JPS63188457A - Method and device for manufacturing fine metallic wire - Google Patents

Method and device for manufacturing fine metallic wire

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JPS63188457A
JPS63188457A JP2068887A JP2068887A JPS63188457A JP S63188457 A JPS63188457 A JP S63188457A JP 2068887 A JP2068887 A JP 2068887A JP 2068887 A JP2068887 A JP 2068887A JP S63188457 A JPS63188457 A JP S63188457A
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JP
Japan
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drum
molten metal
cooling liquid
liquid layer
speed
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JP2068887A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyasu Hanai
義泰 花井
Giichi Amahiro
義一 天弘
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Aichi Steel Corp
Original Assignee
Aichi Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/005Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of wire

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the quality of a product by forming a coolant layer by providing the drum horizontally rotating and controlling the rotary speed of the drum according to the position of a molten metal projecting nozzle so that the peripheral speed of the drum inner peripheral face becomes constant. CONSTITUTION:The molten metal projecting device 26 moving in recirprocation in the axial line Y direction for the drum 10 horizontally rotating is arranged and the annular member 54 equipped with the surface shape conforming to that of the coolant layer 24 to be formed in inclination is arranged inside the drum 10 as well. The coolant layer 24 is formed by rotating the drum 10 by a motor 64 and moved in the rotary shaft direction of the drum 10 by a servomotor 40 with jetting a molten metal jet 36. In this case the rotation control of the drum 10 is performed so as to hold the peripheral speed of the side face of the member 54 constantly by a controller 52 by driving a servomotor 44 as well. The solidifying winding speed of the fine metallic wire is thus uniformized and its quality is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は金属細線の製造方法および装置、特に回転液中
紡糸法の改善に係るもので、ドラムを水平に回転する場
合の金IXm線の製造方法および装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method and apparatus for producing fine metal wire, particularly to an improvement in the rotating submerged spinning method. The present invention relates to a manufacturing method and apparatus.

[従来の技術] 溶融金属から直接金属細線を得る方法は、鋳造、分塊、
圧延等の中間工程の省略による省エネ、あるいは急冷凝
固によって得られる新しい特性を有した金属材料の開発
といった観点から、近年特に注目されている。急冷凝固
によって得られる優れた特性としては、結晶粒の超微細
化、無偏析、均質化、固溶限の拡大化、アモルファス化
等による゛強度、耐食性、電気、磁気特性等がある0例
えばアモルファス構造の金E細線、すなわちアモルファ
スファイバは、従来の結晶質金属では得られない高強度
、高靭性を示すので、高強度材料としての応用が考えら
れており、また特異な磁気的性質を備えているので、I
i rm性材料としての応用が考え ′られる。
[Prior art] Methods for obtaining thin metal wires directly from molten metal include casting, blooming,
It has attracted particular attention in recent years from the viewpoint of energy saving by omitting intermediate processes such as rolling, and the development of metal materials with new properties obtained by rapid solidification. The excellent properties obtained by rapid solidification include ultra-fine crystal grains, non-segregation, homogenization, expansion of the solid solubility limit, and amorphization, such as strength, corrosion resistance, electrical, and magnetic properties.For example, amorphous Gold E thin wires, or amorphous fibers, exhibit high strength and toughness that cannot be obtained with conventional crystalline metals, so they are being considered for application as high-strength materials, and they also have unique magnetic properties. Because there is, I
Application as an IR material is considered.

従来発表されている溶融金属から直接金属細線を得る方
法は、大別すると次の4つ(こなる。
The methods of obtaining thin metal wires directly from molten metal that have been announced can be roughly divided into the following four methods.

1)押出法 2)回転液中紡糸法 3)PDME法 4 ) T uylor法 1)の押出法は不活性ガス中で溶融した融液を溶融金属
と同程度の粘性をもつ流体中に噴射させてジェット流の
安定化をはかり、繊維形成させる方法である。
1) Extrusion method 2) Rotating liquid spinning method 3) PDME method 4) Tuylor method The extrusion method of 1) injects a melt molten in an inert gas into a fluid with a viscosity comparable to that of molten metal. This method aims to stabilize the jet flow and form fibers.

2)の回転液中紡糸法は回転ドラム内に遠心力により冷
却液体層を形成し、この冷却液体中に溶融金属を噴射さ
せて、#R維影形成せる方法である。
The spinning method in rotating liquid (2) is a method in which a cooling liquid layer is formed in a rotating drum by centrifugal force, and molten metal is injected into this cooling liquid to form #R fibers.

