JP2002066721A - 繊維束内へ金属を含浸させる圧力含浸装置 - Google Patents
繊維束内へ金属を含浸させる圧力含浸装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 貯槽内における導入側オリフィスと中間オリ
フィスとの間で繊維束が撓む等の不具合を確実に防止し
て、繊維束を被覆金属の中心に配置させる。 【解決手段】 本発明の圧力含浸装置２０は、導入側オ
リフィス２３の図中上端部を先細りの凸状に形成すると
ともに、中間オリフィス２５の挿通孔の図中下端部を導
入側オリフィス２３の凸状に対応して徐々に拡径する凹
状に形成する。これにより、貯槽２２内の導入側オリフ
ィス２３と中間オリフィス２５との間における溶融金属
１１の流動性を阻害することなく、導入側オリフィス２
３と中間オリフィス２５との間隔Ａを小さく設定する。
フィスとの間で繊維束が撓む等の不具合を確実に防止し
て、繊維束を被覆金属の中心に配置させる。 【解決手段】 本発明の圧力含浸装置２０は、導入側オ
リフィス２３の図中上端部を先細りの凸状に形成すると
ともに、中間オリフィス２５の挿通孔の図中下端部を導
入側オリフィス２３の凸状に対応して徐々に拡径する凹
状に形成する。これにより、貯槽２２内の導入側オリフ
ィス２３と中間オリフィス２５との間における溶融金属
１１の流動性を阻害することなく、導入側オリフィス２
３と中間オリフィス２５との間隔Ａを小さく設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維束内に溶融金
属を含浸させるとともに、繊維束外面に金属を被覆させ
た繊維強化金属複合線を製造するための繊維束内へ金属
を含浸させる圧力含浸装置に関し、詳しくは繊維強化金
属複合線の中心に繊維束を位置させるための圧力含浸装
置のオリフィス構造に関する。
属を含浸させるとともに、繊維束外面に金属を被覆させ
た繊維強化金属複合線を製造するための繊維束内へ金属
を含浸させる圧力含浸装置に関し、詳しくは繊維強化金
属複合線の中心に繊維束を位置させるための圧力含浸装
置のオリフィス構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より繊維強化金属複合線は、耐久性
及び信頼性に優れる電線等として使用されている。この
繊維強化金属複合線は、炭素繊維、セラミック繊維及び
金属繊維等の無機繊維束に溶融金属を含浸させてなり、
無機繊維束に溶融金属をより多く保持させることで、耐
久性及び信頼性をより高めることができる。
及び信頼性に優れる電線等として使用されている。この
繊維強化金属複合線は、炭素繊維、セラミック繊維及び
金属繊維等の無機繊維束に溶融金属を含浸させてなり、
無機繊維束に溶融金属をより多く保持させることで、耐
久性及び信頼性をより高めることができる。
【０００３】従来、前記繊維束に多くの溶融金属を保持
させるための繊維強化金属複合線の製造方法として、米
国特許第５，７３６，１９９号明細書には、無機繊維束
の繊維間に金属を所定の圧力下で浸透させる方法が記載
されている。当該製造方法は、図３に示す金属含浸装置
３０を用いて行われる。
させるための繊維強化金属複合線の製造方法として、米
国特許第５，７３６，１９９号明細書には、無機繊維束
の繊維間に金属を所定の圧力下で浸透させる方法が記載
されている。当該製造方法は、図３に示す金属含浸装置
３０を用いて行われる。
【０００４】図３を参照すると、金属含浸装置３０は、
不活性ガスを充填された圧力容器３１内において、貯槽
３２に貯留された溶融金属３３中に、オリフィス３４，
３５，３６を介して圧力容器３１内及び貯槽３２内に挿
通される無機繊維束３７を浸漬させることにより、無機
繊維束３７内に金属を含浸させるとともに、無機繊維束
３７外面に金属を被覆させる。
不活性ガスを充填された圧力容器３１内において、貯槽
３２に貯留された溶融金属３３中に、オリフィス３４，
３５，３６を介して圧力容器３１内及び貯槽３２内に挿
通される無機繊維束３７を浸漬させることにより、無機
繊維束３７内に金属を含浸させるとともに、無機繊維束
３７外面に金属を被覆させる。
【０００５】前記オリフィス３４，３５，３６は、無機
繊維束３７を繊維束導入側の圧力容器３１外から貯槽３
２内に挿通させる導入側オリフィス３４と、無機繊維束
３７を圧力容器３１内から繊維束導出側の圧力容器３１
外に挿通させる導出側オリフィス３５と、導入側オリフ
ィス３４及び導出側オリフィス３５間に設けられ、無機
繊維束３７を貯槽３２内から圧力容器３１内に挿通させ
る中間オリフィス３６とからなる。
繊維束３７を繊維束導入側の圧力容器３１外から貯槽３
２内に挿通させる導入側オリフィス３４と、無機繊維束
３７を圧力容器３１内から繊維束導出側の圧力容器３１
外に挿通させる導出側オリフィス３５と、導入側オリフ
ィス３４及び導出側オリフィス３５間に設けられ、無機
繊維束３７を貯槽３２内から圧力容器３１内に挿通させ
る中間オリフィス３６とからなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の金属含
浸装置３０では、繊維強化金属複合線を細線化したい場
合に、貯槽３２内における導入側オリフィス３４及び中
間オリフィス３６間で、無機繊維束３７が撓んだり、ぶ
れたりする可能性がある。したがって、無機繊維束３７
の周囲に同心円状に金属を被覆させ、被覆金属の中心、
