JPH04111934A - 金属中空球体の製造方法 - 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］ 本発明は金属中空球体の製造方法に係り、特に、真球度
の高い金属中空球体を容易かつ効率的に製造する方法に
関する。

［従来の技術］ 金属製の中空球体を製造する方法としては、例えば、予
め、圧縮成形等で製造した中空球状体の半割体を、適当
な方法で接合する方法か考えられる。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、半割体を接合する方法では真球度の高い
良好な中空体を製造することが難しい上に、成形、接合
という少なくとも２つの工程を要し、生産効率が悪い。

このため、真球度が高く、商品価値の高い金属中空球体
を容易かつ効率的に製造する方法の開発が望まれている
。

本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって
、真球度が高く、均−殻厚の金属中空球体を工業的に有
利に製造することができる金属中空球体の製造方法を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の金属中空球体の製造方法は、金属塊を加熱しな
がら該金属塊内に気体を吹き込んで膨張させることによ
り中空球体とする方法であって、該加熱及び気体の吹き
込みを微少重力場において行なうことを特徴とする。

［作用］ 金属塊を加熱しながら、該金属塊中に気体を吹き込んで
、この金属塊をあたかもシャボン玉の如く膨張させるに
あたり、これを重力場中で行なった場合には、第４図（
ａ）に示す如く、重力Ｇの作用て、金属の自重によるへ
たり４１や肉厚（殻厚）の不均一な部分４２か形成され
、真空度の悪い中空球体４０となる。

これに対して、本発明の方法に従って、金属塊の加熱及
び気体の吹き込みを微少重力場中で行なう場合には、上
述のような重力の作用がない。このためへたりや肉厚の
不均一が生起することはなく、金属の表面張力と材料強
度との関係のみから、球体形状が形成される。従って、
第４図（ｂ）に示す如く、真球度が高く、肉厚の均な、
良好な中空球体４０Ａが得られる。なお、第４図（ａ）
、（ｂ）において、４５は気体吹込用ノズルである。

［実施例］ 以下に図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図は本発明の金属中空球体の製造方法の実施例を示
す断面図、第２図は第１図の自由落下物体内部の拡大図
、第３図は第２図のノズル先端部の拡大図である。

図示の方法は、微少重力状態を物体の自由落下により得
る方法てあって、金属塊１の加熱、気体吹き込み等の装
置−式を内蔵したロケット２を自由落下物として微少型
力落下塔３内で自由落下させ、自由落下過程で形成され
る微少重力場において、金属塊１の加熱と気体の吹き込
みを行ない、金属塊を膨張させる（なお、第１図におい
て、図面の上下方向が天地方向とされている。）即ち、
第２図に示す如く、ロケット２内には、金属塊１の加熱
用ヒータ４、この金属塊１か先端に取り付けられた、金
属塊１内にホン・・５の気体をハルプロを介して吹き込
むためのヒータ７を備えるノズル８、バルブ開閉を制御
するタイマ９、モニター用Ｖ　Ｔ　Ｒ，１０と、ライト
１１、並Ｏ・に、ヒータ４．７、タイマ９、ＶＴＲｌ０
及びライト１１の電源（独立した電源）１２か内蔵され
ている。

なお、金属塊１・は、真球度の高い製品か得られるよう
に、それ自体、真球度の高い球形状であって、ノズル８
との嵌合凹部が形成されたものか好ましい。このような
金属塊１とノズル８とは、気体の吹き込み圧力が加えら
れても金属塊１がノズル８から抜は落ちることがないよ
うに、強固に嵌合されていることか好ましい。従って、
例えば、第５図（ａ）に示す如く先端がくびれたノズル
８Ａ又は第５図（ｂ）に示す如く先端先細りのノズル８
Ｂを用い、金属塊１との嵌合を強固なものとし、更に必
要に応じて金属塊１の嵌合凹部内壁とノズル先端の外周
にネジをきり、金属塊１とノズル８とを螺着するのが好
ましい。なお、ノズルとしては、第５図（Ｃ）に示すノ
ズル８Ｃを用いても良い。

