JPS5856665B2 - キユウレイギヨウコザイリヨウヨウセイゾウザイリヨウヨウユウキヨウキユウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融体を急速に凝固せしめ繊維または箔を連続
的に製造するための材料溶融供給装置に関するものであ
る。

最近繊維強化あるいは積層複合材が進歩しつつあり、そ
の素材としての繊維および箔については高品質化と安価
な提供が強く要望されている。

特に金属は一般に強度、靭性などの面ですぐれた材料で
あるが、繊維または箔状にすることは多くの工程を必要
とし多額の製造費用を要する。

たとえば金属ひげ結晶は高い強度を有する理想的な繊維
材料であるが、溶液から析出還元、蒸気の凝集など化学
反応や相変化によって作られるために高価であり、また
量産も困難である。

また金属細線たとえばピアノ線は冷間伸線と中間焼鈍と
をくり返す工程をとるため価格が高い。

また金属箔についても同様である。

そこで最も安価な製造方法として期待されるのは金属を
溶融状態からガス、液体等冷媒中、またはドラム、回転
ロール等冷却体を介して直接、繊維または箔状に凝固さ
せることである。

ところが溶融金属を１ｍｒｎφ以下の細孔あるいは１間
中以下の細隙よりなるノズル口より噴出させることは多
くの技術的困難さを伴なう。

例えば鉄あるいは鉄合金にかいては、溶湯が酸化し、こ
の酸化物がノズル口に附着し、噴出時の溶融金属流に乱
れを生じさせたり、目づ１りを起こし溶湯の噴出ができ
ないことがある。

また一般に溶融ルツボ部分とノズル間はストッパーで止
められ、溶湯を噴出させるときにはストッパーを外し溶
湯をノズル部に導入するが、ストッパーの破損、ノズル
口づ１りなどかなりの技術的困難を伴う。

本発明は上記問題点を解決し、容易にしかも大量に繊維
あるいは箔を製造する際の材料溶融供給装置に関するも
のである。

本発明材料溶融、供給装置は材料溶融、供給部１とガス
供給部２、そしてそれぞれの動作をコントロールするた
めの制御部３、材料溶融供給部の温度制御部４からなる
。

なお第１図は溶融物流を急冷凝固するための冷却装置と
して一対のロール５と急冷凝固した繊維あるいは箔の回
収部６も合わせて図示してあり、材料溶融供給部１は材
料流出状態の位置を示している。

材料溶融供給部の詳細は第２図に示すように、一方に溶
融物流噴出用ノズル口１０、他方に溶融物酸化防止用ガ
ス、および溶融物噴出用圧力ガス人口８を備えた特殊ル
ツボ９と、さらにその周囲に加熱装置１１と、必要によ
ってノズル部予熱装置１３より構成され、材料溶融供給
郡全体は第３図に示すように回転傾斜機能を備えている
。

回転シリンダー（カム）機構１５により回転軸１６を中
心に回転するようになっている。

１４はノズル口である。１７は特殊ルツボ９内の溶融金
属である。

ノズルを含む特殊ルツボの材質はセラミック、石英、カ
ーボン、耐熱金属合金等溶融物の溶融温度と反応性とに
より選択する。

昔たノズル先端の孔１０′の形状は急冷凝固される製品
の目的により変えることができ、また小さな孔を多数個
設けておくことにより、射出能力の向上を計ることもで
きる。

なお溶解用、およびノズル部予熱には電気抵抗発熱体を
用いるほか、ガス炎や高周波加熱等溶解量、溶解材質、
溶解効率を考慮し選択する。

ルツボの構造としては必要により材料の溶解を行う部分
と、射出時の材料の温度を調整する部分とにわけ、それ
ぞれを異る温度に保って溶融効率を上昇するとともに溶
融物の粘性を調整することができる。

また溶融物がノズルから射出された後の酸化を防ぎ、か
つ冷却を速めるために、ノズル先端部及び急冷凝固部分
（冷却用ロール部分）を不活性雰囲気に保つことが有効
である。