すなわち繊維強化金属複合線の中心に無機繊維束３７を
位置させることが困難であるという問題があった。
浸装置３０では、繊維強化金属複合線を細線化したい場
合に、貯槽３２内における導入側オリフィス３４及び中
間オリフィス３６間で、無機繊維束３７が撓んだり、ぶ
れたりする可能性がある。したがって、無機繊維束３７
の周囲に同心円状に金属を被覆させ、被覆金属の中心、
すなわち繊維強化金属複合線の中心に無機繊維束３７を
位置させることが困難であるという問題があった。
【０００７】本発明は、導入側オリフィス及び中間オリ
フィスの間隔を小さくすることができ、これにより貯槽
内における導入側オリフィスと中間オリフィスとの間で
繊維束が撓む等の不具合を確実に防止して、繊維束を被
覆金属の中心に配置させることができる繊維束内へ金属
を含浸させる圧力含浸装置を提供することを目的として
いる。
フィスの間隔を小さくすることができ、これにより貯槽
内における導入側オリフィスと中間オリフィスとの間で
繊維束が撓む等の不具合を確実に防止して、繊維束を被
覆金属の中心に配置させることができる繊維束内へ金属
を含浸させる圧力含浸装置を提供することを目的として
いる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる上記課題
は、不活性ガスを充填された圧力容器内の貯槽に貯留さ
れた溶融金属中に、オリフィスを介して繊維束を挿通さ
せることで、該繊維束内に前記溶融金属を含浸させると
ともに、前記繊維束外面に前記溶融金属を被覆させる繊
維束内へ金属を含浸させる圧力含浸装置において、前記
オリフィスは、前記繊維束を前記圧力容器の繊維束導入
側から前記貯槽内に挿通させる導入側オリフィスと、前
記溶融金属を含浸した繊維強化金属複合線を前記圧力容
器の繊維束導出側から前記圧力容器外に導出させる導出
側オリフィスと、前記導入側オリフィスと前記導出側オ
リフィス間に設けられ、前記繊維強化金属複合線を前記
貯槽内から前記圧力容器内に挿通させる中間オリフィス
とから成り、前記導入側オリフィスの前記中間オリフィ
ス側の先端形状を凸状とするとともに、前記中間オリフ
ィスの前記導入側オリフィス側の先端内側形状を前記導
入側オリフィスの先端形状に対応させて凹状に形成され
ていることを特徴とする繊維束内へ金属を含浸させる圧
力含浸装置によって解決することができる。
は、不活性ガスを充填された圧力容器内の貯槽に貯留さ
れた溶融金属中に、オリフィスを介して繊維束を挿通さ
せることで、該繊維束内に前記溶融金属を含浸させると
ともに、前記繊維束外面に前記溶融金属を被覆させる繊
維束内へ金属を含浸させる圧力含浸装置において、前記
オリフィスは、前記繊維束を前記圧力容器の繊維束導入
側から前記貯槽内に挿通させる導入側オリフィスと、前
記溶融金属を含浸した繊維強化金属複合線を前記圧力容
器の繊維束導出側から前記圧力容器外に導出させる導出
側オリフィスと、前記導入側オリフィスと前記導出側オ
リフィス間に設けられ、前記繊維強化金属複合線を前記
貯槽内から前記圧力容器内に挿通させる中間オリフィス
とから成り、前記導入側オリフィスの前記中間オリフィ
ス側の先端形状を凸状とするとともに、前記中間オリフ
ィスの前記導入側オリフィス側の先端内側形状を前記導
入側オリフィスの先端形状に対応させて凹状に形成され
ていることを特徴とする繊維束内へ金属を含浸させる圧
力含浸装置によって解決することができる。
【０００９】前記構成の繊維束内へ金属を含浸させる圧
力含浸装置によれば、導入側オリフィスの中間オリフィ
ス側の先端形状を凸状とするとともに、中間オリフィス
の導入側オリフィス側の挿通孔先端形状を導入側オリフ
ィスの先端形状に対応させて凹状に形成されている。し
たがって、繊維束は、導入側オリフィスを介して貯槽内
に挿通され、貯槽内で繊維束は、導入側オリフィスから
中間オリフィスに至るまでの間、不活性ガスによる加圧
された条件下で、溶融金属に接触される。これにより、
繊維束は、溶融金属を含浸されるとともに、外面に溶融
金属が被覆される。
力含浸装置によれば、導入側オリフィスの中間オリフィ
ス側の先端形状を凸状とするとともに、中間オリフィス
の導入側オリフィス側の挿通孔先端形状を導入側オリフ
ィスの先端形状に対応させて凹状に形成されている。し
たがって、繊維束は、導入側オリフィスを介して貯槽内
に挿通され、貯槽内で繊維束は、導入側オリフィスから
中間オリフィスに至るまでの間、不活性ガスによる加圧
された条件下で、溶融金属に接触される。これにより、
繊維束は、溶融金属を含浸されるとともに、外面に溶融
金属が被覆される。
【００１０】この際、導入側オリフィス及び中間オリフ
ィスの間隔を小さくすることにより、貯槽内の導入側オ
リフィス及び中間オリフィス間における繊維束の撓み等
が確実に防止され、繊維束が被覆金属の中心に位置され
る。また、繊維束は、溶融金属の含浸及び被覆に必要な
最小限の時間しか溶融金属に曝されず、溶融金属との反
応等に起因する繊維束へのダメージが軽減される。な
お、導入側オリフィス及び中間オリフィスの間隔を小さ
くした場合、導入側オリフィス及び中間オリフィス間に
おける溶融金属の流動性が低下して、十分な含浸ができ
なくなる可能性があります。しかしながら、導入側オリ
フィスの中間オリフィス側の先端形状が凸状であるとと
もに、中間オリフィスの導入側オリフィス側の先端形状
が導入側オリフィスの形状に対応して凹状に形成されて
いるので、導入側オリフィス及び中間オリフィス間にお
