(57)【要約】      （修正有）【課題】  燃料電池のセパレータ等に用いる溝付き形状のＡｌ−Ｔｉ複合板の製造方法として、Ａｌ板とＴｉ板との接合と成形とを同時に行なって、生産性向上とコスト低減を図る。【解決手段】  表面粗度Ｒａを０．１〜０．４μｍとしたＡｌ合金板１の片面もしくは両面に表面粗度Ｒａを０．１〜０．６μｍとしたＴｉ板を配置して、形成すべき溝形状に対応する突条部を有する金型により、２５０〜４５０℃の範囲内の温度で圧縮成形し、これによりＡｌ合金板とＴｉ板との接合と溝形状付与とを同時に行なう。またＡｌ合金板として、３５０℃での高温引張強さが３０ＭＰａ以上、高温降伏応力が２０ＭＰａ以上のものを用いる。さらにＡｌ合金板として、Ｍｇ０．６〜６．０％を含有するＡｌ合金を用いる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金板の片面もしくは両面にチタン板を配置して積層体とし、かつ前記アルミニウム合金板におけるチタン板と接する側の面は、その表面粗度Ｒａが０．１〜４．０μｍの範囲内となるように予め調整しておくとともに、前記チタン板におけるアルミニウム合金板と接する側の面は、その表面粗度Ｒａが０．１〜６．０μｍの範囲内となるように予め調整しておき、前記積層体を、形成すべき溝形状に対応する突条部を有する金型により、２５０〜４５０℃の範囲内の温度で圧縮成形し、これによりアルミニウム合金板とチタン板との接合と溝形状付与とを同時に行なうことを特徴とする、アルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法において、
前記アルミニウム合金板として、３５０℃における高温引張強さが３０ＭＰａ以上でかつ高温降伏応力が２０ＭＰａ以上のものを用いることを特徴とする、アルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のアルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法において、
前記アルミニウム合金板として、Ｍｇ０．６〜６．０％（ｍａｓｓ％、以下同じ）を含有するアルミニウム合金からなるものを用いることを特徴とする、アルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アルミニウム合金板の片面もしくは両面がチタン層で被覆されかつ板面に溝形状が付与されたアルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法に関し、特に固体高分子型燃料電池のセパレータ、その他の各種熱交換器部品や建築材料等に適した溝付き複合板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように固体高分子型燃料電池は、イオン交換膜を燃料極（アノード極）と空気極（カソード極）との２枚の電極で挟み込んで接合体を形成し、さらにその接合体の両側にセパレータと称される導電体を押し当てた構造を単位電極とし、多数枚の単位電極を直列状に重ね合わせた構造とされる。このような燃料電池において、セパレータは、隣り合う単位電極間を電気的に接続する機能を果たすばかりでなく、水素や空気を供給する通路の役割を果たすものであって、その通路を確保するため、通常は片面もしくは両面に複数の平行な溝を形成した形状とされている。
【０００３】
上記のような燃料電池のセパレータの材料には、導電性が高いことが要求されるばかりでなく、溝形状を付与する必要があるところから成形性が優れていて、しかも耐食性が優れていることが要求され、そのほか生産性が高くて低コストであること、さらには軽量であること、機械的強度が高いことなども望まれる。
【０００４】
ところで導電性材料として、成形性、軽量性が優れていて比較的低コストの材料としては、アルミニウム合金がある。しかしながらアルミニウム合金は耐食性はさほど高くはなく、そのためアルミニウム合金単独では、前述のような燃料電池のセパレータとして適当ではなかった。一方、導電性材料として、厳しい環境下でも腐食しにくい耐食性の優れた材料であってかつ軽量性も良好な材料としてはチタンがある。しかしながらチタンは、成形性が必ずしも良好ではなく、また素材単価も高いため、溝のような形状を付した部品としては高価となって、その用途が限られてしまい、燃料電池のセパレータとして必ずしも適切ではなかった。
