(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金を溶解して鋳塊を作製する工程と、前記鋳塊に均質化熱処理を行い、少なくとも、熱間圧延を施してアルミニウム板を作製する工程と、前記アルミニウム板を切断する工程と、前記切断したアルミニウム板を積み重ねる工程と、前記積み重ねたアルミニウム板に焼鈍処理を施す工程と、
を含むアルミニウム板の製造方法であって、
前記切断したアルミニウム板を積み重ねる工程において、当該アルミニウム板間に、当該アルミニウム板よりも薄くかつ軟質である軟質アルミニウム敷板を装入することを特徴とするアルミニウム板の製造方法。
【請求項２】
前記軟質アルミニウム敷板の表面の算術平均粗さＲａが、前記アルミニウム板の表面の算術平均粗さＲａよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム板の製造方法。
【請求項３】
前記アルミニウム板を積み重ねる工程において、
前記アルミニウム板の少なくとも板幅方向の両端と中央に配置するように前記軟質アルミニウム敷板を装入することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアルミニウム板の製造方法。
【請求項４】
前記アルミニウム板を積み重ねる工程において、
前記軟質アルミニウム敷板が、前記アルミニウム板の周囲から、所定寸法はみ出すことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のアルミニウム板の製造方法。
【請求項５】
前記軟質アルミニウム敷板が前記アルミニウム板の板幅方向に直交する左右の端部を超えた位置で折り返すことにより、前記軟質アルミニウム敷板を装入することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のアルミニウム板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム板を積み重ねることにより生じる疵を防ぎ、また、歪みの矯正の効果を向上させたアルミニウム板、特に、精密機械加工用高精度アルミニウム合金厚板に用いるアルミニウム板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アルミニウム板の製造においては、コイル状の板材を厚板シャーで切断した後、コイル状態での巻きぐせにより生じたソリによる歪みを矯正するため、あるいは粗熱延したアルミニウム板を切断したときに生じる加工歪みを矯正するために、定盤上にアルミニウム板を積み重ねて歪取りプレス焼鈍を行っている。
しかし、定盤上にアルミニウム板を積み重ねる際に、ソリの方向が同一方向になるように積み重ねると、アルミニウム板相互が密に当接するため、歪取りの効果が低いという問題があった。
そこで、従来、歪取りの効果を向上させるため、定盤上にアルミニウム板を積み重ねる際に、アルミニウム板のソリの方向が対向するように、アルミニウム板を交互に積み重ねて歪取りプレス焼鈍を行う方法が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公平２−４５９２５号公報（第２頁右欄６行目〜１０行目、第１図）
【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、従来のソリの方向が同一方向になるように積み重ねるアルミニウム板の製造方法や、アルミニウム板のソリの方向が対向するように、アルミニウム板を交互に積み重ねるアルミニウム板の製造方法では、以下に示すような問題があった。
【０００５】
焼鈍前にアルミニウム板を積み重ねる際に、アルミニウム板とアルミニウム板との間に異物が混入し、混入した異物によってアルミニウム板に疵が生じるという問題があった。
また、積み重ねたアルミニウム板を移動する際に、アルミニウム板同士の接触部分がずれることにより、アルミニウム板に疵が生じるという問題や、アルミニウム板の表面や端部に、このアルミニウム板の上に積み重ねるアルミニウム板の端部等が接触することで、アルミニウム板に疵が生じるという問題があった。
【０００６】
