JP2008161895A - Extrusion method and extrusion device - Google Patents

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傳二郎 金子
Yoichi Momo
陽一 百々
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a homogeneous extruded material free from any defect of surface property over the total length of the extruded material. <P>SOLUTION: The temperature of a billet, in particular, a front end thereof is measured immediately before the billet is charged in a container. The measured value of the temperature is compared with the preset adequate extrusion temperature range. Only when the measured value adaptively falls in the adequate temperature range, the billet is charged in the container to start the extrusion. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属材料、特にアルミニウム又はその合金によるビレットを押出加工して、所定断面形状の押出材とする押出加工方法及び同装置に関する。   The present invention relates to an extrusion method and apparatus for extruding a billet made of a metal material, particularly aluminum or an alloy thereof, into an extruded material having a predetermined cross-sectional shape.

尚、本明細書において、以下「アルミニウム」の語は、その合金を含む意味において用いられる。   In the present specification, the term “aluminum” is used hereinafter to include its alloys.

電子複写機やプリンター等に用いられる感光ドラム用の素管をはじめ、各種OA機器用の部品として、アルミニウム押出材が用いられることが多い。近時、これらの用途の押出材にあっては、品質精度の点で益々高度なものが求められる傾向にある。殊に、感光ドラム用基体として用いられる押出素管や、アルマイト処理を施される押出材等においては、格別に厳しい表面性状等が要求される。   Aluminum extruded materials are often used as parts for various office automation equipment such as photosensitive drums used in electronic copying machines and printers. In recent years, extruded materials for these applications tend to require more advanced materials in terms of quality accuracy. In particular, an extruding element tube used as a substrate for a photosensitive drum, an extruded material subjected to alumite treatment, and the like are required to have particularly strict surface properties.

上記のような用途のための押出材は、例えば感光ドラム用素管の場合、A3003アルミニウム合金によるビレットからポートホールダイスを用いて所定寸法の管状押出材に押し出し成形したのち、これを更に引抜き加工して所要の寸法精度をもつ管材に加工される。   For extrudates for use as described above, for example, in the case of a photosensitive drum base tube, an A3003 aluminum alloy billet is extruded into a tubular extrudate of a predetermined size using a porthole die, and then this is further drawn. And processed into a pipe material having the required dimensional accuracy.

ところが、従来、上記のような加工工程を経て製造された管材等においては、同じ材料と同じ加工条件で製造されたものであっても、その中の製品の一部に、品質要求に適合しない製品が混在し、実質的な歩留りの低下を余儀なくされるという問題点が認識されていた。  However, pipes and the like that have been manufactured through the above-described processing steps have not been adapted to quality requirements for some of the products in the products, even if they are manufactured under the same processing conditions as the same material. It was recognized that there was a problem that products were mixed and the actual yield was inevitably lowered.

このような要求性能に適合しない欠陥の大部分は、押出材の表面粗さや結晶粒の粗大化に起因するものであり、引抜加工後において表面粗さが大きくなり、あるいは外観が白っぽくなったり、アルマイト処理後の表面に結晶粒粗大化による模様(マクロ模様)が現れて、外観不良を起こすというものである。   Most of the defects that do not meet the required performance are due to the surface roughness of the extruded material and the coarsening of the crystal grains, the surface roughness becomes large after drawing, or the appearance becomes whitish, A pattern (macro pattern) due to coarsening of the crystal grains appears on the surface after the alumite treatment, resulting in poor appearance.

そこで、このような原因となる押出材の表面結晶粒の粗大化要因について、押出条件を種々変化させることで探究したところ、押出機のコンテナに新たなビレットを装填して継続的な押出しが再開される場面での、押出開始初期段階でのビレット温度が大きく影響していることを見出すに至り、本発明を完成し得たものである。   Therefore, we investigated the cause of the coarsening of the surface crystal grains of the extruded material, which was caused by various changes in the extrusion conditions. As a result, a new billet was loaded into the extruder container and continuous extrusion resumed. Thus, the present invention has been completed by finding that the billet temperature at the initial stage of extrusion is greatly affected.

