JPS6013424B2 - めがねフレ−ム材料の製法 - Google Patents
めがねフレ−ム材料の製法Info
- Publication number
- JPS6013424B2 JPS6013424B2 JP7882080A JP7882080A JPS6013424B2 JP S6013424 B2 JPS6013424 B2 JP S6013424B2 JP 7882080 A JP7882080 A JP 7882080A JP 7882080 A JP7882080 A JP 7882080A JP S6013424 B2 JPS6013424 B2 JP S6013424B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- eyeglass frame
- manufacturing
- layer
- brazing
- extrusion
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- Expired
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、複合金属製めがねフレーム材料の製法に関
し、積層榛材を比較的低温で加工することにより積層材
の接合強度を向上させ軽重めがねフレーム材料を製造す
るようにしたものである。
し、積層榛材を比較的低温で加工することにより積層材
の接合強度を向上させ軽重めがねフレーム材料を製造す
るようにしたものである。
めがね用に金属フレームが使用されるようになってから
後、その軽量化への要望は強い。このため軽量のAI合
金を基材とするめがねフレームも実用化されている。し
かしながらAI合金には、周知のようにろう付加工がで
きないためフレームのデザインに制約があり、蝶番が滑
らかに動ない、耐食性および機械的強度にも劣る等の欠
点がある。これに対しTiは、ろう付性は劣るものの、
軽量であることに加えて、耐食性、機械的強度、加工性
等に優れているという利点がある。このようなTiの特
性に鑑み、本発明者は既にTi基金属からなる芯材の表
面にNi基合金をクラッド圧着することによりろう付性
を改善してめがねフレームに適した線材を与える技術を
提案している(実願昭54一13542号)。この発明
は上述したNi−Tiクラッド製めがねフレームの改良
製造法を与えることを目的とするものである。
後、その軽量化への要望は強い。このため軽量のAI合
金を基材とするめがねフレームも実用化されている。し
かしながらAI合金には、周知のようにろう付加工がで
きないためフレームのデザインに制約があり、蝶番が滑
らかに動ない、耐食性および機械的強度にも劣る等の欠
点がある。これに対しTiは、ろう付性は劣るものの、
軽量であることに加えて、耐食性、機械的強度、加工性
等に優れているという利点がある。このようなTiの特
性に鑑み、本発明者は既にTi基金属からなる芯材の表
面にNi基合金をクラッド圧着することによりろう付性
を改善してめがねフレームに適した線材を与える技術を
提案している(実願昭54一13542号)。この発明
は上述したNi−Tiクラッド製めがねフレームの改良
製造法を与えることを目的とするものである。
すなわち、上述した技術においては、Ni−クラッド製
めがねフレーム材料を製造するために、Ti製芯材をN
i基金属で重ね合せ被覆して得られた積層榛材を約70
0qoで熱間押出し、更に約600〜80ぴ0で軟化焼
鈍し、袷間線引加工等を行った後、ろう付加工を行う方
法を採用している。しかしながら、上述の過程で得られ
るNi〃ラッドTi線村のろう付部の強度は未だ充分な
ものではなかった。しかして本発明者のその後の研究に
よれば、このようなるう付部の強度が低い原因は、Ni
クラッドTi線材のろう付特性が不充分であるというよ
りは、Ni−Ti間の接合強度が不充分である点に起因
することが見出された。この強度低下はNiクラッド層
への応力集中の起り易い角材状に織材を加工したときに
特に顕著である。そして更に詳しくはNi−Ti間の金
属拡散を促進し、接合強度を改善するために用いられる
熱間押出時、あるいはその後の処理における600〜8
