JPH05212562A - ロールボンドパネルおよびその製造方法 - Google Patents
ロールボンドパネルおよびその製造方法Info
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- JPH05212562A JPH05212562A JP4042050A JP4205092A JPH05212562A JP H05212562 A JPH05212562 A JP H05212562A JP 4042050 A JP4042050 A JP 4042050A JP 4205092 A JP4205092 A JP 4205092A JP H05212562 A JPH05212562 A JP H05212562A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大きな中空部や細かい中空部さらには複雑な
形状を有するロールボンドパネル、特に軽量高剛性の構
造用部材に最適なロールボンドパネルを提供する。 【構成】 基本的には、ロールボンドパネルを構成する
金属板に超塑性成形用材料を用いる。その超塑性成形用
材料として、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｚｎ系もしくはＡｌ
−Ｃｕ系の合金を用いる。またロールボンドパネル製造
方法として、超塑性成形用材料を用いたクラッド板の非
圧着部に３００〜５５０℃で流体圧を導入して、超塑性
変形によって非圧着部を膨出させる。さらには、３００
〜５５０℃でのプレス成形等によりクラッド板を全体的
に超塑性成形してから、非圧着部に３００〜５５０℃で
流体圧を導入して超塑性変形により非圧着部を膨出させ
る。
形状を有するロールボンドパネル、特に軽量高剛性の構
造用部材に最適なロールボンドパネルを提供する。 【構成】 基本的には、ロールボンドパネルを構成する
金属板に超塑性成形用材料を用いる。その超塑性成形用
材料として、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｚｎ系もしくはＡｌ
−Ｃｕ系の合金を用いる。またロールボンドパネル製造
方法として、超塑性成形用材料を用いたクラッド板の非
圧着部に３００〜５５０℃で流体圧を導入して、超塑性
変形によって非圧着部を膨出させる。さらには、３００
〜５５０℃でのプレス成形等によりクラッド板を全体的
に超塑性成形してから、非圧着部に３００〜５５０℃で
流体圧を導入して超塑性変形により非圧着部を膨出させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は航空機や自動車等の車
両あるいは船舶、その他建材や各種機械部品等に使用さ
れる中空軽量剛性の構造用部材に関するものであり、特
にロールボンドパネルとして構成した中空部材に関する
ものである。
両あるいは船舶、その他建材や各種機械部品等に使用さ
れる中空軽量剛性の構造用部材に関するものであり、特
にロールボンドパネルとして構成した中空部材に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から冷蔵庫等の熱交換用部材にはロ
ールボンドパネルが用いられている。このロールボンド
パネルは、例えば図８に示すようにして製造される。す
なわち、２枚の金属板１，２を、その間の予め定めた位
置にコロイド状グラファイトを主成分とするインキで代
表される圧着防止剤３が所定のパターンで介在されるよ
うにして重ね合せ、所定の温度に加熱してから熱間圧延
ロール４によって圧延・圧接させる。このとき、両金属
板１，２の間のうち圧着防止剤３が介在していない部分
のみが圧着される。このようにして得られたクラッド板
に対し、必要に応じて冷間圧延や焼鈍を行なった後、非
圧着部、すなわち圧着防止剤を介在させた部分に圧縮空
気等の流体圧を加え、その部分を膨張させる。すなわち
非圧着部の両側の金属板もしくは片側の金属板を膨出さ
せる。これによって圧着防止剤の形成パターンに沿った
中空部５が形成される。したがってこのようにして作ら
れたロールボンドパネルの中空部に熱媒体や冷却媒体を
流通させることにより熱交換体として使用することがで
きる。
ールボンドパネルが用いられている。このロールボンド
パネルは、例えば図８に示すようにして製造される。す
なわち、２枚の金属板１，２を、その間の予め定めた位
置にコロイド状グラファイトを主成分とするインキで代
表される圧着防止剤３が所定のパターンで介在されるよ
うにして重ね合せ、所定の温度に加熱してから熱間圧延
ロール４によって圧延・圧接させる。このとき、両金属
板１，２の間のうち圧着防止剤３が介在していない部分
のみが圧着される。このようにして得られたクラッド板
に対し、必要に応じて冷間圧延や焼鈍を行なった後、非
圧着部、すなわち圧着防止剤を介在させた部分に圧縮空
気等の流体圧を加え、その部分を膨張させる。すなわち
非圧着部の両側の金属板もしくは片側の金属板を膨出さ
せる。これによって圧着防止剤の形成パターンに沿った
中空部５が形成される。したがってこのようにして作ら
れたロールボンドパネルの中空部に熱媒体や冷却媒体を
流通させることにより熱交換体として使用することがで
きる。
【０００３】ところで上述のようなロールボンドパネル
は、熱交換器のみならず、航空機の扉や翼部その他各種
の構造用部材としても使用されるようになっている。す
なわち、ロールボンドパネルは中空部を有するため軽量
でしかも高剛性を有しており、そのため軽量性と同時に
高剛性が要求される構造用部材としても最適と考えられ
る。
は、熱交換器のみならず、航空機の扉や翼部その他各種
の構造用部材としても使用されるようになっている。す
なわち、ロールボンドパネルは中空部を有するため軽量
でしかも高剛性を有しており、そのため軽量性と同時に
高剛性が要求される構造用部材としても最適と考えられ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のようにロールボ
ンドパネルを構造用部材に適用しようとする場合、その
構造用部材の用途に応じて大きな中空部を形成する必要
があることがあり、また単純に外側へ膨出されただけの
中空部を形成するばかりでなく、複雑な凹凸を形成して
強度、剛性を向上させることが要求されることもある。
しかしながら従来アルミニウム合金を用いてロールボン
ドパネルを製造する場合、そのアルミニウム合金として
はＪＩＳ ３０００番系のＡｌ−Ｍｎ系合金など、通常
の成形加工用の規格合金を用いることしか考えられてお
らず、このような従来の通常の規格アルミニウム合金で
は、中空部成形時における変形量に限界があった。すな
わち冷蔵庫の熱交換器の如き小断面積の中空部を形成す
ることは可能であったが、航空機等の大型の構造用部材
として大断面積の中空部、特に大きい湾曲面を有する中
空部あるいは膨出高さの大きい中空部を形成することは
困難であった。また、従来の規格アルミニウム合金で
は、単純な形状の小さい中空部を形成することは可能で
あったが、複雑な形状を有する中空部を形成したり、大
きな湾曲面を有しながらその湾曲面内に微細凹凸を有す
る形状を得たりすることは困難であった。
ンドパネルを構造用部材に適用しようとする場合、その
構造用部材の用途に応じて大きな中空部を形成する必要
があることがあり、また単純に外側へ膨出されただけの
中空部を形成するばかりでなく、複雑な凹凸を形成して
強度、剛性を向上させることが要求されることもある。
しかしながら従来アルミニウム合金を用いてロールボン
ドパネルを製造する場合、そのアルミニウム合金として
はＪＩＳ ３０００番系のＡｌ−Ｍｎ系合金など、通常
の成形加工用の規格合金を用いることしか考えられてお
らず、このような従来の通常の規格アルミニウム合金で
は、中空部成形時における変形量に限界があった。すな
わち冷蔵庫の熱交換器の如き小断面積の中空部を形成す
ることは可能であったが、航空機等の大型の構造用部材
として大断面積の中空部、特に大きい湾曲面を有する中
空部あるいは膨出高さの大きい中空部を形成することは
困難であった。また、従来の規格アルミニウム合金で
は、単純な形状の小さい中空部を形成することは可能で
あったが、複雑な形状を有する中空部を形成したり、大
きな湾曲面を有しながらその湾曲面内に微細凹凸を有す
る形状を得たりすることは困難であった。
【０００５】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、大きな湾曲面や複雑な凹凸形状を容易に与え
られるようにしたロールボンドパネル、およびそのロー
ルボンドパネルに使用されるクラッド板、さらにはその
ロールボンドパネルもしくはロールボンドパネル用クラ
ッド板の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
たもので、大きな湾曲面や複雑な凹凸形状を容易に与え
られるようにしたロールボンドパネル、およびそのロー
ルボンドパネルに使用されるクラッド板、さらにはその
ロールボンドパネルもしくはロールボンドパネル用クラ
ッド板の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明では、基本的に
はロールボンドパネルの素材として超塑性成形用材料を
用いることとしている。
はロールボンドパネルの素材として超塑性成形用材料を
用いることとしている。
【０００７】超塑性成形用材料は、適切な温度（通常は
３００〜５５０℃）の温度において適切な歪速度で引張
りを与えた場合に、局部的変形（ネッキング）の発生を
招くことなく、数百％以上に及ぶ著しく大きな伸びを示
す材料であり、Ａｌ系の合金やＴｉ系の合金などにおい
て種々のものが開発されている。この超塑性成形用材料
は、適切な温度かつ適切な歪速度で成形加工（超塑性成
形）することによって著しく大きな変形量を得ることが
できるため、種々の加工の分野への適用が考えられては
いるが、ロールボンドパネルへの適用は未だ試みられて
いなかった。これはロールボンドパネルの製造が、通常
の絞り加工などの成形加工とはかけ離れた、特殊な加工
を伴なうものであるためと考えられる。しかるに本発明
者等は、ロールボンドパネルの製造過程におけるクラッ
ド板の非圧着部への流体圧の導入による膨出成形は、歪
速度の点から超塑性成形に最適であり、超塑性成形用材
料をロールボンドパネルの素材として用いれば、適切な
温度でのクラッド板非圧着部への流体圧の導入による超
塑性成形によって大きな膨出変形量を得ることができる
とともに、複雑な膨出形状も容易に得ることができるこ
と、さらには前述のようなクラッド板非圧着部への流体
圧の導入による膨出変形と、通常のプレス成形（但しこ
れも適当な温度での超塑性成形として行なう）とを組合
せることによって、より複雑な形状を有するロールボン
ドパネルが得られことを見出し、この発明をなすに至っ
たのである。
３００〜５５０℃）の温度において適切な歪速度で引張
りを与えた場合に、局部的変形（ネッキング）の発生を
招くことなく、数百％以上に及ぶ著しく大きな伸びを示
す材料であり、Ａｌ系の合金やＴｉ系の合金などにおい
て種々のものが開発されている。この超塑性成形用材料
は、適切な温度かつ適切な歪速度で成形加工（超塑性成
形）することによって著しく大きな変形量を得ることが
できるため、種々の加工の分野への適用が考えられては
いるが、ロールボンドパネルへの適用は未だ試みられて
いなかった。これはロールボンドパネルの製造が、通常
の絞り加工などの成形加工とはかけ離れた、特殊な加工
を伴なうものであるためと考えられる。しかるに本発明
者等は、ロールボンドパネルの製造過程におけるクラッ
ド板の非圧着部への流体圧の導入による膨出成形は、歪
速度の点から超塑性成形に最適であり、超塑性成形用材
料をロールボンドパネルの素材として用いれば、適切な
温度でのクラッド板非圧着部への流体圧の導入による超
塑性成形によって大きな膨出変形量を得ることができる
とともに、複雑な膨出形状も容易に得ることができるこ
と、さらには前述のようなクラッド板非圧着部への流体
圧の導入による膨出変形と、通常のプレス成形（但しこ
れも適当な温度での超塑性成形として行なう）とを組合
