JPH0819961A

JPH0819961A - バニシング方法

Info

Publication number: JPH0819961A
Application number: JP33873693A
Authority: JP
Inventors: Toshio Matsumoto; 壽夫松本
Original assignee: MATSUMOTO KOKAN KK
Current assignee: MATSUMOTO KOKAN KK
Priority date: 1993-11-02
Filing date: 1993-11-20
Publication date: 1996-01-23

Abstract

(57)【要約】【目的】旋削などの機械加工に依らないで、バニシング
加工に必要な凹凸を、金属管の内面に自由に生成せしめ
ること。均一な旋削ができないほどに薄い肉厚の金属管
の内面を、ローラー・バニシング加工すること。【構成】金属の結晶組織、結晶粒度、酸洗、腐食、電
解、鍍金、その他、を利用して所定の凹凸を金属管の内
面に生成せしめる。ローラー・バニシング加工で前記凹
凸を押し漬すことによって金属管の内面を平滑にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金属管内面のバニシ
ング方法に関し、ローラー又はボールの転動によって、
金属管内面の表面粗さや、強度を向上させるためのバニ
シング方法に関する。更に詳しくは、金属管の内面を予
め切削、研削などの機械加工をすることなく、高度に平
滑にすることができるバニシング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の金属管内面バニシング加工は、油
圧、空圧シリンダーや、合成樹脂押し出し成型用のシリ
ンダー、その他剛性が高く寸法精度の極めて良い、金属
管、或は金属部材の内面を、鏡面仕上げすることが要求
される製品に対する加工方法として、実用化されてい
る。

【０００３】従来のローラー・バニシング加工では、加
工部の表面をローラーで転圧するため、この加工圧に耐
えるためには、金属管は充分な肉厚（内径の２０％以
上）が必要とされていた。＝株式会社スギノマシン＝Ｃ
ＡＴ．ＮＯ．５１０２Ｎ＝から。これを実施例１の金属
管と対比すると、外径：３８．１ｍｍのとき、肉厚は
５．４ｍｍ以上となる。即ち、従来のバニシング加工で
は、金属管は前記充分な肉厚が無ければ加工圧の負荷に
耐え得ず、良好なバニシング加工ができないものとされ
ていた。

【０００４】このバニシング加工に際しては、特に好適
なバニシ量（押し潰し量）、即ち凹凸が必要とされてい
る。これには先ず、金属管の内面を切削することによっ
て内径の寸法精度を出し、同時に必要な凹凸（粗面）を
生成せしめ、それからローラー・バニシング加工をして
いた。

【０００５】或は、金属管を引き抜き加工することによ
って内径の寸法精度を出し、それからローラー・バニシ
ング加工をするものであった。

【０００６】他方で、金属管が、ＪＩＳ３４４７ス
テンレス鋼サニタリー管の場合、金属管の内面を平滑に
するのに、４００番のバフ研磨が規定されている。それ
は従来、ステンレス鋼サニタリー管のように、薄い肉厚
の金属管は、柔らかいバフ研磨でしか平滑にする方法が
なかったからである。

【０００７】

【発明が解決しょうとする課題】切削などの機械加工を
したものは、刃物の溝、或はピッチ、即ち凹凸が大きい
ために、凹凸の凸部の全てをローラーで押し潰して平滑
にすることは甚だ困難である問題があった。

【０００８】また、金属管を引き抜き加工したものは、
殆どバニシング加工に適した凹凸が無いために、良好な
平滑面を得ることが困難な問題点があった。

【０００９】他方、ステンレス鋼サニタリー管で実施さ
れているバフ研磨は、仕上がりが、４００番の砥粒に依
る研磨であるために、金属管の表面に４００番の砥粒相
当の傷が付いているばかりでなく、折角熱処理、酸洗、
などで、ステンレス鋼の表面に生成した、酸化物保護皮
膜、不動態化皮膜（膜の厚さ：数十Å）を除去してしま
う欠点がある。

【００１０】この発明が解決しようとする課題は、上記
金属管の内面を切削に依らずに凹凸を生成せしめて、充
分なバニシング加工を施し、金属管の内面を平滑に仕上
げることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、従来の常識
に反して、ステンレス鋼サニタリー管のような薄い金属
管（例えば、外径：３８．１ｍｍ肉厚：１．２ｍｍ）
を、バニシング加工できないものかと、種々研究を行な
った結果、遂にこのこの発明を完成させたものである。

【００１２】この発明は、金属管が極めて薄い肉厚のも
のであるために、旋削などの機械加工ができないので、
該機械加工をしないことを特徴とし、金属の結晶組織、
結晶粒度、及び、酸洗、腐食、その他、化学的、電気的
な手段を利用することによって、バニシングに好適な凹
凸を金属表面に生成せしめ、該凹凸をローラーで押し潰
して画期的な平滑面を得ることに成功したものある。

