JP2007270307A - 金属材料加工装置及び金属材料加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属粉末を金属板に圧着するためのロール、或は金属粉末を圧延若しくはプレスするためのロール、を高速運転した場合も、安定して高効率で生産を行なうことができる金属材料加工装置及び金属材料加工方法を提供する。
【解決手段】 供給された金属粉末Ｐｍを対向配置された一対のロール２ａ，２ｂ間において圧延或はプレス加工するようにした金属材料加工装置であって、金属粉末Ｐｍをロール２ａ，２ｂに供給する位置よりもロール２ａ，２ｂの回転方向上流側位置にロール２ａ，２ｂ外周面に濡れ性を付与するための液体塗布ローラ６ａ，６ｂを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は金属材料加工装置及び金属材料加工方法に関するものである。

近年、例えば、母材であるステンレス或は耐熱合金等の金属板の両面又は片面に、ニッケル等を主成分とするロウ材を有する金属粉末を圧着してロウ材圧着材を製造することが行なわれるようになっている。而して、ロウ材圧着材を製造する際には、対向配置されて回転している一対のロール間に金属板を通板すると共に前記ロールの上面に供給した金属粉末をロール間に送給して金属板に圧着するために、圧延機やロールプレス装置のような金属材料加工装置が使用されている。

又、金属粉末を圧延して金属薄板を製造することも行なわれているが、金属薄板を製造する場合には、対向配置されて回転している一対のロール上面に供給した金属粉末をロール間におけるロールギャップ部に送給して圧延を行なうために粉末圧延装置が使用されている。

金属粉末を圧延して金属薄板を製造する先行技術としては、例えば、特許文献１がある。この特許文献１の装置は、一対の圧延ロール間で金属粉末を圧延する粉末圧延装置において、圧延ロール間に送給されるべく圧延ロールに供給された金属粉末を予備圧下するために予備圧下ロールを備えている。
特開２００２−２１２６０８号公報

上記従来の各装置では、金属粉末を圧延或はプレスするロールが高速運転されると、当該ロールに供給された金属粉末は、ロール間に至る前にロールから滑落してしまい、従って、品質が安定したロウ材圧着材や金属薄板を製造することができない。このため、従来の装置では、高速運転を行なうことができない結果、生産量をアップできず、効率が悪いという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑み、金属粉末を金属板に圧着するためのロール、或は金属粉末を圧延若しくはプレスするためのロール、を高速運転した場合も、安定して高効率で生産を行なうことができる金属材料加工装置及び金属材料加工方法を提供することを目的としてなしたものである。

本発明の請求項１の金属材料加工装置は、供給された金属粉末を対向配置された一対のロール間において圧延或はプレス加工するようにした金属材料加工装置であって、金属粉末をロールに供給する位置よりもロールの回転方向上流側位置にロール外周面に濡れ性を付与するための液体塗布手段を設けたものである。

本発明の請求項２の金属材料加工装置は、液体塗布手段に液体を供給するノズルを備えたものであり、請求項３の金属材料加工装置においては、液体塗布手段に液体を供給するノズルは、ロール軸線方向へ複数配置されているものであり、請求項４の金属材料加工装置においては、液体塗布手段に液体を供給するノズルは、ロール軸線方向へ移動可能に配置されているものであり、請求項５の金属材料加工装置においては、液体塗布手段は、液体塗布ローラであり、請求項６の金属材料加工装置においては、液体塗布手段は、液体塗布パッドである。

本発明の請求項７の金属材料加工方法は、供給された金属粉末を対向配置された一対のロール間において圧延或はプレス加工するようにした金属材料加工方法において、金属粉末をロールに供給する位置よりもロールの回転方向上流側位置において、ロール外周面に液体により濡れ性を付与し、次いでロールに金属粉末を供給するものである。

本発明の請求項１〜７記載の金属材料加工装置及び金属材料加工方法によれば、液体によりロールに所望の濡れ性を付与するようにしているため、ロールを高速運転した場合でも、金属粉末を確実にロール外周面に付着させてロール間へ送給することができ、従って、金属材料の生産を安定して高効率に行なうことができ、又、ノズルを移動させるようにした場合は、ノズルの数量が少なくてすみ設備費、運転維持費が安価となる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１及び図２は本発明の金属材料加工方法を実現する本発明の金属材料加工装置の一実施例である。
図１、図２中、１は例えばロウ材圧着材を製造するための圧延機或はプレス機のような金属材料加工装置であって、金属材料加工装置１は、水平方向へ対向配置されて対向側が下方へ回転するよう駆動される一対のロール２ａ，２ｂを備えている。

ロール２ａ，２ｂの上面側には、金属粉末Ｐｍを貯留するための金属粉末ホッパ３ａ，３ｂが配置されており、金属粉末ホッパ３ａ，３ｂに貯留された金属粉末Ｐｍは、金属粉末ホッパ３ａ，３ｂの出口部に配置されたローラフィーダ４ａ，４ｂにより案内板５ａ，５ｂを介してロール２ａ，２ｂ上面に供給し得るようになっている。

金属粉末ホッパ３ａ，３ｂよりもロール回転方向上流側には、ロール２ａ，２ｂと平行にゴム製或はスポンジ製の駆動可能な液体塗布ローラ６ａ，６ｂがロール２ａ，２ｂの外周面に対し接触するよう配置されており、液体塗布ローラ６ａ，６ｂの上方には、管路を介して送給された水或はアルコール等の液体Ｌを液体塗布ローラ６ａ，６ｂに供給するための複数のノズル７ａ，７ｂが、液体塗布ローラ６ａ，６ｂの軸線方向へ一定の間隔で配置されている。又、ロール２ａ，２ｂの下部には、ロール２ａ，２ｂ間における圧延或はプレス時に金属板Ｓに圧着されずにロール２ａ，２ｂ外周面に付着してきた残余の金属粉末を掻取るためのスクレーパ８ａ，８ｂが配置されている。

次に、上記した実施の形態の作動を説明する。
ロウ材圧着材を製造する際には、上方から送給された金属板Ｓは図１において矢印方向へ回転しているロール２ａ，２ｂ間を通過して下方へ送給される。又、管路を通ってノズル７ａ，７ｂへ送給された水或はアルコール等の液体Ｌは、ノズル７ａ，７ｂから液体塗布ローラ６ａ，６ｂへ液滴Ｌｄとして滴下され、液体塗布ローラ６ａ，６ｂに滴下された液体Ｌは、液体塗布ローラ６ａ，６ｂによりロール２ａ，２ｂの外周面に塗布される。このため、ロール２ａ，２ｂには濡れ性が付与される。

金属粉末ホッパ３ａ，３ｂ内の金属粉末Ｐｍはローラフィーダ４ａ，４ｂにより切出されて案内板５ａ，５ｂを介してロール２ａ，２ｂ上面に供給される。そうすると、ロール２ａ，２ｂには濡れ性が付与されているため、金属粉末Ｐｍはロール２ａ，２ｂの外周面に所定の付着力で付着する。

ロール２ａ，２ｂの外周面に液体Ｌの濡れ性により付着した金属粉末Ｐｍは、ロール２ａ，２ｂの回転に伴いロール２ａ，２ｂ間に送給されて金属板Ｓに圧着され、ロウ材層が形成されたロウ材圧着材が製造される。

金属板Ｓに圧着されずにロール２ａ，２ｂに付着している残余の金属粉末Ｐｍはロール２ａ，２ｂの回転によりスクレーパ８ａ，８ｂに至り当該スクレーパ８ａ，８ｂにより掻落とされ、ロール２ａ，２ｂの外周面は清浄化される。外周面を清浄化されたロール２ａ，２ｂは、再び液体塗布ローラ６ａ，６ｂにより外周面に液体Ｌを塗布されて濡れ性を付与され、金属粉末ホッパ３ａ，３ｂからの金属粉末Ｐｍが付着され、金属粉末Ｐｍはロール２ａ，２ｂ間に送給されて金属板Ｓに圧着され、連続してにロウ材圧着材が製造される。

ロール２ａ，２ｂの回転速度が高速となった場合や、ロール２ａ，２ｂの外周面に供給される金属粉末Ｐｍの単位面積当たりの量を多くする場合、すなわち、金属粉末Ｐｍの厚さを厚くする場合は、ノズル７ａ，７ｂから液体塗布ローラ６ａ，６ｂに滴下される液体Ｌの単位時間当たりの量を増加して、液体Ｌの濡れ性を高め、ロール２ａ，２ｂの金属粉末Ｐｍに対する付着力を高める。

本図示例によれば、液体Ｌによりロール２ａ，２ｂに所望の濡れ性を付与するようにしているため、ロール２ａ，２ｂを高速運転した場合でも、金属粉末Ｐｍを確実にロール２ａ，２ｂ外周面に付着させてロール間（ロールギャップ部）へ送給することができ、従って、ロウ材圧着材の生産を安定して高効率に行なうことができる。

