JPS62266183A - 急冷凝固金属フレ−ク又は同リボンの分級方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、急冷凝固法によって製造された金属のフレー
ク又はリボン中に、製造中、一部の融滴の冷却速度が小
さいことにＪ：つで生じた粒状粉末を分離、除去するた
めの分級方法に関する。

［従来の技術］ 溶融アルミニウム合金を急冷凝固してフレーク状粉末に
し、これを圧縮した後、押出しイｒどの熱間成形を行う
ことによって、耐熱性、耐摩耗性、また耐焼付は性など
に優れたアルミニウム合金材（粉末冶金製品）が得られ
る。

従来、急冷凝固金属材を製造する方法として、各種の方
法が行われている。これらの方法を図面によって述べる
と、まずアトマイズ法があり、これは第５図に示すよう
に、ルツボ１内の金属溶湯２をノズル３から流下させ、
この溶湯流４に対して、アトマイズ媒体としての高圧ガ
スをカスノズル５から噴射し、溶湯流４を霧化して、そ
のＭｌ（滴を急冷して粉末６に凝固させるものである。

次に単ロール法があり、これはは第６図に示すように、
溶湯流４を水冷回転ロール７に注ぎ、急冷さ−（ソーて
リボン８を得るものである。

以上のほか、双ロール法、噴霧［１一方法、更にはメル
１へイックス１〜ラクション法かある。双ロール法は２
種あって、その一つｔｉｔ第７図に示すように、対向す
る水冷回転［１−ルア、７のすぎ間に溶湯流４注入し、
急冷してリボン８に凝固させるものであり、他は第８図
に示すように同じく水冷［１−ルア、７のすき間に溶湯
２を滴下し、急冷）疑固させてフレーク９を冑るもので
ある。

噴霧ロール法１．．Ｉ：第９図に示すように、溶解炉１
０のノズル１１内の溶湯に対して、噴霧媒ノｊスをノズ
ル５から噴出して溶湯を霧化し、その微細融滴１？を水
冷回転ロール７に衝突させ、急冷凝固してフレーク９を
得るものである。ヌル１〜イツ／）ス１〜ラクシ」ン法
は、第１０図に承りように、溶）易２面に対して設（Ｊ
た切欠きト１き水冷回転板１３を回転して、回転板１４
の切欠き周ＯＷ面で浴湯？をＩはね飛ばし、急冷凝固し
た綴紐状粉末１４を２．５ｆるようにした方法である。

［発明か解決しようとする問題点］ 子連の各種急冷凝固材の製造方法でＬｔｌ、いずれ・し
製造された急冷凝固材中に、一部融滴の冷ム［ｊ速度が
小さいためにで゛ぎたものが）昆存する。

急冷凝固材中に、融滴の際の冷ム［１速麻か小さいため
にできた：ｂのの混在早か多いほど、急冷１疑固伺を使
用しで造形する粉末冶金製品の特・＋４が悪くなる。こ
のため、各種方法て製ｊ告された急冷凝固ＩＪから、冷
却速度が小さいためにできたちのを除去する方法が必要
となる。

上記各種方法中、アトマイズ法で製造される急冷凝固材
では、球状又は涙滴状であり、ぞして冷却速度が小さい
ほど粗い粉末かで・きるので、分級には、ふるいを用い
て粗末を分前することで、前期の要求は達成される。

しかし、伯の製造法では、得られる急冷凝固材の主イＶ
ｂのは、フレーク９（第４図ａ）やリボン８（同図ｂ）
であり、この一群中に粒状粉末１５（同図Ｃ）や粒状粉
末１５が（１着したフレーク（同図ｄ）、リボンが）埋
入する。

フレークとりホンは融滴の冷ム１１速度が１０４°Ｃ／
　Ｓｅｃ以上の場合にできるが、粒状粉末と、フレーク
又【ｊ１リボンに付着した粒状粉末【＋２、融滴の際の
冷却速度が１０３°Ｃ／　ｓｅｃ以下と小さく、粉末冶
金製品の特・ｌノｌを劣化さけるもので、これらの粒状
粉末は除去されるべきである。

この点第４図ＣＯ粒状粉末１５は、ふるいて分級すれば
、ある程度分園１、除去できるが、同図ｄのフレーク９
又ＩＪリボン８に付着した粒状１ｋ）末１５は、当然な
がらふるいでは分離できない。

更に、ふるい分級のほかに急冷凝固して得たフレーク又
はリボンから、）昆在する粒状粉末あるいは粒状粉末が
付着したフレーク又はリボンを効果的に分離、除去する
方法は現在まで知られていない。