ける溶融金属の流動性が確保され、繊維束内への十分な
含浸が可能となる。
ィスの間隔を小さくすることにより、貯槽内の導入側オ
リフィス及び中間オリフィス間における繊維束の撓み等
が確実に防止され、繊維束が被覆金属の中心に位置され
る。また、繊維束は、溶融金属の含浸及び被覆に必要な
最小限の時間しか溶融金属に曝されず、溶融金属との反
応等に起因する繊維束へのダメージが軽減される。な
お、導入側オリフィス及び中間オリフィスの間隔を小さ
くした場合、導入側オリフィス及び中間オリフィス間に
おける溶融金属の流動性が低下して、十分な含浸ができ
なくなる可能性があります。しかしながら、導入側オリ
フィスの中間オリフィス側の先端形状が凸状であるとと
もに、中間オリフィスの導入側オリフィス側の先端形状
が導入側オリフィスの形状に対応して凹状に形成されて
いるので、導入側オリフィス及び中間オリフィス間にお
ける溶融金属の流動性が確保され、繊維束内への十分な
含浸が可能となる。
【００１１】また、溶融金属を含浸及び被覆された繊維
束は、中間オリフィスから圧力容器内に挿通される。こ
の圧力容器内で繊維束は、含浸及び被覆された溶融金属
を冷却されてから、導出側オリフィスを介して圧力容器
外に導出される。
束は、中間オリフィスから圧力容器内に挿通される。こ
の圧力容器内で繊維束は、含浸及び被覆された溶融金属
を冷却されてから、導出側オリフィスを介して圧力容器
外に導出される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の繊維束内へ金属を
含浸させる圧力含浸装置の一実施形態を図１及び図２に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態である繊
維束内へ金属を含浸させる圧力含浸装置を示す概略断面
図、図２は図１における圧力含浸装置によって形成され
た繊維強化金属複合線の断面図である。
含浸させる圧力含浸装置の一実施形態を図１及び図２に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態である繊
維束内へ金属を含浸させる圧力含浸装置を示す概略断面
図、図２は図１における圧力含浸装置によって形成され
た繊維強化金属複合線の断面図である。
【００１３】図１及び図２に示すように、本実施形態の
圧力含浸装置２０は、不活性ガスを充填された圧力容器
２１内に、貯槽２２に貯留された溶融金属１１中にオリ
フィス２３，２４，２５を介して圧力容器２１内及び貯
槽２２内を挿通する無機繊維束１０を浸漬させる。これ
により、無機繊維束１０内に金属を含浸させるととも
に、無機繊維束１０外面に金属を被覆させ、繊維強化金
属複合線１２が形成される。
圧力含浸装置２０は、不活性ガスを充填された圧力容器
２１内に、貯槽２２に貯留された溶融金属１１中にオリ
フィス２３，２４，２５を介して圧力容器２１内及び貯
槽２２内を挿通する無機繊維束１０を浸漬させる。これ
により、無機繊維束１０内に金属を含浸させるととも
に、無機繊維束１０外面に金属を被覆させ、繊維強化金
属複合線１２が形成される。
【００１４】すなわち、圧力含浸装置２０は、巻取側ド
ラム２６の回転に伴って、無機繊維束１０を各送出側ド
ラム２７から連続的に図１中上方に向けて送出させると
ともに、ダイス等の絞り部２８によって収束され、各オ
リフィス２３，２４，２５を介して圧力容器２１内及び
貯槽２２内を挿通させる。これにより、圧力含浸装置２
０は、所定の圧力下で無機繊維束１０を溶融金属１１中
に浸漬させ、無機繊維束１０内に金属を含浸させるとと
もに、無機繊維束１０外面に同心円状に金属を被覆させ
る。なお、無機繊維としては、炭素、硼素、炭化珪素等
の繊維、酸化アルミニウム等の金属繊維が挙げられる。
ラム２６の回転に伴って、無機繊維束１０を各送出側ド
ラム２７から連続的に図１中上方に向けて送出させると
ともに、ダイス等の絞り部２８によって収束され、各オ
リフィス２３，２４，２５を介して圧力容器２１内及び
貯槽２２内を挿通させる。これにより、圧力含浸装置２
０は、所定の圧力下で無機繊維束１０を溶融金属１１中
に浸漬させ、無機繊維束１０内に金属を含浸させるとと
もに、無機繊維束１０外面に同心円状に金属を被覆させ
る。なお、無機繊維としては、炭素、硼素、炭化珪素等
の繊維、酸化アルミニウム等の金属繊維が挙げられる。
【００１５】また、前記圧力容器２１には、アルゴン、
窒素又はヘリウム等の不活性ガスがガス供給源２９から
供給され、所定の圧力を以って充填される。
窒素又はヘリウム等の不活性ガスがガス供給源２９から
供給され、所定の圧力を以って充填される。
【００１６】また、前記貯槽２２は、圧力容器２１内に
配置されており、銅、アルミニウム、マグネシウム、銀
又は合金等の溶融金属１１を貯留する。この貯槽２２の
外周面近傍には、ヒータ２２ａが設けられている。この
ヒータ２２ａは、貯槽２２に貯留された溶融金属１１を
加熱及び保温する。
配置されており、銅、アルミニウム、マグネシウム、銀
又は合金等の溶融金属１１を貯留する。この貯槽２２の
外周面近傍には、ヒータ２２ａが設けられている。この
ヒータ２２ａは、貯槽２２に貯留された溶融金属１１を
加熱及び保温する。
【００１７】さらに、前記オリフィス２３，２４，２５
は、導入側オリフィス２３、導出側オリフィス２４及び
中間オリフィス２５からなる。導入側オリフィス２３
は、無機繊維束１０を無機繊維束導入側（図１中下側）
