JP2000107871A - Production of clad metal plate - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、薄い帯状の被クラ
ッド金属板同士をその厚み方向に重合して接合するクラ
ッド金属板の製造方法の技術分野に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of a method of manufacturing a clad metal plate in which thin strip-shaped metal plates to be clad are joined together by overlapping in the thickness direction.
【0002】[0002]
【従来の技術】クラッド金属板の製造方法として、冷
間ないし熱間の圧延による圧延接合法、爆発圧接法、
ろう接法、溶接法、接着法等の方法、これらを組み
合わせる方法等が知られている。このうち、冷間圧延接
合法は、比較的薄い被クラッド金属板同士に採用されて
いる。この冷間圧延接合では、一般に比較的高い圧延率
が必要とされ、これに伴って、大型かつ精密圧延が必要
となる等の問題があった。このため、圧延率を低下すべ
く、被接合面を機械的に研掃するとともに、該研掃後圧
延までの時間と雰囲気中の酸素分圧との積を一定値以下
とする方法の提案(特開昭59−92186)、被接合
面をイオンミーリング処理することで被接合面を活性化
する(特開昭61−286078)等の提案がある。2. Description of the Related Art As a method for producing a clad metal sheet, there are a roll joining method by cold or hot rolling, an explosion welding method,
Methods such as a brazing method, a welding method, and a bonding method, and a method of combining them are known. Among these, the cold rolling joining method is adopted for relatively thin clad metal plates. In this cold rolling joining, a relatively high rolling reduction is generally required, and accordingly, there is a problem that a large-size and precision rolling is required. Therefore, in order to reduce the rolling ratio, a method of mechanically polishing the surface to be joined and reducing the product of the time until the rolling after the polishing and the oxygen partial pressure in the atmosphere to a certain value or less ( JP-A-59-92186) and ion-milling treatment of a surface to be joined to activate the surface to be joined (JP-A-61-286078).
【0003】しかし、これらの提案は、帯状のクラッド
金属板ではなく、比較的短尺の金属板に対するものであ
り、生産能率上の問題を有し、また、前者の方法では、
酸素以外の分子等にも影響される等の問題もある。特公
平7−55384号は、これらの問題を解決するため、
被接合面を特定の真空度範囲下の特定条件のグロー放電
プラズマ中でのスパッタエッチングにより表面を活性化
した後、冷間圧延する方法を提案している。[0003] However, these proposals are directed to a relatively short metal plate, not to a strip-shaped clad metal plate, and have a problem in production efficiency.
There are also problems such as being affected by molecules other than oxygen. Japanese Patent Publication No. 7-55384 discloses that in order to solve these problems,
A method has been proposed in which a surface to be joined is activated by sputter etching in a glow discharge plasma under specific conditions in a specific vacuum range, followed by cold rolling.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記特公平7−553
84号の提案の方法は、冷間圧延接合法が基本であり、
厚さ50μm以下の金属箔の場合においては、特に被接合
面に相手金属が針状に入り込む金属間貫入の不具合の影
響が大きくなり、また、被接合材料が薄い場合や、さら
にこれを高圧延率で接合する場合は、圧延装置が高精度
化、大型化し、これを高真空中で行なうことは、技術的
にも大きな困難があり、また大型化による経済性低下の
問題がある。そこで本発明は、圧延によらず、したがっ
て、被接合材の塑性変形量が極めてわずかで金属間貫入
の不具合がなく、高能率で、容易に実施可能なクラ
ッド金属板やその製造方法を提供することを課題とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Publication No. 7-553.
