JPH07284907A - 繊維強化複合線の製造方法および製造装置 - Google Patents
繊維強化複合線の製造方法および製造装置Info
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- JPH07284907A JPH07284907A JP8025094A JP8025094A JPH07284907A JP H07284907 A JPH07284907 A JP H07284907A JP 8025094 A JP8025094 A JP 8025094A JP 8025094 A JP8025094 A JP 8025094A JP H07284907 A JPH07284907 A JP H07284907A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複合材としての強度・弾性を十分満足する繊
維強化複合線の製造方法、および耐久性・信頼性に優れ
た繊維強化複合線の製造装置を提供する。 【構成】 セラミック繊維束２を金属溶湯６内に通過さ
せて巻取るに際して、溶湯６浸入前のセラミック繊維束
２を弛ませ、その繊維束２にブロワー１４から吹き出さ
れた風を乱流発生用の衝突部材１７を介して吹き付け、
その乱流によりセラミック繊維束２が十分開繊した状態
で金属溶湯６内に浸入するようにしたものである。
維強化複合線の製造方法、および耐久性・信頼性に優れ
た繊維強化複合線の製造装置を提供する。 【構成】 セラミック繊維束２を金属溶湯６内に通過さ
せて巻取るに際して、溶湯６浸入前のセラミック繊維束
２を弛ませ、その繊維束２にブロワー１４から吹き出さ
れた風を乱流発生用の衝突部材１７を介して吹き付け、
その乱流によりセラミック繊維束２が十分開繊した状態
で金属溶湯６内に浸入するようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、 Sic等のセラミック繊
維束をAl等の溶融金属で強化した繊維強化複合線の製造
方法および製造装置に関する。
維束をAl等の溶融金属で強化した繊維強化複合線の製造
方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Sic等のセラミック繊維束とAl等の金属
とを複合した繊維強化複合線の製造方法としては、以下
に示す方法が知られている。
とを複合した繊維強化複合線の製造方法としては、以下
に示す方法が知られている。
【０００３】．プラズマジェット、メタリコン、真空
蒸着のように、金属細粒または金属蒸気を繊維束に吹付
けて繊維表面に金属を付着させ、複合材とする方法。
蒸着のように、金属細粒または金属蒸気を繊維束に吹付
けて繊維表面に金属を付着させ、複合材とする方法。
【０００４】．溶融金属中に繊維束を含浸させると共
に溶融金属液に超音波振動を加え、溶融金属を繊維束内
部にまで浸透させ、複合材とする方法。
に溶融金属液に超音波振動を加え、溶融金属を繊維束内
部にまで浸透させ、複合材とする方法。
【０００５】これら方法により得られた繊維強化複合線
は、送電線等を製造する際のＦＲＭ（繊維強化金属）用
プリフォームワイヤとして用いられる。
は、送電線等を製造する際のＦＲＭ（繊維強化金属）用
プリフォームワイヤとして用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにし
て製造されたプリフォームワイヤには次のような問題が
ある。
て製造されたプリフォームワイヤには次のような問題が
ある。
【０００７】の方法にあっては、繊維束に金属細粒ま
たは金属蒸気を直進的に吹付けるため、繊維束の内部ま
でには十分金属が浸透せず、満足できる強度や弾性のも
のが得られない。
たは金属蒸気を直進的に吹付けるため、繊維束の内部ま
でには十分金属が浸透せず、満足できる強度や弾性のも
のが得られない。
【０００８】の方法にあっては、溶融金属液の超音波
振動により繊維束が開繊されて内部の空気が排出される
ため繊維束内部にまで金属がよく浸透するものの、繊維
束を十分開繊させるためには繊維束の張力を弱めて繊維
束を溶融金属液に泳がせる状態とする必要があり、この
ため繊維が雑然とした状態で固定されてしまい、複合材
としての適正な強度・弾性が得られない。
振動により繊維束が開繊されて内部の空気が排出される