従来から、押出材の全長に安定品質を得るための方法として、ビレット温度や押出速度を制御する「等温押出し」の技法が確立している。この等温押出し法は、下記特許文献1、2に示されるようにダイスの出側での押出製品の温度を、プラテンの出側に設けた測温手段で連続的に計測し、この測定製品温度が一定となるように、押出速度を常時制御するものである。
特許第3770169号公報 特許第3823795号公報
Conventionally, an “isothermal extrusion” technique for controlling the billet temperature and the extrusion speed has been established as a method for obtaining stable quality over the entire length of the extruded material. In this isothermal extrusion method, as shown in Patent Documents 1 and 2 below, the temperature of the extruded product on the outlet side of the die is continuously measured by a temperature measuring means provided on the outlet side of the platen, and this measured product temperature is measured. The extrusion speed is constantly controlled so that is constant.
Japanese Patent No. 3770169 Japanese Patent No. 3823895

ところが、このような等温押出法の採用は、そのための設備コストが相当高価につくのみならず、当該等温押出法を採用しても、前記のような表面性状欠陥の発生はこれを完全に払拭することができず、単一のビレットで押出した押出材製品中の一部に、なおも引き抜き加工後に発現する不良要因を有する押出材部分が混在することがあるという問題があった。   However, the use of such an isothermal extrusion method not only increases the equipment cost for that, but even if the isothermal extrusion method is used, the occurrence of surface property defects as described above is completely eliminated. However, there is a problem in that an extruded material part having a failure factor that still appears after the drawing process may be mixed in a part of the extruded material product extruded with a single billet.

まして、等温押出装置を具備しない押出機を用いて製造される製品にあっては、上記のような不良品の発生率は益々高いものとなる傾向があった。   In addition, in products manufactured using an extruder not equipped with an isothermal extrusion device, the incidence of such defective products tended to be higher.

本発明は、上記のような従来技術の背景下において、押出材の表面性状欠陥、とくに表面粗さが大きい部位を生じたり、結晶粒の粗大化部位を生じたりする欠陥部位の発生を効果的に防いで、全長に亘り高品質で均質な押出材を得ることができる押出加工方法と、これに用いる押出加工装置を提供しようとするものである。   The present invention is effective in generating the surface property defects of the extruded material, particularly those having a large surface roughness or a crystal grain coarsening site under the background of the prior art as described above. It is an object of the present invention to provide an extrusion method capable of obtaining a high-quality and homogeneous extruded material over the entire length, and an extrusion apparatus used therefor.

更にはまた、必ずしも高価な等温押出システムを導入することなしに、上記のような押出材の品質安定をはかることができる押出加工方法を提供しようとするものである。   Furthermore, another object of the present invention is to provide an extrusion method capable of stabilizing the quality of the extruded material as described above without necessarily introducing an expensive isothermal extrusion system.

上記のような課題に対して、本発明者らは現実の押出加工条件の種々の変化要因に着目して研究を進めたところ、次のような要因の存することが判明した。   In response to the problems as described above, the present inventors have conducted research by paying attention to various changing factors of actual extrusion conditions, and it has been found that the following factors exist.

即ち、ビレットは、押出加工前にビレットヒーターによって所定の押出加工適正温度に見合う温度に加熱されたのち、ビレットコールにより押出機に附属するビレットチャージャーに移載され、ここで先行する押出中のビレットによる一回の押出しが完了するまで待機状態に置かれるのが普通である。そして、先行するビレットによる押出が完了すると、ビレットチャージャー上で待機中のビレットが、ビレット投入コールに基いて押出スラムの軸線に沿って位置するビレットローダーに移載され、続いてスラムが前進駆動されることによりコンテナ中に装填され、次回の押し継ぎ押出し加工が開始される。   That is, the billet is heated to a predetermined temperature suitable for extrusion by a billet heater before extrusion, and then transferred to a billet charger attached to the extruder by a billet call. It is usual to be in a standby state until one extrusion is completed. When extrusion by the preceding billet is completed, the billet waiting on the billet charger is transferred to the billet loader positioned along the axis of the extrusion slam based on the billet charging call, and then the slam is driven forward. Thus, the container is loaded into the container, and the next push-push extrusion process is started.

ところが、実際上、ビレットヒーターによるビレットの加熱が終了してから、当該ビレットが押出機のコンテナに装填されるまでの時間に注目すると、これが実に相当のバラツキを有することが判明した。このバラツキは、ビレット自体の搬送中のトラブルや、押出機の後面設備での押出材の搬送上のトラブル等によって、かなり大きなものとなる場合があるのみならず、定常運転状態時においてもある程度生じている。   However, in practice, it has been found that when the billet is heated by the billet heater until the billet is loaded into the container of the extruder, it has a considerable variation. This variation may not only be quite large due to troubles during the transportation of the billet itself or troubles in the transportation of the extruded material at the rear equipment of the extruder, but also occurs to some extent during steady operation. ing.

