JP3503898B1 - マグネシウム系金属薄板の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 圧延時に改めて熱エネルギー生成工程を必要
とせず、塑性加工によりマグネシウム系金属薄板を効率
的に製造することのできるマグネシウム系金属薄板製造
方法及び製造装置を提供すること。 【解決手段】 マグネシウム系金属を溶融した溶湯ｍ０
を溶湯槽１３に供給し、前記溶湯ｍ０を引き出して少な
くとも１対の鋳造上ロール２１及び鋳造下ロール２２か
らなる鋳造用双ロールの間隙に供給して圧力を加え、所
定の温度に凝固した所定の厚さの板に鋳造する鋳造工程
と、前記鋳造された板を少なくとも一対の圧延ロール４
１、４２によって圧力を加え、圧延してマグネシウム系
金属薄板を製造する圧延工程とを少なくとも含む。

Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野】

【０００１】 本発明は、マグネシウムまたはその合金
の薄板製造方法及び製造装置に関し、マグネシウムまた
はその合金を鋳造後圧延することによりマグネシウムま
たはその合金薄板を製造するマグネシウムまたはその合
金薄板製造方法及び製造装置に関する。

【背景技術】

【０００２】 マグネシウムは金属の中でも資源が豊富
であり、比重がアルミニウムや鉄に比べて軽いことか
ら、軽量な部品としての適用が注目されている。このマ
グネシウムの実強度はアルミニウムや鉄に劣るものの、
軽量であるために比強度が高く、同じ強度要求に対して
アルミニウムの代わりに使用することもできる。そのた
め、介護・福祉用品等の軽量化が必要な製品への応用が
期待されている。また、マグネシウムは電磁シールド性
能に優れているため、電子機器の電磁ノイズを防ぐこと
ができ、振動を吸収する能力が高く、騒音も減少させる
ことができるという優れた特性を有している。更に、マ
グネシウムは変形に対する抵抗力や衝撃に対しても強
く、一方で切削加工が容易に行なえるという面を有して
いる。加えて、低融点であり、リサイクル性に優れてい
るため、地球環境保護に適した金属であるという優れた
特性を有している。

【０００３】 ところで、従来、マグネシウム系金属製
品の製造はダイキャスト製法やチクソモールド製法（射
出成形）で行われ、塑性加工による効率的な製造は困難
であった。このため、鋳型を使用した成形しか行なうこ
とができず、限定された製品のみに適用されていた。即
ち、塑性加工を利用した様々な用途の製品への適用は、
効率的なマグネシウム系金属薄板の製造技術が確立され
ていないために、市場性に提供できないが実情である。

【０００４】 また、前記したマグネシウム系金属製品
の製造にあっては、金型内で成形する際に発生する湯道
などの不要部分が大量に発生し、材料歩留まりが悪く、
また、内部に気泡を巻き込んで巣を生じさせる等の問題
があった。

【０００５】 このような課題に対して、特開２００１
−２９４９６６号公報（特許文献１）には、ダイキャス
ト製法によりマグネシウム系金属の板材を製造し、その
後圧延加工することにより、成形が容易なマグネシウム
系金属の薄板を製造する方法が開示されている。このよ
うに、マグネシウム系金属の板材を圧延加工することに
より、鋳造時に内部に存在した空隙がつぶれて、該空隙
が縮小または消滅する。その結果、内部に巣のないマグ
ネシウム系金属の薄板を得ることができる。

【０００６】 しかしながら、上記特許文献１に開示さ
れた方法の場合には、ダイキャスト製法によりマグネシ
ウム系金属の板材を製造した後、圧延加工する際に一旦
トリミング工程があるために、前記板材の圧延加工は常
温にて行われる。即ち、常温でマグネシウム系金属の板
材を圧延加工するために、圧延機によって前記板材に破
断が生じない程度の圧下率で板厚方向に圧縮変形を加え
ている。このように圧下率が制限されるということは、
所望の厚さに前記板材を変形できないことを意味するも
のであり、生産性が良いとはいえない。

【０００７】 この課題を解決する方法として、前記板
材を変形させる際、熱間圧延あるいは熱間押し出しを行
うことも考えられるが、熱間圧延あるいは熱間押し出し
を行なうためには、膨大な熱エネルギーを消費し、生産
性が悪いという技術的課題があった。

【０００８】 このような課題を解決する手段として、
溶融したマグネシウム系金属を冷却してチクソトロピー
性を有する固相を含んだ金属スラリーを形成した後、こ
の金属スラリーをさらに冷却するとともに圧延して一貫
した行程により連続板状金属素材とする方法が知られて
いる（特許文献２参照）。しかしながら、この方法は、
溶融したマグネシウム系金属をチクソトロピー性を有す
る程度に冷却した後、双ロール中に供給して鋳造するも
のであり、鋳造用双ロールに供給される溶湯中の固相の
比率が高く（２０％以上、通常は５０％程度で典型的な
チクソトロピー性を発揮する）、このような固液相の共
存する溶融マグネシウム系金属は、粘度が高く、これを
鋳造用双ロールへ溶湯を供給するノズル中において固化
しやすく、ノズルつまりを発生するおそれが大きい。そ
のため、この方法によっても、製造歩留まりが低く、生
産性が悪いという技術的課題があった。

【０００９】

【特許文献１】特開２００１―２９４９６６号公報（第
４頁第５欄第３４行乃至第６欄第３行、第３図）

【特許文献２】特開２００２−２８３００７号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【００１０】 本発明は、前記したような事情の下にな
されたものであり、鋳造と圧延を連続的に行うことによ
り圧延時に改めて熱エネルギー生成工程を必要とせず、
塑性加工によりマグネシウムまたはその合金薄板を効率
的に製造することができ、生産性に優れたマグネシウム
またはその合金薄板製造方法及び製造装置を提供するこ
とを目的とする。また、鋳造工程と圧延工程を非連続と
することによって変動する生産量計画に柔軟に対応する
ことのできる製造手段を提供することも目的としてい
る。

【課題を解決するための手段】

【００１１】 上記課題を解決するために、本発明にか
かるマグネシウムまたはその合金（以下の説明に当たっ
ては、マグネシウムおよびその合金を総称してマグネシ
ウム系金属と呼ぶ。）の薄板製造方法は、マグネシウム
系金属溶湯を双ロールによって板材に鋳造し、引き続き
圧延することによりマグネシウム系金属薄板を製造する
方法であって、前記マグネシウム系金属の溶湯を少なく
とも一対のロール間に供給し、所定の温度に凝固した所
定の厚さの板材に鋳造する鋳造工程と、前記鋳造された
板材に少なくとも一対のロールによって圧力を加え、圧
延して所定の厚さのマグネシウム系金属薄板を製造する
圧延工程とを少なくとも含むことを特徴としている。

【００１２】 このような本発明によれば、圧延工程時
にマグネシウム系金属の板材は、圧延に適した温度であ
るため、破断を気にせずに所望の圧下率で板材に圧力を
かけて薄板へ変形させることができる。すなわち、板材
を形成する際の鋳造工程における熱を利用することによ
って、改めて圧延のための熱エネルギーを生成する必要
がなく、効率的にマグネシウム系金属薄板を製造するこ
とができる。

【００１３】 また、前記マグネシウム系金属薄板の製
造方法において、前記鋳造工程に入る直前の溶融マグネ
シウム系金属が、該マグネシウム系金属において固相の
占める割合が１０重量％以下となる温度、ないし、該マ
グネシウム系金属の溶融温度より４０℃上回る温度範囲
にあることを特徴としている。さらに、前記マグネシウ
ム系金属薄板の製造方法において、前記鋳造工程の前後
において、マグネシウム系金属固液混合物を５×１０^２
℃／秒以上の速度で急冷することを特徴としている。こ
れによって溶湯引出口における溶湯の凝固を防止し、か
つ均一な金属組織を有する板材を製造することができ
る。

【００１４】 また、上記課題を解決するために、本発
明にかかるマグネシウム系金属薄板製造装置は、マグネ
シウム系金属を溶融後、圧延することによりマグネシウ
ム系金属薄板を製造するマグネシウム系金属薄板を製造
する装置であって、マグネシウム系金属を溶融した溶湯
を貯留するための溶湯槽と、前記溶湯槽から前記溶湯を
引き出して少なくとも一対のロールによって圧力を加
え、所定の温度に凝固した板材に鋳造するための鋳造ロ
ール部と、前記鋳造された板材に少なくとも一対のロー
ルによって圧力を加え、圧延して所定の厚さのマグネシ
ウム系金属薄板を製造するための圧延ロール部とを少な
くとも備えることを特徴としている。

【００１５】 このように構成することにより、前記し
たマグネシウム系金属薄板製造方法と同様に、圧延ロー
ル部に用いるマグネシウム系金属の板材は、圧延に適し
た温度であるため、破断を気にせずに所望の圧下率で板
材に圧力をかけて薄板へ変形させることができる。すな
わち、板材を生成する際の鋳造における熱を利用するこ
とによって、改めて圧延のための熱エネルギーを生成す
る必要がなく、効率的にマグネシウム系金属薄板を製造
することができる。

