JPH11123373A - 切り屑等の再生処理装置及び再生処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液相化温度が１１００°Ｃ以下の金属及び合
金或いは合成樹脂等の切り屑等を対象として、再使用が
可能な再生材として処理する。 【解決手段】 液相化温度が１１００°Ｃ以下の金属及
び合金或いは合成樹脂等の切り屑や小塊物或いは粉体等
の再生対象物が投入される投入部６と、投入された再生
対象物を押圧手段５ａにより加圧する加圧部５と、加圧
された再生対象物を加熱手段１４により加熱して溶融或
いは半溶融化状態とする加熱溶融部７と、加圧部５と対
向する先端にノズル１７が設けられ、ノズル１７から加
熱溶融部７内で溶融或いは半溶融化された再生対象物を
棒状体２に成形して押し出す押出成形部８とから構成さ
れる。水分と反応して発火する危険性のあるマグネシウ
ム材の切り屑等を、安全で取り扱いが簡易でありかつ素
材として再使用が可能な棒状体の再生材２に成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液相化温度が１１
００°Ｃ以下の金属及び合金或いは合成樹脂等の切り屑
や小塊物或いは粉体等を対象として、これら切り屑等を
丸棒等の再生材の状態に簡易に処理する再生処理装置及
び再生処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械加工工場等においては、材料の切り
屑や小塊物或いは粉体等の屑材が大量に発生する。屑材
は、資源の有効利用、部材費の低減或いは廃棄コストや
保管スペースの低減等を目的として、効率的に処理する
とともに再利用が可能な再生材として加工処理すること
が望ましい。この屑材のリサイクルシステムは、大規模
な機械加工工場等においては一部で実用化が図られてい
るが、廉価で操作が簡便な処理装置が提供されていない
こともあってその普及率が極めて低い。

【０００３】ところで、機械部品等の材料として、マグ
ネシウム及びマグネシウム合金（以下、マグネシウム材
と総称する。）が注目されている。マグネシウム材は、
比重がアルミニウム合金に比べて約２／３と実用合金中
で最も軽量であるとともに、比強度、比耐力が高く、優
れた寸法安定性、振動吸収性等の構造体として優れた特
性を有している。マグネシウム材は、かかる特性から、
軽量化を図る製品分野として例えば自動車部品のハンド
ル、ホイール等に用いられる他、航空宇宙産業或いはレ
ジャー・スポーツ用品等に至るまで広く採用されてい
る。さらに、マグネシウム材は、ノート型パーソナルコ
ンピュータやオーディオ・ビジュアル機器等の製品分野
への応用も図られ、需要の拡大が図られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば、鉄屑等につい
ては、これを溶融するために千数百度以上の高温の炉を
必要とすることから、一般の工場内にそのリサイクルシ
ステムを構築することは極めて困難である。これに対し
て、上述したマグネシウム材は、７００°Ｃ程度で溶融
させることができることから、工場内にそのリサイクル
システムを構築することは比較的容易に実現が可能であ
る。同様に、素材のリサイクルシステムは、例えばアル
ミニウム、亜鉛、錫、鉛等の比較的低融点の金属或いは
その合金、合成樹脂等についても実現が可能である。し
かしながら、かかるリサイクルシステムも、上述したよ
うに廉価で操作が簡便である適当な処理装置が提供され
ていないことから、現状では実現されるに至っていな
い。

【０００５】特に、マグネシウム材については、アルミ
ニウムや鉄等の金属に比べて需要量が少ないとともに活
性が高い素材の特性によって、上述したリサイクルシス
テムが全くといっても良いほどに導入されていない状況
にある。すなわち、マグネシウム材は、切り屑のように
表面積が大きな状態では、水に反応して発火することも
あり、危険物として取り扱われる。このため、マグネシ
ウム材は、従来では化学処理や焼却処理等の安定化処理
を施して産業廃棄物として廃棄されていた。また、マグ
ネシウム材は、処理を施すまでの保管や運搬に際して、
雨水等の水分に対する防水対策及び静電気の除去対策等
に充分な配慮が必要であり、極めて扱い難い素材とされ
ていた。

