JPH04118186A - クラッド圧延における蛇行防止方法 - 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、変形抵抗の異なる異種金属の箔又は板（以下
薄ストリップと称する）を圧延積層する場合に起る前記
薄ストリップの蛇行を防止する方法に関するものである
。

（従来の技術） 近時クラツド材、特に薄物クラツド材は、スイッチ材、
電極材その他電子機器部品など多くの分野で用いられて
いる。この種のクラツド材は、特性の異なる金属を選択
し、目的とする性質を有するよう製造されるが、異なる
特性を有する金属をその特性劣化を起さず、かつ剥離が
起きないよう製造するには、種々の問題を克服しなけれ
ばならない。

通常異種金属のクラツド材は種々の方法で製造される。

例えば接着法や爆着法等があるが、接着剤を用いる方法
では、接着剤の選択や接合強度に限界があり、また爆着
法では対象物に限度があるため、特殊な成品に限られて
いる。さらに鋳ぐるみ法もあるが、設備が大型でかつ複
雑であって製造コストも高い。そのため現状圧延法によ
る方法が一般的である。

クラッド金属板を圧延で製造する場合に問題となるのは
、変形抵抗の差による不均一変形が起ったり、また使用
金属によっては酸化被膜の生成による接合強度の低下な
どがある。そのために、圧延方法および条件に種々の工
夫がなされている。

例えば、特公昭４７−４８０９６号公報には、ステンレ
ス鋼帯とアルミニウム帯とのクラッド法が開示され、両
金属の酸化被膜を研磨材で除去した後、非酸化性雰囲気
または真空中の加熱炉に導入しステンレス鋼は３７１〜
１０１０℃に、アルミニウムはより低温の２４０℃から
融点未満に加熱して軟質化し、炉中で張り合わせた後、
６０％未満で圧延する方法を記述している。

しかし、この方法によれば高温加熱したステンレス鋼帯
の展延性はよくなるが、アルミニウムとの接合面がアル
ミニウムの融点以上となる場合があり、この界面にＦｅ
Ａｌ２などの金属間化合物が生成して圧着しにくくなる
という問題が生じる。

また特公昭５４−９９８５号公報には、ステンレス鋼板
とアルミニウム板を非酸化性雰囲気の加熱炉で、２００
℃以上でアルミニウムの面結晶温度以下の温度であって
、しかもステンレス鋼がアルミニウム鋼板より低くなる
ように加熱し、前記先行特許公報に提供したステンレス
の高温加熱による軟化程度を押えて、圧延で圧着するこ
とにより、密着性のすぐれた合せ板を製造する方法が開
示されている。すなわち、ステンレス鋼板の変形抵抗を
アルミニウム板より大きくして、わずかな塑性変形をさ
せるものであるが、両板の変形抵抗の差により圧延そり
等の変形や蛇行が生じることがある。

（発明が解決しようとする課題） 上記したようなステンレス鋼−アルミニウムストリップ
のクラッド圧延においては、圧延に際して発生する各ス
トリップの蛇行は、張力をストリップに付与することに
よって抑えることも可能であるが、張力を付加できない
材料、特に薄い板や箔ストリップについては、その有効
な手段が見当たらない。ストリップを巾方向にシフトさ
せるリールや、傾斜させた回転リール上をストリップを
走行させる等の提案があるが、偏った張力を加えること
になり、これが強くなれば破断につながることになる。

一度蛇行をはじめたストリップは圧延噛み込み持重なり
からずれ、このずれた側が圧延されないために展伸せず
、その結果この部分に張力が発生するので蛇行は次第に
大きくなる傾向になる。従って生産歩留りが低下する。

