(57)【要約】【課題】  医療用カテーテルは、生体内においても腐食されることがなく、化学的に安定していることは無論、Ｘ線造影性を備えていることが求められることからＰｔ等の貴金属材料が主流で使用されている。  しかし、貴金属の価格が高騰していることから、コストダウンを目的とした製造工程の効率化が要求されている。【解決手段】  Ａｕ、ＰｔもしくはＰｄの群から選ばれた１種の金属からなる外径０．３〜７ｍｍ、肉厚０．０２〜０．０８ｍｍでシームレスであることを特徴とする円筒形材料。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｕ、ＰｔもしくはＰｄの群から選ばれた１種の金属からなる外径０．３〜７ｍｍ、肉厚０．０２〜０．０８ｍｍでシームレスであることを特徴とする円筒形材料。
【請求項２】
Ａｕ、ＰｔもしくはＰｄの群から選ばれた少なくとも１種を７０〜９９．９質量％を含み、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｒｈ、ＲｕおよびＷの群から選ばれた少なくとも１種以上を０．１〜３０質量％含有させた合金からなる外径０．３〜７ｍｍ、肉厚０．０２〜０．０８ｍｍでシームレスであることを特徴とする円筒形材料。
【請求項３】
請求項１または請求項２の円筒形材料において、内面の粗さがＲａ＝０．１〜０．５μｍでシームレスであることを特徴とする円筒形材料。
【請求項４】
請求項１または請求項２の円筒形材料の製造方法において、所望円筒形材料の肉厚に加工した板材を、張り出し加工の円筒状体を成形する加工を加えた後、プレス加工により板材から切り離して直接目的寸法のシームレスの円筒とすることを特徴とする円筒形材料の製造方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２の円筒形材料において、所望円筒形材料の肉厚に加工した板材を、深絞り加工の円筒状体を成形する加工を加えた後、プレス加工により板材から切り離して直接目的寸法のシームレスの円筒とすることを特徴とする円筒形材料の製造方法。
【請求項６】
請求項４もしくは請求項５において、断面減少率を１０％以上９９％以下とした板材を用いることを特徴とする円筒形材料の製造方法。
【請求項７】
請求項４もしくは請求項５において、板材に熱処理を施すことを特徴とする円筒形材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査機器や医療用部材等に用いることができる円筒形材料およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用カテーテルは、生体内においても腐食されることがなく、化学的に安定していることは無論、Ｘ線不透過性を備えていることが求められることからＰｔ等の貴金属材料が主流で使用されている。
【０００３】
化学的安定性においては、加熱、通電環境下や特定雰囲気および溶媒への曝露環境下においても素材そのものが変質しないことが重要であることからこれらの環境下で安定していることが求められる。
【０００４】
Ｘ線不透過性については、Ｘ線による検査において、Ｘ線画像下での視認性の高さが求められる。
【０００５】
これらの条件を満足させる貴金属合金であるが、その価格が高価であることが問題となっている。そこで、これらの性能を維持しながら、昨今のコスト低減の要求に対応するために製造工程の効率化に関する研究開発が行われており、中でも、円筒形材料については、製造に際し、芯材やプラグを使用した伸管加工方法や溶接による製管が主に研究されてきた（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３１６３２号公報
【特許文献２】特開２００９−５０６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、円筒形材料の加工に一般的に用いられる方法として芯材やプラグを使用した引き抜き加工がある。
【０００８】
この加工方法は、外径０．３〜７ｍｍ、肉厚０．０２〜０．０８ｍｍのような微小な円筒形材料の寸法精度に優れ、高い直線度が得られるものであるが、細径化を図るためには、工程内での焼鈍回数を増やし、さらに、１回の引き抜き加工当りの断面減少率を小さくし、材料に加わる負荷を軽減する必要がある。そのため、加工可能範囲が向上するものの、工程の増加によってコスト高を招く結果となる。
【０００９】