The method proposed in No. 84 is based on the cold rolling joining method,
In the case of a metal foil with a thickness of 50 μm or less, the effect of intermetallic intrusion in which the mating metal penetrates into the surface to be bonded becomes particularly large, and when the material to be bonded is thin, In the case of joining at a high rate, the rolling equipment is increased in precision and size, and it is technically difficult to perform this in a high vacuum, and there is a problem of reduced economic efficiency due to the increase in size. Therefore, the present invention provides a clad metal plate and a method for manufacturing the same, which are highly efficient, can be easily carried out, and do not rely on rolling, so that the amount of plastic deformation of the material to be joined is extremely small, there is no problem of penetration between metals, and the method is easy to carry out. That is the task.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者は、とくに真空
中の接合において、接合状況は、両材料間の圧縮応力値
よりむしろ、その継続時間や接合後の拡散処理に大きく
影響され、また、両材料間の摩擦にも影響されることを
種々の現象から推察した。この観点から、前述の冷間圧
延接合法を検討すると、該接合法での重合接合時間は、
ロール入り口部での非常に狭い塑性変形領域内に限定さ
れるから、その接合時間を長くしようとすれば、特に、
被加工材が薄いほどロール直径が大きくなって設備費が
増大したり、圧延速度、つまり、生産性が低下し、ま
た、Al箔等の冷間圧延で実施されている複層圧延の例
でも判るように、被接合材料相互間の摩擦はほぼ零で、
摩擦による接合の改善効果は期待できないことが想定さ
れる。The inventor of the present invention has found that, particularly in the case of joining in a vacuum, the joining condition is greatly affected not by the compressive stress value between the two materials but by the duration thereof and the diffusion treatment after the joining. It was inferred from various phenomena that it was also affected by friction between both materials. From this viewpoint, when examining the cold rolling joining method described above, the polymerization joining time in the joining method is as follows:
Since it is limited to a very narrow plastic deformation area at the roll entrance, if the joining time is to be lengthened,
The roll diameter increases as the workpiece becomes thinner, and the equipment cost increases, and the rolling speed, that is, the productivity, decreases.Also, in the example of the multi-layer rolling performed in cold rolling of Al foil or the like. As you can see, the friction between the materials to be joined is almost zero,
It is assumed that the effect of improving the joining by friction cannot be expected.
【0006】本発明は、上記観点から着想されたもので
あって、真空槽内で、少なくとも二枚の被クラッド帯状
金属板のうちの一部もしくは全部について、その接合面
を予め活性化処理した後、該接合面を重合して回転可能
な円筒面上に張力を持って巻きつけた状態で接合するこ
とを特徴とするクラッド金属板の製造方法である。本発
明において、接合後拡散処理すること、すなわち、円筒
面上での接合後、さらに常温以上の350℃以下の温度
に保持して接合力を強化すること、円筒面上での接合に
連続して巻取り装置で巻取り、該巻取り装置上で常温以
上350℃以下の温度に保持して接合力を強化すること
が望ましい。該保持温度は、被接合材料の組合せにより
決定されるが、一般的には接合力強化の点から望ましく
は常温以上、より望ましくは100℃以上、さらに望ま
しくは150℃とする。一方、接合製品の変形、組織変
化の抑制の点から350℃以下とすることが望ましい。
Cu−Niの接合の場合、180〜200℃が適当であ
る。また、被クラッド帯状金属板は少なくとも二個の回
転可能な円筒間に直接巻き掛けることで回転可能な円
筒、つまりロール数を減少すること、また、円筒面上に
巻きつけられた少なくとも二枚の被クラッド帯状金属板
の外周に、さらにバックアップ部材を巻きつけることに
より、被接合材料間の接触面圧力を増強して接合の強
度、処理速度等を向上することがそれぞれ有効である。
また、被接合面の活性化処理は、該面をイオンエッチン
グにより新生面とする、および該面に活性化された金属
を付着すること、の少なくともいずれかとするのが望ま
しい。The present invention has been conceived from the above-described viewpoint, and a bonding surface of at least a part or all of at least two strip-shaped metal plates to be clad is previously activated in a vacuum chamber. Thereafter, the method is a method for manufacturing a clad metal plate, wherein the joining surfaces are superimposed and joined while being wound with tension on a rotatable cylindrical surface. In the present invention, the diffusion treatment after bonding, that is, after bonding on the cylindrical surface, further strengthening the bonding force by maintaining the temperature at room temperature or more and 350 ° C. or less, continuous with the bonding on the cylindrical surface. It is desirable that the wire is wound by a winder and that the temperature is maintained at a temperature not lower than room temperature and lower than or equal to 350 ° C. on the winder to enhance the bonding strength. The holding temperature is determined depending on the combination of the materials to be joined. Generally, the temperature is preferably room temperature or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and still more preferably 150 ° C. from the viewpoint of strengthening the bonding strength. On the other hand, the temperature is desirably 350 ° C. or lower from the viewpoint of suppressing deformation and structural change of the joined product.
