JPH0413450A - 合金細線の製造方法 - 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、回転液中紡糸法による合金細線の製造方法に
関する。

［従来の技術］ 近年、溶融金属より円形断面を有する金属細線の製造方
法として、一般に行われている回転液中紡糸法が提案さ
れ、その技術確立が急速に進んでいる。即ち、特開昭５
６−１６５０１６号公報、特開昭５７−５２５５０号公
報、特開昭５７−７９０５２号公報等があり、これら先
行技術の特徴は、回転している円筒状回転ドラム内に、
遠心力により冷却液体層を形成し、この冷却液体層中に
金属の溶湯をジェットとして噴射し、冷却液体層中にて
急冷凝固させて金属細線を製造するものである。

これらの方法によれば、断面が円形、あるいは優れた緒
特性を有する金属細線が容易に得られ、従来の引き抜き
法に比して冷却速度を著しく大きくすることができて、
非晶質の金属細線等の製造に適している。

回転液中防止法を実施するための装置の一例の詳細を第
２図によって説明する。

第２図において、金属細線の製造装置は、一端面が開口
された円筒状の回転ドラム５１と、回転ドラム５１の他
端面の中心に一端を有する回転軸５２と、この軸５２を
回転可能に支持するすべり軸受５３．５３とを有する。

また、軸５２は回転ドラム５１に対向した他端側にこの
軸５２に固着されたベルト車（図示せず）と二のベルト
車に装架され直流モータにより回転されるＶベルト（図
示せず）とを備えた軸駆動部５６を有する。更に、この
回転ドラム５１の縁には、中心軸に向かって突出した面
を有する流出防止板５４か設けられ、この回転ドラム５
１の一面側から回転ドラム５１内に冷却液体層５５を形
成するための冷却液体を供給する給液バイブ（図示せず
）が設けられている。

回転ドラム５１内に供給された冷却液体は、この回転ド
ラム５１の回転の遠心力により冷却液体層５５を形成す
る。この回転ドラムの一面側開口部内に、一端を挿入し
た支持部５７か設けられており、この５７の他端は、鉛
直方向に延びる支持棒５８の先端に固定され、この支持
棒５８の他端は、水平面を有する板状の基部５９に起立
して固定されている。この基部５９の底部は、水平方向
に移動自在となるように複数のコロで支持されている。

さらに、この支持部５７の一端には、溶融合金の噴射ノ
ズル６０が設けられている。噴射ノズル６０は、周囲に
加熱用コイル６１が設けられたるっは部６２と、このる
つぼ部の先端に設けられたノズル部６３とを有する。こ
のるつぼ部６２に連絡するアルゴンガス等の不活性ガス
を導入するための導入管６９に連結された導入部６５か
ら供給された不活性ガスの圧力により、ノズル部６３か
ら溶融合金のジェット６４が噴出される。

このような構成の装置の動作について説明する。

回転軸５２の回転により、回転ドラム５１の回転が所定
の値になったときに、冷却液体が図示しない給液バイブ
により、水等の冷却バイブを経て回転トラム５１内面に
注入される。注入された液体は、遠心力によって、冷却
液体層５５を形成するとともに、流出防止板５４により
、液体回転ドラム５１からの流出が防止される。

そして、この冷却液体層５５中に合金インゴットを再溶
解した溶融合金５８を噴射ノズル６０から適当な速度で
溶融ジェットとして噴射し、この噴出金属流（又は溶融
ジェット）は直ちに冷却液体層５５に進入して、回転円
筒状回転ドラム５１の内壁に遠心力によって引き取られ
、急速に冷却されて金属細線となるものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の装置及び操作方法によって、金属細線が製造され
るので、直接溶融金属から金属細線を得る方法としては
、非常に優れた方法である。しかしながら、上記の方法
は、その溶融ジェットが飛び込む冷却液体層５５上の位
置は、仮に全体の冷却液体層の量が多いとしても、現実
にはその回転ドラムの幅方向の一定の位置に固定されて
いるために、紡糸の最も初期の状態においては、金属細
線の連続性の問題は生じないが、紡糸時間の経過ととも
に溶融ジェットの飛び込む冷却液体層の周辺部の温度が
序々に上昇しく相対的に吸収する熱量の方か優っている
ということ）、その冷却液体層及びその液面が不安定と
なり乱れる。このようにして、ある一定の温度を越えた
時点て、溶融ジェットが冷却液体層中において、連続金
属細線を維持てきなくなる。結果として、得られた金属
細線は、紡糸初期におけるそれほど冷却液体層の温度上
昇のない状態の時の極く限られた量の連続線とそれ以降
の紡糸によって得られた量の短線の集まりから構成され
たものしか得られないといったことがしばしば生じてい
た。つまり、連続細線といってもある限られた長さ（実
際、数１０ｇ程度）しか得られないのが実状である。ま
た、金属細線はそれ自体単独で使用することも多いが、
それとともに撚線等の２次加工を伴う場合も多い。

そのような後加工の際に、もし連続する細線の長さか短
ければ作業能率が著しく悪くなり、加工コストか高価と
なる。

もちろん当然のこととして、その短い金属細線の端と端
を結合、接着、溶融等によって接続する方法も考えられ
るが、手間や特別の設備を必要とするなど不利であるこ
とはいうまでもない。

そこで、本発明の技術的課題は、回転液中紡糸法におい
て細線形成性の良い金属細線を製造する方法を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、回転している円筒状の回転ドラム内に
形成された冷却液体層中に溶融合金噴射ノズルから溶融
合金をジェットとして噴射し、凝固させて合金細線を製
造する方法において、前記回転ドラムとして、円筒長が
広幅のものを用い、かつ該冷却液体層への噴射の際、そ
の溶融ジェットを該冷却液体層の幅方向に往復動させて
前記冷却液体層に入射する位置を時間とともに変化させ
て凝固させることを特徴とする合金細線の製造方法が得
られる。

