JPS6319591B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6319591B2
JPS6319591B2 JP54171370A JP17137079A JPS6319591B2 JP S6319591 B2 JPS6319591 B2 JP S6319591B2 JP 54171370 A JP54171370 A JP 54171370A JP 17137079 A JP17137079 A JP 17137079A JP S6319591 B2 JPS6319591 B2 JP S6319591B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow material
metal
extruded
aluminum
extrusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54171370A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5696072A (en
Inventor
Shigeru Nishizaki
Makio Goshima
Kazuhiro Shioya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Altemira Co Ltd
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Aluminum Corp filed Critical Showa Aluminum Corp
Priority to JP17137079A priority Critical patent/JPS5696072A/en
Publication of JPS5696072A publication Critical patent/JPS5696072A/en
Publication of JPS6319591B2 publication Critical patent/JPS6319591B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/046Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 この発明は、ある金属製押出中空材の内面に、
硬化のために、防食のために、または接合媒体層
を形成するために異種の金属を被覆する方法に関
する。 従来技術とその問題点 従来、上記のような方法としては、押出加工装
置として、ポートホールダイス雄型およびダイリ
ングに互いに連なつた異種金属蒸気通路が形成さ
れたものを使用し、さらに押出加工装置の他に異
種金属を溶融させる装置および溶融された異種金
属を蒸気として異種金属蒸気通路に圧力をかけて
供給する装置を使用し、ダイス雄型のマンドレル
先端から押出直後の活性で高温状態の中空材内面
に異種金属蒸気を吹付けるというものがある(特
開昭54−88842号公報参照)。 しかしながら、上記従来方法では、押出加工装
置の他に異種金属を溶融させる装置および溶融さ
せた異種金属の蒸気を供給する装置が必要となる
ので、実施のためのコストが高くなる。さらに、
実施中に蒸気通路が詰まる可能性があり、異種金
属による被覆を所望厚さにできなくなるおそれが
ある。しかも、詰まつた場合の通路の清掃が面倒
である。 この発明の目的は、上記問題を解決した金属押
出中空材内面への異種金属被覆法を提供すること
にある。 問題点を解決するための手段 この発明による金属製押出中空材内面への異種
金属被覆法は、金属製押出中空材を押出成形する
にあたり、マンドレル先端に押出中空材と異なる
種類の金属を装着しておき、押出された直後の中
空材内部だけを真空にした後、真空中において、
ダイスおよび押出された中空材の有する熱を利用
して上記異種金属を蒸発させ、押出直後の中空材
内面に蒸着させることにより、中空材の内面に異
種金属被覆層を形成することを特徴とするもので
ある。 上記において、中空材を成形するために押出さ
れる金属は、主としてアルミニウム、鉄および銅
などであるが、アルミニウムの場合、つぎのよう
な金属が被覆せられる。アルミニウム中空材の内
面に防食層を形成する場合、アルミニウム中空材
の内面に被覆せられるものとして、亜鉛、A7072
合金およびアルミニウムと亜鉛の混合物があげら
れる。ただし、亜鉛の場合は、アルミニウム中空
材内面に亜鉛被覆層が形成せられた後、これを拡
散処理する必要がある。以上はアルミニウム表面
にアルミニウム―亜鉛合金層を形成し、この合金
層の犠牲的腐食により、アルミニウムに孔食の発
生するのを防止しようとするものである。アルミ
ニウム中空材内面を硬化する場合、押出アルミニ
ウム中空材内面に鉄、ステンレス、モリブデンお
よびタングステンなどが被覆せられ、これらいず
れかの金属層がアルミニウム中空材内面に形成せ
られる。ヒート・パイプや太陽熱利用温水器用パ
イプなどの場合、外側をアルミニウムとし内側を
銅としたクラツド・パイプが好ましい。水道管な
どの場合外側を鉄とし、内側をアルミニウムとし
たクラツド・パイプが好ましく、異種金属どうし
を接合する必要があるが、これら両金属の直接の
接合は必ずしも容易ではない。そこで、押出アル
ミニウム中空材に銅を蒸着させ、あらかじめアル
ミニウムの接合すべき面に銅層を形成しておき、
これを接合媒体層とするのがよい。 マンドレル先端に装着する金属は、粉状、塊
状、板状、線状などにしておくが、その形態は、
蒸発の容易さおよび装着の容易さを考慮して上記
のものから適宜選ぶ。また、被覆のためにマンド
レル先端に装着し、蒸発させる金属には、金属化
合物も含まれ、アルミニウム表面に被覆せられる
金属化合物として塩化亜鉛があげられる。 中空材の内部だけを真空にするには、押出され
た中空材の先端をつぶして密封したり、あるいは
機械的に真空引きしたりする。 また、異種金属の中空材内面への蒸着量は、押
出速度を変更することにより、適宜変えることが
できる。 異種金属の蒸発は、ダイスおよび押出された中
空材の有する熱だけで行なうか、あるいは該熱に
発熱体から発生する熱を加えて行なう。 実施例 以下、この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 図面は、この発明の方法を実施する装置を示し
ており、1はコンテナ、2はコンテナ1内のアル
ミニウムビレツト、3は中央部にマンドレル4が
一体的に設けられたポートホールダイス雄型、5
は同雌型、6はダイリング、7はダイス雄型3に
その上端からマンドレル4に至り、外部に開口す
るように形成せられた孔、8はダイリング6にそ
の上端から前記孔7に連通するように形成せられ
た孔、9は孔7,8を貫通してその先端部がマン
ドレル4の先端から外方に突出しているヒータ・
コード、10はヒータ・コード9の先端部に設け
られた発熱体、11はマンドレル4の先端よりも
わずかに突出した位置に装着され、発熱体10に
より加熱しうる亜鉛片、12は孔7内の上端部に
設けられたシールである。 上記押出加工装置により、外径50mm、厚さ2mm
のアルミニウム管13を押出すのであるが、ま
ず、押出直後のアルミニウム管13の先端部をつ
ぶして、アルミニウム管13内部を密封して真空
にする。そして、これを押出しながら、真空中に
おいて、亜鉛片11をダイスおよび押出されたア
ルミニウム管13の有する熱で蒸発させて、押出
直後の活性で高温状態のアルミニウム管13の内
面に亜鉛を蒸着した。亜鉛片11がダイスおよび
押出されたアルミニウム管13の有する熱で蒸発
しない場合には、発熱体10で亜鉛片11を加熱
して蒸発させる。 押出条件は下記の通りである。
Industrial Application Field This invention provides a method for forming an inner surface of a metal extruded hollow material.
