JPH0375255B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0375255B2 JPH0375255B2 JP59022309A JP2230984A JPH0375255B2 JP H0375255 B2 JPH0375255 B2 JP H0375255B2 JP 59022309 A JP59022309 A JP 59022309A JP 2230984 A JP2230984 A JP 2230984A JP H0375255 B2 JPH0375255 B2 JP H0375255B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- magnetic field
- flow
- wire
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/005—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of wire
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は、金属線を溶融金属から紡糸して製
造する、いわゆる溶融紡糸法と呼ばれる金属線の
製造方法の改良に関する。
造する、いわゆる溶融紡糸法と呼ばれる金属線の
製造方法の改良に関する。
先行技術の説明
従来、金属細線は、鋳造→熱間加工→冷間加工
の工程を基本とする加工方法により製造されるの
が常であつた。もちろん、このような加工方法
は、バツチ式あるいは連続式などの様々な方式で
行なわれており、能率の改善にも注力されてき
た。
の工程を基本とする加工方法により製造されるの
が常であつた。もちろん、このような加工方法
は、バツチ式あるいは連続式などの様々な方式で
行なわれており、能率の改善にも注力されてき
た。
しかしながら、従来の金属線の製造方法では、
鋳造機、圧延機、伸線機および熱処理炉などが必
要であり、また大きなサイズの金属線を鋳造した
り加工したりするには、大きな設備を必要とし、
したがつて巨額な設備投資と大きな製造スペース
とを必要とする。また、大きなサイズの金属線を
作り、所望のサイズに加工するものであるため、
熱間加工のための加熱処理、ならびに冷間加工度
を大きくとれない場合の中間熱処理などの多数の
処理工程を必要とし、加熱→冷却を繰返し行なわ
なければならない。したがつて加工に大きなエネ
ルギを要し、また工程が多くなると工程間で損失
が発生するため、さらに大きなエネルギを必要と
するという問題があつた。また、伸線加工などの
加工が必要であるため、難加工性金属材料では製
造が極めて困難であつた。
鋳造機、圧延機、伸線機および熱処理炉などが必
要であり、また大きなサイズの金属線を鋳造した
り加工したりするには、大きな設備を必要とし、
したがつて巨額な設備投資と大きな製造スペース
とを必要とする。また、大きなサイズの金属線を
作り、所望のサイズに加工するものであるため、
熱間加工のための加熱処理、ならびに冷間加工度
を大きくとれない場合の中間熱処理などの多数の
処理工程を必要とし、加熱→冷却を繰返し行なわ
なければならない。したがつて加工に大きなエネ
ルギを要し、また工程が多くなると工程間で損失
が発生するため、さらに大きなエネルギを必要と
するという問題があつた。また、伸線加工などの
加工が必要であるため、難加工性金属材料では製
造が極めて困難であつた。
上述の問題を解決するために、近年、溶融金属
を直接凝固し、最終所望サイズの長尺線材を得
る、いわゆる溶融紡糸法が提案されている。この
溶融紡糸法は、溶融金属に不活性ガスなどにより
圧力を加え、溶融金属のジエツト流を形成し、鋳
型を用いずに長尺部材に凝固させる方法が提案さ
れている。この溶融紡糸法によれば断面ほぼ円形
の金属線材を得ることができる。しかしながら、
有機繊維などとは異なり、表面張力、粘性および
比重などの関係で、第１図に示すように、溶融金
属ジエツトＡが極めて不安定な形状を有し、図示
のように断線しやすく、かつ均一な線径の金属線
を連続的に得ることが難しいという欠点がある。
を直接凝固し、最終所望サイズの長尺線材を得
る、いわゆる溶融紡糸法が提案されている。この
溶融紡糸法は、溶融金属に不活性ガスなどにより
圧力を加え、溶融金属のジエツト流を形成し、鋳
型を用いずに長尺部材に凝固させる方法が提案さ
れている。この溶融紡糸法によれば断面ほぼ円形
の金属線材を得ることができる。しかしながら、
有機繊維などとは異なり、表面張力、粘性および
比重などの関係で、第１図に示すように、溶融金
属ジエツトＡが極めて不安定な形状を有し、図示
のように断線しやすく、かつ均一な線径の金属線
を連続的に得ることが難しいという欠点がある。
