JP2006247065A - Composite material and manufacturing method - Google Patents

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Takuma Yoshizaka
琢磨 吉坂
Yukifumi Chiba
幸文 千葉
Nobumasa Matsushita
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the joining strength of a composite material favorably used as an electromagnetic cooker and the like. <P>SOLUTION: This composite material is so constituted as to interpose a copper plate between a magnetic metal plate and a non-magnetic metal plate, interpose a cushion metal plate composed of a metal softer than the magnetic metal plate and the copper plate between the magnetic metal plate and the copper plate, and join them together by a hot press. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複合材およびその製造方法に関し、詳しくは、熱伝導性に優れると共に温度分布を均一となり、プレス加工されて電磁誘導加熱式炊飯ジャーの内釜、電磁調理器用鍋の形成材料として好適に用いられるものである。   The present invention relates to a composite material and a method for producing the same, and more particularly, it has excellent thermal conductivity and a uniform temperature distribution, and is press-worked and is suitable as a material for forming an inner pot of an electromagnetic induction heating rice cooker or a pan for an electromagnetic cooker. It is used for.

従来、IHジャー炊飯器の内釜、電磁調理器用鍋等は、金属製の複合材により形成されている。例えば、発熱層となるステンレス、鉄等の磁性金属板と、伝熱層となるアルミニウム等の非磁性金属板とのクラッド材を絞りプレス加工して形成し、外面側を上記磁性金属板として誘導コイルと対向させ電磁誘導加熱している。
上記クラッド材は、上記非磁性金属板と上記磁性金属板を重ね合わせてロール圧延によりクラッド材としている場合が多い。また、前記アルミニウム板等の非磁性金属板の表面にはこびりつき防止用にフッ素樹脂層が設けられている。
Conventionally, an inner pot of an IH jar rice cooker, a pan for an electromagnetic cooker, and the like are formed of a metal composite material. For example, a clad material of a magnetic metal plate such as stainless steel or iron serving as a heat generation layer and a non-magnetic metal plate such as aluminum serving as a heat transfer layer is formed by drawing and pressing, and the outer surface side is induced as the magnetic metal plate. Electromagnetic induction heating is performed facing the coil.
In many cases, the clad material is formed by laminating the non-magnetic metal plate and the magnetic metal plate by roll rolling. Further, a fluororesin layer is provided on the surface of the non-magnetic metal plate such as the aluminum plate to prevent sticking.

前記発熱層となるステンレス、鉄等の磁性金属板は熱伝導率が小さいため、誘導コイルと対向させる内釜、鍋等の容器の底壁は加熱されるものの、側壁の温度は低く、容器全体の温度分布が均一になりにくく、容器内の調理物を均一に加熱する事が困難となる問題がある。この問題は前記磁性金属板に熱伝導率が大きく伝熱層となるアルミニウム板等の非磁性金属板を磁性金属板と積層して複合材としていることにより、ある程度改善することができるが、未だ十分とはいえず、側壁もより迅速に熱伝導がなされ、底壁と側壁との温度が均一とすることが望まれている。   Since the magnetic metal plate such as stainless steel or iron serving as the heat generating layer has a low thermal conductivity, the bottom wall of the container such as the inner pot or pan facing the induction coil is heated, but the temperature of the side wall is low, and the entire container There is a problem that the temperature distribution of the container is difficult to be uniform and it is difficult to uniformly heat the food in the container. This problem can be improved to some extent by laminating a non-magnetic metal plate such as an aluminum plate having a high thermal conductivity and a heat transfer layer on the magnetic metal plate to form a composite material. Although it is not sufficient, it is desired that the side walls also conduct heat more quickly, and the temperature between the bottom wall and the side walls is uniform.

前記問題に対して、本出願人は先に特開平9−129362号公報(特許第3594151号)において、ステンレス板等の磁性金属板と、銅板と、アルミニウム板との積層構造とし、前記ステンレス板とアルミニウム板とには銅板との接合面にニッケルメッキ層を介して銅メッキ層を設け、該銅メッキ層の間に銅板を狭持して積層し、該積層状態でホットプレスして各層を接合して一体化した構造としている。   In order to solve the above problem, the applicant previously disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-129362 (Japanese Patent No. 3594151) a laminated structure of a magnetic metal plate such as a stainless steel plate, a copper plate, and an aluminum plate. A copper plating layer is provided on the joint surface between the copper plate and the copper plate via a nickel plating layer, the copper plate is sandwiched between the copper plating layers and laminated, and each layer is hot-pressed in the laminated state. The structure is integrated by joining.

前記銅板の両面に銅メッキ層を設けた銅層をステンレス板とアルミニウム板との間に介在させた構造とすると、熱伝導性が大きくできると共に底壁と側壁との温度の均一化を図ることができる。また、ロール圧延で積層した金属を一体化しているのではなく、ホットプレスで一体化しているため、複合材の板厚のバラツキが少なく、よって、プレス加工時にしわや割れ、層間剥離が発生しない利点を有するものである。   When a copper layer having copper plating layers on both sides of the copper plate is interposed between the stainless steel plate and the aluminum plate, the thermal conductivity can be increased and the temperature of the bottom wall and the side wall can be made uniform. Can do. In addition, since the metal laminated by roll rolling is not integrated, it is integrated by hot pressing, so there is little variation in the thickness of the composite material, and therefore wrinkles, cracks, and delamination do not occur during press processing It has advantages.

前記のように、ステンレス板とアルミニウム板の間に銅板を介在させることにより、前記した熱伝導性、温度分布の均一化を図ることができるが、ステンレス板と銅板とは接合しにくく、ニッケルメッキ層および銅メッキ層を介してステンレス板と銅板とをホットプレスで接合する場合、プレス加工に耐えうる十分な接合強度を得るには改善の余地があることが判明した。   As described above, by interposing the copper plate between the stainless steel plate and the aluminum plate, the above-described thermal conductivity and temperature distribution can be made uniform, but the stainless steel plate and the copper plate are difficult to join, and the nickel plating layer and When joining a stainless steel plate and a copper plate with a hot press through a copper plating layer, it turned out that there is room for improvement in order to obtain sufficient joining strength which can endure press work.

特開平9−129362号公報JP-A-9-129362

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、加熱層を構成するステンレス板等の磁性金属板と伝熱層を構成するアルミニウム板等の非磁性金属板との間に熱伝導率の向上および温度分布の均一化を図るために銅板を介在させた構造とする場合において、これら積層した金属板をホットプレスで一体化する際に十分な接合強度を得られるものとすることを課題としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and improves the thermal conductivity between a magnetic metal plate such as a stainless steel plate constituting a heating layer and a non-magnetic metal plate such as an aluminum plate constituting a heat transfer layer. In the case of a structure in which a copper plate is interposed in order to make the temperature distribution uniform, it is an object to obtain sufficient bonding strength when the laminated metal plates are integrated by hot pressing. .

前記課題を解決するため、本発明者が鋭意実験を繰り返した結果、ステンレス板等の磁性金属板と銅板との間に、これら金属よりも柔らかに金属を介在させると、銅板との接合性が改善できることを知見した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have repeated intensive experiments. As a result, when a metal is interposed between a magnetic metal plate such as a stainless steel plate and a copper plate softer than these metals, the bondability with the copper plate is improved. I found that it can be improved.