そして、このような待機時間のバラツキによって、上記の加熱完了時からコンテナ装填までの時間が長くなればなるほど、ビレット温度は自然放熱によって低下する。このため、稀に所期する押出適正温度未満に低下した温度の低いビレットがコンテナに装填されてしまう事態を生じることがあり、当該ビレットによる押出再開時の、特に押出加工の進行によって昇温するまでの初期段階で、表面性状や内部組織に欠陥を有する押出材が押出成形されてしまうことがある。特に、内部組織の欠陥に関しては、押出した製品の外観上からはその欠陥の存在を判別できないため、次工程の引抜き加工後、あるいはアルマイト処理後に顕在化することになり、結果的に最終製品における不良品の発生率を増大してしまうことになる。   The billet temperature decreases due to natural heat radiation as the time from the completion of the heating to the loading of the container becomes longer due to such a variation in the waiting time. For this reason, there may occur a situation in which a billet having a temperature lower than the expected proper extrusion temperature is rarely loaded in the container, and the temperature rises due to the progress of the extrusion process especially when the billet is restarted. In the initial stage up to this point, an extruded material having defects in surface properties and internal structure may be extruded. In particular, regarding the defects in the internal structure, since the presence of the defects cannot be determined from the appearance of the extruded product, it becomes apparent after the drawing process of the next process or after the alumite treatment, resulting in the final product. This increases the incidence of defective products.

本発明は、このような現場作業上の実体に着目した原因解明に基づき、前記課題の解決のために下記の手段を提示するものである。   The present invention presents the following means for solving the above-mentioned problems, based on the cause elucidation focusing on the actual field work.

[1]押出加工条件中のビレット温度の適正温度範囲を予め設定しておき、
コンテナにビレットが装填される直前にビレット温度を測定し、
このビレット温度の実測値を前記の予め設定された適正温度範囲と比較して、当該適正温度範囲内に実測温度が適合する場合においてのみ、当該ビレットをコンテナに装填して押出材の押出加工を行うことを特徴とする押出加工方法。
[1] An appropriate temperature range of the billet temperature in the extrusion process conditions is set in advance,
Measure billet temperature just before the container is loaded with billet,
The measured value of the billet temperature is compared with the preset appropriate temperature range, and only when the measured temperature is within the appropriate temperature range, the billet is loaded into the container and the extruded material is extruded. Extrusion method characterized by performing.

[2]前記ビレットは、3000系アルミニウム合金である前項[1]に記載の押出加工方法。   [2] The extrusion method according to [1], wherein the billet is a 3000 series aluminum alloy.

[3]前記押出材は、アルミニウム管材である前項[1]または[2]に記載の押出加工方法。   [3] The extrusion method according to [1] or [2], wherein the extruded material is an aluminum tube material.

[4]ビレット温度の前記適正温度範囲を350〜520℃に設定して押出加工を行う前項[2]または[3]に記載の押出加工方法。   [4] The extrusion method according to [2] or [3], wherein the proper temperature range of the billet temperature is set to 350 to 520 ° C. to perform extrusion.

[5]ビレット温度の測定を、加熱処理後、ビレットキャリアーに搭載されたビレットに対して、その押出方向の前端部において行うことを特徴とする前項[1]〜[4]のいずれか1項に記載の押出加工方法。   [5] Any one of [1] to [4] above, wherein the billet temperature is measured at the front end in the extrusion direction of the billet mounted on the billet carrier after the heat treatment. 2. Extrusion method described in 2.

[6]ビレット温度の測定を、熱電対を用いて行う前項[5]に記載の押出加工方法。   [6] The extrusion method according to [5], wherein the billet temperature is measured using a thermocouple.

[7]押出速度を、5〜70m/minの範囲に設定して押出加工を行う前項[2]〜[6]のいずれか1項に記載の押出加工方法。   [7] The extrusion method according to any one of [2] to [6], wherein the extrusion speed is set in a range of 5 to 70 m / min and extrusion is performed.

[8]押出材が、感光ドラム用素管である前項[2]〜[7]のいずれか1項に記載の押出加工方法。   [8] The extrusion method according to any one of [2] to [7], wherein the extruded material is an elemental tube for a photosensitive drum.

[9]ビレットチャージャー上に搭載された加熱処理後のビレットの温度を測定する測温手段と、
押出加工条件中のビレット温度の適正温度範囲を設定する手段と、
前記測温手段で測定されたビレット温度の実測値を前記適正温度範囲と比較して、当該適正温度範囲内に実測値が適合する場合においてのみビレットチャージャー上のビレットをコンテナに装填せしめる装填作業を実行する駆動制御手段とを具備する押出加工装置。
[9] A temperature measuring means for measuring the temperature of the billet after the heat treatment mounted on the billet charger,
Means for setting an appropriate temperature range of the billet temperature in the extrusion processing conditions;
Comparing the measured value of the billet temperature measured by the temperature measuring means with the appropriate temperature range, and loading the billet on the billet charger into the container only when the measured value is within the appropriate temperature range. An extrusion apparatus comprising drive control means for executing.

