DE2719710A1 - Verfahren zum giessen kontinuierlicher faeden mit abschreckwalze und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum giessen kontinuierlicher faeden mit abschreckwalze und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung kontinuierlicher Metallfäden, insbesondere
amorpher Metallfäden, durch Niederlegen eines geschmolzenen Strahls oder Stromes von Metall auf die innere Oberfläche
einer ringförmigen Abschreckwalze, während sie um ihre Achse gedreht wird, um einen festen Faden auf der Oberfläche zu
formen, und unter Abziehen des Fadens.
Für erfindungsgemäße Zwecke is t ein Faden ein schlanker oder
dünner Körper, dessen Quermaße viel kleiner als seine Länge sind. In diesem Zusammenhang können Fäden Körper sein, wie
z.B. Bänder, Bahnen oder Drähte regelmäßigen oder unregelmäßigen Querschnittes.
Es ist schon bekannt, Metallfäden dadurch herzustellen, daß man einen Strahl geschmolzenen Metalls gegen eine sich bewegende, schnell abkühlende, abgeschreckte Oberfläche richtet,
auf welcher er befestigt wird. Eines dieser bekannten Verfahren weist das Gießen mit Abschreckwalze auf, bei dem ein
freier Strahl geschmolzenen Metalles auf die äußere Oberfläche einer sich drehenden Trommel auftrifft, auf welcher er verfestigt wird, um einen Faden zu formen, der dann von der Trommel durch Zentrifugaltätigkeit fortgeschleudert wird. Die Gießtechniken mit Abschreckwalze, welche die äußere Oberfläche einer
sich drehenden Trommel oder eines Zylinders verwenden, sind z.B.
beschrieben in der US-Patentschrift 9O5 758 (Strange mnd Pirn)/ Die auf
der äußeren Oberfläche einer rotierenden Trommel gebildeten
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Fäden können von dieser dadurch wiedergewonnen werden, daß Greifmittel verwendet werden, wie in der US-Patentschrift
3 856 074 (Kavesh) beschrieben ist. Das von Strange ei al
beschriebene Verfahren kann leicht benutzt werden, um Fäden von vielen der polykristallinen Metalle zu formen, welche
scharfe Schmelzpunkte besitzen, die sozusagen einen Übergangsbereich von fest zu flüssig von weniger als 5 C haben.
Amorphe oder glasähnliche Metalle haben aber oft einen Übergangsbereich in der Größenordnung von etwa 400 C oder mehr,
über welche die Viskosität des Metalls langsam zunimmt, bis die kritische Glasübergangstemperatur erreicht ist, und es
ist für den Faden notwendig, unter seiner Glasübergangstemperatur vor dem Abnehmen -von der Abschreckwalze abgekühlt
zu werden. Dies ist oft schwierig mit dem Verfahren nach Strange et al zu erreichen, weil die Zentrifugalkraft versucht, den Faden vorzeitig von der Trommeloberfläche herauszuschleudern.
Pond und Madden in Trans. Met. Soc. AIME, 2^5 (1969), Seiten
2475-6 beschreiben ein Verfahren zur Herstellung von Metallfäden durch Führen eines Strahles geschmolzenen Metalls gegen
die innere Oberfläche eines sich drehenden Zylinders. Die Lage des Strahles wird längs zum Zylinder bewegt, wodurch eine
spiralförmig verlaufende Fadenprobe auf der inneren Zylinderwand erzeugt wird. Die de· Flüssigkeitsstrom durch die Drehung
des Zylinders aufgegebene Radialbeschleunigung induziert einen guten Wärmekontakt und breitet den Strom in einen flachen
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Faden vor der vollständigen Verfestigung aus. Es sind dort aber keine Vorkehrungen getroffen worden für das Abstreifen
des Fadens vor der Trommel, wenn er erzeugt ist, so daß die kontinuierliche Produktion des Fadens nicht möglich ist.und
die Länge des so geformten Fadens zwangsläufig begrenzt ist.
