JPH0518665B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、たとえば金属もしくは合金などの
溶融材料から細い線材を製造するための方法に関
する。

［従来の技術］ 従来より、金属または合金等を溶融させ、該溶
融材料を回転している冷却液中に細流として噴出
させて、細線を製造する方法が知られている。こ
のような回転液中紡糸法と呼ばれている製造方法
は、たとえば特開昭55−64948号に開示されてい
る。

第５図および第６図は、上記の回転液中紡糸法
を説明するための正面断面図および縦断面図であ
る。第５図および第６図を参照して、ここでは回
転しているドラム１の内壁に遠心力により冷却液
層２が形成されている。該冷却液層２内に、ノズ
ル３から金属もしくは合金などの溶融材料４が細
流として噴出され、冷却液層２内で凝固されて金
属細線６が得られている。なお、第５図および第
６図において、７は材料を溶融するためのるつぼ
を示し、８はヒータを、９は噴出用ガスの加えら
れる方向を示す。

上記のような回転液中紡糸法では、溶融状態か
ら直接細線を得ることができるので、難加工性の
材料の細線をも容易に、かつさほど多くのエネル
ギを要することなく得ることができる。さらに、
冷却速度が通常の鋳造速度よりも著しく速いた
め、アモルフアス金属細線の製造にも応用するこ
とが可能であると考えられている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記した回転液中紡糸法では、
ドラムの内壁上に形成された細線を効率良く回収
することが極めて困難であるという問題があつ
た。すなわち、従来、１回の製造工程において
は、ドラム１の内壁に固定された長さの細線しか
製造することができず、したがつて量産性に問題
があつた。のみならず、ドラム内壁はスペースが
限られているため、先に生成した線が多くなるに
つれて、後に製造される細線の製造に際し、先に
生成した細線の存在により製線・紡糸が妨げられ
るという問題もあつた。

したがつて、回転液中紡糸法で、冷却液層２か
ら細線６を取出し巻取る方法の開発が望まれてい
る。しかしながら、冷却液層２から細線を取出す
に際し、完全に凝固されていない細線６に張力が
かかると、直ちに断線することになるため、有効
な取出・巻取方法は未だ登場していなかつた。

それゆえに、この発明の目的は、上述の問題点
を解消し、断線等の事故を起こすことなく、冷却
液層中から細線を能率良く取出すことができ、し
たがつて生産性に優れた細線の製造方法を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、回転しているドラムの内壁に遠心
力により形成された冷却液層中に、溶融材料を細
流として噴出し、該冷却液層中にて凝固させるこ
とにより細線を製造する方法において、溶融材料
の細流が冷却液中に噴出後、ドラムが少なくとも
一回転した後に該冷却液層から細線を取出し、巻
取用回転体により巻取ることを特徴とする、細線
の製造方法である。

冷却液層から細線を取出すにあたつては、溶融
材料が冷却液層中に噴出される位置に対して、ド
ラムの内壁の奥行き方向においてずれた位置で行
なつてもよく、それによつて冷却液層中における
周回遅れの既に形成された細線と新たに形成され
る細線との接触を確実に断つことが可能となる。

また、冷却液層からの細線の取出しは、ドラム
内壁から細線が離れる位置を通るドラム内壁の接
線方向に対して遠ざかる方向に行なうことが好ま
しい。これは、未だ凝固していない細線部分に張
力が伝わることを防止することができるからであ
る。

［作用］ この発明では、冷却液層に噴出された溶融材料
からなる細流が、少なくともドラムが一回転した
後に、すなわち周回遅れで冷却液層から取出され
る。したがつて、冷却液層からの取出しにあた
り、取出される細線は十分な凝固時間を与えられ
る。

［実施例の説明］ 第１図および第２図はこの発明の一実施例を説
明するための表面断面図および縦断面図である。
ここでも、内壁に遠心力により冷却液層１２が形
成されている回転するドラム１１が用いられる。
この冷却液層１２中には、従来の回転液中紡糸法
と同様に、溶融材料１４が細流としてノズル１３
から噴出され、該細流が冷却液層１２中で冷却さ
れて細線となる。なお、第１図および第２図で
は、理解を容易とするために、るつぼ１７の周囲
に配置されるヒータは省略してある。

