金属材の押出し方法及び装置並びに金属リサイクル方法及び装置
【課題】 酸化膜が付着した金属粉砕材を押し出す際に、酸化物を微細化し、また表面の膨らみをなくする。
【解決手段】 表面に酸化膜が付着した金属粉砕材２５を加熱軟化させ押出しダイ１０の押出し口１７から押し出して押出し部材を製造する際に、金属粉砕材は押出し口に向かって径が減少する円錐状の傾斜面に沿って移動して押し出される。押出しダイには、押出し口の入口側にそれよりも大径の導入部１６を形成するのがよい。導入部は円錐状としてその半角αは６０度とするのがよい。本発明は金属材の押出し方法及び装置、金属リサイクル方法及び装置に適用可能である。本発明は、押し出される金属をマグネシウム合金とした場合に効果を発揮できる。
【解決手段】 表面に酸化膜が付着した金属粉砕材２５を加熱軟化させ押出しダイ１０の押出し口１７から押し出して押出し部材を製造する際に、金属粉砕材は押出し口に向かって径が減少する円錐状の傾斜面に沿って移動して押し出される。押出しダイには、押出し口の入口側にそれよりも大径の導入部１６を形成するのがよい。導入部は円錐状としてその半角αは６０度とするのがよい。本発明は金属材の押出し方法及び装置、金属リサイクル方法及び装置に適用可能である。本発明は、押し出される金属をマグネシウム合金とした場合に効果を発揮できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材の押出し方法及び装置並びに金属リサイクル方法及び装置、特に表面などに酸化膜が付着し易いマグネシウム合金などに適したこの種の方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウムやアルミニウムなどの軽合金は高価であるので、ダイカスト製品などの加工過程で発生する切り粉を再使用する技術（例えば特許文献１）がある。これは成形型内にフレーク状の金属粒子（粒子の最大長／厚みが１０以上のもの）を充填した後、該金属粒子を加熱状態で圧縮成形し、次いで押出しダイスを上記成形型内に挿入して前記圧縮成形体を圧縮方向に押出し成形することを特徴とするものである。これによれば、フレーク状の金属粒子を用いているので、一方向圧縮により粒子が圧縮方向に対してほゞ直角方向に配向し、これを圧縮方向に押出すことによって、粒子が強い塑性変形を受けるから密着性が向上する。したがって剛性の高い押出し部材を得ることができる。押出し部材の剛性向上とともに延性を増大させることができる。さらに、金属製品の切削加工過程で発生する切り粉を再使用することにより、資源の有効な活用を図ることができる。という各効果を得ることができる。
【特許文献１】特開平５−２０９２０６号公報（段落〔０００６〕〜〔００１２〕、図１）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したような切削加工過程で発生する切り粉には、表面に酸化膜が付着したり内部に多少とも酸化物が混入したりしているので、これらが製造された押出し部材の組織内に留まって押出し部材の強度を低下させるという問題がある。また特許文献１のダイスでは押出し口をダイスの面に直接形成しており、押出し口に送り込まれる加熱圧縮された切り粉の流れが乱れて切り粉の間に入っていた空気が巻き込まれるので、押し出された押出し部材の表面に膨れ欠陥が生じるという問題がある。本発明は、押出し部材の組織内に留まる酸化物を微細化することにより無害化し、また流れが乱れないようにしてこのような各問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このために、本発明による金属材の押出し方法は、表面に酸化膜が付着した金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱し押出し口から押し出して押出し部材を製造する方法において、押し出しに際して軟化された金属粉砕材が押出し口に向かって径が減少する円錐状の傾斜面に沿って移動しながら同押出し口から押し出されることを特徴とするものである。
【０００５】
また、本発明による金属材の押出し装置は、表面に酸化膜が付着した金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱して押出しダイの押出し口から押し出す押出し手段を備えた金属材の押出し装置において、押出しダイには押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であることを特徴とするものである。
【０００６】
前２項に記載の金属材の押出し方法または装置において、押し出される金属はマグネシウム合金もしくはアルミニウム合金とするのがよい。
【０００７】
また、本発明による金属リサイクル装置は、表面に酸化膜が付着した金属の廃材を粉砕する金属粉砕材供給手段と、この金属粉砕材供給手段からの金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱し押出し口から押し出して線材とする押出し手段を備えた金属リサイクル装置において、押出しダイには押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
上述した金属材の押出し方法の発明によれば、押し出しに際して軟化された金属粉砕材が押出し口に向かって径が減少する円錐状の傾斜面に沿って移動しながら同押出し口から押し出されるので、軟化されて移動する金属粉砕材はこの傾斜面に沿って移動する際に剪断作用を受け、また流れの乱れも減少する。軟化された金属粉砕材は、その内部に混入された酸化物がこの剪断作用により微細化され、また空気を巻き込むことなく押出し口から押し出されて押出し部材となる。従ってこの金属材の押出し方法により製造された押出し部材は、その組織内に留る酸化物が微細化されて無害化されるので強度が低下するという問題は減少し、また表面に膨れ欠陥が生じることもなくなる。
【０００９】
また、金属材の押出し装置の発明によれば、押出しダイには押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であるので、軟化されて移動する金属粉砕材はこの導入部内に形成される円錐状の傾斜面に沿って移動しながら同押出し口から押し出され、この傾斜面に沿って移動する際に剪断作用を受け、また流れの乱れも減少する。軟化された金属粉砕材は、その内部に混入された酸化物がこの剪断作用により微細化され、また空気を巻き込むことなく押出し口から押し出されて押出し部材となる。従ってこの金属材の押出し装置により製造された押出し部材は、その組織内に留る酸化物が微細化されて無害化されるので強度が低下するという問題は減少し、また表面に膨れ欠陥が生じることもなくなる。
