(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造されたプリフォームを準備する段階と、
鋳型の寸法より若干小さい寸法にインプレッションを形成する金型へ前記鋳造されたプリフォームを移送し、次いで、鍛造金型の２つの部分を互いに加圧して、粗仕上げ部品に鍛造及び浮き出し加工効果を作用させる段階と、
粗部品を周囲温度で冷却する段階と、
を連続した工程として備える軽合金部品を製造するための方法であって、
前記鋳造されたプリフォームは、鍛造型に移送される前に、略２５０℃〜５００℃の温度範囲にある状態で鋳造後直ちに、何らの前処理無しにグラファイトコーティングタンク内に移送されるとともに全体的に沈められ、グラファイト溶液が前記プリフォームに付着することを可能とし、次いで、前記プリフォームが前記タンクから取り出される際に、前記プリフォームの潜熱により、前記プリフォームがグラファイトにより均一にコーティングされるように水が自然に蒸発することを可能とすることを特徴とする、方法。
【請求項２】
鋳造されたプリフォームを準備する段階と、
得られた前記鋳造されたプリフォームを、部品が製造される材料の固溶化熱処理温度で前記鋳造プリフォームの固溶化熱処理が行われる炉に移送する段階と、
固溶化熱処理が施された前記プリフォームを前記炉から取り出したときに、鋳型の寸法よりも若干小さい寸法にインプレッションを形成する金型に前記プリフォームを移送し、次いで、前記金型の２つの部分を互いに加圧して、粗仕上げ部品に鍛造及び浮き出し加工効果を作用させる段階と、
得られた部品を周囲温度により冷却するか、急冷するか、又は硬化冷却する段階と、
を連続した工程として備える軽合金部品を製造するための方法であって、
前記鋳造されたプリフォームは、前記炉に移送される前に、略２５０℃〜５００℃の温度範囲にある状態で鋳造後直ちに、何らの前処理無しにグラファイトコーティングタンク内に移送されるとともに全体的に沈められ、グラファイト溶液が前記プリフォームに付着することを可能とし、次いで、前記プリフォームが前記タンクから取り出されたときに、前記プリフォームの潜熱により水が自然に蒸発して、前記プリフォームをグラファイトにより均一にコーティングすることを可能とし、前記プリフォームがグラファイトコーティングされたプリフォームに対して固溶化熱処理が施される炉に移送されることを特徴とする方法。
【請求項３】
グラファイトコーティング浴にはわずかに色がついていることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の方法。
【請求項４】
５つの連続したゾーン、すなわち、
プリフォーム（２）を得ることを可能とする鋳型（１）内で軽合金が鋳造される第１ゾーン（Ｚ１）と；
前記プリフォーム（２）が、前記第１ゾーンにおける鋳造後直ちに、略２５０℃〜５００℃の温度範囲にある状態でグラファイトコーティングタンク（３）内に移送されて沈められて、グラファイトコーティングを施される第２ゾーン（Ｚ２）と；
前記グラファイトコーティングタンク（３）の外側における前記プリフォーム（２）の乾燥段階（Ｚ３）と；
乾燥された前記プリフォームがトンネル炉（４）内に移送されて均質化温度にさらされる第４ゾーン（Ｚ４）と；
前記プリフォームが前記トンネル炉（４）から出て、周囲温度による冷却、急冷、又は硬化冷却の作用を受ける前に金型（５）内で鍛造される第５ゾーン（Ｚ５）と；
を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法を連続的工程として実施するための設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳造、鍛造、及び同様の方法により得られる軽合金（特にアルミニウム）部品の製造の技術分野に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
“COBAPRESS”と称される特殊な方法が欧州特許第 119,365 号にて開示されており、該特許はアルミニウム部品又はアルミニウム合金部品についての鋳造及び鍛造技術を組み合わせたものである。
【０００３】
念のために、くだんの方法は、鋳型内でアルミニウム又はアルミニウム合金を鋳造し、鋳造作業の後に、概略４００℃と５００℃の間で依然として高温である間に、インプレッションを形成する２つの金型又は金型の各部分の間に部品を位置決めして部品（プリフォームと称される）を鍛造することからなる。そのインプレッションの寸法は、鋳型よりも若干小さく、かつ最終部品（end component）の寸法である。ついで、２つの型（shell）又は各金型部分が互いにきつく加圧されて、金型の各部分の間に位置決めされた鋳造プリフォーム（cast preform）に対してコアプレスと表面たたき出し模様との複合効果を作用させる。
