处理装置、处理方法、金属管材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种处理装置、处理方法、金属管材料及其制造方法。

背景技术

以往，已知有一种对用作热成型的材料的金属管材料进行形成镀覆层的处理的处理装置。该处理装置从外周侧向金属管材料的焊接部供给镀覆材料(Al喷镀加工)。由此，处理装置能够用镀覆层覆盖焊接部的外周侧的面。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平07-3422号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

上述以往技术的处理装置能够用镀覆层从外周侧覆盖焊接部的面，但无法对焊接部的内周侧的面形成镀覆层。由此，焊接部的内周侧的面会暴露在外，因此在该面上可能会产生氧化皮。

本发明是为了解决这种问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够制造出能够抑制氧化皮的产生的金属管材料的处理装置、处理方法、金属管材料及其制造方法。

用于解决技术课题的手段

本发明的一种实施方式所涉及的处理装置对用作热成型的材料的金属管材料进行形成镀覆层的处理，所述处理装置具备向形成于金属管材料的焊接部的内周侧的面供给镀覆材料的供给部。

处理装置具备向形成于金属管材料的焊接部的内周侧的面供给镀覆材料的供给部。由此，金属管材料的焊接部的内周侧的面被由镀覆材料形成的镀覆层覆盖。由此，能够抑制焊接部在金属管材料的内周侧暴露在外。由此，能够制造出能够抑制氧化皮的产生的金属管材料。

处理装置还可以具备切削部，该切削部设置于金属管材料的输送方向上上的由供给部供给镀覆材料的部位的上游侧，并且从金属管材料的内周侧切削焊接部。此时，在利用切削部切削了焊接部的内周侧的多余部分之后，供给部能够在焊接部的内周侧的面立刻形成镀覆层。

本发明的一种实施方式所涉及的处理方法用于对用作热成型的材料的金属管材料进行形成镀覆层的处理，所述处理方法具备如下工序：向形成于金属管材料的焊接部的内周侧的面供给镀覆材料。

根据该处理方法，能够获得与上述处理装置相同宗旨的作用效果。

本发明的一种实施方式所涉及的金属管材料的制造方法用于从形成有镀覆层的板材制造出金属管材料，在所述金属管材料的制造方法中，在通过焊接接合了板材的端部彼此之后，对金属管材料的内周面中的镀覆层因焊接而被剥离的部位实施镀覆处理。

根据该金属管材料的制造方法，即使在镀覆层因通过焊接来接合板材的端部彼此之间而被剥离的情况下，通过对该剥离的部位实施镀覆处理，能够再次用镀覆层覆盖该剥离的部位。由此，能够制造出能够抑制氧化皮的产生的金属管材料。

本发明的一种实施方式所涉及的金属管材料用作热成型的材料，在所述金属管材料中，焊接部的内周侧的面被镀覆层覆盖。

根据该金属管材料，能够获得与上述处理装置相同宗旨的作用效果。

发明效果

根据本发明，提供一种能够制造出能够抑制氧化皮的产生的金属管材料的处理装置、处理方法、金属管材料及其制造方法。

附图说明

图1是表示采用了本发明的实施方式所涉及的处理装置的金属管材料制造装置的概略结构的概略结构图。

图2中(a)是表示配置于金属管材料内部的状态下的处理装置的情况的概略剖视图，图2中(b)是沿图2中(a)的Ⅱb-Ⅱb线剖切的剖视图，图2中(c)是沿图2中(a)的Ⅱc-Ⅱc线剖切的剖视图。

图3中(a)是表示配置于金属管材料内部的状态下的变形例所涉及的处理装置的情况的概略剖视图，图3中(b)是沿图3中(a)的Ⅲb-Ⅲb线剖切的剖视图，图3中(c)是沿图3中(a)的Ⅲc-Ⅲc线剖切的剖视图。

