JPH02104422A - アルミ鍋の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アルミ鍋の製造法、更に詳しくは、使用する
アルミニウム（アルミ合金を含む）の歩留りが極めて良
く、しかもアルミ金属の組織が形態安定性および強度的
に非常に理想的状態をなしたアルミ鍋を簡易かつ経済的
に製造することができる新方法に関するものである。

〔従来の技術、および解決すべき技術的課題］周知のと
おり、アルミ鍋は銀製および銅製の鍋に次いで伝熱性に
秀れ、しかも銀製鍋や銅製鍋よりも安価であるところか
ら、今日、非常に汎用されている。

ところで、従来のアルミ鍋は純アルミニウムまたはアル
ミニウム合金の板材を深絞成形することによって製造し
ているのであるけれども、この方法には次のような難点
があった。

１、通常、長尺のアルミ板材を打ち抜いた基材を作製す
るため、必然的に板材廃棄部分が多くなり、材料の歩留
りが悪い。

ｉｉ、圧延により所要厚みに圧下された長尺アルミ板材
を用いるため、当該アルミ板材の金属組織の方向性は単
一方向を指向しており、これを鍋形状に深絞したときに
は残留応力の分布が不均等になって製造される製品形状
のバラツキが多くなり、また外的ショックを受けたとき
はショックを受けた箇所によっては極端に変形してしま
う。

本発明は、アルミ鍋を製造する従来技術に前述のごとき
問題があったことに鑑みて為されたもので、その目的と
するところは、切除する箇所が従来方法に比較して極端
に少な（て驚くほど歩留りの良いアルミ鍋の製造法を提
供するにある。

また、本発明の他の目的は、アルミ金属の組織方向が鍋
中心より鍋外縁へ放射方向を指向した形態安定性および
強度の頗る秀れた理想的なアルミ鍋を簡易かつ経済的に
製造することができる方法を提供するにある。

さらに、本発明が付随的に要望する事項は、伝熱性の良
好な電磁鍋をも簡単に製造できる技術を確立することで
ある。

（目的達成のために採用した手段） 本発明者が上記目的を達成するために採用した技術的手
段を、添附図面を参照して説明すれば、次のとおりであ
る。

即ち、本発明は、純アルミニウム又はアルミニウム合金
から成るアルミブロック１を２００〜ｓｏｏ”ｃに加熱
すると共に、この温度条件下にあるアルミブロックｌを
高速度てプレスすることにより当該ブロック１を放射方
向へ急速潰延させてアルミ円板１′を得、ついで当該ア
ルミ円板をｉｌｌ！ＩＰの形状に深絞成形するという加
工手段、 ないしは、純アルミニウム又はアルミニウム合金から成
るアルミブロック１を２００〜５００°Ｃに加熱すると
共に、この温度条件下にあるアルミブロック１を凹面状
のキャビティを有するプレス金型上で高速度でプレスす
ることにより当該ブロック１を容器状に急速潰延せしめ
るという加工手段を採用することによって前述の目的を
満足し得るアルミ鍋の製造法を完成したのである。

なお、上記のアルミ鍋を製造する場合において、アルミ
ブロックｌをステンレス鋼板ないしは銅板、またはその
他の金属板２上で急速度に潰延せしめると、その潰延の
際に生ずる粘着性に冨んだアルミ潰裂面にて当該アルミ
円板１′と前記金属板２は互いに接合してアルミ−ステ
ンレス、ないしはＡＬ−Ｃｕのクラフト板となり、外面
あるいは内面がステンレスまたは銅のアルミ鍋を作れる
。

また、アルミブロックｌをプレス潰延する際に、押圧面
の所定位置に波形凹凸（例えば、螺旋状あるいは同心円
状）を刻設したものを用いれば、ボトム面に波形凹凸の
ある伝熱底鍋を得ることができ、それによって受熱面積
が大きくなり、熱効率が向上する。

〔実施例、および作用試験〕

以下、本発明を添附図面に示す実施例に基いて説明すれ
ば、次のとおりである。なお、第１図〜第６図は本発明
の第１実施例方法を工程的に表わした説明図、第７図〜
第１θ図は本発明の第２実施例方法を工程的に表わした
説明図である。

図面上、符号１で指示されるものは円柱状に成形したア
ルミブロックであり、符号１′で指示するものは前記ア
ルミブロックｌが潰延されて形成したアルミ板、符号１
′″で指示するものは前記アルミブロック１が潰延され
て形成したアルミ層である。

