JPH0631546A - 金属短繊維の製造方法及び該方法に使用する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 品質の高い所定形状の金属短繊維を大量且つ
高い歩留りにて製造することができる金属短繊維の製造
方法及び該方法に使用する装置を提供する。 【構成】 回転駆動される研削材１１に、研削液をかけ
ながら、軟質金属板２３を横方向から押圧して金属短繊
維２４を製造する金属短繊維の製造方法及び該方法に使
用する装置であって、前記金属短繊維２４の長さについ
ては前記軟質金属板２３の厚みを調整し、前記金属短繊
維２４の線径については前記研削材１１の砥粒の粒径を
調整し、あるいは前記研削材１１を軟質金属に押圧する
押圧力を増減して行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長さや線径を制御して
金属短繊維を製造する方法及び該方法に使用する装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属短繊維は導電性フィラーや合
成樹脂の補強材等として市場において多くの需要があ
り、そのために引抜き法（単線引抜き法、集収引抜き
法）、溶融紡糸法（溶融押出法、ジェット急冷法、ガラ
ス被覆溶融紡糸法、融液引出法、メルトエクストラクシ
ョン法）等の方法により金属短繊維を製造していた。し
かし、前記製造方法では製造工程が複雑で製造原価が高
く、更には線径を細くすることに限界があった。そこ
で、本出願人は先に特開昭６３−２５６３１９号公報に
示すように、砥粒を固着させた研削材を不酸化性雰囲気
にて、軟質金属に押圧回転させることによって所定長の
金属短繊維を製造する方法を提案した。該方法を実施す
る為の装置を図５に示すが、図に示すように、前記金属
短繊維の製造方法を実施するための研削装置７０は、砥
粒を固着させた研削材７１を送りベルト７２上に載置さ
せた軟質金属７３の表面に押圧回転させると共に、前記
送りベルト７２を移動させて軟質金属７３の表面を研削
して所定の長さ及び線径の金属短繊維を削り出して製造
していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記金
属短繊維の製造方法では、ベルト７２を移動させながら
軟質金属の表面を研削して製造するために金属短繊維の
長さが不安定であり、１５％〜２０％のスクラップ率が
生じるという問題点があった。本発明はこのような事情
に鑑みてなされたもので、品質の高い所定形状の金属短
繊維を大量且つ高い歩留りにて製造することができる金
属短繊維の製造方法及び該方法に使用する装置を提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の金属短繊維の製造方法は、回転駆動される研削材
に、研削液をかけながら、軟質金属板を横方向から押圧
して金属短繊維を製造する方法であって、前記金属短繊
維の長さについては前記軟質金属板の厚みを調整し、前
記金属短繊維の線径については前記研削材の砥粒の粒径
を調整し、あるいは前記研削材を軟質金属に押圧する押
圧力を増減して行うようにして構成されている。そし
て、請求項２記載の金属短繊維の製造装置は、回転駆動
される研削材と、該研削材に軟質金属板の側面を押圧す
る押圧機構と、研削された金属短繊維を研削液と共に収
納する収納容器と、該収納容器内の金属短繊維を回収す
る回収手段とを有して構成されている。ここに、前記回
転駆動される研削材は、回転駆動源にて直接回転させる
砥石の他、回転駆動源にて回転させる砥粒を固着させた
ベルトをも含む。前記軟質金属板は、鉄、銅、アルミニ
ウム、鉛、亜鉛、錫、ニッケル、クロム、金、銀、白
金、マグネシウム、これらの合金及びステンレス素材を
用いたものを含む。

【０００５】

【作用】請求項１記載の金属短繊維の製造方法において
は、製造する金属短繊維の長さについては、その長さに
応じた厚みの軟質金属板を用い、押圧機構が前記軟質金
属板を研削材に押圧し、該研削材が研削液と共に軟質金
属板の上面から下面に回転して削り込むように研削し、
金属短繊維を所定の長さに且つ歩留り良く製造すること
ができる。前記金属短繊維の線径については前記研削材
の砥粒の粒径を調整し、または研削材を軟質金属板に押
圧する押圧機構の押圧力を増減して研削することにより
所定の線径に製造することができる。請求項２記載の金
属短繊維を製造装置においては、回転駆動される研削材
に押圧機構にて軟質金属板の側面を押圧し、研削液と共
に研削し、所定の長さ及び線径の金属短繊維を製造し、
収納容器にて前記金属短繊維を研削液と共に収納し、更
に前記収納容器内の金属短繊維を回収手段にて回収して
所定の長さ及び線径の金属短繊維を歩留り良く製造する
ことができる。

【０００６】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の第１の実施例に係る金属短
繊維の製造装置の概略側面図、図２は同金属短繊維製造
装置の研削材を用いて軟質金属板を切削する状態を示す
説明図、図３は同金属短繊維製造装置の研削材を用いて
軟質金属板を切り込む状態を示す説明図である。図１に
示すように金属短繊維の製造装置１０は、研削材の一例
である研削ベルト１１と、押圧機構の一例であるスクリ
ュージャッキ１２と、収納容器１３と、回収手段の一例
である研削液切りコンベア１４を備える。前記研削ベル
ト１１は番手＃３６のものを用い、枠体１５に設けられ
たモータ１６に連結される。