前記知見に基づいてなされた本発明の複合材は、
磁性金属板、非磁性金属板との間に銅板が介在され、
前記磁性金属板と前記銅板との間に、これら磁性金属板と銅板よりも低硬度の金属からなるクッション金属板を介在して接合されていることを特徴とするものである。
The composite material of the present invention made based on the above knowledge is
A copper plate is interposed between the magnetic metal plate and the non-magnetic metal plate,
The magnetic metal plate and the copper plate are joined via a cushion metal plate made of a metal having a hardness lower than that of the magnetic metal plate and the copper plate.

本発明では、前記のように、接合しにくいステンレス板等の磁性金属板と銅板との間に、これらステンレス板および銅板よりもホットプレスする温度において柔らかくクッション性に優れた金属板を介在させている。
該構成とすると、これら金属板を積層してホットプレスで一体化する場合、磁性金属板と銅板とがホットプレス温度で柔らかいクッション金属板を介して加圧されることで接合されやすくなり、ステンレス板等の磁性金属板とクッション金属板およびクッション金属板と銅板との接合強度は大となる。
特に、前記クッション金属板と磁性金属板とを銅メッキ層を介して接合することが好ましい。該構成とすると、ホットプレス時に磁性金属板とクッション金属板の間の銅メッキ層が融点以下(200〜300℃)で加圧されることで、銅層同士が拡散接合されることとなり、接合強度を高めることができる、
In the present invention, as described above, a metal plate that is soft and excellent in cushioning properties is interposed between a magnetic metal plate such as a stainless steel plate that is difficult to bond and a copper plate at a hot-pressing temperature than these stainless steel plate and copper plate. Yes.
With this configuration, when these metal plates are laminated and integrated by hot pressing, the magnetic metal plate and the copper plate are easily joined by being pressed through a soft cushion metal plate at the hot pressing temperature, and stainless steel is used. The bonding strength between the magnetic metal plate such as a plate and the cushion metal plate and between the cushion metal plate and the copper plate increases.
In particular, it is preferable to join the cushion metal plate and the magnetic metal plate via a copper plating layer. With this configuration, the copper plating layer between the magnetic metal plate and the cushion metal plate is pressed at a melting point or lower (200 to 300 ° C.) during hot pressing, so that the copper layers are diffusion-bonded to each other. Can be increased,

前記磁性金属板としては、ステンレスが最も好適であるが、鉄、ニッケル、コバルト、これらの合金等を用いることもできる。また、非磁性金属板としては合金アルミニウム板あるいは純アルミニウム板からなるアルミニウム板が最も好適であるが、ステンレス板や銅板よりもホットプレスする温度において柔らかくクッション性に優れた材料であれば用いることができる。   As the magnetic metal plate, stainless steel is most suitable, but iron, nickel, cobalt, alloys thereof, and the like can also be used. As the non-magnetic metal plate, an aluminum plate made of an alloy aluminum plate or a pure aluminum plate is most suitable, but any material that is softer and superior in cushioning at a hot pressing temperature than a stainless steel plate or a copper plate may be used. it can.

このようにクッション金属板としてアルミニウム板を用いると、メッキが安定して付着しやすく、熱伝導性を損なわなず、軽量である利点がある。   Thus, when an aluminum plate is used as the cushion metal plate, there is an advantage that the plating is easily attached stably, the heat conductivity is not impaired, and the weight is light.

本発明の複合材は、好ましくは、前記磁性金属板はステンレス板、前記クッション金属板は合金アルミニウム板あるいは純アルミニウム板からなる第一アルミニウム板、前記非磁性金属板が第二アルミニウム板からなり、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウムが積層され、ステンレス板と第一アルミニウム板の間および第一アルミニウム板と銅板の間の少なくとも一方に銅メッキ層が介在されている構成からなる。
In the composite material of the present invention, preferably, the magnetic metal plate is a stainless steel plate, the cushion metal plate is a first aluminum plate made of an alloy aluminum plate or a pure aluminum plate, and the nonmagnetic metal plate is made of a second aluminum plate,
The stainless steel plate, the first aluminum plate, the copper plate, and the second aluminum are laminated, and a copper plating layer is interposed between at least one of the stainless steel plate and the first aluminum plate and between the first aluminum plate and the copper plate.

前記クッション金属板となる第一アルミニウム板、表面側の熱伝導層と機能する第二アルミニウム板はいずれも、純アルミニウム板でも良いし、アルミニウム合金板でもよい。表面側に配置する第二アルミニウム板をアルミニウム合金板とする場合は、Mg−Mn系アルミニウム合金板を用いると耐食性に優れているため好ましい。   The first aluminum plate serving as the cushion metal plate and the second aluminum plate functioning as the heat conductive layer on the surface side may be either a pure aluminum plate or an aluminum alloy plate. When the second aluminum plate disposed on the front side is an aluminum alloy plate, it is preferable to use an Mg—Mn-based aluminum alloy plate because of excellent corrosion resistance.

前記ステンレス板および前記第一、第二アルミニウム板の表面に銅メッキ層を設ける際には、まずニッケルメッキ層を設けた後に銅メッキを設けることが好ましい。このように銅メッキ層の下層にニッケルメッキ層を設けると銅メッキ層を安定してアルミニウム板およびステンレス板に付着できると共に付着量を増大させることができる。
さらに、前記第一、第二アルミニウム板の表面にはニッケルメッキ層の下層に亜鉛置換メッキ処理を行った後に前記ニッケルメッキ層を設けることがより好ましい。該亜鉛置換メッキ層の厚さは0.1μm以下とすることが好ましい。
When providing a copper plating layer on the surfaces of the stainless steel plate and the first and second aluminum plates, it is preferable to provide the copper plating after first providing the nickel plating layer. Thus, when a nickel plating layer is provided in the lower layer of a copper plating layer, a copper plating layer can be stably attached to an aluminum plate and a stainless steel plate, and the adhesion amount can be increased.
Furthermore, it is more preferable that the nickel plating layer is provided on the surfaces of the first and second aluminum plates after the zinc substitution plating process is performed on the lower layer of the nickel plating layer. The thickness of the zinc substitution plating layer is preferably 0.1 μm or less.

前記第二アルミニウム板の、銅板との接合面とは反対側の表面にはフッ素樹脂層が設けられる。
該フッ素樹脂層を設けることにより非粘着性を向上させることができ、前記複合材をプレス加工して内釜や銅鍋等の容器として成型した際に、容器の内面側に位置させることにより、調理物のこびりつきを防止させる機能を付与できる。
該フッ素樹脂層の厚みは5〜150μm、好ましくは10〜50μmである。
A fluororesin layer is provided on the surface of the second aluminum plate opposite to the bonding surface with the copper plate.
Non-adhesiveness can be improved by providing the fluororesin layer, and when the composite material is pressed and molded as a container such as an inner pot or a copper pan, by positioning it on the inner surface side of the container, A function to prevent sticking of the food can be added.
The thickness of the fluororesin layer is 5 to 150 μm, preferably 10 to 50 μm.

