(57)【要約】押出しまたは圧延による、かつ少なくとも１つの平面を有する中間体を製造するステップと、フラックス粒子からなる蝋付けフラックス保持被覆および主成分としてメタクリレートホモポリマーまたはメタクリレートコポリマーに基づく合成樹脂を少なくとも１０重量％含有するバインダーを用いて少なくとも１つの平面を被覆するステップと、中間体を成形品に再成形するステップと、成形品の規定された部分の間で少なくとも１つの蝋付けされた連結を提供するのに十分な温度に成形品を加熱するステップとを含む、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる成形品を作成するプロセス。【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる成形品を作成するプロセスであって、
押出しまたは圧延による、かつ少なくとも１つの平面を有する中間体を製造するステップ、
フラックス粒子、および主成分としてメタクリレートホモポリマーまたはメタクリレートコポリマーに基づく少なくとも１０重量％の合成樹脂を含むバインダーを含有するフラックス保持被覆を用いて前記少なくとも１つの平面を被覆するステップ、
前記中間体を前記成形品に再成形するステップ、および
前記成形品の規定された部分の間に少なくとも１つの蝋付けされた連結を提供するのに十分な温度に前記成形品を加熱するステップ、
を含むプロセス。
【請求項２】
前記再成形は、前記中間体の平面の少なくとも一部における曲げ操作を少なくとも含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記フラックスは蝋付けフラックスであることを特徴とする、請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記被覆はプリフラックス組成を含有し、かつ被覆前の物質と組み合わせて用いることを特徴とする、請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項５】
前記フラックス組成中の前記フラックスと前記合成樹脂の重量比は、９：１〜３：２の範囲であることを特徴とする、請求項３または４に記載のプロセス。
【請求項６】
反応性フラックスの量は、前記被覆表面上の遊離のＳｉ、ＺｎまたはＺｎ＋Ｓｉの量が１〜７ｇ／ｍ2の範囲内であるように選択されることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記フラックスはフッ化アルミン酸化合物に基づくことを特徴とする、請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項８】
前記成形品は折り畳みチューブであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項９】
前記成形品は溶接チューブであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記成形品は巻チューブであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記成形品はマニフォールドチューブであることを特徴とする、請求項１０に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる成形品を作成するプロセスであって、中間体を押出しまたは圧延により製造するステップと、かかる中間体を成形品に再成形するステップとを含むプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなプロセスは一般に知られており、巻チューブ、折り畳みチューブまたはいわゆる溶接チューブ等の様々なタイプのチューブ類を製造するために用いられる。
【０００３】