图4是表示配置于金属管材料内部的状态下的变形例所涉及的处理装置的情况的概略剖视图。

图5中(a)是沿图4的Va-Va线剖切的剖视图，图5中(b)是沿图4的Vb-Vb线剖切的剖视图，图5中(c)是沿图4的Vc-Vc线剖切的剖视图，图5中(d)是沿图4的Vd-Vd线剖切的剖视图。

图6是本发明的实施方式所涉及的金属管材料的立体图。

图7中(a)是从轴向观察金属管材料时的图，图7中(b)是表示形成镀覆层之前的阶段的焊接部附近的情况的放大图，图7中(c)是表示形成了镀覆层的状态下的焊接部附近的情况的放大图。

图8是表示配置于金属管材料内部的状态下的变形例所涉及的处理装置的情况的概略剖视图。

图9是表示配置于金属管材料内部的状态下的变形例所涉及的处理装置的情况的概略剖视图。

图10是表示配置于金属管材料内部的状态下的变形例所涉及的处理装置的情况的概略剖视图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的优选实施方式进行说明。另外，在各图中，对相同的部分或相应部分标注相同的符号，并省略重复说明。

图1是表示采用了本发明的实施方式所涉及的处理装置50的金属管材料制造装置100的概略结构的概略结构图。金属管材料制造装置100为制造出用作热成型的材料的金属管材料的装置。作为使用金属管材料的热成型，例如可举出通过将被加热的金属管材料配置于模具内并使其膨胀从而同时进行成型及淬火的膨胀成型。此外，还可举出高频淬火、热弯曲成型及热拉伸加工等热成型。

在此，参考图6及图7对金属管材料20进行说明。图6是本实施方式所涉及的金属管材料20的立体图。图7是用于说明形成于金属管材料20的镀覆层的情况的示意图。如图6所示，金属管材料20具有板材14的端部14a、14a彼此焊接在一起而成且被称为焊缝等的焊接部15。更具体而言，将平板状的金属板材14蜷曲成圆筒状，使彼此对置的端部14a、14a彼此对接并对其进行焊接而形成金属管材料20。如此，焊接了金属管材料20的焊接部15沿着金属管材料20的中心轴线L延伸。另外，金属管材料20的中心轴线L相对于金属管材料20的延伸方向D平行。

图7中(a)是从轴向观察金属管材料20时图。图7中(b)是表示形成镀覆层之前的阶段的焊接部15附近的情况的放大图。图7中(c)是表示形成了镀覆层的状态下的焊接部15附近的情况的放大图。图7中(b)及(c)是图7中(a)的被虚线圆包围的区域的放大图。如图7中(b)及(c)所示，在金属管材料20的外周面形成有覆盖该外周面整体的镀覆层16。并且，在金属管材料20的内周面形成有覆盖该内周面整体的镀覆层17。这些镀覆层16、17在将板材14蜷曲成圆筒状之前的阶段已经形成于板材14的两个表面上。镀覆层16、17通过对钢板(即，板材14)实施例如AlSi的镀覆处理而形成。

如图7中(b)所示，在刚形成焊接部15之后，该焊接部15的部位成为已有的镀覆层16、17被剥离的状态。即，金属管材料20的外周面上的焊接部15的部位成为镀覆层16因焊接而被剥离的部位。在该部位，焊接部15的外周侧的面15a暴露在外。金属管材料20的内周面上的焊接部15的部位成为镀覆层17因焊接而被剥离的部位。在该部位，焊接部15的内周侧的面15b暴露在外。

相对于此，在成品的金属管材料20中，如图7中(c)所示，焊接部15的外周侧的面15a被镀覆层18覆盖。焊接部15的内周侧的面15b被镀覆层19覆盖。镀覆层18、19以填补镀覆层16、17的间隙的方式沿金属管材料20的长度方向延伸形成。外周侧的镀覆层18通过从金属管材料20的外周侧对焊接部15的面15a实施Al喷镀加工来形成。内周侧的镀覆层19通过基于后述处理装置50的镀覆处理来形成。

