JPH02112859A - 急冷金属薄帯の誘導、搬送方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は単ロール法によって製造された、とくに非晶
質金属薄帯などの急冷金属薄帯（以下薄帯と示す）を、
冷却単ロール（以下冷却ロールと示す）から巻取機まで
誘導そして搬送する方法およびその装置に関する。

（従来の技術） 近年、単ロール法や双ロール法などの液体急冷法によっ
て、溶融金属（合金を含む）から直接薄帯を製造する技
術の開発が進められている。これらの技術の実施に当っ
て重要な要素は、第一に板厚の均一性や表面性状などを
決定する製板技術そのものにあるが、工業的に生産を行
う場合には、さらに製造した薄帯の取り扱い、すなわち
コイル状に巻取るための巻取り技術の確立が要求される
。

板厚１００μｍ以上の結晶質薄帯の場合は、冷却体への
熱移動による凝固の制約から製板速度は通常５ｍ／秒以
下になるため、特開昭６１−８８９０４号公報に提案さ
れているような、クランパーを有するメツシュベルトに
よる搬送と耐熱性ベルトラッパーによる巻き付けで巻き
取ることができる。

一方非晶質薄帯の場合には、板厚が５０μｍ以下と極め
て薄くしかも製板速度は通常２０ｍ／秒以上であるから
、上記公報に開示の手段をそのまま適用することはでき
ない。さらには非晶質薄帯は製板速度に依存してその材
料特性が変化してしばしば機械的強度が損なわれるため
、巻取りリールへの巻付けや巻替えの場合にも製板速度
を変更できないことは、巻取り技術の確立を一層困難に
していた。

特開昭５７−９４４５３号および特公昭５９３４４６７
号各公報には１冷却ロールに近接させて、巻取りリール
を配置し、また巻取りリールには磁石を埋め込んで、非
晶質合金薄帯を巻付けることが提案されている。この方
法は冷却ロールの近接位置に巻取りリールを配置するこ
とによって、面倒な搬送技術を不要にした巧妙な手法で
あるが、巻取りリールが冷却ロールに極めて接近してい
るために、連続生産には必ずしも適していない。また板
厚や孔などの検査装置を設置したり、張力制御装置を配
置するスペースを確保できないなど、工業生産を考慮す
る場合には好ましい方法ではない。

この点、特開昭５６−１２２５７号、同５９−４３７７
２号、同５９−１３８５７２号各公報および特願昭６２
−２９０４７７号明細書などは冷却ロールの遠隔位置に
巻取機を配置することを前提に、搬送技術の確立に正面
から取り組んだもので、いずれも吸引器、ブラシロール
あるいはブラシ・ソリッドロール対などを、非晶質薄帯
の捕捉のためのピンチロールとして利用して搬送するこ
とを提案したものである。冷却ロールから剥離した非晶
質薄帯が破壊されることなくピンチロール間に捕捉され
、同時に搬送に必要な張力を与えてあれば安定した巻取
りを実現できる。

（発明が解決しようとする課題） これまで非晶質薄帯の製板技術に比較して、製板後の搬
送・巻取り技術に関しては公知の資料が少なく、全ての
技術を検討するのは容易ではないが、発明者らは上記し
た遠隔配置方式が基本的には工業的な優位性を有すると
の判断から、巻取機を冷却ロールから遠隔配置して、冷
却ロールから剥離、飛翔して（る非晶質薄帯の誘導・搬
送技術のさらなる改善に取り組んだところ、次のような
問題点に遭遇した。

上記した誘導・搬送方法においてはピンチロールとして
ブラシロールとソリッドロールとを組みあわせたブラシ
・ソリッドロール対を用いており、このピンチロールに
非晶質薄帯を挟めば、搬送に必要な張力を付与できるこ
とは確認しである。

ついで冷却ロール上での急冷凝固によって作製された非
晶質薄帯は、冷却ロールから剥離された後、誘導ガイド
を経由してピンチロールまで誘導するに当り、エアナイ
フや誘導ガイドに工夫を加えたところ、誘導はさほど困
難なことではなかった。しかしながら、ピンチロールを
圧下しても薄帯を引っ張ることができず、したがってピ
ンチロールを巻取りリールまで移動させて搬送系として
使用することができなかった。

（課題を解決するための手段） 前述したように、冷却ロールから剥離した薄帯を、単に
誘導ガイドを経由させて、ピンチロールまで到達させた
のでは、搬送に必要な張力を付与することはできなかっ
た。

