JPS59183926A - 真空用アルミニウム材の製造法 - Google Patents

真空用アルミニウム材の製造法

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JPS59183926A
JPS59183926A JP5894883A JP5894883A JPS59183926A JP S59183926 A JPS59183926 A JP S59183926A JP 5894883 A JP5894883 A JP 5894883A JP 5894883 A JP5894883 A JP 5894883A JP S59183926 A JPS59183926 A JP S59183926A
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vacuum
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杉尾 栄治
Masumi Takeuchi
竹内 益美
Kenji Tsukamoto
塚本 建次
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Altemira Co Ltd
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Showa Aluminum Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02Making uncoated products
    • B21C23/04Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/14Making other products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C29/00Cooling or heating work or parts of the extrusion press; Gas treatment of work
    • B21C29/006Gas treatment of work, e.g. to prevent oxidation or to create surface effects

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)

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】 この発明は、真空用アルミニウム材の製造法に関するも
のである。
この明細書において、アルミニウムとはアルミニウムお
よびその合金を含むものとする。
たとえば、イオンポンプ用電極板として最近アルミニウ
ム板が使用されているが、ポンプの真空を得るために、
アルミニウム板の表面を脱脂処理等の手段により清浄に
仕上げている。しかしながら、その後の取扱いにおいて
大気と接触し、表面に水和酸化物が形成される。また高
い真空度を保持するためには、製品になった後における
製品からの放出ガスを減らすことが重要である。この点
につき本発明者らは実験研究を重ね″た結果、アルミニ
ウム表面の皮膜状態が真空度に大きな影響を与えること
をつきとめた。
アルミニウムは周知のように、非常に酸化され易い金属
であり、酸素と触れると表面に酸化膜が形成される。ま
たアルミニウムが水、湿気などの水分の存在する環境下
に置かれるとその表面に水和酸化膜が生成する。そして
水和酸化物の生成反応の温度が高い程水和酸化膜の成長
は著しく、高温環境ではアルミニウム表面にべ−マイト
(擬ベーマイト)またはバイアライトなどの水和酸化膜
が形成される。このような水和酸化膜の膜質は、水分の
存在しない環境で形成されるアルミニウム酸化膜に較べ
て非常に粗で多孔質状でありかつその孔形態も複雑にい
り込んでいる。加えて膜厚も厚い。
ところで、上記アルミニウム板は押出成形によってつく
られるが、一般に通常の押出成形によるアルミニウム製
品の表面には、押出成形特水分を含んだ大気(酸素)と
の接触により水和酸化膜が成形され、しかもこの水和酸
化膜は、押出時高温にさらされるため、水和酸化膜の生
成反応が促進されて厚膜となっている。この水和酸化膜
の膜質は上述のとおりのものであり、かつ厚膜であるた
めに皮膜に多くの水分が吸着する。さらに皮膜がちみつ
さに欠けるために、成形後においても大気中に存在する
水分、ハイドロカーボン、二酸化炭素および一酸化炭素
などの真空度低下物質が皮膜に吸着する。しかも水和酸
化膜が上記のようなものであるために、このような真空
度低下物質が皮膜内にいわば吸蔵された形態となり、真
空度向上阻害の原因になっていると思われる。また押出
成形後のアルミニウム形材の機械的強度を高めるために
、高温加熱後、水冷および空冷などの焼入れ処理や、熱
処理が行なわれるが、このさいにも押出成形時に形成さ
れた上述の水和酸化膜はさらに成長するとともにすでに
吸着されている真空度低下物質は皮膜に内蔵される形と
なる。さらにアルミニウム板がイオンポンプ用電極板に
使用される場合は、イオンおよび電子によるスパッタリ
ングにより表面のガス離脱が助長されるために、より以
上高品質な真空用表面が求められる。
この発明の目的は、イオンポンプ用電極板等真空に保つ
ことを要求されるアルミニウム材を能率的にうろことの
できる製造法を提供することにある。
この発明による真空用アルミニウム材の製造法は、上記
の目的を達成するために、周壁がら分離せられた任意横
断面形状の分離成形部を少なくとも1つ中空部に有する
アルミニウム中空押出形材を、中空が大気と接触しない
ような雰囲気に保ちつ)押出成形することを特徴とする
ものである。
中空押出形材の中空部を大気と接触しないような雰囲気
に保つ具体的方法としては、たとえば、つぎの5つの方
法をあげることができる。
その1は、アルミニウム中空押出形材を押出成形するに
あたり、当初より酸素0.5〜30容量%とくに1〜1
0容量%、残部不活性ガスよりなる混合ガスを、押出さ
れつつある形材の中空部内に供給し、僅か押出された後
の形材の先端開口部を密封し、その後も混合ガスの供給
を継続し、所定長さ押出した後、形材を切断するととも
に切断端を密封する方法である。
押出形材の素材としては、押出性および機械的強度の点
から、AA6061および6063など(DAI  M
g Si系合金が好ましい。不活性ガスとしては、アル
ゴンおよびヘリウムが一般的である。
その2は、上記において、不活性ガスのみを供給する方
法である。
その3は、上記において、形材の中空部を真空にする方
法である。この場合、押出成形時何も供給しない方法と
、中空部より真空引きする方法とがある。前者の場合は
形材の先端間[1部を密封するまでに僅かの空気が流入
するが、はぼ真空に近いものが得られる。
その4は、その1において形材の先端開口部を密封する
ことなく混合ガスを供給しなから押出成形する方法であ
る。
その5は、その2において形材の先端開口部を密封づ゛
ることなく不活性ガスを供給しながら押出成形Jる方法
である。
上記5つのいずれの方法でも、中空押出成形時に、形材
の内面が水分を含んだ大気と接触することが防がれるの
で、その内面に水和酸化膜が生成することはない。そし
て、第1および第4の方法では形材の中空部に酸素が存
在し、第2、第3および第5の方法でも僅かな酸素は存
在するので、活性なアルミニウム表面にらみって薄い酸
化膜が生成する。
従来方法で製造されたアルミニウム押出形材では、その
真空度が充分満足しうるまで高くない理由は、上述した
ようにアルミニウム表面に水和酸化膜が形成せられてお
り、この水和酸化膜に吸蔵された状態になっている真空
度低下物質が放出されるからである。
この発明による真空用アルミニウム材の製造法は、周壁
から分離せられた任意横断面形状の分離成形部を少なく
とも1つ中空部に有するアルミニウム中空押出形材を、
中空部が人気と接触しないような雰囲気に保ちつ)押出
成形するものであり、成形後の中空押出形材内の分離成
形部を真空用アルミニウム材として使用するものである
。この分離成形部は、上述のようにして得られるもので
あるから、その表面には問題のある水和酸化膜が生成せ
ず、代わりに酸化膜が形成せられる。この酸化膜の膜質
はちみつでかつその膜厚は薄いから、水和酸化膜に較べ
て真空度低下物質の吸着、吸蔵は著しく少なく、かつ吸
着、吸蔵されていても脱ガス処理により簡単にこれを除
去することができる。したがって、真空度低下物質が放
出される量が非常に少なくなり、高真空度を保つことが
できる。また分離成形部は最初から中空押出形材の周壁
と分離せられているので、簡単に真空用アルミニウム材
が得られるし、分離成形部の数を増やすことにより、真
空用アルミニウム材の能率的な製造をはかることもでき
る。また中空押出形材の周壁内面も処理されているので
、分離成形部のみならず、これを取去ったあとの形材も
真空用として利用できる。
なお、この発明の方法によって得られたアルミニウム材
は、イオンポンプ用電極板に限らず、真空を保つ必要の
あるその他の製品に用いることができるし、平板状のも
のに限ら)、丸棒その他任意の横断面形状のものであっ
てもよい。
この発明の実施例を、以下図面を参照して説明する。
第1図および第2図において、(1)はコンテナ、(2
)はコンテナ(1)内のアルミニウム・ビレット、(3
)(4)はビレット(2)を押圧するダミー・ブロック
およびステム、(5)はポート・ホール・ダイス雄型、
(6)は同雌型、(7)はダイス雄型(5)の中央にあ
けられた横−文字の押出孔、(8)は雄型(5)と雌型
(6)の間の方形押出間111(9)から、押出孔(7
)の両端部までのびている切込み部、(10)は雄型(
5)の対角部にあけられた分岐混合ガス噴出口、(11
)はダイ・ホルダ、<12)  (13)は雄型(5)
およびダイ・ホルダ(11)に形成せられた混合ガス通
路、(14)はダイ・ホルダ(11)にあけられた混合
ガス供給口、(15)は混合ガス容器で、これに取付け
られた導管(16)が混合ガス供給口(14)に接続せ
られている。(17)はボルスタである。
第1図の押出しプレスにより、第3図に示されているよ
うな横断面横方形の中空押出形材(18)が押出成形さ
れるのである。(19)はその中空部(20)内の中央
部に成形せられた平板状分離成形部、(21)は形材(
18)の両側壁から内方突出状に形成せられかつ先端が
平板状分離成形部(19)の両端部わずか下方までのび
た突条部を示す。
つぎに真空用アルミニウム材の製造順序について述べる
まず、ダイスを苛性洗浄した後560  ℃で3時間均
質化処理したAΔ6063のビレット(2)を押出温度
500℃、押出速度10tll/minで押出す。この
さい潤滑油は使用しない。
前記押出と同時に混合ガス容器(15)より酸素7容量
%、残部アルゴンよりなる゛混合ガスを導管(16)、
通路(13)  (12)を経て噴出口(10)より圧
力2〜3 kg/ cm2で噴出し、押出されつつある
形材(18)の中空部(20)に供給する。
そして僅か押出された後の形材(18)の先端開口部を
プレスで圧接して密封し、第1図に示されているような
一端密封部(22)を形成する。
その後も混合ガスの供給を継続し、所定長さ押出した後
、形材(18)をシャーで切断するとともに切断端を密
封し、他端密封部(23)を形成する(第4図参照)。
その混合ガスを密封したj・の形材(18)を250℃
まで強制空冷し、続いて自然冷却した後引張り矯正する
。つぎに同様そのま)の状態で180℃で6時間時効処
理を行なう。その後形材(18)の両端密封部(22)
  (23>を油を用いずかつエヤー・ブローなしで切
断する。すると分離成形部(19)は第3図に鎖線で示
されている両側の突条部(19)上に橋わたし状に落下
し、これに受けられる。
両突条部(19)の間から、橋わたし状にある分離成形
部(19)をすくい上げて形vi(18)の外に取出し
、真空用アルミニウム板(24)とするのである(第5
図参照)。上記分離成形部(19)はあった方が便利で
あるが、なくてもよい。所定寸法の中空押出形材をうる
上記真空用アルミこラム板の表面には、もみってかつ薄
い酸化膜が形成されており、これを150℃で24時間
脱ガス処理し、真空度を測定したところ、10  ’ 
” −(−orr 、 1/S、 Cl11’以下の放
出ガス計数が得らた。これは、従来では全く予期し得な
い現象によるものである。
上記その4および5の方法は、押出時中空押出形材(1
8)の先端開口部をそのま・の状態とするものである。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例を示すもので、第1図は押出成
形途上を示す縦断面図、第2図はダイス雄型の拡大正面
図、第3図は第1図のm−■線にそう拡大断面図、第4
図は混合ガス密封状態の中空押出形材の縦断面図、第5
図は製品の部分拡大斜視図である。 (18)・・・アルミニウム中空押出形材、(19)・
・・分離成形部。 以  上 外4名 手続補正書 1.事件の表示  昭和58年特+l’l願第5894
8  号2、発明の名称  真空用アルミニウム材の製
造法3、補正をする者 事件との関係    特1r1出願人 4代 理 人 住    所 大阪市南区鰻谷西之町57番地の6 イ
ナバビル6階電話大阪(252) 2436・4387
5 補正命令の日付   昭和  年  月  日6、
補正(こより増加する発明の数 122−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 周壁から分離せられた任意横断面形状の分離成形部を少
    なくとも1つ中空部に有するアルミニウム中空押出形材
    を、中空部が大気と接触しないような雰囲気に保ちつ)
    押出成形することを特徴とする真空用アルミニウム材の
    製造法。
JP5894883A 1983-04-04 1983-04-04 真空用アルミニウム材の製造法 Granted JPS59183926A (ja)

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JP5894883A JPS59183926A (ja) 1983-04-04 1983-04-04 真空用アルミニウム材の製造法

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JPS59183926A true JPS59183926A (ja) 1984-10-19
JPS6137003B2 JPS6137003B2 (ja) 1986-08-21

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5478524A (en) * 1992-08-24 1995-12-26 Nissan Motor Co., Ltd. Super high vacuum vessel
CN111570555A (zh) * 2020-05-06 2020-08-25 毕少华 一种铝型材挤压成型系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5478524A (en) * 1992-08-24 1995-12-26 Nissan Motor Co., Ltd. Super high vacuum vessel
US5683523A (en) * 1992-08-24 1997-11-04 Nissan Motor Co., Ltd. Titanium alloy for super high vacuum vessels
CN111570555A (zh) * 2020-05-06 2020-08-25 毕少华 一种铝型材挤压成型系统

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JPS6137003B2 (ja) 1986-08-21

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