JP3217963B2 - 押出ビレットおよびその製造方法 - Google Patents
押出ビレットおよびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状または円柱
状の心材とその心材の外周に沿って配設された円筒状の
皮材とを備えた押出ビレットおよびその製造方法に関す
る。
状の心材とその心材の外周に沿って配設された円筒状の
皮材とを備えた押出ビレットおよびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、金属製品に所望の特性を与え
る方法として、２種類以上の異なる素材を複合化する方
法が知られている。また、この複合化の方法としては、
円筒状または円柱状の心材とその心材の外周に沿って配
設された円筒状の皮材とを備えた押出ビレットを製造
し、その押出ビレットを加熱した後、押出し成形するこ
とが考えられている。
る方法として、２種類以上の異なる素材を複合化する方
法が知られている。また、この複合化の方法としては、
円筒状または円柱状の心材とその心材の外周に沿って配
設された円筒状の皮材とを備えた押出ビレットを製造
し、その押出ビレットを加熱した後、押出し成形するこ
とが考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、押出ビレット
などの金属製の素材を加熱する方法としては、ヒータな
どにより加熱する雰囲気加熱と、コイルなどを用いた電
磁誘導により加熱する誘導加熱とがある。雰囲気加熱は
多量のエネルギを必要とすると共に長い加熱時間が必要
となり、生産に不向きである。これに対して、誘導加熱
は、比較的少ないエネルギでかつ短時間で素材全体を均
一に加熱することができ、生産に適している。
などの金属製の素材を加熱する方法としては、ヒータな
どにより加熱する雰囲気加熱と、コイルなどを用いた電
磁誘導により加熱する誘導加熱とがある。雰囲気加熱は
多量のエネルギを必要とすると共に長い加熱時間が必要
となり、生産に不向きである。これに対して、誘導加熱
は、比較的少ないエネルギでかつ短時間で素材全体を均
一に加熱することができ、生産に適している。
【０００４】ところが、多層の押出ビレットでは心材と
皮材との間に界面が存在するため、その界面の抵抗によ
り磁束が心材まで充分浸透しない。このため、皮材のみ
が誘導加熱され、心材は皮材からの熱伝導のみによって
加熱されることになる。従って、多層の押出ビレットを
加熱する場合、心材を充分に加熱することは困難であ
る。
皮材との間に界面が存在するため、その界面の抵抗によ
り磁束が心材まで充分浸透しない。このため、皮材のみ
が誘導加熱され、心材は皮材からの熱伝導のみによって
加熱されることになる。従って、多層の押出ビレットを
加熱する場合、心材を充分に加熱することは困難であ
る。
【０００５】この様子を、図面を用いて説明する。図８
は、従来の押出ビレット５１の構成を例示する部分断面
図である。なお、図８では中心線を境にして片側を断面
で表している。図８に例示するように、押出ビレット５
１は、円柱状の大径部５３ａおよび小径部５３ｂを軸方
向に隣接して有する心材５３を備えている。そして、小
径部５３ｂ外周とほぼ等しい内径と、大径部５３ａ外周
とほぼ等しい外径とを有する円筒状の皮材５５を引き抜
き成形し（押出しや切削にて成形してもよい）、小径部
５３ｂに外嵌して構成される。
は、従来の押出ビレット５１の構成を例示する部分断面
図である。なお、図８では中心線を境にして片側を断面
で表している。図８に例示するように、押出ビレット５
１は、円柱状の大径部５３ａおよび小径部５３ｂを軸方
向に隣接して有する心材５３を備えている。そして、小
径部５３ｂ外周とほぼ等しい内径と、大径部５３ａ外周
とほぼ等しい外径とを有する円筒状の皮材５５を引き抜
き成形し（押出しや切削にて成形してもよい）、小径部
５３ｂに外嵌して構成される。
【０００６】このように構成された押出ビレット５１の
円筒面に、図９に例示するように加熱コイル５７を巻回
し、その加熱コイル５７両端に交流電源５９が発生する
交流電圧を印加して誘導加熱を施す。すると、加熱コイ