ため繊維束内部にまで金属がよく浸透するものの、繊維
束を十分開繊させるためには繊維束の張力を弱めて繊維
束を溶融金属液に泳がせる状態とする必要があり、この
ため繊維が雑然とした状態で固定されてしまい、複合材
としての適正な強度・弾性が得られない。
【０００９】また、この方法を実施する装置には、超音
波振動を発生させる圧電素子に振動を伝達するセラミッ
ク板を接着し、そのセラミック板を溶融金属液に浸漬し
たものが用いられるが、接着されたセラミック板が長時
間高温で使用されることにより圧電素子から剥がれてし
まう。すなわち、かかる装置は耐久性・信頼性の点で問
題がある。
波振動を発生させる圧電素子に振動を伝達するセラミッ
ク板を接着し、そのセラミック板を溶融金属液に浸漬し
たものが用いられるが、接着されたセラミック板が長時
間高温で使用されることにより圧電素子から剥がれてし
まう。すなわち、かかる装置は耐久性・信頼性の点で問
題がある。
【００１０】以上の課題を解決すべく創案された本発明
の目的は、複合材としての強度・弾性を十分満足する繊
維強化複合線の製造方法、および耐久性・信頼性に優れ
た繊維強化複合線の製造装置を提供することにある。
の目的は、複合材としての強度・弾性を十分満足する繊
維強化複合線の製造方法、および耐久性・信頼性に優れ
た繊維強化複合線の製造装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく第
１の発明は、セラミック繊維束を金属溶湯内に通過させ
て巻取るに際して、溶湯浸入前のセラミック繊維束を弛
ませ、その繊維束にブロワーから風を吹きつけ、セラミ
ック繊維束が開繊した状態で金属溶湯内に浸入するよう
にした繊維強化複合線の製造方法である。
１の発明は、セラミック繊維束を金属溶湯内に通過させ
て巻取るに際して、溶湯浸入前のセラミック繊維束を弛
ませ、その繊維束にブロワーから風を吹きつけ、セラミ
ック繊維束が開繊した状態で金属溶湯内に浸入するよう
にした繊維強化複合線の製造方法である。
【００１２】第２の発明は、セラミック繊維束を金属溶
湯内に通過させて巻取るに際して、溶湯浸入前のセラミ
ック繊維束を弛ませ、その繊維束にブロワーから吹き出
された風を乱流発生用の衝突部材を介して吹き付け、そ
の乱流によりセラミック繊維束が十分開繊した状態で金
属溶湯内に浸入するようにした繊維強化複合線の製造方
法である。
湯内に通過させて巻取るに際して、溶湯浸入前のセラミ
ック繊維束を弛ませ、その繊維束にブロワーから吹き出
された風を乱流発生用の衝突部材を介して吹き付け、そ
の乱流によりセラミック繊維束が十分開繊した状態で金
属溶湯内に浸入するようにした繊維強化複合線の製造方
法である。
【００１３】第３の発明は、セラミック繊維束を金属溶
湯内に通過させて巻取るに際して、溶湯浸入前のセラミ
ック繊維束を弛ませた状態でブロワーにより風を吹き付
けて繊維束を金属溶湯内で開繊させ、その開繊を溶湯内
に設けられたダイスで一体化させながら引き上げるよう
にした繊維強化複合線の製造方法である。
湯内に通過させて巻取るに際して、溶湯浸入前のセラミ
ック繊維束を弛ませた状態でブロワーにより風を吹き付
けて繊維束を金属溶湯内で開繊させ、その開繊を溶湯内
に設けられたダイスで一体化させながら引き上げるよう
にした繊維強化複合線の製造方法である。
【００１４】第４の発明は、セラミック繊維束を金属溶
湯内に通過させながら巻取って繊維強化複合線を製造す
る装置において、セラミック繊維束を案内すると共に溶
湯浸入前に弛ませた状態とする弛緩手段と、その弛んだ
溶湯浸入前のセラミック繊維束に風を吹き付けて開繊さ
せるブロワーとを備えたことを特徴とする繊維強化複合
線の製造装置である。
湯内に通過させながら巻取って繊維強化複合線を製造す
る装置において、セラミック繊維束を案内すると共に溶
湯浸入前に弛ませた状態とする弛緩手段と、その弛んだ
溶湯浸入前のセラミック繊維束に風を吹き付けて開繊さ
せるブロワーとを備えたことを特徴とする繊維強化複合
線の製造装置である。
【００１５】
【作用】第１の発明によれば、溶湯浸入前のセラミック
繊維束を弛ませ、その繊維束にブロワーから風を吹きつ
けているので、その風によりセラミック繊維束が振動し
て開繊した状態で金属溶湯内に浸入する。よって、セラ
ミック繊維束の内部にまで金属が十分浸透する。
繊維束を弛ませ、その繊維束にブロワーから風を吹きつ
けているので、その風によりセラミック繊維束が振動し
て開繊した状態で金属溶湯内に浸入する。よって、セラ
ミック繊維束の内部にまで金属が十分浸透する。
【００１６】第２の発明によれば、ブロワーから吹き出
された風を乱流発生用の衝突部材を介してセラミック繊
維束に吹き付けているので、セラミック繊維束には衝突
部材によって乱された乱流が流れ当たることになる。こ
の乱流によって、セラミック繊維束はその束が乱され、
十分開繊した状態で金属溶湯内に浸入する。
された風を乱流発生用の衝突部材を介してセラミック繊
維束に吹き付けているので、セラミック繊維束には衝突
部材によって乱された乱流が流れ当たることになる。こ
の乱流によって、セラミック繊維束はその束が乱され、
十分開繊した状態で金属溶湯内に浸入する。
【００１７】第３の発明によれば、開繊したセラミック
繊維束を溶湯内に設けられたダイスで絞って一体化させ
ながら引き上げているので、開繊したセラミック繊維束
は、溶湯内にて空気等を巻込むことなく一体化されると
共に、ダイスを通過する際の巻取張力により整列した状
態で固定される。
繊維束を溶湯内に設けられたダイスで絞って一体化させ
ながら引き上げているので、開繊したセラミック繊維束
は、溶湯内にて空気等を巻込むことなく一体化されると
共に、ダイスを通過する際の巻取張力により整列した状
態で固定される。
【００１８】第４の発明によれば、セラミック繊維束を
溶湯に案内すると共に溶湯浸入前に弛ませた状態とする
弛緩手段、及びその弛んだ溶湯浸入前のセラミック繊維
束に風を吹き付けるブロワーは、ともに溶湯浸入前のセ
ラミック繊維束に作用するものなので、全く溶湯の熱の
影響を受けない。よって、装置の耐久性・信頼性が向上
する。
溶湯に案内すると共に溶湯浸入前に弛ませた状態とする
弛緩手段、及びその弛んだ溶湯浸入前のセラミック繊維
束に風を吹き付けるブロワーは、ともに溶湯浸入前のセ
ラミック繊維束に作用するものなので、全く溶湯の熱の
影響を受けない。よって、装置の耐久性・信頼性が向上
する。
【００１９】
【実施例】本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明
する。
する。
【００２０】図１に繊維強化複合線の製造装置の概要を
示す。図示するように、送出ボビン１に巻付けられたセ
ラミック繊維束２が、ピンチロール３に挟まれて繰り出
され、ガイドプーリ４ａで偏向されてノズル５を通って
金属溶湯６内に浸入し、溶湯６内のガイドプーリ４ｂで
再び偏向され溶湯６内のダイス７で絞られた後、巻取ボ
ビン８に巻き代えられるようになっている。
示す。図示するように、送出ボビン１に巻付けられたセ
ラミック繊維束２が、ピンチロール３に挟まれて繰り出
され、ガイドプーリ４ａで偏向されてノズル５を通って
金属溶湯６内に浸入し、溶湯６内のガイドプーリ４ｂで
再び偏向され溶湯６内のダイス７で絞られた後、巻取ボ
ビン８に巻き代えられるようになっている。
【００２１】上記送出ボビン１は所定の抵抗をもって自
由回転し、ピンチロール３はセラミック繊維束２を一定
速度で繰り出すように回転し、巻取ボビン８は製造され
た繊維強化複合線９を一定の速度（ピンチロール３の送
り速度と同じ速度）で巻取るように回転する。この構成
によれば、ピンチロール３とダイス７との間のセラミッ
ク繊維束２に予め所定の弛みを与えておけば、ピンチロ
ール３での保持とダイス７で線引きする際の絞り抵抗に
より、その弛みは以後巻取を継続しても保たれることに
なる。なお、送出ボビン１とピンチロール３との間、お
よびダイス７と巻取ボビン８との間には、それぞれ所定
の巻取張力が加わることになる。
由回転し、ピンチロール３はセラミック繊維束２を一定
速度で繰り出すように回転し、巻取ボビン８は製造され
た繊維強化複合線９を一定の速度（ピンチロール３の送
り速度と同じ速度）で巻取るように回転する。この構成
によれば、ピンチロール３とダイス７との間のセラミッ
ク繊維束２に予め所定の弛みを与えておけば、ピンチロ
ール３での保持とダイス７で線引きする際の絞り抵抗に
より、その弛みは以後巻取を継続しても保たれることに
なる。なお、送出ボビン１とピンチロール３との間、お
よびダイス７と巻取ボビン８との間には、それぞれ所定
の巻取張力が加わることになる。
【００２２】上記セラミック繊維束２には、Sic(炭化珪
素) 繊維束が用いられている。 Sic繊維束２は、繊維束
