JP2739256B2 - 異形クラッド材の製造方法 - Google Patents

異形クラッド材の製造方法

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義幸 西田
仁志 阿部
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
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    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/38Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling sheets of limited length, e.g. folded sheets, superimposed sheets, pack rolling
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、トップレイクラッド
材等の異形クラッド材の製造方法に係り、圧接に際して
従来の圧接油の使用を止めて、例えば速乾性の潤滑剤を
材料のロール接触面に塗布して潤滑膜を形成することに
より、被着材の焼き付、剥がれや膨れ等の表面性状不良
を防止し、所要の形状性を良好にし安定して量産できる
異形クラッド材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属基板の片面または両面の一部に異種
金属を凸状に接着したトップレイクラッド材は、接点材
料、オーディオヘッド部品及び自動車用等のコネクター
材、ろう材付リードフレーム材料等に多く使用されてい
る。
【0003】例えば、リードフレーム用として基板材の
所要位置にAgろう等の被着材を凸状に圧接したトップ
レイクラッド材は、図3、図4に示す如く、Agろう2
の圧接予定側に凹部溝4を有するロール3を用い、圧接
予定位置とは反対側に平ロール5を用い、被着のAg
ろう2が溝4に挿入される形で圧接されリードフレーム
基板1上にAgろう2をクラッドする方法が行われてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】通常、ロールによる冷
間圧接では焼付を防止するために、圧延油を含浸させた
フェルトワイパー6をロールに当てるなどの方法を用い
て潤滑油を微量ロールに塗布する。
【0005】このため、潤滑油7がロール3の凹部溝4
に溜まり、圧接時にAgろう2と基板材との接合界面に
回り込み、Agろう2の剥離や膨れが生じ易く、特に被
にエッジ剥れが避け難く、品質に問題が生じる。し
かし、ロール潤滑油を用いないと材料の焼付が激しく、
連続した加工が不可能である。
【0006】従って、かかるトップレイクラッド材は一
般に溶着法や部分めっきによる方法で製造されるか、あ
るいは基板をプレス打ち抜きなどにより個小片に加工
後、スポット溶接で接合する等の方法で製造されるが、
いずれの方法も処理能率が悪く、生産性が低い、コスト
高となる等の問題がある。
【0007】この発明は、かかる現状に鑑み、特に薄肉
化したリードフレーム材に最適のトップレイクラッド材
をはじめ、基板材の所定位置に少なくとも1条の被着材
が凸条に圧接されたトップレイクラッド材を、工業的に
簡単な工程でかつ安定して供給できる異形クラッド材の
製造方法の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、ロール潤滑
油の被着材と基板材との接合界面への回り込みを防止す
るため、潤滑方法を改善したもので、例えば、従来のロ
ール潤滑油に代えて有機系材料の固体潤滑剤に揮発性有
機溶剤を加えたものを潤滑剤とし、この潤滑剤を被着材
のロール接触面側に塗布して該被着材表面に潤滑膜を形
成し、また、ロールの基板材のみとの接触面に塗布して
該ロール表面に潤滑膜を形成した後、圧接することを特
徴とする。
【0009】この発明は、金属または合金基板材上に少
なくとも1条の所要幅の被着金属または合金材を圧延ロ
ールにて圧接してトップレイクラッド材を得る異形クラ
ッド材の製造方法において、前記被着材のロール接触面
表面及び前記基板材にのみ当接する圧延ロールのロー
面に、例えば固体潤滑剤に揮発性有機溶剤を加えた
潤滑剤を塗布して、それぞれ潤滑膜を形成した後、圧接
することを特徴とする異形クラッド材の製造方法であ
る。
【0010】
【作用】この発明では、例えば、潤滑剤に有機系材料の
固体潤滑剤に揮発性有機溶剤を加えたものを用いること
により、潤滑剤塗布後、被着材がロールに接触する前に
乾燥するため、流動性を失ない表面に潤滑剤層を形成し
て、圧接時に潤滑剤の被着材と基板材との接合界面への
回り込みの発生がなくなり、被着材のエッジ剥れを防止
できる。
【0011】また、この発明では被着材とロールのそれ
ぞれ所定表面に個別の潤滑膜を形成することが可能なた
め、被着とロール、基板とロールとの関係において
それぞれ最適な潤滑剤を用いることができる。
【0012】この発明において、潤滑剤には、所要の潤
滑膜を形成できれば何れの潤滑剤でもよいが、例えば有
機系材料の固体潤滑剤に揮発性有機溶剤を加えたもので
あれば、被着材やロール表面への塗布性がよく、乾燥時
間などを自由に設定でき至便である。
【0013】有機系材料の固体潤滑剤には、塩化パラフ
ィン、脂肪酸エステル、フェノール、あるいはフルオロ
カーボン、シリコン(水素化けい素)などの微粒子を有
機溶媒中に分散させたもの、さらにニス系、アクリル
系、ポリウレタン系のバインダーに微粒子の無機潤滑
剤、すなわち二硫化モリブデン、炭素、窒化ほう素、雲
母等を添加したものなどを、被着、ロール材の材質等
に応じて選定混合して用いることができる。
【0014】揮発性有機溶剤には、シンナーなどの石油
系揮発油類やケトン、エーテルなどの溶剤、さらに非引
火性の塩素系溶剤、すなわちトリクロルエチレン、トリ