本装置はルツボ内に装入された材料の溶解時に材料の酸
化を防止し、ノズルの閉塞を防ぐとともに、ノズルから
溶融材料を射出する動作になめらかに、かつ自動的に行
なわれる特徴を持っている。

次に本装置の動作について説明する。

はじめ材料の溶解時においては材料溶融供給部１は水平
状態に保たれ、かつルツボ９内は高純度に精製された不
活性ガス雰囲気に保たれる。

またルツボに設けられた溶融すべき材料およびガスの出
入口８を閉鎖あるいは真空排気装置（図示せず）に接続
することにより、減圧真空状態に保つことも出来る。

加熱装＃１１にてルツボ９を加熱し所定時間溶解温度に
保持し、材料を溶融し、またノズル部分の予熱が十分行
なわれた後に材料溶融供給部１を回転機構により回転し
く通常９０°）、ついで下降して、ノズル先端を急冷装
置に接触させるとスプリング１２が圧縮されノズル１０
の先端はストッパ板孔１４から外部に露出する。

その時溶融材料１７はノズル１０に導かれ、同時にルツ
ボ９内のガス圧力を高圧に切換えると、ルツボ９内の溶
融材料１７はノズル先端１０′から冷却用ロール５に回
って噴出する。

噴出された溶融材料１７はロール５によって箔状になり
回収部６により回収される。

上記の動作は制御機構３により自動的に一連の動作とし
て行なわれる。

ルツボ９内の溶融材料１７の射出が終了するとルツボを
上昇、反転させ、ノズル部分に付着した残存物を除去し
て最初の動作を行うことにより、連続的に材料の溶解、
供給をくりかえすこともできる。

昔た本発明装置にお・いては溶融物を射出しながら材料
を補給して連続的に射出を行うこともできる。

すなわち材料溶融供給部１を直立させた１＼ルツボ９の
材料供給口８から棒線状に成形された原材料あるいは中
空パイプにつめられた原材料をルツボ９内の溶融材料１
７中に材料送り治具によって供給すればよい。

この際材料送り治具を複数にし、異なる原材料を異なる
速度で供給し、ルツボ内で所要合金成分になるように調
整することも可能である。

以下に本発明の装置の特徴をあげる。

１）溶融物を小径のノズルから射出するにあたり、ノズ
ルの目づ１す、破損等のトラブルを最小にすることがで
きる。

２）溶融物の酸化がほとんどなく、鉄系合金の射出も困
難なく行なえる。

３）ノズル口を多数個設けることにより多量の射出がで
きる。

４）ノズル口の形状を選択することにより広巾箔の製造
に適した供給方法ともなりうる。

５）連続動作及び連続材料供給により、大量製造装置と
して使用できる。

以上説明したように本発明は非晶質金属材料等の急冷凝
固材料の製造を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明材料溶融、供給装置の構成国、第２図は
材料溶融供給部の断面図、第３図は同じく側面図を示す
。 １・・・・・・材料溶融供給部医 ２・・・・・・ガス
供給音へ ３・・・・・・制御部、４・・・・・・温度
制御部、５・・・・・・冷却用ロール、６・・・・・・
回収部、８・・・・・・酸化防止用ガス、噴出用高圧ガ
ス入口、材料操入口、９・・・・・・特殊ルツボ、１０
・・・・・・溶融物流噴出用ノズル、１１・・・・・・
加熱装置、１３・・・・・・ノズル部予熱装置（ガス炎
予熱式を示し、バーナ部が移動可能になっておりノズル
先端が突出する。 ８はバネを示す）、１２・・・・・・バネ、１４・・・
・・・ストッパー版孔、１５・・・・・・回転機構（回
転シリンダー、カム機構等）、１７・・・・・・溶融材
料、１０′・・・・・・ノズル口、１６・・・・・・軸
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 材料の装入、口と雰囲気制御および加圧用ガス導入
   口、ガス出口をかねた溶融材料の射出ノズルを備える溶
   融ルツボとそれの加熱装置、該ルツボおよび加熱装置を
   傾斜、下降させる制御装置、さらにガス圧力をルツボの
   傾斜に連動して変化させる制御装置からなる急冷凝固材
   料製造用材料溶融供給装置。