0び0というような高温で、却ってTi2Ni、TIN
i、TINi3等の脆い金属間化合物が生成するためN
i−Ti間の接合強度を低下させ、見鶏上ろう付強度の
低下として現われることが見出された。このようなNi
−Ti金属間化合物の生成はX線マイクロアナライザー
による線分析の結果により確認されている。それによれ
ば第1図に示すクラッド材接合部分の拡大図(倍率:約
500ぴ音)に於て、Ni層1とNi層2との間の接合
部に、NiおよびTiから成る拡散層3が形成されるが
、その際に該拡散層3の内部にNi−Ti系金属間化合
物層4が破壊容易な層(又は相)として生成しているこ
とが示される。そして、更に研究した結果、Ni−Ti
金属間化合物の生成は、600qo以下であればほとん
ど問題にならないこと、押出成形においてはより低温で
もNi−Ti間の拡散は見られまた層界面に働く圧着力
の作用とも相挨つて充分な接合が見られ、Ni−Ti間
接合力の改善にはより有効であること、またろう付加工
も低温で行うことが必要であることも見出された。この
発明のめがねフレーム材料の製造方法は、上述の知見に
基くものであり、より詳しくはTi基金属製芯材をNi
基金属層で重ね合せ被覆してなる積層榛材を200〜6
0び0で温間押出した後、押出された捧材に暁鈍処理を
施して軟化させ、次いで冷間加工を行なった後、600
00以下の温度でろう付加工してめがねフレーム形状と
することを特徴とするものである。
めがねフレーム材料を製造するために、Ti製芯材をN
i基金属で重ね合せ被覆して得られた積層榛材を約70
0qoで熱間押出し、更に約600〜80ぴ0で軟化焼
鈍し、袷間線引加工等を行った後、ろう付加工を行う方
法を採用している。しかしながら、上述の過程で得られ
るNi〃ラッドTi線村のろう付部の強度は未だ充分な
ものではなかった。しかして本発明者のその後の研究に
よれば、このようなるう付部の強度が低い原因は、Ni
クラッドTi線材のろう付特性が不充分であるというよ
りは、Ni−Ti間の接合強度が不充分である点に起因
することが見出された。この強度低下はNiクラッド層
への応力集中の起り易い角材状に織材を加工したときに
特に顕著である。そして更に詳しくはNi−Ti間の金
属拡散を促進し、接合強度を改善するために用いられる
熱間押出時、あるいはその後の処理における600〜8
0び0というような高温で、却ってTi2Ni、TIN
i、TINi3等の脆い金属間化合物が生成するためN
i−Ti間の接合強度を低下させ、見鶏上ろう付強度の
低下として現われることが見出された。このようなNi
−Ti金属間化合物の生成はX線マイクロアナライザー
による線分析の結果により確認されている。それによれ
ば第1図に示すクラッド材接合部分の拡大図(倍率:約
500ぴ音)に於て、Ni層1とNi層2との間の接合
部に、NiおよびTiから成る拡散層3が形成されるが
、その際に該拡散層3の内部にNi−Ti系金属間化合
物層4が破壊容易な層(又は相)として生成しているこ
とが示される。そして、更に研究した結果、Ni−Ti
金属間化合物の生成は、600qo以下であればほとん
ど問題にならないこと、押出成形においてはより低温で
もNi−Ti間の拡散は見られまた層界面に働く圧着力
の作用とも相挨つて充分な接合が見られ、Ni−Ti間
接合力の改善にはより有効であること、またろう付加工
も低温で行うことが必要であることも見出された。この
発明のめがねフレーム材料の製造方法は、上述の知見に
基くものであり、より詳しくはTi基金属製芯材をNi
基金属層で重ね合せ被覆してなる積層榛材を200〜6
0び0で温間押出した後、押出された捧材に暁鈍処理を
施して軟化させ、次いで冷間加工を行なった後、600
00以下の温度でろう付加工してめがねフレーム形状と
することを特徴とするものである。
以下、この発明を詳細に説明する。
この発明の方法によれば、まずTi基金属製芯材をNi
基金属の外層ないしは外管により重ね合せ被覆すること
により積層棒材を得る。
基金属の外層ないしは外管により重ね合せ被覆すること
により積層棒材を得る。
芯材を形成するTi基金属としては純TiまたはTiを
主成分とするTiと山、V、Mn、Fe、Cu、Mo、
Cr、W、C金属の1種又は2種以上との合金を含むも
