JP2946256B2 - スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造方法 - Google Patents
スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造方法Info
- Publication number
- JP2946256B2 JP2946256B2 JP12434992A JP12434992A JP2946256B2 JP 2946256 B2 JP2946256 B2 JP 2946256B2 JP 12434992 A JP12434992 A JP 12434992A JP 12434992 A JP12434992 A JP 12434992A JP 2946256 B2 JP2946256 B2 JP 2946256B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collector
- spray
- preform
- deposit
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スプレイ・デポジット
による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの成形方法に関す
るものである。
による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの成形方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】一般にスプレイ・デポジット
法は、溶融金属を不活性ガスによってアトマイズし、細
かく粉砕された溶滴を飛散中に急冷し凝固させてコレク
タ−に堆積させることにより所望の形状のプリフォ−ム
（素形材）を成形する方法（例えば、特公昭５４−２９
９８５号公報、特公昭５６−１２２２０号公報および特
開昭６４−１５２６４号公報など参照）であって、普通
鋳造法に比べ、急冷凝固による均一なミクロ組織ができ
ること、マクロ偏析のないことおよび加工性・鍛造性が
良好であること等の特徴を有している。また、かかるス
プレイ・デポジット法では、溶融金属の粒子群を被覆材
の表面に吹付けて積層被膜を形成させる溶射法に比べ、
ポロシティの発生を少なくでき高密度のプリフォ−ムが
得られ、しかも生産性も高いという特徴を有している。
法は、溶融金属を不活性ガスによってアトマイズし、細
かく粉砕された溶滴を飛散中に急冷し凝固させてコレク
タ−に堆積させることにより所望の形状のプリフォ−ム
（素形材）を成形する方法（例えば、特公昭５４−２９
９８５号公報、特公昭５６−１２２２０号公報および特
開昭６４−１５２６４号公報など参照）であって、普通
鋳造法に比べ、急冷凝固による均一なミクロ組織ができ
ること、マクロ偏析のないことおよび加工性・鍛造性が
良好であること等の特徴を有している。また、かかるス
プレイ・デポジット法では、溶融金属の粒子群を被覆材
の表面に吹付けて積層被膜を形成させる溶射法に比べ、
ポロシティの発生を少なくでき高密度のプリフォ−ムが
得られ、しかも生産性も高いという特徴を有している。
【０００３】ところが、かかるスプレイ・デポジット法
でも急冷凝固を極端に行うとポロシティが生じ、高密度
のプリフォ−ムが得られなくなる。すなわち、このポロ
シティの発生原因は、ガスによる冷却が極端になり過ぎ
ると、コレクタ−に堆積する粒子の中で固相粒子の比率
が高くなったり、粒子密度が低くなると固相粒子間の隙
間を埋める液相、半溶融粒子が少なくなるため、固相粒
子間の隙間がそのままポロシティになると考えられてい
る。また、粒子温度が比較的低温になると粒子が衝突時
に偏平になり難く、後から来る粒子に対して影になる部
分を形成する。この時、後から来る粒子の温度が十分高
ければ、この影の部分を埋めることができるが、温度が
低いと埋めつくせずポロシティになると考えられてい
る。かように、プリフォ−ム中のポロシティ発生原因
は、温度に関係するものと考えられるが、依然としてそ
の原因は明確でない。例えば、チュ−ブ状プリフォ−ム
を成形する場合、チュ−ブ用コレクタ−の近傍にポロシ
ティ層が発生することがあった。これを分析してみる
と、コレクタ−に接した粒子が低温となって、前記のよ
うな理由によりポロシティが発生したものと考えられ
る。そこで、チュ−ブ用コレクタ−を予熱することが考
えられる。この予熱方法として高周波予熱、プラズマ予
熱等を試みてみても予熱の不連続性やチュ−ブ状長尺物
の場合に長手方向での温度差が生じ、依然として部分的
なポロシティの発生があるという問題があった。
でも急冷凝固を極端に行うとポロシティが生じ、高密度
のプリフォ−ムが得られなくなる。すなわち、このポロ
シティの発生原因は、ガスによる冷却が極端になり過ぎ
ると、コレクタ−に堆積する粒子の中で固相粒子の比率
