JP2001503678A - 金属形材の押出し成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも一部が金属材料でできた賦形バー（４０）を製造するためのプロセスにおいて、予備的成型品（３６）を賦形し、部分的に固体であり且つ部分的に液体である状態の賦形バー（４０）を形成し、部分的に固体であり且つ部分的に液体である状態の賦形バーを冷却金型（１６）を通して案内し、固化する。関連した装置には、予備的成型品（３６）を受け入れるための随意に加熱可能な予備的成型品チャンバ（１２）、予備的成型品（３６）を賦形し、賦形バー（４０）を形成するため、予備的成型品チャンバに連結された随意に加熱可能な形成チャンバ（１４）、及び賦形バーを固化するため、成形チャンバ（１４）に連結された冷却金型（１６）が含まれ、賦形バーの断面の最終賦形を行うため、金型（１６）の直ぐ下流にダイ（１８）を随意に配置できる。本発明の方法及び装置により、様々な材料領域を備えた断面を持つ形材を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 金属形材の押出し成形方法 本発明は、少なくとも一部が金属材料からなる予備的成型品（a preform）を プレスして賦形開口部に通し、賦形バーを形成する、予備的成型品から賦形バー を製造するための方法に関する。本発明は、更に、この方法を実施するのに適し た装置及びこの装置の使用と、この方法の使用とに関するものである。 金属形材を製造するため周知の方法の一つは押出し成形である。しかしながら 、現在の押出技術では、約７００ｍｍを越える幅を持つアルミニウム合金製大型 形材を形成するのは非常に困難である。また、別の欠点は、形材の壁厚を約２ｍ ｍ以下にすることが非常に困難であることである。しかしながら、重量の軽減と 費用の節約に鑑みると、形材の壁厚を薄くすること、即ち、幾何学的形材の通常 の許容差を守りつつ壁厚を１ｍｍ以下にすることが非常に望ましい。 現在の押出技術を使用して極めて薄壁の形材を製造することを妨げている本質 的要因は、押出力が限られていること、及び、金属の分布を温度と流量とに関し て、或る程度まで均等にできるのみであることにある。 しかしながら、現在の押出技術では、加工できる材料及び製造されるべき断面 寸法に関して幅が中程度又は小さい形材を製造する場合でも、所定の限度が存在 する。例えば、従来の押出機で通常使用されている押出力で硬質のアルミニウム 合金をプレスするのは実際上不可能であるか或いは非常に困難である。このこと は、特に中空形材、特に多隔室中空形材を製造する場合にいえることである。結 果的に押出速度が遅くなり、製造費用に悪影響が及ぼされる。更に、寸法上の許 容差は、多くの場合で不十分であり、多くの場合で金属の分布が偏り、とりわけ 、断面寸法が小さい賦形部品の場合に金型の充填が不十分になる。 融点が高い非金属材料粒子又は繊維が分散した金属母材を含む粒子強化複合材 料の押出しにも、上述の硬質合金の加工に匹敵する問題点がある。これらのいわ ゆる金属母材複合材料の製造は、ＷＯ−Ａ−８７／０６６２４、ＷＯ−Ａ−９１ ／０２０９８、及び、ＷＯ−Ａ−９２／０１８２１に詳細に記載されている。先 ず最初に、金属母材に導入されるべき粒子を合金溶融体に本質的に均等に導入し 、次いで溶融状態の複合材料を、例えば連鋳法により、押出し又は圧延によって 更に加工するのに適したフォーマットに鋳造する。 従って、本発明の目的は、冒頭に言及した種類の方法及びこの方法を実施する ために適した装置を提供することにある。この装置は、全ての種類の硬質合金及 び複合材料を費用対効果に優れた方法で加工し、高品質の製品にすることができ る。別の目的は、極めて薄壁の及び／又は極めて広幅の大型形材を経済的に製造 することである。更に、現存の押出し設備を簡単に且つ費用対効果に優れた方法 で変更できなければならない。 こうした問題点を本発明に従って解決するため、予備的成型品を賦形し、部分 的に固体であり且つ部分的に液体である状態の賦形バーを形成し、部分的に固体 であり且つ部分的に液体である状態の賦形バーを固化させるため、冷却金型を通 して案内する。 