JP2010000519A - 熱間押出鋼管の内面ガラス挿入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱間押出鋼管の内面ガラスを均一に形成させるための挿入方法を提供する。
【解決手段】 熱間押出鋼管への内面ガラスを挿入する方法において、ビレット内面に内面ガラスを挿入後ビレットに回転を与えると共に、ガラス挿入後の回転保持時間を規定することにより、ビレット内面のガラスを押出に最適な溶融状態とし、かつビレット円周方向に均一なガラス膜を形成させたことを特徴とする熱間押出鋼管の内面ガラス挿入方法。また、上記保持時間の規定として、ビレットサイズ別に時間を設定する熱間押出鋼管の内面ガラス挿入方法。
【選択図】 図２

Description

本発明は、熱間押出鋼管内に内面ガラスを均一に形成させるための挿入方法に関するものである。

一般に、熱間押出し製管法は、図１に示すように、ライナーホルダー１内にコンテナライナー２を有するホルダー内の一端にダイホルダー３を取付け、該ダイホルダー３内にパッキングリング４とダイス５を配設し、他端から所定の押出し温度に加熱した被押出材である中空ビレット６を装入し、これをプレッシングディスク７を介して、マンドレルアダブター９を内装したホローステム８により押出し、ダイス５を通してビレット６を所定形状に押出しボルスターライナー１０により押出材が得られる。なお、符号１１はマンドレルである。

上述したように熱間押出しで鋼管を製造する場合においては、押出しを行う素材であるビレットの内面へ工具との潤滑を行うための内面ガラス１２を挿入する。すなわち、ダイス５のコンテナライナー２側端面と中空ビレット６の先端面との間に介在させたパットガラス１３としては、ガラス粉末またはガラス粉末とガラス繊維を水ガラスなどのバインダーを用いて環状に成形したパットガラスと称されるのが用いられ、このパットガラス１３が押出し加工中に徐々に溶融してダイス５の孔内に流入し、被加工材料とダイス５との潤滑を担う。

また、被加工材料とマンドレル１１およびコンテナライナー２との潤滑は、コンテナライナー２への装入前において、加熱後の中空ビレット６の内外表面に塗布されたガラス粉末の溶融皮膜を担う。すなわち、中空ビレット６の外面に対してはガラス粉末を敷き詰めたテーブル上を転動させることにより塗布したガラス粉末の溶融皮膜が、また、中空ビレットの内面に対してはスプーンで投入したガラス粉末の溶融皮膜がそれぞれ担う。

しかし、従来は回転保持時間の規定がなくガラスの溶融過不足があり、加工途中において加工部での潤滑ガラス皮膜が極端に薄い部分が局部的に生じ、この部分で焼付け疵が発生し、同時にマンドレル１１の外表面が摩耗損傷して押出管の内径悪化を生じさせ、マンドレル寿命を短くしているのが実状である。そのための改良の一つとして例えば特開平１０−２６３６８１号公報（特許文献１）に開示されているように、熱間押出しに使用する中空ビレットの表面疵を除去するサイズダンビレットの加工方法において、製品に表面疵の影響の出にくい両端部の外周を残し、中央部のみを疵除去するサイズダンビレットの加工方法が提案されている。
特開平１０−２６３６８１号公報

上述した特許文献１は、熱間押出しに使用する中空ビレットの表面疵を除去するサイズダンビレットの加工方法であって、製品に表面疵が発生した後の対策であって、マンドレルの疵発生を防止するための対策とはなっていない。

上述したような問題を解消するために発明者らは鋭意開発を進めた結果、内面ガラスの挿入後のビレットの回転方法と挿入後の時間を管理することにより、ビレット内面に均一なガラス膜を形成させ、ビレット内面と接触する工具であるマンドレルの疵発生を防止する熱間押出鋼管の内面ガラス挿入方法を提供するものである。

その発明の要旨とするところは、
（１）熱間押出鋼管への内面ガラスを挿入する方法において、ビレット内面に内面ガラスを挿入後ビレットに回転を与えると共に、ガラス挿入後の回転保持時間を規定することにより、ビレット内面のガラスを押出に最適な溶融状態とし、かつビレット円周方向に均一なガラス膜を形成させたことを特徴とする熱間押出鋼管の内面ガラス挿入方法。
（２）前記（１）に記載の回転保持時間の規定として、ビレットサイズ別に時間を設定することを特徴とする熱間押出鋼管の内面ガラス挿入方法にある。

以上述べたように、本発明によるビレット内面へガラスを挿入後のビレットの回転方法と挿入後の時間を管理することにより、ビレット内面に均一なガラス膜を形成させ、ビレット内面と接触する工具であるマンドレルの表面疵発生を防止することによる寿命向上、製造コストの低減、および押出し鋼管内面品質の向上を図ることができる極めて優れた効果を奏するものである。

