(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム押出し用部品において、その表面に、耐アルミニウム付着性に優れたサーメット材の被膜を、放電被覆法により形成したことを特徴とするアルミニウム押出し用部品。
【請求項２】
サーメット材が、金属基地中に硼化物が分散したサーメット材であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム押出し用部品。
【請求項３】
アルミニウム押出し用部品の表面に、耐アルミニウム付着性に優れたサーメット材の被膜を、放電被覆法により形成するアルミニウム押出し用部品の製造方法。
【請求項４】
サーメット材が、金属基地中に硼化物が分散したサーメット材であることを特徴とする請求項３に記載のアルミニウム押出し用部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、アルミサッシ製造などにおけるアルミニウム押出しにおいて使用される部品、例えばアルミニウムビレットと接触し、それを押出す働きをするステム、ダミーブロックあるいはアタッチダミーなどに対し、耐アルミニウム付着性を改善した部品及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からアルミニウム押出しに使用される部品は、例えばＳＫＤ６１などの工具鋼が使用されている。これはアルミニウム押出しに際して、アルミニウムビレットは、４００〜５００℃の温度に加熱されているため、このような温度での強度が、押出し用部品に要求されるためである。
【０００３】
ところで、アルミニウム押出しにおいては、押出し用部品は高温のアルミニウムビレットと接触するため、稼働時に、押出し用部品へのアルミニウムの付着が発生する。そして、このアルミニウムの付着により、稼働率が低下したり、押出しが困難になることがある。そこで、現在では、押出し部品やアルミニウムビレットの端面に、離型剤を塗布しながら押出しが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし乍ら、このような離型剤を塗布する方法では、その塗布に時間が必要となり、押出し時間を少しでも短縮し、稼働率を向上させようとしている場合に問題となっている。
また、離型剤の塗布が手作業で行われている場合があり、安全上の問題が懸念されるとともに、押出し機械周辺に離型剤の飛散が発生し、汚れの一因となっており、衛生上の点でも、離型剤の使用を避けることが望まれている。さらに、離型剤を使用することでの費用も発生している。
【０００５】
本発明では、上記従来技術の問題点を解消し、アルミニウムが付着しない押出し用部品及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、次の如き手段を採用することにより達成される。即ち、アルミニウム押出し用部品において、その表面に、耐アルミニウム付着性に優れたサーメット材の被膜を、放電被覆法により形成したものである。
【０００７】
一般に、部品の表面に被膜を形成させる方法としては、肉盛溶接、溶射あるいはめっきなどが用いられているが、アルミニウム押出し用部品においては、ＳＫＤ６１などの工具鋼が採用されており、肉盛溶接による方法では、溶接熱影響部の硬化割れを防止するために、高温の予熱が必要となり、溶接が困難な場合がある。また、溶射あるいはめっきによる方法では、部品と被膜との密着強度が不足し、剥離を発生する。さらに、肉盛溶接あるいは溶射では、部品に熱が加わることにより、歪が発生し、所定の精度が得られにくいという問題点もある。これに対して、放電被覆法を用いることにより、部品への熱影響を、その表層部のみに抑えることができ、熱影響部の硬化割れや歪を発生させることなく、被覆することが可能である。また、放電被覆法では、部品の表層部のみを溶融させ、被膜を溶着させるとともに、被膜と部品との拡散を行わせることができ、部品と被膜との密着強度は、溶射あるいはめっきに比べて、優れている。
【０００８】
一方、耐アルミニウム付着性に優れた被膜を研究した結果、サーメット材が優れていることが明らかとなった。即ち、金属基地中にセラミックス微粒子が分散して存在するサーメット材を用いることにより、耐アルミニウム付着性を改善することができるとともに、アルミニウム押出し用部品として必要な、高温強度、耐摩耗性も合わせて付与することが可能となった。さらにサーメット材として、チタン硼化物、モリブデン硼化物などの硼化物が金属基地中に分散したサーメット材を用いることにより、耐アルミニウム付着性、高温強度、耐摩耗性及び耐酸化性をいっそう向上させることができた。