２を構成する１ヤーンに線径11μｍの線が 800フィラメ
ント存在するものが用いられている。他方、金属溶湯６
には Al(アルミ) 溶湯が用いられている。Al溶湯６はル
ツボ１０内に収容されている。ルツボ１０には、直接溶
融したAl溶湯を注ぎ込んでもよく、または固体Alを投入
して下方から加熱するようにしてもよい。また、ピンチ
ロール３は、その摩擦力を大きくするために、上側ロー
ラ３ａをゴム製にすると共に下側ローラ３ｂをステンレ
ス等の金属製にすることが好ましい。
素) 繊維束が用いられている。 Sic繊維束２は、繊維束
２を構成する１ヤーンに線径11μｍの線が 800フィラメ
ント存在するものが用いられている。他方、金属溶湯６
には Al(アルミ) 溶湯が用いられている。Al溶湯６はル
ツボ１０内に収容されている。ルツボ１０には、直接溶
融したAl溶湯を注ぎ込んでもよく、または固体Alを投入
して下方から加熱するようにしてもよい。また、ピンチ
ロール３は、その摩擦力を大きくするために、上側ロー
ラ３ａをゴム製にすると共に下側ローラ３ｂをステンレ
ス等の金属製にすることが好ましい。
【００２３】ノズル５は、耐熱金属（Cr鋼、 Ni-Cr鋼な
ど）により円筒状に形成された本体１１と、その本体１
１の頂部に嵌め込まれた透明な耐熱ガラスからなる蓋材
１２とからなっている。ノズル本体１１の直径は、内部
で開繊される Sic繊維束２が内壁に接しない程度の直径
となっている。かかるノズル５は、その本体１１の下部
がAl溶湯６内に浸漬するように上方から吊り下げられる
か、ルツボ１０の側壁に支持される。
ど）により円筒状に形成された本体１１と、その本体１
１の頂部に嵌め込まれた透明な耐熱ガラスからなる蓋材
１２とからなっている。ノズル本体１１の直径は、内部
で開繊される Sic繊維束２が内壁に接しない程度の直径
となっている。かかるノズル５は、その本体１１の下部
がAl溶湯６内に浸漬するように上方から吊り下げられる
か、ルツボ１０の側壁に支持される。
【００２４】上記蓋材１２には、 Sic繊維束２が通過す
る孔１３が穿たれている。蓋材１２に透明な耐熱ガラス
を用いたのは、内部で開繊される Sic繊維束２の様子を
観察するためである。
る孔１３が穿たれている。蓋材１２に透明な耐熱ガラス
を用いたのは、内部で開繊される Sic繊維束２の様子を
観察するためである。
【００２５】ノズル本体５の側部には、溶湯６浸入直前
の Sic繊維束２に風を吹き付けて開繊させるブロワー１
４が設けられている。ブロワー１４は、ノズル本体１１
に取り付けられた吹出部１５と、吹出部１５に接続され
た配管１６と、配管１６に接続されたポンプ（図示せ
ず）とからなっている。かかるブロワー１４から吹き出
される風には、Al溶湯６の表面の酸化を防止するため
に、Ｎ2 ガスなどの還元ガスが用いられる。
の Sic繊維束２に風を吹き付けて開繊させるブロワー１
４が設けられている。ブロワー１４は、ノズル本体１１
に取り付けられた吹出部１５と、吹出部１５に接続され
た配管１６と、配管１６に接続されたポンプ（図示せ
ず）とからなっている。かかるブロワー１４から吹き出
される風には、Al溶湯６の表面の酸化を防止するため
に、Ｎ2 ガスなどの還元ガスが用いられる。
【００２６】ブロワー吹出部１５の前方には、吹き出さ
れた風が流れ当たり、その後流側に乱流を発生させる衝
突部材１７が設けられている。衝突部材１７は、ノズル
本体１１内に水平に掛け渡された円柱体１８からなって
いる。この構成によれば、ブロワー吹出部１５から吹き
出された風が円柱体１８に流れ当たると、風は円柱体１
８によってその流れが乱されて後流側にカルマン渦が生
じ、 Sic繊維束２には乱流が供給されることになる。こ
の乱流により、 Sic繊維束２に振動が生じ、開繊するこ
とになる。
れた風が流れ当たり、その後流側に乱流を発生させる衝
突部材１７が設けられている。衝突部材１７は、ノズル
本体１１内に水平に掛け渡された円柱体１８からなって
いる。この構成によれば、ブロワー吹出部１５から吹き
出された風が円柱体１８に流れ当たると、風は円柱体１
８によってその流れが乱されて後流側にカルマン渦が生
じ、 Sic繊維束２には乱流が供給されることになる。こ
の乱流により、 Sic繊維束２に振動が生じ、開繊するこ
とになる。
【００２７】なお、衝突部材１７は、上記円柱体１８に
限らず、たとえば図２に示すように円柱体１８を二本ま
