JP2017186170A - 粉体供給用部材およびその部材を用いた粉体供給装置 - Google Patents
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Abstract
Description
γs =γsd +γs ---------------- (1)
γs:凹凸面の表面自由エネルギー
γsd:凹凸面の非極性成分に由来する表面自由エネルギー
γsp:凹凸面の極性成分に由来する表面自由エネルギー
θ :凹凸面上の測定用液体の接触角
γL:測定用液体の表面張力
γLd:測定用液体の非極性成分に由来する表面自由エネルギー
γLp:測定用液体の極性成分に由来する表面自由エネルギー
γsd:凹凸面の非極性成分に由来する表面自由エネルギー
γsp:凹凸面の極性成分に由来する表面自由エネルギー
次に、粉体供給用部材の第一実施形態について説明する。
次に、粉体供給用部材の第二実施形態について説明する。
また、凹凸面が形成される皮膜のビッカース硬度は、400以上である。
チタン板を所定の角度に折り曲げたV字形状の基材を用意した。基材に対し、ブラストによる加工処理を行った。加工処理された基材に対し、ガス窒化による表面硬化処理を行い、実施例1〜3の粉体供給用部材を得た。なお、実施例1〜3の粉体供給用部材において、ブラストによる加工処理は、異なる条件で行った。
実施例1の加工処理を行わなかった。これ以外の条件は、実施例1と同様の条件により、実施例4の粉体供給用部材を得た。
実施例1の加工処理の順序と、実施例1の表面硬化処理の順序を入れ替えた。すなわち、実施例1の表面硬化処理をした後、実施例1の加工処理をした。これ以外の条件は、実施例1と同様の条件により、実施例5の粉体供給用部材を得た。
実施例2の加工処理の順序と、実施例2の表面硬化処理の順序を入れ替えた。すなわち、実施例2の表面硬化処理をした後、実施例2の加工処理をした。これ以外の条件は、実施例2と同様の条件により、実施例6の粉体供給用部材を得た。
実施例3の加工処理の順序と、実施例3の表面硬化処理の順序を入れ替えた。すなわち、実施例3の表面硬化処理をした後、実施例3の加工処理をした。これ以外の条件は、実施例3と同様の条件により、実施例7の粉体供給用部材を得た。
実施例1のガス窒化による表面硬化処理に代えて、真空浸炭による表面硬化処理を行った。これ以外の条件は、実施例1と同様の条件により、実施例8の粉体供給用部材を得た。
実施例8の加工処理を行わなかった。これ以外の条件は、実施例8と同様の条件により、実施例9の粉体供給用部材を得た。
ステンレス鋼板を所定の角度に折り曲げたV字形状の基材を用意した。基材に対し、脱脂及び酸処理による前処理を実施した後、ストライクニッケルめっきを行った。その後、Ni−P合金めっきにより皮膜処理を行い、膜厚30μmの皮膜を形成した。皮膜が形成された基材に対し、ブラストによる加工処理を行った。その後、熱処理を行い、Ni−Pからなる皮膜を備える実施例10〜11の粉体供給用部材を得た。なお、実施例10〜11の粉体供給用部材において、ブラストによる加工処理は、異なる条件で行った。
実施例10の加工処理の順序と、実施例10の熱処理の順序を入れ替えた。すなわち、実施例10の熱処理をした後、実施例10の加工処理を行った。これ以外の条件は、実施例10と同様の条件により、Ni−Pからなる皮膜を備える実施例12の粉体供給用部材を得た。
実施例10のNi−P合金めっきによる皮膜処理に代えて、Ni−W合金めっきにより皮膜処理を行い、膜厚が10μmの皮膜を形成した。これ以外の条件は、実施例10と同様の条件によりNi−Wからなる皮膜を備える実施例13の粉体供給用部材を得た。
実施例10の基材に代えて、アルミニウム合金板を所定の角度に折り曲げたV字形状の基材を用いた。実施例10の前処理に代えて、研磨、脱脂、エッチング処理、酸処理及びジンケート処理による前処理を実施した。これら以外の条件は、実施例10と同様の条件により、Ni−Pからなる皮膜を備える実施例14の粉体供給用部材を得た。
ABS樹脂板を所定の角度に折り曲げたV字形状の基材を用意した。基材に対し、エッチング処理、触媒活性処理、アクセレーター処理による前処理を実施した。その後、Ni−P合金めっきにより皮膜処理を行い、膜厚30μmの皮膜を形成した。皮膜が形成された基材に対し、ブラストによる加工処理を行い、Ni−Pからなる皮膜を備える実施例15の粉体供給用部材を得た。
