分で所定温度まで昇温させ、６５０℃に達してから１０分間保持した後、加熱炉から積層体を取り出した。その後、積層体を４℃／秒で空冷した（冷却固化工程Ｓ５）。
【００４０】
上記の手順で得られた本実施例の複合制振金属板の断面写真（光学顕微鏡）を、図５に示す。得られた複合制振金属板は、２枚の制振合金板と、それらの間に挟持された珪素を含むアルミニウム合金からなる発泡アルミニウム層と、を備え、それぞれの厚さは１ｍｍであった。なお、制振合金板の凹部の部分において、発泡アルミニウム層の厚さは凹部の分だけ大きくなっている。制振合金板と発泡アルミニウム層との界面には、両者が接合している接合部（金属部分）と、接合されていない非接合部（気泡部分）と、が観察された。
【００４１】
また、制振合金板の凹部には、加熱発泡工程における板状プリカーサの半溶融状態および発泡により、発泡アルミニウム層がほぼ完全に入り込んでいることが観察された。つまり、発泡アルミニウム層は、凹部の底面および側面と接していた。発泡アルミニウム層の気孔率は７４％であり、平均気孔径は約１００μｍ以下（ＳＥＭ観測）であった。
【００４２】
＜実施例２＞
実施例２の複合制振金属板は、加熱発泡工程を除いて実施例１と全く同じ工程で作製した。
【００４３】
（加熱発泡工程Ｓ４）積層体を加熱炉で真空雰囲気において加熱して、合金粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末を半溶融状態とするとともにＣａＣＯ３粉末を発泡させた。具体的には、積層体を加熱炉に入れ、５００℃で２０分間予熱後、６０℃／分で所定温度まで昇温させ、６６０℃に達してから３分間保持した後、加熱炉から積層体を取り出した。その後、積層体を４℃／秒で空冷した（冷却固化工程Ｓ５）。実施例２の複合制振金属板の断面写真を図６に示す。
【００４４】
実施例１と同様、制振合金板の凹部には、加熱発泡工程における板状プリカーサの半溶融状態および発泡により、発泡アルミニウム層がほぼ完全に入り込んでいることが観察された。発泡アルミニウム層の気孔率は７６％であり、平均気孔径は約１００μｍ以下（ＳＥＭ観測）であった。
【００４５】
＜実施例３＞
実施例３の複合制振金属板は、調製工程および加熱発泡工程を除いて実施例１と全く同じ工程で作製した。
【００４６】
（調製工程Ｓ１）合金粉末としてＡｌ−７％Ｓｉ合金粉末（平均粒径：１５０μｍ）、発泡助剤粉末としてＴｉＨ２粉末、増粘材としてＡｌ２Ｏ３（アルミナ）粉末を準備した。ＴｉＨ２粉末は、篩により４５μｍ以下とした。Ａｌ−７％Ｓｉ合金粉末とＴｉＨ２粉末とＡｌ２Ｏ３粉末とをボールミルにより混合して混合粉末を得た。混合割合は、混合粉末を１００質量％としてＴｉＨ２粉末を０．５質量％としＡｌ２Ｏ３粉末を１０体積％とした。
【００４７】
（加熱発泡工程Ｓ４）積層体を加熱炉で真空雰囲気において加熱して、合金粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末を半溶融状態とするとともにＴｉＨ２粉末を発泡させた。具体的には、積層体を加熱炉に入れ、５００℃で２０分間予熱後、２０℃／分で所定温度まで昇温させ、６３０℃に達した後（温度保持せず）、加熱炉から積層体を取り出した。その後、積層体を４℃／秒で空冷した（冷却固化工程Ｓ５）。実施例３の複合制振金属板の断面写真を図７に示す。
【００４８】
実施例１と同様、制振合金板の凹部には、加熱発泡工程における板状プリカーサの半溶融状態および発泡により、発泡アルミニウム層がほぼ完全に入り込んでいることが観察された。発泡アルミニウム層の気孔率は６４％であり、平均気孔径は目視で約１ｍｍ以下であった。
【００４９】
実施例１〜３に係る本実施形態によれば、凹部２１、３１の拡幅部位２１ａ、３１ａに金属発泡体層４が入り込んでいるため、金属板２、３と金属発泡体層４との対面方向（図１の上下方向）にアンカー効果が発生し、両者は少なくとも対面方向に剥がれにくくなる。本実施形態によれば、ろう付けと同等以上の接着強度を実現できる。また、フラックスを用いないため、気泡成長が妨げられず、低温発泡可能で、均一の気泡が作られ易い。例えば実施例１、２において、平均気泡径は１００μｍ程度であった。本製造方法では、平均気泡径を例えば１００μｍ以下（０＜平均気泡径≦１００μｍ）と、小さくすることも可能である。
【００５０】
また、本実施形態の製造方法によれば、アンカー効果による機械的な接合に加え、溶着作用により金属板２、３と金属発泡体層４とが化学的に接合しており、さらに接合強度は向上している。さらに、板状成形体を用いて積層するため、両金属板２、３の凹部２１、３１に金属発泡体層４が入り込み易くなる。また、本実施形態では、別途接合工程を必要としない。
【００５１】
また、上記実施例１、２では、加熱発泡工程において、母材金属（珪素を含むアルミニウム）の固相線温度以上であって且つＣａを含む発泡助剤の分解開始温度以上で、当該分解ピーク温度未満である一定温度で所定時間加熱されている。図８に示すように、特に実施例１、２によれば、制振性が飛躍的に向上し、樹脂と同等以上の制振性（損失係数約０．１以上）を実現することができた。実施例１、２によれば、接合強度向上に加え、制振金属の一般課題である制振性の向上も実現することができる。