[10]ビレットの測温手段は、ビレットキャリアー上に搭載されたビレットに対して、その押出方向の前端部の温度を測定するものである前項[9]に記載の押出加工装置。   [10] The extrusion processing apparatus according to [9], wherein the billet temperature measuring means measures the temperature of the front end portion in the extrusion direction of the billet mounted on the billet carrier.

[11]前記測温手段は、ビレットキャリアー上のビレットの前端面に対して進退作動自在に設置された熱電対を有する前項[10]に記載の押出加工装置。   [11] The extrusion apparatus according to [10], wherein the temperature measuring means includes a thermocouple installed so as to be capable of moving forward and backward with respect to a front end face of the billet on the billet carrier.

[12]ビレット温度の実測値が、前記適正温度範囲から逸脱するときに、コンテナにビレットを装填しないように警告を与える警報手段を備える前項[9]〜[11]のいずれか1項に記載の押出加工装置。   [12] Any one of [9] to [11] above, further comprising alarm means for giving a warning not to load the billet into the container when the measured value of the billet temperature deviates from the appropriate temperature range. Extrusion processing equipment.

前記[1]項の押出加工方法においては、予め経験的に求められているビレットの押出適正温度範囲、即ち、押出材に結晶粒の粗大化部分や内部組織欠陥部分を生じることのない温度範囲を設定しておくことにより、先行するビレットによる押出しが完了したのち新たなビレット投入のコールがかかった場合に、ビレット温度の実測値が押出可能な温度であっても上記の押出適正温度範囲から外れる場合にあっては、当該ビレットはコンテナに装填されることがない。従って何らかの原因で、ビレット温度が適正温度未満に下がってしまったビレットをそのままコンテナに装填して押出してしまう危惧がなく、ひいては、押出材に不本意な性状欠陥部分を生じるのを確実に回避しうる。   In the extrusion method of the above item [1], an appropriate temperature range for billet extrusion, which has been empirically determined in advance, that is, a temperature range in which coarse portions of crystal grains and internal structure defect portions do not occur in the extruded material. If the billet is called after a previous billet has been extruded, even if the measured billet temperature is an extrudable temperature, the above-mentioned proper extrusion temperature range is set. In the case of detachment, the billet is not loaded into the container. Therefore, there is no risk that the billet temperature has dropped below the proper temperature for some reason and the billet is loaded into the container as it is and extruded, and as a result, it is possible to reliably avoid the occurrence of unintentional property defects in the extruded material. sell.

しかも、このコンテナ装填の直前に行うビレットの温度測定と、その結果に基づくビレットの装填作業の制御機構とで実行しうる方法であることにより、高価な等温押出システムを用いる場合に較べて極めて安価な設備コストで実行できる点でも有利である。   In addition, the billet temperature measurement performed immediately before the container loading and the billet loading operation control mechanism based on the result can be carried out, so that it is extremely inexpensive as compared with the case of using an expensive isothermal extrusion system. It is also advantageous in that it can be executed at a low equipment cost.

上記の加工方法は、前記[2][3]項に記載のように、A3003アルミニウム合金によるビレットからのアルミニウム管材の押出加工に特に好都合に適用しうる。   The above processing method can be particularly advantageously applied to the extrusion of aluminum pipe material from a billet using an A3003 aluminum alloy, as described in the above items [2] and [3].

その場合、前記[4]項及び[7]項のように、押出適正温度を350〜520℃、押出速度を5〜70m/minの範囲にそれぞれ設定して前記[1]項に記載の押出加工方法を実施することにより、全長に亘って表面性状欠陥のない均質な押出材を得ることができる。   In that case, as described in the items [4] and [7], the extrusion proper temperature is set to 350 to 520 ° C. and the extrusion speed is set to a range of 5 to 70 m / min. By carrying out the processing method, it is possible to obtain a homogeneous extruded material having no surface texture defects over the entire length.

更に、前記[5]項のように、コンテナへの装填の直前に行うビレット温度の測定を、ビレットの押出方向前端部において行うものとすることにより、押し継ぎ時を含む押出し開始直後の段階での単位押出材の特に先端部分近傍領域においても、表面欠陥のない押出材を得ることができる。   Further, as described in the above item [5], the billet temperature measurement performed immediately before loading into the container is performed at the front end of the billet in the extrusion direction. Even in the region near the tip of the unit extruded material, an extruded material having no surface defects can be obtained.