また、板素材を丸め加工して側端部をつき合わせ、その部分を溶接して円筒形にするシームパイプを伸管することから、最終製品の溶接部において、製品として使用される際の追加成形加工時にその溶接に割れ、欠けが発生してしまい、製品歩留まりに影響をおよぼすことになる。
【００１０】
さらに、芯材やプラグを利用した引き抜き加工ではドローベンチの引き抜き可能な長さが装置によって決まっているため、加工を行いパイプが長尺化すると、パイプを途中で切断し、各々のパイプについて加工を進める必要がある。そのため、最終製品であるパイプを短期間で大量に作製することはできない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで本発明は、貴金属製板材から直接成形したシームレスの円筒形材料を形成することを特徴とする。
【００１２】
ここで、円筒形材料を直接成形する手段としては張り出し加工もしくは深絞り加工がある。一般に、張り出し加工や深絞り加工によって精度の高い外径０．３〜７ｍｍ貴金属の筒体を形成することは非常に困難な作業であるが、本発明は材料の選択と筒体の大きさを考慮してこれらの加工によってシームレスの筒体の製造を可能とした。
【００１３】
また、貴金属製板材とは、Ａｕ、ＰｔおよびＰｄの群から１種の純金属もしくはこれらの群から選ばれた少なくとも１種を７０〜９９．９質量％を含み、かつＩｒ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｒｈ、ＲｕおよびＷの群から選ばれた少なくとも１種を０．１〜３０質量％含む合金である。なお、これらは、残部に他の不可避不純物を含んでもよい。
【００１４】
Ｉｒ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｒｈ、ＲｕおよびＷの群から選ばれた少なくとも１種以上が０．１〜３０質量％の添加量とした理由は、これらの元素を添加することによって機械的強度を向上させることができるためである。また、Ｉｒ、Ｗは、機械的強度向上と共にＸ線不透過性を向上させることが可能である。
【００１５】
それらの添加量を０．１〜３０質量％とした理由は、０．１質量％未満であると添加元素としての効果が得られないためであり、３０質量％を超えると加工性が低下してしまうためである。
【００１６】
また、上記板材は、最終熱処理後の断面減少率が１０％以上９９％以下の範囲で加工する材料を用いる。
【００１７】
断面減少率の選定は、プレス加工によって作製される際の円筒状の外径、肉厚、長さ、表面粗さ、それぞれの寸法とその公差を考慮したうえで決定されるが、本発明においては、上記のごとく最終熱処理後の断面減少率を１０％〜９９％とした。
【００１８】
その理由は、１０％未満であると板材の平坦度が悪く、プレス加工時の成形において断面が円形状にならず楕円形状になるためである。
【００１９】
９９％を超えてしまうと、板材に残った加工ひずみの影響で円筒形材料の成形時に割れが発生するためである。
【００２０】
加工方法は、上記のごとく、円筒形材料を直接成形する加工により、シ−ムレスの円筒形材料に成形する。また、上記記載の最終熱処理後の断面減少率が１０％以上９９％以下の範囲で加工した貴金属製板材にさらに断面の繊維状組織を失わないように焼鈍等の熱処理を施し、それを張り出し加工もしくは深絞り加工によりシームレスの円筒形に加工することにより円筒形材料を得る場合もある。
【００２１】
円筒形に加工した後、プレス加工により板材より切り離すことによって、外径０．３〜７ｍｍ、肉厚０．０２〜０．０８ｍｍのような微小な所望寸法の円筒形材料を直接的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１の作業工程を示す説明図
【図２】実施例２の作業工程を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の実施例を説明する。なお、本発明の実施形態は、下記の実施例に限定されるものではなく、目的とする材料の寸法や特性により適宜調整することができるものである。
【００２４】
本発明の実施例として、張り出し加工（実施例１）および深絞り加工（実施例２）について説明する。
【００２５】
まず、溶解、鋳造により所望寸法のインゴットを得た後、鍛造加工を加え、圧延加工と熱処理を繰り返し、所定の肉厚の板材を作製する。この板材作製時の最終熱処理後の断面減少率は９０％とした。この断面減少率の選定については、プレス加工によって作製される際の円筒形状の外径、内径、肉厚、長さ、表面粗さ、それぞれの寸法とその公差を考慮して決定する。
