JPS59500421A - 金属繊維を作る方法およびこの方法を行うための装置 - Google Patents

金属繊維を作る方法およびこの方法を行うための装置

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JPS59500421A JP58500951A JP50095183A JPS59500421A JP S59500421 A JPS59500421 A JP S59500421A JP 58500951 A JP58500951 A JP 58500951A JP 50095183 A JP50095183 A JP 50095183A JP S59500421 A JPS59500421 A JP S59500421A
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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】 1、発明の名称 金属繊維を作る方法およびこの方法を行うための装置 2、発明の詳細な説明 〔発明の技術分野〕 本発明は、ガスおよび液体のP−J器2よび混合器、防音ダンパー、耐火性多孔 体等に用いられる金寓祷作の粉末冶金法に関し、特に、金舅鉤維を作るための方 法および装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
現在の粉本冶金法においては、技法の改善が要求され、原価効率および最終製品 の品質に対して高度の要求がなされている。多孔質材料は、粉末冶金法に8(・ て寄に注目される所である。この点において極めて有望視されることの一つに、 金本粉釆の代わりに金,木珠避を使用することである。しかし、粉末冶金におい て金属繊維を広く用いることは、光分に簡単で安餅な製造方法が黒いことにより 阻害されている。
この間呼に対丁る子不的鱗決は、金―扮宋を上様的に処理して金萬扮末から直接 金$−3.’41を得ることにより与えられる。
金属粉〒のジ杖知子から今5%轡岬を作る方法(国際出題paT/5o−s21 0oo3o、出旬日1982年9月15日、参昭)が知られ、この方法に2いて は、まず金犀粉天の球状粒子が供給されてこれらの杓子が渉作辿格甲で圧延され ろと同時に、粒子をその回転の軸心に沿って伸ばす(延伸する)ことにより変形 さnlこのようにして作られた今市P維か排出される上記出;〃にはさらに、上 記の方法により金箸粉末の球状粒子から金旙層維を作るための装置が示され、こ の装置は、球状粒子を供給する@壇および変形工具(または成形工具)を有し、 上記変形工具は、2つの主ロールを有し、この両ロールは、変形さねる球状粒子 を圧蝋および延伸するように相対して置かれろ。そして上記粒子は、供給磯掴の 供給通路から上記画ロール間の隙間中に供給される。
しρ)しながら、上記の方法および芙#に、粒子の金属の理性により叩1限され 、作られる414の長さと「径との間の最大可能な比を得るためには、≠大な口 数の圧延サイクルが必要とされると云う欠点を有し、この結果として、製造効率 が低下され、また精子中に亀裂が生することにより粒子の金庫の1件が影響され る。
可変形の球状利子の回転軸心に沿5i伸に、回転軸心に平行に作られている2ノ 推の中心に同けられた多触見擦力の割入効果ぞ完全にに中相し得す、よって、粒 子の変形を妨げると云うのは、このような延伸の粟は、蚤姫の延び状態における 金がのり住流の率に一致し得ないからである。
〔発明の総括〕
本発明は、金斥七殉を作る方法を提供することを目的とし、本発明の方法におい ては、金革粉末の球状粒子はそれらの回転の細心に沿って、借絢の長さと直径と の最大可能な比を与えることにより金訊沖延の製造効率を高め得る率で延伸され 石。不発明はさらに、上記の如き方法を行うための装、會を提供することを目的 とするものであり、この集金ば、金羞片雉の製造効雰を高めることおよび財雄の 長さと直径との比をt大可能にすることを可能にする構造を有する。