また、アルミニウム板の歪みは、歪取り焼鈍の際の熱と重りの圧力により、アルミニウム板が平坦になることにより矯正される。しかし、ソリの方向が同一方向になるように積み重ねると、アルミニウム板相互が密着してしまうため、焼鈍中の熱と重りの圧力により、アルミニウム板が重ねられている位置から動く際のアルミニウム板相互の滑りが悪くなり、アルミニウム板が平坦になりにくいという問題があった。
【０００７】
さらに、アルミニウム板のソリの方向が対向するように表裏を交互に積み重ねると、アルミニウム板の凸面同士の当たり面であるアルミニウム板の中央の部分と、アルミニウム板の凹面同士の当たり面であるアルミニウム板の両端の部分に疵が生じるという問題があった。
【０００８】
なお、アルミニウム板間に合紙を装入する方法も行われているが、合紙は、歪取り焼鈍を行うと燃焼してしまうため、アルミニウム板の表面を汚損してしまい、また、焼きついたときに、アルミニウム板表面から取り除く作業が面倒であった。さらに、合紙は燃焼するときに、成分がアルミニウム板表面に影響を及ぼすこともあり、改善が望まれていた。
【０００９】
そこで、本発明は、アルミニウム板を積み重ねることにより生じる疵を防ぎ、また、歪みの矯正の効果を向上させたアルミニウム板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するための手段として、請求項１に係るアルミニウム板の製造方法は、アルミニウム合金を溶解して鋳塊を作製する工程と、前記鋳塊に均質化熱処理を行い、少なくとも、熱間圧延を施してアルミニウム板を作製する工程と、前記アルミニウム板を切断する工程と、前記切断したアルミニウム板を積み重ねる工程と、前記積み重ねたアルミニウム板に焼鈍処理を施す工程と、を含むアルミニウム板の製造方法であって、前記切断したアルミニウム板を積み重ねる工程において、当該アルミニウム板間に、当該アルミニウム板よりも薄くかつ軟質である軟質アルミニウム敷板を装入することを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、アルミニウム板とアルミニウム板の間に軟質アルミニウム敷板を装入してあるため、アルミニウム板と軟質アルミニウム敷板の間に異物が混入しても、異物が軟質アルミニウム板側にめり込んで、アルミニウム板を疵つけることがない。
【００１２】
請求項２に係るアルミニウム板の製造方法は、前記軟質アルミニウム敷板の表面の算術平均粗さＲａが、前記アルミニウム板の表面の算術平均粗さＲａよりも小さいことを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、アルミニウム板と軟質アルミニウム敷板が当接する部位において、歪取り焼鈍の際に、焼鈍中の熱と重りの圧力により、アルミニウム板が重ねられている位置から動く際にアルミニウム板が軟質アルミニウム敷板の表面を滑りやすくなる。
【００１４】
請求項３に係るアルミニウム板の製造方法は、前記アルミニウム板を積み重ねる工程において、前記アルミニウム板の少なくとも板幅方向の両端と中央に配置するように前記軟質アルミニウム敷板を装入することを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、アルミニウム板のソリの方向が対向するように表裏を交互に積み重ねたときに、疵が生じやすいアルミニウム板の板幅方向の両端と中央に軟質アルミニウム敷板を装入して、疵がつくことを防止することができる。
【００１６】
請求項４に係るアルミニウム板の製造方法は、前記アルミニウム板を積み重ねる工程において、前記軟質アルミニウム敷板が、前記アルミニウム板の周囲から、所定寸法はみ出すことを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、アルミニウム板が焼鈍中に熱と重りの圧力により重ねられている位置から移動したときに、アルミニウム板の周囲からはみ出している軟質アルミニウム敷板により、アルミニウム板の端部の接触が防止される。
また、積み重ねたアルミニウム板を移動する際に、アルミニウム板同士の接触部分がずれることにより、アルミニウム板に疵が生じるのを防ぐことができる。
【００１８】
