蜂窝成型体的承受台、蜂窝成型体的制造方法以及蜂窝烧成体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种蜂窝成型体的承受台、蜂窝成型体的制造方法以及蜂窝烧成体的制造方法。
背景技术
作为蜂窝成型体的成型方法，已知有挤出成型法。挤出成型法中，在将挤出方向设定为水平方向的挤出成型机的挤出出口，安装有：所期望的形状的模具(口模)，将被放入至挤出成型机中的陶瓷材料从模具(口模)连续地挤压出去，由此，形成蜂窝成型体。以利用承受台对与隔室延伸的方向平行的侧面进行保持的方式对该蜂窝成型体进行输送，并进行切断、干燥、烧成等处理，由此来制成蜂窝结构体。
作为现有的蜂窝成型体的承受台，例如，专利文献1提出了：在对蜂窝成型体进行抵接保持的部位使用有发泡体的承受台。另外，专利文献2提出了：具有由化学加工用材等多孔质聚氨酯固化物材料形成的支撑面的承受台。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002－103325号公报
专利文献2：日本特开2011－079254号公报
发明内容
专利文献1的承受台虽然是由发泡体来形成用于对蜂窝成型体进行抵接支撑的部位(沟部)，但是，从发泡体的特性考虑，加工精度比较低。因此，存在着：比较难以形成出与蜂窝成型体的侧面相对应的抵接支撑面的问题。另外，发泡体随着与蜂窝成型体之间的接触而逐渐劣化，因此，需要更换，但是，由于专利文献1的承受台需要制作出形成有沟部的发泡体，因此，存在着更换作业费时费力的问题。
另一方面，专利文献2的承受台也可以通过使用加工精度较高的多孔质聚氨酯树脂固化物，而不使蜂窝成型体的侧面变形地对其进行保持。
但是，多孔质聚氨酯树脂固化物与发泡体相比，缓冲性较低，因此，要求更严格的加工精度，但是，对多孔质聚氨酯树脂固化物的加工精度的提高是有限的。特别是，对于加工成与蜂窝成型体的侧面相对应的抵接支撑面来说，所要求的加工负担是无法忽视的。
本发明是为了解决如上所述的问题而实施的，其目的在于，提供能够不使蜂窝成型体的侧面变形地进行保持、并且与蜂窝成型体的侧面抵接的支撑部的装卸更换变得容易的蜂窝成型体的承受台。
另外，本发明的目的在于，提供能够不使蜂窝成型体的侧面变形地对其进行保持、并能够提高生产效率且减少制造成本的蜂窝成型体的制造方法及蜂窝烧成体的制造方法。
本发明的发明人为了解决如上所述的问题而进行了潜心研究，结果发现，在具有在一个方向上延伸的沟部的主体部的表面，设置有：具有柔性片状基材及发泡体层的支撑部，由此能够容易地得到：适合于对蜂窝成型体的侧面进行保持的发泡体层的抵接支撑面，并且，通过使主体部与支撑部(柔性片状基材)之间成为非接合状态，使得支撑部的装卸更换变得容易，以至完成本发明。
即，本发明是一种蜂窝成型体的承受台，其是用于对蜂窝成型体的与隔室延伸的方向平行的侧面进行支撑的承受台，其中，包括：
主体部，该主体部具有在一个方向上延伸的沟部；
支撑部，该支撑部具有与所述主体部的所述沟部的表面抵接的柔性片状基材、以及接合于所述柔性片状基材且与所述蜂窝成型体的所述侧面抵接的发泡体层；以及
固定部件，该固定部件用于将所述支撑部固定于所述主体部，
所述支撑部设置成：相对于所述主体部而成非接合状态。
另外，本发明是一种蜂窝成型体的制造方法，其中，利用所述蜂窝成型体的承受台，对通过挤出成型而得到的蜂窝成型体的与隔室延伸的方向平行的侧面进行支撑，并输送。
此外，本发明是一种蜂窝烧成体的制造方法，其中，将利用所述蜂窝成型体的制造方法而得到的蜂窝成型体进行烧成。
发明效果