In the case of Cu—Ni bonding, 180 to 200 ° C. is appropriate. In addition, the clad band-shaped metal plate is a rotatable cylinder by directly winding between at least two rotatable cylinders, that is, reducing the number of rolls, and at least two rolls wound on the cylindrical surface It is effective to further wrap the backup member around the outer periphery of the clad band-shaped metal plate to increase the pressure of the contact surface between the materials to be joined and to improve the bonding strength and the processing speed.
In addition, it is desirable that the activation treatment of the surface to be joined is at least one of making the surface a new surface by ion etching, and attaching an activated metal to the surface.
【0007】本発明における、接合に必要な被接合材料
間の接触面圧力は、円筒面上に巻きつけられた被クラッ
ド帯状金属板、またはさらに該金属板の外周に巻きつけ
られたバックアップ部材の周方向の張力によるもの(材
料力学で云うフープ応力に相当)である。そして、この
巻きつけ周長(その円筒の半径と巻き付けの中心角の
積)は、圧延接合法における圧延ロールの入り口の塑性
変形領域に比し格段(数倍ないし数万倍)に大きくする
ことができ、これにより、重合接合の時間を長時間と
し、または処理速度を高速化することができる。また、
被接合材料に加えられる塑性変形量は、両材料のミクロ
的接触部が潰れて大接触面積化するに十分なだけでよい
から、圧延接合法に比し格段に小さく、したがって、加
工硬化はほぼ無視し得て、歪取り焼鈍の必要性はなくな
り、金属間貫入の不具合もなくなる。さらに、圧延接合
法では高真空中でロール相互間距離を正確に制御する必
要があるのに対し、本発明においては、回転可能な円筒
面上での被接合金属材料の張力を所定値以上に保持する
のみでよく、これは高真空中においても容易である。ま
た、本発明において、回転可能な円筒面上での巻き付け
周長の差から上記応力下で上層と層下との間に摩擦を発
生させて接合作用に貢献させることができる。[0007] In the present invention, the contact surface pressure between the materials to be joined required for joining is determined by a band-shaped metal plate wound on a cylindrical surface or a backup member wound further around the outer periphery of the metal plate. This is due to circumferential tension (corresponding to hoop stress in material mechanics). The circumference of the winding (the product of the radius of the cylinder and the center angle of the winding) should be much larger (several times to tens of thousands of times) than the plastic deformation area at the entrance of the rolling roll in the rolling joining method. Thereby, the polymerization bonding time can be extended or the processing speed can be increased. Also,
Since the amount of plastic deformation applied to the materials to be joined only needs to be sufficient to collapse the microscopic contact portion between the two materials and increase the contact area, the amount of plastic deformation is much smaller than that of the roll joining method, and therefore, the work hardening is almost Negligible, the need for strain relief annealing is eliminated, and the inconvenience of intermetallic penetration is eliminated. Further, in the roll joining method, it is necessary to accurately control the distance between the rolls in a high vacuum, whereas in the present invention, the tension of the metal material to be joined on the rotatable cylindrical surface is set to a predetermined value or more. It only needs to be held, which is easy even in high vacuum. Further, in the present invention, friction can be generated between the upper layer and the lower layer under the stress from the difference in the winding circumference on the rotatable cylindrical surface to contribute to the joining operation.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図1は、金属箔同士の接合の場合
について、本発明の実施の第1の実施形態を説明する図
である。しかし、本発明は、比較的厚い金属材料同士、
または金属箔と比較的厚い金属材料の接合に適用するこ
とも可能である。真空容器1は、10−3乗〜10−6To
rrの真空度を保持可能で、その内部に、金属箔用とバッ
クアップ部材用それぞれ1基ずつで対をなして設けられ
た巻出し装置5a、6a、5b、6bと、2基のイオン源2
a、2bと、該イオン源にそれぞれ対向して設けられた一対
のガイドロール3a、3bと、回転可能な円筒である遊転ロ
ール8と、その前後一対のブライドルロール4a、4bおよ
び加熱装置9付きの巻取り装置7からなる一連の装置が
設けられている。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of the present invention in the case of joining metal foils. However, the present invention relates to relatively thick metallic materials,
Alternatively, the present invention can be applied to joining of a metal foil and a relatively thick metal material. The vacuum vessel 1 has a power of 10 −3 to 10 −6 To
a vacuum degree of rr, and unwinding devices 5a, 6a, 5b, and 6b provided in the inside thereof, one each for a metal foil and a backup member, and two ion sources 2
a, 2b, a pair of guide rolls 3a, 3b provided opposite to the ion source, a rotatable cylindrical idle roll 8, and a pair of front and rear bridle rolls 4a, 4b and a heating device 9, respectively. There is provided a series of devices including a winding device 7 provided with the device.