せることによって、より複雑な形状を有するロールボン
ドパネルが得られことを見出し、この発明をなすに至っ
たのである。
【０００８】具体的には、請求項１の発明のロールボン
ドパネルは、２枚の金属板を、その間の予め定めた位置
に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で相互
に圧着させ、前記圧着防止剤の介在により生じた非圧着
部に流体圧を導入することによりその非圧着部の一方ま
たは双方の側の金属板を膨出させてなるロールボンドパ
ネルにおいて、前記２枚の金属板のいずれか一方もしく
は双方が超塑性成形用材料からなることを特徴とするも
のである。
ドパネルは、２枚の金属板を、その間の予め定めた位置
に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で相互
に圧着させ、前記圧着防止剤の介在により生じた非圧着
部に流体圧を導入することによりその非圧着部の一方ま
たは双方の側の金属板を膨出させてなるロールボンドパ
ネルにおいて、前記２枚の金属板のいずれか一方もしく
は双方が超塑性成形用材料からなることを特徴とするも
のである。
【０００９】また請求項２の発明は、ロールボンドパネ
ルに用いられるクラッド板についての発明であって、こ
のロールボンドパネル用クラッド板は、２枚の金属板
を、その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧着防
止剤を介在させた状態で相互に圧着された、ロールボン
ドパネル用のクラッド板において、前記２枚の金属板の
いずれか一方もしくは双方が、超塑性成形用材料からな
ることを特徴とするものである。
ルに用いられるクラッド板についての発明であって、こ
のロールボンドパネル用クラッド板は、２枚の金属板
を、その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧着防
止剤を介在させた状態で相互に圧着された、ロールボン
ドパネル用のクラッド板において、前記２枚の金属板の
いずれか一方もしくは双方が、超塑性成形用材料からな
ることを特徴とするものである。
【００１０】さらに請求項３の発明および請求項４の発
明は、前述のような超塑性成形用材料を用いたロールボ
ンドパネルの製造方法についてのものである。
明は、前述のような超塑性成形用材料を用いたロールボ
ンドパネルの製造方法についてのものである。
【００１１】詳細には、請求項３の発明のロールボンド
パネルの製造方法は、いずれか一方もしくは双方が超塑
性成形用材料からなる２枚の金属板を、その間の予め定
めた位置に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状
態で圧着させ、前記圧着防止剤の介在により生じた非圧
着部に、３００〜５５０℃の範囲内の温度で流体圧を導
入することによりその非圧着部の一方または双方の側の
金属板を超塑性成形により膨出させることを特徴とする
ものである。
パネルの製造方法は、いずれか一方もしくは双方が超塑
性成形用材料からなる２枚の金属板を、その間の予め定
めた位置に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状
態で圧着させ、前記圧着防止剤の介在により生じた非圧
着部に、３００〜５５０℃の範囲内の温度で流体圧を導
入することによりその非圧着部の一方または双方の側の
金属板を超塑性成形により膨出させることを特徴とする
ものである。
【００１２】また請求項４の発明のロールボンドパネル
の製造方法は、それぞれ超塑性成形用材料からなる２枚
の金属板を、その間の予め定められた位置に所定のパタ
ーンで圧着防止剤を介在させた状態で圧着させ、得られ
たクラッド板を３００〜５５０℃の範囲内の温度で超塑
性成形させ、続いて前記圧着防止剤の介在により生じた
非圧着部に流体圧を導入することによりその非圧着部の
一方または双方の側の金属板を超塑性成形により膨出さ
せることを特徴とするものである。
の製造方法は、それぞれ超塑性成形用材料からなる２枚
の金属板を、その間の予め定められた位置に所定のパタ
ーンで圧着防止剤を介在させた状態で圧着させ、得られ
たクラッド板を３００〜５５０℃の範囲内の温度で超塑
性成形させ、続いて前記圧着防止剤の介在により生じた
非圧着部に流体圧を導入することによりその非圧着部の
一方または双方の側の金属板を超塑性成形により膨出さ
せることを特徴とするものである。
【００１３】さらに請求項５〜請求項７の発明は、超塑
性成形用材料としてＡｌ−Ｍｇ系のアルミニウム合金を
用いたロールボンドパネルもしくはロールボンドパネル
用クラッド板、およびそのＡｌ−Ｍｇ系のロールボンド
パネル用クラッド板を製造する方法についてのものであ
る。
性成形用材料としてＡｌ−Ｍｇ系のアルミニウム合金を
用いたロールボンドパネルもしくはロールボンドパネル
用クラッド板、およびそのＡｌ−Ｍｇ系のロールボンド
パネル用クラッド板を製造する方法についてのものであ
る。
【００１４】詳細には、請求項５の発明のロールボンド
パネルもしくはロールボンドパネル用クラッド板は、前
記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双方として、Ｍ
ｇ２．０〜６．０％を含有し、かつ不純物としてのＦｅ
が０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞれ規制
され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなり、しか
も結晶粒サイズが６０μｍ以下の超塑性成形用材料が用
いられていることを特徴とするものである。
パネルもしくはロールボンドパネル用クラッド板は、前
記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双方として、Ｍ
ｇ２．０〜６．０％を含有し、かつ不純物としてのＦｅ
が０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞれ規制
され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなり、しか
も結晶粒サイズが６０μｍ以下の超塑性成形用材料が用
いられていることを特徴とするものである。
【００１５】また請求項６の発明のロールボンドパネル
もしくはロールボンドパネル用クラッド板は、前記２枚
の金属板のいずれか一方もしくは双方として、Ｍｇ２．
０〜６．０％を含有し、かつＭｎ０．０５〜１．５％、
Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ０．０５〜０．３％、Ｚｒ
０．０５〜０．３％のうちの１種または２種以上を含有
し、さらに不純物としてのＦｅが０．４％未満に、Ｓｉ
が０．３％未満にそれぞれ規制され、残部がＡｌおよび
不可避的不純物よりなり、しかも結晶粒サイズが６０μ
ｍ以下の超塑性成形用材料が用いられていることを特徴
とするものである。
もしくはロールボンドパネル用クラッド板は、前記２枚
の金属板のいずれか一方もしくは双方として、Ｍｇ２．
０〜６．０％を含有し、かつＭｎ０．０５〜１．５％、
Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ０．０５〜０．３％、Ｚｒ
０．０５〜０．３％のうちの１種または２種以上を含有
し、さらに不純物としてのＦｅが０．４％未満に、Ｓｉ
が０．３％未満にそれぞれ規制され、残部がＡｌおよび
不可避的不純物よりなり、しかも結晶粒サイズが６０μ
ｍ以下の超塑性成形用材料が用いられていることを特徴
とするものである。
【００１６】そして請求項７の発明のロールボンドパネ
ル用クラッド板の製造方法は、請求項２の方法におい
て、前記２枚の金属板の板のいずれか一方もしくは双方
として、Ｍｇ２．０〜６．０％を含有し、さらに必要に
応じてＭｎ０．０５〜１．５％、Ｃｒ０．０５〜０．３
％、Ｖ０．０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％の
うちの１種または２種以上を含有し、かつ不純物として
のＦｅが０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞ
れ規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりな
り、しかも板厚が３〜１５mmの圧延板を用い、その圧延
板の２枚を、またはその圧延板と他のアルミニウム合金
板とを、その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧
着防止剤を介在させた状態で重ね合わせ、その重ね板を
加熱して２００〜５５０℃で熱間圧延し、次いで２０％
以上の圧延率で冷間圧延を行なうことを特徴とするもの
である。
ル用クラッド板の製造方法は、請求項２の方法におい
て、前記２枚の金属板の板のいずれか一方もしくは双方
として、Ｍｇ２．０〜６．０％を含有し、さらに必要に
応じてＭｎ０．０５〜１．５％、Ｃｒ０．０５〜０．３
％、Ｖ０．０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％の
うちの１種または２種以上を含有し、かつ不純物として
のＦｅが０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞ
れ規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりな
り、しかも板厚が３〜１５mmの圧延板を用い、その圧延
板の２枚を、またはその圧延板と他のアルミニウム合金
板とを、その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧
着防止剤を介在させた状態で重ね合わせ、その重ね板を
加熱して２００〜５５０℃で熱間圧延し、次いで２０％
以上の圧延率で冷間圧延を行なうことを特徴とするもの
である。
【００１７】さらに請求項８〜請求項１０の発明は、超
塑性成形用材料としてＡｌ−Ｚｎ系のアルミニウム合金
を用いたロールボンドパネルもしくはロールボンドパネ
ル用クラッド板、およびそのＡｌ−Ｚｎ系の超塑性成形
用アルミニウム合金を用いてロールボンドパネル用クラ
ッド板を製造する方法についてのものである。
塑性成形用材料としてＡｌ−Ｚｎ系のアルミニウム合金
を用いたロールボンドパネルもしくはロールボンドパネ
ル用クラッド板、およびそのＡｌ−Ｚｎ系の超塑性成形
用アルミニウム合金を用いてロールボンドパネル用クラ
ッド板を製造する方法についてのものである。
【００１８】詳細には、請求項８の発明のロールボンド
パネルもしくはロールボンドパネル用クラッド板は、前
記２枚の金属板の板のいずれか一方もしくは双方とし
て、Ｚｎ２．０〜８．０％を含有し、かつＭｇ０．０５
〜３．５％、Ｃｕ０．０５〜３．０％、Ｍｎ０．０５〜
０．６％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ０．０５〜０．
３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％のうちの１種または２種
以上を含有し、さらに不純物としてのＦｅが０．４％未
満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞれ規制され、残部が
Ａｌおよび不可避的不純物よりなり、しかも結晶粒サイ
ズが４０μｍ以下の超塑性成形用材料が用いられている
ことを特徴とするものである。
パネルもしくはロールボンドパネル用クラッド板は、前
記２枚の金属板の板のいずれか一方もしくは双方とし
て、Ｚｎ２．０〜８．０％を含有し、かつＭｇ０．０５
〜３．５％、Ｃｕ０．０５〜３．０％、Ｍｎ０．０５〜
０．６％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ０．０５〜０．
３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％のうちの１種または２種
以上を含有し、さらに不純物としてのＦｅが０．４％未
満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞれ規制され、残部が
Ａｌおよび不可避的不純物よりなり、しかも結晶粒サイ
ズが４０μｍ以下の超塑性成形用材料が用いられている
ことを特徴とするものである。
【００１９】また請求項９の発明のロールボンドパネル
用クラッド板の製造方法は、請求項２の方法において、
前記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双方として、
Ｚｎ２．０〜８．０％を含有し、さらに必要に応じＭｇ
０．００５〜３．５％、Ｃｕ０．０５〜３．０％、Ｍｎ
０．０５〜０．６％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ０．
０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％のうちの１種
または２種以上を含有し、かつ不純物としてのＦｅが
０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞれ規制さ
れ、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなり、しかも
板厚が３〜１５mmの圧延板を用い、前記圧延板を４００
〜５００℃の温度に０．５〜１２時間加熱した後、１０
０℃／hr以下の冷却速度で冷却し、その圧延板の２枚
を、またはその圧延板と他のアルミニウム合金板とを、
その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧着防止剤
を介在させた状態で重ね合せ、その重ね板を加熱して２
００〜４３０℃で熱間圧延し、次いで圧延率３０％以上
で冷間圧延を行なった後、１℃／sec 以上の加熱速度で
３５０〜５５０℃×１２hr以下加熱して前記圧延板を再
結晶させることを特徴とするものである。
用クラッド板の製造方法は、請求項２の方法において、
前記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双方として、
Ｚｎ２．０〜８．０％を含有し、さらに必要に応じＭｇ
０．００５〜３．５％、Ｃｕ０．０５〜３．０％、Ｍｎ
０．０５〜０．６％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ０．
０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％のうちの１種
または２種以上を含有し、かつ不純物としてのＦｅが
０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞれ規制さ
れ、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなり、しかも
板厚が３〜１５mmの圧延板を用い、前記圧延板を４００
〜５００℃の温度に０．５〜１２時間加熱した後、１０
０℃／hr以下の冷却速度で冷却し、その圧延板の２枚
を、またはその圧延板と他のアルミニウム合金板とを、
その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧着防止剤
を介在させた状態で重ね合せ、その重ね板を加熱して２
００〜４３０℃で熱間圧延し、次いで圧延率３０％以上
で冷間圧延を行なった後、１℃／sec 以上の加熱速度で
３５０〜５５０℃×１２hr以下加熱して前記圧延板を再
結晶させることを特徴とするものである。
【００２０】そして請求項１０の発明のロールボンドパ
ネル用クラッド板の製造方法は、請求項２の方法におい
て、前記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双方とし
て、Ｚｎ２．０〜８．０％を含有し、さらに必要に応じ
Ｍｇ０．００５〜３．５％、Ｃｕ０．０５〜３．０％、
Ｍｎ０．０５〜０．６％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ
０．０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％のうちの
１種または２種以上を含有し、かつ不純物としてのＦｅ
が０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞれ規制
され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなり、しか
も板厚が３〜１５mmの圧延板を用い、前記圧延板の２枚
を、またはその圧延板と他のアルミニウム合金板とを、
その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧着防止剤
を介在させた状態で重ね合せ、その重ね板を４００〜５
００℃の温度に０．５〜１２時間加熱した後、そのまま
もしくは１００℃／hr以下の冷却速度で冷却して２００
〜４３０℃で熱間圧延し、次いで圧延率３０％以上で冷
間圧延を行なった後、１℃／sec 以上の加熱速度で３５
０〜５５０℃×１２hr以下加熱して前記圧延板を再結晶
させることを特徴とするものである。
ネル用クラッド板の製造方法は、請求項２の方法におい
て、前記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双方とし
て、Ｚｎ２．０〜８．０％を含有し、さらに必要に応じ
Ｍｇ０．００５〜３．５％、Ｃｕ０．０５〜３．０％、
Ｍｎ０．０５〜０．６％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ
０．０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％のうちの
１種または２種以上を含有し、かつ不純物としてのＦｅ
が０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞれ規制
され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなり、しか
も板厚が３〜１５mmの圧延板を用い、前記圧延板の２枚
を、またはその圧延板と他のアルミニウム合金板とを、
その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧着防止剤
を介在させた状態で重ね合せ、その重ね板を４００〜５
００℃の温度に０．５〜１２時間加熱した後、そのまま
もしくは１００℃／hr以下の冷却速度で冷却して２００
〜４３０℃で熱間圧延し、次いで圧延率３０％以上で冷
間圧延を行なった後、１℃／sec 以上の加熱速度で３５
０〜５５０℃×１２hr以下加熱して前記圧延板を再結晶
させることを特徴とするものである。
【００２１】さらに請求項１１、請求項１２の発明は、
超塑性成形用材料としてＡｌ−Ｃｕ系のアルミニウム合
金を用いたロールボンドパネルもしくはロールボンドパ
ネル用クラッド板、およびそのＡｌ−Ｃｕ系の超塑性成
形用アルミニウム合金を用いてロールボンドパネル用ク
ラッド板を製造する方法についてのものである。
超塑性成形用材料としてＡｌ−Ｃｕ系のアルミニウム合
金を用いたロールボンドパネルもしくはロールボンドパ
ネル用クラッド板、およびそのＡｌ−Ｃｕ系の超塑性成
形用アルミニウム合金を用いてロールボンドパネル用ク
ラッド板を製造する方法についてのものである。
【００２２】詳細には、請求項１１の発明のロールボン
ドパネルもしくはロールボンドパネル用クラッド板は、
前記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双方として、
Ｃｕ２．０〜６．０％を含有し、かつＺｒ０．０５〜
０．５％、Ｍｇ０．０５〜２．０％、Ｍｎ０．０５〜
１．０％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ０．０５〜０．
３％のうちの１種または２種以上を含有し、さらに不純
物としてのＦｅが０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満
に規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなる
超塑性成形用材料が用いられていることを特徴とするも
のである。
ドパネルもしくはロールボンドパネル用クラッド板は、
前記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双方として、
Ｃｕ２．０〜６．０％を含有し、かつＺｒ０．０５〜
０．５％、Ｍｇ０．０５〜２．０％、Ｍｎ０．０５〜
１．０％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ０．０５〜０．
３％のうちの１種または２種以上を含有し、さらに不純
物としてのＦｅが０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満
に規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなる
超塑性成形用材料が用いられていることを特徴とするも
のである。
【００２３】そして請求項１２の発明のロールボンドパ
ネル用クラッド板の製造方法は、請求項２の方法におい
て、さらに前記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双
方として、Ｃｕ２．０〜６．０％を含有し、必要に応じ
てＺｒ０．０５〜０．５％、Ｍｇ０．０５〜２．０％、
Ｍｎ０．０５〜１．０％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ
０．０５〜０．３％のうちの１種または２種以上を含有
し、かつ不純物としてのＦｅが０．４％未満に、Ｓｉが
０．３％未満に規制され、残部がＡｌおよび不可避的不
純物よりなり、板厚が３〜１５mmの圧延板を用い、その
圧延板の２枚を、もしくはその圧延板と他のアルミニウ
ム合金板とを、その間の予め定めた位置に所定のパター
ンで圧着防止剤を介在させた状態で重ね合せ、その重ね
板を加熱して２００〜５００℃で熱間圧延し、次いで圧
延率４０％以上で冷間圧延を行なうことを特徴とするも
のである。
ネル用クラッド板の製造方法は、請求項２の方法におい
て、さらに前記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双
方として、Ｃｕ２．０〜６．０％を含有し、必要に応じ
てＺｒ０．０５〜０．５％、Ｍｇ０．０５〜２．０％、
Ｍｎ０．０５〜１．０％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ
０．０５〜０．３％のうちの１種または２種以上を含有
し、かつ不純物としてのＦｅが０．４％未満に、Ｓｉが
０．３％未満に規制され、残部がＡｌおよび不可避的不
純物よりなり、板厚が３〜１５mmの圧延板を用い、その
圧延板の２枚を、もしくはその圧延板と他のアルミニウ
ム合金板とを、その間の予め定めた位置に所定のパター
ンで圧着防止剤を介在させた状態で重ね合せ、その重ね
板を加熱して２００〜５００℃で熱間圧延し、次いで圧
延率４０％以上で冷間圧延を行なうことを特徴とするも
のである。
【００２４】
【作用】この発明では、ロールボンドパネルもしくはロ
ールボンドパネル用クラッド板を構成する２枚の金属板
のうち、少なくとも一方もしくは双方として超塑性成形
用材料を用いる。超塑性成形用材料は３００〜５５０℃
の温度で数百％以上に及ぶ大きな伸びを示す。したがっ
てロールボンドパネルの製造時において、いずれか一方
もしくは双方が超塑性成形用材料からなる２枚の金属板
を、その間の所定の位置に圧着防止剤を介在させた状態
で圧着させてクラッド板を製造し、さらにそのクラッド
板における圧着防止剤の介在により生じた非圧着部に流
体を導入させてその流体圧によって非圧着部の一方の側
もしくは他方の側を膨出させるにあたって、その流体圧
による膨出成形を３００〜５５０℃の範囲内の温度で行
