JP2003500209A - 金属物品の製造装置 - Google Patents

金属物品の製造装置

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JP2003500209A
JP2003500209A JP2000619568A JP2000619568A JP2003500209A JP 2003500209 A JP2003500209 A JP 2003500209A JP 2000619568 A JP2000619568 A JP 2000619568A JP 2000619568 A JP2000619568 A JP 2000619568A JP 2003500209 A JP2003500209 A JP 2003500209A
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groove
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grooves
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イルマ ヘイッキレ、
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Outokumpu Oyj
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Outokumpu Oyj
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    • 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
    • B21C25/00—Profiling tools for metal extruding
    • B21C25/02—Dies
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • B21C23/005—Continuous extrusion starting from solid state material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
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  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、連続稼動による押出装置内で銅製物品あるいは銅系金属物品を製造するために、回転式の供給部材の周縁部に形成された溝内の押出部材に押出材料を供給する装置に関する。本発明では、前記供給部材の溝(3、10)に金属コーティング(8、11)が施され、溝の幅と深さとの比が0.5〜2.0の範囲内にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、連続稼動による押出装置内で銅製物品あるいは銅系金属物品を製造
するための装置であって、押出材料を回転式の供給部材を用いて押出部材に供給
する装置に関する。
【０００２】 英国特許第1,370,894号に、加工材料を２つの部材の間の溝に供給する方法が
開示されている。この方法の実際の応用例では、一方の部材はホイールであり、
湾曲した溝がこのホイールの周縁部に形成されている。他方の部材には、この溝
を実質的に埋め込み、該溝の閉鎖端を形成するような突合せ部が形成されている
。更に、溝の閉鎖端付近には、押出開口が設けられ、ここを通って加工材料が押
し出され、この押出開口によって決まる形状を有する金属物品が製造される。
【０００３】 この英国特許第1370894号に記載された連続稼動押出プロセスによると、押出
材料は押出部材本体に運ばれる。押出工程では、押出材料を650〜800℃に加熱す
る。このとき、ホイールも高温環境下に置かれる。同時に、押出しに起因して歪
みもホイールの方向に発生する。一方、ホイールに新たな押出材料が供給された
場合、その部分のホイールの温度は押出プロセス中よりも低下するので、押出レ
ンジ本体内にある場合よりも受ける歪みは少なくなる。この結果、ホイールは色
々な段階で様々な温度領域や様々な度合いの歪みに曝されることになる。ホイー
ルは連続稼動押出装置の最も中心的な部材のひとつであるが、色々な段階で様々
な応力が及ぼされることからその寿命は極めて短い。しかも、ホイールの構造上
、溝の設計には制約があり、このことが押出成型品の押出欠陥の発生頻度を高め
る原因となっている。また、溝の設計はホイール内の張力分布に影響を及ぼす。
【０００４】 本発明は、これら従来の欠点を解消し、銅または銅系金属物品を製造するため
の新規な改良型の連続稼動押出装置を提供することを目的とする。かかる装置に
おいて、金属供給部材として機能するホイールに形成される溝の形状、およびそ
の溝のコーティング材料の工夫により、ホイールの稼動寿命と稼動挙動が改善さ
れる。本発明の本質的な特徴は、特許請求の範囲より自明であろう。
【０００５】 本発明によれば、銅または銅系金属物品を製造するための連続稼動押出装置の
材料供給部材は基本的にホイール形状を有し、この供給部材は軸で支えられ、こ
の軸を中心に回転するようになされている。かかるホイール状の供給部材の周縁
部には溝が形成されており、好ましくはその溝の外表面が供給部材の外表面の一