本発明の方法においては、金廖扮宋の球べ杓子が供給され、これらの粒子か製造 煉拝のiコ路中に?いて各粒子を圧延すると同時に、その回転軸心に沿って延伸 することにより変形され、このようにして作られた金属像姫が排出される。本発 明vcZいては、金球粉末の可変形球状粒子をその(ロ)転細心に沿って延伸す ることは、球状杓子の直径の縮小の間の母ひにおける金属の塑性流の率を超える 率で行われる。
可変形粒子の延伸の基が、粒子の直径か硝小される間の延びにおける金車の塑性 流の星より大にされる度合は次式により定められることが望ましい:V3は 球 状粒子の回を軸心に沿う延伸本、■4は 球状杓子の半径方同縮小稟、 Dは 球状杓子の直径、 dは 金座−5″袴の直径である。
球状粒子をその回七許心に沿って延伸すると同時にこの穴子が圧延面内で、製a 操作の通路に垂直な方向に劫かされることが望ましい。
不発明による製電は、球状粒子を供給するための供給通路を有する供給稗なおよ び変形工具を有し、上記変形工具は、主ロールの形の主体?よび再二体から成り 、上記画体は、可変形球状粒子を圧tすると同時に顔伸するように相対して智か れ、球状粒子は供給機構の供MM路から上記二体間の隙間中に供給される。さら に本発明においては、各球状粒子をその回を軸心に沿って粒子の直径の縮小の間 の砥び罠おける金畢の塑性禿の不を超える率で延伸するための手段が上記変形工 具に連結される。
変形工具の一つの体が、球状粒子をその回f:、4心に沿って粒子の直径の縮小 の間の延びにおける全島の塑性流の率を超える率で延伸するだめの手段として働 くことρ・望ましく、この体は、可変半径R(x)の回転双曲[相]体の形に作 られた作動面を有する追加ロールの形を有し、主ロールと追加ロールとはそれら の軸心の闇に次式で示す素度が形成されるように交叉して蓋かれる: vlは 主ロール20周辺速度、 v2は 追10−ルの回込速度、 Rは 主ロールおよび追加ロールの作動面の中心点における半径、 αは 球状粒子と主および追加ロールとの接触角である。
また、主ロールの作動面が可変半径R(x)の回転双曲線体の形を有することが 望ましく、この場合には、主ロールの軸心と追加ロールの軸心との交叉浄は次式 により定められる: また回転双曲や体の可変半径R(X)は次式により定められることが望しい。
R(X)!W R2+x”・tah2βこ〜に、 Xは 主ロール2よび追加ロールのが心に沿う中心点から爾′flliへの可変 距離である。
珊“8′ざl子をその回転軸心に沿って、粒子の直径の縮小の間の延びにおける 金7の雪注流の圭を契える藁で延伸するための手段に、主ロールまたは往傳←を なしイ停る変形工具の一体に怜挑的に連結された往復動を与えるための代r¥の 形を百することがf34しい。
変形工具の一つの体が追加P筒形ロールの形を有することが望ましい。
変形工具の主ロールが円筒形を存することが望ましい。
細形においてに、変形工具の−fT:け、水平[対して70〜80°枦けられ、 不平に撞かれた主円筒形ロールの軸心と平行に置かれた平板の形を右する。
変形工具にさらに、軸心が水平な円闇形西(分を有し、この円筒形部分の表面が 次式により定綽らn/B、曲率光径を百している。
40 Dmin≦R,≦60Dmin この円筒形部分つ・上記平板の止端に連結されることが望iL<、この場合には 、球状粒子を供給する機構は、上記円筒形表・■の最上点から、主内部形ロール と上記板との間の!14間中にや子を医絶する通路に向けて円弧の10〜15° だけずらされ、各供給通路の直径はDl≦4 Dzinに作らユ、相:lる通路 間の距漆はE≧40 Dmiコにされる。
本発明は?椎製造操作の効穿を扁めることを可能にするものであり、本発明の7 j法により伜られた綿坩は長さと直径との舞大可熊の比を有し、この比は変形さ れる金属の塑性の限界まで大きくてろことができる。
〔発明の実施例〕
本発明による金属粉の球状判子から金属ぢ殉を作る方法においては、上?球状粒 子が供給され、これらの粒子が粒子の各々をヤ作の方向に圧f:′fると同時に 、粒子の回転の軸心に沿って延伸することにより変形される。上記回転軸心に沿 う球状判子の延伸は、変形されろ球状判子の直径が究小される時の延ひにおげろ 金祈のう注流の藁より大きい不で行われる2金想扮〒の可変形球状杓子の回転炉 心((沿う延伸率か、球状判子の可逆が翁小されろ時の廷ひにおげろ金層の塑性 流の星より犬にされろ7合は次式(こより定められることが望ましい: v3は 球状粒子の回転軸心に沿う延伸率、■4は 球状粒子の半径方回島小率 、 Dは 球状利子の直径、 dは 金励誓姫の直径である。
本発明の方法により作られる金層q作の長さを最大にするためVCg状′tD子 の回転軸心に沿う延伸に、この杓子を圧延の面内において製造佛作の一洛に唾直 な方向に助かすことにより行われる。
第1図には、不発明の方法を行うための装置か示さ扛、この装置は変形工具1を 右し、この変形工具1は、主ロール2およびj1加ロール3の形に作られた二体 から成り、追加ロール3は回転双曲線体の形の作動面を有する。ロール2と3と は、それらの軸心4と5とか交叉して両者曲に伸度βを形成するようvc看かれ 、βは次式から定められる: Dは 球状粒子60直径、 dは 金属4雄7の直径、 vlは 主ロール2の線速度、 vlは 追加ロール3の線速度、 Rは 主ロール2の作動面および追加ロール3の中心点における半径、 αは 球状判子6と主および追加ロー/I/2および3との接柚角である。
上記回転双曲線体の可変半径は次式から定められるR(X) =l−R2中X2 − tan2βこ〜に、 Xは 主ロール2(または14)および迫力ρロール3の軸心4および5に沿う ぞtらの中心点から両1則への可変距離である。
本発明による装置は、球状粒子をその回転m心に沿って球状粒子の直径の縮小の 間の延びにおける金気の塑性流の率より大きい率で延伸するための手段7亘し、 上記追加ロールはこの手段としてり詣する。
第1図にはさらに、ロール2および3のそれぞれの周辺速度のベクトルvlv2 およびタンジエンシアル速度Vτl + vr□が示されている。
金属粉末の球状粉子6は、供給嶽テ8がら通、烙9を通ってロール2と3との間 の隙間中に供給され、金属液a7はロール2?よび3の反対[11から出る。ロ ール2および3はベアリング10および11中に保持され、ロール2?よび3に は駆動手段12および13が連結される。
第3図には、償雉70表面とロール2,30表面との間の接触点における歴夢力 τの方向ベクトルが示されている。
第4図に示す不発明の装置の他例においては、主ロール14の作動面は、上述と 実・6的に口)杼な可変半径R(X)を可する回転双曲線体の形を有する。ロー ル14および3の軸心15と5との間の角度は次式により定められる。
第4凶ゴロよび宣5図を末、主=dよび理゛5日ロール14および3の周辺速度 のベクトルV1.v2′8よびタンジエンシアル速度のベクトルVτ0.■7゜ を示す。
本発明の実作のさらに他の(9::にりいては、変形工具1の第二1Xは、ポロ 図に示す洲く円筒形ロール16の形に作られる。今・主吻末の可賓形琢状埴子を その回転棒心に沿って、上記粒子の有径が縄小される闇の延びにおける金“鳴の ツ註流の率より大きい率で延伸するための手段に、ベアリングIOK津甜谷れた ロール2に往復ケを与えるθ構17である。
第7図1は第6図に示した変形工具lの主および追加ロール2および16の川辺 速密のベクトルV1+■2を示す。
花8図りよびあ一91随に示す不発明の余憤の仙汐11においては、変形工具1 の裁二坏は子らな板18の形に作らnlこの18は、水平に対して70’の浄叩 を成すように水平にmlかれた円筒形の主ロール2の匈1心4と平行に置かれる 。
第10図に示す本発明の足置のa路側においては、で形工R1;・ま、細心が水 平な円節の珈・分を可し、次式により定められる曲率半径R1を有する表面20 が平板19の上白に連層される。
40 Drnip≦R1≦60 Dzin金′;Aか末の球状粒子を供給するた めの機葎8は、表面20の最上点からロール2と板19との間で粉子6を圧延す る1u路に向けて15°L鶏がをルυすように少しずらされる。坪、j7; ′ :′−子をf:1合するたと)の各燵埒9の直径はD1≦4Dminで本り、相 離る迫?4にE≧40D蜘の距歳だけ竿てられる。
第1図、 F 2−4およびた3図に示さまたX ’f−明の方法を行う装動は 次のように作ン・する。
駆動手段12および13力・係合されて正円歯形ロール2および追加ロール3が 一方向にしかし異なる周辺速度■1およびv2で原1耘される。令嬢を禾のb= 杖粒子6は供給@絋8がら通路9を逼って変形工具1のロール2と3との間の隙 間中に送られる。ロール2にロール3の周辺速度v2より速い周辺速度Vlを与 えることにより、圧延とともに粒子6をロール2と3どの間の隙間中に5i入れ 、ついで操作通路に沿C″′C込ぶことが可断にされる。ロール2と3との間の 吐曲中でるツ頷製造操作の方向に勅かされる闇に着・子6は圧延?よびチ伸され ることにより変形される。上記延伸に、粉子60M径が縮小される時の延びにお ける金娶のつ注流の星より大きい互で行われ、この狐に次式により示される。
■3は 球状粒子6の回転r!■心に沿う廻伸至、v4は 球状粒子6の半径刀 向弛小当、Dは 球か′−4・子6の直径、 d 1.工 金に−゛雉7の直径である。
粒子6は、−鳴許7が代られるまで変形され、これらの斌”−pifの直径(・ まロール2と3との背のす小間隙によるロール3の軸心5にロール2のt心4に 対して、次式により冗められる色間だけ傾けられ乙。
Rは 主ローA/2および追加a−ル3の作動面のこれらのロールの口心点で訓 ら虹た光径、αに 球状粒子6とロール2および3との接岬角、ワール2と3と の間の隙間が命小である区域晩おけるこれら両ロールの丑倦テに平行でとるから 、周辺速度V2 のタンジエンシアル成分vT2が生じ、このタンジエンシアル 成分Vτ2によh却子6の回転軸心に沿う延伸が容易(される。Vτ2の値は、 ロール2および3の軸心4名よび5の輛き声究βが1厠するにつれて大になる。
ロール2の胴切7’ FE V l のタンジエンシアル成分vT□は0(ゼロ )であるから、ロール2だよび3の町1心4および5の頓き会βをりごえること によりロール2および3上の接肚肥多力τは反対方回例向けられ、よって籾26 ?工挺−W F’i−刀τにより、ロール3の周辺速τv2のメンジエンシアル 成分Vτ2の方向に延伸され、成分■7□の値はF子60有径が硼小される時の 延びにおける金應の塑性症の率より犬であるから、これにより琳坩7の形成が容 易にされる。これによって使作の効墨が壇大される。
机4図および隼5図に示す装置なに次のように作動する。
年吟が始動寧わ伸子6は主ロール14とiP茄ロール3との間の噂間中に前述の 如く供給される。ロール14の軸心15はロール3の1抽心5に対して、次式に より定められる角度まで1碓7がローk14と3との間の4聞から出る面内にお いて価けられているか、これらのロール14および3の母、#は平行位if保た レテいるので、周辺速度v1 のタンジエンシア−>H分Vτ1はロール3上の 成分Vτ2と同じ側り回けられる。
これらの成分vr工とVτ2との差により粉子6をその回転町心と一致する方向 に延伸する力が生ずる。、=−ル14と3との間の角度2βの・直を変えること 乳より粒子6の延伸の方向における接触埜擦力を中和するため知吸分Vτ□とV τ2との差は粒子6の直径が縮小さ九る時の延びに1ける金属の塑件流の星より も大JL′tLるように選択される。速テベクトルv71およびy8の方向が司 じで夛ることにより、各粒子6は、それらの変形の間に四−ル14および3の母 1詠に沿って速度vr2で移1され、よって、粒ヱ6かそれらの回転許心に沿っ て分布さrる。そしてこnにより、相隣る粉子6がそれらの延ひの方向に3いて 軍なり合うことか肪かれ、祷#70成形挿作が容易にされるとともC(換作の動 車がN大される。
ン6図および臣7[シ!に示′f装資に次のように作動する。
@両手段12および13が作動されて、主および追加円筒形ロール2および16 が同方向に、界なる速度v1およびv2で回転される。旧:時に、ロール2に往 復運孜“を与えるための縞芦が作動され、この運動がリンクラ寓およびベアリン グ10を絶てロール2に伝えられる。この他の点にシいては、尊貴は前述と同様 に機能する。ロール2および16の形は簡蛍な製作を可能にし、ロール2に細心 方向往復pIHが与えられることにより、湘檄7の成形が容易にされ、碍維製造 伸作の速度が上げられる。
第8図および第9図に示寸装黄は次のように作動する。
”I=h手段12か作動されて、ロール2が操作方向に回転され、同時に桟構1 7が作動されて、この機復17かうベアリング10を待てロール2に細心方向往 復動が伝えられる。粒子6は、変形工具1のロール2と板18との間に供給され る。水平に対する板18の傾斜角に70〜80°である。板18と水平との間の 角度を小にすると、粒子が板18とロール2との間に供給される速度か減少され 、これにより正号の効率が影皆される。佃の点に?いては装置は前述1ダ1]に ついて述べたと同様に機能する。
植ヴ8からロール2と板19 (Fl 01シj)との聞の隙間に倶胎される粒 子60分布を良くするために、これらの粒子6は通路9から円静形茅面20に供 給され、この表面上に自由落下しこの表面20に衝突した後分散される。
板19の上端に円筒形表面20を腔げたことにより、a僕8を種々な直径を有す る粉子6を供給するために用いることが可能にされる。
本発明は、唇品質の*海@雉を律ることを可能にする。
図面の簡単な説明 第1図は本発明による金帷作雉を作るための装置の一’S施例すなわち変形工具 の一体が回転双曲線体の作動面を有する追加ロールとして作られた例を示す説明 図、第2図はり1図の■−■臀による断面図、纂3図は第1図のm−m森による 断面図、第4図は不発明の装置の他側すなわち主ロールの作動表面が回転双曲線 体の形に作られたー1の説明図、第5図は第4図のV−■丙による断面図、巣6 図は本発明の裟薩のさらに他側すなわち往復動な与えるための他析が設けられた 例のRF 1′]Il] ′A 1色7 ’4は龜6 図f) VII −VI f * K J: ルhr 面ff=、累8図は不発明の9竹のさらに一例すな わち変形工具の第二体が板として作られた例の膨曲ン1、第9図は第8図の矢印 jΔによる視図、第10図1は再8図の矢印Bによる視図である。
1・・・変形工具、2・・・主ロール、3・・・追加ロール、4.5・・・ロー ル2および3の軸心、6・・・球状粒子、7・−金層づ給、12.13・・・枢 劫手役、17・・・往り動を与えるための手段。
国際調査報告 第1頁の続き 優先権主張 @1982年10月20日■ソ連(SU)■3499001/22 @1982年12月3日■ソ連(SU)■3514152/22

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)金旨扮末の球状お子をgl、給し、上記粒子の各々を操作の方向に圧延する と巨j時にその回転の軸心に沿って延伸することにより変形し、金ルザ′維を排 水することによって、上古e毅子カ・ら金誹式碓を作る方法において:上記全庁 粉末の可変形球状粒子(6)をその回転の軸心に沿って延伸する弊に、上WF可 変形球状粒子(6)の直径の縮小の間の延びにおける金属の塑性流の晃を超える 星で侵伸することを特徴とする方法。 2)可変形球状粒子(6)の延伸の塞が、この球状粒子(6)の直径の惰小の間 の雷びにおける令息の塑性流の率を超える度合は、 v3は 球状粉子(6)の回転軸心に沿う延伸率、■41−z 球状粒子(6) の半径方向爾小星、Dは 球状粒子(6)の直径、 dは 金よ・−紺(7)の直径であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記 載の方法。 