前記銅板の板厚は0.03mm〜10mm、前記ステンレス板の板厚は0.05mm〜10mm、前記第一、第二アルミニウム板の板厚は0.10mm〜10mm、前記銅メッキ層の厚みは1〜50μmとされ、
積層一体化された全体板厚は0.3〜40mmとされていることが好ましい。
前記銅板、ステンレス板、アルミニウム板、銅メッキ層の厚さは加工性、経済性、熱伝導性の観点より、それぞれ下記の範囲とすることが好ましい。即ち、
前記銅板の板厚は、好ましくは0.05〜5.0mm、最も好ましくは0.1〜1.0mmである。
前記ステンレス板の板厚は、好ましくは0.1〜5mm、最も好ましく0.5mmである。
前記第一、第二アルミニウム板の板厚は、好ましくは0.5mm〜1.5mm、最も好ましくは0.8mm〜3mmである。
前記銅メッキ層の厚みは、好ましくは2〜20μmである。
The thickness of the copper plate is 0.03 mm to 10 mm, the thickness of the stainless steel plate is 0.05 mm to 10 mm, the thickness of the first and second aluminum plates is 0.10 mm to 10 mm, and the thickness of the copper plating layer is 1-50 μm,
The total thickness of the laminated and integrated plate is preferably 0.3 to 40 mm.
The thicknesses of the copper plate, stainless steel plate, aluminum plate, and copper plating layer are preferably set in the following ranges from the viewpoints of workability, economy, and thermal conductivity. That is,
The thickness of the copper plate is preferably 0.05 to 5.0 mm, most preferably 0.1 to 1.0 mm.
The thickness of the stainless steel plate is preferably 0.1 to 5 mm, and most preferably 0.5 mm.
The plate thickness of the first and second aluminum plates is preferably 0.5 mm to 1.5 mm, most preferably 0.8 mm to 3 mm.
The thickness of the copper plating layer is preferably 2 to 20 μm.

また、本発明の複合材では、前記ステンレス、第一アルミニウム板、銅メッキ層、銅板、銅メッキ層、第二アルミニウム板を備えたもので、その積層される各接合部の接合強度は5kgf/5mm以上であれば電磁誘導加熱炊飯ジャーの内釜、電磁調理用鍋等の容器の成形でも剥がれがなく実用レベルである。より好ましくは10gf/5mm以上である。
前記接合強度は、複合材を5mm幅の短冊状に切断して、接合部に剥がし方向に引張力を負荷して測定した。
Further, the composite material of the present invention includes the stainless steel, the first aluminum plate, the copper plating layer, the copper plate, the copper plating layer, and the second aluminum plate, and the bonding strength of each of the laminated portions is 5 kgf / If it is 5 mm or more, it does not peel off even when forming a container such as an inner pot of an electromagnetic induction heating rice cooker or a pot for electromagnetic cooking, and is at a practical level. More preferably, it is 10 gf / 5 mm or more.
The bonding strength was measured by cutting the composite material into a strip shape having a width of 5 mm and applying a tensile force in the peeling direction to the bonded portion.

本発明の複合材は、より詳細には、一面側から他面側に順次、前記ステンレス板、ニッケルメッキ層、銅メッキ層、ニッケルメッキ層、第一アルミニウム板、ニッケルメッキ層、銅メッキ層、銅板、銅メッキ層、ニッケルメッキ層、第二アルミニウム板、フッ素樹脂層が積層された構造とすることが好ましい。
なお、第一、第二アルミニウム板とニッケルメッキ層の間には亜鉛置換メッキ層をさらに介在させてもよい。
また、炊飯器の内釜の素材とする場合には、ステンレス板の非接合面(外面)に、クロムメッキやクロメート処理被覆、亜鉛メッキ等の耐食性金属層を設けてもよい。
More specifically, the composite material of the present invention, in order from one surface side to the other surface side, the stainless steel plate, nickel plating layer, copper plating layer, nickel plating layer, first aluminum plate, nickel plating layer, copper plating layer, A structure in which a copper plate, a copper plating layer, a nickel plating layer, a second aluminum plate, and a fluororesin layer are laminated is preferable.
A zinc replacement plating layer may be further interposed between the first and second aluminum plates and the nickel plating layer.
Moreover, when using it as the raw material of the inner pot of a rice cooker, you may provide corrosion-resistant metal layers, such as chrome plating, chromate treatment coating | cover, galvanization, on the non-joining surface (outer surface) of a stainless steel plate.

本発明は、第二に、前記した複合材の製造方法を提供している。
本発明の製造方法の代表的なものは、磁性金属板としてステンレスを用い、クッション金属板として第一アルミニウム板を用い、非磁性金属板として第二アルミニウム板を用い、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板が順に積層された状態でホットプレスで一体化していることを特徴とする複合材の製造方法からなる。
特に、前記ステンレス板の少なくとも第一アルミニウム板との接合面、前記第一アルミニウム板の両面および前記第二アルミニウム板の少なくとも銅板との接合面に予め前記銅メッキ層を設けておき、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板が順に積層された状態でホットプレスで一体化することが好ましい。
Secondly, the present invention provides a method for producing the above-described composite material.
A typical manufacturing method of the present invention uses stainless steel as a magnetic metal plate, uses a first aluminum plate as a cushion metal plate, uses a second aluminum plate as a nonmagnetic metal plate,
The stainless steel plate, the first aluminum plate, the copper plate, and the second aluminum plate are laminated in order and integrated with a hot press.
In particular, the copper plating layer is provided in advance on the joint surface of at least the first aluminum plate of the stainless steel plate, both surfaces of the first aluminum plate and the joint surface of at least the copper plate of the second aluminum plate,
The stainless plate, the first aluminum plate, the copper plate, and the second aluminum plate are preferably integrated by hot pressing in a state where they are sequentially laminated.

前記ホットプレス方法としては、熱間−軸加圧法、熱間等方向加圧法等が採用できるが、熱間−軸加圧法が好適に用いられる。該熱間一軸加圧法は、臼と杵とからなる型内に前記金属板を順次積層して挿入し、これを熱間−軸加圧して接合している。なお、4枚等の複数枚の金属板を一組とし、複数の各組を積層して型内に挿入し、同時にホットプレスすると、複数の複合材を同時に大量生産することができる。
前記熱間一軸加圧によるホットプレスの条件は、通常、温度200〜300℃、圧力200〜1000kg/cm、加圧時間10分〜3時間としている。雰囲気条件は、不活性ガス中、減圧または10torr以下の真空にすると、接合界面における酸化被膜形成を抑制出来る点で好ましい。
前記ホットプレスにより積層した金属板を一体的に接合すると、ロール圧延と比較して、加熱下で積層した金属板の間の接合用金属層(メッキ層)の金属拡散によって接合面を強固に接合でき、かつ、板厚のバラツキを低減できる利点がある。
As the hot pressing method, a hot-shaft pressing method, a hot isostatic pressing method, or the like can be adopted, but a hot-shaft pressing method is preferably used. In the hot uniaxial pressing method, the metal plates are sequentially stacked and inserted into a die composed of a mortar and a pestle, and these are joined by hot-axial pressing. In addition, when a plurality of metal plates such as four are taken as a set, each of the plurality of sets is stacked and inserted into a mold, and simultaneously hot pressed, a plurality of composite materials can be mass-produced simultaneously.
The conditions for hot pressing by hot uniaxial pressing are usually a temperature of 200 to 300 ° C., a pressure of 200 to 1000 kg / cm 2 , and a pressing time of 10 minutes to 3 hours. The atmospheric conditions are preferably reduced in an inert gas or reduced to a vacuum of 10 torr or less because oxide film formation at the bonding interface can be suppressed.
When the metal plates laminated by the hot press are integrally joined, the joining surface can be firmly joined by metal diffusion of the joining metal layer (plating layer) between the metal plates laminated under heating, compared with roll rolling, And there exists an advantage which can reduce the variation in plate | board thickness.