3)のPDME法はP endant D rop M
 eftE xtraetion  法の略で高速回転
の円盤の側面にペンダント状の金属の小滴を付着させて
引き出して固まらせる方法である。
3) PDME method is Pendant Drop M
This is an abbreviation for the eftExtration method, in which pendant-shaped metal droplets are attached to the side of a disk rotating at high speed, and then pulled out and solidified.

4)のTaylor法はガラス管に入れた金属を加熱熔
融し、加熱によって軟化したガラス管をその中の融液と
一緒に引き出し、ドラムの巻き取る方法である。
The Taylor method (4) is a method in which metal placed in a glass tube is heated and melted, the glass tube softened by heating is pulled out together with the melt inside, and a drum is wound up.

本発明は前記4つの方法のうち、2)の回転液中紡糸法
の改良に関するものである6回転液中紡糸法に使用され
る従来の装置を、第2図の正面図および第3図の側断面
図に示す0図においてドラム10は、中空の円筒部12
と、その−側に取り付けられ中心部に円形の開口部14
を有する冷却液流出防止板16と、円筒部12の他側の
全面を覆う閉塞板18とを一体に形成したもので、閉塞
板18の中心にはモータ20の出力軸22が固定され、
ドラム10は高速で回転する。高速で回転するドラム1
0の内周には冷却液体が供給され、冷却液体は遠心力に
より冷却液体層24を形成する。溶融金属噴射装置26
は縦型の溶湯加熱炉28と、溶湯加熱炉28の下端に下
向きに取り付けられた溶融金属噴射ノズル30と、溶湯
加熱炉28の上部に取り付けられた溶湯加圧配管32か
らなり、ドラム10の開口部14から挿入されドラム1
0の軸線方向に移動できるようになっている。
The present invention relates to the improvement of the 2) rotating submerged spinning method among the above four methods. In Figure 0, which is a side sectional view, the drum 10 has a hollow cylindrical part 12.
and a circular opening 14 in the center attached to its negative side.
A coolant outflow prevention plate 16 with
The drum 10 rotates at high speed. Drum 1 rotating at high speed
A cooling liquid is supplied to the inner periphery of the cooling liquid, and the cooling liquid forms a cooling liquid layer 24 by centrifugal force. Molten metal injection device 26
consists of a vertical molten metal heating furnace 28 , a molten metal injection nozzle 30 attached downward to the lower end of the molten metal heating furnace 28 , and a molten metal pressurizing pipe 32 attached to the upper part of the molten metal heating furnace 28 . The drum 1 is inserted through the opening 14.
It can move in the direction of the zero axis.

この回転液中紡糸装置を使用して金属細線を得るには、
ドラム10を回転して冷却液体を供給してドラム10の
内周に回転冷却液体層24を形成する0次いで溶湯加熱
炉28に挿入された母合金を溶融し溶融合金34とし、
溶融金属噴射装置26をドラム10の開口部14から挿
入し、溶融金属噴射ノズル30を冷却液体槽25の入口
端25a上に位置せしめる1次ぎに不活性ガスを溶湯加
圧配管32に送り込んで溶融合金34を溶融金属噴射ノ
ズル3()より噴射させると同時に溶融金属噴射装置2
6は回転冷却液体$125の入口端25aから與の端2
5bに向けてゆっくり移動する。噴射された溶融合金ジ
ェット流36は冷却液体層24に噴出され急冷されて金
属細線38となる。この方法によって、細線38は連続
的に形成されて、ドラム10内の回転冷却液体槽25の
中に蓄積される。
To obtain thin metal wire using this rotating liquid spinning device,
The drum 10 is rotated to supply a cooling liquid to form a rotating cooling liquid layer 24 on the inner periphery of the drum 10. Next, the master alloy inserted into the molten metal heating furnace 28 is melted to form a molten alloy 34,
The molten metal injection device 26 is inserted through the opening 14 of the drum 10, and the molten metal injection nozzle 30 is positioned above the inlet end 25a of the cooling liquid tank 25. First, an inert gas is sent into the molten metal pressurizing pipe 32 to melt the metal. The alloy 34 is injected from the molten metal injection nozzle 3 () at the same time as the molten metal injection device 2
6 is the end 2 from the inlet end 25a of the rotating cooling liquid $125
Move slowly towards 5b. The injected molten alloy jet stream 36 is injected into the cooling liquid layer 24 and rapidly cooled to become a thin metal wire 38 . By this method, fine wires 38 are continuously formed and accumulated in the rotating cooling liquid bath 25 within the drum 10.

この従来の回転液中紡糸法では、連続的に製造された金
属線[38はドラム10から回収されることがなく、ド
ラム10の冷却液体槽25にどんどんMMされるので、
ドラム10を止めて金属細線38を取り出す際に、遠心
力によりドラムの内側に張り付いていた金X#a38が
遠心力を失って落下して団子状となるので、絡み合った
金属細線38を解きほぐして回収するのに多大な困難が
伴うといった欠点があった。さらに、ドラムを垂直に回
転する縦型の装置では、ドラム内周面に遠心力で冷却液
体層を形成した際の重力の影響から、ドラムの直径はあ
まり大きくすることができないという制約がある。
In this conventional rotating liquid spinning method, the continuously produced metal wire [38 is not recovered from the drum 10, but is rapidly transferred to the cooling liquid tank 25 of the drum 10.
When the drum 10 is stopped and the thin metal wire 38 is taken out, the gold X#a 38 stuck to the inside of the drum due to centrifugal force loses the centrifugal force and falls into a ball shape, so the tangled thin metal wire 38 is loosened. The drawback was that it was very difficult to recover the waste. Furthermore, in a vertical device in which the drum is rotated vertically, there is a restriction that the diameter of the drum cannot be made very large due to the influence of gravity when a cooling liquid layer is formed on the inner peripheral surface of the drum by centrifugal force.

そこで、ドラムの回転を止めた時にドラムの内周面に地
黄した金属細線が遠心力を失って落下するのを防止し、
かつドラムの直径を大きくして金属細線収容量を大きく
するため、ドラムを水平に回転させることが瑚えられる
。ドラムを水平に回転させると、重力の影響により冷却
液体層の表面が傾斜するので、冷却液体層の水深を一定
にする必要から、ドラムの内周面を冷却液体層の表面形
状に合わせて傾斜させる。このように、ドラムを水平回
転させて金BLm線を鋳込むときには、溶湯噴射ノズル
の位置によってドラム内周面の回転半径が異なり、溶融
金属噴射ノズルの位置によっては、ドラムの回転速度が
一定の場合は、鋳込まれた金属細線の巻き取り速度が違
ってくるという問題点がある。金属細線の巻き取り速度
が変わってくると、冷却液体層で凝固途中の溶融金属ジ
ェットに掛かる張力に微妙な変化ができ、一定の品質の
金属細線が得られないという欠点がある[発明が解決し
ようとする問題点] 本発明は水平回転型の回転液中紡糸法において、ドラム
の内周面を傾けた場合の前記のごとき問題点を解決すべ
くなされたもので、金属細線の巻き取り速度を一定にし
て優れた品質の金属細線を得ることのできる金属細線の
製造方法およびその装置を提供することを目的とする。
Therefore, when the rotation of the drum is stopped, the yellow metal thin wire on the inner circumferential surface of the drum is prevented from losing centrifugal force and falling.
In addition, in order to increase the diameter of the drum and increase the capacity of the thin metal wire, it is necessary to rotate the drum horizontally. When the drum is rotated horizontally, the surface of the cooling liquid layer is inclined due to the influence of gravity, so it is necessary to keep the depth of the cooling liquid layer constant, so the inner peripheral surface of the drum is sloped to match the surface shape of the cooling liquid layer. let In this way, when casting gold BLm wire by horizontally rotating the drum, the rotation radius of the inner peripheral surface of the drum varies depending on the position of the molten metal injection nozzle, and depending on the position of the molten metal injection nozzle, the rotation speed of the drum remains constant. In this case, there is a problem that the winding speed of the cast thin metal wire varies. When the winding speed of the thin metal wire changes, there is a slight change in the tension applied to the molten metal jet in the middle of solidification in the cooling liquid layer, and there is a drawback that a thin metal wire of constant quality cannot be obtained. Problems to be Solved] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems when the inner circumferential surface of the drum is tilted in a horizontally rotating type rotating liquid spinning method. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a thin metal wire and an apparatus therefor, which can obtain a thin metal wire of excellent quality while maintaining a constant value.

[問題点を解決するための手段] 本発明の金属細線の製造方法は、円筒状ドラムの側面に
冷却液流出防止板を形成し、前記ドラムを水平回転しド
ラム内周面に遠心力により冷却液体層を形成し、重力の
作用で傾斜した前記冷却液体層の表面形状に合わせてド
ラム内周面を傾斜させ、前記冷却液体層に溶融金属ジェ
ットを噴射する溶融金属噴射装置の噴射ノズルを前記ド
ラムの中でドラムの回転軸線方向に往復移動させ金属細
線を製造するに際して、前記ドラム内周面の周速が一定
になるように前記溶融金属噴射ノズルの噴射位置におけ
るドラムの内周面半径に応じてドラムの回転速度を制御
することを要旨とする。
[Means for Solving the Problems] The method for manufacturing thin metal wire of the present invention includes forming a cooling liquid outflow prevention plate on the side surface of a cylindrical drum, horizontally rotating the drum, and cooling the inner peripheral surface of the drum by centrifugal force. The injection nozzle of the molten metal injection device forms a liquid layer, inclines the inner circumferential surface of the drum in accordance with the surface shape of the cooling liquid layer that is inclined due to the action of gravity, and injects a molten metal jet into the cooling liquid layer. When manufacturing a fine metal wire by reciprocating the drum in the direction of its rotational axis, the radius of the inner circumferential surface of the drum at the injection position of the molten metal injection nozzle is adjusted so that the circumferential speed of the inner circumferential surface of the drum is constant. The gist is to control the rotational speed of the drum accordingly.

また、本発明の金属at線の製造装置は、側面に冷却液
体流出防止板を形成した円筒状ドラムであって、前記ド
ラムを水平回転しドラム内周面に遠心力により冷却液体
層を形成した際に、重力の作用で傾斜した前記冷却液体
層の表面形状に合わせて内周面を傾斜させたドラムと、
前記ドラムの中でドラムの回転軸線方向に往復移動し前
記冷却液体層に溶融金属ジェットを噴射する溶融金属噴
射装置の噴射ノズルと、前記ドラムの回転装置と、前記
ドラム内周面の周速が一定になるように溶融金属噴射ノ
ズルの噴射位置におけるドラムの内周面半径に応じて前
記回転装置を制御する制御手段とを具備したことを要旨
とする。′ [作用] 本発明の金属細線の製造方法では、冷却液体層に溶融金
属ジェット・を噴射する溶融金属噴射ノズルをドラムの
中でドラムの回転軸方向に往復移動させ金属細線を製造
するに際して、溶融金属噴射ノズルの噴射位置における
ドラムの内周面半径に応じてドラムの内周面の周速が一
定になるようにドラムの回転速度を制御するので、冷却
液体層に噴射されて凝固した金Ic細線は常に一定の速
度でドラム内周面に巻き取られるので、断面形状や直径
等の品質の一定した金属細線が得られる。
Further, the metal AT wire manufacturing apparatus of the present invention includes a cylindrical drum having a cooling liquid outflow prevention plate formed on the side surface, and the drum is horizontally rotated to form a cooling liquid layer on the inner peripheral surface of the drum by centrifugal force. a drum whose inner peripheral surface is inclined in accordance with the surface shape of the cooling liquid layer which is inclined by the action of gravity;
an injection nozzle of a molten metal injection device that reciprocates in the direction of the rotational axis of the drum in the drum and injects a molten metal jet onto the cooling liquid layer; a rotation device of the drum; and a circumferential speed of the drum inner peripheral surface. The present invention further comprises a control means for controlling the rotating device according to the radius of the inner peripheral surface of the drum at the injection position of the molten metal injection nozzle so that the injection position of the molten metal injection nozzle is constant. ' [Function] In the method for producing a thin metal wire of the present invention, when producing a thin metal wire, a molten metal injection nozzle that injects a molten metal jet into a cooling liquid layer is reciprocated in the drum in the direction of the rotational axis of the drum. The rotational speed of the drum is controlled so that the circumferential speed of the inner circumferential surface of the drum is constant according to the radius of the inner circumferential surface of the drum at the injection position of the molten metal injection nozzle. Since the Ic thin wire is always wound around the inner peripheral surface of the drum at a constant speed, a thin metal wire with constant quality such as cross-sectional shape and diameter can be obtained.