It relates to a method of coating dissimilar metals for hardening, for corrosion protection or to form a bonding medium layer. Conventional technology and its problems Conventionally, the above-mentioned method uses an extrusion device in which a male porthole die and a die ring are formed with interconnected dissimilar metal vapor passages, and then extrusion processing is performed. In addition to the device, a device for melting dissimilar metals and a device for supplying the molten dissimilar metals as vapor under pressure to the dissimilar metal vapor passages are used to extrude the active and high-temperature state immediately after extrusion from the mandrel tip of the male die. There is a method in which dissimilar metal vapor is sprayed onto the inner surface of a hollow member (see Japanese Patent Application Laid-open No. 88842/1983). However, the conventional method described above requires, in addition to the extrusion processing apparatus, a device for melting dissimilar metals and a device for supplying vapor of the molten dissimilar metals, resulting in high implementation costs. moreover,
During implementation, the steam passages may become clogged, and the desired thickness of the dissimilar metal coating may not be achieved. Moreover, it is troublesome to clean the passage when it becomes clogged. An object of the present invention is to provide a method for coating the inner surface of an extruded metal hollow material with a dissimilar metal, which solves the above-mentioned problems. Means for Solving the Problems The method of coating the inner surface of an extruded metal hollow material with a different metal according to the present invention is to attach a metal of a different type to the extruded hollow material to the tip of the mandrel when extruding the extruded hollow metal material. Then, after evacuating only the inside of the hollow material immediately after extrusion, place it in a vacuum.
A dissimilar metal coating layer is formed on the inner surface of the hollow material by vaporizing the dissimilar metal using heat possessed by the die and the extruded hollow material and depositing it on the inner surface of the hollow material immediately after extrusion. It is something. In the above, the metals extruded to form the hollow material are mainly aluminum, iron, copper, etc., but in the case of aluminum, the following metals are coated. When forming an anti-corrosion layer on the inner surface of an aluminum hollow material, zinc, A7072, etc. can be coated on the inner surface of the aluminum hollow material.
Mention may be made of alloys and mixtures of aluminum and zinc. However, in the case of zinc, it is necessary to form a zinc coating layer on the inner surface of the aluminum hollow material and then perform a diffusion treatment on the zinc coating layer. The above method involves forming an aluminum-zinc alloy layer on the aluminum surface and sacrificial corrosion of this alloy layer to prevent pitting corrosion from occurring in the aluminum. When hardening the inner surface of the aluminum hollow material, the inner surface of the extruded aluminum hollow material is coated with iron, stainless steel, molybdenum, tungsten, etc., and a layer of any of these metals is formed on the inner surface of the aluminum hollow material. For heat pipes and solar water heater pipes, clad pipes with aluminum on the outside and copper on the inside are preferred. In the case of water pipes, clad pipes with iron on the outside and aluminum on the inside are preferable, and it is necessary to join dissimilar metals together, but direct joining of these two metals is not always easy. Therefore, copper is vapor-deposited on an extruded aluminum hollow material, and a copper layer is formed on the surface of the aluminum to be joined in advance.
