JP2000104102A - 粉末圧延方法及び装置 - Google Patents
粉末圧延方法及び装置Info
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Abstract
密度で製造できるようにする。 【解決手段】 圧延間隔4を保持するよう横方向に平行
に対で設けた圧延ロール1,2の上部外周面との間に粉
末供給間隔8を形成し且つ振動し得るようにした堰板9
を設け、粉末を粉末供給間隔8を通して圧延間隔4に供
給することにより圧延ロール1,2で圧延するようにし
ている粉末圧延方法であって、粉末供給間隔8から圧延
間隔4上に供給される粉末の層厚Mを検出する層厚検出
センサ29を設け、層厚検出センサ29にて検出される
層厚信号30に基づいて圧延する薄板14の板厚を先行
制御する。
Description
ス或いは樹脂等の粉末を圧延して薄板を成形する粉末圧
延方法及び装置に関するものである。
脂等の粉末を圧延することにより粉末圧延板を製造する
ことが実施されている。
要の圧延間隔4を保持するよう横方向に平行に対で圧延
ロール1,2を設け、該圧延ロール1,2の上側外周面
に接近して鉛直上方に延びる前後板3a,3bと、前記
圧延ロール1,2の上側外周面に沿って圧延間隔4の最
も小さくなっている位置の近傍まで入り込むように下端
が細く形成された左右板3c,3dとからなる箱状の粉
末供給ホッパ3を設けている。5,6は回転モータ5
A,6Aにより回転駆動される圧延ロール1,2の軸で
ある。
ロール1,2の対向面が下方に移動するように互に逆方
向に回転させると、粉末供給ホッパ3内の粉末は圧延間
隔4に向って自然に落下供給され、圧延ロール1,2に
より圧延されて粉末圧延板7が製造されるようになる。
このようにして製造された粉末圧延板7は、必要に応じ
て加熱炉等により加熱されて焼結される。
圧延板7を製造するには、圧延ロール1,2を矢印で示
す方向に回転させて圧延を行うと共に、粉末圧延板7の
厚さSを検出し、該検出した厚さSが設定した厚さにな
るように、図示しない圧下装置によって圧延ロール1,
2の圧下力Pを制御することにより行う。即ち、粉末圧
延板7の検出した厚さSに基づいてフィードバックによ
り板厚を制御するようにしている。
示した従来の粉末圧延機においては、以下に示すような
種々の問題を有していた。
対の圧延ロール1,2を用いて粉末を圧延する場合に
は、圧延ロール1,2間で粉末を引き込む有効噛み込み
角α(約5゜〜20゜前後)が、圧延ロール1,2のロ
ール径には関係なく常に略一定であることが知られてい
る。またこの時、有効噛み込み角αが圧延ロール1,2
の外周面と交わる点の相互間隔Lと粉末圧延板7の厚さ
Sとの差、即ち有効圧下量L−Sが決まることになる。
圧延板7の厚さSと密度が設定されると、圧延ロール
1,2の圧延間隔4と圧延ロール1,2の径を選定する
ことによって対処している。
とする場合には、圧延間隔4を小さく調節することにな
るが、単に圧延間隔4を小さくしたのでは前記有効圧下
量L−Sが大きくなることによって密度と圧延荷重が増
大し、ついには圧延不可能となる。
を用いると有効圧下量を小さくできることになるが、圧
延ロール1,2が曲がってしまい、幅方向に均一厚さの
粉末圧延板7を製造することができない。
圧延板7を所望の密度で製造するようなことはできなか
った。
くなしたもので、粉末圧延により薄板を所望の板厚及び
所望の密度で製造することができるようにした粉末圧延
方法及び装置を提供することを目的としている。
延ロールの上部外周面との間に粉末供給間隔を形成し且
つ振動し得るようにした堰板を設け、粉末を前記粉末供
給間隔を通して圧延間隔に供給することにより圧延ロー
ルで圧延するようにしている粉末圧延方法であって、前
記粉末供給間隔から圧延間隔上に供給される粉末の層厚
を検出する層厚検出センサを設け、該層厚検出センサに
て検出される層厚信号に基づいて圧延する薄板の板厚を
先行制御することを特徴とする粉末圧延方法、に係るも
のである。