Die US-Patentschriften 3 881 5^2 und 3 939 900 (beide PoIk et
al) richten sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallfäden mit kontinuierlicher Länge durch
Gießen eines Stromes oder Strahles geschmolzenen Metalls in einer Nut, die im inneren Umfang einer sich drehenden zylindrischen Abschreckwalze gebildet ist. Die US-Patentschrift
3 881 5^0 (Kavesh) beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung kontinuierlich ungezwirnter Längen von
Metallfäden durch Gießen eines geschmolzenen Strahls Metalls auf die innere Oberfläche einer ringförmigen Abschreckwalze,
wobei die innere Oberfläche niter einem Winkel von 2° bis 30°
zur Drehachse der Abschreckwalze geneigt ist, wobei Druck auf den abgeschreckten geschmolzenen Strahl in Berührung mit der
geneigten inneren Oberfläche der Abschreckwalze nach der Verfestigung ausgeübt wird und der somit gebildete Faden gesammelt wird.
Die Erfindung schafft eine Verbesserung bei einer Vorrichtung zur Herstellung eines Metallfadens mit einer ringförmigen
Abschreckewalze, die drehbar um ihre Achse angeordne flst, und
mit einer Einrichtung zum Ablegen eines Stromes oder Strahles
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geschmolzenen Metalls atf die innere Oberfläche der Abschreckwalze, während diese gedreht wird, wobei erfindungsgemäß besonders vorgesehen ist, (a) eine drehbar angebrachte ringförmige Abschreckwalze, deren innere Oberfläche im wesentlichen parallel zu ihrer Drehachse ist, und (b) eine Einrichtung zum Abstreifen des Metallfadens von der inneren Oberfläche
der sich drehenden Abschreckrolle jenseits der Verfestigungsstelle des Strahles geschmolzenen Metalls, der auf dieser abgelegt ist, und zum Abführen des abgestreiften Metallfadens von
der inneren Oberfläche der Abschreckwalze·
Ferner schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines
Metallfadens und ist gekennzeichnet durch das Ablegen eines Stromes oder Strahles geschmolzenen Metalls auf die innere
Oberfläche einer sich drehenden, ringförmigen Abschreckwalze mit einer inneren Oberfläche, die im wesentlichen parallel zu
ihrer Drehachse ist, durch Abstreifen des Metallfadens, der durch Verfestigung des geschmolzenen Metallstrahles in Berührung mit der inneren Oberfläche der sich drehenden Abschreckwalze gebildet ist an einer Stelle jenseits derjenigen Stelle,
wo die Verfestigung auftritt, und durch Fortführen des abgestreiften Metallfadens von der inneren Oberfläche der Abschreckwalze.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung erlauben in vorteilhafter Weise ein schnelles Kühlen des auf der sich
drehenden Abschreckwalze abgelegten Strahles geschmolzenen Me-
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tails auf und unter die kritische Giusübergangstemperatur,
wie für die Produktion amorpher Metallfäden notwendig ist, weil sie eine innige Berührung des geschmolzenen Metalls
mit der Abschreckoberfläche über verlängerte Zeif>erioden
erlauben. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind hervorragend geeignet für die Herstellung von
Fäden aus polykristallinen Metallen und Legierungen, welche amorphe Metalle bilden, sowie nicht schmiedbarer oder spröder
Legierungen, die unter Verwendung herkömmlicher Prozesse nicht leicht in Fäden formbar sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils eine Seitenansicht zweier Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Xn Fig.
1 ist eine Ausführungsform gezeigt unter Verwendung eines Luftstrahles zum Abstreifen des Metallfadens von der inneren Oberfläche der sich drehenden Abschreckwalze und zum Fortführen dee
abgestreiften Fadens von der Abschreckwalze und zu einer geeigneten Sammelvorrichtung (die nicht gezeigt ist).
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform gezeigt, welche ein
Blatt in Gleitberührung mit der inneren Oberfläche der Abschreckwalze zum Abstreifen des Metallfadens von dieser zusammen mit einer mechanischen Führung verwendet zum Fortrichten
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des abgestreiften Fadens von der Abschreckwalze und zu
einer (nicht dargestellten) Sammelvorrichtung.
Gemäß Fig. 1 weist die verwendete Vorrichtung eine Abschreckwalze 1 auf, die um ihre Längsachse drehbar angebracht ist, ferner weist die Vorrichtung einen Schmelztiegel 2 auf, der mit Induktionsheizspulen für die Erwärmung
geschmolzenen Metalls zum Aufsprühen auf die innere Oberfläche der Abschreckwalze 1 über eine Düse 3 ausgestattet
ist, und weist ein Luftmesser 5 auf zum Abstreifen des Metallfadens von der inneren Oberfläche der Abschreckwalze
und zum Fortführen desselben von der Abschreckwalze und zu einer geeigneten (nicht gezeigten) Sammelvorrichtung.
