(57)【要約】【課題】  アルミニウムが有する軽量性に異種金属が有する強靱性を付与しても、所定の強度が得られる異種金属板入りクラッド材を提供する。【解決手段】  異種金属板入りクラッド材１は、純アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる２枚のアルミニウム板２の間に、異種金属板３が冷間圧延によってクラッドされ、異種金属板３には、多数の透孔３ａが形成され、この透孔３ａ内にはアルミニウム板２がクラッドによって充填されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
純アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる２枚のアルミニウム板の間に、異種金属板が冷間圧延によってクラッドされ、
前記異種金属板には、多数の透孔が形成され
前記透孔内には前記アルミニウム板がクラッドによって充填されていることを特徴とする異種金属板入りクラッド材。
【請求項２】
異種金属板は、ステンレス等の金属板からなり、丸穴、角穴、菱穴、長穴等の形状を有する多数の透孔が整列して形成されたパンチングプレートまたはエキスパンドメタル等のメッシュ板とした請求項１に記載の異種金属板入りクラッド材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、アルミニウムの特性と異種金属板の各種特性を兼ね備えた異種金属板入りクラッド材に関する。
【背景技術】
【０００２】  アルミニウムは軽量であることから各種分野で使用されているが、アルミニウムとアルミニウム以外の異種金属とのクラッド材を用いることによって、アルミニウムにはない異種金属の特性を付与したり、異種金属にアルミニウムの軽量性を付与することができる。例えば、電磁調理器や電磁調理用器具として、特開２０００−２１０１９３号公報（特許文献１）及び特開平８−９８７７２号公報（特許文献２）には、アルミニウム板にステンレス板を接合したクラッド材を用いることが示されている。また、自転車用として、特開２００５−３０５８５号公報（特許文献３）には、ステンレス板の間にアルミニウム板を積層したディスクロータが示されている。その他、各種家電製品のボディや調理器具、或いは、車両等の軽量化を図るために鉄またはその合金とのクラッド材が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１０１９３号公報
【特許文献２】特開平８−９８７７２号公報
【特許文献３】特開２００５−３０５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  従来から、上述した特許文献に示されるように、各種の金属を組み合わせて所望の特性を得るために、各種の異種金属を接合したクラッド材は多種提案され、実用に供されている。ところが、近年になってクラッド材に求める要求は多様化し、アルミニウム板にステンレス板を接合したクラッド材においては、強靱なステンレス板の特性を活かしつつ、アルミニウム板をクラッドすることにより軽量化させる要求に応えようとするものである。しかし、さらに軽量化するためには、薄いステンレス板を使用せざるを得ず、その結果、強度が低下する問題があり、要求に応えることができなかった。【０００５】  本発明が解決しようとする課題は、アルミニウムが有する軽量性に異種金属が有する強靱性を付与しても、所定の強度が得られる異種金属板入りクラッド材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  そこで、本発明による異種金属板入りクラッド材は、純アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる２枚のアルミニウム板の間に、異種金属板が冷間圧延によってクラッドされ、前記異種金属板には、多数の透孔が形成され、前記透孔内には前記アルミニウム板がクラッドによって充填されていることを要旨としている。【０００７】  また、異種金属板は、ステンレス等の金属板からなり、丸穴、角穴、菱穴、長穴等の形状を有する多数の透孔が整列して形成されたパンチングプレートまたはエキスパンドメタル等のメッシュ板とすることが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、２枚のアルミニウム板の間にクラッドされるステンレス等の異種金属板に多数の透孔が形成され、この透孔内に冷間圧延によりアルミニウム板が充填されるので、アルミニウム板と異種金属板とを強固に一体化することができる。この異種金属板入りクラッド材は、多数の透孔が形成されているので、この金属板の板厚を変更することなく必要な強靱性を保ちながら軽量化することができ、さらに、アルミニウムが有する軽量性によって、軽量でしかも所定の強度が得られる異種金属板入りクラッド材を得ることができる。【０００９】  種金属板をステンレス等の金属板として、丸穴等の多様な形状の透孔が多数整列して形成されたパンチングプレートを使用すると、最適な重量と強度を有する異種金属板入りクラッド材を得ることができる。また、菱穴や亀甲穴を有するエキスパンドメタル等のメッシュ板を使用することにより、一層の軽量化を図ることが可能であり、しかも、エキスパンドメタル本来が有する強靱性とアルミニウム板が有する柔軟性が相互に付与することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による異種金属板入りクラッド材の実施例を示す斜視図である。