ル５７を流れる交流電流によって周期的に変化する磁束
φが形成され、この磁束φによって押出ビレット５１に
誘導電流が発生する。ところが、前述のように、心材５
３と皮材５５との間に界面が存在するため磁束φは心材
５３まで浸透せず、皮材５５のみに誘導電流が発生す
る。
円筒面に、図９に例示するように加熱コイル５７を巻回
し、その加熱コイル５７両端に交流電源５９が発生する
交流電圧を印加して誘導加熱を施す。すると、加熱コイ
ル５７を流れる交流電流によって周期的に変化する磁束
φが形成され、この磁束φによって押出ビレット５１に
誘導電流が発生する。ところが、前述のように、心材５
３と皮材５５との間に界面が存在するため磁束φは心材
５３まで浸透せず、皮材５５のみに誘導電流が発生す
る。
【０００７】すなわち、図１０のグラフに例示するよう
に、誘導電流の電流密度は皮材５５の表面から中心に向
かうに従って徐々に減少するが、皮材５５と心材５３と
の界面で急に０に低下する。このため、皮材５５のみが
誘導加熱され、心材５３は皮材５５からの熱伝導のみに
よって加熱されることになる。この場合、心材５３が所
望の温度に達する前に皮材５５が溶融してしまう可能性
がある。なお、図１０には、単一の材料で一体に構成し
た（すなわち、界面のない）押出ビレットにおける電流
密度の変化を波線で示した。
に、誘導電流の電流密度は皮材５５の表面から中心に向
かうに従って徐々に減少するが、皮材５５と心材５３と
の界面で急に０に低下する。このため、皮材５５のみが
誘導加熱され、心材５３は皮材５５からの熱伝導のみに
よって加熱されることになる。この場合、心材５３が所
望の温度に達する前に皮材５５が溶融してしまう可能性
がある。なお、図１０には、単一の材料で一体に構成し
た（すなわち、界面のない）押出ビレットにおける電流
密度の変化を波線で示した。
【０００８】従って、従来、この種の押出ビレットの加
熱は雰囲気加熱によりなされていた。よって、多量のエ
ネルギおよび長い加熱時間が必要となって製造コストが
上昇すると共に、生産計画の設定にも制限があった。ま
た、押出ビレット５１では、心材５３と皮材５５との間
に間隙ができる場合がある。この間隙が大きいと、押出
ビレット５１を熱間押出したときにその間隙の空気が膨
張して心材５３と皮材５５との界面に空気溜りが形成さ
れる。この場合、皮材５５が外に膨らんでしまう。
熱は雰囲気加熱によりなされていた。よって、多量のエ
ネルギおよび長い加熱時間が必要となって製造コストが
上昇すると共に、生産計画の設定にも制限があった。ま
た、押出ビレット５１では、心材５３と皮材５５との間
に間隙ができる場合がある。この間隙が大きいと、押出
ビレット５１を熱間押出したときにその間隙の空気が膨
張して心材５３と皮材５５との界面に空気溜りが形成さ
れる。この場合、皮材５５が外に膨らんでしまう。
【０００９】そこで、本発明は、誘導加熱によっても心
材および皮材を均一に加熱することができると共に、押
出し成形時の膨れの発生を良好に防止できる押出ビレッ
トを提供することを目的としてなされた。
材および皮材を均一に加熱することができると共に、押
出し成形時の膨れの発生を良好に防止できる押出ビレッ
トを提供することを目的としてなされた。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達するためになされた請求項１記載の発明は、円筒
状または円柱状の心材と、該心材の外周に沿って配設さ
れた円筒状の皮材と、を備えた押出ビレットであって、
上記皮材の一部が、上記心材に、上記心材の中心軸に沿
ってＭＩＧ溶接され、該溶接部で、上記皮材を構成する
金属が上記心材を構成する金属に溶け込んで、両金属が
互いに溶け合っていることを特徴とする押出ビレットを
要旨としている。
的を達するためになされた請求項１記載の発明は、円筒
状または円柱状の心材と、該心材の外周に沿って配設さ
れた円筒状の皮材と、を備えた押出ビレットであって、
上記皮材の一部が、上記心材に、上記心材の中心軸に沿
ってＭＩＧ溶接され、該溶接部で、上記皮材を構成する
金属が上記心材を構成する金属に溶け込んで、両金属が