【０００９】
ところで、このようなサーメット材をアルミニウム押出し用部品に適用する方法としては、サーメット材で部品そのものを製作する方法と、工具鋼などで製作した部品の表面にサーメット材をライニングする方法が考えられる。しかし乍ら、サーメット材は高価であり、また、加工性が良くないため、部品そのものをサーメット材で製作するのは困難であり、また、製作が可能であるとしても、多大な費用を必要とする。さらに、サーメット材のみで製作した部品は、靱性に乏しく、欠け、割れあるいは破損などの心配がある。
【００１０】
従って、押出し用部品へサーメット材を適用する場合には、部品表面にライニングする方法が良い。そして、サーメット材をライニングする方法として、肉盛溶接が考えられるが、この場合には、溶接アークの熱によりサーメット材を溶融し、部品表面にライニングするため、サーメット材被膜に割れを発生させ、健全な被膜を得ることができない。また、溶射による方法も考えられるが、部品と被膜との密着強度が不充分であり、使用中に剥離の原因となる。
【００１１】
これらの方法に比べ、放電被覆法は、電極となるサーメット材と部品との間で、高周波の放電を繰り返して被覆する方法であり、サーメット材を半溶融の微細な粒子の状態で部品表面へ被覆するため、割れなどの発生がなく、健全な被膜が得られる。さらに、放電により、部品の表層部を必要最小限度の範囲で溶融させるため、部品と被膜との密着強度にもすぐれている。
よって、アルミニウム押出し用部品に対して、耐アルミニウム付着性に優れた被膜を付与する方法としては、サーメット材を放電被覆法により被覆するのが良い。
さらに、アルミニウム押出し用部品の材質が工具鋼であることからも放電被覆法が適していることは、先に述べたとおりである。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示す。
図１は、アルミニウムの熱間押出し機構を示したものである。アルミニウムビレット１がコンテナ２内に挿入され、ステム３とダイス４との間で圧力が加えられ、ダイスに設けられたダイス孔から、一定の断面形状をしたアルミニウム製品が押出される。アルミニウムビレットを押出すステムの先端には、ダミーブロック５が取り付けられているものもある。これは、押出し時に発生する高い応力により変形などの損傷が起こった場合に、ステム全体を取り替えることなく、ダミーブロックのみを交換すれば良いからである。
【００１３】
本実施例は、このダミーブロックに対して適用した。つまり外径７インチ、１０インチ、及び１２インチの３種類のダミーブロックにおいて、アルミニウムビレットと接触する面の全面、及びコンテナと接触する外周面において、ビレットと接触する面から２０ｍｍの範囲内を、放電被覆処理した。被覆層は、７５重量％ＭｏＢ＋２５重量％Ｎｉのサーメット材とし、厚さは３０μｍとした。
【００１４】
このような放電被覆処理を施したダミーブロックを用いてアルミニウム合金の押出しを行ったところ、アルミニウム合金ビレットの端面に離型剤を塗布する回数を１／１０に減少させることが可能となった。つまり、従来は、アルミニウム合金ビレット１本毎に離型剤の塗布が必要であったが、本発明を適用することにより、１０本に１回の割合で塗布すれば、アルミニウム合金の付着が発生しないことが確認された。さらに、ダミーブロックをコンテナの中でスライドさせるために、ダミーブロック外周とコンテナ内面との間にわずかな隙間が存在しているが、この隙間にアルミニウム合金が侵入し、付着するため、ダミーブロックの外周面にも離型剤を塗布しなければならない。そして、その回数も、従来はアルミニウム合金ビレット１本毎に行っていたが、本発明を適用することにより、１０本に１本の割合で、つまり１／１０に減らすことが可能となった。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明して来た如く、本発明によれば、アルミニウム押出し部品に対するアルミニウムの付着を防止することが可能になり、効率の良い押出し作業が出来るようになった。
また、離型剤の塗布回数を大幅に減らすことが出来、離型剤の飛散による作業環境の劣化が防止出来ると共に、離型剤の使用量が減少し、費用の点でも改善出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】アルミニウムの熱間押出し機構図である。
【符号の説明】
１  アルミニウムビレット
２  コンテナ
３  ステム
４  ダイス
５  ダミーブロック
【図１】
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