のであり、合金中のTi舎量は90%(重量%。以下、
特に断らない限り同様とする)以上であることが好まし
い。90%未満では塑性加工性が低下し、かつ添加成分
により比重が増加し軽量化の効果が減少するからである
。
主成分とするTiと山、V、Mn、Fe、Cu、Mo、
Cr、W、C金属の1種又は2種以上との合金を含むも
のであり、合金中のTi舎量は90%(重量%。以下、
特に断らない限り同様とする)以上であることが好まし
い。90%未満では塑性加工性が低下し、かつ添加成分
により比重が増加し軽量化の効果が減少するからである
。
また外層を形成するNi基金属としては、純Niまたは
Niを主成分とするNiとCr、Cu、Fe、Ag、S
i、S、Pb、Pt、Au、希士類元素、Ti、Nb、
AI、Mo、Sn、Coの1種又は2種以上との合金を
含むものであり、合金中のNi含量は80%以上である
ことが好ましい。80%未満では塑性加工性が悪くなる
。
Niを主成分とするNiとCr、Cu、Fe、Ag、S
i、S、Pb、Pt、Au、希士類元素、Ti、Nb、
AI、Mo、Sn、Coの1種又は2種以上との合金を
含むものであり、合金中のNi含量は80%以上である
ことが好ましい。80%未満では塑性加工性が悪くなる
。
積層簾材は、たとえばTi基金属製芯材とNi基金属性
外層ないし外管を個別に用意し、前者を後者に挿入する
ことにより得られる。この時点での芯村オと外層とは結
合しておらず、後述の温間押出を経て両者の密着が得ら
れる。すなわち、この明細書で「重ね合せ被覆」とは芯
材が外層により覆われているが結合はしていない状態を
表すために用いられている。積層穣材のクラッド比、す
なわち積層穣材中での芯材の体積分率(したがって断面
面積分率でもあり、残りは外層の体積分率が占める)は
0.7〜0.99とするのが望ましい。0.7未満では
製品重量が重くなり、0.99を超えると、接合の強度
が低下し実用上好ましくない。
外層ないし外管を個別に用意し、前者を後者に挿入する
ことにより得られる。この時点での芯村オと外層とは結
合しておらず、後述の温間押出を経て両者の密着が得ら
れる。すなわち、この明細書で「重ね合せ被覆」とは芯
材が外層により覆われているが結合はしていない状態を
表すために用いられている。積層穣材のクラッド比、す
なわち積層穣材中での芯材の体積分率(したがって断面
面積分率でもあり、残りは外層の体積分率が占める)は
0.7〜0.99とするのが望ましい。0.7未満では
製品重量が重くなり、0.99を超えると、接合の強度
が低下し実用上好ましくない。
このクラッド比は、温間押出その他の後加工を経ても実
質的に変化しない。次で、この積層榛材を200〜60
0こ0の温度で温間押出する。
質的に変化しない。次で、この積層榛材を200〜60
0こ0の温度で温間押出する。
押出圧力は5000〜13000kg/の程度であり、
静水圧押出機を用いて行うのが好ましい。押出温度が2
00℃未満ではNi−Ti間の金属拡散接合が不充分と
なり、600qoを超すと脆い金属間化合物の析出が始
まり、この発明の効果が得られなくなる。この温間押出
いこより、積層機材の径は1′2〜1′5程度に4・怪
化されるとともに、Ti基芯材とNi基外層とが密着す
る。押出後に得られた積層あるいはNiクラッドTi線
材を、軟化暁鎚処理して、押出工程で生じた成形歪を除
去し、また後述の冷間加工を容易にする。
静水圧押出機を用いて行うのが好ましい。押出温度が2
00℃未満ではNi−Ti間の金属拡散接合が不充分と
なり、600qoを超すと脆い金属間化合物の析出が始
まり、この発明の効果が得られなくなる。この温間押出
いこより、積層機材の径は1′2〜1′5程度に4・怪
化されるとともに、Ti基芯材とNi基外層とが密着す
る。押出後に得られた積層あるいはNiクラッドTi線
材を、軟化暁鎚処理して、押出工程で生じた成形歪を除
去し、また後述の冷間加工を容易にする。
この軟化燐鈍処理は、線村を300〜600℃でたとえ
ば45ぴ0で2時間又は55000で30分、更に60
0℃では10分以下熱処理することにより行われる。3
00qC未満では所望の効果が得られず、また600q
oを超えると押出加工時と同様にNi−Ti金属間化合
物の析出が起る。
