JP2008264856A - Metal fine wire production device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属材料の端部を溶融して溶融金属を形成し、回転板を用いて溶融金属から金属細線を形成する金属細線製造装置に係り、特に溶融金属に対する回転板の濡れ性の制御技術の改良に関する。 The present invention relates to an apparatus for producing a fine metal wire that forms a molten metal by melting an end portion of a metal material and forms a fine metal wire from the molten metal using a rotating plate, and in particular, controls the wettability of the rotating plate with respect to the molten metal. It relates to technical improvements.
金属細線の製造方法として、たとえば溶湯抽出法が知られている。図11は、溶湯抽出法を用いた金属細線製造装置10の概略構成を表し、(A)は側断面図、(B)は(A)の11B−11B線の断面図である。金属細線製造装置10では、回転板11の下側に配置された材料保持部12は、その内部に金属材料を上方へ移動可能に収容する。加熱部13は、材料保持部12の上端から突出する金属材料Mを溶融することにより、溶融金属(溶湯)Maが形成される。そして、溶融金属Maが、回転板11の周縁部11aに接触し、回転板11の接線方向へ送出されるとともに急冷される。これにより、均一な線径の金属細線Fが製造される。
As a method for producing a thin metal wire, for example, a molten metal extraction method is known. FIG. 11 shows a schematic configuration of the metal fine
このような金属細線製造装置10の回転板11としては、Cu、Cu合金、Al、あるいは、Al合金からなる回転板(特許文献1)や、Cu、Cu合金、Mo、Ta、W、あるいは、Irからなる回転板(特許文献2)がある。それら回転板では、表裏面が平坦となり、周縁部がV字状のエッジをなしている。
As the rotating
ところで、金属細線Fの製造では、溶融金属Maから回転板11へ伝導する熱がそこに蓄積することにより回転板11の温度が上昇する。しかしながら、この場合、回転板11の温度が所定の上限温度を超えると、回転板11の溶融金属Maに対する濡れ性が良すぎるため、溶融金属Maが回転板11に付着し、その結果、金属細線Fが短線となり製造が不可能となる。一方、回転板11の温度が所定の下限温度未満になると、回転板11の溶融金属Maに対する濡れ性が悪すぎるため、回転板11の回転方向への溶融金属Maの塊状の垂れ(前垂れ)が頻繁に発生し、その結果、製造歩留まりが低下する。以上のように金属細線Fの製造では、溶融金属Maに対する回転板11の濡れ性を調整する必要があった。
By the way, in manufacture of the metal fine wire F, the heat | fever conducted from molten metal Ma to the
したがって、本発明は、溶融金属に対する回転板の濡れ性を調整することにより金属細線の製造を長時間安定して行うことができ、かつ製造歩留まりを向上させることができる金属細線製造装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a metal fine wire manufacturing apparatus that can stably manufacture a thin metal wire for a long time by adjusting the wettability of the rotating plate with respect to the molten metal and can improve the manufacturing yield. The purpose is that.
本発明の金属細線製造装置は、金属材料の端部を溶融することにより溶融金属を形成する加熱手段と、周縁部を有するとともに、周縁部と溶融金属との接触により溶融金属を冷却し、その冷却された溶融金属を回転により送出して金属細線を形成する回転板と、回転板の温度を制御する温度制御手段とを備えたことを特徴としている。 The apparatus for producing a fine metal wire of the present invention has a heating means for forming a molten metal by melting an end portion of a metal material, a peripheral portion, and the molten metal is cooled by contact between the peripheral portion and the molten metal. It is characterized by comprising a rotating plate that feeds the cooled molten metal by rotation to form a fine metal wire, and temperature control means for controlling the temperature of the rotating plate.
本発明の金属細線製造装置では、温度制御手段で回転板の温度を制御することにより、溶融金属に対する回転板の濡れ性を所望の範囲内に設定することができるので、溶融金属の回転板への付着および溶融金属の回転板からの前垂れを防止することができる。したがって、金属細線の製造を長時間安定して行うことができ、かつ製造歩留まりを向上させることができる。 In the metal fine wire manufacturing apparatus of the present invention, the wettability of the rotating plate with respect to the molten metal can be set within a desired range by controlling the temperature of the rotating plate with the temperature control means. Adhesion and sag of the molten metal from the rotating plate can be prevented. Therefore, it is possible to stably manufacture the thin metal wire for a long time and to improve the manufacturing yield.
本発明の金属細線製造装置では、温度制御手段による回転板の設定温度を次の温度にすることが好適である。たとえば、温度制御手段により回転板の設定温度を120℃以下にすることができる。回転板の設定温度が120℃を超えると、溶融金属に対する回転板の濡れ性が良すぎるため、溶融金属が回転板に付着し、金属細線の製造が不安定となり、製造歩留まりが低下する。これに対して、上記のように回転板の設定温度を120℃以下とすることにより、上記問題の発生を防止することができる。 In the metal fine wire manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the set temperature of the rotating plate by the temperature control means is set to the following temperature. For example, the set temperature of the rotating plate can be set to 120 ° C. or less by the temperature control means. When the set temperature of the rotating plate exceeds 120 ° C., the wettability of the rotating plate with respect to the molten metal is too good, so that the molten metal adheres to the rotating plate, the manufacture of the metal thin wire becomes unstable, and the manufacturing yield decreases. On the other hand, the occurrence of the above problem can be prevented by setting the set temperature of the rotating plate to 120 ° C. or lower as described above.
また、回転板の設定温度を20〜100℃以下に設定することがより好適である。この場合、回転板の周縁部への付着物を除去する清掃部材の構成材料として天然繊維あるいは合成繊維を用いることができる。回転板の設定温度を20℃未満とすると、溶融金属に対する回転板の濡れ性が悪すぎるため、溶融金属の前垂れが頻繁に発生して製造歩留まりが低下する。一方、回転板の設定温度が100℃を超えると、清掃部材の構成材料である繊維が耐熱性不足により激しく摩耗するため、長時間製造を行うことができない。これに対して、上記のように回転板の設定温度を20〜100℃とすることにより、上記問題の発生を防止することができる。 Moreover, it is more preferable to set the set temperature of the rotating plate to 20 to 100 ° C. or less. In this case, natural fibers or synthetic fibers can be used as a constituent material of the cleaning member that removes deposits on the peripheral edge of the rotating plate. When the set temperature of the rotating plate is less than 20 ° C., the wettability of the rotating plate with respect to the molten metal is too bad, so that the sag of the molten metal frequently occurs and the manufacturing yield decreases. On the other hand, when the set temperature of the rotating plate exceeds 100 ° C., the fiber that is a constituent material of the cleaning member wears violently due to insufficient heat resistance, and thus cannot be manufactured for a long time. On the other hand, the occurrence of the above problem can be prevented by setting the set temperature of the rotating plate to 20 to 100 ° C. as described above.
本発明の金属細線製造装置は、温度制御手段として種々の構成を用いることができる。
たとえば温度制御手段として、回転板における周縁部以外の部分に形成された凹凸部を用いることができる。この態様では、凹凸部の形成による表面積の増加によって放熱性が向上するので、回転板の温度上昇を抑制することができる。さらに、温度制御手段として凹凸部という簡単な構成を用いることができるので、冷却水を用いた上記温度制御手段と比較して装置の低価格化を図ることができる。凹凸部は回転板の回転方向に対して交差する方向に向いていることが好適である。この態様では、回転板近傍の雰囲気ガスの凹凸部による撹拌によって、回転板近傍での高温の雰囲気ガスの停滞が防止され、回転板の表面に常に低温の雰囲気ガスが供給される(吹き付けられる)。したがって、放熱性が向上するので、回転板の温度上昇をさらに抑制することができる。
The metal wire manufacturing apparatus of the present invention can use various configurations as temperature control means.
For example, as the temperature control means, a concavo-convex portion formed in a portion other than the peripheral portion of the rotating plate can be used. In this aspect, the heat dissipation is improved by increasing the surface area due to the formation of the concavo-convex portions, so that the temperature rise of the rotating plate can be suppressed. Furthermore, since a simple structure called a concavo-convex portion can be used as the temperature control means, the cost of the apparatus can be reduced as compared with the temperature control means using cooling water. It is preferable that the concavo-convex portion is oriented in a direction intersecting the rotation direction of the rotating plate. In this embodiment, the stir of the high-temperature atmospheric gas in the vicinity of the rotating plate is prevented by stirring by the uneven portion of the atmospheric gas in the vicinity of the rotating plate, and the low-temperature atmospheric gas is always supplied (sprayed) to the surface of the rotating plate. . Therefore, since heat dissipation improves, the temperature rise of a rotating plate can further be suppressed.
また、回転板の表面積と体積との比(=表面積/体積)を4以上とすることが好適である。この態様では、回転板の温度上昇を効果的に抑制することができる。以上のような凹凸部を形成する場合、金属細線の製造条件を考慮して、凹凸部の形状や、凹凸部の形成位置、回転板の表面積と体積との比などを適宜設計することにより、回転板の温度を所定温度以下に設定することができる。 Further, it is preferable that the ratio (= surface area / volume) of the surface area to the volume of the rotating plate is 4 or more. In this aspect, the temperature rise of the rotating plate can be effectively suppressed. When forming the concavo-convex part as described above, considering the manufacturing conditions of the fine metal wire, by appropriately designing the shape of the concavo-convex part, the formation position of the concavo-convex part, the ratio between the surface area and volume of the rotating plate, The temperature of the rotating plate can be set below a predetermined temperature.
また温度制御手段として、回転板の板厚方向に形成された貫通孔を用いることができる。この態様では、貫通孔により回転板の熱容量が小さくなるので、回転板が冷却されやすい。また、貫通孔により回転板近傍の雰囲気ガスが撹拌され、回転板近傍での高温の雰囲気ガスの停滞が防止され、回転板の表面に常に低温の雰囲気ガスが供給される(吹き付けられる)。したがって、放熱性が向上するので、回転板の温度上昇を抑制することができる。また、温度制御手段として貫通孔という簡単な構成を用いることができるので、冷却水を用いた上記温度制御手段と比較して装置の低価格化を図ることができる。 Further, as the temperature control means, a through hole formed in the thickness direction of the rotating plate can be used. In this aspect, since the heat capacity of the rotating plate is reduced by the through hole, the rotating plate is easily cooled. Further, the atmospheric gas in the vicinity of the rotating plate is agitated by the through hole, the stagnation of the high temperature atmospheric gas in the vicinity of the rotating plate is prevented, and the low temperature atmospheric gas is always supplied (sprayed) to the surface of the rotating plate. Therefore, since heat dissipation improves, the temperature rise of a rotating plate can be suppressed. Moreover, since a simple structure called a through hole can be used as the temperature control means, the cost of the apparatus can be reduced as compared with the temperature control means using cooling water.
さらに、貫通孔の回転板に対する体積開口率を30〜70%にすることが好適である。この態様では、回転板の温度上昇を効果的に抑制することができる。以上のような貫通孔を形成する場合、金属細線の製造条件を鑑みて、貫通孔の形状や、貫通孔の形成位置、貫通孔の回転板に対する体積開口率などを適宜設計することにより、回転板の温度を所定温度以下に設定することができる。 Furthermore, it is preferable that the volume opening ratio of the through hole with respect to the rotating plate is 30 to 70%. In this aspect, the temperature rise of the rotating plate can be effectively suppressed. When forming the above-mentioned through holes, in consideration of the manufacturing conditions of the fine metal wires, the shape of the through holes, the formation positions of the through holes, the volume opening ratio of the through holes with respect to the rotating plate, and the like can be appropriately designed. The temperature of the plate can be set below a predetermined temperature.
さらに、回転板の回転軸は、回転板を回転させるための本体部と、本体部に一体的に形成されるとともに回転板の少なくとも一面における周縁部の近傍まで延在するフランジ部とを有することができる。この場合、温度制御手段は、回転軸の本体部およびフランジ部に形成された中空部と、中空部に流体を流通させる冷却手段とを有することができる。この態様では、冷却手段を用いて、回転軸の本体部およびフランジ部に形成された中空部に流体を流通させることにより、回転板の温度制御を行うことができる。加えて、回転板の材質として、銅あるいは銅合金を用いることができる。また、上記温度制御手段を適宜組み合わせて用いることができるのは言うまでもない。 Furthermore, the rotating shaft of the rotating plate has a main body portion for rotating the rotating plate, and a flange portion that is integrally formed with the main body portion and extends to the vicinity of the peripheral edge portion on at least one surface of the rotating plate. Can do. In this case, the temperature control means can have a hollow part formed in the main body part and the flange part of the rotating shaft, and a cooling means for circulating fluid in the hollow part. In this aspect, the temperature of the rotating plate can be controlled by circulating the fluid through the hollow portion formed in the main body portion and the flange portion of the rotating shaft using the cooling means. In addition, copper or a copper alloy can be used as the material of the rotating plate. It goes without saying that the temperature control means can be used in appropriate combination.
本発明の金属細線製造装置によれば、温度制御手段で回転板の温度を制御することにより、金属細線の製造を長時間安定して行うことができ、かつ製造歩留まりを向上させることができる。 According to the apparatus for producing fine metal wires of the present invention, by controlling the temperature of the rotating plate by the temperature control means, the fine metal wires can be produced stably for a long time, and the production yield can be improved.
(1)第1実施形態
(1−1)実施形態の構成
以下、本発明の第1実施形態に係る金属細線製造装置100について、図面を参照して説明する。図1は、金属細線製造装置100の全体の概略構成を表す側断面図である。図2は、本発明の温度制御手段としての凹凸部を構成する溝140Cを有する回転板141の部分構成を表し、図1の紙面垂直方向における拡大側断面図である。
(1) First Embodiment (1-1) Configuration of Embodiment Hereinafter, a thin metal
金属細線製造装置100は、たとえば溶湯抽出法を用いることにより、ロッド状の金属材料Mを材料として均一な線径の金属細線Fを製造する装置である。金属細線製造装置100は、密閉可能なチャンバ101を備えている。チャンバ101内には、材料供給部110、筒状の材料保持部120、加熱部130(加熱手段)、細線形成部140、温度計測部150、回転板清掃部160、および、細線回収部170が設けられている。
The metal fine
チャンバ101内には雰囲気ガスとして、たとえばアルゴンガスが用いられている。材料供給部110は、チャンバ101内に金属材料Mを供給する。材料保持部120は、材料供給部110から供給された金属材料Mを保持する。加熱部130は、材料保持部120に保持された金属材料Mの上端部を溶融することにより溶融金属Ma(溶湯)を形成する。細線形成部140は、回転板141を用いて溶融金属Maから金属細線Fを形成する。温度計測部150は、回転板141の周縁部141aと溶融金属Maとの接触部の極近傍の温度を計測する。回転板清掃部160は、スクレーパ161(清掃部材)を用いて回転板141の周縁部141aに付着した付着物を除去する。細線回収部170は、細線形成部140により形成された金属細線Fを回収する。以下、金属細線製造装置100の各部位(おもに本発明の特徴である回転板141)について説明するが、それら部位は本発明範囲内で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
In the
材料供給部110は、たとえばチャンバ101の底部に設けられ、金属材料Mを所定速度で矢印B方向(図1)に向けて移動させて材料保持部120へ供給する。材料保持部120は、材料供給部110と細線形成部140との間における回転板141の下側に設けられたセラミックノズルである。材料保持部120は、金属材料Mの径方向への移動を防止する機能および金属材料Mの材料形成部140への円滑な移動を行うガイド機能を有する。加熱部130は、材料保持部120における金属材料Mの上端部の周囲に設けられ、金属材料Mの上端部を溶融することにより溶融金属Maを形成する高周波誘導コイルである。
The
細線形成部140は、溶融金属Maに接触する回転板141、回転板141の中心孔141Bに設けられた回転軸142、および、回転軸142を回転駆動する回転駆動機構(図示略)を有している。
The thin
回転板141は、たとえば熱伝導率の高い銅あるいは銅合金からなり、円形状をなしている。回転板141の外周部には、先端部がV字状をなす周縁部141aが形成されている。回転板の中心部には、回転軸142が貫通して設けられる中心孔141Bが形成されている。回転板141の表面には、円環状の溝141Cが形成されている。溝141Cは、温度制御手段としての凹凸部を構成している。このような回転板141では、表面積の増加により放熱性が向上するので、回転板141の温度上昇を抑制することができる。
The
このような凹凸部を形成する場合、金属細線の製造条件を考慮して、凹凸部の形状や、凹凸部の形成位置、回転板141の表面積と体積との比などを適宜設計することにより、回転板の温度を所定温度以下に設定することができる。特に、回転板141の表面積と体積との比(=表面積/体積)を4以上とすることにより、回転板141の温度上昇を効果的に抑制することができる。この場合、回転板141の温度を120℃以下に設定することが好適である。また、回転板清掃部160の下記スクレーパ161の材質として天然繊維あるいは合成繊維を用いる場合、回転板141の温度を20〜100℃以下に設定することがより好適である。この場合、金属細線の連続製造を、量産時の通常の最長製造時間(たとえば9h)以上行うことができる。
When forming such an uneven portion, considering the manufacturing conditions of the fine metal wire, by appropriately designing the shape of the uneven portion, the formation position of the uneven portion, the ratio of the surface area to the volume of the
このような細線形成部140では、回転板141の周縁部141aと溶融金属Maとの接触によって溶融金属Maを急冷し、冷却された溶融金属Maを回転板141の矢印A方向(図1)への回転によって周縁部141aの接線方向に送出することにより、均一な線径の金属細線Fを形成する。
In such a thin
温度計測部150は、回転板141の周縁部141aと溶融金属Maとの接触部の極近傍の温度を計測する放射温度計151を備えている。放射温度計151は、チャンバ101の外部における上記接触部の側方に設けられている。放射温度計151は、チャンバ101の開口部101Aおよびそこをカバーするガラス窓152を通じて、上記接触部の極近傍の温度を非接触式で測定する。
The
回転板清掃部160は、たとえば回転板141の周縁部141aとの接触により、そこに付着している付着物を除去するスクレーパ161と、スクレーパ161を回転駆動する回転駆動機構162とを有している。スクレーパ161は、たとえば合成繊維や天然繊維からなる。細線回収部170は、回転板141によりその周縁部141aの接線方向へ送出された金属細線Fを回収する。
The rotating
(1−2)実施形態の動作
次に、金属細線製造装置100の動作について、おもに図1,2を参照して説明する。まず、材料供給部110は金属材料Mを矢印B方向に連続的に移動させて材料保持部120に供給する。加熱部130は、材料保持部120の上端部から細線形成部140に向けて突出する金属材料Mを加熱により溶融して溶融金属Ma(溶湯)を形成する。次いで、溶融金属Maは、矢印A方向に回転している回転板141の周縁部141aに接触し、周縁部141aの接線方向へ送出されるとともに急冷される。これにより形成された均一な線径の金属細線Fは、周縁部141aの接線方向に位置する細線回収部170により回収される。また、このとき、回転板141の周縁部141aに付着した付着物は、回転板清掃部160のスクレーパ161により除去される。
(1-2) Operation of Embodiment Next, the operation of the metal fine
ここで、第1実施形態では、金属細線の製造条件を考慮して、回転板141の溝141Cにより温度制御手段として構成される凹凸部の形状や、凹凸部の形成位置、回転板141の表面積と体積との比などを適宜設計することにより、上記のような金属細線Fの製造中、回転板141の温度を所定温度以下に設定している。
Here, in the first embodiment, in consideration of the manufacturing condition of the fine metal wire, the shape of the uneven portion configured as the temperature control means by the
以上のように第1実施形態では、溝141Cにより温度制御手段として構成される凹凸部で回転板141の温度を制御することにより、溶融金属Maに対する回転板141の濡れ性を所望の範囲内に設定することができるので、溶融金属Maの回転板141への付着および溶融金属Maの回転板141からの前垂れを防止することができる。したがって、金属細線Fの製造を長時間安定して行うことができ、かつ製造歩留まりを向上させることができる。
As described above, in the first embodiment, the wettability of the
特に、温度制御手段として、回転板141の溝141Cにより構成される凹凸部という簡単な構成を用いているので、装置の低価格化を図ることができる。特に、回転板141の表面積と体積との比(=表面積/体積)を4以上とすることにより、回転板141の温度上昇を効果的に抑制することができる。以上のような凹凸部を形成する場合、金属細線の製造条件を考慮して、凹凸部の形状や、凹凸部の形成位置、回転板141の表面積と体積との比などを適宜設計することにより、回転板の温度を所定温度以下に設定することができる。
In particular, as the temperature control means, a simple configuration of a concavo-convex portion constituted by the
第1実施形態では、凹凸部を構成する溝を有する回転板として、回転板141の代わりに種々の回転板を用いることができる。図3は、第1実施形態に係る回転板の変形例である回転板180の構成を表している。回転板180は、その表面における中心部から外周部に向けて放射状に延在する溝180Aが形成された回転板であり、回転板180の回転方向に対して交差する方向に向いている凹凸部が溝180Aにより構成されている。このような回転板180では、表面積の増加により放熱性が向上するので、回転板180の温度上昇を抑制することができる。したがって、回転板141と同様な作用・効果を得ることができる。
In the first embodiment, various rotating plates can be used in place of the
しかも、この場合、溝180Aにより構成される凹凸部が回転板180の回転方向に対して交差する方向に向いているから、回転板180近傍の雰囲気ガスが撹拌され、そこでの高温雰囲気ガスの停滞が防止される。これにより、回転板180の表面に常に低温雰囲気ガスが供給され(吹き付けられ)、放熱性が向上するので、回転板180の温度上昇をさらに抑制することができる。この場合、雰囲気ガスを撹拌させる手段として、図4に示す回転板190に設けられたフィン190Aや、チャンバ101内で回転させるファン(図示略)を用いてもよい。
In addition, in this case, since the concavo-convex portion formed by the
(2)第2実施形態
第2実施形態では、温度制御手段として、第1実施形態のように回転板に凹凸部を形成する代わりに貫通孔を形成している。なお、以下の実施形態では、第1実施形態と同様な構成要素には同符号を付し、その構成・作用の説明は省略する。
(2) Second Embodiment In the second embodiment, as a temperature control means, a through hole is formed instead of forming an uneven portion on the rotating plate as in the first embodiment. In the following embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the configuration and operation is omitted.
図5は、本発明の第2実施形態に係る回転板200の構成を表している。回転板200には、中心孔141Bの周囲に貫通孔200Aが形成されている。このような回転板200では、貫通孔200Aにより熱容量が小さくなるので、回転板200が冷却されやすい。また、貫通孔200Aにより回転板200近傍の雰囲気ガスが撹拌され、そこでの高温雰囲気ガスの停滞が防止される。これにより、回転板200の表面に常に低温雰囲気ガスが供給され(吹き付けられ)、放熱性が向上するので、回転板200の温度上昇を抑制することができる。
FIG. 5 shows a configuration of a
以上のように第2実施形態では、第1実施形態と同様な効果を得ることができる。特に、貫通孔200Aの回転板200に対する体積開口率を30〜70%にすることにより、回転板200の温度上昇を効果的に抑制することができる。以上のような貫通孔200Aを形成する場合、金属細線の製造条件を鑑みて、貫通孔の形状や、貫通孔の形成位置、貫通孔200Aの回転板200に対する体積開口率などを適宜設計することにより、回転板200の温度を所定温度以下に設定することができる。
As described above, in the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained. In particular, the temperature increase of the
(3)第3実施形態
第3実施形態では、温度制御手段として、第1実施形態のように回転板に凹凸部を形成する代わりに冷却水を用いた温度制御部を使用する。図6は、第3実施形態に係る温度制御部350の構成を表し、(A)は側断面図、(B)は部分拡大側断面図である。図6は、図1の金属細線製造装置100の紙面垂直方向に対応する側断面図である。図7は、図6の細線形成部340の回転板341の基本構成を表し、(A)は正面図、(B)は(A)の7B−7B線断面図である。細線形成部340は、第1実施形態の細線形成部140の代わりに使用される部位であり、温度制御部350は、第1実施形態の温度計測部150を含む部位である。
(3) Third Embodiment In the third embodiment, as a temperature control means, a temperature control unit using cooling water is used instead of forming an uneven portion on the rotating plate as in the first embodiment. 6A and 6B show a configuration of a
細線形成部340は、溶融金属Maに接触する回転板341、回転板341の中心孔341Bに設けられた回転軸342、回転軸342を回転自在に支持する軸受343、および、回転軸342を回転駆動する回転駆動機構(図示略)を有している。
The thin
回転板341は、図7に示すように円形状をなし、先端部がV字状をなす周縁部341aを有している。回転板341は、たとえば熱伝導率の高い銅あるいは銅合金からなる。回転軸342は、回転板341を回転させるためのロッド状の本体部342A、本体部342Aに一体的に形成されたフランジ部342B、および、冷却水が流通する中空部342Cを有している。本体部342Aでは、その一端部が回転板341の中心部に接続され、他端部がチャンバ101の外部に配置されている。フランジ部342Bは、回転板341のチャンバ101側の一面に配置され、その一面における周縁部341aの近傍まで延在している。中空部342Cは、本体部342Aおよびフランジ部342B内に形成されている。
As shown in FIG. 7, the
このような細線形成部340では、回転板341の周縁部341aと溶融金属Maとの接触によって溶融金属Maを急冷し、冷却された溶融金属Maを回転板341の矢印A方向(図1)への回転によって周縁部341aの接線方向に送出することにより、均一な線径の金属細線Fを形成する。
In such a thin
温度制御部350は、図6に示すように、ハウジング351、回転軸352、中空部352A、軸受353、シール部354、放射温度計151(図1)、および、冷却部(冷却手段、図示略)を有している。ハウジング351は、チャンバ101外部に設けられている。回転軸352は、ハウジング351内に設けられ、回転板341の回転軸342の他端部に螺合により接続する。軸受353は、回転軸352を回転自在に支持する。中空部352Aは、回転軸352およびシール部354内に形成され、そこでは冷却水が流通する。シール部354は、冷却水の漏れを防止している。放射温度計151は、第1実施形態と同様な温度計であり、第1実施形態と同様にチャンバ101に設けられている。冷却部は、放射温度計151の測定温度に基づき冷却水を中空部342C,352Aに流通させる。なお、加熱開始前などにおいて回転板の341の温度が低い場合、冷却部は温水(流体)を流通させることも可能である。また、この場合、加熱開始前などの回転板の341の温度が低い場合、ヒータなどの加熱手段を用いて回転板341を直接加熱してもよい。
As shown in FIG. 6, the