【図２】異種金属板を示す平面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は、アルミニウム板と異種金属板の圧延工程を示す工程図である。
【図４】異種金属板入りクラッド材の製造工程を示す説明図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）は、各種の異種金属板の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  本発明による異種金属板入りクラッド材は、純アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる２枚のアルミニウム板の間に、異種金属板が冷間圧延によってクラッドされ、前記異種金属板には、多数の透孔が形成され、前記透孔内には前記アルミニウム板がクラッドによって充填されている。
【００１２】  以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。図１は、本発明による異種金属板入りクラッド材の実施例を示している。図示の異種金属板入りクラッド材１は、２枚のアルミニウム板２の間に、多数の透孔が形成された異種金属板としてのステンレス板３が冷間圧延によってクラッドされている。
【００１３】  異種金属板入りクラッド材１に使用するアルミニウム板２は、Ａ１０００系の純アルミニウム、或いは、Ａ２０００系のＡｌ−Ｃｕ系合金、Ａ３０００系のＡｌ−Ｍｎ系合金、Ａ４０００系のＡｌ−Ｓｉ系合金、Ａ５０００系のＡｌ−Ｍｇ系合金、Ａ６０００系のＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金、Ａ７０００系のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金およびＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金等のアルミニウム合金を板状に形成している。アルミニウム合金は、純アルミニウムよりも硬度が高いことから圧延加工が難しくなることがある。硬度が高いアルミニウム板２を使用する場合や板厚の大きいアルミニウム板２を使用する場合には、必要に応じて予め焼き鈍して硬度を下げて圧延加工が可能な状態で使用することが望ましい。
【００１４】  また、異種金属板入りクラッド材１に使用する異種金属板３は、ステンレス系、鉄系、銅系等のアルミニウム以外の各種の金属板のいずれかを使用することができる。これらの金属板の中では、錆が発生し難いステンレス系の金属板が好ましい。さらに、この異種金属板３には、図２に示すような、多数の透孔３ａが整列して形成されている。図２に示す異種金属板３は、透孔３ａの数が比較的少ないことから、開孔率は約３０％程度である。この開孔率は、孔の数や大きさ、或いは形状によって変化し、開孔率が高くなるに従って強度が低くなる。このため、用途に応じて必要な強度を得るために、最適な開孔率とした金属板を選択することが望ましい。このような多数の透孔３ａが形成された異種金属板３としては、周知のパンチングプレートが望ましい。パンチングプレートは、図５に例示するような各種形状の透孔と、板厚、及び材質が取り揃えられ、この中から選択することができる。因みに、図５（Ａ）は、円形の透孔３ａを千鳥状に形成したものであり、図５（Ｂ）は、菱形の透孔３ａを形成したものであり、図５（Ｃ）は、四角形の透孔３ａを形成したものであり、図５（Ｄ）は、六角形の透孔３ａを形成したものであり、図５（Ｅ）は、長円形の透孔３ａを千鳥状に形成したものである。また、各種の形状の透孔３ａの大きさや配列を変えることにより、開孔率を２０％程度から８０％程度に変えることが可能である。
【００１５】  また、異種金属板３としては、エキスパンドメタル等のメッシュ板を使用しても良い。このエキスパンドメタルは、素材となる金属板に千鳥状に切れ目を入れながら押し広げ、その切れ目を引き延ばし、図５（Ｆ）に示すような、菱形、亀甲形、あるいは、いちょう形の透孔３ａを形成したメッシュ状の金属板である。異種金属板３として使用するエキスパンドメタルは、目開きがずれて変化しないものが望ましい。このエキスパンドメタルにおいて、透孔３ａの切り口が鋭利な場合は、予め、フラット加工によって滑らかに形成することが望ましい。また、メッシュ板としては、溶接金網が使用可能である。この溶接金網は、縦線と横線を直角に配列し、その交わる点を電気抵抗溶接したものであり、エキスパンドメタルと同様に、目開きがずれて変化しないものが望ましい。
