JP2002120012A

JP2002120012A - チタン線等溶着性材料の引抜き方法及び装置

Info

Publication number: JP2002120012A
Application number: JP2000313304A
Authority: JP
Inventors: Masao Murakawa; 正夫村川; Masahiko Jin; 雅彦神
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2002-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】被引抜き材に表面処理を行うことなしにチタン
およびチタン合金線で代表される溶着性材料を精度良
く、低コストで引抜き加工することができる方法とそれ
の実施に好適な構造簡易な装置を提供する。【解決手段】溶着性を有する被引抜き材を引き抜くにあ
たり、孔ダイスに直結した密閉容器内に粉末状乾式潤滑
剤を充填し、粉末状乾式潤滑剤を孔ダイスのダイス孔に
圧入供給しつつ引き抜くもので、そのための装置とし
て、孔ダイスの入口側に設けられ被引抜き材を外囲し端
部がダイス孔に連通するチャンバーを有する潤滑剤供給
装置とを備え、前記潤滑剤供給装置が、チャンバーに通
じる粉末状乾式潤滑剤供給部と、チャンバー内の粉末状
乾式潤滑剤をダイス孔方向に圧入する加圧手段を有して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はチタン線やその合金
線で代表される溶着性材料の引抜きに好適な方法と装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】チタン材料たとえば純チタン線、チタン
合金線、Ｎｉ−Ｔｉ系等の形状記憶合金線は軽量性、耐
腐食性、超弾性などの特性を有しているため需要が増加
しているが、極度の難引抜き性を示す材料である。すな
わち、一般的に線材は熱間押出し、熱間圧延を経た後、
数段の引抜きによって製造され、その引抜きは孔ダイス
を用いるのが通例である。しかし、チタン材料は、加工
に際して強溶着性を示すため、引抜き中の材料のダイス
への溶着が非常に発生しやすく、他の金属材料のような
通常の工程での引抜きが困難である。

【０００３】そこで、孔ダイスを用いた引抜きでは、溶
着現象を防止するために、被引抜き線に酸化皮膜処理あ
るいはフッ素樹脂コーティング処理などの被膜付与のた
めの前処理（表面処理）を行い、かつ極圧添加剤入りの
高粘度油剤などの塩素系高粘度油剤を使用して引抜く方
法などが用いられている。しかし、この方法は、表面処
理が必要であること、さらに最終製品は研削、ブラス
ト、バレルなどの機械的方法や酸ないしは有機溶剤洗浄
などを使用したエッチング法により前処理被膜を除去す
る必要があることからコストが高くなり、さらに塩素系
極圧油剤、酸あるいは有機溶剤の使用により環境や労働
衛生に与える負荷が大きくなるという大きな問題点があ
った。

【０００４】現状、チタンおよびチタン合金線の引抜き
法としては、他にローラダイスを用いた引抜き法があ
る。しかしながら、この方法においては、ダイス１段あ
たりの断面減少率は数％程度に小さくしなければならな
いため、一般的に数十段の引抜き段数が必要であり、ま
た、同ダイスはローラのギャップ調整等に熟練技能を要
求されるために工程管理コストが高いこと、および一般
的な丸線引抜きの場合に真円度が数十μｍとなり、孔ダ
イスの場合に比べて１桁悪いこと、さらには引抜き線の
直径がφ１ｍｍ程度以下の細線には（段間で線がねじれ
てしまい）適用が非常に困難であることなどが問題とな
っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解消するためになされたもので、その目的とするところ
は、被引抜き材に表面処理を行うことなしにチタンおよ
びチタン合金線で代表される溶着性材料を精度良く、低
コストで引抜き加工することができる方法とそれの実施
に好適な構造簡易な装置を提供することにある。

【０００６】本発明は、チタン系材料の引抜きに好適で
あるほか、ステンレス系やタンタル系など他の難引抜き
材の引抜き加工にも適用することができ、性状として
は、丸線のほか丸パイプ、異形線、異形パイプなどの引
抜きに適用することができる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のチタン線等溶着性材料の引抜き方法は、溶着性
を有する被引抜き材を引き抜くにあたり、孔ダイスに通
ずる密閉容器内に粉末状乾式潤滑剤を充填し、粉末状乾
式潤滑剤を孔ダイスのダイス孔に圧入供給しつつ引き抜
くことを特徴としている。