予備的成型品は、通常は、以下に詳細に説明する予備的成型品チャンバにビレ ットの形態で挿入される。従って、予備的成型品及び予備的成型品チャンバは、 押出ビレット及び押出しで用いられるコンテナに相当する。 予備的成型品は、部分的に固体であり且つ部分的に液体である状態で本発明に 従って賦形されるため、製造が実際上不可能であった材料又は従来の押出しでは 非常に不経済な方法でしか製造できなかった材料を、一定の押出力で加工して形 材にすることができる。必要とされる押出力が小さいため、かなり大きな寸法の 形材を、従来の製造方法の場合よりも小型の設備でプレスできる。このことは、 製造費用の観点から有利である。 本発明の方法の一つの重要な利点は、硬質合金及び複合材料を加工し、従来の 押出によっては得ることが出来ない冶金学的特性を備えた形材にすることができ るということである。 本発明の方法により、現在の押出技術で可能であるよりも壁厚が小さい広幅の 形材を製造することができる。 本発明の方法の基礎をなす中心概念は、最小可能な押出力で予備的成型品を最 終的な断面にできるだけ近付けるということにあり、賦形バーの断面の最終賦形 もまた、ダイによる低い押出力で行うことができる。これは、本発明に従い、部 分的に固体であり且つ部分的に液体である状態で賦形を行うことによって、達成 される。 従来の完全に固化した押出ビレットを使用する場合と比較すると、部分的に固 体であり且つ部分的に液体である状態の予備的成型品を使用することには、かな り小さな押出力で賦形を行うことができるという利点がある。液相フラクション (liquid phase fraction)を固相フラクションに比較して低く保つと、形材の厚 壁領域で固化を十分迅速に行うことができる。 例えば、特別な添加物の場合には、コンテナの温度を最大６００℃と高くする 必要があるため、予備的成型品に加えられる圧力、即ち押出力を所望の通りに増 大させることができない場合には、本発明によるプロセスの有利な展開において 、賦形バーに作用する引張力の助けを借りて予備的成型品をプレスし、賦形バー を形成する。 予備的成型品が部分的に固体であり且つ部分的に液体である状態の賦形バーに その形状を変える際の賦形の程度は、好ましくは少なくとも５０％であり、好ま しくは少なくとも８０％である。本明細書中で言及する賦形の程度は、予備的成 型品を賦形して賦形バーを形成する最中の断面の減少に関する。 賦形バーが、高い表面品質及び／又は高い寸法許容差を持たなければならない 場合には、賦形バーが金型から出た直後にダイを通して賦形バーを案内し、賦形 バーの断面の最終賦形を行うのがよい。賦形バーの断面の最終賦形は、１５％以 下、好ましくは１０％以下の賦形で行われることが有利である。 賦形バーは、金型又はダイから出た後、好ましくは、賦形バー上にスプレーし たクーラントを完全に蒸発させることによって冷却される。クーラントの完全蒸 発による冷却により、恐らくは未だ液体状態の高温の金属の方向に液体クーラン トが逆流するのを阻止する。この手段により、冷却手段を所望の冷却場所にでき るだけ近付けて、即ち金型又はダイにできるだけ近付けて配置するとができる。 賦形中の予備的成型品の液相フラクションは、加工されるべき材料の性質で決 まる。一般的には、このフラクションは７０％以下であり、好ましくは約２０％ 乃至５０％である。原理的には、部分的に固体であり且つ部分的に液体である状 態の任意の材料は、予備的成型品について使用できる実際の目的についてかなり 広い温度範囲内で固化できる。適当な材料の例は、次の通りである。 −合金。特に、様々な固相フラクション／液相フラクションの比を持つチキソト ロープ状態のアルミニウム合金及びマグネシウム合金、例えばＡｌＭｇ型硬質合 金又はＭｇＡｌ型硬質合金； −マグネシウム又は銅を母材とする、様々な固相フラクション／液相フラクショ ンの比を持つチキソトロープ状態の合金；及び −高融点粒子及び／又は繊維からなる金属フラクション又は非金属フラクション を含むアルミニウム又はマグネシウムを母材とする合金（金属母材複合材料）で ある。 