【０００６】したがって、本発明は、液相化温度が１１
００°Ｃ以下の金属及び合金或いは合成樹脂等の切り屑
や小塊物或いは粉体等の屑材を対象として、これを簡易
な操作によって再使用が可能な再生材として処理するこ
とにより工場内においてリサイクルシステムの構築を簡
単に実現可能とする切り屑等の再生処理装置及び再生処
理方法を提供することを目的に提案されたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかる切り屑等の再生処理装置は、液相化温度
が１１００°Ｃ以下の金属及び合金或いは合成樹脂等の
切り屑や小塊物或いは粉体等の再生対象物が投入される
投入部と、この投入部から投入された再生対象物を押圧
手段により加圧する押圧部と、この押圧部によって加圧
される再生対象物を加熱手段により加熱して溶融或いは
半溶融化状態とする加熱溶融部と、加圧部と対向する先
端にノズルが設けられてこのノズルから加熱溶融部内で
溶融された再生対象物を棒状体に成形して押し出す押出
成形部とから構成される。

【０００８】切り屑等の再生処理装置には、投入部と押
圧部との間に、空気排気手段が配設される。また、切り
屑粉等の再生処理装置には、投入部と押圧部との間に、
不活性気体供給手段が配設される。切り屑等の再生処理
装置には、加熱溶融部に温度検出手段が配設されるとと
もにこの温度検出手段からの出力により加熱手段を制御
する温度制御手段とが備えられ、加熱溶融部が再生対象
物の押出方向に対して中央部を高温とする温度勾配が付
された状態に制御される。

【０００９】以上のように構成された本発明にかかる切
り屑等の再生処理装置によれば、投入部から投入された
再生対象物を、その体積を圧縮して取り扱いが容易な棒
状の再生体として処理する。切り屑等の再生処理装置
は、小型であるとともに取扱いが容易であることから、
工場内において素材のリサイクルシステムを極めて容易
に構築して資源の有効利用、素材の再使用による部材費
の低減或いは廃棄コストや保管スペースの低減を図る。
また、切り屑等の再生処理装置によれば、特に発火の危
険性があるマグネシウム材の屑材を発火の危険性の無い
棒状の再生材として極めて簡易に処理することから、保
管や運搬時の面倒を大幅に軽減してマグネシウム材の需
要拡大に貢献する。

【００１０】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる切り屑等の再生処理方法は、液相化温度が１１００
°Ｃ以下の金属及び合金或いは合成樹脂等の切り屑や小
塊物或いは粉体等の再生対象物を投入する投入工程と、
再生対象物を押圧手段により加圧する押圧工程と、再生
対象物を加熱手段により加熱して溶融或いは半溶融化状
態とする溶融工程と、溶融或いは半溶融化された再生対
象物を棒状体に成形して押し出す押出成形工程とを経て
再生対象物の再生体を得ることを特徴とする。

【００１１】本発明にかかる切り屑等の再生処理方法に
よれば、再生対象物を、その体積を圧縮して取り扱いが
容易な棒状の再生体として処理することから、自工場内
において素材のリサイクルシステムを極めて容易に構築
して資源の有効利用、素材の再使用による部材費の低減
或いは廃棄コストや保管スペースの低減を図る。また、
再生処理方法によれば、特に発火の危険性があるマグネ
シウム材の屑材を発火の危険性の無い棒状の再生材とし
て極めて簡易に加工処理することから、保管や運搬時の
面倒を大幅に軽減してマグネシウム材の需要拡大に貢献
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態
として示す切り屑や小塊物或いは粉体等（以下、単に切
り屑と総称する。）の再生対象物を処理する再生処理装
置１（以下、単に切り屑再生処理装置１と称する。）
は、液相化温度が１１００°Ｃ以下と比較的低融点であ
る例えばアルミニウム、マンガン、錫、銅、鉛等の金属
或いはこれらを１種類又は２種類以上が含有された合金
等を素材として例えば切削加工や研削加工等の機械加工
を行った際に生じる切り屑を処理し、これを丸棒状の再
生材２として成形する。また、切り屑再生処理装置１
は、例えば熱可塑性合成樹脂や熱硬化性合成樹脂等の非
金属材の切り屑の処理も可能である。