たはそれ以上配置してもよく、また円柱体１８を鉛直方
向に配置してもよく、また三角柱四角柱などを用いても
よい。つまり、後流側に乱流が生じるものならよい。
限らず、たとえば図２に示すように円柱体１８を二本ま
たはそれ以上配置してもよく、また円柱体１８を鉛直方
向に配置してもよく、また三角柱四角柱などを用いても
よい。つまり、後流側に乱流が生じるものならよい。
【００２８】また、ブロワー１４から風が供給されるノ
ズル本体１１は、その上部が蓋材１２で覆われていると
共に下部がAl溶湯６で密閉されているため、内部に吹き
込まれた風は全て Sic繊維束２に供給される。よって、
僅かな風量でも効率よく Sic繊維束２を開繊させること
ができる。ノズル本体１１内に供給された風は、最終的
には蓋材１２に穿たれた孔１３から排気される。
ズル本体１１は、その上部が蓋材１２で覆われていると
共に下部がAl溶湯６で密閉されているため、内部に吹き
込まれた風は全て Sic繊維束２に供給される。よって、
僅かな風量でも効率よく Sic繊維束２を開繊させること
ができる。ノズル本体１１内に供給された風は、最終的
には蓋材１２に穿たれた孔１３から排気される。
【００２９】ルツボ１０のAl溶湯６内に設けられるガイ
ドプーリ４ｂは、耐熱金属（Cr鋼、Ni-Cr鋼など）で形
成されている。
ドプーリ４ｂは、耐熱金属（Cr鋼、Ni-Cr鋼など）で形
成されている。
【００３０】ダイス７は、ルツボ１０のAl溶湯６の液面
に配置された円筒体１９の下端部に取り付けられてお
り、その通過孔２０に Sic繊維束２を線引きして所定の
直径・形状に絞るものである。円筒体１９は、上方から
吊り下げられるかルツボの側壁に支持されており、その
下部がAl溶湯６に浸漬されている。
に配置された円筒体１９の下端部に取り付けられてお
り、その通過孔２０に Sic繊維束２を線引きして所定の
直径・形状に絞るものである。円筒体１９は、上方から
吊り下げられるかルツボの側壁に支持されており、その
下部がAl溶湯６に浸漬されている。
【００３１】ダイス７の通過孔２０は、ドーナッツ状に
滑らかに形成されており、線引きされる Sic繊維束２を
スムーズに無理なく絞る。この通過孔２０の直径を変更
することにより、所望の繊維体積率のSic/Al繊維強化複
合線９を製造することができる。ここで繊維体積率と
は、 Sic繊維体積／(Al 体積＋ Sic繊維体積) をいう。
また、通過孔２０の形状を変更することにより、任意の
断面形状の製品を製造できる。
滑らかに形成されており、線引きされる Sic繊維束２を
スムーズに無理なく絞る。この通過孔２０の直径を変更
することにより、所望の繊維体積率のSic/Al繊維強化複
合線９を製造することができる。ここで繊維体積率と
は、 Sic繊維体積／(Al 体積＋ Sic繊維体積) をいう。
また、通過孔２０の形状を変更することにより、任意の
断面形状の製品を製造できる。
【００３２】かかるダイス７での線引きの際には絞り抵
抗が生じる。よって、ダイス７を通過したSic/Al繊維強
化複合線９は、巻取ボビン８によって所定の張力で巻き
取られる。逆に、このダイス７と前述のピンチロール３
との間の Sic繊維束２には、予め与えられた弛みが保持
されることになる。
抗が生じる。よって、ダイス７を通過したSic/Al繊維強
化複合線９は、巻取ボビン８によって所定の張力で巻き
取られる。逆に、このダイス７と前述のピンチロール３
との間の Sic繊維束２には、予め与えられた弛みが保持
されることになる。
【００３３】以上の構成からなる繊維強化複合線の製造
装置を用いて、Sic/Al繊維強化複合線の製造方法を説明
する。
装置を用いて、Sic/Al繊維強化複合線の製造方法を説明
する。
【００３４】まず、ルツボ１０内にAl溶湯６を満たす。
そして、ピンチロール３とダイス７との間の Sic繊維束
２に所定の弛みを与えた状態で、ピンチロール３と巻取
ボビン８とを回転駆動させる。
そして、ピンチロール３とダイス７との間の Sic繊維束
２に所定の弛みを与えた状態で、ピンチロール３と巻取
ボビン８とを回転駆動させる。
【００３５】すると、 Sic繊維束２は、ピンチロール３
で保持されると共にダイス７で線引きする際の絞り抵抗
が作用し、しかもピンチロール３の送り速度と巻取ボビ
ン８の巻取速度とが同一であるため、ピンチロール３と
ダイス７との間の弛みが一定に保たれたまま巻取られ
