JPH017718Y2

JPH017718Y2 -

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Publication number: JPH017718Y2
Application number: JP1984086244U
Authority: JP
Priority date: 1984-06-11
Filing date: 1984-06-11
Publication date: 1989-03-01
Also published as: JPS612446U

Description

【考案の詳細な説明】

「産業上の利用分野」本考案は、芯材の外面に溶融金属を付着凝固さ
せてクラツド材を形成する浸漬被覆形成装置（デ
イツプフオーミング装置）用ブシユ部材に関する
ものである。「従来の技術」溶融金属が収納されたるつぼの底壁に入口部が
形成されるとともに、この入口部を介してるつぼ
の下方から上方に芯材を通過させ、るつぼ内の溶
融金属を芯材の外面に付着凝固させてクラツド材
を形成する浸漬被覆形成装置が知られている。こ
の浸漬被覆形成装置にあつては、一般に、るつぼ
の入口部にブシユ部材が取り付けられ、このブシ
ユ部材を介して芯材をるつぼ内に引き込むように
構成される。ところで上記ブシユ部材は、その内面を芯材に
よつて擦られるとともに、るつぼ内の溶融金属に
よつて高温にされるため、耐摩耗性と耐熱性に優
れていなくてはならない。このため、ブシユ部材
は、様々の耐熱・耐摩耗性合金で形成されてき
た。その一例として、特開昭50−70236号公報に
開示されるようなモリブデン基合金製のブシユ部
材が知られている。ところが、この種のモリブデン基合金製ブシユ
部材には、以上に述べるような問題があつた。上記ブシユ部材にあつては、るつぼ内の溶融
金属によつて、高温度（溶融銅の場合1100〜
1200℃）にされるため、モリブデン基合金の結
晶が粗大化（数百μｍに及ぶ）し、芯材との摩
擦によつて粒界破壊を起こし、この粒界破壊に
よつて生じた細かい破片が芯材に付着してしま
うといつた欠点がある。この付着が生じると、
芯材の表面に形成される被覆層と芯材との境界
に上記破片を介在させてクラツド材を製造して
しまうことになり、被覆層形成後の伸線加工時
に、断線を生じ、伸線工程の効率を悪化させて
しまうことになる。なお、上記伸線加工に当つ
ては、線径の1/3程度の大きさの異物（破片）
が線材中に存在すると、断線するとされてい
る。上記浸漬被覆形成装置にあつては、被覆材の
連続形成を所定時間の間行つた後に、るつぼの
取り外し等を行つて、一旦、クラツド材の形成
を停止させ、ブシユ部材を室温まで降温させる
ことがある。すると降温中に、ブシユ部材が酸
化し（モリブデンは本来、耐酸化性に劣る欠点
がある。）、芯材と接触する部分が形状変化を起
こして再使用できなくなるといつた問題があつ
た。芯材との摩擦により、ブシユ部材の内面に焼
付きや摩耗を生じ、これによつてブシユ部材の
寿命に限界を生じるが、この寿命は、モリブデ
ン基合金製ブシユ部材にあつても、現在、連続
運転において数十時間程度である。したがつ
て、さらに長時間の連続運転が可能なブシユ部
材の登場が待たれている現状である。「考案が解消しようとする問題点」本考案が解消しようとする問題点は、芯材とブ
シユ部材との摩擦によりブシユ部材の細かい破片
が芯材に付着し、伸線加工時に断線を生じてしま
う問題と、運転停止に伴いブシユ部材を高温から
室温に降温すると、ブシユ部材が酸化して再使用
できなくなつていた問題、および、連続運転によ
るブシユ部材の寿命が短かいといつた問題であ
る。すなわち本考案は、伸線加工時に断線を引き起
こすような破片を芯材を付着させることがなく、
高品質のクラツド材の製造を可能にするととも
に、再使用が可能で、しかも寿命の長い浸漬被覆
形成装置用ブシユ部材の提供を目的とする。「問題点を解決するための手段」上記問題点を解決するために本考案は、接触状
態で芯材を挿通可能であつて、るつぼの入口部に