【０００５】
ところでアルミニウム合金を基材として、その表面、特に耐食性が要求される側の面にチタン層を形成したアルミニウム合金−チタン複合板を用いれば、アルミニウム合金とチタンのそれぞれの短所を補い合って、成形性が良好であると同時に耐食性が優れ、かつ比較的低コストであって、そのほか軽量性や機械的強度も備えた部材として使用し得ると考えられ、燃料電池のセパレータにも適切なものとなると考えられる。
【０００６】
このようなアルミニウム合金とチタンとの複合板の製造方法としては、従来から種々知られているが、その代表的なものとしては、例えば特許文献１に示されているような爆発圧着による方法がある。また特許文献２や特許文献３に示されるように、圧延によってアルミニウム合金−チタン複合板を製造する方法も知られている。さらに、アルミニウムおよびチタン等の複合板（クラッド材）からなる燃料電池用セパレータが特許文献４において提案されており、この提案では、セパレータの具体的製造方法として、圧延又は押出しによりアルミニウムの表面にチタン又はチタン合金を被覆したクラッド材を形成し、さらにそのクラッド材をセパレータ形状に塑性加工するにあたって、クラッド材表面に銅を被覆してから加工し、その後に表面の銅を除去してからカーボン等の材料を被覆する方法が示されている。
【０００７】
そのほか、容器形状の異種金属クラッド材からなる成形品を製造するための方法として、特許文献５には、工程の簡素化のために異種金属材料を重ね合せて深絞り加工を行なうことにより、異種金属の接合（クラッド）と成形とを同時に行なう方法も提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１８５８４０号公報
【特許文献２】特公平３−４３９５０号公報
【特許文献３】特開平８−９０２５７号公報
【特許文献４】特開２００２−３５８９７４号公報
【特許文献５】特開２００３−１４５２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のような特許文献１〜５で提案されている方法は、いずれも種々の問題があり、燃料電池のセパレータ等に使用するための溝形状を有するアルミニウム合金−チタン複合板についての実際的な量産規模での製造に適用するには、生産性やコスト、あるいは成形性等の面で問題があった。
【００１０】
例えば特許文献１に示されるような爆発圧着により複合板を製造する方法や、特許文献２、特許文献３に示されるような圧延により複合板を製造する方法を適用して、単純な平板状ではない溝形状を有する板状部品を製造する場合、異種金属板を接合（クラッド）して複合板を得る工程と、その後に溝形状を付与するための成形加工との２工程を必要とし、作業工程が煩雑で生産性が低いばかりでなく、コストも高くならざるを得なかった。またアルミニウム合金とチタンとでは、成形性（変形能）が大幅に異なるため、クラッド後の成形加工を確実かつ安定して行ない得ない点でも問題があった。
【００１１】
また特許文献４に示されている方法により燃料電池用の溝付きセパレータを製造する場合も、クラッド材を形成した後に表面に銅を被覆してから成形し、その後に銅を除去するという極めて面倒な作業を要して、工程数が多く、生産性が低くなるとともに高コスト化を招かざるを得ないという致命的な欠点がある。
【００１２】
さらに特許文献５に示される方法の場合、クラッド化と成形加工とを同時に行なうことから、工程は簡素化されるものの、適用される成形加工が深絞り加工に限られるため、鍋釜に代表されるような容器形状には適しているが、複雑な形状、特に溝付き形状を有する燃料電池用セパレータの製造には適していない。
【００１３】