【００１６】 また、前記鋳造ロール部は、前記溶湯槽
に貯留された前記溶湯をロール表面に凝着させてロール
の回転力により該溶湯槽の外に引き出す鋳造下ロール
と、前記鋳造下ロールによって、前記溶湯槽の外に引き
出された溶湯の凝固面を上から押さえて成形する鋳造上
ロールと、前記鋳造下ロール及び鋳造上ロールをそれぞ
れ回転運動させるための回転駆動部とを少なくとも備
え、前記鋳造下ロール及び鋳造上ロールはそれぞれのロ
ール表面が温度調整可能に構成され、前記鋳造下ロール
及び鋳造上ロールとの間隔が可変自在に構成されている
ことが望ましい。このように構成することにより、鋳造
する板材に対し、圧延に適した温度及び厚みを自在に設
定することができ、効率的に板材を形成することができ
る。

【００１７】 さらに、前記マグネシウム系金属薄板の
製造装置において、前記鋳造下ロールの回転軸と前記鋳
造上ロールの回転軸とを結ぶ仮想線と、鉛直線とがなす
角度（この角度をロール角αとする）を調整可能とする
ことが好ましい。この角度αが一定の範囲を逸脱する
と、鋳造したマグネシウム系金属板材の金属組織に応力
が残留して、板材が剥離ないし破断されやすく生産性が
悪化する。また、１対のロールの角度を調整可能とした
ことによって、組成が異なるかあるいは板厚が異なる種
々のマグネシウム系金属に適用する際に最適な条件に設
定しやすくなり、作業性に優れた装置を実現することが
できる。

【発明の効果】

【００１８】 以上の説明で明らかなとおり、圧延時に
改めて熱エネルギー生成工程を必要とせず、塑性加工に
よりマグネシウム系金属薄板を効率的に製造することの
できるマグネシウム系金属薄板製造方法及び製造装置を
提供することができる。

【発明を実施するための最良の形態】

【００１９】 以下、本発明にかかるマグネシウム系金
属薄板製造方法及び製造装置につき、図１に示す一実施
形態に基づいて説明する。

【００２０】［第１の実施の形態の製造装置］ 図１は、本発明の一実施形態のマグネシウム系金属薄板
製造装置の全体の構成を示す概略側面図である。図１の
符号１はマグネシウム系金属薄板製造装置である。この
マグネシウム系金属薄板製造装置１は、おおむね溶湯供
給部１０、鋳造ロール部２０、板材搬送部３０、圧延ロ
ール部４０、および加工部５０からなっている。

【００２１】（溶湯供給部）溶湯供給部１０は、マグネ
シウム系金属薄板製造装置１においてマグネシウム系金
属を鋳造するための双ロールからなる鋳造ロール部２０
に、図示しない溶融装置によって溶融したマグネシウム
系金属を供給するための機構であり、坩堝１１、溶湯槽
１３からなっている。

【００２２】 前記坩堝１１はマグネシウム系金属を溶
融した状態の溶湯ｍ０を溜めて収容し、その際に溶湯を
保温するためのものであり、前記溶湯槽１３に対して溶
湯ｍ０を導出することができるように構成されている。

【００２３】 また、前記溶湯槽１３は、溶湯ｍ１を貯
留するためのものであって、前記溶湯槽１３の一側面に
形成された引出口１３ａから溶湯ｍ１が鋳造ロール部２
０によって引き出されるように構成されている。また、
この溶湯槽１３は、その底部が水平面に平行であっても
よいが、水平面に対して所定の角度で傾斜していること
が好ましい。図１において、水平面に対して、溶湯槽１
３の底部とのなす角度βとしては、０〜４５°とするこ
とができる。より好ましい角度は５〜３０°である。こ
の溶湯槽１３底部の水平面とのなす角度を、この範囲と
することによって、鋳造した板材表面にリップルマーク
などの異常を生ずることなく、安定して板材を鋳造する
ことができる。

【００２４】（鋳造ロール部） 鋳造ロール部２０は、前工程から供給されたマグネシウ
ム系金属溶湯を所定の温度において双ロール間で板材に
鋳造する機構である。すなわち、図１に示すように、鋳
造ロール部２０は、溶湯ｍ１に対して上下から圧力を加
え、圧延可能な所定の厚さ及び温度の板材ｍ２に成形す
るためのものであって、溶湯槽１３の引出口１３ａから
引き出した溶湯ｍ１を少なくとも一対のロール、即ち回
転動作状態の鋳造上ロール２１と鋳造下ロール２２から
構成されている。

