JP2011088205A - マグネシウム合金薄板の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 マグネシウム合金薄板の多パス圧延によって生じた板幅端部のクラック部、形状不良部をレベリングかつトリミングして製品コイルを製造する。
【解決手段】 固定マンドレルに巻回したマグネシウム合金のコイル材を巻き戻し可能にする第１の巻取機１１と、巻取機の下流側に配されてコイル材Ｃから巻き戻されたマグネシウム合金薄板Ｓを所定温度に加熱する加熱炉１２と、この加熱炉の下流側に配されてマグネシウム合金薄板の形状不良を修正するレベラー１３と、薄板の両側縁を切り取るトリマー１４と、このトリマー１４の下流側に配されてマグネシウム合金薄板を巻き取る第２の巻取機１５とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マグネシウム合金薄板の製造装置に関する。

マグネシウム合金薄板を、コイル圧延方式で製造することが試みられている。この方法は、マグネシウム合金薄板をリール状体に巻き付けてコイル状に成形し、この薄板を圧延機にかけて、さらに薄化させ、所望の厚さの薄板にする方法である。

鋼材などの薄板を圧延によって製造する際に、両幅端縁にクラックなどが発生することがあり、これを取り除くために回転する剪断刃を備えたサイドトリマー装置を用いることが広く知られている（特許文献１参照）。また、銅薄板などにおいては、コイル状に捲回した薄板には巻癖や、残留応力が残留していることから、これをローラレベラーと呼ばれている装置で、応力除去を行うことが知られている（特許文献２参照）。

ところで、マグネシウム合金は常温において延展性に乏しいことから、複数の圧延工程で製造されたマグネシウム合金薄板は、両幅端縁にクラックが発生したり、形状不良が発生したりする不都合が頻発しやすい。このようなマグネシウム合金薄板は、製品として出荷するにあたって、両幅端縁をトリミングして所定の幅に整形されると共に、クラック部や形状不良部を取り除くことが好ましい。

また、長尺状のマグネシウム合金薄板は、円筒状に巻回されてコイル材とされるが、そのようなコイル材とされたマグネシウム合金薄板にも、巻回されていたことによる巻き癖や、圧延工程において形成される形状不良がついている。この形状不良と巻き癖を直すために、ローラレベラーによって処理することが好ましい。

上述のように、マグネシウム合金薄板は、延展性や加工性に乏しく、特に常温においてこれらの性質に乏しいため、常温でトリミング等の加工を行うと、微小クラックが発生する等の不都合を起こしやすい。このために、上記特許文献に開示された従来の装置は、常温でのマグネシウム合金の割れやすさへの配慮はなされていないため、これらを単純にマグネシウム合金薄板の製造に適用することはできなかった。

特開２００２−２８７０３号公報 特開平６−７７３７５号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、マグネシウム合金薄板コイル材を巻き直すと共に、複数回の圧延工程によって生じた板幅端部のクラック部、形状不良部をトリミングして品質の優れたマグネシウム合金薄板を製造することができる装置を実現することを目的とする。

第１の本発明は、マグネシウム合金のコイル材を巻き戻し可能にする第１の巻取機と、前記第１の巻取機の下流側に配されて前記コイル材から巻き戻された前記マグネシウム合金薄板を所定温度に加熱する加熱炉と、前記加熱炉の下流側に配されて前記マグネシウム合金薄板の両側縁を切り取るトリマーと、前記トリマーの下流側に配されてトリミング時に発生する応力の除去や巻き戻し時に発生する巻癖の除去に用いる加熱可能なロールを備えたローラレベラーと、前記ローラレベラーの下流側に配されて前記マグネシウム合金薄板を巻き直す第２の巻取機とを備えることを特徴とするマグネシウム合金薄板の製造装置である。

本発明によれば、マグネシウム合金薄板を所定温度に加熱した状態でトリミングするので、マグネシウム合金薄板にクラックが発生することを防止でき、マグネシウム合金薄板の品質を劣化させることがない。

また、本発明によれば、マグネシウム合金薄板をトリミングした際に発生する応力を除去し、コイル状に巻き取った時のマグネシウム合金薄板の品質を劣化させることがない。

さらに、本発明によれば、薄板通過部の加熱可能な加熱機構の温度は自由に設定できることにより、マグネシウム合金薄板の温度を再結晶温度程度にも、応力が十分に除去する程度にも、或いは加熱しない状態でも操作する事が出来る。これによりマグネシウム薄板の質別が焼鈍板以外の場合でも、例えば冷間圧延上がりの状態で巻き取る事も出来る。

本発明の一実施形態におけるマグネシウム合金薄板の製造装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の他の実施形態におけるマグネシウム合金薄板の製造装置の概略構成を示す正面図である。