の層厚が設定板厚に対応した層厚になるように、層厚調
節手段によって層厚を調節することにより、薄板の板厚
を設定板厚に制御するようにしたり、薄板の板厚一定に
おいて、層厚検出センサにて検出される粉末の層厚が所
定層厚になるように、層厚調節手段にて層厚を調節する
ことにより、薄板の密度を制御するようにしても良い。
ロールの上部外周面との間に粉末供給間隔を形成する堰
板と、堰板の粉末供給間隔を通して圧延間隔に粉末を供
給するように備えた粉末供給装置と、堰板を振動させる
バイブレータとを備えた粉末圧延装置であって、粉末供
給間隔を通って圧延間隔に供給される粉末の層厚を検出
する層厚検出センサを設け、且つ該層厚検出センサにて
検出される層厚信号を入力して板厚調節手段に板厚制御
信号を出力する制御装置を設けたことを特徴とする粉末
圧延装置、に係るものである。
力される層厚制御信号により層厚を調節する層厚調節手
段を備えていても良く、層厚調節手段としては、堰板の
周波数と振幅の少なくとも一方を制御する振動信号をバ
イブレータに出力する振動調節器であっても良く、堰板
と圧延ロールとの間の粉末供給間隔を調節する間隔調節
装置であっても良く、圧延ロールの回転を駆動する回転
モータであっても良い。
ルの上部外周面との間に粉末供給間隔を形成する堰板を
設け、該堰板を振動させることにより前記粉末供給間隔
を通って圧延間隔に供給される粉末の量を調節できるよ
うにし、更に、前記粉末供給間隔から圧延間隔上に供給
される粉末の層厚を検出する層厚検出センサを設け、該
層厚検出センサの層厚信号に基づいて圧延ロールにより
圧延される薄板の板厚を先行制御するようにしているの
で、圧延間隔上に供給する粉末の流量を少量に安定して
制御し、且つ検出された粉末の層厚に対応して板厚を先
行制御することにより、従来の粉末圧延機ではできなか
った薄板の製造を安定して容易に可能にできる。
が設定板厚に対応した層厚になるように、層厚調節手段
によって層厚を調節すると、設定板厚の薄板を安定して
製造できるようになる。
センサにて検出される粉末の層厚が所定層厚になるよう
に、層厚調節手段にて層厚を調節すると、薄板の密度を
任意に制御できるようになる。
を図面に基づいて説明する。
例を示したものである。図1、図2に示す粉末圧延装置
では、一対の圧延ロール1,2を、所要の圧延間隔4を
保持するよう横方向に平行に設け、一方の圧延ロール
(図1では左側の圧延ロール1)の頂部と圧延間隔4と
の間の外周面に下端が接近して粉末供給間隔8を形成す
るようにした堰板9を設ける。図1における左右の圧延
ロール1,2は、同一高さで設けられていても或いは上
下に高さが異なっていても良い。また堰板9も垂直に設
けられていても或いは所要の角度で傾いていても良い。
方向に振動させるようにしたバイブレータ10を設け
る。バイブレータ10は、その振動数と振幅とを任意に
調節し得るようにした振動調節器18(層厚調節手段)
に接続されている。
の間には、上側から粉末供給間隔8に向けて粉末を一定
量ずつ供給できるようにしたコンベヤ等の粉末供給装置
11を設ける。粉末供給装置11は、駆動モータ11a
によって粉末供給間隔8に供給する粉末の供給量を調節
できるようになっている。また、粉末供給装置11は、
コンベヤ以外にも種々の方式のものを採用することがで
きる。
ール1,2の軸5,6に設けたスリップリング12を介
して電源13を接続しており、該電源13にて圧延ロー
ル1,2間に電流を流すことにより、必要に応じて粉末
(例えば金属)を溶融温度以下に加熱しながら圧延を行
うことによって、圧密あるいは焼結された薄板14を成
形できるようになっている。電源13としては直流、交
流のいずれも使用することができる。
延時に圧延部となる圧延間隔4の近傍には、窒素ガス等
の不活性ガスを吹き付けて粉末の酸化を防止し、これに
よって粉末(例えば金属粒子)の接着性を高めるように
した酸化防止装置15を設けている。酸化防止装置15
としては、上記不活性ガスを吹き付けるようにした装置
に代えて、水素等の還元性ガスを吹き付けるようにした