また、本発明の金属mwi製造装置は、溶融金属を噴射
する溶融金属噴射ノズルがドラムの回転軸方向に往復移
動するに際して、溶融金属ノズルの溶融金属ジェット噴
射位置におけるドラム内周面の回転半径に応じて、制御
手段によりドラム回転装置の回転数が制御されるので、
冷却液体層に噴射された溶融金属は常に一定速度で凝固
し金R細線となってドラム内周面に巻き取られる。
Furthermore, in the metal mwi manufacturing apparatus of the present invention, when the molten metal injection nozzle that injects molten metal reciprocates in the direction of the rotation axis of the drum, the rotation radius of the inner circumferential surface of the drum at the molten metal jet injection position of the molten metal nozzle Accordingly, the rotation speed of the drum rotation device is controlled by the control means, so that
The molten metal injected into the cooling liquid layer always solidifies at a constant rate, becomes a gold R thin wire, and is wound around the inner peripheral surface of the drum.

[実施例] 本発明の好適な一実施例について以下図面に従って説明
する。
[Embodiment] A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の断面図である。ドラム10
はステンレス(SUS304)製で、ドラム内径60a
m、内のり幅20cm、冷却液体流出防止板16の内径
56a■とした。水平回転するドラム内に遠心力に上り
形成される冷却液体水層の断面曲線は、回転軸をY軸に
とり、半径方向をY軸にとると、重力と遠心力のバラン
スより1次式により計算される。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention. drum 10
is made of stainless steel (SUS304) and has a drum inner diameter of 60a.
m, the inner width was 20 cm, and the inner diameter of the cooling liquid outflow prevention plate 16 was 56a. The cross-sectional curve of the cooling liquid water layer formed by centrifugal force in a horizontally rotating drum is calculated using a linear equation based on the balance between gravity and centrifugal force, with the axis of rotation taken as the Y-axis and the radial direction taken as the Y-axis. be done.

Y=((gR/30)”/2g)X”+e・・・(1)
上式において、π;円周率、R;ドラム回転速度、Cニ
ドラム内渭容積および冷却水量等により決まる常数、B
;重力の加速度である。
Y=((gR/30)”/2g)X”+e...(1)
In the above formula, π: pi, R: drum rotation speed, C, constant determined by the inner drum volume, cooling water amount, etc., B
;It is the acceleration of gravity.

ドラムの回転速度を300 rpmとし、冷却水は少し
オーバーフローする程度に入れて冷却水面の上端と冷却
液体流出防止板16の内径が一致するようにして、Y軸
を回転中心としX軸を半径方向にとって、原点をY軸と
ドラムの底面が交わる点にとって、(1)式を使って冷
却液体水層24の断面形状を計算すると、 Y=((gR/30)”/2Fr)(X”−56”)+
20・・・・・(2) で表される。
The rotational speed of the drum was set to 300 rpm, and the cooling water was filled to the extent that it slightly overflowed, so that the upper end of the cooling water surface and the inner diameter of the cooling liquid outflow prevention plate 16 matched, and the Y axis was the center of rotation and the X axis was the radial direction. , the cross-sectional shape of the cooling liquid water layer 24 is calculated using equation (1), with the origin as the point where the Y-axis intersects with the bottom of the drum, Y=((gR/30)"/2Fr)(X"- 56”)+
20...(2) Represented by:

次に(2)式によって決定された冷却液面断面曲線に基
づき、溶融金属噴射ノズル30が液面と一定間隔を保っ
て往復運動する機構について説明する。第1図において
、軸線方向サーボモータ40は+1ltha方向スライ
ド1fi楕42に取り付けられ、半径方向スライド機構
44を軸線方向に駆動する。
Next, a mechanism in which the molten metal injection nozzle 30 reciprocates while maintaining a constant distance from the liquid surface based on the coolant surface cross-sectional curve determined by equation (2) will be described. In FIG. 1, an axial servo motor 40 is attached to a +1ltha direction slide 1fi ellipse 42 and drives a radial slide mechanism 44 in the axial direction.

半径方向サーボモータ46は半径方向スライド機t#4
4に取り付けられ、加熱コイル48および溶融金属噴射
ノズル30からなる溶融金属噴射装置26を半径方向に
駆動する。軸線方向サーボモータ40および半径方向サ
ーボモータ46はコントローラ52に接続され、プログ
ラム式数値制御が可能となっている。
The radial servo motor 46 is a radial slide machine t#4
4 and radially drives a molten metal injection device 26 consisting of a heating coil 48 and a molten metal injection nozzle 30. The axial servo motor 40 and the radial servo motor 46 are connected to a controller 52 for programmable numerical control.