この実施例では、るつぼ１７内の溶融材料１４
の噴出にあたつては、まず最初にるつぼ１７をド
ラム１１の前方すなわち開口側に配置し、ノズル
１３から溶融材料１４を細流として噴出し、直ち
に第２図に矢印Ｂで示すようにるつぼ１７を奥行
き方向に移動させる。これによつて、噴出され、
かつ冷却液層１２内で凝固された細線１６は、ド
ラム１１の内壁上で重ならずに遠心力により固定
されることになる。

とこで、形成された細線１６は、巻取リール２
１により巻取られる。この巻取りに際しては、ノ
ズル１３より噴出された細流が、冷却液層１２内
へ冷却され十分凝固した状態で巻取リール２１に
巻取られる。すなわち、冷却液層１２中に噴出さ
れた細流は、ドラム１１が少なくとも一回転した
後に、すなわち周回遅れで巻取リール２１に巻取
られる。これによつて、巻取リール２１により巻
取られる細線は、十分に凝固されており、したが
つて断線等の事故が発生することがないようにさ
れている。

なお、第１図においては、巻取リール２１によ
り巻取られる細線１６は、ドラム内壁から細線１
６が離れる位置（第１図にＣで示す。）を通るド
ラム内壁の接線方向に対して遠ざかる方向に引出
されている。これは、冷却液層１２が遠心力によ
り内壁に固定されていることにより、細線１６が
該遠心力により内壁に固定されているために、図
示のように取出され得るのである。したがつて、
巻取リール２１により巻取られるに際し、該巻取
動作によつて生じる張力は、Ｃで示した部分より
巻取リール２１側の細線１６にのみに伝わり、未
だ凝固が不十分な部分には伝わらないことがわか
る。よつて、未だ凝固が十分でない部分における
断線等の事故も生じない。これに対して、細線１
６を第１図の１点鎖線Ｄで示すように引出した場
合には、未だ凝固されていない部分に張力が加わ
るため、断線等の事故が発生し好ましくない。

なお、細線１６の始端を巻取リール２１に取付
けるに際しては、吸引ガン、爪もしくはスリツト
付リール等を用い得る。

第３図および第４図は、この発明の他の実施例
を説明するための図であり、第３図は他の実施例
における装置を示す略図的正面図であり、第４図
はブロツク図である。

ここでは、同じく回転するドラム３１および冷
却液層（図示せず）が用いられ、該冷却液層中に
ノズル３３から溶融材料が細流として噴出され
る。先に説明した実施例と同様に、巻取リール４
１により冷却液層中で凝固された細線３６が巻取
られる。しかしながら、この実施例では、この巻
取リール４１の近傍に、センサ４２が配置されて
いる。該センサ４２は、巻取リール４１により巻
取られる細線３６（１点鎖線で示す。）のたるみ
具合を検出するものである。すなわち、巻取られ
る細線３６は、図示の１点鎖線Ｐ，ＱおよびＲで
示すように、巻取リール４１の回転速度に応じ
て、様々なたるみ具合の姿態をとり得る。そこ
で、巻取りに際し、この細線３６のたるみ具合を
センサ４２により検出し、それによつて、巻取リ
ール４１の回転速度あるいはドラム３１の回転速
度を調整することにより、細線３６への不要な張
力負荷をなくすことが可能にされている。すなわ
ち、第４図にブロツク図で示すように、センサ４
２により検出された細線のたるみ具合に応じて、
巻取リール４１の巻取速度制御部５１を介して巻
取リール用モータ５２の回転速度が制御され、し
たがつて巻取リール４１の回転速度が調整され得
るようにされている。同様に、巻取リール用モー
タ５２と、ドラム３１を回転するモータ５３と
は、速度同調制御部５４により、相対的回転速度
比が一定となるように制御され得る。このように
して、巻取リール４１により巻取られる細線への
張力の負荷を一定とすることが可能となる。

なお、第１図および第３図に示す構成では、巻
取リール２１，４１は、いずれもドラム１１，３
１内に配置されていたが、巻取リールをドラム外
に配置し、ローラ等を介してドラム外で巻取るこ
とも可能であることは言うまでもない。

次に、この発明の具体的実験例につき説明す
る。

実験例 １： 溶融状態のFeSiB合金を0.1mm径の孔を有する
ノズルよりArガス圧により、ドラム径600mmの回
転ドラム内に形成された冷却液層に入射角45°に
て噴出させた。この噴出にあたつては、最初にド
ラムの奥行き方向において前方の位置で噴出させ
た後、直ちに奥までノズルを移動させ噴出を継続
しながら、内壁の前方の位置において爪状治具に
より冷却液層から凝固した細線を取出し、直ちに
真空吸引ガンにより把持し、巻取リールに取付け
た。巻取リールの回転数については、予め溶融細
流およびドラムの回転数を考慮して、大まかに調
整しておき、しかる後第３図に示したような張力
センサを用いて回転数を微調整した。

巻取リールは、巻取りに際し、ドラムの奥行方
向にトラバースさせた。このようにして、約１Kg
の細線を巻取ることができた。

比較のために、周回遅れでない位置、すなわち
回転ドラムが１回転しない位置で細線を取出し、
同様に巻取リールにより巻取りを試みたところ、
断線が起こり巻取ることは不可能であつた。

実験例 ２： 実験例１と同様にして、Al−Si合金を溶融状
態とし、入射角30°にて冷却液層中に噴出し、同
様に巻取試験を行なつた。その結果重量500gの
細線を巻取ることができた。

比較のために、巻取リールを用いず、回転する
ドラムの内壁に遠心力で固定させた方法を試みた
ところ、先に形成された細線の幅によりドラム内
壁が満たされると、その存在により引き続き形成
される細線が冷却液層に確実に入りきらず、断線
等の事故が発生し、少量の連続細線しか得ること
ができなかつた。

［発明の効果］ この発明によれば、溶融材料の細流が、冷却液
層に噴出後、回転するドラムが少なくとも一回転
した後に該冷却液層から細線を取出し、巻取用回
転体により巻取るものであるため、ドラム内壁の
スペースに限定されず比較的多量の細線を連続的
に生産することが可能となるとともに、ドラム内
に形成されている細線の存在により後に形成され
る細線の形成が妨げられず、また冷却液層内で細
線が十分に凝固されるため、断線もしくは変形等
の事故をも確実に防止することが可能となる。

この発明は、金属、合金およびアモルフアス合
金、有機材料ならびにセラミツクス等の種々の材
料から細線を製造するに際し一般に適用し得るも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明の一実施例を
実施するための装置の一例を示す正面断面図およ
び縦断面図である。第３図および第４図は、この
発明の他の実施例を実施するのに用いる構成の略
図的正面図およびブロツク図である。第５図およ
び第６図は、従来の回転液中紡糸法を説明するた
めの正面図および縦断面図である。 図において、１１はドラム、１２は冷却液層、
１３はノズル、１６は細線、２１は巻取リール、
３１はドラム、４１は巻取リールを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転しているドラムの内壁に遠心力により形
   成された冷却液層中に、溶融材料を噴出し、該冷
   却液層中にて凝固させることにより細線を製造す
   る細線の製造方法において、 前記溶融材料の細流が冷却液層に噴出した後、
   前記ドラムが少なくとも一回転した後に該冷却液
   層から細線を取出し、巻取用回転体により巻取る
   ことを特徴とする、細線の製造方法。 ２ 前記冷却液層からの取出しは、溶融材料が冷
   却液層中に噴出される位置に対して前記ドラムの
   内壁の奥行き方向においてずれた位置で行なわれ
   る、特許請求の範囲第１項記載の細線の製造方
   法。 ３ 前記冷却液層からの細線の取出しは、ドラム
   内壁から細線が離れる位置を通るドラム内壁の接
   線方向に対して遠ざかる方向において行なわれ
   る、特許請求の範囲第１項または第２項記載の細
   線の製造方法。