り、或いは圧延ロール1,2及び粉末供給装置11等の
全体を密閉容器(図示せず)で包囲し、該密閉容器を真
空発生装置に接続して真空を保持させるようにしてもよ
いし、不活性ガス雰囲気としてもよい。
ける圧延間隔4の上部近傍に配置した押圧板であり、該
押圧板19はシリンダ等の押圧装置19Aによって圧延
ロール1,2の端面に押し付けられ、これにより圧延ロ
ール1,2の端面側から粉末が漏れて落下するのを防止
するようにしている。
タ10の振動によって曲り変形する必要があり、このた
めに厚板の堰板9の上部に、折曲がり変形部16を備え
た構成としている。図1における折曲がり変形部16
は、堰板9の表面に圧延ロール1,2の軸方向に延びる
溝17を設けて薄肉部を形成することにより曲り易くし
た場合を示している。
ル1の外周面との間に形成される粉末供給間隔8を調節
できるようになっている。
材20に、調節ねじ21を備えたボルト部22を回転可
能に取付け、且つ前記調節ねじ21が螺合するようにし
たナット23を固定部材24に取付け、更に前記ボルト
部22を歯車25を介して回転駆動するようにした調節
モータ26を固定部材24に固定することにより間隔調
節装置27(層厚調節手段)を構成している。図1の間
隔調節装置27では、ボルト部22を回転させて調節ね
じ21をナット23にねじ込むようにすると、前記堰板
9の下端を圧延ロール1の外周面から離して粉末供給間
隔8を大きくすることができ、また、調節ねじ21をナ
ット23から抜き出すようにすると、前記堰板9の下端
を圧延ロール1の外周面に近付けて粉末供給間隔8を小
さくすることができる。
回転モータ5A,6Aは、圧延ロール1,2の回転数を
制御して圧延間隔4に噛み込む粉末の量を調節し、これ
によって圧延間隔4上の粉末の層厚を調整することがで
きる層厚調節手段の働きを有するようになっている。
装置等からなる板厚調節手段28によって圧延間隔4
(圧下量)を変更して、薄板14の板厚を制御すること
ができるようになっている。
に示すように、圧延ロール1の外周上面に沿って圧延間
隔4に供給される粉末の層厚Mを検出するようにした層
厚検出センサ29を設け、該層厚検出センサ29にて検
出した層厚信号30を制御装置31に入力するようにし
ている。層厚検出センサ29としては超音波センサ、電
磁誘導センサ等を用いることができる。
30の層厚Mに応じて、板厚調節手段28に板厚制御信
号32を出力するようになっている。
隔調節装置27、回転モータ5A,6Aからなる層厚調
節手段の1つ或いは2つ以上に層厚制御信号33を出力
するようになっている。
4と設定密度35が入力されていると共に、圧延される
薄板14の板厚を検出している板厚検出センサ36の板
厚信号37と、薄板14の密度を検出している密度検出
センサ38の密度信号39とが入力されている。また、
粉末供給装置11の駆動モータ11aには、制御装置3
1から粉末供給制御信号40が出力されるようになって
いる。
説明する。
いるロール表面が下向きに移動するように圧延ロール
1,2を互いに逆方向(矢印方向)に回転させると共
に、粉末供給装置11により一方の圧延ロール1と堰板
9との間に粉末を定量的に供給し、同時にバイブレータ
10により堰板9を振動させる。
ロール1と堰板9の下端との間の粉末供給間隔8を通っ
て圧延ロール1上に層を形成しつつ圧延間隔4に定量供
給されるようになり、圧延間隔4によって圧延されて薄
板14となる。
間隔4上に形成されている粉末の層厚Mを監視してお
り、検出した層厚信号30を制御装置31に入力してい
る。
した板厚制御信号32を板厚調節手段28に出力し、こ
れにより、前記層厚Mに応じた板厚になるように圧延間
隔4(圧下量)が制御され、これによって薄板14が安
定して圧延されることになる。
隔4に安定して供給することができ、層厚Mを調節して
圧延ロール1,2間に供給される粉末のレベルXを、圧
延間隔4の最も狭い位置と、有効噛み込み角αと圧延ロ
ール1,2の外周面との交点との高さHとの間の範囲に
調節すると、有効圧下量を任意に調節することができる
