JPH03503550A - 金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法およびこの方法を行うための装置 - 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】 金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法およびこの方法を行うための装 置 〔技術分野〕 本発明は粉末冶金に関し、より詳細には、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製 造する方法およびこれらの方法を行うための装置に関する。

〔従来技術〕

最新の粉末冶金は、機械的強度、濾過特性、キャピラリー特性、多孔性部材の比 表面積値のような、粉末から製造される製品の品質に対する要件が連続的に高ま っていることが特徴である。

これに関しては、粉末の代わりに金属繊維を使用するのが有望である。しかしな がら、金属繊維を製造する最新の冶金法は大きな投資を必要とする。この問題は 金属粉末の球状粒子からこれらを引張ることにより金属繊維を製造することによ り解決される。

粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための当今の方法は繊維の可成りの伸び を行なわないので、それらの潜在利点を十分に利用することができない。

金属粉末の球状粒子を供給上技術的流れの方向への粒子の移動中に粒子を引張り 、延伸して円筒形繊維を形成し、引張られた円筒形繊維を撚り、これらの繊維を 最終製品とし７て排出する諸工程を有する金属粉末の球状粒子から金属繊維を製 造する方法（ＦＲ。

Ｂ、　２５１２７０７）が当該技術分野で知られている。

また、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を行う金属粉末の球状粒 子から金属粒子を製造する装置（ＰＲ，Ｂ、　２５１２７０７）が当業界で知ら れており、この装置は互いに対向して配置され、金属粉末の球状粒子を圧延する ことができる主表面および補助表面を有する引張工具と、この引張工具に機械的 に連結された回転駆動装置とを備えている。

しかしながら、これらの方法および装置を格別に長い金属繊維の製造に使用する 場合、延伸又は撚りの力を増大させることが必要であり、これにより金属繊維の 形状を不規則にし、それらの機械的強さを弱め、一体性を破壊してしまう。

〔発明の開示〕

本発明の目的はこのような追加の作用を有する金属粉末の球状粒子から金属繊維 を製造するための方法を提供し、引張工具の主表面および補助表面が、形成すべ き金属繊維の形状に影響したり、機械特性を損ったり、一体性を破壊したりする ことなしに追加の力を形成すべき金属繊維に加えることができるように構成され ている金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置を開発することで ある。

本発明のこの目的は金属粉末の球状粒子を供給し、処理ラインに沿って移動する 粒子を延伸させることにより引張って円筒形繊維を形成し、形成された円筒形繊 維を撚り、これらの円筒形繊維を最終製品として排出する諸工程を有する金属粉 末の球状粒子から金属繊維を製造する方法において、延伸および撚りと同時に各 円筒形繊維の少なくとも１つの横方同曲げを行う方法を提供することによって達 成される。

また、この目的は金属粉末の粒子を圧延することができるように互いに対向して 位置決めされた主表面および補助表面を有する引張工具と、この引張工具に機械 的に連結された回転駆動装置とを備えている金属粉末の球状粒子から金属繊維を 製造する方法を実施する装置において、本発明によれば、引張工具の主表面の母 線が曲線状であり、正の曲率半径を有する装置を提供することにより達成される 。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置において、引張 工具の補助表面の母線が曲線状であることが勧められる。

金属粉末の球状粒子から金属様維を製造する方法を実施する装置において、引張 工具の補助表面の曲線状母線が負の曲率半径を有することが好ましい。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置において、ロー ルおよびディスクよりなる公知の引張工具におけるロール表面が凸形であり、主 表面として使用されるのが合理的である。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置において、引張 工具はまたロールの凸形表面と対向して位置決めされたディスク表面に固着され た弾性ガスケットを備えていることが重要である。

また、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置において 、引張工具はまた弾性ガスケットに固定された弾性金属ガスケットを備え、ロー ルの凸形表面に面した方のこの弾性金属ガスケットの表面が補助表面とし、て使 用されるのが合理的である。

また、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置において 、引張工具の弾性金属ガスケットが波形であることが望ましい。

また、金属粉末の球状を立子から金属繊維を製造する方法を実施する装置におい て、引張工具の弾性ガスケットの表面がその波形弾性金属ガスケットの形状をく り返すのが合理的である。