の圧力容器２１外から貯槽２２内に挿通させる。導出側
オリフィス２４は、無機繊維束１０を圧力容器２１内か
ら無機繊維束導出側（図１中上側）の圧力容器２１外に
挿通させる。中間オリフィス２５は、導入側オリフィス
２３及び導出側オリフィス２４間に設けられており、無
機繊維束１０を貯槽２２内から圧力容器２１内に挿通さ
せる。
は、導入側オリフィス２３、導出側オリフィス２４及び
中間オリフィス２５からなる。導入側オリフィス２３
は、無機繊維束１０を無機繊維束導入側（図１中下側）
の圧力容器２１外から貯槽２２内に挿通させる。導出側
オリフィス２４は、無機繊維束１０を圧力容器２１内か
ら無機繊維束導出側（図１中上側）の圧力容器２１外に
挿通させる。中間オリフィス２５は、導入側オリフィス
２３及び導出側オリフィス２４間に設けられており、無
機繊維束１０を貯槽２２内から圧力容器２１内に挿通さ
せる。
【００１８】前記各オリフィス２３，２４，２５は、各
々溶融金属１１及び無機繊維束１０との力学的及び化学
的反応が少ない、グラファイト、タンタル、ステンレ
ス、タングステン、インコネル、モリブデン、プラチ
ナ、及び燒結ジルコニアセラミック、アルミセラミック
ス系材料の内、少なくともいずれか１種類の材料からな
る。これにより、各オリフィス２３，２４，２５自体の
耐久性が確保されるとともに、各オリフィス２３，２
４，２５内での無機繊維束１０の断線等が防止される。
々溶融金属１１及び無機繊維束１０との力学的及び化学
的反応が少ない、グラファイト、タンタル、ステンレ
ス、タングステン、インコネル、モリブデン、プラチ
ナ、及び燒結ジルコニアセラミック、アルミセラミック
ス系材料の内、少なくともいずれか１種類の材料からな
る。これにより、各オリフィス２３，２４，２５自体の
耐久性が確保されるとともに、各オリフィス２３，２
４，２５内での無機繊維束１０の断線等が防止される。
【００１９】前記導入側オリフィス２３における中間オ
リフィス２５側の先端部（図１中上端部）は、円錐状に
先細りした凸状に形成されている。また、中間オリフィ
ス２５における導入側オリフィス２３側の挿通孔の先端
部（図１中下端部）は、導入側オリフィス２３の先細り
した凸状に対応して、先端（図１中下端）に向けて徐々
に拡径された円錐状の凹状に形成されている。
リフィス２５側の先端部（図１中上端部）は、円錐状に
先細りした凸状に形成されている。また、中間オリフィ
ス２５における導入側オリフィス２３側の挿通孔の先端
部（図１中下端部）は、導入側オリフィス２３の先細り
した凸状に対応して、先端（図１中下端）に向けて徐々
に拡径された円錐状の凹状に形成されている。
【００２０】前記導入側オリフィス２３の図1中上端部
の先細り凸状、及び中間オリフィス２５内の挿通孔の図
1中下端部の凹状により、貯槽２２内の導入側オリフィ
ス２３及び中間オリフィス２５間における溶融金属１１
の流動性が阻害されることなく、導入側オリフィス２３
及び中間オリフィス２５の間隔Ａが小さく設定される。
したがって、貯槽２２内の導入側オリフィス２３及び中
間オリフィス２５間における無機繊維束１０の撓み等が
確実に防止されるとともに、無機繊維束１０が溶融金属
１１に曝される時間が、金属の含浸及び被覆に必要な最
小限の時間とされる。また、無機繊維束１０の良好な挿
通性が確保される。
の先細り凸状、及び中間オリフィス２５内の挿通孔の図
1中下端部の凹状により、貯槽２２内の導入側オリフィ
ス２３及び中間オリフィス２５間における溶融金属１１
の流動性が阻害されることなく、導入側オリフィス２３
及び中間オリフィス２５の間隔Ａが小さく設定される。
したがって、貯槽２２内の導入側オリフィス２３及び中
間オリフィス２５間における無機繊維束１０の撓み等が
確実に防止されるとともに、無機繊維束１０が溶融金属
１１に曝される時間が、金属の含浸及び被覆に必要な最
小限の時間とされる。また、無機繊維束１０の良好な挿
通性が確保される。
【００２１】また、前記送出側ドラム２７は、導入側オ
リフィス２３より無機繊維束１０の導入側の圧力容器２
１外に複数個（図１中では６個）設けられている。各送
出側ドラム２７は、各々外周に巻回された無機繊維束１
０を回転軸２７ａを中心とした自転により送出しつつ、
仮想中心線Ｂ周りの公転により、送出した複数本（図１
では６本）の無機繊維束１０を撚り合わせる。また、巻
取側ドラム２６は、導出側オリフィス２４より無機繊維
束１０の導出側の圧力容器２１外に設けられる。この巻
取側ドラム２６は、回転軸２６ａを中心とした回転によ
り、外周に繊維強化金属複合線１２を巻回させて巻き取
る。
リフィス２３より無機繊維束１０の導入側の圧力容器２
１外に複数個（図１中では６個）設けられている。各送
出側ドラム２７は、各々外周に巻回された無機繊維束１
０を回転軸２７ａを中心とした自転により送出しつつ、
仮想中心線Ｂ周りの公転により、送出した複数本（図１
では６本）の無機繊維束１０を撚り合わせる。また、巻
取側ドラム２６は、導出側オリフィス２４より無機繊維
束１０の導出側の圧力容器２１外に設けられる。この巻
取側ドラム２６は、回転軸２６ａを中心とした回転によ
り、外周に繊維強化金属複合線１２を巻回させて巻き取
る。
【００２２】本実施形態の繊維束内へ金属を含浸させる
圧力含浸装置における作用を説明する。前記圧力含浸装
置２０における無機繊維束１０は、巻取側ドラム２６の
回転に伴って各送出側ドラム２７から連続的に送出され
るとともに、絞り部２８によって収束された後、導入側
