JPH05329582A - 金属線条体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型な装置により高品質の金属線条体を量産
し得る方法を提供する。 【構成】 走行する金属帯状体１を幅方向に湾曲させて
順次連続的に筒状に成形する過程にて、前記金属帯状体
１の湾曲成形体８内に溶融金属10を供給し、これを冷却
凝固させて、凝固体を金属帯状体１で鋳包んだ複合棒材
12を形成し、次いでこの複合棒材12の外周の金属帯状体
１を分離し、内部の凝固体、即ち鋳塊16に延伸加工を施
す。 【効果】 鋳型が、全周にわたって同材質で異材の突合
わせ部分がなく、又凝固体と鋳型との擦れ合いがなく、
しかも筒状の金属帯状体の外周から内部の凝固体を強制
冷却できるので、高品質の鋳塊が高速度で得られる。又
鋳型が、走行する金属帯状体１をロールフォーミング機
６，７にかけて湾曲させて構成したものなので装置全体
が小型である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型な装置により高品
質の金属線条体を量産する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属の線条体の製造方法としては、ベル
トホイール式連続鋳造法、ツインベルト式連続鋳造法、
溶湯上に黒鉛鋳型を配置し上方に鋳塊を引き上げるオー
トクンプ式連続鋳造法、種線の周りに溶融金属を凝固さ
せるディップフォーミング鋳造法等が実用化されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベルト
ホイール式連続鋳造法では、鋳型を構成する鋼製ベルト
と銅製ホイールとの境界部分に位置する鋳塊部位に、又
ツインベルト式連続鋳造法では、鋳型を構成する２枚の
鋼製ベルトと２本の鋳鉄製ダムブロックの各々の境界部
分に位置する鋳塊部位に夫々欠陥が生じ易く、又オート
クンプ式連続鋳造法にあっては、黒鉛鋳型が固定されて
いる為鋳塊と鋳型が擦れ合って鋳塊に欠陥が生じ易いと
いう問題があった。又ディップフォーミング鋳造法で
は、強く冷却することができない為生産性が低いという
問題があった。又上記の鋳造装置はいずれも大型でスペ
ースを広くとり、しかも設備費が嵩むという問題があっ
た。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】本発明はこのような状況に
鑑み、新規な発想の基に鋭意研究を行った結果なされた
もので、その目的とするところは、比較的小型な装置
で、高品質の金属線条体を量産する方法を提供すること
にある。即ち、本発明は、走行する金属帯状体を幅方向
に湾曲させて順次連続的に筒状に成形する過程にて、前
記金属帯状体の湾曲体内に溶融金属を供給し、これを冷
却凝固させて、凝固体を金属帯状体で鋳包んだ複合棒材
を形成し、次いでこの複合棒材の外周の金属帯状体を分
離し、内部の凝固体に延伸加工を施すことを特徴とする
ものである。

【０００５】本発明方法において、金属帯状体には銅又
は銅合金等の任意の金属材料が用いられるが、鋳造金属
より融点が高く、鋳造金属と非反応性で、熱伝導性に優
れた金属材料が好適であり、その厚さは、容易に湾曲で
き且つ溶融金属の熱や重量により損傷しない程度の厚さ
である。金属帯状体を幅方向に湾曲させるには、ロール
フォーミング法を始めとする通常の成形加工法が適用さ
れる。金属帯状体の筒状の断面形状は、円形の他、多角
形等任意である。溶融金属を供給する金属帯状体の成形
位置は、溶融金属が漏出しない程度に湾曲し始めてか
ら、金属帯状体の側縁端部間が閉じるまでの任意の成形
位置である。又金属帯状体は上方から下方に向けて走行
させながら成形するようにして、溶融金属が、凝固体の
中心部にまで供給されて、凝固体内部に湯不足による欠
陥が生じないようにするのが肝要である。

【０００６】凝固体を鋳包んだ金属帯状体の側縁端部は
単に重ね合わせ又は突合わせただけでよいが、更に上か
らローラーで押圧して凝固体の形状を整えるようにする
のが好ましい。溶融金属を金属帯状体内で凝固させるに
は、前記金属帯状体の外周に冷却水を噴射し冷却して行
う。複合棒材外周の金属帯状体は、前記金属帯状体の重
ね合わせ又は突合わせた側縁端部を機械的に引き離し、
押し広げて分離する。分離した平板状の金属帯状体は表
面を洗浄してコイラーに巻き取り再利用する。複合棒材
内部の凝固体は整直ローラーにより整直したのち、圧延
等の延伸加工を施して、所定形状の線条体に加工する。