【０００８】上記目的を達成するため本発明のチタン線
等溶着性材料の引抜き装置は、孔ダイスと、孔ダイスの
入口側に設けられ被引抜き材を外囲し端部がダイス孔に
連通するチャンバーを有する潤滑剤供給装置とを備え、
前記潤滑剤供給装置が、チャンバーに通じる粉末状乾式
潤滑剤供給部と、チャンバー内の粉末状乾式潤滑剤をダ
イス孔方向に圧入する加圧手段を有していることを特徴
としている。

【０００９】前記引抜き法は圧入とともに撹拌を与える
ことも好適である。したがって、潤滑剤供給装置はチャ
ンバー内の粉末状乾式潤滑剤の撹拌手段を備えているこ
とも好適である。また、前記引抜き法は孔ダイスを一定
の温度に保って行われることが好適である。したがっ
て、ダイスは前記粉末状乾式潤滑剤を有効に機能させる
温度に保つための温度制御手段を有していることが好ま
しい。

【００１０】前記潤滑剤供給装置の態様としては、各種
のものが挙げられる。第１の態様においては、一端が孔
ダイスの入口側に固定され外周適所に粉末状乾式潤滑剤
供給部を有する筒状容器と、前記筒状容器の後端側から
チャンバーに挿入され内径部に被引抜き材の挿通孔を有
するピストン体と、ピストン体の支持体と、該支持体を
並進移動させるアクチュエータとを備えている。

【００１１】第２の態様においては、一端が孔ダイスに
固定され外周適所に粉末状乾式潤滑剤供給部を有する筒
状容器と、前記筒状容器の後端側からチャンバーに挿入
され内径部に被引抜き材の挿通孔を有するスクリューピ
ストン体と、スクリューピストン体を回転可能に支持す
る支持体と、支持体に設けられ前記スクリューピストン
体を回転させるアクチュエータとを備えている。

【００１２】第３の態様においては、一端が孔ダイスに
固定され外周適所に粉末状乾式潤滑剤供給部を有する筒
状容器と、前記筒状容器の後端側からチャンバーに挿入
され内径部に被引抜き材の挿通孔を有し前端に撹拌要素
を設けたピストン体と、ピストン体を回転可能に支持す
る支持体と、支持体に設けられピストン体を回転させる
アクチュエータと、支持体を並進移動させるアクチュエ
ータとを備えている。

【００１３】孔ダイスの前記粉末状乾式潤滑剤を有効に
機能させる温度に保つための温度制御手段としては、ケ
ース内径とダイス本体外周間の環状水路とこれに端部が
通する給水部と排水部を備えた孔ダイスと、吸水部と排
水部を結び途中に制御弁を有する循環系と、ダイス本体
の温度検出手段と、該温度検出手段からの信号により前
記制御弁を作動する制御器とを備えているものが挙げら
れる。

【００１４】

【作用】本発明は粉末状乾式潤滑剤を使用し、これを外
部に飛散させることなく孔ダイスに圧入供給しつつ引き
抜くものであり、装置的には、孔ダイスと、孔ダイスの
上流側に設けられ被引抜き材を外囲し端部がダイスに連
通するするチャンバーを有する潤滑剤供給装置とを備
え、前記潤滑剤供給装置がチャンバーに通じる粉末状乾
式潤滑剤供給部と、チャンバー内の粉末状乾式潤滑剤を
ダイス孔方向に圧入する加圧手段を有しているので、粉
末状乾式潤滑剤がダイス孔に強制的に確実に供給され、
この状態で粉末状乾式潤滑剤の高い潤滑性能により引抜
きが行われる。このため、前記したような表面処理を
あらかじめ施さなくても溶着が発生することなく円滑に
引抜きを行なえ、低コスト、低環境負荷および良好な労
働衛生環境下で溶着性長尺材の高精度引抜き加工が達成
できる。

【００１５】撹拌手段を備えている場合には、粉末状乾
式潤滑剤の固化が防止されるため円滑確実に粉末状乾式
潤滑剤をダイス孔に供給することができる。粉末状乾式
潤滑剤を有効に機能させる温度に保つための温度制御手
段を有している場合には、被引抜き材の表面活性化を抑
制できるとともに粉末状乾式潤滑剤の可塑性による被引
抜き材の潤滑性能低下を回避することができるため、長
距離の連続溶着なし引き抜きが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を添付図面を
参照して説明する。図１は本発明によるチタン線等溶着
性材料の引抜き方法及び装置の第１態様を示している。
１は孔ダイスであり、ケース１ａに超硬合金などからな
る本体１ｂを固定している。ダイス孔１０は８〜１２°
（２α）のアプローチ角を有している。