互いに溶け合っていることを特徴とする押出ビレットを
要旨としている。
【００１１】このように、本発明の押出ビレットでは、
皮材の一部が心材に、その心材の中心軸に沿ってＭＩＧ
溶接され、その溶接部で、皮材を構成する金属が上記心
材を構成する金属に溶け込み、これによって両金属が互
いに溶け合っている。すなわち、その溶接部には心材と
皮材との明確な界面が存在しない。
皮材の一部が心材に、その心材の中心軸に沿ってＭＩＧ
溶接され、その溶接部で、皮材を構成する金属が上記心
材を構成する金属に溶け込み、これによって両金属が互
いに溶け合っている。すなわち、その溶接部には心材と
皮材との明確な界面が存在しない。
【００１２】このため、この押出ビレットを誘導加熱す
ると、上記溶接部を介して磁束が心材まで浸透し、心材
および皮材を均一に加熱することができる。よって、本
発明の押出ビレットでは、加熱方法として誘導加熱を良
好に採用することができる。従って、比較的少ないエネ
ルギでかつ短時間で素材を加熱することができ、製造コ
ストを低減すると共に、生産計画の設定も自由に行うこ
とができる。
ると、上記溶接部を介して磁束が心材まで浸透し、心材
および皮材を均一に加熱することができる。よって、本
発明の押出ビレットでは、加熱方法として誘導加熱を良
好に採用することができる。従って、比較的少ないエネ
ルギでかつ短時間で素材を加熱することができ、製造コ
ストを低減すると共に、生産計画の設定も自由に行うこ
とができる。
【００１３】また、このように心材と皮材とをＭＩＧ溶
接する場合、皮材を治具などで拘束しながら溶接を行う
のが一般的である。このため、溶接時に熱膨張していた
皮材が溶接後に冷却収縮すると、心材と皮材との間隙が
きわめて小さくなる。このため、本発明の押出ビレット
では、押出し成形時の膨れの発生を良好に防止すること
もできる。
接する場合、皮材を治具などで拘束しながら溶接を行う
のが一般的である。このため、溶接時に熱膨張していた
皮材が溶接後に冷却収縮すると、心材と皮材との間隙が
きわめて小さくなる。このため、本発明の押出ビレット
では、押出し成形時の膨れの発生を良好に防止すること
もできる。
【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記心材および皮材が、互いに異なるアルミ
ニウム合金で構成されたことを特徴としている。多層の
押出ビレットを用いた素材の複合化はアルミニウム合金
の分野でも盛んに行われている。本発明は、請求項１記
載の発明を、互いに異なるアルミニウム合金の複合化に
適用しているので、その効果が一層顕著になる。
成に加え、上記心材および皮材が、互いに異なるアルミ
ニウム合金で構成されたことを特徴としている。多層の
押出ビレットを用いた素材の複合化はアルミニウム合金
の分野でも盛んに行われている。本発明は、請求項１記
載の発明を、互いに異なるアルミニウム合金の複合化に
適用しているので、その効果が一層顕著になる。
【００１５】請求項３記載の発明は、円筒状または円柱
状の心材と、該心材の外周に沿って配設された円筒状の
皮材と、を備えた押出ビレットの製造方法であって、上
記皮材を治具で拘束しながら、上記皮材の一部を、上記
心材に上記心材の中心軸に沿ってＭＩＧ溶接し、該溶接
部で、上記皮材を構成する金属を上記心材を構成する金
属に溶け込ませ、両金属を互いに溶け合わせることを特
徴とする押出ビレットの製造方法を要旨としている。
状の心材と、該心材の外周に沿って配設された円筒状の
皮材と、を備えた押出ビレットの製造方法であって、上
記皮材を治具で拘束しながら、上記皮材の一部を、上記
心材に上記心材の中心軸に沿ってＭＩＧ溶接し、該溶接
部で、上記皮材を構成する金属を上記心材を構成する金
属に溶け込ませ、両金属を互いに溶け合わせることを特
徴とする押出ビレットの製造方法を要旨としている。
【００１６】この製造方法によって押出ビレットを製造
すれば、上記溶接部で皮材を構成する金属が心材を構成
する金属に溶け込み、両金属が互いに溶け合う。また、
上記溶接部は心材および皮材の中心軸に沿って配設され
ている。更に、ＭＩＧ溶接は、皮材を治具で拘束しなが