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、燃料電池用セパレータ等の如く溝形状を有するアルミニウム合金−チタン複合板の製造に適しており、かつ工程が簡単で生産性が高く、コスト低減を図り得る複合板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
溝形状を有するアルミニウム合金−チタン複合板を製造する工程を簡素化して生産性の向上、コスト低減を図るためには、アルミニウム合金とチタンとの接合（クラッド）と溝形状付与とを単一の工程で同時に行なうことが考えられる。しかしながら、アルミニウム合金とチタンとではその変形抵抗が大きく異なり、そのため接合と溝形状付与とを１工程で同時に行なうことは従来は困難と考えられていた。しかるに本発明者等が種々実験・検討を重ねた結果、適切な温度条件下での温間圧縮成形（温間プレス成形）を適用し、かつ接合するべきアルミニウム合金とチタンの接合面の表面粗度を適切に調整しておくことによって、チタンとアルミニウム合金との接合と溝形状付与とを１工程で同時に行ない得ることを見出し、この発明をなすに至った。
【００１５】
具体的には、請求項１の発明のアルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法は、アルミニウム合金板の片面もしくは両面にチタン板を配置して積層体とし、かつ前記アルミニウム合金板におけるチタン板と接する側の面は、その表面粗度Ｒａが０．１〜４．０μｍの範囲内となるように予め調整しておくとともに、前記チタン板におけるアルミニウム合金板と接する側の面は、その表面粗度Ｒａが０．１〜６．０μｍの範囲内となるように予め調整しておき、前記積層体を、形成すべき溝形状に対応する突条部を有する金型により、２５０〜４５０℃の範囲内の温度で圧縮成形し、これによりアルミニウム合金板とチタン板との接合と溝形状付与とを同時に行なうことを特徴とするものである。
【００１６】
また請求項２の発明のアルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法は、請求項１に記載のアルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法において、前記アルミニウム合金板として、３５０℃における高温引張強さが３０ＭＰａ以上でかつ高温降伏応力が２０ＭＰａ以上のものを用いることを特徴とするものである。
【００１７】
さらに請求項３の発明のアルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法は、請求項１に記載のアルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法において、前記アルミニウム合金板として、Ｍｇ０．６〜６．０％を含有するアルミニウム合金からなるものを用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明のアルミニウム合金−チタン溝付き複合板の製造方法によれば、アルミニウム合金板とチタン板とを積層して温間圧縮成形（温間プレス成形）するにあたり、接合面の各板の表面粗度を適切に調整しておくとともに、圧縮成形の温度を適切に規制することによって、接合不良や成形不良を招くことなく、固体高分子型燃料電池のセパレータ等に適した溝形状を有するアルミニウム合金−チタン複合板を単一の工程で簡単に製造することができ、そのためこの種の用途の溝付き複合板の製造における生産性を飛躍的に向上させ得るとともに、その製造コストを従来よりも格段に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の方法では、基本的にはアルミニウム合金板の片面もしくは両面にチタン板を配置して積層体とし、そのアルミニウム合金板−チタン板積層体を、形成すべき溝形状に対応する突条部を有する金型によって圧縮（プレス成形）して、アルミニウム合金板とチタン板とを接合すると同時に、溝形状を付与する。そしてこの発明の方法の場合、アルミニウム合金板におけるチタン板と接する側の面の表面粗度Ｒａを０．１〜４．０μｍの範囲内に、またチタン板におけるアルミニウム合金板と接する側の面の表面粗度Ｒａを０．１〜６．０μｍの範囲内にそれぞれ調整しておき、また突条部を有する金型による積層体の圧縮成形時（プレス成形時）の温度を、特に２５０〜４５０℃の範囲内の温度、すなわちいわゆる温間成形温度域とすることが重要である。このように各板の表面粗度を特定の範囲内に調整しておくとともに、圧縮成形時の温度を特定の温度範囲内の温間成形温度域とすることによって、成形不良や接合不良を招くことなく、溝形状を有する複合板を得ることが可能となった。