オリフィス２３を介して貯槽２２内に導入される。
圧力含浸装置における作用を説明する。前記圧力含浸装
置２０における無機繊維束１０は、巻取側ドラム２６の
回転に伴って各送出側ドラム２７から連続的に送出され
るとともに、絞り部２８によって収束された後、導入側
オリフィス２３を介して貯槽２２内に導入される。
【００２３】前記貯槽２２内における無機繊維束１０
は、導入側オリフィス２３の先端（図１中上端）から出
て中間オリフィス２５に入るまでの間、ガス供給源２９
から供給された不活性ガスによる加圧された条件下で、
溶融金属１１に浸漬される。これにより、無機繊維束１
０は、その繊維束内に溶融金属を含浸するとともに、外
面上に溶融金属が被覆される。
は、導入側オリフィス２３の先端（図１中上端）から出
て中間オリフィス２５に入るまでの間、ガス供給源２９
から供給された不活性ガスによる加圧された条件下で、
溶融金属１１に浸漬される。これにより、無機繊維束１
０は、その繊維束内に溶融金属を含浸するとともに、外
面上に溶融金属が被覆される。
【００２４】この際、導入側オリフィス２３及び中間オ
リフィス２５の間隔Ａが小さく設定されていることによ
り、貯槽２２内の導入側オリフィス２３及び中間オリフ
ィス２５間における無機繊維束１０の撓み等が確実に防
止される。したがって、無機繊維束１０が被覆金属１３
の中心、すなわち繊維強化金属複合線１２の中心に配置
されるように形成される。また、無機繊維束１０は、金
属の含浸及び被覆に必要な最小限の時間しか溶融金属１
１に曝されず、溶融金属１１との反応等に起因する無機
繊維束１０へのダメージが軽減される。
リフィス２５の間隔Ａが小さく設定されていることによ
り、貯槽２２内の導入側オリフィス２３及び中間オリフ
ィス２５間における無機繊維束１０の撓み等が確実に防
止される。したがって、無機繊維束１０が被覆金属１３
の中心、すなわち繊維強化金属複合線１２の中心に配置
されるように形成される。また、無機繊維束１０は、金
属の含浸及び被覆に必要な最小限の時間しか溶融金属１
１に曝されず、溶融金属１１との反応等に起因する無機
繊維束１０へのダメージが軽減される。
【００２５】なお、導入側オリフィス２３及び中間オリ
フィス２５の間隔Ａを小さくした場合、導入側オリフィ
ス２３及び中間オリフィス２５間における溶融金属１１
の流動性が低下する。この溶融金属１１の流動性低下に
より、通常は繊維束内への含浸が十分できない。しかし
ながら、本実施形態の圧力含浸装置２０では、導入側オ
リフィス２３の図１中上端部が先細りした凸状であると
ともに、中間オリフィス２５内の挿通孔の図１中下端部
が導入側オリフィス２３の凸状に対応して徐々に拡径す
るような凹状であることにより、導入側オリフィス２３
及び中間オリフィス２５間における溶融金属１１の流動
性が確保される。
フィス２５の間隔Ａを小さくした場合、導入側オリフィ
ス２３及び中間オリフィス２５間における溶融金属１１
の流動性が低下する。この溶融金属１１の流動性低下に
より、通常は繊維束内への含浸が十分できない。しかし
ながら、本実施形態の圧力含浸装置２０では、導入側オ
リフィス２３の図１中上端部が先細りした凸状であると
ともに、中間オリフィス２５内の挿通孔の図１中下端部
が導入側オリフィス２３の凸状に対応して徐々に拡径す
るような凹状であることにより、導入側オリフィス２３
及び中間オリフィス２５間における溶融金属１１の流動
性が確保される。
【００２６】前記金属を含浸及び被覆された無機繊維束
１０は、中間オリフィス２５に挿通され、外面に被覆さ
れた金属の余分な部分を削ぎ落とされて成形された後、
中間オリフィス２５から圧力容器２１内に挿通される。
この圧力容器２１内の無機繊維束１０は、含浸及び被覆
された溶融金属１１が冷却され、繊維強化金属複合線１
２となる。その後、繊維強化金属複合線１２は、導出側
オリフィス２４を介して圧力容器２１外に出て巻取側ド
ラム２６に巻き取られる。
１０は、中間オリフィス２５に挿通され、外面に被覆さ
れた金属の余分な部分を削ぎ落とされて成形された後、
中間オリフィス２５から圧力容器２１内に挿通される。
この圧力容器２１内の無機繊維束１０は、含浸及び被覆
された溶融金属１１が冷却され、繊維強化金属複合線１
２となる。その後、繊維強化金属複合線１２は、導出側
オリフィス２４を介して圧力容器２１外に出て巻取側ド
ラム２６に巻き取られる。
【００２７】上述したように本実施形態の繊維束内へ金
属を含浸させる圧力含浸装置によれば、導入側オリフィ
ス２３の図１中上端部が、先細りの凸状に形成されてお
り、かつ、中間オリフィス２５の挿通孔の図１中下端部
が、導入側オリフィス２３の凸状に対応して徐々に拡径
する凹状に形成されているので、貯槽２２内の導入側オ
リフィス２３及び中間オリフィス２５間における溶融金
属１１の流動性を阻害することなく、導入側オリフィス
２３及び中間オリフィス２５の間隔Ａを小さく設定する
ことができる。
属を含浸させる圧力含浸装置によれば、導入側オリフィ
ス２３の図１中上端部が、先細りの凸状に形成されてお
り、かつ、中間オリフィス２５の挿通孔の図１中下端部
が、導入側オリフィス２３の凸状に対応して徐々に拡径
する凹状に形成されているので、貯槽２２内の導入側オ
リフィス２３及び中間オリフィス２５間における溶融金
属１１の流動性を阻害することなく、導入側オリフィス
２３及び中間オリフィス２５の間隔Ａを小さく設定する
ことができる。
【００２８】したがって、特に繊維強化金属複合線１２
を細線化したい場合にも、貯槽２２内における導入側オ
リフィス２３及び中間オリフィス２５間で、無機繊維束
１０が撓んだり、ぶれたりすることを確実に防止するこ
とができる。これにより、無機繊維束１０の周囲に同心
円状に金属を被覆することができ、無機繊維束１０を被
覆金属１３の中心、すなわち繊維強化金属複合線１２の
中心に配置させることができる。また、無機繊維束１０
が溶融金属１１に曝される時間を、金属の含浸及び被覆
に必要な最小限の時間とすることができ、溶融金属１１
との反応等に起因する無機繊維束１０へのダメージを最
小限に抑えることができる。これにより、軽量で高い機
械的強度及び良好な電気的特性を有する高品質の細線化
された繊維強化金属複合線１２を得ることができる。
を細線化したい場合にも、貯槽２２内における導入側オ
リフィス２３及び中間オリフィス２５間で、無機繊維束
１０が撓んだり、ぶれたりすることを確実に防止するこ
とができる。これにより、無機繊維束１０の周囲に同心
円状に金属を被覆することができ、無機繊維束１０を被
覆金属１３の中心、すなわち繊維強化金属複合線１２の
中心に配置させることができる。また、無機繊維束１０
が溶融金属１１に曝される時間を、金属の含浸及び被覆
に必要な最小限の時間とすることができ、溶融金属１１
との反応等に起因する無機繊維束１０へのダメージを最
小限に抑えることができる。これにより、軽量で高い機
械的強度及び良好な電気的特性を有する高品質の細線化
された繊維強化金属複合線１２を得ることができる。
【００２９】なお、図示しないが、特開平６−１５８１
９７号公報には、複合材を製造するため、複数束の長繊
維束を溶融金属中に浸漬させ、繊維内に溶融金属を含浸
させるとともに、溶融金属中で収束させる含浸装置が開
示されている。この含浸装置は、溶融金属中に配置され
たノズル等の絞り部により、長繊維束を収束させるとと
もに、複合材の余分な溶融金属を絞り落とし、更に複合
材の外形を成形する。
９７号公報には、複合材を製造するため、複数束の長繊
維束を溶融金属中に浸漬させ、繊維内に溶融金属を含浸
させるとともに、溶融金属中で収束させる含浸装置が開
示されている。この含浸装置は、溶融金属中に配置され
たノズル等の絞り部により、長繊維束を収束させるとと
もに、複合材の余分な溶融金属を絞り落とし、更に複合
材の外形を成形する。
【００３０】上述の含浸装置では、溶融金属中にノズル
等の絞り部が配置されており、複合材の中心部に繊維を
集中させることが困難であるとともに、外面を金属で別
途被覆する必要が生じる。すなわち、複合材の中心部に
繊維を集中させるには、繊維の張力を常時一定に保つと
ともに、繊維を絞り部中心にセンタリングする必要があ
る。しかしながら、上述の従来公報には、繊維を絞り部
中心にセンタリングするための手段が記載されていな
い。一般的に、繊維を金属で同心円状に被覆するには、
繊維をセンタリングするための手段と絞り部中心とが接
近していなければ、技術的に困難である。このため、絞
り部が溶融金属中に配置されている含浸装置に、繊維を
センタリングするための手段を設けることは困難であ
る。本実施形態の圧力含浸装置２０によれば、従来の含
浸装置の抱える上述した課題を解消し、無機繊維束１０
を被覆金属１３の中心に位置させることができ、無機繊
維束１０を中心に配置させた繊維強化金属複合線１２を
得ることができる。
等の絞り部が配置されており、複合材の中心部に繊維を
集中させることが困難であるとともに、外面を金属で別
途被覆する必要が生じる。すなわち、複合材の中心部に
繊維を集中させるには、繊維の張力を常時一定に保つと
ともに、繊維を絞り部中心にセンタリングする必要があ
る。しかしながら、上述の従来公報には、繊維を絞り部
中心にセンタリングするための手段が記載されていな
い。一般的に、繊維を金属で同心円状に被覆するには、
繊維をセンタリングするための手段と絞り部中心とが接
近していなければ、技術的に困難である。このため、絞
り部が溶融金属中に配置されている含浸装置に、繊維を
センタリングするための手段を設けることは困難であ
る。本実施形態の圧力含浸装置２０によれば、従来の含
浸装置の抱える上述した課題を解消し、無機繊維束１０
を被覆金属１３の中心に位置させることができ、無機繊
維束１０を中心に配置させた繊維強化金属複合線１２を
得ることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の繊維束内へ
金属を含浸させる圧力含浸装置によれば、前記導入側オ
リフィスの前記中間オリフィス側の先端形状を凸状とす
るとともに、前記中間オリフィスの前記導入側オリフィ
ス側の先端内側形状を前記導入側オリフィスの先端形状
に対応させて凹状に形成されている。したがって、導入
側オリフィス及び中間オリフィスの間隔を小さくするこ
とができ、貯槽内における導入側オリフィス及び中間オ
リフィス間で繊維束が撓む等の不具合を確実に防止する
ことができ、繊維束を被覆金属の中心に配置させること
ができる。よって、軽量で高い機械的強度及び良好な電
気的特性を有する高品質の細線化された繊維強化金属複
合線を得ることができる。
金属を含浸させる圧力含浸装置によれば、前記導入側オ
リフィスの前記中間オリフィス側の先端形状を凸状とす
るとともに、前記中間オリフィスの前記導入側オリフィ
ス側の先端内側形状を前記導入側オリフィスの先端形状
に対応させて凹状に形成されている。したがって、導入