また、(2)式より得られる冷却液面断面曲線より計算
して、水面から冷却液体層24の底までの深さを1.5
cmとするため、′着脱可能な環状部材54をドラム1
0の内面に設置した。環状部材54の表面形状は、ドラ
ム10内面に設置した状態で(3)式で示されるもので
あって、これが重力の作用で傾斜した冷却液体層の表面
形状に合わせて傾斜させたドラム内周面54aとなる。
Also, the depth from the water surface to the bottom of the cooling liquid layer 24 is 1.5, calculated from the cooling liquid surface cross-sectional curve obtained from equation (2).
cm, the removable annular member 54 is attached to the drum 1.
It was installed on the inner surface of 0. The surface shape of the annular member 54 is shown by equation (3) when installed on the inner surface of the drum 10, and this is the inner circumference of the drum that is inclined to match the surface shape of the cooling liquid layer that is inclined by the action of gravity. This becomes a surface 54a.

Y=((πR/30)2/2g>((X−15>’−2
3”l+20  ・・・・(3) 次にドラム10・の回転数の制御および溶湯ノズル30
の移動の軌跡について説明する。ドラム10の回転軸6
0には歯車62が固定され、ドラム回転モータ64の出
力?1166に取り付けられた歯車68と噛合している
。ドラム回転モータ64はコントローラ52と接続され
ており、コントローラ52には(3)式により計算され
たドラム内周面54aの各位置における半径すなわち、
第1図においてドラム内周mlら4aからY軸までの水
平距離からドラムの回転数を制御するようにプログラム
しである。
Y=((πR/30)2/2g>((X-15>'-2
3”l+20 (3) Next, control the rotation speed of the drum 10 and the molten metal nozzle 30.
The trajectory of movement will be explained. Rotating shaft 6 of drum 10
A gear 62 is fixed to 0, and the output of the drum rotation motor 64 is ?0. It meshes with a gear 68 attached to 1166. The drum rotation motor 64 is connected to a controller 52, and the controller 52 has a radius at each position of the drum inner peripheral surface 54a calculated by equation (3), that is,
In FIG. 1, the drum rotation speed is programmed to be controlled based on the horizontal distance from the drum inner circumference ml 4a to the Y axis.

溶湯ノズルの移動の軌跡の計算式を示すと次のようにな
る。すなわち、ドラム10の周速一定になるように、溶
湯ノズルのドラムの軸線方向の移動に伴い、回転数を変
化させた場合、溶湯ノズルのy軸方向のの位置と、その
Y値での水面位置xの関係は、(4)式で与えられる。
The formula for calculating the locus of movement of the molten metal nozzle is as follows. In other words, when the rotational speed of the molten metal nozzle is changed as the drum axially moves so that the circumferential speed of the drum 10 is constant, the position of the molten metal nozzle in the y-axis direction and the water surface at that Y value are The relationship between the positions x is given by equation (4).

ただし、Yllはドラム回転軸、Eにとり、X軸はドラ
ム半径方向である。原点はY軸と冷却液流出防止板下面
を含む水平線が交わる点とする。
However, Yll is the drum rotation axis, E is the X axis, and the drum radial direction. The origin is the point where the Y axis and the horizontal line including the lower surface of the coolant outflow prevention plate intersect.

・・・・・・(4) ただし、g;重力の加速度、Ro;溶湯ノズルがy=0
位置での初期ドラム回転数2r0:冷却液流出防止板の
内径、 ここで、溶湯ノズル30の先端と冷却液面24朧の半径
方向の距離Δ×に設定すると、溶湯ノズルを移動すべき
軌跡は ・・・・・・(5) また、ドラムの回転速度はノズルのy位置に対して次式
で与えられる。
・・・・・・(4) However, g: acceleration of gravity, Ro: molten metal nozzle is y=0
Initial drum rotation speed at position 2r0: Inner diameter of the coolant outflow prevention plate.Here, if the distance in the radial direction between the tip of the molten metal nozzle 30 and the coolant surface 24 is set to Δx, the trajectory to which the molten metal nozzle should be moved is (5) Also, the rotational speed of the drum is given by the following equation with respect to the y position of the nozzle.

R=rt、x() ・・・・・・(6) 上記(6)式により、Y位置での回転速度Rがコントロ
ーラ52に入力され、ドラムの回転数が制御される。
R=rt, x() (6) According to the above equation (6), the rotational speed R at the Y position is input to the controller 52, and the rotational speed of the drum is controlled.