そして、上記の温度測定は、前記[6]項のように、測温素子に熱電対を用いた接触式の測温器で行うものとすることにより、最も機構的に簡単な装置でもって正確なビレット温度を計測することができる点で有利である。   The above temperature measurement is performed with a contact-type thermometer using a thermocouple as a temperature measuring element, as described in [6] above. This is advantageous in that a billet temperature can be measured.

従って、上記各項に記載のような押出加工方法を用いて、前記[8]項のように感光ドラム用素管を製造する場合、その製品の良品歩留り率を向上して、実質的な製造コストを一段と低減することができる。   Therefore, when manufacturing the photosensitive drum base tube as described in the above item [8] using the extrusion method as described in each of the above items, the yield rate of the product is improved, and the substantial manufacturing is achieved. Cost can be further reduced.

前記[9]〜[12]項は、上記の押出加工方法を実施するための押出加工装置に関するものであり、これらの各項に記載の押出加工装置を用いることによって上記加工方法を確実かつ的確に実行しうる。   The items [9] to [12] relate to an extrusion apparatus for carrying out the above-described extrusion method, and by using the extrusion apparatus described in each of these items, the above processing method is surely and accurately performed. Can be executed.

次に、この発明の好ましい実施態様を、添附図面を参照して説明する。   Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、この発明に係る押出加工装置の構成の概要を示す説明用平面図である。   FIG. 1 is an explanatory plan view showing an outline of the configuration of an extrusion apparatus according to the present invention.

同図において、(1)は押出機、(2)はそのコンテナ、(3)はダイス、(4)はダイスライドを示す。   In the figure, (1) is an extruder, (2) is its container, (3) is a die, and (4) is a die slide.

コンテナ(2)の後方(押出方向を基準とする)には、該コンテナ(2)と同一軸線上にビレット(B)を支持しうるビレットローダー(5)が設けられている。そして、押出機(1)のステム(6)は、ビレット交換時においてビレットローダー(5)の後方位置にまで後退移動可能なものとなされ、ビレットローダー(5)上に載置されたビレット(B)をビレット投入コールに基いてコンテナ(2)内に押し込み装填しうるものとなされている。   A billet loader (5) capable of supporting the billet (B) is provided on the same axis as the container (2) behind the container (2) (based on the extrusion direction). The stem (6) of the extruder (1) can be moved backward to the rear position of the billet loader (5) during billet replacement, and the billet (B) placed on the billet loader (5) ) Can be pushed into the container (2) on the basis of the billet charging call.

一方、ビレットローダー(5)の側方位置には、コンテナ装填前のビレット(B)を待機させるビレットチャージャー(7)が設けられている。   On the other hand, at the side position of the billet loader (5), a billet charger (7) for waiting for the billet (B) before loading the container is provided.

上記の構成は従来の押出装置と同様であるが、本発明においては、上記ビレットチャージャー(7)上に担持されているビレット(B)の押出方向前端面の温度を検出しうる測温装置(10)を具備する。   The above-described configuration is the same as that of a conventional extrusion device. However, in the present invention, a temperature measuring device that can detect the temperature of the front end face in the extrusion direction of the billet (B) carried on the billet charger (7) ( 10).

この測温装置(10)は、先端に測温素子として熱電対(10a)を用いた接触式の測温装置であり、常時はビレットチャージャー(7)の前方位置で離間して待機しており、ビレットが搬送されてくると後方に進出作動して上記熱電対(10a)をビレット(B)の前端面に当接させ、コンテナへのビレット投入コールがでるまで常時測温を続けるものとなされている。   This temperature measuring device (10) is a contact-type temperature measuring device using a thermocouple (10a) as a temperature measuring element at the tip, and is always waiting at a distance in front of the billet charger (7). When the billet is transported, the thermocouple (10a) is moved forward to contact the front end surface of the billet (B), and temperature measurement is continuously performed until a billet charging call is made to the container. ing.