前記ステンレス板、アルミニウム板に銅メッキ層を設ける際に、前記したように、その下層にニッケルメッキ層を設け、該ニッケルメッキ層の表面に銅メッキ層を設けることが好ましい。また、アルミニウム板ではさらにニッケルメッキ層の下層に亜鉛置換メッキ層を設けておくことが好ましい。
なお、前記積層される金属板の接合側表面には銅メッキ層を設け、さらに必要に応じてニッケルメッキ層、亜鉛メッキ層を設けているが、これら接合用金属層は、メッキに代えて、蒸着、イオン蒸着、溶融金属浸漬法あるいは溶融金属溶射で形成しても良いが、コスト的にメッキ法が好適に採用される。
When providing a copper plating layer on the stainless steel plate and the aluminum plate, as described above, it is preferable to provide a nickel plating layer as a lower layer and a copper plating layer on the surface of the nickel plating layer. Moreover, it is preferable to provide a zinc substitution plating layer in the lower layer of the nickel plating layer in the aluminum plate.
In addition, although the copper plating layer is provided in the joining side surface of the said metal plate laminated | stacked and the nickel plating layer and the zinc plating layer are further provided as needed, these metal layers for joining are replaced with plating, Although it may be formed by vapor deposition, ion vapor deposition, a molten metal dipping method or a molten metal spraying method, a plating method is preferably employed in terms of cost.

前記積層する金属板のうち、ステンレス板と第一アルミニウム板とは予めロール圧延法等でクラッド材とし形成しておき、
前記クラッド材の第一アルミニウム板および前記第二アルミニウム板の少なくとも銅板との接合面に予め銅メッキ層を設けておき、
前記グラッド材の第一アルミニウムと、前記第二アルミニウムとの間に前記銅板を挟んで積層し、該積層状態でホットプレスして一体化してもよい。
Among the metal plates to be laminated, the stainless steel plate and the first aluminum plate are previously formed as a clad material by a roll rolling method or the like,
A copper plating layer is provided in advance on the joint surface between the first aluminum plate of the clad material and at least the copper plate of the second aluminum plate,
The copper plate may be laminated between the first aluminum of the grad material and the second aluminum, and may be integrated by hot pressing in the laminated state.

あるいは、前記銅板と前記第一アルミニウム板とを予めロール圧延等の方法でクラッド材とし、
前記クラッド材の第一アルミニウム板、前記ステンレス板の少なくとも第一アルミニウム板との接合面、および前記第二アルミニウム板の少なくとも銅板との接合面に予め銅メッキ層を設けておき、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板が順に積層された状態でホットプレスで一体化してもよい。
Alternatively, the copper plate and the first aluminum plate are preliminarily clad by a method such as roll rolling,
A copper plating layer is provided in advance on the first aluminum plate of the clad material, the joint surface of the stainless steel plate with at least the first aluminum plate, and the joint surface of at least the second aluminum plate with the copper plate,
The stainless plate, the first aluminum plate, the copper plate, and the second aluminum plate may be integrated in a hot press in a state where they are sequentially laminated.

さらに、前記銅板と前記第二アルミニウム板とは予めロール圧延等の方法でクラッド材とし、
前記ステンレス板の少なくとも第一アルミニウム板との接合面、前記第一アルミニウム板の両面に予め銅メッキ層を設けておき、
前記ステンレス板と前記クラッド材の間の銅板との間に前記第一アルミニウム板を挟んで積層し、該積層状態でホットプレスして一体化してもよい。
Furthermore, the copper plate and the second aluminum plate are pre-clad by a method such as roll rolling,
A copper plating layer is provided in advance on the joining surface of the stainless steel plate with at least the first aluminum plate, both surfaces of the first aluminum plate,
The first aluminum plate may be sandwiched between the stainless steel plate and the copper plate between the clad materials, and may be integrated by hot pressing in the laminated state.

さらにまた、前記第一アルミニウム板と前記第二アルミニウム板との間に前記銅板を挟んだ状態で予めロール圧延等の方法でクラッド材とし、
前記クラッド材の第一アルミニウム板と、前記ステンレス板の少なくとも第一アルミニウム板との接合面に予め銅メッキ層を設けておき、
前記ステンレス板と第一アルミニウム板の間をホットプレスして一体化してもよい。
Furthermore, in the state where the copper plate is sandwiched between the first aluminum plate and the second aluminum plate, a clad material in advance by a method such as roll rolling,
A copper plating layer is provided in advance on the bonding surface between the first aluminum plate of the clad material and at least the first aluminum plate of the stainless steel plate,
The stainless plate and the first aluminum plate may be integrated by hot pressing.

また、前記第二アルミニウム板の一面には予めフッ素樹脂層を設けたプレコート・アルミニウム板としておき、該第二アルミニウム板を前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板と積層してホットプレスすることが好ましい。
なお、ホットプレスした後に第二アルミニウム板の表面に前記フッ素樹脂層を設けてもよいが、接合面に無用の熱履歴を与えない観点から、プレコートアルミ板を用いる方がよい。
In addition, a precoated aluminum plate provided with a fluororesin layer in advance on one surface of the second aluminum plate, the second aluminum plate may be laminated with the stainless steel plate, the first aluminum plate, and the copper plate and hot pressed. preferable.
In addition, although the said fluororesin layer may be provided in the surface of a 2nd aluminum plate after hot pressing, it is better to use a precoat aluminum plate from a viewpoint which does not give a useless heat history to a joint surface.

前記銅板の両面と第一、第二アルミニウム板との接合強度をより高めるには、酸化被膜を除去する表面処理を行った後に、前記積層状態としてホットプレスしている。
前記表面処理としては、アルカリ液による脱脂処理→酸性液による洗い処理→防錆剤を塗布する防錆処理を順次行うことが好ましい。さらに、バフ研磨あるいはエッチングを行っても良いし、ニッケルメッキ層→銅メッキ層を設けてもよい。
In order to further increase the bonding strength between the both surfaces of the copper plate and the first and second aluminum plates, after performing a surface treatment for removing the oxide film, hot pressing is performed as the laminated state.
As the surface treatment, it is preferable to sequentially perform a degreasing treatment with an alkaline solution → a washing treatment with an acidic solution → a rust prevention treatment in which a rust inhibitor is applied. Further, buffing or etching may be performed, or a nickel plating layer → a copper plating layer may be provided.

本発明の複合材は、プレス加工のブランク材とし、底壁と周壁とを備えた電磁誘導加熱炊飯ジャーの内釜、電磁調理用鍋等の容器の成形材料とすると好適に用いられる。
その際、フッ素樹脂層が設けられた第二アルミニウム板が容器内面に配置される一方、容器外面側に高周波磁界により渦電流が流れて発熱層となるステンレス板が配置される。
The composite material of the present invention is suitably used as a blank material for press working, and as a molding material for containers such as an inner pot of an electromagnetic induction heating rice cooker having a bottom wall and a peripheral wall, and an electromagnetic cooking pan.
At that time, a second aluminum plate provided with a fluororesin layer is disposed on the inner surface of the container, and a stainless steel plate serving as a heat generating layer is disposed on the outer surface side of the container by an eddy current flowing by a high frequency magnetic field.

上述したように、本発明の複合材は、接合しにくいステンレス等の磁性金属板と銅板との間に、低硬度のアルミニウム板等をクッション金属板として介在させているため、ホットプレス等のプレス加工時に、従来は接合強度が弱く、積層する金属板の層間剥離が最も発生しやすかった境界を強い接合強度で一体化することができる。   As described above, the composite material of the present invention has a low hardness aluminum plate or the like interposed as a cushion metal plate between a magnetic metal plate such as stainless steel and a copper plate, which are difficult to be joined, so that a press such as a hot press is used. At the time of processing, conventionally, the bonding strength is weak and the boundary where the delamination of the metal plates to be laminated is most likely to occur can be integrated with a strong bonding strength.