ら行われるので、皮材が溶接後に冷却収縮すると心材と
の間隙がきわめて小さくなる。このため、本発明では、
請求項１または２記載の押出ビレットを容易に製造する
ことができる。
すれば、上記溶接部で皮材を構成する金属が心材を構成
する金属に溶け込み、両金属が互いに溶け合う。また、
上記溶接部は心材および皮材の中心軸に沿って配設され
ている。更に、ＭＩＧ溶接は、皮材を治具で拘束しなが
ら行われるので、皮材が溶接後に冷却収縮すると心材と
の間隙がきわめて小さくなる。このため、本発明では、
請求項１または２記載の押出ビレットを容易に製造する
ことができる。
【００１７】従って、本発明により押出ビレットを製造
すれば、その押出ビレットに誘導加熱を良好に採用する
ことができ、製造コストを低減すると共に生産計画の設
定を自由に行うことができる。また、本発明により製造
された押出ビレットでは、押出し成形時の膨れの発生を
良好に防止することができる。請求項４記載の発明は、
上記心材が、円柱状の大径部及び小径部を軸方向に隣接
して有し、上記皮材が、上記大径部と小径部との半径差
に等しい厚さを有し上記小径部の外周に沿って配設され
る円筒状に形成されたことを特徴とする請求項１または
２記載の押出ビレットを要旨としている。
すれば、その押出ビレットに誘導加熱を良好に採用する
ことができ、製造コストを低減すると共に生産計画の設
定を自由に行うことができる。また、本発明により製造
された押出ビレットでは、押出し成形時の膨れの発生を
良好に防止することができる。請求項４記載の発明は、
上記心材が、円柱状の大径部及び小径部を軸方向に隣接
して有し、上記皮材が、上記大径部と小径部との半径差
に等しい厚さを有し上記小径部の外周に沿って配設され
る円筒状に形成されたことを特徴とする請求項１または
２記載の押出ビレットを要旨としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。図１（Ａ）は本発明が適用された押出
ビレット１の構成を表す平面図であり、図１（Ｂ）はそ
のＡ−Ａ線断面図である。
と共に説明する。図１（Ａ）は本発明が適用された押出
ビレット１の構成を表す平面図であり、図１（Ｂ）はそ
のＡ−Ａ線断面図である。
【００１９】図１（Ｂ）に示すように、押出ビレット１
は、円柱状の大径部３ａおよび小径部３ｂを軸方向に隣
接して有する心材３を備えている。そして、大径部３ａ
と小径部３ｂとの半径差に等しい厚さの板を、小径部３
ｂの外周に沿って曲げて皮材５を構成した。すなわち、
皮材５を構成する板をこのように曲げて治具で拘束し、
この板の両端の接触部５ａに、（Ａ）に示すようにＭＩ
Ｇ溶接（ＭｅｔａｌＩｎｅｒｔ Ｇａｓ Ａｒｃ溶接）
を施した（以下、この部分を溶接部６という）。また、
この際、皮材５を構成する金属を心材３を構成する金属
に溶け込ませ、両金属を互いに溶け合わせた。周知のよ
うに、ＭＩＧ溶接では、このような深い溶込みが容易に
得られる。
は、円柱状の大径部３ａおよび小径部３ｂを軸方向に隣
接して有する心材３を備えている。そして、大径部３ａ
と小径部３ｂとの半径差に等しい厚さの板を、小径部３
ｂの外周に沿って曲げて皮材５を構成した。すなわち、
皮材５を構成する板をこのように曲げて治具で拘束し、
この板の両端の接触部５ａに、（Ａ）に示すようにＭＩ
Ｇ溶接（ＭｅｔａｌＩｎｅｒｔ Ｇａｓ Ａｒｃ溶接）
を施した（以下、この部分を溶接部６という）。また、
この際、皮材５を構成する金属を心材３を構成する金属
に溶け込ませ、両金属を互いに溶け合わせた。周知のよ
うに、ＭＩＧ溶接では、このような深い溶込みが容易に
得られる。
【００２０】続いて、このように構成された押出ビレッ
ト１に対し、次のようにして誘導加熱を施した。すなわ
ち、図２に示すように、押出ビレット１の円筒面に加熱
コイル７を巻回し、その加熱コイル７両端に交流電源９
が発生する交流電圧を印加した。すると、加熱コイル７
を流れる交流電流によって周期的に変化する磁束φが形
成され、この磁束φによって押出ビレット１に誘導電流
が発生した。また、この押出ビレット１では、溶接部６
で皮材５を構成する金属と心材３を構成する金属とが互
