JP2007283308A - Reducing roll - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,表面の中央部に凹凸模様が施された上下一対の圧下ロールに関するものであり,本発明の圧下ロール間に金属板を挿入させて,金属板に凹凸模様を転写成形する技術に関するものである。 The present invention relates to a pair of upper and lower reduction rolls having a concavo-convex pattern at the center of the surface, and relates to a technique for transferring a concavo-convex pattern onto a metal plate by inserting a metal plate between the reduction rolls of the present invention. Is.
従来,金属板に凹凸模様を転写成形し,機能部材として用いられるものがあり,燃料電池用セパレータ,熱交換器用の伝熱プレート,滑り防止床用建材,外壁用建材などが挙げられる。これらの部材は所定の機能を満足するため,微細な凹凸模様をその部材に設ける必要がある。例えば,固体高分子型燃料電池用セパレータは,燃料極,固体高分子膜と共に積層構造を形成し,そのセパレータの凹凸模様は水素および空気(酸素)を固体高分子膜に供給する流路の役割をなしており,コンパクトで高い発電性能,通電性能を確保するため微細な凹凸模様にする必要がある。また,熱交換器の伝熱プレートにおいても高い伝熱性能を確保するため,冷媒ガス等の流路となる凹凸模様を微細な形状とする必要がある。このような微細な凹凸模様を成形する加工装置としては凸金型と凹金型を用いたプレス成形装置が広く知られている。しかしながら,プレス成形により微細な凹凸模様を成形する方法は,部材が大型化すると押し付け面が平面で広範囲となるため,成形荷重が増大し,大がかりな設備が必要となると共にバッチ作業であるため生産効率が劣る。 Conventionally, there are those in which an uneven pattern is transferred and formed on a metal plate and used as a functional member, such as a separator for a fuel cell, a heat transfer plate for a heat exchanger, a building material for an anti-slip floor, and a building material for an outer wall. Since these members satisfy a predetermined function, it is necessary to provide a fine uneven pattern on the members. For example, a separator for a polymer electrolyte fuel cell forms a laminated structure with a fuel electrode and a polymer electrolyte membrane, and the uneven pattern of the separator serves as a channel for supplying hydrogen and air (oxygen) to the polymer electrolyte membrane. Therefore, it is necessary to have a fine uneven pattern to ensure compact and high power generation and energization performance. Further, in order to ensure high heat transfer performance also in the heat transfer plate of the heat exchanger, it is necessary to make the uneven pattern serving as the flow path of the refrigerant gas into a fine shape. As a processing apparatus for forming such a fine concavo-convex pattern, a press molding apparatus using a convex mold and a concave mold is widely known. However, the method of forming a fine concavo-convex pattern by press molding is produced because the pressing surface becomes flat and wide when the member is large, so the molding load increases, large equipment is required, and it is a batch operation. Inefficient.
そこで,上記の問題点を考慮し,凹凸模様が表面に施された上下一対の圧下ロールを回転させ,圧下ロール間に金属板を挿入させて,金属板に凹凸模様を転写成形する加工装置が特許文献1,特許文献2で開示されている。この加工装置を用いることにより成形荷重が軽減されプレス成形装置に比べコンパクトな設備となり,連続成形であるため量産に適した加工装置を提供できる。ロール成形においては,上下ロールの回転方向およびロール軸方向の位置あわせを正確に行うことが重要であり,通常,回転方向の上下ロールの同期は図1に示すような歯車による同期駆動手段,あるいは,電気的に同期制御させる駆動手段が用いられる。しかしながら,微細な凹凸模様の成形を行う場合は,歯車の遊び量,同期制御不良,駆動ベアリングの振れ量が原因で上下圧下ロールの凹凸部の不一致が生じ,目標どおりの凹凸模様が得られず,凹凸形状のダレや,割れが発生する問題がある。
Therefore, in consideration of the above problems, there is a processing device that rotates a pair of upper and lower rolling rolls having a concavo-convex pattern on the surface, inserts a metal plate between the rolling rolls, and transfers the concavo-convex pattern onto the metal plate. It is disclosed in
特許文献3では,缶胴外面にエンボス成形するため,凸ロールと凹ロールをそれぞれの回転軸に連係された歯車より駆動させて,各ロール間に材料を挟み込み加工する装置が開示されている。しかしながら,微細な凹凸模様の成形を行う場合は,歯車の遊び量,駆動ベアリングの振れ量が原因でロール回転方向およびロール軸方向に位置ズレが生じ,目標どおりの凹凸模様が得られず,凹凸形状のダレや,割れが生じる問題がある。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses an apparatus for sandwiching a material between each roll by driving a convex roll and a concave roll from gears linked to respective rotary shafts in order to emboss the outer surface of the can body. However, when forming a fine concavo-convex pattern, positional deviation occurs in the roll rotation direction and roll axis direction due to the play amount of the gear and the swing amount of the drive bearing, and the desired concavo-convex pattern cannot be obtained. There are problems of sagging and cracking.
