(57)【要約】【目的】金型に離型剤を塗布することなしに成形することができ、離型性に優れ、金型と成形板との摺動に起因する疵の発生も避けることができる熱間ブロー成形用アルミニウム合金板を提供する。【構成】熱間ブロー成形用アルミニウム合金板の表面に金属酸化物のゾルおよび／または水ガラスを塗布したことを特徴とする。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面または両面に、金属酸化物のゾル、水ガラス、または金属酸化物のゾルと水ガラスを塗布したことを特徴とする熱間ブロー成形用アルミニウム合金板。
【請求項２】
前記金属酸化物のゾルがシリカゾル、アルミナゾル、ジルコニアゾルの１種または２種以上であることを特徴とする請求項１記載の熱間ブロー成形用アルミニウム合金板。
【請求項３】
前記金属酸化物のゾル、水ガラス、または金属酸化物のゾルと水ガラスの塗布量が２０００ｍｇ／ｍ２以下（０ｍｇ／ｍ２を含まず、以下同じ）であることを特徴とする請求項１または２記載の熱間ブロー成形用アルミニウム合金板。
【請求項４】
前記アルミニウム合金板が５０００系アルミニウム合金板または６０００系アルミニウム合金板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱間ブロー成形用アルミニウム合金板。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間ブロー成形用アルミニウム合金板、詳しくは、成形加工時に面質劣化を生じることなく成形品の品質向上が得られ、成形加工時の金型と材料との摺動における耐疵付き性を向上させた熱間ブロー成形用アルミニウム合金板に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金板の熱間ブロー成形は、アルミニウム合金板を高温において一般的にはガス圧により大きな塑性変形を与えて成形する方法であり、１回の加工で複雑形状への成形が可能なこと、金型や製造装置が冷間プレス成形より安価なことなどの利点があるため、多品種少量生産に適した成形方式である。
【０００３】
近年では、成形条件や設備の適正化によりサイクルタイムも短くなってきており、大量生産される自動車外板などの成形にも適用されている。熱間ブロー成形は高温加工であるから、一般的には、成形すべきアルミニウム合金板にＢＮ（ボロンナイトライド）やグラファイトに代表される離型剤を塗布し、成形後に金型やビード部へ凝着するのを防止している。
【０００４】
しかしながら、大量生産される部品や表面品質の厳しい成形品の成形においては、離型剤を塗布しても、金型と成形板との摺動に起因する疵の発生が避けられず、離型剤の金型への堆積による面質劣化も生じるとともに、離型剤の塗布作業自体の自動化も難しく、能率低下やコスト上昇を招いていた。
【０００５】
冷間プレス成形性の向上のために、成形すべきアルミニウム材の表面に陽極酸化皮膜と、陽極酸化皮膜上にポリオレフィン系ワックス微粉末粒子などの潤滑剤を分散させたポリウレタン系樹脂などの有機樹脂皮膜を形成することも提案されている（特許文献１参照）が、この手法をアルミニウム合金板の熱間ブロー成形に適用した場合、必ずしも十分な効果を得ることができない。
【特許文献１】特開平８−１８７８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者らは、とくに量産品や厳しい表面品質が要求される成形品を得るためのアルミニウム合金板の熱間ブロー成形において生じる上記従来の問題を解消するために、表面処理と、離型性や金型と成形板との摺動に起因する疵の発生などとの関係について試験、検討を行った結果としてなされたものであり、その目的は、金型に離型剤を塗布することなしに成形することができ、離型性に優れ、金型と成形板との摺動に起因する疵の発生も避けることができ、従って、離型剤の金型への堆積による面質劣化も生じることなく、成形品の品質向上、作業能率の向上、製造コストの低減を可能とする熱間ブロー成形用アルミニウム合金板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための請求項１による熱間ブロー成形用アルミニウム合金板は、片面または両面に、金属酸化物のゾル、水ガラス、または金属酸化物のゾルと水ガラスを塗布したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２による熱間ブロー成形用アルミニウム合金板は、請求項１において、前記金属酸化物のゾルがシリカゾル、アルミナゾル、ジルコニアゾルの１種または２種以上であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３による熱間ブロー成形用アルミニウム合金板は、請求項１または２において、
前記金属酸化物のゾル、水ガラス、または金属酸化物のゾルと水ガラスの塗布量が２０００ｍｇ／ｍ２以下であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４による熱間ブロー成形用アルミニウム合金板は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記アルミニウム合金板が５０００系アルミニウム合金板または６０００系アルミニウム合金板であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、金型に離型剤を塗布することなしに成形することができ、離型性に優れ、金型と成形板との摺動に起因する疵の発生も避けることができ、従って、離型剤の金型への堆積による面質劣化も生じることなく、成形品の品質向上、作業能率の向上、製造コストの低減を可能とする熱間ブロー成形用アルミニウム合金板が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、熱間ブロー成形が可能な全てのアルミニウム合金に適用することができるが、とくに、５０００系アルミニウム合金あるいは６０００系アルミニウム合金に適用した場合に有効である。