る。すなわち、上記ピンチロール３、ガイドプーリ４
ａ，４ｂおよびダイス７が、 Sic繊維束２を案内すると
共に溶湯６浸入前に弛ませた状態とする特許請求の範囲
の請求項４中の弛緩手段に相当することになる。
で保持されると共にダイス７で線引きする際の絞り抵抗
が作用し、しかもピンチロール３の送り速度と巻取ボビ
ン８の巻取速度とが同一であるため、ピンチロール３と
ダイス７との間の弛みが一定に保たれたまま巻取られ
る。すなわち、上記ピンチロール３、ガイドプーリ４
ａ，４ｂおよびダイス７が、 Sic繊維束２を案内すると
共に溶湯６浸入前に弛ませた状態とする特許請求の範囲
の請求項４中の弛緩手段に相当することになる。
【００３６】これにより、ピンチロール３から送り出さ
れた Sic繊維束２は、弛んだ状態でノズル５に導かれ
る。ここで弛んだ Sic繊維束２には、ブロワー１４から
の風（Ｎ2 ガス等の還元ガス）が衝突部材１７によって
乱されて吹付けられる。この乱流によりセラミック繊維
束２が振動し、十分開繊した状態で金属溶湯６内に浸入
する。よって、セラミック繊維束２の内部にまで金属が
十分浸透する。この結果、 Sic繊維束２は、溶湯６内に
てヤーンの１本１本にまでAlが十分浸透し、繊維とAlと
の界面状態が良好となる。また、風にはＮ2 ガス等の還
元ガスを用いているので、Al溶湯６が酸化することはな
い。
れた Sic繊維束２は、弛んだ状態でノズル５に導かれ
る。ここで弛んだ Sic繊維束２には、ブロワー１４から
の風（Ｎ2 ガス等の還元ガス）が衝突部材１７によって
乱されて吹付けられる。この乱流によりセラミック繊維
束２が振動し、十分開繊した状態で金属溶湯６内に浸入
する。よって、セラミック繊維束２の内部にまで金属が
十分浸透する。この結果、 Sic繊維束２は、溶湯６内に
てヤーンの１本１本にまでAlが十分浸透し、繊維とAlと
の界面状態が良好となる。また、風にはＮ2 ガス等の還
元ガスを用いているので、Al溶湯６が酸化することはな
い。
【００３７】また、開繊された溶湯６内の Sic繊維束２
は、ダイス７により溶湯６内で線引きされ一体化される
ので、一体化の際に空気や塵埃等を巻き込むことがな
く、各繊維が整然とかつ健全に整列される。また、ダイ
ス７を通過する際に巻取張力が加わるため整列した状態
で固定される。また、ダイス７の形状・寸法等を変更す
ることにより、得られるSic/Al繊維強化複合線９の繊維
体積率・形状・サイズ等を容易に変更できる。
は、ダイス７により溶湯６内で線引きされ一体化される
ので、一体化の際に空気や塵埃等を巻き込むことがな
く、各繊維が整然とかつ健全に整列される。また、ダイ
ス７を通過する際に巻取張力が加わるため整列した状態
で固定される。また、ダイス７の形状・寸法等を変更す
ることにより、得られるSic/Al繊維強化複合線９の繊維
体積率・形状・サイズ等を容易に変更できる。
【００３８】以上の製造方法により得られたSic/Al繊維
強化複合線９は、 Sic繊維とAlとの界面が良好になると
共に各繊維が整然と整列するので、図３、図４に示すよ
うにその引張強度および弾性係数が、複合則による計算
値と略一致する。すなわち、複合材としての強度・弾性
を十分満足する。よって、得られた繊維強化複合線は、
送電線等を製造する際のＦＲＭ用プリフォームワイヤと
して好適なものとなる。
強化複合線９は、 Sic繊維とAlとの界面が良好になると
共に各繊維が整然と整列するので、図３、図４に示すよ
うにその引張強度および弾性係数が、複合則による計算
値と略一致する。すなわち、複合材としての強度・弾性
を十分満足する。よって、得られた繊維強化複合線は、
送電線等を製造する際のＦＲＭ用プリフォームワイヤと
して好適なものとなる。
【００３９】また、上記製造装置は、 Sic繊維束２を溶
湯６に案内すると共に溶湯６浸入前に弛ませた状態とす
るピンチローラ３及びその弛んだ溶湯６浸入前の Sic繊
維束２に風を吹き付けるブロワー１４が、ともに溶湯６
浸入前のセラミック繊維束２に作用するものなので、全
く溶湯６の熱の悪影響を受けない。また、溶湯６内のSi
c繊維束２を案内するガイドプーリ４ｂ、および Sic繊
維束２に弛みを与えるダイス７は溶湯６に浸漬されるも
のの、これらに直接振動が加えられることがないので、
故障が抑制される。よって、従来の問題となっていた加
振用の圧電素子が溶湯熱の影響で損傷することが解消さ