特許文献4では,周面に多数のポンチを突設した棒状の上型ロールと,周面に多数のポンチを突設した棒状の下型ロールとからなる対向ロールを回転せしめ,両ロール間で平板状の金属板をプレス成形して送り出し,凹凸金属板を成形する凹凸金属板成形機において,ロールの回転角度のズレやローラの撓み変形を低減するため,上下ロールの回転角度を検出する検出手段,これらの検出手段の検出結果に基づいて全てのロールが同期回転するように上下各駆動機構を制御せしめる同期制御手段および各対向ロールの非プレス成形部を保持する軸受け部材を具備した成形機が開示されている。しかしながら,微細な凹凸模様の成形を行う場合は,回転角度検出センサーの誤差や誤動作,駆動ベアリングの振れ量が原因でロール回転方向およびロール軸方向に位置ズレが生じ,目標どおりの凹凸模様が得られず,凹凸形状のダレや,割れが生じる問題がある。 In Patent Document 4, an opposing roll consisting of a rod-shaped upper mold roll with a number of punches projecting on the peripheral surface and a bar-shaped lower mold roll with a number of punches projecting on the peripheral surface is rotated between the two rolls. Detection to detect the rotation angle of the upper and lower rolls in order to reduce the deviation of the rotation angle of the roll and the bending deformation of the roller in the uneven metal plate molding machine that presses and feeds the flat metal plate and forms it. , A molding machine comprising a synchronous control means for controlling the upper and lower drive mechanisms so that all rolls rotate synchronously based on the detection results of these detection means, and a bearing member for holding the non-press-molding portion of each opposing roll Is disclosed. However, when forming a fine concavo-convex pattern, misalignment occurs in the roll rotation direction and roll axis direction due to errors and malfunctions of the rotation angle detection sensor and the amount of drive bearing deflection, and the desired concavo-convex pattern is obtained. However, there is a problem in that the concave and convex shapes and cracks occur.
また,本発明者らは,特許文献5において,周辺に平坦部を有し,周辺を除く部分はガス流路となる凸部及び凹部を有する固体高分子型燃料電池用セパレータ製造装置において,前記セパレータの凸部及び凹部の形状と相似形の凹凸加工を施した加工表面の前方であって対向する位置に凹凸部を少なくとも1組有する上下一対の圧下ロールを有する固体高分子型燃料電池用セパレータ製造装置を開示した。本装置は,セパレータの凸部及び凹部の形状と相似形の凹凸加工を施した加工表面を保護することを目的として,作業ミス等が原因となるロール回転方向の位置ズレやロール軸方向の位置ズレや型かじりによる上下圧下ロールの破損を成形加工開始前に回避できるという効果を奏する発明である。しかしながら,凹凸部は凹凸加工を施した加工表面の前方にのみ配置するため,成形加工中に発生する歯車の遊び量,駆動ベアリングの振れ量が原因でロール回転方向およびロール軸方向に位置ズレが生じると,ロール回転方向の位置ずれを解消できず,目標どおりのセパレータの凸部及び凹部の形状が得らなくなり,凹凸形状のダレや,割れが生じる問題が残る。 In addition, in Patent Document 5, the inventors of the separator manufacturing apparatus for a polymer electrolyte fuel cell have a flat portion around the periphery, and a portion excluding the periphery has a convex portion and a concave portion that serve as a gas flow path. A separator for a polymer electrolyte fuel cell having a pair of upper and lower rolling rolls having at least one set of concavo-convex portions at a position facing the front and opposite to a processed surface having a concavo-convex shape similar to the shape of the convex and concave portions of the separator A manufacturing apparatus has been disclosed. The purpose of this device is to protect the processed surface that has been processed with irregularities that are similar to the shape of the convex and concave parts of the separator. This is an invention that has the effect of avoiding breakage of the upper and lower rolling rolls due to misalignment or mold squeezing before starting the forming process. However, since the concavo-convex part is arranged only in front of the processed surface with the concavo-convex process, the positional deviation in the roll rotation direction and roll axis direction is caused by the play amount of the gear and the run-out amount of the drive bearing generated during the forming process. If this occurs, the positional deviation in the roll rotation direction cannot be resolved, and the shape of the projections and recesses of the separator cannot be obtained as intended, and the problem of sagging unevenness and cracking remains.