側オリフィス及び中間オリフィスの間隔を小さくするこ
とができ、貯槽内における導入側オリフィス及び中間オ
リフィス間で繊維束が撓む等の不具合を確実に防止する
ことができ、繊維束を被覆金属の中心に配置させること
ができる。よって、軽量で高い機械的強度及び良好な電
気的特性を有する高品質の細線化された繊維強化金属複
合線を得ることができる。
【図１】本発明の繊維束内へ金属を含浸する圧力含浸装
置の一実施形態を示す概略断面図である。
置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１における圧力含浸装置によって形成された
繊維強化金属複合線の断面図である。
繊維強化金属複合線の断面図である。
【図３】従来の圧力含浸装置を示す概略断面図である。
１０ 無機繊維束 １１ 溶融金属 １２ 繊維強化金属複合線 ２０ 圧力含浸装置 ２１ 圧力容器 ２２ 貯槽 ２３ 導入側オリフィス ２４ 導出側オリフィス ２５ 中間オリフィス ２６ 巻取側ドラム ２７ 送出側ドラム ２８ 絞り部 Ａ 導入側オリフィスと中間オリフィスとの間隔
Claims (1)
- 【請求項１】 不活性ガスを充填された圧力容器内の貯
槽に貯留された溶融金属中に、オリフィスを介して繊維
束を挿通させることで、該繊維束内に前記溶融金属を含
浸させるとともに、前記繊維束外面に前記溶融金属を被
覆させる繊維束内へ金属を含浸させる圧力含浸装置にお
いて、 前記オリフィスは、前記繊維束を前記圧力容器の繊維束
導入側から前記貯槽内に挿通させる導入側オリフィス
と、 前記溶融金属を含浸した繊維強化金属複合線を前記圧力
容器の繊維束導出側から前記圧力容器外に導出させる導
出側オリフィスと、 前記導入側オリフィスと前記導出側オリフィス間に設け
られ、前記繊維強化金属複合線を前記貯槽内から前記圧
力容器内に挿通させる中間オリフィスとから成り、 前記導入側オリフィスの前記中間オリフィス側の先端形
状を凸状とするとともに、前記中間オリフィスの前記導
入側オリフィス側の先端内側形状を前記導入側オリフィ
スの先端形状に対応させて凹状に形成されていることを
特徴とする繊維束内へ金属を含浸させる圧力含浸装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000259544A JP3710048B2 (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 繊維束内へ金属を含浸させる圧力含浸装置 |
| DE10140965A DE10140965C2 (de) | 2000-08-29 | 2001-08-27 | Druckfiltrationsvorrichtung zur Infiltration eines Faserbündels mit Metall |
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| US09/940,536 US6660088B2 (en) | 2000-08-29 | 2001-08-29 | Pressure infiltrating apparatus for infiltrating fiber bundle with metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000259544A JP3710048B2 (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 繊維束内へ金属を含浸させる圧力含浸装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=18747712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000259544A Expired - Fee Related JP3710048B2 (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 繊維束内へ金属を含浸させる圧力含浸装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3710048B2 (ja) |
| DE (1) | DE10140965C2 (ja) |
| GB (1) | GB2367562B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP4324704B2 (ja) * | 2002-09-13 | 2009-09-02 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | 金属−セラミックス複合部材の製造装置、製造用鋳型、並びに製造方法 |
| US7591299B1 (en) * | 2003-12-01 | 2009-09-22 | Touchstone Research Laboratory, Ltd. | Continuous metal matrix composite manufacture |
| WO2005053880A1 (en) * | 2003-12-01 | 2005-06-16 | Touchstone Research Laboratory, Ltd. | Continuously formed metal matrix composite shapes |
