クラッド材製造装置及びクラッド材製造方法
【課題】クラッド材の製造工程を短縮して生産効率の向上を実現する。
【解決手段】クラッド材製造装置Ａは、基材となる金属基板Ｘ２を連続鋳造法によって形成する連続鋳造装置１と、前記連続鋳造装置１にて形成された前記金属基板Ｘ２の片面或いは両面にロウ材として機能する粉末Ｐ１，Ｐ２を圧着させてクラッド材Ｘ４を形成する粉末圧延装置７とを備える。この連続鋳造装置１によって基材となる金属基板Ｘ２を当初から薄い板厚で形成することができるため、粉末圧延装置７において圧延を複数回繰り返すことなく所望の板厚のクラッド材Ｘ４を形成することができ、その結果、クラッド材Ｘ４の製造工程を短縮可能となる。
【解決手段】クラッド材製造装置Ａは、基材となる金属基板Ｘ２を連続鋳造法によって形成する連続鋳造装置１と、前記連続鋳造装置１にて形成された前記金属基板Ｘ２の片面或いは両面にロウ材として機能する粉末Ｐ１，Ｐ２を圧着させてクラッド材Ｘ４を形成する粉末圧延装置７とを備える。この連続鋳造装置１によって基材となる金属基板Ｘ２を当初から薄い板厚で形成することができるため、粉末圧延装置７において圧延を複数回繰り返すことなく所望の板厚のクラッド材Ｘ４を形成することができ、その結果、クラッド材Ｘ４の製造工程を短縮可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッド材製造装置及びクラッド材製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウム合金板を基材とするブレージングシート（クラッド材）は、基材となるアルミニウム合金のスラブ材と皮材（ロウ材）となるアルミニウム合金を重ね合わせて圧延することにより製造していた。そのため、クラッド材を最終的な厚さに成形するには、圧延を繰り返して板厚を薄くしなくてはならず、多くの圧延工程が必要であった（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５４００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、従来では、クラッド材を最終的な厚さに成形するために圧延工程を複数回繰り返し実施する必要があることからクラッド材の製造工程が長くなってしまい、生産効率の向上を図ることが困難であった。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、クラッド材の製造工程を短縮して生産効率の向上を実現可能なクラッド材製造装置及びクラッド材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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るクラッド材製造装置は、基材となる金属基板を連続鋳造法によって形成する連続鋳造装置と、前記連続鋳造装置にて形成された前記金属基板の片面或いは両面にロウ材として機能する粉末を圧着させてクラッド材を形成する粉末圧延装置と、を備えることを特徴とする。
このような特徴を有するクラッド材製造装置によれば、連続鋳造装置によって基材となる金属基板を当初から薄い板厚で形成することができるため、粉末圧延装置において圧延を複数回繰り返すことなく所望の板厚のクラッド材を形成することができ、その結果、クラッド材の製造工程を短縮可能となる。
【０００７】
また、本発明に係るクラッド材製造方法は、連続鋳造法を用いて金属溶湯から基材となる金属基板を形成する連続鋳造工程と、粉末圧延法を用いて前記金属基板の片面或いは両面にロウ材として機能する粉末を圧着させてクラッド材を形成する粉末圧延工程と、を有することを特徴とする。
このような特徴を有するクラッド材製造方法によれば、連続鋳造工程によって基材となる金属基板を当初から薄い板厚で形成することができるため、粉末圧延工程において圧延を複数回繰り返すことなく所望の板厚のクラッド材を形成することができ、その結果、クラッド材の製造工程を短縮可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るクラッド材製造装置及びクラッド材製造方法によれば、クラッド材の製造工程を短縮して生産効率の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。
【図２】第２実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。
【図３】第３実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。この図１に示すように、第１実施形態に係るクラッド材製造装置は、基材となるアルミニウム合金板の表面にロウ材をクラッドすることでアルミブレージングシート（クラッド材）を製造するものであり、製造設備Ａ及びプロセス制御装置Ｂを備えている。
【００１１】
製造設備Ａ内の符号１は、双ロール式のアルミ連続鋳造装置（いわゆる、Ｈｕｎｔｅｒ Ｓｕｐｅｒ−Ｃａｓｔｅｒ）である。このアルミ連続鋳造装置１は、水平且つ互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置された一対の鋳造ロール１ａ、１ｂを備えている。これら鋳造ロール１ａ、１ｂ間のギャップに対して、下方から垂直にアルミニウム合金の金属溶湯Ｘ１が注湯されることにより、基材となる薄厚（例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ）のアルミニウム合金板（以下、アルミ基板と称す）Ｘ２が連続的に形成される。
【００１２】
製造設備Ａ内の符号２は第１搬送ロール、符号３は保温トンネルである。第１搬送ロール２は、アルミ連続鋳造装置１から垂直姿勢で連続的に送出されるアルミ基板Ｘ２を水平姿勢で下流側設備に搬送するためのロールである。保温トンネル３は、アルミ連続鋳造装置１から後述のエアブロワ６ａ、６ｂに至るアルミ基板Ｘ２の搬送経路を覆うように設けられた断熱性部材である。
【００１３】
製造設備Ａ内の符号４は第１温度計、符号５はたわみ計である。第１温度計４は、保温トンネル３の後段（後述のエアブロワ６ａ、６ｂの前段）に設置され、アルミ基板Ｘ２の温度計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂへ出力する。たわみ計５は、保温トンネル３の後段（後述のピンチロール７ａ、７ｂの前段）に設置され、アルミ基板Ｘ２のたわみ量計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂへ出力する。
【００１４】
製造設備Ａ内の符号６ａ、６ｂは、第１搬送ロール２から水平姿勢で搬送されるアルミ基板Ｘ２を上下から挟み込むように対峙して配置された一対のエアブロワ（空気吐出装置）であり、プロセス制御装置Ｂによる制御に応じてアルミ基板Ｘ２の両面に対して空気を吐出する。なお、これらエアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量はプロセス制御装置Ｂによって制御される。
【００１５】