【００１７】２は前記孔ダイス１の入口側に装備された
潤滑剤供給装置であり、フランジ部３５とこれを貫く固
定ボルト３６をもって孔ダイス１の入口面に固定された
筒状容器３と、これに装填された粉末状乾式潤滑剤Ａを
ダイス孔１０に向けて押圧して被引抜き材Ｗとベアリン
グ部間に強制的に圧入させるための加圧手段４とを有し
ている。前記被引抜き材Ｗは、純チタン、チタン合金、
形状記憶合金、ステンレス、タンタルなどの溶着性材料
から選ばれたものであり、この例では巻取りロール８と
送り出しロール９によって所定速度で移動されるように
なっている。

【００１８】前記筒状容器３は孔ダイス１のダイス孔１
０に通じる圧力チャンバー３０を有しており、筒状容器
３の側壁の一部には圧力チャンバー３０に粉末状乾式潤
滑剤Ａを送給するための供給部３１が設けられている。
この供給部３１は外部の潤滑剤供給手段７に接続されて
いる。

【００１９】粉末状乾式潤滑剤Ａとしては、ナトリウム
石鹸、ナトリウムに代えてアルカリ性物質を用いた金属
石鹸などが適宜選択して用いられる。たとえば、後者と
しては二硫化モリブデン入りの金属石鹸でもよい。好適
なものとしては、潤滑剤キャリアーとして水酸化カルシ
ウムを配合した選択された脂肪酸をベースとする錯カル
シウム石鹸が挙げられる。この錯カルシウム石鹸は二硫
化モリブデン入りの金属石鹸に匹敵する力をもちながら
安価であり、かつ脱脂洗浄性も非常にすぐれている。い
ずれにしても、粉末状乾式潤滑剤Ａは被引抜き材Ｗとベ
アリング部間に透き間を生じさせずに円滑かつ確実に充
填されるよう微粉化されたものが使用される。粉末状乾
式潤滑剤Ａは潤滑剤供給手段７たとえばポンプやフィー
ダーから圧力チャンバー３０に適量ずつ補給される。

【００２０】加圧手段４は、この第１態様ではピストン
体４０とこれを並進移動させるアクチュエータ４１が用
いられている。前記ピストン体４０は筒状容器３の後端
から圧力チャンバー３０に挿入され、外径側には筒状容
器３の内壁に接するシールリング４０ａが取り付けら
れ、内径側には被引抜き材Ｗを挿通させる孔４００が設
けられるとともに孔４００には被引抜き材Ｗの表面に接
するシールリング４０ｂを有している。

【００２１】前記ピストン体４０は後端部が盤状の支持
体４２に固定されており、該支持体４２の背方には固定
フレーム４３が設けられ、これにアクチュエータとして
の流体圧シリンダ４１が所定間隔で複数固定され、流体
圧シリンダ４１のピストンロッドが前記支持体４２に連
結されている。固定フレーム４３には被引抜き材Ｗを誘
導するガイド孔４３０が貫設されている。また、粉末状
乾式潤滑剤Ａを固化を防止するため、筒状容器３は撹拌
手段６を有している。この実施例では、筒状容器３の外
周壁に加振器たとえばモータと偏心輪を有するものが取
り付けられている。

【００２２】図２は本発明法と装置の第２態様を示して
いる。この態様は、加圧手段４が並進タイプではなく回
転式となつていることが特徴である。すなわち、加圧手
段４は、外周に螺旋溝４５３を形成したスクリューピス
トン体４５とこれを回転するアクチュエータ４６が用い
られている。

【００２３】前記スクリューピストン体４５は筒状容器
３の後端から圧力チャンバー３０に挿入され、後端部外
径側には筒状容器３の内壁に接するシールリング４５ａ
が取り付けられ、内径側に被引抜き材Ｗを挿通させる孔
４５０が設けられるとともに孔４５０には被引抜き材Ｗ
の表面に接するシールリング４５ｂを有している。

【００２４】前記スクリューピストン体４５は螺旋溝形
成領域よりも後部に円筒軸部４５１を有し、この円筒軸
部４５１が固定フレーム４３から突出した中空状の支持
体（軸）４２に軸受４２０を介して回転可能に支持され
ている。そして円筒軸部４５１の外周には回転伝達要素
たとえばタイミングプーリ４５２が固定されている。一
方、前記固定フレーム４３にはアクチュエータ４６とし
てモータが固設され、これの出力軸に取り付けた駆動用
回転伝達要素たとえばタイミングプーリ４６０と前記タ
イミングプーリ４５２が伝達要素たとえばベルトによっ
て結ばれている。その他の構成は第１態様と同じであ
るから、対応する部分に同じ符号を付し、説明は援用す
ることにする。

