JPH0818063B2 - 真空用クラッド材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、真空用材料として使用されるアルミニウ
ム等の金属材料よりなる真空用クラッド材を製造する方
法に関する。

従来の技術 この種のクラッド材、例えばクラッドパイプの製造方
法としては、内外２層に形成された中空の複合ビレット
を用い、これにマンドレル方式の押出を遂行することに
より製造する方法が従来より一般に知られている。この
方法に従来より使用されていた複合ビレットは、第４図
に示されるように、外径が長さ方向に一定の中空状の芯
材用ビレット（53）と、内径が長さ方向に一定の中空状
の皮材用ビレット（52）との組合せよりなり、芯材用ビ
レット（53）と皮材用ビレット（52）とは、皮材用ビレ
ット（52）の内周面を焼バメにより芯材用ビレット（5
3）の外周面に圧着させる方法等により複合化されるも
のとなされていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、複合ビレット（51）を焼バメにより製
造した場合、芯材用ビレット（53）の外周面と皮材用ビ
レット（52）の内周面との間に空気が閉じ込められる可
能性が高く、このような空気を内包した複合ビレット
（51）を用いて押出を遂行すると、得られるクラッドパ
イプにフクレ等の欠陥を生じるおそれがあった。このた
め、このようなクラッドパイプを真空用材料に用いる
と、芯材と皮材の間やフクレ等に閉じ込められた空気が
もれだし、真空到達度等に悪影響を及ぼす恐れがあっ
た。

また、このような複合ビレット（51）を用いて押出を
遂行した場合、押出では一般にビレットの中心側のメタ
ルが外周側のメタルよりも速い流れとなる傾向があるか
ら、得られるクラッドパイプは、その内層が、先端部に
おいて極端に厚く、それから後端側に移行するに従って
徐々に薄くなり、中央部ないし後端部に至るとまったく
存在しないものとなって、内層を長さ方向に均等に有す
るクラッドパイプの製造が困難であった。このような欠
点は、クラッドパイプのみならず、中実の複合ビレット
を用い、内ビレット材を芯部として押出した中実のクラ
ッド材においても同様に生じるものであった。

この発明は、上記のような従来と問題を解決し、得ら
れるクラッド材にフクレ等の欠陥が発生するのを防止で
き、しかも同時に皮材および芯材の厚さが長さ方向に均
等な真空用クラッド材の製造方法を提供することを目的
とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、この発明は、外周面をダイ
ス側端部からステム側端部に向けて横断面積の増加され
た錐状のテーパー面に形成した芯材用ビレットと、内周
面を前記テーパー面に対応する錐状のテーパー面に形成
した中空状の皮材用ビレットとを、浸漬洗浄処理を施す
ことにより上記両テーパ面を清浄化したのちに相互に圧
入嵌合すると共に、両ビレットのダイス側接合端部およ
びステム側接合端部をそれらの全周に亘って溶接するこ
とにより複合ビレットを作成し、この複合ビレットをそ
のダイス側端部から押出すことを特徴とする真空用クラ
ッド材の製造方法を要旨とする。

作用 芯材用ビレットと皮材用ビレットとに浸漬洗浄処理を
施すことによりこれらビレットの切削加工時にそのテー
パ面に付着した脂、ゴミ、汚れ等が完全に除去される。
そしてこのように洗浄された両ビレットを圧入嵌合する
過程で、両ビレット材の間に介在する空気は、テーパー
面同士の±の公差によりいずれか一方の端部側に排出除
去されるものとなり、両ビレット間に空気が閉じこめら
れることがない。しかも、このように空気が完全に排除
された状態で圧入嵌合された両ビレットのダイス側端接
合部とステム側接合部がその全周に亘って溶接されてい
るので、そのような複合ビレットの押出時の内外ビレッ
トの剥離およびエアーの巻き込みが完全に防止され、も
って得られるクラッド材にフクレ等の欠陥が生じない。