また、第７図〜第１θ図において符号２で指示されるも
のは金属板（スツンい）、符号Ｃは油圧プレス装置の上
型、符号りは同下型である。

しかして、上記アルミブロック１を熱間潰延するにあた
っては、当該アルミブロック！および鋼板２を２００〜
５００℃の加熱条件下で行うことを必要とするが、アル
ミニ１−ム（アルミブロック２）界面の降伏応力とアル
ミの酸化速度の兼合いから、第２実施例方法においては
、４５０〜５００℃の温度範囲内で最大加圧力４８ｋｇ
／ｗ■８、平均下降加圧速度１０００ｓ■／＋＋＋ｉｎ
で油圧装置によりプレス加工することにした。アルミブ
ロックｌは、高温化する程軟化し粘性が増すのであるが
、余り高温度まで昇温させると、表面における酸化皮膜
の形成速度が速くなり、折角、粘性アルミニュームが望
外流動しても瞬時酸化して酸化皮膜を形成し金属板２へ
の接合を阻害する一方、上記のように４５０〜５００°
Ｃの温度範囲を選択してプレス手段でアルミブロックｌ
を急速度にプレス潰延せしめれば、軟化した粘性アルミ
ニュームが酸化被膜を形成するよりも速く流動Ｉ２擦を
起しながら金属板２面一トを展延流動し当該界面に粘着
接合することになるからである。なお、上記熱間潰延処
理に先立って。

アルミブロックｌ、および金属板（ステンレス鋼板）２
の接合面をワイヤーハフ研摩や洗浄によって清浄にして
おくといった前処理が施されることは云うまでもない。

なお、第１実施例方法および第２実施例方法にあっては
、アルミブロック１の潰延加工後に深絞加工により鍋形
状に成形するが、第２実施例方法にあっては上記熱間潰
延処理によりアルミ層１′′が形成された金属板２を空
冷して常温に冷却した後、アルミ層１″がボトム側に位
置するように深絞加工して鍋形状に成形するものとする
。

逆に、金属板２側がボトム側に位置するように深絞加工
を施して鍋形状に成形した場合には、アルミ層Ｉ　ＩＴ
のスクラッチ傷を防止できると共に、ステンレス鋼板２
として磁性ステンレス材料（ＪＩＳ規格：ＳＵＳ　４１
０　、　ＳＵＳ　４３０）を採択しておけば電磁調理器
上で発熱するので、電磁鍋としても使用できる。

ついで、第１実施例方法および第２実施例方法によって
製造したアルミ鍋の作用について検証する。

まず、第１実施例方法について云えば、次のとおりであ
る。すなわち、４５０〜５００°Ｃに加熱された保温装
置を備えた油圧プレス装置の下型り上に、同しく４５０
〜５００℃に加熱されたＪＩＳ規格１０５０（サイズ：
径５０φ、高さ１００ｍ）円柱形アルミブロックｌを載
置して（第１図、第２図参照）、最大加圧力４８ｋｇ／
ｍｓ”、平均下降加圧速度１０００ｍｍ／ｗｉｎ（総圧
上荷重：４６００ｔ）で上型Ｃを押下げた。

すると、前記アルミブロック１は潰延されて２ｍｍ厚の
アルミ円板１′が形成された。そこで、このアルミ円板
１′を常法により深絞したところ、直径１５０φ、高さ
１００１ｍ１１のアルミ鍋となった。

この第１実施例方法によって得たアルミ鍋の金属組織を
電子顕微鏡によって観察した結果、アルミ潰延の際の流
動により鍋の上縁を指向した整然たる金属組織が形成さ
れていることが確認された。

つぎに、第２実施例方法について云えば、次のとおりで
ある。すなわち、４５０〜５００°Ｃに加熱されたＪＩ
Ｓ規格ＳＯ５３０４（サイズ：厚さＯ，Ｂｍｍ、３５０
　φ、）のステンレス鋼板２を保温装置を備えた油圧プ
レス装置の下型り上に載置し、その上へ同じ＜４５０〜
５００’Ｃに加熱されたＪＩＳ規格１０５０（サイズ：
径５０φ、高さ１００ｍ）円柱形アルミブロック１を載
置して（第９図参照）、最大加圧力４８ｋｇ／１ｌｌｌ
１１２、平均下降加圧速度１０００ａ＋ｎ＋／ｗｉｎ（
総圧上荷重：４６００ｔ’）で上型Ｃを押下げた。する
と、前記アルミブロック１は潰延されて前記ステンレス
鋼板ｌに粘着接合し、２［ｎｌ１１厚のアルミ層１′′
が形成された。そこで、前記ステンレス鋼板２に層着さ
れたアルミ層Ｉ　ＩＴの外形を旋削加工して整形しく第
１０閃参照）、ついでアルミ層Ｉ　ＩＴがボトム側に位
置するように位置決めして常法により深絞し、直径Ｉ５
０φ、高さＩＱ（ｈａのアルミーステン２層鍋を得た。

本試験では、上記のようにして作製したアルミ−ステン
レス２用鍋を３５０°Ｃ−１０’Ｃの温度範囲で急速加
熱Ｑ急速冷却を５０回繰り返してみたのであるが、何処
にも剥離・涙れなどの障害を起こさなかった。そこで、
当該第２実施例方法による鍋の底部分を、幅１０　ｍ、
長さ５０ＩＩＩＩ１１切り取って、オートグラフ万能試
験機（引張速度：５　ｍｓ／ｗｉｎ）により丁字形接着
強度試験をしてみたところ、３１．０ｋｇ／ｌＯ’Ｍ　
ａｎ、　　３２．４ｋｇ７１０幅ｌという結果が得られ
た。しかして、この結果から見れば、このアルミ−ステ
ンレス鋼の性能は、一般家庭における調理用鍋として十
分であることはもとよりのこと、業務用の鍋としても十
分使用に耐えるものである。

