JP2000117321A - 押出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被押出材の表面を効率的に清浄化することが
でき、押出成形により得られる押出材の品質を向上させ
ることができる押出成形方法を提供する。 【解決手段】 先ず、被押出材を３５０℃以上の温度に
加熱する。次いで、加熱された被押出材の表面をブラシ
により研磨するか、又はその表面にブラスト材を噴射し
て、表面に付着している付着物を除去する。その後、付
着物が除去された被押出材を押出成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は押出成形装置を使用
して被押出材を所定の形状に成形するための押出成形方
法に関し、特に、成形前の被押出材の表面を効率的に清
浄化することができる押出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パイプ、平角線及び素線等の金属
材並びに被覆線等の複合線は、押出成形装置により押出
成形されることにより製造されている。このような押出
成形装置を使用して、ワイヤロッド（ＷＲ）の表面に外
皮材が被覆された複合線を製造する場合に、ワイヤロッ
ドを洗浄等の前処理を施すことなく押出成形装置に供給
すると、ワイヤロッドの表面に付着している汚れがワイ
ヤロッドと外皮材との間に入り込むことがある。そうす
ると、得られた押出材において、外皮が形成されない領
域が形成されたり、汚れが存在する箇所でガスを発生し
て、押出材表面に膨れ又はクラックが発生したりする。
このような不具合は、ワイヤロッドの表面に付着してい
る汚れ等が完全に除去されていない場合においても発生
する。

【０００３】また、押出成形により得られる押出材が複
合線である場合に限らず、単一材料からなる金属素材を
成形する場合であっても、素材表面に付着した付着物が
成形後の押出材の品質に悪影響を与えることがある。

【０００４】そこで、従来においては、被押出材に対し
て、皮剥き、ブラシ研磨、サンドブラスト又は酸洗い処
理等の清浄化処理を施して被押出材の表面を清浄化した
後に、押出成形する方法が使用されている。例えば、皮
剥きによる清浄化方法は、被押出材の表面を皮剥きダイ
スにより切削する方法であり、汚れが完全に除去された
良好な表面を得ることができる。また、サンドブラスト
による清浄化方法は、被押出材の表面に微粒子状のブラ
スト材を噴射して、表面の汚れを除去する方法である。
更に、酸洗いによる清浄化方法は、被押出材の表面を脱
脂した後、酸性溶液により洗浄する湿式の方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の清浄化処理を施した場合には、以下に示す問題点
が発生する。即ち、皮剥きによる清浄化方法を使用する
と、被押出材の表面から、その断面積の約３乃至５％の
金属部分が切削されるので、被押出材の表面の有用な金
属部分が皮剥き屑として排出されて、処分されてしま
う。従って、この皮剥き屑が環境汚染の原因になると共
に、押出材の原料コストが上昇する。

【０００６】また、被押出材の表面には伸線油、被押出
材の製造時の潤滑剤及び汚れ等が付着しているので、ブ
ラシ研磨によって長時間の清浄化処理を施すと、高い粘
性を有する油等がブラシの表面に付着して、効率よく研
磨することができなくなる。更に、ブラシに付着した汚
れが再度被押出材の表面に移行することがあり、清浄化
効果を十分に得ることができない。

【０００７】更に、サンドブラストによる清浄化方法を
使用すると、処理速度が低下すると共に、ブラシ研磨に
よる清浄化処理の場合と同様に、ブラスト材に汚れが移
行して、清浄化効果を得ることができなくなる。このよ
うに、ブラシ研磨及びサンドブラストによる清浄化処理
では、清浄な被押出材の表面を長時間安定して得ること
はできず、特に、ブラシ研磨によると、最短で約５０時
間のブラシ研磨処理によりブラシの汚れが清浄化効果に
影響を及ぼして、研磨不足となることがある。

【０００８】更にまた、酸洗いによる清浄化方法は処理
速度が遅いので、被押出材の表面に付着した汚れ等を酸
洗いにより完全に除去するためには、長い処理ラインが
必要となる。また、除去された汚れが処理溶液中に混入
して、排水及び廃液等が多量に発生するので、これらの
処理コストが極めて高いものになると共に、環境汚染の
原因となることがある。更に、酸洗いによる清浄化方法
は、被押出材の表面に付着した汚れの質及び量の影響を
受けやすい方法であるので、被押出材の表面状態によっ
て、処理溶液の種類及び処理時間等を適切に選択する必
要がある。

