JP2001246421A - 金属管製造方法 - Google Patents
金属管製造方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
- B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
- B21C3/08—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof with section defined by rollers, balls, or the like
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ツールの冷間付着を防止できる金属管製造方
法及び装置を提供する。 【解決手段】 この方法の場合、冷間付着しやすい薄い
金属ストリップ1を次第にスリット付きパイプに成形
し、たがいに突き合わせ密着している継目をたがいに溶
接し、溶接されたパイプの直径を縮小する。金属ストリ
ップのスリット付きパイプへの成形は、たがいに反対方
向に回転しながら対となってともに働く金属製の成形ロ
ールまたは成形ドラム4a、4b、5a、5b、6a、
6cによって行う。この成形ロールまたは成形ドラム
は、それらの間の転がり摩擦により、変形されるべき金
属ストリップのへりの部分を案内する。この場合、金属
ストリップの成形と案内は成形ロール、成形ドラム、あ
るいはその両方によって、縮小はロール11によって行
われ、これらロールやドラムの表面硬度は100GPa
以上である。
法及び装置を提供する。 【解決手段】 この方法の場合、冷間付着しやすい薄い
金属ストリップ1を次第にスリット付きパイプに成形
し、たがいに突き合わせ密着している継目をたがいに溶
接し、溶接されたパイプの直径を縮小する。金属ストリ
ップのスリット付きパイプへの成形は、たがいに反対方
向に回転しながら対となってともに働く金属製の成形ロ
ールまたは成形ドラム4a、4b、5a、5b、6a、
6cによって行う。この成形ロールまたは成形ドラム
は、それらの間の転がり摩擦により、変形されるべき金
属ストリップのへりの部分を案内する。この場合、金属
ストリップの成形と案内は成形ロール、成形ドラム、あ
るいはその両方によって、縮小はロール11によって行
われ、これらロールやドラムの表面硬度は100GPa
以上である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項1および請
求項3の上位概念部分に記載の金属管を製造する方法と
装置に関する。
求項3の上位概念部分に記載の金属管を製造する方法と
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】Kabel−und−Metallwe
rke社の専門的パンフレット「Uniwema−機械
とアクセサリー」から、壁の薄い金属管を製造する方法
が知られているが、この方法の場合、金属ストリップ
(Metallband)をスリット付きパイプに成形し、長手方
向の継目を溶接し、場合によっては引き続いて同じ工程
でリング状またはらせん状の波形を施す。この方法によ
れば、重量がわずかで−波形管の場合は−高い横剛性を
もつパイプを無限の長さで、かつ経済的に製造すること
ができる。
rke社の専門的パンフレット「Uniwema−機械
とアクセサリー」から、壁の薄い金属管を製造する方法
が知られているが、この方法の場合、金属ストリップ
(Metallband)をスリット付きパイプに成形し、長手方
向の継目を溶接し、場合によっては引き続いて同じ工程
でリング状またはらせん状の波形を施す。この方法によ
れば、重量がわずかで−波形管の場合は−高い横剛性を
もつパイプを無限の長さで、かつ経済的に製造すること
ができる。
【0003】欠点のない溶接継目を得るのに決定的に重
要なのは、1つには溶接されるべきテープのへりに油脂
や酸化物がないこと、2つにはテープのへりを清潔に案
内し、溶接作業中は正確に突き合わせして同じ高さでた
がいに密着させることである。脱脂された金属ストリッ
プのへりは、そのためスリット付きパイプに成形される
直前にエッジを仕上げられる。それだけでなく金属スト
リップのスリット付きパイプへの変形には注意が必要で
ある。
要なのは、1つには溶接されるべきテープのへりに油脂
や酸化物がないこと、2つにはテープのへりを清潔に案
内し、溶接作業中は正確に突き合わせして同じ高さでた
がいに密着させることである。脱脂された金属ストリッ
プのへりは、そのためスリット付きパイプに成形される
直前にエッジを仕上げられる。それだけでなく金属スト
リップのスリット付きパイプへの変形には注意が必要で
ある。
【0004】スチールや銅製の金属ストリップに対して
はスチール製の成形ツールが実績を上げており、これら
のツールは成形ロール対または成形ドラム対を備える。
金属ストリップはこの場合、成形ロールまたは成形ドラ
ムの間で次第にスリット付きパイプに成形される。
はスチール製の成形ツールが実績を上げており、これら
のツールは成形ロール対または成形ドラム対を備える。
金属ストリップはこの場合、成形ロールまたは成形ドラ
ムの間で次第にスリット付きパイプに成形される。
【0005】たとえばアルミニウム、アルミニウム合
金、ステンレススチール、ニオビウム、チタンそのほか