図３は本発明の金属材料加工方法を実現する本発明の金属材料加工装置の他の実施例である。而して、本図示例では、ノズル７ａ，７ｂは夫々１本ずつとし、走行枠９ａ，９ｂを介してノズル７ａ，７ｂを液体塗布ローラ６ａ，６ｂの軸線方向、延いてはロール２ａ，２ｂの軸線方向へ往復移動し得るようにした例である。

本図示例の場合、ロウ材圧着材を製造する際には、ノズル７ａ，７ｂは走行枠９ａ，９ｂにより液体塗布ローラ６ａ，６ｂの軸線方向へ往復移動しつつ液体塗布ローラ６ａ，６ｂに液体Ｌが滴下される。斯かる構成としても前記実施例と同様の作用効果を奏することができるうえ、ノズル７ａ，７ｂの数量が少ないため設備費、運転維持費が安価となる。

次に、図１のような装置を使用して金属粉末の付着実験を行なった結果について説明する。実験においては、液体Ｌとしては工業用アルコールを用い、金属粉末Ｐｍとしては純銅粉末を用い、ロール２ａ，２ｂの回転周速度としては１ｍ／ｍｉｎ．〜６ｍ／ｍｉｎ．とした。結果は[表１]に示されている。[表１]中、○印は、ロール２ａ，２ｂに供給された金属粉末Ｐｍに乱れがなく、安定して圧延が可能であったことを示し、×印は、ロール２ａ，２ｂに供給された金属粉末Ｐｍに剥離が生じ、圧延が不可能であったことを示している。

この[表１]からも従来方式では、ロール２ａ，２ｂの回転周速度が高速となると圧延不能になるのに対し、本発明の場合は、ロール２ａ，２ｂに対する濡れ性を付与することによりロール２ａ，２ｂの回転周速度が高速となっても良好な圧延を行なうことができることが明らかである。

なお、本発明の実施例においては、ロウ材圧着材を製造する場合について説明したが、金属粉末をロール間に送給して圧延或はプレス加工する場合なら、一般的なクラッド材の製造に適用することもできること、金属粉末から金属薄板を製造する場合にも適用することができること、ロール外周面に濡れ性を付与する手段としては液体塗布ローラ以外にロール外周面に押付けるようにした布製のパッドを用いることもできること、ノズルを液体塗布ローラの軸線方向へ移動する場合、ノズルを１本とする場合について説明したが複数本であっても実施可能なこと、ロールに濡れ性を付与する液体は水或はアルコールを使用する場合について説明したが、同時に水とアルコールの両方を使用するようにしても実施できること、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は勿論である。

本発明の金属材料加工方法を実現する本発明の金属材料加工装置の一実施例の側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。 本発明の金属材料加工方法を実現する本発明の金属材料加工装置の他の実施例の側面図である。

符号の説明

１ 金属材料加工装置
２ａ，２ｂ ロール
６ａ，６ｂ 液体塗布ローラ（液体塗布手段）
７ａ，７ｂ ノズル
Ｌ 液体
Ｐｍ 金属粉末
Ｓ 金属板

Claims (7)

1. 供給された金属粉末を対向配置された一対のロール間において圧延或はプレス加工するようにした金属材料加工装置であって、金属粉末をロールに供給する位置よりもロールの回転方向上流側位置にロール外周面に濡れ性を付与するための液体塗布手段を設けたことを特徴とする金属材料加工装置。
2. 液体塗布手段に液体を供給するノズルを備えた請求項１に記載の金属材料加工装置。
3. 液体塗布手段に液体を供給するノズルは、ロール軸線方向へ複数配置されている請求項２に記載の金属材料加工装置。
4. 液体塗布手段に液体を供給するノズルは、ロール軸線方向へ移動可能に配置されている請求項２又は３に記載の金属材料加工装置。
5. 液体塗布手段は、液体塗布ローラである請求項１乃至４の何れかに記載の金属材料加工装置。
6. 液体塗布手段は、液体塗布パッドである請求項１乃至４の何れかに記載の金属材料加工装置。
7. 供給された金属粉末を対向配置された一対のロール間において圧延或はプレス加工するようにした金属材料加工方法において、金属粉末をロールに供給する位置よりもロールの回転方向上流側位置において、ロール外周面に液体により濡れ性を付与し、次いでロールに金属粉末を供給することを特徴とする金属材料加工方法。

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