JPH10508540A - ストランド状の金属塑性変形加工材に塑性変形加工及び／又はコーティングを施す方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、冶金分野に係わり、かつストランド状の金属塑性変形加工材に塑性変形加工、特に線引き加工を施すのに適している。固相乃至ペースト状の潤滑剤（１８）を用いてストランド状の金属塑性変形加工材（１９）に塑性変形加工及び／又はコーティングを施すために、該塑性変形加工材は、少なくとも１つの進入口ノズルと少なくとも１つの進出口ノズルとを装備した圧力室（１４）を通走させられる。該圧力室（１４）内には、固相乃至ペースト状の潤滑剤が圧力下で配置されている。この圧力は外部の中央油圧ユニット（１）によって設定及び／又は調節され、かつ昇圧される。潤滑剤のために適用される熱圧設定値は常に、潤滑剤の液化レベルを下回る値に維持される。潤滑剤（１８）は粉末又は成形体として、特にプレス成形品、ペレット又は顆粒として使用され、かつ潤滑剤供給筒（１５；１６）から供給通路（８；９）を介して圧力室（１４）に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】 ストランド状の金属塑性変形加工材に塑性変形 加工及び／又はコーティングを施す方法と装置 技術分野： 本発明は、冶金分野、特に線引き加工分野に係わり、しかも固相乃至ペースト 状の潤滑剤を用いてストランド状の金属塑性変形加工材に塑性変形加工及び／又 はコーティングを施す方法と装置に関するものである。 背景技術： 引抜きによって金属材料に塑性変形加工を施す場合、塑性変形加工材の周面に 潤滑剤層を生ぜしめる固相、半固相及び液相の潤滑剤が使用される。 金属材料を冷間変形加工するために固相又は半固相の潤滑剤を塗被する方法と 装置は公知であり、その場合塑性変形加工材は、閉じられた室内に装入され、該 室内には、圧力及び／又は温度の作用下で液化された潤滑剤が位置している（ド イツ民主共和国特許第１４７２０９号明細書）。当該方法及び装置の欠点は、使 用潤滑剤が液化した状態で低い粘稠性を有していることである。これによって層 厚に関するバリエーション幅が制限され、かつ、こうしてコーティングされた金 属塑性変形加工材は、両摩擦対偶間つまり塑性変形加 工工具と塑性変形加工材との間に極く薄い層厚（分離層）しか得ることができな いことに基づいて、このコーティング層を以てしては、ただ１つの塑性変形加工 段又は極く少数の塑性変形加工段しか通走することができない。更に又、同じく 潤滑剤の低粘稠性のために、進入口ノズルのシールが問題になる。 更に線引き加工を流体静力学式に行う形式の方法と装置も種々公知になってい る。当該装置の１つでは、線材は、線引きダイス内に進入する前に、液相の潤滑 剤を収容している圧力室を通走する。潤滑剤圧はポンプを介して発生される。シ ールのために圧力室の進入口側には、別の線引きダイスがシールノズルとして使 用される（J．Schiermeyer , Dissertation TU Clausthal 1979； US 3,413,832 ）。この装置構成によって主線引きノズルでは、流体力学的な潤滑条件が形成さ れねばならない。 この技術状態ではシールノズルによって圧力室をシールすることは極めて困難 である。それというのは、より小さな形状変化を実現しようとする場合には、シ ールノズルによって付加的な潤滑を行う必要があるからである。既に潤滑剤を付 着した線材を装置に供給せねばならない点も不利である。更なる欠点は、当該公 知の装置によって塑性変形加工の施された塑性変形加工材を、潤滑剤で改めてコ ーティングすることなしには、別の後続の塑性変形加工段のために大抵は使用す ることができないことである。 