といった冷間付着(Kaltverschweissung)しやすい金属
からなるテープに対しては、プラスチック製の成形ツー
ルが使用される。しかしこれらのツールの欠点はその耐
用期間が短いことである。スチール製の成形ツールを使
用する場合の欠点は、成形ロールまたは成形ドラムに冷
間付着物が生じ、それが次第に成長して成形ツールのジ
オメトリーを変化させ、このため結局不完全なパイプ成
形やそれにともなう溶接継目の欠陥を生じることであ
る。この冷間付着物は、金属ストリップに強い成形が加
わる箇所に著しく現れる。これは前記の「Uniwem
a」法の場合は最初の成形段階であって、テープのへり
の部分に完成したスリット付きパイプに見られる湾曲半
径があたえられる箇所である。
金、ステンレススチール、ニオビウム、チタンそのほか
といった冷間付着(Kaltverschweissung)しやすい金属
からなるテープに対しては、プラスチック製の成形ツー
ルが使用される。しかしこれらのツールの欠点はその耐
用期間が短いことである。スチール製の成形ツールを使
用する場合の欠点は、成形ロールまたは成形ドラムに冷
間付着物が生じ、それが次第に成長して成形ツールのジ
オメトリーを変化させ、このため結局不完全なパイプ成
形やそれにともなう溶接継目の欠陥を生じることであ
る。この冷間付着物は、金属ストリップに強い成形が加
わる箇所に著しく現れる。これは前記の「Uniwem
a」法の場合は最初の成形段階であって、テープのへり
の部分に完成したスリット付きパイプに見られる湾曲半
径があたえられる箇所である。
【0006】この問題の解決法としてドイツ実用新案D
E−U−9403594から、下側成形ロールまたは成
形ドラムの金属ストリップと反対側の表面で、少なくと
も変形が最大となる最初の成形段階が、1つのブラシ装
置にかみ込み、このブラシ装置が成形ロールまたは成形
ドラムの表面を清潔に保つものとすることが知られてい
る。
E−U−9403594から、下側成形ロールまたは成
形ドラムの金属ストリップと反対側の表面で、少なくと
も変形が最大となる最初の成形段階が、1つのブラシ装
置にかみ込み、このブラシ装置が成形ロールまたは成形
ドラムの表面を清潔に保つものとすることが知られてい
る。
【0007】この知られた装置の欠点は、ブラシ装置に
かみ込むことによって、成形ロールまたは成形ドラムの
表面にさらなる負荷を生じ、除去されるのは冷間付着し
た粒子にとどまらないことである。これにより成形ロー
ルまたは成形ドラムの摩耗が増加することになる。
かみ込むことによって、成形ロールまたは成形ドラムの
表面にさらなる負荷を生じ、除去されるのは冷間付着し
た粒子にとどまらないことである。これにより成形ロー
ルまたは成形ドラムの摩耗が増加することになる。
【0008】ブラシ自体も同様に摩耗して交換が必要と
なり、このことは製造中断の原因となる。それだけでな
く汚れの発生もはなはだしく、このため溶接プロセスも
妨げられる。まったく決定的な欠点は、アルミニウム製
テープを使用するとき、アルミニウムダスト爆発を生じ
る場合があることである。
なり、このことは製造中断の原因となる。それだけでな
く汚れの発生もはなはだしく、このため溶接プロセスも
妨げられる。まったく決定的な欠点は、アルミニウム製
テープを使用するとき、アルミニウムダスト爆発を生じ
る場合があることである。
【0009】溶接されたパイプの直径を縮小しなければ
ならないとき、このツールにも冷間付着という同じ問題
が生じる。同一の作業工程で縮小を行うことが求められ
るからである。
ならないとき、このツールにも冷間付着という同じ問題
が生じる。同一の作業工程で縮小を行うことが求められ
るからである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、前記の欠点を回避し、ツールの冷間付着を前もって
防止する方法ないし装置を提供することである。
は、前記の欠点を回避し、ツールの冷間付着を前もって
防止する方法ないし装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この課題は請求項1およ
び3に特徴として記載した事項により解決される。
び3に特徴として記載した事項により解決される。
【0012】本発明の本質的利点は、成形ロールまたは
成形ドラムの表面の硬度をきわめて高くすることによ
り、テープと成形ロールまたは成形ドラムの間の摩擦係
数がいちじるしく減じられることである。達成可能な硬
度は従来の窒化チタンの硬度の約5倍である。明らかに
0.1以下の摩擦係数が得られる。
成形ドラムの表面の硬度をきわめて高くすることによ
り、テープと成形ロールまたは成形ドラムの間の摩擦係
数がいちじるしく減じられることである。達成可能な硬
度は従来の窒化チタンの硬度の約5倍である。明らかに
0.1以下の摩擦係数が得られる。
【0013】本発明のそのほかの有利な発展形を従属請
求項に記載した。
求項に記載した。
【0014】図1〜3に概略を図示した実施形態を用い
て本発明をより詳細に説明する。
て本発明をより詳細に説明する。
【0015】
【発明の実施の形態】ここには図示しない供給架台から
引き出された金属ストリップ1、たとえば厚さ0.25
mm、幅約20mmのアルミニウムテープを、成形装置
2の複数の成形段階でスリット付きパイプ3に成形し、