ようになり、よって、従来不可能であった薄板14を粉
末圧延によって製造することができる。
が層厚Mによって決定されることになるために、薄板1
4を目的の厚さに自由に設定して圧延することはできな
い。
と板厚検出センサ36にて検出した板厚信号37とを入
力しており、設定板厚34と検出した板厚信号37との
間に偏差が存在した場合には、制御装置31はその偏差
を無くすように、板厚調節手段28に板厚制御信号32
を出力して圧延間隔4の調節を行う。
調節手段(振動調節器18,間隔調節装置27,回転モ
ータ5A,6A)に層厚制御信号33を出力して、前記
調節される圧延間隔4に対応した層厚Mになるように、
層厚調節手段を制御して層厚Mを調節する。
制御信号33が出力されると、振動調節器18は、バイ
ブレータ10にて振動される堰板9の振動数又は振幅、
或いはその両方を振動信号18aによって制御する。振
動数及び振幅が大きくなるように制御すると、圧延間隔
4への粉末の供給量は増大して層厚Mが増加し、逆に振
動数及び振幅が小さくなるように制御すると、圧延間隔
4への粉末の供給量は減少して層厚Mは減少する。従っ
て、層厚検出センサ29にて検出される層厚Mが設定板
厚34に対応した層厚になるように振動調節器18によ
ってバイブレータ10の振動を制御すると、薄板14の
板厚を、高い精度で設定板厚に容易に制御することがで
きる。
7に、制御装置31から層厚Mを増加する要求の層厚制
御信号33が出力された時は、間隔調節装置27は、堰
板9を上昇させて粉末供給間隔8を増加し、これにより
粉末供給間隔8を通って圧延間隔4に供給される粉末の
流量を増加するように制御し、逆に、制御装置31から
層厚Mを減少させる要求の層厚制御信号33が出力され
た時は、間隔調節装置27は、堰板9を下降させて粉末
供給間隔8を減少し、これにより粉末供給間隔8を通っ
て圧延間隔4に供給される粉末の流量を減少するように
制御する。
A,6Aに、制御装置31から層厚Mを増加する要求の
層厚制御信号33が出力された時は、回転モータ5A,
6Aは、圧延ロール1,2の回転速度を減少させて圧延
間隔4における粉末の噛み込み量を減少させることによ
り層厚Mを増加させ、逆に、制御装置31から層厚Mを
減少させる要求の層厚制御信号33が出力された時は、
回転モータ5A,6Aは、圧延ロール1,2の回転速度
を増加して圧延間隔4における粉末の噛み込み量を増加
して層厚Mを減少させる。
間隔調節装置27、回転モータ5A,6Aは、夫々単独
で制御させるようにしても良く、また、それらを組み合
わせで同時に制御するようにしても良い。尚、上記制御
において、粉末供給装置11によって粉末供給間隔8に
供給される粉末が、圧延ロール1上面と堰板9との間に
常に一定量が貯留されるように、粉末供給制御信号40
によって駆動モータ11aを調節し、粉末供給装置11
による粉末の供給速度を制御する。
定に保持した状態において、前記層厚調節手段である振
動調節器18、間隔調節装置27、回転モータ5A,6
Aにより層厚Mを調節すると、薄板14の密度を調節す
ることができる。よって、密度検出センサ38にて検出
した密度信号39に基づいて、制御装置31により前記
したように層厚Mを調節すると、薄板14の密度を任意
に調節することができる。従って、例えば厚さが薄くて
密度が小さいことにより、板の表裏面間で光が透過でき
るような薄板14を製造することができる。
センサ36、密度検出センサ38を幅方向(圧延ロール
1,2の軸方向)に複数備え、バイブレータ10も堰板
9の幅方向に複数備えて、堰板9の振動を幅方向で変え
て制御するようにすると、薄板14の板厚及び密度を、
幅方向位置で任意に変化させる制御を行うことができ
る。
3により圧延ロール1,2間に電流を流して加熱圧延を
行ったり、酸化防止装置15による不活性ガスの吹き付
けにより酸化を防止させるようにすると、固化強度が優
れた薄板14を製造することができる。
ものではなく、堰板の取付け方法、取付け位置等は種々
変更し得ること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ること、等は勿論である。
