タンタル箔の深絞り加工技術:タンタルは耐火金属ですが、焼鈍処理された純タンタルは、銅や低炭素鋼と同様に、室温での優れた延性(破断後伸び20~30%以上)と低い加工硬化率を有しており、冷間深絞り加工に非常に適しています。
原材料の準備 – 深絞り加工用タンタル箔の主要要件: 冷間圧延による残留応力を除去し、高い塑性を確保するために、完全に再結晶した焼鈍状態 (焼鈍/M 状態) である必要があります。硬質/半硬質箔は、深絞り加工中に割れやすいです。厚さ範囲: 深絞り加工では通常 0.05〜0.5mm のタンタルストリップ/箔を使用します。0.03〜0.08mm はマイクロキャパシタケースに使用できます。極薄箔 (<0.02mm) は通常単独で深絞り加工されず、主にパディングまたはコイル溶接に使用されます。結晶粒制御: 微細で均一な再結晶粒が望ましい (粉末冶金 R05400 は電子ビーム溶解 R05200 よりも等方性が優れています)。過度に粗い結晶粒は「オレンジの皮」欠陥を生じ、表面品質に影響します。表面品質:表面には傷、凹み、酸化斑点があってはなりません。微細な欠陥は、深絞り加工や大きな塑性変形時に応力集中源となり、亀裂の原因となる可能性があります。一般的に、Ra ≤ 0.2~0.5 μmが求められます。
深絞り加工のプロセスパラメータ:加工方法:室温での単段または多段の順送金型による深絞り加工。タンタルは鋼ほど速やかに加工硬化しません。初期絞り深さはビレット直径の40~50%に達し、深さ対直径比(H/D)は1:1以上(複数回の絞り加工でH/D > 4を達成可能。例えばタンタルコンデンサケースなど)に達することもあります。
金型設計:パンチとダイのクリアランスは、傷や過度の薄肉化を防ぐため、一般的に片側につき材料厚の6~8%(鋼材よりやや大きめ)とします。ダイのフィレット半径は大きく(割れを防ぐため)、ブランクホルダの力はしわを防ぐために精密に制御する必要があります。パンチには一般的に工具鋼が使用され、ダイにはタンタルの焼き付きや摩耗を軽減するために、アルミニウム青銅、ベリリウム銅、またはDLC(ダイヤモンドライクカーボン)/窒化ケイ素セラミックコーティングが推奨されます。タンタルは柔らかく、鋼製ダイに付着しやすく、摩耗しやすい性質があります。
潤滑:非常に重要かつ難しい課題です。塩素化パラフィン油、硫化獣脂、特殊深絞りワックス、ポリエチレンフィルム、またはDLCコーティングは、接着や表面の傷を防ぐための絶縁および潤滑剤として一般的に使用されます。中間焼鈍:複数の深絞り工程の間にさらに変形が必要な場合は、真空または高純度不活性ガスの保護下で800~1100℃で焼鈍を行い、塑性を回復させることができます(酸素吸収と脆化を防ぐように注意する必要があります)。