【００１３】切り屑再生処理装置１は、図１及び図２に
示すように、基台３上に搭載された押圧力発生部４と、
この押圧力発生部４によって生成された押圧力によって
動作されて切り屑を圧縮固形化する加圧部５と、切り屑
の投入部６と、圧縮固形化された切り屑を加熱して溶融
或いは半溶融化する加熱溶融部７と、溶融或いは半溶融
化された切り屑を所定の形状に成形する押出成形部８と
から構成される。切り屑再生処理装置１は、基台３にキ
ャスタ９とハンドル１０とが付設されることによって可
搬型装置として構成され、工場内を適宜移動して設置さ
れる。

【００１４】切り屑再生処理装置１には、切り屑を周囲
にこぼすことなく投入部６から効率的に投入するため
に、この投入部６にホッパー１１が付設されている。切
り屑再生処理装置１には、詳細を後述するが、投入部６
と加熱溶融部７との間に位置して、真空ポンプ１２に連
結される排気プラグ１３が設けられている。切り屑再生
処理装置１には、加熱溶融部７に詳細を後述するヒータ
１４と複数の熱電対１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）と
が付設されている。切り屑再生処理装置１は、押圧力発
生部４、真空ポンプ１２或いはヒータ１４を制御するコ
ントローラ１６が備えられている。切り屑再生処理装置
１には、押出成形部８の先端に、切り屑が所定の形状の
再生材２として成形されて押し出されるノズル部材１７
が取り付けられている。

【００１５】押圧力発生部４は、例えば周知の油圧ポン
プからなり、油圧シリンダによって構成される加圧部５
に対して図１において矢印Ａで示す方向に断続的或いは
連続的な押圧力を作用させる。押圧力は、後述するよう
に投入された切り屑に対して１００ＭＰａ乃至２０００
ＭＰａの加圧応力を一定又は可変で負荷する。勿論、押
圧力発生部４及び加圧部５は、矢印Ａ方向に所定の押圧
力が生成されるようにすればよく、油圧ポンプと油圧シ
リンダとの構成に限定されるものでは無い。押圧力発生
部４と加圧部５とは、例えば空気ポンプと空圧シリンダ
とによって構成したり、電動機とこれによって回転駆動
されるスクリュウ部材とによって構成してもよい。

【００１６】投入部６は、図２に示すように上面に投入
口１８ａが開口された筒状の加圧部本体１８と、投入口
１８ａに対応位置して加圧部本体１８に取り付けられた
上述したホッパー１１とから構成される。加圧部本体１
８は、一端側から加圧部５の押圧部材５ａが進入すると
ともに他端側に加熱溶融部７を構成する溶融用厚肉管１
９が連設されてなる。投入部６には、ホッパー１１を介
して、投入口１８ａから加圧部本体１８の内部に切り屑
が投入される。勿論、投入部６は、切り屑の処理量が少
ない場合や投入口１８ａが充分な開口寸法を有する場合
には、特にホッパー１１を付設せずに構成してもよい。

【００１７】投入部６は、切り屑が比較的微細であった
り微粉状である場合には、ホッパー１１から投入口１８
ａへと自然落下させてもよいが、例えばホッパー１１の
内部にスクリュー部材等を有する送込み機構を設けて切
り屑を投入口１８ａへと強制的に送り込むように構成し
てもよい。また、投入部６は、切り屑が比較的大きい場
合や連続的に発生する場合には、ホッパー１１の前段に
カッタ等を有する粉砕機構を設けてこれを粉砕した後に
自然落下や送込み機構を介して投入口１８ａへと投入す
るように構成してもよい。

【００１８】投入部６は、切り屑の性質、すなわち乾い
た状態の切り屑と切削油等が供給されることにより湿っ
た状態の切り屑とによって、ホッパー１１内への投入方
法が適宜選択される。乾いた状態の切り屑は、例えば送
風方式、真空方式、ベルト搬送方式或いは人力によって
ホッパー１１内へと投入される。また、湿った状態の切
り屑については、切削油の流れを利用した方法、ベルト
搬送方法或いは人力による方法等によってホッパー１１
内へと投入される。湿った状態の切り屑は、そのままホ
ッパー１１内へと投入してもよく、また脱油装置を通す
ことによって切削油を除去したり乾燥装置を通して乾燥
した状態としてホッパー１１内へと投入するようにして
もよい。

【００１９】なお、投入部６には、湿った状態の切り屑
が投入された場合に、この切り屑が加圧部５の押圧部材
５ａによって押圧されると切削油等が絞り出されて内部
に溜まることがある。したがって、投入部６には、この
切削油等を外部へと放出するための排出口及びドレンコ
ック等からなる排出機構を設けるようにしてもよい。

【００２０】切り屑再生処理装置１は、加圧部本体１８
内に切り屑が投入されると、上述した押圧力発生部４が
動作してこの切り屑を加圧部５の押圧部材５ａによって
加圧して圧縮固形化するとともに詳細を後述する加熱溶
融部７へと送り込む。切り屑再生処理装置１は、この圧
縮固形体を成形する際に真空ポンプ１２が動作してその
内部に残留した空気を除去するようにする。切り屑再生
処理装置１は、これによって切り屑の酸化を抑制すると
ともに圧縮固形体の内部から空孔を減少するようにす
る。

【００２１】切り屑再生処理装置１においては、上述し
たように真空ポンプ１２を接続して加圧部５内を負圧環
境或いは真空環境とした状態で切り屑を加圧して圧縮固
形体を成形するようにしたが、この加圧部５内を大気環
境の状態のままで切り屑を加圧して圧縮固形体を成形す
るようにしてもよい。また、切り屑再生処理装置１にお
いては、加圧部５内にアルゴンガス等の不活性ガスを供
給して切り屑を加圧して圧縮固形体を成形するようにし
てもよい。切り屑再生処理装置１は、不活性ガス雰囲気
中で切り屑の加圧を行うことによって、例えば水分に特
異性を有するマグネシウム材の切り屑を処理する際にこ
の切り屑に水分が付着していた場合にも発火の危険性が
回避され安全性がより確保される。

【００２２】切り屑再生処理装置１は、加圧部５による
切り屑への加圧応力（ＭＰａ）と加圧部本体１８の内径
（ｍｍ）とが処理対象物に応じて最適に設定される。切
り屑再生処理装置１は、加圧応力と加圧部本体１８の内
径とが図４に示す斜線領域、すなわち加圧応力が１００
ＭＰａ乃至２０００ＭＰａ、加圧部本体１８の内径が５
ｍｍ乃至２００ｍｍの範囲にあるように構成されてな
る。

【００２３】加熱溶融部７は、上述したように溶融用厚
肉管１９と、この溶融用厚肉管１９に付設されたヒータ
１４及び熱電対１５と、一対の支持プレート２０（２０
ａ，２０ｂ）及び保護カバー２１等によって構成され
る。溶融用厚肉管１９は、基台３に取り付けられた支持
プレート２０によって、加圧部本体１８の一端側にその
軸線上に位置して配設される。溶融用厚肉管１９は、熱
伝導率が良好でかつ耐熱性を有するとともに機械的強度
を有するセラミック、合金鋼、大理石等の石材或いは一
般に炉材として用いられている種々の材料により形成さ
れてなる。溶融用厚肉管１９は、内径が５ｍｍ乃至２０
０ｍｍとされた筒状を呈して形成されてなる。

【００２４】加熱溶融部７は、加圧部５から溶融用厚肉
管１９内に送り込まれる圧縮固形体をヒータ１４の熱に
よって溶融或いは半溶融化状態（なお、以下の説明にお
いては溶融と総称する。）とする。切り屑再生処理装置
１は、加熱溶融部７を電気溶融炉によって構成する。ヒ
ータ１４は、例えば溶融用厚肉管１９の外周部にラセン
状に巻回された絶縁被覆のニクロム線、カンタル線或い
はシリコンカーバイト線等の電熱線からなる抵抗型ヒー
タによって構成する。勿論、切り屑再生処理装置１は、
ヒータ１４を誘導加熱型ヒータによって構成してもよ
い。切り屑再生処理装置１は、ヒータ１４の電源方式と
して、例えば直流電源、交流電源、高周波電源、パルス
電源等の適宜の電源を１個或いは２個以上組み合わせて
構成する。

【００２５】切り屑再生処理装置１は、上述したように
加熱溶融部７を電気溶融炉によって構成するばかりでな
く、溶融用厚肉管１９を都市ガスや天然ガスを用いて加
熱するいわゆるガスバーナ型溶融炉として構成してもよ
い。さらに、切り屑再生処理装置１は、灯油、軽油、重
油等を燃料としたバーナによって溶融用厚肉管１９を加
熱する溶融炉によって構成してもよく、またこれらの方
式を組み合わせた加熱方式の溶融炉によって構成しても
よい。

【００２６】加熱溶融部７は、溶融用厚肉管１９の内部
温度を熱電対１５によって検出することによりこの溶融
用厚肉管１９の温度制御が行われる。熱電対１５は、溶
融用厚肉管１９に対して圧縮固形体が送り込まれる加圧
部５側に配設された第１の熱電対１５ａと、溶融用厚肉
管１９の中央部に配設された第２の熱電対１５ｂと、後
述する押出成形部８側に配設された第３の熱電対１５ｃ
とからなる。勿論、熱電対１５は、かかる３個の熱電対
１５ａ乃至１５ｃに限定されるものではなく、少なくと
も加熱溶融部７の略中央部に設けられればよい。

【００２７】すなわち、第１の熱電対１５ａは、切り屑
が供給されることによって溶融用厚肉管１９の加圧部５
側の温度が必要以上に低下して加熱溶融部７の溶融効率
が悪くなることを監視するために設けられる。また、第
３の熱電対１５ｃは、溶融用厚肉管１９の押出成形部８
側の温度が必要以上に高温状態となり、切り屑が溶融用
厚肉管１９から溶融状態のまま押し出されてしまわない
ように監視するために設けられる。切り屑再生処理装置
１は、加熱溶融部７の各部の温度管理を行って溶融効率
を向上させるために、さらに多数個を付設するようにし
てもよい。なお、温度検出手段としては、熱電対１５に
変えて検出出力を送出する機能を有する適宜温度計によ
って構成してもよい。

【００２８】各熱電対１５ａ乃至１５ｃは、溶融用厚肉
管１９の対応する部位の温度が所定の設定温度を超えた
り下がったりした場合に、コントローラ１６へ検出出力
を送出する。コントローラ１６は、これらの検出出力に
基づいてヒータ１４を制御する。加熱溶融部７は、図５
に示すように、溶融用厚肉管１９が中央部を高温とする
とともに、この中央部に対して加圧部５側と押出成形部
８側とがやや低温となる温度勾配となるように制御され
る。溶融用厚肉管１９は、処理すべき切り屑によってそ
の温度が５０°Ｃ乃至１１００°Ｃに制御されるが、い
ずれの場合であっても上述した温度勾配を以って制御さ
れる。

【００２９】切り屑再生処理装置１は、加圧部５による
切り屑への加圧応力（ＭＰａ）と加熱溶融部７による加
熱温度（°Ｃ）とが処理対象物に応じて最適に設定され
る。切り屑再生処理装置１は、加圧応力と加熱温度とが
図６に示す斜線領域、すなわち加圧応力が１００ＭＰａ
乃至２０００ＭＰａ、加熱温度が５０°Ｃ乃至１１００
°Ｃの範囲にあるように、コントローラ１６によって押
圧力発生部４と加熱溶融部７とが制御される。

【００３０】切り屑再生処理装置１は、溶融用厚肉管１
９内の加圧部５側をやや低温とすることにより、この加
圧部５から送り込まれる圧縮固形体の発火の危険性を回
避する。また、切り屑再生処理装置１は、押出成形部８
側をやや低温とすることにより、この押出成形部８から
押し出される再生材２が確実に固化された状態となるよ
うにする。切り屑再生処理装置１は、これによって切り
屑の再生処理の効率化が図られるとともに安全性が確保
される。

【００３１】押出成形部８は、図３に示すように、溶融
用厚肉管１９の先端部に片持ち状態で取り付けられると
ともに一方の支持プレート２０ｂによって支持されたノ
ズル部材１７によって構成される。押出成形部８は、ノ
ズル１７ａの口径ｄを異にした複数種のノズル部材１７
が溶融用厚肉管１９に対して交換自在とされて構成され
る。ノズル部材１７は、ノズル１７ａが、その口径ｄを
１ｍｍ乃至２００ｍｍとされるとともに、丸孔或いは多
角形を呈して形成されている。

【００３２】切り屑再生処理装置１は、加熱溶融部７内
において溶融された切り屑が加圧部５から受ける押圧力
によって、図３に示すように、押出成形部８のノズル１
７ａの開口形状に対応した形状を以って押し出されて再
生材２を成形する。再生材２は、ノズル１７ａから連続
して押し出されることによって棒状体に成形されること
から、適宜の長さに切断される。再生材２は、押し固め
られていることから切り屑の状態と比較して体積が１／
７乃至１／８となる。再生材２は、純度が高い場合に
は、後述するようにそのまま素材として再利用すること
が十分に可能である。また、再生材２は、純度が低い場
合には不純物を除去して再生処理が施されるが、上述し
たように棒状体に成形されるためその取り扱いが簡便で
ある。