【００１３】
非熱処理型の５０００系アルミニウム合金は、軟化状態で最も高強度を示し、熱間ブロー成形用素材として多く実用化されている。５０００系アルミニウム合金のうちでは、例えば、５０８３合金、５１８２合金、５０５２合金などが本発明の効果を発揮し得るものとして好適に使用できる。
【００１４】
また、６０００系アルミニウム合金は、ベークハード性を有し、５０００系アルミニウム合金に比べてゲージダウンの可能性があるため、自動車外板用として多く使用されるようになっており、熱間ブロー成形が実用化されつつある。
【００１５】
本発明においては、熱間ブロー成形用のアルミニウム合金板の表面に金属酸化物のゾル、水ガラス、または金属酸化物のゾルと水ガラスを塗布することを要件とする。塗布方式はロールコート、バーコート、スプレー、浸漬処理など適宜の手段を用いることができる。金属酸化物と水ガラスを塗布する場合には、これらを混合して塗布してもよく、金属酸化物を塗布した上に水ガラスを塗布するなど、これらを２層に塗布してもよい。
【００１６】
金属酸化物のゾルとしては、シリカゾル、アルミナゾル、ジルコニアゾルの1種または２種以上が好適に使用される。クロミアゾル、チタニアゾル、マグネシアゾル、カルシアゾル、イットリアゾルなど、他の金属酸化物ゾルも本発明の効果を期待することができ、上記のゾルの1種または2種以上を適宜組み合わせて使用する。水ガラスは、一般式が、Ｍ２Ｏ・ｎＳｉＯ２（ＭはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ４など）で示されるアルカリ-ケイ酸系水ガラスの水溶液であり、アルカリ側の金属もしくは分子は限定されない。
【００１７】
上記の金属酸化物のゾル、水ガラス、金属酸化物のゾルと水ガラスの塗布量は、それぞれ２０００ｍｇ／ｍ２以下（０ｍｇ／ｍ２を含まず）とするのが好ましく、塗布量が２０００ｍｇ／ｍ２を越えると、熱間ブロー成形過程において、金属酸化物のゾル、水ガラス、または金属酸化物のゾルと水ガラスの塗膜の割れに起因して塗膜の剥離が生じ易くなり効果を発揮できなくなる。さらに好ましい塗布量は１００〜１０００ｍｇ／ｍ２である。
【００１８】
アルミニウム合金板の片面のみに塗膜を形成する場合には、塗膜形成面は、ブロー成形時にアルミニウム合金板が金型に接する面とすることが好ましい。塗膜はアルミニウム合金板の両面に形成してもよく、この場合には、両面に同じ塗膜を形成することもでき、異なる塗膜を形成することもできる。
【００１９】
熱間ブロー成形すべきアルミニウム合金板の表面に形成された前記の塗膜は、成形後における金型への凝着を防止する役割を果たすことができるから、従来金型やビード部への凝着防止のために行われていたアルミニウム合金板の表面へのＢＮ、グラファイトなどの離型剤の塗布を省略することができ、従って、離型剤の金型への堆積による面質劣化を防ぐことができる。また、前記の塗膜形成により、金型と成形板との摺動に起因する疵の発生を避けることも可能となる。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。なお、これらの実施例は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
表１に示すアルミニウム合金の板材（調質：Ｏ材、厚さ：１．５ｍｍ）の表面に、表１に示す塗膜形成物を用いて、バーコーターにより表１に示す塗布量の塗膜を形成したのち乾燥し、これらを試験材とした。
【００２２】
上記の各試験材Ｎｏ．について１０枚づつの試験材を準備し、これらの試験材を熱間ブロー成形機にセットし、５００℃の温度で、窒素ガス圧により９.５気圧に加圧し５分間のブロー成形を行い、縦２５０ｍｍ、横２５０ｍｍ、深さ６０ｍｍの角筒パネルに成形した。
【００２３】
成形後、以下の方法により、金型からの離型性、成形されたパネルの表面疵の有無を調査した。調査結果を表２に示す。
離型性：金型から火箸で成形品を離型する際に、金型への張り付きがなく容易に離型できたものは（◎）、成形品に変形を生じないものは（○）、金型への張り付きが生じ成形品が変形したものは（×）とした。
表面疵：金型と材料との摺動による疵が目視で確認できないもの、または疵の深さが１μｍ以下のものは（◎）、疵の深さが３μｍ未満のものは（○）、疵の深さが３μｍ以上のものは（×）とした。
【００２４】
【表１】
2007061842.tif 000002
【００２５】
【表２】
2007061842.tif 000003
【００２６】
表２に示すように、本発明に従う試験材１〜３、５〜１１は、各１０枚の試験材のいずれも離型性に優れており、表面疵も目視で確認できないか、確認できたとしてもきわめて軽微であった。これに対して、試験材４は塗膜重量（塗布量）が大きいため、試験材１０枚のうち６枚に、熱間ブロー成形後に塗膜の割れが発生した。試験材１２は塗膜を形成しなかったため、離型性が劣り試験材１０枚にいずれにも表面疵が生じた。試験材１３は塗膜を形成せず従来法に従ってＢＮをスプレーにより塗布したもので、離型性は良好であったが、試験材１０枚のいずれにも表面疵が認められた。