の上部外周面との間に粉末供給間隔を形成する堰板を設
け、該堰板を振動させることにより前記粉末供給間隔を
通って圧延間隔に供給される粉末の量を調節できるよう
にし、更に、前記粉末供給間隔から圧延間隔上に供給さ
れる粉末の層厚を検出する層厚検出センサを設け、該層
厚検出センサの層厚信号に基づいて圧延ロールにより圧
延される薄板の板厚を先行制御するようにしているの
で、圧延間隔上に供給する粉末の流量を少量に安定して
制御し、且つ検出された粉末の層厚に対応して板厚を先
行制御することにより、従来の粉末圧延機ではできなか
った薄板の製造を安定して容易に可能にできる効果があ
る。
が設定板厚に対応した層厚になるように、層厚調節手段
によって層厚を調節すると、設定板厚の薄板を安定して
製造できるようになる効果がある。
センサにて検出される粉末の層厚が所定層厚になるよう
に、層厚調節手段にて層厚を調節すると、薄板の密度を
任意に制御できる効果がある。
である。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 対で設けた圧延ロールの上部外周面との
間に粉末供給間隔を形成し且つ振動し得るようにした堰
板を設け、粉末を前記粉末供給間隔を通して圧延間隔に
供給することにより圧延ロールで圧延するようにしてい
る粉末圧延方法であって、前記粉末供給間隔から圧延間
隔上に供給される粉末の層厚を検出する層厚検出センサ
を設け、該層厚検出センサにて検出される層厚信号に基
づいて圧延する薄板の板厚を先行制御することを特徴と
する粉末圧延方法。 - 【請求項2】 層厚検出センサにて検出される粉末の層
厚が設定板厚に対応した層厚になるように、層厚調節手
段によって層厚を調節することにより、薄板の板厚を設
定板厚に制御することを特徴とする請求項1記載の粉末
圧延方法。 - 【請求項3】 薄板の板厚一定において、層厚検出セン
サにて検出される粉末の層厚が所定層厚になるように、
層厚調節手段にて層厚を調節することにより、薄板の密
度を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の粉
末圧延方法。 - 【請求項4】 対で設けた圧延ロールと、圧延ロールの
上部外周面との間に粉末供給間隔を形成する堰板と、堰
板の粉末供給間隔を通して圧延間隔に粉末を供給するよ
うに備えた粉末供給装置と、堰板を振動させるバイブレ
ータとを備えた粉末圧延装置であって、粉末供給間隔を
通って圧延間隔に供給される粉末の層厚を検出する層厚
検出センサを設け、且つ該層厚検出センサにて検出され
る層厚信号を入力して板厚調節手段に板厚制御信号を出
力する制御装置を設けたことを特徴とする粉末圧延装
置。 - 【請求項5】 制御装置から出力される層厚制御信号に
より粉末の層厚を調節するようにした層厚調節手段を備
えていることを特徴とする請求項4記載の粉末圧延装
置。 - 【請求項6】 層厚調節手段が、堰板の周波数と振幅の
少なくとも一方を制御する振動信号をバイブレータに出
力する振動調節器であることを特徴とする請求項5記載
の粉末圧延装置。 - 【請求項7】 層厚調節手段が、堰板と圧延ロールとの
間の粉末供給間隔を調節する間隔調節装置であることを
特徴とする請求項5又は6記載の粉末圧延装置。 - 【請求項8】 層厚調節手段が、圧延ロールの回転数を
制御し得る回転モータであることを特徴とする請求項
5、6又は7記載の粉末圧延装置。
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JP27309398A JP4305976B2 (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 粉末圧延装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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