アルミニウム合金及びマグネシウム合金が金属母材として特に適している。機 械的強度及び延び等のその基本的特性は、周知の方法で様々な種類の合金によっ て得ることができる。非金属添加物には有利な効果があり、とりわけ、硬度、剛 性、及び他の特性について有利な効果がある。好ましい非金属添加物は、金属酸 化物、金属窒化物、及び金属炭化物等のセラミック材料である。この種の材料の 例には、炭化珪素、酸化アルミニウム、炭化硼素、窒化珪素、及び窒化硼素が含 まれる。 原理的には、形材は、複合材料から、予備的成型品が既に全ての材料を所望の 形態で含むように製造できる。しかしながら、本発明によるプロセスによれば、 部分的に固体であり且つ部分的に液体である状態の予備的成型品に、この予備的 成型品が金型に進入する前に充填体を加えることができる。この充填体は、様々 な形態で及び様々な凝集状態で加えることができる。例えば、充填体を、ワイヤ 、繊維、又は粉体等の固体の形態で予備的成型品に連続的に供給できる。ワイヤ 、例えば強化体の形態で形材内に残ることができる。しかしながら、部分的に固 体であり且つ部分的に液体である範囲で溶融し、合金となったり化学反応をトリ ガーする材料もまたワイヤの形態で加えることができる。充填体は、更に、液状 で又はガス状で加えることができる。 本発明によるプロセスの従来の押出に対する一つの重要な利点は、様々な材料 領域を備えた断面を持つ予備的成型品を形成できるということである。例えば、 形材の縁部ゾーン又は場合によっては内部部品に母材と異なる機械的特性、例え ば硬度、剛性、対アブレーション性、等を与えることができる。 様々な材料領域を備えた断面を持つ予備的成型品の加工は、この予備的成型品 を賦形して賦形バーにする前に予備的成型品を加熱ゾーンを通して案内し、加熱 ゾーン内の賦形バーの全断面に亘って固体／液体比を一定にするように行うこと ができる。この目的のため、断面的に異なる温度分布を、断面的に異なる材料領 域の関数として、加熱ゾーンで設定できる。 本発明によるプロセスを実施する上で適当な装置は、予備的成型品を受け入れ るための随意に加熱可能な予備的成型品チャンバ、予備的成型品を賦形して賦形 バーを形成するため、予備的成型品チャンバに連結された随意に加熱可能な形成 チャンバ、賦形バーを固化するため、形成チャンバに連結された冷却金型を有し 、更に、賦形バーの断面の最終賦形を行うめ、ダイを金型の直ぐ下流に随意に配 置できる。 賦形バーに引張力を加えることによって押出プロセス全体を補助するため、本 発明による装置の下流に抜出手段を配置できる。押出手段は、グリッパ及び／又 は駆動ローラーを含むのがよい。 成形チャンバの壁は、好ましくは、一定の湾曲で金型の壁に繋がっている。即 ち、予備的成型品の断面には賦形が加えられ、連続的に縮径して賦形バーを形成 する。 予備的成型品を部分的に固体であり且つ部分的に液体である状態にし且つこの 状態を維持するため、予備的成型品チャンバ及び／又は形成チャンバには加熱ラ インが配置されている。有利には、断熱材製中間層が、全体に加熱される成形チ ャンバと冷却金型との間に配置されている。 加熱手段は、有利には、予備的成型品チャンバと形成チャンバとの間に配置さ れている。この加熱手段は、好ましくは、個々に加熱できる予備的成型品用流れ チャンネルを有する。 本発明による装置の好ましい実施例では、加熱手段は、側部と側部とを向き合 わせて配置された少なくとも二つのディスク状加熱エレメントを含む。これらの エレメントには、加熱導体が一体に設けられている。加熱エレメントは、個々に 制御できる。 金型又はダイから出る賦形バーを更に冷却するため、直接冷却手段が設けられ ている。上述の理由のため、賦形バーに当てたクーラントを完全に蒸発させる冷 却手段が好ましい。 本発明によるプロセス及び装置の特に好ましい用途には、形材を異なる断面領 域で製造することが含まれる。 本発明のこの他の利点、特徴、及び詳細は、好ましい実施例の以下の説明を添 付の概略図を参照して読むことにより明らかになるであろう。 