【００３３】以上のように構成された切り屑再生処理装
置１は、図７に示す工程によって、切り屑から再生材２
を成形する。すなわち、切り屑再生処理装置１は、研削
加工機や研磨加工機から発生した切り屑をホッパー１１
に投入する切り屑の投入工程Ｓ−１が行われる。切り屑
再生処理装置１は、この場合、コントローラ１６を介し
てヒータ１４に電源が投入されて溶融用厚肉管１９を所
定の温度まで加熱した状態にある。なお、切り屑再生処
理装置１は、例えばマグネシウム材のように発火の危険
性がある切り屑を処理する場合、安全性及び溶融効率の
向上のために投入部６を介してこの切り屑を加熱溶融部
７内に充填させた状態でコントローラ１６を介してヒー
タ１４に電源を投入して溶融用厚肉管１９を所定の温度
まで加熱するようにする。

【００３４】切り屑再生処理装置１は、押圧力発生部４
が駆動されて加圧部５内の切り屑を加圧する切り屑の加
圧工程Ｓ−２を行う。切り屑は、加圧部本体１８の内部
で押圧部材５ａによって加圧され、圧縮固形化された状
態で加熱溶融部７へと送り込まれる。切り屑再生処理装
置１は、加熱溶融部７において、送り込まれた圧縮固形
体を順次溶融する切り屑の加熱溶融工程Ｓ−３を行うと
ともに、押出成形部８へと押圧する。切り屑再生処理装
置１は、切り屑を押出成形部８から棒状体の再生材２と
して押し出す再生材２の成形工程Ｓ−４を行う。切り屑
再生処理装置１は、上述した加熱溶融工程Ｓ−３を行う
に際して、加熱溶融部７の温度状態を熱電対１５の出力
に基づいて制御する温度制御工程Ｓ−５が行われる。押
出成形部８から連続して押し出された再生材２は、適宜
の長さで切断されて保管される。

【００３５】ところで、切り屑再生処理装置１は、上述
したように可搬型装置として構成され工場内の適宜の場
所に移動して設置されるようにした、固定設置型として
構成してもよいことは勿論である。また、切り屑再生処
理装置１は、上述した独立型装置に限定されるものでは
無く、以下に示したようにも使用される。

【００３６】図８は、切り屑再生処理装置１が、加工機
３０に対して専用の切り屑再生処理装置として組み合わ
せて使用される例を示したものである。切り屑再生処理
装置１は、基本的な構成を上述した切り屑再生処理装置
１と同様とするため、詳細な説明を省略するが、ホッパ
ー１１に加工機３０から切り屑３１が自然落下法等によ
って直接投入されるように組み合わされる。切り屑再生
処理装置１は、上述した構成から比較的小型で廉価に製
造される。したがって、切り屑再生処理装置１は、稼働
率が高い加工機３０に組み合わせて使用することで、切
り屑３１を再生材２として効率的に処理してその処理費
用を含むトータルコストを低減させる。

【００３７】また、図９は、切り屑再生処理装置１を用
いて工場内において切り屑４２のリサイクルシステムを
構築した使用例を示したものである。すなわち、工場内
に設置される各加工機４０ａ，・・・，４０ｎは、それ
ぞれで発生した切り屑４２を自動的に一箇所に回収する
ようにした切り屑バス４１によって接続されてなる。切
り屑バス４１は、例えば自動化工場等によって採用され
ているように、送風方式、真空方式、ベルト搬送方式或
いは切削油の流れを利用した方式等の適宜の方法によっ
て切り屑３２を切り屑再生処理装置１のホッパー１１に
送り込む。

【００３８】したがって、切り屑再生処理装置１は、順
次投入される切り屑４２を効率的に再生材２として成形
する。切り屑再生処理装置１は、工場内において切り屑
４２の保管スペースを不要とさせるとともに、この切り
屑４２が有効に再利用されるようにする。