が高くなったり、粒子密度が低くなると固相粒子間の隙
間を埋める液相、半溶融粒子が少なくなるため、固相粒
子間の隙間がそのままポロシティになると考えられてい
る。また、粒子温度が比較的低温になると粒子が衝突時
に偏平になり難く、後から来る粒子に対して影になる部
分を形成する。この時、後から来る粒子の温度が十分高
ければ、この影の部分を埋めることができるが、温度が
低いと埋めつくせずポロシティになると考えられてい
る。かように、プリフォ−ム中のポロシティ発生原因
は、温度に関係するものと考えられるが、依然としてそ
の原因は明確でない。例えば、チュ−ブ状プリフォ−ム
を成形する場合、チュ−ブ用コレクタ−の近傍にポロシ
ティ層が発生することがあった。これを分析してみる
と、コレクタ−に接した粒子が低温となって、前記のよ
うな理由によりポロシティが発生したものと考えられ
る。そこで、チュ−ブ用コレクタ−を予熱することが考
えられる。この予熱方法として高周波予熱、プラズマ予
熱等を試みてみても予熱の不連続性やチュ−ブ状長尺物
の場合に長手方向での温度差が生じ、依然として部分的
なポロシティの発生があるという問題があった。
【０００４】一方、前掲の特開昭６４−１５２６４号公
報には、スプレイ・デポジット法を用いた複合金属材の
製造方法において、異種金属用としてスプレイ・デポジ
ットする前に、別置の予熱用溶融金属を板状母材上に流
下させて母材にコ−ティング層を形成し、このコ−ティ
ング層の上に異種金属用としてスプレイ流を堆積させた
複合金属材の製造法が示されているが、かかる製造方法
では、母材との接合力をあげるために予熱用溶融金属の
コ−ティング層を介在させたので界面の結晶粒径が大き
くなり、長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造を安定し
た状態で維持するのが難しいという問題があった。
報には、スプレイ・デポジット法を用いた複合金属材の
製造方法において、異種金属用としてスプレイ・デポジ
ットする前に、別置の予熱用溶融金属を板状母材上に流
下させて母材にコ−ティング層を形成し、このコ−ティ
ング層の上に異種金属用としてスプレイ流を堆積させた
複合金属材の製造法が示されているが、かかる製造方法
では、母材との接合力をあげるために予熱用溶融金属の
コ−ティング層を介在させたので界面の結晶粒径が大き
くなり、長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造を安定し
た状態で維持するのが難しいという問題があった。
【０００５】
【問題を解決するための手段】そこで本発明は、前述の
諸問題を一挙に解消しようとして創作されたもので、そ
の要旨とするところは、チャンバーの天井側に、不活性
ガスを噴出するアトマイザーを介してスプレイ・デポジ
ットを行うための溶融金属を入れた第１の容器を設け、
前記アトマイザーからのスプレイ流をコレクターで受け
るようにしたスプレイ・デポジット方法において、長尺
プリフォーム用コレクターの移動方向上流側に予熱用プ
リビータと金属膜形成用溶融金属を入れた第２の容器を
設け、予熱したコレクターに第２の容器から第１の容器
の溶融金属の温度よりも若干高温の溶融金属を流出さ
せ、低圧でスプレイして前記コレクターに金属膜を形成
した後、前記第１の容器からスプレイ流を堆積させるこ
とにより、プリフォームのコレクター側ポロシティを抑
制することを特徴とするスプレイ・デポジットによる長
尺のチューブ状プリフォームの製造方法にある。
諸問題を一挙に解消しようとして創作されたもので、そ
の要旨とするところは、チャンバーの天井側に、不活性
ガスを噴出するアトマイザーを介してスプレイ・デポジ
ットを行うための溶融金属を入れた第１の容器を設け、
前記アトマイザーからのスプレイ流をコレクターで受け
るようにしたスプレイ・デポジット方法において、長尺
プリフォーム用コレクターの移動方向上流側に予熱用プ
リビータと金属膜形成用溶融金属を入れた第２の容器を
設け、予熱したコレクターに第２の容器から第１の容器
の溶融金属の温度よりも若干高温の溶融金属を流出さ
せ、低圧でスプレイして前記コレクターに金属膜を形成
した後、前記第１の容器からスプレイ流を堆積させるこ
とにより、プリフォームのコレクター側ポロシティを抑
制することを特徴とするスプレイ・デポジットによる長
尺のチューブ状プリフォームの製造方法にある。
【０００６】
【実施例】本発明の添付図面に示す実施例により説明す
る。図１は本発明の実施例の模式図である。この実施例
はスプレイ・デポジット装置（いわゆるオスプレイ装
置）によって、鉄または非鉄金属の長尺のチュ−ブ状プ
リフォ−ムを製造するのに好適なものである。図中、１
は長尺のチュ−ブ用コレクタ−であって、チャンバ−２
に横方向に貫通されており、チャンバ−２の外側に設け
たコレクタ−支持台３，３によって回転可能に支持され
ており、５〜５００rpm で回転すると共に、図中、右か