【０００７】そして、前記枠体１５の所定部には噴射ノ
ズル１７が設けられる。前記スクリュージャッキ１２
は、架台１８に固定される。前記架台１８には側面に冷
却液排出口１９を設け、該冷却液排出口１９の下方に蓄
液槽２０を備える。該蓄液槽２０には循環ポンプ２１が
連結されている。前記研削液切りコンベア１４は前記研
削ベルト１１の下方に設けられ、その一方の端部の下方
に製品受箱２２を配設する。なお、２３は軟質金属板の
一例である幅１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのニッケル板で
あり、２４は金属短繊維である。

【０００８】続いて、前記金属短繊維製造装置１０を使
用して金属短繊維を製造する方法について説明する。図
１に示すようにニッケル板２３の一方の端部をスクリュ
ージャッキ１２の先端に固定し、該ニッケル板２３の端
面をスクリュージャッキ１２にて押圧力１．０ｋｇ／ｃ
ｍ² で押圧する。そして、噴射ノズル１７から研削液を
研削ベルト１１の研削面及びニッケル板２３に吹き付け
つつニッケル板２３の上面から下面に研削ベルト１１を
回転させて削り込む。該削り込みは、ニッケル板２３の
板厚や所望の金属短繊維長さに応じて、図２または図３
に示すように切込み深さを調節して行う。該研削ベルト
１１はモータ１６を７００ｍ／ｍｉｎの速度で回転させ
る。なお、ニッケルは加工硬化が無いので連続研削が可
能であると共に最大繊維長を略１０ｍｍとすることがで
きる。前記研削液はその一例である水溶性研削油を用い
る。

【０００９】研削された金属短繊維２４は水溶性研削油
によって冷却されると共に、酸化が防止され、更には砥
粒の固着状態が保持される。前記研削された金属短繊維
２４は図示しないモータ駆動の研削液切りコンベア１４
上に落下し、該研削液が分離されつつ搬送され、製品受
箱２２に落下して集められる。前記分離された研削液は
冷却液排出口１９を介して蓄液槽２０に集められ、循環
ポンプ２１にて前記噴射ノズル１７に送られ循環する。
以上の工程で収量は２〜４ｋｇ／ｈｒ、長さは最大４０
ｍｍ、線径は平均６２μｍのニッケルの金属短繊維２４
を所定の長さ及び線径にて、更にはスクラップ率が略５
％という高歩留りで製造することができる。

【００１０】ここで、前記研削ベルト１１の粒径の番手
を変えた場合の金属短繊維２４の平均線径及び平均カー
ル径の関係を表１に示す。

【００１１】

【表１】

【００１２】表１に示すように金属短繊維２４の線径及
びカール径については、研削ベルト１１の番手を変える
ことにより変更可能であり、所望の線径及びカール径の
金属短繊維２４を製造することができる。従って、金属
短繊維２４の線径を太く、短く、カール径を小さく製造
することは勿論、線径を細く、長く、カール径を大き
く、且つ平均カール径の安定した高品質な金属短繊維２
４を製造することも当然可能である。以下に前記金属短
繊維２４を具体的な製品に使用した場合の効用について
説明する。線径が細く、長く、カール径が大きな金属短
繊維２４を所定の方法で成型、焼結すれば気孔率は高く
なり（９５〜９６％）、例えば、高温クッション材に該
金属短繊維２４を使用すればクッション性を増加させる
ことが可能であり、エンジンの消音材に使用すれば消音
効果が高く排気を妨げないようにすることができる。ま
た、成型、焼成時の気孔径を該気孔径に応じたカール径
（３μｍ〜３００μｍ）を選択して吸音材に使用すれ
ば、所望の吸音波長の吸音材を製造することができる。

【００１３】更に、所定のカール径の金属短繊維２４を
使用して成型品を製造し、更に該成型品を加圧して気孔
径を選択すれば（気孔率：６０〜９６）、活物質の充填
が良い電池や捕収粒度をコントロールした高温用フィル
ターを製造することができる。なお、ニッケル板２３の
側面への切込み深さは、図２に示すようにその板厚に合
わせ、スクリュージャッキ１２がニッケル板２３を押圧
する押圧力をモータ１６の負荷電流にて検知し、一定の
圧力にて研削する。前記電流値を大きくすると金属短繊
維２４の線径は大きくなり、カール径も大きくなる。

