JPS631135B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS631135B2 JPS631135B2 JP57234419A JP23441982A JPS631135B2 JP S631135 B2 JPS631135 B2 JP S631135B2 JP 57234419 A JP57234419 A JP 57234419A JP 23441982 A JP23441982 A JP 23441982A JP S631135 B2 JPS631135 B2 JP S631135B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide film
- atmosphere
- vacuum
- shape
- aluminum
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/002—Extruding materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special extruding methods of sequences
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/009—Gas treatment of work
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、真空用アルミニウム押出形材の製
造法に関するものである。
造法に関するものである。
この明細書において、アルミニウムとはアルミ
ニウムおよびその合金を含むものとする。
ニウムおよびその合金を含むものとする。
従来技術とその問題点
イオンポンプ用電極板として最近アルミニウム
板が使用されているが、イオンポンプの容器内を
高い真空度に保持するためには、容器内のアルミ
ニウム製電極板からの真空度低下物質の放出を減
らすことが重要である。
板が使用されているが、イオンポンプの容器内を
高い真空度に保持するためには、容器内のアルミ
ニウム製電極板からの真空度低下物質の放出を減
らすことが重要である。
アルミニウムは周知のように非常に酸化され易
に金属であり、酸素と触れると外表面に酸化皮膜
が形成される。またアルミニウムが水、湿気など
の水分の存在する環境下に置かれると、その外表
面に水和酸化膜が生成する。そして水和酸化物の
生成反応の温度が高い程水和酸化膜の成長は著し
く、高温環境下ではアルミニウム外表面にベーマ
イトまたはバイアライトなどの水和酸化膜が形成
される。このような水和酸化膜の膜質は、水分の
存在しない環境で形成されるアルミニウム酸化膜
に較べて非常に粗で多孔質状でありかつその孔形
態も複雑にいり込んでいる。加えて膜厚も厚い。
に金属であり、酸素と触れると外表面に酸化皮膜
が形成される。またアルミニウムが水、湿気など
の水分の存在する環境下に置かれると、その外表
面に水和酸化膜が生成する。そして水和酸化物の
生成反応の温度が高い程水和酸化膜の成長は著し
く、高温環境下ではアルミニウム外表面にベーマ
イトまたはバイアライトなどの水和酸化膜が形成
される。このような水和酸化膜の膜質は、水分の
存在しない環境で形成されるアルミニウム酸化膜
に較べて非常に粗で多孔質状でありかつその孔形
態も複雑にいり込んでいる。加えて膜厚も厚い。
ところで、通常の押出成形によるアルミニウム
形材の外表面には、押出成形時水分を含んだ大気
との接触により水和酸化膜が生成され、しかもこ
の水和酸化膜は、押出時高温にさらされるため、
水和酸化膜の生成反応が促進されて厚膜となつて
いる。この水和酸化膜の膜質は上述のとおりのも
のであり、かつ厚膜であるために皮膜に多くの水
分が吸着する。しかも皮膜がちみつさに欠けるた
めに、成形後においても大気中に存在する水分、
ハイドロカーボン、二酸化炭素および一酸化炭素
などの真空度低下物質が皮膜に吸着する。そして
水和酸化膜が上記のようなものであるために、こ
のような真空度低下物質が皮膜内にいわば吸蔵さ
れた形態となり、真空度向上阻害の原因になつて
いると思われる。また押出成形後のアルミニウム
形材の機械的強度を高めるために、高温加熱後、
水冷および空冷などの焼入れ加工や、熱処理が行