実施例15のNi−P合金めっきによる皮膜処理に代えて、Ni−B合金めっきによる皮膜処理を行い、膜厚10μmの皮膜を得た。これ以外の条件は、実施例15と同様の条件により、Ni−Bからなる皮膜を備える実施例16の粉体供給用部材を得た。
チタン板を所定の角度に折り曲げたV字形状の基材を用意した。この基材を比較例1の粉体供給用部材とした。
実施例1のガス窒化による表面硬化処理を行わなかった。これ以外の条件は、実施例1と同様の条件により、比較例2の粉体供給用部材を得た。
比較例2のブラストによる加工処理の条件を変更した。これ以外の条件は、比較例2と同様の条件により、比較例3の粉体供給用部材を得た。
実施例1のブラストによる加工処理の条件を変更した。これ以外の条件は、実施例1と同様の条件により、比較例4の粉体供給用部材を得た。
ステンレス鋼板を所定の角度に折り曲げたV字形状の基材を用意した。基材に対し、実施例10と同様の条件により、前処理を実施した。その後、ストライクニッケルめっきを行った後、Ni−P合金めっきによる皮膜処理を行い、膜厚30μmの皮膜を得た。その後、熱処理を行い、Ni−Pからなる皮膜を備える比較例5の粉体供給用部材を得た。
実施例10のブラストによる加工処理の条件を変更した。これ以外の条件は、実施例10と同様の条件により、Ni−Pからなる皮膜を備える比較例6の粉体供給用部材を得た。
ステンレス鋼板を所定の角度に折り曲げたV字形状の基材を用意した。この基材を参考例1の粉体供給用部材とした。
ステンレス鋼板を所定の角度に折り曲げたV字形状の基材を用意した。基材に対し、ブラストによる加工処理を行い、参考例2の粉体供給用部材を得た。
LF−02電磁フィーダ((株)アイシンナノテクノロジーズ製、振動フィーダ)を用意した。この振動フィーダのトラフとして、実施例1〜16、比較例1〜6及び参考例1〜2の粉体供給用部材(長さが179mm、高さが25mm、曲げ半径Rが1.5)を用意した。これらの粉体供給用部材を、水平面に対して15°傾斜させて、振動フィーダにそれぞれ固定した。振幅の強さを50%に設定し、振動フィーダの振動部(振動発生装置)を駆動させた。振動フィーダの振動部の中心に対応するトラフ(粉体供給用部材)上の位置に、粉体として、メジアン径が1.5μmの銀粒子3gを投入し、トラフから銀粒子を落下させた。落下した銀粒子の重量を2秒おきに計測し、初期投入量の半分(1.5g)の銀粒子が落下した時点で、振動フィーダの振動部の中心に対応するトラフ上の位置に、銀粒子を3g追加で投入した。この操作を3分間繰り返し、トラフから落下した銀粒子の重量を3分間2秒おきに計測した。この計測は、それぞれの振動フィーダについて、3回実施した。
◎:所定時間に落下する粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例1よりも小さい。さらに、所定時間に落下する粉体の重量が、比較例1よりも大きい。
○:所定時間に落下する粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例1よりも小さい。
×:所定時間に落下する粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例1と同等又は比較例1よりも大きい。
◎:所定時間に落下する粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例5よりも小さい。さらに、所定時間に落下する粉体の重量が、比較例5よりも大きい。
○:所定時間に落下する粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例5よりも小さい。
×:所定時間に落下する粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例5と同等又は比較例5よりも大きい。
評価1で用いた銀粒子に代えて、粉体として、メジアン径が2.5μmのニッケル粒子を用いた。これ以外の条件は、評価1と同様の条件で、トラフから落下したニッケル粒子の重量を3分間2秒おきに計測した。また、評価1の評価基準に従い、ニッケル粒子の供給速度の変化について評価した。結果を後述する表4に記載する。
評価1で用いた銀粒子に代えて、粉体として、メジアン径が7.2〜9.2μmのタルク粒子(JIS粉体1、4種)を用いた。これ以外の条件は、評価1と同様の条件で、トラフから落下したタルク粒子の重量を3分間2秒おきに計測した。また、評価1の評価基準に従い、タルク粒子の供給速度の変化について評価した。結果を後述する表4に記載する。