このような成形品の多くは、例えばチューブ類に求められるような密閉された構造を得るために、または例えば折り畳みチューブに求められるような必要な強度を得るために、成形品の異なる部分を相互に連結させることが求められる。一般に、これは蝋付けによって行われる。このような連結が求められると、フラックス被覆で蝋付けされる一部の表面を少なくとも提供することが必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、全ての既知のフラックス被覆は、中間体を成形品に再成形した後に塗布しなくてはならないという不便さがある。これらの既知のフラックス被覆は、中間体を再成形する間の変形力に耐えるには一般に脆く、かつ／またはアルミニウム表面への付着性に乏しい。したがって、一般的なフラックス被覆は、再成形の間にアルミニウム表面から部分的に飛び出ており（spring off）、これは特に変形が起こる領域で起こる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、中間体の変形／曲げが起こる前にフラックス被覆を塗布することが可能なプロセスを提供することである。この目的は、請求項１に記載のプロセスによって得られる。
【０００６】
このように、単純な被覆プロセスによってフラックス被覆を塗布することが可能になるが、このプロセスは既知の塗布技術と比較して技術的に単純であり、被覆が蝋付けに必要な部分に塗布されるだけの程度であれば容易に適合させることができる。
【０００７】
請求項３〜１２に記載のいかなるタイプのフラックス被覆も用いることができるので、このプロセスにおいては蝋付けフラックスのタイプは限定要因ではない。
【０００８】
また、本発明は１つのタイプの成形品に制限されず、請求項８〜１１に記載のような様々なタイプの成形品を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の更なる特徴や利点を、添付の図面を参照して以下の説明により明らかにする。
【００１０】
図１において、いわゆる巻チューブ１０を示す。この巻チューブ１０は、例えば圧延により平坦な成形体を製造し、次いでこの平坦な成形体を重なり合う側部１１を有する実質的に円筒形となるように曲げることによって得られた。本発明によれば、この成形体が平坦な形状である間に、少なくとも一部の重なり合う側部１１を蝋付けフラックス含有被覆を用いて被覆したので、例えばＰＣＴ／ＥＰ９９／０９１６２に記載されるような、従来の被覆システムを用いて非常に単純な方法で被覆を塗布することができる。この巻チューブを、熱交換器においてヘッダーチューブまたはマニフォールドとして用いることを意図する場合、平坦な成形体の側部に凹部(recess)または切り抜きを設けて、巻きチューブに成形した後に、これらの凹部または切り抜きが熱交換チューブ１２の端部用の穴を形成するようにすることが可能である。また、この目的のために、蝋付けフラックス保持被覆を用いて曲げる前に、ゾーン１１の外壁部分を被覆してもよい。次いで、得られたチューブ１０およびもしあれば挿入された熱交換チューブ１２を蝋付けオーブン等に置く際は、蝋付けフラックス含有被覆が存在するので、追加のフラックス塗布は必要ではなく、重なり合う側部１１の間、およびチューブ１０と１２の間の蝋付けされた連結が直接得られる。
【００１１】
図２には、図１に示す巻チューブ１０に実質的に相当し、蝋付けを可能にするように蝋付けフラックス保持被覆を施され得る重なり合う側部２１を有する、巻チューブ２０を示す。図２に示す実施形態において、中間体を成形する平坦なシートの中央部には、多数の穴または穿孔が設けられるが、この穴は、この場合の最終製品をヘッダーチューブ２０またはマニフォールドに成形した後、熱交換チューブ２２の端部を収容することができる。平坦なシートの少なくとも中央部には蝋付けフラックス保持被覆が変形前に施されるので、マニフォールド２０を成形してチューブ２２を挿入した後に、更なるプロセスステップなしに、加熱によってマニフォールド２０とチューブの間を直接蝋付け連結することができる。
【００１２】
図３には、本発明によるプロセスによって得られる巻チューブの第三の実施形態を示す。このタイプのチューブは、ブレーキライン（brake line）や油圧用途等の高圧用途に特に有用であり得る。中間体は、少なくとも片側に蝋付けフラックス保持被覆が施される平坦なシートである。次いで、この平坦なシートは円筒形のチューブに巻かれ、それによってこの平坦なシートの厚さよりもチューブの壁が厚くなるように複数の層が形成される。最終製品の用途に応じて、２つ以上の層が形成されることが好ましい。最終ステップにおいて、この巻チューブは使用するフラックスに応じて求められる蝋付け温度より高い温度に加熱され、これにより巻チューブの層の間にフラックス保持被覆が存在する結果として、連続する層の間に堅固な連結を得ることができる。