挿入される筒状の芯材摺動部と、芯材摺動部の下
端部に延設され、るつぼの入口部への芯材摺動部
の挿入状態で入口部の下方に位置する結合筒と、
芯材を挿通可能な筒状の保持部とからなり、上記
結合筒を上記保持部に挿入して保持部と芯材摺動
部を一体化するとともに、ジルコニア系セラミツ
クスと炭化珪素系セラミツクスと窒化珪素系セラ
ミツクスのうち、すくなくとも１種以上を主成分
とするセラミツク材料から芯材摺動部と結合筒を
形成し、保持部を耐火金属から構成したものであ
る。「作用」本考案のブシユ部材は、被覆材形成後の伸線加
工時に断線を生じさせるような破片を芯材に付着
させることがなく、また、繰り返しの使用ができ
連続使用時間を長くする。更に、セラミツク製の
芯材摺動部は、熱膨張率が低いので、熱サイクル
が作用した場合に、るつぼの入口部に熱応力を付
加しないとともに、セラミツク製の芯材摺動部の
結合筒を保持部に挿入して保持部と芯材摺動部を
一体化しているので、保持部が金属製でセラミツ
クスより熱膨張率が大きい場合に、芯材摺動部に
熱サイクルに起因する熱応力が作用しない。「実施例」図面は本考案の一実施例のブシユ部材Ａを備え
た浸漬被覆形成装置Ｄを示すもので図中１は気密
構造にされたハウジング、２はこのハウジング１
の上に設けられたるつぼを各々示している。ハウ
ジング１はその側壁に形成された連絡口１ａによ
り連絡路１ｂを介して真空排気装置（図示略）に
連絡されるとともに、ハウジング１の底壁１ｃの
中央部に形成された取付孔には環状の皮剥ダイス
３が取り付けられ、ハウジング１の天井壁１ｄの
中央部に形成された取付孔には筒状のブシユ部材
Ａが、上記皮剥ダイス３と同一中心軸位置に取り
付けられている。このブシユ部材Ａは、筒状でか
つ下端部にフランジ１０ａを有した耐火金属製保
持部１０Ａとこの保持部１０Ａの上部に一体化さ
れた筒状の芯材摺動部１０Ｂとからなり、芯材摺
動部１０Ｂはその下部に形成されたねじ筒（結合
筒）１０ｂを保持部１０Ａの上端開口部内周に形
成されたねじ部（結合部）１０ｄに螺入して保持
部１０Ａに一体化されている。なお、保持部１０
Ａの孔は上すぼまり状に、また、ねじ筒１０ｂの
孔は上すぼまり状に各々形成され、芯材摺動部１
０Ｂ上部の孔の内径が後述する芯材５ａの直径と
ほぼ等しくされている。また、上記芯材摺動部１
０Ｂは、ジルコニア系セラミツクスと、炭化珪素
系セラミツクスと、窒化珪素系セラミツクスのう
ち、少くとも１種以上を実質的に主成分とするセ
ラミツク材料で形成されたものであり、使用する
セラミツク粉末は、好ましくは数μ〜十分の数μ
の粒子からなる微粉末を使用し、これを焼成して
形成するとよい。ここで、芯材摺動部１０Ｂを構
成する材料として上記の各セラミツクスを用いた
のは、炭化珪素系セラミツクスと窒化珪素系セラ
ミツクスの熱膨張係数は周知のように３〜５×
10^-6／℃であつて金属材料に比較して十分に低
く、ジルコニア系セラミツクスの熱膨張率は先の
２種のセラミツクスよりも高いが、靭性が高く耐
衝撃性に優れているのでこれらのセラミツクスを
用いた。そしてこのブシユ部材Ａは、芯材摺動部
１０Ｂをるつぼ２の底壁２ａの中央部に形成され
た入口部２ｂに嵌合し、かつ、保持部１０Ａの下
部を上記天井壁１ｄの取付孔に嵌合して設けられ
ている。また、上記るつぼ２の天井壁の中央部に
はブシユ部材Ａと同一中心軸位置に取出孔２ｃが
形成されている。なお、図中４は、皮剥ダイス３の下に設けられ
てハウジング１内に芯材５ａを送り込むための送
りロール、６はるつぼ２内に収納された溶融金属
５ｂは溶融金属６を通過した芯材５ａの外面に形
成された被覆層、５は芯材５ａの外面に被覆層５
ｂを被覆して形成されたクラツド線材、７はるつ
ぼ２の取出孔２ｃから出されたクラツド線材５を
冷却する水噴霧装置のノズル、８は巻取ロールを
各々示している。上記の如く構成された浸漬被覆形成装置Ｄによ
つてクラツド線材５を製造するには、送りロール
４によつて芯材５ａを皮剥ダイス３を介してハウ
ジング１内に送り込み、さらに、この芯材５ａを