［第１の実施の形態］
（製造装置）
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態におけるマグネシウム合金薄板の製造装置１０の構成を示す正面図である。
図１に示すように、本マグネシウム合金薄板製造装置１０は、第１の巻取機１１、加熱炉１２、ローラレベラー１３、トリマー１４、第２の巻取機１５を備えている。

（コイル材）
まず、コイル材Ｃは、マグネシウム合金板を熱間圧延することによって製造されたもので、長尺状のマグネシウム合金薄板Ｓを巻き取りドラム（巻芯）に巻回したものである。

（第１の巻取機）
第１の巻取機１１は、巻き取りドラムの両端を回転自在に支持する支持部と、巻き取りドラムを、マグネシウム合金薄板Ｓを巻き戻す方向に回転させる駆動源とを備え、上記コイル材Ｃを巻き戻し可能に保持するものである。

（加熱炉）
加熱炉１２は、第１の巻取機１１とローラレベラー１３との間に配されており、筐体内に、ヒータを備え加熱炉内を走行するマグネシウム合金薄板を所定温度に加熱することができる。この加熱炉１４には、ベルトコンベアあるいはロールのような搬送手段が備えられていてもよい。

本加熱炉１２は、マグネシウム合金薄板Ｓを所定温度に加熱することにより、適度に軟化させて、上記トリミング等の処理を含む取り扱いを容易にし、例えばトリミングによる衝撃によってマグネシウム合金薄板Ｓに予期しない割れが入ってしまう等の不都合の発生を防止する。この加熱炉１２は、第１の巻取機１１を取り囲むように設置しても良い。

（ローラレベラー）
ローラレベラー１３は、第１の巻取機１１とトリマー１４との間で加熱炉１２の下流側に配され、断面千鳥状に配された複数本のローラ１３ａの間にマグネシウム合金薄板Ｓを通すことによって、形状不良部を、またコイル状に巻回されていたことにより癖づいたマグネシウム合金薄板Ｓの反りを温間にて矯正するものである。このローラはヒータ等の加熱装置を内部に装入する事も可能な構造であり、この温度は常温でも、薄板の機械強度に影響を与えない程度の温度でも、或いはもっと高温度に設定する事も可能である。
ローラレベラー１３は、加熱炉１２の下流側に配されているので、加熱炉１２で加熱されて適度に軟化した状態のマグネシウム合金薄板Ｓを矯正するため、割れ等の発生はなく良好なレベリングができる。

（トリマー）
トリマー１４は、所定間隔で対向する一対のサイドカッター１４ａ、１４ｂを備え、第１の巻取機１１によりコイル材Ｃから巻き戻されたマグネシウム合金薄板Ｓの両幅端縁をトリミングするものである。これにより、マグネシウム合金薄板Ｓの両幅端縁のクラック発生部や形状不良部を除去すると共に、マグネシウム合金薄板Ｓを所定の幅寸法に仕上げる。

（第２の巻取機）
第２の巻取機１５は、上記トリマー１４によるトリミング後のマグネシウム合金薄板Ｓを、芯なしあるいは紙芯で巻き取るものである。

（装置の操作方法）
このような構成において、本マグネシウム合金薄板製造装置１０は、下記の操作によって、クラックを発生することなく、薄板両端部をトリミングしてマグネシウム合金薄板を製造することができる。
まず、加熱炉１２を所定温度に予熱する。続いて、巻き取りドラムにマグネシウム合金薄板Ｓが巻き付けられたコイル材Ｃを、第１の巻取機１１に取り付ける。第１の巻取機１１は、コイル材Ｃからマグネシウム合金薄板Ｓを巻き戻す。

続いて、コイル材Ｃから巻き戻されたマグネシウム合金薄板Ｓの始端を、加熱炉１２へ挿入する。加熱炉が搬送手段を備えている場合には、搬送手段上に載置する。マグネシウム合金薄板Ｓは、加熱炉１２内を走行する間に、所定温度に加熱される。

加熱炉１２の下流側に設けられた開口から送り出されるマグネシウム合金薄板Ｓの始端を、ローラレベラー１３にセットする。
ローラレベラー１３は、加熱炉１２で加熱されたマグネシウム合金薄板Ｓの形状不良、反りを矯正し、平坦化する。このとき、マグネシウム合金薄板Ｓは加熱により適度に軟化しているので、ローラレベラー１３によるレベリングによってマグネシウム合金薄板Ｓに割れが入る等の不都合は発生しない。

ローラレベラー１３から送出されるマグネシウム合金薄板Ｓの始端を、トリマー１４にセットする。
トリマー１４は、マグネシウム合金薄板Ｓの両幅端縁を切り取って、マグネシウム合金薄板Ｓを所定の幅に整形すると共に、マグネシウム合金薄板Ｓの両幅端縁のクラックや形状不良等が生じた部分を除去する。このときも、マグネシウム合金薄板Ｓは加熱により適度に軟化し温間状態なので、トリマー１４によるトリミングによってマグネシウム合金薄板Ｓに割れが入る等の不都合は発生しない。

