JPH08117580A - 硬質粉末混合方法 - Google Patents
硬質粉末混合方法Info
- Publication number
- JPH08117580A JPH08117580A JP28886694A JP28886694A JPH08117580A JP H08117580 A JPH08117580 A JP H08117580A JP 28886694 A JP28886694 A JP 28886694A JP 28886694 A JP28886694 A JP 28886694A JP H08117580 A JPH08117580 A JP H08117580A
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- Japan
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- Crushing And Grinding (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 種々の条件下での硬質粉末の混合方法におい
て、従来からの経験則なしに、原料特性に合わせた適切
な混合を与えることにより、エネルギーロスをなくして
経済的に混合を行なうことを目的とする。 【構成】 原料硬質粉末、硬質メジアおよび液体を容器
内で混合や粉砕を行なう硬質粉末混合方法において、原
料粉末の混合および粉砕に要する消費電力を連続して測
定して混合または粉砕の状態の情報として検出し、その
変化量を混合時間等の制御にフィードバックする。
て、従来からの経験則なしに、原料特性に合わせた適切
な混合を与えることにより、エネルギーロスをなくして
経済的に混合を行なうことを目的とする。 【構成】 原料硬質粉末、硬質メジアおよび液体を容器
内で混合や粉砕を行なう硬質粉末混合方法において、原
料粉末の混合および粉砕に要する消費電力を連続して測
定して混合または粉砕の状態の情報として検出し、その
変化量を混合時間等の制御にフィードバックする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超硬合金、サーメッ
ト、セラミックス等の硬質合金の原料粉末と溶媒との混
合において、適切な混合を与える方法に関する。
ト、セラミックス等の硬質合金の原料粉末と溶媒との混
合において、適切な混合を与える方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、超硬合金、サーメット、セラミッ
クス等の造粒粉末の製造法としては、所要の配合の原料
粉末を、アセトン、水、四塩化炭素あるいはヘキサン等
の溶媒に入れ、更に造粒粉末の圧縮成形や押出成形等の
造型時の潤滑性向上のためにパラフィン等のバインダー
を加えて混合する方法などが知られている。
クス等の造粒粉末の製造法としては、所要の配合の原料
粉末を、アセトン、水、四塩化炭素あるいはヘキサン等
の溶媒に入れ、更に造粒粉末の圧縮成形や押出成形等の
造型時の潤滑性向上のためにパラフィン等のバインダー
を加えて混合する方法などが知られている。
【０００３】図１は、上記の湿式混合機の一例の開放型
湿式混合機を示すもので、１は左右に数枚の羽根２を交
互に取付けた攪拌翼、３はボール形状の硬質メジア、４
が外套、５が冷却水管路、６は熱交換機であり、この混
合機内に原料硬質粉末と造粒後の粉末の圧縮性をよくす
るためのバインダーとしてパラフィンが投入され、溶
媒、例えばエタノールを、原料硬質粉末、パラフィン、
および硬質メジア３が浸るように加えられる。
湿式混合機を示すもので、１は左右に数枚の羽根２を交
互に取付けた攪拌翼、３はボール形状の硬質メジア、４
が外套、５が冷却水管路、６は熱交換機であり、この混
合機内に原料硬質粉末と造粒後の粉末の圧縮性をよくす
るためのバインダーとしてパラフィンが投入され、溶
媒、例えばエタノールを、原料硬質粉末、パラフィン、
および硬質メジア３が浸るように加えられる。
【０００４】このような状態で攪拌翼１をモータＭによ
り回転させて約３〜２０時間の混合を行なうものであ
る。尚、混合の際に加えられるエネルギーは、原料粉末
同士の接触や粉砕に消費されるもので、そのエネルギー