【００３９】

【実施例】次に、上述した切り屑再生処理装置１によっ
てマグネシウム合金の切り屑を再生処理した事例につい
て説明する。マグネシウム合金切り屑には、ＡＺ８０マ
グネシウム合金切り屑を用いた。マグネシウム合金の切
り屑は、液相化温度が４５０°Ｃ乃至６５０°Ｃであ
る。切り屑再生処理装置１は、押圧力発生部４を１００
トン油圧プレスによって構成し、加熱溶融部７のヒータ
１４を容量が４ｋＷのものを用いた。切り屑再生処理装
置１は、加熱溶融部７の溶融用厚肉管１９が全長４６２
ｍｍ、内径４５ｍｍであり、コントローラ１６によって
ヒータ１４の加熱温度を８５０°Ｃ（１１２３Ｋ）に設
定して加熱を行った。

【００４０】溶融用厚肉管１９は、これによって中央部
が６９７°Ｃ（９７０Ｋ）で加熱され、管内中心部の温
度が６７７°Ｃ（９５０Ｋ）で安定状態に保持された。
溶融用厚肉管１９は、この状態で加圧部５側及び押出成
形部８側の温度が３００°Ｃ以下であった。ノズル部材
１７には、ノズル１７ａの口径ｄが４５ｍｍの円形に構
成されたものを用い、加圧応力６１６．５ＭＰａで再生
材２が１００ｍｍ／分で押し出されるようにした。

【００４１】以上の条件の切り屑再生処理装置１によっ
て再生処理が施されたマグネシウム合金切り屑の再生材
２は、外観確認において、加熱不足により先端部に溶融
が不完全な状態の部分が観察されたが、先端部から５０
ｍｍ以上の部分では完全に溶融して再固化されることに
よって一様な状態となっていることが確認された。再生
材２は、中心部の組織観察においても、先端部から３０
ｍｍの部分までは不完全溶融の状態が存在していたが、
３０ｍｍ以上の部分では完全に溶融して再固化されるこ
とによって一様な状態となっていることが確認された。

【００４２】次に、再生材２の機械的特性について考察
を行った。試料は、加圧部６内においてアルゴン雰囲気
で加圧を行って成形した再生材２ａと、大気雰囲気中で
加圧を行って成形した再生材２ｂ及び比較材としてＡＺ
８０マグネシウム合金からそれぞれ作製した、厚み６ｍ
ｍ、平行部の幅１０ｍｍの矩形の試験片Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３とした。各試験片Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３についての引張り
試験の結果は、次の表１の通りであった。

【００４３】

【表１】

【００４４】再生材２は、いずれも伸び（％）につい
て、素材であるＡＺ８０マグネシウム合金よりも小さい
値であった。アルゴン雰囲気再生材２ａ（Ｔ２）は、引
張り強度が比較材に対して約８９．３％と良好な値であ
った。これに対して大気雰囲気再生材２ｂは、引張り強
度が比較材に対して約４６．９％であった。

【００４５】したがって、再生材２は、切り屑の純度が
高い場合に、アルゴン雰囲気で再生処理することによっ
てそのまま素材として再使用することが十分可能であ
る。また、再生材２は、切り屑の純度が比較的低いため
にこれを再溶融して精錬することが必要な場合には、コ
ストの面で有効な大気雰囲気で再生処理を行ったもので
あっても実用上十分である。

【００４６】切り屑再生処理装置１は、ＡＺ８０マグネ
シウム合金切り屑を、上述したように表面積が小さく組
織が一様な状態を呈する所定の大きさの棒状体である再
生材２として成形することから、格別の防水措置や静電
気対策の措置等を施す必要も無く安全な部材として取り
扱うことを可能とする。また、切り屑再生処理装置１
は、ＡＺ８０マグネシウム合金の切り屑を再生処理が容
易な再生材２として成形することから、リサイクルシス
テムの構築を容易とする。

【００４７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、液相化温度が１１００°Ｃ以下の金属及び合金或
いは合成樹脂等の切り屑や小塊物或いは粉体等の再生対
象物について、その体積を圧縮して取り扱いが容易な棒
状体を呈する再生体として処理することから、素材のリ
サイクルシステムを極めて容易に構築して資源の有効利
用、素材の再使用による部材費の低減或いは廃棄コスト
や保管スペースの低減を図る。本発明によれば、特に水
分と反応して発火する危険性があるマグネシウム材の削
り屑等を処理する場合に使用することにより、これを発
火の危険性の無い棒状体の再生材として極めて簡易な方
法によって再生処理することから保管や運搬時の面倒を
大幅に軽減してマグネシウム材の需要拡大に貢献すると
いったようにその効果が極めて顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態として示す切り屑再生処理
装置の構成説明図である。