発明の開示： 本発明の課題は、潤滑剤用の圧力室の使用下で固相乃至ペースト状の潤滑剤を 用いてストランド状の金属塑性変形加工材に塑性変形加工及び／又はコーティン グを施す方法と装置を改良して、圧力室におけるシール問題を著しく低減すると 同時に塑性変形加工プロセス及びコーティングプロセスにおける単数又は複数の テクノロジカルなパラメータを、各塑性変形加工材に関連して決定的に改善でき るように構成することである。 前記課題は、請求項に記載した本発明の構成手段によって解決される。 固相乃至ペースト状の潤滑剤を用いてストランド状の金属塑性変形加工材に塑 性変形加工及び／又はコーティングを施す本発明の方法では、ストランド状の金 属塑性変形加工材が少なくとも１つの進入口ノズルを通って圧力室内へ進入し、 かつ少なくとも１つの進出口ノズルを通って前記圧力室から進出し、該圧力室内 へ固相乃至ペースト状の潤滑剤が装填され、前記圧力室内に位置している固相乃 至ペースト状の潤滑剤に対して外部から圧力がかけられ、しかもその際に適用さ れる熱圧設定値を常に、使用する潤滑剤が液化する熱圧レベルを下回る値に維持 するようにし、かつ前記圧力室内の圧力が調整及び／又は制御される。 前記方法は多段式の塑性変形加工プロセスにおいて１回又は数回使用されるの が有利である。 更に又、塑性変形加工プロセスの中断直後に、塑性変形加工プロセス中に塑性 変形加工材と塑性変形加工工具との間に存在している相対運動が短時間逆転され 、かつ／又は潤滑剤にかけられた圧力が低下されるのが有利である。 反応層の付着した塑性変形加工材に塑性変形加工が施され、しかも塑性変形加 工中に塑性変形加工材から剥離する反応層が、前記塑性変形加工材周面の潤滑剤 内に埋込まれ、次いで該潤滑剤と一緒に除去されるのが同様に有利である。 有利な構成では、潤滑剤供給路を通して潤滑剤が圧力室内へ装填され、その際 に、前記潤滑剤供給路に対向配置された潤滑剤貯蔵器内に潤滑剤が貯蔵され、し かもローディング可能な蓄力エレメントに、前記潤滑剤の貯蔵によってローディ ングがかけられ、かつ前記潤滑剤供給路の再装填中に前記蓄力エレメントがアン ローディングされ、これによって、貯えられた潤滑剤が前記圧力室内へ圧入され る。 更に有利には、ストランド状の金属塑性変形加工材が、圧力室に接続する後置 のコーティング・塑性変形加工用流体力学式加圧ノズル又は後置のコーティング 室を通って通走する。 またストランド状の金属塑性変形加工材を、圧力室 に後置されたコーティング及び塑性変形加工用の複数の流体力学式加圧ノズル又 は複数のコーティング室を通して通走させるようにするのが有利である。 また固相潤滑剤を、粉末又は成形体として、殊にプレス成形品、ペレット又は 顆粒として圧力室内へ装填するのが有利である。 塑性変形加工材は圧力室内のセンタに沿って、装填された潤滑剤の誘導流によ ってガイドされるのが有利である。 更に又、加熱された塑性変形加工材を圧力室に供給するのが有利である。 潤滑剤を加熱及び／又は冷却するのも同じく有利である。 固相乃至ペースト状の潤滑剤を用いてストランド状の金属塑性変形加工材に塑 性変形加工及び／又はコーティングを施す本発明の装置は、塑性変形加工材の通 走する少なくとも１つの進入口ノズル及び少なくとも１つの進出口ノズルを装備 した圧力室と、固相乃至ペースト状の潤滑剤用の少なくとも１つの供給路と、少 なくとも１つの圧力発生器とから成り、前記圧力室内で前記固相乃至ペースト状 の潤滑剤に対して圧力が外部からかけられ、かつ該潤滑剤に適用される熱圧設定 値は常に、使用潤滑剤が液化する熱圧レベルを下回る値にあり、かつ潤滑剤にか けられる圧力が、前記圧力発生器によってか又は別の少なくとも１つの圧力調整 ・制御装置によって調整及び／又は制御可能である。 塑性変形加工の場合は、進出口ノズルだけを線引きダイスとして構成しておく のが有利である。 更に有利には、固相乃至ペースト状の潤滑剤を圧力室内へ装填するために２つ の互いに対向する潤滑剤供給路が設けられており、しかも前記固相潤滑剤は粉末 又は成形体として、殊にプレス成形品、ペレット又は顆粒として使用されている 。 圧力発生は油圧によって行われるのが同じく有利である。 更に又、金属塑性変形加工材の到達前に潤滑剤流を圧力室内で分割する分流器 を設けておくのが有利である。 