【００２５】図３は本発明法と装置の第３態様を示して
いる。この態様は、加圧手段４に加えて粉末状乾式潤滑
剤Ａの撹拌手段６を備えていることを特徴としており、
動作的には、加圧手段４が並進運動と回転運動とを複合
していることを特徴としている。

【００２６】加圧手段４は圧力チャンバー３０内で推進
／回転可能なピストン体４０を有しており、外径側には
筒状容器３の内壁に接するシールリング４０ａが取り付
けられ、内径側には被引抜き材Ｗを挿通させる孔４００
が設けられるとともに孔４００には被引抜き材Ｗの表面
に接するシールリング４０ｂを有している。また、先端
には複数の撹拌手段６が突設されている。撹拌手段６は
任意であり、ボルト状のものでもよいし、軸の先端に羽
根を有するものであってもよいし、コイル状をなしたも
のであってもよい。

【００２７】前記ピストン体４０は後端側から袋穴が設
けられており、この袋穴に盤状の支持体４２から突出し
た中空状の支持部（軸）４２１が挿入され、軸受４２０
を介してピストン体４０を回転可能に支持している。そ
してピストン体４０の外周には回転伝達要素たとえばタ
イミングプーリ４５２が固定されている。

【００２８】支持体４２には第１のアクチュエータ４６
としてモータが固設され、これの出力軸に取り付けた駆
動用回転伝達要素たとえばタイミングプーリ４６０と前
記タイミングプーリ４５２が伝達要素たとえばベルトに
よって結ばれている。また、支持体４２の背部には図示
しないが固定フレームが固設されており、該固定フレー
ムには第１態様と同じく第２のアクチュエータ４１とし
て流体圧シリンダが所定間隔で複数固定され、流体圧シ
リンダのピストンロッドが前記支持体４２に連結されて
いる。その他の構成は第１態様と同じであるから、対応
する部分に同じ符号を付し、説明は援用することにす
る。

【００２９】第１態様ないし第３態様において、孔ダイ
ス１は温度制御手段５を有し、これによりダイス孔１０
を一定の温度に保ちつつ粉末状乾式潤滑剤Ａによる引抜
きが行われるようになっている。温度制御手段５は、図
４に示すように、孔ダイス１の本体外周に対応するケー
ス内部に設けた環状水路５０と、これに端部が通じる給
水部５１および排水部５２と、給水部５１および排水部
５２を結ぶ冷却水槽付き循環系５３に設けた制御弁５４
と、本体１ｂの温度を検出する手段たとえば熱電対５５
と、該熱電対５５からの信号により前記制御弁５４の作
動を制御するコントローラ５６とを備えている。

【００３０】第１態様ないし第３態様はあくまでも本発
明の数例であり、これに限定されるものではない。１）被引抜き材Ｗの移動手段は巻取り形式に限らず、被
引抜き材Ｗの下流側をチャックングしてドローベンチに
よって牽引するドローベンチ形式など任意である。２）
横型だけでなく縦型も含まれ、また複数本の被引抜き材
Ｗの同時引き抜きも含まれる。この場合、各被引抜き材
Ｗごとに前記構成が採用されるが、支持体４２、アクチ
ュエータ４４，４６などは共用することができる。３）
回転伝達要素と駆動用回転伝達要素はベルトに限らず、
歯車タイプでもよい。４）第２態様において、図２
（ｂ）のようにスクリューピストン体４５の先端に撹拌
手段６を突設してもよい。また、第１態様において、ピ
ストン体４０の先端に撹拌機能を有する棒や加振器を有
していてもよい。第２態様と第３態様において、撹拌手
段６として、加振器を使用しあるいは併用してもよい。
５）筒状容器は剛体でなく伸縮性のあるたとえばジャバ
ラ状となっていてもよい。この場合、加圧手段は伸縮性
の容器に静水圧を付加するよう図１のアクチュエータ４
１と支持体４２により構成されていればよい。

【００３１】次に本発明による溶着性材料の引抜き方法
を説明する。第１態様においては、被引抜き材Ａを固定
フレーム４３を経てピストン体４０の孔４００に挿通
し、ダイス孔１０を挿通させる。そして、外部の潤滑剤
供給手段７から供給部３１を通して圧力チャンバー３０
内に粉末状乾式潤滑剤Ａを装填する。

【００３２】この状態で被引抜き材Ａを所要の速度で移
動しつつ、アクチュエータ４１を駆動する。これにより
支持体４２がダイス方向に移動し、支持体４２に結合さ
れているピストン体４０が圧力チャンバー３０内で前進
するため、粉末状乾式潤滑剤Ａは加圧されてダイス１の
ダイス孔１０に強制的に押し込まれ、被引抜き材Ｗの周
面とベアリング壁面間で連続した潤滑膜を形成する。

【００３３】前記引抜き時にダイス１は給水部５１−環
状水路５０−排水部５２の経路により加温ないし冷却さ
れ、ダイス１の温度は熱電対５５により連続的に測定さ
れ、その信号により制御弁５４が作動され、所定の温度
たとえば２０〜１００℃の範囲の所定温度に保持され
る。これにより被引抜き材Ａの表面活性化するのが防止
されるとともに、粉末状乾式潤滑剤Ａの可塑流動化によ
る膜切れが抑制されて摩擦係数の上昇が押さえられる。

【００３４】このような結果、粉末状乾式潤滑剤Ａは外
部に飛散することなく全量が確実に性能を発揮し、被引
抜き材Ａは溶着が発生することなく、良好な表面粗さ、
真円度で高精度に引き抜かれる。筒状容器３が加振器を
有している場合、固化しやすい粉末状乾式潤滑剤Ａが加
振器による振動で強制的に動かされ撹拌状態とされるた
め、円滑に全量をダイス孔１０に圧入することができ
る。

【００３５】第２態様においては、外部の潤滑剤供給手
段７から供給部３１を通して圧力チャンバー３０内に粉
末状乾式潤滑剤Ａを装填し、この状態で被引抜き材Ａを
所要の速度で移動しつつ、アクチュエータ４６を駆動す
る。これによりスクリューピストン体４５は圧力チャン
バー３０内で回転し、粉末状乾式潤滑剤Ａは螺旋溝４５
３を介して前方に強制的に送りこまれ、ダイス孔１０に
強制的に押し込まれ、被引抜き材Ｗの周面とベアリング
壁面間で潤滑膜を形成する。この場合にもスクリューピ
ストン体４５の回転により粉末状乾式潤滑剤Ａが撹拌さ
れ、あるいはこれに加振器による振動が重畳されたり、
スクリューピストン体先端の撹拌要素によって撹拌され
るため、粉末状乾式潤滑剤Ａが固化しない。この第２態
様の場合、スクリューピストン体４５は定位置で回転す
るだけであるため、装置の長さを短くコンパクトなもの
にすることができる。

【００３６】第３態様においては、外部の潤滑剤供給手
段７から供給部３１を通して圧力チャンバー３０内に粉
末状乾式潤滑剤Ａを装填し、この状態で被引抜き材Ａを
所要の速度で移動しつつ、第１アクチュエータ４６と第
２のアクチュエータ４１を駆動する。

【００３７】これにより支持体４２がダイス方向に移動
し、支持体４２に結合されているピストン体４０が圧力
チャンバー３０内で前進しつつ回転する。それとともに
撹拌手段６が圧力チャンバー３０内で回転する。このた
め、粉末状乾式潤滑剤Ａは解され固化が防止されながら
ダイス１のダイス孔１０に強制的に押し込まれ、被引抜
き材Ｗの周面とベアリング壁面間で潤滑膜を形成する。
この態様によれば、固化しやすい粉末状乾式潤滑剤Ａが
強制的に撹拌されるため円滑に全量をダイス孔１０に圧
入することができる。

【００３８】

【実施例】第１態様を適用し、被引抜き材として純チタ
ン材（ＴＢ３４０）およびチタン合金材（ＴＡＢ６４０
０＝Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）の２種類を引き抜いた。ＴＢ
３４０はσＢ＝３４０−５１０Ｎ／ｍｍ²、λ＝２３％
以上、ＴＡＢ６４００はσＢ＝８９５Ｎ／ｍｍ²、λ＝
１０％以上の性質のものである。いずれもセンタレス研
削線で、線径は素線直径φ６ｍｍとし、引抜き長さＬ
は、１２００ｍｍとした。

【００３９】ダイスとして市販の超硬ダイス、ＷＣ−Ｃ
ｏ、直径５．３８−５．８０ｍｍ、アプローチ半角＝６
°、ベアリング長さ２ｍｍのものを使用した。油圧式の
ドローベンチを用い、引抜き速度Ｖは６ｍｍ／Ｓとし、
減面率Ｒは３，５，６．６，１０，１５，２０％とし
た。乾式潤滑剤として、潤滑剤キャリアーとして水酸化
カルシウムを配合した選択された脂肪酸をベースとする
超微粉化した錯カルシウム石鹸（総脂肪質５９±３％、
無機質４０±３％、灰分３０±３％、水分１％以下）を
使用した。ピストン体はエアシリンダにより圧力６kgf/
cm²にて圧力チャンバー内で移動させた。