【００２５】 このマグネシウム系金属薄板製造装置１
の要部である鋳造ロール部２０の構成について図４を用
いて詳しく説明する。図４に示すように、架台２０１上
に２本の支柱２０２、２０８が固設されている。この支
柱２０２には、傾斜板２０３が一端部を中心に傾動可能
に取付けられ、図１に示すロール角αがハンドル螺子２
０６の回動によって調節可能に構成されている。即ち、
ハンドル螺子２０６の操作によって傾斜板２０３を傾動
させることができ、これによってロール角αが変化する
ように構成されている。

【００２６】 また、傾斜板２０３の上部には、鋳造上
ロールの高さ調整部２０７が設けられている。この高さ
調整部２０７は、鋳造上ロール２１を軸支する軸受け部
２０４と連結されている。この軸受け部２０４は、レー
ル部２０５を介して前記傾斜板２０３上を移動可能に構
成されている。したがって、この鋳造上ロールの高さ調
整部２０７を操作することによって、軸受け部２０４が
傾斜板２０３上をスライドして上下に移動し、鋳造上ロ
ール２１と鋳造下ロール２２との間隔が調整され、鋳造
時における板材に印加する荷重が決定される。

【００２７】 また、前記支柱２０８は、軸受け部２０
９を介して鋳造下ロール２２を軸支している。この鋳造
下ロール２２は溶湯槽１３の溶湯引出口に近接して配置
され、溶湯槽１３に貯留された溶湯が鋳造下ロール２２
のロール表面に付着し、その回転力によって溶湯槽１３
から外に引き出されるように構成されている。更にこの
鋳造下ロール２２及び鋳造上ロール２１がもっとも近接
する位置において、これらの鋳造下ロール２２及び鋳造
上ロール２１の両端面に摺接するように、一対のサイド
ダム２１２が配置されており、鋳造下ロール２２及び鋳
造上ロール２１間に供給された溶湯の、これらのロール
の端面からの漏出を阻止するようになっている。

【００２８】 前記鋳造上ロール２１及び鋳造下ロール
２２にはそれぞれ図示しない回転駆動部が連結されてお
り、図１に示す矢印に示す方向に所定の回転速度で回転
動作するように構成されている。これにより、鋳造下ロ
ール２２の回転力によって溶湯槽１３の外に引き出され
た溶湯は、鋳造上ロール２１によって、その凝固面が上
から押さえられ、すなわち圧下されて成形される。この
際印加する荷重としては、ロールの幅方向単位長あたり
で、０．０１〜１．０ｋＮ／ｍｍの範囲が好ましい。ロ
ールの幅方向単位長あたりの荷重が、上記範囲を下回っ
た場合、連続した板材の形成が困難であるばかりでな
く、生成する板材の表面も粗面化され、好ましくない。
一方、ロールの幅方向単位長あたりの荷重が上記範囲を
上回った場合、成形後の板材の中心部において剥離など
の欠陥が生じ、好ましくない。

【００２９】 また、前記鋳造上ロール２１及び鋳造下
ロール２２には、それぞれホース２１０、２１１が接続
されており、水や油などの熱媒体がホース中を通ってそ
れぞれのロール内に供給されるように構成されている。
即ち、この熱媒体の温度を調整することによって、それ
ぞれのロール表面を所望の温度（鋳造される板材が圧延
ロール部まで形状を保持していることが可能な温度にな
るようなロール表面温度）に冷却もしくは保温・加熱し
て調整することができるように構成されている。このよ
うな構成にすることによって、鋳造後の板材の鋳造下ロ
ール側表面が凝固しており、一方、鋳造上ロール側表面
が未凝固の状態の板材を作製することもできるし、両表
面が凝固し、中心部が未凝固との状態の板材を鋳造する
こともできる。これらの成型ロール２１及び鋳造下ロー
ル２２は、鉄基合金、あるいは銅合金で形成することが
できる。

【００３０】 上記図４の鋳造ロール部２０の構成にお
いて、鋳造上ロール２１と鋳造下ロール２２とのなす角
であるロール角αを調整する手段として、ハンドル螺子
２０６の回動を採用した例を示したが、これに代えて、
油圧装置による駆動機構を採用することができる。ま
た、鋳造上ロール２１と鋳造下ロール２２との間隙を調
整する手段である鋳造上ロール高さ調整部２０７として
は、バネ材とボルト−ナット装置を組み合わせたによる
調整機構でもよいし、油圧装置のような公知の調整機構
を採用することもできる。