しかも、押出においてメタルフローの速さが皮材用ビ
レットよりも相対的に速いものとなる芯材用ビレットの
断面積が、その外周面を錐状のテーパー面とすることに
よりダイス側端部では小さく、ステム側端部では大きい
ものとなされているから、芯材用ビレットからのメタル
の押出量が押出過程全般にわたって均等化され、得られ
るクラッド材は長さ方向に均等な皮材および芯材を有す
るものとなる。

実施例 以下、この発明を図示実施例に基づいて説明する。

第１図において、（１）は複合ビレットであり、芯材
用ビレット材（２）と皮材用外ビレット（３）との組み
合わせよりなる。

上記芯材用ビレット（３）は、マンドレル挿通孔
（６）を有するものとして中空状に形成されたもので、
その内径が全長に亘って一定にされると共にその外周面
が円錐状のテーパー面（５）に形成されることによりダ
イス側端部（７）からステム側端部（８）に向けてその
横断面積が増加されたものとなされている。

一方、上記皮材用ビレット（２）は中空状に形成され
たもので、外周面がコンテナ内面に接触するものとして
全長に亘って外径一定にされると共にその内周面が前記
芯材用ビレット（３）のテーパー面（５）に対応する円
錐状のテーパー面（４）に形成されることにより、ダイ
ス側端部（７）からステム側端部（８）に向けてその横
断面積が減少されたものとなされている。

両ビレット（２）（３）の複合化は、芯材用ビレット
（３）を皮材用ビレット（２）の中空内に圧入し、両テ
ーパー面（４）（５）同士が圧接状態にすることによっ
て達成される。このように複合化を圧入仕様で行うこと
により、第３図に示されるように、両テーパー面（４）
（５）間に介在している空気は、テーパー面（４）
（５）の傾斜の±の公差によっていずれか一方の側（同
図の場合、矢印（Ａ）の方向）に排出除去されるものと
なり、圧接状態において空気がテーパー面（４）（５）
間に閉じ込められるということがなくなる。しかし、上
記両テーパ面の表面に切削加工時の油、ゴミ、汚れ等が
付着されていると両者間に空気が封じ込められるものと
なる。そこで、上記複合化に先立って上記両テーパ面を
完全に清浄化する必要がある。かかる清浄化のためには
シンナー等を用いた拭き取り程度では不十分であり、苛
性洗浄等の浸漬洗浄処理を施すものとする。

クラッド材は、上記複合ビレット（１）を用い、その
ダイス側端部（７）を押出方向（第１図の矢印Ｅ）に向
けて、マンドレル方式による押出を遂行することにより
クラッドパイプとして製造される。

なお、テーパー面（５）の傾斜の度合は、内皮材用ビ
レット（２）（３）の材質等を考慮して適宜最良のもの
に決められるが、テーパー度Ｔを の式で定義した場合、Ｔの値は、一般には1/30〜1/60の
範囲、例えば1/50程度に設定されるのが好ましく、これ
により、内層を長さ方向に均等に有するクラッド材の製
造が可能となる。

ここに、外径が112mm、内径が98mm、内層の厚さが2mm
のクラッドパイプを製造すべく、押出用複合ビレット
（１）として、次のものを準備した。

芯材用ビレット（３）として内径Diが140mm、ダイス
側端部（７）における外径Ddが190mm、ステム側端部
（８）における外径Dsが200mmであるA6063合金製のもの
を用いる一方、皮材用ビレット（２）として外径D₀が30
5mmである純度99.99％の純アルミニウム製のものを用
い、両ビレット（２）（３）に、濃度5wt％、液温40℃
の水酸化ナトリウム水溶液中に60秒間浸漬し、その後中
和処理、水洗、乾燥させる苛性洗浄処理を施したのち、
両ビレット（２）（３）を100トンの圧力をもって圧入
嵌合し、然る後両ビレットのダイス側接合端部およびス
テム側接合端部をその全周に亘って溶接することにより
複合ビレット（１）を作製した。図中、（９）は溶接部
を示す。

