JPH04258362A - 噴霧成形法 - Google Patents
噴霧成形法Info
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- JPH04258362A JPH04258362A JP3937591A JP3937591A JPH04258362A JP H04258362 A JPH04258362 A JP H04258362A JP 3937591 A JP3937591 A JP 3937591A JP 3937591 A JP3937591 A JP 3937591A JP H04258362 A JPH04258362 A JP H04258362A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は噴霧成形法に関するもの
である。
である。
【０００２】
【従来の技術】噴霧成形法は均一な微細組織を高密度で
得ることができ、しかも従来の粉末冶金法に比べて成形
工程が簡略化できるので、大幅な生産性の向上を期待で
きる方法として注目を集めている。
得ることができ、しかも従来の粉末冶金法に比べて成形
工程が簡略化できるので、大幅な生産性の向上を期待で
きる方法として注目を集めている。
【０００３】噴霧成形法を用いて例えば塊状の予備成形
体を得る場合の装置としては、図１の装置が例示される
。タンディッシュ１には金属溶湯２が入れられており、
タンディッシュノズル１３を介して非酸化性雰囲気のチ
ャンバー３内に自然流下される。上記タンディッシュ１
の下方にはガスアトマイザー４が配設されて、該ガスア
トマイザー４から噴出される高圧の不活性ガスがジェッ
ト流５となって上記金属溶湯流６に吹付けられこれを噴
霧化する。噴霧化された金属粒子は下方のコレクター７
にセットした基板８上に半凝固状態で堆積し徐々に凝固
する。上記コレクター７はステッピングモータ１０等を
駆動源として上下動可能であり、金属粒子の堆積量に応
じて上記コレクター７を下げていけば、タンディッシュ
ノズル１３と堆積最頂面の間の距離を一定に保ちつつ堆
積高さの高められた塊状の予備成形体９を得ることがで
きる。
体を得る場合の装置としては、図１の装置が例示される
。タンディッシュ１には金属溶湯２が入れられており、
タンディッシュノズル１３を介して非酸化性雰囲気のチ
ャンバー３内に自然流下される。上記タンディッシュ１
の下方にはガスアトマイザー４が配設されて、該ガスア
トマイザー４から噴出される高圧の不活性ガスがジェッ
ト流５となって上記金属溶湯流６に吹付けられこれを噴
霧化する。噴霧化された金属粒子は下方のコレクター７
にセットした基板８上に半凝固状態で堆積し徐々に凝固
する。上記コレクター７はステッピングモータ１０等を
駆動源として上下動可能であり、金属粒子の堆積量に応
じて上記コレクター７を下げていけば、タンディッシュ
ノズル１３と堆積最頂面の間の距離を一定に保ちつつ堆
積高さの高められた塊状の予備成形体９を得ることがで
きる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記噴霧成形法におい
て良好な予備成形体を得るには堆積最頂面を常に半凝固
状態に保ちながら目標の形状に仕上げることが重要であ
るが、堆積形状は溶湯温度，溶湯速度，アトマイズガス
圧力，アトマイズガス流量，スプレー距離等の各種パラ
メーターによって大きく影響されるものであり、これら
の厳密な制御が必要である。この様な制御を行うにあた
っては、その前提条件として、上記予備成形体の最頂面
高さを一定に保つことが重要な課題の一つである。
て良好な予備成形体を得るには堆積最頂面を常に半凝固
状態に保ちながら目標の形状に仕上げることが重要であ
るが、堆積形状は溶湯温度，溶湯速度，アトマイズガス
圧力，アトマイズガス流量，スプレー距離等の各種パラ
メーターによって大きく影響されるものであり、これら
の厳密な制御が必要である。この様な制御を行うにあた
っては、その前提条件として、上記予備成形体の最頂面
高さを一定に保つことが重要な課題の一つである。
【０００５】従来の一般的な噴霧成形装置は、図１に示
す様にタンディッシュ１の下方にロードセル１１を配設
しておき、測定された荷重変化から金属溶湯２の流下全
量を算出し、過去の堆積歩留り１１（噴霧化された金属
粒子の全量に対する、基板上に捕集された金属粒子の比
率）のデータから基板８上の予備成形体重量を推定し、
これを予備成形体９の高さに換算していた。しかしなが
ら上記の方法で得られる予備成形体の高さは必ずしも正
確ではなく、精度の向上が求められていた。
す様にタンディッシュ１の下方にロードセル１１を配設
しておき、測定された荷重変化から金属溶湯２の流下全
量を算出し、過去の堆積歩留り１１（噴霧化された金属
粒子の全量に対する、基板上に捕集された金属粒子の比
率）のデータから基板８上の予備成形体重量を推定し、
これを予備成形体９の高さに換算していた。しかしなが
ら上記の方法で得られる予備成形体の高さは必ずしも正
確ではなく、精度の向上が求められていた。
【０００６】また上記堆積歩留りは、噴霧成形終了後に