上述の溶融紡糸法の問題を解消するために、第
２図に示すように、溶融金属１と、加熱により軟
化した高粘性のガラス管３を同時に引出し、凝固
させる方法（テーラー法と呼ばれている）も提案
されている。しかしながら、テーラー法では、ガ
ラスが余分に消費され、また製線後ガラスを除去
する必要があり、工業的生産に好ましいものとは
到底言えなかつた。
２図に示すように、溶融金属１と、加熱により軟
化した高粘性のガラス管３を同時に引出し、凝固
させる方法（テーラー法と呼ばれている）も提案
されている。しかしながら、テーラー法では、ガ
ラスが余分に消費され、また製線後ガラスを除去
する必要があり、工業的生産に好ましいものとは
到底言えなかつた。
発明の目的
それゆえに、この発明の目的は、上述の溶融紡
糸法の欠点を解消し、ジエツト流の安定化を果た
すことができ、線径の変動の少ない金属線を得る
ことが可能な金属線の製造方法を提供することで
ある。
糸法の欠点を解消し、ジエツト流の安定化を果た
すことができ、線径の変動の少ない金属線を得る
ことが可能な金属線の製造方法を提供することで
ある。
発明の構成
この発明は、要約すれば、溶融金属を紡糸口か
ら噴出し、凝固させて金属線を製造する方法にお
いて、紡糸口から噴出された溶融金属流が凝固を
完了しない位置において、該溶融金属流に方向性
磁場を印加することを特徴とする、金属線の製造
方法である。
ら噴出し、凝固させて金属線を製造する方法にお
いて、紡糸口から噴出された溶融金属流が凝固を
完了しない位置において、該溶融金属流に方向性
磁場を印加することを特徴とする、金属線の製造
方法である。
この発明により製造される金属線としては、
Cu、Al、Ag、Au、Pbなどの金属、またはそれ
らの合金よりなる線であり、従来特にジエツト流
が不安定となりやすかつた高純度のCu、Al、
Ag、Au、Pbなどが、この発明の方法により安定
に生産することができる。また、この発明の方法
によれば、通常の結晶性金属線のほか、冷却条件
を適当に制御することにより非晶質金属線の製造
も可能である。上記したように、この発明では、
溶融金属流に、凝固未了の位置において方向性磁
場が印加される。この方向性磁場の印加により、
線径変動の少ない金属線を得ることができるの
は、溶融金属流が導電性を有するため、磁場を与
えると磁気流体効果により、見かけ上の粘性が高
められること、および溶融金属流が乱流化するの
を防止することに基づくと考えられる。この粘性
が大きくなることおよび溶融金属流の乱流が減少
することにより、溶融金属流の表面張力波の振幅
が抑制され、線径の変動の抑制が果たされること
になる。
Cu、Al、Ag、Au、Pbなどの金属、またはそれ
らの合金よりなる線であり、従来特にジエツト流
が不安定となりやすかつた高純度のCu、Al、
Ag、Au、Pbなどが、この発明の方法により安定
に生産することができる。また、この発明の方法
によれば、通常の結晶性金属線のほか、冷却条件
を適当に制御することにより非晶質金属線の製造
も可能である。上記したように、この発明では、
溶融金属流に、凝固未了の位置において方向性磁
場が印加される。この方向性磁場の印加により、
線径変動の少ない金属線を得ることができるの
は、溶融金属流が導電性を有するため、磁場を与
えると磁気流体効果により、見かけ上の粘性が高
められること、および溶融金属流が乱流化するの
を防止することに基づくと考えられる。この粘性
が大きくなることおよび溶融金属流の乱流が減少
することにより、溶融金属流の表面張力波の振幅
が抑制され、線径の変動の抑制が果たされること
になる。
なお、この発明における方向性磁場は、溶融金
属流を含む面に垂直方向に印加した場合、溶融金
属流の見かけ上の粘性の増大に最も大きく寄与す
るが、さらに回転磁場あるいは他方向から磁場を
印加しても、溶融金属流の見かけ上の粘性をより
一層増大させることができる場合がある。また、
溶融金属流を、溶融金属流と同一方向に層流をな
して流れる気体または液体中を通過させ、その状
態で方向性磁場を印加すれば、溶融金属流の見か
け上の粘性が磁場の印加により増大されるだけで
なく、層流による冷却により溶融金属流のより一
層の安定化を果たすことができる。
属流を含む面に垂直方向に印加した場合、溶融金
属流の見かけ上の粘性の増大に最も大きく寄与す
るが、さらに回転磁場あるいは他方向から磁場を
印加しても、溶融金属流の見かけ上の粘性をより
一層増大させることができる場合がある。また、
溶融金属流を、溶融金属流と同一方向に層流をな
して流れる気体または液体中を通過させ、その状
態で方向性磁場を印加すれば、溶融金属流の見か
け上の粘性が磁場の印加により増大されるだけで
なく、層流による冷却により溶融金属流のより一
層の安定化を果たすことができる。
発明の効果
上記したように、この発明では、紡糸口から噴
出された溶融金属流が凝固を完了しない位置にお
いて、該溶融金属流に方向性磁場を印加するもの
であるため、磁気流体効果により、溶融金属流の
見かけ上の粘性が増大し、したがつて溶融金属流
の表面張力波の振幅が小さくなりジエツト流が安
定化し、線径変動の少ない金属線を得ることが可
能となり、結果、凝固した後直ちに実用に供する
ことができ、サイジングを行なう場合であつても
簡単な工程を施すのみで所望径の金属線を得るこ
とができる。さらに、溶融金属流が安定化するた
め、冷却・凝固されるまでの距離あるいは時間を
長くとることができるので、製造装置の設計にあ
たり、設計の自由度が大きくなるという効果も有
する。
出された溶融金属流が凝固を完了しない位置にお
いて、該溶融金属流に方向性磁場を印加するもの
であるため、磁気流体効果により、溶融金属流の
見かけ上の粘性が増大し、したがつて溶融金属流
の表面張力波の振幅が小さくなりジエツト流が安
定化し、線径変動の少ない金属線を得ることが可
能となり、結果、凝固した後直ちに実用に供する
ことができ、サイジングを行なう場合であつても
簡単な工程を施すのみで所望径の金属線を得るこ
とができる。さらに、溶融金属流が安定化するた
め、冷却・凝固されるまでの距離あるいは時間を
長くとることができるので、製造装置の設計にあ
たり、設計の自由度が大きくなるという効果も有
する。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明すること
により、この発明の特徴を明らかにする。
により、この発明の特徴を明らかにする。
実施例の説明
第３図ないし第５図は、この発明を実施するた
めの金属線製造装置を示す各部分切欠縦断面図で
ある。
めの金属線製造装置を示す各部分切欠縦断面図で
ある。
第３図に示した装置では、るつぼ１１内に金属
が充填され、該るつぼ１１の周囲には金属を溶融
させて溶融金属１２とするためのヒータ１３が配
置されている。また、るつぼ１１の上方には不活
性ガス導入口１１ａが設けられており、該導入口
１１ａより、たとえばArなどの加圧不活性ガス
が供給され、該不活性ガスにより溶融金属１２が
るつぼ１１の先端のノズル１１ｂより溶融金属流
１４として噴出される。溶融金属流１４は、紡糸
口１１ｂから噴出された後、下方で大気下で凝固
され金属線となるが、第３図に示した装置では、
この溶融金属流１４が未だ凝固しない位置に、磁
場発生手段１５が配置される。磁場発生手段１５
は、磁石または直流磁場を発生する電磁石により
構成することができる。第３図に示した装置で
は、この磁場発生手段１５により、溶融金属流１
４に方向性磁場が印加されるため、上記したよう
に、溶融金属流１４の見かけ上の粘性が増大し、
表面張力波の振幅が抑えられる。したがつて、線
径変動の少ない安定な溶融金属流１４を実現する
ことができる。
が充填され、該るつぼ１１の周囲には金属を溶融
させて溶融金属１２とするためのヒータ１３が配
置されている。また、るつぼ１１の上方には不活
性ガス導入口１１ａが設けられており、該導入口
１１ａより、たとえばArなどの加圧不活性ガス
が供給され、該不活性ガスにより溶融金属１２が
るつぼ１１の先端のノズル１１ｂより溶融金属流
１４として噴出される。溶融金属流１４は、紡糸
口１１ｂから噴出された後、下方で大気下で凝固
され金属線となるが、第３図に示した装置では、
この溶融金属流１４が未だ凝固しない位置に、磁
場発生手段１５が配置される。磁場発生手段１５
は、磁石または直流磁場を発生する電磁石により
構成することができる。第３図に示した装置で
は、この磁場発生手段１５により、溶融金属流１
４に方向性磁場が印加されるため、上記したよう
に、溶融金属流１４の見かけ上の粘性が増大し、
表面張力波の振幅が抑えられる。したがつて、線
径変動の少ない安定な溶融金属流１４を実現する
ことができる。
第４図に示す装置では、溶融金属流１４の周囲
に、層流をなして水が溶融金属流１４と同一方向
に流れるように構成されている。この水流の方向
を破線Ｘ，Ｙで示す。このような水流を生じさせ
るために、第４図に示した装置では、中心開口２
１を有する容器２２が用いられる。中心開口２１
を取囲む円筒壁２３の周囲に磁場発生手段１５が
配置されており、また円筒壁２３と外壁２４との
間の空間に水導入口２５より供給された水が貯留
される。ところで、中空円筒壁２３は外壁２４よ
りも低く構成されているため、図示のように、貯
留された水はオーバフローして中心開口２１内に
層流となり流れる。したがつて、前述のように溶
融金属流１４と同一方向に水が層流として流過
し、該水により溶融金属流１４が凝固される。こ
の凝固の際に、磁場発生手段１５により方向性磁
場が印加されるため溶融金属流１４の見かけ上の
粘性が増大し、線径変動の少ない金属線を得るこ
とができる。
に、層流をなして水が溶融金属流１４と同一方向
に流れるように構成されている。この水流の方向
を破線Ｘ，Ｙで示す。このような水流を生じさせ
るために、第４図に示した装置では、中心開口２
１を有する容器２２が用いられる。中心開口２１
を取囲む円筒壁２３の周囲に磁場発生手段１５が
配置されており、また円筒壁２３と外壁２４との
間の空間に水導入口２５より供給された水が貯留
される。ところで、中空円筒壁２３は外壁２４よ
りも低く構成されているため、図示のように、貯
留された水はオーバフローして中心開口２１内に
層流となり流れる。したがつて、前述のように溶
融金属流１４と同一方向に水が層流として流過
し、該水により溶融金属流１４が凝固される。こ
の凝固の際に、磁場発生手段１５により方向性磁
場が印加されるため溶融金属流１４の見かけ上の
粘性が増大し、線径変動の少ない金属線を得るこ
とができる。
第５図は、回転液中紡糸法と呼ばれる金属線製
造方法にこの発明の方法を応用するための装置を
示す。第５図に示した装置では、紡糸口１１ｂよ
り噴出された溶融金属流１４は回転ドラム３１の
内壁に遠心力により張付けられ水層３２内で凝固
され金属線となる。ここでは、溶融金属法１４が
未だ凝固しない位置に、磁場発生手段１５が配置
されている。他の構造については、上記第３図に
示した装置と同様であるため、相当の参照番号を
付することにより、その説明を省略する。
造方法にこの発明の方法を応用するための装置を
示す。第５図に示した装置では、紡糸口１１ｂよ
り噴出された溶融金属流１４は回転ドラム３１の
内壁に遠心力により張付けられ水層３２内で凝固
され金属線となる。ここでは、溶融金属法１４が
未だ凝固しない位置に、磁場発生手段１５が配置
されている。他の構造については、上記第３図に
示した装置と同様であるため、相当の参照番号を
付することにより、その説明を省略する。
実施例 １
第３図に示した装置において、鉛を溶解し、紡
糸口としてのノズル１１ｂより溶融鉛をアルゴン
ガス圧力により大気中に噴出させ、該溶融鉛が凝
固しない位置で、磁場発生手段１５により5000ガ
ウスの磁場を印加し、直径0.5mmの線状体を製造
した。磁場発生手段１５により磁場を印加した場
合には、磁場を印加しない場合に比べて、長手方
向の線径の変動が約３分の１に減少したことが確
められた。
糸口としてのノズル１１ｂより溶融鉛をアルゴン
ガス圧力により大気中に噴出させ、該溶融鉛が凝
固しない位置で、磁場発生手段１５により5000ガ
ウスの磁場を印加し、直径0.5mmの線状体を製造
した。磁場発生手段１５により磁場を印加した場
合には、磁場を印加しない場合に比べて、長手方
向の線径の変動が約３分の１に減少したことが確
められた。
実施例 ２
第４図に示した装置において、電気銅を溶解
し、上から下へ層流をなして流れる水の外側から
磁場発生手段１５により3000ガウスの磁場を印加
し、溶解銅をアルゴンガス圧力により紡糸口１１
ｂから水流中へ噴出させたところ、直径0.3mmの
線状体を得ることができた。この線状体の長手方
向の線径の変動は、磁場を印加しない場合の約２
分の１に低減されていることが確められた。
し、上から下へ層流をなして流れる水の外側から
磁場発生手段１５により3000ガウスの磁場を印加
し、溶解銅をアルゴンガス圧力により紡糸口１１
ｂから水流中へ噴出させたところ、直径0.3mmの
線状体を得ることができた。この線状体の長手方
向の線径の変動は、磁場を印加しない場合の約２
分の１に低減されていることが確められた。
実施例 ３
第５図に示した装置を用い、電気銅を溶解し、
回転するドラム内壁に遠心力により保持された流
水中に噴出させ、線状体を得た。紡糸口と流水表
面との間の溶融銅が凝固しない位置に、Arガス
雰囲気下において、磁場発生手段１５により6000
ガウスの磁場を印加して製造したところ、流水表
面と紡糸口１１ｂとの間の距離50mmにしても、磁
場の印加がない場合でありかつ該距離が５mmとし
た場合と同程度の線径のばらつきの少ない線状体
を得ることができた。したがつて、製造設備の設
計自由度を大きくとることが可能であり、作業性
も良好であることがわかる。
回転するドラム内壁に遠心力により保持された流
水中に噴出させ、線状体を得た。紡糸口と流水表
面との間の溶融銅が凝固しない位置に、Arガス
雰囲気下において、磁場発生手段１５により6000
ガウスの磁場を印加して製造したところ、流水表
面と紡糸口１１ｂとの間の距離50mmにしても、磁
場の印加がない場合でありかつ該距離が５mmとし
た場合と同程度の線径のばらつきの少ない線状体
を得ることができた。したがつて、製造設備の設
計自由度を大きくとることが可能であり、作業性
も良好であることがわかる。
第１図は、紡糸口から噴出された溶融金属流の
状態を示す略図的縦断面図である。第２図は、従
来の金属線製造方法の一例を説明するための縦断
面図である。第３図は、この発明の第１の実施例
を実施するための装置の各部分切欠縦断面図であ
る。第４図は、この発明の第２の実施例を実施す
るための装置の各部分切欠縦断面図を示す。第５
図は、この発明の第３の実施例を実施するための
製造装置の各部分切欠断面図である。 図において、１１ｂは紡糸口、１２は溶融金
属、１４は溶融金属流、１５は磁場を印加するた
めの磁場発生手段を示す。
状態を示す略図的縦断面図である。第２図は、従
来の金属線製造方法の一例を説明するための縦断
面図である。第３図は、この発明の第１の実施例
を実施するための装置の各部分切欠縦断面図であ
る。第４図は、この発明の第２の実施例を実施す
るための装置の各部分切欠縦断面図を示す。第５
図は、この発明の第３の実施例を実施するための
製造装置の各部分切欠断面図である。 図において、１１ｂは紡糸口、１２は溶融金
属、１４は溶融金属流、１５は磁場を印加するた
めの磁場発生手段を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶融金属を紡糸口から噴出し、凝固させて金
属線を製造する方法において、 紡糸口から噴出された溶融金属流が凝固を完了
しない位置において、該溶融金属流に方向性磁場
を印加することを特徴とする、金属線の製造方
法。 ２ 前記方向性磁場を、前記溶融金属流を含む面
に垂直方向に印加する、特許請求の範囲第１項記
載の金属線の製造方法。 ３ 前記溶融金属流を、冷却流体中を通過させた
状態で、前記方向性磁場を印加する、特許請求の
範囲第１項または第２項記載の金属線の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2230984A JPS60166144A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 金属線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2230984A JPS60166144A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 金属線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166144A JPS60166144A (ja) | 1985-08-29 |
| JPH0375255B2 true JPH0375255B2 (ja) | 1991-11-29 |
Family
ID=12079135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2230984A Granted JPS60166144A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 金属線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166144A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4852454A (en) * | 1987-11-10 | 1989-08-01 | Batchelder J Samuel | Method and apparatus for delivering electric currents to remote targets |
| EP0545097A3 (en) * | 1991-12-04 | 1994-06-01 | Thyssen Edelstahlwerke Ag | Process and apparatus for wire casting |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2316026A1 (fr) * | 1975-07-04 | 1977-01-28 | Anvar | Dispositif electromagnetique de confinement des metaux liquides |
-
1984
- 1984-02-08 JP JP2230984A patent/JPS60166144A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60166144A (ja) | 1985-08-29 |
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