【００３１】（搬送部） 板材搬送部３０は、前工程で成型されたマグネシウム系
金属板材を次工程である圧延ロール部４０に搬送する機
構である。すなわち、図１に示す本実施の形態の装置に
おいては、前記鋳造ロール部２０と圧延ロール部４０間
に、前記鋳造ロール部２０によって形成された板材ｍ２
を圧延ロール部４０に搬送するためのローラコンベアの
ような搬送装置３１が配置されている。この工程におい
ては、板材を単に搬送するだけでなく、鋳造後の比較的
高温となっている板材を、圧延に適した温度に制御する
温度管理の手段を備えていることが好ましい。そのため
には、前記搬送装置３１に近接してあるいはこの搬送装
置に組み込んでヒータの様な加熱装置あるいは冷却装置
を配置することが好ましい。

【００３２】（圧延ロール部） 圧延ロール部４０は、前工程で搬送されてきた鋳造金属
板材を所定の厚さの薄板に圧延成型する工程である。す
なわち、図１の本実施の形態である図１に見られるよう
に、圧延ロール部４０は、板材ｍ２を圧延して、マグネ
シウム系金属薄板ｍ３を形成するものであって、回転動
作状態の少なくとも一対のロール４１及び４２によって
板材ｍ２に上下から圧力を加えることによって圧延する
ように構成されている。また、この圧延ロールには図示
しない温度調整機構が付設されており、ロール温度を任
意に調整可能となっている。

【００３３】（加工部） 加工部５０は、前述の圧延ロール部４０において、圧延
成形された薄板を所要の形状に加工するための機構であ
り、細断、長尺巻き取り、型抜き、プレス成形など、金
属薄板に施すことのできるいずれの成形手段も適用する
ことができる。図１においては、この加工部５０機構と
して、板材の切断機構を適用した例を示している。すな
わち、図１において、圧延ロール部４０において圧延さ
れ所定の板厚に形成されたマグネシウム系金属薄板ｍ３
は、支持台５３上において、切断刃５１によって所定の
長さで切断され、薄板載置台５２上に載置されるように
なっている。

【００３４】 以上に説明したように、本実施の形態の
装置によって、マグネシウム系金属板状成形体をマグネ
シウム系金属の溶湯から一貫した工程で、かつ高速で製
造することができる。このような本発明において最も重
要な工程は、鋳造ロール部２０の温度管理工程であり、
この工程における温度が高い場合には鋳造後の板材にお
いて、金属組織中に液相が残存し強度が不十分であるた
め、搬送部において破断を生じやすい。また、鋳造ロー
ル部の温度が低い場合には、溶湯引き出し口１４におけ
る溶湯の粘度が高くなるため、目詰まりを生じて鋳造が
不能になるおそれが大きい。このために、溶湯供給部１
０から鋳造ロール部２０に至る過程で、溶湯を急冷する
装置工程が重要である。一方、鋳造ロールによって鋳造
された板材は、その後の搬送装置において形状を保持す
る程度に強度を有している必要があるが、１００％凝固
している必要はなく、かえって、完全に凝固していない
方がその後の圧延工程において圧延されやすく好まし
い。

【００３５】（本実施の形態の製造装置の作用効果） 上記本実施の形態の装置によれば、通常アルミニウムな
どの軽金属の鋳造圧延においては、鋳造圧延した板材が
ロール表面に結着し剥離しにくく、欠陥のある表面とな
りやすい。そのために、カーボンなどの粉体からなる離
型剤をロール表面に散布して鋳造圧延した板材がロール
表面から容易に剥離するようにしている。しかしなが
ら、カーボンのような離型剤を付着させると、製造した
板材表面にカーボンが残存し板材の外観を悪化させるば
かりではなく、カーボンをロール表面に付着させ、ま
た、鋳造後の板材表面からカーボンを除去する工程が必
要となり作業性が低下する。さらに、この離型剤によ
り、鋳造後の板材表面のカーボンが熱伝達を阻害し、冷
却スピードが低下するため、薄板の製造効率が低下する
という問題が発生する。マグネシウムを対象とした上記
鋳造圧延による板材の製造においてはかかるカーボン離
型剤を必要とせず、製造できるため、表面平滑性に優れ
た板材を鋳造することができ、作業性に優れているばか
りではなく、製造コストも低下し、優れた品質の製品の
製造が可能となる。

【００３６】 また、本実施の形態の製造装置によれ
ば、従来軽金属の鋳造圧延による板材の製造速度は、２
〜５ｍ／ｍｉｎ程度であったものが、以上に説明した本
発明の実施の形態の装置によれば、５ｍ／ｍｉｎを超え
る速度で板材を製造することができる。