は攪拌翼１を回転させるモータＭにより供給されてい
る。
り回転させて約３〜２０時間の混合を行なうものであ
る。尚、混合の際に加えられるエネルギーは、原料粉末
同士の接触や粉砕に消費されるもので、そのエネルギー
は攪拌翼１を回転させるモータＭにより供給されてい
る。
【０００５】このようにして混合された混合物はスラリ
ー状となり、ガス雰囲気の造粒機等にてスプレードライ
方式によりスラリーを急激に乾燥させて溶媒を除去する
ことで造粒粉末が得られる。
ー状となり、ガス雰囲気の造粒機等にてスプレードライ
方式によりスラリーを急激に乾燥させて溶媒を除去する
ことで造粒粉末が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、現在、経済
的見地より製品の製造コストを下げることが求められて
きているが、造粒粉末の製造においては、全体のコスト
の中で混合の際の電力エネルギーが占める割合が高かっ
た。そのため、混合を最適な時間で終了することができ
れば、コスト削減に有効である。
的見地より製品の製造コストを下げることが求められて
きているが、造粒粉末の製造においては、全体のコスト
の中で混合の際の電力エネルギーが占める割合が高かっ
た。そのため、混合を最適な時間で終了することができ
れば、コスト削減に有効である。
【０００７】しかしながら、従来は、混合攪拌のための
消費電力の測定をしていても、その情報を混合条件にフ
ィードバックをすることはなく、また、混合の終了時点
は過去の経験則に基づく間接的な情報にたよっていた。
消費電力の測定をしていても、その情報を混合条件にフ
ィードバックをすることはなく、また、混合の終了時点
は過去の経験則に基づく間接的な情報にたよっていた。
【０００８】そのため、新たな条件での粉末造粒を行な
う際には、従来からのスラリーの混合時間の経験則が生
かせないので大体の目安で混合を行なわなければなら
ず、仮に混合不足であったなら良好な焼結体が得られず
品質が低下し、また、過度な混合は品質の低下のみなら
ず混合容器等を摩耗させたりエネルギーを必要以上に使
用し不経済となっていた。
う際には、従来からのスラリーの混合時間の経験則が生
かせないので大体の目安で混合を行なわなければなら
ず、仮に混合不足であったなら良好な焼結体が得られず
品質が低下し、また、過度な混合は品質の低下のみなら
ず混合容器等を摩耗させたりエネルギーを必要以上に使
用し不経済となっていた。
【０００９】本発明は、かかる従来の事情に鑑み、種々
の条件下での硬質粉末の混合方法において、適切な混合
を与え、エネルギーロスをなくして経済的に混合を行な
う方法を提供することを課題とする。
の条件下での硬質粉末の混合方法において、適切な混合
を与え、エネルギーロスをなくして経済的に混合を行な
う方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は、原料硬質粉末、硬質メジアおよび液体
溶媒を容器内で混合や粉砕を行なう硬質粉末混合方法に
おいて、原料粉末の混合および粉砕に要する消費電力を
連続して測定して、混合または粉砕の状態の情報として
検出し、その変化を計測して工程の条件にフィードバッ
クして混合条件を制御するという方法である。
め、この発明は、原料硬質粉末、硬質メジアおよび液体
溶媒を容器内で混合や粉砕を行なう硬質粉末混合方法に
おいて、原料粉末の混合および粉砕に要する消費電力を
連続して測定して、混合または粉砕の状態の情報として
検出し、その変化を計測して工程の条件にフィードバッ
クして混合条件を制御するという方法である。
【００１１】なお、上記の原料粉末の混合および粉砕に
要する消費電力としては、容器内でのスラリーの攪拌に
要する消費電力であり、図１に示すように、容器内の原
料粉末、硬質メジア３および液体溶媒の混合物を、羽根
２を有する攪拌翼１を回転することにより原料粉末の混
合や粉砕を進行させるため、例えばモータＭへの供給電
力の電圧と電流を電流計Ａと電圧計Ｖで別々に測定して
消費電力量に換算する。しかし、電圧変化が少ない場合
は電流のみを連続測定し、その経時変化を解析するよう
にしてもよい。
要する消費電力としては、容器内でのスラリーの攪拌に