【００２０】
以下にこれらの条件の限定理由について説明する。
【００２１】
アルミニウム合金板におけるチタン板と接する側の面の表面粗度Ｒａ（以下、単に“アルミニウム合金板の表面粗度Ｒａ”と記す）およびチタン板におけるアルミニウム合金板に接する側の面の表面粗度Ｒａ（以下、単に“チタン板の表面粗度Ｒａ”と記す）は、温間での成形（圧縮）によるアルミニウム合金板とチタン板との接合性を向上させかつ溝形状付与の成形性を向上させるために極めて重要であり、これらの表面粗度Ｒａを適切な範囲内に調整しておくことによって、はじめて安定した接合性と溝形状付与成形性が得られる。すなわち、この発明で主として対象としているＭｇを含有する系のアルミニウム合金では、温間成形時にＭｇＯを主体とする酸化皮膜が生じやすく、これが接合不良を招く原因となりやすいが、アルミニウム合金板、チタン板の表面に適度な粗さを持たせておくことによって、温間圧縮時にアルミニウム合金板の表面に塑性流動を引き起こして酸化皮膜を破壊させ、充分な接合性を得るとともに、アルミニウム合金板よりも変形能が劣るチタン板を、接合面の凹凸の噛み合せによってアルミニウム合金板の変形に追従させて、溝形状に円滑に成形することが可能となるのである。
【００２２】
ここで、アルミニウム合金板の表面粗度Ｒａが０．１μｍ未満では、温間で形成される酸化皮膜（主としてＭｇＯ）によりチタン板との接合が阻害され、接合が不充分の部分が発生しやすくなる。一方アルミニウム合金板の表面粗度Ｒａが４．０μｍを越えるほど粗い場合には、圧縮により軟らかいアルミニウム合金板表面の凹凸が潰されるだけで、それ以上は接合性が良好とならない。したがってアルミニウム合金板の表面粗度Ｒａは、０．１〜４．０μｍの範囲内に調整しておく必要がある。
【００２３】
またチタン板の表面粗度Ｒａが０．１μｍ未満では、チタン板に接するアルミニウム合金板表面の塑性流動を充分に引起すことができず、接合が不充分となる。一方チタン板の表面粗度Ｒａが６．０μｍを越えれば、溝形状に引き伸ばされる成形の際にチタンがアルミニウム合金板の変形に追いつかず、ちぎれが発生して成形不良となってしまう。したがってチタン板の表面粗度Ｒａは０．１〜６．０μｍの範囲内に調整しておく必要がある。
【００２４】
なお上述のようにアルミニウム合金板、チタン板の表面粗度を調整するための具体的手段は特に限定されるものではなく、ブラストロールによる圧延を行なっても、あるいはエンボスロールを用いてロールの凹凸を圧延板表面に転写したりすれば良い。
【００２５】
上述のように適度な表面粗度を付与したアルミニウム合金板およびチタン板の積層体を、溝形状を有する金型によって圧縮成形するにあたっては、その圧縮成形温度を２５０〜４５０℃の範囲内とする必要がある。
【００２６】
圧縮成形温度が２５０℃未満の低温では、チタンおよびアルミニウム合金の変形能が不充分であるため、特にチタンの変形がアルミニウム合金の変形に追いつかず、ちぎれが発生しやすくなる。一方圧縮成形温度が４５０℃を越えれば、チタンおよびアルミニウム合金の表面酸化により接合不良が生じやすく、特にこの発明で主として対象としているＭｇを含有する系のアルミニウム合金では、ＭｇＯの酸化皮膜が生じやすく、これが接合不良を招きやすい。したがって良好な接合性と成形性を得るためには、圧縮成形温度は２５０〜４５０℃の範囲内とする必要がある。
【００２７】
なおアルミニウム合金として未焼鈍の加工材を用いる場合は、圧縮成形温度はアルミニウム合金の再結晶温度以上の温度域として、圧縮成形の初期もしくは圧縮成形前の予熱時に再結晶を生起させることが望ましく、通常は３５０℃以上（４５０℃以下）の温度範囲内とすることが好ましい。