【0009】上記一連の装置は、被処理材に対して次の
ように処理し、また配列されている。金属箔の巻出し装
置5a、5b、および本実施例で付加された和紙である電
気絶縁性バックアップ部材用の巻出し装置6a、6bは、
被被巻出し材にそれぞれ後述の第1のブライドルロール
4a(接触中心角θ1)上でスリップが生じない程度以上
の張力を保持させつつ巻出すように、図示しない制動装
置が装置されている。一対のガイドロール3a、3bは、上
記巻出し装置から繰り出された金属箔とバックアップ部
材の一対をバックアップ部材が下層、金属箔が上層とな
るように、それぞれ巻付けて方向転換させる。2基のイ
オン源2a、2bは、ガイドロール3a、3b上の上層の金属箔
の外周側の表面をイオンエッチングにより、接合しよう
とする表面の酸化膜等を除去して接合への障害を除去す
る。但し、上記イオンエッチングに替えて、図示しない
ターゲットから放出される活性化された金属を活性化対
象面に付着させるものでもよい。この時金属箔の温度は
常温〜350℃とすることができる。被接合材の温度を
上昇する効果としては、より高度の活性化、拡散等の活
発化による接合強度の増加、高温の被接合材が遊転ロー
ル8上で温度低下し、収縮することによる接触面圧力の
増加による接合強度の増加等である。ガイドロール3a、3
bの内部に永久磁石、直流または交流電磁石等を装置し
て、漏洩磁束によりスパッタを均一化または特定部へ集
中する等の制御をすることもできる。[0009] The above-mentioned series of devices processes and arranges materials to be processed as follows. The unwinding devices 5a and 5b for the metal foil and the unwinding devices 6a and 6b for the electrically insulating backup member which is the washi paper added in the present embodiment include:
A first bridle roll described later is applied to the material to be unwound.
A braking device (not shown) is provided so as to unwind while maintaining a tension higher than the slip does not occur on 4a (contact center angle θ1). The pair of guide rolls 3a and 3b are wound around a pair of the metal foil and the backup member unwound from the unwinding device, respectively, so that the backup member is a lower layer and the metal foil is an upper layer, and the direction is changed. The two ion sources 2a and 2b remove the obstacles to the bonding by removing the oxide film and the like on the surface to be bonded by ion etching the outer peripheral surface of the upper metal foil on the guide rolls 3a and 3b. I do. However, instead of the above-described ion etching, an activated metal released from a target (not shown) may be attached to the activation target surface. At this time, the temperature of the metal foil can be in the range of room temperature to 350 ° C. The effect of increasing the temperature of the material to be joined includes an increase in joining strength due to higher activation and diffusion, etc., and a decrease in the temperature of the high-temperature material to be joined on the idler roll 8, resulting in contact due to shrinkage. This is due to an increase in bonding strength due to an increase in surface pressure. Guide rolls 3a, 3
A permanent magnet, a DC or AC electromagnet, or the like may be provided inside b to perform control such as uniforming or concentrating spatter by a leakage flux.
【0010】次に、金属箔等の被処理材は、上記により
活性化された金属箔の表面を相互にブライドルロール4
a、遊転ロール8、ブライドルロール4b上で互いに重合
して、それぞれ巻き付け中心角θ1、θ8、θ3で巻き
付けられて接合される。これらの各ロールの作用は後述
する。ブライドルロール4a、遊転ロール8、ブライドル
ロール4bを出た金属箔等は、加熱下の巻取り装置7で巻
取られるが、この時の巻取り張力は前記ブライドルロー
ル4b(接触中心角θ3)上でスリップが生じない程度以
上とする。該巻取り装置のドラム上でも、金属箔同士は
加熱下での拡散接合作用と、張力による金属箔同士間の
接触面圧力を受け、それぞれ接合力を強化される。この
とき下層となる程接触面圧力は累積されて大きくなり、
また、継続時間も長いから、接合は強化される。巻取り
コイルは巻取りの直後または所定時間保持された後搬出
される。Next, the material to be treated such as a metal foil is placed on the bridle roll 4 so that the surfaces of the metal foil activated as described above are mutually bonded.