ば45ぴ0で2時間又は55000で30分、更に60
0℃では10分以下熱処理することにより行われる。3
00qC未満では所望の効果が得られず、また600q
oを超えると押出加工時と同様にNi−Ti金属間化合
物の析出が起る。
更に、このNiクラツドTi線材を必要に応じて冷間で
線引きし、あるいは圧延して、フレームに適した線蓬お
よび断面形状とし、またフレーム各部の形状に成形する
。
線引きし、あるいは圧延して、フレームに適した線蓬お
よび断面形状とし、またフレーム各部の形状に成形する
。
このようにして得られる線材は、フレームの各部、すな
わち、テンブル(つる)、蝶番、リム(枠)、ブリッジ
、クリングス等の全部又は一部に用いられる。次いで必
要な形状に成形されたNiクラッドTi線材を所望の部
位において同一又は異種線材と60び○以下の温度でろ
う付加工する。
わち、テンブル(つる)、蝶番、リム(枠)、ブリッジ
、クリングス等の全部又は一部に用いられる。次いで必
要な形状に成形されたNiクラッドTi線材を所望の部
位において同一又は異種線材と60び○以下の温度でろ
う付加工する。
ろう付加工温度もNi−Ti金属間化合物の析出を防止
するため、600午0以下、3び分以内で行う必要のあ
ることは上記と同様である。このため、ろう材としては
、Cd−Ag−Zn−Cu合金、など60ぴ○以下の融
点を有するものが用いられ、Agろうなどの高融点ろう
材は使用不可能である。かくして得られた製品は、最終
めがねフレームを形成している場合もあり、あるいはそ
の一部を成しているに過ぎない場合、また整形のための
後加工処理を必要とする場合もある。
するため、600午0以下、3び分以内で行う必要のあ
ることは上記と同様である。このため、ろう材としては
、Cd−Ag−Zn−Cu合金、など60ぴ○以下の融
点を有するものが用いられ、Agろうなどの高融点ろう
材は使用不可能である。かくして得られた製品は、最終
めがねフレームを形成している場合もあり、あるいはそ
の一部を成しているに過ぎない場合、また整形のための
後加工処理を必要とする場合もある。
このため、この発明の製品は、めがねフレーム材料の名
称で総称する。上述したように、この発明によれば、T
i基芯材をNi基金属層で重ね合せ被覆した積層棒材を
押出加工し、更にろう付加工を含む加工処理をしてめが
ねフレーム材料を製造するに当り、押出加工およびろう
付加工を含む加工処理を比較的低温で行って、脆いNi
−Ti金属間化合物の生成を防止することにより、Ni
−Ti間の強固な接合が得られ、結果的に強いるう付強
度も得られる。
称で総称する。上述したように、この発明によれば、T
i基芯材をNi基金属層で重ね合せ被覆した積層棒材を
押出加工し、更にろう付加工を含む加工処理をしてめが
ねフレーム材料を製造するに当り、押出加工およびろう
付加工を含む加工処理を比較的低温で行って、脆いNi
−Ti金属間化合物の生成を防止することにより、Ni
−Ti間の強固な接合が得られ、結果的に強いるう付強
度も得られる。
すなわち第2図に示すこの発明に於るNi−Tiクラツ
ド材の接合部分の拡大図(倍率5000)に於て、Ni
層1 1とTi層12との間の接合部に、NiおよびT
iからなる拡散層13が形成されるがその拡散層には金
属間化合物を含まないため破壊容易な層(又は相)とし
て生成することがない。またNi−Ti間の接合強度が
高くなるため、断面形状を円形以外に変形したり「薄肉
化したりしても両者の剥離が問題とならないため、Ti
の軽量性と相換って一層軽量のめがねフレームを与える
こともできる。かくして、Tjの軽量性を生かしつつN
i合金単一材料から得られるものと同等の強度のめがね
フレーム材料が得られる。以下、実験例によりこの発明
のめがねフレーム材料の製造方法の基本的工程ならびに
得られる材料のめがねフレームとしての適性をより具体
的に説明する。
ド材の接合部分の拡大図(倍率5000)に於て、Ni
層1 1とTi層12との間の接合部に、NiおよびT
iからなる拡散層13が形成されるがその拡散層には金
属間化合物を含まないため破壊容易な層(又は相)とし
て生成することがない。またNi−Ti間の接合強度が
高くなるため、断面形状を円形以外に変形したり「薄肉