製造設備Ａ内の符号７は粉末圧延装置である。この粉末圧延装置７は、ピンチロール７ａ、７ｂ、スイングロール７ｃ、７ｄ、第２搬送ロール７ｅ、板厚計７ｆ、第２温度計７ｇ、圧延ロール７ｈ、７ｉ、粉末ホッパ７ｊ、７ｋ、予備圧下ロール７ｍ、７ｎ、ブラシロール７ｐ、７ｑ、第３搬送ロール７ｒ及び第３温度計７ｓを備えている。
【００１６】
ピンチロール７ａ、７ｂは、第１搬送ロール２から水平姿勢で搬送されるアルミ基板Ｘ２を上下から挟んで対峙するように設置された一対の基板送りロールであり、アルミ基板Ｘ２を上下から一定圧力で押え付けながら後段のスイングロール７ｃ、７ｄへ送出する。スイングロール７ｃ、７ｄは、それぞれ水平面内で揺動自在な基板位置決めロールであり、スイングロール７ｃはアルミ基板Ｘ２の下面に当接した状態で揺動し、スイングロール７ｄはアルミ基板Ｘ２の上面に当接した状態で揺動する。
【００１７】
第２搬送ロール７ｅは、スイングロール７ｃ、７ｄによって位置決めされたアルミ基板Ｘ２を垂直姿勢で圧延ロール７ｈ、７ｉ間に搬送するためのロールである。板厚計７ｆは、ピンチロール７ａ、７ｂの後段に設置され、アルミ基板Ｘ２の板厚計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂに出力する。第２温度計７ｇは、圧延ロール７ｈ、７ｉの前段に設置され、アルミ基板Ｘ２の温度計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂへ出力する。
【００１８】
圧延ロール７ｈ、７ｉは、水平且つ互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置されていると共に、互いに同一速度で同期回転するように制御される。これら圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップには、上方から下方に向かってアルミ基板Ｘ２が挿通されると共に、後述のように圧延ロール７ｈ、７ｉの回転に伴ってロウ材組成を有する粉末Ｐ１、Ｐ２が搬送される。
【００１９】
これら圧延ロール７ｈ、７ｉがアルミ基板Ｘ２とともに粉末Ｐ１、Ｐ２を圧延することで、アルミ基板Ｘ２の両面に粉末Ｐ１、Ｐ２が圧着されたクラッドロウ材シートＸ３が形成される。なお、圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップは、不図示の直動ガイド機構によって調整自在とされており、クラッドロウ材シートＸ３の厚さを任意に変更できる。
【００２０】
ホッパ７ｋは、一方の圧延ロール７ｉの上方に配置された粉末貯蔵用の容器である。このホッパ７ｋは、断面形状が下方に向かうに従って漸次縮径する中空構造体であり、上部に設けられた開口から粉末Ｐ１を受け入れ、底部に設けられた開口から圧延ロール７ｉ上へ粉末Ｐ１を吐き出す構成となっている。
【００２１】
ホッパ７ｊは、他方の圧延ロール７ｈの上方に配置された粉末貯蔵用の容器である。このホッパ７ｊは、断面形状が下方に向かうに従って漸次縮径する中空構造体であり、上部に設けられた開口から粉末Ｐ２を受け入れ、底部に設けられた開口から圧延ロール７ｈ上へ粉末Ｐ２を吐き出す構成となっている。
なお、粉末Ｐ１、Ｐ２は、ロウ材として機能する粉末であって、例えば、アルミを主成分とするアルミとシリコンの合金粉末である。
【００２２】
予備圧下ロール７ｎは、圧延ロール７ｉの回転速度に対して一定比率の速度で回転駆動される、圧延ロール７ｉよりも小径のロールであり、圧延ロール７ｉに対して互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置されている。この予備圧下ロール７ｎは、圧延ロール７ｉとの間で粉末Ｐ１を予備圧下して一定厚さの粉末層を形成するものである。つまり、予備圧下ロール７ｎによって粉末Ｐ１の圧延ロール７ｉの周面上の膜厚制御が為される。
【００２３】
予備圧下ロール７ｍは、圧延ロール７ｈの回転速度に対して一定比率の速度で回転駆動される、圧延ロール７ｈよりも小径のロールであり、圧延ロール７ｈに対して互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置されている。この予備圧下ロール７ｍは、圧延ロール７ｈとの間で粉末Ｐ２を予備圧下して一定厚さの粉末層を形成するものである。つまり、予備圧下ロール７ｍによって粉末Ｐ２の圧延ロール７ｉの周面上の膜厚制御が為される。
【００２４】
ブラシロール７ｐは、圧延ロール７ｈの表面を清掃するためのロールである。ブラシロール７ｑは、圧延ロール７ｉの表面を清掃するためのロールである。第３搬送ロール７ｒは、圧延ロール７ｈ、７ｉから垂直姿勢で連続的に送出されるクラッドロウ材シートＸ３を水平姿勢で下流側設備に搬送するためのロールである。第３温度計７ｓは、第３搬送ロール７ｒの後段に設置され、クラッドロウ材シートＸ３の温度計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂへ出力する。
【００２５】
製造設備Ａ内の符号８ａ、８ｂはクラッドロール、符号９、１１は、例えばアルミ箔コイル、符号１０はアルミ箔搬送ロール、符号１２、１３はブラシロール、符号１４は第４温度計、符号１５は巻取り機に巻き取られたクラッド材コイルである。これらは、粉末圧延装置７にて形成されたクラッドロウ材シートＸ３の両面に金属板（例えばアルミ箔）を圧着させて最終的なクラッド材（アルミブレージングシートＸ４）を形成する金属板圧着装置に相当する。
【００２６】
クラッドロール８ａ、８ｂは、垂直且つ互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置されていると共に、互いに同一速度で同期回転するように制御される。これらクラッドロール８ａ、８ｂ間のギャップには、粉末圧延装置７にて形成されたクラッドロウ材シートＸ３が水平姿勢で連続的に挿通されると共に、アルミ箔コイル９からアルミ箔搬送ロール１０を経由して搬送されるアルミ箔Ｙ１と、アルミ箔コイル１１から搬送されるアルミ箔Ｙ２とが連続的に挿通される。
【００２７】
これらクラッドロール８ａ、８ｂ間でクラッドロウ材シートＸ３とともにアルミ箔Ｙ１、Ｙ２が圧延されることで、クラッドロウ材シートＸ３の両面にアルミ箔Ｙ１、Ｙ２を圧着してなるアルミブレージングシートＸ４が形成される。なお、クラッドロール８ａ、８ｂ間のギャップは、不図示の直動ガイド機構によって調整自在とされており、アルミブレージングシートＸ４の厚さを任意に変更できる。
【００２８】
ブラシロール１２は、クラッドロール８ａの表面を清掃するためのロールである。ブラシロール１３は、クラッドロール８ｂの表面を清掃するためのロールである。第４温度計１４は、クラッドロール８ａ、８ｂの後段に設置され、アルミブレージングシートＸ４の温度計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂへ出力する。巻取りロール１５は、クラッドロール８ａ、８ｂから送出されるアルミブレージングシートＸ４を一定の張力でコイル状に巻き取るためのロールである。
【００２９】