a, superposed on the idler roll 8 and the bridle roll 4b, and wound and bonded at winding center angles θ1, θ8 and θ3, respectively. The operation of each of these rolls will be described later. The metal foil and the like that have exited the bridle roll 4a, the idler roll 8, and the bridle roll 4b are wound by the winding device 7 under heating. At this time, the winding tension is the bridle roll 4b (contact center angle θ3). Above, the slip is not generated. Even on the drum of the winding device, the metal foils receive the diffusion bonding action under heating and the contact surface pressure between the metal foils due to the tension, thereby enhancing the bonding strength. At this time, the lower the layer, the greater the contact surface pressure is accumulated,
Also, since the duration is long, the bonding is strengthened. The winding coil is carried out immediately after winding or after being held for a predetermined time.
【0011】次に、前記ブライドルロール4a、遊転ロー
ル8、ブライドルロール4bの作用を説明する。第2のブ
ライドルロール4bは、その入り口の被取扱い材料に所定
の張力T1を保持させるのに必要なトルクTrを与えて駆
動され、一方、第1のブライドルロール4aは、その出口
の被取り扱い材料に前記の張力T1を保持させるのに必
要なトルクTr'の制動を与えられている。その結果、直
径dの遊転ロール8上の被処理材は、巻き付け中心角θ
8の範囲で、張力T1が与えられる。この時の遊転ロー
ル1上の巻き付け層内の金属箔同士の接触面圧力pおよ
びその継続時間tは、T1:金属箔とバックアップ材の合
計張力(一対の材料は同張力とする)、b:金属箔の幅、
d:遊転ロールの直径、v:金属箔等の周速度とすると、p=
T1/(b・d)、t=d・θ8/(2・v)で表すことができる。
これらの式から、遊転ロール8の直径dに応じて接触面
圧力pと接合時間tは反比例関係にあり、接触面圧力p
を小さ目にすることにより、接合時間tを大きくできる
ことが判る。また、巻取り装置7の入り口にブライドル
ロール対を設け、これにより、巻取り装置7内の被巻取
り材に高い張力を有せしめ、これにより接合力の強化を
図ってもよい。Next, the operation of the bridle roll 4a, the idler roll 8, and the bridle roll 4b will be described. The second bridle roll 4b is driven by applying a torque Tr necessary to maintain a predetermined tension T1 to the material to be treated at the entrance, while the first bridle roll 4a is driven by the material to be treated at the exit. Is given a braking force of a torque Tr ′ necessary to maintain the tension T1. As a result, the material to be processed on the idler roll 8 having the diameter d has a winding center angle θ.
In the range of 8, a tension T1 is given. At this time, the contact surface pressure p between the metal foils in the winding layer on the idler roll 1 and the duration t thereof are: T1: total tension of the metal foil and the backup material (a pair of materials have the same tension), b : Width of metal foil,
d: diameter of idler roll, v: peripheral speed of metal foil etc., p =
T1 / (b · d) and t = d · θ8 / (2 · v).
From these equations, the contact surface pressure p and the joining time t are in inverse proportion according to the diameter d of the idler roll 8, and the contact surface pressure p
It can be understood that the bonding time t can be increased by reducing the value of. Further, a bridle roll pair may be provided at the entrance of the winding device 7 so that the material to be wound in the winding device 7 has a high tension, thereby strengthening the joining force.