最後の成形段階の直後に不活性気体のもとでアーク溶接
により(WIG−溶接)、またはレーザーにより、継目
管に加工する。
引き出された金属ストリップ1、たとえば厚さ0.25
mm、幅約20mmのアルミニウムテープを、成形装置
2の複数の成形段階でスリット付きパイプ3に成形し、
最後の成形段階の直後に不活性気体のもとでアーク溶接
により(WIG−溶接)、またはレーザーにより、継目
管に加工する。
【0016】最初の3つの成形段階4、5および6は、
それぞれ上側の成形ロール4a、5aおよび6aを1つ
ずつと、下側の成形ロール4b、5bおよび6bを1つ
ずつからなり、それぞれの間でアルミニウムテープ1が
次第にパイプの形状に移行する。垂直に軸受けされた成
形ロール対7と、それ自体が円をなす成形リング8をも
って、成形装置2が完成する。溶接装置10の背後でパ
イプ3はサイジングロール11に導かれ、そこでパイプ
3の直径が縮小される。
それぞれ上側の成形ロール4a、5aおよび6aを1つ
ずつと、下側の成形ロール4b、5bおよび6bを1つ
ずつからなり、それぞれの間でアルミニウムテープ1が
次第にパイプの形状に移行する。垂直に軸受けされた成
形ロール対7と、それ自体が円をなす成形リング8をも
って、成形装置2が完成する。溶接装置10の背後でパ
イプ3はサイジングロール11に導かれ、そこでパイプ
3の直径が縮小される。
【0017】この装置の場合、最初の成形段階4でもっ
とも高い圧力が生じる。ここでテープのへりに、完成し
たスリット付きパイプ3の湾曲半径があたえられるから
である。このためにはより小さい湾曲半径を選択する必
要がある。変形のうちの弾力的部分が、最初の成形段階
4を過ぎると失われるからである。圧力を必要な高さに
すると冷間付着を生じる。しかもこれは下側成形ロール
4bの箇所で非常にいちじるしくなる。ここはテープの
へりが成形ロール4bにぶつかる箇所である。この箇所
にアルミニウムが堆積する。
とも高い圧力が生じる。ここでテープのへりに、完成し
たスリット付きパイプ3の湾曲半径があたえられるから
である。このためにはより小さい湾曲半径を選択する必
要がある。変形のうちの弾力的部分が、最初の成形段階
4を過ぎると失われるからである。圧力を必要な高さに
すると冷間付着を生じる。しかもこれは下側成形ロール
4bの箇所で非常にいちじるしくなる。ここはテープの
へりが成形ロール4bにぶつかる箇所である。この箇所
にアルミニウムが堆積する。
【0018】同様に高い圧力がサイジングロールに生じ
る。それだけでなくサイジングロールは円周上の場所に
よって生じる速度が異なり、これは摩擦を増大する原因
となる。これはとくに、通過するパイプを潤滑処理する
ことなく縮小を行う場合にいえることである。
る。それだけでなくサイジングロールは円周上の場所に
よって生じる速度が異なり、これは摩擦を増大する原因
となる。これはとくに、通過するパイプを潤滑処理する
ことなく縮小を行う場合にいえることである。
【0019】成形ロール4a、4b、5a、5b、6a
および6bは、スチール製とするのが合目的である。し
かしロール4a、5a、5b、6aおよび6bは、たと
えばポリエチレン、ポリアミドなどといったプラスチッ
ク製とすることができる。ロール4bはもっとも強い負
荷がかかるので、いずれにせよスチール製としなければ
ならない。
および6bは、スチール製とするのが合目的である。し
かしロール4a、5a、5b、6aおよび6bは、たと
えばポリエチレン、ポリアミドなどといったプラスチッ
ク製とすることができる。ロール4bはもっとも強い負
荷がかかるので、いずれにせよスチール製としなければ
ならない。
【0020】本発明の考えでは、成形ロール4a、4
b、5a、5b、6aおよび6bは、スチール製である
場合は100GPa以上の表面硬度を持つものにする。
このきわめて高い硬度は、成形ロールのスチールの結晶
格子に炭素原子を挿入することにより得られる。このた
めに開発された方法が、Carl Hanser Ve
rlag出版社の雑誌「MO 金属表面」第50年度4
/96号で公開されている。
b、5a、5b、6aおよび6bは、スチール製である
場合は100GPa以上の表面硬度を持つものにする。
このきわめて高い硬度は、成形ロールのスチールの結晶
格子に炭素原子を挿入することにより得られる。このた
めに開発された方法が、Carl Hanser Ve
rlag出版社の雑誌「MO 金属表面」第50年度4
/96号で公開されている。
【0021】図2は成形ロール4aおよび4bを持つ最
初の成形段階4の外観図であって、ロールの間では、詳
細には記載しない金属ストリップのへりがきわめて強く
変形される。成形ロール4aおよび4bの硬化された表
面が点線で示され、番号9が付されている。
初の成形段階4の外観図であって、ロールの間では、詳
細には記載しない金属ストリップのへりがきわめて強く
変形される。成形ロール4aおよび4bの硬化された表
面が点線で示され、番号9が付されている。
【0022】図3は、4つのロール11aからなるサイ
ジングロールの断面図である。ロールの表面は同様に1
00GPa以上の硬度を持つ。
ジングロールの断面図である。ロールの表面は同様に1
00GPa以上の硬度を持つ。
【図1】本発明による金属管製造装置の概略図である。
【図2】成形ロール4aおよび4bを持つ最初の成形段
