JPS6340613A

JPS6340613A - 三次元形状変化を有する中空押出材の製造方法

Info

Publication number: JPS6340613A
Application number: JP18366786A
Authority: JP
Inventors: Eiji Sugio; 杉尾　栄治; Kouzou Dousaka; 道阪　浩三
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1986-08-04
Filing date: 1986-08-04
Publication date: 1988-02-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、三次元形状変化を有する中空押出材の製造
方法、更に詳しくは、構造材として使用されるような押
出材であって、長さ方向においてその断面形状が規則的
または不規則な周期において繰返し変化したアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金等の主として金属製の中空押
出材に関する。

従来の技術と問題点アルミニウムその他の金属の中空押出材の製造は、第４
図に示すように押出材の外形を定める雌型（２１）と、
そのベアリング部（２１ａ　）に対向して内面形状を定
めるベアリング部（２２ａ）をもった中子あるいはマン
ドレルからなる雄型（２２）とが組合わされたダイス（
２０）を用い、上記雌雄両型（２１）　　（２２）間の
押出方向に指向した環状の隙間（２３）でメタルフロー
を制御し、所定断面形状の押出材（２４）を連続的に成
形するのが一般的である。

このような本来の押出し成形法は、雌型（２１）と雄型
（２２）の各ベアリング部（２１ａ　）　　（２２ａ　
）で押出材（２４）の最終製品形状を決定ずけるもので
あり、このことは断面形状の均整な定型材料を得るのに
有利である反面、逆に特定のダイスを用いるときは当然
のことながら常に形状の一定なものしか製造することが
できない。このため、例えばカーポート支柱、フェンス
支柱、家具類の脚等の用途において長さ方向に断面形状
の変化した装飾性に優れた管材をつくるような場合には
、中空押出材に更にスェージング加工、バルジ加工、ビ
ーディング加工等の二次加工を施して三次元形状変化を
付与することが行われていた。もとより斯る方法による
ときは、２段階の加工工程を要してコスト高につく憾み
を払拭し得ないものであった。

この発明は、上記のような従来技術の背景のもと、押出
し操作によって断面形状、とくに外径が長さ方向に規則
的または不規則的な周期をもって変化した中空押出材を
連続的に製造しうる方法を提示するものである。

間顕点を解決する為の手段この発明は、上記の目的に対し、内外に変形抵抗を異に
する材料を成層したホロービレットを用い、これをフロ
ーティング・マンドレル押出法で押出加工した場合、押
出材の内外両層間でのメタルフローの不均一により押出
材の外形に三次元形状変化を与えうろことを見出すこと
によって完成に至ったものである。

即ち、この発明は、外層と、該外層部より相対的に変形
抵抗の小さい材料からなる内層とのクラッドされた成層
ホロービレットを用い、フローティング争マンドレル押
出法によって押出し操作を行うことにより、押出材の外
周部に生じる膨らみ部分をマンドレル・ダイスのリリー
フ部に詰まらせたのち一気にダイスから吐出せしめるこ
との周期的繰返しをもって、押出材の長手方向に径大部
と径小部とを規則的に繰返し形成せしめることを特徴と
する、三次元形状変化を有する中空押出材の製造方法を
要旨とする。

これを更に添附図面に基いて詳しく説明すれば次のとお
りである。

この発明において、押出しに供するビレットとしては、
第２図に示すように相互に変形抵抗の異なる内層（２）
と外層（３）とがクラッドされた成層型のホロービレッ
ト（１）を使用する。しかも上記内層（２）は外層（３
）より変形抵抗の小さい材料からなるものとする。該ビ
レット（１）は最も一般的にはアルミニウムまたはその
合金からなるものであり、例えば内層（２）には純度９
９．９９％高純度アルミニウム合金が、外層（３）には
ＡΩ−Ｍｇ−８ｉ系の６０６３アルミニウム合金が用い
られる。内外層（２）（３）の相対的な厚み比率は、押
出材に得ようとする形状変化との関係で適宜に設定され
得るが、内層（２）の厚みに対する外層（３）の厚みの
比を１＝２〜１０程度に設定するのが良く、特に１：５
程度に設定することが好ましい。

押出金物には、特に第１図に示すようにフローティング
・マンドレル型のダイス（５）を用いることが必要であ
り、そのマンドレルバ−（６）の外径はホロービレット
（１）の中空部内径よりもやや小なるものとすることは
もちろんであるが、ダイス（５）のベアリング部（５ａ
）の内径はホロービレット（１）の内層（２）の外径よ
り小なるものとすると共に、リリーフ部（５ｂ）の内径
は押出材（１０）に付与しようとする径大部の直径との
関係を考慮してそれに見合った径のものに設定する。

なお、第２図中（８）はステム、（９）はダミーブロッ
クを示す。

押出成形に際しては、上記成層ビレット（１）を押出機
コンテナ（７）に装填し、所要のアップセット操作及び
ビアッシング操作を行ったのち押出しを開始する。ここ
に押出し条件は、通常のフローティング・マンドレル押
出法に準じるが、押出ラム速度は通常の場合よりやや速
めに設定するのが好ましい。