ブシユ部材Ａを介してるつぼ２内の溶融金属６に
浸漬し、取出孔２ｃから取出してノズル７により
冷却し、巻取ロール８により巻き取ることによつ
て行う。ところで、芯材５ａはるつぼ２内に入いる前
に、ブシユ部材Ａを通り、芯材摺動部１０Ｂの内
周面を擦るが、芯材摺動部１０Ｂは耐熱性および
耐摩耗性に優れたセラミツクス製であり、芯材摺
動部１０Ｂと芯材５ａとの接触はセラミツクスと
金属との接触のため、焼付と摩耗はほとんど生じ
ない。したがつてブシユ部材５の寿命は長い。ま
た、芯材摺動部１０Ｂを構成するセラミツクス材
の構成粒子は、数μ〜十分の数μのため、芯材５
ａとの摩擦により芯材摺動部１０Ｂの構成粒子が
芯材摺動部１０Ｂから離れて芯材５ａに付着して
も、後工程の伸線加工において断線を引き起こす
ことはない。さらに、セラミツク製の芯材摺動部
１０Ｂは耐酸化性に優れているため、るつぼ２を
取り外す等の操作によつて芯材摺動部１０Ｂを高
温から室温に冷やしても、酸化による形状変化が
少なく、繰り返しの再使用が可能である。また、上記ブシユ部材Ａにあつては、芯材摺動
部１０Ｂのみをセラミツク材料で形成してあるの
で、ブシユ部材Ａ全体をセラミツク材料で形成す
るよりもコスト安になる。なお、セラミツク材料
はもろさの面で不安があり、ブシユ部材Ａにはね
じれ等の外的付加がかかることもあるが、この外
的付加は保持部１０Ａが主に受けるので、ブシユ
部材Ａはこれらの力にも耐える堅牢な構成になつ
ている。なお、芯材摺動部１０Ｂの下部のねじ筒
１０ｂを保持部１０Ａに挿入し、螺合して保持部
１０Ａと芯材摺動部１０Ｂを一体化している構成
であると、セラミツク製の芯材摺動部１０Ｂの外
側をセラミツクスより熱膨張係数の大きな金属か
らなる保持部１０Ａで囲んでいるので、ブシユ部
材１０Ａに高温と常温の間での熱サイクルが加わ
つた場合であつても、芯材摺動部１０Ｂに熱応力
が作用することがない。従つてブシユ部材Ａは熱
サイクルに対する耐久性も向上している。なおま
た、ねじ筒１０ｂがるつぼ２の入口部２ｂよりも
下方に位置され、保持部１０Ａがるつぼ２の入口
部２ｂよりも下方にあつてるつぼ２と離れている
ので、保持部１０Ａが金属製であつてもるつぼ２
の入口部２ｂに熱サイクルに起因する熱応力を加
えることがない。この点において保持部１０Ａが
るつぼ２の入口部２ａに挿入されている構造であ
ると保持部１０Ａの熱膨張に起因する熱応力がる
つぼ２側に影響を及ぼすおそれがある。なお、上記実施例にあつては、芯材摺動部１０
Ｂが傷んだ場合には、これらを保持部１０Ａから
取り外して新しいものと取り換えることができ
る。なおまた、芯材摺動部１０Ｂと保持部１０Ａ
の長さと直径は図面に示すものに限らず、るつぼ
２の底壁の厚さあるいはつぼ２とハウジング１の
間の間隔などに対応させて自由に設定することが
できる。従つて芯材摺動部１０Ｂを保持部１０Ａ
よりも長く形成しても差し支えないのは勿論であ
る。「実験例」ジルコニア系セラミツクス（ZrO₂：91モル％，
MgO：９モル％、成形助剤：微量）粉末と、炭
化珪素系セラミツクス（不可避不純物を含む
SiC98％以上）粉末と、窒化珪素系セラミツクス
不可避不純物を含むSi₃N₄98％以上）粉末の各々
を用いて成形品を作り、各成形品を焼成して第２
図に示す如きブシユ部材を複数製造し、実際に、
上記した浸漬被覆形成装置に個々に組み入れ、芯
材と溶融金属とをいずれも無酸素銅として装置を
運転し、製出量と連続運転可能時間と再使用回数
とを調べてみた。その結果を第１表に示す。ま
た、第１表には、比較のために、従来のモリブデ
ン基合金製ブシユ部材を用いて上記装置を運転し
た場合の結果も示してある。なお、第１表におい
て製出量とは、るつぼから引き出した被覆線材を
0.10mmφの伸線に破断することなく伸線加工でき
る平均的重量を示し、再使用回数は、運転時の高
温のブシユ部材を室温まで降温し、その後に再び
運転して正常なクラツド材を製造できたことを１
回の再使用と定めた場合に、再使用の繰り返しが
可能な回数を示している。