第１図は、賦形バーを製造するための装置の概略図であり、 第２図乃至第４図は、様々な材料領域を備えた断面を持つ予備的成型品の横断 面図及び縦断面図であり、 第５図は、ディスク状加熱エレメントの平面図であり、 第６図は、第５図のＩ−Ｉ線に沿った加熱エレメントの部分断面図であり、 第７図は、加熱エレメントを備えた加熱手段の長さ方向断面図であり、 第８図は、第７図の加熱手段の長さに亘る温度分布を示すグラフであり、 第９図は、加熱エレメントを備えた加熱手段の別の実施例の断面図である。 第１図によれば、金属形材を製造するための押出成形設備（明瞭化を測るため 、 図中には示さない）は、予備的成型品３６を受け入れるための予備的成型品チャ ンバ１２を備えたコンテナ１０を有する。加熱手段４２、成形チャンバ１４、金 型１６、及びダイ１８は、押出方向ｘで見てこの順で予備的成型品チャンバ１２ に連結されている。 予備的成型品チャンバ１２及び成形チャンバ１４には、これらの二つのチャン バ１２、１４を加熱するための加熱ライン２０、２１が設けられている。加熱手 段４２は、個々に加熱できる複数の流れチャンバ４４を有し、これらのチャンバ は、予備的成型品３６を所望の固体／液体比に関して平衡状態まで加熱するため 、押出方向ｘと平行に配置されている。断熱材製中間層１５が成形チャンバ１４ と金型１６との間に配置されている。 金型１６には、金型壁２６との接触により固化される金属バーを間接的に冷却 するための第１冷却手段２４が設けられている。第２冷却手段３０がダイ１８内 に配置されており、ダイから出る賦形バー４０にクーラントを直接当てることに よって直接的に冷却するのに役立つ。 押出成形の場合と同様に、賦形チャンバ１４には、中空形材を製造するための 対応するマンドレル挿入体が設けられているのがよい。 部分的に固体であり且つ部分的に液体である領域に充填体４８を供給するため の入口チャンネル４６が形成チャンネル１４に開放している。この充填体４８は 、ワイヤ、繊維、又は粉体等の固体の形態で、液状で、又は場合によってガス状 で供給できる。 ダイ１８の出口端には、抜出手段６４が配置されている。ダイ１８から出る賦 形バー４０に、駆動ローラー６６が、引張力Ｋを押出方向ｘで加える。この手段 は、押出成形プロセスから圧力を除去し、その結果、高い押出温度でも適当な押 出速度を得ることができる。 次に、上文中に説明した装置の作動方法を添付図面に示す概略図を参照して以 下に詳細に説明する。説明を完了するため、本発明による装置は、従来の押出成 形設備に全く問題なく設置できるように設計されているということに、ここで言 及しなければならない。 通常は既に予熱してある金属ビレットの形態の予備的成型品３６を予備的成型 品チャンバ１２に導入し、これを加熱ライン２０によって更に加熱する。ダミー ブロック３４を備えたパンチ３２によって予備的成型品３６を押出方向ｘに駆動 し、加熱手段４２内で部分的に固体であり且つ部分的に液体である所望の状態に する。予備的成型品３６の賦形の主要部分は、形成チャンバ１４内で行われる。 形成チャンバ１４の壁２２により、金型１６の入口開口部に向かって連続的に更 に移動される。 部分的に固体であり且つ部分的に液体である状態ｆ／ｆｌから固体状態ｆへの 金属バーの固化が金型１６内で行われる。この金型の設計は、本質的には、従来 の連続鋳造金型と一致し、固化前線３８に沿って金型の壁２６から離れる。固化 した金属バーは、金型１６から出た直後にダイ１８に進入し、ここでダイ開口部 ２８内で最終的な賦形が行われる。 賦形バー４０の金型１６内での形状は、理想的には既にほとんど完成しており 、そのため、ダイ１８内では、断面の僅かな変更又は僅かな賦形が行われるに過 ぎない。即ちダイ１８は、主として、高品質の形材表面を形成し、断面寸法が正 確な形材を製造するのに役立つ。ダイ１８から出る賦形バー４０にクーラントを 冷却手段３０から直接当てることにより、形材の内部に残っている部分的に液体 の部分を完全に固化する。固化した賦形バー４０は、ダイ１８から出た後に抜出 手段６４の駆動ローラー６６によって把持され、ダイ１８から押出方向ｘに引き 出される。 