【００１３】上記凹凸の大きさ及び形態は、添加元素、
及び、又は熱処理で、結晶組織、結晶粒度をコントロー
ルすることができる。

【００１４】上記凹凸は、金属表面に酸洗、腐食、など
の処理を施すことでも生成されるし、その処理温度、時
間とでもコントロールすることができる。ステンレス鋼のとき。酸洗の例として、ＨＣＬ４０％．ＨＮＯ_３１０％．５
０〜６０℃・腐食の例として、ＨＮＯ_３６５％沸騰・がある。

【００１５】上記凹凸の生成には、金属表面に電解酸洗
を施すと効果的である。

【００１６】ステンレス鋼では、これらの処理と同時
に、又は別途に、硝酸、クロム酸、過マンガン酸、その
他強力な酸化剤を含む溶液に浸漬して金属の表面に、不
動態化皮膜を生成させるとよい。

【００１７】上記凹凸の生成には、熱処理と、酸洗、腐
食、電解酸洗、化学研磨（溶解）、その他の処理を組み
合わせるとより効果的である。

【００１８】

【作用】上記のように生成された金属管内面の凹凸を、
所定のバニシ量でローラー・バニシング加工すると、ロ
ーラーは該凹凸の凸部を押し潰して均一に平滑にする。

【００１９】以下実施例によってこの発明の詳細を説明
するが、この発明がこれらの実施例に限定されるもので
はないことは云うまでもない。又この実施例では、同一
構成要素には同一符号を付してその説明を省略する。

【００２０】

【実施例１】実施例１について、図１を参照して説明す
ると、従来公知のローラー・バニシングツール１は、回
転させながら矢印の方向に金属管２の中に挿入される。
金属管２は、ＪＩＳＧ３４４７ステンレス鋼サニ
タリー管である。金属管２は、外径、内径ともに公差が
±０．０５ｍｍと精密に引き抜き加工され、外
径：３８．１ｍｍ内径：３５．７ｍｍ肉厚：１．２
ｍｍ長さ：４０００ｍｍ固溶化熱処理（１０１０℃
以上で急冷）酸洗が施されている。金属管２の表面は
酸洗と同時に、又は別途に、厚さ：約５０Å の不動態
化皮膜が生成されるとよい。金属管２の表面粗さは、
４．１５μｍ（Ｒｍａｘ）である。

【００２１】ローラー・バニシングツール１の、ローラ
ー３とローラー４との寸法、即ち加工径は、３５．８ｍ
ｍで、バニシ量は０．１５ｍｍである。この発明でバニ
シングされた金属管２の表面粗さは０．３３μｍであ
った。

【００２２】また、金属管表面の酸化皮膜、或は不動態
化皮膜は転圧されて金属管の表面に一体になって結合し
ている故か、このオーステナイト系ステンレス鋼金属管
２の表面が、オーステナイト自体の加工硬化とマルテン
サイトへの変態が生じているにも係わらず、少しもその
耐食性が劣化することがなかった。即ち、（ＪＩＳ
Ｇ０５７７のステンレス鋼の孔食電位測定法）３．５％食塩水１００ｍＡの試験で、この発明
の金属管は孔食電位は＋３５４ｍＶ
で、４００番のバフ研磨をしたものは孔食電位は＋
３３７ｍＶである。僅かではあるが、この発明の製品
の方が、従来の規格である４００番のバフ研磨よりも耐
食性に於いて優れている。（この金属管には特に不動
態体化処理をしていない。）

【００２２】

【実施例２】実施例２において、図１上、金属管２は、
ＪＩＳＧ３４４８一般配管用ステンレス鋼鋼管で
ある。金属管２は、自動アーク溶接によって製造された
後、内面のビードがカットされ、固溶化熱処理を施した
のち酸洗したものである。金属管２は外径：７６．３
ｍｍ肉厚：２ｍｍ長さ：４０００ｍｍ製造された
ままの形状で、寸法公差はＪＩＳで外径：±０．２５
肉厚：±１０％従って内径公差は、±０．４５ｍｍ
もある。金属管２の表面粗さは５．４μｍであった。

【００２３】実施例２のバニシングツール１は、マンド
レル５が弾性体であって、精密でない金属管２の内径に
追従してバニシング加工することができる。この発明で
バニシング加工された金属管２の表面粗さは０．５６μ
ｍであった。

【００２４】

【実施例３】実施例３はシリンダー用の炭素鋼鋼管であ
る。図２に於いて、金属管２は、外径：７０ｍｍ内
径：５０ｍｍ内径の公差±０．０２ｍｍの精度に引
き抜き加工されたものである。長さは：４０００ｍｍで
ある。これを脱脂後、５％６０℃ の硫酸で２０分間
酸洗をしてその表面を腐食し、表面粗さ６．７μｍの
凹凸を生成させている。