そして、この測温装置(10)によるビレット温度の実測値はビレット投入制御装置(11)に伝達され、ここで予め設定されたビレット押出のための適正温度範囲と比較し、当該適正温度範囲内に実測温度が適合している場合にのみ、当該ビレット(B)をコンテナ(2)に装填するべく所定のビレット装填動作が行われるようになっている。従って、上記制御装置(11)は、予め過去の押出加工実績から求められた押出加工条件中の特にビレットの適正温度範囲を可変設定可能なものとなされ、かつこの適正温度範囲を記憶する手段と、前記実測温度との比較演算手段と、その結果に基いてビレットチャージャー(7)の駆動を制御すると共に、前記実測値が適正温度範囲から外れている場合に、当該ビレット(B)をコンテナ(2)に装填しないように警告するための警報手段を備えたものとなされいる。更に好ましくは、上記のように実測値が適正温度範囲から外れる場合には、ビレットチャージャー(7)上で待機するビレット(B)を、装填移送ライン外に排除するエジェクター装置を起動しうるものとなされても良い。   The measured value of the billet temperature by the temperature measuring device (10) is transmitted to the billet charging control device (11), and compared with the preset appropriate temperature range for billet extrusion, Only when the measured temperature is suitable for the predetermined billet loading operation, the billet (B) is loaded into the container (2). Therefore, the control device (11) is capable of variably setting the proper temperature range of the billet in particular in the extrusion conditions obtained from past extrusion results, and means for storing the appropriate temperature range. In addition, the calculation means for comparing with the measured temperature and the drive of the billet charger (7) are controlled based on the result, and when the measured value is out of the appropriate temperature range, the billet (B) is transferred to the container ( 2) is provided with warning means for warning not to load. More preferably, when the measured value deviates from the appropriate temperature range as described above, the ejector device for removing the billet (B) waiting on the billet charger (7) outside the loading transfer line can be activated. May be made.

アルミニウム等の金属材料をもって所定断面形状の押出材を製造する場合、金属材料ビレット(B)は予めビレットヒーターによって加熱される。そして、この加熱後、押出機(1)側からのビレット投入コールに基いて、コンテナ(2)に装填され、押出加工が開始される。   When manufacturing an extruded material having a predetermined cross-sectional shape with a metal material such as aluminum, the metal material billet (B) is heated in advance by a billet heater. Then, after this heating, the container (2) is loaded on the basis of the billet charging call from the extruder (1) side, and the extrusion process is started.

このようなビレット(B)の加熱からコンテナ(2)への装填そして押出開始に至るまでの、本発明に係る押出加工方法の工程流れを図2にフローチャートとして示している。   The process flow of the extrusion method according to the present invention from the heating of the billet (B) to the loading into the container (2) and the start of extrusion is shown as a flowchart in FIG.

図2の参照において、ビレットヒーターによって加熱されたビレット(B)は、ビレットコールに基いてビレットヒーターから搬出され(ステップS1)、ビレットチャージャー(7)に移載されて(ステップS2)、ここで待機し、測温装置(10)によりビレット前端部の温度が測定される(ステップS3)。   In FIG. 2, the billet (B) heated by the billet heater is unloaded from the billet heater based on the billet call (step S1) and transferred to the billet charger (7) (step S2). Waiting, the temperature of the billet front end is measured by the temperature measuring device (10) (step S3).

そして、先行するビレット(B)による押出しが完了したのち、次のビレット(B)をコンテナ(2)に装填すべく、ビレット投入コールが出されると、上記の温度の実測値は、制御装置(11)に伝達され、該制御装置(11)に予め設定されている押出適正温度範囲と比較され(ステップ5)、これが適正温度範囲内である場合(ステップ5のOKの場合)のみ、ビレット(B)のコンテナ投入動作が実行される。即ち、ビレットローダー(5)上にビレット(B)が移載され(ステップS6)、ステム(6)の前進によってコンテナ(2)に装填され(ステップS7)、続いて押出しが開始される。   Then, after the extrusion by the preceding billet (B) is completed, when a billet insertion call is issued in order to load the next billet (B) into the container (2), the measured value of the above temperature is determined by the control device ( 11) and is compared with the proper extrusion temperature range preset in the control device (11) (step 5). If this is within the proper temperature range (in the case of OK in step 5), the billet ( The container loading operation of B) is executed. That is, the billet (B) is transferred onto the billet loader (5) (step S6), loaded into the container (2) by the advance of the stem (6) (step S7), and then extrusion is started.

一方、測温装置(10)による実測値が押出適正温度範囲から外れている場合、特にビレット温度が低い場合には、当該ビレットをコンテナに装填しないように、作業者に警告する警報装置が作動される(ステップS5のNGの場合)。併せて、ビレットローダー(5)へのビレットの搬送が停止され、ビレットチャージャー(7)上の当該ビレット(B)は一旦除去され、再度、ビレットヒーターによる加熱工程に供される。   On the other hand, when the measured value by the temperature measuring device (10) is out of the proper temperature range for extrusion, particularly when the billet temperature is low, an alarm device is activated to warn the operator not to load the billet into the container. (In the case of NG in step S5). At the same time, the conveyance of the billet to the billet loader (5) is stopped, the billet (B) on the billet charger (7) is once removed, and is again subjected to the heating process by the billet heater.