なわれるが、このさいにも押出成形時に形成され
た上述の水和酸化膜はさらに成長するとともにす
でに吸着されている真空度低下物質は皮膜に内蔵
される形となる。
形材の外表面には、押出成形時水分を含んだ大気
との接触により水和酸化膜が生成され、しかもこ
の水和酸化膜は、押出時高温にさらされるため、
水和酸化膜の生成反応が促進されて厚膜となつて
いる。この水和酸化膜の膜質は上述のとおりのも
のであり、かつ厚膜であるために皮膜に多くの水
分が吸着する。しかも皮膜がちみつさに欠けるた
めに、成形後においても大気中に存在する水分、
ハイドロカーボン、二酸化炭素および一酸化炭素
などの真空度低下物質が皮膜に吸着する。そして
水和酸化膜が上記のようなものであるために、こ
のような真空度低下物質が皮膜内にいわば吸蔵さ
れた形態となり、真空度向上阻害の原因になつて
いると思われる。また押出成形後のアルミニウム
形材の機械的強度を高めるために、高温加熱後、
水冷および空冷などの焼入れ加工や、熱処理が行
なわれるが、このさいにも押出成形時に形成され
た上述の水和酸化膜はさらに成長するとともにす
でに吸着されている真空度低下物質は皮膜に内蔵
される形となる。
この発明の目的は、上記の問題を解決した真空
用アルミニウム押出形材の製造法を提供すること
にある。
用アルミニウム押出形材の製造法を提供すること
にある。
問題点を解決するための手段
この発明による真空用アルミニウム押出形材の
製造法は、上記の目的を達成するために、アルミ
ニウム形材を押出成形するにあたり、押出時の形
材が大気と接触しないような雰囲気を形成し、該
雰囲気中へ形材を押出し、該雰囲気中に含まれて
いる酸素により形材の外表面にちみつな酸化皮膜
を形成することを特徴とするものである。
製造法は、上記の目的を達成するために、アルミ
ニウム形材を押出成形するにあたり、押出時の形
材が大気と接触しないような雰囲気を形成し、該
雰囲気中へ形材を押出し、該雰囲気中に含まれて
いる酸素により形材の外表面にちみつな酸化皮膜
を形成することを特徴とするものである。
アルミニウム押出形材の形状としては、板状、
管状および棒状等のものが一般的である。
管状および棒状等のものが一般的である。
上記において押出時の形材が大気と接触しない
ような雰囲気を形成する具体的方法としては、つ
ぎの２つの方法をあげることができる。
ような雰囲気を形成する具体的方法としては、つ
ぎの２つの方法をあげることができる。
その１は、押出プレスに、押出方向に長くのび
たスリーブを設け、このスリーブ内に酸素0.5〜
30容量％とくに１〜10容量％、残部不活性ガスよ
りなる混合ガスを供給し、この混合ガスで押出さ
れつつある形材の表面を覆う方法である。なお、
不活性ガスとしては、アルゴンおよびヘリウムが
一般的である。
たスリーブを設け、このスリーブ内に酸素0.5〜
30容量％とくに１〜10容量％、残部不活性ガスよ
りなる混合ガスを供給し、この混合ガスで押出さ
れつつある形材の表面を覆う方法である。なお、
不活性ガスとしては、アルゴンおよびヘリウムが
一般的である。
その２は、第１の方法において不活性ガスのみ
を供給する方法である。現在工業的に得られる不
活性ガスの純度はほぼ99.99％であり、微量の酸
素が不純物として必ず含まれている。
を供給する方法である。現在工業的に得られる不
活性ガスの純度はほぼ99.99％であり、微量の酸
素が不純物として必ず含まれている。
上記のいずれの方法においても、押出成形時
に、形材の外表面が高温でかつ水分を含んだ大気
と直接接触することが防がれるので、外表面に水
和酸化膜が生成されることはない。そして、第１
の方法ではスリーブ内に酸素が存在し、第２の方
法でも不純物としての酸素が存在するので、活性
なアルミニウム外表面にちみつで薄い酸化膜が生
成する。第１の方法では、酸化膜の厚さは20〜30
Å程度のものが得られるが、第２の方法では当然
のことながらこれよりも膜厚はかなり薄くなる。
したがつて、押出成形後、形材が大気中に長期間
放置されるような場合には、大気環境下で平衡状
態になるまで酸化膜が成長するために、ちみつな
酸化膜にさらに一部粗な水和酸化膜が生成して両
者が共存する状態となり、真空性能が若干劣化す
ることもある。このような場合には、第１の方法
が好ましい。
に、形材の外表面が高温でかつ水分を含んだ大気