−５＝ ぞこて、本発明の目的Ｃ（１、急冷１ルを聞手イ製造法
で製造した金属フレーク又（よ金属リボン中に、一部の
融液の冷却速度が小さいために生じた粒状粉末、史には
この粒状粉末がイ（１盲したフレークまたはリボンを効
果的に分離し除去することかできる分級方法を提供する
ことである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明による急冷凝固金属フレーク又はリボンの分級方
法は、前期問題点を解決するための手段として、以下の
ように構成される。

すなわち、本発明の分級方法１ｊ１、粒状粉末を混在す
る、長辺の平均長さが２０ｍｍ以下の急冷凝固金属フレ
ーク又は同リボンを分級容器内に供給すること、このフ
レーク又１はリボンに対して、遠心力を与えるとともに
、この遠心力の方向に対向するか、又は直交する向きの
気流を発生ざＵること、この遠心力と気流の作用によっ
て、面明フレークまたはリボンと、前期粒状粉末とを前
期容器内で分級することから成る。

ｊス下、本発明による分級方法を、その実施に使用する
分級容器とその操作方法を説明することによって、詳し
く述べる。

第１図ないし第３図は分級容器の概念図である。

第１図に示す分級容器は、上下端を端板１６゜１７で閉
じたホッパ型容器であって、中段部にフレーク回収トレ
ー１８を設け、頂部内壁面にその水平面の接線方向に開
口する空気及びフレークの供給管１９を取付け、フレー
ク回収トレー１８の上方に開口する縦型の空気排気管２
０を上部端板１６を貫通して中央に設けてあり、容器下
部を粒状粉末１５の回収室２１としたものである。

この分級容器では、粒状粉末を混在するフレークを空気
によって供給管１９から容器内に吹き込む。空気は容器
の側壁２２に沿って旋回しつつ下方に流れ、排気管２０
内に流入して容器外に排出しブロワ−へ帰還する。

この空気のながれば、容器内に吹き込まれたフレーク９
と粒状粉末１５に対して容器上段で遠心力を与え、容器
中段で求心力を与える。このどき、粒状粉末はフレーク
よりも表面積が小さいため、粒状粉末が付着したフレー
クでは、付着がないフレークより重いので、これらは遠
心力の作用を強く受けて、側壁２２の方に集まり、次い
で自重が利いて側壁２２に沿って落下し、粒状回収室２
１内に入る。

一方、フレーク９は表面積が大きいので容器中段で気流
による求心力を強く受けて容器中央に運ばれ、次いで自
重が利いて１〜レー１８内に落下する。なｄバフレーク
９の一部は、排気管２０を通ってブロワ−に運ばれるこ
ともあるが、ブロワ−の手前にサイクロン又はバグフィ
ルタ−を設置して、この場合のフレークを回収すること
かできる。

以上のようにして、フレークと粒状粉末を分級Ｊること
ができる。

第２図に示す分級容器は、わん型容器で市って、その内
部にフレーク回収用トレー２３が設置され、底部は粒状
粉未回収室２４となっている。

トレー？３には、その底板２５の中央に開口する縦孔２
６が設けられ、容器には、下部端板２７の中央に開口す
る縦孔２８が縦孔２６と同一軸線−にに設けられて、こ
れらの縦孔にローターの回転軸２９が挿通されている。

縦孔２６はめくられ孔であり、縦孔２８の上端は開口し
て、回転１１１１２９どの空間を空気の吹き込み通路と
している。一方、空気の排気孔３０が上部端板３１に設
けられている。ローター３２は、回転軸２９の先端に取
付けられて、トレー２３の上方に位置している。３３は
フレークの供給管であって、容器の上部端板３１を通じ
て垂直に取付けられて、ローター３２の上方に開口して
いる。

粒状粉末を含むフレークを供給管３３から容器内に投入
して回転しているローター３２に落すと、ローター３２
の回転によってフレーク９には、粒状粉末１５と共に遠
心力が作用する。一方、容器の縦孔２８から吹ぎ込まれ
た空気は、容器の側壁３４とトレー２３の側壁３５との
間を通って上昇し、排気孔３０から容器外のブロワ−に
帰還する。この空気の流れは容器上段で遠心力の作用方
向に　９一 対向する気流となる。容器の上段で遠心力の作用を強く
受（する粒状粉末１５は、容器側壁３４に運ばれ、次い
で自重か利いて側壁３４に沿って落下し、下段の粉未回
収用至２４に集積する。一方、フレーク９は、ローター
３２によって飛ばされた後、対向気流を強く受けるので
、側壁３４に流れずに、トレー２３の上方に集まり、自
重により次第にトレー２３内に落下する。

このようにして、フレーク９と粒状粉末１５は容器内で
分級される。

第３図に示す分級容器は、第２図の前期分級容器におい
て、空気の吹込み通路である縦孔２８を、トレー２３の
縦孔２６と連通させてめくら孔とし、新たに空気の吹込
み通路として、トレー２３の側壁３５に近いところの」
一方で開口する縦管３６を数本、容器上部端板３１を貫
通させて供給管３３の回りに環状に配設しである。前記
第２図の分級容器の場合と同様に、ローター３２上に供
給されたフレーク９と粒状粉末１５はローター３２によ
る遠心力を受ける。空気吹込み管３６から吹込まれだ空
気は、遠心力の方向と下向きに直交する気流を起こ覆。