プロセス制御装置Ｂは、第１温度計４、たわみ計５、板厚計７ｆ、第２温度計７ｇ、第３温度計７ｓ及び第４温度計１４から入力される計測信号に基づいてプロセス制御を行うコントローラである。このプロセス制御装置Ｂは、エアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量を制御する空気吐出量制御装置としての機能と、ピンチロール７ａ、７ｂ、圧延ロール７ｈ、７ｉ及び予備圧下ロール７ｍ、７ｎを制御するロール制御装置としての機能を備えている。
【００３０】
具体的には、プロセス制御装置Ｂは、エアブロワ６ａ、６ｂの前段に設置された第１温度計４、或いは粉末圧延装置７内の圧延ロール７ｈ、７ｉの前段に設置された第２温度計７ｇによるアルミ基板Ｘ２の温度計測結果に基づいて、アルミ基板Ｘ２の温度が粉末Ｐ１、Ｐ２の圧着に適切な温度となるように、エアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量を制御する。また、プロセス制御装置Ｂは、粉末圧延装置７による圧延前後のアルミ基板Ｘ２の伸び量を検出し、アルミ基板Ｘ２の伸び量が一定範囲内に収まるように、エアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量と圧延ロール７ｈ、７ｉにかかる圧延荷重を制御する。
【００３１】
また、プロセス制御装置Ｂは、ピンチロール７ａ、７ｂの後段に設置された板厚計７ｆによるアルミ基板Ｘ２の板厚計測結果に基づいて、予備圧下ロール７ｍ、７ｎの回転速度を制御することにより、圧延ロール７ｈ、７ｉによって形成されるクラッドロウ材シートＸ３が目標厚さとなるようにアルミ基板Ｘ２に付着する粉末量を制御する。
【００３２】
また、プロセス制御装置Ｂは、ピンチロール７ａ、７ｂの前段に設置されたたわみ計５によるアルミ基板Ｘ２のたわみ量計測結果に基づいて、アルミ基板Ｘ２のたわみ量が一定範囲内に収まるように圧延ロール７ｈ、７ｉの回転速度を制御する。さらに、プロセス制御装置Ｂは、ピンチロール７ａ、７ｂの後段側のアルミ基板Ｘ２の張力が一定となるようにピンチロール７ａ、７ｂの回転速度を制御する。
【００３３】
次に、上記のように構成されたクラッド材製造装置を用いて実現されるアルミブレージングシートＸ４（クラッド材）の製造方法について説明する。
まず、アルミ連続鋳造装置１において、鋳造ロール１ａ、１ｂ間のギャップに対して下方から垂直にアルミニウム合金の金属溶湯Ｘ１が注湯されると、鋳造ロール１ａ、１ｂの回転に伴って基材となる薄厚（例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ）のアルミ基板Ｘ２が連続的に形成される（連続鋳造工程）。
【００３４】
アルミ連続鋳造装置１によって形成されたアルミ基板Ｘ２は、保温トンネル３内を通って比較的高温状態を維持したまま、水平姿勢で連続的に粉末圧延装置７に搬送される。粉末圧延装置７に搬送されたアルミ基板Ｘ２は、ピンチロール７ａ、７ｂ、スイングロール７ｃ、７ｄ及び第２搬送ロール７ｅを経て、圧延ロール７ｈ、７ｉ間にギャップに垂直姿勢で挿通される。
【００３５】
一方、粉末ホッパ７ｋによって圧延ロール７ｉの外周面に連続的に供給された粉末Ｐ１は、圧延ロール７ｉの回転に伴って予備圧下ロール７ｎの直前まで搬送されて滞留する。ここで、予備圧下ロール７ｎの直前で滞留している粉末Ｐ１は、予備圧下ロール７ｎの回転によって予備圧下ロール７ｎと圧延ロール７ｉ間のギャップに連続的に送り込まれ、予備圧下ロール７ｎと圧延ロール７ｉとの間で加圧（予備圧下）される。
【００３６】
このように粉末Ｐ１が予備圧下ロール７ｎによって加圧されると、粉末粒子は相互に圧着され、一定の厚さを有する粉体層が形成される。この粉末Ｐ１の粉体層は、圧延ロール７ｉの回転に伴って圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップに向かって搬送される。
【００３７】
同様に、粉末ホッパ７ｊによって圧延ロール７ｈの外周面に連続的に供給された粉末Ｐ２は、予備圧下ロール７ｍと圧延ロール７ｈ間のギャップに連続的に送り込まれ、予備圧下ロール７ｍと圧延ロール７ｈとの間で加圧され、一定の厚さを有する粉体層が形成される。この粉末Ｐ２の粉体層は、圧延ロール７ｈの回転に伴って圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップに向かって搬送される。
【００３８】
上記のように、粉末Ｐ１、Ｐ２の粉体層が圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップに搬送されると、圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップに対して上方から下方に向かって連続的に挿通されているアルミ基板Ｘ２とともに圧延ロール７ｈ、７ｉ間で連続的に圧延される。これにより、アルミ基板Ｘ２の表面にロウ材として機能する粉体層（粉末Ｐ１、Ｐ２）を圧着してなるクラッドロウ材シートＸ３が連続的に形成される（粉末圧延工程）。
【００３９】
ここで、圧延ロール７ｈ、７ｉ間に搬送されるアルミ基板Ｘ２は、室温よりも高温であるため材料硬度が低下しており、室温の粉末Ｐ１、Ｐ２が高温のアルミ基板Ｘ２に食い込み、粉末Ｐ１、Ｐ２とアルミ基板Ｘ２との密着性が向上する。なお、アルミ基板Ｘ２の温度があまりにも高い場合には、プロセス制御装置Ｂによって、アルミ基板Ｘ２の温度が粉末Ｐ１、Ｐ２の圧着に適切な温度となるように、エアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量が制御されるため、粉末Ｐ１、Ｐ２とアルミ基板Ｘ２との密着性を良好に維持することができる。
【００４０】
また、プロセス制御装置Ｂによって、圧延前後のアルミ基板Ｘ２の伸び量が一定範囲内に収まるようにエアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量が制御され、また圧延ロール７ｈ、７ｉにかかる圧延荷重が制御され、クラッドロウ材シートＸ３が目標厚さとなるようにアルミ基板Ｘ２に付着する粉末量が制御され（予備圧下ロール７ｍ、７ｎの回転速度が制御され）、アルミ基板Ｘ２のたわみ量が一定範囲内に収まるように圧延ロール７ｈ、７ｉの回転速度が制御され、さらに、アルミ基板Ｘ２の張力が一定となるようにピンチロール７ａ、７ｂの回転速度が制御されるため、良好な品質のクラッドロウ材シートＸ３を得ることができる。
【００４１】
上記のように粉末圧延装置７によって形成されたクラッドロウ材シートＸ３は、クラッドロール８ａ、８ｂ間のギャップに水平姿勢で連続的に挿通される。これらクラッドロール８ａ、８ｂ間でクラッドロウ材シートＸ３とともにアルミ箔Ｙ１、Ｙ２が圧延されることで、クラッドロウ材シートＸ３の両面にアルミ箔Ｙ１、Ｙ２を圧着してなるアルミブレージングシートＸ４が形成される。
このように、粉末Ｐ１、Ｐ２が露出しているクラッドロウ材シートＸ３の表面をアルミ箔Ｙ１、Ｙ２によって被覆することにより、ハンドリング性の良好なアルミブレージングシートＸ４を得ることができる。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、アルミ連続鋳造装置１によって基材となるアルミ基板Ｘ２を当初から薄い板厚で形成することができるため、粉末圧延装置７において圧延操作を複数回繰り返すことなく所望の板厚のクラッドロウ材シートＸ３を形成することができ、その結果、クラッド材の製造工程を短縮することができる。つまり、本実施形態によれば、クラッド材の製造工程を短縮して生産効率の向上を実現することができる。