化したりしても両者の剥離が問題とならないため、Ti
の軽量性と相換って一層軽量のめがねフレームを与える
こともできる。かくして、Tjの軽量性を生かしつつN
i合金単一材料から得られるものと同等の強度のめがね
フレーム材料が得られる。以下、実験例によりこの発明
のめがねフレーム材料の製造方法の基本的工程ならびに
得られる材料のめがねフレームとしての適性をより具体
的に説明する。
例
直径5仇舷のTi芯材を、内径がほぼ50肌で肉厚が1
柳のNi管中に挿入し、長さが1000mでクラツド比
が約0.92の積層榛材を得た。
柳のNi管中に挿入し、長さが1000mでクラツド比
が約0.92の積層榛材を得た。
この積層捧材を、450qoに加熱し、9000k9/
嫌の圧力で温間静水圧押出して、外径15肋の線材を得
た。更にこの線材を450qoで120分間競鈍して軟
化させ、冷間線引して外径9風の線村とし、更に450
℃で120分間焼鈍して再度冷間線引を行い、外径2.
6脚の線材を得た。
嫌の圧力で温間静水圧押出して、外径15肋の線材を得
た。更にこの線材を450qoで120分間競鈍して軟
化させ、冷間線引して外径9風の線村とし、更に450
℃で120分間焼鈍して再度冷間線引を行い、外径2.
6脚の線材を得た。
この線材を更に、冷間圧延して0.物肋×3.物舷の矩
形断面線材を得、これをCd15%、Ag50%、Zn
15%、Cu20%、の組成を有するろう材を用いて4
50qoでろう付けを行い、めがねフレーム材料を得た
。
形断面線材を得、これをCd15%、Ag50%、Zn
15%、Cu20%、の組成を有するろう材を用いて4
50qoでろう付けを行い、めがねフレーム材料を得た
。
別途、芯材、外層材、押出温度、軟化焼錨温度、ろう付
温度を種々変えて、上記操作を繰り返し、同機にめがね
フレーム材料を得た。
温度を種々変えて、上記操作を繰り返し、同機にめがね
フレーム材料を得た。
これらフレーム材料の製造条件、評価結果を次表にまと
めて記す。
めて記す。
この発明の効果は、特にろう付強度の測定結果に顕著に
表われている。
表われている。
略
心 。
漕ぎ
当 S
晋
遵奉
烏華
ざ簿
謝蓋
葦′
馨9
。
Q 簿課員義
旨上せV 代
縞電き塵
晋言縞義
も雲◎竪
」膝積極
難産霊
土蜜蓮母
卓薫き出
るS( R
9輪員。
処いく山ヤ潟
Rご寸峠き
蔭葦盤送電
セへ)機洲
こぐミ三g
山コトSS
蛇ト入×$
やQ小/仏
舵腿9種蓮
り競映樫Q
繭若善戦寮
細心用○〕
−Nの寸の
失X失業失
第1図は従来技術に於るNi−Tiクラッド材の接合物
のX線マイクロアナラィザ、線分折の結果を示す図、第
2図はこの発明によるNi−Tiクラツド材の接合一部
のX線マイクロアナライザ線分折結果を示す図である。 1,11・・・・・・Ni層、2,12・・・・・・T
i層、3,13……拡散層、4……Ni−Ti金属間化
合物層。髪!図 鍔2図
のX線マイクロアナラィザ、線分折の結果を示す図、第
2図はこの発明によるNi−Tiクラツド材の接合一部
のX線マイクロアナライザ線分折結果を示す図である。 1,11・・・・・・Ni層、2,12・・・・・・T
i層、3,13……拡散層、4……Ni−Ti金属間化
合物層。髪!図 鍔2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 Ti基金属製芯材をNi基金属層で重ね合せ被覆し
てなる積層棒材を200〜600℃で温間押出し、温間
押出後の線材を熱処理して軟化焼鈍し、軟化焼鈍後の線
材に冷間加工した後、600℃以下の温度でろう付加工
してめがねフレーム形状とすることを特徴とする、めが
ねフレーム材料の製法。 2 温間押出後の線材を300〜600℃の温度で熱処
理して軟化焼鈍する、特許請求の範囲第1項記載の製法
。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7882080A JPS6013424B2 (ja) | 1980-06-11 | 1980-06-11 | めがねフレ−ム材料の製法 |
AT0478380A AT375303B (de) | 1979-09-28 | 1980-09-25 | Material auf ti-basis fuer brillengestelle sowie verfahren zu dessen herstellung |