、■予備成形体の重量、■残留金属溶湯の重量、■回収
した金属重量のうち、いずれか２つを測定して算出する
ものであるが、噴霧成形操作中に上記堆積歩留りを把握
できれば生産管理上望ましい。
、■予備成形体の重量、■残留金属溶湯の重量、■回収
した金属重量のうち、いずれか２つを測定して算出する
ものであるが、噴霧成形操作中に上記堆積歩留りを把握
できれば生産管理上望ましい。
【０００７】そこで予備成形体の高さを噴霧成形時に測
定する方法として、レーザーによる距離測定装置を用い
る方法が採用されている。しかしながら通常の環境では
高い分解能を示すレーザーであっても、噴霧成形装置の
チャンバー内の様に金属粒子等が拡散している雰囲気に
おいては、光波が散乱してしまい必ずしも高精度な測定
値が得られないという問題を有している。
定する方法として、レーザーによる距離測定装置を用い
る方法が採用されている。しかしながら通常の環境では
高い分解能を示すレーザーであっても、噴霧成形装置の
チャンバー内の様に金属粒子等が拡散している雰囲気に
おいては、光波が散乱してしまい必ずしも高精度な測定
値が得られないという問題を有している。
【０００８】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であって、予備成形体の高さを精度良く測定でき、同時
に堆積歩留りも算出できる噴霧成形法を提供しようとす
るものである。
であって、予備成形体の高さを精度良く測定でき、同時
に堆積歩留りも算出できる噴霧成形法を提供しようとす
るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成した本発
明とは、垂直下方に流下する金属溶湯に高圧ガスのジェ
ット流を吹付けて噴霧化し、この噴霧化された金属粒子
を基板上に堆積させて予備成形体を得る噴霧成形法にお
いて、電波を用いた距離測定装置を前記基板の上方に配
設し、上記予備成形体の高さを測定しながら噴霧成形す
ることを要旨とするものである。
明とは、垂直下方に流下する金属溶湯に高圧ガスのジェ
ット流を吹付けて噴霧化し、この噴霧化された金属粒子
を基板上に堆積させて予備成形体を得る噴霧成形法にお
いて、電波を用いた距離測定装置を前記基板の上方に配
設し、上記予備成形体の高さを測定しながら噴霧成形す
ることを要旨とするものである。
【００１０】
【作用】レーザーによる距離測定方法は、波長が０．５
〜１μｍ程度の光波を用いるものであり、分解能は高
いものの、水蒸気やダストによる散乱を受けやすく、噴
霧成形装置のチャンバー内の様に金属粒子が拡散してい
る雰囲気では必ずしも高い精度は得られない。
〜１μｍ程度の光波を用いるものであり、分解能は高
いものの、水蒸気やダストによる散乱を受けやすく、噴
霧成形装置のチャンバー内の様に金属粒子が拡散してい
る雰囲気では必ずしも高い精度は得られない。
【００１１】本発明は波長が１０〜３００ｍｍ程度の電
波による距離測定装置を用いるものであって、上記金属
粒子による散乱が極めて少なく、噴霧成形法に用いても
高精度に距離を測定することが可能である。
波による距離測定装置を用いるものであって、上記金属
粒子による散乱が極めて少なく、噴霧成形法に用いても
高精度に距離を測定することが可能である。
【００１２】また図１に示す様に例えばロードセル１１
等を併用して溶湯金属２の重量の減少を測定すれば、噴
霧成形時に堆積歩留りを把握することも可能である。
等を併用して溶湯金属２の重量の減少を測定すれば、噴
霧成形時に堆積歩留りを把握することも可能である。
【００１３】本発明は、電波を用いて距離を測定する方
式を限定するものではなく、アンテナ駆動法，スライド
ショート法，ＰＩＮ−ダイオード法，２周波混合変調法
等が例示できる。
式を限定するものではなく、アンテナ駆動法，スライド
ショート法，ＰＩＮ−ダイオード法，２周波混合変調法
等が例示できる。
【００１４】次に例えばスライドショート法の簡易型の
ＦＭレーダを用いた場合における距離測定法を説明する
。
ＦＭレーダを用いた場合における距離測定法を説明する
。
【００１５】図１に示す様に、基板上方に送受信兼用ア
ンテナ２０を配設して、図示しない電波発振器，検波器
及びコンピューターに接続する。電波発振器により作ら
れた電波を上記アンテナ２２の送信部より予備成形体９
の表面に向けて発信する。
ンテナ２０を配設して、図示しない電波発振器，検波器
及びコンピューターに接続する。電波発振器により作ら
れた電波を上記アンテナ２２の送信部より予備成形体９
の表面に向けて発信する。
【００１６】予備成形体９の表面で反射した電波は前記
アンテナ２０の受信部でキャッチされ、検波器に送られ
る。検出されたデータは次の様にしてコンピュータによ
り距離データに換算される。図２に示す如く任意時間ｔ
１ 経過後の周波数を送信波がｆＴ，受信波がｆＲとす
ると、このｆＴとｆＲの差は伝播遅れ時間τに比例する
。ここでアンテナ２２から予備成形体９までの距離をｄ
，電波の速度をｃとすると、τ＝２ｄ／ｃの関係が成り
立つものであり、伝播遅れ時間τから距離ｄが求められ
