JPH035931B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属繊維製造装置とりわけコイル材切
削による金属長繊維の製造装置に関するものであ
る。

〔従来の技術とその問題点〕

金属繊維は非金属繊維と比較して、伝熱性、電
気伝導性、耐熱、耐摩擦性、焼結性、弾性率など
ですぐれた特性を備えることから、各種複合材料
用フイラーや繊維冶金用基材として利用される傾
向にある。

このような金属繊維のとりわけ長繊維の製造法
として、単線または集束線の引抜き法、溶融紡系
法、切削法など種々の方法が知られおり、このう
ち切削法は、他の方法に較べて設備装置が簡単
で、生産効率が比較的高く、材料の選択範囲が広
いなどの特徴を持つている。

この削法における代表的な手段としてはワイヤ
切削法がある。この方法は線材を案内溝の付いた
左右一対のロールに多数巻き付け、これに溝付き
切刃を押し付けて櫛削るものであり、低コストで
能率よく長繊維状のものを製造できる利点がある
が、切削力を専らワイヤの弾性で持たせる関係か
ら、滑りを起したり、ワイヤの機械的強度が低い
場合にはロール間で切断が起りやすく、そのため
製造できる繊維材質が実質的に鋼に限られるとい
う欠点があつた。

また、切削法の他の方法としては、薄金属板を
コイル状に巻装したものを原料とし、これを旋削
する方法が知られている。

しかしながら、従来のコイル材切削による金属
繊維製造法は、一般に大径に巻層したコイル材の
端面を１枚の大きな幅の刃あるいは複数の刃を並
べて切削する方法であつたため、コイル材の外側
と内側で周速度に差異が生じ、また切削幅が大き
いためビビリが生じやすく、安定した切削が困難
となり、さらに繊維の生成速度が異なるため引取
りも困難となり、加えて素材重量が大きいため取
付けなどの取扱いも困難となるなどの不具合があ
り、工業的にほとんど利用されていないのが実情
であつた。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は前記実情に鑑み研究を重ねて創案され
たもので、その目的とするところは、各種材質の
良質な金属長繊維を低コストで製造効率に制限な
く量産できる装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、コイル材を
切削して金属長繊維を製造する装置において、巻
き幅を100mm以下で内外径の差異による切削速度
の相違が切削に影響を及ぼさない範囲に狭くした
複数個の小巻きコイル材と、これら小巻きコイル
材を直列状または並列状に取付けて同時に回転さ
せる軸と、各小巻きコイル材に対応する数でかつ
アプローチ角を有する切削刃と、それら切削刃を
前記軸と平行な方向に移動させる手段とを備えた
構成としたものである。

〔実施例〕

第１図ないし第３図は本発明の一実施例（第１
実施例）を示すもので、１は基床に据付けたベツ
ドで、一側に減速モータ等の駆動装置７により駆
動される主軸８が設けられている。

２は前記主軸８に直結された長尺の駆動軸であ
り、ベツド１上で水平方向に伸び、先端を心押台
９で支えられている。

３は複数個の小巻きコイル材で、所望材質の薄
板をパイプ状の芯金４に内外径の差異による切削
速度の相違が実際の切削に影響を及ぼさない程度
の巻き幅ｔ（最大でも100mm、好ましくは10〜30
mm）に巻装してなる。そして、各小巻きコイル材
３，３は前記駆動軸２に芯金４を介して所定間隔
で嵌装固定される。

この固定機構は任意であり、図示するものでは
駆動軸２に半径方向に縮径可能なリング状ストツ
パ１０を取付けると共に、筒状スペーサ１１で芯
金４の軸方向に任意位置決めを行うようにし、駆
動軸２に設けたキー溝１２，１２に芯金４のキー
１３，１３をはめ込むことで周方向を結合を得て
いる。

５は前記小巻きコイル材３に対応する数の切削
刃であり、平滑な刃かあるいは逃げ面側に細かい
溝の付いたものが用いられている。前記切削刃
５，５はそれぞれ送り台１４に据付けた刃物台１
５，１５に固定され、送り台１４は駆動装置１９
により駆動軸２と平行な送りが与えられるように
なつている。この駆動装置１５は主軸用モータの
動力を伝達してもよいが、微少送りを得るために
は、専用の無段変速モータとウオームギア減速機
構のごときものを用いる方がよい。この第１実施
例は駆動を一軸で行えるため構造が簡単になる利
点がある。

第４図と第５図は本発明の別の実施例（第２実
施例）を示すもので、ベツド１上に幅広な主軸台
１′を立設し、この主軸台１′に所要の間隔をおい
て多数の主軸２′，２′を並設し、各主軸２′，
２′のうち少なくとも一本を駆動軸とし、減速モ
ータ等の駆動装置７′により駆動させるようにし、
他の主軸を歯車等の伝導機構１６で同期駆動させ
るようにしている。そして、各軸２′，２′にはス
トツパ１７を設け、このストツパ１７を介して前
記小巻きコイル材３を巻回した芯金４を嵌装固定
している。

さらに前記ベツド上にはテーブル１８を配し、
これに各小巻きコイル材３に対する切削刃５を取
付けた刃物台１５を搭載させ、第１図ないし第３
図の場合と同様な送り駆動装置により主軸２′と
平行な送りを与えるようにしている。この場合送
り運動は、刃物台１５全体を同期して送るように
してもよいし、刃物台１５を複数に分割独立さ
せ、個々の送り駆動装置で行うようにしてもよ
い。後者の方式は、繊維径の異なる金属繊維を同
時に製造できる利点がある。