【００３７】［溶湯供給部の変形例］ 上記図１の実施の形態における溶湯供給部においては、
溶湯供給樋１２を用いて坩堝１１から溶湯槽１３へマグ
ネシウム系金属溶湯を供給する装置を採用した例を説明
したが、このような構造の装置に代えて、図２および図
３に示すような構造の溶湯供給装置を用いることができ
る。図２および図３において、図１と同一の機能を有す
る部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略
する。

【００３８】 図２の溶湯槽１３は、溶湯供給口から溶
湯引出口１４に至る経路において、蓋部１６が覆設して
おり、この間の温度低下を防止し、温度制御を容易にす
ることができる。また、するようになっている。また、
溶湯槽１３に周囲に加熱装置あるいは冷却装置などの温
度制御装置を配置し、鋳造ロール部２０に供給される溶
湯の温度を制御することができる。

【００３９】 坩堝１１から溶湯槽１３に、マグネシウ
ム溶湯を供給する際に、溶湯が整流されて鋳造ロール部
に導入されることが好ましい。そのためには、図３に示
すように、ロート型の溶湯供給部材１５を用い、坩堝１
１からの溶湯を一度この溶湯供給部材１５に注入し、溶
湯を整流しながら溶湯槽１３に移行するよう配置するこ
とが好ましい。

【００４０】［鋳造ロールの変形例］前記実施の形態に
おいては、鋳造用ロールとして、等しい径を有する２本
のロールを用いた例を示したが、この２本のロールの径
は必ずしも等しくなくともよい。その例を図５に示す。
図５は、本実施の形態における鋳造ロール部分の概略図
である。図５において、２１が鋳造上ロールであり、２
２が鋳造下ロールである。これらのロールにおいて、鋳
造上ロール２１の径が鋳造下ロール２２より小径となっ
ている。このような鋳造ロール部分の構造において、溶
湯ｍ１は、鋳造下ロール２２と鋳造上ロール２１との間
に供給されるが、溶湯ｍ１を、これらのロール間に安定
して供給するために鋳造下ロール２２に接して堰板１６
を設けることによって実現することができる。図５の機
構において、鋳造上ロール２１及び鋳造下ロール２２の
両端部に、図示しないサイドダムを設けることが好まし
いことは、前記図４に示した通りである。

【００４１】［搬送装置の変形例］ 上記図１の実施の形態においては、搬送装置３１として
ローラコンベアの例を示したが、このローラコンベアに
代えてコンベアベルトのような搬送装置３２を採用する
ことができる。すなわち、図６に示すように、図示しな
い回転駆動装置によって駆動される１対のローラ３３、
３４にベルト３２を張架し、この上に板材を載置して搬
送するものである。この装置によれば、ローラコンベア
と比較してよりなめらかな搬送が可能となり、搬送過程
における板材の破壊のおそれが減少する。また、図６に
おいては、搬送される板材ｍ２の下面にベルトコンベア
３２を配置した例を示したが、板材ｍ２の下面及び上面
にベルトコンベアを板材を挟持するように配置すること
もできる。これによれば、さらに板材ｍ２破損のおそれ
のない搬送が可能となる。さらに、ベルトコンベアによ
って熱放散が遮断されるため、温度管理が容易になる利
点もある。さらに、図６において、３５及び３６は加熱
装置あるいは冷却装置のような温度制御装置であり、板
材ｍ２の温度を制御することにより圧延ロール部４０に
おける板材の温度を精度良く制御することを可能にし、
品質の良い薄板の製造を可能にする。

【００４２】［製造装置の他の変形例］ また、上記実施の形態の装置においては、マグネシウム
の鋳造・圧延を一貫した工程によって行う例を示した
が、鋳造後の板材を後工程の圧延工程に連続的に搬送せ
ず、一旦ロールに巻き取った後、再度加熱し、圧延を行
うこともできる。このような手段によれば、生産調整な
どにおいて、より柔軟に製造を行うことができる。

【００４３】［製造方法］ 以上のように図１で示した構成を備えたマグネシウム系
金属薄板製造装置１を用いたマグネシウム系金属薄板の
製造は次のように行なわれる。予め準備工程として、ハ
ンドル螺子２０６の調整操作によって、ロール角αが所
定の角度に設定される。また、鋳造上ロールの高さ調整
部２０７の調整操作によって、鋳造上ロール２１と鋳造
下ロール２２との間（圧延される板材の厚さ）が所定の
距離（間隔）に設定される。そして、それらの設定に合
わせて鋳造ロール部２０のロール表面も所定の温度にな
される。

【００４４】 次いで、製造工程として、先ず、坩堝１
１において溶融されたマグネシウム系金属が溶湯ｍ０と
して用意される。そして、坩堝１１内の溶湯ｍ０は、溶
湯供給樋１２上に流され、整流され鋳造可能な所定の温
度にまで冷却されて溶湯槽３内に溶湯ｍ１として導入さ
れる。そして、溶湯ｍ１は高さｈ２まで溶湯槽３内に供
給され、その後、引出口１４から回転動作状態の鋳造上
ロール２１及び鋳造下ロール２２によって圧接されなが
ら溶湯槽１３の外に出され、板材ｍ２として成形され
る。このとき、少なくとも一対のロール表面の温度調整
により、板材ｍ２は圧延可能な温度に調整される。前記
板材ｍ２はローラコンベア３１によって圧延ロール部４
０に搬送され、圧延上ロール４１および圧延下ロール４
２によって上下からの圧力が加えられ、圧延されてマグ
ネシウム系金属薄板ｍ３として成形される。

【００４５】 以上のように、本発明にかかる一実施形
態においては、鋳造工程（鋳造ロール部２０による工
程）で成形されたマグネシウム系金属の板材を圧延可能
な温度状態で成形、導出することにより、そのまま温間
圧延処理を行なうことができ、マグネシウム系金属の薄
板成形することができる。また、圧延可能な温度設定を
板材の厚さに合わせて行うことができるため、様々な厚
さの薄板の成形に対応することができる。更に、圧延処
理工程においては、改めて熱エネルギーを生成する必要
（装置、工程の必要）がなく、装置コストを低く抑える
ことができ、生産性を向上することができる。

【００４６】［変形例］ 次に、上述した鋳造ロール部２０の変形例を図７に基づ
いて説明する。その他の構成は図１と同じであるため、
図１と同一符号で示し、その詳細な説明は省略する。こ
の鋳造ロール部２０は、架台６１上に鋳造上ロール２
１、鋳造下ロール２２、ギャードモータ６２を備えてい
る。前記鋳造上ロール２１は架台６１上に回転可能に固
定配置されている。また、前記鋳造下ロール２２には、
溶湯槽１３の引出口１４に取付けられており、鋳造下ロ
ール２２と溶湯槽１３はギャードモータ６２の駆動によ
って、架台６１上を水平方向に移動可能に構成されてい
る。また、鋳造上ロール２１及び鋳造下ロール２２に
は、図示しない温度調整機能が備えられている。

【００４７】 この鋳造ロール部２０においては、マグ
ネシウム系金属薄板製造の準備工程としてギャードモー
タ６２の駆動により、架台６１上の任意の位置に鋳造下
ロール２２及び溶湯槽１３を移動させる。すなわち、鋳
造下ロール２２（及び溶湯槽１３）の移動によって、鋳
造下ロール２２と鋳造上ロール２１との間隔を可変する
ことができるとともに、鋳造下ロール２２と鋳造上ロー
ル２１とのなす角度すなわちローラ角度αを可変するこ
とができる。

【実施例】

【００４８】（実施例１） 図１に示した装置を用いて、マグネシウム合金（組成Ａ
Ｍ６０）を６４０℃で溶解し、ロール径３００ｍの銅合
金製の一対の鋳造上ロール２１及び鋳造下ロール２２を
用い、このロール間のギャップを２ｍｍとし、ロール周
速４０ｍ／ｍｉｎ、ロール幅方向単位長あたりの荷重
０．６ｋＮ／ｍｍで鋳造した。鋳造用ロールに導入され
る際の溶湯の温度は、６１２℃であった。鋳造された板
材をコンベアベルト搬送装置を用いて搬送し、圧延ロー
ルで圧延して、板厚２．５ｍｍのマグネシウム合金板材
を得た。その表面には、リップルマークや、層間剥離、
中心線偏析、あるいは表面あれもなく、平滑な表面を有
していた。

【００４９】（比較例１） 比較のために、鋳造用ロールに供給される溶湯の温度を
６６０℃としたこと以外は、上記方法と同様にして鋳造
及び圧延を行った。その結果、頻繁に板材の破断が生じ
連続して操業することは不可能であった。

【図面の簡単な説明】

【００５０】

【図１】図１はマグネシウム系金属薄板製造装置の全体
の構成を示す概略断面図である。

【図２】図２は、本発明の製造装置の溶湯供給部の他の
例を示す部分概略断面図である。

【図３】図３は、本発明の製造装置の溶湯供給部におい
て溶湯供給部材を用いた例を示す概略断面図である。

【図４】図４は、図１の要部となる鋳造ロール部の側面
図である。

【図５】図５は、本発明の他の実施の形態である鋳造ロ
ール部の概念図である。

【図６】図６は、本発明の製造装置の搬送部の他の例を
示す部分概念図である。

【図７】図７は、鋳造ロール部の別の形態を示すマグネ
シウム系金属薄板製造装置の概念図である。

【符号の説明】

【００５１】 １…マグネシウム系金属薄板製造装置 １０…溶湯供給部 １１…坩堝 １２…溶湯供給樋 １３…溶湯槽 １４…溶湯引出口 １５…溶湯供給部材 １６…堰板 ２０…鋳造ロール部 ２１…鋳造上ロール ２２…鋳造下ロール ３０…板状体搬送部 ３１…搬送装置 ４０…圧延ロール部 ４１…圧延上ロール ４２…圧延下ロール ５０…加工部 ５１…切断刃 ５２…薄板載置台 ５３…支持台 ６１…架台 ６２…ギャードモータ ２０１…架台 ２０２…支柱 ２０３…傾斜板 ２０４…軸受け部 ２０５…レール部 ２０６…ハンドル螺子 ２０７…鋳造上ロールの高さ調整部 ２０８…支柱 ２０９…軸受け部 ２１０…冷却ホース ２１１…冷却ホース ２１２…サイドダム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ２２Ｄ 11/12 Ｂ２２Ｄ 11/12 Ａ (56)参考文献 特開2002−283007（ＪＰ，Ａ) 特開2001−294966（ＪＰ，Ａ) 特開2001−1110（ＪＰ，Ａ) 特開2000−212607（ＪＰ，Ａ) 特開2002−178110（ＪＰ，Ａ) 特開2003−239033（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開1245311（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/06 330 B21B 1/46 B21B 3/00 B22D 11/12 B22D 11/00 B21B 1/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融したマグネシウム系金属を、少なく
   とも一対の第１のロール間に供給し、所定の厚さの板材
   に鋳造する鋳造工程と、前記鋳造された板材を、少なく
   とも一対の第２のロールによって圧力を加え、圧延して 所定の厚さのマグネシウム系金属薄板を製造する圧延工
   程とを少なくとも含むことを特徴とするマグネシウム系
   金属薄板の製造方法において、 前記鋳造工程に入る直前の溶融マグネシウム系金属が、
   該マグネシウム系金属において固相の占める割合が１０
   重量％以下となる温度、ないし、該マグネシウム系金属
   の溶融温度より４０℃上回る温度範囲にあることを特徴
   とするマグネシウム系金属薄板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記マグネシウム系金属薄板の製造方法
   において、 前記鋳造工程の前後において、マグネシウム系金属固液
   混合物が５×１０^２℃／秒以上の速度で急冷することを
   特徴とする請求項１に記載のマグネシウム系金属薄板の
   製造方法。
3. 【請求項３】 溶融したマグネシウム系金属を、該マグ
   ネシウム系金属において固相の占める割合が１０重量％
   以下となる温度、ないし、該マグネシウム系金属の溶融
   温度より４０℃上回る温度範囲において少なくとも一対
   の第１のロール間に供給して圧力を加え、所定の温度に
   凝固した板材に鋳造するための鋳造ロール部と、 前記鋳造された板材に、少なくとも一対の第２のロール
   によって圧力を加え、圧延して所定の厚さのマグネシウ
   ム系金属薄板を製造するための圧延ロール部とを少なく
   とも備えることを特徴とするマグネシウム系金属薄板の
   製造装置。
4. 【請求項４】 前記鋳造ロール部は、 前記ロール部に近接して配置され、前記溶融したマグネ
   シウム系金属を収容している溶湯槽に貯留された前記溶
   湯をロール表面に付着させてロールの回転力により該溶
   湯槽の外に引き出す鋳造下ロールと、 前記鋳造下ロールによって、前記溶湯槽の外に引き出さ
   れた前記マグネシウム系金属の表面を上から押さえて成
   形もしくは成形及び凝固させる鋳造上ロールと、 前記鋳造下ロール及び鋳造上ロールをそれぞれ回転運動
   させるための回転駆動部とを少なくとも備え、 前記鋳造下ロール及び鋳造上ロールはそれぞれのロール
   表面が温度調整可能に構成され、 前記鋳造下ロールの回転軸と前記鋳造上ロールの回転軸
   とを結ぶ仮想線と、鉛直線とがなす角度を可変自在とす
   ることが可能であり、 前記鋳造下ロール及び鋳造上ロールとの間隔が可変自在
   に構成されていることを特徴とする請求項３に記載され
   たマグネシウム系金属薄板の製造装置。