この発明は、薄帯の搬送に必要な張力を付与することが
可能な誘導・搬送を実現しようとするものである。

すなわちこの発明は、高速回転する冷却単ロール周面上
での急冷凝固により作製した急冷金属薄帯を、冷却単ロ
ールから剥離し、ついで筒状の搬送ガイド内に導入し搬
送ガイドの終端に配置したピンチロールまで誘導し、ピ
ンチロールにて急冷金属薄帯を捕捉した後ピンチロール
を巻取機まで移動し急冷金属薄帯の搬送を行うに当り、
急冷金属薄帯を搬送ガイドに実質上非接触で通板するこ
とを特徴とするものである。

そして薄帯を搬送ガイドに実質上非接触で通すには、冷
却ロールから剥離後の飛行方向に搬送ガイドを配置する
ことが有利である。

またこの発明の方法に直接使用する装置は、冷却単ロー
ル周面上で急冷凝固により作製しついで剥離された急冷
金属薄帯を導入して誘導する筒状の搬送ガイド、この搬
送ガイドの終端に配置され急冷金属薄帯を捕捉するピン
チロールおよびこのピンチロールを巻取機へ移動する搬
送台車をそなえ、搬送ガイドは、冷却単ロールの急冷金
属薄帯の剥離点における法線上に配置してなる急冷金属
薄帯の誘導、搬送装置である。

以下この発明を具体的に説明する。

第１図にこの発明に直接使用する装置の好適例を示す。

図中１は高速回転する冷却ロールで、この冷却ロール１
面上での急冷凝固により作製された薄帯２を、冷却ロー
ル１からエアナイフ３で剥離した後、筒状の搬送ガイド
４内に誘導し、次いで、搬送台車６上に積載されたピン
チロール５（ブラシロール５ａとソリッドロール５ｂと
の組み合わせになる〉により薄帯２を捕捉し、搬送台車
６をピンチロール５とともに巻取機（図示せず）へ移動
し、巻取機にて薄帯２を巻取る。また、搬送ガイドの入
り側にはデフレフクロール７が設置してあり、薄帯に張
力が付与された場合に適正パスラインを形成させるよう
に機能している。なお、搬送ガイド４内には、ピンチロ
ール５の後方に設置したブロワ−８によって、高速の気
流が形成されている。さらに９は注湯ノズルである。

ここで搬送ガイド４は、その軸線が冷却ロール１の薄帯
２の剥離点における法線上にあるように配置し、剥離後
に飛行する薄帯２を搬送ガイド４の内壁に接触させない
ことが肝要である。

（作　用） 次にこの発明を導くに至った実験について説明する。

すなわち第２図に示す装置を用いて、薄帯２の誘導・搬
送を繰り返し行った。なお同図の装置は第１図に示した
装置の搬送ガイド４を薄帯剥離点における法線上からず
らして配置したものである。

上記の実験によると、薄帯２は冷却ロール１から）船道
ガイド４を通って、ピンチロール５の入側までは導入で
きたけれども、薄帯２に張力を付与することができなか
った。その原因を解明するために、搬送ガイド内を飛翔
する薄帯の挙動をＶＴＲなどで記録したけれども、連続
した薄帯しか観察することはできなかった。しかしなが
らこの発明で対象とする非晶質合金のような薄帯を鋳造
する場合、製板速度は通常２５〜３０ｍ／秒であるから
、−船釣な撮影方式では像流れのない静止像を得ること
ができないために、薄帯の詳細な動きを解析できないこ
とがわかった。そこで、全体を暗所とし、ｌ　１５００
００秒のストロボ発光をおこなって撮影したところ、搬
送ガイド内を飛翔する薄帯の像流れのない静止像をＶＴ
Ｒ記録することができた。

次にその記録を詳細に解析したところ、それまでのＶＴ
Ｒ観察では全く予想のできなかった、次のような結果を
得るに到った。

すなわち、 （１）搬送ガイド内を飛翔する薄帯は所々破断していた
。

（２）搬送ガイド内の薄帯にはしばしばクラックがみと
められた。

（３）クラックの入った非晶質薄帯は張力付与によって
容易に破断した。

このように搬送ガイド内で破断してしまうことが、ピン
チロールで非晶質合金薄帯に張力を与えられない原因で
あることが新たに判明した。

一方非晶質合金薄帯の機械的強度は極めて高いことが良
く知られている。その高強度材料に搬送ガイド内で容易
にクラックが入る原因について検討したところ、搬送ガ
イドを通過する際に問題があった。すなわち、２５〜３
０ｍ／秒で高速飛行する薄帯がガイド内壁面に衝突した
際に、クラックが入ったり、破断したりするのであった
。これは非品質薄帯が車軸引っ張りには強いけれども、
剪断力には弱いという特性に起因するものと考えられる
。