有利な構成では、１つの潤滑剤供給路と、ローディング可能な蓄力エレメント を備えた潤滑剤貯蔵器とが、互いに対向配置されており、前記潤滑剤貯蔵器は潤 滑剤の装填時に潤滑剤を貯蔵しかつ該貯蔵時に前記蓄力エレメントをローディン グし、かつ前記潤滑剤供給路を介しての潤滑剤の再装填時に前記蓄力エレメント はアンローディングされて貯えた潤滑剤を圧力室内に圧入するように構成されて いる。 進出口ノズルは、コーテイング及び塑性変形加工を施すための後置の流体力学 的な加圧ノズルの進入口ノズル又は後置のコーティング室の進入口ノズルである のが有利である。 またコーティング及び塑性変形加工を施すための後置の流体力学的な加圧ノズ ル又は後置のコーティング室が複数設けられているのが有利である。 本発明の装置には、＜６０ＨＲＣ（ロックウェル硬さ）の表面硬度を有する塑 性変形加工工具が適用可能である。 圧力室内には、固相の潤滑剤が装填されるのが殊に有利である。本発明の装置 及び本発明の方法によって奏せられる顕著な利点は、粉末状の潤滑剤を使用可能 であるばかりでなく、例えばプレス成形品、ペレット又は顆粒のような成形体と しての潤滑剤も使用できることである。これによって、後述の多数の利点が得ら れる。しかしながら本発明の装置は、装填される潤滑剤がペースト状、つまり捏 ね粉状又は粥状であっても、同様に機能する。 潤滑剤は設定圧下、又は制御可能な圧力下にある。この圧力は外部から負荷さ れる。このために、圧力を発生しかつ該圧力を設定可能かつ／又は制御可能な少 なくとも１つの圧力発生装置が設けられている。しかし又、圧力発生装置の他に 、圧力を設定しかつ／又は圧力を制御するための別の装置を設けておくことも可 能である。 圧力と温度を併用する場合、適用される熱圧設定値は常に、使用潤滑剤が液化 する熱圧レベルを下回る値に維持されねばならない。要するに、本発明の加工プ ロセスの如何なる時点においても圧力室内には、この前提条件下で固相乃至ペー スト状の潤滑剤が位置しているにすぎない。 圧力室は少なくとも１つの進入口ノズルと進出口ノズルとを有している。スト ランド状の金属塑性変形加工材に塑性変形加工を施す場合、進入口ノズル又は進 出口ノズルを線引きダイスとして構成することができ、或いは進入口ノズル及び 進出口ノズルを共に線引きダイスとして構成することも可能である。最も有利な 実施形態は、進出口ノズルだけを線引きダイスとして構成しておくことである。 加工装置がストランド状金属塑性変形加工材に塑性変形加工を施すためではな くして、潤滑剤で該ストランド状金属塑性変形加工材にコーティングを施すため に特定されている限りでは、進入口ノズル及び進出口ノズルの何れも、塑性変形 加工を施す線引きダイスとしては構成されていない。 また圧力室は少なくとも１つの潤滑剤用の供給路を有している。ストランド状 金属塑性変形加工材にコーティング及び／又は塑性変形加工を施すことによって 取出された潤滑剤は、前記潤滑剤供給路を介して新たな潤滑剤によって補填され る。その場合、該潤滑剤供給路は、圧力室内で潤滑剤に対して作用する設定圧及 び／又は制御圧を、コーティング動作中及び／又は塑性変形加工動作中にできる だけ一定に保つように構成 されている。これを達成するためには殊に、互いに向き合って位置する２つの潤 滑剤供給路を使用するのが有利である。この構成によって、その都度一方の潤滑 剤供給路から潤滑剤が圧力室内へ装填される間に、それと同時に、他方の潤滑剤 供給路には潤滑剤が充填される。充填される各潤滑剤供給路を圧力室に対して密 封することによって、圧力室内には一定の圧力或いは極く僅かに変動する圧力が 維持される。 圧力室内に実質的な圧力降下なしに潤滑剤を導入するための別の実施形態は、 ただ１つの潤滑剤供給路と、ローディング可能な蓄力エレメントを備えた潤滑剤 貯蔵器とを互いに対向配置する点にある。潤滑剤供給路における潤滑剤の再充填 中に、蓄力エレメントはアンローディングされ、かつ該アンローディングによっ て、前記潤滑剤貯蔵器内に貯えられていた潤滑剤が圧力室内に圧入される。 