【００４０】被引抜き材は引抜き前に酸化皮膜などの表
面処理を行なわず、各種断面減少率にて引抜きを行っ
た。そのときの引抜き表面、および引抜き応力をそれぞ
れ観察および測定した結果を図５に示す。図５から明ら
かなように、ＴＢ３４０の場合は、準備したダイスの断
面減少率Ｒの最大値であるＲ＝２０％まで、ＴＡＢ６４
００の場合はＲ＝６．６％まで、それぞれ引抜き線表面
にダイスへの溶着発生による引抜き傷が発生しない状態
で引抜き可能であった。

【００４１】なお、比較のために塩素系高粘度潤滑剤剤
（動粘度１２，０００ｍｍ²／ｓ，４０℃）を用いて引
抜き加工した場合には、いずれの条件においてもダイス
への材料溶着が激しく、それにより引抜き線全周にわた
り激しい傷が発生し、引抜きが不可能であった。以上の
結果より、本発明法と装置によりチタン線およびチタン
合金線が酸化皮膜などの表面処理を一切しない状態で引
抜き可能となることがわかる。

【００４２】得られた引抜き線（ＴＢ３４０）の加工精
度（表面粗さ、真円度）について検討した。比較のため
に、本方法による引抜き線のほか、酸化皮膜処理を施し
孔ダイスによる引抜きを行い、同被膜除去のためにセン
タレス研削仕上した線材（慣用法）、および圧延線をス
タート材としてローラダイスにより酸化皮膜処理なしで
引抜いた線材（ローラダイス法）の３種類について行っ
た。

【００４３】１）表面粗さについて表面粗さを測定した結果、線の半径方向表面粗さに関し
ては、いずれの引抜き法の場合もほぼ同程度であった。
一方、軸方向の表面粗さに関しては、ローラダイス法に
よるものが最も良好であり、次いで本発明法によるも
の、慣用法によるものの順番となった。この理由は、慣
用法によるものはセンタレス研削による長さ方向の凹凸
が存在するためであり、本発明法の場合は、被引抜き線
がセンタレス研削線であるために、引抜き後もその痕跡
が残っているためと考えられる。

【００４４】２）真円度について真円度を測定した結果を図６に示す。（ａ）は本発明
法、（ｂ）は慣用法によるものであり、前者は真円度が
２．６μm、後者は３．２μｍ程度と良好な値となって
いる。それに対して（ｃ）のローラダイス法によるもの
は、真円度が３６．６μｍ程度となり、前者（ａ）およ
び（ｂ）に比べて１桁悪くなっている。以上の加工精度
に関する検討結果より、本発明は、従来法と比較して総
合的に良好な加工精度が得られることがわかる。

【００４５】次に、環境対応性については、本引抜き法
においては塩素系高粘度潤滑油剤を使用しないため、環
境負荷が大きい塩素化合物が存在せず、かつ前処理被膜
や高粘度油剤除去のための酸や有機溶剤等も使用しな
い。また、本方法の場合、ダイス孔と直結した密封容器
内での潤滑剤供給法を用いるため、従来法の場合に懸念
される粉末潤滑剤飛散による労働環境悪化も生ぜず、従
来法に比べて環境対応性が非常によい。

【００４６】加工コストについて検討すると、従来法に
よる一般的な精密チタンおよびチタン合金線製造工程と
本方法による同製造工程とを比較すると、前者において
は、酸化皮膜処理−引抜き−酸化皮膜処理・焼鈍−引抜
き−焼鈍−センタレス研削−洗浄という工程となる。こ
れに対して本発明は、引抜き−焼鈍−引抜き−焼鈍−洗
浄という工程となり、酸化皮膜処理やフッ素樹脂コーテ
ィング処理などの前処理被膜付与、およびそれを除去す
るためのセンタレス研削等の後工程が省略できる。した
がって、それらに要するコストが大幅に削減することが
可能である。

【００４７】次に、使用する潤滑剤の効果を見るため
に、酸化被膜処理なしの被引抜き材について、前述した
錯カルシウム石鹸と塩素入り高粘度油を使用して引抜き
を行なった。塩素入り高粘度油は動粘度１２０００ｍｍ
²／ｓの特性のものを使用した。実験条件は、６ｍｍ
φのＴＢ３４０につき、引抜き速度３０ｍｍ／ｓ、断面
減少率２０％で行なった。