また、ステンレス板、クッション金属板となる第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板を積層して、銅板の両面を第一、第二アルミニウム板で挟み、かつ、ステンレス板、第一アルミニウム板、第二アルミニウム板の少なくとも接合表面に銅メッキ層を設けてステンレス板と銅板とに接合させた複合材は、十分な接合強度を有するものとなる。   In addition, a stainless steel plate, a first aluminum plate serving as a cushion metal plate, a copper plate, and a second aluminum plate are laminated, and both surfaces of the copper plate are sandwiched between the first and second aluminum plates, and the stainless steel plate, the first aluminum plate, The composite material in which the copper plating layer is provided on at least the bonding surface of the second aluminum plate and bonded to the stainless steel plate and the copper plate has sufficient bonding strength.

また、銅メッキ層を介在させると、該銅メッキ層がホットプレス時に金属拡散により前記金属板を接合させるため、ロール圧延による接合と比較して、接合強度を高める事が出来ると共に、複数の金属板を積層した複合材の板厚のバラツキを抑制できる。その結果、本発明の複合材を絞りプレス加工して炊飯器の内釜や調理用フライパン等の容器に加工する際に、割れや皺の発生、層間はがれの発生を防止することができる。   In addition, when a copper plating layer is interposed, the copper plating layer joins the metal plate by metal diffusion during hot pressing, so that it is possible to increase the bonding strength as compared with bonding by roll rolling, and a plurality of metals. Variations in the thickness of the composite material in which the plates are laminated can be suppressed. As a result, when the composite material of the present invention is drawn and pressed into a container such as an inner pot of a rice cooker or a cooking frying pan, generation of cracks, wrinkles, and delamination can be prevented.

また、本発明の複合材を電磁調理器用として用いた場合にはさらに、加熱されるステンレス板と容器内面に位置する第二のアルミニウム板との間に、第一のアルミニウム板と銅板とを介在させるため、ステンレス板から容器内面の第二のアルミニウム板への熱伝導率を高めることが出来ると共に、温度分布の均一化を図ることができ、容器の側壁に迅速に加熱でき、底壁と側壁との温度差を減少させて、容器内部の調理物の全体を迅速に加熱することができる。   Moreover, when the composite material of the present invention is used for an electromagnetic cooker, a first aluminum plate and a copper plate are further interposed between the heated stainless steel plate and the second aluminum plate located on the inner surface of the container. Therefore, the thermal conductivity from the stainless steel plate to the second aluminum plate on the inner surface of the container can be increased, the temperature distribution can be made uniform, the side wall of the container can be heated quickly, and the bottom wall and the side wall And the entire cooked food inside the container can be quickly heated.

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1、図2は実施形態を示す。
本実施形態の複合材1は、電磁誘導加熱炊飯ジャーの内釜の素材となるものである。
該複合材1は、ステンレス板2、クッション金属板となる第一アルミニウム板3、銅板4、第二アルミニウム5の4枚の金属板を銅メッキ層を介在させて積層し、熱間−軸加圧のホットプレスで接合して形成している。第一、第二アルミニウム板3、5は本実施形態では純アルミニウム板を用いている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show an embodiment.
The composite material 1 of this embodiment becomes a raw material of the inner pot of an electromagnetic induction heating rice cooker.
The composite material 1 is formed by laminating four metal plates, a stainless steel plate 2, a first aluminum plate 3, a copper plate 4, and a second aluminum 5 serving as cushion metal plates, with a copper plating layer interposed therebetween, and hot-axial addition. It is formed by joining with a hot press of pressure. In the present embodiment, pure aluminum plates are used for the first and second aluminum plates 3 and 5.

図1に示すように、ステンレス板2は、第一アルミニウム板3との接合側の片面にニッケルメッキ層11、銅メッキ層12を予め設けている。該ステンレス板2の板厚は0.05〜10.0mm、ニッケルメッキ層11の厚さは1μm未満、銅メッキ層12の厚さは2〜20μmの範囲としている。
第一アルミニウム板3は、その両面に亜鉛置換メッキ層13A、13B、ニッケルメッキ層14A、14B、銅メッキ層15A、15Bを設けている。
第一アルミニウム板3の板厚は0.10〜10mm、ニッケルメッキ層14A、14Bの厚さはいずれも1μm未満、銅メッキ層15A、15Bの厚さはいずれも2〜20μmの範囲、亜鉛置換メッキ層13A,13Bの厚さは0.1μm未満とした。
As shown in FIG. 1, the stainless steel plate 2 is provided with a nickel plating layer 11 and a copper plating layer 12 in advance on one side of the joining side with the first aluminum plate 3. The stainless steel plate 2 has a thickness of 0.05 to 10.0 mm, the nickel plating layer 11 has a thickness of less than 1 μm, and the copper plating layer 12 has a thickness of 2 to 20 μm.
The first aluminum plate 3 is provided with zinc substitution plating layers 13A and 13B, nickel plating layers 14A and 14B, and copper plating layers 15A and 15B on both surfaces thereof.
The thickness of the first aluminum plate 3 is 0.10 to 10 mm, the thicknesses of the nickel plating layers 14A and 14B are both less than 1 μm, the thicknesses of the copper plating layers 15A and 15B are both in the range of 2 to 20 μm, and zinc replacement The thickness of the plating layers 13A and 13B was less than 0.1 μm.

図2中、左側に示すように、前記ステンレス板2と第一アルミニウム板3とは前記銅メッキ層12と15Aとを当接させた状態で重ね合わせ、予めロール圧延したクラッド材50としている。   As shown on the left side in FIG. 2, the stainless steel plate 2 and the first aluminum plate 3 are overlapped with the copper plating layers 12 and 15 </ b> A being in contact with each other, and a clad material 50 is rolled in advance.

前記銅板4は、その厚さを0,03〜10mmとし、其の両面を予め表面処理して酸化被膜を除去している。
前記表面処理は、例えばアリカリ性液で脱脂処理し、ついで、酸性液で洗浄し(酸洗い)、最後に防錆剤を塗布(防錆処理)している。
なお、銅板4の表面処理は前記方法(イ)の他に、(ロ)パフ研磨、(ハ)銅メッキ処理、(ニ)酸性脱脂などの方法でもよい。
The copper plate 4 has a thickness of 0.03 to 10 mm, and both surfaces thereof are surface-treated in advance to remove the oxide film.
In the surface treatment, for example, a degreasing treatment is performed with an antaritic liquid, followed by washing with an acidic liquid (pickling), and finally applying a rust preventive (rust prevention treatment).
The surface treatment of the copper plate 4 may be a method such as (b) puff polishing, (c) copper plating treatment, or (d) acidic degreasing in addition to the method (a).

前記第二アルミニウム板5は、銅板4との接合側の片面に、亜鉛置換メッキ層16、ニッケルメッキ層17、銅メッキ層18を設けている。一方、反対面にはフッ素樹脂層20を設けている。
該第二アルミニウム板5の板厚は0.10〜10mm、ニッケルメッキ層17の厚さは1μm未満、銅メッキ層18の厚さは2〜20μmの範囲とし,亜鉛置換メッキ層16の厚さは0.1μm未満とした。
The second aluminum plate 5 is provided with a zinc replacement plating layer 16, a nickel plating layer 17, and a copper plating layer 18 on one surface on the joint side with the copper plate 4. On the other hand, a fluororesin layer 20 is provided on the opposite surface.
The thickness of the second aluminum plate 5 is 0.10 to 10 mm, the thickness of the nickel plating layer 17 is less than 1 μm, the thickness of the copper plating layer 18 is 2 to 20 μm, and the thickness of the zinc-substituted plating layer 16 Was less than 0.1 μm.

第二アルミニウム板5の上面側に予め設けるフッ素樹脂層19は、第二アルミニウム板5の図中、上面側に予めエッチング処理により表面に微細な凹凸1aを形成し、この凹凸面に着色されたフッ素樹脂をベースコート19aとして3〜50μmの厚さでコーティングしている。該コーティング時に第二アルミニウム板5の表面に微細な凹凸1aを設けることで、フッ素樹脂が表面の凹凸に入り込み、非粘着性のフッ素樹脂によるベースコート19aを強固に行うことができる。
ベースコート19aの表面に無色のフッ素樹脂をトップコート19bとして2〜100μmの厚さでコーティングしている。なお、ベースコート19aおよびトップコート19bに用いるフッ素樹脂としては、耐熱性に優れたポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等を用いることが好ましい。
なお、フッ素樹脂層の層数、着色/無色の区別等の構成は、自由に変えることができ、前記実施形態に限定されない。
The fluororesin layer 19 provided in advance on the upper surface side of the second aluminum plate 5 is formed on the surface of the second aluminum plate 5 with fine irregularities 1a formed in advance on the upper surface side by etching, and is colored on the irregular surface. A fluororesin is coated as a base coat 19a with a thickness of 3 to 50 μm. By providing the fine unevenness 1a on the surface of the second aluminum plate 5 at the time of coating, the fluororesin enters the unevenness of the surface, and the base coat 19a with the non-adhesive fluororesin can be performed firmly.
A colorless fluororesin is coated on the surface of the base coat 19a as a top coat 19b with a thickness of 2 to 100 μm. In addition, as a fluororesin used for the base coat 19a and the top coat 19b, it is preferable to use polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), etc. excellent in heat resistance.
In addition, the number of layers of the fluororesin layer, the color / colorless distinction, and the like can be freely changed and are not limited to the above embodiment.

図2中で左側に示すように、前記予めロール圧延でクラッド材50としたステンレス板2と第一アルミニウム板3、前記銅板4、前記フッ素樹脂層19を予め設けた第二アルミニウム板5は、それぞれ、同一径(360〜450mm)の円板形状に打ち抜いて絞りプレス加工用のブランク材B−1、B−2,B−3としている。   As shown on the left side in FIG. 2, the second aluminum plate 5 provided in advance with the stainless steel plate 2 and the first aluminum plate 3, the copper plate 4, and the fluororesin layer 19 that have been previously clad 50 by roll rolling, The blanks B-1, B-2, and B-3 for drawing press work are punched into discs having the same diameter (360 to 450 mm), respectively.

図2中で左側に示す3枚のブランク材B−1,B−2,B−3を下方から順次積層し、図2中で右側に示す積層体20を構成する。   Two blank materials B-1, B-2, and B-3 shown on the left side in FIG. 2 are sequentially laminated from below to constitute a laminate 20 shown on the right side in FIG.

前記積層体20を、加熱炉と油圧プレスを備えたホットプレス装置(図示せず)の臼と杵からなる型内に、ステンレス板2を下面として挿入する。
この状態で熱と圧力を同時に加えることにより、銅板4と第一、第二アルミニウム板3、5の間の銅メッキ層および、ステンレス板2、第一アルミニウム板3、銅板4、第二アルミニウム板5がお互いに強固に接合する。
上記熱間一軸加圧法によるホットプレスは、温度200〜300℃、圧力200〜1000kg/cm、加圧時間10分〜30hの条件下で行っており、接合界面へのガス分子の介在を低減し、接合される金属同士の拡散を促進するべく減圧下または真空下で行うことが好ましい。
The laminated body 20 is inserted into a mold consisting of a die and a punch of a hot press apparatus (not shown) equipped with a heating furnace and a hydraulic press with the stainless steel plate 2 as the lower surface.
By simultaneously applying heat and pressure in this state, the copper plating layer between the copper plate 4 and the first and second aluminum plates 3, 5 and the stainless steel plate 2, the first aluminum plate 3, the copper plate 4, and the second aluminum plate 5 are firmly joined to each other.
Hot pressing by the above hot uniaxial pressing method is performed under conditions of a temperature of 200 to 300 ° C., a pressure of 200 to 1000 kg / cm 2 , and a pressing time of 10 minutes to 30 hours, thereby reducing the presence of gas molecules at the bonding interface. In order to promote the diffusion of the metals to be joined, it is preferably performed under reduced pressure or under vacuum.

前記ホットプレスにより、図3に示す如き、ステンレス板2、第一アルミニウム板3、銅板4、第二アルミニウム板の4枚の金属板が層間に銅メッキ層(図3中は省略)を介在させて強固に接合された円板形状のブランク材が製造される。
このブランク材を、絞りプレス加工により、底壁と側壁とを備え、該側壁の上端にフランジを備えた容器からなる炊飯器の内釜としてプレス加工している。
As shown in FIG. 3, the four metal plates of the stainless steel plate 2, the first aluminum plate 3, the copper plate 4, and the second aluminum plate interpose a copper plating layer (not shown in FIG. 3) between the hot presses. Thus, a disc-shaped blank material joined firmly is manufactured.
This blank material is pressed by drawing press as an inner pot of a rice cooker including a container having a bottom wall and a side wall and a flange at the upper end of the side wall.

「実験例」
4枚の金属板を積層した本発明の実験例1〜5、3枚の金属板を積層した特許文献1の比較例1〜3の複合材を複数枚作成した。
これら実験例1〜5、比較例1〜3の金属板の厚み、材質等を下記の表1に示す。
"Experimental example"
Experimental examples 1 to 5 of the present invention in which four metal plates were laminated A plurality of composite materials of Comparative Examples 1 to 3 in Patent Document 1 in which three metal plates were laminated were prepared.
The thickness, material, etc. of the metal plates of Experimental Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1 below.

Figure 2006247065
Figure 2006247065

前記フッ素樹脂層は、四フッ化エチレン樹脂分散液を2層でコートし、焼き付けて厚さ40μmのフッ素樹脂層とした。
前記第一アルミニウム板の両面および第二アルミニウム板のフッ素樹脂層の反対面には、亜鉛置換メッキ層(厚さ0.1μm未満)、ニッケルメッキ層(厚さ0.5μm)、銅メッキ層(厚さ10μm)を施した。
また、表中、径はブランクとして円形に打ち抜いた時の直径を示す。
The fluororesin layer was coated with two layers of tetrafluoroethylene resin dispersion and baked into a fluororesin layer having a thickness of 40 μm.
On both surfaces of the first aluminum plate and the opposite surface of the fluororesin layer of the second aluminum plate, a zinc replacement plating layer (thickness less than 0.1 μm), a nickel plating layer (thickness 0.5 μm), a copper plating layer ( A thickness of 10 μm) was applied.
In the table, the diameter indicates the diameter when punched into a blank as a blank.

実施例1〜5、比較例1〜3の銅板の表面処理は、前記(イ)の通常処理、即ち、脱脂→酸洗い→防錆処理をおこなった。   The surface treatment of the copper plates of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 was the normal treatment (i), that is, degreasing → pickling → rust prevention treatment.