| EP2829625B1 (en) * | 2012-03-23 | 2018-08-08 | Kulakovsky, Aleksandr Aleksandrovich | Device for applying a coating to an extended article |
| KR101658049B1 (ko) * | 2014-09-04 | 2016-09-30 | 한국생산기술연구원 | 가공 송전선 및 그 제조방법 |
| EP3231026B1 (en) | 2014-12-11 | 2020-03-25 | ArcActive Limited | Method and machine for manufacturing a fibre electrode |
| CN106282909B (zh) * | 2015-05-29 | 2018-12-21 | 比亚迪股份有限公司 | 基板渗金属设备 |
| DE102017124144A1 (de) * | 2017-10-17 | 2019-04-18 | Mkm Mansfelder Kupfer Und Messing Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Kupferprofils und Kupferprofil |
| US11919111B1 (en) | 2020-01-15 | 2024-03-05 | Touchstone Research Laboratory Ltd. | Method for repairing defects in metal structures |
| CN111331139B (zh) * | 2020-02-19 | 2021-08-31 | 哈尔滨工业大学 | 一种高通量制备不同复合压力下金属基复合材料的方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4242368A (en) * | 1977-04-30 | 1980-12-30 | Hitachi Cable, Ltd. | Method for the manufacture of a composite metal wire |
| CH669186A5 (fr) * | 1986-12-13 | 1989-02-28 | Battelle Memorial Institute | Procede pour revetir une fibre optique d'un manchon metallique, protecteur et dispositif de revetement correspondant. |
| JPH01145352A (ja) | 1987-12-01 | 1989-06-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 金属被覆光ファイバ心線の製造方法及びこれに用いるダイス |
| JPH04176851A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Hiroo Tada | ステンレス被覆鉄線の製造方法 |
| JP3182939B2 (ja) | 1992-11-27 | 2001-07-03 | 住友電気工業株式会社 | 複合材の製造方法 |
| US5736199A (en) | 1996-12-05 | 1998-04-07 | Northeastern University | Gating system for continuous pressure infiltration processes |
| EP1143028B1 (en) | 2000-04-04 | 2009-09-09 | Yazaki Corporation | Apparatus for continuous pressure infiltration of metal fiberbundles |
-
2000
- 2000-08-29 JP JP2000259544A patent/JP3710048B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-08-27 DE DE10140965A patent/DE10140965C2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-29 GB GB0120917A patent/GB2367562B/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-29 US US09/940,536 patent/US6660088B2/en not_active Expired - Lifetime
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| GB2367562A (en) | 2002-04-10 |
| GB0120917D0 (en) | 2001-10-17 |
| US6660088B2 (en) | 2003-12-09 |
| JP3710048B2 (ja) | 2005-10-26 |
| US20020040680A1 (en) | 2002-04-11 |
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