JPH02153001A - 金属粉末冷却装置 - 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、焼結加工用の金属粉末、特にガスアトマイ
ズ法によって造られた高温の金属粉末を冷却する装置に
関する。

〈従来の技術〉 近年、金属の溶製材が持つ組織の不均一、難加工性１機
械的強度その他の諸物性などを改善するために、金属を
破砕、水アトマイズ、ガスアトマイズ等の手段により粉
末化し、この粉末を熱間圧縮加工や熱間押出加工により
成形することが行われている。

上記の各種の粉末化手段のうち、不活性ガスにより溶融
金属を噴霧して粉末化するガスアトマイズ法は、成分の
酸化が起こらないこと、不純物の混入が殆ど無いこと、
粒子が球形で成形時の充填密度が高くなること等の特色
がある。ガスアトマイズ法によって造られた高温の金属
粉末は、酸化を避けるために、外気に触れないようにし
て不活性ガスを充たしたコンテナに移され、冷却後に取
出されて使用される。

〈発明が解決しようとする課題〉 ガスアトマイズ法によって造られ、コンテナに移された
金属粉末は、２００〜３００℃のかなり高い温度である
ため、酸化のおそれか少ない常温附近まで温度が降下す
るのに多大の時間を要する０例えばコンテナに収容した
２ｔの金属粉末を自然冷却させると、常温近くまで降温
するのに約２昼夜を要するので、冷却待ちのための多数
のコンテナが必要になるばかりでなく、作業工程時間が
長くなって極めて不便である。

製造した金属粉末を短時間内に冷却する方法として、金
属粉末をコンテナから適当な冷却装置に移し替えて冷却
することが考えられる。しかし。

移し替え過程から冷却過程を通じて、金属粉末が醸化し
ないように、密閉された非酸化空間内で取扱わねばなら
ず、そのために大掛りな設備か必要になる。これに加え
、多品種の金属粉末を処理するためには１品種が替わる
都度、冷却装置の完全な清掃か必要であり、これが著る
しく煩雑であるばかりでなく、設備のＩＪ１働率な大幅
に低下させる。

従って、大掛りな設備や煩雑な操作を必要とせずに、ガ
スアトマイズ法によって造った金属粉末を冷却できる装
置の開発が望まれていた。

く課題を解決するための手段〉 この発明は、上述の要望に基いて開発されたもので、ガ
スアトマイズ法によって造られた高い温度の金属粉末を
入れたコンテナを、冷却水を充たした水槽に収容し、水
槽ごとコンテナに振動を与え、内部の金属粉末が流動す
るよう構成したものである。

このために、水槽は適所を弾力性部材によって弾力的に
支持される。この弾力性部材としては、コイルばね、板
ばね、或いはゴムと金属の複合ばね等、適宜のものを用
いることかできる。更に。

この水槽には、振動発生手段か取付けられている。

〈作　用〉 金属粉末を入れたコンテナを水槽に収容し、冷却水を充
たす。振動発生手段を動作させると、水槽はコンテナを
伴って振動する。この振動により、コンテナ内の粉末は
流動し、冷却水による冷却が促進される。その結果、極
めて短時間内に金属、粉末の温度を降温させることがで
きる。

く実　施　例〉 第１図及び第２図において、１は金属粉末２を収容した
コンテナで、内部の空間３にはアルゴンガスが充填され
ており、上端の開口部は弁体４で閉鎖されている。５は
水槽で、コンテナｌが収容され、かつ冷却水５ａか充た
されている。水槽５はベース６上に、４隅をコイルばね
７Ｌ、７Ｌ及び７Ｒ１７Ｒによって支持されている。

水槽５の左右の側壁からは支持部材８Ｌ、８Ｌ及び８Ｒ
５８Ｒがそれぞれ伸延し、軸受構体９Ｌ、９Ｌ及び９Ｒ
，９Ｒによって回転軸１０Ｌ及びＩＯＲを軸受けしてい
る。回転軸１０Ｌには、軸受構体９Ｌ、９Ｌの外側に主
偏心１１１１Ｌ％ＩＬＬが取付けられ、軸受構体９Ｌ、
９Ｌの間に副偏心錘１２Ｌが取付けられ、更に端部には
プーリー１３Ｌが取付けられている。同様に回転軸１０
Ｈにも、主偏心錘１１Ｒ１１■、副偏心錘１２Ｒ及びプ
ーリー１３Ｒが取付けられている。ベース６上には？ｔ
ｉ動機１４Ｌ及び＋４Ｒが取付けられ、これら電動機の
回転軸に設けたプーリー１５Ｌ及び１５Ｒは、それぞれ
Ｖベルト１６Ｌ及び１６Ｒによって、上記プーリー１３
Ｌ及び１３Ｒに結合されている。

