JPH0633446B2 - 形状記憶合金板の成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、形状記憶合金板を部分的に曲げ加工した後、
その形状を記憶させる熱処理を行う方法に関するもので
ある。

〔従来技術とその問題点〕

Ｎｉ−Ｔｉ合金などの形状記憶合金は通常の金属に比
べ、曲げ加工後のスプリングバックがきわめて大きいと
いう性質がある。例えば冷間圧延鋼板に90゜曲げ試験を
行うとスプリングバックは約１゜程度であるが、Ｎｉ−
Ｔｉ合金板では90゜曲げ試験で20〜45゜程度のスプリン
グバックが生じる。このため形状記憶合金板を通常の方
法で曲げ加工しても、曲げ加工のための荷重を取り除く
と、スプリングバックでほぼ元の形状に戻ってしまうと
いう現象がおきる。またスプリングバックする分を見越
して大きく曲げ加工すると、形状記憶合金板が破断する
おそれがある。

また曲げ加工により所望の形状が得られたとしても、そ
の後で形状を記憶させるための熱処理が必要であり、そ
の熱処理の際には、曲げ加工後の形状が元に戻らないよ
うに形状記憶合金板を保持具に入れて、その形状を拘束
した状態で熱処理を行う必要がある。このため、保持具
の製作あるいは保持具の取付け、取外しが必要となり、
これがコストアップの要因となっている。

〔問題点の解決手段とその作用〕

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決した形
状記憶合金板の成形方法、特に形状記憶合金板を部分的
に曲げ加工して、形状記憶処理する場合に適する方法を
提供するもので、その方法は、形状記憶合金板の曲げの
外側になる面に、曲げ加工を加える部分と加えない部分
を含めて、曲げ加工後のスプリングバックが小さい第一
の金属板を当てると共に、形状記憶合金板の曲げの内側
になる面の少なくとも曲げ加工を加えない部分に第二の
金属板を当て、かつ曲げ加工を加えない部分を両金属板
で挟み付けて固定した状態で、上記形状記憶合金板を上
記第一の金属板と共にその第一の金属板を曲げの外側に
して曲げ加工を行い、次いで形状記憶のための熱処理を
行った後、上記両金属板を取り外すことを特徴とするも
のである。

上記のように形状記憶合金板を第一と第二の金属板で挟
んで曲げ加工および熱処理を行うと、形状記憶合金板の
スプリングバックが抑制され、曲げ加工後の形状が確実
に保持できると共に、熱処理の際に形状記憶合金板が元
の形状に戻ることがなくなり、正確な形状を記憶させら
れる。

〔実施例〕

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示す。第１図
(b)は曲げ加工前の形状記憶合金板１を示す。この形状
記憶合金板１は平板をほぼ十字形に打ち抜いたもので、
ここでは中央部２を花芯部、そこから四方に延びる部分
３を花びら部と呼ぶこととする。この実施例は、上記の
ような形の形状記憶合金板１の花びら部３をカールさせ
て第４図(a)(b)のような形に曲げ加工し、その形状を記
憶させようとするものである。つまり花芯部２は曲げ加
工を加えない部分、花びら部３は曲げ加工を加える部分
である。

形状記憶合金板１を曲げ加工する当たり、まずそれより
一回り大きい第１図(a)のような十字形の金属板（第一
の金属板）４と、形状記憶合金板１の花芯部２より一回
り大きい第１図(c)のような正方形の金属板（第二の金
属板）５を用意する。第一の金属板４としては曲げ加工
によるスプリングバックの小さいもの例えば冷間圧延鋼
板が用いられる。また第二の金属板５は曲げ加工を加え
ないのでどのような材料でもよいが、第一の金属板４と
同じ材料にすることが好ましい。

次に第２図(a)(b)に示すように、第一の金属板４の上に
形状記憶合金板１を載せ、さらにその上に第二の金属板
５を載せた後、第二の金属板５の四隅を第一の金属板４
にスポットを溶接する。６がその溶接部である。これに
より形状記憶合金板１の花芯部２が両金属板４と５によ
り挟持された状態となる。