いに溶け合っており、その溶接部６には心材３と皮材５
との明確な界面が存在しない。このため、上記交流電流
によって心材３を通過する磁束φ1 も形成され、心材３
にも誘導電流が発生した。従って、心材３および皮材５
を比較的均一に誘導加熱することができた。
ト１に対し、次のようにして誘導加熱を施した。すなわ
ち、図２に示すように、押出ビレット１の円筒面に加熱
コイル７を巻回し、その加熱コイル７両端に交流電源９
が発生する交流電圧を印加した。すると、加熱コイル７
を流れる交流電流によって周期的に変化する磁束φが形
成され、この磁束φによって押出ビレット１に誘導電流
が発生した。また、この押出ビレット１では、溶接部６
で皮材５を構成する金属と心材３を構成する金属とが互
いに溶け合っており、その溶接部６には心材３と皮材５
との明確な界面が存在しない。このため、上記交流電流
によって心材３を通過する磁束φ1 も形成され、心材３
にも誘導電流が発生した。従って、心材３および皮材５
を比較的均一に誘導加熱することができた。
【００２１】
【実施例】続いて、上記押出ビレット１の作用・効果
を、具体的実施例を挙げて説明する。本実施例では、心
材３をアルミニウム合金Ａ３００４で、皮材５をアルミ
ニウム合金Ａ１０５０で、それぞれ構成し、各部の寸法
を次のように設定した（図１参照）。すなわち、押出ビ
レット１の長さＬ＝２００mm、小径部３ｂの長さＬ1＝
１７０mm、大径部３ａの長さＬ2 ＝３０mm、大径部３ａ
および皮材５の外径Ｄ＝１００mm、皮材５の厚さＨ＝４
mmとした。また、押出ビレット１の一端からＬ／２離れ
たところの断面、すなわち軸方向中央の断面に、以下の
４点ａ〜ｄを設定し、各点の温度を図示しない熱電対に
より測定した。点ａ：溶接部６と１８０°対向する部分
の皮材５、点ｂ：溶接部６、点ｃ：点ａ側の押出ビレッ
ト１表面からＤ／４離れたところ、点ｄ：押出ビレット
１表面からＤ／２離れたところすなわち中心。
を、具体的実施例を挙げて説明する。本実施例では、心
材３をアルミニウム合金Ａ３００４で、皮材５をアルミ
ニウム合金Ａ１０５０で、それぞれ構成し、各部の寸法
を次のように設定した（図１参照）。すなわち、押出ビ
レット１の長さＬ＝２００mm、小径部３ｂの長さＬ1＝
１７０mm、大径部３ａの長さＬ2 ＝３０mm、大径部３ａ
および皮材５の外径Ｄ＝１００mm、皮材５の厚さＨ＝４
mmとした。また、押出ビレット１の一端からＬ／２離れ
たところの断面、すなわち軸方向中央の断面に、以下の
４点ａ〜ｄを設定し、各点の温度を図示しない熱電対に
より測定した。点ａ：溶接部６と１８０°対向する部分
の皮材５、点ｂ：溶接部６、点ｃ：点ａ側の押出ビレッ
ト１表面からＤ／４離れたところ、点ｄ：押出ビレット
１表面からＤ／２離れたところすなわち中心。
【００２２】この押出ビレット１に、前述の加熱コイル
７を用いた誘導加熱を施した。なお、加熱コイル７およ
び交流電源９の仕様は次のように設定した。周波数：３
０００Ｈｚ、電気容量：１０〜６０ｋＷ、コイル数：
１。この実施例では、図３にハッチングを施した部分に
磁束が形成されたことが確認された。
７を用いた誘導加熱を施した。なお、加熱コイル７およ
び交流電源９の仕様は次のように設定した。周波数：３
０００Ｈｚ、電気容量：１０〜６０ｋＷ、コイル数：
１。この実施例では、図３にハッチングを施した部分に
磁束が形成されたことが確認された。
【００２３】また、誘導加熱中の温度変化は図４に示す
ようになった。すなわち、溶接部６と１８０°対向する
部分の皮材５（点ａ）が最も高温で、次に溶接部６（点
ｂ）が高温であった。心材３の点ｃ，点ｄはほぼ等温
で、最も温度が低かった。最も高温の点ａと最も低温の
点ｃ，ｄとの温度差は約５０℃であり、点ｃ，点ｄが４
５０℃（目標温度）に達した時点の点ａの温度は５００
℃であった。この温度（５００℃）は、皮材５の溶融を
充分に免れることのできる温度である。その後、電気容
量を小さくして加熱を継続すると、点ｃ，ｄは４５０℃
で保温状態となり、点ａ，ｂの温度は低下して４５０℃
に達した。すなわち、押出ビレット１全体を均一に目標
温度に加熱することができた。なお、上記実験で点ａが