【００４８】軸方向の表面粗さを図７（ａ）本発明法、
（ｂ）従来法として示す。本発明法は焼付きなしである
のに対し、従来法は焼付きが生じた。また、半径方向の
表面粗さを図８（ａ）本発明法、（ｂ）従来法として示
す。本発明法は焼付きなしであるのに対し、従来法は焼
付きが生じた。

【００４９】真円度について測定した結果を図９（ａ）
本発明法、（ｂ）従来法に示す。本発明法の場合、焼付
きが生じず、真円度は５．２３１２μm、従来法は焼付
きが生じ、４７．３８１８μmであった。以上の結果か
ら、錯カルシウム石鹸系の粉末状乾式潤滑剤を用いてこ
れを加圧手段によりダイス孔に加圧供給することが好適
であることがわかる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１によれ
ば、引抜きの際、粉末状乾式潤滑剤を用い、これを孔ダ
イスと直結している密閉容器中からダイス孔に加圧して
供給するため、チタン線等溶着性材料に対して酸化被膜
処理などの前処理被膜付与を行なうことなく、しかも溶
着を起させずに高精度引抜き加工を行なうことができ、
これにより低コストで、潤滑剤を周囲に飛散させないた
め低環境負荷で、チタン線等溶着性材料の高精度引抜き
加工を行なうことができるというすぐれた効果が得られ
る。

【００５１】請求項２によれば、孔ダイスと、孔ダイス
の入口側に設けられ被引抜き材を外囲し端部がダイス孔
に連通するチャンバーを有する潤滑剤供給装置とを備
え、前記潤滑剤供給装置が、チャンバーに通じる粉末状
乾式潤滑剤供給部と、チャンバー内の粉末状乾式潤滑剤
をダイス孔方向に圧入する加圧手段を有しているので、
簡単な構造により粉末状乾式潤滑剤を飛散させることな
く確実にダイス孔に連続供給でき、チタン線等溶着性材
料を溶着を起させずに高精度引抜き加工を行なうことが
できるというすぐれた効果が得られる。

【００５２】請求項３によれば、潤滑剤供給装置がチャ
ンバー内の粉末状乾式潤滑剤の撹拌手段を備えているの
で、チャンバー内の粉末状乾式潤滑剤の固化が防止さ
れ、確実かつ安定的にダイス孔内に粉末状乾式潤滑剤を
圧入して機能を発揮させることができるというすぐれた
効果が得られる。

【００５３】請求項４によれば、孔ダイスが温度制御手
段を有しているので、被引抜き材の表面活性化が防止さ
れるとともに、粉末状乾式潤滑剤の可塑流動化による膜
切れが抑制されて摩擦係数の上昇が押さえられ、粉末状
乾式潤滑剤の使用効果を十分に発揮指せることができる
というすぐれた効果が得られる。

【００５４】請求項５によれば、潤滑剤供給装置が、一
端が孔ダイスの入口側に固定され外周適所に粉末状乾式
潤滑剤供給部を有する筒状容器と、前記筒状容器の後端
側からチャンバーに挿入され内径部に被引抜き材の挿通
孔を有するピストン体と、ピストン体の支持体と、該支
持体を並進移動させるアクチュエータとを備えているの
で、装置構造を簡単なものにすることができるというす
ぐれた効果が得られる。

【００５５】請求項６によれば、一端が孔ダイスに固定
され外周適所に粉末状乾式潤滑剤供給部を有する筒状容
器と、前記筒状容器の後端側からチャンバーに挿入され
内径部に被引抜き材の挿通孔を有するスクリューピスト
ン体と、スクリューピストン体を回転可能に支持する支
持体と、支持体に設けられ前記スクリューピストン体を
回転させるアクチュエータを備えているので、装置長さ
を短いものとすることができるというすぐれた効果が得
られる。

【００５６】請求項７によれば、一端が孔ダイスに固定
され外周適所に粉末状乾式潤滑剤供給部を有する筒状容
器と、前記筒状容器の後端側からチャンバーに挿入され
内径部に被引抜き材の挿通孔を有し前端に撹拌要素を設
けたピストン体と、ピストン体を回転可能に支持する支
持体と、支持体に設けられピストン体を回転させるアク
チュエータと、支持体を並進移動させるアクチュエータ
とを備えているので、粉末状乾式潤滑剤の撹拌とダイス
孔への圧入とが併行して行なわれ、粉末状乾式潤滑剤の
固化が防止され、確実かつ安定的にダイス孔内に粉末状
乾式潤滑剤を圧入して機能を発揮させることができると
いうすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるチタン線等溶着性材料の引抜き方
法及び装置の第１態様を示す縦断側面図である。