【００１０】
マグネシウム合金及びアルミニウム合金は軽量ではあるが酸化し易いという欠点がある。従って前２項に記載の金属材の押出し方法または装置は、押し出される金属をマグネシウム合金もしくはアルミニウム合金とした場合に最も効果を発揮することができる。
【００１１】
また、本発明による金属リサイクル装置によれば、押出しダイには押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であるので、軟化されて移動する金属粉砕材はこの導入部内に形成される円錐状の傾斜面に沿って移動しながら同押出し口から押し出され、この傾斜面に沿って移動する際に剪断作用を受け、また流れの乱れも減少する。軟化された金属粉砕材は、その内部に混入された酸化物がこの剪断作用により微細化され、また空気を巻き込むことなく押出し口から押し出されて線材となる。従ってこの金属材の押出し装置により製造された線材は、その組織内に留る酸化物が微細化されて無害化され、また空気が巻き込まれることもないので、この線材を素材として製造される押出し部材の強度が低下したり表面に膨れ欠陥が生じるという問題は減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
金属の粒子等の押出しにより押出し部材を製造するには、例えば引用文献１の図１(c) に示すような装置を使用する。この装置では金属粒子を圧縮するラム側にダイスを設けてラム内に押出し部材を押し出しているが、ラムと反対側にダイスを設けて押出し部材を押し出すことも行われている。
【００１３】
発明者は、先ずテスト用押出し装置により、押出しに使用する押出しダイに形成する押出し口などの押出し部の形状が押出し部材の特性に与える影響を調べた。図３に示すように、このテスト用押出し装置２０Ａは、円筒形のコンテナ２１と、その底部に固定したテスト用押出しダイ１０Ａと、コンテナ２１に液密かつ摺動自在に嵌合されてコンテナ２１内に装填した金属粉砕材２５をテスト用押出しダイ１０Ａから押し出すラム２２により構成されている。
【００１４】
図４〜図５に示すように、テスト用押出しダイ１０Ａは、同軸的に互いに一体に形成された何れも円形の本体部１１Ａとフランジ部１２Ａよりなり、本体部１１Ａをコンテナ２１の下端部に嵌合挿入して、フランジ部１２Ａにより固定される。本体部１１Ａの外径Ｄ１及び厚さＨ１はそれぞれ４０mm及び１７．５mmであり、フランジ部１２Ａの外径Ｄ２及び厚さＨ２はそれぞれ６０mm及び１７mmである。テスト用押出しダイ１０Ａには、軸線方向に貫通する第１〜第４押出し部１５Ａ〜１５Ｄが、テスト用押出しダイ１０Ａと同軸的に配置された直径Ｄ３が２０mmのピッチ円１４に沿って、等角度間隔で形成されている。
【００１５】
第１押出し部１５Ａは、コンテナ２１側となる本体部１１Ａの端面から順に形成された導入部１６Ａと、押出し口１７と、第１逃げ部１８と第２逃げ部１９よりなるものであり、導入部１６Ａは押出し口１７の入口側に設けられて押出し口１７に向かって径が減少する円錐形である。本体部１１Ａの端面に開口する円錐状の導入部１６Ａの大径部の径ｄ２は１０mmで、端面に対する円錐面の傾斜角（以下単に半角という）αＡが３０度であり、押出し口１７は内径ｄ１が２mmで長さが２mm、第１逃げ部１８は内径が４mm、第２逃げ部１９は内径が６mmである。第２押出し部１５Ｂは、円錐状の導入部１６Ｂの半角αＢが４５度であり、その他は第１及び第２逃げ部１８，１９の長さが多少異なる点を除き第１押出し部１５Ａと同じである。第３押出し部１５Ｃは円錐状の導入部１６Ｃの半角αＣが６０度であり、その他は第１及び第２逃げ部１８，１９の長さが多少異なる点を除き第１押出し部１５Ａと同じである。第４押出し部１５Ｄは導入部１６Ｄは径ｄ２が１０mmで深さｈが５mmの円筒状の凹部であり、従って半角αＤは９０度である。第４押出し部１５Ｄの押出し口１７も内径ｄ１が２mmで長さが２mmであるが、導入部１６Ｄの底面との間の角部に１mmのＲ面取りがなされ、第１及び第２逃げ部１８，１９は長さが多少異なる点を除き第１押出し部１５Ａと同じである。
【００１６】
このテストでは、金属粉砕材２５として鋳造用マグネシウム合金（ＡＭ６０Ｂ）のペレット（断面積×長さ＝２mm2×６mm、それとも直径×長さ＝２mm×６mm）を使用し、ラム２２の押出速度を２０mm／min とし、コンテナ２１を加熱することにより金属粉砕材２５を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱して、軟化された金属粉砕材２５を各押出し部１５Ａ〜１５Ｄから押し出して、４種類の線材２６Ａ〜２６Ｄを得た。コンテナ２１の温度は３００℃と４００℃の２つの場合についてテストを行った。
【００１７】
各押出条件を整理して示せば、次の表１の通りである。
【００１８】
【表１】
【００１９】
このようにして得られたテスト番号が１〜８の各線材２６Ａ〜２６Ｄについて、顕微鏡写真の画像解析による酸化物の微細化、及びビッカース硬度Ｈｖを測定した。
【００２０】
酸化物の微細化の測定は、各４種類の線材２６Ａ〜２６Ｄにつき断面の顕微鏡写真を撮影して行った。図７は４００倍に拡大したこのような顕微鏡写真の一例（表１のテスト番号３の場合の例）を示し、押し出された線材の組織内に大小の白い部分（図７の写真では見にくい）が観察され、これが酸化物を示している。従ってこの白い部分のうち小さい部分（孤立点）が多く、大きい部分が少なければ酸化物が微細化さていると判断される。そこで画像処理により、この白い部分を大きさ毎に分けて抽出し、所定以下の大きさのものを除いた面積の合計を視野の全面積で除したものを面積率とすれば、この面積率が小さいほど酸化物が微細化されていると判断される。なお、このテストでは画面において１ピクセル（０．１×０．１μm2 に相当）のものを除いて残りの面積を合計した。
【００２１】
各９個のサンプルにつきこのようにして測定した面積率の平均値を、次の表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】
また図８の実線Ｐはコンテナ２１の温度が３００℃の場合における、各押出し部１５Ａ〜１５Ｄの導入部１６Ａ〜１６Ｄの半角に対する面積率の逆数の関係を示すグラフである。面積率逆数は、図８に示すように、導入部１６Ｃの半角αＣが６０度である第３押出し部１５Ｃの場合に最も大きく、導入部１６Ｂの半角αＢが４５度である第２押出し部１５Ｂと導入部１６Ｄの半角αＤが９０度である第４押出し部１５Ｄの場合はほゞ同じであり、導入部１６Ａの半角αＡが３０度である第１押出し部１５Ａの場合が最も小さくなっている。これは軟化されて移動する金属粉砕材２５の内部の酸化物は、導入部の半角が６０度の場合に最も微細化され、導入部の半角が４５度と９０度の場合は酸化物の微細化の程度は同程度であって導入部の半角が６０度の場合よりは減少し、導入部の半角が３０度以下となれば微細化の程度はさらに減少することを示している。
【００２４】
導入部１６Ｂの半角αＢが４５度である第２押出し部１５Ｂの場合は、コンテナ２１内から導入部１６Ｂ内に入り込む軟化された金属粉砕材２５は、図９(a) のフローライン２８Ｂに示すように、円錐状の導入部１６Ｂの傾斜面に沿って移動する。この傾斜面は停止しているのでこの傾斜面とフローライン２８Ｂに沿って移動する軟化された金属粉砕材２５は剪断作用を受けて、その内部に混入された酸化物が微細化される。図９(b) に示すように、導入部１６Ｄの半角αＤが９０度である第４押出し部１５Ｄの場合は、導入部１６Ｄは円筒状の凹部であってその半径（Ｄ２／２）と深さ（ｈ）がほゞ同じになるように設定されているので、コンテナ２１内から導入部１６Ｂ内に入り込む軟化された金属粉砕材２５は、導入部１６Ｄの下部の隅部に停留してデッドメタル２５Ａを生じ、押出し口１７に向かって移動する軟化された金属粉砕材２５とデッドメタル２５Ａの間には円錐状の境界面２７が生じる。この円錐状の境界面２７の半角は条件により変化するが、例えば４５度であり、その場合は導入部１６Ｄ内に生じるフローライン２８Ｄは導入部１６Ｂ内のフローライン２８Ｂに近いものとなる。このように導入部１６Ｄのフローライン２８Ｄは導入部１６Ｂ内のフローライン２８Ｂとなるので、軟化されて導入部１６Ｄを移動する金属粉砕材２５は、導入部１６Ｂ内におけるのとほゞ同様な剪断作用を受ける。前述のように第２押出し部１５Ｂと第４押出し部１５Ｄとで面積率逆数がほゞ同じになるのは、受ける剪断作用がこのようにほゞ同様なためと考えられる。なお、第２押出し部１５Ｂにおける導入部１６Ｂの傾斜面は移動しないのに対し、導入部１６Ｄにおける傾斜した境界面２７を形成するデッドメタル２５Ａは境界面２７に沿って移動して押出し口１７から押し出される金属粉砕材２５に引きずられて移動するので、第４押出し部１５Ｄの場合に生じる剪断作用は第２押出し部１５Ｂの場合よりも多少弱くなり、従って面積率逆数も多少弱くなる。
【００２５】
円錐状の導入部１６Ｃの半角αＣが６０度である第３押出し部１５Ｃの場合は、第２押出し部１５Ｂの場合と同様、コンテナ２１内から導入部１６Ｂ内に入り込む軟化された金属粉砕材２５は、円錐状の導入部１６Ｃの傾斜面に沿って移動し、移動する軟化された金属粉砕材２５は停止している導入部１６Ｃの傾斜面による剪断作用を受けて、その内部に混入された酸化物が微細化される。この第３押出し部１５Ｃでは、移動する金属粉砕材２５は確実に導入部１６Ｃの傾斜面に押し付けられ、また導入部１６Ｃの傾斜面の長さが第２押出し部１５Ｂの場合よりも長くなり、その分だけ移動する軟化された金属粉砕材２５が剪断作用を受ける時間が長くなるので、この金属粉砕材２５が受ける剪断作用は導入部１６Ｂの半角αＢが４５度の場合より増大する。従って第３押出し部１５Ｃから押し出される押出し部材に混入された酸化物は、第２押出し部１５Ｂから押し出される押出し部材に混入された酸化物よりも微細化される。
【００２６】
一方導入部１６Ａの半角αＡが３０度である第１押出し部１５Ａの場合は、導入部１６Ａの長さが第２押出し部１５Ｂの導入部１６Ｂの長さよりも短くなるので、上記と逆の理由により、第１押出し部１５Ａから押し出される押出し部材に混入された酸化物は、第２押出し部１５Ｂから押し出される押出し部材に混入された酸化物よりも微細化の程度が低下する。
【００２７】
図８の破線Ｑはコンテナ２１の温度が４００℃の場合における、実線Ｐと同様な面積率逆数を示すグラフである。破線Ｑは実線Ｐと同様な傾向で増減するが、実線Ｐに比して値が低く、また各半角αＡ〜αＤの間の差も小さい。これはコンテナ２１の温度が高いので再結晶が促進されるためと考えられる。
【００２８】
ビッカース硬度Ｈｖの測定は、コンテナ２１の温度が３００℃及び４００℃の場合における、導入部１６Ａ〜１６Ｄの半角αＡ〜αＤが３０度、４５度、６０度及び９０度である各押出し部１５Ａ〜１５Ｄから押し出して得られた各４種類の線材２６Ａ〜２６Ｄについて行い、マクロ的硬度を測定するために計測荷重は１０kgとした。各５つの測定点において測定したビッカース硬度Ｈｖの平均値を、次の表３に示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】
図８の棒グラフＲ30、Ｒ45、Ｒ60 及びＲ90 は、コンテナ２１の温度が３００℃の場合における、各押出し部１５Ａ〜１５Ｄの導入部１６Ａ〜１６Ｄの半角に対するビッカース硬度Ｈｖの関係を示すグラフである。この棒グラフＲ30〜Ｒ90は、酸化物の微細化を示す実線Ｐと同様な傾向で増減しており、酸化物の微細化の程度と硬度とはほゞ比例関係にあることを示している。棒グラフＳ30、Ｓ45、Ｓ60 及びＳ90 は、コンテナ２１の温度が４００℃の場合における、各押出し部１５Ａ〜１５Ｄの導入部１６Ａ〜１６Ｄの半角に対するビッカース硬度Ｈｖの関係を示すグラフである。この棒グラフＳ30〜Ｓ90はあまり変化していないが、これはコンテナ２１の温度が高いので再結晶が促進されるためと考えられる。
【００３１】
また、前述したように押出し口をダイスの面に直接形成した従来技術では切り粉の間に入っていた空気が巻き込まれるので、押し出された押出し部材の表面に膨れ欠陥が生じるという問題がある。これは図４〜図６に示す押出しダイで半角を０度に設定した場合に相当するが、半角αＡを３０度とした第１押出し部１５Ａでも押し出された線材２６Ａの表面に膨れ欠陥が生じないことが確認された。
【００３２】
上述したテスト用押出し装置２０Ａによるテスト結果によれば、コンテナ２１の温度を適切に（金属粉砕材２５が鋳造用マグネシウム合金（ＡＭ６０Ｂ）の場合には３００度）設定すれば、押出しダイ（１０Ａ）に形成する押出し部（１５Ａ〜１５Ｄ）は、押出し口（１７）の入口側に形成する導入部（１６Ａ〜１６Ｄ）の半角（αＡ〜αＤ）が６０度付近の時に混入された酸化物の微細化の程度及びビッカース硬度が最も高くなり、半角が４５度及び９０度付近では酸化物の微細化の程度及びビッカース硬度は同程度に低下するが実用可能であり、半角が３０度付近では酸化物の微細化の程度及びビッカース硬度はさらに低下するが、押し出された押出し部材の表面に膨れ欠陥が生じないので、まだ実用可能であることが確認された。
【００３３】
次に上述したテスト結果を、鋳造用マグネシウム合金のリサイクル装置に適用した実施形態の説明をする。図１及び図２に示すように、図１に示すように、この実施形態のリサイクル装置は粉砕材供給手段（金属粉砕材供給手段）１と、押出し手段２と、切断手段３により構成されている。粉砕材供給手段１は、マグネシウム合金鋳造品の切削加工過程で発生する切り粉を収集する装置、あるいはマグネシウム合金鋳造品のランナや湯口または不良品などの廃材を粉砕するクラッシャなどである。
【００３４】
押出し手段２は、図２の製造用押出し装置２０に示すように、円筒形のコンテナ２１と、その底部に固定した押出しダイ１０と、コンテナ２１内に装填した金属粉砕材２５をテスト用押出しダイ１０Ａから押し出すラム２２よりなるもので、押出しダイ１０を除き、図３に示すテスト用押出し装置２０Ａと実質的に同一である。
【００３５】
押出しダイ１０は、テスト用押出しダイ１０Ａと同様、同軸的に互いに一体に形成された何れも円形の本体部１１とフランジ部１２よりなり、本体部１１をコンテナ２１の下端部に嵌合挿入して、フランジ部１２により固定される。本体部１１及びフランジ部１２のの外径及び厚さは、テスト用押出しダイ１０Ａの本体部１１Ａ及びフランジ部１２Ａと同じである。押出しダイ１０には、テスト用押出しダイ１０Ａにおいて酸化物の微細化の程度及びビッカース硬度が最も高い線材２６Ｃが得られる第３押出し部１５Ｃと同一形状寸法の押出し部１５が同軸的に形成され、この押出し部１５を中心とするピッチ円上には、同じく第３押出し部１５Ｃと同一形状寸法の６つの押出し部１５が等角度間隔で形成されている。切断手段３は、押出しダイ１０の各押出し部１５から押し出された各線材２６を、短い所定の長さ（例えば６mm）に切断するものである。
【００３６】
次に上述した金属リサイクル装置の作動の説明をする。クラッシャなどの粉砕材供給手段１によりマグネシウム合金鋳造品のランナや湯口などの廃材を粉砕した金属粉砕材２５は、コンテナ２１内に装填されて融点以下であって変形が容易になる軟化温度（例えば３００℃）に加熱され、ラム２２により押圧されて各円錐状の導入部１６の傾斜面に沿って移動して、各押出し口１７から線材２６となって押し出される。各押出し口１７から押し出された線材２６は、切断手段３により所定の長さに切断されてペレット化される。このようにして得られたペレットは、ダイカストの素材として使用できる。
【００３７】
上述した実施形態のマグネシウム合金のリサイクル装置では、押出し装置２０の後側に押出し口１７から押し出された線材をペレット状に切断する切断手段３を設けており、このようにすれば線材をダイカストなどに適した形状とするための別工程によるペレット化が不要となる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、押し出された線材を別工程により二次加工するようにして実施することも可能である。
【００３８】
また本発明が対象とする金属は、上述した実施形態のようにマグネシウム合金に限らず、アルミニウム合金や亜鉛合金など、押出加工可能な種々の金属に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による金属リサイクル装置の一実施形態の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示す実施形態の要部である押出し装置の構造を示す長手方向断面図である。
【図３】押出しダイに形成する押出し口などの押出し部の形状が押出し部材の特性に与える影響を調べるのに使用したテスト用押出し装置の構造を示す長手方向断面図である。
【図４】図３に示すテスト用押出し装置の押出しダイの正面図である。
【図５】図４の５−５断面図である。
【図６】図４の５−５断面図である。
【図７】図３に示すテスト用押出し装置より得られた線材の断面の顕微鏡写真である。
【図８】図３に示すテスト用押出し装置より得られた線材のコンテナ温度に対する特性の変化を示す図である。
【図９】図３に示すテスト用押出し装置の押出しダイ内における金属粉砕材の挙動を説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…金属粉砕材供給手段（粉砕材供給手段）、２…押出し手段（製造用押出し装置）、３…切断手段、１０…押出しダイ、１６…導入部、１７…押出し口、２５…金属粉砕材（粉砕材）、α…半角。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材の押出し方法及び装置並びに金属リサイクル方法及び装置、特に表面などに酸化膜が付着し易いマグネシウム合金などに適したこの種の方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウムやアルミニウムなどの軽合金は高価であるので、ダイカスト製品などの加工過程で発生する切り粉を再使用する技術（例えば特許文献１）がある。これは成形型内にフレーク状の金属粒子（粒子の最大長／厚みが１０以上のもの）を充填した後、該金属粒子を加熱状態で圧縮成形し、次いで押出しダイスを上記成形型内に挿入して前記圧縮成形体を圧縮方向に押出し成形することを特徴とするものである。これによれば、フレーク状の金属粒子を用いているので、一方向圧縮により粒子が圧縮方向に対してほゞ直角方向に配向し、これを圧縮方向に押出すことによって、粒子が強い塑性変形を受けるから密着性が向上する。したがって剛性の高い押出し部材を得ることができる。押出し部材の剛性向上とともに延性を増大させることができる。さらに、金属製品の切削加工過程で発生する切り粉を再使用することにより、資源の有効な活用を図ることができる。という各効果を得ることができる。
【特許文献１】特開平５−２０９２０６号公報（段落〔０００６〕〜〔００１２〕、図１）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したような切削加工過程で発生する切り粉には、表面に酸化膜が付着したり内部に多少とも酸化物が混入したりしているので、これらが製造された押出し部材の組織内に留まって押出し部材の強度を低下させるという問題がある。また特許文献１のダイスでは押出し口をダイスの面に直接形成しており、押出し口に送り込まれる加熱圧縮された切り粉の流れが乱れて切り粉の間に入っていた空気が巻き込まれるので、押し出された押出し部材の表面に膨れ欠陥が生じるという問題がある。本発明は、押出し部材の組織内に留まる酸化物を微細化することにより無害化し、また流れが乱れないようにしてこのような各問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このために、本発明による金属材の押出し方法は、表面に酸化膜が付着した金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱し押出し口から押し出して押出し部材を製造する方法において、押し出しに際して軟化された金属粉砕材が押出し口に向かって径が減少する円錐状の傾斜面に沿って移動しながら同押出し口から押し出されることを特徴とするものである。
【０００５】
また、本発明による金属材の押出し装置は、表面に酸化膜が付着した金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱して押出しダイの押出し口から押し出す押出し手段を備えた金属材の押出し装置において、押出しダイには押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であることを特徴とするものである。
【０００６】
前２項に記載の金属材の押出し方法または装置において、押し出される金属はマグネシウム合金もしくはアルミニウム合金とするのがよい。
【０００７】
また、本発明による金属リサイクル装置は、表面に酸化膜が付着した金属の廃材を粉砕する金属粉砕材供給手段と、この金属粉砕材供給手段からの金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱し押出し口から押し出して線材とする押出し手段を備えた金属リサイクル装置において、押出しダイには押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
上述した金属材の押出し方法の発明によれば、押し出しに際して軟化された金属粉砕材が押出し口に向かって径が減少する円錐状の傾斜面に沿って移動しながら同押出し口から押し出されるので、軟化されて移動する金属粉砕材はこの傾斜面に沿って移動する際に剪断作用を受け、また流れの乱れも減少する。軟化された金属粉砕材は、その内部に混入された酸化物がこの剪断作用により微細化され、また空気を巻き込むことなく押出し口から押し出されて押出し部材となる。従ってこの金属材の押出し方法により製造された押出し部材は、その組織内に留る酸化物が微細化されて無害化されるので強度が低下するという問題は減少し、また表面に膨れ欠陥が生じることもなくなる。
【０００９】
また、金属材の押出し装置の発明によれば、押出しダイには押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であるので、軟化されて移動する金属粉砕材はこの導入部内に形成される円錐状の傾斜面に沿って移動しながら同押出し口から押し出され、この傾斜面に沿って移動する際に剪断作用を受け、また流れの乱れも減少する。軟化された金属粉砕材は、その内部に混入された酸化物がこの剪断作用により微細化され、また空気を巻き込むことなく押出し口から押し出されて押出し部材となる。従ってこの金属材の押出し装置により製造された押出し部材は、その組織内に留る酸化物が微細化されて無害化されるので強度が低下するという問題は減少し、また表面に膨れ欠陥が生じることもなくなる。
【００１０】
マグネシウム合金及びアルミニウム合金は軽量ではあるが酸化し易いという欠点がある。従って前２項に記載の金属材の押出し方法または装置は、押し出される金属をマグネシウム合金もしくはアルミニウム合金とした場合に最も効果を発揮することができる。
【００１１】
また、本発明による金属リサイクル装置によれば、押出しダイには押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であるので、軟化されて移動する金属粉砕材はこの導入部内に形成される円錐状の傾斜面に沿って移動しながら同押出し口から押し出され、この傾斜面に沿って移動する際に剪断作用を受け、また流れの乱れも減少する。軟化された金属粉砕材は、その内部に混入された酸化物がこの剪断作用により微細化され、また空気を巻き込むことなく押出し口から押し出されて線材となる。従ってこの金属材の押出し装置により製造された線材は、その組織内に留る酸化物が微細化されて無害化され、また空気が巻き込まれることもないので、この線材を素材として製造される押出し部材の強度が低下したり表面に膨れ欠陥が生じるという問題は減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
金属の粒子等の押出しにより押出し部材を製造するには、例えば引用文献１の図１(c) に示すような装置を使用する。この装置では金属粒子を圧縮するラム側にダイスを設けてラム内に押出し部材を押し出しているが、ラムと反対側にダイスを設けて押出し部材を押し出すことも行われている。
【００１３】
発明者は、先ずテスト用押出し装置により、押出しに使用する押出しダイに形成する押出し口などの押出し部の形状が押出し部材の特性に与える影響を調べた。図３に示すように、このテスト用押出し装置２０Ａは、円筒形のコンテナ２１と、その底部に固定したテスト用押出しダイ１０Ａと、コンテナ２１に液密かつ摺動自在に嵌合されてコンテナ２１内に装填した金属粉砕材２５をテスト用押出しダイ１０Ａから押し出すラム２２により構成されている。
【００１４】
図４〜図５に示すように、テスト用押出しダイ１０Ａは、同軸的に互いに一体に形成された何れも円形の本体部１１Ａとフランジ部１２Ａよりなり、本体部１１Ａをコンテナ２１の下端部に嵌合挿入して、フランジ部１２Ａにより固定される。本体部１１Ａの外径Ｄ１及び厚さＨ１はそれぞれ４０mm及び１７．５mmであり、フランジ部１２Ａの外径Ｄ２及び厚さＨ２はそれぞれ６０mm及び１７mmである。テスト用押出しダイ１０Ａには、軸線方向に貫通する第１〜第４押出し部１５Ａ〜１５Ｄが、テスト用押出しダイ１０Ａと同軸的に配置された直径Ｄ３が２０mmのピッチ円１４に沿って、等角度間隔で形成されている。
【００１５】
第１押出し部１５Ａは、コンテナ２１側となる本体部１１Ａの端面から順に形成された導入部１６Ａと、押出し口１７と、第１逃げ部１８と第２逃げ部１９よりなるものであり、導入部１６Ａは押出し口１７の入口側に設けられて押出し口１７に向かって径が減少する円錐形である。本体部１１Ａの端面に開口する円錐状の導入部１６Ａの大径部の径ｄ２は１０mmで、端面に対する円錐面の傾斜角（以下単に半角という）αＡが３０度であり、押出し口１７は内径ｄ１が２mmで長さが２mm、第１逃げ部１８は内径が４mm、第２逃げ部１９は内径が６mmである。第２押出し部１５Ｂは、円錐状の導入部１６Ｂの半角αＢが４５度であり、その他は第１及び第２逃げ部１８，１９の長さが多少異なる点を除き第１押出し部１５Ａと同じである。第３押出し部１５Ｃは円錐状の導入部１６Ｃの半角αＣが６０度であり、その他は第１及び第２逃げ部１８，１９の長さが多少異なる点を除き第１押出し部１５Ａと同じである。第４押出し部１５Ｄは導入部１６Ｄは径ｄ２が１０mmで深さｈが５mmの円筒状の凹部であり、従って半角αＤは９０度である。第４押出し部１５Ｄの押出し口１７も内径ｄ１が２mmで長さが２mmであるが、導入部１６Ｄの底面との間の角部に１mmのＲ面取りがなされ、第１及び第２逃げ部１８，１９は長さが多少異なる点を除き第１押出し部１５Ａと同じである。
【００１６】
このテストでは、金属粉砕材２５として鋳造用マグネシウム合金（ＡＭ６０Ｂ）のペレット（断面積×長さ＝２mm2×６mm、それとも直径×長さ＝２mm×６mm）を使用し、ラム２２の押出速度を２０mm／min とし、コンテナ２１を加熱することにより金属粉砕材２５を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱して、軟化された金属粉砕材２５を各押出し部１５Ａ〜１５Ｄから押し出して、４種類の線材２６Ａ〜２６Ｄを得た。コンテナ２１の温度は３００℃と４００℃の２つの場合についてテストを行った。
【００１７】
各押出条件を整理して示せば、次の表１の通りである。
【００１８】
【表１】
【００１９】
このようにして得られたテスト番号が１〜８の各線材２６Ａ〜２６Ｄについて、顕微鏡写真の画像解析による酸化物の微細化、及びビッカース硬度Ｈｖを測定した。
【００２０】
酸化物の微細化の測定は、各４種類の線材２６Ａ〜２６Ｄにつき断面の顕微鏡写真を撮影して行った。図７は４００倍に拡大したこのような顕微鏡写真の一例（表１のテスト番号３の場合の例）を示し、押し出された線材の組織内に大小の白い部分（図７の写真では見にくい）が観察され、これが酸化物を示している。従ってこの白い部分のうち小さい部分（孤立点）が多く、大きい部分が少なければ酸化物が微細化さていると判断される。そこで画像処理により、この白い部分を大きさ毎に分けて抽出し、所定以下の大きさのものを除いた面積の合計を視野の全面積で除したものを面積率とすれば、この面積率が小さいほど酸化物が微細化されていると判断される。なお、このテストでは画面において１ピクセル（０．１×０．１μm2 に相当）のものを除いて残りの面積を合計した。
【００２１】
各９個のサンプルにつきこのようにして測定した面積率の平均値を、次の表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】
また図８の実線Ｐはコンテナ２１の温度が３００℃の場合における、各押出し部１５Ａ〜１５Ｄの導入部１６Ａ〜１６Ｄの半角に対する面積率の逆数の関係を示すグラフである。面積率逆数は、図８に示すように、導入部１６Ｃの半角αＣが６０度である第３押出し部１５Ｃの場合に最も大きく、導入部１６Ｂの半角αＢが４５度である第２押出し部１５Ｂと導入部１６Ｄの半角αＤが９０度である第４押出し部１５Ｄの場合はほゞ同じであり、導入部１６Ａの半角αＡが３０度である第１押出し部１５Ａの場合が最も小さくなっている。これは軟化されて移動する金属粉砕材２５の内部の酸化物は、導入部の半角が６０度の場合に最も微細化され、導入部の半角が４５度と９０度の場合は酸化物の微細化の程度は同程度であって導入部の半角が６０度の場合よりは減少し、導入部の半角が３０度以下となれば微細化の程度はさらに減少することを示している。
【００２４】
導入部１６Ｂの半角αＢが４５度である第２押出し部１５Ｂの場合は、コンテナ２１内から導入部１６Ｂ内に入り込む軟化された金属粉砕材２５は、図９(a) のフローライン２８Ｂに示すように、円錐状の導入部１６Ｂの傾斜面に沿って移動する。この傾斜面は停止しているのでこの傾斜面とフローライン２８Ｂに沿って移動する軟化された金属粉砕材２５は剪断作用を受けて、その内部に混入された酸化物が微細化される。図９(b) に示すように、導入部１６Ｄの半角αＤが９０度である第４押出し部１５Ｄの場合は、導入部１６Ｄは円筒状の凹部であってその半径（Ｄ２／２）と深さ（ｈ）がほゞ同じになるように設定されているので、コンテナ２１内から導入部１６Ｂ内に入り込む軟化された金属粉砕材２５は、導入部１６Ｄの下部の隅部に停留してデッドメタル２５Ａを生じ、押出し口１７に向かって移動する軟化された金属粉砕材２５とデッドメタル２５Ａの間には円錐状の境界面２７が生じる。この円錐状の境界面２７の半角は条件により変化するが、例えば４５度であり、その場合は導入部１６Ｄ内に生じるフローライン２８Ｄは導入部１６Ｂ内のフローライン２８Ｂに近いものとなる。このように導入部１６Ｄのフローライン２８Ｄは導入部１６Ｂ内のフローライン２８Ｂとなるので、軟化されて導入部１６Ｄを移動する金属粉砕材２５は、導入部１６Ｂ内におけるのとほゞ同様な剪断作用を受ける。前述のように第２押出し部１５Ｂと第４押出し部１５Ｄとで面積率逆数がほゞ同じになるのは、受ける剪断作用がこのようにほゞ同様なためと考えられる。なお、第２押出し部１５Ｂにおける導入部１６Ｂの傾斜面は移動しないのに対し、導入部１６Ｄにおける傾斜した境界面２７を形成するデッドメタル２５Ａは境界面２７に沿って移動して押出し口１７から押し出される金属粉砕材２５に引きずられて移動するので、第４押出し部１５Ｄの場合に生じる剪断作用は第２押出し部１５Ｂの場合よりも多少弱くなり、従って面積率逆数も多少弱くなる。
【００２５】
円錐状の導入部１６Ｃの半角αＣが６０度である第３押出し部１５Ｃの場合は、第２押出し部１５Ｂの場合と同様、コンテナ２１内から導入部１６Ｂ内に入り込む軟化された金属粉砕材２５は、円錐状の導入部１６Ｃの傾斜面に沿って移動し、移動する軟化された金属粉砕材２５は停止している導入部１６Ｃの傾斜面による剪断作用を受けて、その内部に混入された酸化物が微細化される。この第３押出し部１５Ｃでは、移動する金属粉砕材２５は確実に導入部１６Ｃの傾斜面に押し付けられ、また導入部１６Ｃの傾斜面の長さが第２押出し部１５Ｂの場合よりも長くなり、その分だけ移動する軟化された金属粉砕材２５が剪断作用を受ける時間が長くなるので、この金属粉砕材２５が受ける剪断作用は導入部１６Ｂの半角αＢが４５度の場合より増大する。従って第３押出し部１５Ｃから押し出される押出し部材に混入された酸化物は、第２押出し部１５Ｂから押し出される押出し部材に混入された酸化物よりも微細化される。
【００２６】
一方導入部１６Ａの半角αＡが３０度である第１押出し部１５Ａの場合は、導入部１６Ａの長さが第２押出し部１５Ｂの導入部１６Ｂの長さよりも短くなるので、上記と逆の理由により、第１押出し部１５Ａから押し出される押出し部材に混入された酸化物は、第２押出し部１５Ｂから押し出される押出し部材に混入された酸化物よりも微細化の程度が低下する。
【００２７】
図８の破線Ｑはコンテナ２１の温度が４００℃の場合における、実線Ｐと同様な面積率逆数を示すグラフである。破線Ｑは実線Ｐと同様な傾向で増減するが、実線Ｐに比して値が低く、また各半角αＡ〜αＤの間の差も小さい。これはコンテナ２１の温度が高いので再結晶が促進されるためと考えられる。
【００２８】
ビッカース硬度Ｈｖの測定は、コンテナ２１の温度が３００℃及び４００℃の場合における、導入部１６Ａ〜１６Ｄの半角αＡ〜αＤが３０度、４５度、６０度及び９０度である各押出し部１５Ａ〜１５Ｄから押し出して得られた各４種類の線材２６Ａ〜２６Ｄについて行い、マクロ的硬度を測定するために計測荷重は１０kgとした。各５つの測定点において測定したビッカース硬度Ｈｖの平均値を、次の表３に示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】
図８の棒グラフＲ30、Ｒ45、Ｒ60 及びＲ90 は、コンテナ２１の温度が３００℃の場合における、各押出し部１５Ａ〜１５Ｄの導入部１６Ａ〜１６Ｄの半角に対するビッカース硬度Ｈｖの関係を示すグラフである。この棒グラフＲ30〜Ｒ90は、酸化物の微細化を示す実線Ｐと同様な傾向で増減しており、酸化物の微細化の程度と硬度とはほゞ比例関係にあることを示している。棒グラフＳ30、Ｓ45、Ｓ60 及びＳ90 は、コンテナ２１の温度が４００℃の場合における、各押出し部１５Ａ〜１５Ｄの導入部１６Ａ〜１６Ｄの半角に対するビッカース硬度Ｈｖの関係を示すグラフである。この棒グラフＳ30〜Ｓ90はあまり変化していないが、これはコンテナ２１の温度が高いので再結晶が促進されるためと考えられる。
【００３１】
また、前述したように押出し口をダイスの面に直接形成した従来技術では切り粉の間に入っていた空気が巻き込まれるので、押し出された押出し部材の表面に膨れ欠陥が生じるという問題がある。これは図４〜図６に示す押出しダイで半角を０度に設定した場合に相当するが、半角αＡを３０度とした第１押出し部１５Ａでも押し出された線材２６Ａの表面に膨れ欠陥が生じないことが確認された。
【００３２】
上述したテスト用押出し装置２０Ａによるテスト結果によれば、コンテナ２１の温度を適切に（金属粉砕材２５が鋳造用マグネシウム合金（ＡＭ６０Ｂ）の場合には３００度）設定すれば、押出しダイ（１０Ａ）に形成する押出し部（１５Ａ〜１５Ｄ）は、押出し口（１７）の入口側に形成する導入部（１６Ａ〜１６Ｄ）の半角（αＡ〜αＤ）が６０度付近の時に混入された酸化物の微細化の程度及びビッカース硬度が最も高くなり、半角が４５度及び９０度付近では酸化物の微細化の程度及びビッカース硬度は同程度に低下するが実用可能であり、半角が３０度付近では酸化物の微細化の程度及びビッカース硬度はさらに低下するが、押し出された押出し部材の表面に膨れ欠陥が生じないので、まだ実用可能であることが確認された。
【００３３】
次に上述したテスト結果を、鋳造用マグネシウム合金のリサイクル装置に適用した実施形態の説明をする。図１及び図２に示すように、図１に示すように、この実施形態のリサイクル装置は粉砕材供給手段（金属粉砕材供給手段）１と、押出し手段２と、切断手段３により構成されている。粉砕材供給手段１は、マグネシウム合金鋳造品の切削加工過程で発生する切り粉を収集する装置、あるいはマグネシウム合金鋳造品のランナや湯口または不良品などの廃材を粉砕するクラッシャなどである。
【００３４】
押出し手段２は、図２の製造用押出し装置２０に示すように、円筒形のコンテナ２１と、その底部に固定した押出しダイ１０と、コンテナ２１内に装填した金属粉砕材２５をテスト用押出しダイ１０Ａから押し出すラム２２よりなるもので、押出しダイ１０を除き、図３に示すテスト用押出し装置２０Ａと実質的に同一である。
【００３５】
押出しダイ１０は、テスト用押出しダイ１０Ａと同様、同軸的に互いに一体に形成された何れも円形の本体部１１とフランジ部１２よりなり、本体部１１をコンテナ２１の下端部に嵌合挿入して、フランジ部１２により固定される。本体部１１及びフランジ部１２のの外径及び厚さは、テスト用押出しダイ１０Ａの本体部１１Ａ及びフランジ部１２Ａと同じである。押出しダイ１０には、テスト用押出しダイ１０Ａにおいて酸化物の微細化の程度及びビッカース硬度が最も高い線材２６Ｃが得られる第３押出し部１５Ｃと同一形状寸法の押出し部１５が同軸的に形成され、この押出し部１５を中心とするピッチ円上には、同じく第３押出し部１５Ｃと同一形状寸法の６つの押出し部１５が等角度間隔で形成されている。切断手段３は、押出しダイ１０の各押出し部１５から押し出された各線材２６を、短い所定の長さ（例えば６mm）に切断するものである。
【００３６】
次に上述した金属リサイクル装置の作動の説明をする。クラッシャなどの粉砕材供給手段１によりマグネシウム合金鋳造品のランナや湯口などの廃材を粉砕した金属粉砕材２５は、コンテナ２１内に装填されて融点以下であって変形が容易になる軟化温度（例えば３００℃）に加熱され、ラム２２により押圧されて各円錐状の導入部１６の傾斜面に沿って移動して、各押出し口１７から線材２６となって押し出される。各押出し口１７から押し出された線材２６は、切断手段３により所定の長さに切断されてペレット化される。このようにして得られたペレットは、ダイカストの素材として使用できる。
【００３７】
上述した実施形態のマグネシウム合金のリサイクル装置では、押出し装置２０の後側に押出し口１７から押し出された線材をペレット状に切断する切断手段３を設けており、このようにすれば線材をダイカストなどに適した形状とするための別工程によるペレット化が不要となる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、押し出された線材を別工程により二次加工するようにして実施することも可能である。
【００３８】
また本発明が対象とする金属は、上述した実施形態のようにマグネシウム合金に限らず、アルミニウム合金や亜鉛合金など、押出加工可能な種々の金属に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による金属リサイクル装置の一実施形態の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示す実施形態の要部である押出し装置の構造を示す長手方向断面図である。
【図３】押出しダイに形成する押出し口などの押出し部の形状が押出し部材の特性に与える影響を調べるのに使用したテスト用押出し装置の構造を示す長手方向断面図である。
【図４】図３に示すテスト用押出し装置の押出しダイの正面図である。
【図５】図４の５−５断面図である。
【図６】図４の５−５断面図である。
【図７】図３に示すテスト用押出し装置より得られた線材の断面の顕微鏡写真である。
【図８】図３に示すテスト用押出し装置より得られた線材のコンテナ温度に対する特性の変化を示す図である。
【図９】図３に示すテスト用押出し装置の押出しダイ内における金属粉砕材の挙動を説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…金属粉砕材供給手段（粉砕材供給手段）、２…押出し手段（製造用押出し装置）、３…切断手段、１０…押出しダイ、１６…導入部、１７…押出し口、２５…金属粉砕材（粉砕材）、α…半角。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に酸化膜が付着した金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱し押出し口から押し出して押出し部材を製造する方法において、押し出しに際して軟化された金属粉砕材が前記押出し口に向かって径が減少する円錐状の傾斜面に沿って移動しながら同押出し口から押し出されることを特徴とする金属材の押出し方法。
【請求項２】
表面に酸化膜が付着した金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱して押出しダイの押出し口から押し出す押出し手段を備えた金属材の押出し装置において、前記押出しダイには前記押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であることを特徴とする金属材の押出し装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の金属材の押出し方法または装置において、前記金属はマグネシウム合金もしくはアルミニウム合金である金属材の押出し方法または装置。
【請求項４】
表面に酸化膜が付着した金属の廃材を粉砕する金属粉砕材供給手段と、この金属粉砕材供給手段からの金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱し押出し口から押し出して線材とする押出し手段を備えた金属リサイクル装置において、前記押出しダイには前記押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であることを特徴とする金属リサイクル装置。
【請求項１】
表面に酸化膜が付着した金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱し押出し口から押し出して押出し部材を製造する方法において、押し出しに際して軟化された金属粉砕材が前記押出し口に向かって径が減少する円錐状の傾斜面に沿って移動しながら同押出し口から押し出されることを特徴とする金属材の押出し方法。
【請求項２】
表面に酸化膜が付着した金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱して押出しダイの押出し口から押し出す押出し手段を備えた金属材の押出し装置において、前記押出しダイには前記押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であることを特徴とする金属材の押出し装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の金属材の押出し方法または装置において、前記金属はマグネシウム合金もしくはアルミニウム合金である金属材の押出し方法または装置。
【請求項４】
表面に酸化膜が付着した金属の廃材を粉砕する金属粉砕材供給手段と、この金属粉砕材供給手段からの金属粉砕材を融点以下であって変形が容易になる軟化温度に加熱し押出し口から押し出して線材とする押出し手段を備えた金属リサイクル装置において、前記押出しダイには前記押出し口の入口側に同押出し口よりも大径で同押出し口に向かって径が減少する円錐状の導入部が形成され、この円錐状の導入部の半角は６０度であることを特徴とする金属リサイクル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２９９３５５（Ｐ２００６−２９９３５５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２３７５８（Ｐ２００５−１２３７５８）
【出願日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
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