最も高温になった理由は、点ａ近傍では心材３に磁束が
形成されず、しかも、その部分の皮材５から心材３への
熱伝導も小さいためと考えられる。
ようになった。すなわち、溶接部６と１８０°対向する
部分の皮材５（点ａ）が最も高温で、次に溶接部６（点
ｂ）が高温であった。心材３の点ｃ，点ｄはほぼ等温
で、最も温度が低かった。最も高温の点ａと最も低温の
点ｃ，ｄとの温度差は約５０℃であり、点ｃ，点ｄが４
５０℃（目標温度）に達した時点の点ａの温度は５００
℃であった。この温度（５００℃）は、皮材５の溶融を
充分に免れることのできる温度である。その後、電気容
量を小さくして加熱を継続すると、点ｃ，ｄは４５０℃
で保温状態となり、点ａ，ｂの温度は低下して４５０℃
に達した。すなわち、押出ビレット１全体を均一に目標
温度に加熱することができた。なお、上記実験で点ａが
最も高温になった理由は、点ａ近傍では心材３に磁束が
形成されず、しかも、その部分の皮材５から心材３への
熱伝導も小さいためと考えられる。
【００２４】次に、図５に示すように、実施例の皮材５
に代えて円筒状に引き抜き成形された皮材１５を使用
し、比較例の押出ビレット２１を構成した。そして、こ
の押出ビレット２１に対し同様の実験を行った。なお、
心材３，皮材１５の材質、および押出ビレット２１も各
部の寸法（Ｄ，Ｌ等）は実施例と同様に設定し、実施例
と同様に点ａ，ｃ，ｄの温度を測定した。なお、押出ビ
レット２１には溶接部６に相当する部分が存在しないの
で、点ｂに相当する温度は測定できない。
に代えて円筒状に引き抜き成形された皮材１５を使用
し、比較例の押出ビレット２１を構成した。そして、こ
の押出ビレット２１に対し同様の実験を行った。なお、
心材３，皮材１５の材質、および押出ビレット２１も各
部の寸法（Ｄ，Ｌ等）は実施例と同様に設定し、実施例
と同様に点ａ，ｃ，ｄの温度を測定した。なお、押出ビ
レット２１には溶接部６に相当する部分が存在しないの
で、点ｂに相当する温度は測定できない。
【００２５】この結果を、図６に示す。点ａと点ｃ，ｄ
との温度差は最高で２００℃に達し、心材３が４５０℃
に達したとき皮材１５の温度は６５０℃となった。この
ため、皮材１５が溶融した。以上詳述したように、本実
施例の押出ビレット１は、誘導加熱を施しても心材３お
よび皮材５を比較的均一に加熱することができ、このた
め、加熱方法として誘導加熱を良好に採用することがで
きる。従って、比較的少ないエネルギでかつ短時間で素
材を加熱することができ、製造コストを低減すると共
に、生産計画の設定も自由に行うことができる。
との温度差は最高で２００℃に達し、心材３が４５０℃
に達したとき皮材１５の温度は６５０℃となった。この
ため、皮材１５が溶融した。以上詳述したように、本実
施例の押出ビレット１は、誘導加熱を施しても心材３お
よび皮材５を比較的均一に加熱することができ、このた
め、加熱方法として誘導加熱を良好に採用することがで
きる。従って、比較的少ないエネルギでかつ短時間で素
材を加熱することができ、製造コストを低減すると共
に、生産計画の設定も自由に行うことができる。
【００２６】また、押出ビレット１，２１を４５０℃に
加熱した後、１０ｍ／min で直径１０mmに間接押出を施
す実験を行い、次のような結果を得た。実施例の押出ビ
レット１では、押出前の心材３と皮材５との間隙が０．
１mm未満であったので、押出加工後にも皮材５の膨れは
発生しなかった。これに対して、比較例の押出ビレット
２１では、押出前の心材３と皮材１５との間隙が０．３
mm程度あったので、押出加工後、心材３と皮材１５との
界面に図７に示すような空気溜り２３が形成された。こ
のため、皮材が直径約１mm程度、厚さ方向で０．２mm外
に膨らんでしまった。また、膨れは押出全長に分布し
た。
加熱した後、１０ｍ／min で直径１０mmに間接押出を施
す実験を行い、次のような結果を得た。実施例の押出ビ
レット１では、押出前の心材３と皮材５との間隙が０．
１mm未満であったので、押出加工後にも皮材５の膨れは
発生しなかった。これに対して、比較例の押出ビレット
２１では、押出前の心材３と皮材１５との間隙が０．３