フレーク９は、ローター３２の遠心力よりも下向きの気
流の作用を強く受（′Ｊでトレー２３内に落とされる。

一方、粒状粉末１５は、前期分級容器の場合と同様に、
ローター３２の遠心力を強く受けて、容器側Ｗ３４に運
ばれ、次いで自重により下部側？３４に沿って回収至２
４に集積する。このように、この分級容器を使用してフ
レークと粒状粉末は分級される。

以上の各分級容器（Ｊｌ、粒状粉末を含むリボンに対し
ても、同様の操作を行なって、分級することができる。

本発明方法においで、分級の対象とするフレーク又はリ
ボンは、その長刀の平均長さが２０ｍｍ以下であること
が必要である。

この理由は、長辺が２０ｍ１ｌｌを越える場合には、粒
状粉末が付着したフレーク又はリボンがこの方法によっ
ても分離できないからである。

ぞこて、フレーク又はリボンの長辺の平均長さが２０ｍ
ｍを越える場合には、これを２０ｍｍ以下の長さに粉砕
する必要がある。更に、５ｍｍ以下に粉砕すれば、より
一層効果よく分級することができる。粉砕装置としては
、例えばボールミル、「１ツドミル、カッターミルなど
が用いられる。

［発明の効果１ 急冷凝固材の製造法によって製造された金属フレーク又
はリボンから、製造の際に一部の融滴の冷却速度が小さ
いことによって混入した粒状粉末を効果的に分離、除去
づることができる。

本発明方法はアルミニウム合金、鉄系合金、銅系合金等
の急冷凝固フレーク又はリボンの分級に適用可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法で使用する分級容器の一例を示す
概念図、第２図は同じく他の例を示１目念図、第３図は
更に別の例を示す概念図、第４図は急冷凝固′４Ａ製造
法で製造された急冷凝固金属の形態を示す概念図で、そ
のａはフレーク、同すはリボン、同Ｃは粒状粉末、同ｄ
は粒状粉末が付着したフレークで、いずれも上図が　１
２一 平面図、下図が側面図であり、第５図ないし第１０図は
急冷凝固材の製造法をｖ２明する図で、第５図はアトマ
イズ法、第６図は単ロール法、第７図は双ロール法、第
８図は別の双ロール法、第９図は噴霧ロール法、第１０
図はメル］〜イックストラクション法である。 １・・・ルツボ、２・・・金属溶湯、３・・・ルツボの
ノズル、４・・・溶湯流、５・・・ガスノズル、６・・
・急冷凝固粉末、７・・・水冷回転ロール、８・・・リ
ボン、９・・・フレーク、１０・・・溶解炉、１１・・
・同ノズル、１２・・・融滴、１３・・・水冷・切欠き
付き回転板、１４・・・繊維状粉末、１５・・・粒状粉
末、１６・・・上部端板、１７・・・下部端板、１８・
・・フレーク回収トレー、１９・・・空気及びフレーク
の供給管、２０・・・排気管、２１・・・粒状粉未回収
室、？？・・・側壁、２３・・・フレーク回収トレー、
２４・・・粒状粉未回収室、２５・・・トレーの底板、
２６・・・縦孔、２７・・・容器の下部端板、２８・・
・縦孔、２９・・・ローター回転軸、３０・・・排気孔
、３１・・・容器の上部端板、３２・・・ローター、３
３・・・供給管、３４・・・容器の側壁、３５・・・ト
レーの側壁、３６・・・空気吹込み管。 ＝　１３− 第１図 −一４か ←　　　　（ｒ：”

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒状粉末を混在する、長辺の平均長さが２０ｍｍ
   以下の急冷凝固金属フレーク又は同リボンを分級容器内
   に供給し、このフレーク又はリボンに対し、遠心力を与
   えるとともに、この遠心力の方向に対向するか、又は直
   交する向きの気流を発生させ、これによって前期フレー
   ク又はリボンと、前期粒状粉末とを前期容器内で分級す
   ることを特徴とする急冷凝固金属フレーク又は同リボン
   の分級方法。
2. （２）急冷凝固金属フレーク又は同リボンがその製造後
   に粉砕したものである、特許請求の範囲第１項記載の急
   冷凝固金属フレーク又は同リボンの分級方法。
3. （３）急冷凝固金属フレーク又は同リボンがその製造後
   にその長辺の平均長さを５ｍｍ以下に粉砕したものであ
   る、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の急冷凝固金
   属フレーク又は同リボンの分級方法。