根据本发明，可提供一种能够不使蜂窝成型体的侧面变形地对其进行保持、并且容易进行与蜂窝成型体的侧面抵接的支撑部的装卸更换的蜂窝成型体的承受台。
另外，根据本发明，可提供一种能够不使蜂窝成型体的侧面变形地对其进行保持、并且能够提高生产效率且减少制造成本的蜂窝成型体的制造方法及蜂窝烧成体的制造方法。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的蜂窝成型体的承受台的立体图。
图2是本发明的一个实施方式所涉及的蜂窝成型体的承受台中所使用的支撑部的立体图。
图3是本发明的一个实施方式所涉及的蜂窝成型体的承受台的固定部件周边的局部放大侧视图。
图4是用于说明将所挤出成型的蜂窝成型体交接给承受台而进行搬运的情况的示意图。
符号说明
10…主体部，11…沟部，12…上表面，13…端面，20…支撑部，21…柔性片状基材，22…发泡体层，30…固定部件，31…L形角件，32a、32b…螺栓，33…开闭板，40…挤出成型机，41…口模，42…输送路，43…皮带，44…滚筒，50…蜂窝成型体，100…承受台。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式具体地进行说明。本发明并不限定于以下的实施方式，应当理解：在不脱离本发明的主旨的范围内基于本领域技术人员的通常知识而对以下的实施方式适当加以变更、改良等得到的实施方式也落在本发明的范围中。
(蜂窝成型体的承受台)
图1是本发明的一个实施方式所涉及的蜂窝成型体的承受台的立体图。
如图1所示，本发明的一个实施方式所涉及的蜂窝成型体的承受台100具备：主体部10、设置在主体部10上的支撑部20、以及用于将支撑部20固定于主体部10的固定部件30。
主体部10具有在一个方向上延伸的沟部11。沟部11的形状没有特别限定，可以根据待保持的蜂窝成型体的形状及大小进行适当调整。例如，主体部10的沟部11具有：同蜂窝成型体的与隔室延伸的方向平行的侧面的下半部分大致相同的弯曲(弧面)。应予说明，图1及图2中，示出了：在蜂窝成型体的与隔室延伸的方向垂直的截面为圆形时的主体部10所形成的沟部11的例子，不过，也可以对应于截面为椭圆形状、跑道形状等各种形状的蜂窝成型体。
如果从提高沟部11的形状加工精度的观点考虑，主体部10优选由硬质材料形成。在硬质材料中，如果从轻量化的观点考虑，主体部10优选由硬质树脂形成。
作为硬质树脂，虽然可以使用该技术领域中公知的硬质树脂，不过，优选使用多孔质聚氨酯树脂。作为多孔质聚氨酯树脂的例子，可以举出化学加工用材。化学加工用材在市场上有售，可以使用RAMPF公司制的RAKU－TOOL(注册商标)等。
硬质树脂的邵氏D型硬度优选为40～70HS。通过使用具有上述范围的邵氏D型硬度的硬质树脂，能够形成出：具有所期望的轮廓度及直线度、且形状精度的偏差较少的沟部11。如果邵氏D型硬度小于40HS，则材料过于柔软，因此，在切削加工中，切削部位会变形，这就难以形成出：具有所期望的形状精度的沟部11。另外，有时因蜂窝成型体的自重而导致沟部11的形状变形。另一方面，如果邵氏D型硬度超过70HS，则材料会过硬，因此，切削加工花费时间，并且，加工夹具的磨损也增大，有可能导致加工成本的增大。
应予说明，本说明书中“邵氏D型硬度”是指依据ISO 868而测定的值。
另外，主体部10的密度虽然没有特别限定，优选为0.1g/cm3～0.65g/cm3。通过使主体部10的密度为0.1g/cm3以上，能够确保主体部10的硬度，因此，容易形成出：具有所期望的形状精度的沟部11。另一方面，通过使主体部10的密度为0.65g/cm3以下，能够抑制主体部10过重，因此，承受台100的操作变得容易。