mm程度あったので、押出加工後、心材３と皮材１５との
界面に図７に示すような空気溜り２３が形成された。こ
のため、皮材が直径約１mm程度、厚さ方向で０．２mm外
に膨らんでしまった。また、膨れは押出全長に分布し
た。
【００２７】すなわち、本実施例では、心材３と皮材５
との溶接時に熱膨張していた皮材５が溶接後に冷却収縮
する。また、この間、皮材５は治具で拘束されている。
このため、心材３と皮材５との間隙をきわめて小さくす
ることができたのである。従って、押出し成形時の膨れ
の発生を良好に防止することができた。
との溶接時に熱膨張していた皮材５が溶接後に冷却収縮
する。また、この間、皮材５は治具で拘束されている。
このため、心材３と皮材５との間隙をきわめて小さくす
ることができたのである。従って、押出し成形時の膨れ
の発生を良好に防止することができた。
【００２８】なお、本発明は上記実施の形態および実施
例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例
えば、心材３は中空の円筒状であってもよい。更に、上
記実施の形態および実施例では、板を心材３の外周に沿
って曲げることにより皮材５を構成しているが、皮材５
は引き抜き成形により円筒状に成形してもよい。この場
合、皮材５に軸方向に沿ってスリットを入れ、そのスリ
ットに沿ってＭＩＧ溶接を施すことにより溶接部６を形
成することができる。また、皮材５は３ロールの曲げ加
工機で円筒状に曲げてもよい。また更に、本発明は、３
層以上の押出ビレットに適用することもできる。この場
合も、各層の軸方向にスリットを入れ、各々が接合する
ように溶接を施せばよい。
例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例
えば、心材３は中空の円筒状であってもよい。更に、上
記実施の形態および実施例では、板を心材３の外周に沿
って曲げることにより皮材５を構成しているが、皮材５
は引き抜き成形により円筒状に成形してもよい。この場
合、皮材５に軸方向に沿ってスリットを入れ、そのスリ
ットに沿ってＭＩＧ溶接を施すことにより溶接部６を形
成することができる。また、皮材５は３ロールの曲げ加
工機で円筒状に曲げてもよい。また更に、本発明は、３
層以上の押出ビレットに適用することもできる。この場
合も、各層の軸方向にスリットを入れ、各々が接合する
ように溶接を施せばよい。
【図１】本発明が適用された押出ビレットの構成を表す
平面図および断面図である。
平面図および断面図である。
【図２】その押出ビレットの誘導加熱に関わる装置の構
成を例示する説明図である。
成を例示する説明図である。
【図３】その押出ビレットの誘導加熱における磁束の分
布を表す説明図である。
布を表す説明図である。
【図４】その押出ビレットの誘導加熱における温度変化
を表す説明図である。
を表す説明図である。
【図５】比較例の押出ビレットの構成を表す平面図およ
び断面図である。
び断面図である。
【図６】その押出ビレットの誘導加熱における温度変化
を表す説明図である。
を表す説明図である。
【図７】その押出ビレットの押出加工後の断面形状を表
す説明図である。
す説明図である。
【図８】従来の押出ビレットの構成を例示する部分断面
図である。
図である。
【図９】その押出ビレットの誘導加熱に関わる装置の構
成を例示する説明図である。
成を例示する説明図である。
【図１０】その押出ビレットの誘導加熱における電流密
度分布を例示する説明図である。
度分布を例示する説明図である。
１…押出ビレット ３…心材 ３
ａ…大径部 ３ｂ…小径部 ５…皮材 ５
ａ…接触部 ６…溶接部 ７…加熱コイル ９
…交流電源
ａ…大径部 ３ｂ…小径部 ５…皮材 ５
ａ…接触部 ６…溶接部 ７…加熱コイル ９
…交流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−77563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−123486（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−63769（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 20/00 B21C 23/00