AU62748/80A AU535407B2 (en) | 1979-09-28 | 1980-09-26 | A ti-base material for eyeglass-frames |
US06/190,943 US4427746A (en) | 1979-09-28 | 1980-09-26 | Ti-base material for eyeglass-frames and a method for producing same |
DE19803036342 DE3036342A1 (de) | 1979-09-28 | 1980-09-26 | Material auf titanbasis fuer brillengestelle und verfahren zu dessen herstellung sowie daraus hergestellte brillengestelle bzw. brillengestellteile |
FR8021087A FR2466341A1 (fr) | 1979-09-28 | 1980-09-29 | Materiau a base de titane pour montures de lunettes et procede pour son obtention |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7882080A JPS6013424B2 (ja) | 1980-06-11 | 1980-06-11 | めがねフレ−ム材料の製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS575851A JPS575851A (en) | 1982-01-12 |
JPS6013424B2 true JPS6013424B2 (ja) | 1985-04-06 |
Family
ID=13672465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7882080A Expired JPS6013424B2 (ja) | 1979-09-28 | 1980-06-11 | めがねフレ−ム材料の製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6013424B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58184074A (ja) * | 1982-04-22 | 1983-10-27 | Seiko Epson Corp | 眼鏡フレ−ム用素材 |
JPS5984219A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-15 | Nippon Gakki Seizo Kk | 眼鏡フレ−ム用複合材 |
JPS5985389A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-17 | Nippon Gakki Seizo Kk | 眼鏡フレ−ム用複合材の製法 |
JPH0664261B2 (ja) * | 1984-08-07 | 1994-08-22 | 株式会社神戸製鋼所 | メガネフレ−ムの製造方法 |
JPS60181717U (ja) * | 1985-04-25 | 1985-12-03 | 住友特殊金属株式会社 | 眼鏡用金属フレーム |
JP2593088B2 (ja) * | 1988-04-21 | 1997-03-19 | 株式会社トーキン | 眼鏡フレーム及びその製造方法 |
-
1980
- 1980-06-11 JP JP7882080A patent/JPS6013424B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS575851A (en) | 1982-01-12 |
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