Im Betrieb wird ein Strahl geschmolzenen Metalls durch die Düse 3 auf die innere Oberfläche der sich drehenden ringförmigen Abschreckwalze 1 ausgespritzt, auf welcher er
einen geschmolzenen Faden bildet, der durch innige Berührung mit der relativ kühleren Abschreckwalze verfestigt wird.
Der sich ergebende feste Faden wird durch die Drehung der Abschreckwalze in die Nachbarschaft eines Luftmessers oder
einer Luftbürste 5 getragen. Ein kontinuierlicher, von der Luftbürste 5 gegen die innere Oberfläche der Abschreckwalze
gerichteter Luftstrahl streift den festen Faden von der inneren Oberfläche der Abschreckwalze ab und führt den abgestreiften Faden von der inneren Oberfläche der Abschreckwalze fort und zu einer geeigneten Sammelvorrichtung.
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Der Betrieb der Ausftihrun#form gemäß der Erfindung nach
Fig. 2 ist identisch dem nach Fig. 1, mit der Ausnahme, daß nach Fig. 2 ein Blatt 6 verwendet wird, das in Gleitberührung mit der inneren Oberfläche der Abschreckwalze
1 liegt zum Abstreifen des verfestigten Metallfadens von der inneren Oberfläche der Abschreckwalze, und daß ferner
eine Führung 7 verwendet wird zum Fortführen des abgestreiften Metallfadens von der Abschreckwalze und zu einer geeigneten Sammelvorrichtung hin.
Ein besonderer Vorteil bei der Verwendung einer ringförajpn
Abschreckwalze, deren innere Oberfläche im wesentlichen parallel zu ihrer Drehachse ist, im Vergleich zur Verwendung von Abschreckwalzen, bei welchen die innere Oberfläche
unter einem Winkel zur Achse geneigt ist, besteht darin, daß es möglidi ist, einen geraden Faden gleichmäßigen Querschnitts
herzustellen. Abschreckwalzen mit einem geneigten Querschnitt haben die Tendenz, einen Faden herzustellen, der auf einer
Seite dicker ist als auf der anderen, und der ferner gewölbt bzw. fehlerhaft ist, da eine Zwirnung in ihn eingebaut ist·
Ein besonderer Vorteil bei der Bildung von Fäden durch Ablegen eines Strahles geschmolzenen Metallee gegen die innere
Oberfläche einer sich drehenden Abschreckwalze im Vergleich zum Ablegen eines solchen Metalls gpgpndie äußere Oberfläche
einer solchen Abschreckwalze besteht darin, daß ersteres einen
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innigeren und längeren Kontakt des Metallfadens nit der Abschreckwalze vorsieht.
Das geschmolzene Material, das zu einem Faden geformt werden soll, wird erwärmt, vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre
und unter unteratmosphärischem Druck auf eine Temperatur von
etwa 5O°C bis 1OO°C über seinem Schmelzpuxkt oder höher.
kann
Das Ausspritzen geschmolzenen Metalls/durch eine Düse zum Ablegen auf die Abschreckwalze bei dem Druck des statischen Kopfes
des geschmolzenen Metalles in dem Schmelztiegel erfolgen oder durch Unterdrucksetzen des Schmelztiegels 2 auf einen Druck in
der Größenordnung von z.B. 0,07 bis 1,M kg/cm Überdruck (1-20 psig). oder bis ein Strahl geschmolzenen Metalls durch die
Düse 3 ausgeworfen ist. Die Düse 3 kann ggf. mit einer verjüngten Öffnung versehen sein, weil das Verjüngen oder schräge Zulaufen der Öffnung entlang seiner Länge dazu neigt, die Stabilität
des geschmolzenen Metallstrahls, der durch die Düse ausgeworfen:· ist, zu begünstigen.