なえば、少なくとも超塑性成形用材料からなる金属板の
側が超塑性成形されることになる。すなわちその超塑性
成形用材料からなる金属板の側の膨出変形量を著しく大
きくして、中空部断面積が大きく、大きな湾曲面を有す
る中空部を容易に形成することができる。
ールボンドパネル用クラッド板を構成する２枚の金属板
のうち、少なくとも一方もしくは双方として超塑性成形
用材料を用いる。超塑性成形用材料は３００〜５５０℃
の温度で数百％以上に及ぶ大きな伸びを示す。したがっ
てロールボンドパネルの製造時において、いずれか一方
もしくは双方が超塑性成形用材料からなる２枚の金属板
を、その間の所定の位置に圧着防止剤を介在させた状態
で圧着させてクラッド板を製造し、さらにそのクラッド
板における圧着防止剤の介在により生じた非圧着部に流
体を導入させてその流体圧によって非圧着部の一方の側
もしくは他方の側を膨出させるにあたって、その流体圧
による膨出成形を３００〜５５０℃の範囲内の温度で行
なえば、少なくとも超塑性成形用材料からなる金属板の
側が超塑性成形されることになる。すなわちその超塑性
成形用材料からなる金属板の側の膨出変形量を著しく大
きくして、中空部断面積が大きく、大きな湾曲面を有す
る中空部を容易に形成することができる。
【００２５】また、特にクラッド板を構成する２枚の金
属板の両者が超塑性成形用材料からなる場合には、前述
のようにクラッド板の非圧着部に３００〜５５０℃の範
囲内の温度で流体圧を導入して非圧着部を膨出させるに
先立ち、同じく３００〜５５０℃の範囲内の温度で予め
プレス加工等による超塑性成形によってクラッド板を所
定の形状に成形しておくこともできる。この場合には、
前段のプレス加工等による超塑性成形と、後段の非圧着
部への流体圧導入による超塑性成形（中空部の形成）と
の両者が組合されるため、より複雑な形状を得ることが
できる。例えば大きな湾曲面を有しかつその湾曲面に微
細な凹凸が形成された形状に成形することができる。
属板の両者が超塑性成形用材料からなる場合には、前述
のようにクラッド板の非圧着部に３００〜５５０℃の範
囲内の温度で流体圧を導入して非圧着部を膨出させるに
先立ち、同じく３００〜５５０℃の範囲内の温度で予め
プレス加工等による超塑性成形によってクラッド板を所
定の形状に成形しておくこともできる。この場合には、
前段のプレス加工等による超塑性成形と、後段の非圧着
部への流体圧導入による超塑性成形（中空部の形成）と
の両者が組合されるため、より複雑な形状を得ることが
できる。例えば大きな湾曲面を有しかつその湾曲面に微
細な凹凸が形成された形状に成形することができる。
【００２６】この発明で用いる超塑性成形用材料は、基
本的には任意であるが、代表的にはＡｌ−Ｍｇ系もしく
はＡｌ−Ｚｎ系、またはＡｌ−Ｃｕ系のアルミニウム合
金を用いることができる。
本的には任意であるが、代表的にはＡｌ−Ｍｇ系もしく
はＡｌ−Ｚｎ系、またはＡｌ−Ｃｕ系のアルミニウム合
金を用いることができる。
【００２７】Ａｌ−Ｍｇ系合金としては、請求項４で規
定したように、Ｍｇ２．０〜６．０％を含有し、かつ不
純物としてのＦｅが０．４％未満、Ｓｉが０．３％未満
に規制された合金であって、かつ結晶粒サイズが６０μ
ｍ以下のものを用いる。また請求項５で規定したよう
に、Ｍｇ２．０〜６．０％のほか、さらにＭｎ０．０５
〜１．５％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ０．０５〜
０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％のうちの１種または
２種以上を含有していても良い。
定したように、Ｍｇ２．０〜６．０％を含有し、かつ不
純物としてのＦｅが０．４％未満、Ｓｉが０．３％未満
に規制された合金であって、かつ結晶粒サイズが６０μ
ｍ以下のものを用いる。また請求項５で規定したよう
に、Ｍｇ２．０〜６．０％のほか、さらにＭｎ０．０５
〜１．５％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ０．０５〜
０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％のうちの１種または
２種以上を含有していても良い。
【００２８】このようなＡｌ−Ｍｇ系超塑性成形用アル
ミニウム合金における成分限定理由は、次の通りであ
る。
ミニウム合金における成分限定理由は、次の通りであ
る。
【００２９】Ｍｇ：ＭｇはＡｌ−Ｍｇ系超塑性成形用ア
ルミニウム合金で基本となる合金元素であり、強度を付
与すると同時に超塑性特性を発現させるに必要な元素で
ある。すなわちＭｇは冷間加工による転位の増殖を促進
させて再結晶粒を微細化させ、これにより超塑性特性を
発現するに寄与する。Ｍｇ量が２．０％未満では超塑性
成形性と超塑性成形後の強度が不充分となり、一方６．
０％を越えれば熱間圧延性、冷間圧延性が悪くなって板
の製造が困難となる。したがってＭｇ量は２．０〜６．
０％の範囲内とした。
ルミニウム合金で基本となる合金元素であり、強度を付
与すると同時に超塑性特性を発現させるに必要な元素で
ある。すなわちＭｇは冷間加工による転位の増殖を促進
させて再結晶粒を微細化させ、これにより超塑性特性を
発現するに寄与する。Ｍｇ量が２．０％未満では超塑性
成形性と超塑性成形後の強度が不充分となり、一方６．
０％を越えれば熱間圧延性、冷間圧延性が悪くなって板
の製造が困難となる。したがってＭｇ量は２．０〜６．
０％の範囲内とした。
【００３０】Ｍｎ，Ｃｒ，Ｖ，Ｚｒ：これらの元素は再
結晶粒を微細かつ安定化し、超塑性成形時に結晶粒の異
常粗大化を防いで、超塑性成形性を向上させる効果があ
り、Ａｌ−Ｍｇ系の超塑性成形用アルミニウム合金にお
いて必要に応じて１種以上が添加される。これらの元素
は、いずれも０．０５％未満では上記の効果が充分に得
られず、一方Ｍｎが１．５％を、Ｃｒが０．３％を、Ｖ
が０．３％を、Ｚｒが０．３％を越えれば粗大な金属間
化合物が形成されて、超塑性成形時にキャビテーション
発生の原因となり、超塑性成形性を低下させる原因とな
る。したがってＭｎは０．０５〜１．５％、Ｃｒ，Ｖ，
Ｚｒはそれぞれ０．０５〜０．３％の範囲内とした。
結晶粒を微細かつ安定化し、超塑性成形時に結晶粒の異
常粗大化を防いで、超塑性成形性を向上させる効果があ
り、Ａｌ−Ｍｇ系の超塑性成形用アルミニウム合金にお
いて必要に応じて１種以上が添加される。これらの元素
は、いずれも０．０５％未満では上記の効果が充分に得
られず、一方Ｍｎが１．５％を、Ｃｒが０．３％を、Ｖ
が０．３％を、Ｚｒが０．３％を越えれば粗大な金属間
化合物が形成されて、超塑性成形時にキャビテーション
発生の原因となり、超塑性成形性を低下させる原因とな
る。したがってＭｎは０．０５〜１．５％、Ｃｒ，Ｖ，
Ｚｒはそれぞれ０．０５〜０．３％の範囲内とした。
【００３１】Ｆｅ：Ｆｅは通常のアルミニウム合金にお
いて不可避的に含有される不純物元素であるが、Ｆｅが
多量に含有されれば、Ａｌ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ、
Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の金属間化合物を晶出させ、これら
は超塑性成形時にキャビテーションの原因となり、超塑
性成形性を低下させ、またキャビテーションの存在によ
り機械的性質、疲労特性や耐食性も劣化させる。これら
のＦｅによる悪影響を回避するため、Ｆｅは０．４％未
満に規制する必要がある。
いて不可避的に含有される不純物元素であるが、Ｆｅが
多量に含有されれば、Ａｌ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ、
Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の金属間化合物を晶出させ、これら
は超塑性成形時にキャビテーションの原因となり、超塑
性成形性を低下させ、またキャビテーションの存在によ
り機械的性質、疲労特性や耐食性も劣化させる。これら
のＦｅによる悪影響を回避するため、Ｆｅは０．４％未
満に規制する必要がある。
【００３２】Ｓｉ：Ｓｉも通常のアルミニウム合金にお
いて不可避的に含有される不純物元素であり、Ｓｉが多
量に含有されれば粗大なα−Ｍｎ（Ｆｅ）−ＳｉやＭｇ
２Ｓｉなどの金属間化合物が晶出するため、Ｆｅと同様
に超塑性成形性を低下させ、特にＳｉが０．３％以上で
その傾向が強くなる。そこでＳｉは０．３％未満に規制
することとした。
いて不可避的に含有される不純物元素であり、Ｓｉが多
量に含有されれば粗大なα−Ｍｎ（Ｆｅ）−ＳｉやＭｇ
２Ｓｉなどの金属間化合物が晶出するため、Ｆｅと同様
に超塑性成形性を低下させ、特にＳｉが０．３％以上で
その傾向が強くなる。そこでＳｉは０．３％未満に規制
することとした。
【００３３】さらに通常のアルミニウム合金においては
鋳塊結晶粒微細化のためにＴｉ、あるいはＴｉおよびＢ
を微量添加することがあり、この発明で用いるＡｌ−Ｍ
ｇ系超塑性成形用アルミニウム合金の場合も微量のＴ
ｉ、あるいはＴｉおよびＢを含有していても良い。但
し、Ｔｉ添加量が０．１５％を越えれば初晶ＴｉＡｌ３
が晶出して成形性を害し、またＢ添加量が０．０１％を
越えればＴｉＢ２の粗大粒子が生じて成形性を害するか
ら、Ｔｉは０．１５％以下、Ｂは０．０１％以下とする
ことが好ましい。そのほか、鋳造時の溶湯酸化防止のた
めにＢｅを２００ppm 以下の範囲で添加しても良い。
鋳塊結晶粒微細化のためにＴｉ、あるいはＴｉおよびＢ
を微量添加することがあり、この発明で用いるＡｌ−Ｍ
ｇ系超塑性成形用アルミニウム合金の場合も微量のＴ
ｉ、あるいはＴｉおよびＢを含有していても良い。但
し、Ｔｉ添加量が０．１５％を越えれば初晶ＴｉＡｌ３
が晶出して成形性を害し、またＢ添加量が０．０１％を
越えればＴｉＢ２の粗大粒子が生じて成形性を害するか
ら、Ｔｉは０．１５％以下、Ｂは０．０１％以下とする
ことが好ましい。そのほか、鋳造時の溶湯酸化防止のた
めにＢｅを２００ppm 以下の範囲で添加しても良い。
【００３４】さらに、Ａｌ−Ｍｇ系の超塑性成形用アル
ミニウム合金では、クラッド板の状態で結晶粒サイズが
６０μｍ以下であることが、超塑性特性を発現させるた
めに必要である。結晶粒サイズが６０μｍを越えれば、
充分な超塑性伸びが得られない。
ミニウム合金では、クラッド板の状態で結晶粒サイズが
６０μｍ以下であることが、超塑性特性を発現させるた
めに必要である。結晶粒サイズが６０μｍを越えれば、
充分な超塑性伸びが得られない。
【００３５】一方、Ａｌ−Ｚｎ系合金からなる超塑性成
形用材料としては、請求項８で規定したように、Ｚｎ
２．０〜８．０％を含有し、かつ不純物としてのＦｅを
０．４％未満に、Ｓｉを０．３％未満に規制した合金で
あって、かつ結晶粒サイズが４０μｍ以下のものを用い
る。また請求項９で規定したように、Ｚｎ２．０〜８．
０％のほか、さらにＭｇ０．０５〜３．５％、Ｃｕ０．
０５〜３．０％、Ｍｎ０．０５〜０．６％、Ｃｒ０．０
５〜０．３％、Ｖ０．０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜
０．３％のうちの１種または２種以上を含有していても
良い。
形用材料としては、請求項８で規定したように、Ｚｎ
２．０〜８．０％を含有し、かつ不純物としてのＦｅを
０．４％未満に、Ｓｉを０．３％未満に規制した合金で
あって、かつ結晶粒サイズが４０μｍ以下のものを用い
る。また請求項９で規定したように、Ｚｎ２．０〜８．
０％のほか、さらにＭｇ０．０５〜３．５％、Ｃｕ０．
０５〜３．０％、Ｍｎ０．０５〜０．６％、Ｃｒ０．０
５〜０．３％、Ｖ０．０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜
０．３％のうちの１種または２種以上を含有していても
良い。
【００３６】このようなＡｌ−Ｚｎ系超塑性成形用アル
ミニウム合金の成分限定理由は次の通りである。
ミニウム合金の成分限定理由は次の通りである。
【００３７】Ｚｎ：ＺｎはＡｌ−Ｚｎ系超塑性成形用ア
ルミニウム合金で基本となる合金元素であり、再結晶粒