この発明においては、このような問題を解決するた給に
、エアナイフにより冷却ロールから剥離された薄帯が搬
送ガイド内を飛翔する間、搬送ガイド内を実質上非接触
で飛翔させることを特徴とする。より具体的には、エア
ナイフにより冷却ロールから剥離された薄帯が自由飛行
する方向に搬送ガイドを配置することによって、搬送ガ
イド内を飛翔する薄帯の搬送ガイド内壁への接触を回避
して、薄帯に衝撃が加わらない搬送を実現する。

なお冷却ロールからピンチロールまでの間に、第１図の
ような搬送ガイド４を配置しなければ衝突による薄帯の
破断もあり得ないが、搬送ガイドがないと薄帯をピンチ
ロールまで安定に誘導することができないので、この発
明では搬送ガイドの設置は必須とする。

単ロール法によって薄帯を製造する場合、冷却ロールか
らエアナイフで剥離した薄帯はロール面の剥離位置にお
ける法線の方向に飛行する傾向にあり、あたかもロール
中心から飛び出したように飛翔する。したがって、その
方向に搬送ガイドを設けるならば、薄帯はガイド周囲面
に接触して衝撃を受けることはほとんどなく、その結果
薄帯にクラックが入ったり、破断することはない。

（実施例） 次に、実施例に基づいて、本発明を説明する。

Ｂ：１０ａｔ％、Ｓｉ：９ａｔ％、およびＣ：ｌａｔ％
、残部Ｆｅの組成になる溶融合金を１３００℃に保持し
た後、１００１１１０１幅のスリット状ノズルから、高
速回転（２５ｍ／秒）する銅合金製冷却ロール直上に射
出し、板厚２５μｍの非晶質薄帯を製造した。なお、搬
送ガイド４は第１図に示すように、その軸方向がほぼ冷
却ロール１の中心に向かっており、またピンチロール後
方のブロワ−によって、ガ・ｆド内には高速気流を形成
した。

ついで冷却ロールからエアナイフて薄帯を剥離しこの薄
帯を搬送ガイド内に導入し、内側を滑らかに誘導し、開
口状態にある、ブラシ・ソリッドロールで構成されたピ
ンチロールまで導き、ロール間を通過させてから、ピン
チロールを圧下することによって、薄帯を捕捉した。搬
送ガイド内を飛翔する薄帯は搬送ガイド内壁の上下面お
よび側面に、少なくとも衝撃的に接触することはなかっ
た。

この場合、搬送ガイド内を飛翔する薄帯は搬送ガイド内
で破断することなく、さらに冷却ロールより２ｍ／秒は
ど高速回転するピンチロールによって、非晶質合金薄帯
に対して安定な張力を与えられ、次いでピンチロールを
、（９送台車によって移動することによって、薄帯を搬
送できることが確かめられた。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明に従えば、単ロール法によ
って製造された非晶質合金薄帯などの急冷金属薄帯を、
破断することなく、誘導・１殻送し、そして巻き取るこ
とができるので、工業的に優れた生産技術を提供し得る
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に使用する誘導・搬送装置の模式図、 第２図は実験に使用した誘導・搬送装置の模式１・・・
冷却ロール　　　　２・・・薄帯３・・・エアナイフ　
　　　４・・・搬送ガイド５・・・ピンチロール　　　
５ａ・・・プランロール５ｂ・・・ソリッドロール　　
６・・・搬送台車７・・・デフレフクロール　８・・・
ブロワ−９・・・注湯ノズル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高速回転する冷却単ロール周面上での急冷凝固によ
   り作製した急冷金属薄帯を、冷却単ロールから剥離し、
   ついで筒状の搬送ガイド内に導入して、搬送ガイドの終
   端に配置したピンチロールまで誘導し、ピンチロールに
   て急冷金属薄帯を捕捉した後ピンチロールを巻取機まで
   移動し急冷金属薄帯の搬送を行うに当り、急冷金属薄帯
   を搬送ガイドに実質上非接触で通板することを特徴とす
   る急冷金属薄帯の誘導、搬送方法。 ２、冷却単ロールから剥離後の急冷金属薄帯の飛行方向
   に搬送ガイドを配置し、急冷金属薄帯を搬送ガイドに実
   質上非接触で通板する請求項１に記載の方法。 ３、冷却単ロール周面上で急冷凝固により作製しついで
   剥離された急冷金属薄帯を導入して誘導する筒状の搬送
   ガイド、この搬送ガイドの終端に配置され急冷金属薄帯
   を捕捉するピンチロールおよびこのピンチロールを巻取
   機へ移動する搬送台車をそなえ、 搬送ガイドは、冷却単ロールの急冷金属薄 帯の剥離点における法線上に配置してなる急冷金属薄帯
   の誘導、搬送装置。