実施例1と実施例3はステンレスと第一アルミニウム板とを予めロール圧延したクラッド材とし、該クラッド材のアルミニウム板と第二アルミニウム板との間に銅板を挟んでホットプレスした。ホットプレスの条件は温度200〜300℃、圧力200〜1000kgf/cm、時間10分〜30時間の範囲で最適条件に設定して実施した。
実施例2と実施例4は、ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板を、この順に積層してホットプレスした。ホットプレスの条件は実施例1、3と同じにした。
In Example 1 and Example 3, a stainless steel and a first aluminum plate were clad rolled in advance, and a copper plate was sandwiched between the aluminum plate and the second aluminum plate of the clad material and hot pressed. The hot pressing was performed under the optimum conditions of temperature 200 to 300 ° C., pressure 200 to 1000 kgf / cm 2 , and time 10 minutes to 30 hours.
In Example 2 and Example 4, a stainless plate, a first aluminum plate, a copper plate, and a second aluminum plate were laminated in this order and hot pressed. The conditions for hot pressing were the same as in Examples 1 and 3.

比較例1〜3は、クッション材となる第一アルミニウム板を設けておらず、ステンレス板、銅板、第二アルミニウム板を積層し、ホットプレスした。ホットプレスの条件は実施例と同一とした。   In Comparative Examples 1 to 3, the first aluminum plate serving as a cushion material was not provided, and a stainless steel plate, a copper plate, and a second aluminum plate were laminated and hot pressed. The hot press conditions were the same as in the examples.

ホットプレス後の実施例1〜5の複合材の厚さは3.0〜3.7mmであった。一方、比較例1〜3の複合材の全体厚さは2.5〜3.1mmであった。   The thicknesses of the composite materials of Examples 1 to 5 after hot pressing were 3.0 to 3.7 mm. On the other hand, the total thickness of the composite materials of Comparative Examples 1 to 3 was 2.5 to 3.1 mm.

接合強度については、表2に示すように、外観上の測定と、作成した複合材を5mm幅の短冊状に切断し、接合測定する接合界面の両側の金属板を反対方向(180°方向)に引張荷重を負荷して、剥がしながら接合強度を測定した。
外観測定では、実施例1〜3は一見接合している状態であった。これに対して、比較例1〜3の複合材は外観上においても接合されていないものがあった。
表2において「2/2」とは、複合材が2枚作成され、2枚とも接合状態であったことを表しており、「30/30」も同様である。「1/2」とは、2枚のうち、1枚は一見接合しているが、他の1枚は見た目にも接合していなかったことを示す。
Regarding the bonding strength, as shown in Table 2, the appearance measurement and the prepared composite material were cut into strips with a width of 5 mm, and the metal plates on both sides of the bonding interface to be measured for bonding were in opposite directions (180 ° direction). A tensile load was applied to the test piece, and the bonding strength was measured while peeling.
In appearance measurement, Examples 1 to 3 seemed to be joined at first glance. On the other hand, the composite materials of Comparative Examples 1 to 3 were not joined in appearance.
In Table 2, “2/2” indicates that two composite materials were prepared and both were joined, and “30/30” is the same. “1/2” indicates that one of the two sheets is joined at first glance, but the other one is not joined visually.

Figure 2006247065
Figure 2006247065

接合強度の測定の結果を示す表2中において、
表中の「チェック外れ」とは、引張荷重試験器のチャッキング力より接合強度が大きかったため、接合強度を測定する前に材料がチャックから外れた状態になり、測定できなかったことを示す。
表中の「口出し不可」とは、強固に付き過ぎていたため、接合界面の両側の金属板を剥がすことができず、引張荷重試験器にかけることが出来ない状態であり、測定できなかったことを示す。
表中の「材料切れ」とは、接合強度が材料強度より大きかったために、接合強度を測定するより前に材料が破断してしまい、測定できなかったことを示す。
In Table 2 showing the results of the measurement of the bonding strength,
“Unchecked” in the table indicates that since the bonding strength was larger than the chucking force of the tensile load tester, the material was removed from the chuck before measuring the bonding strength, and could not be measured.
In the table, “Unable to squeeze out” means that the metal plate on both sides of the joint interface could not be peeled off and could not be applied to the tensile load tester because it was too tight. Indicates.
“Out of material” in the table indicates that since the bonding strength was greater than the material strength, the material was broken before the bonding strength was measured, and could not be measured.

表2の接合強度の測定より、実施例4、5ではステンレスと第一アルミニウム板との間の接合強度17kgf/5mm以上であった。実施例1〜実施例5の第一アルミニウム板と銅板との接合強度は12kgf/5mm以上であった。実施例1、3、4、5の銅板と第二アルミニウム板の接合強度も10kgf/5mm以上であった。
これに対して、比較例1〜3は第一アルミニウム板がないために測定できなかったが、ステンレス板と銅板との接合強度は0〜2.4kgf/5mmと非常に低いものであった。
From the measurement of the bonding strength in Table 2, in Examples 4 and 5, the bonding strength between the stainless steel and the first aluminum plate was 17 kgf / 5 mm or more. The bonding strength between the first aluminum plate and the copper plate of Examples 1 to 5 was 12 kgf / 5 mm or more. The bonding strength between the copper plate and the second aluminum plate in Examples 1, 3, 4, and 5 was also 10 kgf / 5 mm or more.
In contrast, Comparative Examples 1 to 3 could not be measured because there was no first aluminum plate, but the joining strength between the stainless steel plate and the copper plate was very low, 0 to 2.4 kgf / 5 mm.

この試験結果より、ステンレス板−銅板ーアルミニウム板の3枚の金属板を銅メッキ層を介してホットプレスした場合は、特に、ステンレスー銅板間において十分な接合強度が得られなかったが、ステンレス板−第一アルミニウム板−銅板−第二アルミニウム板の4枚の金属板を銅メッキ層を介してホットプレスすると、ステンレス板と第一アルミニウム板の間、第一アルミニウム板と銅板の間のいずれにおいても十分な接合強度が得られることが確認できた。   From this test result, when three metal plates of stainless steel plate-copper plate-aluminum plate were hot-pressed through a copper plating layer, in particular, sufficient bonding strength was not obtained between the stainless steel-copper plates. -When the four metal plates of the first aluminum plate, the copper plate, and the second aluminum plate are hot pressed through the copper plating layer, it is sufficient between the stainless steel plate and the first aluminum plate and between the first aluminum plate and the copper plate. It was confirmed that a good bonding strength was obtained.

このように、接合強度を高めていることにより、本発明の複合材を絞りプレス加工して電磁調理器用容器として加工した際に、割れや皺、層間剥がれが発生しないものとすることができる。
さらに、伝熱層となるアルミニウム板をステンレス板と銅板との間にも介在させているため、銅板に対する熱伝達がより迅速に行えると共に銅板の温度分布の均一化も図ることができる。その結果、銅板から熱伝達される容器内面側の第二アルミニウム板は迅速に昇温されると共に底壁と側壁との温度分布の均一化も図ることができる。
Thus, by increasing the bonding strength, it is possible to prevent cracks, wrinkles, and delamination when the composite material of the present invention is drawn and processed as a container for an electromagnetic cooker.
Furthermore, since the aluminum plate serving as the heat transfer layer is also interposed between the stainless steel plate and the copper plate, heat transfer to the copper plate can be performed more quickly and the temperature distribution of the copper plate can be made uniform. As a result, the temperature of the second aluminum plate on the inner surface of the container that is transferred from the copper plate is quickly raised, and the temperature distribution between the bottom wall and the side wall can be made uniform.