要する消費電力であり、図１に示すように、容器内の原
料粉末、硬質メジア３および液体溶媒の混合物を、羽根
２を有する攪拌翼１を回転することにより原料粉末の混
合や粉砕を進行させるため、例えばモータＭへの供給電
力の電圧と電流を電流計Ａと電圧計Ｖで別々に測定して
消費電力量に換算する。しかし、電圧変化が少ない場合
は電流のみを連続測定し、その経時変化を解析するよう
にしてもよい。
【００１２】また、複数の容器間にスラリーを循環させ
て、粗混合、細混合、仕上げ混合といった段階的混合を
行なう混合方法の場合は、容器間をパイプで連結させて
スラリーを循環させるためのモーターの消費電力も混合
および粉砕に要する消費電力として加えるようにする。
て、粗混合、細混合、仕上げ混合といった段階的混合を
行なう混合方法の場合は、容器間をパイプで連結させて
スラリーを循環させるためのモーターの消費電力も混合
および粉砕に要する消費電力として加えるようにする。
【００１３】消費電力を連続して測定することにより、
混合または粉砕の状態のエネルギー情報として検出し、
その変化を計測して工程の条件にフィードバックする。
この際、消費電力の絶対値のみを測定するのでは、原料
仕込み量、混合メジアの量、攪拌モータの性能等の影響
により変動が大きく、質の高い情報を得ることができな
い。そこで混合または粉砕の状態を消費電力の経時変化
として捉えれば、種々の条件下での混合粉砕の進行度を
推測することができる。
混合または粉砕の状態のエネルギー情報として検出し、
その変化を計測して工程の条件にフィードバックする。
この際、消費電力の絶対値のみを測定するのでは、原料
仕込み量、混合メジアの量、攪拌モータの性能等の影響
により変動が大きく、質の高い情報を得ることができな
い。そこで混合または粉砕の状態を消費電力の経時変化
として捉えれば、種々の条件下での混合粉砕の進行度を
推測することができる。
【００１４】尚、電力消費量の変化の情報をフィードバ
ックした後の制御としては、適正な混合と判断すれば混
合を終了したり、あるいは、混合の段階に応じてモータ
の回転速度を変えて混合エネルギーを変化させることな
どを行なう。
ックした後の制御としては、適正な混合と判断すれば混
合を終了したり、あるいは、混合の段階に応じてモータ
の回転速度を変えて混合エネルギーを変化させることな
どを行なう。
【００１５】本発明で用いる原料である硬質粉末は、超
硬合金、サーメットまたはセラミックなどの硬質粉末が
適する。これらはそれ自体が硬質で微粒であるので、混
合不足だと良好な焼結体が得られず、また、過度な混合
を行なうと混合容器等を摩耗させたり、混合過多により
酸化等の不具合が生じやすいものだからである。
硬合金、サーメットまたはセラミックなどの硬質粉末が
適する。これらはそれ自体が硬質で微粒であるので、混
合不足だと良好な焼結体が得られず、また、過度な混合
を行なうと混合容器等を摩耗させたり、混合過多により
酸化等の不具合が生じやすいものだからである。
【００１６】同じ理由で、原料硬質粉末と共に混合する
混合メジアには、優れた耐摩耗性が必要である、即ち、
硬質メジアとしては、超硬合金、サーメットまたはセラ
ミック等の耐摩耗性に優れたもので、その形状も耐摩耗
性に優れた球状、丸棒状等が望ましい。
混合メジアには、優れた耐摩耗性が必要である、即ち、
硬質メジアとしては、超硬合金、サーメットまたはセラ
ミック等の耐摩耗性に優れたもので、その形状も耐摩耗
性に優れた球状、丸棒状等が望ましい。
【００１７】この発明では、特開平４−１３１３０２号
に示される如くパラフィン系炭化水素を投入して混合を
行なう方法が望ましい。これはパラフィン系炭化水素
は、粘度が温度によって大きく変化するので、スラリー
全体の温度による粘度変化がはっきりし、混合状態を消
費電力量の変化として捉え易くなるからである。
に示される如くパラフィン系炭化水素を投入して混合を
行なう方法が望ましい。これはパラフィン系炭化水素
は、粘度が温度によって大きく変化するので、スラリー
全体の温度による粘度変化がはっきりし、混合状態を消
費電力量の変化として捉え易くなるからである。
【００１８】また、溶媒としての液体は水、アルコー
ル、アセトンまたはヘキサンが挙げられる。特に過剰混
合が防止できるので、アセトンやヘキサン等、長時間の
混合を行なうと蒸発が生じるような溶媒を使用したもの
にも適する。
ル、アセトンまたはヘキサンが挙げられる。特に過剰混
合が防止できるので、アセトンやヘキサン等、長時間の
混合を行なうと蒸発が生じるような溶媒を使用したもの
にも適する。
【００１９】
【作用】硬質粉末の湿式混合時において、スラリーは時
間と共に加熱し、更に粘度が減少してゆく。すると、攪
拌翼を回すモータの負担も軽減し、消費電力量も減少し
てゆくことになる。ここで、混合や粉砕が進行し、ある
時点で粘度の変化量が変化する点が出てくる。この変化
は即ち消費電力の変化量として捉えられる。
間と共に加熱し、更に粘度が減少してゆく。すると、攪
拌翼を回すモータの負担も軽減し、消費電力量も減少し
てゆくことになる。ここで、混合や粉砕が進行し、ある
時点で粘度の変化量が変化する点が出てくる。この変化
は即ち消費電力の変化量として捉えられる。
【００２０】図２は電力量と混合時間の関係を示すもの
で、前述の通り時間の経過と共に消費電力量は減少して
ゆく。しかし、その電力量自体は原料仕込み量、混合メ
ジアの量、攪拌モータの性能等の影響を受け、混合の条
件により変わってくるものである。また、混合に最適な
時間も混合条件により変わり、ａのように５時間程度の
経過時点で電力量が変化しなくなるものや、ｂのように
長時間にわたって変化量が一定のものもある。ここでａ
のものはｂに較べて短時間で適切な混合が完了している
ものと推定される。特に０．５μｍ以下の超々微粒の原
料硬質粉末の混合においてはａのように適切な混合時間
が短いことが多い。
で、前述の通り時間の経過と共に消費電力量は減少して
ゆく。しかし、その電力量自体は原料仕込み量、混合メ
ジアの量、攪拌モータの性能等の影響を受け、混合の条
件により変わってくるものである。また、混合に最適な
時間も混合条件により変わり、ａのように５時間程度の
経過時点で電力量が変化しなくなるものや、ｂのように
長時間にわたって変化量が一定のものもある。ここでａ
のものはｂに較べて短時間で適切な混合が完了している
ものと推定される。特に０．５μｍ以下の超々微粒の原
料硬質粉末の混合においてはａのように適切な混合時間
が短いことが多い。
【００２１】この消費電力量の変化を、前もって得たサ
ンプリングによる膨大なデーターにより解析しておき、
実際の混合状態と対比しておけば、従来の混合時間等の
経験則が生かせない新たな混合の条件であっても、その
電力量変化を計測して、従来知られている混合状態と消
費電力変化量の関係から、新たな条件下での混合状態を
推測することができ、最適な混合の制御が行なえること
になる。
ンプリングによる膨大なデーターにより解析しておき、
実際の混合状態と対比しておけば、従来の混合時間等の
経験則が生かせない新たな混合の条件であっても、その
電力量変化を計測して、従来知られている混合状態と消
費電力変化量の関係から、新たな条件下での混合状態を
推測することができ、最適な混合の制御が行なえること
になる。
【００２２】
（実施例１）０．５μｍのＷＣ粉末を９０ｗｔ％、１．
２μｍのＣｏ粉末を１０ｗｔ％、およびこれらの原料粉
末に対して１．８ｗｔ％となるパラフィンを混合機に仕
込み、メジアとして超硬合金製のボールを攪拌杆の上部
まで充填し、アルコールを入れ混合開始から連続で混合
機の攪拌棒に連結されたモーターの負荷電力を測定し
た。
２μｍのＣｏ粉末を１０ｗｔ％、およびこれらの原料粉
末に対して１．８ｗｔ％となるパラフィンを混合機に仕
込み、メジアとして超硬合金製のボールを攪拌杆の上部
まで充填し、アルコールを入れ混合開始から連続で混合
機の攪拌棒に連結されたモーターの負荷電力を測定し
た。
【００２３】通常の混合時間の約１／３の時点迄は時間
の経過と共に電力は低下してそこで変化が止まった。こ
こで混合を終了して容器から取り出し、乾燥造粒して超
硬合金粉末を得た。この粉末をサンプリングしてテスト
ピースを作製し、合金の特性を測定した。比較のため、
従来の混合時間で混合した粉末も同様の製法でテストピ
ースを作成し、その特性を測定した。これらの結果を表
１に示す。
の経過と共に電力は低下してそこで変化が止まった。こ
こで混合を終了して容器から取り出し、乾燥造粒して超
硬合金粉末を得た。この粉末をサンプリングしてテスト
ピースを作製し、合金の特性を測定した。比較のため、
従来の混合時間で混合した粉末も同様の製法でテストピ
ースを作成し、その特性を測定した。これらの結果を表
１に示す。
【００２４】（実施例２）４．５μｍのＷＣ粉末を９０
ｗｔ％、１．２μｍのＣｏ粉末を１０ｗｔ％、およびこ
れらの原料粉末に対して１．５ｗｔ％となるパラフィン
を仕込み、アルコールと共に混合して混合開始から連続
して攪拌用モーターの電力量を測定した。
ｗｔ％、１．２μｍのＣｏ粉末を１０ｗｔ％、およびこ
れらの原料粉末に対して１．５ｗｔ％となるパラフィン
を仕込み、アルコールと共に混合して混合開始から連続
して攪拌用モーターの電力量を測定した。
【００２５】混合開始から使用電力は低下を始め、従来
の混合時間を２０％超えた時点で変化したため混合を終
了してスラリーを取り出し、乾燥造粒し、テストピース
を作製して合金の特性を測定した。比較のため、従来の
混合時間で混合した粉末も同様の製法でテストピースを
作成し、その特性を測定した。これらの結果を表１に示
す。
の混合時間を２０％超えた時点で変化したため混合を終
了してスラリーを取り出し、乾燥造粒し、テストピース
を作製して合金の特性を測定した。比較のため、従来の
混合時間で混合した粉末も同様の製法でテストピースを
作成し、その特性を測定した。これらの結果を表１に示
す。
【００２６】
【表１】
【００２７】実施例１では、従来の１／３の混合時間の
粉末は従来粉と全く遜色のない合金特性が得られ、良好
な粉末であった。また、実施例２では、従来粉と比較
し、強度の高い合金が得られた。
粉末は従来粉と全く遜色のない合金特性が得られ、良好
な粉末であった。また、実施例２では、従来粉と比較
し、強度の高い合金が得られた。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、混合
に要する消費電力の変化量から混合状態を判断して、原
料特性に最適な混合の時間設定や段階制御を経験則なし
に行なうことができ、従来のものに較べて適切な時間で
混合を終了できるので、電力消費量を節減し製造コスト
を抑えることができる。
に要する消費電力の変化量から混合状態を判断して、原
料特性に最適な混合の時間設定や段階制御を経験則なし
に行なうことができ、従来のものに較べて適切な時間で
混合を終了できるので、電力消費量を節減し製造コスト
を抑えることができる。
【００２９】また、混合の不足や過剰を防止することが
できるので、造粒粉末の品質の向上や安定化にも役立つ
ことがわかる。更に本発明の方法を用いれば、粉末混合
処理での運転の無人化や、自動化あるいは高度化が可能
となる。
できるので、造粒粉末の品質の向上や安定化にも役立つ
ことがわかる。更に本発明の方法を用いれば、粉末混合
処理での運転の無人化や、自動化あるいは高度化が可能
となる。
【図１】この発明方法に用いる湿式混合機の正面断面図
である。
である。
【図２】スラリーの混合時間と消費電力量との関係を示
す図である。
す図である。
１ 攪拌翼 ３ 硬質メジア ４ 外套 ６ 熱交換機 Ｍ モータ Ａ 電流計 Ｖ 電圧計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 晃 北海道空知郡奈井江町字奈井江776番地 北海道住電精密株式会社内 (72)発明者 山本 英司 北海道空知郡奈井江町字奈井江776番地 北海道住電精密株式会社内 (72)発明者 本間 広之 北海道空知郡奈井江町字奈井江776番地 北海道住電精密株式会社内 (72)発明者 丸山 正男 北海道空知郡奈井江町字奈井江776番地 北海道住電精密株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 原料硬質粉末、硬質メジアおよび液体溶
媒を容器内で混合や粉砕を行なう硬質粉末混合方法にお
いて、原料粉末の混合および粉砕に要する消費電力を連
続して測定して混合または粉砕の状態の情報として検出
し、その変化を計測して混合の条件にフィードバックす
る硬質粉末混合方法。 - 【請求項２】 原料粉末の混合および粉砕に要する消費
電力が、容器内の攪拌または／および容器間の循環に要