る。 この様にして得られた距離ｄと基板表面の高さから予備
成形体の高さを算出すればよい。
アンテナ２０の受信部でキャッチされ、検波器に送られ
る。検出されたデータは次の様にしてコンピュータによ
り距離データに換算される。図２に示す如く任意時間ｔ
１ 経過後の周波数を送信波がｆＴ，受信波がｆＲとす
ると、このｆＴとｆＲの差は伝播遅れ時間τに比例する
。ここでアンテナ２２から予備成形体９までの距離をｄ
，電波の速度をｃとすると、τ＝２ｄ／ｃの関係が成り
立つものであり、伝播遅れ時間τから距離ｄが求められ
る。 この様にして得られた距離ｄと基板表面の高さから予備
成形体の高さを算出すればよい。
【００１７】
【実施例】表１に示す条件により塊状の予備成形体を製
造した。
造した。
【００１８】
【表１】
【００１９】噴霧成形開始後６０，１２０，１８０秒後
における予備成形体の高さを電波法の距離測定技術の一
つであるＦＭレーダー法計測器を用いて測定し、同時に
噴霧成形を中断して直ちに上記予備成形体をチャンバー
内より取り出し、高さを実測した。
における予備成形体の高さを電波法の距離測定技術の一
つであるＦＭレーダー法計測器を用いて測定し、同時に
噴霧成形を中断して直ちに上記予備成形体をチャンバー
内より取り出し、高さを実測した。
【００２０】また比較例として、レーザー応用法の距離
測定技術であるマイケルソン型レーザー干渉計を用い、
実施例と同様に予備成形体の高さを測定した。各々の方
法で得た数値を実測値で割った値及び平均誤差を表２に
示す。
測定技術であるマイケルソン型レーザー干渉計を用い、
実施例と同様に予備成形体の高さを測定した。各々の方
法で得た数値を実測値で割った値及び平均誤差を表２に
示す。
【００２１】
【表２】
この様に本発明に係る方法によれば、測定精度の向上を
図ることができる。
図ることができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているので
、塊状の予備成形体の高さを精度良く測定でき、必要に
応じて堆積歩留りも算出できる噴霧成形法が提供できる
こととなった。
、塊状の予備成形体の高さを精度良く測定でき、必要に
応じて堆積歩留りも算出できる噴霧成形法が提供できる
こととなった。
【図１】噴霧成形法の概略説明図である。
【図２】ＦＭレーダの測定原理を示す説明図である。
１ タンディッシュ
２ 金属溶湯
３ チャンバー
４ ガスアトマイザー
５ ジェット流
６ 金属溶湯流
７ コレクター
８ 基板
９ 予備成形体
１０ モーター
１１ ロードセル
１３ タンディッシュノズル
２０ 送受信兼用アンテナ
Claims (1)
- 【請求項１】 垂直下方に流下する金属溶湯に高圧ガ
スのジェット流を吹付けて噴霧化し、この噴霧化された
金属粒子を基板上に堆積させて予備成形体を得る噴霧成
形法において、電波を用いた距離測定装置を前記基板の
上方に配設し、上記予備成形体の高さを測定しながら噴
霧成形することを特徴とする噴霧成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3937591A JPH04258362A (ja) | 1991-02-09 | 1991-02-09 | 噴霧成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3937591A JPH04258362A (ja) | 1991-02-09 | 1991-02-09 | 噴霧成形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04258362A true JPH04258362A (ja) | 1992-09-14 |
Family
ID=12551292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3937591A Withdrawn JPH04258362A (ja) | 1991-02-09 | 1991-02-09 | 噴霧成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04258362A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109822098A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-05-31 | 江苏华威机械制造有限公司 | 一种摆动式雾化器及摆动式喷射沉积制坯方法 |
-
1991
- 1991-02-09 JP JP3937591A patent/JPH04258362A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109822098A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-05-31 | 江苏华威机械制造有限公司 | 一种摆动式雾化器及摆动式喷射沉积制坯方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |