JP3694752B2 - Compound pipe manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、腐食性を有する液の容器、配管材等として使用するに適した複合管の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
燃料電池等の容器や配管には、耐食性に富んだ材料が要求される。また、石油化学、一般工業化学、原子力産業等でも耐食性に優れた配管材料、容器材料が要求されるが、これら腐食性雰囲気や腐食性溶液に耐える材料として従来使用されてきたのは、異種金属を圧着したクラッド材や、金属表面に金属、無機質材料等を溶射した材料、及び金属表面に静電塗装やメッキを施したものである。
【0003】
しかしながら、上記圧着クラッド材は、圧着される材料の抗張力が一定の範囲内になければならないので、材質的に限定されるという問題があった。一方、溶射や塗装を金属管の内面に施す場合は、管の内径や長さに制限があるという問題があった。また、耐腐食性を向上させるメッキ法としては、硬質クロムメッキ、ニッケルメッキ等があるが、いずれも使用条件に十分対応することができないという問題があった。さらに、上記従来の方法では、金属管のリサイクルに適していないものもあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、従来の材料の問題点を改良し、耐腐食性等に優れた性能を持つ管材を提供することを課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本発明にかかる複合管の製造方法は、金属管の内部に該金属管よりも径の小さい芯金を挿入し、該芯金と金属管内面との間に金属粉末、他の無機物粉末、合成樹脂粉末のうちの1種又は複数種を充填するとともに、所定の加工範囲の前端部と後端部に前記金属管の内面と芯金との隙間を閉塞して内部の粉末の流出を防止するブッシュを入れて固定し、該金属管の外径よりも小さな口径の引き抜きダイスを通して金属管を芯金とともに引き抜き加工した後、芯金を金属管から引き抜くことにより、金属管の内面に異種金属粉末、他の無機物粉末、合成樹脂粉末のうちの1種又は複数種の粒子による異種被覆層が形成された複合管を得ることを特徴としている。
【0006】
以下、図面に表された本発明の具体例について詳細に説明する。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について具体例を挙げつつ詳細に説明するが、本発明は、これら具体例に限定されるものではない。本発明で素材として使用される金属管は、引き抜き加工が可能な程度の加工性を有するもので、材質の具体例を挙げれば、例えばアルミニウム、銅、鉄鋼、ステンレス鋼等の金属及び合金がある。このうち、耐食性、加工性等の実用的見地から、アルミニウムの管を用いるのが特に好ましい。
【0008】
上記金属管の内面に異種被覆層を形成するが、その方法を図にしたがって具体的に説明すれば以下の通りである。
【0009】
まず、酸化膜除去処理を施した金属管1の先端部に図2に示すような絞り加工を施し、該絞り加工部の後方内側に仕切り材としてリング状の第1のブッシュ2を取り付ける。このブッシュ2は、金属管1の内面に密着し、加工中に後述の充填粉末が流出しないように仕切るものである。ブッシュ2の厚み(外径と内径の差)は、充填粉末の種類、金属管の内径、形成すべき被覆層の厚み等によって異なるが通常は数ミリメートルである。金属管1に対するブッシュ2の固定は、適当な接着剤(例えばペースト状のエポキシ、ニトリルエポキシ、フィルム状のナイロンエポキシ、ニトリルフェノリック、ホルマールフェニリック等)を用いて接着固定する方法が簡便であるが、溶接その他の固定方法を採用することもできる。なお、後述の粉末充填後に第2のブッシュ6を図2の鎖線で示すように金属管1の内面に固定する。
【0010】
ブッシュ2を取り付けた金属管1の内部に芯金3を挿入する。この芯金3の直径は、前記ブッシュ2に内接する大きさであり、先端部に円錐状の傾斜面部3aと直線部3bからなる絞り部を設けたものである。芯金3の本体部3cの外径は、目的とする複合管の内径よりも若干(1.5〜2.0mm程度)小径で、直線部3bの外径は、前記金属管の絞り部の先端部の内径と同じとする。
【0011】
金属管1の内部に芯金3を挿入したら、該芯金と金属管1の内面との間の隙間4に被覆形成用の粉末5を充填する。然る後、後端部の内側に、前記先端側のブッシュ2と同様な第2のブッシュ6を嵌合し固定する。これは、充填した粉末5が流出しないようにするためである。ブッシュ6の固定方法も前記先端側のブッシュと同じでよい。
【0012】
このようにして、内部に芯金3を挿入し、該芯金との隙間に被覆形成用の粉末を充填したら、金属管1の絞り加工による細い先端部(内部に芯金の先端直線部3bが挿入されている)をダイス10に挿入し、該金属管を芯金とともに該ダイスを通して引き抜き加工する。ダイス10の口径は、目的とする複合管の外径とほぼ同じであり、その入口部は前記芯金の傾斜面部と似たラッパ状の傾斜面となっている。
【0013】
上記引き抜き加工が終了したら、芯金3を後方へ引き抜き、金属管の絞り部等の不要部分を切断除去するとともに、所定長さに切断し所望の複合管20を得る。このようにして得られる複合管は、内面に充填粉末5による被覆層7が一体的に形成される。この被覆層の特性、厚み等は、充填粉末の種類と量を選ぶことにより所望のものとすることができる。したがって、例えば耐食性が要求される複合管の場合は、耐食性を有する粉末を充填しておくことにより、耐食性に優れた被覆層が得られるのである。