クロルエタン等、およびアルコール系有機溶剤などを、
固体潤滑剤、被着、ロール材の材質等に応じて選定し
て用いることができる。
【0015】この発明において、上記潤滑剤を用いて所
要面に潤滑膜を形成する方法には、フェルトに含ませて
塗布、ハケなどを用いて塗布し乾燥させる方法のほか、
転写ローラーによる印刷、スプレー等により微粒子潤滑
剤を被着する方法、計量吐出ポンプなどによる定量供給
または塗布後にワイパー等で液切りを行い潤滑膜を形成
する方法を採用することができる。
【0016】上記の潤滑剤の被着後、被着したロールあ
るいは被着材を赤外線ランプ、熱風などの熱源を用いて
加熱て乾燥させたり、ロール自体を加熱媒体や高周波
加熱などにより加熱することにより、潤滑膜の形成を早
めたり、膜強度を向上させたりすることにより、潤滑膜
形成時間を短縮でき、ライン速度を早めることができ
る。
【0017】この発明の対象とするクラッド素材には公
知のいずれの金属、合金などが適用可能であり、例え
ば、リードフレームの場合は、クラッド母材となる基板
材には、リードフレーム材として使用されている42N
i−Fe系をはじめ、Fe−Ni−Cr系、Fe−Cr
系のステンレス鋼など公知のいずれの材料も適用でき、
凸条に圧接する被着材はAg、Ag−Cu等のAgろう
をはじめとする公知のろう材、あるいはCu、Au、A
g−Cdなどの公知の接点材料等をはじめ、Al、Al
合金等を利用できる。
【0018】
【実施例】ステンレス薄板に凸状にPC−8材をクラッ
ドしたトップレイクラッド材をるため、図1、図2に
示す如く、素材として0.55mm厚みのステンレス
なる基板10と、0.25mm厚みのPC−8材から
なる被着材11を用いて、4段ロール、すなわち超硬合
金材からなる100mm径の上側の溝付きワークロール
20と下側ワークロール22、及びこれらに当接する鍛
鋼ロールからなる300mm径バックアップロール2
3,24からなる4段ロールで、圧下率63%で圧接を
行った。なお、溝付きワークロール20の溝21深さは
0.2mmである。
【0019】圧接前に、PC−8材11のワークロール
20の当接面に、潤滑剤を含ませたフェルトパッド30
を当てて潤滑剤を塗布し潤滑膜を形成し、また、溝付き
ワークロール20のステンレス基板10に当接するロー
ル面に潤滑剤を含ませたフェルトパッド31にて同様に
塗布し潤滑膜を形成し、さらに下側ワークロール22と
バックアップロール24の全面に潤滑膜を形成するた
め、潤滑剤を含ませたフェルトパッド32を当接させ
た。
【0020】この発明方法により、圧接前に、PC−8
材11のワークロール20の当接面に潤滑膜33が形成
され、また、溝付きワークロール20の溝21を除くロ
ール全面、下側ワークロール22の全面にそれぞれ潤滑
膜34,35が形成されていた。
【0021】圧接圧延によりステンレス基板厚みが0.
1mm、PC−8材厚みが0.2mmの0.3mm厚み
のトップレイクラッド材が得られた。その後、水素雰囲
気中で1000℃×3分の拡散焼鈍を行ない、クラッド
材のエッジ部剥れテストを行なった。なお、エッジ部剥
れテストは、被着材と基板の境目付近で基板を折り曲げ
て被着材の剥がれ状況を観察した。
【0022】また、比較のため、同一の素材及び4段ロ
ールを用い、潤滑油をワークロール20,22の全面に
塗布する従来の製造方法で圧接圧延を行い、同様に拡散
焼鈍後エッジ部剥れテストを行なった。
【0023】従来の圧接圧延法によるトップレイクラッ
ド材ではエッジ部に3mm程度の剥離が発生したが、こ
の発明による方法では剥離は全く見られなかった。
【0024】
【発明の効果】この発明は、圧接に際して従来の圧接油
の使用を止めて、速乾性の潤滑剤を被着材のロール接触
面側に塗布することにより、潤滑剤塗布後、被着材がロ
ールに接触する前に乾燥するため流動性を失ない潤滑膜
が形成され、圧接時に潤滑剤の圧接界面への回り込みが
なく被着のエッジ剥れを防止できる。
【0025】また、被着とロール、基板とロール、
それぞれ最適な潤滑剤を用いることができ、被着材の
焼き付、剥がれや膨れ等の表面性状不良を防止し、所要
の形状性を良好にし安定して量産できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による異形クラッド材の製造方法に用
いる4段ロールの説明図である。
【図2】この発明による素材の圧接機構を示す素材とロ
ールの説明図である。
【図3】従来の異形クラッド材の製造方法に用いる2段
ロールの説明図である。
【図4】従来の異形クラッド材の製造方法に用いる2段
ロールを素材方向からみた説明図である。
【符号の説明】
1 リードフレーム基板 2 Agろう 3 ロール 4 凹部溝 5 平ロール 6 フェルトワイパー 7 潤滑油 10 ステンレス基板 11 PC−8材 20 溝付きワークロール 21 溝 22 下側ワークロール 23,24 バックアップロール 30,31,32 フェルトパッド 33,34,35 潤滑膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10N 50:02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属または合金基板材上に少なくとも1
    条の所要幅の被着金属または合金材を圧延ロールにて圧
    接してトップレイクラッド材を得る異形クラッド材の製
    造方法において、前記被着材のロール接触面側表面及び
    前記基板材にのみ当接する圧延ロールのロール面に潤
    滑膜を形成した後、圧接することを特徴とする異形クラ
    ッド材の製造方法。
  2. 【請求項2】 潤滑膜を形成する潤滑剤が固体潤滑剤に
    揮発性有機溶剤を加えたものであることを特徴とする請
    求項1記載の異形クラッド材の製造方法。
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