前記のごとく,中央部に凹凸模様が表面に施された上下一対の圧下ロールを回転させ,圧下ロール間に金属板を挿入させて,金属板に凹凸模様を転写成形する加工装置において,従来の技術では,成形中にロール回転方向およびロール軸方向の位置ズレが生じた場合,上下凹凸部の不一致から目標どおりの凹凸模様が得られず,凹凸模様の凹凸形状のだれ,割れが生じる問題がある。 As described above, in a processing apparatus that rotates a pair of upper and lower rolling rolls having a concavo-convex pattern on the surface at the center and inserts a metal plate between the rolling rolls, In technology, when misalignment occurs in the roll rotation direction and roll axis direction during molding, the uneven pattern as the target cannot be obtained due to the mismatch of the upper and lower uneven parts, and the uneven shape of the uneven pattern and cracks occur. is there.
本発明は,成形中に発生するロール回転方向およびロール軸方向の位置ズレによる凹凸模様の凹凸形状のだれ,割れを防止し,目標の凹凸模様を安定して得ることのできる成形加工装置用の圧下ロールを提供することを目的とする。 The present invention is intended for a molding apparatus that can prevent the unevenness and cracks of the uneven pattern due to the positional deviation in the roll rotation direction and roll axis direction that occur during molding, and can stably obtain the target uneven pattern. An object is to provide a reduction roll.
上記の課題を解決するため,本発明の要旨とするところは,
(1)周辺に平坦部を有し,周辺を除く部分は凹凸模様11が施された上下一対の圧下ロールにおいて,上下の圧下ロールの両端部にそれぞれ全周にわたり凹凸部12を設け,前記凹凸模様11の軸線方向及び軸線に直角方向における凹部と凸部の隙間31は,前記凹凸部12の前記軸線方向及び軸線に直角方向における凹部と凸部の隙間32より大きく,前記凹凸部のロール回転方向のピッチ(p)が前記凹凸模様のロール回転方向のピッチ(P)の整数倍であることを特徴とする圧下ロール。
In order to solve the above problems, the gist of the present invention is as follows:
(1) In a pair of upper and lower rolling rolls having a flat portion on the periphery and having a concavo-
(2)さらに,前記凹凸模様11の上下圧下ロール間における凹部と凸部の隙間35は,前記凹凸部12の上下圧下ロール間における凹部と凸部の隙間36より小さいことを特徴とする(1)記載の圧下ロール。
(2) Further, the
(3)さらに,凹凸部12の凸部の高さhが凹凸模様11の凸部の高さ(H)より大きいことを特徴とする(1)記載の圧下ロール。
(3) The rolling roll according to (1), wherein the height h of the convex portion of the concavo-
(4)さらに,凹凸部12のロール回転方向のピッチ(p)が凹凸模様11のロール回転方向のピッチ(P)と同一であることを特徴とする(1)記載の圧下ロール。
(4) The rolling roll according to (1), wherein the pitch (p) in the roll rotation direction of the concavo-
本発明により,金属板に微細な凹凸模様が施された機能部材の高精度な成形加工を行うに際し,成形中に発生するロール回転方向およびロール軸方向の位置ズレによる凹凸模様の凹凸形状のだれ,割れを防止でき,その機能部材を低コストで効率よく量産出来る技術として極めて有効なものである。 According to the present invention, when a functional member having a fine concavo-convex pattern formed on a metal plate is formed with high accuracy, the uneven shape of the concavo-convex pattern caused by misalignment in the roll rotation direction and roll axis direction that occurs during forming is formed. It is extremely effective as a technology that can prevent cracking and efficiently mass-produce its functional members at low cost.
