JP2009095871A - クラッドロウ材の製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属板21と、ロウ材組成を有する原料粉末Xとを圧延する圧延ローラ4A、4Bを有するクラッドロウ材シート1の製造装置Dであって、圧延ローラ4A、4Bで圧延される原料粉末Xに液体を供給して、原料粉末Xを構成する粒子と粒子との間の付着力を調整する液体供給装置30を備えるという構成を採用する。
【選択図】図1
Description
このクラッドロウ材シートは、上記実用化されているロウ材シートと比較すると、曲げ加工、プレス加工等の加工性がよく、また、バインダーを使用しないため、ロウ付けの際、バインダーの揮発の必要がないためロウ付け性がよいという特徴がある。
このような構成を採用することによって、原料粉末に液体を供給して粒子間の付着力を増大させることができる。
このような構成を採用することによって、原料粉末に混入させる液体の量を調整でき、原料粉末と液体とを均一に混ぜ込むことができる。
このような構成を採用することによって、原料粉末を圧延ローラに供給する前段階の搬送中に液体を供給することができる。
このような構成を採用することによって、湿度を調整することで、原料粉末に所定量の液体を供給することができる。
このような構成を採用することによって、加熱された原料粉末に供給した液体が蒸発して加熱炉内に残留することを防ぐことができる。
このような構成を採用することによって、原料粉末に液体を供給して粒子間の付着力を増大させることができる。
つまり、液体を供給することで、圧延ローラの対峙部に供給される原料粉末の一部の崩落や、滑り落ちを防ぐことができ、原料粉末が当該対峙部に過剰に流れ込むことを抑制することができる。さらに、圧延ローラの高速回転も実現可能となる。
したがって、クラッドロウ材の製品の歩留まりの低下を抑制し、かつ、生産性の向上を図ることができる。
このような構成を採用することによって、原料粉末に液体を供給して粒子間の付着力を増大させることができる。
つまり、液体を供給することで、圧延工程において供給される原料粉末の一部の崩落や、滑り落ちを防ぐことができ、原料粉末が圧延を受ける部位に過剰に流れ込むことを抑制することができる。さらに、圧延工程の高速化も実現可能となる。
したがって、クラッドロウ材の製品の歩留まりの低下を抑制し、かつ、生産性の向上を図ることができる。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。また、理解を容易にするために、これらの図面は、縮尺を適宜変更している。
製造装置Dは、ロウ材組成を有する原料粉末Xを混合する混合装置20と、原料粉末Xに液体を供給する液体供給装置30と、混合された原料粉末Xを貯蓄するホッパ3Aと、ホッパ3Aに貯蓄された原料粉末Xを後述する圧延ローラ4Aに向けて搬送して供給するベルトフィーダ(搬送装置)5Aと、圧延ローラ4Aの周面に供給された原料粉末Xと金属板(基材)21とを圧延する圧延ローラ4A、4Bと、圧延加工された原料粉末X及び金属板21を乾燥させる乾燥装置40と、乾燥を経た原料粉末X及び金属板21を加熱処理する加熱炉6と、加熱処理を経て形成されるクラッドロウ材シート1を巻き取る回収ローラ8とを有する。
また、基材と成る金属板21は、例えば、ステンレスから構成される。
液体供給装置30から供給される液体は、例えば、水や有機溶媒(例えば、アルコール等)であり、好ましくは、揮発性を有して残留物が無い液体であることが好ましい。
当該液体の供給量は、原料粉末Xが圧延ローラ4A及び4Bの対峙部に供給される間に、原料粉末Xの一部が崩落し、または、滑り落ちることを防止する為に必要な粒子間の付着力を原料粉末Xに付与させるための量であり、原料粉末Xの用いられる量、構成等により変動するものであって実験によって最適な供給量が求められるものである。
なお、液体供給装置30は、噴霧ノズルを採用しているが、これは原料粉末Xに供給する液体の供給量が微量で、且つ、広範囲に液体を供給できる理由からである。
なお、ベルトフィーダ5Aは、圧延ローラ4Aの幅と略同一の幅を有しており、圧延ローラ4Aの幅方向に亘って均一に、原料粉末Xを供給可能な構成となっている。
製造装置Dは、始めに、不図示の計量装置で計量されたニッケルロウ材粉末X1、ニッケル粉末X2、クロム粉末X3及びシリコン粉末X4を混合装置20へ供給する。
混合装置20は、例えば、所定量のニッケルロウ(BNi−5)粉末X1と、ニッケルロウ粉末X1を構成するBNi−5の成分割合と同じ割合で、ニッケル粉末X2を71wt%、クロム粉末X3を19wt%、シリコン粉末X4を10wt%の重量比で計量された各粉末X2〜4とを混合させ、原料粉末Xとさせる混合工程を行う。
噴霧ノズルによって霧となって供給された液体は、混合装置20に設けられたミキサーで原料粉末Xに均一に混ぜ込まれることによって、原料粉末Xを構成する粒子と粒子との間の付着力を増大させることができる。
そして、液体を供給された原料粉末Xは、不図示の粉末供給装置でホッパ3Aに供給され、ホッパ3Aの内部に貯蓄されることとなる。
原料粉末Xが固着した金属板21は、圧延ローラ4A、4Bの下方に位置する乾燥装置40にプーリ9を介して挿入される。