実施例1〜5、比較例1〜3の複合材を用いて、絞りプレス加工により、底壁と側壁とを備え、該側壁の上端にフランジを備えた容器からなる炊飯器の内釜としてプレス加工した。
その結果は、表2に示すように、実施例1〜5の複合材は成形可能であったが、比較例1ではフランジ部で層間剥離が生じていた。比較例2では半分以上が成形不可能であった。
Using the composite materials of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, by a press press, the bottom wall and the side wall are provided, and the press is used as an inner pot of a rice cooker including a container having a flange at the upper end of the side wall. processed.
As a result, as shown in Table 2, the composite materials of Examples 1 to 5 were moldable, but in Comparative Example 1, delamination occurred at the flange portion. In Comparative Example 2, more than half was not moldable.

本発明の複合材は、電磁加熱式炊飯ジャーの内釜、電池調理器用鍋等として好適に用いられる。   The composite material of the present invention is suitably used as an inner pot of an electromagnetic heating rice cooker, a pan for a battery cooker, or the like.

本発明に係る実施形態の複合材を構成する金属板を示す図面である。It is drawing which shows the metal plate which comprises the composite material of embodiment which concerns on this invention. 前記複合材が一体に接合された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state by which the said composite material was joined integrally. 金属板が円形に切断されて積層された状態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the state by which the metal plate was cut | disconnected circularly and was laminated | stacked.

符号の説明Explanation of symbols

1 複合材
2 ステンレス板
3 第一アルミニウム板
4 銅板
5 第二アルミニウム板
12、15A,15B、18 銅メッキ層
11、14A、14B、17 ニッケルメッキ層
20 積層体
50 クラッド材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Composite material 2 Stainless steel plate 3 First aluminum plate 4 Copper plate 5 Second aluminum plate 12, 15A, 15B, 18 Copper plating layer 11, 14A, 14B, 17 Nickel plating layer 20 Laminate 50 Cladding material

Claims (12)

磁性金属板、非磁性金属板との間に銅板が介在され、
前記磁性金属板と前記銅板との間に、これら磁性金属板と銅板よりも低硬度の金属からなるクッション金属板を介在して接合されていることを特徴とする複合材。
A copper plate is interposed between the magnetic metal plate and the non-magnetic metal plate,
A composite material, wherein a cushion metal plate made of a metal having a lower hardness than the magnetic metal plate and the copper plate is interposed between the magnetic metal plate and the copper plate.
前記クッション金属板は合金アルミニウム板あるいは純アルミニウム板からなる請求項1に記載の複合材。   The composite material according to claim 1, wherein the cushion metal plate is made of an alloy aluminum plate or a pure aluminum plate. 前記磁性金属板はステンレス板、前記クッション金属板は合金アルミニウム板あるいは純アルミニウム板からなる第一アルミニウム板、前記非磁性金属板が合金アルミニウム板或いは純アルミニウム板からなる第二アルミニウム板からなり、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウムが積層され、これら金属板の間にはいずれも銅メッキ層が介在されている請求項1または請求項2に記載の複合材。
The magnetic metal plate is a stainless steel plate, the cushion metal plate is a first aluminum plate made of an alloy aluminum plate or a pure aluminum plate, and the nonmagnetic metal plate is a second aluminum plate made of an alloy aluminum plate or a pure aluminum plate,
The composite material according to claim 1 or 2, wherein the stainless steel plate, the first aluminum plate, the copper plate, and the second aluminum are laminated, and a copper plating layer is interposed between the metal plates.
前記ステンレス板および/または前記第一および/または第二アルミニウム板の表面にニッケルメッキ層を介して前記銅メッキ層が設けられている請求項2または請求項3に記載の複合材。   The composite material according to claim 2 or 3, wherein the copper plating layer is provided on a surface of the stainless steel plate and / or the first and / or second aluminum plate via a nickel plating layer. 前記第一、第二アルミニウム板の表面に亜鉛メッキ層、ニッケルメッキ層を介して前記銅メッキ層が設けられている請求項2または請求項3に記載の複合材。   The composite material according to claim 2 or 3, wherein the copper plating layer is provided on the surfaces of the first and second aluminum plates via a zinc plating layer and a nickel plating layer. 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の複合材からなる電磁調理用複合材。   The composite material for electromagnetic cooking which consists of a composite material of any one of Claims 1 thru | or 5. 前記第二アルミニウム板の、銅板との接合面とは反対面の表面にフッ素樹脂層が設けられている請求項6に記載の電磁調理器用複合材。   The composite material for an electromagnetic cooker according to claim 6, wherein a fluororesin layer is provided on a surface of the second aluminum plate opposite to a joint surface with the copper plate. 一面側から他面側に順次、前記ステンレス板、ニッケルメッキ層、銅メッキ層、ニッケルメッキ層、第一アルミニウム板、ニッケルメッキ層、銅メッキ層、銅板、銅メッキ層、ニッケルメッキ層、第二アルミニウム板、フッ素樹脂層が積層された請求項6または請求項7に記載の電磁調理器用複合材。   In order from one side to the other side, the stainless steel plate, nickel plating layer, copper plating layer, nickel plating layer, first aluminum plate, nickel plating layer, copper plating layer, copper plate, copper plating layer, nickel plating layer, second The composite material for an electromagnetic cooker according to claim 6 or 7, wherein an aluminum plate and a fluororesin layer are laminated. 請求項1に記載の複合材の製造方法であって、
前記磁性金属板としてステンレスを用い、前記クッション金属板として第一アルミニウム板を用い、前記非磁性金属板として第二アルミニウム板を用い、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板が順に積層された状態でホットプレスで一体化していることを特徴とする複合材の製造方法。
It is a manufacturing method of the composite material according to claim 1,
Using stainless steel as the magnetic metal plate, using a first aluminum plate as the cushion metal plate, using a second aluminum plate as the non-magnetic metal plate,
A stainless steel plate, a first aluminum plate, a copper plate, and a second aluminum plate are laminated in order and integrated by hot pressing, and the composite material is produced.
前記ステンレス板の少なくとも第一アルミニウム板との接合面、前記第一アルミニウム板の両面および前記第二アルミニウム板の少なくとも銅板との接合面に予め前記銅メッキ層を設けている請求項9に記載の複合材の製造方法。   The said copper plating layer is previously provided in the joining surface with the at least 1st aluminum plate of the said stainless steel plate, both surfaces of the said 1st aluminum plate, and the at least joining surface with the copper plate of the said 2nd aluminum plate. A method of manufacturing a composite material. 前記ステンレス板と第一アルミニウム板とは予めロール圧延などの方法によりクラッド材とし、
前記クラッド材の第一アルミニウム板および前記第二アルミニウム板の少なくとも銅板との接合面に予め銅メッキ層を設けておき、
前記グラッド材の第一アルミニウムと、前記第二アルミニウムとの間に前記銅板を挟んで積層し、該積層状態でホットプレスして一体化している請求項9に記載の複合材の製造方法。
The stainless steel plate and the first aluminum plate are preliminarily clad by a method such as roll rolling,
A copper plating layer is provided in advance on the joint surface between the first aluminum plate of the clad material and at least the copper plate of the second aluminum plate,
The method for producing a composite material according to claim 9, wherein the copper plate is laminated between the first aluminum of the grad material and the second aluminum, and is integrated by hot pressing in the laminated state.
前記銅板の両面は、酸化被膜を除去する表面処理を行った後に、前記積層状態としてホットプレスしている請求項9乃至請求項11に記載の複合材の製造方法。   12. The method for manufacturing a composite material according to claim 9, wherein both surfaces of the copper plate are hot pressed as the laminated state after performing a surface treatment for removing an oxide film.
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