ら左にゆるやかに移動するようになっている。前記チャ
ンバ−２の天井側には、コレクタ−１の移動方向上流側
に予熱用タンディッシュ或いはルツボ等の容器４が設け
られており、該容器４の下方には低圧スプレイ用アトマ
イザ−５が設けられている。また、下流側にスプレイ・
デポジット用のタンディッシュ或いはルツボ等の容器６
が設けられており、該容器６の下方にはスプレイ・デポ
ジット用アトマイザ−７が設けられている。これらの容
器４，６には同質の溶融金属８が入っているが、予熱用
の容器４に入っている溶融金属８はスプレイ・デポジッ
ト用の容器６に入っている溶融金属８より若干高温に保
持されている。また、前記コレクタ−１のチャンバ−２
内の入口部（コレクタ−１の移動方向上流側）には誘導
加熱装置等のプリヒ−タ９が設けられている。そして、
該プリヒ−タ９によって予熱したコレクタ−１に、ま
ず、前記予熱用の容器４から低圧スプレイ流１０を堆積
させてコレクタ−１上に薄い金属膜１１を成形する。こ
の時の金属膜１１の温度は、図示しないパイロメ−タ等
の温度計で測定されて、スプレイ流１０の流量を制御す
るようにしている。次に、前記金属膜１１の上に前記ス
プレイ・デポジット用の容器６から通常の圧力でアトマ
イズされたスプレイ流１２を通常のスプレイ・デポジッ
ト装置と同様にして堆積させてチュ−ブ状プリフォ−ム
１３を成形する。なお、前記予熱用の容器４の下方に
は、耐火物で構成された受皿１４が設けられており、前
記コレクタ−１で捕集できなかった低圧スプレイ流１０
を捕集するようにしている。また、コレクタ−１で捕集
できなかったスプレイ流１２は、通常のスプレイ・デポ
ジット装置と同様に、例えば排気ガス用ベンチレ−タ１
５を介して、図示しない集塵器によって回収される。
る。図１は本発明の実施例の模式図である。この実施例
はスプレイ・デポジット装置（いわゆるオスプレイ装
置）によって、鉄または非鉄金属の長尺のチュ−ブ状プ
リフォ−ムを製造するのに好適なものである。図中、１
は長尺のチュ−ブ用コレクタ−であって、チャンバ−２
に横方向に貫通されており、チャンバ−２の外側に設け
たコレクタ−支持台３，３によって回転可能に支持され
ており、５〜５００rpm で回転すると共に、図中、右か
ら左にゆるやかに移動するようになっている。前記チャ
ンバ−２の天井側には、コレクタ−１の移動方向上流側
に予熱用タンディッシュ或いはルツボ等の容器４が設け
られており、該容器４の下方には低圧スプレイ用アトマ
イザ−５が設けられている。また、下流側にスプレイ・
デポジット用のタンディッシュ或いはルツボ等の容器６
が設けられており、該容器６の下方にはスプレイ・デポ
ジット用アトマイザ−７が設けられている。これらの容
器４，６には同質の溶融金属８が入っているが、予熱用
の容器４に入っている溶融金属８はスプレイ・デポジッ
ト用の容器６に入っている溶融金属８より若干高温に保
持されている。また、前記コレクタ−１のチャンバ−２
内の入口部（コレクタ−１の移動方向上流側）には誘導
加熱装置等のプリヒ−タ９が設けられている。そして、
該プリヒ−タ９によって予熱したコレクタ−１に、ま
ず、前記予熱用の容器４から低圧スプレイ流１０を堆積
させてコレクタ−１上に薄い金属膜１１を成形する。こ
の時の金属膜１１の温度は、図示しないパイロメ−タ等
の温度計で測定されて、スプレイ流１０の流量を制御す
るようにしている。次に、前記金属膜１１の上に前記ス
プレイ・デポジット用の容器６から通常の圧力でアトマ
イズされたスプレイ流１２を通常のスプレイ・デポジッ
ト装置と同様にして堆積させてチュ−ブ状プリフォ−ム
１３を成形する。なお、前記予熱用の容器４の下方に
は、耐火物で構成された受皿１４が設けられており、前
記コレクタ−１で捕集できなかった低圧スプレイ流１０
を捕集するようにしている。また、コレクタ−１で捕集
できなかったスプレイ流１２は、通常のスプレイ・デポ
ジット装置と同様に、例えば排気ガス用ベンチレ−タ１
５を介して、図示しない集塵器によって回収される。
【０００７】次に、本発明による長尺プリフォ−ムの成
形方法について説明する。先ず、回転するコレクタ−１
をプリヒ−タ９によって予熱して、その上に低圧でアト
マイズされた金属をスプレイしてコレクタ−１の外周に
高温の薄い金属膜１１を形成すると共にコレクタ−１を
その軸方向に移動して、金属膜１１を形成したコレクタ
−１の部分を前記スプレイ・デポジット用の容器６の下
方に移動させて金属膜１１の上に通常の圧力でアトマイ
ズされた容器６からのスプレイ流１２を堆積させる。し
たがって、従来のプリフォ−ムではコレクタ−１側が低
温となってポロシティ層の発生があるが、本発明によれ
ば、コレクタ−１を予熱し、予熱したコレクタ−１に低
圧のスプレイ流で高温の金属膜１１を形成し、その上に
通常のスプレイ・デポジットを行うので、コレクタ−１
と金属膜１１との間及び金属膜１１と通常のスプレイ流