尚、本発明の合金細線の製造方法は、合金ではない金属
等にも適用できることはいうまでもない。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の合金細線の製造方法を実施例するため
の装置の一例を示す図である。

第１図において、合金細線の製造装置は、一端に開口を
有する円筒状回転ドラム１とこの円筒状回転ドラム１の
他端側に設けられた回転軸３と、この回転軸３を回転さ
せる駆動部２と、この回転軸３を回転可能に支持する軸
受け４とを備えている。

回転ドラム１の内壁部は、第２図で示す従来のものより
も内壁部が広幅に形成されている。

この回転ドラム１の開口端には、円環状の支え板６が設
けられ、回転ドラム１の回転による遠心力によって形成
された冷却液体層５の深さを保持している。回転ドラム
１の開口内には、溶融金属を形成するルツボ７及びノズ
ル８が一体に形成されている。ルツボ７のノズル８側一
端周辺に加熱コイル１０が設けられている。

ルツボ７の上端は、このルツボ７を支持するとともに、
不活性ガスを導入するための導入管１１か設けられてい
る。不活性ガス導入管１１は、底部にコロを有すること
によって水平方向に移動可能な支持部材１３の支持柱１
３ａの先端部で支持されている。

ルツボ７の水平位置は、水平方向に伸縮するロッド１２
ａを有する位置調節機構によって、支持部材１３が、予
め定められた水平方向の往復動をするように構成されて
いる。

このような構成の装置は、予めルツボ７の中に投入され
た金属原料を不活性ガス雰囲気下で供給しつつ加熱装置
１０によって溶融し、不活性ガスの導入口１１より導入
した噴出用不活性ガスの圧力により、ルツボ７の先端の
ノズル８からの金属流（又は溶融ジェット）９は直ちに
冷却液体層５に進入して、円筒状回転ドラム１の内壁に
遠心力により引き取られ、急速に冷却されて金属細線と
なるものである。

回転液中紡糸の時間中は、ルツボ７をゆっくり回転ドラ
ムの幅方向の端から端に矢印１４で示す方向に往復動さ
せて行う。

次に、第１図の装置を用いて、合金細線を製造する場合
の具体例を示す。

（実施例１） 第１図に示した回転ドラム１として、内径５００ｍｍφ
の回転ドラム、冷却液体として深さ２０ｍｍ　（０℃±
２℃）のシリコンオイルを用い、第１表に示す金属組成
（原子％）よりなる合金２０ｇを不活性ガスとしてアル
ゴン雰囲気中で融点より５０℃高い温度で溶融し、様々
な孔径Ｄ（μｍ）の紡糸ノズル７より、アルゴンガス圧
を制御して４３０ｍ／分の速度で、溶融金属流を冷却液
体層に入射させて、ノズルを回転ドラムの幅方向に１０
ｍｍ／ｓの速度にて往復動させなから紡糸した。この時
の回転ドラム１の速度は、５００ｍ／分であった。

ここで用いた合金組成、紡糸ノズル径Ｄ（μｍ）、細線
形成性（連続細線性）について、第１表に示した。また
、比較例として回転液中紡糸終了後のノズル９近傍の冷
却液体温度についても併記した。

第１表から明らかなように、本発明の実施例の方法によ
れば、細線形成性（連続性）の良い金属細線を製造でき
ることが判明した。これは噴射ノズルを液面に沿って往
復動させることの効果が明確にされている。さらに、冷
却液体温度の変化が小さいことから、本発明の実施例に
よる方法が有効であることが判明した。つまり、線材の
連続性に対して果たす冷却液体の役割が非常に大きいこ
とを示している。

以　　下　　余　　白 ［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、回転液中紡糸法
において溶融ジェットをその冷却液体層の幅方向に往復
動させることにより、冷却液体の温度上昇を防止してい
るので、紡糸中における冷却液体の温度上昇による冷却
液体層内部及び液面の乱れを抑制し細線形成性（連続性
）の良い金属細線を製造することができる。

冷却液体層、５７は支持部、５８は支持棒、５９は基部
、６０は噴射ノズル、６１は加熱用コイル、６２はるつ
は部、６３はノズル部、６４は金属流（又は溶融ジェッ
ト）、６５は導入部、６つは導入管。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の合金細線の製造方法を実施例するため
の装置の一例を示す図、第２図は従来例に係る合金細線
の製造方法を示す図である。 図中、］は円筒状回転ドラム、２は駆動部、３は回転軸
、４は軸受け、５は冷却用液体層、６は支え板、７はル
ツボ、８はノズル、９は金属流（又は溶融ジェット）、
１０は加熱用コイル、１１は導入管、１２ａはロッド、
１３は支持部材、１３ａは支持柱、５１は円筒状回転ド
ラム、５２は回転軸、５３は軸受、５６は軸駆動部、５
５は第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転している円筒状の回転ドラム内に形成された冷
   却液体層中に溶融合金噴射ノズルから溶融合金をジェッ
   トとして噴射し、凝固させて合金細線を製造する方法に
   おいて、前記回転ドラムとして、円筒長が広幅のものを
   用い、かつ該冷却液体層への噴射の際、その溶融ジェッ
   トを該冷却液体層の幅方向に往復動させて前記冷却液体
   層に入射する位置を時間とともに変化させて凝固させる
   ことを特徴とする合金細線の製造方法。