部を構成している。ホイール状供給部材の周縁部に形成される溝は、溝の底面を
構成する湾曲部で連結された２つの実質的に平行な壁面を有することが好ましい
。溝の底面を構成する湾曲部で連結された壁面もまた、少なくとも一部が湾曲し
ていてもよく、両壁面が供給部材の縁部に設けられる溝の開口部に向かって互い
に接近することが特に好ましい。したがって、溝は実質的にＵ字形、あるいはそ
れに近い断面形状を有する。さらに、供給部材の溝の内表面には金属コーティン
グが施されている。このように、本発明による溝形状と金属コーティングを採用
することにより供給部材の寿命が本質的に延び、それと同時に、この押出装置に
よって製造される製品の歩留まりと品質がいずれも改善される。更に、供給部材
の寿命が延びることで、押出装置のメンテナンスの所要時間が削減され、連続稼
動押出装置の稼働率が向上する。
【０００６】 本発明では、供給部材の周縁部に設けられる溝は、その幅の最も広い個所と深
さの最も深い個所で測定した場合、幅と深さとの比が0.5〜2.0の範囲内、より好
ましくは1.0〜1.5の範囲内となるように形成される。供給部材の外周縁部に配さ
れる溝はまた、周縁部の表面に近い位置の開口部付近で内表面が湾曲するような
形状を有していてもよい。この場合、溝の最も広い個所は、基本的に供給部材の
周縁部から離れた場所となる。
【０００７】 供給部材の溝に用いられるコーティング材料としては、連続稼動押出装置内で
加工される銅または銅系金属との密着性に実質的に優れたニッケル等の金属を用
いることが好ましい。このコーティングには、アルニミウム、亜鉛、コバルト、
マグネシウム、銀、あるいはこれらの混合物または配合物、更にあるいは白金、
金といった他の金属を使用してもよい。更に、銅または銅系材料に対して優れた
接着性を有する非金属コーティングも使用可能である。供給部材の溝のコーティ
ング厚さは１〜1,000μｍであり、より好ましくは２〜100μｍである。
【０００８】 本発明において、連続可動押出装置の供給部材に実質的にＵ字状、あるいはそ
れに近い形状の溝を設けた場合、供給部材の耐久性と稼動性能が改善される。こ
のような溝は、機械的耐久性に優れ、また溝形状を更に最適化することができる
ので、溝の底面を粗面化する必要がない。しかも、供給部材表面の近傍の熱変動
を減少し、溝から供給部材の内部への熱伝導をより効率的に行えるようになる。
更に、押出領域に押し出される材料の流れが改善されるため、押出しによって得
られる製品の品質が向上する。押出製品の品質が向上すればプロセス中で発生す
るスクラップの量も減少し、スクラップの量が減少すれば供給部材の表面への熱
負荷、さらには熱疲労による供給部材の摩耗を低減することができる。
【０００９】 連続稼動押出装置の供給部材の溝内に銅または銅系材料に対して良好な接着性
を有するコーティングを施すと、供給部材の疲労亀裂と破壊の両方の進展を本質
的に助長する虞れがある溝表面の機械的な粗面化を何ら施すことなく、溝に施さ
れるライニングを定位置に固着させることができる。更に、コーティングにより
供給部材と押出材料の機械的接触が防止されるので、押出材料によって供給部材
の脆化が誘発される機会も減少する。更に、押出材料によって脆化が誘発される
としても、平滑な表面上では粗面上におけるよりもその程度は少ない。これらの
利点に加え、本発明に基づくコーティングは断熱層の役割も果たし、供給部材へ
の熱伝導を遅延させるため、供給部材の稼動温度を下げることができる。
【００１０】 以下、添付図面を参照しながら本発明を詳しく述べる。
【００１１】 図１の連続稼動式の銅押出装置において、押出材料１は供給部材２へと運ばれ
、更に供給部材の周縁部に設けられた溝３に案内される。溝３内の押出材料１は
更に突合せ部材４へと導かれ、ここで押出材料１は進行方向を強制的に押出部材
供給板５、およびそれに続く押出開口部６へと変えられる。押し出された材料７
は、押出開口部６から該開口によって決まる形状にて排出される。
【００１２】 図２では、供給部材であるホイール２に設けられた溝３の中で押出材料と接触
する部分に、厚さ100μｍのニッケル層８がコーティングされている。更に、こ
の溝３は実質的にＵ字型に形成され、それぞれ最大部で測定した場合の幅と深さ
とは実質的に同じにしてある。
【００１３】 図３では、連続可動押出装置の供給部材であるホイール９に設けられた溝10は
、それぞれ最大部で測定した場合の幅が深さの約1.5倍とされている。更に、溝1
0は厚さ200μｍのニッケル層11でコーティングされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 連続稼動押出装置を一部破断して示す側面図である。
【図２】 本発明の好適な実施例を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】 本発明の他の好適な実施例を示す断面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年６月５日（２００１．６．５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記溝(3、10)の底か
ら続く両壁面が実質的に平行であることを特徴とする製造装置。
【請求項３】 請求項１に記載の装置において、前記溝(3、10)の底か
ら続く両壁面が湾曲し、両壁面間の距離は溝の深さの中間部付近で最大となるこ
とを特徴とする製造装置。