【図２】同切り屑再生処理装置をホッパーを取り外した
状態で示す平面図である。

【図３】同切り屑再生処理装置を構成する押出成形部の
構成を説明する要部斜視図である。

【図４】同切り屑再生処理装置において、切り屑が加圧
される加圧部の口径と加圧応力との適用範囲を説明する
図である。

【図５】同切り屑再生処理装置において、加熱溶融部の
温度状態を示す図である。

【図６】同切り屑再生処理装置において、加熱溶融部に
おける加熱温度と加圧応力との適用範囲を説明する図で
ある。

【図７】同切り屑再生処理装置による切り屑から再生材
を成形する工程図である。

【図８】同切り屑再生処理装置の使用例を説明する図で
あり、１台の加工機と組み合わせて使用した例を示す。

【図９】同切り屑再生処理装置の他の使用例を説明する
図であり、多数の加工機と組み合わせてリサイクルシス
テムを構築した例を示す。

【符号の説明】

１ 切り屑再生処理装置（再生処理装置）、２ 再生
材、３ 基台、４ 押圧力発生部、５ 加圧部、６ 投
入部、７ 加熱溶融部、８ 押出成形部、１１ホッパ
ー、１２ 真空ポンプ（空気排気手段）、１４ ヒータ
（加熱手段）、１５ 熱電対（温度検出手段）、１６
コントローラ、１７ ノズル部材、１８加圧部本体、１
８ａ 投入口、１９ 溶融用厚肉管

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液相化温度が１１００°Ｃ以下の金属及
   び合金或いは合成樹脂等の切り屑や小塊物或いは粉体等
   の再生対象物が投入される投入部と、 上記投入部から投入された再生対象物を押圧手段により
   加圧する押圧部と、 上記押圧部によって加圧される上記再生対象物を加熱手
   段により加熱して溶融或いは半溶融化状態とする加熱溶
   融部と、 上記加圧部と対向する先端にノズルが設けられ、このノ
   ズルから上記加熱溶融部内で溶融或いは半溶融化された
   上記再生対象物を棒状体に成形して押し出す押出成形部
   とから構成されたことを特徴とする切り屑等の再生処理
   装置。
2. 【請求項２】 上記金属及び合金は、マグネシウム及び
   マグネシウム合金であることを特徴とする請求項１に記
   載の切り屑等の再生処理装置。
3. 【請求項３】 上記投入部と押圧部との間には、空気排
   気手段が配設されたことを特徴とする請求項１又は請求
   項２のいずれか１項に記載の切り屑等の再生処理装置。
4. 【請求項４】 上記投入部と押圧部との間には、不活性
   気体供給手段が配設されたことを特徴とする請求項１又
   は請求項２のいずれか１項に記載の切り屑等の再生処理
   装置。
5. 【請求項５】 上記加熱溶融部に配設された温度検出手
   段と、この温度検出手段からの出力により上記加熱手段
   を制御する温度制御手段とを備え、 上記加熱溶融部は、上記再生対象物の押出方向に対して
   中央部を高温とする温度勾配が付された状態に制御され
   ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１
   項に記載の切り屑等の再生処理装置。
6. 【請求項６】 液相化温度が１１００°Ｃ以下の金属及
   び合金或いは合成樹脂等の切り屑や小塊物或いは粉体等
   の再生対象物を投入する投入工程と、 上記再生対象物を押圧手段により加圧する押圧工程と、 上記再生対象物を加熱手段により加熱して溶融或いは半
   溶融化状態とする溶融工程と、 溶融或いは半溶融化された上記再生対象物を棒状体に成
   形して押し出す押出成形工程とを経て上記再生対象物の
   再生体を得ることを特徴とする切り屑等の再生処理方
   法。
7. 【請求項７】 上記溶融工程は、上記再生対象物の押出
   方向に対して中央部を高温とする温度勾配が付された状
   態に制御されることを特徴とする請求項６に記載の切り
   屑等の再生処理方法。