【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、被押出材の表面を効率的に清浄化すること
ができ、押出成形により得られる押出材の品質を向上さ
せることができる押出成形方法を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る押出成形方
法は、被押出材を３５０℃以上の温度に加熱する工程
と、加熱された被押出材の表面における付着物を除去す
る工程と、付着物が除去された被押出材を押出成形する
工程と、を有することを特徴とする。

【００１１】この付着物を除去する工程は、加熱された
被押出材の表面をブラシにより研磨する工程であって
も、加熱された被押出材の表面にブラスト材を噴射する
工程であってもよい。

【００１２】本発明においては、被押出材を３５０℃以
上の温度に加熱するので、その表面に付着した油脂等を
分解して低粘度化することができる。従って、その後の
工程において、例えば、ブラシ又はブラスト材等により
被押出材表面の付着物を除去しても、このブラシ又はブ
ラスト材に汚れ等の付着物が付着することがなく、被押
出材の表面を効率的に清浄化することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る押出
成形方法について、添付の図面を参照して具体的に説明
する。図１は本発明の実施例に係る押出成形方法を示す
模式図である。また、図２（ａ）乃至図２（ｃ）は本実
施例において使用される加熱装置の例を示す模式図であ
り、図３は本実施例において使用される冷却装置を示す
模式図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）は本実施例に
おいて使用される付着物除去装置の例を示す模式図であ
る。

【００１４】図１に示すように、先ず、ワイヤロッド送
り出し装置１により送り出されるワイヤロッド（被押出
材）２を加熱装置３内に通過させて例えば４００℃の温
度に加熱する。図２（ａ）乃至図２（ｃ）に示すよう
に、加熱装置としては、ガス直接燃焼炉３ａ、熱風循環
炉３ｂ及び通電加熱炉３ｃ等の種々の構造のものを使用
することができる。ガス直接燃焼炉３ａはガス排出口を
有するチャンバ１１ａと、チャンバ１１ａの下方に設け
られたガスバーナ１２とを有するものであり、ガスバー
ナ１２は複数のノズル１２ａがチャンバ１１ａの内部に
向けられるように配置されている。このように構成され
たガス直接燃焼炉３ａのチャンバ１１ａ内にワイヤロッ
ド２を通過させると、ワイヤロッド２はガスバーナ１２
のノズル１２ａから放出される炎によって直接加熱され
る。

【００１５】また、熱風循環炉３ｂはガス排出口を有す
るチャンバ１１ｂと、このチャンバ１１ｂの上方に設け
られたガスバーナ１３と、チャンバ１１ｂの内部の気体
を循環させる攪拌羽１５が設けられた攪拌機１４とを有
するものであり、ガスバーナ１３はノズル１３ａがチャ
ンバ１１ｂの内部に向けられるように配置されている。
このように構成された熱風循環炉３ｂにおいては、ガス
バーナ１３のノズル１３ａから放出される炎がチャンバ
１１ｂ内の気体を例えば約８５０℃に加熱すると共に、
攪拌機１４によってチャンバ１１ｂ内の熱風が循環され
るので、チャンバ１１ｂ内にワイヤロッド２を通過させ
ると、この熱風によりワイヤロッド２が加熱される。

【００１６】通電加熱炉３ｃはチャンバ１１ｃと、チャ
ンバ１１ｃの内部に離間して設けられた２対の通電ロー
ル１６とを有するものであり、各通電ロール１６には電
源（図示せず）が接続されている。このように構成され
た通電加熱炉３ｃにおいては、チャンバ１１ｃ内を通過
するワイヤロッド２が離間して配置された２対の通電ロ
ール１６により送り出されるときに、２組の通電ロール
１６間におけるワイヤロッド２に電気を通流させるの
で、ジュール熱が発生してワイヤロッド２が加熱され
る。