階4の外観図である。
階4の外観図である。
【図3】4つのロール11aからなるサイジングロール
11の断面図である。
11の断面図である。
1 金属ストリップ 2 成形装置 3 パイプ 4a、5a、6a 上側の成形ロール 4b、5b、6b 下側の成形ロール 7 成形ロール対 8 成形リング 10 溶接装置 11 サイジングロール
Claims (4)
- 【請求項1】 冷間付着しやすい薄い金属ストリップを
次第にスリット付きパイプに成形し、たがいに突き合わ
せ密着する長手方向のへりをたがいに溶接し、該溶接さ
れたパイプの直径を縮小する金属管製造方法であり、金
属ストリップのスリット付きパイプへの成形がたがいに
反対方向に回転しながら対となってともに働く金属製の
成形ロールまたは成形ドラムよって行われ、該成形ロー
ルまたは成形ドラムが該成形ロールまたは成形ドラムの
間の転がり摩擦によって成形されるべき金属ストリップ
のへり領域を案内する金属管製造方法であって、金属ス
トリップの成形と案内は成形ロール、成形ドラム、ある
いはその両方によって、縮小はロールによって行われ、
前記成形ロール、成形ドラム、およびロールは表面硬度
が100GPa以上であることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記成形ロールと成形ドラムの表面に炭
素原子が追加的に取り込まれており、この表面が硬度の
大きいダイヤモンドに類似の組織を示すことを特徴とす
る、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 冷間付着しやすい薄い金属ストリップを
スリット付きパイプに成形する成形装置と、スリット付
きパイプの長手方向のへりを溶接する溶接装置と、パイ
プの直径を縮小する装置とを備え、前記成形装置がたが
いに反対方向に回転して対になってともに働く金属製の
成形ロールまたは成形ドラムを備え、該成形ロールまた
は成形ドラムが該成形ロールまたは成形ドラムの間の転
がり摩擦によって金属ストリップのへり領域を案内する
金属管製造装置であって、前記成形ロール、成形ドラ
ム、あるいはその両方が100GPa以上の表面硬度を
持つことと、パイプ直径を縮小する装置がいわゆるサイ
ジングロールを備え、該サイジングロールも同様に10
0GPa以上の表面硬度を持つこととを特徴とする金属
管製造装置。 - 【請求項4】 前記成形ロールまたは成形ドラムの表面
に炭素原子が追加して取り込まれており、表面が硬度の
大きいダイヤモンドに類似の組織を持つことを特徴とす
る、請求項3に記載の金属管製造装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP00400311.7 | 2000-02-01 | ||
EP00400311A EP1121991B1 (de) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | Verfahren zur Herstellung von Metallrohren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001246421A true JP2001246421A (ja) | 2001-09-11 |
Family
ID=8173532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001024554A Pending JP2001246421A (ja) | 2000-02-01 | 2001-01-31 | 金属管製造方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6513699B2 (ja) |
EP (1) | EP1121991B1 (ja) |
JP (1) | JP2001246421A (ja) |
AT (1) | ATE229386T1 (ja) |
DE (1) | DE50000912D1 (ja) |
DK (1) | DK1121991T3 (ja) |
ES (1) | ES2184682T3 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040250404A1 (en) * | 2003-01-14 | 2004-12-16 | Cripsey Timothy J. | Process for press forming metal tubes |
CN108895213A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-27 | 浙江康盛股份有限公司 | 一种超薄壁管及其加工方法 |
EP3797891B1 (de) | 2019-09-30 | 2023-08-02 | Nexans | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung abschnittsweise gewellter, dünnwandiger hohlprofile kleiner durchmesser aus ne-metallen |