【００４３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。この図２に示すように、第２実施形態に係るクラッド材製造装置は、第１実施形態で説明した横置き型のアルミ連続鋳造装置１に替えて、縦置き型のアルミ連続鋳造装置１’が設けられた製造設備Ａ１を備えている点で第１実施形態と異なっている。
【００４４】
つまり、第２実施形態のアルミ連続鋳造装置１’は、垂直且つ互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置された一対の鋳造ロール１ａ’、１ｂ’を備えている。また、アルミ連続鋳造装置１’の後段には、アルミ連続鋳造装置１’から水平姿勢で送出されるアルミ基板Ｘ２を垂直姿勢で第１搬送ロール２へ搬送する搬送ロール２’が設けられている。
【００４５】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図３は、第３実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。この図３に示すように、第３実施形態に係るクラッド材製造装置は、第１実施形態で説明したエアブロワ６ａ、６ｂが削除され、保温トンネル３に替えて、アルミ連続鋳造装置１と粉末圧延装置７との間のアルミ基板Ｘ２の搬送径路を覆うように設けられた加熱ヒータ６’が設けられた製造設備Ａ２を備えている点で第１実施形態と異なっている。
【００４６】
このような第３実施形態によれば、粉末圧延装置７に送り込まれるアルミ基板Ｘ２の温度が下がり過ぎた場合でも、加熱ヒータ６’によってアルミ基板Ｘ２の温度を粉末Ｐ１、Ｐ２の圧着に適切な温度とすることができる。
【００４７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において実施形態を変更しても良いことは勿論である。
例えば、上記実施形態では、アルミ基板Ｘ２の両面に粉末Ｐ１、Ｐ２を圧着させる場合を例示したが、アルミ基板Ｘ２の片面のみに粉末を圧着させても良い。
また、上記実施形態では、粉末圧延によって形成したクラッドロウ材シートＸ３の両面にアルミ箔Ｙ１、Ｙ２を圧着してアルミブレージングシートＸ４を形成したが、これらアルミ箔Ｙ１、Ｙ２は必ずしも圧着させる必要はなく、クラッドロウ材シートＸ３を熱処理することで良好なハンドリング性を付与しても良い。
【００４８】
アルミ連続鋳造装置としては、アルミ基板Ｘ２を下方から上方に向けて垂直姿勢で送出する第１及び第３実施形態に係るアルミ連続鋳造装置１や、アルミ基板Ｘ２を水平姿勢で送出する第２実施形態に係るアルミ連続鋳造装置１’の他に、アルミ基板Ｘ２を上方から下方に向けて垂直姿勢で送出するものでも良い。さらに、これら実施形態では、双ロール式の連続鋳造装置を示したが、ベルト式やブロック式の連続鋳造装置でも良い。
【符号の説明】
【００４９】
Ａ、Ａ１、Ａ２…製造設備、Ｂ…プロセス制御装置、１…アルミ連続鋳造装置、７…粉末圧延装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッド材製造装置及びクラッド材製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウム合金板を基材とするブレージングシート（クラッド材）は、基材となるアルミニウム合金のスラブ材と皮材（ロウ材）となるアルミニウム合金を重ね合わせて圧延することにより製造していた。そのため、クラッド材を最終的な厚さに成形するには、圧延を繰り返して板厚を薄くしなくてはならず、多くの圧延工程が必要であった（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５４００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、従来では、クラッド材を最終的な厚さに成形するために圧延工程を複数回繰り返し実施する必要があることからクラッド材の製造工程が長くなってしまい、生産効率の向上を図ることが困難であった。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、クラッド材の製造工程を短縮して生産効率の向上を実現可能なクラッド材製造装置及びクラッド材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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るクラッド材製造装置は、基材となる金属基板を連続鋳造法によって形成する連続鋳造装置と、前記連続鋳造装置にて形成された前記金属基板の片面或いは両面にロウ材として機能する粉末を圧着させてクラッド材を形成する粉末圧延装置と、を備えることを特徴とする。
このような特徴を有するクラッド材製造装置によれば、連続鋳造装置によって基材となる金属基板を当初から薄い板厚で形成することができるため、粉末圧延装置において圧延を複数回繰り返すことなく所望の板厚のクラッド材を形成することができ、その結果、クラッド材の製造工程を短縮可能となる。
【０００７】
また、本発明に係るクラッド材製造方法は、連続鋳造法を用いて金属溶湯から基材となる金属基板を形成する連続鋳造工程と、粉末圧延法を用いて前記金属基板の片面或いは両面にロウ材として機能する粉末を圧着させてクラッド材を形成する粉末圧延工程と、を有することを特徴とする。
このような特徴を有するクラッド材製造方法によれば、連続鋳造工程によって基材となる金属基板を当初から薄い板厚で形成することができるため、粉末圧延工程において圧延を複数回繰り返すことなく所望の板厚のクラッド材を形成することができ、その結果、クラッド材の製造工程を短縮可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るクラッド材製造装置及びクラッド材製造方法によれば、クラッド材の製造工程を短縮して生産効率の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。
【図２】第２実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。
【図３】第３実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。この図１に示すように、第１実施形態に係るクラッド材製造装置は、基材となるアルミニウム合金板の表面にロウ材をクラッドすることでアルミブレージングシート（クラッド材）を製造するものであり、製造設備Ａ及びプロセス制御装置Ｂを備えている。
【００１１】