以下に,本発明の詳細について説明する。
本発明者らは,上下一対からなる圧下ロールの両端部の全周にそれぞれ凹凸部を設け,ロールの中央部に施された凹凸模様の軸線方向及び軸線に直角方向における凹部と凸部の隙間を,ロールの両端部に設けられた凹凸部の軸線方向及び軸線に直角方向における凹部と凸部の隙間より大きくした場合,ロール回転方向およびロール軸方向の位置ズレが生じても,ロールの両端部の凹凸部が噛み合って,上下ロールの位置ズレに起因する上下の凹凸模様の不一致を回避し,凹凸模様の凹凸形状のだれ,割れを防止できることを発見した。そこで,種々の圧下ロールを試作し,圧下ロールの両端部に形成された凹凸部の凹凸形状について検討した結果,目標の凹凸模様を安定して成形できる圧下ロールを発明した。
Details of the present invention will be described below.
The inventors of the present invention have provided a concavo-convex portion on the entire circumference of both ends of a pair of upper and lower rolling rolls, and the gap between the concave and convex portions in the axial direction of the concavo-convex pattern applied to the central portion of the roll and in the direction perpendicular to the axis. Is larger than the gap between the concave and convex portions in the axial direction of the concave and convex portions provided at both ends of the roll and in the direction perpendicular to the axial line, the both ends of the roll can be detected even if misalignment occurs in the roll rotational direction and roll axial direction. It was discovered that the concave and convex portions of the concave and convex portions of the concave and convex portions can be avoided by avoiding inconsistencies between the upper and lower concave and convex patterns caused by the positional deviation of the upper and lower rolls. Therefore, as a result of making various types of rolling rolls and examining the uneven shape of the uneven portions formed at both ends of the rolling roll, we have invented a rolling roll that can stably form the target uneven pattern.
本発明に係る圧下ロールにより成形加工した機能部材例を図2,図3に示す。図2は固体高分子型燃料電池用セパレータの形状例であり,凹凸の繰返し断面形状を有する凹凸模様11が形成され,そのセパレータの凹凸模様11は水素又は空気(酸素)の流路である。また,図3は熱交換器の伝熱プレートの形状例であり,セパレータと同様に凹凸の繰返し断面形状を有する凹凸模様11が形成され,伝熱プレートの凹凸模様11は冷媒ガスや温水等の流路である。
2 and 3 show examples of functional members formed and processed by the reduction roll according to the present invention. FIG. 2 shows an example of the shape of a separator for a polymer electrolyte fuel cell. An
図4は,これらの機能部材を連続的に製造するロール回転式加工装置のうち,上下一対の圧下ロール41の一例を示す。上下一対の圧下ロール41は同期駆動され,ロール中央部に凹凸模様11があり,ロール両端部の全周に凹凸部12が設けられている。
FIG. 4 shows an example of a pair of upper and
図5は,本発明に係る圧下ロール41の平面図及び側面図であり,中央部に機能部材形状と相似形の凹凸模様11と,両端部の全周に円筒状の凹凸部12がロールの回転方向に配列されている。両端部の凹凸部12は,金属板21に凹凸部12の形状が転写されることを防ぐため,機能部材成形用の金属板21が通板される領域の外側に配置されている。圧下ロール41は周辺にロール曲面に沿った平坦部を有しており,周辺を除く部分,即ち中央部の一部には凹凸模様11が施されており,上下の圧下ロールの両端部に凹凸部12が形成されている。
5A and 5B are a plan view and a side view of the