【0014】
【実施例】
金属管として純アルミニウム(JIS 1050)の管を使用した。金属管の寸法は、外径が70mm、内径が63mmであった。また、充填粉末として、ステライトと純ニッケルの混合粉末を使用した。粉末の粒度はいずれも20〜30ミクロンであり、成分比は、重量比でステライトが90%、ニッケルが10%であった。
【0015】
このアルミニウム管の先端部にスエージングで絞り加工(ダイスを通すための小径化)を施し、それよりも後側の内面に該アルミニウム管と同じ材質のアルミニウムで作られたリング状のフッシュ2を接着材で固定した。そして、このアルミニウム管の内部に後端部側から前記フッシュの内径と同径のマンガン鋼製の芯金3を挿入した。芯金の形状は、図3に示すようなものであり、各部の寸法は、先端直線部3bの直径が40mm、大径の本体部3cの直径が61.2mmであった。しかる後、金属管と芯金の間の空間部(隙間)に金属管の後端部側から充填粉末を充填した。十分な量の粉末を充填したら、該粉末充填部の後端部に上記と同様なアルミニウムブッシュ6を嵌め込み、接着材で固定した。
【0016】
つぎに、アルミニウム管の先端部をその内部に挿入されている芯金とともに引き抜きダイスに挿入し、ダイスから出ている金属管と芯金の先端部を10tの引き抜き装置のチャックで掴み、冷間又は温間で引き抜き加工を行った。この引き抜き加工に際しては、摩擦熱、加工熱その他により金属管と粉末が数百度の高温に加熱され、加工圧力により粉末粒子が重なり合った状態で金属管の表面に付着するとともに、金属管表面との接触部に合金層が形成された。
【0017】
この引き抜き加工により、アルミニウム管が絞られて小径化及び長尺化し、内径62mmの複合管となった。この複合管から芯金を後方へ引き抜き、不要部分をエンドカットするとともに、所定長さに切断して所望の複合管とした。この複合管の内面には、上記の如く、充填粉末が押し潰されて約70ミクロンの厚さで付着しており、該粉末層7aとアルミ管の接合部にはアルミニウム合金の被覆層7b(厚み数ミクロン乃至数十ミクロン)が形成されていた。また、アルミニウム管自体も加工硬化しており、それ自身の耐食性も向上した。
【0018】
得られた複合管は、元の金属(アルミニウム)の内側表面に合金層と粉末粒子層が形成されており、耐食性に優れ、A1050(JIS)材よりも長時間の使用に耐えるものであった。なお、粉末粒子層は、芯金の引き抜き時にかなり剥離したが、粒子が剥離しても金属管の内側表面層に合金層が存在するので、耐食性は維持されていた。
【0019】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、内面に耐食性被覆層等の異種被覆層を形成した金属管からなる複合管を比較的容易に製造することができるようになった。また、本発明の製法によれば、溶射や静電塗装を行うことができないような長尺で口径の小さなものも容易に製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製法例を表すフローチャートである。
【図2】金属管の説明図である。
【図3】芯金の説明図である。
【図4】引き抜き加工直前の説明図である。
【図5】引き抜き加工中の説明図である。
【図6】得られた複合管の構造を表す断面図である。
【符号の説明】
1 金属管
2 ブッシュ
3 芯金
5 粉末
7 被覆層
10 ダイス
20 複合管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a container of liquid having a corrosion resistance, a method of manufacturing a composite tube suitable for use as a pipe material or the like.
[0002]
[Prior art]
Containers and piping for fuel cells and the like are required to have a material with high corrosion resistance. Also, petrochemical, general industrial chemistry, nuclear power industry, etc. require piping materials and container materials that are excellent in corrosion resistance, but as a material that can withstand these corrosive atmospheres and corrosive solutions, different materials have been used in the past. A clad material obtained by pressure bonding, a metal surface sprayed with a metal, an inorganic material or the like, and a metal surface subjected to electrostatic coating or plating.
[0003]
However, the above-described pressure-bonding clad material has a problem that the tensile strength of the material to be pressure-bonded must be within a certain range, so that the material is limited. On the other hand, when spraying or coating the inner surface of a metal tube, there is a problem that the inner diameter and length of the tube are limited. Further, as plating methods for improving the corrosion resistance, there are hard chrome plating, nickel plating and the like, but there is a problem that none of them can sufficiently cope with the use conditions. Furthermore, some of the above conventional methods are not suitable for recycling metal pipes.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to improve the problems of the conventional materials and to provide a pipe material having excellent performance such as corrosion resistance.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration. That is, in the method for manufacturing a composite tube according to the present invention, a metal core having a diameter smaller than that of the metal tube is inserted into the metal tube, and a metal powder or other inorganic powder is interposed between the metal core and the inner surface of the metal tube. In addition, one or more of the synthetic resin powders are filled, and the gap between the inner surface of the metal tube and the cored bar is closed at the front end and the rear end of a predetermined processing range, so that the internal powder flows out. Insert a bushing to prevent the metal tube from being pulled out of the metal tube through a drawing die having a smaller diameter than the outer diameter of the metal tube, and then pull out the metal bar from the metal tube to dissimilar the inner surface of the metal tube. It is characterized by obtaining a composite tube in which a different kind of coating layer is formed of one kind or plural kinds of particles of metal powder, other inorganic powder, and synthetic resin powder .
[0006]
Hereinafter, specific examples of the present invention shown in the drawings will be described in detail.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with specific examples, but the present invention is not limited to these specific examples. The metal tube used as a raw material in the present invention has a workability that can be drawn, and examples of the material include metals and alloys such as aluminum, copper, steel, and stainless steel. . Among these, it is particularly preferable to use an aluminum tube from a practical viewpoint such as corrosion resistance and workability.
[0008]
The dissimilar coating layer is formed on the inner surface of the metal tube. The method will be specifically described with reference to the drawings as follows.
[0009]
First, a drawing process as shown in FIG. 2 is applied to the tip of the
[0010]
A
[0011]
When the
[0012]
After inserting the
[0013]
When the drawing process is finished, the
[0014]
【Example】
A pure aluminum (JIS 1050) tube was used as the metal tube. The metal tube had an outer diameter of 70 mm and an inner diameter of 63 mm. Further, a mixed powder of stellite and pure nickel was used as the filling powder. The particle size of the powder was 20-30 microns, and the component ratio was 90% for stellite and 10% for nickel.
[0015]
The tip of this aluminum tube is subjected to a drawing process by swaging (reducing the diameter for passing a die), and a ring-shaped
[0016]
Next, the tip of the aluminum tube is inserted into the drawing die together with the core metal inserted therein, the metal tube coming out of the die and the tip of the core metal are gripped by the chuck of the 10 ton extraction device, Or the drawing process was performed warm. In this drawing process, the metal tube and the powder are heated to a high temperature of several hundred degrees by frictional heat, processing heat, etc., and the powder particles adhere to the surface of the metal tube in a state of being overlapped by the processing pressure. An alloy layer was formed at the contact portion.
[0017]
By this drawing process, the aluminum tube was squeezed to reduce its diameter and length, and a composite tube having an inner diameter of 62 mm was obtained. The cored bar was pulled out from the composite tube, and unnecessary portions were end-cut, and cut to a predetermined length to obtain a desired composite tube. As described above, the filled powder is crushed and adhered to the inner surface of the composite tube with a thickness of about 70 microns. The aluminum
[0018]
The obtained composite tube has an alloy layer and a powder particle layer formed on the inner surface of the original metal (aluminum), has excellent corrosion resistance, and can withstand long-term use as compared to A1050 (JIS) material. . The powder particle layer was considerably peeled when the cored bar was pulled out, but the corrosion resistance was maintained because the alloy layer was present on the inner surface layer of the metal tube even when the particles were peeled off.
[0019]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, a composite pipe made of a metal pipe having an inner surface formed with a different type coating layer such as a corrosion-resistant coating layer can be manufactured relatively easily. Further, according to the production method of the present invention, it is possible to easily produce a long and small caliber that cannot be sprayed or electrostatically coated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a manufacturing method example of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a metal tube.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a cored bar.
FIG. 4 is an explanatory diagram immediately before the drawing process.
FIG. 5 is an explanatory view during a drawing process.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of the obtained composite pipe.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34662395A JP3694752B2 (en) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | Compound pipe manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34662395A JP3694752B2 (en) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | Compound pipe manufacturing method |
Publications (2)
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| JPH09165668A JPH09165668A (en) | 1997-06-24 |
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ID=18384699
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| JP34662395A Expired - Fee Related JP3694752B2 (en) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | Compound pipe manufacturing method |
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| Country | Link |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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1995
- 1995-12-12 JP JP34662395A patent/JP3694752B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH09165668A (en) | 1997-06-24 |
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