本発明はこのような現状にかんがみ、変形抵抗の異なる
材料（ストリップ）を圧延積層する際に、変形抵抗の大
きいストリップを加熱して軟化し圧延しやすくすると共
に、蛇行してずれている部分周辺の変形抵抗を降下させ
れば、その部分の張力が下がり、その近辺が大きく伸び
てストリップは蛇行方向と逆の方向に蛇行し始めるとの
知見から、蛇行による重なりから外れている部分を加熱
することによって、クラッド圧延における蛇行防止法を
提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記した目的を達成するために本発明の要旨とするとこ
ろは、 変形抵抗の異なる異種金属薄ストリップを重ねてクラッ
ド圧延する方法において、上下に配置した上記該ストリ
ップの走行中に、変形抵抗の大きい薄ストリップを上面
より加熱すると共に、圧延入側で蛇行する薄ストリップ
の蛇行側を加熱することを特徴とするクラッド圧延にお
ける蛇行防止方法にある。

また、本発明では三層クラッド、すなわち薄い芯材スト
リップとその上下に変形抵抗の大きい薄い合わせ材スト
リップを圧延積層することも特徴の一つとする。

以下本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を実施する装置の一例であり三層クラッ
ド製造例を示している。すなわち図において１は芯材と
なる薄ストリップであり、その上側および下側に合せ材
となる薄ストリップ２および３を配置する。この合せ材
２．３は芯材１より変形抵抗が大きい材料を用いている
。４は加熱装置であり、芯材１および合せ材２．３を重
ねるように近接させた状態で通過させるが、この際変形
抵抗の大きい上下合せ材２．３を主体的に加熱できるよ
う、しかも加熱の応答性をよくするために、赤外線ラン
プなどの熱容量の比較的小さい加熱体を上下に配設した
構造とすることが好ましい。加熱装置を通過する芯材、
各合せ材は適当なロールギャップを設定した圧延機上下
ワークロール５．６に導かれ、ここで三層に圧着しクラ
ツド材となるのであるが、これらの材料がワークロール
に噛み込まれたとき圧下され伸びるが、合せ材への加熱
が必ずしも均一になっていたとは限らず、特に加熱装置
より圧延機に達するまでに巾方向の端部が不均一に冷却
することがあり、従って伸びの差に基づく蛇行が発生す
る。

７．８．９．１０はワークロール５．６の入側近傍に設
けた合せ材２．３の端部に出入可能に設置したエツジヒ
ーターであり、第２図に模式的に示したように、蛇行し
てずれている合せ材２の蛇行ずれ部分をエツジヒーター
７で加熱している。エツジヒーター７〜１０の加熱源は
電気ヒーター、ガスバーナー等何れでもよい。またこの
エツジヒータ一部には図示していないが、芯材１と各合
せ材２．３の間を出入する遮熱板を設け、合せ材２ある
いは３を加熱する場合に、その熱が芯材１に伝達するの
を防止する。

本実施例では、加熱装置４とエツジヒーター７．８．９
．１０を別々に設置しているが、第３図（Ａ）（Ｂ）に
示すように、加熱装置４の加熱帯１１を分割区分し、常
態では巾方向の均一加熱をするが、蛇行が検出されたと
きには両サイトヒーター１２．１３がエツジヒーターの
役割を果たすよう、出力を上げることができるように設
備されていて、このような装置により加熱、エツジヒー
ターを兼用することも可能である。

本発明は上記のような設備により実施すれば、後方張力
を付加できない薄いストリップの圧延クラッドに蛇行が
発生しても有効に防止できる。本発明において、巻戻し
リールより繰り出され、連続して併走する各材料は変形
抵抗の大きい合せ材が加熱装置４で加熱されて軟質化し
圧延圧着しやすくなる。加熱温度はクラッドする材料に
応じて選定するが、所定の温度より０〜１００℃程度低
く目にすることが蛇行時のエツジ加熱に効果的である。

加熱装置４を出た各材料は、ロールギャップを調整した
ワークロール５．６に導き、これに噛み込まれて圧着さ
れる。ワークロール５．６に入る前の材料に蛇行か検出
された場合は、蛇行している材料の蛇行側のはずれた部
分をエツジヒーターを作動して加熱する。エツジヒータ
ーで加熱された部分は、加熱によって変形抵抗が小さく
なるのでよく伸び、ずれた部分に生じていた張力も小さ
くなり、蛇行を解消することができる。