【表】第１表から、本考案のブシユ部材が従来のブシ
ユ部材よりはるかに優れた性能を有していること
が判る。すなわち本考案のブシユ部材は、伸線加
工により断線を引き起こすような破片を芯材に付
着させることが少なく、再使用も可能で、しか
も、連続運転時の寿命も長くなつている。なお、上記各種セラミツクスの他にシリカ系セ
ラミツクスとアルミナ系セラミツクスについても
ブシユ部材を製造して浸漬被覆形成装置に使用し
てみたが良い結果は得られなかつた。この原因
は、本考案出願人の研究によれば、前者は溶融銅
との親和性があつて溶損され易く、後者は耐熱衝
撃性の面で弱いためであることが判明している。
したがつて本考案にあつては、セラミツク材料を
ジルコニア系のものと炭化珪素系のものと窒化珪
素系のもの、およびこれらを複合したものに限定
した。「考案の効果」以上説明したように本考案によれば、以下に示
すような種々の効果を奏する。 (a) ブシユ部材の芯材摺動部は耐熱性および耐摩
耗性に優れたセラミツク材料により形成される
上に、セラミツク材料の構成粒子が微細である
ため、芯材との摩擦によつて後加工時に破断を
引き起こすような破片を芯材に付着させること
がなく、したがつて形成されるクラツド材の品
質が向上する。 (b) ブシユ部材の芯材摺動部を構成するセラミツ
ク材料は、通常の金属とは異なり、耐酸化性に
優れているため、るつぼの取り外し操作等を行
つて、ブシユ部材を高温から室温に冷却して
も、酸化による形状変化はほとんど生じない。
したがつてるつぼの取り外し操作による降温後
も繰り返し使用できる特長がある。 (c) ブシユ部材の芯材摺動部は耐熱性および耐摩
耗性に優れたセラミツク材料により形成されて
いるため、寿命が長く、百時間以上にわたる連
続使用が可能になり、また、焼付も生じない。 (d) 芯材摺動部のみをセラミツク材料で形成して
いるため、高価なセラミツク材料の使用量が少
なく、低コストになつている。 (e) 芯材摺動部をセラミツク材料で形成するとと
もに、保持部を金属で形成し、もろいセラミツ
ク材料による構成部分を少なくしてあるため、
振動等の外的付加にも強い堅牢な構成になつて
いる。 (f) 芯材摺動部の下部の結合筒を保持部に挿入し
て保持部と芯材摺動部を一体化している構成で
あり、セラミツク製の芯材摺動部の外側をセラ
ミツクスより熱膨張係数の大きな金属からなる
保持部で囲んでいるので、ブシユ部材に高温と
常温の間での熱サイクルが加わつた場合であつ
ても、芯材摺動部に熱応力が作用することがな
い。従つてブシユ部材は熱サイクルに対する耐
久性も向上し、繰り返しの使用に耐えるように
なつている。 (g) ねじ筒をるつぼの入口部よりも下方に位置さ
せ、保持部をるつぼの入口部よりも下方に位置
させてるつぼと離間しているので、保持部が金
属製であつても、るつぼの入口部に熱サイクル
に起因する熱応力を加えることがなく、保持部
にるつぼとの間で熱サイクルに起因する熱応力
の影響をなくすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を備えた浸漬被覆形
成装置の構成図、第２図は同実施例の断面図であ
る。Ａ……ブシユ部材、Ｄ……浸漬被覆形成装置、
２……るつぼ、２ａ……底壁、２ｂ……入口部、
５……クラツド線材、５ａ……芯材、５ｂ……被
覆層、６……溶融金属、１０Ａ……保持部、１０
Ｂ……芯材摺動部、１０ｂ……ねじ筒（結合筒）、
１０ｄ……ねじ部（結合部）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

るつぼの底壁に形成された芯材の入口部を介し
て芯材をるつぼの下方から上方に通過させ、るつ
ぼ内に収納された溶融金属を芯材の外面に付着凝
固させる浸漬被覆形成装置の上記入口部に取り付
けられるブシユ部材において、接触状態で芯材を
挿通可能であつて、上記るつぼの入口部に挿入さ
れる筒状の芯材摺動部と、芯材摺動部の下端部に
延設され、るつぼの入口部への芯材摺動部の挿入
状態で入口部の下方に位置する結合筒と、芯材を
挿通可能な筒状の保持部とからブシユ部材が構成
され、上記結合筒を上記保持部に挿入して保持部
と芯材摺動部が一体化されるとともに、前記芯材
摺動部と結合筒が、ジルコニア系セラミツクスと
炭化珪素系セラミツクスと窒化珪素系セラミツク
スのうち、少なくとも１種以上を実質的に主成分
とするセラミツク材料から形成され、保持部が耐
火金属から形成されてなることを特徴とする浸漬
被覆形成装置用ブシユ部材。