製造設備Ａ内の符号１は、双ロール式のアルミ連続鋳造装置（いわゆる、Ｈｕｎｔｅｒ Ｓｕｐｅｒ−Ｃａｓｔｅｒ）である。このアルミ連続鋳造装置１は、水平且つ互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置された一対の鋳造ロール１ａ、１ｂを備えている。これら鋳造ロール１ａ、１ｂ間のギャップに対して、下方から垂直にアルミニウム合金の金属溶湯Ｘ１が注湯されることにより、基材となる薄厚（例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ）のアルミニウム合金板（以下、アルミ基板と称す）Ｘ２が連続的に形成される。
【００１２】
製造設備Ａ内の符号２は第１搬送ロール、符号３は保温トンネルである。第１搬送ロール２は、アルミ連続鋳造装置１から垂直姿勢で連続的に送出されるアルミ基板Ｘ２を水平姿勢で下流側設備に搬送するためのロールである。保温トンネル３は、アルミ連続鋳造装置１から後述のエアブロワ６ａ、６ｂに至るアルミ基板Ｘ２の搬送経路を覆うように設けられた断熱性部材である。
【００１３】
製造設備Ａ内の符号４は第１温度計、符号５はたわみ計である。第１温度計４は、保温トンネル３の後段（後述のエアブロワ６ａ、６ｂの前段）に設置され、アルミ基板Ｘ２の温度計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂへ出力する。たわみ計５は、保温トンネル３の後段（後述のピンチロール７ａ、７ｂの前段）に設置され、アルミ基板Ｘ２のたわみ量計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂへ出力する。
【００１４】
製造設備Ａ内の符号６ａ、６ｂは、第１搬送ロール２から水平姿勢で搬送されるアルミ基板Ｘ２を上下から挟み込むように対峙して配置された一対のエアブロワ（空気吐出装置）であり、プロセス制御装置Ｂによる制御に応じてアルミ基板Ｘ２の両面に対して空気を吐出する。なお、これらエアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量はプロセス制御装置Ｂによって制御される。
【００１５】
製造設備Ａ内の符号７は粉末圧延装置である。この粉末圧延装置７は、ピンチロール７ａ、７ｂ、スイングロール７ｃ、７ｄ、第２搬送ロール７ｅ、板厚計７ｆ、第２温度計７ｇ、圧延ロール７ｈ、７ｉ、粉末ホッパ７ｊ、７ｋ、予備圧下ロール７ｍ、７ｎ、ブラシロール７ｐ、７ｑ、第３搬送ロール７ｒ及び第３温度計７ｓを備えている。
【００１６】
ピンチロール７ａ、７ｂは、第１搬送ロール２から水平姿勢で搬送されるアルミ基板Ｘ２を上下から挟んで対峙するように設置された一対の基板送りロールであり、アルミ基板Ｘ２を上下から一定圧力で押え付けながら後段のスイングロール７ｃ、７ｄへ送出する。スイングロール７ｃ、７ｄは、それぞれ水平面内で揺動自在な基板位置決めロールであり、スイングロール７ｃはアルミ基板Ｘ２の下面に当接した状態で揺動し、スイングロール７ｄはアルミ基板Ｘ２の上面に当接した状態で揺動する。
【００１７】
第２搬送ロール７ｅは、スイングロール７ｃ、７ｄによって位置決めされたアルミ基板Ｘ２を垂直姿勢で圧延ロール７ｈ、７ｉ間に搬送するためのロールである。板厚計７ｆは、ピンチロール７ａ、７ｂの後段に設置され、アルミ基板Ｘ２の板厚計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂに出力する。第２温度計７ｇは、圧延ロール７ｈ、７ｉの前段に設置され、アルミ基板Ｘ２の温度計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂへ出力する。
【００１８】
圧延ロール７ｈ、７ｉは、水平且つ互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置されていると共に、互いに同一速度で同期回転するように制御される。これら圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップには、上方から下方に向かってアルミ基板Ｘ２が挿通されると共に、後述のように圧延ロール７ｈ、７ｉの回転に伴ってロウ材組成を有する粉末Ｐ１、Ｐ２が搬送される。
【００１９】
これら圧延ロール７ｈ、７ｉがアルミ基板Ｘ２とともに粉末Ｐ１、Ｐ２を圧延することで、アルミ基板Ｘ２の両面に粉末Ｐ１、Ｐ２が圧着されたクラッドロウ材シートＸ３が形成される。なお、圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップは、不図示の直動ガイド機構によって調整自在とされており、クラッドロウ材シートＸ３の厚さを任意に変更できる。
【００２０】
ホッパ７ｋは、一方の圧延ロール７ｉの上方に配置された粉末貯蔵用の容器である。このホッパ７ｋは、断面形状が下方に向かうに従って漸次縮径する中空構造体であり、上部に設けられた開口から粉末Ｐ１を受け入れ、底部に設けられた開口から圧延ロール７ｉ上へ粉末Ｐ１を吐き出す構成となっている。
【００２１】
ホッパ７ｊは、他方の圧延ロール７ｈの上方に配置された粉末貯蔵用の容器である。このホッパ７ｊは、断面形状が下方に向かうに従って漸次縮径する中空構造体であり、上部に設けられた開口から粉末Ｐ２を受け入れ、底部に設けられた開口から圧延ロール７ｈ上へ粉末Ｐ２を吐き出す構成となっている。
なお、粉末Ｐ１、Ｐ２は、ロウ材として機能する粉末であって、例えば、アルミを主成分とするアルミとシリコンの合金粉末である。
【００２２】
予備圧下ロール７ｎは、圧延ロール７ｉの回転速度に対して一定比率の速度で回転駆動される、圧延ロール７ｉよりも小径のロールであり、圧延ロール７ｉに対して互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置されている。この予備圧下ロール７ｎは、圧延ロール７ｉとの間で粉末Ｐ１を予備圧下して一定厚さの粉末層を形成するものである。つまり、予備圧下ロール７ｎによって粉末Ｐ１の圧延ロール７ｉの周面上の膜厚制御が為される。
【００２３】
予備圧下ロール７ｍは、圧延ロール７ｈの回転速度に対して一定比率の速度で回転駆動される、圧延ロール７ｈよりも小径のロールであり、圧延ロール７ｈに対して互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置されている。この予備圧下ロール７ｍは、圧延ロール７ｈとの間で粉末Ｐ２を予備圧下して一定厚さの粉末層を形成するものである。つまり、予備圧下ロール７ｍによって粉末Ｐ２の圧延ロール７ｉの周面上の膜厚制御が為される。
【００２４】
ブラシロール７ｐは、圧延ロール７ｈの表面を清掃するためのロールである。ブラシロール７ｑは、圧延ロール７ｉの表面を清掃するためのロールである。第３搬送ロール７ｒは、圧延ロール７ｈ、７ｉから垂直姿勢で連続的に送出されるクラッドロウ材シートＸ３を水平姿勢で下流側設備に搬送するためのロールである。第３温度計７ｓは、第３搬送ロール７ｒの後段に設置され、クラッドロウ材シートＸ３の温度計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂへ出力する。
【００２５】