を微細化させて超塑性成形性を発現するに寄与する。Ｚ
ｎが２．０％未満では超塑性成形性が充分に得られず、
一方８．０％を越えれば圧延が困難となるから、Ｚｎは
２．０〜８．０％の範囲内とした。
ルミニウム合金で基本となる合金元素であり、再結晶粒
を微細化させて超塑性成形性を発現するに寄与する。Ｚ
ｎが２．０％未満では超塑性成形性が充分に得られず、
一方８．０％を越えれば圧延が困難となるから、Ｚｎは
２．０〜８．０％の範囲内とした。
【００３８】Ｍｇ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｖ，Ｚｒ：これ
らの元素は、再結晶粒を微細化かつ安定化し、超塑性成
形時に結晶粒の異常粗大化を防いで、Ａｌ−Ｚｎ系合金
の超塑性成形性を向上させる効果があり、Ａｌ−Ｚｎ系
の超塑性成形用アルミニウム合金において必要に応じて
１種または２種以上が添加される。これらの元素は、い
ずれも０．０５％未満では上記の効果が充分に得られ
ず、一方Ｍｇが３．５％を、Ｍｎが０．６％を、Ｃｒ，
Ｖ，Ｚｒが０．３％を越えれば粗大な金属間化合物が生
成され、またＣｕが３．０％を越えれば鋳造、圧延が困
難となるから、Ｍｇは０．０５〜３．５％、Ｃｕは０．
０５〜３．０％、Ｍｎは０．０５〜０．６％、Ｃｒは
０．０５〜０．３％、Ｖは０．０５〜０．３％、Ｚｒは
０．０５〜０．３％の範囲内とした。
らの元素は、再結晶粒を微細化かつ安定化し、超塑性成
形時に結晶粒の異常粗大化を防いで、Ａｌ−Ｚｎ系合金
の超塑性成形性を向上させる効果があり、Ａｌ−Ｚｎ系
の超塑性成形用アルミニウム合金において必要に応じて
１種または２種以上が添加される。これらの元素は、い
ずれも０．０５％未満では上記の効果が充分に得られ
ず、一方Ｍｇが３．５％を、Ｍｎが０．６％を、Ｃｒ，
Ｖ，Ｚｒが０．３％を越えれば粗大な金属間化合物が生
成され、またＣｕが３．０％を越えれば鋳造、圧延が困
難となるから、Ｍｇは０．０５〜３．５％、Ｃｕは０．
０５〜３．０％、Ｍｎは０．０５〜０．６％、Ｃｒは
０．０５〜０．３％、Ｖは０．０５〜０．３％、Ｚｒは
０．０５〜０．３％の範囲内とした。
【００３９】またＡｌ−Ｚｎ系超塑性成形用アルミニウ
ム合金におけるＦｅ，Ｓｉの規制については既にＡｌ−
Ｍｇ系の超塑性成形用アルミニウム合金に関して述べた
と同様である。さらに、Ａｌ−Ｚｎ系超塑性成形用アル
ミニウム合金においても、０．１５％以下のＴｉを、単
独であるいは０．０１％以下のＢと組合せて添加しても
良いこと、さらにＢｅを２００ppm 以下添加しても良い
ことは、Ａｌ−Ｍｇ系の超塑性成形用アルミニウム合金
の場合と同様である。
ム合金におけるＦｅ，Ｓｉの規制については既にＡｌ−
Ｍｇ系の超塑性成形用アルミニウム合金に関して述べた
と同様である。さらに、Ａｌ−Ｚｎ系超塑性成形用アル
ミニウム合金においても、０．１５％以下のＴｉを、単
独であるいは０．０１％以下のＢと組合せて添加しても
良いこと、さらにＢｅを２００ppm 以下添加しても良い
ことは、Ａｌ−Ｍｇ系の超塑性成形用アルミニウム合金
の場合と同様である。
【００４０】なおＡｌ−Ｚｎ系の超塑性成形用アルミニ
ウム合金では、クラッド板の状態で結晶粒サイズが４０
μｍ以下であることが必要である。結晶粒サイズが４０
μｍを越えれば、充分な超塑性成形性が発現されない。
ウム合金では、クラッド板の状態で結晶粒サイズが４０
μｍ以下であることが必要である。結晶粒サイズが４０
μｍを越えれば、充分な超塑性成形性が発現されない。
【００４１】さらに、Ａｌ−Ｃｕ系の超塑性成形用アル
ミニウム合金としては、請求項１２で規定したように、
Ｃｕ２．０〜６．０％を含有し、かつ不純物としてのＦ
ｅを０．４％未満、Ｓｉを０．３％未満に規制した合金
とする。また請求項１３で規定したように、前記のＣｕ
のほか、Ｚｒ０．０５〜０．５％、Ｍｇ０．０５〜２．
０％、Ｍｎ０．０５〜１．０％、Ｃｒ０．０５〜０．３
％、Ｖ０．０５〜０．３％のうちの１種または２種以上
を含有していても良い。
ミニウム合金としては、請求項１２で規定したように、
Ｃｕ２．０〜６．０％を含有し、かつ不純物としてのＦ
ｅを０．４％未満、Ｓｉを０．３％未満に規制した合金
とする。また請求項１３で規定したように、前記のＣｕ
のほか、Ｚｒ０．０５〜０．５％、Ｍｇ０．０５〜２．
０％、Ｍｎ０．０５〜１．０％、Ｃｒ０．０５〜０．３
％、Ｖ０．０５〜０．３％のうちの１種または２種以上
を含有していても良い。
【００４２】このようなＡｌ−Ｃｕ系超塑性成形用アル
ミニウム合金の成分限定理由は次の通りである。
ミニウム合金の成分限定理由は次の通りである。
【００４３】Ｃｕ：Ｃｕは成形時の動的再結晶によって
超塑性特性を発現するに寄与する。Ｃｕ量が２．０％未
満では上記の効果が得られず、一方６．０％を越えれば
鋳造、圧延が困難となるから、Ｃｕ量は２．０〜６．０
％の範囲内とした。
超塑性特性を発現するに寄与する。Ｃｕ量が２．０％未
満では上記の効果が得られず、一方６．０％を越えれば
鋳造、圧延が困難となるから、Ｃｕ量は２．０〜６．０
％の範囲内とした。
【００４４】Ｚｒ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｖ：これらの元
素は超塑性成形時において結晶粒の異常粗大化を防い
で、超塑性成形性を向上させる効果があり、Ａｌ−Ｃｕ
系の超塑性成形用アルミニウム合金においても必要に応
じて１種または２種以上が添加される。これらの元素
は、いずれも０．０５％未満では上記の効果が充分に得
られず、一方Ｚｒが０．５％を、Ｍｇが２．０％を、Ｍ
ｎが１．０％を、Ｃｒが０．３％を、Ｖが０．３％を越
えれば、粗大な金属間化合物が生成されて超塑性成形性
を害するから、Ｚｒは０．０５〜０．５％、Ｍｇは０．
０５〜２．０％、Ｍｎは０．０５〜１．０％、Ｃｒは
０．０５〜０．３％、Ｖは０．０５〜０．３％の範囲内
とした。
素は超塑性成形時において結晶粒の異常粗大化を防い
で、超塑性成形性を向上させる効果があり、Ａｌ−Ｃｕ
系の超塑性成形用アルミニウム合金においても必要に応
じて１種または２種以上が添加される。これらの元素
は、いずれも０．０５％未満では上記の効果が充分に得
られず、一方Ｚｒが０．５％を、Ｍｇが２．０％を、Ｍ
ｎが１．０％を、Ｃｒが０．３％を、Ｖが０．３％を越
えれば、粗大な金属間化合物が生成されて超塑性成形性
を害するから、Ｚｒは０．０５〜０．５％、Ｍｇは０．
０５〜２．０％、Ｍｎは０．０５〜１．０％、Ｃｒは
０．０５〜０．３％、Ｖは０．０５〜０．３％の範囲内
とした。
【００４５】またＡｌ−Ｃｕ系超塑性成形用アルミニウ
ム合金におけるＦｅ，Ｓｉの規制については、既にＡｌ
−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｚｎ系の超塑性成形用アルミニウム合
金について述べたと同様である。さらに、Ａｌ−Ｃｕ系
超塑性成形用アルミニウム合金においても、０．１５％
以下のＴｉを、単独であるいは０．０１％以下のＢと組
合せて添加しても良いこと、さらにＢｅを２００ppm 以
下添加しても良いことも、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｚｎ系
の超塑性成形用アルミニウム合金の場合と同様である。
ム合金におけるＦｅ，Ｓｉの規制については、既にＡｌ
−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｚｎ系の超塑性成形用アルミニウム合
金について述べたと同様である。さらに、Ａｌ−Ｃｕ系
超塑性成形用アルミニウム合金においても、０．１５％
以下のＴｉを、単独であるいは０．０１％以下のＢと組
合せて添加しても良いこと、さらにＢｅを２００ppm 以
下添加しても良いことも、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｚｎ系
の超塑性成形用アルミニウム合金の場合と同様である。
【００４６】なおこのＡｌ−Ｃｕ系超塑性成形用アルミ
ニウム合金の場合、動的再結晶により超塑性特性を発現
するから、クラッド板の状態での結晶粒サイズは特に限
定しない。
ニウム合金の場合、動的再結晶により超塑性特性を発現
するから、クラッド板の状態での結晶粒サイズは特に限
定しない。
【００４７】次にこの発明におけるロールボンドパネル
用クラッド板の製造方法について説明する。
用クラッド板の製造方法について説明する。
【００４８】概略的には、２枚の合金板のうち、いずれ
か一方または双方として、前述のようなＡｌ−Ｍｇ系も
しくはＡｌ−Ｚｎ系またはＡｌ−Ｃｕ系の超塑性成形用
アルミニウム合金圧延板を用い、２枚の金属板の間の所
定の部位に所定のパターンで圧着防止剤を介在させて重
ね合せ、加熱して熱間圧延により前記圧着防止剤が介在
していない部分を圧着させ、さらに冷間圧延を施してか
ら必要に応じて焼鈍を行なう。ここで、超塑性特性を発
現させるために最適な条件は合金の種類によって異な
り、そこで重ね板の熱間圧延から焼鈍までの具体的プロ
セス条件は合金の種類によって異なる。
か一方または双方として、前述のようなＡｌ−Ｍｇ系も
しくはＡｌ−Ｚｎ系またはＡｌ−Ｃｕ系の超塑性成形用
アルミニウム合金圧延板を用い、２枚の金属板の間の所
定の部位に所定のパターンで圧着防止剤を介在させて重
ね合せ、加熱して熱間圧延により前記圧着防止剤が介在
していない部分を圧着させ、さらに冷間圧延を施してか
ら必要に応じて焼鈍を行なう。ここで、超塑性特性を発
現させるために最適な条件は合金の種類によって異な
り、そこで重ね板の熱間圧延から焼鈍までの具体的プロ
セス条件は合金の種類によって異なる。
【００４９】すなわち、請求項５もしくは請求項６で規
定するようなＡｌ−Ｍｇ系超塑性成形用アルミニウム合
金を用いる場合、先ず前述のような成分組成を有する合
金を常法に従って溶製し、ＤＣ鋳造法によって鋳塊を鋳
造するか、または薄板連続鋳造法（連続鋳造圧延法）に
よって３〜２０mmの薄板コイルに連続鋳造する。その後
常法に従って熱間圧延および／または冷間圧延を施し
て、厚さ３〜１５mmのクラッド板用元板（圧延板）を製
造する。このようにして得られた２枚の圧延板（但し一
方は前記とは異なる通常のアルミニウム合金の圧延板で
あっても良い）を、請求項７に記載したように、その間
の所定の位置に圧着防止剤を介在させた状態で重ね合せ
て加熱し、２００℃〜５５０℃で熱間圧延する。この熱
間圧延温度が２００℃未満では充分に圧着させることが
できず、一方５５０℃を越える高温では局所的に融解が
生じてしまうおそれがある。その後、最終の冷間圧延を
行なう。この冷間圧延は、圧下率２０％以上とする必要
がある。
定するようなＡｌ−Ｍｇ系超塑性成形用アルミニウム合
金を用いる場合、先ず前述のような成分組成を有する合
金を常法に従って溶製し、ＤＣ鋳造法によって鋳塊を鋳
造するか、または薄板連続鋳造法（連続鋳造圧延法）に
よって３〜２０mmの薄板コイルに連続鋳造する。その後
常法に従って熱間圧延および／または冷間圧延を施し
て、厚さ３〜１５mmのクラッド板用元板（圧延板）を製
造する。このようにして得られた２枚の圧延板（但し一
方は前記とは異なる通常のアルミニウム合金の圧延板で
あっても良い）を、請求項７に記載したように、その間
の所定の位置に圧着防止剤を介在させた状態で重ね合せ
て加熱し、２００℃〜５５０℃で熱間圧延する。この熱
間圧延温度が２００℃未満では充分に圧着させることが
できず、一方５５０℃を越える高温では局所的に融解が
生じてしまうおそれがある。その後、最終の冷間圧延を
行なう。この冷間圧延は、圧下率２０％以上とする必要
がある。
【００５０】一方請求項８もしくは請求項９で規定する
ようなＡｌ−Ｚｎ系超塑性成形用アルミニウム合金を用
いる場合、先ず前記同様にして厚さ３〜１５mmのクラッ
ド板用元板（圧延板）を製造する。そしてその圧延板に
対して、請求項１０に記載したように、４００℃〜５０
０℃の範囲内の温度において０．５〜１２時間加熱した
後、１００℃／hr以下の冷却速度で冷却し、その後２枚
の圧延板（但し一方の圧延板は他の通常のアルミニウム
合金板であっても良い）を、その間に圧着防止剤を所定
のパターンで介在させた状態で重ね合せて加熱し、２０
０〜４３０℃で熱間圧延する。あるいは請求項１１に記
載したように、前記圧延板の２枚（但し一方の圧延板は
他の通常のアルミニウム合金であっても良い）を、その
間に圧着防止剤を所定のパターンで介在させた状態で重
ね合せた後、４００〜５００℃の範囲内の温度で０．５
〜１２時間加熱し、そのまま２００〜４３０℃の範囲内
の温度で熱間圧延するか、または１００℃／hr以下の冷
却速度で冷却して２００〜４３０℃の範囲内の温度で熱
間圧延を行なう。このようにして熱間圧延により圧着さ
せた後、圧下率３０％以上で冷間圧延を行ない、さらに
最終焼鈍として１℃／sec 以上で昇温させて３５０〜５
５０℃の範囲内の温度で１２時間以下加熱し、再結晶さ
せる。ここで、重ね合せ前もしくは重ね合せ後の４００
〜５００℃×０．５〜１２時間の加熱とその後の１００
℃／hr以下の冷却速度での冷却は、粗大なη相（ＭｇＺ
ｎ２）の析出を生ぜしめてこれを最終の再結晶核とな
し、以て粒径を微細とするために行なうものであり、加
熱温度が４００℃未満ではη相のサイズが不充分であっ
て再結晶核として機能せず、５００℃を越えれば局部融
解が生じるおそれがあり、また冷却速度が１００℃／hr
を越えればη相が充分に発達しない。一方熱間圧延温度
が２００℃未満では充分に圧着されず、一方４３０℃を
越えれば結晶粒が粗大化するおそれがある。さらに最終
の再結晶のための最終焼鈍が３５０℃未満では再結晶が
生じず、一方５５０℃を越えれば再結晶粒が粗大化する
おそれがある。
ようなＡｌ−Ｚｎ系超塑性成形用アルミニウム合金を用
いる場合、先ず前記同様にして厚さ３〜１５mmのクラッ
ド板用元板（圧延板）を製造する。そしてその圧延板に
対して、請求項１０に記載したように、４００℃〜５０
０℃の範囲内の温度において０．５〜１２時間加熱した
後、１００℃／hr以下の冷却速度で冷却し、その後２枚
の圧延板（但し一方の圧延板は他の通常のアルミニウム
合金板であっても良い）を、その間に圧着防止剤を所定
のパターンで介在させた状態で重ね合せて加熱し、２０
０〜４３０℃で熱間圧延する。あるいは請求項１１に記
載したように、前記圧延板の２枚（但し一方の圧延板は
他の通常のアルミニウム合金であっても良い）を、その
間に圧着防止剤を所定のパターンで介在させた状態で重
ね合せた後、４００〜５００℃の範囲内の温度で０．５
〜１２時間加熱し、そのまま２００〜４３０℃の範囲内
の温度で熱間圧延するか、または１００℃／hr以下の冷
却速度で冷却して２００〜４３０℃の範囲内の温度で熱
間圧延を行なう。このようにして熱間圧延により圧着さ
せた後、圧下率３０％以上で冷間圧延を行ない、さらに
最終焼鈍として１℃／sec 以上で昇温させて３５０〜５
５０℃の範囲内の温度で１２時間以下加熱し、再結晶さ
せる。ここで、重ね合せ前もしくは重ね合せ後の４００
〜５００℃×０．５〜１２時間の加熱とその後の１００
℃／hr以下の冷却速度での冷却は、粗大なη相（ＭｇＺ
ｎ２）の析出を生ぜしめてこれを最終の再結晶核とな
し、以て粒径を微細とするために行なうものであり、加
熱温度が４００℃未満ではη相のサイズが不充分であっ
て再結晶核として機能せず、５００℃を越えれば局部融
解が生じるおそれがあり、また冷却速度が１００℃／hr
を越えればη相が充分に発達しない。一方熱間圧延温度
が２００℃未満では充分に圧着されず、一方４３０℃を
越えれば結晶粒が粗大化するおそれがある。さらに最終
の再結晶のための最終焼鈍が３５０℃未満では再結晶が
生じず、一方５５０℃を越えれば再結晶粒が粗大化する
おそれがある。
【００５１】さらに、請求項１２もしくは請求項１３で
規定するＡｌ−Ｃｕ系超塑性成形用アルミニウム合金を
用いる場合、先ず前記同様に厚さ３〜１５mmのクラッド
板用元板（圧延板）を製造する。次いで請求項１４に規
定したように、その圧延板の２枚（但し一方の圧延板は
他の通常のアルミニウム合金でも良い）を、その間に所
定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で重ね合
せ、その重ね板を加熱して２００〜５００℃で熱間圧延
し、圧着させる。このとき、熱間圧延温度が２００℃未
満では充分に圧着されず、一方５００℃を越える高温で
は局部融解が生じるおそれがある。その後、最終冷間圧
延として、圧下率４０％以上の冷間圧延を行なう。
規定するＡｌ−Ｃｕ系超塑性成形用アルミニウム合金を
用いる場合、先ず前記同様に厚さ３〜１５mmのクラッド
板用元板（圧延板）を製造する。次いで請求項１４に規
定したように、その圧延板の２枚（但し一方の圧延板は
他の通常のアルミニウム合金でも良い）を、その間に所
定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で重ね合
せ、その重ね板を加熱して２００〜５００℃で熱間圧延
し、圧着させる。このとき、熱間圧延温度が２００℃未
満では充分に圧着されず、一方５００℃を越える高温で
は局部融解が生じるおそれがある。その後、最終冷間圧
延として、圧下率４０％以上の冷間圧延を行なう。
【００５２】以上の各方法において、重ね板の熱間圧延
前の圧着防止剤のパターンは、圧延後の非圧着部のパタ
ーン形状に応じて、圧延率を考慮して定めておけば良
い。
前の圧着防止剤のパターンは、圧延後の非圧着部のパタ
ーン形状に応じて、圧延率を考慮して定めておけば良
い。
【００５３】以上のようにして得られたロールボンドパ
ネル用クラッド板は、次のように超塑性成形してロール
ボンドパネルとする。この際、非圧着部への流体の導入
による流体圧を利用して中空部を超塑性成形する工程を
単独で行なっても良く（これを単独法と記す）、あるい
は非圧着部への流体圧の導入によらずにクラッド板を全
体的に超塑性成形する工程と、非圧着部への流体圧の導
入により中空部を超塑性成形する工程とを併用しても良
い（これを併用法と記す）。
ネル用クラッド板は、次のように超塑性成形してロール
ボンドパネルとする。この際、非圧着部への流体の導入
による流体圧を利用して中空部を超塑性成形する工程を
単独で行なっても良く（これを単独法と記す）、あるい
は非圧着部への流体圧の導入によらずにクラッド板を全
体的に超塑性成形する工程と、非圧着部への流体圧の導
入により中空部を超塑性成形する工程とを併用しても良
い（これを併用法と記す）。
【００５４】すなわち前者の単独法は、クラッド板を構
成する２枚の金属板の少なくとも一方が超塑性成形用材
料であれば適用可能な方法であり、この場合は、先ずク
ラッド板を３００〜５５０℃の超塑性成形温度に加熱
し、圧着防止剤の介在により圧着されなかった部分（非
圧着部）に気体等の流体を導入するかまたは外部から吸
引して非圧着部に負圧を加え、その流体圧（正圧もしく
は負圧）によってクラッド板の両面側もしくは片面側に
存在する超塑性成形用材料を非圧着部で膨出させ、中空
部を形成する。なおこのように流体圧によって非圧着部
を膨出させるにあたっては、特に型を用いないフリーの
バルジ成形を適用しても良く、あるいは適当な形状の型
に沿わせて成形させる方法を適用しても良い。また非圧
着部に流体を導入する場合、その流体自体も予め３００
〜５５０℃の超塑性成形温度に加熱しておくことが望ま
しい。さらに、非圧着部へ加える流体圧は、合金の種類
や温度によっても異なるが、通常は０．１気圧〜２０気
圧程度とすれば良い。
成する２枚の金属板の少なくとも一方が超塑性成形用材
料であれば適用可能な方法であり、この場合は、先ずク
ラッド板を３００〜５５０℃の超塑性成形温度に加熱
し、圧着防止剤の介在により圧着されなかった部分（非
圧着部）に気体等の流体を導入するかまたは外部から吸
引して非圧着部に負圧を加え、その流体圧（正圧もしく
は負圧）によってクラッド板の両面側もしくは片面側に
存在する超塑性成形用材料を非圧着部で膨出させ、中空
部を形成する。なおこのように流体圧によって非圧着部
を膨出させるにあたっては、特に型を用いないフリーの
バルジ成形を適用しても良く、あるいは適当な形状の型
に沿わせて成形させる方法を適用しても良い。また非圧
着部に流体を導入する場合、その流体自体も予め３００
〜５５０℃の超塑性成形温度に加熱しておくことが望ま
しい。さらに、非圧着部へ加える流体圧は、合金の種類
や温度によっても異なるが、通常は０．１気圧〜２０気
圧程度とすれば良い。
【００５５】一方後者の併用法は、クラッド板を構成す
る２枚の金属板の両者が超塑性成形用材料からなる場合
に適用可能な方法であり、この場合、先ずクラッド板を
３００〜５５０℃の超塑性成形温度に加熱して、その温
度でクラッド板全体を絞り加工やエンボス加工などの通
常のプレス成形によって超塑性成形する。そしてその
後、前記同様な超塑性成形温度において、非圧着部に外
部から流体を導入するかまたは外部から吸引することに
より、非圧着部に流体圧（正圧もしくは負圧）を加え、
非圧着部の両面側を膨出させて中空部を形成する。なお
この併用法の場合も、後段の流体圧による非圧着部の膨
出はフリーのバルジ成形によっても、あるいは適当な型
を用いて行なっても良い。
る２枚の金属板の両者が超塑性成形用材料からなる場合
に適用可能な方法であり、この場合、先ずクラッド板を
３００〜５５０℃の超塑性成形温度に加熱して、その温
度でクラッド板全体を絞り加工やエンボス加工などの通
常のプレス成形によって超塑性成形する。そしてその
後、前記同様な超塑性成形温度において、非圧着部に外
部から流体を導入するかまたは外部から吸引することに
より、非圧着部に流体圧（正圧もしくは負圧）を加え、
非圧着部の両面側を膨出させて中空部を形成する。なお
この併用法の場合も、後段の流体圧による非圧着部の膨
出はフリーのバルジ成形によっても、あるいは適当な型
を用いて行なっても良い。
【００５６】このような併用法によれば、単に中空部を
形成するのみならず、より複雑な形状の製品を得ること
ができる。例えば、前段のプレス成形による全体的な超
塑性成形で大きな曲面を形成しておき、その曲面内に後
段の超塑性成形で細かい凹凸状に中空部を形成して補強
リブとしたり、あるいは前段の全体的な超塑性成形で圧
着部を所定の形状に成形し、後段の超塑性成形で非圧着
部を中空状に膨出させたりすることができ、いずれにし
ても前段での成形形状と後段での成形形状とを組合せた
複雑な形状を有する製品を得ることができる。
形成するのみならず、より複雑な形状の製品を得ること
ができる。例えば、前段のプレス成形による全体的な超
塑性成形で大きな曲面を形成しておき、その曲面内に後
段の超塑性成形で細かい凹凸状に中空部を形成して補強
リブとしたり、あるいは前段の全体的な超塑性成形で圧
着部を所定の形状に成形し、後段の超塑性成形で非圧着
部を中空状に膨出させたりすることができ、いずれにし
ても前段での成形形状と後段での成形形状とを組合せた
複雑な形状を有する製品を得ることができる。
【００５７】なお前者の単独法と後者の併用法との中間
的な方法として、最初は超塑性成形によらない冷間での
軽度の成形加工を施し、その後超塑性成形温度に加熱し
ての非圧着部への流体圧の導入による非圧着部の膨出を
行なう方法も適用することができる。
的な方法として、最初は超塑性成形によらない冷間での
軽度の成形加工を施し、その後超塑性成形温度に加熱し
ての非圧着部への流体圧の導入による非圧着部の膨出を
行なう方法も適用することができる。
【００５８】
実施例１：４．５％Ｍｇ−０．６％Ｍｎ−０．１１％Ｃ
ｒ−残部Ａｌからなる合金をＤＣ鋳造し、常法に従って
熱間圧延して、厚さ５mmの圧延板を得た。この圧延板を
２枚用意して、それぞれ１０％ＮａＯＨで４０℃で１０
分間アルカリエッチングし、水洗後硝酸でデスマットし
た後、図１に示すように、一方の圧延板９の表面に、最
終的なクラッド板圧延後の寸法で直径１００mmφの円と
なるようなパターンで圧着防止剤１０を印刷し、その圧
着防止剤１０を印刷した圧延板９と、他方の圧着防止剤
を塗布していない圧延板１１とを、中間に圧着防止剤が
介在するように重ね合せて加熱し、その重ね板を４５０
℃で熱間圧延して圧着させ、１．６mm×２００mm×２０
０mmのクラッド板を得た。そのクラッド板を超塑性成形
温度である５００℃に加熱した後、非圧着部に２気圧の
気体を導入して、フリーのバルジ成形によって非圧着部
の両面を膨出させた。
ｒ−残部Ａｌからなる合金をＤＣ鋳造し、常法に従って
熱間圧延して、厚さ５mmの圧延板を得た。この圧延板を
２枚用意して、それぞれ１０％ＮａＯＨで４０℃で１０
分間アルカリエッチングし、水洗後硝酸でデスマットし
た後、図１に示すように、一方の圧延板９の表面に、最
終的なクラッド板圧延後の寸法で直径１００mmφの円と
なるようなパターンで圧着防止剤１０を印刷し、その圧
着防止剤１０を印刷した圧延板９と、他方の圧着防止剤
を塗布していない圧延板１１とを、中間に圧着防止剤が
介在するように重ね合せて加熱し、その重ね板を４５０
℃で熱間圧延して圧着させ、１．６mm×２００mm×２０
０mmのクラッド板を得た。そのクラッド板を超塑性成形
温度である５００℃に加熱した後、非圧着部に２気圧の
気体を導入して、フリーのバルジ成形によって非圧着部
の両面を膨出させた。
【００５９】その結果、図２に示すように両面が膨出し
た成形体、すなわち両面に球面状に膨出する湾曲部１
２，１３を有しかつその湾曲部１２，１３の周囲がフラ
ンジ部１４とされている成形体を得ることができた。こ
の成形体についてミクロ検査を行なった結果、フランジ
部１４は完全に金属接合されていることが判明した。
た成形体、すなわち両面に球面状に膨出する湾曲部１
２，１３を有しかつその湾曲部１２，１３の周囲がフラ
ンジ部１４とされている成形体を得ることができた。こ
の成形体についてミクロ検査を行なった結果、フランジ
部１４は完全に金属接合されていることが判明した。
【００６０】実施例２：４．５％Ｍｇ−０．６％Ｍｎ−
０．１１％Ｃｒ−残部Ａｌよりなる合金をＤＣ鋳造し、
常法に従って熱間圧延して、厚さ５mmの圧延板を得た。
この圧延板を２枚用意し、それぞれ１０％ＮａＯＨで４
０℃で１０分アルカリエッチングし、水洗後硝酸でデス
マットした後、図３に示すように、一方の圧延板１５の
表面に最終的なクラッド板圧延後の寸法で線幅２０mm、
各辺の長さが５０mmの碁盤の目状のパターンとなるよう
に、圧着防止剤１０を印刷し、その圧着防止剤を印刷し
た圧延板１５と、他方の圧着防止剤を印刷していない圧
延板１６とを、中間に圧着防止剤が介在するように重ね
合せて加熱し、その重ね板を４５０℃で熱間圧延して圧
着させ、１．２mm×１０００mm×１０００mmのクラッド
板を得た。このクラッド板を超塑性成形温度である５０
０℃に加熱してプレス成形により超塑性成形して、深さ
１００mm、直径８００mmのドームを形成した。次に同じ
く超塑性成形温度である５００℃で非圧着部に気体を２
気圧で導入して、非圧着部の両面を膨出させた。
０．１１％Ｃｒ−残部Ａｌよりなる合金をＤＣ鋳造し、
常法に従って熱間圧延して、厚さ５mmの圧延板を得た。
この圧延板を２枚用意し、それぞれ１０％ＮａＯＨで４
０℃で１０分アルカリエッチングし、水洗後硝酸でデス
マットした後、図３に示すように、一方の圧延板１５の
表面に最終的なクラッド板圧延後の寸法で線幅２０mm、
各辺の長さが５０mmの碁盤の目状のパターンとなるよう
に、圧着防止剤１０を印刷し、その圧着防止剤を印刷し
た圧延板１５と、他方の圧着防止剤を印刷していない圧
延板１６とを、中間に圧着防止剤が介在するように重ね
合せて加熱し、その重ね板を４５０℃で熱間圧延して圧
着させ、１．２mm×１０００mm×１０００mmのクラッド
板を得た。このクラッド板を超塑性成形温度である５０
０℃に加熱してプレス成形により超塑性成形して、深さ
１００mm、直径８００mmのドームを形成した。次に同じ
く超塑性成形温度である５００℃で非圧着部に気体を２
気圧で導入して、非圧着部の両面を膨出させた。
【００６１】その結果、図４、図５に示すようにクラッ
ド板の片面側の全体的に突出するドーム部１７を有し、
かつそのドーム部１７の表面部分の縦横に井桁状に中空
状のハッチ（小膨出部）１８が走っている構造体、すな
わちドーム部１７がハッチ１８に補強された構造体が得
られた。この場合も圧着部の接合は完全であることが確
認された。
ド板の片面側の全体的に突出するドーム部１７を有し、
かつそのドーム部１７の表面部分の縦横に井桁状に中空
状のハッチ（小膨出部）１８が走っている構造体、すな
わちドーム部１７がハッチ１８に補強された構造体が得
られた。この場合も圧着部の接合は完全であることが確
認された。
【００６２】実施例３：１．５％Ｃｕ−２．６％Ｍｇ−
５．７％Ｚｎ−残部Ａｌよりなる合金をＤＣ鋳造し、常
法に従って熱間圧延して、厚さ５mmの圧延板を得た。こ
の圧延板を４７０℃で２時間加熱した後、２０℃／hrで
徐冷した。一方、１．３％Ｍｎ−０．２％Ｆｅ−残部Ａ
ｌよりなる合金を連続鋳造圧延により鋳造圧延して、厚
さ５mmの板を得た。これらの２種の合金板の内、１．５
％Ｃｕ−２．６％Ｍｇ−５．７％Ｚｎ−残部Ａｌよりな
る合金は超塑性を示し、一方１．３％Ｍｎ−０．２％Ｆ
ｅ−残部Ａｌよりなる合金は高温強度が高く超塑性は示
さない。
５．７％Ｚｎ−残部Ａｌよりなる合金をＤＣ鋳造し、常
法に従って熱間圧延して、厚さ５mmの圧延板を得た。こ
の圧延板を４７０℃で２時間加熱した後、２０℃／hrで
徐冷した。一方、１．３％Ｍｎ−０．２％Ｆｅ−残部Ａ
ｌよりなる合金を連続鋳造圧延により鋳造圧延して、厚
さ５mmの板を得た。これらの２種の合金板の内、１．５
％Ｃｕ−２．６％Ｍｇ−５．７％Ｚｎ−残部Ａｌよりな
る合金は超塑性を示し、一方１．３％Ｍｎ−０．２％Ｆ
ｅ−残部Ａｌよりなる合金は高温強度が高く超塑性は示
さない。
【００６３】上述のような２種の合金板を１０％ＮａＯ
Ｈで４０℃で１０分アルカリエッチングし、水洗後硝酸
でデスマットした。そして図６に示すように、一方の板
２０の表面に、最終的なクラッド板圧延後の寸法、パタ
ーンとして、直径３０mmの円が互いに中心間が４０mm離
れしかも互いの円が幅５mmの線で結ばれるようなパター
ンになるように、圧着防止剤１０を印刷した。次いで両
者の板２０，２１を、その間に圧着防止剤が介在するよ
うに重ね合せて加熱し、４００℃で熱間圧延して、厚さ
１mm×４００mm×４００mmのクラッド板を得た。このク
ラッド板を超塑性成形温度である５００℃に加熱した
後、各円の部分が高さ１０mmの円柱になるように金型で
抑え、非圧着部に気体を１気圧で導入した。
Ｈで４０℃で１０分アルカリエッチングし、水洗後硝酸
でデスマットした。そして図６に示すように、一方の板
２０の表面に、最終的なクラッド板圧延後の寸法、パタ
ーンとして、直径３０mmの円が互いに中心間が４０mm離
れしかも互いの円が幅５mmの線で結ばれるようなパター
ンになるように、圧着防止剤１０を印刷した。次いで両
者の板２０，２１を、その間に圧着防止剤が介在するよ
うに重ね合せて加熱し、４００℃で熱間圧延して、厚さ
１mm×４００mm×４００mmのクラッド板を得た。このク
ラッド板を超塑性成形温度である５００℃に加熱した
後、各円の部分が高さ１０mmの円柱になるように金型で
抑え、非圧着部に気体を１気圧で導入した。
【００６４】その結果、図７に示すようにクラッド板の
片側（１．５％Ｃｕ−２．６％Ｍｇ−５．７％Ｚｎ−残
部Ａｌからなる合金板２０の側）のみ非圧着部において
膨出して、円柱状突起部２２が規則的に配列されかつ各
円柱状突起部２２の間が低い突条部２３で連絡された形
状を有する高剛性の軽量構造体が得られた。なお圧着部
の接合が完全であることが確認された。
片側（１．５％Ｃｕ−２．６％Ｍｇ−５．７％Ｚｎ−残
部Ａｌからなる合金板２０の側）のみ非圧着部において
膨出して、円柱状突起部２２が規則的に配列されかつ各
円柱状突起部２２の間が低い突条部２３で連絡された形
状を有する高剛性の軽量構造体が得られた。なお圧着部
の接合が完全であることが確認された。
【００６５】
【発明の効果】この発明のロールボンドパネルもしくは
ロールボンドパネル用クラッド板は、それを構成する２
枚の金属板の一方または双方として超塑性成形用材料を
用いたものであり、したがってロールボンドパネル製造
時においてクラッド板の非圧着部に流体圧を導入して非
圧着部を膨出させることにより中空部を形成するにあた
り、超塑性成形温度で流体圧を導入することによって、
非圧着部の膨出変形量を著しく大きくして、大きな中空
部や膨出高さの高い中空部を容易に形成することがで
き、また逆に小さな流体圧でも容易に膨出されるため、
流体が充分に行き渡らないような細かい部分をも確実に
膨出変形させて複雑な形状の中空部を有する製品（した
がって複雑な形状の凹凸を有する製品）を容易に得るこ
とができる。さらにこの発明のロールボンドパネルもし
くはロールボンドパネル用クラッド板によれば、通常の
プレス成形を適用した超塑性成形と前述のような非圧着
部への流体圧の導入による超塑性成形（中空部の形成）
とを組合せることもでき、この場合には中空部を有する
ばかりでなく、より一層複雑な形状を有する製品を得る
ことができるとともに、大きな成形形状部分に細かい形
状を付与して補強効果を持たせたりすることができる。
ロールボンドパネル用クラッド板は、それを構成する２
枚の金属板の一方または双方として超塑性成形用材料を
用いたものであり、したがってロールボンドパネル製造
時においてクラッド板の非圧着部に流体圧を導入して非
圧着部を膨出させることにより中空部を形成するにあた
り、超塑性成形温度で流体圧を導入することによって、
非圧着部の膨出変形量を著しく大きくして、大きな中空
部や膨出高さの高い中空部を容易に形成することがで
き、また逆に小さな流体圧でも容易に膨出されるため、
流体が充分に行き渡らないような細かい部分をも確実に
膨出変形させて複雑な形状の中空部を有する製品（した
がって複雑な形状の凹凸を有する製品）を容易に得るこ
とができる。さらにこの発明のロールボンドパネルもし
くはロールボンドパネル用クラッド板によれば、通常の
プレス成形を適用した超塑性成形と前述のような非圧着
部への流体圧の導入による超塑性成形（中空部の形成）
とを組合せることもでき、この場合には中空部を有する
ばかりでなく、より一層複雑な形状を有する製品を得る
ことができるとともに、大きな成形形状部分に細かい形
状を付与して補強効果を持たせたりすることができる。
【００６６】以上のように、この発明によれば、大きな
中空部形状、細かい中空部形状、複雑な中空部形状、さ
らには中空部と全体的な凹凸との組合せ形状など、種々
の形状を有するロールボンドパネルを容易に得ることが
でき、したがって製品の用途に応じた最適な形状を容易
に付与することができ、特に補強のための形状を容易に
付与できるところから、軽量高剛性を要求される航空機
や車両、船舶等の構造用部材として最適である。
中空部形状、細かい中空部形状、複雑な中空部形状、さ
らには中空部と全体的な凹凸との組合せ形状など、種々
の形状を有するロールボンドパネルを容易に得ることが
でき、したがって製品の用途に応じた最適な形状を容易
に付与することができ、特に補強のための形状を容易に
付与できるところから、軽量高剛性を要求される航空機
や車両、船舶等の構造用部材として最適である。
【００６７】なお以上の説明では２枚の金属板を用いる
場合について説明したが、この発明の応用として３枚以
上の金属板を用いた場合にも適用できることは勿論であ
る。
場合について説明したが、この発明の応用として３枚以
上の金属板を用いた場合にも適用できることは勿論であ
る。
【図１】実施例１における圧着防止剤の印刷パターンを
クラッド板圧延後の状態で示す平面図である。
クラッド板圧延後の状態で示す平面図である。
【図２】実施例１により得られたロールボンドパネルの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】実施例２における圧着防止剤の印刷パターンを
クラッド板圧延後の状態で示す平面図である。
クラッド板圧延後の状態で示す平面図である。
【図４】実施例２により得られたロールボンドパネルの
略解的な斜視図である。
略解的な斜視図である。
【図５】図４のロールボンドパネルのＡ部を拡大して示
す要部拡大切欠斜視図である。
す要部拡大切欠斜視図である。
【図６】実施例３における圧着防止剤の印刷パターンを
クラッド板圧延後の状態で示す平面図である。
クラッド板圧延後の状態で示す平面図である。
【図７】実施例３により得られたロールボンドパネルの
要部拡大斜視図である。
要部拡大斜視図である。
【図８】従来の一般的なロールボンドパネルの製造方法
を段階的に示す略解図である。
を段階的に示す略解図である。
９ 圧延板 １０ 圧着防止剤 １１ 圧延板 １５ 圧延板 １６ 圧延板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 21/00 Ｇ 8928−4Ｋ
Claims (12)
- 【請求項１】 ２枚の金属板を、その間の予め定めた位
置に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で相
互に圧着させ、前記圧着防止剤の介在により生じた非圧
着部に流体圧を導入することによりその非圧着部の一方
または双方の側の金属板を膨出させてなるロールボンド
パネルにおいて、 前記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双方が超塑性
成形用材料からなることを特徴とするロールボンドパネ
ル。 - 【請求項２】 ２枚の金属板を、その間の予め定めた位
置に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で相
互に圧着させた、ロールボンドパネル用のクラッド板に
おいて、 前記２枚の金属板のいずれか一方もしくは双方が、超塑
性成形用材料からなることを特徴とするロールボンドパ
ネル用クラッド板。 - 【請求項３】 いずれか一方もしくは双方が超塑性成形
用材料からなる２枚の金属板を、その間の予め定めた位
置に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で圧
着させ、前記圧着防止剤の介在により生じた非圧着部
に、３００〜５５０℃の範囲内の温度で流体圧を導入す
ることによりその非圧着部の一方または双方の側の金属
板を超塑性成形により膨出させることを特徴とするロー
ルボンドパネルの製造方法。 - 【請求項４】 それぞれ超塑性成形用材料からなる２枚
の金属板を、その間の予め定められた位置に所定のパタ
ーンで圧着防止剤を介在させた状態で圧着させ、得られ
たクラッド板を３００〜５５０℃の範囲内の温度で超塑
性成形させ、続いて前記圧着防止剤の介在により生じた
非圧着部に流体圧を導入することによりその非圧着部の
一方または双方の側の金属板を超塑性成形により膨出さ
せることを特徴とするロールボンドパネルの製造方法。 - 【請求項５】 前記２枚の金属板のいずれか一方もしく
は双方として、Ｍｇ２．０〜６．０％（重量％、以下同
じ）を含有し、かつ不純物としてのＦｅが０．４％未満
に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞれ規制され、残部がＡ
ｌおよび不可避的不純物よりなり、しかも結晶粒サイズ
が６０μｍ以下の超塑性成形用材料が用いられている、
請求項１に記載のロールボンドパネルもしくは請求項２
に記載のロールボンドパネル用クラッド板。 - 【請求項６】 前記２枚の金属板のいずれか一方もしく
は双方として、Ｍｇ２．０〜６．０％を含有し、かつＭ
ｎ０．０５〜１．５％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ
０．０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％のうちの
１種または２種以上を含有し、さらに不純物としてのＦ
ｅが０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞれ規
制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなり、し
かも結晶粒サイズが６０μｍ以下の超塑性成形用材料が
用いられている、請求項１に記載のロールボンドパネル
もしくは請求項２に記載のロールボンドパネル用クラッ
ド板。 - 【請求項７】 前記２枚の金属板の板のいずれか一方も
しくは双方として、Ｍｇ２．０〜６．０％を含有し、さ
らに必要に応じてＭｎ０．０５〜１．５％、Ｃｒ０．０
５〜０．３％、Ｖ０．０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜
０．３％のうちの１種または２種以上を含有し、かつ不
純物としてのＦｅが０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未
満にそれぞれ規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純
物よりなり、しかも板厚が３〜１５mmの圧延板を用い、 その圧延板の２枚を、またはその圧延板と他のアルミニ
ウム合金板とを、その間の予め定めた位置に所定のパタ
ーンで圧着防止剤を介在させた状態で重ね合わせ、その
重ね板を加熱して２００〜５５０℃で熱間圧延し、次い
で２０％以上の圧延率で冷間圧延を行なうことを特徴と
する請求項２に記載のロールボンドパネル用クラッド板
の製造方法。 - 【請求項８】 前記２枚の金属板の板のいずれか一方も
しくは双方として、Ｚｎ２．０〜８．０％を含有し、か
つＭｇ０．０５〜３．５％、Ｃｕ０．０５〜３．０％、
Ｍｎ０．０５〜０．６％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ
０．０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．３％のうちの
１種または２種以上を含有し、さらに不純物としてのＦ
ｅが０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満にそれぞれ規
制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなり、し
かも結晶粒サイズが４０μｍ以下の超塑性成形用材料が
用いられている、請求項１に記載のロールボンドパネル
もしくは請求項２に記載のロールボンドパネル用クラッ
ド板。 - 【請求項９】 前記２枚の金属板のいずれか一方もしく
は双方として、Ｚｎ２．０〜８．０％を含有し、さらに
必要に応じＭｇ０．００５〜３．５％、Ｃｕ０．０５〜
３．０％、Ｍｎ０．０５〜０．６％、Ｃｒ０．０５〜
０．３％、Ｖ０．０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．
３％のうちの１種または２種以上を含有し、かつ不純物
としてのＦｅが０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満に
それぞれ規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よ
りなり、しかも板厚が３〜１５mmの圧延板を用い、 前記圧延板を４００〜５００℃の温度に０．５〜１２時
間加熱した後、１００℃／hr以下の冷却速度で冷却し、
その圧延板の２枚を、またはその圧延板と他のアルミニ
ウム合金板とを、その間の予め定めた位置に所定のパタ
ーンで圧着防止剤を介在させた状態で重ね合せ、その重
ね板を加熱して２００〜４３０℃で熱間圧延し、次いで
圧延率３０％以上で冷間圧延を行なった後、１℃／sec
以上の加熱速度で３５０〜５５０℃×１２hr以下加熱し
て前記圧延板を再結晶させることを特徴とする、請求項
２に記載のロールボンドパネル用クラッド板の製造方
法。 - 【請求項１０】 前記２枚の金属板のいずれか一方もし
くは双方として、Ｚｎ２．０〜８．０％を含有し、さら
に必要に応じＭｇ０．００５〜３．５％、Ｃｕ０．０５
〜３．０％、Ｍｎ０．０５〜０．６％、Ｃｒ０．０５〜
０．３％、Ｖ０．０５〜０．３％、Ｚｒ０．０５〜０．
３％のうちの１種または２種以上を含有し、かつ不純物
としてのＦｅが０．４％未満に、Ｓｉが０．３％未満に
それぞれ規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よ
りなり、しかも板厚が３〜１５mmの圧延板を用い、 前記圧延板の２枚を、またはその圧延板と他のアルミニ
ウム合金板とを、その間の予め定めた位置に所定のパタ
ーンで圧着防止剤を介在させた状態で重ね合せ、その重
ね板を４００〜５００℃の温度に０．５〜１２時間加熱
した後、そのままもしくは１００℃／hr以下の冷却速度
で冷却して２００〜４３０℃で熱間圧延し、次いで圧延
率３０％以上で冷間圧延を行なった後、１℃／sec 以上
の加熱速度で３５０〜５５０℃×１２hr以下加熱して前
記圧延板を再結晶させることを特徴とする、請求項２に
記載のロールボンドパネル用クラッド板の製造方法。 - 【請求項１１】 前記２枚の金属板のいずれか一方もし
くは双方として、Ｃｕ２．０〜６．０％を含有し、かつ
Ｚｒ０．０５〜０．５％、Ｍｇ０．０５〜２．０％、Ｍ
ｎ０．０５〜１．０％、Ｃｒ０．０５〜０．３％、Ｖ
０．０５〜０．３％のうちの１種または２種以上を含有
し、さらに不純物としてのＦｅが０．４％未満に、Ｓｉ
が０．３％未満に規制され、残部がＡｌおよび不可避的
不純物よりなる超塑性成形用材料が用いられている、請
求項１に記載のロールボンドパネルもしくは請求項２に
記載のロールボンドパネル用クラッド板。 - 【請求項１２】 前記２枚の金属板のいずれか一方もし
くは双方として、Ｃｕ２．０〜６．０％を含有し、さら
に必要に応じてＺｒ０．０５〜０．５％、Ｍｇ０．０５
〜２．０％、Ｍｎ０．０５〜１．０％、Ｃｒ０．０５〜
０．３％、Ｖ０．０５〜０．３％のうちの１種または２
種以上を含有し、かつ不純物としてのＦｅが０．４％未
満に、Ｓｉが０．３％未満に規制され、残部がＡｌおよ
び不可避的不純物よりなり、板厚が３〜１５mmの圧延板
を用い、 その圧延板の２枚を、もしくはその圧延板と他のアルミ
ニウム合金板とを、その間の予め定めた位置に所定のパ
ターンで圧着防止剤を介在させた状態で重ね合せ、その
重ね板を加熱して２００〜５００℃で熱間圧延し、次い
で圧延率４０％以上で冷間圧延を行なうことを特徴とす
る、請求項２に記載のロールボンドパネル用クラッド板
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4042050A JP2510449B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | ロ―ルボンドパネル用クラッド板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4042050A JP2510449B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | ロ―ルボンドパネル用クラッド板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212562A true JPH05212562A (ja) | 1993-08-24 |
| JP2510449B2 JP2510449B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=12625293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4042050A Expired - Lifetime JP2510449B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | ロ―ルボンドパネル用クラッド板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510449B2 (ja) |
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- 1992-01-31 JP JP4042050A patent/JP2510449B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2510449B2 (ja) | 1996-06-26 |
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