返回到图1，对金属管材料制造装置100进行说明。如图1所示，金属管材料制造装置100具备板材供给装置1、成型装置2、焊接装置3、处理装置50及切割装置4。板材供给装置1为用于供给金属管材料20的前身(即，板材14)(参考图6及图7)的装置。板材供给装置1向成型装置2供给平板状的板材14。板材供给装置1使将带状的板材14卷绕成滚筒状而成的卷材旋转从而供给板材14。成型装置2为用于将板材14形成为圆筒状的装置。成型装置2蜷曲平板状的带状的板材14以使带状的板材14的宽度方向上的端部14a、14a彼此对接，从而将其成型为圆筒状。

焊接装置3为对蜷曲的板材14的端部14a、14a彼此对接的对接部进行焊接的装置。由此，形成沿长度方向延伸的焊接部15。焊接装置3例如向焊接部位照射高频波等从而形成焊接部15。另外，刚进行焊接之后的焊接部15有时会从金属管材料20的内周面或外周面朝向厚度方向隆起(例如，参考后述的图4)。因此，焊接装置3具有切削进行刚焊接之后的焊接部15的隆起部分的切削机构。

处理装置50为对焊接部15的部位实施镀覆处理从而形成镀覆层18、19的装置。处理装置50具备形成外周侧的镀覆层18的机构及形成内周侧的镀覆层19的机构。关于用于形成内周侧的镀覆层19的机构的详细内容，将在后面叙述。切割装置4为用于将金属管材料20切割为所期望的长度的装置。通过用切割装置4进行切割，完成如图6所示的金属管材料20。

接着，参考图2对处理装置50的具体结构进行说明。图2中(a)是表示配置于金属管材料20内部的状态下的处理装置50的情况的概略剖视图。图2中(b)是沿图2中(a)的Ⅱb-Ⅱb线剖切的剖视图。图2中(c)是沿图2(a)的Ⅱc-Ⅱc线剖切的剖视图。另外，图2中示出了处理装置50中的形成内周侧的镀覆层19的内周侧的镀覆层形成机构51。并且，省略了处理装置50中的形成外周侧的镀覆层18的机构。另外，在图2中，与其他镀覆层相比加厚表示了镀覆层19。

如图2中(a)所示，处理装置50的内周侧的镀覆层形成机构51具备杆52、滚轮53及供给部54。镀覆层形成机构51配置于金属管材料20的内周侧的内部空间SP。金属管材料20配置成其长度方向与水平方向平行。并且，金属管材料20以焊接部15配置于上端侧的状态朝向输送方向D1输送。在此，镀覆层形成机构51在金属管材料20的内部空间固定不动。因此，通过将金属管材料20朝向输送方向D1移动，金属管材料20相对于镀覆层形成机构51进行相对移动。

如图2中(a)及(b)所示，杆52在金属管材料20的内部空间SP内配置成与金属管材料20的长度方向平行的状态。杆52配置于内部空间SP中的下端侧，并且经由滚轮53配置于金属管材料20的下端部的内周面之上。由此，若向输送方向D1输送金属管材料20，则滚轮53向输送方向D1引导该金属管材料20的同时进行旋转。杆52由圆筒状的部件构成。

如图2中(a)所示，供给部54向形成于金属管材料20的焊接部15的内周侧的面15b供给用于形成镀覆层19的镀覆材料58。在本实施方式中，供给部54供给Al涂料作为镀覆材料58。具体而言，供给部54具备供给镀覆材料58的供给管56及喷射镀覆材料58的喷嘴57。供给管56在杆52内与该杆52的长度方向平行地延伸。在供给管56的内部，镀覆材料58流向喷嘴57侧。喷嘴57将从供给管56供给过来的镀覆材料58朝向上侧的焊接部15喷射。喷嘴57在杆52的长度方向上的端部与供给管56连接。喷嘴57以从供给管56的端部朝向上方向弯曲的方式延伸。由此，如图2中(c)所示，将镀覆材料58涂布于焊接部15的内周侧的面15b上，而该镀覆材料58干燥后形成镀覆层19。