れ、装置の耐久性・信頼性が向上することになる。
湯６に案内すると共に溶湯６浸入前に弛ませた状態とす
るピンチローラ３及びその弛んだ溶湯６浸入前の Sic繊
維束２に風を吹き付けるブロワー１４が、ともに溶湯６
浸入前のセラミック繊維束２に作用するものなので、全
く溶湯６の熱の悪影響を受けない。また、溶湯６内のSi
c繊維束２を案内するガイドプーリ４ｂ、および Sic繊
維束２に弛みを与えるダイス７は溶湯６に浸漬されるも
のの、これらに直接振動が加えられることがないので、
故障が抑制される。よって、従来の問題となっていた加
振用の圧電素子が溶湯熱の影響で損傷することが解消さ
れ、装置の耐久性・信頼性が向上することになる。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば次のような優れた効果を
発揮できる。
発揮できる。
【００４１】(1) 第１の発明によれば、セラミック繊維
束の内部にまで溶融金属を十分浸透できるので、複合材
としての強度・弾性を十分満足できる繊維強化複合線を
製造できる。
束の内部にまで溶融金属を十分浸透できるので、複合材
としての強度・弾性を十分満足できる繊維強化複合線を
製造できる。
【００４２】(2) 第２の発明によれば、開繊したセラミ
ック繊維束に乱流を吹き付けるようにしたので、開繊が
さらに良好となり、繊維間に隙間なく金属が浸透した繊
維強化複合線を製造できる。
ック繊維束に乱流を吹き付けるようにしたので、開繊が
さらに良好となり、繊維間に隙間なく金属が浸透した繊
維強化複合線を製造できる。
【００４３】(3) 第３の発明によれば、開繊したセラミ
ック繊維束をダイスを通過させて金属溶湯内で一体化し
ているので、空気等を巻込むことなく繊維が健全に整列
した状態で固定できる。
ック繊維束をダイスを通過させて金属溶湯内で一体化し
ているので、空気等を巻込むことなく繊維が健全に整列
した状態で固定できる。
【００４４】(4) 第４の発明によれば、セラミック繊維
束を開繊させる弛緩手段およびブロワーは溶湯の熱の影
響を全く受けないので、装置の耐久性・信頼性が向上す
る。
束を開繊させる弛緩手段およびブロワーは溶湯の熱の影
響を全く受けないので、装置の耐久性・信頼性が向上す
る。
【図１】本発明の一実施例を示す繊維強化複合線の製造
方法および製造装置を表す概略図である。
方法および製造装置を表す概略図である。
【図２】変形実施例を示す図である。
【図３】製造された繊維強化複合線の引張強度を表す図
である。
である。
【図４】製造された繊維強化複合線の弾性係数を表す図
である。
である。
１ 送出ボビン ２ セラミック繊維束 ３ 弛緩手段としてのピンチロール ５ ノズル ６ 金属溶湯 ７ ダイス ８ 巻取ボビン １４ ブロワー １７ 衝突部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長野 宏治 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 黒田 洋光 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 高橋 福男 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 セラミック繊維束を金属溶湯内に通過さ
せて巻取るに際して、溶湯浸入前のセラミック繊維束を
弛ませ、その繊維束にブロワーから風を吹きつけ、セラ
ミック繊維束が開繊した状態で金属溶湯内に浸入するよ
うにした繊維強化複合線の製造方法。 - 【請求項２】 セラミック繊維束を金属溶湯内に通過さ
せて巻取るに際して、溶湯浸入前のセラミック繊維束を
弛ませ、その繊維束にブロワーから吹き出された風を乱
流発生用の衝突部材を介して吹き付け、その乱流により
セラミック繊維束が十分開繊した状態で金属溶湯内に浸
入するようにした繊維強化複合線の製造方法。 - 【請求項３】 セラミック繊維束を金属溶湯内に通過さ
せて巻取るに際して、溶湯浸入前のセラミック繊維束を
弛ませた状態でブロワーにより風を吹き付けて繊維束を
金属溶湯内で開繊させ、その開繊を溶湯内に設けられた
ダイスで一体化させながら引き上げるようにした繊維強
化複合線の製造方法。 - 【請求項４】 セラミック繊維束を金属溶湯内に通過さ
せながら巻取って繊維強化複合線を製造する装置におい
て、セラミック繊維束を案内すると共に溶湯浸入前に弛
