JPH037612B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ノズルを固定した石英ガラス製ノズ
ル装置の製造方法に関するものである。

ガラスから、断面が四辺形の金属製品を製造す
るために、ノズル付きの石英ガラス製のノズル装
置は使用されてきた。断面が四辺形の金属製品と
しては、例えばアモルフアス金属リボン等があ
る。

従来のノズル装置の製造方法は次のとおりであ
つた。

まず、石英ガラス製の管の一端を封じて石英ガ
ラス容器を製造する。あるいは、石英ガラス製の
管の一端に石英ガラス製の板を溶接して石英ガラ
ス製のノズル装置本体を製造する。そして、この
ノズル装置本体の底部に所定の形状及び寸法のノ
ズルを形成する。

このノズルは従来から超音波加工で形成されて
いた。しかし、超音波加工には次のような欠点が
ある。つまり、加工が進むに従つて砥粒が少しず
つ大きくなつてしまう。このため、ノズル内面に
粗さのバラツキが出てくる。更に、超音波加工で
はノズルの貫通孔にテーパーが付き易く、平面度
が悪い。例えば、超音波加工で厚さ10mmの板に51
mm×0.6mmの四辺形の貫通孔を形成する場合、貫
通孔の平行度は100μm〜150μmである。

このため、従来のノズル装置では、寸法精度が
よく、しかも表面欠陥のすくない金属製品を製造
することができなかつた。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたもの
で、寸法精度がよく、しかも表面が滑らかな金属
製品を製造することがでるノズル装置の製造方法
を提供することを目的とする。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例
について説明する。

第１図から第６図は、本発明のノズル装置の製
造方法の一例を工程順に示したものである。

まず石英ガラス製の第１部材（第１図）と同じ
く石英ガラス製の第２部材２（第２図）を製造す
る。第１部材１にはチヤンネル形状の凹部１ａが
形成されている。凹部１ａの内面が後にノズル内
面により画成された貫通孔５に形成する（第４図
参照）。

まず、第１部材１を作る工程を説明する。

第１部材１の凹部１ａは次のようにして加工す
る。すなわち、ダイヤモンドホイルあるいは超音
波加工により、凹部１ａに近い寸法と形状に加工
する。次に研削により凹部１ａを最終的な寸法と
形状に仕上げる。凹部１ａの研削は、砥粒の大き
さを考慮しながら金属あるいはセラミツクの角板
状治具を往復運動することにより行うことができ
る。たとえば、凹部１ａの長さＡ及び深さＢを
0.1〜200mmの値で寸法許容差±50μm以下に形成
することができる。

また、ノズル内面（つまり平面１ｂと一対の平
面ｄ）の表面あらさ（最大高さ。基準長さ25mm。
以下同様）を5μm以下に形成する。

更に、平面１ｂと平面１ｃの平行度及び一対の
平面１ｄの平行度を30μm以下に形成することも
可能である。

また、溶接抑用平面１ｃは後に第２部材２の溶
接用平面２ａ（第２図）と溶接するために艶出し
面に仕上げる。

第１図に示す実施例においては、各寸法は次の
とおりであつた。

Ａ＝51−０mm＋0.05mm、Ｂ＝0.6±0.02mm、Ｃ＝
59mm、Ｄ＝10mm、Ｅ＝3.6mm。

次に、第２部材を作る工程を説明する。

第２部材２は矩形平板状をしている。第２部材
２は矩形平板状であるので、従来の加工方法で容
易に形成することができる。第２部材２の１つの
平面２ａの両端部は溶接用平面２ａであり、表面
あらさ5μm以下の艶出し面に仕上げる。これは、
第２部材２を第１部材１の溶接用平面１ｃに溶接
するためである。また、その平面２ａの中心部は
ノズル内面になるものであり、その表面あらさが
5μm以下になるように仕上げる。

第２図に示す実施例においては、各寸法は次の
とおりであつた。

Ｆ＝59mm、Ｇ＝10mm、Ｈ＝2.4mm 次に第１部材と第２部材２を溶接してノズルを
作る工程を説明する。

第３図は、第１部材と第２部材２を溶接して作
つたノズルを示す斜視図である。

第１部材１と第２部材２を溶接すると、ノズル
３が形成される。第１部材１の形状からノズル３
は中央に貫通孔５を有する。第３図の実施例で
は、第１部材と第２部材２の形状から貫通孔５は
断面矩形となる。つまり、貫通孔５は４つのノズ
ル内面６，７，８及び９に囲まれた四辺形の孔と
なる。