It is preferable to use this as a bonding medium layer. The metal to be attached to the tip of the mandrel is in the form of powder, lump, plate, wire, etc.
Appropriately select from the above in consideration of ease of evaporation and ease of installation. Furthermore, the metals that are attached to the tip of the mandrel and evaporated for coating include metal compounds, and zinc chloride is an example of the metal compound that can be coated on the aluminum surface. To create a vacuum only inside the hollow material, the tip of the extruded hollow material is crushed and sealed, or the vacuum is drawn mechanically. Furthermore, the amount of different metals deposited on the inner surface of the hollow material can be changed as appropriate by changing the extrusion speed. Evaporation of the dissimilar metal is carried out using only the heat of the die and the extruded hollow material, or by adding heat generated from a heating element to the heat. Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings show an apparatus for carrying out the method of the present invention, in which 1 is a container, 2 is an aluminum billet inside the container 1, 3 is a male porthole die integrally provided with a mandrel 4 in the center, 5
6 is the same female mold, 6 is a die ring, 7 is a hole formed in the male die 3 from its upper end to the mandrel 4 and opened to the outside, 8 is a hole formed in the die ring 6 from its upper end to the hole 7. A heater hole 9 formed to communicate with the mandrel 4 passes through the holes 7 and 8 and has its tip protruding outward from the tip of the mandrel 4.
10 is a heating element provided at the tip of the heater cord 9; 11 is a zinc piece attached to a position slightly protruding from the tip of the mandrel 4 and can be heated by the heating element 10; 12 is a piece of zinc inside the hole 7; This is a seal provided at the upper end of the . With the above extrusion processing equipment, the outer diameter is 50 mm and the thickness is 2 mm.
The aluminum tube 13 is extruded. First, the tip of the aluminum tube 13 immediately after extrusion is crushed to seal the inside of the aluminum tube 13 and create a vacuum. Then, while extruding this, the zinc piece 11 was evaporated in a vacuum using the heat of the die and the extruded aluminum tube 13, and zinc was vapor-deposited on the inner surface of the aluminum tube 13, which was active and in a high temperature state immediately after extrusion. If the zinc piece 11 is not evaporated by the heat of the die and the extruded aluminum tube 13, the zinc piece 11 is heated by the heating element 10 and evaporated. The extrusion conditions are as follows.

【表】 上記条件によつて、押出および亜鉛の蒸着を行
なつた後の亜鉛被覆層の厚さは0.4μであつた。 つぎに亜鉛蒸着後のアルミニウム管13を500
℃で100分間加熱して拡散処理したところ、アル
ミニウム管13の内面に、表面亜鉛濃度2%、拡
散処理200μのほぼ均一なアルミニウム―亜鉛合
金層が形成せられた。 上記実施例においては、アルミニウム管を成形
するのにポートホールダイスを用いる押出加工法
で行なつているが、これに限るものではなく、前
方押出し加工、複式押出しせん孔加工などで行な
う場合もあり、その場合にもマンドレルの先端に
亜鉛片を装着しておく。 発明の効果 この発明の方法によれば、マンドレル先端に押
出中空材と異なる種類の金属を装着しておき、こ
の異種金属を蒸発させて押出直後の中空材内面に
蒸着させるものであるから、従来方法のように、
押出加工装置に、一端がマンドレルの先端に開口
しかつ他端が外部に開口した異種金属蒸気通路を
形成したり、押出加工装置とは別個に異種金属の
溶融装置や金属蒸気を上記通路を通つてマンドレ
ル先端から噴射させる装置を必要としたりしな
い。したがつて、実施のためのコストが安くな
る。さらに、常に所望厚さの異種金属を形成する
ことが可能である。しかも、当然のことながら、
従来方法のような異種金属蒸気通路の清掃という
ような面倒な作業が不要となる。 また、この発明の方法によれば、押出された直
後の中空材内部を真空にした後、真空中におい
て、ダイスおよび押出された中空材の有する熱を
利用して上記異種金属を蒸発させ、押出直後の中
空材内面に蒸着させるものであるから、中空材内
面に酸化皮膜が生成せず、異種金属が付着しやす
い。また、中空材内部が真空であるから、異種金
属は低温で蒸発する。したがつて、金属の種類に
よつてはダイスおよび押出された中空材の有する
熱だけで蒸発させることも可能になる。また、ダ
イスおよび押出された中空材の有する熱だけで蒸
発しない金属の場合にも、これをさらに加熱する
ための発熱体の負担が少なくなる。
[Table] Under the above conditions, the thickness of the zinc coating layer after extrusion and zinc vapor deposition was 0.4μ. Next, the aluminum tube 13 after zinc evaporation was