设置在主体部10上的支撑部20具有：与主体部10的沟部11的表面抵接的柔性片状基材21、以及接合于柔性片状基材21且与蜂窝成型体的侧面抵接的发泡体层22。支撑部20仿照主体部10的沟部11而弯曲。
此处，在图2中示出了：蜂窝成型体的承受台100所使用的支撑部20(蜂窝成型体安装于承受台100之前的状态)的立体图。
如图2所示，支撑部20具有：在柔性片状基材21上设置有发泡体层22的单纯的层叠片材结构。
支撑部20设置成：相对于主体部10而成非接合状态，因此，在与蜂窝成型体的侧面抵接的发泡体层22随着使用而发生劣化时，可通过仅更换具有单纯的层叠片材结构的支撑部20而进行再利用。
支撑部20的形状及大小可根据主体部10的沟部11的形状及大小而适当设定。例如，支撑部20是：具有同沟部11延伸的方向上的长度相对应的长度(L1)、以及同与沟部11延伸的方向垂直的沟部11表面的长度相对应的长度(L2)的四边形的片状。
发泡体层22可以设置于柔性片状基材21的整个表面，也可以设置于柔性片状基材21的一部分表面。例如，如图2所示，从容易利用后述的固定部件30(L形角件31)来固定支撑部20的观点考虑，在柔性片状基材21的一方的两端部(L2的两端部)可以不设置发泡体层22。
作为柔性片状基材21，只要能够仿照主体部10的沟部11进行弯曲即可，没有特别限定。作为柔性片状基材21的例子，可以举出：具有柔性的树脂片状基材、曲线石墨片状基材等，不过，从成本方面考虑，优选使用具有柔性的树脂片状基材。具有柔性的树脂片状基材由柔性树脂形成。作为柔性树脂，可以举出：PP树脂、PET树脂、PC树脂、丙烯酸树脂等，优选使用PP树脂。
柔性片状基材21的厚度只要在不妨碍柔性的范围内即可，没有特别限定，优选为0.1～1.0mm。如果是上述范围的厚度，则能够使柔性片状基材21仿照主体部10的沟部11而稳定地弯曲。
作为发泡体层22，只要能够与柔性片状基材21一同仿照主体部10的沟部11进行弯曲即可，没有特别限定。作为发泡体层22的例子，可以举出：由树脂发泡体形成的层(以下称为“树脂发泡体层”)、由橡胶发泡体形成的层(以下称为“橡胶发泡体层”)等。作为树脂发泡体的例子，可以举出：聚乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、硅泡沫、丙烯酸泡沫、聚氯乙烯泡沫等。另外，作为橡胶发泡体，可以举出：聚氨酯橡胶发泡体、丁腈橡胶发泡体、氯丁橡胶发泡体、乙烯橡胶发泡体、硅橡胶发泡体、以及氟橡胶发泡体等。这些发泡体可以单独使用，或者将2种以上组合使用。
发泡体层22优选具有连续气泡。连续气泡的缓冲性比独立气泡的缓冲性要高，因此，能够不使蜂窝成型体的侧面变形地对其进行保持。
发泡体层22的密度虽然没有特别限定，但优选为10～40g/cm3，更优选为10～30g/cm3，进一步优选为10～15g/cm3。通过将发泡体层22的密度控制在上述的范围内，能够制成：具有适合于对蜂窝成型体的侧面进行保持的柔软性及弹性的发泡体层22。
发泡体层22的抵接面的25％硬度虽然没有特别限定，但优选为130N以下，更优选为60N以下。通过将抵接面的25％硬度控制在上述的范围内，能够制成：具有适合于对蜂窝成型体的侧面进行保持的硬度的抵接面的发泡体层22。
此处，发泡体层22的抵接面的25％硬度是指：依据JIS K6401：2011而测定的25％压缩时的硬度。具体而言，25％硬度是：一次压缩至发泡体层22的初始厚度(原始厚度)的75％，接下来，发泡体层22恢复到原始厚度后，将发泡体层22按压至原始厚度的25％，并维持20秒钟时的载荷值(牛顿)。