【０００７】以下に本発明を図を参照して具体的に説明
する。図１は本発明方法の態様例を示す工程説明図であ
る。図において、１は金属帯状体、６，７は前記金属帯
状体１を筒状に成形する為の夫々第一，第二ロールフォ
ーミング機である。金属帯状体１をアンコイラー２から
ピンチローラー３により連続的に引出し、これをプレヒ
ーター４で予熱し、次に溶融金属と接する側に離型用の
スーター５を塗布し、次いで下方に向きを変えて第一の
ロールフォーミング機６に掛ける。ここでは金属帯状体
１を、側縁端部間に所要の間隙をあけて湾曲させる。次
にこの湾曲成形体８内にタンデッシュ９から溶融金属10
を注入し、次いで第二ロールフォーミング機７にて筒状
に成形する。溶融金属10を注入すると同時に金属帯状体
１の外周に冷却水11を掛けて内部の溶融金属を冷却凝固
させて複合棒材12となす。

【０００８】次に前記複合棒材12をリフォーミング機13
にかけて、外周の筒状の金属帯状体１を平板状に戻して
内部の凝固体から分離し、この分離した平板状の金属帯
状体１は洗浄装置14にて洗浄して、リコイラー15に巻取
る。他方、内部の凝固体つまり鋳塊16はガイドローラー
17にて横方向に案内し、図示しない整直ローラー及び圧
延機により、整直及び圧延して所定の棒材に加工する。
又前記のアンコイラー２とピンチローラー３の間にアキ
ュムレーター18を配置し、金属帯状体１を溶接する間、
このアキュムレーター18に蓄積した金属帯状体１を供給
する。又テンションローラー19により、操業中金属帯状
体１に一定の張力を付与する。

【０００９】図２は本発明方法の他の態様例を示す工程
説明図である。この方法は、金属帯状体の端部を溶接し
て１本のエンドレス帯となすことにより、コイル交換作
業を省き、又アキュムレーターを不要となして装置の小
型化を計ったものである。即ち、走行する金属帯状体１
をプレヒーター４にて予熱し、溶融金属と接する側にス
ーター５を塗布したのち、斜めに配置した第一ロールフ
ォーミング機６により湾曲に成形し、この湾曲成形体８
の側縁端部間から溶融金属10を注入したのち、この湾曲
成形体８を、斜め配置の第二ロールフォーミング機７に
より筒状に成形すると同時に、金属帯状体の筒状成形体
の外周に冷却水11を噴射し内部の凝固体を冷却して複合
棒材12となし、次いでこの複合棒材12をリフォーミング
機13にかけて外周の金属帯状体１を分離し、内部の鋳塊
16を図示しない圧延機に案内して所定の棒材に加工し、
他方複合棒材12から分離した金属帯状体１は洗浄装置1
4、プレヒーター４を経て、スーター５を塗布し、再び
第一のロールフォーミング機６に掛ける。上記におい
て、金属帯状体を反転させて溶接してメビウスの輪の状
態にして用いると、金属帯状体は溶融金属と接するまで
に２度洗浄することが可能で、金属帯状体と溶融金属と
の濡れ性が良好となり鋳塊品質が向上する。又金属帯状
体は溶融金属と接することによる劣化が表裏で分担され
て寿命が伸びる。

【００１０】

【作用】本発明では、走行する金属帯状体を幅方向に湾
曲させて順次連続的に筒状に成形する過程にて、前記金
属帯状体の湾曲体内に溶融金属を供給し、これを冷却凝
固させるのであるが、鋳型が、全周にわたって同材質
で、且つ異材の突合わせ部分がなく、又凝固体と鋳型と
の擦れ合いがなく、しかも冷却水による強制冷却が可能
であり、従って高品質の鋳塊が高速度で得られる。又鋳
型が、走行する金属帯状体をロールフォーミング機にか
けて湾曲させて構成したものなので装置全体が小型であ
る。