上述の装置において、コンテナｌの側壁の上部及び下部
に窓を設け１両側の電動機１５８　、１５Ｌを運転し、
回転軸１０Ｌ、　ＩＯＨの回転数（ＲＰＭ）及び振動振
幅（膳■）を変えながら、金属粉末の上部及び下部の流
動状況を観察した結果は、次の第１表の通りである。

第１表　電動機の双方共を運転した場合また。電動４１
３１５１１または１５Ｌの一方だけを運転すると、水槽
５の停止している電動機の側は水平振動を営み、運転し
ている電動機の側は円振動を営み、中央部分は楕円振動
を営む。電動機の回転数及び振動振幅を変えながら、窓
から金属粉末の流動状態を観察した結果は、第２表の通
りである。

第２表　電動機の片側だけを運動した場合上記の各表で
は、金属粉末の流動状態を次の要領で表現している。

また、Ｇは振動加速度（ｇａｌ）を示す。

ここで、第１表に示した電動機の双方共を運転した場合
の金属粉末の流動状況を図表にプロットしてみると、第
３図に示すように、同じ流動状態の領域か、左上から右
下へかけて、斜に分布することが判る。また、同じ流動
状態の領域内では。

左上の方が右下よりも大きな振動加速度Ｇを必要とする
ことも判る。同様に、第２表に示した片側の電動機だけ
を運転した場合も、第４図に示すように、同じ流動状態
の領域が左上から右下にかけて斜に分布し、同じ領域内
では左上の方が大きな振動加速度を必要とする。

そして、コンテナ内の上部及び下部が共にはげしく流動
する状態◎のときは、コンテナ内に収容されている２ｔ
の金属粉末は、３時間以内に２００〜３００℃から４０
℃附近まで冷却されることか判りた。

また、第１表と第２表とを比較すると、同等の回転数及
び振幅を想定した場合、第２表の電動機の片側だけを運
転した場合の方が、金属粉末がよく流動する傾向が認め
られる。従って、全冷却期間を通じて両側の電動機を運
転し続けるよりも、例えば５分交替で左右の電動機を交
互に運転する方か効果的である。

更に、装置の設計の面で、振動加速度Ｇを３．０ｇａｌ
以下に抑えることが望ましいので、回転数を例えば９０
０１１ＰＭと遅く選び、振幅を６．５■１程度の大きな
値に選ぶ（この場合の振動加速度Ｇは２．９ｇａｌ　）
とよいことも判った。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明によるときは、高温の金属粉末
を非酸化雰囲気中に密封した状態で急速に冷却すること
ができるので、冷却待ちのために工程時間が長くなる不
便を解消できるばかりでなく、冷却のために多数のコン
テナを用意しなければならない不便を解消することがで
き、そのための装置はコンテナから金属粉末を取出して
冷却する装置に較べて簡便である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の一部切断正面図、第２図は
同実施例の平面図、第３図は同実施例において左右の電
動機を同時に運転した場合の回転数及び振幅に対する等
流動領域を示す図、第４図は同実施例において片側の電
動機のみを運転した場合の回転数及び振幅に対する等流
動領域を示す図である。 ｌ・・・・コンテナ、２・・・・金属粉末、５・・・・
水槽、５ａ・・・・冷却水、　７Ｒ及び７Ｌ・・・・コ
イルばね（弾力性部材）、ＩＯＲ及びＩＯＬ・・・・回
転軸、ＩＩＲ及び１１Ｌ・・・・偏心錘（振動発生手段
の一部）、１４Ｒ及び１４Ｌ・・・・電動機。 特許出願人　山陽特殊製鋼株式会社 同　　近畿工業株式会社 代　理　　人　　清　　水　　　哲　　　はか２名晃１ 回 拠３Ｉ２１ 坂 幅 （ｍｍ） 晃４　圀 篇 ４　（ｍｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温の金属粉末を入れたコンテナを冷却水と共に
   収容する水槽と、この水槽の適所を支持する弾力性部材
   と、上記水槽に取付けられた振動発生手段とからなる金
   属粉末冷却装置。