另外，作为供给部54所供给的镀覆材料58，例如可以采用在有机类溶剂中混合了Al及Si微粒的涂料。该涂料在加热过程中有机类溶剂挥发，残留的Al及Si成分会残留于铁母材表面，从而与AlSi镀覆材料同样地能够形成能够抑制氧化皮的产生的镀覆层。

接着，对本实施方式所涉及的处理装置50、处理方法、金属管材料20的制造方法及金属管材料20的作用效果进行说明。

处理装置50具备向形成于金属管材料20的焊接部15的内周侧的面15b供给镀覆材料58的供给部54。由此，金属管材料20的焊接部15的内周侧的面15b被由镀覆材料58形成的镀覆层19覆盖。由此，能够抑制焊接部15在金属管材料20的内周侧暴露在外。由此，能够制造出能够抑制氧化皮的产生的金属管材料20。

处理方法是对用作热成型的材料的金属管材料20进行形成镀覆层19的处理的方法，该处理方法具备如下工序：向形成于金属管材料20的焊接部15的内周侧的面15b供给镀覆材料58。

根据该处理方法，能够获得与上述处理装置50相同宗旨的作用效果。

金属管材料的制造方法是从形成有镀覆层17的板材14制造出金属管材料20的金属管材料20的制造方法，在该方法中，在通过焊接接合了板材14的端部14a、14a彼此之后，对金属管材料20的内周面中的镀覆层17因焊接而被剥离的部位实施镀覆处理。

根据该金属管材料20的制造方法，即使在镀覆层17因通过焊接来接合板材14的端部14a、14a彼此之间而被剥离的情况下，通过对该剥离的部位实施镀覆处理，能够再次用镀覆层19覆盖该剥离的部位。由此，能够制造出能够抑制氧化皮的产生的金属管材料20。并且，能够制造出具有高防锈性能的金属管材料20。

另外，作为防止氧化皮的方法，还可举出对裸材的金属管材料20整体涂布防锈涂料的方法。但是，该方法难以对内外表面均匀地涂布镀覆材料，而且成本也高。相对于此，本实施方式的处理装置50以修补镀覆层被剥离的一部分部位的方式进行处理，因此可靠性高，工序也不会增加，因此还能够将成本的提高程度抑制为较小。

金属管材料20为用作热成型的材料的金属管材料20，焊接部15的内周侧的面15b被镀覆层19覆盖。

根据该金属管材料20，能够获得与上述处理装置50相同宗旨的作用效果。

本发明并不只限于上述实施方式。

例如，供给部54的喷嘴57供给镀覆材料58的方向并不受特别限定，也可以采用如图3所示的处理装置50。图3中(a)是表示配置于金属管材料20内部的状态下的变形例所涉及的处理装置50的情况的概略剖视图。图3中(b)是沿图3中(a)的Ⅲb-Ⅲb线剖切的剖视图。图3中(c)是沿图3中(a)的Ⅲc-Ⅲc线剖切的剖视图。在图3所示的处理装置50中，喷嘴57朝下供给镀覆材料58。相应地，金属管材料20的焊接部15也配置于金属管材料20的下端侧。另外，如图3中(b)所示，从轴向观察时，在杆52的下端侧，以彼此之间隔着焊接部15的方式设置有一对滚轮53，以免滚轮53与焊接部15发生干扰。

并且，也可以采用图4及图5所示的处理装置50。图4是表示配置于金属管材料20内部的状态下的变形例所涉及的处理装置50的情况的概略剖视图。

图5中(a)是沿图4的Va-Va线剖切的剖视图。图5中(b)是沿图4的Vb-V b线剖切的剖视图。图5中(c)是沿图4的Vc-Vc线剖切的剖视图。图5中(d)是沿图4的Vd-Vd线剖切的剖视图。