【0012】本実施例は、ブライドルロール4a、4bを
回転可能な円筒である遊転ロール8直前および直後に設
け、接合に必要な張力を、回転可能な円筒である遊転ロ
ール部分に限定して作用させ、被処理材の安定化、装置
の簡略化を達成したが、張力は、巻出し装置から巻取り
装置までの全域等に作用させても良い、バックアップ
部材を併用して、金属箔のみならずこのバックアップ部
材の張力により、回転可能な円筒面上の金属箔同士間の
接触面圧力を増強して接合を強化し、また、巻取り装置
7の巻取りドラム上での接合金属箔同士間の直接接触に
よる疵付きの防止を図っている、バックアップ部材と
して電気絶縁性のテープ状材を用いて、狭幅の金属箔を
処理する場合のガイドロール3a、3bの表面を保護した、
イオンエッチングにより高度に活性化した等の特徴を
有するが、本発明において、これらは適宜取捨選択でき
る。In this embodiment, the bridle rolls 4a and 4b are provided immediately before and immediately after a rotatable cylindrical idle roll 8, and the tension required for joining is limited to the rotatable cylindrical idle roll portion. To stabilize the material to be treated and to simplify the equipment, but the tension may be applied to the entire area from the unwinding device to the winding device. Not only the tension of the backup member but also the contact surface pressure between the metal foils on the rotatable cylindrical surface is increased to strengthen the bonding, and the bonding metal foil on the winding drum of the winding device 7 is improved. The surface of the guide rolls 3a and 3b in the case of processing a narrow metal foil is protected by using an electrically insulating tape-like material as a backup member, which is intended to prevent scratches due to direct contact between them.
Although it has features such as highly activated by ion etching, these can be appropriately selected in the present invention.
【0013】次に、図2は、第2の実施例を説明する図
であり、二個のブライドルロール11,12を回転可能
な円筒として用い、この間に被クラッド帯状金属板を直
接巻き掛けることで、上記第1の実施例の遊転ロール8
を省略した例である。直径d1、d2のブライドルロー
ル11,12が設けられ、被処理材の張力は、入り口
(合計);Ti、ロール間;T1、出口;Toである。また、第2
のブライドルロール12は張力T1−Toに見合うトルク
で回転駆動され、第1のブライドルロール11は張力T
1−Tiに見合うトルクで制動されている。このときの各
ブライドルロール上の被処理材の張力は、第1のブライ
ドルロール11では中心角θ1iの間は入り口の張力Ti
と同じまま推移し、中心角θ1oの間でTiからT1に増加
(T1=Ti・eμθ)する。また、第2のブライドルロール
12では中心角θ2iの間はブライドルロール間張力T1
と同じまま推移し、中心角θ2oの間でT1からToに減少
(T1=To・eμθ)する。したがって、接合は張力が大
きい中心角θ2iの間で主に進行する。Next, FIG. 2 is a view for explaining a second embodiment, in which two bridle rolls 11, 12 are used as rotatable cylinders, and a band-shaped metal plate to be clad is directly wound between them. Then, the idle roll 8 of the first embodiment described above.
Is an example in which is omitted. Bridle rolls 11 and 12 having diameters d1 and d2 are provided, and the tension of the material to be treated is inlet (total); Ti, between the rolls; T1, and outlet; Also, the second
The bridle roll 12 is driven to rotate at a torque corresponding to the tension T1-To, and the first bridle roll 11 is
It is braked with a torque commensurate with 1-Ti. At this time, the tension of the material to be treated on each bridle roll is equal to the entrance tension Ti for the first bridle roll 11 during the central angle θ1i.
And increases from Ti to T1 during the central angle θ1o (T1 = Ti · eμθ ). In the second bridle roll 12, the tension T1 between the bridle rolls during the central angle θ2i.
, And decreases from T1 to To between the central angles θ2o (T1 = To ・eμθ ). Therefore, the bonding mainly proceeds between the central angles θ2i where the tension is large.
【0014】次に、図3は、回転可能な円筒面上に張力
を持って巻きつけて接合した後、拡散接合により接合力
を強化する場合の加熱保持室を設ける図1以外の例を説
明する図である。なお、一般に200℃×10minの拡散接
合保持により接合強度を数倍程度向上できる。なお、保
持雰囲気は、不必要な酸化が防止できれば、必ずしも真
空中であることを要しない。しかし、図1等の装置によ
る本接合作業を中断させる真空状態の中断を回避できる
ものが望ましい。いずれの加熱保持室も図示しないヒー
タ、輻射熱源等により例えば200℃等の温度に保持可能
とされている。Aはストレートライン型である。Bは被処
理材をその厚みの1000倍程度以上の直径を有する多数の
アイドラ間に水平または垂直(図示)方向等に掛け渡す
ことにより拡散接合処理時間を長くするもの、Cは、図1
等で巻き取った被処理材を巻き芯16を有するままステ
ム15に串刺し状にして保持するものである。Next, FIG. 3 illustrates an example other than FIG. 1 in which a heating and holding chamber is provided in the case where a bonding force is strengthened by diffusion bonding after winding and bonding with tension onto a rotatable cylindrical surface. FIG. In general, the bonding strength can be improved by several times by holding the diffusion bonding at 200 ° C. for 10 minutes. Note that the holding atmosphere is not necessarily required to be in a vacuum as long as unnecessary oxidation can be prevented. However, it is desirable to be able to avoid the interruption of the vacuum state which interrupts the main joining operation by the apparatus shown in FIG. Each heating and holding chamber can be held at a temperature of, for example, 200 ° C. by a heater, a radiant heat source, or the like (not shown). A is a straight line type. B extends the diffusion bonding time by horizontally or vertically (illustrating) a plurality of idlers having a diameter of about 1000 times or more the thickness of the material to be processed.