回転速度を制御するための前記のごとき構成からなる本
実施例の作動について説明する。ドラノ、回転モータ6
4を回転しドラム10を回転させると共に冷却液体を注
入して冷却液体M24を形成させる。冷却液体層24の
断面は、(2)式に示されたようになる、これにより、
環状部材54の上に一定深さの冷却液体層24ができる
0次に加熱コイル48で溶融金属噴射ノズル30内の金
属を溶融し、溶融金属ジェット36を噴射しながら軸線
方向サーボモータ40を回転しゆっくりドラム10の回
転軸方向にsaする。そのとき、半径方向サーボモータ
44も回転し、溶融金属ノズル30の先端と冷却液体層
24の表面24aとの距離は、(5)式に基づきコント
ローラ52が作動して常にΔ「に保たれる。一方、コン
トローラ52は、(6)式により計算されたドラム内周
面の各位置におけるy値から、環状部材54の側面の周
速が一定になるようにドラムの回転数を制御する。
The operation of this embodiment having the above configuration for controlling the rotational speed will be explained. Drano, rotating motor 6
4 to rotate the drum 10 and inject the cooling liquid to form the cooling liquid M24. The cross section of the cooling liquid layer 24 is as shown in equation (2).
A cooling liquid layer 24 of a certain depth is formed on the annular member 54. Next, the heating coil 48 melts the metal in the molten metal injection nozzle 30, and the axial servo motor 40 is rotated while injecting the molten metal jet 36. and slowly sa in the direction of the rotation axis of the drum 10. At this time, the radial servo motor 44 also rotates, and the distance between the tip of the molten metal nozzle 30 and the surface 24a of the cooling liquid layer 24 is always maintained at Δ" by operating the controller 52 based on equation (5). On the other hand, the controller 52 controls the rotation speed of the drum so that the circumferential speed of the side surface of the annular member 54 is constant based on the y value at each position on the inner peripheral surface of the drum calculated by equation (6).

本実施例の装置を用いて、FetsSLmB+sを下記
の条件で溶解し、金属細線を鋳込んだ。
Using the apparatus of this example, FetsSLmB+s was melted under the following conditions, and a thin metal wire was cast.

ドラム回転速度;300rp験 噴射圧力;4.5kgf/cm” ノズルと冷却液面との距離;0.3cm溶厳金属温度;
1250℃ ノズル径;0.15a−φ 上記初期条件から、ドラム回転数Rは また、溶融金属噴射ノズルは冷却液面との距離が0.3
amとなるように(5)式より で与えられる。
Drum rotation speed: 300 rpm Test injection pressure: 4.5 kgf/cm" Distance between nozzle and coolant surface: 0.3 cm Molten metal temperature;
1250℃ Nozzle diameter: 0.15a-φ From the above initial conditions, the drum rotation speed R is also 0.3
It is given by equation (5) so that am.

この結果、鋳込み後ドラムの回転速度を減速停止しても
線はスムーズにドラム底面に堆積した。
As a result, the lines were deposited smoothly on the bottom surface of the drum even when the rotational speed of the drum was reduced and stopped after casting.

その一端より巻き取り機によりスムーズに巻き取りが可
能であり、約1000sの金ytm線が得られた。
It was possible to smoothly wind the wire from one end using a winder, and a gold YTM wire of about 1000 seconds was obtained.

[発明の効果] 本発明の金属細線製造方法および装置は以上説明したよ
うに、水平回転型の回転液中紡糸法において、冷却液体
層が重力の作用で斜めに傾斜するのにあわせてドラムの
内周面を傾けた場合、ドラムの各位置におけるドラム内
周面の半径に応じて、ドラムの周速を一定にするように
制御するものであり、溶融金属ノズル噴射された溶融金
属ジェットは冷却液体層の中で凝固しながら常に一定の
速度で巻き取られるので、断面形状や直径の一定した極
めて品質の優れた金属細線が得られる。また、金属細線
が巻き取りに際し弛みや引つ張りを受けないめで絡まる
ことがなく、スムーズにドラムから金属細線を回収する
ことができる。
[Effects of the Invention] As explained above, the method and apparatus for manufacturing thin metal wires of the present invention are applicable to the horizontal rotation type submerged spinning method, in which the cooling liquid layer is tilted diagonally by the action of gravity. When the inner peripheral surface is tilted, the peripheral speed of the drum is controlled to be constant according to the radius of the drum inner peripheral surface at each position of the drum, and the molten metal jet sprayed from the molten metal nozzle is cooled. Since it is always wound up at a constant speed while solidifying in a liquid layer, a fine metal wire of extremely high quality with a constant cross-sectional shape and diameter can be obtained. Further, since the thin metal wire is not subjected to slack or tension during winding, the thin metal wire can be smoothly collected from the drum without becoming tangled.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の断面図、第2図は従来の回
転液中紡糸装置の正面図、第3rMは第2図の側断面図
である。 10・・・ドラム、16・・・冷却液流出防止板、24
・・・冷却液体層、24a・・・冷却液面、26・・・
溶融全屈噴射装置、30・・・溶融金属噴射ノズル、3
6・・・溶融金属ジェット、38・・・金属細線、40
・・・軸線方向サーボモータ、42・・・軸線方向スラ
イドa楕、44・・・半径方向サーボモータ、46・・
・半径方向スライド機構、48・・・加熱コイル、50
・・・ドラム内面、52・・・コントローラ、54・・
・環状部材、64・・・ドラム回転モータ第2図 第3図
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a conventional rotating liquid submerged spinning apparatus, and 3rM is a side sectional view of FIG. 2. 10... Drum, 16... Coolant outflow prevention plate, 24
...Cooling liquid layer, 24a...Cooling liquid surface, 26...
Molten total bending injection device, 30... Molten metal injection nozzle, 3
6... Molten metal jet, 38... Metal thin wire, 40
... Axial direction servo motor, 42 ... Axial direction slide a ellipse, 44 ... Radial direction servo motor, 46 ...
- Radial slide mechanism, 48... heating coil, 50
...Drum inner surface, 52...Controller, 54...
・Annular member, 64...Drum rotation motor Fig. 2 Fig. 3

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)円筒状ドラムの側面に冷却液流出防止板を形成し
、前記ドラムを水平回転しドラム内周面に遠心力により
冷却液体層を形成し、重力の作用で傾斜した前記冷却液
体層の表面形状に合わせてドラム内周面を傾斜させ、前
記冷却液体層に溶融金属ジェットを噴射する溶融金属噴
射装置の噴射ノズルを前記ドラムの中でドラムの回転軸
線方向に往復移動させ金属細線を製造するに際して、前
記ドラム内周面の周速が一定になるように前記溶融金属
噴射ノズルの噴射位置におけるドラムの内周面半径に応
じてドラムの回転速度を制御することを特徴とする金属
細線の製造方法。
(1) A cooling liquid outflow prevention plate is formed on the side surface of a cylindrical drum, the drum is horizontally rotated, a cooling liquid layer is formed on the inner peripheral surface of the drum by centrifugal force, and the cooling liquid layer is tilted due to the action of gravity. The inner peripheral surface of the drum is inclined according to the surface shape, and the injection nozzle of a molten metal injection device that injects a molten metal jet into the cooling liquid layer is reciprocated in the drum's rotational axis direction within the drum to produce fine metal wire. In this method, the rotational speed of the drum is controlled according to the radius of the inner circumferential surface of the drum at the injection position of the molten metal injection nozzle so that the circumferential speed of the inner circumferential surface of the drum is constant. Production method.
(2)側面に冷却液体流出防止板を形成した円筒状ドラ
ムであって、前記ドラムを水平回転しドラム内周面に遠
心力により冷却液体層を形成した際に、重力の作用で傾
斜した前記冷却液体層の表面形状に合わせて内周面を傾
斜させたドラムと、前記ドラムの中でドラムの回転軸線
方向に往復移動し前記冷却液体層に溶融金属ジェットを
噴射する溶融金属噴射装置の噴射ノズルと、前記ドラム
の回転装置と、前記ドラム内周面の周速が一定になるよ
うに溶融金属噴射ノズルの噴射位置におけるドラムの内
周面半径に応じて前記回転装置を制御する制御手段とを
具備した金属細線製造装置。
(2) A cylindrical drum having a cooling liquid outflow prevention plate formed on the side surface, wherein when the drum is horizontally rotated and a cooling liquid layer is formed on the inner peripheral surface of the drum by centrifugal force, the drum is tilted due to the action of gravity. A drum whose inner peripheral surface is inclined to match the surface shape of the cooling liquid layer, and a molten metal injection device that moves reciprocally in the drum in the direction of the rotational axis of the drum and injects a molten metal jet onto the cooling liquid layer. a nozzle, a rotating device for the drum, and a control means for controlling the rotating device in accordance with a radius of the inner circumferential surface of the drum at an injection position of the molten metal injection nozzle so that the circumferential speed of the inner circumferential surface of the drum is constant. Fine metal wire manufacturing equipment.
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