本発明によれば、潤滑剤供給路の開口とストランド状金属塑性変形加工材との 間で圧力室内に分流器が組込まれているのが有利である。該分流器によって潤滑 剤流は、ストランド状金属塑性変形加工材の到達前に分割され、ひいては塑性変 形加工材の片偏れが充分に回避される。 圧力室及びノズルを通ってストランド状金属塑性変形加工材が通走する際、固 相乃至ペースト状の潤滑剤は、塑性変形加工材の全表面に粘着している。この粘 着作用は、例えば多種の塑性変形加工材の場合に別の中間コーティング層なしに 複数の塑性変形加工段を通せるほど良好であり、或いは後述のような別の利点が 得られる。 塑性変形加工材周面における潤滑剤の固着に基づいて、塑性変形加工すべき材 料の表面に生じて周知のように塑性変形加工時に剥離することになる、例えばス ケールのような不都合な反応層を、塑性変形加工材周面に固着した潤滑剤層内に 埋め込み、次いで潤滑剤層と一緒に除去することも可能になる。 例えば生産過程における線材裂断或いはその他周知の生産上の問題に起因して 生じることのある、圧力室を通る塑性変形加工材の通走中断の場合に、周知のよ うに生じる再始動の問題を解決するために、本発明では、塑性変形加工プロセス 中に加工材と塑性変形加工工具との間に存在する相対運動が短時間逆転され、か つ／又は圧力室内で潤滑剤に対して生じる圧力が低下される。 更に本発明の方法及び本発明の装置では、加熱された塑性変形加工材を使用す ることが可能である。これに伴って、加熱された潤滑剤及び／又は冷却された潤 滑剤を同じく使用することも可能である。このことは、加熱された潤滑剤も冷却 された潤滑剤も使用することができ、換言すれば装置の一部分では、例えば潤滑 剤供給路内には冷却された潤滑剤が存在し、それと同 時に装置の他部分では、例えば圧力室内には加熱された潤滑剤が存在しているこ とを意味している。 本発明の方法及び本発明の装置の更なる利点は次の通りである。すなわち： 進入口ノズルの出口に支配する圧力は、進入口ノズルの領域における幾何学的 関係に基づいて、並びに潤滑剤の粘稠性によって、進入口ノズルの円筒形ガイド 長さの始点までに零にまで減成される。従って、この部位をシールするために、 必ずしも変形する必要はない。 本発明の方法の重要な利点は、必ずしも潤滑剤を付着した塑性変形加工材を装 置に供与する必要がない点にも見ることができる。 また圧力室内における圧力制御を介して、被着潤滑剤層厚の制御が行われるこ と、また従来技術の場合よりも大きな層厚が得られ、これによって個々の変形度 及び総変形度を大きくすることが可能になることも有利である。更に流体力学式 の加圧ノズルに対比して始動期極度に短縮される。それというのは塑性変形加工 プロセスの開始時点に即座に優れた潤滑条件が得られるからである。 そればかりでなく潤滑剤消費量が著しく低減される。それというのは、コント ロール不能な漏出に起因した損失も、もはや使用不可能になるほど化学的及び物 理的に変化した潤滑剤に起因した損失も生じないから である。 本発明による固相潤滑剤の成形体の使用によって、従来技術によって汎用され ている粉末状の潤滑剤の採用を断念することが可能になる。これによって、潤滑 剤粉末の製造時、輸送時及び適用時に発生する、健康障害・環境汚染の要因とな る粉塵形成が避けられる。 更なる重要な利点は、本発明による優れた潤滑条件に基づいて大抵の塑性変形 加工作業において、経費が嵩みかつ公害の要因となる潤滑剤担体層を前もって設 ける必要がなくなることである。これに伴って、大抵は加熱された適当な表面処 理浴の必要がなくなり、これによって生産空間における所要スペース並びにエネ ルギ消費量及び原料消費量が著しく低減する。 本発明の適用によって、既存のプラント技術の全く新規なコンビネーションが 可能になる。それというのは例えば別々の潤滑剤コーティングユニットが最早必 要でなくなり、或いは、個々のプラント段のテクノロジカルな限界を拡張するこ とが可能になり、例えば潤滑剤の乾燥時間を最早考慮する必要がなくなるからで ある。