予備的成型品チャンバ１２に供給されるべき予備的成型品３６用の材料として 、純粋な金属合金の他に、金属添加物又は金属母材よりも融点が高い非金属添加 物を含む金属もまた適している。これらの材料には、例えば、アルミニウムを母 材とする粒子強化材料又は繊維強化材料、即ちいわゆる金属母材複合材料が含ま れる。他の適当な材料は合金であり、詳細には、チキソトロープ状態のアルミニ ウム合金並びに非チキソトロープ硬質合金、例えばＡｌＭｇ合金、詳細には共晶 合 金（alloys with eutectic solidification）である。 様々な材料領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを備えた断面を持つ様々な予備的成型品３６を 第２図乃至第４図の例に示す。様々な材料特性を備えた断面を持つ形材は、これ らの予備的成型品から製造できる。夫々の材料領域と断面的に適合した加熱手段 ４２内での温度分布により、加熱手段４２の出口のところで全ての材料領域Ａ、 Ｂ、Ｃ、Ｄに均等な固体／液体比を設定できる。 予備的成型品３６は、本質的には、既に部分的に固体であり且つ部分的に液体 である状態で予備的成型品チャンバ１２に供給できる。しかしながら、完全に剛 性の予備的成型品を取り扱う方が簡単であることに鑑み、通常は、完全に剛性の 予備的成型品を予備的成型品チャンバ１２及び成形チャンバ１４に入れた後、こ れらの予備的成型品を夫々の最も低い固相線温度よりも僅かに低い温度まで加熱 し、これらの予備的成型品だけを所望の部分的に固体であり且つ部分的に液体で ある状態にする。 以下の表では、一つの可能な構成についてモデル計算によって決定された圧力 ｐ及び賦形程度ｄについての値を本発明による装置の個々の賦形ステーションと 関連させる。 第５図乃至第７図によれば、加熱手段４２は、個々のディスク状加熱エレメン ト５０を含む。これらの加熱エレメント５０は、例えば鋼製であり、機械加工に よって表面に形成された溝５４によって取り囲まれた開口部５２を有する。加熱 ワイヤ５６を挿入した後、溝５４を溶接によって閉鎖する。第７図は、ディスク 状加熱エレメント５０の加熱手段４２に対する整合を示す。個々のディスク状加 熱エレメント５０の開口部５２は、通し流れチャンネル４４をこれらが互いに形 成するようになっている。 第８図は、第７図の加熱手段４２の長さに亘って、プロセスを受ける材料の液 体フラクションの割合を示す。液相フラクションを実質的に線型をなして増大さ せる温度分布は、個々の加熱エレメント５０を個々に制御することによってつく りだされる。プロセスを受ける材料が加熱手段４２に入るとき、液相フラクショ ンは例えば２０％であり、加熱手段の出口端では例えば６０％である。加熱エレ メント毎の加熱容量が約１ｋＷの場合には、所望の液相フラクションを発生する のに５個乃至６個のエレメントで十分である。 第９図は、加熱手段４２の変形例を示す。例えば窒化硼素製のディスク状加熱 エレメント５８の表面に加熱導体６０が一体化してある。加熱エレメント５８の 厚さは、例えば１ｍｍである。個々の加熱エレメント５８は、例えば炭素繊維強 化グラファイト製の中間ディスク６２によって互いから分離されている。 加熱エレメント５８及び中間ディスク６２は開口部５２を有する。これらの開 口部は、全体として流れチャンネル４４を形成する。この種の加熱手段は１００ ０°を越える温度で作動でき、そのため、予備的成型品３６が加熱手段４２に進 入する前に熱を予備的成型品３６に反射することによって液相フラクションを約 ２０％に設定できる。更に、この手段によって、所望の温度分布を更に迅速に且 つ更に正確に設定できる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１１月２１日（１９９８．１１．２１） 【補正内容】 明細書 金属形材の押出し成形方法 本発明は、請求項１の従来技術部分に従って賦形バーを製造するための方法に 関する。本発明は、更に、このプロセスを実施するのに適した装置並びに方法の 使用及び装置の使用に関する。 金属形材を製造するための周知の方法の一つは押出し成形である。