【００１７】このようにしてワイヤロッド２を加熱した
後、例えば図３に示す冷却装置４によりワイヤロッド２
を冷却する。冷却装置４は上端が解放された容器状の外
枠部１７と内壁１８とを有し、外枠部１７と内壁１８と
の間における底部に排水口１７ａが設けられていると共
に、内壁１８により囲まれた領域における底部に給水口
１７ｂが設けられているものである。このように構成さ
れた冷却装置４においては、給水口１７ｂから内壁１８
により囲まれた領域の内部に冷水１９を供給すると共
に、内壁１８の上端からオーバフローした水を排出口１
７ａから排出している状態で、この領域にワイヤロッド
２を通過させると、冷水１９によりワイヤロッド２が冷
却される。

【００１８】その後、冷却されたワイヤロッド２を乾燥
装置５により乾燥させた後、付着物除去装置６によりワ
イヤロッド２の表面に付着している付着物を除去する。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、付着物除去装
置６としては、ブラシによる除去装置６ａ及びサンドブ
ラストによる除去装置６ｂ等の種々のものを使用するこ
とができる。ブラシによる除去装置６ａは、冷却された
ワイヤロッド２を通過させるチャンバ２０と、チャンバ
２０の内部に設けられた複数の回転ブラシ２１とを有す
るものである。このように構成された除去装置６ａにお
いては、チャンバ２０内にワイヤロッド２を通過させる
と、回転ブラシ２１によりワイヤロッド２の表面が摺擦
されて、表面の付着物が除去される。

【００１９】また、サンドブラストによる除去装置６ｂ
は、上方に粉塵排出口２２ａが設けられていると共に底
部に砂回収口２２ｂとが設けられたチャンバ２２と、チ
ャンバ２２の内部に設けられ砂（ブラスト材）を噴射さ
せるブラストノズル２３とを有するものであり、粉塵排
出口２２ａは集塵機（図示せず）に接続されている。こ
のように構成された除去装置６ｂにおいては、ブラスト
ノズル２３の先端から圧縮空気により砂を噴射させてい
る状態でチャンバ２２内にワイヤロッド２を通過させる
と、砂がワイヤロッド２の表面に衝突して、表面の付着
物が除去される。

【００２０】その後、付着物の除去により表面が清浄化
されたワイヤロッド２を押出成形装置７に供給して、こ
れを押出成形することにより押出材８を得る。

【００２１】一般的に、押出成形装置に供給される被押
出材の表面には、粘性を有する油分等による汚れが付着
しており、この汚れが被押出材の表面の清浄化を困難に
している。被押出材の表面に付着している汚れのうち、
粘性を有するものは被押出材の加工時に使用される伸線
油及び潤滑油等である。従って、この油分を除去するか
又は分解することにより、汚れの粘性を低下させること
ができ、この処理の後に表面の付着物を除去する処理を
施すことにより、この表面を容易に効率よく清浄化する
ことができる。

【００２２】そこで、本願発明者等が粘性を低下させる
方法について種々研究を行った結果、油分の性状及び付
着量に影響を受けにくい方法として、油分を加熱分解す
る方法が好適であることを見い出した。即ち、本実施例
においては、ワイヤロッド（被押出材）２を、ガス直接
燃焼炉３ａ、熱風循環炉３ｂ又は通電加熱炉３ｃ等の加
熱装置により、その表面に付着している油脂の熱分解温
度以上の温度（３５０℃以上）に加熱した後に、除去装
置６ａ及び６ｂ等を使用してワイヤロッド２の表面の清
浄化処理を実施している。そうすると、加熱によりワイ
ヤロッド２の表面に付着した油脂が熱分解又は炭化して
付着物の粘度を低下させることができるので、その後の
表面の清浄化処理工程により容易に効率よく付着物を除
去することができる。

【００２３】なお、本発明において、被押出材の加熱温
度が３５０℃未満であると、被押出材の表面に付着した
油脂の熱分解又は炭化を十分に進行させることができな
い。従って、被押出材の加熱温度は３５０℃以上とす
る。好ましくは、被押出材の加熱温度は４００℃以上で
ある。上述の如く、被押出材の加熱方法については特に
限定されないが、設備費及びランニングコストを考慮す
ると、燃焼ガスを使用した加熱炉（ガス直接燃焼炉）に
より被押出材を加熱する方法が好ましい。