【００５２】
なお、例えば、発泡助剤であるＣａＣＯ３の分解開始温度はおよそ５８０℃であり、その（ＣａＣＯ３の）分解ピーク温度（ガス発生がピークとなる温度）は、およそ８００℃である。また、珪素を含むアルミニウムの固相線温度は、およそ５６０℃である。
【００５３】
＜変形態様＞
複合制振金属板１は、金属板２、３のいずれか一方を拘束板に変更して作製してもよい。つまり、変形態様における複合制振金属板は、金属板／金属発泡体層の２層で構成されている。これによっても、金属板表面の凹部に金属発泡体層が入り込んでいることによるアンカー効果が発揮され、両者は剥がれにくくなる。この場合、積層工程は、金属板の表面と拘束板との間に板状成形体を配置した積層体を得る工程となる。
【００５４】
また、製造において、板状成形体を成形せずに、積層工程では、調製工程で調製した混合粉末を金属板間あるいは金属板と拘束板間に配置して積層体を形成してもよい。つまり、製造工程において、成形工程を除いてもよい。ただし、板状成形体を用いることで、加熱発泡工程において、中間層（金属発泡体層）が対面方向（上下方向）により均等に広がりやすくなる。これは、金属発泡体層が両金属板に挟持された複合制振金属板を製造する際に特に有効である。
【００５５】
また、図９に示すように、凹部は、拡幅部位を有する穴形状の凹部５１であってもよい。これによってもアンカー効果が発揮される。ただし、アリ溝のほうが製造し易い。なお、「開口」とは、凹部の開口端部の一部であり、底面とは反対側に位置する部位である。そして、開口は、凹部の開口端部のうち最も幅が小さい部位を意味している。例えば開口端部が若干湾曲している場合、開口は最小幅の部位となる。拡幅部位２１ａは、アンカー効果が発揮されればよく、凹部２１内の一部分でもよい。
【００５６】
また、凹部２１、３１（アリ溝）の配置位置は、厚さ方向に対向していなくてもよい。つまり、凹部２１は、金属発泡体層４を介して金属板３の凹部３１以外の表面部分に対向していてもよい。また、図１または図２において、さらに幅（左右方向長さ）が大きい金属板に対し、さらに複数の凹部２１、３１が形成されていてもよい。あるいは金属板２、３に、より幅が小さい凹部２１、３１を複数形成してもよい。
【００５７】
また、例えば金属板３の両面に凹部３１を形成することで、金属板３の上に金属発泡体層を形成してもよい。つまり、複合制振金属板は、金属板と金属発泡体層が交互に配置された４層以上のものでもよい。なお、当然、本発明の複合制振金属板は、金属板２と金属発泡体層４の２層からなるものでもよい。
【００５８】
また、凹部２１の拡幅部位２１ａの拡幅角度は、凹部２１の深さ（厚さ方向の長さ）が１ｍｍ以下の場合、２５度以上であることが好ましい。拡幅角度とは、表面２ａ（または底面）の垂線に対して、凹部２１の拡幅部位２１ａ（側面）が傾いている角度である。凹部２１（すなわちアリ溝）の深さが１ｍｍ以下の場合、表面張力によって、金属発泡体層４の拡幅部位２１ａへの入り込みが妨げられるおそれがある。しかし、拡幅角度が大きければ、たとえ拡幅部位２１ａ全体に接する程度まで金属発泡体層４が入り込まなくても、多少でも入り込むことでアンカー効果は発揮される。深さ１ｍｍ以下でも拡幅角度が２５度以上であれば、たとえ入り込みが浅くても、確実にアンカー効果が発揮される。
【００５９】
特に本実施形態の製造方法では、加熱発泡工程における金属発泡体層４の膨らみを利用して凹部２１の拡幅部位２１ａに金属発泡体層４を入り込ませており、表面張力により入り込みが浅くなった場合でも、２５度以上とすることで確実にアンカー効果（引っかかり効果）が発揮される。また、凹部２１、３１の側面の一部が拡幅部位２１ａ、３１ａであってもよい。ただし、側面全体が拡幅部位２１ａ、３１ａであるほうが製造およびアンカー効果の面で有利である。
【００６０】
本発明の複合制振金属板は、制振性および機械的強度に優れることから、例えば、衝撃吸収性が必要なバンパビーム、衝撃吸収性と剛性が必要なサイドフレーム、フード、制振性および防音性が必要なフロアパネルやダッシュボードなどの自動車用構造材として利用できる。そのほか、織機の綜絖枠において複数のヘルドを支持するロッドに適用可能である。ロッドは、織機の運転時にヘルドに衝突するため、振動および騒音の原因となる。本発明の複合制振金属板は、機械的強度に優れ、厚みを薄く成形することも可能であるため、綜絖枠のロッドに好適であり、織機の運転時に発生する振動および騒音を低減することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１：複合制振金属板、
２、３：金属板、  ２ａ、３ａ：表面、  ２１、３１：凹部、
２１ａ、３１ａ：拡幅部位、
４：金属発泡体層
【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８】
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【図９】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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