本実施例においては、このような装置−式を内蔵するロ
ケット２を微少型力落下塔３内に自由落下させつつ、次
の手順に従って、金属中空球体を製造する。

まず、電源１２を○Ｎとして、ライト１１を点灯し、Ｖ
ＴＲｌ０を作動させ、また、ヒータ４．７に通電すると
共に、タイマ９を作動させる。金属塊１かヒータ４によ
り十分に加熱され、また、ノズル８かヒータ７により十
分に加熱された後、ハルプロを開として、ポンベ５内の
気体をノズル８を経て加熱状態で金属塊１内に吹き込む
。この金属塊１の加熱及び加熱気体の吹き込みにより、
金属塊１があたかもシャボン玉の如く膨張して、第２図
及び第３図の破線で示す如き、所望寸法の中空球体２０
となった後は、ヒータ４．７の通電を止めると共に、ハ
ルプロを閉として、加熱及び気体の吹き込みを停止し、
この状態て冷却、固化させる。その後、ロケット２の自
由落下を止め、金属中空球体２０を回収する。

本実施例においては、このような金属塊１の加熱及び気
体の吹き込みを、ＶＴＲｌ０によるモニターとタイマ９
によるＯ　Ｎ１０　Ｆ　Ｆ設定により、遠隔操作ないし
自動制御にて行なうことかできる。

なお、以上の説明では、微少重力場を物体の自由落下に
より得る方法について示したか、木発明において、微少
重力場を形成する方法は自由落下に限らす、他の方法に
よっても良いことは言うまでもない。

本発明において、中空球体を製造する金属の材質には特
に制限はなく、様々な金属及び合金に適用することがで
きる。また、製造する中空球体の大きさ、肉厚（殻厚）
も任意である。

また、本発明において、金属塊の加熱温度は、その金属
の種類や大きさ、肉厚（殻厚）等によって適宜決定され
る。吹き込み気体の吹出し速度は、数ｃｍ径の中空球体
を製造する場合、１〜５ｃ　ｍ’　／　ｓ　ｅ　ｃ程度
とするのが好ましい。この吹き込みに用いる気体の種類
には特に制限はないが、加熱された金属塊の酸化等を防
止する目的で、Ａｒ等の不活性ガスを用いるのが好まし
い。

以下に具体的な実施例について説明する。

実施例１ 第１図〜第３図に示す方法に従って、金属中空体の製造
を行なった。

用いた金属塊及び微少型力落下塔の仕様は次の通りであ
る。また、ノズルとしては、第５図（ｂ）に示す石英製
の先端先細りノズルであって、外径ｒｌ＝１０ｍｍ、内
径ｒ２＝５ｍｍのものを用いた。

含Ｊ（塊 材質　鉛すず合金（はんだ） 重さ・３．５ｇ 金属塊は３００℃に加熱し、３００℃に加熱されたＡｒ
ガスを０．５ｃｍ’／ｓｅｃで吹き込んで、製造を行な
ったところ、直径１５ｍｍて、肉厚（殻厚）０．５ｍｍ
のほぼ真珠で均一肉厚の中空球体か得られた。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の金属中空球体の製造方法に
よれは、真球度か高く、均−殻厚の、商品価値の高い金
属中空球体を容易かつ効率的に製造することが可能とさ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金属中空球体の製造方法の実施例を示
す断面図、第２図は第１図の要部拡大図、第３図は第２
図の要部拡大図である。第４図は金属中空球体を説明す
る断面図、第５図はノズル先端の断面図である。 １・・・金属塊、　　　　　２・・・ロケット、３・・
・微少型力落下塔、４．７・・・ヒータ、５・・・ボン
ベ、　　　　　６・・・バルブ、８・・・ノズル、　　
　　　９・・・タイマ、１２・・・電源、　　　　　２
０・・・中空球体。 代理人　　弁理士　　重　　野　　　剛（ｂ） ↑ 気体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属塊を加熱しながら該金属塊内に気体を吹き込
   んで膨張させることにより中空球体とする方法であって
   、該加熱及び気体の吹き込みを微少重力場において行な
   うことを特徴とする金属中空球体の製造方法。