また、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置において 、２つのロールよりなるその周知な引張工具における一方のロールが凸形表面を 有し、他方のロールが凹形表面を有し、これらの表面が夫々主表面および補助表 面として使用されることが重要である。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置において、引張 工具のロールのうちの一方が中空であ、す、他方ロールの凸形表面を囲む凹形内 面を有することが有利である。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置において、引張 工具のロールの長さ方向軸が交差しているのが有利である。

本発明によれば、各曲げ中に繊維の層を半分以上延伸し、次の各曲げ中に得られ た長さの増大を加え、かくして製造される繊維のより高い延伸率をもたらすこと ができる。

図面の簡単な説明 添付図面を参照して本発明を例により更らに説明する。

第１図は本発明による金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施す る装置の（部分長さ方向断面）運動図である。

第２図は第１図の矢印Ａに沿った図である。

第３図は本発明による波形金属ガスケットを有する金属粉末の球状粒子から金属 繊維を製造する方法を実施する装置の第１図と同様な（部分長さ方向断面）運動 図である。

第４図は第３図の矢印Ｂに沿った図である。

第５図は本発明による２つの円錐形ロールを備えた金属粉末の球状粒子から金属 繊維を製造する方法を実施する装置の運動図である。

第６図は本発明によるロールの交差している長さ方向軸を有する急属粉末の球状 粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置の第５図と同様な運動図である 。

第７図は本発明による２つの円筒形ロールを有する金属粉末の球状粒子から金属 繊維を製造する方法を実施する装置の運動図である。

第８図は本発明によるロールの交差している長さ方向軸を有する金属粉末の球状 粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置の第７図と同様な運動図である 。

第９図は本発明による中空ロールが他のロールを囲んでいる金属粉末の球状粒子 から金属繊維を製造する方法を実施する装置の第７図と同様な運動図である。

第１０図は本発明による直角で互いに交差しているロールの長さ方向軸を有する 金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置の第９図と同様 の（部分長さ方向断面）運動図である。

第１１図は第１Ｏ図の矢印Ｃに沿った図である第１２図は本発明による鋭角で交 互するロールの長さ方向軸を有する金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する 方法を実施する装置の第９図と同様な（部分長さ方向断面）運動図である。

第１３図は第１１図の線ｘｍ−ｘｍに沿った横断面図である。

〔本発明の好適な実施例〕

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法は技術的処理の方向に移動する 金属粉末の球状粒子を引張り、延伸して円筒形繊維を形成することを含む。その 後、円筒形繊維を撚る。延伸および撚りと同時に、各円筒形繊維の少なくとも１ つの横方向の曲げを行う。次いで、円筒形繊維を最終製品として排出する。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を行う金属粉末の球状粒子、か ら金属繊維を製造するための装置は周知の引張工具１　（第１図）を備えており 、この工具ｌは金属粉末の球状粒子を圧延することができるように互いに対向し て配置されたロール２およびディスク３よりなる。ロール２の表面４（第１図お よび第２図）は正の曲率半径を有する曲線状母線をたどり、工具ｌの主表面４で ある。ロール２の凸形表面４に面したディスク３の表面には、弾性ガスケット５ （第１図）が設けられており、このガスケット５には、弾性金属ガスケット６が 配置されている。金属繊維８を形成する時点で、金属ガスケット６の弾性により 、負の曲率半径を有する曲線状の母線を持つ追加の表面９（第１図）がガスケッ ト６の表面７に生じる。ディスク３の軸１０およびロール２の軸１１は駆動装置 １２に機械的に連結されている。

本発明の他の実施例では、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実 施する装置において、弾性金属ガスケット１３（第３図、第４図）は波形であり 、弾性ガスケット５はガスケット１３の形状にならっており、他の点では、この 装置の設計は上記のものと同様である。

更に他の実施例では、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施す る装置は、２つの円錐形ロール１４．１５（第５図）を備えており、これらのロ ールの長さ方向軸１６．１７は互いに平行である。ロール１４の表面１８は正の 曲率半径（凸形）を有する曲線状母線をたどり、工具１の主表面１８である。ロ ール１５の表面１９は負の曲率半径（凹形）を有する曲線状母線をたどり、工具 ｌの他の表面１９である。ロール１４．１５の軸１６．１７は駆動装置２０に機 械的に連結されている。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置の更に他の実施 例では、この装置の設計はロール１４．１５の軸１Ｇ、１７　（第８図）が互い に対して成る角度で向けられていること以外は、第５図に示す上記の装置と同様 である。