そしてこのビレット（１）を用いてビレット温度480
℃、ラム速度3.0mm/sec、製品速度5.0m/minの押出条件
の下で、マンドレル方式の押出を遂行したところ、全長
が12mで、内層が先端から後端に至るまで存在し、かつ
その厚さも全長に亘って2mmのクラッドパイプを得るこ
とができた。また、フクレ等の欠損も全て存在しないも
のであった。

なお、この発明では、芯材用ビレットを中実とするこ
とによって複合ビレットを中実に構成し、この複合ビレ
ットを中実のクラッド材として押出すものとしてもよ
い。

発明の効果 上述の次第で、この発明の真空用クラッド材の製造方
法は、芯材用ビレットの外周面を錐状のテーパー面に形
成すると共に、中空状の皮材用ビレットの内周面を前記
テーパー面に対応する錐状のテーパー面に形成し、浸漬
洗浄処理を施すことにより両テーパ面を清浄化したのち
両ビレットを圧入仕様により相互に嵌合し、かつ両端接
合面を全周に亘って溶接した複合ビレットを用いるもの
であるから、押出時に複合ビレットのテーパ面相互間に
エアーが巻き込まれたり、両ビレットがずれたりするこ
とがないため、製造されるクラッド材にフクレ等の欠陥
が生ずるのを防止することができる。

したがって該方法で製造される真空用クラッド材は、
フクレ等の欠損が層間から空気や油分がリークすること
がないため、真空装置、特に超高真空装置の材料として
好適に適用することができる。

しかも、芯材用ビレットと皮材用ビレットを圧入嵌合
するのみで自動的に両ビレットの合わせ面の空気を除去
することができるから、合わせ面の空気を除去するため
に真空ポンプ等を使用する必要がなく、極めて簡単に空
気を除去することができる。

しかもまた、芯材用ビレットはダイス側端部からステ
ム側端部に向けて横断面積が増加したものとなされてい
るから、押出中のメタルフローの性質上、芯材用ビレッ
トからのメタルの量が押出過程全般にわたって均等に供
給されるものとなり、得られるクラッド材がその一端か
ら他端に至るまで内層ないしは芯部を均等に有するもの
となり、クラッド材としての有効長さが増大されて、結
果的にクラッド材の製造コストの低減を図ることが可能
となる。また、本発明方法によれば、上記のように芯材
用ビレットからのメタルの量が押出過程全般にわたって
均等に供給されるものとなるから、内層の厚さないしは
芯部の断面積が極めて小さいクラッド材の製造をも良好
に行うことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の製造方法に使用される複合ビレット
の一実施例を示す縦断面図、第２図（イ）は同複合ビレ
ットの左側面図、第２図（ロ）は同複合ビレットの右側
面図、第３図は芯材用ビレットを皮材用ビレットの中空
内に圧入する過程を模式的に示す部分縦断面図、第４図
は従来の製造方法に使用されている複合ビレットの縦断
面図である。 （１）……複合ビレット、（２）……皮材用ビレット、
（３）……芯材用ビレット、（４）（５）……テーパー
面、（７）……ダイス側端部、（８）……ステム側端
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周面をダイス側端部からステム側端部に
   向けて横断面積の増加された錐状のテーパー面に形成し
   た芯材用ビレットと、内周面を前記テーパー面に対応す
   る錐状のテーパー面に形成した中空部を有する皮材用ビ
   レットとを、浸漬洗浄処理を施すことにより上記両テー
   パ面を清浄化したのちに相互に圧入嵌合すると共に、両
   ビレットのダイス側接合端部およびステム側接合端部を
   それらの全周に亘って溶接することにより複合ビレット
   を作成し、この複合ビレットをそのダイス側端部から押
   出すことを特徴とする真空用クラッド材の製造方法。