製造設備Ａ内の符号８ａ、８ｂはクラッドロール、符号９、１１は、例えばアルミ箔コイル、符号１０はアルミ箔搬送ロール、符号１２、１３はブラシロール、符号１４は第４温度計、符号１５は巻取り機に巻き取られたクラッド材コイルである。これらは、粉末圧延装置７にて形成されたクラッドロウ材シートＸ３の両面に金属板（例えばアルミ箔）を圧着させて最終的なクラッド材（アルミブレージングシートＸ４）を形成する金属板圧着装置に相当する。
【００２６】
クラッドロール８ａ、８ｂは、垂直且つ互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置されていると共に、互いに同一速度で同期回転するように制御される。これらクラッドロール８ａ、８ｂ間のギャップには、粉末圧延装置７にて形成されたクラッドロウ材シートＸ３が水平姿勢で連続的に挿通されると共に、アルミ箔コイル９からアルミ箔搬送ロール１０を経由して搬送されるアルミ箔Ｙ１と、アルミ箔コイル１１から搬送されるアルミ箔Ｙ２とが連続的に挿通される。
【００２７】
これらクラッドロール８ａ、８ｂ間でクラッドロウ材シートＸ３とともにアルミ箔Ｙ１、Ｙ２が圧延されることで、クラッドロウ材シートＸ３の両面にアルミ箔Ｙ１、Ｙ２を圧着してなるアルミブレージングシートＸ４が形成される。なお、クラッドロール８ａ、８ｂ間のギャップは、不図示の直動ガイド機構によって調整自在とされており、アルミブレージングシートＸ４の厚さを任意に変更できる。
【００２８】
ブラシロール１２は、クラッドロール８ａの表面を清掃するためのロールである。ブラシロール１３は、クラッドロール８ｂの表面を清掃するためのロールである。第４温度計１４は、クラッドロール８ａ、８ｂの後段に設置され、アルミブレージングシートＸ４の温度計測結果を示す信号をプロセス制御装置Ｂへ出力する。巻取りロール１５は、クラッドロール８ａ、８ｂから送出されるアルミブレージングシートＸ４を一定の張力でコイル状に巻き取るためのロールである。
【００２９】
プロセス制御装置Ｂは、第１温度計４、たわみ計５、板厚計７ｆ、第２温度計７ｇ、第３温度計７ｓ及び第４温度計１４から入力される計測信号に基づいてプロセス制御を行うコントローラである。このプロセス制御装置Ｂは、エアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量を制御する空気吐出量制御装置としての機能と、ピンチロール７ａ、７ｂ、圧延ロール７ｈ、７ｉ及び予備圧下ロール７ｍ、７ｎを制御するロール制御装置としての機能を備えている。
【００３０】
具体的には、プロセス制御装置Ｂは、エアブロワ６ａ、６ｂの前段に設置された第１温度計４、或いは粉末圧延装置７内の圧延ロール７ｈ、７ｉの前段に設置された第２温度計７ｇによるアルミ基板Ｘ２の温度計測結果に基づいて、アルミ基板Ｘ２の温度が粉末Ｐ１、Ｐ２の圧着に適切な温度となるように、エアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量を制御する。また、プロセス制御装置Ｂは、粉末圧延装置７による圧延前後のアルミ基板Ｘ２の伸び量を検出し、アルミ基板Ｘ２の伸び量が一定範囲内に収まるように、エアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量と圧延ロール７ｈ、７ｉにかかる圧延荷重を制御する。
【００３１】
また、プロセス制御装置Ｂは、ピンチロール７ａ、７ｂの後段に設置された板厚計７ｆによるアルミ基板Ｘ２の板厚計測結果に基づいて、予備圧下ロール７ｍ、７ｎの回転速度を制御することにより、圧延ロール７ｈ、７ｉによって形成されるクラッドロウ材シートＸ３が目標厚さとなるようにアルミ基板Ｘ２に付着する粉末量を制御する。
【００３２】
また、プロセス制御装置Ｂは、ピンチロール７ａ、７ｂの前段に設置されたたわみ計５によるアルミ基板Ｘ２のたわみ量計測結果に基づいて、アルミ基板Ｘ２のたわみ量が一定範囲内に収まるように圧延ロール７ｈ、７ｉの回転速度を制御する。さらに、プロセス制御装置Ｂは、ピンチロール７ａ、７ｂの後段側のアルミ基板Ｘ２の張力が一定となるようにピンチロール７ａ、７ｂの回転速度を制御する。
【００３３】
次に、上記のように構成されたクラッド材製造装置を用いて実現されるアルミブレージングシートＸ４（クラッド材）の製造方法について説明する。
まず、アルミ連続鋳造装置１において、鋳造ロール１ａ、１ｂ間のギャップに対して下方から垂直にアルミニウム合金の金属溶湯Ｘ１が注湯されると、鋳造ロール１ａ、１ｂの回転に伴って基材となる薄厚（例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ）のアルミ基板Ｘ２が連続的に形成される（連続鋳造工程）。
【００３４】
アルミ連続鋳造装置１によって形成されたアルミ基板Ｘ２は、保温トンネル３内を通って比較的高温状態を維持したまま、水平姿勢で連続的に粉末圧延装置７に搬送される。粉末圧延装置７に搬送されたアルミ基板Ｘ２は、ピンチロール７ａ、７ｂ、スイングロール７ｃ、７ｄ及び第２搬送ロール７ｅを経て、圧延ロール７ｈ、７ｉ間にギャップに垂直姿勢で挿通される。
【００３５】
一方、粉末ホッパ７ｋによって圧延ロール７ｉの外周面に連続的に供給された粉末Ｐ１は、圧延ロール７ｉの回転に伴って予備圧下ロール７ｎの直前まで搬送されて滞留する。ここで、予備圧下ロール７ｎの直前で滞留している粉末Ｐ１は、予備圧下ロール７ｎの回転によって予備圧下ロール７ｎと圧延ロール７ｉ間のギャップに連続的に送り込まれ、予備圧下ロール７ｎと圧延ロール７ｉとの間で加圧（予備圧下）される。
【００３６】
このように粉末Ｐ１が予備圧下ロール７ｎによって加圧されると、粉末粒子は相互に圧着され、一定の厚さを有する粉体層が形成される。この粉末Ｐ１の粉体層は、圧延ロール７ｉの回転に伴って圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップに向かって搬送される。
【００３７】
同様に、粉末ホッパ７ｊによって圧延ロール７ｈの外周面に連続的に供給された粉末Ｐ２は、予備圧下ロール７ｍと圧延ロール７ｈ間のギャップに連続的に送り込まれ、予備圧下ロール７ｍと圧延ロール７ｈとの間で加圧され、一定の厚さを有する粉体層が形成される。この粉末Ｐ２の粉体層は、圧延ロール７ｈの回転に伴って圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップに向かって搬送される。
【００３８】
上記のように、粉末Ｐ１、Ｐ２の粉体層が圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップに搬送されると、圧延ロール７ｈ、７ｉ間のギャップに対して上方から下方に向かって連続的に挿通されているアルミ基板Ｘ２とともに圧延ロール７ｈ、７ｉ間で連続的に圧延される。これにより、アルミ基板Ｘ２の表面にロウ材として機能する粉体層（粉末Ｐ１、Ｐ２）を圧着してなるクラッドロウ材シートＸ３が連続的に形成される（粉末圧延工程）。
【００３９】
ここで、圧延ロール７ｈ、７ｉ間に搬送されるアルミ基板Ｘ２は、室温よりも高温であるため材料硬度が低下しており、室温の粉末Ｐ１、Ｐ２が高温のアルミ基板Ｘ２に食い込み、粉末Ｐ１、Ｐ２とアルミ基板Ｘ２との密着性が向上する。なお、アルミ基板Ｘ２の温度があまりにも高い場合には、プロセス制御装置Ｂによって、アルミ基板Ｘ２の温度が粉末Ｐ１、Ｐ２の圧着に適切な温度となるように、エアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量が制御されるため、粉末Ｐ１、Ｐ２とアルミ基板Ｘ２との密着性を良好に維持することができる。
