JPH0440100B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は、金属細線の製造方法に関する。

先行技術の説明 金属細線は、有機繊維からなる細線等と異な
り、その粘性が低い。そのため、従来から、金属
細線とその溶融状態から紡糸することが困難であ
り、一般的には鋳造、熱間加工、冷間伸線等の多
くの工程を経て製造している。しかし、近年、金
属細線にも細線化の要求が強まつている。これに
伴い、従来の製造方法の不合理を見直し、加工に
直接化を行なおうという機運が高まつてきた。そ
の意味から、金属の溶融紡糸にも関心が高まつて
きている。

しかしながら、過去に試みられたいくつかの金
属溶融紡糸法には、種々の欠点または問題点が含
まれている。たとえば、溶融金属をジエツトとし
て大気中等に噴出する方法では、凝固が完了する
までの間ジエツト流が安定していないので紡糸が
困難である。また、溶融金属を静止水中に噴出す
る方法では、静止水表面での衝撃によりジエツト
が乱れて紡糸することができない。このため、米
国特許第3845805号に開示されているように、重
力を利用して冷却水鉛直方向流を作成し、この流
れの中に溶融ジエツトを噴出する方法が提案され
た。しかしながら、この方法においても、流速を
制限したり、あるいは層流に制御したりすること
が困難であり、さらには金属細線の巻取り方法が
困難であつたことから、実用化に至つていない。

これらの問題点を大幅に改善するものとして、
特開昭55−64948号に開示されているいわゆる回
転液中紡糸法がある。この方法は、遠心力によつ
て回転ドラム内に形成された冷却液層中に、溶融
金属をジエツトとして噴出し、それによつて溶融
金属を凝固させて金属細線を得ようとするもので
ある。この方法は、確かに上述された種々の製造
方法の欠点や問題点を或る程度解決するものでは
あるが、まだまだ改善されるべき余地がある。特
に長尺品の巻取りに際し、難点を有している。

発明の目的 それゆえに、この発明の目的は、金属をその溶
融状態から直接細線状に製線し、かつ、製線され
た金属細線の巻取りを容易にし得る金属細線の製
造方法を提供することである。

発明の構成 この発明は、水平状態に配置された冷却液層中
に溶融金属を、上下に延びる回転支柱に支持され
たノズルの細孔から水平面に対して斜めに交差す
る角度でジエツトとして前方へ噴出させ、それと
同時に前記ノズルを前記回転支柱を中心として後
方へ回転移動させることを特徴とする、金属細線
の製造方法である。

「水平面に対して斜めに交差する角度でジエツ
トとして噴出」させることにより、ジエツトが液
面から受ける垂直方向の衝撃を小さくすることが
でき、製線状有利となる。冷却液層中への入射角
は金属の種類にもよるが30゜以下が好ましく、特
に比重の小さいAl等の金属に対してはより小さ
い方が好ましい。

ノズルを回転支柱を中心として後方へ回転移動
させる」のも、ジエツトが液面から受ける水平方
向の衝撃を小さくするためである。ここで、ジエ
ツトの速度をVj、ノズルの移動速度をＶ、ジエ
ツトの冷却液層中への入射角をθとすると、Ｖ
は、好ましくは、 Vj cosθ≦Ｖ≦2Vj cosθ の関係を満足するように選ばれる。ノズルは回転
移動する。この場合、ノズルの回転角速度をω、
回転中心からノズルのジエツト噴出口までの距離
をＬとすれば、上記Ｖは、Ｖ＝ωLとなる。

本発明を実施するための装置の一例 第１図は本発明を実施するための装置の一例を
側面から見た図解図であり、第２図は上方から見
た図解図である。

図において、るつぼ１は、水平支柱２を介して
回転支柱３に取付けられている。したがつて、る
つぼ１は、回転支柱３を中心として回転移動する
ことになる。回転の方向は、るつぼ１の先端にあ
るノズル４の細孔から噴出されるジエツトの噴出
方向と反対側の方向となるようにされる。また、
るつぼ１は、その取付部分等を調整することによ
つて水平面に対する傾斜角度θが変えられること
ができるようになつている。したがつて、るつぼ
１の傾斜角度を調整することによつて、ノズル４
の細孔から噴出されるジエツトの冷却液層５への
入射角θを適宜に変えることができる。なお、冷
却液層５は槽６に貯えられ、静止した状態となつ
ている。また、好ましくは、るつぼ１と回転支柱
３とを連結する水平支柱２は、その長さが伸縮可
能に設けられる。