請求項５に係るアルミニウム板の製造方法は、前記アルミニウム板を積み重ねる工程において、前記軟質アルミニウム敷板が前記アルミニウム板の板幅方向に直交する左右の端部を超えた位置で折り返すことにより、前記軟質アルミニウム敷板を装入することを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、アルミニウム板を積み重ねる毎に軟質アルミニウム敷板を切断する必要がなく、軟質アルミニウム敷板を自動装入することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、アルミニウム板を積み重ねることにより生じる疵を防ぐことができ、また、歪の矯正の効果を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、アルミニウム板の製造工程の一例を模式的に示す模式図、図２は、アルミニウム板の製造方法において、アルミニウム板に軟質アルミニウム敷板を装入する一工程を示す斜視図、図３は、アルミニウム板に軟質アルミニウム敷板を装入した状態を上方向からみた平面図、図４は、アルミニウム板の製造方法における軟質アルミニウム敷板の装入方法の一形態を模式的に示す側面図、図５は、軟質アルミニウム敷板の装入方法によりアルミニウム板を積み重ねた状態を示す側面図である。
【００２２】
まず、図１を参照して、アルミニウム板の製造工程の一例を説明する。
図１に示すように、アルミニウム板の製造工程としては、まず、原料を溶解して鋳塊を作製、均質化熱処理し、（ａ）、その後、熱間粗圧延（ｂ）、熱間仕上圧延（ｃ）や、必要に応じて冷間圧延（ｄ）を施し、アルミニウム板を作製する。このアルミニウム板を、厚板シャー（ｅ）により切断し、ストレッチャーにかける（ｆ）。あるいは、熱間粗圧延（ｂ）したアルミニウム板を、熱間仕上圧延（ｃ）、冷間圧延（ｄ）を施すことなく、ストレッチャーにかける（ｆ）。
このようにして作製されたアルミニウム板を、プレート切断機により所定の大きさに切断し（ｇ）、切断したアルミニウム板１１を軟質アルミニウム敷板１２を介して積み重ね（ｈ）、コイル状態での巻きぐせや加工歪みによるアルミニウム板１１の歪みを矯正するために、歪取りプレス焼鈍を行う（ｉ）。そして、板厚検査、歪み検査、表面検査等を経て、アルミニウム板１１の表面にフィルムを被覆した後（ｊ）、包装して出荷する。
【００２３】
アルミニウム板１１としては、このような工程で製造されたもので、精密機械加工用高精度アルミニウム合金厚板として用いるものであり、例えば、表面の平坦度が０．２ｍｍ／ｍ以下であるＯＡ機器、医療機器、計測機器、金属加工機用等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【００２４】
また、前記工程により製造されるアルミニウム板１１の厚みは、通常、約４〜５５ｍｍの範囲であるが、これらに限定されるものではなく、この範囲以外のアルミニウム板１１であってもよい。
また、材質としては、例えば、ＪＩＳ規定の５０００系（Ａｌ−Ｍｇ系）アルミニウム合金を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
また、アルミニウム板１１の製造方法としては、前記の工程による製造方法に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００２５】
軟質アルミニウム敷板１２は、アルミニウム板１１を積み重ねる工程（ｈ）において、アルミニウム板１１とアルミニウム板１１の間に、このアルミニウム板１１よりも薄くかつ軟質に形成したものとしてアルミニウム板１１の表面全体を覆うように装入される。
以下で、所定幅の軟質アルミニウム板１２をアルミニウム板１１の板幅方向の両端と、アルミニウム板１１の中央に配置したものとして説明するが、アルミニウム板１１の表面全体を、１枚の軟質アルミニウム板１２で覆う場合も同様の工程で軟質アルミニウム敷板１２を装入することができる。
【００２６】
ここで、アルミニウム板１１とアルミニウム板１１の間に装入する軟質アルミニウム敷板１２は、あらかじめ切断されたシート状のものでもよく、また、アルミニウム板１１の表面に敷く毎に切断してもよい。
【００２７】
軟質アルミニウム敷板１２の材質としては、アルミニウム板１１より軟質であれば特に規定するものではなく、一般的に使用される純アルミニウムまたは３０００系アルミニウム合金でよい。
【００２８】
軟質アルミニウム敷板１２の厚さは、約５０〜３００μｍの範囲であることが好ましいが、この厚さは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
【００２９】
軟質アルミニウム敷板１２の厚さが５０μｍ未満の場合には、軟質アルミニウム敷板１２がアルミニウム板１１に付着しやすい状態となり、軟質アルミニウム敷板１２を取り除く際に、取り除きにくくなる。
【００３０】
軟質アルミニウム敷板１２の厚さが３００μｍよりも厚い場合には、軟質アルミニウム敷板１２の使用量が増えるため、経済性の向上を考慮すると好ましくない。
【００３１】
ここで、軟質アルミニウム敷板１２の表面の算術平均粗さＲａは、アルミニウム板１１の表面の算術平均粗さＲａよりも小さいことが好ましく、例えば、０．５μｍ未満であることが好ましい。
なお、ここでいう表面とは、軟質アルミニウム敷板１２とアルミニウム板１１とが当接する面のことをいう。
【００３２】
軟質アルミニウム敷板１２の表面の算術平均粗さＲａが、アルミニウム板１１の表面の算術平均粗さＲａよりも小さいと、アルミニウム板１１と軟質アルミニウム敷板１２が当接する部位において、歪取り焼鈍の際に、焼鈍中の熱と重りの圧力により、アルミニウム板１１が重ねられている位置から動く際にアルミニウム板１１が軟質アルミニウム敷板１２の表面を滑りやすくなる。そのため、アルミニウム板１１は平坦になりやすくなり、歪取り焼鈍の効果が高くなる。
よって、アルミニウム板１１のソリの方向が対向するように交互に積み重ねることをしなくても、アルミニウム板１１の平坦度を改善することができる。
【００３３】
次に、図２を参照して、アルミニウム板に軟質アルミニウム敷板を装入する一工程を説明する。
図２に示すように、軟質アルミニウム敷板１２は、ここでは、アルミニウム板１１の板幅方向の両端と、アルミニウム板１１の中央に配置したものとして説明するが、アルミニウム板１１の表面全体を覆う場合も同様の工程で軟質アルミニウム敷板１１を装入することができる。
図２に示すように、前記のアルミニウム板１１を積み重ねる工程（図１（ｈ）参照）において、コイル状に巻かれた軟質アルミニウム敷板１２が、コイル１３から巻き戻されていくことで、アルミニウム板１１の板幅方向の両端と、アルミニウム板１１の中央に配置されてアルミニウム板１１の表面に敷かれていき、軟質アルミニウム敷板１２がアルミニウム板１１の間に装入される。
【００３４】
なお、ここでは、コイル状に巻かれた軟質アルミニウム敷板１２が、コイル１３から巻き戻されていくことで、アルミニウム板１１の表面に軟質アルミニウム敷板１２が敷かれる様子を示しているが、あらかじめ切断されたシート状の軟質アルミニウム敷板１２を用いてもよい。
【００３５】
図３に示すように、アルミニウム板１１に装入された軟質アルミニウム敷板１２は、アルミニウム板１１の周囲から、所定寸法はみ出した状態となっている。
【００３６】
ここで、軟質アルミニウム敷板１２の板幅方向にはみ出す寸法である幅Ｌ１は、例えば、約１０〜３０ｍｍの範囲であることが好ましいが、この幅Ｌ１は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
【００３７】
また、アルミニウム板１１に装入する軟質アルミニウム敷板１２の横幅の寸法である幅Ｌ２は、例えば、約２５０〜３５０ｍｍの範囲であることが好ましが、この幅Ｌ２は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
【００３８】
また、軟質アルミニウム敷板１２と軟質アルミニウム敷板１２の間の軟質アルミニウム敷板１２に覆われていないアルミニウム板１１の横幅の寸法である幅Ｌ３は、例えば、約１０〜３５０ｍｍの範囲であることが好ましいが、この幅Ｌ３は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
【００３９】
幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３がこの範囲であることにより、アルミニウム板１１のソリの方向が対向するように交互に積み重ねた場合に疵のつきやすいアルミニウム板１１の中央の部分と、アルミニウム板１１の両端の部分を保護することができ、かつ、軟質アルミニウム敷板１２の使用量を減らすことができるため、経済性を向上させることができる。
【００４０】
さらに、軟質アルミニウム敷板１２の板幅方向に直交する左右の端部からはみ出す寸法である幅Ｌ４は、例えば、約５〜５０ｍｍの範囲であることが好ましいが、この幅Ｌ４は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
【００４１】
幅Ｌ４がこの範囲であることにより、積み重ねたアルミニウム板を移動する際に、アルミニウム板同士の接触部分がずれることにより、アルミニウム板に疵が生じるのを防ぐことができる。
【００４２】
次に、図４を参照して、軟質アルミニウム敷板の装入方法の一形態について説明する。
図４に示すように、まず、定盤２１の上面にアルミニウム板１１と同等あるいは幅広の軟質アルミニウム敷板の全幅板３１が敷かれ、その上にアルミニウム板１１が積まれる（ｋ）。次に、軟質アルミニウム敷板１２が巻かれたコイル１３がアルミニウム板１１の板幅方向に直交して右に移動しながら、軟質アルミニウム敷板１２が巻き戻されることにより、アルミニウム板１１の上面に軟質アルミニウム敷板１２が敷かれる（ｌ）。その後、この軟質アルミニウム敷板１２の上面にアルミニウム板１１が積まれることにより、アルミニウム板１１とアルミニウム板１１の間に、軟質アルミニウム敷板１２が装入される（ｍ）。次に、軟質アルミニウム敷板１２が板幅方向に直交する右の端部を超えた位置（幅Ｌ４（図３参照））で折り返され、コイル１３がアルミニウム板１１の板幅方向に直交して左に移動しながら軟質アルミニウム１２が巻き戻されることにより、アルミニウム板１１の上面に軟質アルミニウム敷板１２が敷かれる。その後、この軟質アルミニウム敷板１２の上面にアルミニウム板１１が積まれることにより、アルミニウム板１１とアルミニウム板１１の間に、軟質アルミニウム敷板１２が装入される（ｎ）。
【００４３】
この工程（ｌ〜ｎ）を繰り返し、最上段に定盤２１を積むことで、定盤２１、２１の間でアルミニウム板１１を積み重ねる工程（図１（ｈ）参照）において、アルミニウム板１１とアルミニウム板１１の間に軟質アルミニウム敷板１２が装入される（ｏ）。
【００４４】
次に、図５を参照して、軟質アルミニウム敷板の装入方法によりアルミニウム板を積み重ねた状態を説明する。
図５に示すように、軟質アルミニウム敷板１２が、アルミニウム板１１の板幅方向に直交する左右の端部を越えた位置で折り返されることにより、アルミニウム板１１とアルミニウム板１１との間に軟質アルミニウム敷板１２が装入されている。
【００４５】
また、定盤２１、２１とアルミニウム板１１の間に軟質アルミニウム敷板の全幅板３１が装入されている。
この軟質アルミニウム敷板の全幅板３１を装入することにより、定盤２１、２１とアルミニウム板１１が接触する事がなく、定盤２１、２１の間で積み重ねられた最下部のアルミニウム板１１と最上部のアルミニウム板１１の表面に疵がつくことを防ぐことができる。
【００４６】
ここで、軟質アルミニウム敷板１２が３００μｍよりも厚い場合や、幅Ｌ４（図３参照）が５ｍｍよりも短い場合には、軟質アルミニウム敷板１２の装入の際に、軟質アルミニウム敷板１２をアルミニウム板１１の板幅方向に直交する左右の端部を超えた位置で折り返すとき、軟質アルミニウム敷板１２が曲がりにくくなる。
なお、軟質アルミニウム板１２の装入方法としては、前記の装入方法に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
【００４７】
このようにして、アルミニウム板１１は、定盤２１、２１の間で積み重ねられた状態で、ワイヤーやチェーン等で固定され、クレーンで移動することで焼鈍炉へ運ばれる。
そして、歪取りプレス焼鈍を行うことで（図１（ｉ）参照）、焼鈍中の熱や重りの圧力により、アルミニウム板１１が平坦になり、歪みが矯正される。