【図２】（ａ）は本発明による引抜き方法及び装置の第
２態様を示す縦断側面図、（ｂ）は第２態様の変化例を
示す部分的断面図である。

【図３】本発明による引抜き方法及び装置の第３態様を
示す縦断側面図である。

【図４】本発明におけるダイス温度制御手段の一例を示
す説明図である。

【図５】本発明により引抜きを行なった場合の断面減少
率と引抜き応力および表面状態の関係を示す線図であ
る。

【図６】（ａ）は本発明法による場合の引抜き線の真円
度の測定結果を示す図、（ｂ）は慣用法による場合の引
抜き線の真円度の測定結果を示す図、（ｃ）はローラダ
イス法による場合の引抜き線の真円度の測定結果を示す
図である。

【図７】（ａ）は本発明法による粉末状乾式潤滑剤を使
用した場合の引抜き線の軸方向表面粗さの測定結果を示
す線図、（ｂ）は塩素入り高粘度油を使用した場合の引
抜き線の軸方向表面粗さの測定結果を示す線図である。

【図８】（ａ）は本発明法による粉末状乾式潤滑剤を使
用した場合の引抜き線の円周方向表面粗さの測定結果を
示す線図、（ｂ）は塩素入り高粘度油を使用した場合の
引抜き線の円周方向表面粗さの測定結果を示す線図であ
る。

【図９】（ａ）は本発明法による粉末状乾式潤滑剤を使
用した場合の引抜き線の真円度の測定結果を示す線図、
（ｂ）は塩素入り高粘度油を使用した場合の引抜き線の
真円度の測定結果を示す線図である。

【符号の説明】

１孔ダイス２潤滑剤供給装置３筒状容器４加圧手段５温度制御手段６撹拌手段３０圧力チャンバー３１潤滑剤の供給部４０ピストン体４１アクチュエータ４２支持体４５スクリューピストン体４６アクチュエータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶着性を有する被引抜き材を引き抜くにあ
たり、孔ダイスに通ずる密閉容器内に粉末状乾式潤滑剤
を充填し、粉末状乾式潤滑剤を孔ダイスのダイス孔に圧
入供給しつつ引き抜くことを特徴とするチタン線等溶着
性材料の引抜き方法。
【請求項２】孔ダイスと、孔ダイスの入口側に設けられ
被引抜き材を外囲し端部がダイス孔に連通するチャンバ
ーを有する潤滑剤供給装置とを備え、前記潤滑剤供給装
置が、チャンバーに通じる粉末状乾式潤滑剤供給部と、
チャンバー内の粉末状乾式潤滑剤をダイス孔方向に圧入
する加圧手段を有していることを特徴とするチタン線等
溶着性材料の引抜き装置。
【請求項３】潤滑剤供給装置が、チャンバー内の粉末状
乾式潤滑剤の撹拌手段を備えている請求項２に記載のチ
タン線等溶着性材料の引抜き装置。
【請求項４】孔ダイスが温度制御手段を有している請求
項２または３に記載のチタン線等溶着性材料の引抜き装
置。
【請求項５】潤滑剤供給装置が、一端が孔ダイスの入口
側に固定され外周適所に粉末状乾式潤滑剤供給部を有す
る筒状容器と、前記筒状容器の後端側からチャンバーに
挿入され内径部に被引抜き材の挿通孔を有するピストン
体と、ピストン体の支持体と、該支持体を並進移動させ
るアクチュエータとを備えている請求項２ないし４のい
ずれかに記載のチタン線等溶着性材料の引抜き装置。
【請求項６】一端が孔ダイスに固定され外周適所に粉末
状乾式潤滑剤供給部を有する筒状容器と、前記筒状容器
の後端側からチャンバーに挿入され内径部に被引抜き材
の挿通孔を有するスクリューピストン体と、スクリュー
ピストン体を回転可能に支持する支持体と、支持体に設
けられ前記スクリューピストン体を回転させるアクチュ
エータを備えている請求項２ないし４のいずれかに記載
のチタン線等溶着性材料の引抜き装置。
【請求項７】一端が孔ダイスに固定され外周適所に粉末
状乾式潤滑剤供給部を有する筒状容器と、前記筒状容器
の後端側からチャンバーに挿入され内径部に被引抜き材
の挿通孔を有し前端に撹拌要素を設けたピストン体と、
ピストン体を回転可能に支持する支持体と、支持体に設
けられピストン体を回転させるアクチュエータと、支持
体を並進移動させるアクチュエータとを備えている請求
項２ないし４のいずれかに記載のチタン線等溶着性材料
の引抜き装置。