金属７はるつぼ１内で溶解される。この溶解
は、るつぼ１の周囲に配置されたヒータ８の加熱
により行なわれる。こうして、るつぼ１の上方か
らArガスをるつぼ１内に導入し、その圧力によ
り溶融金属を、ノズル４の細孔から水平面に対し
てθの角度でジエツトの噴出方向と反対側の方向
すなわち図において反時計方向に回転移動させ
る。これにより、槽６内で溶融金属が凝固して金
属細線９となる。

好ましくは、冷却液５は複数個の槽６に貯えら
れる。この複数個の槽６は、ベルトコンベアのよ
うな搬送機構上に置かれる。そして、第３図に示
すように、各槽６を順次に製線部分に供給し、製
線完了後次工程に送るようにする。このようにす
れば、次々と巻取つた束を採取することができ
る。なお、この方式で連続運転する場合、ノズル
４からのジエツトの噴出は定期的に止められるこ
とになるが、これは公知のストツパなどを用いて
行なわれる。

実施例の説明 実施例 １ 第１図に示した装置にてPbを溶融し、これを
セラミツク製ノズル４の貫通穴からジエツトとし
て噴出せしめ、同時にるつぼ１を支える回転支柱
３をジエツトの噴出方向と逆の方向に回転させ
た。使用されたノズル４の貫通孔の直径は0.4mm
であつた。ジエツトの入射角θを28゜、ジエツト
の噴出速度をVjを５ｍ／sec.、ノズルの移動速度
Ｖを７ｍ／sec.としたとき、水５が貯えられた槽
６内にPbの長繊維を束状に製造することができ
た。

次に、複数個の槽６を用いて上記操作を順次に
行なつた。すなわち、各槽６を順次に製線部分に
供給し、製線完了後その製線部分から取出し線を
回収した。

実施例 ２ 溶融金属としてAlを用い、ノズル４として直
径0.2mmの貫通孔が形成されているものを用いた。
θを18゜、Vjを３ｍ／sec.、Ｖを3.1ｍ／sec.とし
て実施例１と同様の操作を行なつたところ、Al
の長繊維を束状に製造することができた。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、金属をその
溶融状態から直接細線状に製線するものであるの
で、省工程、省エネルギおよび設備の小規模化に
大きく貢献することができ、また、分散生産ある
いは多品種少量生産等にも適したものとなる。さ
らに、ノズルを回転支柱を中心として後方へ回転
移動させるものであるので、紡糸した線を束状に
冷却液層内に巻取ることができる。また、冷却液
を複数個の槽に貯えておき、その各槽を順次に製
線部分に供給し、製線完了後次工程に送るように
すれば、巻取つた線束の交換が容易となる。

この発明は、各種金属細線、非晶質材料からな
る細線、ICボンデイングワイヤ、極細巻線導体
などに応用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を実施するための装置の一
例を側面から見た図解図である。第２図は、第１
図の装置を上方から見た図解図である。第３図
は、冷却液の入つた複数個の槽が順次に製線部分
に供給され、製線完了後次工程に送られる様子を
示す図解図である。 図において、１はるつぼ、２は水平支柱、３は
回転支柱、４はノズル、５は冷却液層、６は槽、
７は金属、８はヒータ、９は金属細線を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水平状態に配置された冷却液層中に溶融金属
   を、上下に延びる回転支柱に支持されたノズルの
   細孔から水平面に対して斜めに交差する角度でジ
   エツトとして前方へ噴出させ、それと同時に前記
   ノズルを前記回転支柱を中心として後方へ回転移
   動させることを特徴とする、金属細線の製造方
   法。 ２ 前記ジエツトの速度をVj、前記ノズルの移
   動速度をＶ、前記ジエツトの冷却液層中へ入射角
   をθすると、Ｖは、 Vj cosθ≦Ｖ≦2Vj cosθ の関係を満足するように選ばれる、特許請求の範
   囲第１項記載の金属細線の製造方法。 ３ 前記ジエツトの冷却液層中への入射角θは、
   30゜以下である、特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の金属細線の製造方法。 ４ 前記冷却液は複数個の槽に蓄えられており、 前記各槽は、順次に製線部分に供給され、製線
   完了後次工程に送られる、特許請求の範囲第１項
   〜第３項のいずれか１項に記載の金属細線の製造
   方法。