図6は,圧下ロール41の中央部に施された凹凸模様11の断面図及び拡大図である。図7は,ロール端部の全周に配列された円筒状の凹凸部12を示し,凹部13および凸部14の肩部はR形状等に面取りされている。
FIG. 6 is a sectional view and an enlarged view of the concavo-
図6に示す凹凸模様11の軸線方向および軸線に直角方向における凹部13’と凸部14’の隙間31((凹部の幅−凸部の幅)÷2)は,図7に示す凹凸部12の軸線方向および軸線に直角方向における凹部13と凸部14の隙間32より大きくする必要がある。なぜならば,凹凸模様11を金属板21へ転写成形する際にロール回転方向およびロール軸方向の位置ズレが生じた場合,圧下ロール両端部に位置する凹凸部12が噛み合うことにより凹凸模様11の上下ロール間における凹部及び凸部の不一致を事前に回避し,金属板における凹凸模様11の凹凸形状のだれ,割れを防止できるからである。尚,本発明で凹凸模様の「軸線方向」とは,凹凸模様の流路に平行な方向と定義する(図2および図3に記載の太矢印20)。
The
図7に示す凹凸部12のロール回転方向のピッチ(p)は,凹凸模様11の加工のタイミングと合致させて確実に凹凸模様11の上下ロール間における凹部13’及び凸部14’の不一致を回避するため,図6に示す凹凸模様11の凹凸のピッチ(P)と同一にするか,もしくはピッチ(P)の整数倍にすることが好ましい。
The pitch (p) in the roll rotation direction of the concavo-
さらに,凹凸部12が凹凸模様11の凹部13’及び凸部14’より先行して噛み合い,凹凸模様11の上下ロール間における凹部13’及び凸部14’の不一致を回避するため,図7に示す凹凸部12の凸部14の高さ(h)は,図6に示す凹凸模様11の凸部14’の高さ(H)より大きくすることが好ましい。
Further, in order to avoid the inconsistency of the
金属板に凹凸模様を転写成形した機能部材を燃料電池用セパレータとして使用する場合,通電効率を高めるため凸部の頂上部15を極力平坦にして燃料極との接触面積を拡大する必要がある。また,金属板に凹凸模様を転写成形した機能部材を熱交換器用伝熱プレートとして使用する場合,伝熱プレートを確実に密着させ効率よく積層するには凸部の頂上部15を極力平坦にすることが望ましい。従って,ロール回転式加工装置により凸部の金属板を確実に圧縮成形し凸部の頂上部15を平坦にするためには,凹凸模様11の凸部14’の先端が金属板を介して凹部13’の底部に接触する以前に,ロール端部に設置した凹凸部12が先に底突きする(凸部14の先端が凹部13の底部に接触する)ことを回避することが好ましく,図6に示す凹凸模様11の上下ロール間における凹部13’及び凸部14’の隙間35を,図7に示す凹凸部12の上下ロール間における凹部13及び凸部14の隙間36より小さくすることが好ましい。
In the case of using a functional member obtained by transferring a concavo-convex pattern on a metal plate as a fuel cell separator, it is necessary to make the top 15 of the convex portion as flat as possible to increase the contact area with the fuel electrode in order to increase the energization efficiency. In addition, when a functional member obtained by transferring and forming a concavo-convex pattern on a metal plate is used as a heat transfer plate for a heat exchanger, the top 15 of the convex portion is made as flat as possible in order to securely adhere the heat transfer plate and to stack efficiently. It is desirable. Accordingly, in order to reliably compress and mold the convex metal plate by the roll rotary processing apparatus and to flatten the top 15 of the convex portion, the tip of the
しかし,図7の凹凸部12において,凹部13の底部は平面の他に球面状でもよく,凸部14の先端は平面の他に球頭状でもよい。また,図7の(d)に示すように凹凸部12の断面形状は四隅が曲面形状となった角の丸い四角形断面であっても本発明の効果が得られることは言うまでもない。
However, in the concavo-