EP3797890B1 (de) * | 2019-09-30 | 2024-03-27 | Nexans | Verfahren zur herstellung dünnwandiger hohlprofile kleiner durchmesser aus ne-metallen |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06126336A (ja) * | 1992-06-12 | 1994-05-10 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 管製造用フォーミングロール、管製造方法及び電縫管 |
JPH0890092A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-09 | Nanotetsuku Kk | 無潤滑絞り金型および無潤滑絞り加工方法 |
JPH1044140A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-17 | Kyocera Corp | 加工用ローラー及びワイヤーソー |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3260099A (en) * | 1964-07-28 | 1966-07-12 | Frank E Elge | Tube forming machine |
US3349832A (en) * | 1964-07-31 | 1967-10-31 | Simplex Wire & Cable Co | Method of forming sheathed conductor |
US3368379A (en) * | 1964-09-17 | 1968-02-13 | Simplex Wire & Cable Co | Tube closing device |
AT327140B (de) * | 1974-05-20 | 1976-01-12 | Plansee Metallwerk | Mit hartmetall bestuckte oder zur ganze aus hartmetall bestehende walzrollen sowie verfahren zu ihrer herstellung |
JP2842720B2 (ja) * | 1991-11-29 | 1999-01-06 | 京セラ株式会社 | 伸線用ダイスおよびその製造方法 |
-
2000
- 2000-02-01 DK DK00400311T patent/DK1121991T3/da active
- 2000-02-01 DE DE50000912T patent/DE50000912D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-01 EP EP00400311A patent/EP1121991B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-01 AT AT00400311T patent/ATE229386T1/de active
- 2000-02-01 ES ES00400311T patent/ES2184682T3/es not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-01-30 US US09/771,635 patent/US6513699B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-01-31 JP JP2001024554A patent/JP2001246421A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06126336A (ja) * | 1992-06-12 | 1994-05-10 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 管製造用フォーミングロール、管製造方法及び電縫管 |
JPH0890092A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-09 | Nanotetsuku Kk | 無潤滑絞り金型および無潤滑絞り加工方法 |
JPH1044140A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-17 | Kyocera Corp | 加工用ローラー及びワイヤーソー |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20010042773A1 (en) | 2001-11-22 |
DE50000912D1 (de) | 2003-01-23 |
ES2184682T3 (es) | 2003-04-16 |
ATE229386T1 (de) | 2002-12-15 |
EP1121991A1 (de) | 2001-08-08 |
DK1121991T3 (da) | 2003-03-31 |
EP1121991B1 (de) | 2002-12-11 |
US6513699B2 (en) | 2003-02-04 |
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