【００２８】
ここで、より確実かつ安定して良好な接合性、成形性を得るためには、前述のように圧縮成形温度を２５０〜４５０℃の範囲内に規制するばかりでなく、アルミニウム合金板として、請求項２で規定するように３５０℃での高温引張り強さが３０ＭＰａ以上でかつ同じく３５０℃での高温降伏応力が２０ＭＰａ以上のもを用いることが望ましい。
【００２９】
すなわち、温間での圧縮成形による接合性および成形性には、その温度とともにアルミニウム合金板の強度が大きく影響を与えるのであり、高温強度が低い素材、例えば純アルミニウムのような軟質なアルミニウム材料では、圧縮成形時においてチタンがアルミニウムの変形に追いつかず、アルミニウムのみが伸びてしまい、安定した接合、成形が困難となる。本発明者等の実験によれば、３５０℃での高温引張り強さが３０ＭＰａ以上でかつ同じく３５０℃での降伏応力が２０ＭＰａ以上の高温強度を有するアルミニウム合金板を用いれば、圧縮成形時における材料間の変形のバランスを改善して、上述のような問題を避け得ることを見出し、請求項２においてこれらの条件を規定した。
【００３０】
なおこの発明の方法では、アルミニウム合金板の種類、成分組成は、基本的には特に限定されないが、通常は請求項３で規定しているように、必須合金元素としてＭｇを０．６〜６．０％含有するアルミニウム合金を使用することが望ましい。
【００３１】
すなわちアルミニウムに対するＭｇの添加は、析出物を均一に分散析出させて、圧縮成形時における局部的な変形の集中を抑制する効果を奏し、そのため積層体を圧縮成形する際にアルミニウム合金が不均一に変形してそれに接するチタンが剥離したり割れたりする事態が発生することを防止することができ、そのためＭｇの添加は安定した溝付き形状の成形を可能にする効果を奏する。ここでアルミニウム合金におけるＭｇ量が０．６％未満では、変形能の均一化に寄与する析出物が少ないため、上述のような効果をほとんど得ることができず、一方６．０％を越えてＭｇを多量に含有させることは、素材の製造を困難にしてしまう。したがって積層体を溝付き形状に圧縮成形するにあたって、安定して良好な成形性を得るためには、Ｍｇを０．６〜６．０％含有するアルミニウム合金を用いることが適当である。
【００３２】
なおここで、Ｍｇを０．６〜６．０％含有させたアルミニウム合金におけるＭｇ以外の元素については特に規定しないが、通常のアルミニウム合金に含有されることが多いＦｅは０．５％程度以下、Ｓｉは１．５％程度以下、Ｍｎは１．５％程度以下、Ｃｒは０．２％程度以下、Ｚｎは０．２％程度以下、Ｔｉは０．２％程度以下、その他の不純物０．１５％以下は許容される。
【００３３】
またチタン板としては、組合せて用いるアルミニウム合金板との強度の差が少ない方が接合性、成形性の点からは好ましく、そこでチタン材のうちでも最も軟質ないわゆる純チタン系の材料、あるいはＰｄ等を少量（通常は０．５％程度以下）添加したチタン合金を用いることが望ましい。
【００３４】
さらにこの発明の方法を実施するにあたっての全体的なプロセス、および好適な条件やその理由等について説明する。
【００３５】
この発明の方法を実施するにあたっては、前述のように予め表面粗度Ｒａを調整したアルミニウム合金板およびチタン板を用意し、アルミニウム合金板の片面もしくは両面にチタン板を配置して積層体とする。図１にアルミニウム合金板１の両面にチタン板２Ａ，２Ｂを配置して積層した積層体３の例を示す。ここで、各板１，２Ａ，２Ｂの表面粗度は、既に述べたように少なくとも他方の板に接する側の面がそれぞれ前述の範囲内に調整されていれば良い。またアルミニウム合金板の片面のみにチタン板を配置するか、両面にチタン板を配置するかは、溝形状付与の態様によって異なり、例えば積層体の片面側のみに溝形状を付与する場合にはその面の側のみにチタン板を配置すれば良く、積層体の両面側に溝形状を付与する場合には、両面側にチタン板を配置すれば良い。
【００３６】