歪取りプレス焼鈍が終了した後は、再びクレーンで移動することで、焼鈍炉の外へ運ばれる。
【００４８】
前記のように、アルミニウム板１１を定盤２１、２１の間で積み重ねられた状態で移動する際に、アルミニウム板１１と軟質アルミニウム敷板１２がずれることでこれらが擦れても、アルミニウム板１１よりも軟質アルミニウム敷板１２のほうが軟質であるため、アルミニウム板１１には疵がつきにくい。
また、歪取りプレス焼鈍の際、アルミニウム板１１が焼鈍中に熱と重りの圧力により重ねられている位置から移動したときに、アルミニウム板１１の周囲からはみ出している軟質アルミニウム敷板１２によりアルミニウム板１１の端部の接触を防止することができる。
【００４９】
なお、焼鈍後の軟質アルミニウム敷板１２を除去する工程において、軟質アルミニウム敷板１２を巻き取る除去装置がアルミニウム板１１の板幅方向に直交する左右の端部を超えた位置で軟質アルミニウム敷板１２を巻き取りながら折り返すことにより、軟質アルミニウム敷板１２を除去してもよい。
このような除去装置を用いることにより、軟質アルミニウム敷板１２を除去する工程における労力を削減することができ、作業効率を向上させることができる。
【００５０】
以上のように、本発明に係るアルミニウム板１１の製造方法によれば、異物の混入やアルミニウム板１１の上に積み重ねるアルミニウム板１１の端部等の接触等により、アルミニウム板１１が疵つくことを防ぐことができ、また、歪取りの効果を高くすることができる。
また、アルミニウム板１１のソリの方向が対向するように表裏を交互に積み重ねた場合に疵が生じやすい、アルミニウム板１１の板幅方向の両端と中央の部分を保護することができる。
また、アルミニウム板１１のサイズが異なる場合でも、軟質アルミニウム敷板１２を巻いたコイル１３をコイル軸１４（図２参照）に沿って移動させることにより、異なるサイズのアルミニウム板１１の両端の部分と中央の部分に軟質アルミニウム敷板１２を装入することができる。
さらに、軟質アルミニウム敷板１２の装入や切断等にかかる労力を削減することができ、作業効率を向上させることができる。
【００５１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく本発明の範囲を逸脱しない範囲で変更することができる。
【００５２】
例えば、本発明においては、アルミニウム板１１の全面を覆うように軟質アルミニウム敷板１２を装入するものの他に、アルミニウム板１１の板幅方向の両端と、アルミニウム板１１の中央に軟質アルミニウム敷板１２を配置するものを挙げたが、これら以外の位置にも配置することで、アルミニウム板１１の表面の４箇所以上に軟質アルミニウム敷板１２を配置することもできる。
【００５３】
このような構成によれば、アルミニウム板１１の表面を覆う位置を増やすことで、アルミニウム板１１の表面を保護する範囲を広げつつ、軟質アルミニウム敷板１２の使用量を減らすことができるため、経済性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】アルミニウム板の製造工程の一例を模式的に示す模式図である。
【図２】アルミニウム板の製造方法において、アルミニウム板に軟質アルミニウム敷板を装入する一工程を示す斜視図である。
【図３】アルミニウム板に軟質アルミニウム敷板を装入した状態を上方向からみた平面図である。
【図４】アルミニウム板の製造方法における軟質アルミニウム敷板の装入方法の一形態を模式的に示す側面図である。
【図５】軟質アルミニウム敷板の装入方法によりアルミニウム板を積み重ねた状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１    アルミニウム板
１２    軟質アルミニウム敷板
１３    コイル
１４    コイル軸
２１    定盤
３１    軟質アルミニウム敷板の全幅板
【図１】
0004739994.tif 000002
【図２】
0004739994.tif 000003
【図３】
0004739994.tif 000004
【図４】
0004739994.tif 000005
【図５】
0004739994.tif 000006