同時に又、塑性変形加工プロセスの後に続く処理段階に目標を定めた、塑 性変形加工プロセス態様の大きな可変性が得られる。 本発明で使用される潤滑剤の特殊性は、新規な複合潤滑剤の開発可能性への道 も開く。 また潤滑剤の貯蔵も改善される。それというのは潤 滑剤は固相の成形体として貯蔵され、最早湿気る心配をする必要もなく、所要ス ペースも僅かになるからである。 本発明により、規定の塑性変形加工によって、また例えば、より高い変形度、 安定した一定の潤滑条件及び、より大きな線引き速度のようなパラメータに関す るテクノロジカルな可能性の拡張によって製品品質に影響を及ぼすことも可能で ある。 また塑性変形加工時の張力状態の改善に基づいて、塑性変形加工材の表面品質 の所期通りの調整並びに、素材の塑性の一層良好な活用を実現することが可能で ある。 図面の簡単な説明： 図１は線材に固相潤滑剤膜でコーティングを施すと同時に圧力室からの進出時 に該線材に塑性変形加工を施すための本発明の装置の概略図である。 図２は図１の平面図として示した分流器を有する圧力室の概略構成図である。 図３は潤滑剤供給機構と潤滑剤貯蔵器を備えた本発明の装置の概略図である。 発明を実施するための最良の形態： 次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。 例１： 本例で説明しかつ図１及び図２に図示した本発明の装置の主要構成部分は、 圧力室１４と、 夫々線引きダイスとして構成された進入口ノズル２０並びに進出口ノズル２１ と、 潤滑剤プレス成形品１８用の供給筒１５；１６と、供給筒１５；１６から圧力 室１４への潤滑剤プレス成形品１８の移送を可能にする供給通路８；９とから成 る潤滑剤供給機構と、 弁２；５及び加圧プランジャ１０；１１を配設した、前記圧力室１４内に圧力 を発生するための油圧シリンダ１２；１３と、中央油圧ユニット１と、圧力測定 装置１７と、圧力室１４を密閉するための弁３；４を配設した油圧シリンダ６； ７とから成る圧力発生器から構成されている。 粗線引きの施された未コーティングの品質Ｄ９の鋼線１９に、前記構成の装置 によってコーティング及び塑性変形加工が施される。 粗線引きされた未コーティングの鋼線１９が到達する前に潤滑剤流を分割する ために、図２に図示したように圧力室１４内に分流器２２を組込んでおくのが有 利である。 弁２；３；４；５の作動制御は、中央油圧ユニット１と接続されたメモリ・プ ログラミング可能な制御装置を介して行われる。 固相潤滑剤として、ステアリン酸ナトリウムをベースとする潤滑剤が使用され る。 粗線引きの施された未コーティングの鋼線１９は進入口ノズル２０を通って圧 力室１４内に達する。この場合前記進入口ノズル２０は線引きダイスから成って おり、該線引きダイスの内径は、粗線引きの施された未コーティングの鋼線１９ の外径よりも０．０４ｍｍ大である。 圧力室１４から出る場合、今はコーティング済みの鋼線１９は進出口ノズル２ １を通走し、この場合、進出口ノズルは、コーティング済み鋼線１９に３０％の 横断面減面率でもって塑性変形加工を施す線引きダイスから成っている。 圧力室１４内への潤滑剤導入は次のようにして行われる。 先ず油圧シリンダ１３と、該油圧シリンダに連結された加圧プランジャ１１と によって、供給筒１６から供給通路９内に到達しかつ該供給通路内において１０ ０ｋＮの力で更に圧縮された潤滑剤プレス成形品１８が圧力室１４内に導入され る。 前記動作の間中、圧力室１４は供給通路８に対して油圧シリンダ６によって閉 鎖されている。 前記動作と同時に、油圧シリンダ１２と連結された加圧プランジャ１０は後退 移動する。これに伴って解放された供給通路８内の開口を通って、次の潤滑剤プ レス成形品１８が供給筒１５から供給通路８内に落下し、かつ、後方終端位置に 達した後に再び圧力室１４ の方向に移動する加圧プランジャ１０によって、油圧シリンダ６によって閉鎖さ れた供給通路８内を搬送され、かつ該供給通路内において１００ｋＮの力で更に 圧縮される。 