この第２実施例は第１実施例に較べ装置構造が
やや複雑となるが、個々の切削作業が独立してい
るため、相互の切削条件が影響し合うことがな
く、また小巻きコイル材３の着脱も容易であると
いう利点がある。

その他図面において、２０は繊維ガイドロー
ラ、２１は巻取りローラである。

〔実施例の作用〕

本発明は上記のような構成からなるもので、金
属繊維の製造にあたつては、小巻きコイル材３を
準備する。これは芯金４に製造目的の材質からな
る金属薄板を巻き幅を小さく設定して巻装すれば
よく、大径コイル材の巻き直しの手間だけで足り
るため、作業は容易である。

そして、得られた小巻きコイル材３を芯金４を
介して駆動軸２又は主軸２′，２′に外嵌固定し、
第６図のように前記軸を回転すると共に駆動装置
１５により切削刃５に微少な送りを与えるもので
ある。

製造条件は繊維原料の材質的特性等によつて異
なるが、一般に送り量0.01〜0.05mm／rev、切削
速度５〜80m／minの範囲から選定すればよく、
送り量を小さくするほど細かい繊維を製造でき
る。

刃物については、例えば刃物角30〜50゜、すく
い角30〜45゜、切削幅５〜15mmの範囲とし、好ま
しくはアプローチ角αを付けるものである。この
アプローチ角αの採用は特に黄銅など硬質の原料
の場合に有効であり、刃物から原料に加わる力が
分散するため、送りの安定やびびり振動が低減
し、高切削速度域でしかも切削幅を大きくとつて
良好な繊維を製造できる。

第７図はアプローチ角：15゜、すくい角：40゜、
刃物角：38゜、切削幅：５mm、原料：黄銅、板
厚：0.08mm、巻き幅：10mmの条件とした場合の、
各小巻きコイル材における繊維生成状態を示すも
のである。

図中、△は粉末状の切屑生成域、●は繊維とは
なるがカールしたり分断が生じた領域、□は高温
により煙が発生したり、繊維同志が溶着した切屑
発生領域、〇は良好な繊維生成域である。図中の
点線はアプローチ角0゜とした場合であり、アプロ
ーチ角αを付けた場合これに比べて繊維生成域が
大幅に拡大していることがわかる。

第８図は切削速度20m／minとした場合の小巻
きコイル材数（＝刃物数）と生産量及び繊維径と
の関係を示すもので、良好な生産性が得られるこ
とがわかる。

第９図は本発明装置を用いてアルミニウム繊維
を製造した場合のデータを示すもので、小巻きコ
イル材巻き幅30mm、板厚0.30mm、アプローチ角
15゜、切削幅15mm、すくい角40゜、刃物角38゜の条件
とした。図中△は粉末生成域、□は良好だが少し
カールした繊維の生成された領域、〇は良好な繊
維の生成域である。

この図から明らかなように黄銅の場合にくら
べ、繊維生成域が広く生産は容易である。

得られた長繊維は断面が略長方形であり、圧延
方向と繊維軸線方向が同じなため分断しにくく、
強度も良好である。従つて、前記黄銅、アルミニ
ウムに限らず、普通鋼、ステンレス鋼、銅、ニツ
ケルなどコイル状に巻ける材質のものならばどの
ような材質でも適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によるときには、コイル材
を切削して金属長繊維を製造する装置において、
巻き幅を100mm以下で内外径の差異による切削速
度の相違が切削に影響を及ぼさない範囲が狭くし
た複数個の小巻きコイル材を軸に直列状または並
列状に取付けて同時に回転させつつ、各小巻きコ
イル材に対応する数でかつアプローチ角を有する
切削刃を前記軸と平行な方向に移動させてそれぞ
れ切削するもので、巻き幅の設定とアプローチ角
の付与により刃物からコイル材に加わる力が分散
され送りの安定とびびり振動の抑制が図られるた
め、広い繊維生成域と良好な生産性で、各種金属
材質の素材からカールや分断、融着等のない太さ
や強度の良好かつ均一な長繊維を製造することが
でき、また、素材重量が小さいため取扱いも容易
で、繊維生成速度が同等なため引き取りも容易で
あり作業性もよいなどのすぐれた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るコイル材切削式金属繊維
製造装置の一実施例を示す側面図、第２図は第１
図の一部拡大図、第３図は第２図−線に沿う
断面図、第４図は本発明の他の実施例を示す斜視
図、第５図は同じくその断面図、第６図は本発明
による長繊維製造状態を示す斜視図、第７図は本
発明により黄銅長繊維を製造したときの送り量と
切削速度の関係を示すグラフ、第８図は本発明に
よる小巻きコイル材数と生産性の関係を示すグラ
フ、第９図は本発明によりアルミニウム長繊維を
製造したときの送り量と切削速度の関係を示すグ
ラフである。 ２……駆動軸、２′……主軸、３……小巻きコ
イル材、４……芯金、５……切削刃、１５……刃
物台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コイル材を切削して金属長繊維を製造する装
   置において、巻き幅ｔを100mm以下で内外径の差
   異による切削速度の相違が切削に影響を及ぼさな
   い範囲に狭くした複数個の小巻きコイル材３と、
   これら小巻きコイル材３を直列状また並列状に取
   付けて同時に回転させる軸２，２′と、各小巻き
   コイル材３に対応する数でかつアプローチ角αを
   有する切削刃５と、それら切削刃５を前記軸２，
   ２′と平行な方向に移動させる手段とを備えたこ
   とを特徴とするコイル材切削式金属繊維製造装
   置。