JPH01312013A - 異形断面金属材の製造方法 - 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、船舶用構造材等に好適な異形断面金属材の製
造方法に関する。

〔従来の技術及び解決すべき課題〕

船舶の強度部材として、板断面が順次小さくなるよう構
成された所謂テーパプレー１・が使用されることがあり
、これにより船体の軽量化を図ることができる。

従来、テーパプレートは圧延により製造されているが、
このような異形断面プレートの圧延は能率が悪く、生産
性は低い。

また、船体外板や縦断面強度部材としては、片面側はテ
ーパの付いていない非対称テーパプレー１−が好ましい
が、このようなテーパプレートを従来のような圧延法だ
けで製造することは離しい。

本発明はこのような従来の問題に鑑み、テーパプレート
をはじめとする任意の断面形状の異形断面金属材を生産
性良く製造することができる方法を提供せんとするもの
である。

〔課題を解決するための手段及び実施例〕このため本発
明は、溶融金属の所謂スプレー法を用い異形断面金属材
を得るようにしたもので、その特徴は、流下する溶融金
属をアトマイザ−により粒子状に霧化し、その金属粒子
をサブストレート上に堆積させてデポジットを形成させ
、該デポジットをサブストレート する金属材の製造方法において、溶融金属の流下量をサ
ブストレート幅方向で調整することにより、金属粒子の
堆積厚をサブストレート幅方向で異ならしめ、幅方向で
板厚の異なる異形断面デポジットを得るようにしたこと
にある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は本発明法を片面テーパプレートの製
造に適用した場合の一実施状況を示すもので、（１）は
溶融金属を入れるためのタンデイツシュ、（２）はタン
デイツシュの下方に配されたアトマイザ−１（３）はア
トマイザ−の下方に配された回転式のサブストレートで
ある。

タンデイツシュ（１）の下部には、サブストレート幅方
向で間隔をおいて、ノズル径が異なる複数のタンデイツ
シュノズル（Ａよ）〜（Ａ７）が設けられている。本実
施例では、これらのノズルのノズル径はタンデイツシュ
ノズル（Ａ□）からタンデイツシュノズル（Ａ７）に向
かって順に大きくなるよう構成されている。

前記アトマイザ−（２）は、各タンティッシュノズル（
Ａ、）〜（Ａ７）に対してそれぞれ設けられている。

この各アトマイザ−（２）は、本実施例では各１対のガ
スジェットノズル（５）により構成され、タンティッシ
ュノズル（Ａ、）〜（Ａ７）から流下する各溶融金属流
にその両側から高速ガスシェラ１へ流を噴射するよう構
成されている。

前記サブストレート（３）は、１対のガイドホイール（
またはローラ）とエンドレスベルトとからなる回転ベル
ト（６）により構成される。

本実施例においては、タンデイツシュ（１）内の溶融金
属は、タンデイツシュノズル（Ａ１）〜（Ａ７）を通っ
て溶融金属流（Ｍｌ）〜（Ｍ７）となり、下方に流下す
る。各タンデイツシュノズル径の違いにより溶融金属の
流下量は溶融金属流（Ｍｌ）から（Ｍ７）に向かって順
に多くなる。

このようにして流下する溶融金属流に対し、各アトマイ
ザ−（２）を構成する１対のガスジェットノズル（５）
から高速ガスジェット流が噴射され、これにより溶融金
属が粒子状に霧化する。

この際、溶融金属の霧化状態をサブストレート幅方向で
一定とするため、溶融金属の流下量とそれに噴射される
ガス量との比を各溶融金属流（Ｍ□）〜（Ｍ７）毎に一
定とすることが好ましい。

このようにして形成された金属粒子（ｍ）は高速ガスと
の対流伝熱によって急速に凝固しつつ、下方のサブスト
レート（３）上に堆積し、板状のデポジット（Ｄ）を形
成するが、タンデイツシュノズルからの溶融金属の流下
量がサブストレート幅方向で異なるため、金属粒子の堆
積層がサブストレート幅方向の一方から他方にかけて段
階的に大きいデポジット（Ｄ）が得られる。

このデポジット（Ｄ）は回転するサブストレート（３）
から連続的に引き出され、必要に応じて圧密等を目的と
した加工が施される。

なお、本実施例ではサブストレート（３）上への金属粒
子の降下範囲を所定の範囲に絞り込み、金属粒子をサブ
ストレート幅方向で均一厚みで堆積させるため、アトマ
イザ−（２）の下方に１対のスリットノズル（７）を設
け、このスリットノズル（７）から金属粒子流にガスを
吹き付けるようにしている。

第２図及び第３図は本発明の他の実施例を示すもので、
アトマイザ−（２）を１対の回転ロール（４）により構
成したものである。１対の回転ロール（４）は所定の間
隔をもって配され、この間隔に溶融金属流を流下させる
ことにより溶融金属が粒子に霧化する。

各溶融金属流側□）〜（Ｍ７）は、この１対の回転ロー
ル（４）からなるアトマイザ−（２）により粒子状に霧
化し、第１図と同様のデポジット（Ｄ）を形成する。

なお、サブストレート（３）として、上記各実施例のよ
うな回転ベルトに代え、第５図に示すような回転ドラム
（９）を用いることができる。

本発明は以上のような基本的な実施例に対し、他の種々
の態様をとることができる。以下これらを詳述する。

その一つは、アトマイザ−（２）による金属粒子形成箇
所若しくは形成された金属粒子流中に固体金属粒子（金
属微粉末）を吹き込む態様である。

第６図はその一実施例を示すもので、カスジェットノズ
ル（５′）からなるアトマイザ−（２）から噴射される
高速ガスジェッＩ−流に固体金属粒子（ｍ′）が混入さ
れ、溶融金属霧化箇所に吹き込まれる。なお、このよう
な金属粒子形成箇所への金属粒子（ｍ′）の吹き込みは
、アトマイザ−（２）とは別に設けられるノズル等によ
り行うこともできる。第７図は他の実施例を示すもので
、第６図の実施例が７１ヘマイズと同時に金属微粉末の
吹き込みを行ったのに対し、形成された金属粒子流中に
金属微粉末を吹き込むようにしたものである。すなわち
、アＩ−マイザー（２）たるガスジェットノズル（５）
の下方に吹き込みノズル（８）を設け、７１〜マイザー
（２）で形成された金属粒子流（ｍ）にこの吹き込みノ
ズル（８）から金属粒子（ｍ′）の吹き込みを行う。

なお、金属粒子（ｍ′）の吹込手段としては、ノズル以
外にインペラ装置等の任意の手段を用いることができる
。

以」二のようにして吹き込まれる固体金属粒子（ｍ′）
は、通常、溶融金属と同種のものであるが、製造の対象
が合金材であるような場合、例えば溶融金属とは異種の
金属の粒子、または溶融金属を構成する２種以上の金属
のうちの１種、または２種以上の金属の粒子を吹き込む
ことができる。

このように吹き込まれた金属粒子（ｍ′）は溶融金属の
顕熱により高温に加熱されつつ、霧化により生じた金属
粒子（ｍ）とともにサブストレート なお、デポジット（Ｄ）の半溶融状態をサブストレーＩ
・の幅方向で一定とするため、溶融金属の流下量とこれ
に吹き込まれる金属微粉末の供給量の比は、各溶融金属
流（Ｍｌ）〜（Ｍ７）毎に一定とすることが好ましい。

次に、製造の対象が合金材である場合、合金を形成すべ
き金属を別々に流下させて霧化し、両金属の粒子が混合
した状態でサブスＩ・シー１−上に堆積させることがで
き、この方法によれば、両金属を半溶融の金属粒子の状
態で混合させるため、重力偏析等を生じることなく均一
な混合状態を得ることができる。

第８図はその一実施例を示すもので、タンデイツシュ（
＋、ａ）（ｉｂ）内には合金を形成すべき異なる種類の
金属の溶融体が入れられ、これらの溶融金属は、タンデ
イツシュノズル（Ａａ）（Ａｂ）を通って独立した溶融
金属流（Ｍａ）　（Ｍｂ）となって流下し、アトマイザ
−（２）によって霧化される。そして、この霧化と同時
に両金属の粒子は均一に混合し、下方のサブストレート
（３）に落下堆積する。

なお、第６図ないし第８図に示す実施例において、アト
マイザ−（２）としてガスジエン１〜ノズル（５）に代
え第３図及び第４図に示すような回転ロール（４）を用
いてもよい。

本発明法によれば、サブストレー１〜幅方向での溶融金
属流下量を調整することにより、第１図に示すような断
面形状に限らす、例えば第９図（ａ）（ｂ）に示すよう
な断面形状のデポジット（Ｄ）が得られ、またサブスト
レート（３）上面の形状を適宜選択することにより、両
面にテーパや凹凸を有するデポジット（Ｄ）を得ること
もできる。

また、本発明により製造される異形断面金属材は、船体
の構造部材に限らず、あらゆる用途に適用できる。

〔発明の効果〕

以」二述べた本発明によれば、サブストレー１−幅方向
での溶融金属の流下量を適宜調整することにより、任意
の断面形状の異形断面金属材を生産性良く製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施状況を示すもので、
第１図はサブストレートを断面した状態で示す正面図、
第２図は側面図である。第３図及び第４図は本発明の他
の実施状況を示すもので、第３図はサブストレートを断
面した状態で示す正面図、第４図は側面図である。第５
図ないし第８図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す説
明図である。第９図（ａ）（ｂ）は本発明で得られるデ
ポジットの断面形状を示す説明図である。 図においた、（１）はタンデイツシュ、（２）はアトマ
イザ−１（３）はサブストレー１へ、（Ａ１）〜（Ａ７
）（Ａａ）　（Ａｂ）はタンデイツシュノズル、（町）
〜（Ｍ７）（Ｍａ）　（Ｍｂ）は溶融金属流、（ｍ）は
金属粒子、（Ｄ）はデポジットである。 ■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流下する溶融金属をアトマイザーにより粒子状に霧化し
   、その金属粒子をサブストレート上に堆積させてデポジ
   ットを形成させ、該デポジットをサブストレートから分
   離する金属材の製造方法において、溶融金属の流下量を
   サブストレート幅方向で調整することにより、金属粒子
   の堆積厚をサブストレート幅方向で異ならしめ、幅方向
   で板厚の異なる異形断面デポジットを得ることを特徴と
   する異形断面金属材の製造方法。