发泡体层22的厚度虽然没有特别限定，但优选为10～20mm。通过使发泡体层22的厚度为10mm以上，能够充分确保由发泡体层22带来的缓冲性(冲击吸收力)。另一方面，通过使发泡体层22的厚度为20mm以下，能够使发泡体层22与柔性片状基材21一同仿照主体部10的沟部11进行弯曲。
柔性片状基材21与发泡体层22之间使用接合剂或双面胶进行接合。其中，柔性片状基材21与发泡体层22之间优选使用双面胶进行接合。这是因为：如果使用接合剂，则接合剂有可能侵入于发泡体层22的气泡内，会导致发泡体层22的缓冲性降低。
固定部件30只要是能够将支撑部20固定于主体部10的夹具即可，没有特别限定。
此处，在图3中示出了：固定部件30周边的局部放大侧视图(主体部10的与沟部11延伸的方向垂直的端面的局部放大截面图)。
例如，如图1及图3所示，固定部件30可以包括：与主体部10的上表面12及支撑部20的柔性片状基材21相接触的L形角件31。
L形角件31是：为了防止支撑部20沿着主体部10的沟部11进行移动而设置的。L形角件31能够通过将柔性片状基材21夹在其与主体部10的沟部11之间并用螺栓32a等进行紧固来固定支撑部20。
另外，如图1及图3所示，固定部件30可以包括：在主体部10的与沟部11延伸的方向垂直的2个端面13设置的开闭板33。
开闭板33是：为了防止支撑部20在与主体部10的沟部11延伸的方向平行的方向上移动而设置的。如图3(a)所示，通过使开闭板33在端面13上滑动而进行关闭，并用螺栓32b等进行固定，从而能够将支撑部20固定于2个端面13之间。另外，如图3(b)所示，通过拧开螺栓32b并使开闭板33在端面13上滑动而打开，从而能够将支撑部20从端面13侧卸下来。
具有如上所述的结构的蜂窝成型体的承受台100通过主体部10的沟部11而能够确保用于对蜂窝成型体的侧面进行保持的形状，并通过在沟部11上所设置的支撑部20的发泡体层22而能够确保缓冲性，因此，能够不使蜂窝成型体的侧面变形地对其进行保持。另外，支撑部20具有：在柔性片状基材21上设置发泡体层22而得到的单纯的层叠片材结构，并且，主体部10与支撑部20之间为非接合状态，因此，在与蜂窝成型体的侧面抵接的支撑部20的发泡体层22发生劣化时，只要更换支撑部20即可，更换作业省时省力。
(蜂窝成型体及蜂窝烧成体的制造方法)
在本发明的一个实施方式所涉及的蜂窝成型体的制造方法中，利用上述的蜂窝成型体的承受台100，对通过挤出成型而得到的蜂窝成型体的与隔室延伸的方向平行的侧面进行支撑，并输送。
图4是用于说明将所挤出成型的蜂窝成型体交接给承受台100进行搬运的情况的示意图。
如图4所示，从挤出成型机40的口模41所挤出的蜂窝成型体50被交接给：在位于挤出成型机40的挤出方向前方位置的输送路42上所配置的承受台100。此时，优选蜂窝成型体50的挤出速度和输送路42的速度大致相同，以便将蜂窝成型体50顺利地交到承受台100上。输送路42没有虽然特别限定，但优选为具有皮带43及滚筒44的输送机式。
已保持有蜂窝成型体50的承受台100在输送路42上沿着输送方向进行搬运。在输送路42的途中也可以设置有蜂窝成型体50的切断机构。作为蜂窝成型体50的切断机构，可以使用：具有挂在一对筒管45之间的线材的切断夹具46。例如，可以通过使设置于输送路42的上方的切断夹具46下降而将蜂窝成型体50切断。
接下来，对已被切断的蜂窝成型体50进行干燥处理，此外，根据需要进行封孔等处理。然后，通过将蜂窝成型体50配置于烧成炉进行烧成，能够制成蜂窝烧成体。