による堆積層との間に発生し易いポロシティの発生を防
止することができる。
形方法について説明する。先ず、回転するコレクタ−１
をプリヒ−タ９によって予熱して、その上に低圧でアト
マイズされた金属をスプレイしてコレクタ−１の外周に
高温の薄い金属膜１１を形成すると共にコレクタ−１を
その軸方向に移動して、金属膜１１を形成したコレクタ
−１の部分を前記スプレイ・デポジット用の容器６の下
方に移動させて金属膜１１の上に通常の圧力でアトマイ
ズされた容器６からのスプレイ流１２を堆積させる。し
たがって、従来のプリフォ−ムではコレクタ−１側が低
温となってポロシティ層の発生があるが、本発明によれ
ば、コレクタ−１を予熱し、予熱したコレクタ−１に低
圧のスプレイ流で高温の金属膜１１を形成し、その上に
通常のスプレイ・デポジットを行うので、コレクタ−１
と金属膜１１との間及び金属膜１１と通常のスプレイ流
による堆積層との間に発生し易いポロシティの発生を防
止することができる。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、長尺のチュ−ブ状プリ
フォ−ムを成形する際、プリフォ−ムのコレクタ−側に
発生し易いポロシティの発生を完全に防止することがで
きるので品質の良いプリフォ−ムの成形を行うことがで
きる。更に、コレクタ−とチュ−ブ状プリフォ−ムを低
圧スプレイによって金属間結合させることができるた
め、クラッドチュ−ブの製造も可能である。また、チュ
−ブ用コレクタ−はチャンバ−を貫通して横設されてい
るので、如何なる長さのチュ−ブ状プリフォ−ムでも任
意に成形できる等の効果を有する。
フォ−ムを成形する際、プリフォ−ムのコレクタ−側に
発生し易いポロシティの発生を完全に防止することがで
きるので品質の良いプリフォ−ムの成形を行うことがで
きる。更に、コレクタ−とチュ−ブ状プリフォ−ムを低
圧スプレイによって金属間結合させることができるた
め、クラッドチュ−ブの製造も可能である。また、チュ
−ブ用コレクタ−はチャンバ−を貫通して横設されてい
るので、如何なる長さのチュ−ブ状プリフォ−ムでも任
意に成形できる等の効果を有する。
【図１】図１は本発明の実施例を示す模式図である。
１ チュ−ブ状コレクタ− ２ チャンバ− ４ 予熱用の容器 ５ 低圧スプレイ用アトマイザ− ６ スプレイ・デポジット用の容器 ９ プリヒ−タ １１ 金属膜 １３ チュ−ブ状プリフォ−ム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 23/00 B22D 25/02
Claims (1)
- 【請求項１】 チャンバーの天井側に、不活性ガスを噴
出するアトマイザーを介してスプレイ・デポジットを行
うための溶融金属を入れた第１の容器を設け、前記アト
マイザーからのスプレイ流をコレクターで受けるように
したスプレイ・デポジット方法において、長尺プリフォ
ーム用コレクターの移動方向上流側に予熱用プリヒータ
と金属膜形成用溶融金属を入れた第２の容器を設け、予
熱したコレクターに第２の容器から第１の容器の溶融金
属の温度よりも若干高温の溶融金属を流出させ、低圧で
スプレイして前記コレクターに金属膜を形成した後、前
記第１の容器からスプレイ流を堆積させることにより、
プリフォームのコレクター側ポロシティを抑制すること
を特徴とするスプレイ・デポジットによる長尺のチュー
ブ状プリフォームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12434992A JP2946256B2 (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12434992A JP2946256B2 (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05293630A JPH05293630A (ja) | 1993-11-09 |
| JP2946256B2 true JP2946256B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=14883180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12434992A Expired - Lifetime JP2946256B2 (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2946256B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5711826A (en) * | 1996-04-12 | 1998-01-27 | Crs Holdings, Inc. | Functionally gradient cladding for nuclear fuel rods |
