JPH07156241A - 複合管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属管の製管およびその内面への溶融樹脂の
押し出しにより連続的に複合管を得る方法において、金
属管に対する樹脂層の接着不完全部分を低減することが
でき、良好な耐久性を持ち、２次加工時における樹脂の
剥離も少ない複合管を得ることのできる方法を提供す
る。 【構成】 帯状金属板１０の両側縁部を互いに突き合わ
せるように円管状の成形し、その両側縁部を相互に接合
することで連続的に金属管１２を成形しながら、その金
属管１２の内部に成形途上の開口部分から樹脂押出金型
７１を挿入して、接合後の金属管１２の内面に溶融状態
の樹脂Ｐを押し出すことによって金属管１２の内面が樹
脂Ｐで被覆された複合管１３を製造する際、金属板の突
き合わせ部分をプラズマ溶接によって接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給水、給湯、排水、空
調用等の流体を移送するために用いられる管のうち、耐
蝕性、耐薬品性を向上させる目的で、金属管の内面を樹
脂で被覆した複合管の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属管の内面を樹脂で被覆した複合管の
製造方法としては、従来、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂
管の外面に接着剤を塗布した後、これを鋼管等の金属管
内に挿入し、合成樹脂管を膨径させたり、あるいは金属
管を縮径させることにより、金属管と合成樹脂管を複合
化する方法や、金属管の内面に接着促進剤を塗布した後
にポリエチレンやＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイ
ド）等の合成樹脂を粉体コーティングする方法が知られ
ている。

【０００３】また、上記のようなバッチ式の生産方式で
はなく、従来、連続的に金属・合成樹脂複合管を製造す
る方法として、例えば特開平３−７７７８０号等が提案
されている。これは、帯状の金属板を、その両側縁部を
互いに突き合わせ、または重ね合わせるように円管状に
成形し、その両側縁部をＴＩＧ溶接等によって接合する
ことにより金属管を製管しながら、この金属管内に、成
形途上の開口部分から溶接工程の下流側にまで到る樹脂
押出金型を挿入して、溶接後の金属管内面に連続的に合
成樹脂を押し出して被覆する連続製造方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上の提案
のような連続製造方法は、従来のバッチ式の製造方法に
比して多くのメリットが期待できる。しかし、このよう
な連続製造方法では帯状金属板の両側縁部を溶接する場
合に適切な溶接を利用しないと、複合管における金属−
樹脂間の剥離領域の増大とそれに伴う耐蝕性の低下等の
原因となる。

【０００５】すなわち、前記した複合管の連続製造方法
においては、金属管と樹脂層との接着性を良好なものと
するために、溶接工程の前に、樹脂層を被覆すべき金属
表面に例えば有機系チタネート等の接着剤ないしは接着
促進剤を塗布することが必要となる。しかし、この接着
剤ないしは接着促進剤は高温により破壊され、例えば有
機系チタネートは４５０°Ｃ程度で破壊されてしまう。
ＴＩＧ溶接では溶接による高温部が接合面を中心として
周囲数cmにも及ぶため、金属と樹脂の界面に必要な接着
層の破壊領域が大となってしまい、その領域では金属と
樹脂との接着が不完全なものとなる。このような接着が
不完全な領域は、複合管内部に熱水等を長期にわたり断
続的に通水することにより顕著な剥離となって現れ、管
の耐久性の劣化の原因となるとともに、管端部の鍔返し
加工等の２次加工によっても顕著な剥離となって現れ
る。

【０００６】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、金属管に対する樹脂層の接着不完全部分を低減
することができ、もって良好な耐久性を持ち、かつ、２
次加工時における樹脂の剥離も少ない複合管を製造する
ことのできる方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の複合管の製造方
法は、実施例図面である図１、図２に示すように、帯状
金属板１０を、その両側縁部を互いに突き合わせるよう
に円管状に成形するとともに、その両側縁部を相互に接
合することにより連続的に金属管１２を製管しながら、
この金属管１２の内部に成形途上の開口部分から樹脂押
出金型７１を挿入して、接合後の金属管１２の内面に向
けて溶融状態の樹脂Ｐを押し出すことにより、金属管１
２の内面が樹脂Ｐで被覆された複合管１３を製造する方
法において、金属板の突き合わせ部をプラズマ溶接によ
って接合することにより特徴づけられる。

【０００８】

【作用】プラズマ溶接は、図３（Ａ）にその原理を模式
的に図示するように、溶接電極Ｅと母材Ｍ間に発生した
アーク柱を取り巻くようにノズルＮを設けてアーク柱を
拘束するとともに、このノズルＮからアルゴンガスを噴
出することによってアーク柱の周囲を冷却することで、
熱的ピンチ効果によりアーク柱を細くしかも高温にする
ものであって、図３（Ｂ）に示すＴＩＧ溶接に比して溶
接高温部が狭くなり、数mm程度に抑えることができる。
これにより、金属−樹脂間の接着層の破壊領域が狭くな
り、所期の目的を達成できる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明を適用した複合管の連続製造工
程の一例を示す模式図で、図２はその要部の具体的構成
を示す部分断面図である。

【００１０】アンコイラー１にセットされた帯状金属板
１０は、順次引き出されて表面処理槽２に導かれる。表
面処理槽２は、帯状金属板１０とこの金属板１０に被覆
される樹脂層との接着性を向上させるために、帯状金属
板１０の表面を処理するための槽であって、例えば脱脂
処理、除錆処理ないしは防錆処理等が施される。

【００１１】表面処理された帯状金属板１０は、次いで
金属フォーミング装置３に導かれて断面略Ｕ字形に形成
される。この金属フォーミング装置３は、例えば凸曲面
および凹曲面を持つ一対のフォーミングロールをその曲
面間に僅かな隙間が開くように対向させたものを、帯状
金属板１０の上流側から下流側に向けて複数組配列した
公知のもので、帯状金属板１０はここを通過することに
よって平板状から順次断面略Ｕ字形へと成形されてい
く。

【００１２】金属フォーミング装置３を経た断面略Ｕ字
形の帯状金属板１１は、プライマー塗布装置４に導か
れ、樹脂を被覆すべき面に有機系チタネート等の接着剤
・接着促進剤等からなるプライマー組成物が塗布され
る。

【００１３】プライマー塗布装置４を経た断面略Ｕ字形
の帯状金属板１１は、次に円管成形機５に導かれる。こ
の円管成形機５は、断面略Ｕ字形の帯状金属板１１の両
側に縦軸のスクイーズロール５ａの対を複数組配置した
公知のもので、各ロール対によって断面略Ｕ字形の帯状
金属板１１は順次その両側縁部どうしが突き合わされる
ように賦形されていき、断面真円状の管状体となる。

【００１４】そして、この管状体はそのプラズマ溶接機
６によってその突き合わせ部が相互に溶接され、金属管
１２となる。すなわち、円管成形機５により金属板両側
縁部が互いに突き合わされる位置の上方に、プラズマ溶
接電源６１から給電されるプラズマ溶接トーチ６２が配
置されており、この溶接トーチ６２からのプラズマアー
クによって管状体の突き合わせ部分がプラズマ溶接され
る。

【００１５】金属管１２の内部には、円管成形機５によ
って管状体に成形される前の断面略Ｕ字形の帯状金属板
１１の開口部分から樹脂被覆装置７の樹脂押出金型７１
が挿入されており、この樹脂押出金型７１から押し出さ
れる樹脂Ｐにより、金属管１２の内面が被覆されて複合
管１３となる。

【００１６】樹脂押出金型７１は、樹脂被覆装置７の本
体部分に片持ち支持された樹脂通流管７１ａと、その先
端に設けられたサイジングコア７１ａ等によって構成さ
れ、樹脂通流管７１ａには、サイジングコア７１ｂの直
前に樹脂吐出口７１ｃが形成されているとともに、その
樹脂吐出口７１ｃと樹脂被覆装置７の本体部分に連通す
る樹脂流路７１ｄが形成されている。樹脂吐出口７１ｃ
およびサイジングコア７１ｂは、プラズマ溶接機６によ
る溶接ポイントを越えて金属管１２の内部にまで到り、
溶接後の金属管１２の内面に溶融状態の樹脂Ｐを円筒状
に押し出し、金属管１２の内面を被覆する。

【００１７】このようにして得られた複合管１３は、冷
却装置８で冷却された後、切断装置９によって所望の長
さに切断される。以上のような本発明に基づく製造方法
によると、金属板両側縁部の接合にプラズマ溶接を用い
ているため、その溶接高温部が及ぶ範囲が狭く、プライ
マー組成物の破壊領域は数mm程度となる。

【００１８】図４に以上のような本発明実施例方法によ
って得られた複合管の断面図を比較例とともに示す。図
において（Ａ）が本発明実施例方法によって得られた複
合管で、（Ｂ）は溶接工程としてＴＩＧ溶接を用い他は
全く同じ工程によって得た複合管を示している。この図
に示すように、本発明実施例方法による複合管は、金属
管１２とその内面を被覆する樹脂Ｐとの間に、溶接部近
傍において僅かに剥離箇所が見られるのに対し、ＴＩＧ
溶接を用いた比較例では溶接部を中心としてその両側に
大きな剥離部が見られ、本発明により接着層破壊領域が
低減したことが確かめられた。

【００１９】また、以上のような本発明実施例方法によ
り得られた複合管と、溶接工程にＴＩＧ溶接を用いた比
較例としての複合管を、それぞれ管端鍔返し加工を行っ
た場合、本発明実施例の複合管では図５（Ａ）および
（Ｂ）に平面図および正面図を示すように僅かに剥離が
見られるのに対し、比較例では図６（Ａ）および（Ｂ）
に同じく平面図および正面図を示すように大きな剥離部
が生じた。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帯状金属板の両側縁部を互いに突き合わせるように円管
状に成形し、その両側縁部を相互に接合することにより
連続的に金属管を製管しながら、この金属管の内部に成
形途上の開口部分から樹脂押出金型を挿入して、接合後
の金属管内面に向けて溶融樹脂を押し出すことにより、
金属管内面が樹脂で被覆された複合管を製造する方法に
おいて、金属板の突き合わせ部をプラズマ溶接によって
接合するから、溶接による高温部の及ぶ範囲が従来のＴ
ＩＧ溶接を用いた場合に比して大幅に狭くなり、金属と
樹脂との間の接着層の破壊領域を低減させることができ
る。その結果、本発明によって得られた複合管は、金属
−樹脂間の剥離が少なく長期にわたって耐蝕性を発揮で
きるとともに、２次加工を行っても金属と樹脂とが大き
く剥離してしまうといった不具合も生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した複合管の連続製造工程の一例
を示す模式図。

【図２】その要部の具体的構成を示す部分断面図。

【図３】プラズマ溶接（Ａ）とＴＩＧ溶接（Ｂ）の模式
的原理説明図。

【図４】本発明実施例方法により得られた複合管（Ａ）
と、比較例として溶接工程にＴＩＧ溶接を用いて得られ
た複合管（Ｂ）の断面図。

【図５】本発明実施例方法により得られた複合管を管端
鍔返し加工したときの状態を示す平面図（Ａ）および正
面図（Ｂ）。

【図６】溶接工程にＴＩＧ溶接を用いて得られた比較例
としての複合管を管端鍔返し加工をしたとき状態を示す
平面図（Ａ）および正面図（Ｂ）。

【符号の説明】

３ 金属フォーミング装置 ４ プライマー塗布装置 ５ 円管成形機 ６ プラズマ溶接機 ６１ プラズマ溶接電源 ６２ プラズマ溶接トーチ ７ 樹脂被覆装置 ７１ 樹脂押出金型 ７１ａ 樹脂通流管 ７１ｂ サイジングコア ７１ｃ 樹脂吐出口 ７１ｄ 樹脂流路 ８ 冷却装置 ９ 切断装置 １０ 帯状金属板 １１ 断面略Ｕ字形の帯状金属板 １２ 金属管 １３ 複合管 Ｐ 樹脂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状金属板を、その両側縁部を互いに突
   き合わせるように円管状に成形するとともに、その両側
   縁部を相互に接合することにより連続的に金属管を製管
   しながら、この金属管の内部に成形途上の開口部分から
   樹脂押出金型を挿入して、接合後の金属管内面に向けて
   溶融樹脂を押し出すことにより、金属管内面が樹脂で被
   覆された複合管を製造する方法において、上記金属板の
   突き合わせ部をプラズマ溶接によって接合することを特
   徴とする複合管の製造方法。