JPS6038228B2

JPS6038228B2 - 金属細線の製造方法

Info

Publication number: JPS6038228B2
Application number: JP53139060A
Authority: JP
Inventors: 逸雄大中
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-11-10
Filing date: 1978-11-10
Publication date: 1985-08-30
Also published as: JPS5564948A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、溶融金属をジェットとして噴射し、金属紬
線を直接製造する金属紬線の製造方法に関する。

従来、溶融金属をジェットとして噴射し、金属細線を製
造る方法には、ジェットを、回転ドラムの内面あるいは
外面に噴射し、固体への接触冷却により凝固させる方法
、回転ロ−ル間に噴射する方法、気体冷却媒体中に噴射
する方法および静止水中に噴射する方法などがある。

これらの方法の内、回転ドラム、ロールなどの固体表面
に噴射する方法では、ジェットがつぶされるため、リボ
ン状の紬線しか得ることができない。一方、気体中に噴
射して凝固させる方法は、円形断面の紬線を得ることが
できるが、凝固時の冷却速度が遅いため、製造し得る紬
線の直径が小さいものに限定される。たとえば、大気中
噴射による鉛細線は、約１００仏ｍ以下のものでないと
連続線にするのが困難である。また、静止水中に噴射す
る方法は、冷却速度が早く、円形断面の紬線が得られる
可能性があるが、水中入射時の衝撃により良質の紬線が
得られにくい。そこで静止水中ではなく、流水中に噴射
することが考えられるが、ポンプや水の重力を利用した
場合、乱れのない層流状態の流水を得ることは容易では
ない。以上のように、従来の製造方法では、円形断面の
連続紬線を凝固時の冷却速度を大きくして製造すること
が困難であり、かつ、より太い円形断面の細線を得るこ
とも困難である。

一方、凝固時の冷却速度を大きくすることは、高強度、
高耐食性、欧磁性など独特の性質を有する非晶質金属の
紬線の製造や、結晶粒の微細化による高強度細線の製造
にとって、重要な条件である。

また、紬線の断面を円形にすることは、紬線を強度部材
として使用する場合や、ネットなどに加工する場合に、
重要なことである。この発明は、前記の点に留意し、回
転する円筒状ドラム内に、遠心力により液膜層を形成し
、その液体層中に溶融金属をジェットとして噴射し、溶
融金属を凝固させて金属紬線を製造する方法であり、つ
ぎにこの発明を、そる実施例を示した図面に基づき詳細
に説明する。

図面において、１は一面が閉塞された円筒状ドラム、２
は水平方向に設けられたドラム１の軸、３，３は軸２を
支持するすべり軸受、４は両軸受３，３間において軸２
に固着されたベルト車、５はベルト車４に装架され直流
モータにより回転されるＶベルト、６はドラム１の他面
に形成された流出防止板、７はドラム１内に冷却用液体
を供給する給液パイプ、８は給液パイプ７に設けられた
調節弁、９はドラム１の回転による遠心力によりドラム
ー内において流出防止板６の内側に形成された液体層、
１０はコロ１１にり水平方向に移動自在に支持された基
板、１２は基板１０に設けられたラック、１３はラック
１２に噛合するピニオン、１４は基板９の先端に設けら
れた溶融金属の噴射装置であり、アルゴンガス等の加圧
されたガス圧力により、溶融金属が噴射装置１４のノズ
ルからジェットとして噴射される。

１５は先端の開口部１５′が液体層９中に自在に挿入さ
れる排液パイプでありく開□部１５′の位置により液体
層９の厚さが調節される。

１６は軸２の内管、１７はドラム１を２重層にする有底
円筒状の仕切壁であり、底部の閉口部が内管１６の端部
に接続され、端部とドラム１の端面との間に間隙８が形
成され、内槽１９と外槽２０が形成され、内層１９が内
管１６に運遭するとともに、外槽２０が軸２と内管１６
との間隙２１に運通している。

２２はＶパツキン２３を介して内管１６に接続され内管
１６にドラム冷却液を供給する給液パイプ、２４はＶパ
ッキン２５を介して間隙２１に蓮通されたドラム冷却液
の排液パイプである。

つぎに、この発明の製造過程について説明する。

Ｖベルト５の回転によりドラム１の回転数が所定の値に
なった時に、給液パイプ７より水等の冷却用液体をドラ
ムーの内面に注入する。注入された液体は、遠心力によ
り液体層９を形成するとともに、流出防止板６により液
体のドラムーからの流出が防止される。そして、この液
体層９中に、溶融金属の噴射装層１４から適当な速度で
熔融金属をジェットとして噴射する。このとき、ジェッ
ト速度は、加圧用のガス圧力の調節により、容易に調節
され、また噴射装置１４のノズルと液体層９の表面まで
の距離は、なるべく短い方が望ましい。さらに、第２図
に示すように、液体層９へのジェットの入射角仇ま、１
０〜３００が望ましい。このためには、噴射装鷹１４を
ドラム１の中心から離すこと、ドラム１の直径を大きく
すること、ドラム１の軸２を煩けることなどを行ない、
調節する。また、ジェットの噴射方向は、鉛直方向が噴
射装置１４の機構上良好である。また、１個所において
噴射を続けると、紬線が１個所に堆積するため、モータ
によりピニオン１３を回転させ、ラック１２を介して基
板１０とともに噴射装置１４をドラム１内で、第１図の
距離Ｌの間、左右に移動させる。

したがって、ジェットの凝固により得られた細線は、ド
ラム１の内面に巻きつけられる。また、ドラム１に内面
は、ラッパ状に多少勾配をつけておくと、製造後のとり
出しが容易になる。また、液体層９の温度を一定り保つ
ために給液パイプ２２からドラム冷却用の冷却水、場合
によっては加熱水、蒸気などを、内管１６を経てドラム
ーの内層１９に供給する。

このドラム冷却液は、外槽２０，間隙２１を経て９Ｅ液
パイプ２４から排出される。さらに、液体層９の温度を
一定に保つために、給液パイプ７から液体を供給すると
ともに、所定の位置の閉口部１５′に液体が流入し、排
液パイプ１５から排液し、液体層９の液体を入れ換える
。

なお、金属細線の製造後、排液パイプ１５の開口部１５
′をドラムーの内面近くまで挿入することにより、液体
層９の液体をほとんど排液することができ、別個の鱗液
用のポンプ等を必要としない。また、細線の巻取り層の
厚さがかなり厚くなると、液体層９の厚さが導くなので
、給液パイプ７から少しづつ液体を補給する。なお、液
体層９の厚さは、紬線の直径にもよるが、直径２００仏
ｍの鉛線の場合、約１比ゆで十分である。また、その液
体としては、水が最も安価であるが、製造すべき細緑の
材質により、焼入れ油、パラフィン、リチウムなどの液
体金属など、適当なものを選択する。また、液体層９の
液体として、加熱した絶縁樹脂を用い、紬線製造後、余
分の樹脂を流し出し、コイルを直接製造することも可能
である。なお、細線の直径は、ほとんど噴射装置１４の
ノズル直径によって決まるが、連続線を得るには、ドラ
ム１の回転数、ジェット噴射圧力を適当に選ぶ必要があ
る。すなわち、ドラムーの周速度をＶＤ、ジェットの速
度をＶＪ、液体層９への入射角をＪとすると、ＶＪ〉Ｖ
Ｄ＞ＶＪＣＯＳ○………【１｝となるようにする必要がある。

また、ドラム１の回転数が小さすぎると、安定した液体
層９が得にくいし、ジェット速度が大きすぎると、ジェ
ットが乱れ、小さすぎるとジェットが形成されない。さ
らに、危険速度に相当する回転数近くでは、振動により
液体層が９が安定しない。第４図は、約２００一ｍの鉛
細線を製造する場合の連続線を得る条件を、１実施例と
して示したものである。

なおこの場合、噴射装置１４のノズル径２００仏ｍ、液
体層９への入角５３０、ドラム１の内径３０５脚であっ
た。なお、大気中での噴射では、連続紬線のＶＪ、直径
１００山ｍ以下しか得られなかったが、この発明による
方法では、５００仏ｍ程度のものまでの連続線が得られ
た。

以上のように、この発明の金属細綾の製造方法によると
、回転する円筒状ドラム内に遠心力により液体層を形成
し、液体層中に溶融金属をジェットとして噴射し、溶融
金属を凝固させることにより、円形断面の縦線を容易に
製造することができる。また、液体層の液体の種類、温
度を変えることにより、種々の冷却速度を得ることがで
きる。さらに、流水などと異り、乱れのない液体層とり
、良質の細線が得られ、かつ、液体層の速度が容易であ
る。なお、実施例の場合、ジェットの噴射方向を鉛直方
向にしたままで、液体層への入射角度を簡単に変えるこ
とができ、また、ドラムを巻き取機に兼ねることもでき
、製造後の紬線の処理が容易である。さらに、液体層の
液体に絶縁樹脂などを用いると、コイルなどを直接製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の金属細線の製造方法の１実施例を示
し、第１図は一部切断正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ
線断面図、第３図は９Ｅ液パイプの斜視図、第４図はこ
の発明による鉛紬線の製造例における連続線を製造し得
る範囲の例示図である。１・・・ドラム、２・・・軸、９・・・液体層、１４・
・・噴射装置。第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１回転する円筒状ドラム内に、遠心力により液体層を
形成し、前記液体層中に溶融金属をジエツトとして噴射
し、前記溶融金属を凝固させて金属細線を製造すること
を特徴とする金属細線の製造方法。