| KR100761995B1 (ko) * | 2005-04-02 | 2007-09-28 | 한성석 | 금속적층체파이프 제조장치 |
| JP2012006037A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Kobe Steel Ltd | スプレイフォーミング堆積方法 |
| KR101535063B1 (ko) * | 2013-11-04 | 2015-07-09 | 한국생산기술연구원 | 이중 분사주조 장치 |
| KR101535065B1 (ko) * | 2015-05-07 | 2015-07-10 | 한국생산기술연구원 | 이중 분사주조 장치 |
-
1992
- 1992-04-16 JP JP12434992A patent/JP2946256B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05293630A (ja) | 1993-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5143139A (en) | Spray deposition method and apparatus thereof | |
| US4926924A (en) | Deposition method including recycled solid particles | |
| Orme | A novel technique of rapid solidification net-form materials synthesis | |
| US5954112A (en) | Manufacturing of large diameter spray formed components using supplemental heating | |
| Singer et al. | Incremental solidification and forming | |
| JP2946256B2 (ja) | スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造方法 | |
| Singer | The challenge of spray forming | |
| US5305816A (en) | Method of producing long size preform using spray deposit | |
| JPH0151523B2 (ja) | ||
| US8709548B1 (en) | Method of making a CIG target by spray forming | |
| JP2857807B2 (ja) | スプレイ・デポジット法による長尺のチューブ状プリフォームの製造法 | |
| US4333775A (en) | Method of producing aluminum alloy composite | |
| JP2912473B2 (ja) | スプレイ・デポジット法による長尺プリフォームの製造法 | |
| JPH09248665A (ja) | 高融点金属含有Ａｌ基合金鋳塊のスプレーフォーミング法による製造方法 | |
| WO1992015721A1 (en) | Production of spray deposits | |
| US5240061A (en) | Substrate for spray cast strip | |
| US4938278A (en) | Substrate for use in spray-deposited strip | |
| JP2843952B2 (ja) | 薄板プリフォ−ムの製造法 | |
| US4945973A (en) | Thermal conductivity of substrate material correlated with atomizing gas-produced steady state temperature | |
| US4966224A (en) | Substrate orientation in a gas-atomizing spray-depositing apparatus | |
| JP2928965B2 (ja) | 超耐熱・難加工材の噴射成形方法 | |
| EP0505561A1 (en) | A low temperature process of applying high strength metal coatings to a substrate and article produced thereby | |
| JPH04253561A (ja) | スプレイ・デポジット法による２層クラッド板の製造装置 | |
| JPH06192705A (ja) | 急冷凝固物品の製造方法 | |
| JPH0441063A (ja) | スプレーフォーミング法 |