と直接接触することが防がれるので、外表面に水
和酸化膜が生成されることはない。そして、第１
の方法ではスリーブ内に酸素が存在し、第２の方
法でも不純物としての酸素が存在するので、活性
なアルミニウム外表面にちみつで薄い酸化膜が生
成する。第１の方法では、酸化膜の厚さは20〜30
Å程度のものが得られるが、第２の方法では当然
のことながらこれよりも膜厚はかなり薄くなる。
したがつて、押出成形後、形材が大気中に長期間
放置されるような場合には、大気環境下で平衡状
態になるまで酸化膜が成長するために、ちみつな
酸化膜にさらに一部粗な水和酸化膜が生成して両
者が共存する状態となり、真空性能が若干劣化す
ることもある。このような場合には、第１の方法
が好ましい。
なお、この発明の方法によつて得られた押出形
材は、イオンポンプ用電極板に限らず、真空を保
つ必要のあるその他の機器に用いることができ
る。
材は、イオンポンプ用電極板に限らず、真空を保
つ必要のあるその他の機器に用いることができ
る。
実施例
この発明の実施例を、以下図面を参照して説明
する。
する。
第１図に示す押出プレスにおいて、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、３，４はビレツト２を押圧するダミー・ブロ
ツクおよびステム、５はダイス、６はバツカー
で、これの内周面にダイス５の押出口と連通する
スリーブ７が装着せられている。スリーブ７の内
径は100mm、長さは1500mmである。８はダイス・
ホルダ、９はボルスタで、スリーブ７はこれより
前方に長く突出している。１０はセミボルスタ、
１１はセミボルスタ１０の内部においてスリーブ
７の周壁にあけられた混合ガス供給口、１２は混
合ガス容器で、これに取付けられた導管１３が混
合ガス供給口１１に導かれている。１４はこの押
出プレスにより押出し成形途上の形材であり、こ
れは厚さ２mm、巾30mmのフラツト・バーである。
ナ、２はコンテナ１内のアルミニウム・ビレツ
ト、３，４はビレツト２を押圧するダミー・ブロ
ツクおよびステム、５はダイス、６はバツカー
で、これの内周面にダイス５の押出口と連通する
スリーブ７が装着せられている。スリーブ７の内
径は100mm、長さは1500mmである。８はダイス・
ホルダ、９はボルスタで、スリーブ７はこれより
前方に長く突出している。１０はセミボルスタ、
１１はセミボルスタ１０の内部においてスリーブ
７の周壁にあけられた混合ガス供給口、１２は混
合ガス容器で、これに取付けられた導管１３が混
合ガス供給口１１に導かれている。１４はこの押
出プレスにより押出し成形途上の形材であり、こ
れは厚さ２mm、巾30mmのフラツト・バーである。
つぎに押出形材の製造順序について述べる。
まず、ダイス５を苛性洗浄した後、560℃で３
時間均質化処理したA6063のビレツト２を押出温
度500℃、押出速度10m／minで押出す。このさ
い潤滑油は使用しない。前記押出の直前に混合ガ
ス容器１２より酸素７容量％、残部アルゴンより
なる混合ガス１５を導管１３を経て混合ガス供給
口１１より圧力２〜３Kg／cm2で噴出し、スリーブ
７内に供給する。成形途上のまだ高温の形材１４
は、スリーブ７内の混合ガスの雰囲気１５中にあ
り、その結果大気と接触しない状態に保たれる。
押出成形後の形材１４を250℃まで強制空冷し、
続いて自然冷却した後引張り矯正する。つぎに同
様そのままの状態で180℃で６時間時効処理を行
なう。
時間均質化処理したA6063のビレツト２を押出温
度500℃、押出速度10m／minで押出す。このさ
い潤滑油は使用しない。前記押出の直前に混合ガ
ス容器１２より酸素７容量％、残部アルゴンより
なる混合ガス１５を導管１３を経て混合ガス供給
口１１より圧力２〜３Kg／cm2で噴出し、スリーブ
７内に供給する。成形途上のまだ高温の形材１４
は、スリーブ７内の混合ガスの雰囲気１５中にあ
り、その結果大気と接触しない状態に保たれる。
押出成形後の形材１４を250℃まで強制空冷し、
続いて自然冷却した後引張り矯正する。つぎに同
様そのままの状態で180℃で６時間時効処理を行
なう。
上記押出形材の外表面にちみつでかつ薄い酸化
膜が形成されており、これを150℃で24時間脱ガ
ス処理し、真空度を測定したところ、10-13Torr.