本発明法に適用しうるクラツド材は、ＡＩ、Ａ１合金、
Ｔｉ、Ｃｕ、およびＦｅ、ステンレス鋼などの金属、合
金であり、これらを適宜組合せてクラツド材を製造しう
る。

またこれらの材料は後方張力の付与できない薄ストリッ
プを対象とすることができ、これらの材料を圧延圧着す
る場合の圧下率は５〜４０％とすることが好ましい。剥
離のない圧着をするには５％以上の圧下率で十分であり
、またあまり大きくすると加工硬化するため４０％を上
限とする。

本発明によれば、純ＡＩを芯材としＡ１合金（例えばｆ
ｉｌ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｔｉ、　Ａｌ−Ｈｆ等）を合せ材と
する三層クラツド材であれば、電解コンデンサの陽極材
料として好適であり、そして上記芯材合せ材は急冷凝固
法によって製造した箔を利用できる。勿論本発明では、
このような材料の組合せ、用途に限定されるもでなく、
他の組合せ、用途に応用できることは明らかである。

（実施例） 厚さ０．２ｍｍの純ＡＩを芯材とし、厚さ０．１ｍｍの
１−１０％Ｚｒ合金急冷凝固箔を合せ材として芯材の上
下に配し、これらを走行速度２５ｍ／ｍｉｎで連続的に
併走させながら、第１図に示す設備を用いて三層クラツ
ド材の製造実験を行った。

上下合せ材の温度が目標温度より５０℃低い３００℃に
なるよう加熱装置を調整すると共に、芯材と合せ材の巾
方向端面部間に遮熱板を挿入して、芯材の加熱を防ぎな
がら該加熱装置を通過させ、圧延機に導入し圧下率３０
％で圧延して各材料を圧着した。

蛇行原因は箔の左右非対称性、ロールギャップの左右非
対称、ミル剛性の非対称、ダミーコイルヘの溶接の曲が
り、等にある。これらのどの原因であっても、−旦蛇行
が生じると２次曲線的または指数関数的に増大する。最
もボトム側になると１０ｃｍ進むごとにｌａｍ蛇行する
というひどさにもなる。この蛇行は原因が急冷箔にある
場合でも、芯材が蛇行していくこともある。これにエツ
ジヒーターで５０〜１００℃高くすると徐々に蛇行を回
復し、蛇行による変異がＯにもどるときには３０ｃｍ進
むごとにｌａｍの割合で回復するようになった。温度分
布はエツジで最も高く、目標温度よりも５０〜１００℃
高く、徐々に中央に向かっていくほど低くなる。

温度は蛇行してはずれた部分だけ高いのではなく、３０
〜５０ｍｍはど内側まで３０〜７０℃高くする必要があ
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明法により変形抵抗の異なる
薄ストリップ材料を、各材料の特性を劣化させることな
く圧延で頑固に密着できると共に、圧延前の蛇行を防止
し、形状の良好なりラッド材を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する設備の一例を示す図、第２図
は同設備におけるエツジ加熱の一例を示す図、第３図（
Ａ）（Ｂ）は他の加熱装置の例を示す図である。 芯　　材　　　　　２．上側合せ打 丁側合せ材　　　　４．加熱装置 ６、ワークロール ８、　９．１０．　エツジヒーター 加熱体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）変形抵抗の異なる異種金属薄ストリップを重ねて
   クラッド圧延する方法において、上下に配置した上記該
   ストリップの走行中に、変形抵抗の大きい薄ストリップ
   を上面より加熱すると共に、圧延入側で蛇行する薄スト
   リップの蛇行側を加熱することを特徴とするクラッド圧
   延における蛇行防止方法
2. （２）芯材ストリップの上下に芯材より変形抵抗の大き
   い合せ材ストリップを積層する請求項１記載のクラッド
   圧延における蛇行防止方法