そして、加熱炉6内で加熱処理された原料粉末Xは、焼結又は一部溶融した後冷却されて、ロウ付け性を有するクラッド層22となり、金属板21上にしっかりと固着される。
なお、クラッドロウ材シート1は、原料粉末Xを構成する構成粉末の構成比率や、種類を適宜調整することで、クラッドロウ材シート1の用途に適した機能を備えさせることもできる。
つまり、第1実施形態では、原料粉末Xに液体を供給し粒子間の付着力を調整することで、圧延ローラ4A、4Bの対峙部に供給される原料粉末Xの一部の崩落や、滑り落ちを防ぐことができ、原料粉末Xが当該対峙部に過剰に流れ込むことを抑制することができる。そうすることによって、第1実施形態では、均一な厚さのクラッド層22を有するクラッドロウ材シート1を製造することができ、かつ圧延ローラ4A、4Bの高速回転も実現可能となる。
したがって、第1実施形態では、クラッドロウ材シート1の製品の歩留まりの低下を抑制し、かつ、生産性の向上を図ることができる。
以下、第2実施形態について説明するが、第1実施形態と構成を同じくする部分の説明は割愛する。
図2は、本発明の第2実施形態における製造装置Dの構成図を示す。なお、図2は、製造装置Dにおけるホッパ3A、ベルトフィーダ5A等が設けられる部位の拡大詳細図である。
噴霧ノズル30aは、ベルトフィーダ5Aの上方に設けられ、ベルトフィーダ5Aの幅と略同一の幅を有し、ベルトフィーダ5Aによって搬送される原料粉末X全体に亘って液体を供給できる構成となっている。
なお、この場合、ベルトフィーダ5Aは、原料粉末Xに適量の液体供給を受けさせるために、搬送長さを調節するのが好ましい。また、液体の供給にあたり、搬送される原料粉末Xを飛散させないように、噴霧ノズル30aは、霧となった微量の液体をゆっくりと滴下する構成であることが好ましい。また、例えば、液体をガスで微細化するスプレーや、超音波霧化装置等を使用し、微細化した液体を一度別の空間に噴霧して、当該空間からキャリアガス等で霧となった液体をゆっくりと搬送させ原料粉末Xに液体を供給する構成であっても良い。
つまり、第2実施形態では、第1実施形態において、液体供給装置30が、混合装置20にて液体供給することで、原料粉末Xの付着力が増大し、混合装置20又はホッパ3A内部に原料粉末Xの一部が付着してしまうことを防止することができるため、作業性の向上を図れる効果がある。
このような構成を採用することによって、湿度を調整して、原料粉末Xに所定量の液体を供給することができる。また、上記構成では、原料粉末Xを液体の噴霧により飛散させることもない。
Claims (10)
- 基材と、ロウ材組成を有する原料粉末とを圧延する圧延ローラを有するクラッドロウ材の製造装置であって、
前記圧延ローラで圧延される前記原料粉末に液体を供給して、前記原料粉末を構成する粒子と粒子との間の付着力を調整する液体供給装置を備えることを特徴とするクラッドロウ材の製造装置。 - 前記原料粉末は複数種の粉末が混合された混合粉末であり、前記粉末を混合する混合装置を有し、前記液体供給装置は、前記混合装置で混合されている前記粉末に液体を供給することを特徴とする請求項1に記載のクラッドロウ材の製造装置。
- 前記原料粉末を前記圧延ローラへ搬送する搬送装置を有し、前記液体供給装置は、前記搬送装置で搬送されている前記原料粉末に液体を供給することを特徴とする請求項1に記載のクラッドロウ材の製造装置。
- 前記液体供給装置は、蒸気により液体を供給することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のクラッドロウ材の製造装置。
- 前記圧延ローラよって圧延された前記基材及び前記原料粉末を加熱する加熱炉を有し、前記加熱炉の前に、圧延された前記基材及び前記原料粉末を乾燥させる乾燥装置を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のクラッドロウ材の製造装置。
- 基材と、ロウ材組成を有する原料粉末とを圧延する圧延工程を有するクラッドロウ材の製造方法であって、
前記圧延工程で圧延される前記原料粉末に液体を供給して、前記原料粉末を構成する粒子と粒子との間の付着力を調整する液体供給工程を有することを特徴とするクラッドロウ材の製造方法。 - 前記原料粉末は複数種の粉末が混合された混合粉末であり、前記粉末を混合する混合工程の過程において、前記液体供給工程を行うことを特徴とする請求項6に記載のクラッドロウ材の製造方法。
- 搬送装置により前記原料粉末を前記圧延工程へ搬送する搬送過程において、前記液体供給工程を行うことを特徴とする請求項6に記載のクラッドロウ材の製造方法。
- 前記液体供給工程は、蒸気により液体を供給することを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載のクラッドロウ材の製造方法。
- 前記圧延工程よって圧延された前記基材及び前記原料粉末を加熱する加熱工程を有し、前記加熱工程の前に、圧延された前記基材及び前記原料粉末を乾燥させる乾燥工程を有することを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載のクラッドロウ材の製造方法。
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