【００１４】該押圧力は略０．０５ｋｇ／ｃｍ² 〜５．
００ｋｇ／ｃｍ² の範囲内にて調整可能である。前記研
削ベルト１１のニッケル板２３への切込み速度は幅１５
０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのニッケル板２３で略０．１ｍｍ
／ｍｉｎ〜４０ｍｍ／ｍｉｎの範囲内にて調整可能であ
り、更に、その周速は５００ｍ／ｍｉｎ〜１４００ｍ／
ｍｉｎの範囲内にて調整可能である。従って、押圧力や
研削ベルト１１の切込み速度や周速を調整すれば、前記
ニッケル板２３の板厚及び切込厚は図２及び図３に示す
ように約５ｍｍ〜４０ｍｍまで調整可能である。そし
て、金属短繊維２３の長さは、略０．０１ｍｍ〜６０ｍ
ｍまで調整可能である。金属短繊維２４の線径の変更は
スクリュージャッキ１２のニッケル板２３に対する押圧
力の変更によっても可能である。

【００１５】次に、本発明の第２の実施例に係る金属短
繊維の製造方法に使用する金属短繊維製造装置について
説明する。図４は本発明の第２の実施例に係る金属短繊
維の製造方法に使用する金属短繊維製造装置の概略側面
図である。図４に示すように第２の実施例に係る金属短
繊維製造装置２５は、図１に示す枠体１５を枠体２６と
し、研削ベルト１１をグラインダー式の砥石２７とし、
他の構成要素は、第１の実施例に係る金属短繊維製造装
置１０と同様な構成とした。その使用方法は砥石２７を
回転させてスクリュージャッキ１２にて押圧されるニッ
ケル板２３の上面から下面に切り込んで側面を研削し、
前記第１の実施例に係る金属短繊維製造装置１０と同様
に所定の長さ及び線径の金属短繊維２４を得ることがで
きる。研削液切りコンベア１４、噴射ノズル１７、循環
ポンプ２１等は第１の実施例に係る金属短繊維製造装置
１０と同様に機能する。なお、砥石２７の番手を変える
ことで金属短繊維２４の線径及びカール径を前記第１の
実施例と同様に変更することも可能である。以上の第１
及び第２の実施例に係る金属短繊維製造装置１０、２５
の押圧機構としてスクリュージャッキ１２を用いたが、
他の押圧機構であるエアーシリンダや油圧シリンダ等を
用いても良い。更に、ニッケル板２３の幅は生産量に合
わせて拡大しても良く、また、生産量に合わせた所定の
幅を備えた他の軟質の金属材料を用いても良い。

【００１６】

【発明の効果】請求項１記載の金属短繊維の製造方法に
おいては、軟質金属板の側面を研削材に押圧させてその
上面から下面に削り込むので、所定長さ及び線径の品質
の高い金属短繊維を大量且つ高い歩留りにて製造するこ
とができる。そして、前記金属短繊維の長さについては
前記軟質金属板の厚みを調整し、前記金属短繊維の線径
については前記研削材の砥粒の粒径を調整するか、ある
いは前記研削材を軟質金属に押圧する押圧力を増減する
かして行うようにしているので、所定の長さ及び線径の
金属短繊維を歩留り良く製造することができる。請求項
２記載の金属短繊維の製造装置においては、軟質金属板
の側面を押圧する押圧機構と、該軟質金属板の側面を研
削する研削材を設け、更には収納容器と回収手段が設け
られているので、短時間に大量の品質の高い所定長さ及
び線径の金属短繊維を高い歩留りにて製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る金属短繊維の製造
装置の概略側面図である。

【図２】同金属短繊維製造装置の研削材を用いて軟質金
属板を切削する状態を示す説明図である。

【図３】同金属短繊維製造装置の研削材を用いて軟質金
属板を切り込む状態を示す説明図である。

【図４】本発明の第２の実施例に係る金属短繊維の製造
装置の概略側面図である。

【図５】従来の金属短繊維の製造装置の側面図である。

【符号の説明】

１０ 金属短繊維製造装置 １１ 研削ベルト １２ スクリュージャッキ １３ 収納容器 １４ 研削液切りコンベア １５ 枠体 １６ モータ １７ 噴射ノズル １８ 架台 １９ 冷却液排出口 ２０ 蓄液槽 ２１ 循環ポンプ ２２ 製品受箱 ２３ ニッケル板 ２４ 金属短繊維 ２５ 金属短繊維製造装置 ２６ 枠体 ２７ 砥石

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される研削材に、研削液をかけ
   ながら、軟質金属板を横方向から押圧して金属短繊維を
   製造する方法であって、 前記金属短繊維の長さについては前記軟質金属板の厚み
   を調整し、前記金属短繊維の線径については前記研削材
   の砥粒の粒径を調整し、あるいは前記研削材を軟質金属
   に押圧する押圧力を増減して行うことを特徴とする金属
   短繊維の製造方法。
2. 【請求項２】 回転駆動される研削材と、該研削材に軟
   質金属板の側面を押圧する押圧機構と、研削された金属
   短繊維を研削液と共に収納する収納容器と、該収納容器
   内の金属短繊維を回収する回収手段とを有することを特
   徴とする金属短繊維の製造装置。