如图4所示，处理装置50还具备切削部59，该切削部59在金属管材料20的输送方向D1上设置于由供给部54供给镀覆材料58的部位的上游侧，并且从金属管材料20的内周侧切削焊接部15。此时，在利用切削部59切削了焊接部15的内周侧的多余部分15d之后，供给部54能够在焊接部15的内周侧的面15b立刻形成镀覆层19。

如图4所示，焊接装置3的焊接喷嘴60从金属管材料20的外周侧照射高频波等，从而在焊接点WP上焊接板材14的彼此对接的端部14a、14a(参考图5中(a))。焊接喷嘴60的位置在输送方向D1上固定。由此，比焊接点WP更靠输送方向D1上的上游侧成为没有形成焊接部15的区域，比焊接点WP更靠输送方向D1上的下游侧成为形成有焊接部15的区域。在此，在焊接点WP刚完成焊接之后，焊接部15在内周侧具有留有多余厚度的多余部分15d(参考图5中(b))。相对于此，切削部59配置于从焊接点WP朝向输送方向D1上的下游侧分开的位置。切削部59由从杆52的上端部朝向上方突出的刃部件等构成。由此，切削部59能够切削焊接部15中的朝向内周侧突出的多余部分15d。由此，形成焊接部15的内周侧的面15b(参考图5中(c))。喷嘴57在从切削部59朝向输送方向D1上的下游侧分开的位置上喷射镀覆材料58。由此，对切削后的面15b形成镀覆层19(参考图5中(d))。

并且，在上述实施方式中，对焊接装置3之后利用处理装置50进行镀覆处理并在其后利用切割装置4切割金属管材料20的造管装置进行了说明。但是，关于处理装置50何时进行镀覆处理，并不受特别限定。例如，也可以在利用焊接装置3进行焊接之后利用切割装置4切割金属管材料20并在其后由处理装置50进行镀覆处理。此时，即使在难以新设置造管装置的情况下或难以改造已有的造管装置的情况下，只需对造管装置加装处理装置50即可，因而具有能够继续使用已有的造管装置的优点。

在上述实施方式及变形例中，供给部54使用喷嘴57供给了镀覆材料58。如图8、图9及图10所示，供给部54也可以具备涂布辊157从而代替喷嘴57。具体而言，图8是表示对图2中(a)所示的处理装置50适用了涂布辊157的结构的图。如图8所示，在杆52的端部设置有涂布辊157。涂布辊157是被支承为能够以旋转轴158为中心进行旋转的圆筒状的部件。旋转轴158固定于杆52。涂布辊157相对于杆52非固定。因此，涂布辊157在杆52的端部以旋转轴158为中心进行旋转。

涂布辊157的外周面157a的一部分配置于杆52外的靠近焊接部15的内周侧的面15b的位置。涂布辊157的外周面157a的另一部分配置于杆52内的位置。供给管56在杆52内延伸至靠近涂布辊157的外周面157a的位置。由此，供给管56在杆52内能够向涂布辊157的外周面157a供给镀覆材料58。若向输送方向D1输送金属管材料20，则涂布辊157旋转。其结果，从供给管56供给过来的镀覆材料58伴随外周面157a的旋转而附着于焊接部15的内周侧的面15b。

图9是表示对图中3(a)所示的处理装置50适用了涂布辊157的结构的图。图10是表示对图4所示的处理装置50适用了涂布辊157的结构的图。另外，图9及图10所示的处理装置50具备具有与图8相同宗旨的结构的涂布辊157及供给管56。

符号说明

14-板材，15-焊接部，17、19-镀覆层，20-金属管材料，50-处理装置，54-供给部，58-镀覆材料，59-切削部。