3)球状粉子(6)がその回転軸心に沿って延伸されると同時に、この粒子(6 )が圧帳の面同において操作の′7ii司に垂面たで同に力かされることを特・ ′、:(とする特許請求の範囲第1項てたは2項の何れかに記語の方法。 4)金、蜀g!天の球状粉子から金属−yで住を作るための装とにおいて;上記 球状粒子を供給するための供給通路を有する供#m声および変形工具を右し、上 記変形工具は具−主ロールおよび駆二主ロールから成り、上記画体は可変形球状 粒子を圧延する4と同時に延伸するために相対してl崎がれ、球状粉子は供給散 壇の供給通路から上記二体の主ロール間の隙間中に供給され、さらに特すとして 、冬苦状和子をその回F軸心に沿って粉子の直径の縮小の間の延びにおける金属 の塑性流の率を超える藁で延伸するための手段が設けられこの延伸手段が変形工 具(1)に連結されてなる装置。 5)変形工具(1)の二体の中の一つが、球状家子をその回転軸心に沿って、粒 子の直径の縮小の間の延びにおける金弟の塑性流の率を超える蚕で延伸するため の手段として働き、この一つの体が、可変半径R(X)の回転双曲給体の形に作 られた作動面を有する追加ロール(3)の形を有し、主ロール(2)と追加ロー ル(3)とが、それらの細心(4および5)の間に■1は 主ロール(2)の周 辺速度、 v2は 追加ロール(3)の周辺速度、Rに 三ロール(2)ポ゛よび追γロー ル(3)の作動面の中心点における半径、 αは 球状粒子(6)と主ロール(2)および追加ロール(3)との千哩角、 で表わさねる含戸が形成されるように交叉して逍かれることを÷−ラlとする駐 :’=−?:*の咥1箱4角記語7の装置。 6)王ロール(14)の作動面は、可変半径R(X)の回転双曲と4本の杉を有 し、主ロール(14)のP心と追加ロール(3)の屯1心との交叉角は で表わされることを特徴とする特肝−求の範囲ν5項aC誠の男前。 7)回転双曲器体の可変半径R(X)にXは 主ロール(2または14)?よび 追加ロール(3)の細心に沿ってそれらの中心点から両■りへの可変距建 で定めらおることを特徴とする特許請求の範囲第5または6狙の何れかに記載の 装置。 8)球状数子をその回転岬心に沿って粒子の直径の縮小の間の唾びにおける金属 の塑性流の星を超える軍で延伸するための手段は、主ロール(2)または往礁旬 をなし湯る変形工具(1)の一体にゼ〉椙的に連結された往+’MSを与えるた めの%=摩(17)の刑を百することを特徴とする特許請求の鯛明第4項肥鮒の 装置9)変形工亘(1)の二体の一つが追加円筒形ロール(16)の形を有する ことを特徴とする特許請求の範囲第8工自記肪の装置。 10)変形工具の主ロール(2)が円筒形であることを特徴とする請求 に記載の装置。 11)変形工具(1)の二億の一つが、水平に対して70〜80°傾けられ、水 平に着かれた主円筒形ロール(2)の揶心(4)に平行に青かれた平板(18) の形を有することを特徴とする特許請求のそ囲第8および10項に?廠の製布。 12)変形工具(1)i工さらに岬心が水平な円筒形部分を有し、この円筒形部 分の表面(20)が40 Dmiz≦R1≦60 D minで定められる曲率 半径を有し、この円心形部分が平板(19)の上端に連結され、球状粒子を供給 するための様講は、上記円筒形表面(20)の最上虚から主円筒形ロール(2) と土肥板(19)との間の隙間中に球状粒子(6)を供給する通路に向けて円弧 の10〜15°だけずらされ、各供@181烙(9)の直径はD1≦4 Dmi n に作られかつ相染る通路(9)間の距離はl≧40 Dxinにされるよう にしたことを特許とする特許請求の訛叩第11項紀戦の色責。
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