Die Geschwindigkeit, mit welcher der Strahl geschmolzenen Metalles herausgespritzt wird und die Drehgeschwindigkeit der Abschreckwalze stehen in Wechselbeziehung zueinander. Die Oberflächengeschwindigkeit der inneren Oberfläche der ringförmigen
Abschreckwalze liegt erwünschtenfalls im Bereich von etwa 1-20,
vorzugsweise etwa 1-5 und noch besser von etwa Ibis 2,5 mal der Geschwindigkeit des Strahles geschmolzenen Metalls. Eine der
mit der Geschwindigkeit des Strahle zusammenhängenden Überle-
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- ι;
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gungen ist die Strahlstabilität, d.h. die Geschwindigkeit muß ausreichend hoch sein, um einen kontinuierlichen, gleichmäßigen Strahl oder Strom sicherzustellen. Er darf nicht so
groß sein, daß er ein Unterbrechen des Strahls an der Auftreffstelle mit dem Zylinder hervairuft. Die Strahlstabilität verändert sich mit der Legierungszusammensetzung. Im allgemeinen
fand man jedoch, daß die Ausspritzgeschwindigkeit im Bereich
von etwa 180 bis 260 cm/sec zu einem Ergebnis mit zufriedenstellend stabilem Strahl führt. Es ist möglich, die Drehgeschwindigkeit der Abschreckwalze innerhalb der oben erwähnten
Grenzen einzustellen, um einen Faden zu erhalten, der die gewünschten Maße hat.
Die innere Oberfläche der Abschreckwalze 1, welche die tatsächliche Abschreckoberfläche vorsieht, kann ein beliebiges Metall
sein mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit. Dieses Erfordernis
ist besonders verwendbar, wenn es erwünscht ist, amorphe oder metastabile Fäden herzustellen. Bevorzugte Baumaterialien weisen Beryllium-Kupfer, sauerstoffreies Kupfer und nichtrostenden
Stahl auf. Da anders als bei den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Fäden, bei welchen das geschmolzene Metall
auf die äußere Oberfläche einer sich drehenden Abschreckwalze abgelegt wird, die innige Berührung zwischen dem Faden und der
Abschreckwalzenoberfläche nach dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht von der Oberflächenadhäsion abhängt, sondern statt
dessen durch die Zentrifugalkraft vorgesehen ist, kann die innere
Oberfläche der Abschreckwalze, die bei dem Prozeß ,gemäß der Er-
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findung verwendet wird, hoch poliert und erwünschtenfalls
mit einer höchst gleichförmigen Oberfläche versehen sein, wie z.B. durch Chromplattieren, um Metallfäden zu erhalten,
die ungewöhnlich glatte Oberflächeneigenschaften ht>en.
Solche gJa tten Gießoberflächen könnten nicht auf Abschreckwalzen
verwendet werden, bei denen die Padenbildung auf der äußeren Oberfläche erfolgt, weil nicht genügend Haftung zwischen
dem geschmolzenen Metall und der Oberfläche besteht, was zu einem Spritzen und fehlerhaften Faden führt. Um einen Schutz
vorzusehen gegen Erosion, Korrosion oder thermische Ermüdung, kann die innere Oberfläche der Abschreckwalze mit einer geeigneten
widerstandsfähigen oder hochschmelzenden Ummantelung
beschichtet sein, z.B. eine Keramikummantelung oder eine Beschichtung
aus korrosionsbeständigem, hochschmelzendem Metall, das durch bekannte Verfahren aufgebracht werden kann.
Der Faden kann von der Abschreckwalze abgestreift werden, sobald er hinreichend verfestigt ist, aber in jedem Falle an einer
Stelle, die durch einen Drehwinkel der Abschreckwalze von der Auftreffstelle des Strahles geschmolzenen Metalles dargestellt
ist und kleiner ist als 36O , im allgemeinen kleiner als etwa
320 , und erwünschtenfalls weniger als etwa 270°.
Die Einrichtung zum Abstreifen des Metallfadens von der inneren Oberfläche der sich drehenden Abschreckwalze weist Fließmittelstrahlen
auf, wie z.B. Luft, Inertgase oder im wesentlichen inerte Flüssigkeiten, einschließlich niedrig schmelzender Me-
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talle über deren Schmelzpunkt, welche gegen die Innere Oberfläche
der Abschreckwalze, vorzugsweise unter einem Winkel derart herangeführt werden, daß der Metallfaden von der Oberfläche,
auf welcher er gebildet ist, abgehoben wird. Eine solche Einrichtung weist ferner mechanische Anhe bevorrichtungen
auf, z.B. Abstreifblätter, die aus geeignetem Material
hergestellt sind, wie z.B. Keramik, Metalle, Kunststoffe oder Graphit, die in inniger Gleitberührung mit der inneren Oberfläche
der Abschreckwalze gehalten werden; auch Bürsten, sich drehende oder stationäre magnetische Vorrichtungen, wenn der
Faden magnetische Eigenschaften hat, oder Ansaugvorrichtungen, welche die Fäden von der Oberfläche durch Saugen anheben.
Die Einrichtung zum Fortführen des abgestreiften Metallfadens
von der Abschreckwalze und ggf. zu einer Sammelvorrichtung weisen zweckmäßig ausgestaltete Führungen, Rollen oder Fließmittelstrahlen
auf, wie z.B. Luft, Gase oder Flüssigkeiten.
Im einzelnen liegt die Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der
Erfindung im Wissen des Durchschnittsfachmanns.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in Luft unter Teil- oder
Hochvakuum oder in jeder gewünschten Atmosphäre, wie z.B. einer inerten Atmosphäre, durchgeführt werden, wobei als Inertgas z.
B. Stickstoff, Argon, Helium und dergleichen dienen kann. Dies erreicht man in einfacher Weise dadurch, daß man die Vorrichtung
in einem zweckmäßigen Gehäuse einschließt, das Ge-
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häuse evakuiert oder die Luft in dem Gehäuse durch ein gewünschtes
Inertgas ersetzt. Wenn das Verfahen gemäß der
Erfindung unter Vakuum ausgeführt wird, wird die Blasenbildung in dem geschmolzenen Metall bei gleichzeitiger Gasblasenbildung im Faden reduziert. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, das Verfahren unter Vakuum durchzuführen, z.B.
unter einem Absolutdruck von weniger als 10 cm Hg, vorzugsweise weniger als 5 cm Hg, und ganz bevorzugt bei eines
Druck von weniger als 1000 /U.
Erfindung unter Vakuum ausgeführt wird, wird die Blasenbildung in dem geschmolzenen Metall bei gleichzeitiger Gasblasenbildung im Faden reduziert. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, das Verfahren unter Vakuum durchzuführen, z.B.
unter einem Absolutdruck von weniger als 10 cm Hg, vorzugsweise weniger als 5 cm Hg, und ganz bevorzugt bei eines
Druck von weniger als 1000 /U.
Bei Kurzlauf be trieb ist es gewöhnlich nicht notwendig, für eine Kühlung der Abschreckwalze zu sorgen, wenn sie eine re-IaHv
große Masse hat, so daß sie als Wärmesenke wirken kann und eine erhebliche Wärmemenge absorbieren kann. Bei längerem
Betrieb jedoch und speziell unter Vakuum ist eine Kühlung der Abschreckwalze erwünschtenfalls vorgesehen. In bequemer Weise
kann man dies durch Umwälzen von Wasser oder einem anderen Kühlmedium durch die Walze vorsehen, insbesondere wenn das
Verfahren unter Vakuum durchgeführt wird durch Überblasen
von Kühlluft oder anderen Gasen über die Abschreckwalze oder auch durch Verdampfungskühlung, z.B. durch Außenberührung
der Abschreckwalze mit Wasser oder einem anderen flüssigen Medium, welches die Kühlung durch Verdampfung besorgt.
Andererseits kann ein Strom eines verflüssigten Gases, wie z.B. Stickstoff oder Kohlendioxyd zu KUhlzwecken gegen die Abschreckwalze gerichtet werden. Um die Kühlung zu unterstützen, kann es erwünscht sein, Kühlrippen am Außenumfang
von Kühlluft oder anderen Gasen über die Abschreckwalze oder auch durch Verdampfungskühlung, z.B. durch Außenberührung
der Abschreckwalze mit Wasser oder einem anderen flüssigen Medium, welches die Kühlung durch Verdampfung besorgt.
Andererseits kann ein Strom eines verflüssigten Gases, wie z.B. Stickstoff oder Kohlendioxyd zu KUhlzwecken gegen die Abschreckwalze gerichtet werden. Um die Kühlung zu unterstützen, kann es erwünscht sein, Kühlrippen am Außenumfang
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der Abschreckwalze vorzusehen. Wenn der Metallfaden von der Abschreckwalze mittels eines Fließmittelstrahles abgestreift
wird, kann das Fließmittel gleichzeitig auch für die Kühlung der Abschreckwalze vorgesehen sein. Das ^iIhIen der Abschreckwalze
kann beim Betrieb unter Vakuum erwünschtenfalls mittels eines Strahles niedrig schmelzenden Metalls vorgesehen werden,
der auch zum Abstreifen des Fadens von der Abschreckwalze verwendet wird.
Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung nicht im Vakuum vorgenommen
wird, dann ist die Breite der inneren Oberfläche der Abschreckwalze, die zwar nicht kritisch ist, erwünschtenfalls
doch recht nahe der Breite des zu erzeugenden Fadens, um ein recht ungehindertes seitliches Entweichen des atmosphärischen
Gases an der Auftreffstelle des geschmolzenen Metallstrahls
auf die Abschreckwalzenoberfläche oder in der Nähe dieser Auftreffstelle
zu ermöglichen, wodurch ein Stoßen oder Rütteln des Strahles in der Nähe der Abschreckwalzenoberfläche minimal
gemacht wird. Unter diesen Bedingungen beträgt die Breite der Innenoberfläche der Abschreckwalze in erwünschter Weise
nicht mehr als das Zwei- bis Dreifache, vorzugsweise nicht mehr als das Eineinhalbfache der Breite des zu formenden Fadens.
Eine relativ enge Innenoberfläche der Abschreckwalze
ermöglicht ferner das Abziehen des Fadens von der Abschreckwalze.
- 17 -
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Die Gestalt des Strahles geschmolzenen Metalls, welcher gegen die innere Oberfläche der Abschreckwalze geführt wird, ist
nicht besonders kritisch, vorausgesetzt, daß er hinreichend stabil ist, um einen kontinuierlichen Faden zu formen. Der
Durchmesser des Strahles kann im wesentlichen kreisförmig sein, oder er kann zur Schaffung eines breiteren Fadens länglich
sein. Andererseits können verschiedene Strahlen in dichter Nachbarschaft gegen die Abschreckwalze gerichtet werden,
so daß das Metall, welches nach Berührung der Abschreckwalze sich ausbreiten will, einen relativ breiten Faden formt.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung und bringen für die Praxis der Erfindung die derzeit für am besten
angesehene Betriebsart.
Die verwendete Vorrichtung ist ähnlich der in Fig. 1 gezeigten.
Die verwendete Abschreckwalze hat einen Innen- bzw. Außendurchmesser
von 38,1 cm bzw. 48,28 cm (15 bzw. 19 Zoll), und ist
3,81 cm (1,5 Zoll) breit. Sie wird mit einer Geschwindigkeit von 47O U/min gedreht. Eine Luftbürste sorgt für einen Luftstrahl
unter einem Winkel von etwa 90 gegen die Oberfläche der
Abschreckwalze bei einem Abstand von 270° von der Auftreffstelle des Metallstrahles auf die Abschreckwalze. Ein mit einer
Düse mit einem Durchmesser von 4,57 cm (O,18 Zoll) ausgestatteter
Schmelztiegel wird mit einer geschmolzenen Legierung be-
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Fe2-Ni2 Cr1QB Co2 beladen. Die Legierung hat einen Schmelzpunkt von etwa 900 C. Die Legierung im Schmelztiegel wird
auf einen Überdruck von 0,35 kg/cm (5 psig) gebracht mittels einer Argondecke bzw. Argonüberlagerung und wird bei einer
Temperatur von etwa 94O C durch die Düse und unter einem Winkel von 90 zur inneren Oberfläche der Abschreckwalze ausgespritzt. Die Ausspritzgeschwindigkeit des Metalls und die lineare Drehgeschwindigkeit der Abschreckwalzenoberfläche betragen
näherungsweise 224 bzw. 875 cm/sec. Der Strom oder Strahl
wird abgeschreckt und zu der Luftbürste transportiert und dort von der inneren Oberfläche der Abschreckwalze abgestreift und
aus der Abschreckwalze zu einer Sammelvorrichtung hin geblasen. Nach Prüfung unter Verwendung der Röntgenstrahlbrechung findet
man, daß der Faden im Aufbau amorph ist. Der Faden hat eine Dicke von etwa 0,0063 cm (0,0025 Zoll) und eine Breite von
0,066 cm (0,026 Zoll).