【００２５】これを、加工径５０．１ｍｍでバニシン
グ加工する。このバニシング加工に際しては、ローラー
・バニシングツール１のローラー３に僅か（例えば０．
１ｍｍ）の凸部７又は凹部を一カ所又は数カ所設けると
よい。この凸部６がバニシング加工に際して周方向に溝
を生成し、潤滑油の保持に好適なローラーハッチ７を構
成することができる。バニシング加工された金属管２の
表面粗さは０．４５μｍであった。

【００２６】この発明は、機械加工を施さないで生成せ
しめた凹凸を潰すバニシング加工はすべて包含される。
この発明が、肉厚：外径ｔ／Ｄ＞０．０６のものに
適用できることは極めて当然である。即ち肉厚の大きな
金属管、金属部材に適用でることは言うまでもない。

【００２７】この発明は上記実施例に限定するものでは
なく、被加工材もステンレス鋼管、炭素鋼鋼管に限定し
ない、アルミ合金などその他の金属に適用できる。バニ
シング加工に際して従来と同様金属管内に洗浄液等適当
な液を流すとよい。

【００２８】機械加工に依らない凹凸の生成も、酸洗
や、腐食等でなく、パーカー処理や、鍍金などの複合で
行なってもよい。ステンレス鋼の不動態化処理だけでな
く、炭素鋼鋼管、その他の部材に浸炭、黒染め、その他
の表面処理を施してからバニシング加工を行なってもよ
い。

【００２９】用途も化学プラント、製紙、染料、酪農、
食品工業、純水、薬品、繊維、粉体、気体、の配管その
他自由に適用できることは云うまでもない。又、油圧シ
リンダー、エンジンのシリンダー、その他機械構造物に
適用できる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
以下に列挙するような種々の効果が得られる。

【００３１】（１）金属表面の結晶組織、酸洗肌、等に
よって生成させた凹凸をバニシ量（押し潰し量）として
利用するので、内径全面が電解研磨と同様に、方向性が
無く、均一である。即ち、従来のローラー・バニシング
加工に付帯していた旋削溝が無く、又バフ研磨に必ず生
じる砥粒の擦傷が無い。（２）内面が平滑で、バフ研磨のような砥粒による尖鋭
な突起が無い。（３）ステンレス鋼の場合、金属管表面に生成した不動
態化皮膜が転圧されて金属管表面に一体になって結合
し、活かされて、耐食性がよくなる。（４）電解研摩よりも生産性が高く、コストが１／２以
下と、廉くなる。（５）金属表面に生成せしめる凹凸の量は自由にコント
ロールでき、同時にバニシ量もコントロールできるの
で、油圧シリンダー、エンジンのシリンダーなど、一部
に隙間、或は適度の粗面が必要な金属管の内面の生成に
好適である。（６）配管に用いる、薄肉厚の金属管の内面が押し潰さ
れて平滑になるばかりでなく、耐食性、耐摩耗性が向上
する。（７）表面硬化と残留圧縮応力によって疲労強度が向上
する。（８）この発明の製品を更に電解研磨すると、高価な電
解研磨の所要時間が大きく短縮され、電解研磨の仕上が
りが廉価になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属管と、ローラー・バニシングツールの要部
を一部縦断して示す側面図である。

【図２】実施例３でその要部を一部縦断して示す側面図
である。

【符号の説明】

１ローラー・バニシングツール２金属管３ローラー４ローラー５マンドレル６凸部７ローラーハッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ローラー又はボールによるバニシング加
工において、旋削、研削、など機械加工に依らない方法
で生成せしめた凹凸を、押し潰すことを特徴とするバニ
シング方法。
【請求項２】上記機械加工に依らないで生成せしめた
凹凸が、金属表面の結晶組織、酸洗、腐食、電解腐食、
化学研磨（溶解）などのうち少なくとも一つの手段を用
いて生成されている請求項１に記載のバニシング方法。
【請求項３】前記機械加工に依らないで生成せしめた
凹凸に、ステンレス鋼において酸化及び又不動態体化処
理をなし、不動態体化皮膜を生成させてから、バニシン
グ加工を行なう、請求項１、請求項２に記載のバニシン
グ方法。
【請求項４】前記機械加工に依らないで生成せしめた
凹凸の上に、鍍金、燐酸亜鉛皮膜、など他の成分を追加
複合させてからバニシング加工を行なう請求項１〜請求
項３に記載のバニシング方法。
【請求項５】前記機械加工に依らないで生成せしめた
凹凸が、鍍金、燐酸亜鉛皮膜など、他の皮膜で構成され
ている、請求項１に記載のバニシング方法。
【請求項６】前記機械加工に依らないで生成せしめた
凹凸が、表面粗さ１〜２０μｍである請求項１〜請求
項５に記載のバニシング方法。
【請求項７】前記機械加工に依らないで生成せしめた
凹凸を、金属管の肉厚：外径、ｔ／Ｄが０．０１〜
０．０６或は、ｔ＞０．８ｍｍでバニシング加工
した請求項１〜請求項６に記載のバニシング方法。