【実施例１】
【００２６】
実施例１の作業工程を以下に説明し、応用例１〜応用例５７として表に示す。
【００２７】
肉厚２５μｍの、応用例に示す所定の材質の図１（ａ）に示す板材１を用い、加工の第１工程として、図１（ｂ）に示す如く、金型２を用いて張り出し加工により材料を所望高さ（長さ）に絞り出す。
【００２８】
つぎに、第２工程として図１（ｃ）に示す如く、張り出した先端部分にプレスにより第１工程で成形されたと同径の穴をあけて筒状の中空部を形成する。
【００２９】
第３工程として図１（ｄ）に示す如く、プレス加工により、板材から中空部を円筒体となるように切り離して円筒形材料とする。
【００３０】
この円筒形材料は、外径φ０．６５ｍｍ×内径φ０．６０ｍｍ、肉厚２５μｍ、長さ１ｍｍである。また、内面粗さはＲａ＝０．１〜０．５μｍであった。
【００３１】
つぎに、比較例として従来技術による円筒形材料を作製する（比較例１〜比較例５７）。
【００３２】
まず、溶解、鋳造により所望寸法のインゴットを得た後、鍛造加工を加え、圧延加工と熱処理を繰り返し、所定の肉厚の板材を作製する。
【００３３】
この板材を円筒形状に丸めた後、その長手接合部を溶接によって接合して円筒形状にする。
【００３４】
作製された円筒形状の材料の円筒内に芯金を装填し、ダイスを用いて、円筒形材料を最終熱処理後の断面減少率で９０％になるように芯金引き加工する。
【００３５】
所定の径まで芯金引き加工した後、製品寸法にカットする。その後、芯金を外して、上記実施例と同寸法である外径φ０．６５ｍｍ×内径φ０．６０ｍｍ、肉厚２５μｍ、長さ１ｍｍの円筒形材料を得た。また、内面粗さはＲａ＝０．１〜０．５μｍであった。
【実施例２】
【００３６】
実施例２の作業工程を以下に説明し、応用例５８〜応用例１１４として表に示す。
【００３７】
肉厚２５μｍの、所定の材質の図２（ａ）に示す板材１を用い、加工の第１工程として、図２（ｂ）に示す如く、金型２を用いて深絞り加工により材料を所望高さ（長さ）に絞り出す。
【００３８】
つぎに、第２工程として図２（ｃ）に示す如く、深絞りした先端部分にプレスにより第１工程で成形されたと同径の穴をあけて筒状の中空部を形成する。
【００３９】
第３工程として図２（ｄ）に示す如く、プレス加工により、板材から中空部を円筒体となるように切り離して円筒形材料とする。
【００４０】
この円筒形材料は、外径φ０．６５ｍｍ×内径φ０．６０ｍｍ、肉厚２５μｍ、長さ１ｍｍである。また、内面粗さはＲａ＝０．１〜０．５μｍであった。
【００４１】
上記実施例１による例を応用例１〜応用例５７、実施例２による例を応用例５８〜応用例１１４として、表１、表２および表３に示し、従来例による例を比較例１〜５７として表４に示す。
【００４２】
また、上記実施例及び比較例のＸ線不透過性及びカシメ加工後の割れの発生率について評価を行った。Ｘ線不透過性の評価としてＸ線ＣＴ装置を用いて評価を行い管電流３０μＡ、管電圧９０ＫＶの条件にて視認性があればＡ、視認性が無ければＢとした。
カシメ加工後の割れの発生率に対する評価として上記実施例及び比較例パイプを外径が１０％小さくなるように加工し、１０００個加工した際のパイプの割れの発生率を評価した。
【００４３】
【表１】
2016130351.tif 000003
【００４４】
【表２】
2016130351.tif 000004
【００４５】
【表３】
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【００４６】
【表４】
2016130351.tif 000006
【００４７】
本発明の円筒形材料は、従来のシームパイプを伸管加工後、所望寸法にカットして作製された円筒形材料と比較して、内面粗さを同等に保ちながら加工する工程が大幅に削減されるために、安価な円筒形材料を提供することが可能となる。
【００４８】
さらに、シームレスの製品であるために、接合部のある従来製品に生じていた追加加工時の接合部のワレ等の発生を低減させ、製品分留まりが向上することになる。
【００４９】
加えて、長尺の板材から直接円筒形材料を形成しているため、貴金属パイプの大量生産が可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１板材
２金型
【図１】
2016130351.tif 000007
【図２】
2016130351.tif 000008