【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の装置において、前
記溝(3、10)が銅接着性金属でコーティングされていることを特徴とする製造装
置。
【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の装置において、前
記溝コーティング(8、11)の厚さが１〜1,000μｍの範囲内であることを特徴とす
る製造装置。
【請求項６】 請求項５に記載の装置において、前記溝コーティング(8
、11)の厚さが２〜100μｍの範囲内であることを特徴とする製造装置。
【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の装置において、前
記溝(3、10)がニッケルでコーティングされていることを特徴とする製造装置。
【請求項８】 請求項１ないし６のいずれかに記載の装置において、前
記溝(3、10)がアルミニウムでコーティングされていることを特徴とする製造装
置。
【請求項９】 請求項１ないし６のいずれかに記載の装置において、前
記溝(3、10)が亜鉛でコーティングされていることを特徴とする製造装置。
【請求項１０】 請求項１ないし６のいずれかに記載の装置において、
前記溝(3、10)がコバルトでコーティングされていることを特徴とする製造装置
。
【請求項１１】 請求項１ないし６のいずれかに記載の装置において、
前記溝(3、10)がマグネシウムでコーティングされていることを特徴とする製造
装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連続稼動による押出装置内で銅製物品あるいは銅系金属物品
    を製造するために、回転式の供給部材の周縁部に形成された溝内に押出材料を供
    給し、押出部材へと送る装置であって、 前記供給部材の溝(3、10)には金属コーティング(8、11)が施され、該溝の幅と
    深さとの比は0.5〜2.0の範囲内にあることを特徴とする銅製物品あるいは銅系金
    属物品の製造装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記溝の幅と深さとの比は
    、該溝の最も広く最も深い部位で測定した場合、1.0〜1.5の範囲内にあることを
    特徴とする製造装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の装置において、前記溝(3、10)の
    底から続く両壁面が実質的に平行であることを特徴とする製造装置。
  4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の装置において、前記溝(3、10)の
    底から続く両壁面が湾曲し、両壁面間の距離は溝の深さの中間部付近で最大とな
    ることを特徴とする製造装置。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の装置において、前記溝
    (3、10)が銅接着性金属でコーティングされていることを特徴とする製造装置。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の装置において、前記溝
    コーティング(8、11)の厚さが１〜1,000μｍの範囲内であることを特徴とする製
    造装置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の装置において、前記溝コーティング(8、11
    )の厚さが２〜100μｍの範囲内であることを特徴とする製造装置。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の装置において、前記溝
    (3、10)がニッケルでコーティングされていることを特徴とする製造装置。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の装置において、前記溝
    (3、10)がアルミニウムでコーティングされていることを特徴とする製造装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかに記載の装置において、前記
    溝(3、10)が亜鉛でコーティングされていることを特徴とする製造装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１ないし10のいずれかに記載の装置において、前記
    溝(3、10)がコバルトでコーティングされていることを特徴とする製造装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１ないし11のいずれかに記載の装置において、前記
    溝(3、10)がマグネシウムでコーティングされていることを特徴とする製造装置
    。
JP2000619568A 1999-05-21 2000-05-12 金属物品の製造装置 Withdrawn JP2003500209A (ja)

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AU (1) AU4571000A (ja)
DE (1) DE60021907T2 (ja)
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