【０００４】
上述したタイプの改良方法が、仏国特許第 2,778,125 号により開示されており、該特許の目的は、熱処理操作を行うと同時に、これにより通常ヘッディング操作（heading operation）の結果として起こる標準的な熱処理操作を省くために、予熱操作を使用することである。プリフォームの鋳造と鍛造操作の間に、前記鋳造プリフォームの固溶化熱処理が材料の固溶化熱処理温度（この温度で前記部品が製造される）で行われる炉へ前記鋳造プリフォームが移送される。次いで、周囲の急冷すなわち硬化冷却による鍛造操作のために、部品がヘッディング型（heading die）の２つの部分の間に位置決めされる。
【０００５】
ゆえに、COBAPRESS ２ と称される改良方法は、製造時間とコストを非常に低減する一方で、欧州特許第 119,365 号に開示されたCOBAPRESS法と同様の部品の特性を達成している。
【０００６】
鍛造分野における標準として、上述した２つのバージョンの方法を実施するためには、鍛造される金属の流れ（creep）と最終部品の脱型を容易にするために、鍛造型を水と液体グラファイト（water plus liquid graphite）とによる溶液でスプレーする必要がある。
【０００７】
実際には、鍛造型をグラファイト溶液でスプレーすることは、粗仕上げ部品（rough end component）の複雑さに依存して、比較的長く、かつ高価で、部品の接近し難い各部分をいつも均一にスプレーできるというわけではなく、結局仕事場を非常に汚すといった操作である。
【０００８】
米国特許第 4683742 号も知られており、該特許によりビレットがグラファイト又は同様のコーティング剤によりコーティングされる前に、ビレットを予熱することが開示されている。次いで、各ビレットが、鍛造され、かつ乾燥装置を介して送られる。
【０００９】
従って、本発明の目的は、鋳造・鍛造される軽合金のための初期COBAPRESS法を最適化することである。
【００１０】
日本国特許第 6005433 号も知られており、該特許によりグラファイトコーティングを使用してビレットを鍛造することが開示されている。
【００１１】
上述した従来技術の全てに関して、本出願人は、上記言及した前述の各特許において記載されたように、COBAPRESS法を最適化することを試みてきた。
【００１２】
分配制御の改良を達成するためにロボットを使用して、鍛造型にグラファイト溶液をスプレーすることにより、グラファイトを鍛造型内に付着させる条件を改良することに焦点を当てた。実際的な点では、この溶液は、しかしながら、人の関与及び同等のコストを必要とし、かつ環境問題が依然として存在するので、あまり満足の行くものではなかった。
【００１３】
そこで、本出願人は、２つの主たる鋳造段階と鍛造段階の間に利用できる他の可能性に思いがけず焦点を当てた。くだんの取り組みは、グラファイト溶液がプリフォーム上に均一に分配され、さらに、前記方法の生産性を向上させることにより特に有利である特性を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１態様によれば、軽合金部品を製造するための本方法は、
・概略２５０℃と５００℃の間でプリフォームを鋳造する段階と、
・鋳型の寸法より若干小さい寸法にインプレッションを形成する金型へ加熱された前記プリフォームを移送し、次いで、金型の２つの部分を互いに加圧して、粗仕上げ部品に鍛造及び浮き出し加工効果を作用させる段階と、
・粗部品を周囲温度で冷却する段階と、
を実行するタイプの方法において、
加熱されたプリフォームを鋳造した後であって該プリフォームを鍛造型に移送する前に、最終鋳造温度にある前記プリフォームを、グラファイトコーティングタンク内に移送しかつ全体的に沈めて、グラファイト溶液を前記プリフォームに付着させることを可能とし、次いで、前記プリフォームが前記タンクから取り出されたときに、前記プリフォームの温度により、前記プリフォームがグラファイトにより均一にコーティングされるように水が自然に蒸発することを可能とすることを特徴とする。
【００１５】
従って、コーティング生成物の耐久性のために、又は自然に水が蒸発するようにシステムに対して水を蒸発させることを提供するために、部品をさらに再加熱する必要がない。
【００１６】
他の態様によると、軽合金部品を製造するための本改良方法は、
・概略２５０℃と５００℃の間でプリフォームを鋳造する段階と、