【００２４】また、加熱後に付着物を除去する方法につ
いても特に限定されず、例えばブラスによる除去方法及
びブラスト材による除去方法のいずれの方法を使用して
も、ブラシの表面又はブラスト材に粘性を有する汚れが
付着することによる清浄化処理不能の発生を防止するこ
とができ、表面の付着物を効率的に除去することができ
る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例に係る押出成形方法に
より押出成形を実施した試験結果について、その比較例
による試験結果と比較して具体的に説明する。先ず、伸
線潤滑油としてなたね油を使用して銅素材を伸線するこ
とにより、種々の直径を有する銅製ワイヤロッドを作製
した。次いで、実施例のサンプルについては、種々の方
法でこれを加熱した後、その表面をブラシにより研磨し
た。一方、比較例のサンプルについては、加熱処理を施
すことなく表面のブラシ研磨を実施した。そして、ブラ
シによってワイヤロッド表面を清浄化することができな
くなるまでの時間（清浄化可能時間）を測定した。使用
したワイヤロッドの直径、加熱方法、ワイヤロッドの温
度及び測定結果を下記表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】上記表１に示すように、実施例Ｎｏ．１乃
至３は、ブラシ研磨の前に３５０℃以上の温度でワイヤ
ロッドを加熱しており、実施例Ｎｏ．１については表面
に付着していた油脂（なたね油）が熱分解して炭化し、
実施例Ｎｏ．２及び３については表面に付着していた油
脂が熱分解して、いずれも付着物の粘性が低下した。そ
の結果、加熱後に７００時間以上の長時間のブラシ研磨
を実施しても、研磨不足となることはなく、研磨後に清
浄な表面を得ることができた。従って、このようにして
得られたワイヤロッドを押出装置に供給して押出成形し
た場合に、優れた品質の押出材を長時間安定して得るこ
とができる。

【００２８】一方、比較例Ｎｏ．４は加熱せずにブラシ
研磨のみでワイヤロッド表面の清浄化処理を施している
ので、５０時間の処理でブラシに汚れが付着して、ワイ
ヤロッド表面を清浄化することができなくなった。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
被押出材を３５０℃以上の温度に加熱するので、表面に
付着している油脂等の粘性を低下させることができ、そ
の後の被押出材の表面における付着物を除去する工程に
おいて、被押出材の表面を効率的に清浄化することがで
き、押出成形により得られる押出材の品質を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る押出成形方法を示す模式
図である。

【図２】（ａ）乃至（ｃ）は本実施例において使用され
る加熱装置の例を示す模式図である。

【図３】本実施例において使用される冷却装置を示す模
式図である。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は本実施例において使用され
る付着物除去装置の例を示す模式図である。

【符号の説明】

１；ワイヤロッド送り出し装置 ２；ワイヤロッド ３；加熱装置 ３ａ；ガス直接燃焼炉 ３ｂ；熱風循環炉 ３ｃ；通電加熱炉 ４；冷却装置 ５；乾燥装置 ６，６ａ，６ｂ；除去装置 ７；押出成形装置 ８；押出材 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，２０，２２；チャンバ １２，１３；ガスバーナ １２ａ，１３ａ；ノズル １４；攪拌機 １５；攪拌羽 １６；通電ロール １７；外枠部 １８；内壁 １９；冷水 ２１；回転ブラシ ２３；ブラストノズル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被押出材を３５０℃以上の温度に加熱す
   る工程と、加熱された被押出材の表面における付着物を
   除去する工程と、付着物が除去された被押出材を押出成
   形する工程と、を有することを特徴とする押出成形方
   法。
2. 【請求項２】 前記付着物を除去する工程は、前記加熱
   された被押出材の表面をブラシにより研磨する工程であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の押出成形方法。
3. 【請求項３】 前記付着物を除去する工程は、前記加熱
   された被押出材の表面にブラスト材を噴射する工程であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の押出成形方法。