ませた状態とする弛緩手段と、その弛んだ溶湯浸入前の
セラミック繊維束に風を吹き付けて開繊させるブロワー
とを備えたことを特徴とする繊維強化複合線の製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8025094A JPH07284907A (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 繊維強化複合線の製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8025094A JPH07284907A (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 繊維強化複合線の製造方法および製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07284907A true JPH07284907A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=13713081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8025094A Pending JPH07284907A (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 繊維強化複合線の製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07284907A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004504484A (ja) * | 2000-07-14 | 2004-02-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 金属マトリックス複合材を製造する方法 |
| JP2004504485A (ja) * | 2000-07-14 | 2004-02-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 金属マトリックス複合ワイヤ、ケーブル、および方法 |
| JP2004504482A (ja) * | 2000-07-14 | 2004-02-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 金属マトリックス複合ワイヤ、ケーブル、および方法 |
| JP2004504483A (ja) * | 2000-07-14 | 2004-02-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | アルミニウムマトリックス複合ワイヤー、ケーブルおよび方法 |
-
1994
- 1994-04-19 JP JP8025094A patent/JPH07284907A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004504484A (ja) * | 2000-07-14 | 2004-02-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 金属マトリックス複合材を製造する方法 |
| JP2004504485A (ja) * | 2000-07-14 | 2004-02-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 金属マトリックス複合ワイヤ、ケーブル、および方法 |
| JP2004504482A (ja) * | 2000-07-14 | 2004-02-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 金属マトリックス複合ワイヤ、ケーブル、および方法 |
| JP2004504483A (ja) * | 2000-07-14 | 2004-02-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | アルミニウムマトリックス複合ワイヤー、ケーブルおよび方法 |
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