中空部352Aは、回転軸342の中空部342Cに接続され、その中空部342Cとともに流路356を構成する。流路356は、2重管状をなしており、その内側部は給水路356Aを構成し、その外側部は排水路356Bを構成している。シール部354は、たとえばカーボングラファイトあるいは超硬製シールであるシール部材354A、ブロンブあるいはセラミック製フローティングシールであるシール部材354B、および、テフロン(登録商標)・ウェッジあるいはバイドンO−リングのシール部材354Cを有している。
The
このような温度制御部350では、回転板341に近接している回転軸342の一端部の中空部343Cへ冷却水が供給され、このとき冷却部は、放射温度計151で測定された温度に基づき、回転板341の周縁部341aが所定温度範囲内に保持されるように冷却水の流量や、流速、温度などを制御している。この場合、回転板341の温度を第1実施形態と同様に設定するのが好適である。
In such a
以上のように第3実施形態では、温度制御部350で回転板341の温度を制御することにより、溶融金属Maに対する回転板341の濡れ性を所望の範囲内に設定することができるので、温度制御において第1実施形態と同様な効果を得ることができる。
As described above, in the third embodiment, the
以下、具体的な実施例を参照して本発明の実施形態をさらに詳細に説明する。以下の実施例1,2では、以下の実験条件が共通している。すなわち、金属材料の材質をSUS304とし、チャンバ内の雰囲気ガスとしてArガスを用いた。金属材料の供給速度を1.0kg/hとし、回転板の回転速度を35m/sとした。回転板の材質をタフピッチ銅とし、回転板の共通構成については、中心部に孔を形成し、周縁部のエッジ角度θを60度とし、エッジ径tを8mmとした(図7参照)。回転板の温度を放射温度計により測定した。回転板清掃部のスクレーパの材質を繊維とした。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. In the following Examples 1 and 2, the following experimental conditions are common. That is, the material of the metal material was SUS304, and Ar gas was used as the atmospheric gas in the chamber. The supply speed of the metal material was 1.0 kg / h, and the rotation speed of the rotating plate was 35 m / s. The rotating plate was made of tough pitch copper, and the common configuration of the rotating plate was formed with a hole in the center, the edge angle θ of the peripheral edge was 60 degrees, and the edge diameter t was 8 mm (see FIG. 7). The temperature of the rotating plate was measured with a radiation thermometer. The scraper material of the rotating plate cleaning unit was a fiber.
[実施例1]
実施例1は第1実施形態の実施例である。実施例1では、凹凸部からなる温度制御手段を使用し、表1に示す実験条件1〜4のように回転板の凹凸部の形状、径D(図7参照)、体積、および表面積を変更した各条件で金属細線の製造を行った。比較例では、回転板として、第1実施形態の凹凸部や、第2実施形態の貫通孔、第3実施形態のフランジ部および中空部を有しない上記共通構成を有するものを用いた。その結果を図8に示す。図8は、実施例1に係る回転板の温度と製造時間の関係を表すグラフである。
[Example 1]
Example 1 is an example of the first embodiment. In Example 1, the temperature control means consisting of uneven portions is used, and the shape, diameter D (see FIG. 7), volume, and surface area of the uneven portions of the rotating plate are changed as in
図8に示す実験条件1〜4と比較例との比較から判るように、回転板に凹凸部を形成すると、凹凸部による回転板の表面積の増加によって、回転板温度の上昇が抑制されることを確認した。したがって、回転板に凹凸部を形成することにより、金属細線の長時間製造が可能となることが判った。また、表面積と体積との比(=表面積/体積)が4以上になると、回転板の温度が120℃以下で飽和することを確認した。したがって、表面積と体積との比(=表面積/体積)を4以上とすることが好適であることが判った。
As can be seen from the comparison between the
また、実験条件1,2と実験条件3,4との比較から判るように、凹凸部が回転板の回転方向に交差している実験条件3,4では、凹凸部による雰囲気ガスの撹拌によって、実験条件1,2よりも回転板温度の上昇が抑制されることを確認した。また、雰囲気ガスの撹拌手段として、図4に示すように回転板に形成したフィンや、チャンバ内で回転させるファンを用いても同様な効果が得られることを確認した。したがって、雰囲気ガスの撹拌により、金属細線の長時間製造がさらに可能となることが判った。
In addition, as can be seen from the comparison between the
[実施例2]
実施例2は第2実施形態の実施例である。実施例2では、貫通孔からなる温度制御手段を使用し、表1に示す実験条件5〜15のように回転板の径D(図7参照)、体積、および表面積を変更した各条件で金属細線の製造を行ったその結果を図9に示す。図9は、実施例2に係る回転板の温度と製造時間の関係を表すグラフである。
[Example 2]
Example 2 is an example of the second embodiment. In Example 2, the temperature control means consisting of through-holes was used, and the metal was used under various conditions in which the diameter D (see FIG. 7), volume, and surface area of the rotating plate were changed as in Experimental Conditions 5-15 shown in Table 1. The result of manufacturing the fine wire is shown in FIG. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the temperature of the rotating plate and the manufacturing time according to the second embodiment.
図9に示す実験条件5〜15と比較例との比較から判るように、回転板に貫通孔を形成すると、貫通孔による熱容量の低下および雰囲気ガスの撹拌によって、回転板の温度上昇が抑制されることを確認した。また、金属細線の製造開始時における回転板の温度が20℃以下である場合でも、10min程度で20℃以上になるから、この場合、問題とはならないことを確認した。なお、この場合、ヒータなどの加熱手段を用いて予め加熱しておいてもよい。
As can be seen from the comparison between the
特に、実験条件5,6,9〜15では、製造時間が9h以内(9hは通常の量産時の最長製造時間)である場合、回転板の温度が120℃以下となることを確認した。また、回転板の体積が小さな実験条件4〜11、13,15の場合には120℃以下で飽和し、回転板の体積が大きな実験条件14の場合でも製造時間が9hであるときの回転板の温度は120℃以下となった。したがって、貫通孔の体積開口率を30〜70%とするのが好適であることが判った。
In particular, under the
[実施例3]
実施例3は第3実施形態の実施例である。実施例3では、冷却水を用いた温度制御部を使用し、表2に示す実験条件16〜27のような回転板の各設定温度で温度制御を行いながら、金属細線の製造を行った。その結果を図10に示す。図10は、実施例3に係る回転板の温度、製造歩留まり、および、製造時間の関係を表すグラフである。なお、図中の記号□に付されている記号↑は、その記号□に対応する製造時間において製造の続行が可能であるが、そこで製造を停止したことを表している。
[Example 3]
Example 3 is an example of the third embodiment. In Example 3, the temperature control part using the cooling water was used, and the metal fine wire was manufactured while performing temperature control at each set temperature of the rotating plate as in the experimental conditions 16 to 27 shown in Table 2. The result is shown in FIG. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the temperature, the manufacturing yield, and the manufacturing time of the rotating plate according to the third embodiment. Note that the symbol ↑ attached to the symbol □ in the drawing indicates that the manufacturing can be continued at the manufacturing time corresponding to the symbol □, but the manufacturing is stopped there.
図10に示す実験条件26,27のように、回転板の設定温度が120℃を超えると、溶融金属に対する回転板の濡れ性が良すぎるため、金属細線の製造が不安定となり、製造歩留まりが低下した。これに対して、実験条件16〜25のように回転板の設定温度を本発明範囲内の120℃以下とすると、製造歩留まりが高くなることを確認した。このように冷却水を用いた温度制御において回転板の設定温度を本発明範囲内の120℃以下とすることにより、金属細線の製造歩留まりを向上させることができることが判った。 As in the experimental conditions 26 and 27 shown in FIG. 10, when the set temperature of the rotating plate exceeds 120 ° C., the wettability of the rotating plate with respect to the molten metal is too good, so that the production of the fine metal wire becomes unstable and the manufacturing yield is increased. Declined. On the other hand, when the set temperature of the rotating plate was set to 120 ° C. or less within the range of the present invention as in the experimental conditions 16 to 25, it was confirmed that the production yield was increased. Thus, it has been found that the manufacturing yield of the fine metal wires can be improved by controlling the set temperature of the rotating plate to 120 ° C. or less within the range of the present invention in the temperature control using the cooling water.
また、実験条件16のように設定温度を20℃未満とすると、金属材料の溶融金属に対する濡れ性が悪すぎるため、前垂れが頻繁に発生して製造歩留まりが低下した。一方、実験条件24〜27のように設定温度が100℃を超えると、スクレーパの材質である繊維の耐熱性不足のため、9hの連続製造が不可能であった。これに対して、実験条件17〜23のように設定温度を20℃〜100℃とすると、9h以上の連続製造が可能であることを確認した。したがって、冷却水を用いた温度制御において回転板の設定温度を本発明範囲内の20〜100℃とすることがより好適であることが判った。 Further, when the set temperature was less than 20 ° C. as in the experimental condition 16, the wettability of the metal material with respect to the molten metal was too bad, so that drooping frequently occurred and the production yield was lowered. On the other hand, when the set temperature exceeded 100 ° C. as in experimental conditions 24 to 27, continuous production for 9 hours was impossible due to insufficient heat resistance of the fiber that is the material of the scraper. On the other hand, when setting temperature was 20 to 100 degreeC like experiment conditions 17-23, it confirmed that continuous manufacture for 9 hours or more was possible. Therefore, it was found that it is more preferable to set the set temperature of the rotating plate to 20 to 100 ° C. within the range of the present invention in the temperature control using the cooling water.
100…金属繊維製造装置、130…加熱部(加熱手段)、141,180,190,200,341…回転板、141a,341a…周縁部、142,342…回転軸、161…スクレーパ(清掃部材)、140C,180A…溝(凹凸部、温度制御手段)、190A…フィン(凹凸部、温度制御手段)、200A…貫通孔(貫通孔、温度制御手段)、342A…本体部、342B…フランジ部、342C,352A…中空部、350…温度制御部(温度制御手段)、M…金属材料、Ma…溶融金属、F…金属細線
DESCRIPTION OF
Claims (9)
周縁部を有するとともに、前記周縁部と前記溶融金属との接触により前記溶融金属を冷却し、その冷却された溶融金属を回転により送出して金属細線を形成する回転板と、
前記回転板の温度を制御する温度制御手段とを備えたことを特徴とする金属細線製造装置。 Heating means for forming a molten metal by melting the end of the metal material;
A rotating plate having a peripheral part, cooling the molten metal by contact between the peripheral part and the molten metal, and sending the cooled molten metal by rotation to form a fine metal wire;
An apparatus for producing a fine metal wire, comprising temperature control means for controlling the temperature of the rotating plate.
前記回転板の温度は、前記温度制御手段により20〜100℃以下に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の金属細線製造装置。 It is made of natural fiber or synthetic fiber, and includes a cleaning member that removes deposits on the peripheral edge of the rotating plate,
The metal wire manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the temperature of the rotating plate is set to 20 to 100 ° C. or less by the temperature control means.
前記温度制御手段は、前記回転軸の前記本体部および前記フランジ部に形成された中空部と、前記中空部に流体を流通させる冷却手段とを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の金属細線製造装置。 The rotating shaft of the rotating plate includes a main body for rotating the rotating plate, a flange formed integrally with the main body and extending to the vicinity of the peripheral edge on at least one surface of the rotating plate. Have
The said temperature control means has the hollow part formed in the said main-body part and the said flange part of the said rotating shaft, and the cooling means which distribute | circulates a fluid to the said hollow part, The any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. The metal thin wire manufacturing apparatus according to claim.
The said rotating plate consists of copper or a copper alloy, The metal fine wire manufacturing apparatus in any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5312719A (en) * | 1976-07-22 | 1978-02-04 | Toyota Motor Co Ltd | Device for manufacturing metal fibers |
JPS618232A (en) * | 1984-06-20 | 1986-01-14 | Daido Kogyo Co Ltd | Manufacture of sprocket for bicycles and motor-cycles |
JPH07310544A (en) * | 1994-05-20 | 1995-11-28 | Kubota Corp | Cooling device of liquid-cooled engine |
JPH0929399A (en) * | 1995-07-14 | 1997-02-04 | Takeshi Masumoto | Manufacture of amorphous metallic thin wire |
JPH0947846A (en) * | 1995-08-04 | 1997-02-18 | Nhk Spring Co Ltd | Apparatus and method for producing metallic thin wire |
JPH09155510A (en) * | 1995-11-30 | 1997-06-17 | Nhk Spring Co Ltd | Production device of metal fine wire |
JPH11189926A (en) * | 1997-12-22 | 1999-07-13 | Ube Ind Ltd | Amorphous inorganic fiber |
JP2000317588A (en) * | 1999-05-14 | 2000-11-21 | Nhk Spring Co Ltd | Apparatus for producing metallic fine wire |
-
2007
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5312719A (en) * | 1976-07-22 | 1978-02-04 | Toyota Motor Co Ltd | Device for manufacturing metal fibers |
JPS618232A (en) * | 1984-06-20 | 1986-01-14 | Daido Kogyo Co Ltd | Manufacture of sprocket for bicycles and motor-cycles |
JPH07310544A (en) * | 1994-05-20 | 1995-11-28 | Kubota Corp | Cooling device of liquid-cooled engine |
JPH0929399A (en) * | 1995-07-14 | 1997-02-04 | Takeshi Masumoto | Manufacture of amorphous metallic thin wire |
JPH0947846A (en) * | 1995-08-04 | 1997-02-18 | Nhk Spring Co Ltd | Apparatus and method for producing metallic thin wire |
JPH09155510A (en) * | 1995-11-30 | 1997-06-17 | Nhk Spring Co Ltd | Production device of metal fine wire |
JPH11189926A (en) * | 1997-12-22 | 1999-07-13 | Ube Ind Ltd | Amorphous inorganic fiber |
JP2000317588A (en) * | 1999-05-14 | 2000-11-21 | Nhk Spring Co Ltd | Apparatus for producing metallic fine wire |
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