ここでチタン板は、その厚みが０．１ｍｍ以上が好ましく、またアルミニウム合金板との厚さの比は、片面当り３〜２０％の範囲内が好適である。チタン板が薄過ぎれば、あるいはアルミニウム合金板との厚さの比が小さ過ぎれば、耐食層としてチタン板を配置する効果が小さく、またアルミニウム合金板との厚みの比が２０％を越えるほど厚くチタン板を配しても、耐食層としての効果は飽和し、コスト上昇を招くだけである。
【００３７】
一方アルミニウム合金板の厚みは、最終的なアルミニウム合金−チタン複合板の用途に応じて定めれば良く、例えば燃料電池用セパレータの場合、接合・溝形状付与後の複合板の厚みとして０．５〜１０ｍｍ程度が必要であるから、圧縮成形時における圧縮率（板厚減少率）を考慮して、当初のアルミニウム合金板の厚みは０．８〜５０ｍｍ程度としておけば良い。
【００３８】
上述のようにアルミニウム合金板とチタン板とを積層して、溝形状に対応する突条部を有する金型間にセットし、必要に応じて予熱してから、既に述べたように２５０〜４５０℃の範囲内の温度で温間圧縮成形を行なう。一例として、アルミニウム合金板１の両面にチタン板２Ａ，２Ｂを配し、それぞれ表面に突条部４Ａ，４Ｂを有する上下の金型５Ａ，５Ｂ間に配した状態を図２に示す。
【００３９】
圧縮成形にあたっては、もっとも厚みが小さくなる部位での板厚減少率（積層体全体の厚みの減少率）が４０〜８０％の範囲内となるように圧縮することが好ましい。板厚減少率が４０％未満では、アルミニウム合金およびチタンの変形量が不足して、得るべき溝形状に成形し得なかったり、接合不充分で剥がれが生じたりするおそれがある。一方板厚減少率が８０％を越えれば、チタンの変形がアルミニウム合金の変形に追いつかず、材料全体の割れや表面のチタンの剥離などの成形不良が発生してしまう。
【００４０】
前述のように圧縮成形して得られたアルミニウム合金−チタン複合板６の一例を図３に示す。複合板６は、その両面、すなわちチタン板２Ａ，２Ｂを配した側に、金型５Ａ，５Ｂの突条部４Ａ，４Ｂに対応した溝部７Ａ、７Ｂが形成された状態となっている。
【００４１】
以上のようにして、良好な接合性、成形性（溝形状付与性）をもって、アルミニウム合金板とチタン板とを接合すると同時に、溝形状付与を行なうことができるのである。
【００４２】
なお図１〜図３の例ではアルミニウム合金板の両面にチタン板を配して両面に溝形状を付与しており、これは燃料電池用のセパレータ（但しエンドプレートを除く）に好適に使用することができる。一方アルミニウム合金板の片面のみにチタン板を配して、片面のみ（チタン板を配した側のみ）に溝形状を付与した場合は、燃料電池用のセパレータのうち、エンドプレートに適している。そのほか、各種建築外装材や熱交換器流路部品等、最終的な用途に応じて適宜片面もしくは両面に溝形状を付与すれば良い。
【実施例】
【００４３】
図４に示すようなヒータ９を埋め込んだ２００ｍｍ×２００ｍｍサイズの突条部形状を有する金型８の上下１組（上型および下型）、もしくは同様な突条部形状を有する金型（上型）と突条部を持たない平板状の金型（下型）を用意し、これらを４ポストタイプの５０トン油圧式のプレス機に組込んだ。一方、表１の合金No．Ａ１〜Ａ１０に示す種々のＭｇ量のアルミニウム合金からなるアルミニウム合金板（厚さ８〜１６ｍｍ）と、表２の合金No．Ｔ１に示すＪＩＳ第２種相当の純チタンもしくは合金No．２に示す少量のＰｄを添加したチタン合金からなるチタン板（厚さ１〜２ｍｍ）とを、表３および表４に示すように組合せてアルミニウム合金板の両面又は片面にチタン板を配し、上下の金型間に、チタン板が金型の突条部に接するようにセットし、上型と下型との間で軽く挟んで５分間の予熱を行なった後、圧縮して接合・成形を行なった。なおアルミニウム合金板およびチタン板としては、それぞれ予め表３、表４中に示すように表面粗度Ｒａを調整したものを用いた。また表３、表４において、“溝”の項に「両面」と記載した例は、アルミニウム合金板の両面にチタン板を配して、上下の金型として突条部を有するものを用いて圧縮成形した例、また「片面」と記載した例は、アルミニウム合金板の片面のみにチタン板を配して、平板状の下金型、突条部を有する上金型を用いて圧縮成形した例を示す。
【００４４】