l／s.cm2以下の放出ガス係数が得られた。これは、
従来では全く予期し得ない現象によるものであ
る。すなわち、表面の酸化膜が、形材内部の残留
ガスを吸着する真空ポンプの作用をする特性に基
くものである。
膜が形成されており、これを150℃で24時間脱ガ
ス処理し、真空度を測定したところ、10-13Torr.
l／s.cm2以下の放出ガス係数が得られた。これは、
従来では全く予期し得ない現象によるものであ
る。すなわち、表面の酸化膜が、形材内部の残留
ガスを吸着する真空ポンプの作用をする特性に基
くものである。
発明の効果
従来方法で製造されたアルミニウム押出形材を
用いた場合、真空を保持すべき空間の真空度が低
下する理由は、アルミニウム外表面に水和酸化膜
が形成せられており、この水和酸化膜に吸蔵され
た状態になつている真空度低下物質が該空間に放
出されるからであるが、この発明の真空用アルミ
ニウム製中空押出形材の製造法によれば、アルミ
ニウム形材を押出成形するにあたり、押出時の形
材が大気と接触しないような雰囲気を形成し、該
雰囲気中へ形材を押出するものであるから、形材
の外表面に問題のある水和酸化膜が生成しない。
用いた場合、真空を保持すべき空間の真空度が低
下する理由は、アルミニウム外表面に水和酸化膜
が形成せられており、この水和酸化膜に吸蔵され
た状態になつている真空度低下物質が該空間に放
出されるからであるが、この発明の真空用アルミ
ニウム製中空押出形材の製造法によれば、アルミ
ニウム形材を押出成形するにあたり、押出時の形
材が大気と接触しないような雰囲気を形成し、該
雰囲気中へ形材を押出するものであるから、形材
の外表面に問題のある水和酸化膜が生成しない。
他方該雰囲気中に含まれている酸素により、形
材の外表面に酸化膜が形成せられる。この酸化膜
の膜質はちみつであるから、水和酸化膜に較べて
真空度低下物質の吸着、吸蔵は著しく少なく、か
つ吸着、吸蔵されていても脱ガス処理により簡単
にこれを除去することができる。したがつて、真
空度低下物質が放出される量が非常に少なくな
り、高真空度を保つことができる。
材の外表面に酸化膜が形成せられる。この酸化膜
の膜質はちみつであるから、水和酸化膜に較べて
真空度低下物質の吸着、吸蔵は著しく少なく、か
つ吸着、吸蔵されていても脱ガス処理により簡単
にこれを除去することができる。したがつて、真
空度低下物質が放出される量が非常に少なくな
り、高真空度を保つことができる。
図面はこの発明の実施例を示す押出成形途上に
おける押出プレスの縦断面図である。 １４……形材、１５……押出時の形材が大気と
接触しないような雰囲気。
おける押出プレスの縦断面図である。 １４……形材、１５……押出時の形材が大気と
接触しないような雰囲気。
Claims (1)
- １ アルミニウム形材を押出成形するにあたり、
押出時の形材が大気と接触しないような雰囲気を
形成し、該雰囲気中へ形材を押出し、該雰囲気中
に含まれている酸素により形材の外表面にちみつ
な酸化皮膜を形成することを特徴とする真空用ア
ルミニウム押出形材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57234419A JPS59125212A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 真空用アルミニウム押出形材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57234419A JPS59125212A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 真空用アルミニウム押出形材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59125212A JPS59125212A (ja) | 1984-07-19 |
| JPS631135B2 true JPS631135B2 (ja) | 1988-01-11 |
Family
ID=16970716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57234419A Granted JPS59125212A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 真空用アルミニウム押出形材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59125212A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9326050D0 (en) * | 1993-12-21 | 1994-02-23 | Holton Machinery Ltd | Continuous extrusion |
| DE10118441A1 (de) * | 2001-04-12 | 2002-10-17 | Linde Ag | Inertisieren beim Strangpressen |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP57234419A patent/JPS59125212A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59125212A (ja) | 1984-07-19 |
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