以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図２は、本発明に係る内面ガラスを挿入する工程図である。図２（ａ）は前工程からの搬送ラインから取出し、ビレット搬送ライン１４から押出用ビレット１５を回転ローラー１６に載せた状態を示す。図２（ｂ）は回転ローラー１６に載せた状態でガラス供給用スプーンを用いて押出用ビレット１５の内面の内面ガラス１２を挿入した状態を示す。図２（ｃ）は押出用ビレット１５の内面の内面ガラス１２を挿入した状態で、規定時間回転１８を行い、円周方向に均一なガラス膜１７を形成し押出に最適な溶融状態を形成させる。

規定した押出用ビレット１５の回転保持時間経過後、キッカーで回転ローラー１６から押出用ビレット１５を取出し外面ガラスおよび内面ガラスを塗布あるいは取付けし、所定のダイス、マンドレスを用いてプレス機にて押出しを行う。この場合にガラスが最適な溶融状態となった時に押出しできるようにビレットサイズ別に時間を設定する。

図３は、本発明に係るビレット内面にガラス粉末を挿入する方法を示す図である。この図に示すように、押出用ビレット１５内に上面が開口部を形成したガラスを充填したスプーン１９を挿入させた後スプーン１９を上下反転させて押出用ビレット１５内面にガラス粉末２０を落下させる。その後押出用ビレット１５内面にガラス粉末２０が落下させた後はスプーン１９を後退させる。このようにして、スプーン１９の前進、後退の操作によりガラス粉末２０を押出用ビレット１５内に挿入する。

以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
図２に示すように、搬送ラインから取出された押出用ビレット１５は、ビレット搬送ライン１４から回転ローラー１６上に載せた状態でガラス供給用スプーンを用いて押出用ビレット１５の内面に内面ガラス１２を挿入し、押出用ビレット１５の内面の内面ガラス１２を挿入した状態で、規定時間回転１８を行う。この場合のガラス挿入後のビレット回転保持時間を表１に示す。なお、ビレット外径１４９のものを実施時の時間ａ秒とした場合の各サイズの秒数を表示する。

表１に示すように、ビレット外径１４９を基準として、小さい径のビレットは回転保持時間を短く、大きい径のものは回転保持時間を長く調整した。

上記の表１に示すように、潤滑剤であるガラスが最適な溶融状態となった時に押出できるようにビレットサイズ別に時間を設定した回転保持時間の管理に基づいて回転させた後、ビレットを取出し、外面ガラスおよび内面ガラスを塗布あるいは取付けを行った後に外面用工具（ダイス）と内面用工具（マンドレル）を用いてプレス機で押出しを行った。その結果、ビレットの円周方向に均一なガラス膜を形成することが可能となり、ビレット内面と接触する工具であるマンドレルのキズ発生を防止することができ、押出工具の寿命の向上、および製造コストの低減、並びに押出鋼管の内面品質の向上を図ることが出来た。

上記、使用後のマンドレル表面のキズの評価は、使用後のマンドレル表面のスケール・ガラスを除去するためにショットブラストを行い、その後目視で表面のキズの有無を点検して行なう。また、本発明に適用するビレットの外表面の回転する速度は、実施例では２６０ｍｍ／ｓであるが、本発明が適用できる範囲は１００〜５００ｍｍ／ｓである。

熱間押出法による鋼管の押出方法とダイスを示す図である。 本発明に係る内面ガラスを挿入する工程図である。 本発明に係るビレット内面にガラス粉末を挿入する方法を示す図である。

符号の説明

１ ライナーホルダー
２ コンテナライナー
３ ダイホルダー
４ パッキングリング
５ ダイス
６ 中空ビレット
７ プレッシングディスク
８ ホローステム
９ マンドレルアダブター
１０ ボルスターライナー
１１ マンドレル
１２ 内面ガラス
１３ パットガラス
１４ ビレット搬送ライン
１５ 押出用ビレット
１６ 回転ローラー
１７ ガラス膜
１８ 規定時間回転
１９ スプーン
２０ ガラス粉末


特許出願人 山陽特殊製鋼株式会社
代理人 弁理士 椎 名 彊

Claims (2)

1. 熱間押出鋼管への内面ガラスを挿入する方法において、ビレット内面に内面ガラスを挿入後ビレットに回転を与えると共に、ガラス挿入後の回転保持時間を規定することにより、ビレット内面のガラスを押出に最適な溶融状態とし、かつビレット円周方向に均一なガラス膜を形成させたことを特徴とする熱間押出鋼管の内面ガラス挿入方法。
2. 請求項１に記載の回転保持時間の規定として、ビレットサイズ別に時間を設定することを特徴とする熱間押出鋼管の内面ガラス挿入方法。

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