更に他の設計では、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する 装置は、２つの円筒形ロール２１．２２（第７図）を備えており、これらのロー ルの夫々の表面は夫々、正の曲率半径（凸形）および負の曲率半径（凹形）を有 する曲線状母線をたどっている。他の点では、この装置の設計は第５図に示すも のと同様である。

本発明の更に他の実施例では、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法 を実施する装置の設計は、ロール２１．２２の夫々の軸１６．１７（第８図）が 互いに対して成る角度で向けられている以外は、第７図に示すものと同様である 。

本発明の更に他の実施例では、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法 を実施する装置は、２つの円筒形ロール２５．２６（第９図）を備えている。ロ ール２５は中空であり、その内面２７は負の曲率半径（凹形）を有する曲線状母 線をたどり、工具１の他の表面　２７である。ロール２６はロール２５の内側に 位置決めされており、その表面２８は正の曲率半径（凸形）を有する曲線状母線 をたどり、工具ｌの主表面２８である。ロール２５．２６の夫々の軸２９．３０ は形成すべき繊維８の直径により定められる距離互いから間隔をへだてられてい る。、ロール２５．２６の夫々の軸　２９．３０は駆動装置３１に機械的に連結 されている。

本発明の別の実施例によれば、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法 を実施する装置の設計は、ロール２５．２６（第１Ｏ図、第１＋図）の夫々の軸 ２９．３０（第１Ｏ図）が直角で互いに交差している以外は、第９図に示すもの と同様である。

本発明の最後の実施例によれば、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方 法を実施する装置はロール２５．２６（第１２図、第１３図）の軸２９．３０（ 第１２図）が鋭角で互いに交差している以外は、第９図に示すものと同様である 。

第１図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置は 、次の如く作動する。

回転駆動装置１２のスイッチを入れ、引張工具ｌのロール２およびディスク３を 回転させるとロール４の凸形表面４が弾性金属ガスケット６の表面７に向けて移 動する。金属粉末の球状粒子は金属繊維８を成形する瞬間にロール２の凸形表面 ４とガスケット６の表面７に形成された凹形表面９との間の隙間に入る。形成す べき繊維８を転造する表面の周速の差により、繊維は延伸され、同時に撚られる 。また、凸形表面４および凹形表面９により形成される曲線状隙間により、繊維 ８が横方向に曲げられ、すなわち、形成すべき繊維８に作用する追加の力を付与 して、形状を変えたり、機械的特性を損ねたり、一体性を破壊したりすることな しにその延伸を高める。

第３図および第４図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実 施する装置は、同様な方法で作動する。弾性金属ガスケット１３の波形状により 、繊維８の多数の横方向の曲がりが生じる。この結果、繊維８はさらに大きく延 伸される。

第５図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置は 次の如く作動する。

駆動装置２０のスイッチを入れ、引張工具ｌの円錐形ロール１４．１５を回転さ せるとロール１４の凸形表面１８がロール１５の凹形表面１９に向けて移動する 。金属粉末の球状粒子はロール　１４の凸形表面１８とロール１５の凹形表面１ ９との間の隙間に入る。他の点では、この装置は第１図および第２図に示す装置 と同様に作動する。

第６図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造４”る方法をＴ施する装置 は上記装置と同様に作動する。ロール１４．１５の長さ方向軸１６．１７の交差 により、繊維８の端面での周速を高める。その結果、繊維８が更に強く撚られ４ ４かくしてその品質を向上させる。

第７図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊組４を製造する方法を実施する装置 は、第５図に示す装置と同様に作動する３１円筒形ロール１４．１５の凸形表面 １８および凹形表面１９により、曲率半径を変えずにそれらの長さを増大させる ことができ、これにより多量の粒子を同時に処理することができ、すなわち、装 置の処理能力が高められる。

第８図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置は 、第６図に示す装置と同様に作動するが、第６図および第７図に示す装置の利点 を有している。