・得られた鋳造プリフォームを、部品が製造される材料の固溶化熱処理温度で前記鋳造プリフォームの固溶化熱処理が行われる炉に移送する段階と、
・固溶化熱処理が施された前記プリフォームを前記炉から取り出したときに、鋳型の寸法よりも若干小さい寸法にインプレッションを形成する金型に前記プリフォームを移送し、次いで、前記金型の各部分を互いに加圧して、粗仕上げ部品に鍛造及び浮き出し加工効果を作用させる段階と、
・周囲温度により、得られた部品を急冷すなわち硬化冷却する段階と、
を実行するタイプの改良方法において、
加熱された前記プリフォームを鋳造した後であって該プリフォームをトンネル炉に移送する前に、最終鋳造温度にある前記プリフォームをグラファイトコーティングタンク内に移送しかつ全体的に沈めて、前記プリフォームにグラファイト溶液を付着させることを可能とし、次いで、前記プリフォームが前記タンクから取り出されたときに、この段階の前記プリフォームの温度と以前の各段階の温度とにより、前記プリフォームがグラファイトにより均一にコーティングされるように水が自然に蒸発することを可能とし、次いで、前記プリフォームがグラファイトコーティングされたプリフォームの温度を均質化するトンネル炉内の温度に復帰することを特徴とする。
【００１７】
これらの態様及び他の態様が、以下の記載から明らかになるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の対象物が添付の図面において単に例示的に記載されており、図１は本発明の方法の実施例を示している。
【００１９】
本発明の軽合金部品を製造するための方法は、前記方法の種々の段階を含む５つの連続した特定ゾーンを有する装置を必要とする。
【００２０】
第１ゾーン（Ｚ１）は、上述した温度条件下でプリフォーム（２）を得ることを可能とする鋳型（１）内で軽合金が鋳造されるところである。
【００２１】
第２ゾーン（Ｚ２）は、加熱されたプリフォーム（２）がタンク（３）内に移送されて沈められ、かつグラファイトコーティングの作用を受けるところである。槽はグラファイトと水の溶液である。
【００２２】
グラファイトコーティングのために使用されるタンクに隣接して、又は該タンク上の面において、プリフォームされた部品のための乾燥段階（Ｚ３）が槽の外部に設けられている。
【００２３】
次のゾーン（Ｚ４）は、乾燥されたグラファイトコーティングされたプリフォームが、温度均質化を作用させるために、トンネル炉（４）内に移送されるところである。次のゾーン（Ｚ５）は、プリフォームがトンネル炉から出て周囲温度の急冷すなわち硬化冷却の作用を受ける前に、上記記載した条件に従って、ランドに限定された最小潤滑を使用して、急速に潤滑される金型（５）内で鍛造されるところである。
【００２４】
よって、本発明の最適化された方法により、特有の有利点により処理された部品が提供される。
【００２５】
本発明の最適化された方法に対して多くの有利点がある。
【００２６】
グラファイトをプリフォームに固着させることを可能とし、次いで、後続する処理の前に水を蒸発させることを可能とするプリフォーム温度の有利点を利用している。
【００２７】
・均一に付着しかつ破壊試験条件に効果を有するグラファイト溶液による部品の優れた表面特性；
・疲労試験における改良された耐久性；
・ヘッディング工具（heading tooling）の増大した運用寿命；
・改良された作業環境；
・増大した生産性；
・熟練労働者の補充（これは、常に難しい）又はより簡単な自動化の点から見て重要な面である、低減したさほど複雑でない人員養成；
・トンネル炉内で部品の温度が均質化されている場合に、グラファイト槽による黒色が熱量蓄積を向上し、よって、部品の構造特性及び機械特性を向上している点；
・さらに、わずかな色が外観及び色についての要求を満たすことができる。安全性のために、特に、車体の下方で光ってくだんの車両の近くにいる運転者の気をそらすことを防止するためのサスペンションシャーシ部品のために、かすかな色調を使用することができる。
【００２８】
従って、多くの有利点がある。本方法は、本発明により最適化され、かつその成果を正当化する予想外のかつ新たな改良点を提供している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の方法の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１  鋳型
２  プリフォーム
３  タンク
４  トンネル炉
５  金型
Ｚ１  第１ゾーン
Ｚ２  第２ゾーン
Ｚ３  乾燥段階
Ｚ４  第４ゾーン
Ｚ５  第５ゾーン
【図１】
0005025870.tif 000002