この状態で、公知のプレス加工手段により、第３図に示
すように花びら部３を、第一の金属板４と共に、かつ第
一の金属板４を曲げの外側にして、曲げ加工する。この
ようにすると曲げ荷重を取り除いた後の、形状記憶合金
板１のスプリングバックが第一の金属板４により抑制さ
れるから、曲げ加工後の形状を確実に保持することがで
きる。次にそのままの状態で形状記憶のための熱処理を
行う。熱処理条件は加工硬化したＮｉ−Ｔｉ合金の場
合、 400〜500 ℃で１時間程度である。この熱処理の際
にも形状記憶合金板１は両金属板４と５によりその形状
を拘束されているので、元の形状にもどることがない。

熱処理後、上記のスポット溶接部６にドリルで穴をあ
け、両金属板４、５を分離して取り外せば、第４図(a)
(b)に示すように花びら部３がカールした形状記憶合金
板１ａが得られる。この形状記憶合金板１ａは例えば板
ばねとして使用されるものである。

第５図ないし第７図は本発明の他の実施例を示す。この
実施例は長方形の形状記憶合金板11の右半分13だけに曲
げ加工を加え、左半分12には曲げ加工を加えない場合で
ある。

まず第５図(a)(b)に示すように形状記憶合金板11の両面
に、それより一回り大きい第一と第二の金属板14、15を
当てる。この場合の金属板14、15は両方とも曲げ加工後
のスプリングバックが小さいもの例えば冷間圧延鋼板を
用いる。次に両金属板14、15の左半分をボルト・ナット
16で締めつけて、形状記憶合金板11の左半分12を両金属
板14、15で挟み付ける。

この状態で第６図に示すように形状記憶合金板11の右半
分13を両金属板14、15と共に曲げ加工する。曲げ荷重を
取り除いた場合、曲げの外側にある第一の金属板14が主
として形状記憶合金板11のスプリングバックを拘束する
働きをする。第二の金属板15の右半分は、曲げの内側に
あって補助的に形状記憶合金板11のスプリングバックを
拘束する働きをする。

次にそのままの状態で形状記憶のための熱処理を行い、
熱処理後、ボルト・ナット16を外して、両金属板14、15
を取り除くと、第７図のような形状を記憶した形状記憶
合金板11ａが得られる。

本発明ではこのほか第８図に示すように、枠形の形状記
憶合金板21の、内側に突出する部分23だけを曲げ加工
し、その形状を記憶させることも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、形状記憶合金板の
曲げ加工後のスプリングバックが第一と第二の金属板に
よって抑制されるため、形状記憶合金板を容易に所望の
形状に曲げ加工することができる。また曲げ加工後はそ
のまま熱処理を行えばよいので、従来のような保持具の
製作あるいはその取付けが不要となり、大幅なコストダ
ウンが図れるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図(a)は第一の金属板の平面図、同図(b)は形状記憶
合金板の平面図、同図(c)は第二の金属板の平面図、第
２図(a)(b)は形状記憶合金板を第一と第二の金属板で挟
み付けた状態を示す平面図および正面図、第３図はそれ
を曲げ加工した状態を示す断面図、第４図(a)(b)は成形
後の形状記憶合金板を示す平面図および正面図、第５図
ないし第７図は本発明の他の実施例を示すもので、第５
図(a)(b)は形状記憶合金板を第一と第二の金属板で挟み
付けた状態を示す平面図および正面図、第６図はそれを
曲げ加工した状態を示す正面図、第７図は成形後の形状
記憶合金板を示す斜視図、第８図は本発明のさらに他の
実施例における成形後の形状記憶合金板を示す斜視図で
ある。 １・11〜成形前の形状記憶合金板、１ａ・11ａ〜成形後
の形状記憶合金板、２・12〜曲げ加工を加えない部分、
３・13〜曲げ加工を加える部分、４・14〜第一の金属
板、５・15〜第二の金属板、６〜溶接部、16〜ボルト・
ナット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】形状記憶合金板を部分的に曲げ加工した
   後、形状記憶処理する方法において、形状記憶合金板の
   曲げの外側になる面に、曲げ加工を加える部分と加えな
   い部分を含めて、曲げ加工後のスプリングバックが小さ
   い第一の金属板を当てると共に、形状記憶合金板の曲げ
   の内側になる面の少なくとも曲げ加工を加えない部分に
   第二の金属板を当て、かつ曲げ加工を加えない部分を両
   金属板で挟み付けて固定した状態で、上記形状記憶合金
   板を上記第一の金属板と共にその第一の金属板を曲げの
   外側にして曲げ加工を行い、次いで形状記憶のための熱
   処理を行った後、上記両金属板を取り外すことを特徴と
   する形状記憶合金板の成形方法。