ところで、押出材が感光ドラム用素管等の精密管材である場合、その材料としてA3003アルミニウム合金が用いられる。而して、当該A3003合金からなるビレットを用いて所定の管材を押出す場合、過去の押出加工の経験的実績から、押出に供するときの適正なビレット温度、即ち押出適正温度は、概ね350℃〜520℃の範囲内である。この温度範囲から逸脱する温度のビレットを押出に供する場合、一般的傾向として、結晶粒径の粗大化を招き、押出材の前端部と後端部で表面粗さや内部組織に不均一を生じる傾向が見られる。より好ましい押出適正温度範囲は、400℃〜500℃である。   By the way, when the extruded material is a precision tube material such as a photosensitive drum base tube, an A3003 aluminum alloy is used as the material. Thus, when a predetermined pipe material is extruded using a billet made of the A3003 alloy, an appropriate billet temperature for use in extrusion, that is, an appropriate extrusion temperature is about 350 ° C. Within the range of ˜520 ° C. When a billet with a temperature deviating from this temperature range is subjected to extrusion, the general tendency is to cause coarsening of the crystal grain size and to cause unevenness in surface roughness and internal structure at the front and rear ends of the extruded material. Is seen. A more preferable extrusion suitable temperature range is 400 ° C to 500 ° C.

また、押出速度も表面性状等の品質に重大な影響を及ぼす。該速度は5〜70m/minの範囲に設定して行うのが好適である。この範囲から外れる押出速度で加工するときも、前記同様に一般的傾向として表面の結晶粒の粗大化傾向が強くなり、全長に亘って良好な品質の押出材を得ることが困難である。より好ましい押出速度の範囲は、10〜50m/minである。   The extrusion speed also has a significant effect on the quality of the surface properties and the like. The speed is preferably set in the range of 5 to 70 m / min. Even when processing at an extrusion speed outside this range, the general tendency of the coarsening of crystal grains on the surface becomes strong as described above, and it is difficult to obtain an extruded material of good quality over the entire length. A more preferable range of extrusion speed is 10 to 50 m / min.

〈実験例〉
そこで、このような経験的な好ましい押出加工条件の知見に基づき、押出加工に供する直前のビレット(B)の適正温度範囲を400〜500℃、押出速度10〜50m/minに設定した状態で、A3003合金からなるビレットを用いて本発明による押出加工装置と方法で、直径20mmの押出管材の押出加工を行ったところ、得られたすべての押出材は、いずれもその表面結晶粒径が250μm以下にあって、粗大な結晶粒を有しないものであることを確認し得た。また、当該押出材を引抜き加工およびアルマイト処理に供したのちその表面性状を目視検査したところ、いずれもマクロ模様の出現しない、内部組織の均一なものであることを確認し得た。尚、コンテナへの装填時に、ビレットの温度が押出適正温度から逸脱するために装填を忌避されることになったビレットは、使用ビレットの約1%であった。
<Experimental example>
Therefore, based on the knowledge of such empirical preferred extrusion processing conditions, in the state where the appropriate temperature range of the billet (B) immediately before being subjected to extrusion processing is set to 400 to 500 ° C. and the extrusion speed is 10 to 50 m / min, When an extruded tube material having a diameter of 20 mm was extruded using a billet made of an A3003 alloy by the extrusion apparatus and method according to the present invention, all of the obtained extruded materials had a surface crystal grain size of 250 μm or less. Thus, it was confirmed that the crystal grains did not have coarse crystal grains. Further, when the extruded material was subjected to a drawing process and an alumite treatment, and the surface properties were visually inspected, it was confirmed that none of the macroscopic patterns appeared and the internal structure was uniform. When the container was loaded, the billet that was to be avoided because the billet temperature deviated from the proper extrusion temperature was about 1% of the billet used.

本発明に係る押出加工装置の構成の概要を平面状態で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of a structure of the extrusion processing apparatus which concerns on this invention in a planar state. ビレットの加熱から押出機のコンテナへの装填までの工程を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process from the heating of a billet to the loading of the container of an extruder.