【００１６】  次に、異種金属板入りクラッド材１の製造方法について、図３、図４により説明する。まず、図３（Ａ）に示すように、２枚のアルミニウム板２及びステンレス系金属板からなる異種金属板３を用意する。アルミニウム板２及び異種金属板３の幅は、製造後の異種金属板入りクラッド材１の幅によって適宜に設定される。また、アルミニウム板２の板厚ｔ１及び異種金属板３の板厚ｔ２は、圧延によって製造される異種金属入りクラッド材１の板厚ｔ３によって適宜に設定される。好ましくは、アルミニウム板２の板厚ｔ１は、０．３ｍｍ〜３．０ｍｍ、異種金属板３の板厚ｔ２は、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍとしている。
【００１７】  図４に示すように、２枚のアルミニウム板２及び異種金属板３は、各々ロール状に巻回されていて、図示しない供給装置から送り出される。各アルミニウム板２は、一対のローラ４、５に所定のテンションを付与された状態で搬送される。一対のローラ４、５の間には、ワイヤーブラシ６が設置され、各アルミニウム板２の異種金属板３に対応する面をワイヤーブラシ６の回転により研磨して、表面の酸化皮膜や付着物を除去する。この２枚のアルミニウム板２は、接合ローラ７に搬送される。一方、異種金属板３も各アルミニウム板２と同様に、ロール状に巻回されていて、図示しない供給装置から送り出される。そして、各アルミニウム板２に対応する異種金属板３の両面をワイヤーブラシ９の回転により研磨して、表面の酸化皮膜や付着物等を除去する。その後、２枚のアルミニウム板２の間に異種金属板３が位置するように搬送され、接合ローラ７によって２枚のアルミニウム板２の間に異種金属板３が重合される。
【００１８】  その後、重合された２枚のアルミニウム板２と異種金属板３は、圧延ローラ８による圧延によってクラッドされる。このとき、圧延ローラ８は、アルミニウム板２と異種金属板３の重合体を約４０トン〜６０トンの圧力で圧延し、圧延ローラ８からは、図３（Ｂ）に示すような、圧延された異種金属板入りクラッド材１が導出される。この異種金属板入りクラッド材１の板厚ｔ３は、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍまで薄くなる。
【００１９】  圧延された異種金属板入りクラッド材１は、図３（Ｂ）に示すように、異種金属板３の透孔３ａ内には、圧延ローラ８による圧延によって両面からアルミニウム板２が侵入し、透孔３ａの板厚方向の中央部で接合することによって、透孔３ａ内にはアルミニウム板２の肉がクラッド加工によって充填される。このとき、透孔３ａ以外の異種金属板３の両面もクラッドされて強固に接合する。このように圧延ローラ８によって圧延すると、異種金属板３自体の板厚が薄くなるとともに、異種金属板３の肉が透孔３ａ内に延出し、透孔３ａの内径が小さくなる。この結果、透孔３ａ内に充填されたアルミニウム板２の肉が圧延時の圧力によって圧潰されるので、クラッドによる結合強度は大幅に大きくなる。
【００２０】  上述した実施例においては、異種金属板３としてステンレス系金属板を使用したが、その他、鉄系、銅系等のアルミニウム以外の各種の金属板のいずれかを使用しても良い。この異種金属板３としては、クラッド加工によって透孔３ａ内にアルミニウム板２の肉を充填させることから、アルミニウム板２の硬度よりも高い硬度を有する金属板を選択することが望ましい。
【００２１】  以上のように、２枚のアルミニウム板２の間にクラッドされるステンレス等の異種金属板３に多数の透孔３ａが形成され、この透孔３ａ内に冷間圧延によりアルミニウム板２が充填されるので、アルミニウム板２と異種金属板３とを強固に一体化された異種金属板入りクラッド材１が形成される。この異種金属板入りクラッド材１は、多数の透孔３ａが形成されているので、この金属板の板厚を変更することなく必要な強靱性を保ちながら軽量化することができ、さらに、アルミニウムが有する軽量性によって、軽量でしかも所定の強度が得られる異種金属板入りクラッド材１が得られる。このように製造された異種金属板入りクラッド材１は、その後、所定の形状に切断または裁断して製品となる。
【００２２】  以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。前述した実施例においては、異種金属板の透孔を多数整列して形成したが、必要な強度に応じて、部分的に透孔の大きさや開孔率を変化させても良い。
【符号の説明】
【００２３】  １    異種金属入りクラッド材
２    アルミニウム板
３    異種金属板
３ａ  透孔
８    圧延ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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