なお、本発明者は潰延時での加熱条件とアルミ・鋼板の
接着強度との関係を検証すべく１５０と、２００°Ｃ１
３００℃、３５０°Ｃ，４００°Ｃ，４５０°ｃ、ｓｏ
ｏ℃、５５０’Ｃ、６００℃の加熱潰延温度に対応する
アルミの接着強度を上記オートグラフ万能試験機を用い
て前述の試験方法と同様の丁字形接着強度試験を行った
ところ、次表のような結果が得られた。

試　　験　　結　　果　　表 ｔｏ龍輻幅接着強度　７１層２ｆｆｉ＋１）ステンレス
層　０．８龍 以上の試験結果からすると、第２実施例方法によって製
したアルミ鍋は、２００　’Ｃ程度の加熱条件の下で潰
延しても一応の機能は得られるが、接着強度の面で若干
の不安が残り、また５５０°Ｃの加熱温度になるとステ
ンレスとアルミとの接合強度が極端に弱くなって製品と
して自信をもって市販できないところから、最も理想的
な温度範囲は４５０°Ｃ〜５００°Ｃであると考えられ
る。

本発明の実施例および試験例は概ね上記のとおりである
が、本発明は前述の実施例に限定されるものでは決して
なく、［特許請求の範囲Ｊの記載内において種々の変形
が可能であって、例えば上記アルミブロックｌの素材と
してアルミニュームまたはアルミ合金の球形体を用いた
りすることは当然可能としており、 また、受熱効率を高めるためにアルミ板１′ないしアル
ミ層Ｉ　１１面に渦巻状の凹凸溝を形成して其処にシー
スヒータを内蔵できるようにするといった事項は本発明
が具体的設計に当って当然に採択する予定事項であって
、本発明の技術的範囲に当然属するものというべきであ
る。

更にまた、第１３図〜第１５図に示すようにアルミブロ
ックｌを、鍋底相当の円形ステンレス鋼板２（例えば、
ＳＵＳ　４１０　）上で潰延して、同心円的にステンレ
ス層を有するアルミ円板を得、これを鍋形に深絞成形す
るといったことは自明の付加変更というべきである。

〔本発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明方法によって製造する場合
には、アルミブロックが円形に潰延されることになるた
めに鍋に成形するにあたっても、切除する箇所が従来方
法に比較して極端に少なくなるので、歩留り良く低コス
トでアルミ鍋が経済的に製造できるうえに、 こうして製作された鍋は、アルミ金属の組織方向が鍋の
ほり中心より鍋外縁に向って放射状になるために形態安
定性および強度は従来のアルミ鍋よりも格段に優れたも
のとなる。

また、本発明方法によれば、アルミと他種の金属とのア
ルミクラッド鍋も、簡素な生産設備で耐久性の秀れた製
品を能率生産することができると共に、 さらには生産すべきアルミ鍋の形状・底厚・サイズなど
製品規格に多少の変更があっても、材料となるアルミブ
ロックのサイズを置換するだけで設備的変更が殆ど必要
でないので、ランニングコストのみならず固定費用も低
減化でき、製品コストの切り下げに大いに寄与すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の第１実施例方法を工程的に示
した説明図であり、第１図はアルミブロック潰延前の状
態を略示的に表わす断面説明図、第２図は同平面説明図
、第３図は潰延後の状態を表わす断面説明図、第４図は
同平面図、第５図は潰延されて得たアルミ板を深絞加工
して鍋形に成形した状態の断面図、第６図は同平面図で
ある。 第７図〜第１θ図は本発明の第２実施例方法を工程的に
示した説明図であり、第７図はアルミブロック潰延前の
状態を略示的に表わす断面説明図、第８図は同平面説明
図、第９図は潰延後の状態を表わす断面説明図、第１０
図は同平面図、第１１図はアルミ層を外側に配置して鍋
形に深絞成形した状態の第２実施例方法に係る断面図、
第１２図はアルミ層を内側に配置して鍋形に深絞成形し
た状態の第２実施例方法に係る断面図である。 第１３図〜第１５図は本発明の第３実施例を示す工程説
明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］純アルミニウム又はアルミニウム合金から成るア
   ルミブロック１を２００〜５００℃に加熱すると共に、
   この温度条件下にあるアルミブロック１を高速度でプレ
   スすることにより当該ブロック１を放射方向へ急速潰延
   させてアルミ円板１′を得、ついで当該アルミ円板を鍋
   Ｐの形状に深絞成形することを特徴としたアルミ鍋の製
   造法。 ［２］純アルミニウム又はアルミニウム合金から成るア
   ルミブロック１を２００〜５００℃に加熱すると共に、
   この温度条件下にあるアルミブロック１を凹面状のキャ
   ビティを有するプレス金型上で高速度でプレスすること
   により当該ブロック１を容器状に急速潰延せしめる工程
   を含むことを特徴としたアルミ鍋の製造法。