符号の説明Explanation of symbols

1…押出機
2…コンテナ
3…ダイス
4…ダイスライド
5…ビレットローダー
6…ステム
7…ビレットチャージャー
10…測温装置
10a…熱電対
11…ビレット投入制御装置
B…ビレット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Extruder 2 ... Container 3 ... Dies 4 ... Die slide 5 ... Billet loader 6 ... Stem 7 ... Billet charger 10 ... Temperature measuring device 10a ... Thermocouple 11 ... Billet insertion control device B ... Billet

Claims (12)

押出加工条件中のビレット温度の適正温度範囲を予め設定しておき、
コンテナにビレットが装填される直前にビレット温度を測定し、
このビレット温度の実測値を前記の予め設定された適正温度範囲と比較して、当該適正温度範囲内に実測温度が適合する場合においてのみ、当該ビレットをコンテナに装填して押出材の押出加工を行うことを特徴とする押出加工方法。
Set the appropriate temperature range of billet temperature in the extrusion process conditions in advance,
Measure billet temperature just before the container is loaded with billet,
The measured value of the billet temperature is compared with the preset appropriate temperature range, and only when the measured temperature is within the appropriate temperature range, the billet is loaded into the container and the extruded material is extruded. Extrusion method characterized by performing.
前記ビレットは、3000系アルミニウム合金である請求項1に記載の押出加工方法。   The extrusion method according to claim 1, wherein the billet is a 3000 series aluminum alloy. 前記押出材は、アルミニウム管材である請求項1または2に記載の押出加工方法。   The extrusion method according to claim 1, wherein the extruded material is an aluminum tube material. ビレット温度の前記適正温度範囲を350〜520℃に設定して押出加工を行う請求項2または3に記載の押出加工方法。   The extrusion method according to claim 2 or 3, wherein the extrusion processing is performed by setting the appropriate temperature range of the billet temperature to 350 to 520 ° C. ビレット温度の測定を、加熱処理後、ビレットキャリアーに搭載されたビレットに対して、その押出方向の前端部において行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の押出加工方法。   5. The extrusion method according to claim 1, wherein the billet temperature is measured at the front end in the extrusion direction of the billet mounted on the billet carrier after the heat treatment. . ビレット温度の測定を、熱電対を用いて行う請求項5に記載の押出加工方法。   The extrusion method according to claim 5, wherein the billet temperature is measured using a thermocouple. 押出速度を、5〜70m/minの範囲に設定して押出加工を行う請求項2〜6のいずれか1項に記載の押出加工方法。   The extrusion method according to any one of claims 2 to 6, wherein the extrusion processing is performed by setting the extrusion speed in a range of 5 to 70 m / min. 押出材が、感光ドラム用素管である請求項2〜7のいずれか1項に記載の押出加工方法。   The extrusion method according to any one of claims 2 to 7, wherein the extruded material is a photosensitive drum base tube. ビレットチャージャー上に搭載された加熱処理後のビレットの温度を測定する測温手段と、
押出加工条件中のビレット温度の適正温度範囲を設定する手段と、
前記測温手段で測定されたビレット温度の実測値を前記適正温度範囲と比較して、当該適正温度範囲内に実測値が適合する場合においてのみビレットチャージャー上のビレットをコンテナに装填せしめる装填作業を実行する駆動制御手段とを具備する押出加工装置。
A temperature measuring means for measuring the temperature of the billet after the heat treatment mounted on the billet charger;
Means for setting an appropriate temperature range of the billet temperature in the extrusion processing conditions;
Comparing the measured value of the billet temperature measured by the temperature measuring means with the appropriate temperature range, and loading the billet on the billet charger into the container only when the measured value is within the appropriate temperature range. An extrusion apparatus comprising drive control means for executing.
ビレットの測温手段は、ビレットキャリアー上に搭載されたビレットに対して、その押出方向の前端部の温度を測定するものである請求項9に記載の押出加工装置。   The extrusion processing apparatus according to claim 9, wherein the billet temperature measuring means measures the temperature of the front end portion in the extrusion direction of the billet mounted on the billet carrier. 前記測温手段は、ビレットキャリアー上のビレットの前端面に対して進退作動自在に設置された熱電対を有する請求項10に記載の押出加工装置。   11. The extrusion processing apparatus according to claim 10, wherein the temperature measuring means has a thermocouple installed so as to be able to advance and retreat with respect to the front end face of the billet on the billet carrier. ビレット温度の実測値が、前記適正温度範囲から逸脱するときに、コンテナにビレットを装填しないように警告を与える警報手段を備える請求項9〜11のいずれか1項に記載の押出加工装置。   The extrusion processing apparatus according to any one of claims 9 to 11, further comprising alarm means for giving a warning not to load the billet into the container when the measured value of the billet temperature deviates from the appropriate temperature range.
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