ノズル３は、このように第１部材１と第２部材
２に分割して形成される。前述のように第１部材
１及び第２部材２は精度良く形成することができ
る。従つて、貫通孔５のの寸法精度は大変良くな
る。

第１部材１（第１図）の平面１ｂと平面１ｃの
平行度及び１対の平面１ａの平行度は30μm以下
に形成されている場合、向いあうノズル内面６，
７及び８，９の平行も30μm以下となる。さらに、
４つのノズル内面６，７，８及び９の表面あらさ
は5μm以下となる。また、貫通孔５の長辺６ａ，
７ａと短辺８ａ，９ａは、第１部材１の形成から
どちらも0.1mm〜200mmの値で、寸法許容差が±
50μm以下である。

第１部材１と第２部材の溶接は、酸水素炎で加
熱し、圧着して行う。溶接はバーナーを使用し、
溶接用平面１ｃの中央から端部までを加熱するに
とどめるのが好ましい。これは、第１部材１及び
第２部材２が熱によつて変形するのを防ぐためで
ある。

本発明によれば、正確な面取りも可能となる。
第４図は面取りが行われたノズル３の一例を示す
斜視図である。貫通孔５の周辺は面取りを行うこ
とが好ましい。これは、溶融金属がノズル３に良
く流れ込むようにするためである。第４図に示す
実施例においては、深さ５mmにわたり面取りを行
つた。面取りは回転ホイル等で行うとよい。

最後に、ノズル３を円筒状の石英ガラス製のノ
ズル装置本体の底部に溶接する工程を説明する。

第５図は、ノズル装置本体の一例を示す斜視図
である。

ノズル溶接本体の製造方法は、従来と変わりな
いので説明を省略する。尚、第５図に示す実施例
においては内径が90mmで、高さが500mmであつた。

ノズル装置本体の底部１０の中央に、貫通孔１
１を形成する。貫通孔１１の形状及び寸法は、ノ
ズル３の外形寸法に合わせて形成する。この貫通
孔１１にノズル３を差し込んで溶接する。ノズル
３を底部１０に溶接する場合、ノズル３の面取り
されている側を貫通孔１１内に差し込んでから、
ノズル３の外周部と底部１０に肉盛りを行い、ノ
ズル３が底部１０に対して直角になるように溶接
する。

第６図は、完成した本発明のノズル装置を示す
斜視図である。

ノズル３の貫通孔５の形状は四辺形以外にも第
７Ａのものが採用できる。このような形状の貫通
孔５でも、ノズル３を第１部材１と第２部材２と
に分割してそれらを所定のチヤンネル形状にする
ことによつて簡単に寸法精度の良い貫通孔５を形
成することができる。

本発明の製造方法によれば、ノズルを第１部材
１と第２部材２とに分割して形成するので、ノズ
ル内面が滑らかで、しかもその寸法精度の良いノ
ズル装置を製造することが容易である。

従つて本発明のノズル装置を使用すれば、寸法
精度が良く、表面欠陥の少ない金属製品を製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１部材の一例を示す斜
視図、第２図は、この発明の第２部材の一例を示
す斜視図、第３図は、この発明により第１部材と
第２部材を組み合せて作つたノズルの一例を示す
斜視図、第４図は面取りを行つたノズルの一例を
示す斜視図、第５図は、この発明により作られた
ノズルをつける前のノズル装置本体を示す斜視
図、第６図は本発明により作られたノズル装置を
示す斜視図、第７図は四辺形以外の貫通孔の例を
示す図である。 ３……ノズル、４……ノズル装置本体、５……
貫通孔、６，７，８，９……ノズル内面、１０…
…底部、１１……貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属製品を製造するために使用する石英ガラ
   ス製ノズル装置の製造方法において、平坦な溶接
   用平面を有するチヤンネル形状の石英ガラス製の
   第１部材を作る工程と、第１部材のチヤンネル形
   状を形成する面の表面あらさを5μm以下に形成す
   る工程と、前記第１部材の前記溶接用平面に対応
   する平坦な溶接用平面を有する石英ガラス製でか
   つ矩形平板状の第２部材を作る工程と、第２部材
   の片面の表面あらさを5μm以下に形成する工程
   と、前記第１部材と前記第２部材をそれぞれの前
   記溶接用平面で互いに溶接してノズルを作る工程
   と、石英ガラス製のノズル装置本体の底部に形成
   した貫通孔に前記ノズルを溶接する工程とを含む
   ことを特徴とする石英ガラス製ノズル装置の製造
   方法。