When the aluminum tube 13 was heated for 100 minutes and subjected to diffusion treatment, a substantially uniform aluminum-zinc alloy layer with a surface zinc concentration of 2% and a diffusion treatment of 200 μm was formed on the inner surface of the aluminum tube 13. In the above embodiment, the aluminum tube is formed by an extrusion method using a porthole die, but the method is not limited to this, and may be performed by forward extrusion, double extrusion drilling, etc. In that case, also attach a piece of zinc to the tip of the mandrel. Effects of the Invention According to the method of the present invention, a metal of a different type from that of the extruded hollow material is attached to the tip of the mandrel, and the different metal is evaporated and deposited on the inner surface of the hollow material immediately after extrusion. Like how,
A dissimilar metal vapor passageway having one end open to the tip of the mandrel and the other end open to the outside may be formed in the extrusion processing apparatus, or a dissimilar metal melting apparatus and metal vapor may be passed through the passageway separately from the extrusion processing apparatus. There is no need for a device to spray from the tip of the mandrel. Therefore, the cost of implementation is lower. Moreover, it is always possible to form dissimilar metals of desired thickness. Moreover, of course,
This eliminates the need for the troublesome work of cleaning dissimilar metal vapor passages, which is required in conventional methods. Further, according to the method of the present invention, the interior of the hollow material immediately after being extruded is evacuated, and then the dissimilar metal is evaporated using the heat of the die and the extruded hollow material in the vacuum, and the extruded material is then extruded. Since it is vapor-deposited on the inner surface of the hollow material immediately after, an oxide film is not formed on the inner surface of the hollow material, and different metals are likely to adhere. Furthermore, since the interior of the hollow member is a vacuum, dissimilar metals evaporate at low temperatures. Therefore, depending on the type of metal, it may be possible to evaporate it using only the heat of the die and the extruded hollow material. Furthermore, even in the case of a metal that does not evaporate only with the heat of the die and the extruded hollow material, the burden on the heating element for further heating the metal is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面はこの発明の方法の実施に使用する押出加
工装置の部分縦断面図である。 3…ポートホールダイス雄型、4…マンドレ
ル、11…異種金属(亜鉛片)、13…押出中空
材(アルミニウム管)。
The drawing is a partial vertical cross-sectional view of an extrusion processing apparatus used to carry out the method of the present invention. 3...Male porthole die, 4...Mandrel, 11...Dissimilar metal (zinc piece), 13...Extruded hollow material (aluminum tube).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 金属製押出中空材を押出成形するにあたり、
マンドレル先端に押出中空材と異なる種類の金属
を装着しておき、押出された直後の中空材内部だ
けを真空にした後、真空中において、ダイスおよ
び押出された中空材の有する熱を利用して上記異
種金属を蒸発させ、押出直後の中空材内面に蒸着
させることにより、中空材の内面に異種金属被覆
層を形成することを特徴とする、金属製押出中空
材内面への異種金属被覆法。
1 When extruding metal extruded hollow material,
A metal of a different type than the extruded hollow material is attached to the tip of the mandrel, and only the inside of the hollow material immediately after extrusion is evacuated. A method for coating the inner surface of an extruded metal hollow material with a dissimilar metal, characterized by forming a dissimilar metal coating layer on the inner surface of the hollow material by evaporating the dissimilar metal and depositing it on the inner surface of the hollow material immediately after extrusion.
JP17137079A 1979-12-28 1979-12-28 Coating method for inside of extruded hollow metallic material with different metal Granted JPS5696072A (en)

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JPS5696072A JPS5696072A (en) 1981-08-03
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102008048576A1 (en) * 2008-09-23 2010-03-25 Behr Gmbh & Co. Kg Manufacturing process, extruder and die for an extruded hollow section and extruded hollow section and heat exchanger with an extruded hollow profile

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5488842A (en) * 1977-12-26 1979-07-14 Showa Aluminium Co Ltd Galvanizing onto aluminum surface

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JPS5488842A (en) * 1977-12-26 1979-07-14 Showa Aluminium Co Ltd Galvanizing onto aluminum surface

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