しかしなが ら、現在の押出技術では、約７００mmを越える幅を持つアルミニウム合金製大型 形材を形成するのは非常に困難である。別の欠点は、形材の壁厚を約２mm以下に することが非常に困難であるということである。しかしながら重量軽減及び費用 の節約に鑑みると、形材の壁厚を薄くする、即ち、幾何学的形材の通常の許容差 を守りつつ壁厚を1mm以下にすることが非常に望ましい。 現在の押出技術を使用して極めて薄壁の形材を製造することを妨げている本質 的要因は、押出力が限られていること、及び金属の分布を温度及び流量に関して 或る程度しか均等にできないことである。 しかしながら、現在の押出技術では、加工できる材料及び製造されるべき断面 寸法に関して幅が中程度又は小さい形材を製造する場合でも、所定の限度が存在 する。例えば、従来の押出機で通常使用されている押出力で硬質のアルミニウム 合金をプレスするのは実際上不可能であるか或いは非常に困難である。このこと は、特に中空形材、特に多隔室中空形材を製造する場合にいえることである。結 果的に押出速度が遅くなり、製造費用に悪影響が及ぼされる。更に、寸法上の許 容差は、多くの場合で不十分であり、多くの場合で金属の分布が偏り、とりわけ 、断面寸法が小さい賦形部品の場合に金型の充填が不十分になる。 融点が高い非金属材料粒子又は繊維が分散した金属母材を含む粒子強化複合材 料の押出しにも、上述の硬質合金の加工に匹敵する問題点がある。これらのいわ ゆる金属母材複合材料の製造は、ＷＯ−Ａ−８７／０６６２４、ＷＯ−Ａ−９１ ／０２０９８、及びＷＯ−Ａ−９２／０１８２１に詳細に記載されている。先ず 最初に、金属母材に導入されるべき粒子を合金溶融体に本質的に均等に導入し、 次いで溶融状態の複合材料を、例えば連鋳法により、押出し成形又は圧延によっ て更に加工するのに適したフォーマットに鋳造する。 冒頭に言及した種類の方法は、ＪＰ−Ａ−０４０６６２１９から周知である。 従って、本発明の目的は、冒頭に言及した種類の方法及びこの方法を実施するの に適した装置を提供することである。この装置は、全ての種類の硬質合金及び複 合材料を費用対効果に優れた方法で加工し、高品質の製品にすることができる。 別の目的は、極めて薄壁の及び／又は極めて広幅の大型形材を経済的に製造する ことである。更に、現存の押出し設備を簡単に且つ費用対効果に優れた方法で変 更できなければならない。 本発明によれば、この問題点は、請求項１の特徴によって解決される。予備的 成型品（a preform）は、通常は、以下に詳細に説明する予備的成型品チャンバ にビレットの形態で挿入される。従って、予備的成型品及び予備的成型品チャン バは、押出ビレット及び押出し成形で用いられるコンテナに相当する。 予備的成型品は、部分的に固体であり且つ部分的に液体である状態で本発明に 従って賦形されるため、製造が実際上不可能であった材料又は従来の押出しでは 非常に不経済な方法でしか製造できなかった材料を、一定の押出力で加工して形 材にすることができる。必要とされる押出力が小さいため、かなり大きな寸法の 形材を、従来の製造方法の場合よりも小型の設備でプレスできる。このことは、 製造費用の観点から有利である。 請求の範囲 １．少なくとも一部が金属材料からなる予備的成型品（３６）を、部分的に固体 で且つ部分的に液体である状態でプレスして、賦形開口部に通し、賦形バー（４ ０）を形成する、予備的成型品から賦形バーを製造するための方法において、前 記予備的成型品（３６）の形成中に製造された前記賦形バー（４０）を部分的に 固体であり且つ部分的に液体である状態で冷却金型（１６）を通して案内し、固 化させることを特徴とする方法。 ２．前記予備的成型品（３６）をプレスし、前記賦形バー（４０）に作用する引 張力（Ｋ）の補助により前記賦形バーを形成することを特徴とする、請求項１に 記載の方法。 ３．前記予備的成型品（３６）の賦形は、少なくとも５０％だけ、好ましくは少 なくとも８０％だけ行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。 ４．前記賦形バーの断面の最終的な賦形を行うため、前記金型（１６）から出た 直後に前記賦形バーをダイ（１８）を通して案内することを特徴とする、請求項 １、２、又は３に記載の方法。 ５．１５％以下、好ましくは１０％以下の賦形を行うことによって、賦形バーの 断面の最終賦形を行うことを特徴とする、請求項４に記載の方法。 ６．前記金型（１６）又はダイ（１８）から出た後、好ましくは、前記賦形バー （４０）上にスプレーしたクーラントを完全に蒸発させることによって前記賦形 バーを冷却することを特徴とする、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載 の方法。 ７．前記予備的成型品（３６）は、その賦形中の液相フラクションが７０％以下 、好ましくは２０％乃至５０％以下であることを特徴とする、請求項１乃至６の う ちのいずれか一項に記載の方法。 ８．前記予備的成型品（３６）はチキソトロープ合金、詳細には、チキソトロー プのアルミニウム合金又はマグネシウム合金、非チキソトロープの硬質のアルミ ニウム合金又はマグネシウム合金からなり、詳細には、ＡｌＭｇ合金又はＭｇＡ ｌ合金、又は粒子又は繊維で強化したアルミニウム材料又はマグネシウム材料か らなることを特徴とする、請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルノール，グレゴアール スイス国セアシュ―3964 ミュラ，ルー ト・ドゥ・ミュラ 71 (72)発明者 シュヴェリンガー，ピウス ドイツ連邦共和国デー―78250 テンゲン, フォーア・ヘーギン 10

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも一部が金属材料からなる予備的成型品（３６）をプレスして賦形 開口部に通し、賦形バー（４０）を形成する、予備的成型品から賦形バーを製造 するための方法において、前記予備的成型品（３６）を賦形して部分的に固体を なし且つ部分的に液体の状態の賦形バー（４０）を形成し、部分的に固体をなし 且つ部分的に液体の状態の賦形バーを固化させるため、冷却金型（１６）を通し て案内することを特徴とする方法。 ２．前記予備的成型品（３６）をプレスし、前記賦形バー（４０）に作用する引 張力（Ｋ）の補助により前記賦形バーを形成することを特徴とする、請求項１に 記載の方法。 ３．前記予備的成型品（３６）の賦形は、少なくとも５０％だけ、好ましくは少 なくとも８０％だけ行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。 ４．前記賦形バーの断面の最終的な賦形を行うため、前記金型（１６）から出た 直後に前記賦形バーをダイ（１８）を通して案内することを特徴とする、請求項 １、２、又は３に記載の方法。 ５．１５％以下、好ましくは１０％以下の賦形を行うことによって、賦形バーの 断面の最終賦形を行うことを特徴とする、請求項４に記載の方法。 ６．前記金型（１６）又はダイ（１８）から出た後、好ましくは、前記賦形バー （４０）上にスプレーしたクーラントを完全に蒸発させることによって前記賦形 バーを冷却することを特徴とする、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載 の方法。 ７．前記予備的成型品（３６）は、その賦形中の液相フラクションが７０％以下 、好ましくは２０％乃至５０％以下であることを特徴とする、請求項１乃至６の うちのいずれか一項に記載の方法。 ８．前記予備的成型品（３６）はチキソトロープ合金、詳細には、チキソトロー プのアルミニウム合金又はマグネシウム合金、非チキソトロープの硬質のアルミ ニウム合金又はマグネシウム合金からなり、詳細には、ＡｌＭｇ合金又はＭｇＡ ｌ合金、又は粒子又は繊維で強化したアルミニウム材料又はマグネシウム材料か らなることを特徴とする、請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の方法。 ９．前記予備的成型品（３６）は、様々な材料領域（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を備えた 断面を有することを特徴とする、請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の 方法。 １０．充填体（４８）を部分的に固体であり且つ部分的に液体である状態の予備 的成型品（３６）に、前記金型（１６）への進入前に加えることを特徴とする、 請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載の方法。 １１．前記充填体（４８）は、ワイヤ、繊維、又は粉体等の固体の形態で、液状 で、又はガス状で前記予備的成型品（３６）に加えられることを特徴とする、請 求項１０に記載の方法。 １２．前記予備的成型品（３６）は、賦形を受けて賦形バー（４０）を形成する 前に加熱ゾーン（４２）を通して案内され、前記加熱ゾーン内で前記賦形バーの 全断面に亘って固体／液体比が均等になるように設定されることを特徴とする、 請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載の方法。 １３．前記加熱ゾーン（４２）内に、断面が異なる材料領域（Ａ、Ｂ．Ｃ、Ｄ） の関数として、断面的に異なる温度分布を設定することを特徴とする、請求項１ ２に記載の方法。 １４．前記予備的成型品（３６）を受け入れるための随意に加熱可能な予備的成 型品チャンバ（１２）と、前記予備的成型品（３６）を賦形し賦形バー（４０） を形成するため、前記予備的成型品チャンバに連結された随意に加熱可能な成形 チャンバ（１４）と、前記賦形バーを固化するため、前記形成チャンバ（１４） に連結された冷却金型（１６）とを有することを特徴とする、請求項１乃至１３ のうちのいずれか一項に記載の装置。 １５．引張力（Ｋ）を加えるため、前記賦形バー（４０）の下流に抜出手段（６ ４）が配置されていることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。 １６．賦形バーの断面の最終賦形を行うため、ダイ（１８）が金型（１６）の直 ぐ下流に配置されていることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の装置。 １７．前記成形チャンバの壁（２２）が前記金型の壁（２６）に一定の湾曲で繋 がっていることを特徴とする、請求項１４、１５、又は１６に記載の装置。 １８．前記予備的成型品チャンバ（１２）及び／又は成形チャンバ（１４）内に 前記加熱ライン（２０、２１）が配置されていることを特徴とする、請求項１４ 乃至１７のうちのいずれか一項に記載の装置。 １９．中間壁（１５）は、断熱材製であり、前記成形チャンバ（１４）と前記金 型（１６）との間に配置されていることを特徴とする、請求項１４乃至１８のう ちのいずれか一項に記載の装置。 ２０．予備的成型品（３６）用の好ましくは個々に加熱できる流れチャンネル（ ４４）を備えた前記加熱手段（４２）は、前記予備的成型品チャンバ（１２）と 前記成形チャンバ（１４）との間に配置されていることを特徴とする、請求項１ ４乃至１９のうちのいずれか一項に記載の装置。 ２１．前記加熱手段（４２）は、側部と側部とを向き合わせて配置された少なく とも二つのディスク状加熱エレメント（５０、５８）を含み、これらのエレメン トには加熱導体（５６、６０）が一体化されており、前記加熱エレメントは、個 別に制御できることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。 ２２．前記金型（１６）又は前記ダイ（１８）から出た前記賦形バー（４０）を 更に冷却するため、直接冷却手段、好ましくは、前記賦形バー（４０）に当てた クーラントを完全に蒸発させることによる冷却手段（３０）が設けられているこ とを特徴とする、請求項１４乃至２１のうちのいずれか一項に記載の装置。 ２３．様々な材料領域（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を備えた断面を持つ様々な形材（４０ ）を製造するための請求項１乃至１３のうちのいずれか一項に記載のプロセスの 使用又は請求項１４乃至２２のうちのいずれか一項に記載の装置の使用。