トリマー１４によって切り取られたマグネシウム合金薄板Ｓの両側縁は、細長い帯状のスクラップとして排出される。この切断スクラップは、これを放置すると、整形後のマグネシウム合金薄板Ｓを傷つけ商品価値を損なうおそれがあるため、処理することが好ましい。
この切断スクラップの処理装置としては、スクラップボーラーと呼ばれる巻取機（図示しない）によって回収することができる。あるいは、チョッパーと呼ばれる切断機によって細かく切断する事も可能である。

トリマー１４から排出された、所定の幅に整形されたマグネシウム合金薄板Ｓの始端は、第２の巻取機１５にセットされる。この際に、第２の巻取機に紙管をセットして、紙管を芯にコイルを作成しても良いし、芯材を用いることなく薄板の若干量を予め管状に形成しこれを芯として巻き取っても良い。

このように、本実施形態によれば、マグネシウム合金薄板Ｓを巻き直すと共に両側縁を切り取って整形するにあたって、マグネシウム合金薄板Ｓを加熱炉１４によって加熱することにより、適度に軟化させた状態でマグネシウム合金薄板Ｓを取り扱うので、マグネシウム合金薄板Ｓに予期しないひび割れが入る等の不都合が発生することを防止でき、よって、製品の品質を良好に保つことができる。

［第２の実施の形態］
以下、本発明の他の実施の形態について図２を用いて説明する。なお、図１に示す第１の実施の形態と同等の構成要素については、同じ符合を使用し、詳細な説明を省略する。
図２に示すように、本実施の形態のマグネシウム合金薄板製造装置１０は、マグネシウム合金薄板の流れの方向に配置された、第１の巻取機１１、加熱炉１２、ピンチロール２１、トリマー１４、切断スクラップ処理装置２２、ローラレベラー１３、及び第２の巻取機１５を備えている。
この装置によれば、マグネシウム合金薄板の両側端部の処理後、レベラーによる処理を行うため、最終製品の表面性において第１の実施の態様の装置よりも優れた形状のマグネシウム合金薄板を製造することが可能となる。

（ピンチロール）
ピンチロール２１は、一対のロールからなり、マグネシウム合金薄板Ｓを挟持しているもので、このロールは、自由回転可能であっても、あるいは回転駆動装置に接続され、所要の回転数で回転可能であっても良い。
ピンチロールは複数組、本マグネシウム合金薄板製造装置の所要箇所に設置することができる。このピンチロールは、加熱されたマグネシウム合金薄板を支持し、その変形を防止することができる。また、このロールの回転速度を制御することによって、マグネシウム合金薄板にかかる張力を制御することもできる。さらに、ピンチロールの加熱手段を内蔵させることによって、マグネシウム合金薄板の温度低下を防止することもできる。

（切断スクラップ処理装置）
前述の通りマグネシウム合金薄板の両側端部をトリマーで処理すると、帯状の破断片（スクラップ）が発生する。この破断片を放置すると、破断片が散乱し、製品であるマグネシウム合金薄板と接触し破損させるおそれがある。
切断スクラップ処理装置２２としては、トリマー１４によって切断された薄板両端部の切断片を細断するカッターであるスクラップチョッパーを採用することができる。もしくは、このスクラップチョッパーに替えて、スクラップボーラーと呼ばれる帯状の破断片の巻取り装置によって処理することも可能である。

なお、上記実施形態は一例であって、本発明を限定するものではなく、実施にあたっては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。

１０…マグネシウム合金薄板製造装置
１１…第１の巻取機
１２…加熱炉
１３…レベラー
１４…トリマー
１５…第２の巻取機
２１…ピンチロール
２２…切断スクラップ処理装置
Ｃ…コイル材
Ｓ…マグネシウム合金薄板

Claims (3)

1. マグネシウム合金薄板のコイル材を巻き戻し可能にする第１の巻取機と、
   前記第１の巻取機の下流側に配されて前記コイル材から巻き戻された前記マグネシウム合金薄板を所定温度に加熱する加熱炉と、
   前記加熱炉の下流側に配されて前記マグネシウム合金薄板の両側縁を切り取るトリマーと、
   前記トリマーの下流側に配されて前記マグネシウム合金薄板を巻き直す第２の巻取機と、を備えることを特徴とするマグネシウム合金薄板コイルの製造装置。
2. 前記加熱炉の下流側且つ前記トリマーの上流側に配されて前記マグネシウム合金薄板の形状不良を修正するレベラーを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム合金薄板コイルの製造装置。
3. 前記第２の巻取機は、前記マグネシウム合金薄板を紙管に巻き直すことを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載のマグネシウム合金薄板コイルの製造装置。
   
   

Images