The material to be processed, which has been wound by the above method, is skewered and held on the stem 15 while holding the core 16.
【0015】[0015]
【実施例】次に、被接合金属箔として、厚さ15μm、
幅100mmのCuとNi箔を図1で説明した装置で接
合処理した例のデータをしめす。真空槽内圧力8×10
−4Torr.、張力Tiは合計2.4kgf(それぞれ
1.2kgf)、遊転ロール直径200mm、活性化後
の金属箔の温度約200℃、処理速度50cm/sec
で、接合時間は、0.6秒であり、かつ巻き取り装置で
の温度保持を200℃、10分間とすることにより、金
属箔相互間の拡散接合が進み、巻取り最上層で180度
曲げテストで剥離のない健全な接合ができた。Next, as a metal foil to be joined, a thickness of 15 μm,
The data of an example in which Cu and Ni foils having a width of 100 mm are joined by the apparatus described with reference to FIG. Vacuum chamber pressure 8 × 10
-4 Torr. , Tension Ti is 2.4 kgf (1.2 kgf each), idler roll diameter 200 mm, temperature of activated metal foil about 200 ° C., processing speed 50 cm / sec.
The bonding time is 0.6 seconds, and the diffusion bonding between the metal foils proceeds by keeping the temperature in the winding device at 200 ° C. for 10 minutes, and the uppermost winding layer is bent 180 °. A sound bond without peeling was obtained in the test.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上に述べたように本発明のクラッド金
属板の製造方法は、特に真空下において接合は、接触面
圧力値よりも、むしろ接合時間の要素が大きいことを見
出したことに基づくもので、真空槽内で被クラッド帯状
金属板を予め活性化処理した後、接合面を重合して回転
可能な円筒面上に張力を持って巻きつけた状態で接合す
るものである。このため、たとえ、被接合材を高周速度
で処理する場合でも十分な接合時間を確保でき、金属間
貫入がない製品を単純な装置で技術的にも容易に製造す
ることができる。また、本発明において、円筒面上で接
合した後、さらに巻取り装置その他の上で、常温以上の
温度で保持して接合力を強化することもできる。As described above, the method for producing a clad metal plate of the present invention is based on the finding that the joining time, especially in a vacuum, is greater than the contact surface pressure value, rather than the contact surface pressure value. In this method, after a clad band-shaped metal plate is previously activated in a vacuum chamber, the joining surfaces are superimposed and joined in a state of being wound with tension on a rotatable cylindrical surface. For this reason, even when the material to be joined is processed at a high peripheral speed, a sufficient joining time can be secured, and a product having no metal-penetration can be easily manufactured technically with a simple device. Further, in the present invention, after joining on the cylindrical surface, the joining force can be further strengthened by holding at a temperature equal to or higher than room temperature on a winding device or the like.
【図1】本発明の第1の実施形態を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施例を説明する図であり、被
クラッド帯状金属板を二個の回転可能な円筒間に直接巻
き掛ける場合の例を説明する図である。FIG. 2 is a view for explaining a second embodiment of the present invention, and is a view for explaining an example in which a clad band-shaped metal plate is directly wound between two rotatable cylinders.
【図3】本発明により、回転可能な円筒面上に張力を持
って巻きつけて接合した後、拡散接合により接合力を強
化する場合の加熱保持室を設ける図1以外の例を説明す
る図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example other than FIG. 1 in which a heating and holding chamber is provided in a case where a bonding force is strengthened by diffusion bonding after winding and bonding with tension on a rotatable cylindrical surface according to the present invention. It is.