加圧プランジャ１１が前方終端位置に到達すると、油圧シリンダ７が圧力室１ ４と供給通路９との連通を断つ一方、これと同時に油圧シリンダ６は圧力室１４ と供給通路８との接続を再び解放するので、圧縮された潤滑剤プレス成形品１８ を圧力室１４内へ導入することが可能である。 今度は加圧プランジャ１１がその後方終端位置へ移動し、こうして再装填動作 が改めて開始される。 １．５ｍ／ｓの速度で圧力室１４を通走する鋼線１９には、４０℃で１５０Ｍ Ｐａの圧力下にある潤滑剤によって、均質な薄い固着性の固相潤滑剤膜でコーテ ィングが施される。 この固相潤滑剤膜は、線引きダイスとして構成された進出口ノズル２５内にお ける鋼線１９の塑性変形加工を可能にすると同時に、該固相潤滑剤膜は、付加的 な潤滑剤なしに鋼線１９に更なる変形後加工を施すことを可能にするほど固定的 に鋼線にインプレスされる。 全塑性変形加工プロセスの間、圧力室１４へのプレス成形された潤滑剤の再装 填が交互に行われる。 中央油圧ユニット１に接続されたメモリ・プログラ ミング可能な制御装置と圧力測定装置１７によって、圧力室１４内における潤滑 剤の圧力は１５０ＭＰａで一定に保たれる。 例２： 例２では本発明を実施するための最良の形態が示されている。 本例で説明しかつ図２及び図３に図示した本発明の装置の主要構成部分は、 圧力室１４と、 夫々線引きダイスとして構成された進入口ノズル２０並びに進出口ノズル２１ と、 潤滑剤粉末２８用の粉末装入ホッパ２７と、圧力室１４への潤滑剤粉末２８の 移送を可能にする供給通路９と、ローディング可能な蓄力エレメント３０を有す る潤滑剤貯蔵器２９とから成る潤滑剤供給機構と、 プレス加工中及び供給通路９内の搬送中に潤滑剤粉末を加熱するための電気加 熱器２５と、 弁５及び加圧プランジャ１１を配設した、前記圧力室１４内に圧力を発生する ための油圧シリンダ１３と、中央油圧ユニット１と、供給通路９への再装填中に 圧力室１４を密閉するための逆止弁２４と、弁２を配設した油圧シリンダ２３と 、ローディング可能な蓄力エレメント３０を有する潤滑剤貯蔵器とから成る圧力 発生器と によって構成されている。 粗線引きの施されかつ先行の塑性変形加工の結果生じる潤滑剤残余膜を有する 特殊鋼線１９には、前記装置によって再コーティングと塑性変形加工が施される 。 特殊鋼線１９の到達する前に潤滑剤流を分割するために、図２に示したように 圧力室１４内には分流器２２を組込んでおくのが有利である。 弁２及び５の作動制御は、中央油圧ユニット１と接続されたメモリ・プログラ ミング可能な制御装置を介して行われる。 固相潤滑剤としては、ステアリン酸カルシウムをベースとする潤滑剤が使用さ れる。 特殊鋼線１９は進入口ノズル２０を通走して圧力室１４内に達する。この場合 、前記進入口ノズル２０は線引きダイスから成り、該線引きダイスの内径は特殊 鋼線１９の外径よりも０．０２ｍｍ大である。 圧力室１４から進出する際に、いま改めてコーティングの施された特殊鋼線１ ９は進出口ノズル２１を通走し、この場合該進出口ノズルは、コーティングされ た特殊鋼線１９に２２％の横断面減面率で以て塑性変形加工を施す線引きダイス から成っている。 圧力室１４内への潤滑剤導入は次のようにして行われる。 先ず油圧シリンダ１３と、該油圧シリンダに連結された加圧プランジャ１１と によって、粉末装入ホッパ ２７から供給通路９内に到達しかつ該供給通路内において１００ｋＮの力で圧縮 された潤滑剤粉末２８が圧力室１４内に導入される。 潤滑剤粉末２８の圧縮と供給通路９内における該潤滑剤粉末の移送を容易にす るために、供給通路９内に位置している潤滑剤粉末２８は、電気加熱器２５によ って６０℃の温度に加熱される。 供給通路９から圧力室１４内へ圧縮された潤滑剤粉末２８を導入する間、圧力 室１４は潤滑剤貯蔵器２９に対して開かれるので、圧力室１４内に位置している 潤滑剤の一部が潤滑剤貯蔵器２９内に入り込み、かつ、油圧シリンダ２３によっ てローディング可能な蓄力エレメント３０を、前記油圧シリンダ２３内の油圧に 抗してシフトする。これによって蓄力エレメント３０にはローディングがかけら れる。 加圧プランジャ１１がその前方終端位置に達すると、逆止弁２４が、圧力室１ ４と供給通路９との間の連通を遮断する。この瞬間に、圧力室１４に対して開い ていた潤滑剤貯蔵器２９から、そこに貯えられていた潤滑剤が、蓄力エレメント ３０のアンローディングによって圧力室１４内へ導入される。 こうして加圧プランジャ１１は後方終端位置へ移動し、再充填動作が改めて開 始される。 粉末装入ホッパ２７における潤滑剤粉末２８の貯蔵量は装填レベルセンサ２６ によって監視される。 ２．０ｍ／ｓの速度で圧力室１４を通って移動する特殊鋼線１９には、温度６ ０℃で１３５ＭＰａの圧力下にある潤滑剤によって、薄く均質な固着性の固相潤 滑剤膜で再コーティングが施される。 この潤滑剤膜は、線引きダイスとして構成された進出口ノズル２５内での特殊 鋼線１９の塑性変形加工を可能にする。同時に前記進出口ノズルにおいて潤滑剤 膜は、付加的な潤滑剤被膜なしに特殊鋼線１９に更なる変形後加工を施すことを 可能にするほど固定的にインプレスされる。 全塑性変形加工プロセスの間、圧力室１４への圧縮潤滑剤の再装填が交互に行 われる。 中央油圧ユニット１に接続されたメモリ・プログラミング可能な制御装置と圧 力測定装置１７によって、圧力室１４内における潤滑剤の圧力は１３５ＭＰａで 一定に保たれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｌ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ハリ ヴァインホルト ドイツ連邦共和国 Ｄ−01731 クライシ ャ アム シェーファーベルク ５アー (72)発明者 ベルンハルト クルツェ ドイツ連邦共和国 Ｄ−01239 ドレスデ ン アルトニッケルン １ (72)発明者 ゲルト ツショルン ドイツ連邦共和国 Ｄ−01307 ドレスデ ン ペルモーザーシュトラーセ ３ (72)発明者 アルミン ヒュープナー ドイツ連邦共和国 Ｄ−01259 ドレスデ ン ピルナーエル ラントシュトラーセ 211

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．固相乃至ペースト状の潤滑剤を用いてストランド状の金属塑性変形加工材に 塑性変形加工及び／又はコーティングを施す方法において、ストランド状の金属 塑性変形加工材（１９）を少なくとも１つの進入口ノズル（２０）を通して圧力 室（１４）内へ進入させ、かつ少なくとも１つの進出口ノズル（２１）を通して 前記圧力室から進出させ、該圧力室（１４）内へ固相乃至ペースト状の潤滑剤（ １８；２８）を装填し、前記圧力室（１４）内に位置している固相乃至ペースト 状の潤滑剤（１８；２８）に対して外部から圧力をかけ、その際に適用される熱 圧設定値は常に、使用する潤滑剤（１８；２８）が液化する熱圧レベルを下回る 値にあるようにし、かつ前記圧力室（１４）内の圧力を設定及び／又は調節する ことを特徴とする、ストランド状の金属塑性変形加工材に塑性変形加工及び／又 はコーティングを施す方法。 ２．多段式塑性変形加工プロセスにおいて１回又は数回使用される、請求項１記 載の方法。 ３．塑性変形加工プロセスの中断直後に、塑性変形加工プロセス中に塑性変形加 工材（１９）と塑性変形加工工具（２０；２１）との間に存在している相対運動 を短時間逆転させ、かつ／又は潤滑剤（１８； ２８）にかけられた圧力を低下させる、請求項１又は２記載の方法。 ４．反応層の付着した塑性変形加工材（１９）に塑性変形加工を施し、しかも塑 性変形加工中に塑性変形加工材（１９）から剥離する反応層を、前記塑性変形加 工材周面の潤滑剤内に埋込み、次いで該潤滑剤と一緒に除去する、請求項１記載 の方法。 ５．潤滑剤供給路（９）を通して潤滑剤（１８；２８）を圧力室（１４）内へ装 填し、該装填時に、前記潤滑剤供給路に対向配置された潤滑剤貯蔵器（２９）内 に潤滑剤を貯蔵し、しかもローディング可能な蓄力エレメント（３０）に、前記 潤滑剤の貯蔵によってローディングをかけ、かつ前記潤滑剤供給路（９）の再装 填中に前記蓄力エレメント（３０）をアンローディングし、これによって、貯え られた潤滑剤を前記圧力室（１４）内へ圧入する、請求項１記載の方法。 ６．ストランド状の金属塑性変形加工材（１９）を、圧力室（１４）に接続する 後置のコーティング・塑性変形加工用流体力学式加圧ノズル又は後置のコーティ ング室を通して通走させる、請求項１記載の方法。 ７．ストランド状の金属塑性変形加工材（１９）を、圧力室（１４）に後置され たコーティング及び塑性変形加工用の複数の流体力学式加圧ノズル又は複 数のコーティング室を通して通走させる、請求項６記載の方法。 ８．固相潤滑剤（１８；２８）を、粉末又は成形体として、殊にプレス成形品、 ペレット又は顆粒として圧力室（１４）内へ装填する、請求項１記載の方法。 ９．圧力室（１４）内のセンタに沿って塑性変形加工材を、装填された潤滑剤（ １８；２８）の誘導流によってガイドする、請求項１記載の方法。 10．加熱された塑性変形加工材（１９）を圧力室（１４）に供給する、請求項１ 記載の方法。 11．潤滑剤（１８；２８）を加熱及び／又は冷却する、請求項１記載の方法。 12．固相乃至ペースト状の潤滑剤（１８；２８）を用いてストランド状の金属塑 性変形加工材（１９）に塑性変形加工及び／又はコーティングを施す装置におい て、塑性変形加工材（１９）の通走する少なくとも１つの進入口ノズル（２０） 及び少なくとも１つの進出口ノズル（２１）を装備した圧力室（１４）と、固相 乃至ペースト状の潤滑剤（１８；２８）用の少なくとも１つの供給路（８；９） と、少なくとも１つの圧力発生器（１）とから成り、前記圧力室（１４）内で前 記固相乃至ペースト状の潤滑剤（１８，２８）に対して圧力が外部からかけられ 、かつ該潤滑剤に適用される熱圧設定値は常に、使用潤 滑剤が液化する熱圧レベルを下回る値にあり、かつ潤滑剤にかけられる圧力が、 前記圧力発生器（１）によってか又は別の少なくとも１つの圧力調整・制御装置 によって調整及び／又は制御可能であることを特徴とする、ストランド状の金属 塑性変形加工材に塑性変形加工及び／又はコーティングを施す装置。 13．塑性変形加工の場合に進出口ノズル（２１）だけが線引きダイスとして構成 されている、請求項１２記載の装置。 14．固相乃至ペースト状の潤滑剤（１８；２８）を圧力室（１４）内へ装填する ２つの互いに対向する潤滑剤供給路（８；９）が設けられており、しかも前記固 相潤滑剤が粉末又は成形体として、殊にプレス成形品、ペレット又は顆粒として 使用されている、請求項１２記載の装置。 15．圧力発生が油圧によって行われている、請求項１２記載の装置。 16．金属塑性変形加工材（１９）の到達前に潤滑剤流を圧力室（１４）内で分割 する分流器（２２）が設けられている、請求項１２記載の装置。 17．１つの潤滑剤供給路（９）と、ローディング可能な蓄力エレメント（３０） を備えた潤滑剤貯蔵器（２９）とが、互いに対向して配置されており、前記潤滑 剤貯蔵器（２９）は潤滑剤を貯蔵しかつ該貯蔵 時に前記蓄力エレメント（３０）をローディングし、かつ前記潤滑剤供給路（９ ）における潤滑剤の再装填時に前記蓄力エレメント（３０）がアンローディング されて貯えた潤滑剤を圧力室（１４）内に圧入するようになっている、請求項１ ２記載の装置。 18．進出口ノズル（２１）が、コーティング及び塑性変形加工を施すための後置 の流体力学的な加圧ノズルの進入口ノズル又は後置のコーティング室の進入口ノ ズルである、請求項１２記載の装置。 19．コーティング及び塑性変形加工を施すための後置の流体力学的な加圧ノズル 又は後置のコーティング室が複数設けられている、請求項１８記載の装置。 20．＜６０ＨＲＣの表面硬度を有する塑性変形加工工具が適用可能である、請求 項１２記載の装置。