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒状または円柱状の心材と、 該心材の外周に沿って配設された円筒状の皮材と、 を備えた押出ビレットであって、 上記皮材の一部が、上記心材に、上記心材の中心軸に沿
ってＭＩＧ溶接され、該溶接部で、上記皮材を構成する
金属が上記心材を構成する金属に溶け込んで、両金属が
互いに溶け合っていることを特徴とする押出ビレット。 - 【請求項２】 上記心材および皮材が、互いに異なるア
ルミニウム合金で構成されたことを特徴とする請求項１
記載の押出ビレット。 - 【請求項３】 円筒状または円柱状の心材と、 該心材の外周に沿って配設された円筒状の皮材と、 を備えた押出ビレットの製造方法であって、上記皮材を治具で拘束しながら、 上記皮材の一部を、上
記心材に上記心材の中心軸に沿ってＭＩＧ溶接し、該溶
接部で、上記皮材を構成する金属を上記心材を構成する
金属に溶け込ませ、両金属を互いに溶け合わせることを
特徴とする押出ビレットの製造方法。 - 【請求項４】 上記心材が、円柱状の大径部及び小径部
を軸方向に隣接して有し、上記皮材が、 上記大径部と小径部との半径差に等しい厚
さを有し上記小径部の外周に沿って配設される円筒状に
形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の押
出ビレット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088696A JP3217963B2 (ja) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | 押出ビレットおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088696A JP3217963B2 (ja) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | 押出ビレットおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09295166A JPH09295166A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3217963B2 true JP3217963B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=14547194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11088696A Expired - Lifetime JP3217963B2 (ja) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | 押出ビレットおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217963B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007313541A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | クラッド管の製造方法 |
| JP5212207B2 (ja) * | 2009-03-23 | 2013-06-19 | トヨタ自動車株式会社 | アルミニウム合金複合材 |
-
1996
- 1996-05-01 JP JP11088696A patent/JP3217963B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09295166A (ja) | 1997-11-18 |
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