【００１３】
図４、５および６には、いわゆる折り畳みマルチポート平坦チューブの様々な実施形態を示す。これらのチューブ４０、５０または６０のそれぞれに対する中間体は、矩形の平坦なシートである。少なくとも片側のシートを蝋付けフラックス保持被覆を用いて被覆後、このシートを所望の形状に折り畳み、次いで必要な蝋付け連結を得るために加熱する。
【００１４】
図４には、蝋付けプロセスによって端部４１および４２を連結し、密閉することができるように、チューブ４０の外側に少なくとも被覆が提供されなければならない。図５の実施形態では、チューブの両側に蝋付けフラックス保持被覆が求められるが、実際の蝋付けが求められる部分に限定され得る。この場合、これはガセットフォールド５１と、２つの端部５２および５３を有する部分である。このようにして、２つの別のチャネル５４および５５を得られるように、ガセットフォールド部５１と端部５２および５３の間に密閉連結を得ることができる。更に、互いに蝋付けされた２つの半割りガセットフォールド５１を有することによって、チューブの強度を向上させることができる。
【００１５】
図６には、同様に本発明による蝋付けフラックス保持被覆で被覆された平坦なシートから出発して、ガセットフォールドを用いることおよび関連位置を互いに蝋付けすることによって、多様ポート平坦チューブをどのように得ることができるかを示す。このようにして、５つのチャネルを有するチューブ６０を得ることができるが、任意の他の形状を得ることができることは明らかであろう。
【００１６】
図７は、いわゆる溶接チューブ７０を示す。すなわち２つの半チューブを、例えば押出しによって成形しこれら２つの半チューブを１つの端部で互いに連結できることによって得ることができたチューブを示す。再成形後、この２つの半チューブを互いに継ぎ目７１に沿って溶接することによって、平坦なチューブを得られる。中間体は、蝋付けフラックス保持被覆が施され得る半チューブの平坦な外壁、または平坦な両側に蝋付けフラックス保持被覆が施され得る最終的な溶接チューブであり得る。最終的な結果は同じであり、被覆によりチューブ７０と、例えばフィンストック（finstock）の間に蝋付け連結することを可能にする。本発明によるプロセスにより、蝋付け前であるが被覆した後にチューブを蛇行するように成形し、その後このフィンストックをチューブと蝋付けさせることさえ可能である。
【００１７】
以下において、被覆として、蝋付け前被覆（prebraze）と呼ばれるもの（すなわちフラックスまたはフラックス製造化合物、および蝋付け合金または蝋付け合金を加熱時に製造する組成を含有する被覆）、あるいは以下においてフラックス前被覆（preflux）と呼ばれるもの（すなわちフラックスまたはフラックス製造化合物のみを含有する被覆）を使用することができるが、後者の場合において蝋付け合金は、被覆Ａｌ材を用いることによって、すなわち蝋付け合金である上層を有することによって被覆を被覆材の上面に施すか、または被覆Ａｌ製品を被覆Ａｌ材と組み合わせて用いるかのいずれかによって得ることができる。
【００１８】
蝋付け前被覆の例としては、例えばＷＯ−Ａ−０１３８０４０に記載の、いわゆる反応性フラックスが挙げられるが、このようなフラックスはＫ2ＳｉＦ6に基づいている。この被覆は、０〜１００重量％のＫ2ＳｉＦ6、または０〜１００重量％のＫＺｎＦ3および／または０〜５０重量％のフッ化アルミン酸カリウムを含有してもよい。このタイプの被覆を、非被覆アルミニウム材に塗布することができるが、ここにおいて、Ｋ2ＳｉＦ6由来のＳｉは充填材を提供し、Ｋ、ＦおよびＡｌはフラックスとして作用するフッ化アルミン酸カリウムを形成する。このタイプの被覆は、チューブ接続用フィンに特に適しているが、本発明による用途に用いることができる。
【００１９】
別のタイプの蝋付け前被覆は、例えばＳｉ粒子を含有するフラックスであるＮｏｃｏｌｏｋ  Ｓｉｌ（登録商標）として知られるフラックスそのものに基づく。このＳｉ粒子は充填材を提供し、Ｎｏｃｏｌｏｋフラックスは従来のように作用することができる。また、このタイプの被覆は非被覆アルミニウム材と共に用いることができる。