LF−02電磁フィーダ((株)アイシンナノテクノロジーズ製、振動フィーダ)を用意した。この振動フィーダのトラフとして、実施例1〜16、比較例1〜6及び参考例1〜2の粉体供給用部材(長さが179mm、高さが25mm、曲げ半径Rが1.5)を用意した。これらの粉体供給用部材を、水平面に対して15°傾斜させて、振動フィーダにそれぞれ固定した。振動フィーダに固定されるトラフ(粉体供給用部材)に対し、5g/分の供給速度で、メジアン径が8μmのアルミナ(Al2O3)を7日間供給し続け、アルミナでトラフ表面をそれぞれ摩擦した。7日後、エアーガンにてトラフ表面に付着した粉体を除去し、メタノールを用いてさらに清掃後、90℃で1分間乾燥することで、トラフ表面に付着したアルミナをそれぞれ除去した。この振動フィーダを用いて、評価1と同様の方法により、トラフから落下した銀粒子の重量を3分間2秒おきに計測した。また、評価1の評価基準に従い、銀粒子の供給速度の変化について評価した。結果を後述する表4に記載する。
評価4で用いた銀粒子に代えて、粉体として、メジアン径が2.5μmのニッケル粒子を用いた。これ以外の条件は、評価4と同様の条件で、振動フィーダから落下したニッケル粒子の重量を3分間2秒おきに計測した。また、評価1の評価基準に従い、ニッケル粒子の供給速度の変化について評価した。結果を後述する表4に記載する。
評価4の銀粒子に代えて、粉体として、メジアン径が7.2〜9.2μmのタルク粒子(JIS粉体1、4種)を用いた。これ以外の条件は、評価4と同様の条件で、振動フィーダから落下したタルク粒子の重量を3分間2秒おきに計測した。また、評価1の評価基準に従い、タルク粒子の供給速度の変化について評価した。結果を後述する表4に記載する。
実施例、比較例及び参考例のそれぞれの粉体供給用部材を、図2に示すスクリューフィーダ20に適用した。具体的には、実施例、比較例及び参考例でそれぞれ用いた基材の形状のみを変更し(つまり、基材の材質や表面特性は同じ)、中空のトラフ22(長さ100mm、外径25.4mm)と、トラフ22の中空内に挿入可能なスクリュー23(長さ210mm、外径17mm)を基材として用いた。この基材に対して実施例、比較例及び参考例のそれぞれの処理を施し、処理が施されたトラフ22とスクリュー23を用いて、実施例1〜16、比較例1〜6及び参考例1〜2のスクリューフィーダ20をそれぞれ製造した。
◎:所定時間に供給された粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例1よりも小さい。さらに、所定時間に供給された粉体の重量が、比較例1よりも大きい。
○:所定時間に供給された粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例1よりも小さい。
×:所定時間に供給された粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例1と同等又は比較例1よりも大きい。
◎:所定時間に供給された粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例5よりも小さい。さらに、所定時間に供給された粉体の重量が、比較例5よりも大きい。
○:所定時間に供給された粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例5よりも小さい。
×:所定時間に供給された粉体の重量の3回の計測におけるバラツキが、比較例5と同等又は比較例5よりも大きい。
11,21:凹凸面
12,22:トラフ
15,25:粉体
16:振動発生装置
20:スクリューフィーダ
22a:搬入口
22b:搬出口
23:スクリュー
23a:スクリュー羽
23b:軸
24:回転軸
M:モーター
Claims (3)
- 粉体と接触する凹凸面を有し、
前記凹凸面の算術平均粗さRaが0.2μm以上、1.8μm以下であり、
前記凹凸面の表面自由エネルギーγsが35mJ/m2以下であり、
前記凹凸面のビッカース硬度が400以上であることを特徴とする粉体供給用部材。 - 粉体を所定の位置に供給する粉体供給装置であって、
前記粉体と接触する部材として、請求項1に記載の粉体供給用部材を用いたことを特徴とする粉体供給装置。 - 前記粉体供給装置が、振動フィーダまたはスクリューフィーダであることを特徴とする請求項2に記載の粉体供給装置。
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