実施例として,固体高分子型燃料電池セパレータをロール回転式加工装置により成形加工を行った。圧下ロールの材質は金型工具鋼SKD11とし,金属板21は,板幅250mm,板厚0.1mmのオーステナイト系ステンレス鋼SUS316のコイルを用い,連続的にステンレス鋼板をロール回転式加工装置に供給した。セパレータの形状は図2に示すように凹凸模様部領域のサイズは長さ150mm(X1),幅200mm(Y1)で,流路の深さは0.5mm,流路の幅は0.6mmである。圧下ロールについては,直径250mm,胴長300mmの上下一対の圧下ロール表面に,凹凸模様11と,圧下ロール両端に凹凸部12を研削加工により形成し,凹凸模様11領域寸法は長さ(弧長)150mm,幅200mmで,凹凸部12はロール回転方向全周に亘り形成されている。凹凸模様11の軸線に直角な方向の凸部断面形状については,図6に示すように曲率半径(R)0.3mmの凸形状で,高さ(H)は0.5mm,幅(W1)0.6mmであり,凹部断面形状は,幅(W2)0.9mmである。凹凸模様11の軸線方向及び軸線に直角方向における凹部13’と凸部14’の隙間31((凹部の幅W2−凸部の幅W1)÷2)は,0.15mmである。
As an example, a polymer electrolyte fuel cell separator was formed by a roll rotary processing apparatus. The material of the reduction roll is mold tool steel SKD11, and the
一方,図7に示すように,圧下ロール両端部に形成された凹凸部12の凸部14は,高さ(h)0.6mm,直径0.8mmの円筒形状を成し,肩部は曲率半径(R)0.3mmで面取りされ,凸部14の先端は直径0.2mmの円形上の平坦部が形成されている。凹凸部12の凹部13は深さ(d)0.8mm,直径0.9mmの円筒形状である。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the
凹凸部12の軸線方向及び軸線に直角方向における凹部13と凸部14の隙間32((凹部の幅w3−凸部の幅w4)÷2)は,0.05mmであり,圧下ロールの凹凸模様11における凹部13’と凸部14’の隙間31が前記隙間32より0.1mm大きくなるように設定した。
The
凹部13の深さ(d)については,凸部14の高さ(h)より前述のように0.2mm大きくしており,凹凸模様11の上下圧下ロール間における凹部13’と凸部14’の隙間35を,凹凸部12の上下圧下ロール間における凹部13と凸部14の隙間より0.2mm小さく設定した。
The depth (d) of the
上下圧下ロールの駆動については,歯車による同期駆動手段を設けると共に,圧下ロールの軸受けにJIS6級の玉軸受けを採用した。上下圧下ロールの回転方向及び軸方向を位置合わせした後,連続的にコイル状のステンレス鋼板をロール回転式加工装置に供給し,固体高分子型燃料電池セパレータを試作した。その結果,セパレータの凹凸模様部にダレ,割れは全くなく成形加工することが出来た。適正な表面処理等を施した後,図8に示す燃料電池スタック70を構成し性能試験を行ったところ,ガス漏れや水漏れも発生せず,本発明の製造方法によるセパレータを用いて燃料電池として良好に機能することが確認された。
For the driving of the vertical rolling roll, a synchronous drive means using gears was provided, and a JIS 6 grade ball bearing was adopted for the rolling roll bearing. After aligning the rotational direction and axial direction of the vertical rolling roll, a coiled stainless steel plate was continuously supplied to the roll-rotating processing device, and a polymer electrolyte fuel cell separator was prototyped. As a result, it was possible to mold without any sag or crack in the uneven pattern portion of the separator. After performing appropriate surface treatment and the like, the
次の実施例として,熱交換器用伝熱プレートをロール回転式加工装置により成形加工を行った。圧下ロールの材質は金型工具鋼SKD11とし,金属板は,板幅200mm,板厚0.2mmのオーステナイト系ステンレス鋼SUS304のコイルを用い,連続的にステンレス鋼板をロール回転式加工装置に供給した。伝熱プレートの形状は図3に示すように凹凸模様部領域のサイズは長さ400mm(X2),幅200mm(Y2)で,流路の深さは0.8mm,流路の幅は0.8mmである。圧下ロールについては,直径350mm,胴長300mmの上下一対の圧下ロール表面に,凹凸模様11と,圧下ロール両端に凹凸部12を研削加工により形成し,凹凸模様11領域寸法は長さ(弧長)400mm,幅200mmで,凹凸部12はロール回転方向全周に亘り形成されている。
As a next example, a heat exchanger plate for heat exchanger was formed by a roll rotary processing device. The material of the reduction roll was mold tool steel SKD11, and the metal plate was a coil of austenitic stainless steel SUS304 with a plate width of 200 mm and a plate thickness of 0.2 mm, and the stainless steel plate was continuously supplied to the roll rotary processing device. . As shown in FIG. 3, the shape of the heat transfer plate is 400 mm (X2) in length and 200 mm (Y2) in width, the depth of the flow path is 0.8 mm, and the width of the flow path is 0.2 mm. 8 mm. As for the rolling roll, the concave /
