JPS63199809A - 粉末製造装置 - Google Patents
粉末製造装置Info
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- JPS63199809A JPS63199809A JP2972587A JP2972587A JPS63199809A JP S63199809 A JPS63199809 A JP S63199809A JP 2972587 A JP2972587 A JP 2972587A JP 2972587 A JP2972587 A JP 2972587A JP S63199809 A JPS63199809 A JP S63199809A
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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。
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］
この発明は、粉末冶金等に使用する金属粉末を製造する
金属粉末製造装置に関する。
金属粉末製造装置に関する。
［従来の技術］
粉末冶金は、金属又は合金の粉末を型に装入して加圧成
型し、次いでこの成形体を焼結させることにより、金属
製品又は金属塊を製造する技術である。
型し、次いでこの成形体を焼結させることにより、金属
製品又は金属塊を製造する技術である。
粉末冶金においては、成分元素の偏析が起らないこと、
難加工材料の製品化が可能なこと、極めて微細に結晶組
織を有する部材が得られること、非平衡相を現出させる
ことが可能なこと等、溶製材では得ることができない挿
々の利点があり、また、二次的に切削加工を省略できる
と言う利点がある。
難加工材料の製品化が可能なこと、極めて微細に結晶組
織を有する部材が得られること、非平衡相を現出させる
ことが可能なこと等、溶製材では得ることができない挿
々の利点があり、また、二次的に切削加工を省略できる
と言う利点がある。
このため、粉末冶金に適用される種々の金属粉末製造技
術が開発されている。この中で、噴霧法は、工業的規模
での生産が可能であり、比較的簡単な設備で金属粉末を
製造することができるので広く用いられている。
術が開発されている。この中で、噴霧法は、工業的規模
での生産が可能であり、比較的簡単な設備で金属粉末を
製造することができるので広く用いられている。
噴霧法のうち代表的なものの１つとしてアルゴンガス噴
震法がある。第３図はアルゴンガス噴霧）を示す模式図
である。アルゴンガス噴霧法においては、容器２に貯留
された溶湯１が容器２の底部に設けられたノズル３より
流出する溶湯流にアルゴンガス４を高エネルギーで吹付
けて溶湯を噴霧化することにより粉体５を得る（Ａ−Ｌ
ｏｖｌｅ ；Ｊ、ｏｆ Ｍｅｔ、、（１９８１）１．１
３参照）。また噴霧法と同様の生産規模で組織が微細で
均一な粉末を製造することができる方法として急速凝固
法がある。
震法がある。第３図はアルゴンガス噴霧）を示す模式図
である。アルゴンガス噴霧法においては、容器２に貯留
された溶湯１が容器２の底部に設けられたノズル３より
流出する溶湯流にアルゴンガス４を高エネルギーで吹付
けて溶湯を噴霧化することにより粉体５を得る（Ａ−Ｌ
ｏｖｌｅ ；Ｊ、ｏｆ Ｍｅｔ、、（１９８１）１．１
３参照）。また噴霧法と同様の生産規模で組織が微細で
均一な粉末を製造することができる方法として急速凝固
法がある。
第４図は急速凝固法を示す模式図である。この急速凝固
法においては、高周波コイル６に高周波電流を付与する
ことにより容器２内で金属塊を溶解して生成した溶湯１
を高速回転するディスク７上に落下させ、このディスク
７の回転により溶湯１を飛散させる。そしてこの飛散し
た溶湯１を水素ガス又はヘリウムガス等の熱電導率の高
い冷却媒体により急速凝固させる（Ａ＊Ｒ＊Ｃｏｙ、等
：ＩｎｔＪｙａ＋ｐ、５ｕｐｅｒａ１１ｏｙｓ、３ｒｄ
（１９７Ｂ） 、４５参照）。
法においては、高周波コイル６に高周波電流を付与する
ことにより容器２内で金属塊を溶解して生成した溶湯１
を高速回転するディスク７上に落下させ、このディスク
７の回転により溶湯１を飛散させる。そしてこの飛散し
た溶湯１を水素ガス又はヘリウムガス等の熱電導率の高
い冷却媒体により急速凝固させる（Ａ＊Ｒ＊Ｃｏｙ、等
：ＩｎｔＪｙａ＋ｐ、５ｕｐｅｒａ１１ｏｙｓ、３ｒｄ
（１９７Ｂ） 、４５参照）。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながらアルゴンガス噴霧法の場合は、溶湯を貯留
する容器、ノズルおよび噴霧ガスから不純物が混入する
おそれがあり、急速凝固法の場合には容器から不純物が
混入するおそれがあるため、Ｔｉ、Ｔｉ合金、高合金及
び超合金用粉末等の高純度の粉末を製造することが困難
である。
する容器、ノズルおよび噴霧ガスから不純物が混入する
おそれがあり、急速凝固法の場合には容器から不純物が
混入するおそれがあるため、Ｔｉ、Ｔｉ合金、高合金及
び超合金用粉末等の高純度の粉末を製造することが困難
である。
この発明の目的は以上のような問題点を抜本的に解決し
たもので、不純物の混入しない金属粉末を容易に製造出
来る装置を提供するものである。
たもので、不純物の混入しない金属粉末を容易に製造出
来る装置を提供するものである。
［問題点を解決するための手段］
この発明は懸垂保持された溶解材と、この溶解材の端部
を溶解して溶融金属の液滴を形成する高周波加熱手段と
、この加熱手段で形成された液滴が落下する位置に配置
されたディスクと、このディスクを回転させて落下した
液滴を飛散冷却させて粉末とする回転手段とを具備した
粉末製造装置を特徴とするものである。
を溶解して溶融金属の液滴を形成する高周波加熱手段と
、この加熱手段で形成された液滴が落下する位置に配置
されたディスクと、このディスクを回転させて落下した
液滴を飛散冷却させて粉末とする回転手段とを具備した
粉末製造装置を特徴とするものである。
［作用］
この発明においては、懸垂保持した溶解材の端部を、高
周波加熱手段で溶解して、溶融金属の液滴を形成し、そ
の液滴を回転しているディスク上に落下させる。この液
滴をディスクの回転による遠心力で周囲に飛散させ、冷
却用雰囲気ガスで瞬時に粉末を形成させる。この場合、
液滴は懸垂保持した溶解材の軸方向の移動と、この溶解
材の端部の加熱を適当に操作して得られる。
周波加熱手段で溶解して、溶融金属の液滴を形成し、そ
の液滴を回転しているディスク上に落下させる。この液
滴をディスクの回転による遠心力で周囲に飛散させ、冷
却用雰囲気ガスで瞬時に粉末を形成させる。この場合、
液滴は懸垂保持した溶解材の軸方向の移動と、この溶解
材の端部の加熱を適当に操作して得られる。
［実施例コ
以下図面に示した実施例に基いて本発明の詳細な説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を示す金属粉末装置の断面図
である。目標の金属粉末製品と同一組成の一本の溶解材
１１がチャンバー１２内に懸垂保持されており、溶解材
移動装置１３によって軸方向に移動可能となっている。
である。目標の金属粉末製品と同一組成の一本の溶解材
１１がチャンバー１２内に懸垂保持されており、溶解材
移動装置１３によって軸方向に移動可能となっている。
又、必要に応じて回転装置１４で回転させることが出来
る。この溶解材１１の端部１５には高周波加熱手段１６
が設置されている。１７は高周波加熱手段の支持アーム
である。この高周波加熱手段１６は図示していない電源
から電流が供給され、溶解材１５の端部を加熱する。そ
してその溶解材の端部が溶融して液滴１８が形成される
。
る。この溶解材１１の端部１５には高周波加熱手段１６
が設置されている。１７は高周波加熱手段の支持アーム
である。この高周波加熱手段１６は図示していない電源
から電流が供給され、溶解材１５の端部を加熱する。そ
してその溶解材の端部が溶融して液滴１８が形成される
。
この液滴の落下する位置には、ディスク１９が配置され
ており、このディスク１９を回転装置２０によって例え
ば１５０００〜３００００ ｒｐｍ回転させて、落下し
た液滴を遠心力により飛散する。この場合液滴はガス導
入口２１から挿入されたヘリウム等のダ冷却用ガス雰囲
気で瞬時に冷却されて金属粉末２２となる。このように
して得られた金属粉末２２は適宜取り出し口２３から取
り出される。冷却用ガス雰囲気は上記ヘリウム等の不活
性ガスに限らず、必要に応じて窒素ガス等も使用出来る
。又チャンバー内は大気圧に限らず加圧又は真空下に保
持してもよい。しかし真空下の場合は高真空度（一般に
は１０−’トール以下）では冷却用ガス雰囲気を形成す
ることが困難となる。
ており、このディスク１９を回転装置２０によって例え
ば１５０００〜３００００ ｒｐｍ回転させて、落下し
た液滴を遠心力により飛散する。この場合液滴はガス導
入口２１から挿入されたヘリウム等のダ冷却用ガス雰囲
気で瞬時に冷却されて金属粉末２２となる。このように
して得られた金属粉末２２は適宜取り出し口２３から取
り出される。冷却用ガス雰囲気は上記ヘリウム等の不活
性ガスに限らず、必要に応じて窒素ガス等も使用出来る
。又チャンバー内は大気圧に限らず加圧又は真空下に保
持してもよい。しかし真空下の場合は高真空度（一般に
は１０−’トール以下）では冷却用ガス雰囲気を形成す
ることが困難となる。
そのため液滴を冷却するためにチャンバーを必要以上に
大型化しなければならない。本発明では冷却ガス雰囲気
形成に影響を与えない１０−２ トール程度以上の高
い圧力を対象とする。２４はガス排出口である。真空下
にするためには、ここに図示していない真空ポンプ等を
接続して行なうことが出来・る。
大型化しなければならない。本発明では冷却ガス雰囲気
形成に影響を与えない１０−２ トール程度以上の高
い圧力を対象とする。２４はガス排出口である。真空下
にするためには、ここに図示していない真空ポンプ等を
接続して行なうことが出来・る。
第１図では、溶解材の端部１５とディスク１９との距離
を一定にして、溶解材の端部１５を連続的に溶解するた
めに溶解材を軸方向に移動させている。しかし必要に応
じて高周波加熱手段を移動させる装置を設けることも出
来る。溶解材１１の回転はその端部１５を円錐状に形成
し、液滴の滴下位置を一定にすることが出来、好ましい
。高周波加熱手段を用いたのは、この高周波加熱コイル
の出力をコントロールすることにより、滴下する溶融金
属の液滴の温度や滴下量を適宜迅速に調節することが出
来ることによる。
を一定にして、溶解材の端部１５を連続的に溶解するた
めに溶解材を軸方向に移動させている。しかし必要に応
じて高周波加熱手段を移動させる装置を設けることも出
来る。溶解材１１の回転はその端部１５を円錐状に形成
し、液滴の滴下位置を一定にすることが出来、好ましい
。高周波加熱手段を用いたのは、この高周波加熱コイル
の出力をコントロールすることにより、滴下する溶融金
属の液滴の温度や滴下量を適宜迅速に調節することが出
来ることによる。
第２図（ａ）および（ｂ）は、本発明に用いる他の溶解
材の縦および横の断面図である。この溶解材２５は所定
の合金組成となるように、合金素である。この場合、溶
解材２５の端部は、表面から溶解するので一番高い融点
の合金素材ａ（２６）を外側に、その内側に次の融点の
合金索材ｂ（２７）、そして合金素材ｃ（２８）の順で
構成することが必要である。
材の縦および横の断面図である。この溶解材２５は所定
の合金組成となるように、合金素である。この場合、溶
解材２５の端部は、表面から溶解するので一番高い融点
の合金素材ａ（２６）を外側に、その内側に次の融点の
合金索材ｂ（２７）、そして合金素材ｃ（２８）の順で
構成することが必要である。
このような溶解材２５を第１図に示す溶解材１５０代り
に用いることによフて、素材の異なった金属材から所定
の合金粉末を製造することが出来る。
に用いることによフて、素材の異なった金属材から所定
の合金粉末を製造することが出来る。
次に第１図に示すような本発明の金属粉末製造装置を用
いて金属粉末を・製造した場合の実験例を示す。
いて金属粉末を・製造した場合の実験例を示す。
［実験例］
溶解材として下記の組成のＮｉ基の耐熱合金からなる直
径１００ｍｍ、長さ１．５ｍの金属棒を用いた。
径１００ｍｍ、長さ１．５ｍの金属棒を用いた。
＜Ｎｉ基の耐熱合金の組成〉
Ｃ−０，０５％、５ｔ−０，３０％。
Ｍｎ−０，１５％、Ｎｉ−６１，０％
Ｃｒ−２２，０％、Ｍｏ−９，０％。
Ｎｂ−４，０％、Ｆｅ−３，Ｑ％
溶解をスムーズに開始させるために溶解開始ポイントと
なる溶解材の先端を円錐状に予備加工した。
なる溶解材の先端を円錐状に予備加工した。
高周波加熱コイルは内径が１４０ｍｍで出力が１１００
Ｋであり、ディスクの回転速度を１５０００ ｒｐｍと
して溶解材の溶融液滴をディスク上に落下させたところ
、液滴が周囲に飛散し、δＯＫｇを処理することが出来
、電力原単位は囲気ガスは冷却効率の点から、ヘリウム
が適当であるのでそのガスを使用した。
Ｋであり、ディスクの回転速度を１５０００ ｒｐｍと
して溶解材の溶融液滴をディスク上に落下させたところ
、液滴が周囲に飛散し、δＯＫｇを処理することが出来
、電力原単位は囲気ガスは冷却効率の点から、ヘリウム
が適当であるのでそのガスを使用した。
［発明の効果］
この発明によれば、溶解材の端部を直接に溶解して適切
に液滴を形成させ、その液滴をディスク上に落とさせる
ので溶湯を貯留させる容器、ノズル等からの混入がなく
、しかも適宜調節した液滴の落下であるため溶湯流をデ
ィスク上に衝突させる場合と異なり、ディスクからの不
純物の混入も殆どない。同様に溶湯流にアルゴン等のガ
スを積極的に吹付けて噴霧化する場合と異なり、雰囲気
ガスからの不純物の混入はない。以上のことからこの発
明によれば不純物の混入がないことから高純度の金属粉
末を容易に製造することが出来又溶解材について、水冷
等の必要がなく、かつその人きさに制限がないことから
設備が簡単で、かつ生産性を高くすることが出来る実用
的に優れた発明である。
に液滴を形成させ、その液滴をディスク上に落とさせる
ので溶湯を貯留させる容器、ノズル等からの混入がなく
、しかも適宜調節した液滴の落下であるため溶湯流をデ
ィスク上に衝突させる場合と異なり、ディスクからの不
純物の混入も殆どない。同様に溶湯流にアルゴン等のガ
スを積極的に吹付けて噴霧化する場合と異なり、雰囲気
ガスからの不純物の混入はない。以上のことからこの発
明によれば不純物の混入がないことから高純度の金属粉
末を容易に製造することが出来又溶解材について、水冷
等の必要がなく、かつその人きさに制限がないことから
設備が簡単で、かつ生産性を高くすることが出来る実用
的に優れた発明である。
第１図は本発明の一実施例を示す横断面図、第２図（ａ
）および（ｂ）は本発明に使用する溶解材の一実施例を
示す縦および横断面図、第３図は従来の粉末製造装置を
示す模式図、第４図は従来の他の粉末製造装置を示す模
式図である。 １１・・・溶解材、１２・・・チャンバー、１３・・・
溶解材移動装置、１４・・・溶解材回転装置、１５・・
・溶解材の端部、１６・・・高周波加熱手段、１７・・
・支持アーム、１８・・・液滴、１９・・・ディスク、
２０・・・回転装置、２１・・・ガス送入口、２２・・
・金属粉末、２３・・・取り出し口、２４・・・ガス排
出口、２５・・・溶解材、２６．２７．２８・・・各組
成の異なる素材。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 （ａ） （ｂ） 第３図 第４図 １、事件の表示 特願昭６２−２９７２５号 ２、発明の名称 粉末製造装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （４１２） 日本鋼管株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 ＵＢＥビル−門 」 −」 ７、補正の内容 （１）明細書中箱３頁第１３行にｒＡ−Ｒ・Ｃｏｙｊと
あるをｒＡ＊Ｒ−ｃｏｘｊと訂正する。 （２） 同第７頁第４行〜第５行に「高周波加熱手段
を用いたのは、」とあるを削除する。 （３） 同第７頁第８行に「出来ることによる。」と
あるを「出来る。」と訂正する。
）および（ｂ）は本発明に使用する溶解材の一実施例を
示す縦および横断面図、第３図は従来の粉末製造装置を
示す模式図、第４図は従来の他の粉末製造装置を示す模
式図である。 １１・・・溶解材、１２・・・チャンバー、１３・・・
溶解材移動装置、１４・・・溶解材回転装置、１５・・
・溶解材の端部、１６・・・高周波加熱手段、１７・・
・支持アーム、１８・・・液滴、１９・・・ディスク、
２０・・・回転装置、２１・・・ガス送入口、２２・・
・金属粉末、２３・・・取り出し口、２４・・・ガス排
出口、２５・・・溶解材、２６．２７．２８・・・各組
成の異なる素材。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 （ａ） （ｂ） 第３図 第４図 １、事件の表示 特願昭６２−２９７２５号 ２、発明の名称 粉末製造装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （４１２） 日本鋼管株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 ＵＢＥビル−門 」 −」 ７、補正の内容 （１）明細書中箱３頁第１３行にｒＡ−Ｒ・Ｃｏｙｊと
あるをｒＡ＊Ｒ−ｃｏｘｊと訂正する。 （２） 同第７頁第４行〜第５行に「高周波加熱手段
を用いたのは、」とあるを削除する。 （３） 同第７頁第８行に「出来ることによる。」と
あるを「出来る。」と訂正する。
Claims (2)
- （１）懸垂保持された溶解材と、 この溶解材の端部を溶解して溶融金属の液滴を形成する
高周波加熱手段と、この加熱手段で形成された液滴が落
下する位置に配置されたディスクと、このディスクを回
転させて落下した液滴を飛散冷却させて粉末とする回転
手段とを具備してなる粉末製造装置。 - （２）前記溶解材が異種素材よりなる多重管状体として
構成されている特許請求の範囲第１項記載の粉末製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2972587A JPS63199809A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 粉末製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2972587A JPS63199809A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 粉末製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199809A true JPS63199809A (ja) | 1988-08-18 |
Family
ID=12284084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2972587A Pending JPS63199809A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 粉末製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63199809A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103386491A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-11-13 | 长沙唯特冶金工程技术有限公司 | 一种制备高纯度球形钛及钛合金粉末材料的工艺和设备 |
| CN104014801A (zh) * | 2014-06-03 | 2014-09-03 | 湖南顶立科技有限公司 | 用于制备金属或合金粉末的激光加热旋转雾化方法及设备 |
| CN106735270A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-31 | 深圳微纳增材技术有限公司 | 一种适用于3d打印的金属粉末制备设备及方法 |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP2972587A patent/JPS63199809A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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