【００２０】
第三のタイプの蝋付け前被覆は、例えばＡＡ４０４７、ＡＡ４０４５等のようなＡｌ−Ｓｉ合金の粉体と組み合わせたＮｏｃｏｌｏｋ（登録商標）等のフッ化アルミン酸カリウムに基づくフラックスから構成することができる。このＡｌ−Ｓｉ粒子は充填材を提供し、このフラックスは従来のように作用することができる。また、このタイプの被覆は、非被覆Ａｌ材と共に用いることができる。
【００２１】
フラックス前被覆の例として、以下の成分名を挙げることができる。
【００２２】
Ｎｏｃｏｌｏｋ（登録商標）とフッ化アルミン酸カリウム等の従来のフラックスとの組み合わせ。このタイプの被覆は、被覆Ａｌ材に塗布されるか、または蝋付け被覆で提供される別のＡｌ製品と共に用いられるかのいずれかでなければならない。
【００２３】
例えば、いわゆるフラックス前被覆として本発明により用いることができる、他のフラックスのタイプは以下の通りである。
【００２４】
四フッ化アルミン酸カリウム（ＫＡＦ4）、五フッ化アルミン酸カリウム（Ｋ2ＡｌＦ5、Ｋ2ＡｌＦ5・Ｈ2Ｏ）および六フッ化アルミン酸カリウム（Ｋ3ＡｌＦ6）等のフッ化アルミン酸カリウム。このようなフラックスの例は、ＧＢ−Ａ  １,４３８,９５５、ＵＳ−Ａ  ４,４２８，９２０、ＵＳ−Ａ−３，９５１，３２８、ＵＳ−Ａ  ５，３１８，７６４およびＵＳ−Ａ  ４，５７９，６０５に記載されている。
【００２５】
Ａｌ2Ｆ４ＯおよびＡｌＦＯ等の酸化フッ化アルミン酸。
【００２６】
ＡｌＦ2（ＯＨ）、ＡｌＦ2（ＯＨ）・Ｈ2ＯおよびＡｌＦ（ＯＨ）2等の水酸化フッ化アルミニウム。
【００２７】
四フッ化ホウ酸カリウム（ＫＢＦ4）および四フッ化ホウ酸ナトリウム（ＮａＢＦ4）等のフッ化ホウ酸。このようなフラックスの例は、ＧＢ−Ａ  ８９９，１７１、ＧＢ−Ａ  １，００７，０３９およびＵＳ−Ａ−４，２３５，６４９に記載されている。
【００２８】
三フッ化亜鉛酸カリウム（ＫＺｎＦ3）、四フッ化亜鉛酸カリウム（Ｋ2ＺｎＦ4）、三フッ化亜鉛酸セシウム（ＣｓＺｎＦ3）および四フッ化亜鉛酸セシウム（Ｃｓ2ＺｎＦ4）等のフッ化亜鉛酸。このようなフラックスの例は、ＤＥ−Ａ−１９，９１３，１１１およびＷＯ−Ａ−９９，４８６４１に記載されている。
【００２９】
六フッ化ケイ酸セシウム（Ｃｓ2ＳｉＦ6）、六フッ化ケイ酸カリウム（Ｋ2ＳｉＦ6）、六フッ化ケイ酸リチウム（Ｌｉ2ＳｉＦ6）、六フッ化ケイ酸ルビジウム（Ｒｂ2ＳｉＦ6）、六フッ化ケイ酸ナトリウム（Ｎａ2ＳｉＦ6）および六フッ化ケイ酸アンモニウム（（ＮＨ4）2ＳｉＦ6）等のフッ化ケイ酸アルカリ金属。このようなフラックスの例は、ＵＳ−Ａ−５，７８５，７７０、ＤＥ−Ａ−１９，６３６，８９７、ＵＳ−Ａ−５，９８５，２３３、ＵＳ−Ａ−６，０１９，８５６、ＵＳ−Ａ−５，９８０，６５０およびＷＯ−Ａ−９８，１０８８７に記載されている。
【００３０】
六フッ化ケイ酸カリウムセシウム（ＫＣｓＳｉＦ6）、六フッ化ケイ酸リチウムセシウム（ＬｉＣｓＳｉＦ6）、六フッ化ケイ酸ルビジウムセシウム（ＲｂＣｓＳｉＦ6）、六フッ化ケイ酸ルビジウムカリウム（ＲｂＫＳｉＦ6）および六フッ化ケイ酸アンモニウムセシウム（ＮＨ４ＣｓＳｉＦ6）等のフッ化ケイ酸二アルカリ金属（alkali bimetal）。
【００３１】
水素化フッ化ケイ酸セシウム（ＣｓＨＳｉＦ6）、水素化フッ化ケイ酸カリウム（ＫＨＳｉＦ6）、水素化フッ化ケイ酸リチウム（ＬｉＨＳｉＦ6）および水素化フッ化ケイ酸アンモニウム（ＮＨ４ＨＳｉＦ6）等のフッ化ケイ酸二アルカリ金属（alkali metal bifluorosilicates）（水素化フッ化ケイ酸アルカリ金属ともいう）。
【００３２】
フッ化セシウム（ＣｓＦ）、六フッ化アルミン酸セシウム（Ｃｓ3ＡｌＦ6）、四フッ化アルミン酸セシウム（ＣｓＡｌＦ4、ＣｓＡｌＦ4・Ｈ2Ｏ）および五フッ化アルミン酸セシウム（Ｃｓ2ＡｌＦ5、Ｃｓ2ＡｌＦ5・Ｈ2Ｏ）等のフッ化アルミン酸セシウム複合体。このようなフラックスの例は、ＵＳ−Ａ−４，６７０，０６７、ＵＳ−Ａ−５，１７１，３７７（フッ化アルミン酸セシウムおよびフッ化セシウムの両方）、ＵＳ−Ａ−５，８０６，７５２（フッ化セシウム）、ＵＳ−Ａ−５，７７１，９６２（フッ化セシウム）およびＵＳ−Ａ−４，６５５，３８５（フッ化アルミン酸セシウムおよびフッ化セシウムの両方）に記載されている。
【００３３】
その他、いわゆる超流体（superfluid）フラックスも用いることができる。
【００３４】
本発明に用いられる合成樹脂については、1種のメタクリレートからなるホモポリマーまたは２種以上のメタクリレートからなるコポリマーを主に含有するものが好ましい。このようなメタクリル酸エステルの具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、２−メチルプロミルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート−イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジアチルアミノエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、メタテラヒドロフルフリルメタクリレート等が挙げられる。
【００３５】
圧延被覆技術による等の様々な技術により被覆を塗布することができるが、ここにおいて塗布された被覆を加熱して乾燥し、混合フラックス組成中の有機溶剤を蒸発させる。圧延−移送印刷（roll-transfer printing）も応用方法として用いることができるが、堆積した層の品質の優れた制御を提供するため、圧延被覆が好ましい。
【００３６】
合成樹脂は、２００〜４００℃の範囲、好ましくは３５０℃未満で揮発する組成を有することが好ましい。
【００３７】
このようにして、蝋付けプロセスで通常用いられる温度で蒸発するバインダーから被覆は得られるので、このバインダーは、得られた蝋付け接合の特性に悪影響を与え得ない。
【００３８】
最も好ましい実施形態において合成樹脂は、Ｒｏｈｍ＆ＨａａｓのＰｏｌａｒｏｉｄ  Ｂ４８として入手可能な樹脂を、少なくとも１０重量％含有する。
【００３９】
この樹脂は、フラックス被覆を満足する全ての要件（特に被覆を塗布する間の使い易さに関する）を満たすことがわかっている。更に、蝋付けプロセスの間、危険すなわち有害なガスは発生せず、環境に対する悪影響も見られない。
【００４０】
フラックス組成中に含有されるフラックス粉体と合成樹脂の重量比が９：１〜１：２、好ましくは９：１〜３：２の範囲にある場合、およびフラックス被覆を２〜２０ｇ／ｍ2、好ましくは５〜２０ｇ／ｍ2の量で塗布する場合、満足な結果が得られる。
【００４１】
反応性フラックスの重量比が９を超える場合、組成のアルミニウム材への付着は不十分となり、被覆ははがれ落ちやすくなる。ところが、３：２未満の過剰な比では、合成樹脂は蝋付け環境に害を与えることがあり、それにより蝋付け特性を変え、かつコストが上がる。
【００４２】
本発明は上記の実施形態に限定されないが、添付の特許請求の範囲を逸脱せずに多くの変更形態を適用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明により作成されたチューブの概略断面図である。
【図２】本発明により作成されたチューブの改変された実施形態の概略断面図である。
【図３】本発明により作成されたチューブの第三の実施形態の概略断面図である。
【図４】本発明により作成された、マルチポートを有するいわゆる折り畳みチューブの概略断面図である。
【図５】折り畳みチューブの改変された実施形態の概略断面図である。
【図６】折り畳みチューブの第三の実施形態の概略断面図である。
【図７】本発明により製造された、いわゆる溶接チューブの概略断面図である。
【図１】
2005524534.tif 000002
【図２】
2005524534.tif 000003
【図３】
2005524534.tif 000004
【図４】
2005524534.tif 000005
【図５】
2005524534.tif 000006
【図６】
2005524534.tif 000007
【図７】
2005524534.tif 000008
【国際調査報告】
2005524534.tif 000009
2005524534.tif 000010
2005524534.tif 000011