図6に示すように,凹凸模様11の軸線に直角な方向の凸部断面形状については,曲率半径(R)0.4mmの凸形状で,高さ(H)は0.8mm,幅(W1)は0.8mmであり,凹部断面形状については,幅(W2)は1.4mmである。凹凸模様11の軸線方向及び軸線に直角方向における凹部13’と凸部14’の隙間31((凹部の幅W2−凸部の幅W1)÷2)は,0.3mmである。
As shown in FIG. 6, the convex section sectional shape in the direction perpendicular to the axis of the concave-
一方,図7に示すように,圧下ロール両端部に形成された凹凸部12の凸部14の高さ(h)は0.9mm,直径1.2mmの円筒形状を成し,肩部は曲率半径(R)0.4mmで面取りされ,凸部14の先端は直径0.4mmの円形上の平坦部が形成されている。凹凸部12の凹部13は深さ1.0mm,直径1.4mmの円筒形状で肩部は曲率半径(R)0.4mmで面取りされている。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the height (h) of the
凹凸部12の軸線方向及び軸線に直角方向における凹部13と凸部14の隙間32((凹部の幅w4−凸部の幅w3)÷2)は,0.1mmであり,凹凸模様11の上下圧下ロール間における凹部13と凸部14の隙間31が前記隙間32より0.2mm大きくなるように設定した。
The
凹部13の深さ(d)については,凸部14の高さ(h)より前述のように0.1mm大きくしており,凹凸模様11の上下ロール間における凹部13’と凸部14’の隙間35を凹凸部12の圧下ロールロール間における凹部13と凸部14の隙間36より0.1mm小さく設定した。
The depth (d) of the
上下圧下ロールの駆動については,実施例1と同様な手段で駆動し,上下圧下ロールの位相及び軸方向を位置合わせした後,連続的にコイル状のステンレス鋼板をロール回転式加工装置に供給し,伝熱プレートを試作した。その結果,伝熱プレートの凹凸模様部にダレ,割れは全くなく成形加工することが出来た。その後,図9に示すように積層し熱交換器を試作し,性能試験を行ったところ,水漏れも発生せず,所定の伝熱効率を確保することが出来た。 Regarding the driving of the vertical rolling roll, it is driven by the same means as in Example 1, and after aligning the phase and axial direction of the vertical rolling roll, continuously feeding the coiled stainless steel plate to the roll rotary processing device. A heat transfer plate was prototyped. As a result, the heat transfer plate could be molded without any sag and cracks in the uneven pattern. After that, as shown in FIG. 9, a heat exchanger was fabricated and performance tests were performed. As a result, water leakage did not occur and a predetermined heat transfer efficiency could be ensured.
本発明は,例えば金属板に凹凸模様を転写成形した固体高分子型燃料電池セパレータの製造分野において有用である。 The present invention is useful, for example, in the field of manufacturing a polymer electrolyte fuel cell separator in which an uneven pattern is transferred and formed on a metal plate.
11:凹凸模様
12:凹凸部
13,13’:凹部
14,14’:凸部
15:凸部の頂上部
20:軸線方向
21:金属板
31:圧下ロールの凹凸模様11における凹部と凸部の隙間
32:凹凸部12における凹部と凸部の隙間
35:圧下ロールの凹凸模様11における凹部と凸部の上下方向の隙間
36:凹凸部12における凹部と凸部の上下方向の隙間
41:圧下ロール
51:歯車
61:流路の深さ
62:流路幅
70:固体高分子型燃料電池
71:温水の流れ方向
72:冷水の流れ方向
11: concavo-convex pattern 12: concavo-
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