上記により押出しを行うと、ホロービレット（１）の内
層（２）の方が外層（３）より変形抵抗が小さいため、
中空押出材（１０）の内層部の方が外層部よりメタルフ
ロー速度が速くなる。

そして、この影響で押出材（１０）はダイス口内のベア
リング部（５ａ）を出たところで脹らみを生じる。そし
てこの膨らみ部分（１１）がダイス口内の出口側のリリ
ーフ部（５ｂ）に詰まる状態を呈するが、なおも押出し
が継続されることにより、リリーフ部（５ｂ）にいった
ん詰まり状態となった脹らみ部分（１１）はその後−挙
にダイス口から吐出され、押出材（１０）に外径の増大
した径大部（１０ａ）を形成する。このため続いて押出
される部分は、逆に外径がベアリング部（５ａ）に規制
された範囲での相対的に小さいものとなり、押出材（１
０）に径小部（１０ｂ）を形成する。従って、上記の周
期的な繰返しにより、押出材（１０）には、第３図に示
すように径大部（１０ａ）と径小部（ｌｏｂ）とが規則
的、または押出条件によっては不規則的な交番配置にあ
られたちのとなり、長さ方向に断面形状が三次元変化し
た所期する中空押出材（１０）が得られるものである。

発明の効果この発明によれば、上述の次第で、押出成形の方法を採
用するものでありながら、成層ビレットの内層と外層の
相対的な変形抵抗の違いを利用して、押出材の内層部と
外層部との押出しメタルフロー速度に変化を生じさせ、
結果的に押出材に膨隆状の径大部と谷状の径小部とを交
番配置にあられしたものとなしつる。従って、恰も竹の
如き外観を呈する三次元形状変化を有する装飾性に優れ
た中空押出材を極めて高能率に製造することができ、従
来のようにストレートな中空押出材に２次加工を施して
リブ出し等を行うような場合に較べ、製品コストの顕著
な低減化をはかりうる効果がある。

実施例内層（２）を純度９９．９９％アルミニウム合金とし、
外層（３）を６０６３アルミニウム合金として両層を一
体にクラッドした成層ホロービレット（１）を用意した
。該ビレット（１）の寸法は、中空部内径：４０ｍｍ５
内層（２）の外径：６０ｍｍ、外層（３）の外径：１６
０ｍｍ。

長さ：３００ｍｍとした。

一方、押出金物は、フローティング・マンドレル方式の
ものとし、マンドレルバ−（６）の外径：３０ｍｍ、ダ
イス（５）のベアリング部（５ａ）径：３６ｍｍ、リリ
ーフ部（５ｂ）径：４７ｍｍに設定した。

上記のホロービレット（１）を押出機コンテナ（７）に
予熱して装填し、ビレット温度：４５０″Ｃ１ダイス温
度：４００℃、ラム速度：１゜５　ｍｍ／　ｓｅｃの押
出し条件で押出加工を行った。

然るところ、第３図に示されるような外周に径大部（Ｌ
Ｏａ）と径小部（１０ｂ　）とがなだらかな勾配部を介
して交番配置にあられれた三次元形状変化を有する疑似
竹状外観の中空押出材（１０）が得られた。ここに該押
出材（１０）は、径大部（１０ａ）の外径：４７ｍｍ、
径小部（ｆｏｂ　）の外径：３６ｍｍ、径大部（１０ａ
）のピッチ：２００〜３００ｍＩｎの間で変化、中空部
内径＝３０調のものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による押出成形状態を示すダイス部の
縦断面図、第２図はこの発明に使用する成層ホロービレ
ットの斜視図、第３図は製品である押出材の破砕側面図
、第４図は従来方法による押出成形状態を示すダイス部
の縦断面図である。（１）・・・成層ホロービレット、（２）・・・内層、
（３）・・・外層、（５）・・・ダイス、（６）・・・
マンドレルバ−１（７）・・・コンテナ、（５ａ）・・
・ベアリング部、（５ｂ）・・・リリーフ部、（１０）
・・・押出材、（１０ａ）・・・径大部、（１０ｂ　）
・・・径小部。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外層と、該外層部より相対的に変形抵抗の小さい
材料からなる内層とのクラッドされた成層ホロービレッ
トを用い、フローティング・マンドレル押出法によって
押出し操作を行うことにより、押出材の外周部に生じる
膨らみ部分をマンドレル・ダイスのリリーフ部に詰まら
せたのち一気にダイスから吐出せしめることの周期的繰
返しをもって、押出材の長手方向に径大部と径小部とを
規則的に繰返し形成せしめることを特徴とする、三次元
形状変化を有する中空押出材の製造方法。
（２）成層ホロービレットの内層の厚みに対する外層の
厚みの比が１：２〜１０の範囲である特許請求の範囲第
１項記載の三次元形状変化を有する中空押出材の製造方
法。
（３）成層ホロービレットがアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金からなる特許請求の範囲第１項または第２項
記載の三次元形状変化を有する中空押出材の製造方法。