【００４０】
また、プロセス制御装置Ｂによって、圧延前後のアルミ基板Ｘ２の伸び量が一定範囲内に収まるようにエアブロワ６ａ、６ｂによる空気の吐出量が制御され、また圧延ロール７ｈ、７ｉにかかる圧延荷重が制御され、クラッドロウ材シートＸ３が目標厚さとなるようにアルミ基板Ｘ２に付着する粉末量が制御され（予備圧下ロール７ｍ、７ｎの回転速度が制御され）、アルミ基板Ｘ２のたわみ量が一定範囲内に収まるように圧延ロール７ｈ、７ｉの回転速度が制御され、さらに、アルミ基板Ｘ２の張力が一定となるようにピンチロール７ａ、７ｂの回転速度が制御されるため、良好な品質のクラッドロウ材シートＸ３を得ることができる。
【００４１】
上記のように粉末圧延装置７によって形成されたクラッドロウ材シートＸ３は、クラッドロール８ａ、８ｂ間のギャップに水平姿勢で連続的に挿通される。これらクラッドロール８ａ、８ｂ間でクラッドロウ材シートＸ３とともにアルミ箔Ｙ１、Ｙ２が圧延されることで、クラッドロウ材シートＸ３の両面にアルミ箔Ｙ１、Ｙ２を圧着してなるアルミブレージングシートＸ４が形成される。
このように、粉末Ｐ１、Ｐ２が露出しているクラッドロウ材シートＸ３の表面をアルミ箔Ｙ１、Ｙ２によって被覆することにより、ハンドリング性の良好なアルミブレージングシートＸ４を得ることができる。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、アルミ連続鋳造装置１によって基材となるアルミ基板Ｘ２を当初から薄い板厚で形成することができるため、粉末圧延装置７において圧延操作を複数回繰り返すことなく所望の板厚のクラッドロウ材シートＸ３を形成することができ、その結果、クラッド材の製造工程を短縮することができる。つまり、本実施形態によれば、クラッド材の製造工程を短縮して生産効率の向上を実現することができる。
【００４３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。この図２に示すように、第２実施形態に係るクラッド材製造装置は、第１実施形態で説明した横置き型のアルミ連続鋳造装置１に替えて、縦置き型のアルミ連続鋳造装置１’が設けられた製造設備Ａ１を備えている点で第１実施形態と異なっている。
【００４４】
つまり、第２実施形態のアルミ連続鋳造装置１’は、垂直且つ互いの外周面が一定のギャップを隔てて平行対峙するように配置された一対の鋳造ロール１ａ’、１ｂ’を備えている。また、アルミ連続鋳造装置１’の後段には、アルミ連続鋳造装置１’から水平姿勢で送出されるアルミ基板Ｘ２を垂直姿勢で第１搬送ロール２へ搬送する搬送ロール２’が設けられている。
【００４５】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図３は、第３実施形態に係るクラッド材製造装置の構成概略図である。この図３に示すように、第３実施形態に係るクラッド材製造装置は、第１実施形態で説明したエアブロワ６ａ、６ｂが削除され、保温トンネル３に替えて、アルミ連続鋳造装置１と粉末圧延装置７との間のアルミ基板Ｘ２の搬送径路を覆うように設けられた加熱ヒータ６’が設けられた製造設備Ａ２を備えている点で第１実施形態と異なっている。
【００４６】
このような第３実施形態によれば、粉末圧延装置７に送り込まれるアルミ基板Ｘ２の温度が下がり過ぎた場合でも、加熱ヒータ６’によってアルミ基板Ｘ２の温度を粉末Ｐ１、Ｐ２の圧着に適切な温度とすることができる。
【００４７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において実施形態を変更しても良いことは勿論である。
例えば、上記実施形態では、アルミ基板Ｘ２の両面に粉末Ｐ１、Ｐ２を圧着させる場合を例示したが、アルミ基板Ｘ２の片面のみに粉末を圧着させても良い。
また、上記実施形態では、粉末圧延によって形成したクラッドロウ材シートＸ３の両面にアルミ箔Ｙ１、Ｙ２を圧着してアルミブレージングシートＸ４を形成したが、これらアルミ箔Ｙ１、Ｙ２は必ずしも圧着させる必要はなく、クラッドロウ材シートＸ３を熱処理することで良好なハンドリング性を付与しても良い。
【００４８】
アルミ連続鋳造装置としては、アルミ基板Ｘ２を下方から上方に向けて垂直姿勢で送出する第１及び第３実施形態に係るアルミ連続鋳造装置１や、アルミ基板Ｘ２を水平姿勢で送出する第２実施形態に係るアルミ連続鋳造装置１’の他に、アルミ基板Ｘ２を上方から下方に向けて垂直姿勢で送出するものでも良い。さらに、これら実施形態では、双ロール式の連続鋳造装置を示したが、ベルト式やブロック式の連続鋳造装置でも良い。
【符号の説明】
【００４９】
Ａ、Ａ１、Ａ２…製造設備、Ｂ…プロセス制御装置、１…アルミ連続鋳造装置、７…粉末圧延装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材となる金属基板を連続鋳造法によって形成する連続鋳造装置と、
前記連続鋳造装置にて形成された前記金属基板の片面或いは両面にロウ材として機能する粉末を圧着させてクラッド材を形成する粉末圧延装置と、
を備えることを特徴とするクラッド材製造装置。
【請求項２】
前記連続鋳造装置と前記粉末圧延装置との間に設置され、前記粉末圧延装置に送り込まれる前記金属基板に対して空気を吐出する空気吐出装置と、
前記空気吐出装置による前記空気の吐出量を制御する空気吐出量制御装置と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のクラッド材製造装置。
【請求項３】
前記空気吐出量制御装置は、前記粉末圧延装置による圧延前後の前記金属基板の伸び量を検出し、前記金属基板の伸び量が一定範囲内に収まるように、前記空気吐出装置による前記空気の吐出量または前記粉末圧延装置内の圧延ロール間にかかる圧延荷重を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のクラッド材製造装置。
【請求項４】
前記空気吐出量制御装置は、前記粉末圧延装置による圧延前後の前記金属基板の伸び量を検出し、前記金属基板の伸び量が一定範囲内に収まるように、前記空気吐出装置による前記空気の吐出量を制御することを特徴とする請求項２に記載のクラッド材製造装置。
【請求項５】
前記連続鋳造装置と前記粉末圧延装置との間の前記金属基板の搬送径路を覆うように設けられた加熱ヒータを備えることを特徴とする請求項１に記載のクラッド材製造装置。
【請求項６】
前記粉末圧延装置は、
前記連続鋳造装置から送り込まれる前記金属基板を挟んで対峙するように設置された一対のピンチロールと、
前記ピンチロールから送り込まれる前記金属基板を挟んで対峙するように設置された一対の圧延ロールと、
少なくとも一方の圧延ロールの外周面に前記粉末を供給する粉末供給手段と、
前記少なくとも一方の圧延ロールとの間で前記粉末を予備圧下する予備圧下ロールと、から構成されており、
前記ピンチロール、前記圧延ロール及び前記予備圧下ロールの回転速度を制御するロール制御装置を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のクラッド材製造装置。
【請求項７】
前記ロール制御装置は、前記ピンチロールの後段に設置された板厚計による前記金属基板の板厚計測結果に基づいて前記予備圧下ロールの回転速度を制御することにより、前記圧延ロールによって形成されるクラッド材が目標厚さとなるように前記金属基板に付着する粉末量を制御することを特徴とする請求項６に記載のクラッド材製造装置。
【請求項８】
前記ロール制御装置は、前記ピンチロールの前段に設置されたたわみ計による前記金属基板のたわみ量計測結果に基づいて、前記金属基板のたわみ量が一定範囲内に収まるように前記圧延ロールの回転速度を制御することを特徴とする請求項６又は７に記載のクラッド材製造装置。
【請求項９】
前記ロール制御装置は、前記ピンチロールの後段側の前記金属基板の張力が一定となるように前記ピンチロールの回転速度を制御することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載のクラッド材製造装置。
【請求項１０】
前記粉末圧延装置にて形成される前記クラッド材の片面或いは両面に金属板を圧着させて最終的なクラッド材を形成する金属板圧着装置を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のクラッド材製造装置。
【請求項１１】
連続鋳造法を用いて金属溶湯から基材となる金属基板を形成する連続鋳造工程と、
粉末圧延法を用いて前記金属基板の片面或いは両面にロウ材として機能する粉末を圧着させてクラッド材を形成する粉末圧延工程と、
を有することを特徴とするクラッド材製造方法。
【請求項１２】
前記クラッド材の片面或いは両面に金属板を圧着させて最終的なクラッド材を形成する金属板圧着工程を有することを特徴とする、請求項１１に記載のクラッド材製造方法。
【請求項１３】
前記クラッド材の表面に露出している前記粉末を加熱する熱処理工程を有することを特徴とする、請求項１１に記載のクラッド材製造方法。
【請求項１】
基材となる金属基板を連続鋳造法によって形成する連続鋳造装置と、
前記連続鋳造装置にて形成された前記金属基板の片面或いは両面にロウ材として機能する粉末を圧着させてクラッド材を形成する粉末圧延装置と、
を備えることを特徴とするクラッド材製造装置。
【請求項２】
前記連続鋳造装置と前記粉末圧延装置との間に設置され、前記粉末圧延装置に送り込まれる前記金属基板に対して空気を吐出する空気吐出装置と、
前記空気吐出装置による前記空気の吐出量を制御する空気吐出量制御装置と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のクラッド材製造装置。
【請求項３】
前記空気吐出量制御装置は、前記粉末圧延装置による圧延前後の前記金属基板の伸び量を検出し、前記金属基板の伸び量が一定範囲内に収まるように、前記空気吐出装置による前記空気の吐出量または前記粉末圧延装置内の圧延ロール間にかかる圧延荷重を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のクラッド材製造装置。
【請求項４】
前記空気吐出量制御装置は、前記粉末圧延装置による圧延前後の前記金属基板の伸び量を検出し、前記金属基板の伸び量が一定範囲内に収まるように、前記空気吐出装置による前記空気の吐出量を制御することを特徴とする請求項２に記載のクラッド材製造装置。
【請求項５】
前記連続鋳造装置と前記粉末圧延装置との間の前記金属基板の搬送径路を覆うように設けられた加熱ヒータを備えることを特徴とする請求項１に記載のクラッド材製造装置。
【請求項６】
前記粉末圧延装置は、
前記連続鋳造装置から送り込まれる前記金属基板を挟んで対峙するように設置された一対のピンチロールと、
前記ピンチロールから送り込まれる前記金属基板を挟んで対峙するように設置された一対の圧延ロールと、
少なくとも一方の圧延ロールの外周面に前記粉末を供給する粉末供給手段と、
前記少なくとも一方の圧延ロールとの間で前記粉末を予備圧下する予備圧下ロールと、から構成されており、
前記ピンチロール、前記圧延ロール及び前記予備圧下ロールの回転速度を制御するロール制御装置を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のクラッド材製造装置。
【請求項７】
前記ロール制御装置は、前記ピンチロールの後段に設置された板厚計による前記金属基板の板厚計測結果に基づいて前記予備圧下ロールの回転速度を制御することにより、前記圧延ロールによって形成されるクラッド材が目標厚さとなるように前記金属基板に付着する粉末量を制御することを特徴とする請求項６に記載のクラッド材製造装置。
【請求項８】
前記ロール制御装置は、前記ピンチロールの前段に設置されたたわみ計による前記金属基板のたわみ量計測結果に基づいて、前記金属基板のたわみ量が一定範囲内に収まるように前記圧延ロールの回転速度を制御することを特徴とする請求項６又は７に記載のクラッド材製造装置。
【請求項９】
前記ロール制御装置は、前記ピンチロールの後段側の前記金属基板の張力が一定となるように前記ピンチロールの回転速度を制御することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載のクラッド材製造装置。
【請求項１０】
前記粉末圧延装置にて形成される前記クラッド材の片面或いは両面に金属板を圧着させて最終的なクラッド材を形成する金属板圧着装置を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のクラッド材製造装置。
【請求項１１】
連続鋳造法を用いて金属溶湯から基材となる金属基板を形成する連続鋳造工程と、
粉末圧延法を用いて前記金属基板の片面或いは両面にロウ材として機能する粉末を圧着させてクラッド材を形成する粉末圧延工程と、
を有することを特徴とするクラッド材製造方法。
【請求項１２】
前記クラッド材の片面或いは両面に金属板を圧着させて最終的なクラッド材を形成する金属板圧着工程を有することを特徴とする、請求項１１に記載のクラッド材製造方法。
【請求項１３】
前記クラッド材の表面に露出している前記粉末を加熱する熱処理工程を有することを特徴とする、請求項１１に記載のクラッド材製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２０７２９２（Ｐ２０１２−２０７２９２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７５７６１（Ｐ２０１１−７５７６１）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（５０６３９５２６４）ＩＨＩメタルテック株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（５０６３９５２６４）ＩＨＩメタルテック株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
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