第９図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法を実施する装置は 、第７図に示す装置と同様に作動する。ロール２６がロール２５の内側に配置さ れていることにより、繊維８を処理する帯域の長さを増させ、か（して処理帯域 における繊維８の滞留時間を長くし、従って繊維の延伸率を高めることができる 。

第１θ図および第１１図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する方法 を実施する装置は、第９図に示す装置と同様に作動する。軸２９．３０が互いに 直角に交差するようにロール２５．２６が配置されていることによって、ロール ２６の回転により剪断応力を繊維８の長さ方向軸線に沿って加えることができ、 これによっても繊維延伸率を高める。

第１２図および第１３図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊：准へ製造する方 法を実施す・６Ｒ−置は、第１Ｏ図および第１１図君ζ示ず装置と同様靴作動咋 イ゛）。繊維８の長さ方向軸に沿フた剪断応力に加メて、軸２９．３０が鋭角で 交互するように［」−ル２５、：イ６が配置錠、へれｒいる。二とにより、処理 州域におけるＤ−ル８の滞留時間を長くし、かくして研伸率を更に高めることが できる。、本発明によれば、可成りの長さを有する非常に細い金属繊維を得るこ とができる１、 〔産業上の適用性〕 本発明は液体および気体用フィルタ、触媒、熱配管のキャピラリー多孔性構造体 、機械的および音波振動のダンパ等のための繊維を製造するのに首尾よく使用す ることができる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．金属粉末の球状粒子を供給し、技術的処理の方向への粒子の移動中に粒子を 引張り、延伸して円筒形繊維（８）を得、これらの引張られた円筒形繊維（８） を撚り、円筒形繊維（８）を排出する諸工程を有する金属粉末の球状粒子から金 属繊維を製造する方法において、形成すべき円筒形繊維（８）の引張りおよび撚 りと同時に各円筒形繊維（８）の少なくとも１つの横方向曲げを行うことを特徴 とする方法。 金属粉末の球状粒子を圧延することができるように互いに対向して配置された主 表面（４；１８；２８）および補助表面（９；１９；２７）を有する引張工具（ １）と、該引張工具（１）に機械的に連結された回転駆動装置（１２；２０；３ １）とを備え、引張工具（１）の主表面（４；１８；２８）の母線は曲線状であ り、正の曲率半径を有することを特徴とする請求項１記載の方法を行う装置。 ３．引張工具（１）の補助表面（９；１９；２７）の母線が曲線状であることを 特徴とする請求項２記載の装置。 ４．引張工具（１）の補助表面（９；１９：２７）は負の曲率半径を有すること を特徴とする請求項３記載の装置。 ５．ロール（２）およびディスク（３）よりなる周知の引張工具（１）において 、ロール（２）の表面（４）は凸形であり、主表面（４）として使用されること を特徴とする請求項２記載の装置。 ６．引張工具（１）はまたロール（２）の凸形表面（４）と対向して位置決めさ れたディスク（３）の表面に固定された弾性ガスケット（５）を備えていること を特徴とする請求項５記載の装置。 ７．引張工具（１）は更らに弾性ガスケット（５）に固定された弾性金属ガスケ ット（６）を備えており、ロール（２）の凸形表面（４）に面した方のガスケッ ト（６）の表面（７）は補助表面（９）として使用されることを特徴とする請求 項５記載の装置。 ８．引張工具（１）の弾性金属ガスケット（１３）は波形であることを特徴とす る請求項７記載の装置。 ９．弾性ガスケット（５）の表面は波形弾性金属ガスケット（１３）の形状をく り返していることを特徴とする請求項８記載の装置。 １０．２つのロール（１４、１５および２１、２２）よりなる周知の引張工具（ １）において、一方のロールの表面（１８、２３）は凸形にされており、他方の ロールの表面（１９、２４）は凹形にされており、これらの表面は夫々主表面（ １８、２３）および補助表面（１９、２４）であることを特徴とする請求項４記 載の装置。 １１．引張工具（１）の一方のロール（２５）は中空であり、その内面（２７） は他方のロール（２６）の凸形表面（２８）を囲む凸形表面（２７）であること を特徴とする請求項１０記載の装置。 １２．引張工具（１）のロール（２５、２６）の長さ方向軸（２９、３０）は交 差していることを特徴とする請求項１１記載の装置。