表３、表４中に示すような種々の温度、種々の板厚減少率で圧縮成形することによって得られた溝付き複合板について、金型の突条部形状に追従して正しく溝部を形成することができたか否か、また健全な製品板が得られたか否かの点について評価した。すなわち金型の突条部形状に沿って溝部を形成できなかった場合、およびチタンの剥離により表面に膨れが生じた場合、さらにチタンのちぎれや割れが生じた場合を、いずれも不合格とし、それ以外の場合を合格とし、表３、表４の“評価”の項にそれぞれ×印、○印を付した。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
【表２】
2006346730.tif 000004
【００４７】
【表３】
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【００４８】
【表４】
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【００４９】
表３に示す実施例１〜１０は、いずれもこの発明で規定する範囲内の条件を適用したものであり、これらの例では、いずれも溝形状を確実に付与することができると同時に、表面のチタンの剥離や割れ、ちぎれ等もなく、接合性、成形性、ともに良好であることが判明した。
【００５０】
一方、表４に示す比較例１〜１３は、いずれかの条件がこの発明で規定する範囲を外れたものであり、これらの比較例では、剥離、割れ、ちぎれ等の外観不良が発生して、製品板として不良品となった。
【００５１】
さらにこれらの比較例１〜１３について詳細に説明すると、比較例１および２では圧縮成形時の温度が高過ぎたため、剥離が発生した。なおこれらのうち比較例１は多少温度を低くしたものの、チタン板の表面が平滑過ぎて接合できなかった。これらの比較例１、２の結果を踏まえて、チタン板の表面粗度を、より大きくした例が比較例３〜５である。しかしながらこれらの場合、アルミニウム合金板の成形にチタン板が追いつかず、割れが発生したり（比較例３）、ちぎれて切れてしまい（比較例４、５）、いずれも不良品となってしまった。
【００５２】
一方、チタン板の表面粗度を下げることにより実施例の如く成形が良好な条件が見出されたが、比較例６ではアルミニウム合金板の表面が平滑過ぎたため、接合ができず、剥離が生じた。また比較例７では、圧縮成形温度が低過ぎたため、成形ができず、剥離が生じた。さらに比較例８は、アルミニウム合金板の表面粗度を大きくしたものの、あまりに粗度が大き過ぎたことと、成形温度が低いことが相俟って、接合できず、剥離が生じた。
【００５３】
また比較例９〜１１はアルミニウム合金のＭｇ量を種々変化させた例であるが、比較例９および比較例１０では、Ｍｇ量が少な過ぎて、割れや剥離が発生してしまった。一方比較例１１はＭｇを６．０２％と多量に添加したアルミニウム合金を用いた例であり、成形性は良好であったものの、外観検査で微小な剥がれ（剥離）が見出された。この比較例１１は、多量にＭｇを添加するために製造も容易でなかったに加え、外観検査で剥れが見つかるようでは量産品として不適当である。
【００５４】
さらに比較例１３は、高温強度が低いアルミニウム合金板を用いた例であり、この場合はチタンが剥離してしまい、成形が円滑に完了しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の方法で用いている積層体の一例を示す模式的な斜視図である。
【図２】図１に示される積層体を用いてこの発明の方法に従い圧縮成形する状態を示す模式的な斜視図である。
【図３】図２に示す方法により得られた複合板を示す模式的な斜視図である。
【図４】この発明の実施例で用いた金型を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  アルミニウム合金板
２Ａ，２Ｂ  チタン板
３  積層体
４Ａ，４Ｂ  突条部
５Ａ，５Ｂ，８  金型
６  複合板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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