する消費電力である請求項１記載の硬質粉末混合方法。 - 【請求項３】 原料硬質粉末が、超硬合金、サーメット
またはセラミックである請求項１記載の硬質粉末混合方
法。 - 【請求項４】 混合にはパラフィン系炭化水素等の造型
時のための潤滑剤を含む請求項１記載の硬質粉末混合方
法。 - 【請求項５】 電力量の計測には、電圧および電流を測
定して電力量に換算するか、電圧変化が少ない場合は電
流のみを連続測定しその経時変化を解析する請求項１記
載の硬質粉末混合方法。 - 【請求項６】 液体溶媒としては、水、アルコール、ア
セトンまたはヘキサンを用いる請求項１記載の硬質粉末
混合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28886694A JPH08117580A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 硬質粉末混合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28886694A JPH08117580A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 硬質粉末混合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08117580A true JPH08117580A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17735774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28886694A Pending JPH08117580A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 硬質粉末混合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08117580A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007108217A1 (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Kotobuki Industries Co., Ltd. | ナノ粒子分散液の製造方法、ナノ粒子分散液及びナノ粒子分散液製造装置 |
| WO2010090836A3 (en) * | 2009-01-20 | 2010-10-28 | Tti Ellebeau, Inc. | Method of manufacturing a rock slurry |
| JP2012525249A (ja) * | 2009-04-29 | 2012-10-22 | サンドヴィク インテレクチュアル プロパティー アーゲー | サーメットまたは超硬合金の粉末混合物をミル粉砕する方法 |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP28886694A patent/JPH08117580A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007108217A1 (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Kotobuki Industries Co., Ltd. | ナノ粒子分散液の製造方法、ナノ粒子分散液及びナノ粒子分散液製造装置 |
| WO2010090836A3 (en) * | 2009-01-20 | 2010-10-28 | Tti Ellebeau, Inc. | Method of manufacturing a rock slurry |
| JP2012525249A (ja) * | 2009-04-29 | 2012-10-22 | サンドヴィク インテレクチュアル プロパティー アーゲー | サーメットまたは超硬合金の粉末混合物をミル粉砕する方法 |
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