烧成温度可以根据蜂窝成型体50制造用的原料来适当设定。例如，在使用堇青石化原料制造蜂窝成型体50的情况下，烧成温度优选为1380～1450℃，更优选为1400～1440℃。另外，保持烧成温度的烧成时间虽然没有特别限定，但通常为3～10小时。
利用挤出成型制造蜂窝成型体50的制造方法虽然没有特别限定，但可以按照公知的方法进行。例如，只要将包含陶瓷粉体、粘合剂、水等的坯土放入挤出成型机40中进行挤出成型即可。
作为陶瓷粉体，可以举出：堇青石化原料、碳化硅、多铝红柱石、氧化铝、钛酸铝、氮化硅及堇青石－碳化硅系复合材料、硅酸锂铝、金属硅、或它们的混合物等。这些陶瓷粉体可以单独使用，或者将2种以上组合使用。应予说明，堇青石化原料是指：通过烧成而转化为堇青石的物质，例如可以举出：将滑石、高岭土、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅等按烧成后的组成为堇青石的理论组成(2MgO·2Al2O3·5SiO2)的方式进行混合而得到的物质等。堇青石化原料的典型方案是：具有包含二氧化硅40～60质量％、氧化铝15～45质量％、氧化镁5～30质量％的组成。
作为粘合剂，虽然没有特别限定，但可以举出：琼脂、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等有机粘合剂。这些粘合剂可以单独使用，或者将2种以上组合使用。
作为通过挤出成型机40所制造的蜂窝成型体50的形状，虽然没有特别限定，但可以根据使用用途来适当设定。
通过挤出成型机40所制造的蜂窝成型体50具有：区划形成出在挤出方向上延伸的隔室的隔壁。蜂窝成型体50的与隔室延伸的方向垂直的截面处的隔室的形状虽然没有特别限定，但可以为圆形、椭圆形、三角形～八边形等多边形等各种形状。另外，蜂窝成型体50的与隔室延伸的方向垂直的截面的外形虽然没有特别限定，但可以为圆形、椭圆形、跑道形状等各种形状。
蜂窝成型体50的与隔室延伸的方向垂直的截面处的每1cm2的隔室数虽然没有特别限定，但优选为30～180个，更优选为30～150个，进一步优选为30～93个，最优选为30～62个。
蜂窝成型体50的与隔室延伸的方向垂直的截面处的隔壁的厚度虽然没有特别限定，但优选为0.05～0.30mm，更优选为0.05～0.10mm，进一步优选为0.05～0.08mm。应予说明，例如，可以通过图像解析装置(尼康株式会社制、商品名“NEXIV、VMR－1515”)来测定隔壁厚。
蜂窝成型体50的与隔室延伸的方向垂直的截面的宽度(圆形的情况下为直径，椭圆等的情况下为最长部分的直径)虽然没有特别限定，但优选为70cm以上，更优选为115cm以上，进一步优选为170cm以上。
具有如上所述的隔室数、隔壁及宽度的蜂窝成型体50在与承受台100接触时，容易在比蜂窝成型体50的外周的隔壁更靠内侧的隔壁发生局部的变形。但是，通过使用本发明的一个实施方式所涉及的承受台100，能够抑制局部的变形，因此，能够抑制成品率降低。
具有如上所述的形状的蜂窝成型体50可以通过适当设定在挤出成型机40的前端所设置的口模41的结构来得到。
如上所述制造的蜂窝成型体50及蜂窝烧成体是：使用能够不使蜂窝成型体50的侧面变形地对其进行保持、且与蜂窝成型体50的侧面抵接的支撑部20的装卸更换比较容易的蜂窝成型体50的承受台100，来制造的，因此，蜂窝成型体50的侧面不会发生变形，还能够提高生产效率，并且减少制造成本。
另外，如上所述制造的蜂窝烧成体可以在汽车废气净化用催化剂载体、柴油微粒除去过滤器、汽油微粒除去过滤器、燃烧装置用蓄热体等各种用途中进行使用。