【００１１】

【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例１ 図１に示した装置を用いて48mmφの燐青銅合金（Ｃｕ−
５％Ｓｎ−0.5 ％Ｐ）合金を鋳造し、圧延して８mmφの
線材を製造した。金属帯状体には厚さ１mm、幅170mm の
ものを用いた。金属帯状体は約20m/min.の速度で走行さ
せ、プレヒーターで 200℃に予熱し、溶融金属と接触す
る側にスーターを塗布した。第一ロールフォーミング機
では側縁端部に20mmの間隙をあけて湾曲させて、前記間
隙から溶融金属を湾曲体内に注入し、次いで第二ロール
フォーミング機に掛けて外周の金属帯状体を断面円形の
筒状に成形した。冷却水は金属帯状体の全周に、多段に
噴射した。鋳造後の金属帯状体はスーター等の付着物を
高圧噴射水で洗浄し除去したのち、リコイラーに巻取っ
た。金属帯状体を巻取ったアンコイラーは複数本用意
し、金属帯状体を繋ぎ合わせて、鋳造を止めることなく
20時間連続鋳造した。複合棒材は金属帯状体を分離し、
内部の鋳塊はそのまま８mmφに熱間圧延した。金属帯状
体にはＳＵＳ材とＣｕ材の２種類の金属帯状体を用い
た。

【００１２】実施例２ 図２に示した装置を用いた他は、実施例１と同じ方法に
より８mmφの燐青銅合金棒材を製造した。尚、金属帯状
体には両端をメビウスの輪が形成されるように表裏を反
転して溶接したエンドレスの金属帯状体を用いた。 比較例１ ベルトホイール式連続鋳造法により断面積3000mm² の燐
青銅合金鋳塊を12m/min.の速度で連続鋳造し、引き続き
この鋳塊を８mmφの棒材に圧延した。 比較例２ ディップフォーミング法により48mmφの燐青銅合金鋳塊
を鋳造し、これを８mmφの棒材に圧延した。このように
して得られた各々の８mmφの棒材を 2.6mmφに伸線加工
して品質を調査した。結果は鋳造速度を併記して表１に
示した。

【００１３】

【表１】

【００１４】表１より明らかなように、本発明方法品
（No１〜４）は、得られた線材の欠陥数が極めて少なく
品質的に優れたものであった。このように本発明方法品
が品質的に優れるのは、前述の鋳型要因以外に、本発明
方法では、溶融金属の凝固速度が極めて速く、鋳塊内部
まで高密度の健全組織となる為である。鋳型材質、即ち
金属帯状体の材質はＣｕの方がＳＵＳより得られた鋳塊
の品質が優れ、又鋳造速度も幾分速くできた。これはＣ
ｕの方が熱伝導率が高く、凝固体の冷却が均一になされ
た為である。尚、鋳肌は両者とも良好なものであった。
これに対し、比較例品のNo５は、線材に欠陥がかなりの
数認められた。これは鋳造をベルトホイール式連続鋳造
法により行った為、ベルトとホイールの突合わせ部分の
冷却が均一になされず、鋳塊の前記突合わせ部分に位置
する鋳塊部位に欠陥が発生した為である。又比較例品の
No６は、ディップフォーミング方式の為冷却が強くなさ
れず、鋳造速度が著しく低下した。以上Ｃｕ合金を鋳造
する場合について説明したが、本発明方法はＡｌ等の一
般的な金属の線条体の製造は勿論のこと、難鋳造性金属
の線条体の製造に適用しても同様の効果が得られるもの
である

【００１５】

【効果】以上述べたように、本発明方法によれば、小型
な装置により高品質の金属線条体を量産することがで
き、工業上顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の態様例を示す工程説明図である。

【図２】本発明方法の他の態様例を示す工程説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 金属帯状体 ２ アンコイラー ３ ピンチローラー ４ プレヒーター ５ スーター ６ 第一ロールフォーミング機 ７ 第二ロールフォーミング機 ８ 湾曲成形体 ９ タンデッシュ 10 溶融金属 11 冷却水 12 複合棒材 13 リフォーミング機 14 洗浄装置 15 リコイラー 16 鋳塊 17 ガイドローラー 18 アキュムレーター 19 テンションローラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行する金属帯状体を幅方向に湾曲させ
   て順次連続的に筒状に成形する過程にて、前記金属帯状
   体の湾曲体内に溶融金属を供給し、これを冷却凝固させ
   て、凝固体を金属帯状体で鋳包んだ複合棒材を形成し、
   次いでこの複合棒材の外周の金属帯状体を分離し、内部
   の凝固体に延伸加工を施すことを特徴とする金属線条体
   の製造方法。