Die verwendete Vorrichtung ist ähnlich der in Fig. 1 gezeigten mit der Ausnahme, daß eine von einem Motor angetriebene Drehbürste an die Stelle der Luftbürste gesetzt wird und daß die
Vorrichtung in einer akuurakammer eingeschlossen ist. Die verwendete Abschreckwalze hat einen Innen- bzw. Außendurchmesser
von 38,1 bzw. 48,28 cm (i5 bis 19 Zoll) und ist 3,81 cm breit (1,5 Zoll breit). Sie wird mit einer Geschwindigkeit von 1300
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U/min gedreht. Die Drehbürste wird unter einem Winkel von 90 eingestellt, welcher gegen die Seite der Abschreckwalze
gemessen ist, um ein seitliches Ausspritzen des Metallfadens von der Abschreckwalze fort zu bewirken. Ein Schmelzetiegel,
der mit einer Düse mit einem Durchmesser von 0,071 cm (0,028 Zoll) ausgerüstet ist, wird mit einer geschmolzenen Legierung
besteht beschickt, die aus Fe-NIr-Cr10B1^Co20Mo./ Die Legierung hat
einen Schmelzpunkt von etwa 1180 C. Die Legierung im Schmelz-
tiegel wird auf einen Überdruck gebracht von 0,49 kg/cm (7
psig), und zwar mittels Argondecke oder Argonüberlagerung und wird durch die Düse bei einer Temperatur von etwa 1280 C und
unter einem Winkel von 90 zur inneren Oberfläche der Abschreckwalze ausgespritzt. Die Auswerfgeschwindigkeit des Metalles
und die lineare Drehgeschwindigkeit der Abschreckwalzenoberfläche betragen etwa 206 bzw. 2k19 cm/sec. Der von der inneren
Oberfläche der Abschreckwalze durch die Drehbürste abgenommene Faden hat eine gleichmäßige Qualität und ist frei von
Gasblasen. Nach der Prüfung unter Verwendung von Röntgenstrahlbrechung
hat man gefunden, daß der Faden einen amorphen
cm Aufbau hat. Der Faden hat eine Dicke -von etwa 0,0038/(0,015
Zoll) und hat eine Breite von etwa O,0889/(O,O35 Zoll).
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-9.0-Leerseite
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von Metallfäden, gekennzeichnet
durch Ablegen eines Strahles geschmolzenen Metalls auf die innere Oberfläche einer sich drehenden ringförmigen Abschreckwalze, deren innere Oberfläche im wesentlichen parallel zu ihrer Drehachse liegt, durch Abstreifen des durch
Verfestigung des Strahles geschmolzenen Metalles in Berührung mit der inneren Oberfläche der sich drehenden Ab-
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ORIGINAL INSPECTED
schreckwalze gebildeten Metallfadens an einer Stelle jenseits derjenigen Stelle, wo die Verfestigung aufgetreten
ist, und durch Fortführen des abgestreiften Metallfadens
von der inneren Oberfläche der Abschreckwalze.
2..Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Metallfaden von der Abschreckwalze dadurch abgestreift wird, daß ein Fließmittelstrahl gegen die innere Oberfläche
der Abschreckrolle derart gerichtet wird, daß der Faden von dieser Oberfläche angehoben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl des Fließmittels ein Luftstrahl ist.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 3 mit einer ringförmigen Abschreckwalze, die drehbar um ihre Achse angeordnet ist und mit einer Einrichtung zum Ablegen eines Stromes oder Strahles geschmolzenen Metalls atf die innere Oberfläche der ringförmigen Abschreckwalze, während diese gedreht ist, dadurch
gekennzeichne t, daß die drehbar angebrachte ringförmige Abschreckwalze (1) eine innere Oberfläche aufweist, die im wesentlichen parallel zu ihrer Drehachse ist,
und daß eine Einrichtung (5, 6) zum Abstreifen des Metallfadens (k) von der inneren Oberfläche der sich drehenden
Abschreckwalze (1) jenseits der Verfestigungsstelle des Strahles geschmolzenen Metalls, der auf der Oberfläche ab-
709847/0812 . 3 .
gelegt let, vorgesehen 1st und daß eine Einrichtung zua Fortführen des abgestreiften Metallfadens (k) von der Abschreckwalze (1) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zum Abstreifen des Fadens (U) der inneren Oberfläche der Abschreckwalze (i) eine Einrichtung (3) aufweist
zum Richten eines Fließmittelstrahles gegen die innere Oberfläche der Abschreckwalze (i).
6. Vorrichtung nach Anspruch kt dadurch gekennzeichnet, daß eine
Kühleinrichtung für die Abschreckwalze (1) vorgesehen ist.
7« Vorrichtung nach Anspruch kt gekennzeichnet durch eine Vakuumkammer.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die
Abstreifeinrichtung für den Faden (k) von der inneren Oberfläche der Abschreckwalze (i) eine drehbare Bürste aufweist.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ALLIED CORP., MORRIS TOWNSHIP, N.J., US |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition |