KR20070065825A

KR20070065825A - 금속 분말 제조 장치

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Publication number: KR20070065825A
Application number: KR1020060130378A
Authority: KR
Inventors: 고에이 나카바야시; 미츠토요 다나카; 도키히로 시무라; 요시나리 다나카
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2007-06-25
Also published as: EP1800759A1; TW200732067A; JP2007169692A; US20070138713A1; DE602006003299D1; EP1800759B1; CN1986122A; US7368078B2

Abstract

금속 분말 제조 장치는 용융 금속을 공급하기 위한 공급부와, 공급부 하방에 마련된 노즐을 포함한다. 노즐은 공급부로부터 공급된 용융 금속이 통과 가능한 유로를 포함하며, 상기 유로는 내경이 하방향으로 점차 감소되는 점차 감소하는 내경부를 구비한다. 노즐은 유로의 하단부로 개구되고 유로를 향해 유체를 분사하기에 적합한 오리피스를 구비한다. 노즐은 제 1 부재와, 제 1 부재와의 사이에 간극을 두고 제 1 부재 하방에 설치된 제 2 부재를 포함하며, 상기 오리피스 제 1 부재 및 제 2 부재에 의해 형성되어 있다. 오리피스를 통해 통과하는 유체의 압력에 의해 오리피스가 확대되는 것을 규제하기 위한 클램프가 노즐상에 설치되어 있다.

Description

금속 분말 제조 장치{METAL POWDER PRODUCTION APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 금속 분말 제조 장치를 도시하는 종단면도,

도 2는 도 1의 일점 쇄선으로 둘러싸인 영역[A]의 확대 상세도,

도 3은 도 1의 금속 분말 제조 장치의 평면(상면)도,

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 금속 분말 제조 장치를 도시하는 종단면도.

도 5는 도 4에 도시된 금속 분말 제조 장치의 평면(상면)도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1A, 1B : 금속 분말 제조 장치(오토마이저)

2 : 공급부 3 : 노즐

4 : 제 1 부재 5 : 제 2 부재

6A, 6B, 6C, 6D, 6E : 클램프(규제 수단)

7 : 커버 21 : 바닥부

22 : 내부 공간(캐비티부) 23 : 토출구

31 : 제 1 유로 32 : 제 2 유로

33 : 점차 감소하는 내경부 34 : 오리피스

35 : 저류부 36 : 도입로(중계로)

37 : 간극 38 : 외주부

41 : 상단면 42 : 하면(단부)

51 : 하단면 52 : 상면(단부)

61a, 61b : 협지편 62 : 연결부

64 : 띠형체 65 : 연결부

331 : 부분 341 : 내주면

342 : 외주면 351 : 상면

352 : 내주면 353 : 하면

354 : 내주면 361 : 상면

362 : 하면 621 : 연결부 본체

622 : 조작부 623 : 수 나사

624 : 암 나사 625 : 일단부

626 : 타단부 G : 공기(기체)

L : 간극 O : 중심축

Q : 용융 금속 Q1 : 액적

R : 금속 분말 입자 S : 물(액체)

S1 : 액체 젯 S2 : 정부

본 발명은 용융 금속으로부터 금속 분말을 제조하기 위한 금속 분말 제조 장치에 관한 것이다.

종래에, 용융 금속을 오토마이징 방법에 의해 금속 분말로 분말화하는 금속 분말 장치(오토마이저)가 금속 분말을 제조하는데 이용되어 왔다. 본 기술분야에 공지된 금속 분말 제조 장치의 예로는 일본 특허 공개 제 1991-55522 호에 개시된 용융 금속 분무 미분화 장치가 공지되어 있다.

용융 금속 분무 미분화 장치는, 용탕(molten bath)(용융 금속)을 하방향으로 향해서 토출하는 용탕 노즐과, 용탕 노즐로부터 토출된 용탕이 통과하는 유로와 이 유로내로 개구된 슬릿을 구비하는 물 노즐을 구비한다. 물은 물 노즐의 슬릿으로부터 분사된다.

상술한 종래 기술의 장치는 슬릿으로부터 분사된 물에 유로를 통해 통과하는 용탕을 충돌시키며, 이에 의해 용탕을 비산시켜서 다수의 미세한 액적의 형태로 하는 동시에 다수의 미세한 액적을 냉각 고화시킴으로써 금속 분말을 제조하도록 구성되어 있다.

그러나, 상술한 종래 기술의 장치에 있어서, 슬릿을 통과하는 물의 압력에 의해 슬릿의 간격이 과도하게 확대된다. 그 결과, 물 노즐에서의 물 압력이 저하된다. 이러한 물 압력은 슬릿으로부터 분사된 물의 유속을 과도하게 감소시키는 문제점을 야기시킨다. 따라서, 용탕을 분쇄하기 위한 고속 물의 능력이 감소되어, 금속 분말의 미세화가 이뤄질 수 없다. 이것은 목적으로 하는 입도의 미세한 분말을 얻을 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 오리피스로부터 분사된 유체의 유속을 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지할 수 있는 금속 분말 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시 형태는 금속 분말 제조 장치에 관한 것이다. 금속 분말 제조 장치는 용융 금속을 공급하기 위한 공급부와, 공급부 하방에 마련된 노즐을 포함한다. 노즐은 공급부로부터 공급된 용융 금속이 통과 가능한 것으로 노즐의 내주면에 의해 형성된 유로로서, 상기 유로는 내경이 하방향으로 점차 감소되는 점차 감소하는 내경부를 갖는, 상기 유로와, 유로의 하단부로 개구되고 유로를 향해 유체를 분사하기에 적합한 오리피스를 구비한다.

용융 금속은 비산되고, 도입로를 통해 통과한 용융 금속이 노즐의 오리피스로부터 분사된 유체와 접촉됨으로써 다수의 미세한 액적으로 되며, 그 결과 다수의 미세한 액적이 고화되며, 이에 의해 금속 분말이 생성된다.

또한, 노즐은 제 1 부재와, 제 1 부재와의 사이에 간극을 두고 제 1 부재 하방에 설치된 제 2 부재를 구비한다. 오리피스는 제 1 부재 및 제 2 부재에 의해 형성된다. 오리피스를 통해 통과하는 유체의 압력에 의해 오리피스가 확대되는 것을 규제하기 위한 클램프가 노즐상에 설치되어 있다.

이것은 오리피스로부터 분사된 유체의 유속을 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

오리피스는 노즐의 내주면상에서 연장되는 원주방향 슬릿 형상으로 개구된 것이 바람직하다.

이것은 유체를 정부가 하방에 정밀하게 위치하는 대체로 원추 형상으로 분사되게 하는 것을 보장한다.

오리피스는 제 1 부재의 단부에 의해 형성된 내주면과, 제 2 부재의 단부에 의해 형성된 외주면을 구비하는 것이 바람직하다.

이것은 오리피스를 용이하고 확실하게 형성할 수 있게 한다. 또한, 오리피스의 사이즈는 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 설치된 간극의 사이즈에 따라 적절하게 설정될 수 있다.

오리피스는 유체를 정부가 하방에 위치하는 대체로 원추 형상으로 분사되게 하는 것을 보장하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이것은 용융 금속이 대체로 원추 형상으로 분사되는 유체내에서 비산되고, 확실한 방법으로 다수의 미세한 액적으로 되게 한다.

노즐이 유체를 일시적으로 저류하기 위한 저류부와, 저류부로부터 오리피스까지 유체를 도입하기 위한 도입로를 더 포함하며, 도입로는 웨지 형상의 수직방향 단면을 갖고 있는 것이 바람직하다.

이것은 유체의 유속을 점진적으로 증가시키는 것이 가능하게 한다. 또한, 이것은 오리피스로부터 증가된 속도로 유체를 안정되게 분사할 수 있게 한다.

점차 감소하는 내경부는 수렴 형상인 것이 바람직하다.

이것은 노즐 상에 내재하는 공기가 오리피스로부터 분사된 유체의 흐름과 함께 점차 감소하는 내경부내로 유동(또는 인입)되게 한다. 따라서, 도입된 공기는 점차 감소하는 내경부의 가장 작은 내경 부분 근방에서 가장 큰 유속을 나타낸다. 유속이 가장 큰 공기의 작용하에서, 용융 금속은 비산되어 확실한 방법으로 다수의 미세한 액적으로 된다.

규제 수단은 오리피스에 부여된 규제 정도를 조정할 수 있는 것이 바람직하다.

이것은 분사된 유체의 속도를 안정화시키며, 이에 의해 미세한 입도의 분말 입자를 제조할 수 있게 한다.

규제 수단은 제 1 부재 및 제 2 부재를 대체로 수직방향으로 협지 및 압축하기 위한 클램프를 포함하는 것이 바람직하다.

이것은 제 1 부재 및 제 2 부재가 확실하게 압축되고 그리고 오리피스의 확대가 확실한 방법으로 규제되며, 이에 의해 오리피스로부터 분사된 유체의 유속이 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지될 수 있게 하는 것을 보장한다.

클램프는 제 1 부재의 상부에 그리고 제 2 부재의 하부에 각각 배치된 2개의 협지편과, 2개의 협지편을 상호연결하기 위한 연결부를 포함하며, 연결부는 협지편 사이의 간극을 조정할 수 있는 것이 바람직하다.

클램프는 유로의 중심축 둘레에 소정의 간극을 두고 배치된 다수의 클램프를 포함하는 것이 바람직하다.

이것은 제 1 부재 및 제 2 부재를 수직방향으로 균일하게 압축시킬 수 있고, 이에 의해 오리피스로부터 분사된 유체의 유속이 보다 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지될 수 있게 한다.

규제 수단은 제 1 부재 및 제 2 부재를 대체로 수평방향으로 압축하기 위한 클램프를 포함하는 것이 바람직하다.

이것은 제 1 부재 및 제 2 부재를 수평방향으로 균일하게 압축시킬 수 있고, 이에 의해 오리피스로부터 분사된 유체의 유속이 보다 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지될 수 있게 한다.

클램프는 제 1 부재 및 제 2 부재의 외주부의 전체 원주를 대체로 균일하게 체결하기에 적합한 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 설명된 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명을 참조하면 잘 이해될 수 있다.

이후에, 본 발명에 따른 금속 분말 제조 장치를 첨부 도면에 도시된 바람직한 실시예를 참조하여 설명한다.

제 1 실시예

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 금속 분말 제조 장치를 도시하는 종단면도이며, 도 2는 도 1의 일점 쇄선으로 둘러싸인 영역[A]의 확대 상세도이며, 도 3은 도 1에 도시된 금속 분말 제조 장치의 평면(상면)도이다.

하기의 설명에서 설명의 간략화를 위해서, 도 1 및 도 2에서의 상측을 "상" 또는 "상방"이라고 하며, 하측을 "하" 또는 "하방"이라고 한다. 도 3에서, 공급부는 설명을 위해 생략되었다.

도 1에 도시된 금속 분말 제조 장치(오토마이저)(1A)는 용융 금속(Q)을 오토마이징 방법에 의해 분말화해서 다수의 금속 분말 입자(R)를 제조하는 장치이다. 금속 분말 제조 장치(1A)는 용융 금속(Q)을 공급하기 위한 공급부(2)와, 공급부(2) 하방에 설치된 노즐(3)과, 노즐(3)에 부착된 클램프(규제 수단)(6A, 6B, 6C, 6D)와, 노즐(3)(즉, 제 2 부재(5))의 하단면(51)에 부착된 커버(7)를 포함한다.

본 실시예의 예로서 취한 것은 금속 분말 제조 장치(1A)가 스테인리스 스틸(예를 들면 304L, 316L, 17-4PH, 440C 등) 또는 Fe-Si계 자성 재료로 제조된 금속 분말 입자(R)를 제조하는 경우이다.

이제, 개별 부분의 구성을 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 공급부(2)는 유저통형의 부분을 갖고 있다. 공급부(2)의 내부 공간(캐비티부)(22)에는 소정의 몰비(예를 들면 1 : 2의 몰비)에서 Co 단체와 Sn 단체를 혼합 용융한 용융 금속(Q)(용융물)을 일시적으로 저장한다.

또한, 공급부(2)의 저부(21)의 중심에는 토출부(23)가 형성되어 있다. 내부 공간(22)내의 용융 금속(Q)은 토출부(23)로부터 하방으로 향해 토출된다.

공급부(2)의 하방에는 노즐(3)이 배치되어 있다. 노즐(3)에는, 공급부(2)로부터 공급된(토출된) 용융 금속(Q)이 통과하는 제 1 유로(31)와, 유체(본 실시예에 있어서 물 또는 액체(S))를 공급하기 위한 급수원(도시하지 않음)으로부터 공급된 물(S)이 통과하는 제 2 유로(32)가 형성되어 있다.

제 1 유로(31)는 원형 단면이며, 노즐(3)의 중심에서 수직방향으로 연장되어 있다. 제 1 유로(31)는 노즐(3)의 내주면에 의해 규정된다. 노즐(3)의 내주면은 수렴하는 형상의 점차 감소하는 내경을 가지며, 이 내경은 노즐(3)(제 1 부재(4)의 상단면(41)으로부터 그 바닥을 향해 점차 감소된다.

따라서, 노즐(3)상에 내재하는 공기(가스)(G)는 이후에 설명될 오리피스(34)로부터 분사된 물(액체)(S)의 스트림과 함께 점차 감소하는 내경부(33)(제 1 유로(31)내로 유동한다(또는 흡입된다). 따라서, 유입된 공기(G)는 점차 감소하는 내경부(33)의 가장 작은 내경 부분(331) 근방(오리피스(34)가 개구되는 부분 근방)에서 가장 큰 유속을 나타낸다. 유속이 가장 크게 되어 있는 공기(G)의 작용하에서, 용융 금속(Q)은 비산되어 확실한 방법으로 미세한 액적(Q1)으로 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 유로(32)는 제 1 유로(31)의 바닥 단부(가장 작은 내경 부분(331)의 근방)를 향해 개구된 오리피스(34)와, 물(S)을 일시적으로 저류하기 위한 저류부(35)와, 도입로(상호연결로)(36)로 구성되며, 물(S)은 상기 도입로를 통해서 저류부(35)로부터 오리피스(34)내로 도입된다.

저류부(35)는 물 공급원에 연결되고, 이 공급원으로부터의 물(S)을 수용한다. 저류부(35)는 도입로(36)를 통해서 오리피스(34)와 연통된다. 또한, 저류부(35)는 장방형(또는 정사각형)의 수직방향 단면을 갖고 있다.

도입로(36)는 그 수직방향 단면이 웨지형 형상(wedge-like shape)인 영역이다. 이것은 저류부(35)로부터 도입로(36)내로 유동하는 물(S)의 유속을 점진적으로 증가시키고, 그리고 그에 따라 오리피스(34)로부터 증가된 유속으로 물(S)을 안정되게 분사할 수 있게 한다.

오리피스(34)는, 저류부(35) 및 도입로(36)를 순서대로 통과한 물(S)이 제 1 유로(31)내로 분사 또는 분출되는 영역이다.

오리피스(34)는 노즐(3)의 내주면상으로 연장되는 원주방향 슬릿 형상으로 개구된다. 또한, 오리피스(34)는 제 1 유로(31)의 중심축(O)에 대해서 경사진 방향으로 개구되어 있다.

이러한 방법으로 형성된 오리피스(34)에 의해, 물(S)은 그 정부(S2)가 하부측에 확실하게 놓여 있는 대체로 원추 형상의 액체 젯(S1)으로서 분사된다(도 1 참조). 이것은 액체 젯(S1) 및 그 내측에서, 용융 금속(Q)이 비산되어 확실한 방법으로 다수의 미세한 액적(Q1)으로 되게 하는 것을 보장한다.

상술한 바와 같이, 점차 감소하는 내경부(33)의 가장 작은 내경 부분(331) 근방에서 그 유속이 가장 크게 되는 공기(G)에 의해, 용융 금속(Q)은 더 비산되어 확실한 방법으로 다수의 미세한 액적(Q1)으로 된다. 이와 같은 상승 효과에 의해 용융 금속(Q)은 확실하게 비산되어 보다 확실한 방법으로 다수의 미세한 액적(Q1)으로 된다.

다수의 액적(Q1)으로 되는 용융 금속(Q)은 액체 젯(S1)과 접촉함으로써 냉각 및 고화되며, 이에 의해 다수의 금속 분말 미립자(R)가 생성된다. 따라서 생성된 다수의 금속 분말 미립자(R)는 금속 분말 제조 장치(1A) 아래에 배치된 용기(도시하지 않음)내로 수납된다.

제 1 유로(31) 및 제 2 유로(32)가 형성되어 있는 노즐(3)은 디스크형 형상(링형 형상)의 제 1 부재(4)와, 제 1 부재(4)와 동심으로 배치된 디스크형 형상(링형 형상)의 제 2 부재(5)를 포함한다(도 1 및 도 2 참조). 제 2 부재(5)는 제 1 부재(4) 아래에 간극(37)을 두고서 배치되어 있다.

오리피스(34), 도입로(36) 및 저류부(35)는 이러한 방법으로 배치된 제 1 부재(4) 및 제 2 부재(5)에 의해 각각 형성되어 있다. 즉, 제 2 유로(36)는 제 1 부재(4)와 제 2 부재(5) 사이에 형성된 간극(37)에 의해 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 오리피스(34)는 제 1 부재(4)의 하면(단부)(42)에 의해 형성된 내주면(341)과, 제 2 부재(5)의 상면(단부)(52)에 의해 형성된 외주면(342)을 구비한다.

마찬가지로, 도입로(36)는 제 1 부재(4)의 하면(단부)(42)에 의해 형성된 상면(361)과, 제 2 부재(5)의 상면(단부)(52)에 의해 형성된 하면(362)을 구비한다.

또한, 저류부(35)는, 그 상면(351) 및 도입로(36) 위에 놓여 있는 내주면(352)이 제 1 부재(4)의 하면(단부)(42)에 의해 형성되고, 그 하면(353) 및 도입 로(36) 아래에 놓여 있는 내주면(354)이 제 2 부재(5)의 상면(단부)(52)에 의해 형성되어 있다.

이러한 방법으로 오리피스(34), 도입로(36) 및 저류부(35)를 형성함으로써,오리피스(34), 도입로(36) 및 저류부(35)를 노즐(3)에 용이하고 확실하게 형성하는 것이 가능하다. 또한, 오리피스(34), 도입로(36) 및 저류부(35)의 사이즈는 간극(37)의 사이즈에 따라 적절하게 설정될 수 있다.

제 1 부재(4) 및 제 2 부재(5)의 구성 재료의 예로는 다양한 금속 재료가 있지만 특별히 이것으로 제한되지 않는다. 특히, 스테인리스 스틸을 사용하는 것이 바람직하며, 크롬계 스테인리스 스틸 또는 석출경화형 스테인리스 스틸을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통체로 형성된 커버(7)는 제 2 부재(2)의 하단면(51)에 고정식으로 고정되어 있다. 커버(7)는 제 1 유로(31)와 동심으로 배치된다. 커버(7)를 사용함으로써 금속 분말 미립자(R)가 하방으로 낙하하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 의해 금속 분말 미립자(R)가 용기에 확실하게 수납될 수 있게 한다.

한편, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐(3)의 연부에는 4개의 클램프(6A, 6B, 6C, 6D)가 설치되어 있다. 각 클램프(6A, 6B, 6C, 6D)는 대체로 수직방향(도 1의 상하 방향)에서 제 1 부재(4) 및 제 2 부재(5)를 파지하여 압축하기에 적합하다.

또한, 4개의 클램프(6A, 6B, 6C, 6D)는 노즐(3)의 주방향, 즉 제 1 유로(31) 의 중심축(O) 주위에 소정의 간극을 두고(동일한 각도 간극으로) 배치되어 있다. 이것은 제 1 부재(4) 및 제 2 부재(5)를 수직방향으로 균일하게 압축하는 것이 가능하게 한다.

또한, 4개의 클램프(6A, 6B, 6C, 6D)는 실질적으로 동일한 구성을 갖고 있기 때문에, 단지 클램프(6A)를 대표적으로 하기에서 설명한다.

클램프(6A)는 2개의 협지편(61a, 61b)과, 2개의 협지편(61a, 61b)을 상호연결하기 위한 연결부(62)를 포함한다. 협지편(61a, 61b) 각각은 디스크형 부재로 형성된다.

연결부(62)는 수 나사(624)가 형성된 연결부 본체(621)와, 수 나사(624)와 나사 체결된 암 나사(623)가 형성된 조작부(622)로 구성된다.

연결부 본체(621)는 대체로 C자형 형상이다. 암 나사(624)는 연결부 본체(621)의 일단부(625)에 형성되어 있다. 협지편(61b)은 연결부 본체(621)의 타단부(626)에 설치되어 있다.

조작부(622)는 핸들(627)을 구비하며, 이 핸들의 반대측에는 협지편(61a)이 설치되어 있다.

이러한 구성의 클램프(6A)는, 협지편(61a, 61b)이 상하 방향에서 서로 대향하는 자세로 노즐(3)에 부착되어 있다. 이 때, 협지편(61a)은 제 1 부재(4)의 상단면(상부)(41)의 연부에 배치되어 있는 반면에, 협지편(61b)은 제 2 부재(5)의 하단면(하부)(51)의 연부에 배치되어 있다.

상술한 구성의 금속 분말 제조 장치(1A)에서는, 물(S)이 오리피스(34)로부터 분사될 때, 내주면(341)은 화살표(B)로 표시된 방향으로 가압되며, 외주면(342)은 오리피스(34)를 통해 통과하는 물(S)의 압력에 의해 화살표(C)로 표시된 방향으로 가압된다. 따라서, 오리피스(34)는 확대되도록 강제된다. 그러나, 내주면(341)과 외주면(342) 사이의 간극(공간)이 클램프(6A, 6B, 6C, 6D)의 압축 작용에 의해 규제되기 때문에 오리피스(34)의 확대는 방지된다.

따라서, 오리피스(34)의 사이즈를 일정하게 유지하는 것이 가능하며, 이에 의해 오리피스(34)로부터 분사된 물(S)의 유속이 확실한 방법으로 일정하게 유지될 수 있다.

각 클램프(6A, 6B, 6C, 6D)에 있어서, 협지편(61a, 61b) 사이의 간극(L)은 핸들(627)을 회전 조작함으로써 조정될 수 있다. 이것은 노즐(3)에 대해서 작용하는 압축력, 즉 오리피스(34)상에 부여되는 규제 정도를 확실하게 조정하는 것이 가능하게 한다. 따라서, 분사된 유체의 유속을 안정화시킴으로써 미세한 입도의 분말을 제조할 수 있다.

상술한 바와 같이, 클램프(6A, 6B, 6C, 6D)는 노즐(3)의 주방향을 따라 소정의 간극을 두고 배치되어 있다. 이것은 제 1 부재(4) 및 제 2 부재(5)를 수직방향으로 균일하게 압축시키는 것이 가능하게 하며, 이에 의해 오리피스(S)로부터 분사된 물(S)의 유속은 확실한 방법으로 일정하게 유지될 수 있다.

4개의 클램프가 도시된 구성에서 이용되었지만, 클램프의 개수는 이것으로 제한되지 않으며, 예를 들면 2개, 3개 또는 5개 이상일 수 있다.

또한, 협지편(61a, 61b), 연결부 본체(621) 및 조작부(622)의 구성 재료의 예로는 다양한 금속 재료 또는 다양한 종류의 플라스틱 등을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는다.

제 2 실시예

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 금속 분말 제조 장치를 도시하는 수직방향 단면도이며, 도 5는 도 4의 금속 분말 제조 장치의 평면(상면)도이다.

하기의 설명에서 설명의 간략화를 위해서, 도 3의 상측을 "상" 또는 "상방"이라고 하며, 하측을 "하" 또는 "하방"이라고 한다.

이후에, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 금속 분말 제조 장치를 도 3을 참조하여 설명한다. 하기의 설명은 상술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하며, 동일한 점은 설명하지 않는다.

본 실시예는 클램프의 구성의 차이를 제외하고는 제 1 실시예와 동일하다.

도 4 및 도 5에 도시된 금속 분말 제조 장치(1B)는 노즐(3)의 외주부(38)를 따라 설치된 클램프(규제 수단)(6E)를 포함한다. 클램프(6E)는 제 1 부재(4) 및 제 2 부재(5)를 대체로 수평방향(도 4에서 좌우방향)으로 압축하기에 적합하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 클램프(6E)는 가요성 선형체(63)와, 가요성 띠형체(64)와, 선형체(63)의 일단부(631) 및 타단부(632)를 연결하기 위한 연결부(65)를 포함한다.

띠형체(64)는 노즐(3)의 폭(높이)과 실질적으로 동일한 폭과, 노즐(3)의 외주부(38)의 길이(원주)보다 약간 작게 설정된 길이를 갖고 있다. 띠형체(64)는 노즐(3)의 외주부(38)와 밀착되어 설치되어 있다.

선형체(63)는 예를 들면 와이어로 형성되며, 띠형체(64) 둘레에 다중으로 감겨져 있다.

연결부(65)는 선형체(63)의 일단부(631)에 고정식으로 고정되고, 선형체(63)의 타단부(632)의 임의의 부분을 협지하고 협지된 상태로 그 부분을 유지할 수 있도록 구성되어 있다.

이러한 구성의 클램프(6E)에서는, 띠형체(64)는 노즐(3)의 외주부(38)를 따라 위치되어 있고, 다음에 선형체(63)는 띠형체(64) 둘레에 감겨져 있고 이 띠형체(64)에 대해서 체결되어 있다. 이러한 상태에서, 선형체(63)의 타단부(632)는 연결부(65)에 의해 협지되어 있다. 이것은 노즐(3)의 외주부(38)의 거의 전체 원주를 균일하게 체결할 수 있게 하며, 이에 의해 오리피스(34)의 어떠한 확대도 확실하게 규제한다.

따라서, 오리피스(34)의 사이즈를 일정하게 유지할 수 있으며, 이에 의해 오리피스(34)로부터 분사된 물(S)의 유속이 확실한 방법으로 일정하게 유지될 수 있다.

상술한 제 1 실시예에서는, 클램프(6A, 6B, 6C, 6D)의 조작부(622)가 노즐(3)을 압축할 때 하나씩 조작되었다. 그러나, 제 2 실시예에 있어서는, 노즐(3)을 압축하는 것은 선형체(63)의 타단부(632)와 연결부(65)를 상호연결하는 것만을 실행할 수 있다. 이 때문에, 본 제 2 실시예의 클램프(6E)는 노즐(3)을 용이하고 보다 균일하게 압축하는 것이 가능하게 한다.

선형체(63), 띠형체(64) 및 연결부(65)의 구성 재료의 예로는 다양한 금속 재료를 포함한다.

도시된 구성에 있어서, 클램프(6E)는 제 1 부재(4) 및 제 2 부재(5) 양자를 일괄적으로 압축하도록 구성되어 있지만, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 선택적으로, 클램프(6E)는 예를 들면 2개의 선형체를 구비하고, 이 2개의 선형체가 제 1 부재(4) 및 제 2 부재(5)를 개별적으로 압축하도록 구성될 수 있다. 이러한 방법에서 클램프(6E)가 2개의 선형체를 구비하고 있을 지라도, 노즐(3)을 용이하고 보다 균일하게 압축하는 것이 가능하다.

본 발명의 금속 분말 제조 장치를 도시된 실시예에 대해서 상술하였지만, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 금속 분말 장치를 구성하는 개별 부분은 유사한 기능을 실행할 수 있는 다른 임의의 것으로 대체될 수 있다. 더욱이, 필요하다면 임의의 구성 부분이 추가될 수도 있다.

또한, 본 발명의 금속 분말 제조 장치는 상술한 각 실시예중 2개 또는 그 이상의 임의의 구성(특징)을 조합하여 구성될 수도 있다.

예를 들면 제 2 실시예의 클램프는 제 1 실시예의 노즐에 추가될 수도 있다.

또한, 노즐로부터 분사된 액체(유체)가 상술한 실시예에서 물이지만, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 액체는 예를 들면 유지류나 용매일 수 있다.

본 발명의 금속 분말 제조 장치에 있어서, 노즐은 제 1 부재와, 제 1 부재와의 사이에 간극을 두고 제 1 부재 하방에 설치된 제 2 부재를 구비하고, 오리피스 는 제 1 부재 및 제 2 부재에 의해 형성되고, 오리피스를 통해 통과하는 유체의 압력에 의해 오리피스가 확대되는 것을 규제하기 위한 클램프가 노즐상에 설치되어 있다. 이에 의해 오리피스로부터 분사된 유체의 유속을 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지하는 것이 가능한 효과가 제공된다.

Claims

금속 분말 제조 장치에 있어서,

용융 금속을 공급하는 공급부와,

상기 공급부의 하방에 마련된 노즐로서, 상기 노즐은 상기 공급부로부터 공급된 용융 금속이 통과 가능한 것으로 상기 노즐의 내주면에 의해 형성된 유로로서, 상기 유로는 내경이 하방향으로 점차 감소되는 점차 감소하는 내경부를 갖는, 상기 유로와, 상기 유로의 하단부로 개구되고 상기 유로를 향해 유체를 분사하기에 적합한 오리피스를 구비하며; 상기 노즐은 제 1 부재와, 제 1 부재와의 사이에 간극을 두고 제 1 부재 하방에 설치된 제 2 부재를 포함하며, 상기 오리피스 상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재에 의해 형성되는, 상기 노즐과,

상기 오리피스를 통해 통과하는 유체의 압력에 의해 오리피스가 확대되는 것을 규제하며, 상기 노즐상에 설치된 규제 수단을 포함하며,

이에 의해 용융 금속은 비산되고, 상기 유로를 통해 통과한 용융 금속이 노즐의 오리피스로부터 분사된 유체와 접촉됨으로써 다수의 미세한 액적으로 되며, 그 결과 다수의 미세한 액적이 고화되며, 이에 의해 금속 분말이 생성되는 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 오리피스는 노즐의 내주면상에서 연장되는 원주방향 슬릿 형상으로 개구된 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 오리피스는, 유체를 정부가 하방에 위치하는 대체로 원추 형상으로 분사되게 하는 것을 보장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 오리피스는 제 1 부재의 단부에 의해 형성된 내주면과, 제 2 부재의 단부에 의해 형성된 외주면을 구비하는 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 노즐이 유체를 일시적으로 저류하기 위한 저류부와, 상기 저류부로부터 오리피스까지 유체를 도입하기 위한 도입로를 더 포함하며, 상기 도입로는 웨지 형상의 수직방향 단면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 점차 감소하는 내경부는 수렴 형상인 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 규제 수단은 오리피스에 부여된 규제 정도를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 규제 수단은 제 1 부재 및 제 2 부재를 대체로 수직방향으로 협지 및 압축하기 위한 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 클램프는 제 1 부재의 상부에 그리고 제 2 부재의 하부에 각각 배치된 2개의 협지편과, 상기 2개의 협지편을 상호연결하기 위한 연결부를 포함하며, 상기 연결부는 협지편 사이의 간극을 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 클램프는 상기 유로의 중심축 둘레에 소정의 간극을 두고 배치된 다수의 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 규제 수단은 상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재를 대체로 수평방향으로 압축하기 위한 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 클램프는 상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재의 외주부의 전체 원주를 대체로 균일하게 체결하기에 적합한 것을 특징으로 하는

금속 분말 제조 장치.