1;真空容器、2a,2b;イオン源、4a,4b,11,
12;ブライドルロール、3a,3b;ガイドロール、5
a,5b;金属箔巻出し装置、6a,6b;バックアッ
プ部材巻出し装置、7;巻取り装置、8;遊転ロール、
9;加熱装置、13;案内ロール、14;アイドラ、1
5;ステム、16;巻き芯、θ;接触中心角、T;張
力、d;直径1; vacuum vessel, 2a, 2b; ion source, 4a, 4b, 11,
12; bridle roll, 3a, 3b; guide roll, 5
a, 5b; metal foil unwinding device, 6a, 6b; backup member unwinding device, 7; winding device, 8;
9; heating device, 13; guide roll, 14; idler, 1
5; stem, 16; winding core, θ: contact center angle, T: tension, d: diameter
Claims (6)
ド帯状金属板のうちの一部もしくは全部についてその接
合面を予め活性化処理した後該接合面を重合して回転可
能な円筒面上に張力を持って巻きつけた状態で接合する
ことを特徴とするクラッド金属板の製造方法。In a vacuum chamber, a bonding surface of at least a part or all of at least two clad strip-shaped metal plates is activated beforehand, and then the bonding surface is superimposed on a rotatable cylindrical surface. A method for producing a clad metal plate, comprising: joining a clad metal plate while winding it with tension.
350℃以下の温度に保持する請求項1のクラッド金属
板の製造方法。2. The method for manufacturing a clad metal sheet according to claim 1, wherein after the bonding on the cylindrical surface, the temperature is further maintained at a temperature not lower than room temperature and not higher than 350 ° C.
置で巻き取り、該巻き取り装置上で常温以上350℃以
下の温度に保持する請求項1のクラッド金属板の製造方
法。3. The method for producing a clad metal sheet according to claim 1, wherein the joining is performed on the cylindrical surface, and the winding is carried out by a winding device, and the temperature is kept at a normal temperature or higher and 350 ° C. or lower on the winding device.
の回転可能な円筒間に直接巻き掛けられる請求項1ない
し3のいずれかに記載のクラッド金属板の製造方法。4. The method for producing a clad metal sheet according to claim 1, wherein the band-shaped metal sheet to be clad is wound directly between at least two rotatable cylinders.
枚の被クラッド帯状金属板の外周に、さらにバックアッ
プ部材を巻きつける請求項1ないし4のいずれかに記載
のクラッド金属板の製造方法。5. The method for manufacturing a clad metal sheet according to claim 1, wherein a backup member is further wound around an outer periphery of at least two band-shaped metal sheets to be clad wound on a cylindrical surface.
活性化金属の付着の少なくともいずれかである請求項1
ないし5のいずれかに記載のクラッド金属板の製造方
法。6. The activation process according to claim 1, wherein the activation process is at least one of ion etching and deposition of an activation metal.
6. The method for producing a clad metal plate according to any one of items 1 to 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11218249A JP2000107871A (en) | 1998-08-07 | 1999-08-02 | Production of clad metal plate |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-223851 | 1998-08-07 | ||
| JP22385198 | 1998-08-07 | ||
| JP11218249A JP2000107871A (en) | 1998-08-07 | 1999-08-02 | Production of clad metal plate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000107871A true JP2000107871A (en) | 2000-04-18 |
Family
ID=26522467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11218249A Pending JP2000107871A (en) | 1998-08-07 | 1999-08-02 | Production of clad metal plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000107871A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100773391B1 (en) | 2005-09-01 | 2007-11-05 | 한국전기연구원 | Lamination apparatus and lamination method using the same |
| JP2008266686A (en) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Chubu Electric Power Co Inc | Clad-oriented metal substrate for epitaxial thin film formation and manufacturing method thereof |
-
1999
- 1999-08-02 JP JP11218249A patent/JP2000107871A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100773391B1 (en) | 2005-09-01 | 2007-11-05 | 한국전기연구원 | Lamination apparatus and lamination method using the same |
| US7845548B2 (en) | 2005-09-01 | 2010-12-07 | Ho-Sup Kim | Lamination method |
| JP2008266686A (en) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Chubu Electric Power Co Inc | Clad-oriented metal substrate for epitaxial thin film formation and manufacturing method thereof |
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