DK142106B - Method and apparatus for producing solid filament directly from a melt. - Google Patents
Method and apparatus for producing solid filament directly from a melt. Download PDFInfo
- Publication number
- DK142106B DK142106B DK219574AA DK219574A DK142106B DK 142106 B DK142106 B DK 142106B DK 219574A A DK219574A A DK 219574AA DK 219574 A DK219574 A DK 219574A DK 142106 B DK142106 B DK 142106B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- drop
- droplet
- filament
- heat
- melt
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F9/10—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying using centrifugal force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/005—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0611—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
(11) FREMLÆ66EISESSKRIFT 142106 DANMARK (M)int.ci.3 b 22 d 11/01 // c 03 b 37/04 «(21) Ansegning nr. 2195/74 (22) Indleveret den 22. apr . 1974 (24) Lebedag 22. apr. 1974 (44) Ansøgningen fremtogt og . Qor> fremlaggehesskriftet offentliggjort den 1 * S6P‘(11) SUBMISSION REQUIREMENT 142106 DENMARK (M) int.ci.3 b 22 d 11/01 // c 03 b 37/04 '(21) Application No 2195/74 (22) Filed on 22 Apr. 1974 (24) Live day Apr 22 1974 (44) The application appeared and. Qor> Proofreading Publication published on 1 * S6P '
DIREKTORATET FORDIRECTORATE OF
PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fra denPATENT AND TRADE MARKET (30) Priority requested from it
25. apr. 1975a 555692, USApr 25 1975a 555692, US
(72> BATTELLE DEVELOPMENT CORPORATION, 5Ο5 King Avenue, Columbus, Ohio 33201, US.(72> BATTLE DEVELOPMENT CORPORATION, 5Ο5 King Avenue, Columbus, Ohio 33201, US.
Opfinder: Robert Edward Maringer, 815 GreenTidge Road, Worthington,Inventor: Robert Edward Maringer, 815 GreenTidge Road, Worthington,
Ohio 43Ο85, US: Carroll "Edward Mobley, 2753 Cranford Road, Columbus,Ohio 43Ο85, US: Carroll "Edward Mobley, 2753 Cranford Road, Columbus,
Ohio 43221, US. “ (74) Fuldmægtig under sagens behandling:Ohio 43221, US. "(74) Plenipotentiary in the proceedings:
Firmaet Chas. Hude.___' (64) Fremgangsmåde og apparat til fremstilling af fast filament direkte fra en smelte.The company Chas. Skin. (64) Method and apparatus for making solid filament directly from a melt.
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af fast filament ved at rotere et smalt periferiområde af en varme-optagende skive med en periferihastighed på mindst ca. 0,9m/sek. i overfladen af en smelte af metal, af en legering eller af en uorganisk forbindelse, som ved en temperatur under 125% af dens smeltepunkt i ligevægtstilstanden i °K har en overfladespænding på 10 til _3 2500 dyn/cm og en viskositet på 10 til 1 poise og et forholdsvis tydeligt smeltepunkt.The present invention relates to a method for making solid filament by rotating a narrow peripheral region of a heat-absorbing disc with a peripheral velocity of at least about 100 ° C. 0.9 m / sec. in the surface of a metal melt, of an alloy or of an inorganic compound which at a temperature below 125% of its melting point in the equilibrium state in ° K has a surface tension of 10 to -3 2500 dynes / cm and a viscosity of 10 to 1 poise and a relatively clear melting point.
2 1421062 142106
Det er kendt at fremstille tråde direkte fra en smelte. Ved de fleste kendte fremgangsmåder anvendes hertil en formende mundingsåbning for at kontrollere trådmaterialets dimensioner, jf, US patentskrift nr. 2.825.108, ifølge hvilket smelten (et metal) bringes i trådform, idet den tvinges gennem en dyse for at danne en fritstående strøm af smeltet materiale, der størkner i trådform på en varmeoptagen-de roterende konstruktionsdel. Fremgangsmåder af denne art har den ulempe, at kontrollen med trådens afløb fra konstruktionsdelen er ret vanskelig, og at det i det hele taget ikke er simpelt at bringe en smelte gennem små mundingsåbninger. Mundingsåbningerne må være fremstillet af usædvanligt materiale, hvis smelten har et forholdsvis højt smeltepunkt, og de har tendens til enten at erodere eller tilstoppe.It is known to produce threads directly from a melt. In most known methods, a forming orifice opening is used to check the dimensions of the wire material, cf. US Patent No. 2,825,108, according to which the melt (a metal) is brought into wire form, forcing it through a nozzle to form a free-standing stream of molten material solidifying in wire form on a heat absorbing rotating structural member. Methods of this kind have the disadvantage that controlling the drain of the wire from the structural part is quite difficult and that it is not at all simple to pass a melt through small orifices. The orifices must be made of unusual material if the melt has a relatively high melting point and they tend to either erode or clog.
En god løsning på problemet med mundingsåbningerne er beskrevet i tysk offentliggørelsesskrift 2.225.584, ifølge hvilket en varmeopta-gende skive danner den trådformede streng, idet smelte størkner ved skivens ydre kant, medens denne roterer i berøring med en smelte.A good solution to the problem of the orifice openings is described in German publication specification 2,225,584, according to which a heat absorbing disc forms the filamentous strand, melt melting at the outer edge of the disc while rotating in contact with a melt.
Denne fremgangsmåde er dog begrænset til anvendelse af en smelte, der befinder sig i en åben karagtig smeltebeholder. Derved er det nødvendigt,- at betydelige mængder metal smeltes og holdes flydende, og hertil kræves et forholdsvis stort energiforbrug. En ulempe er også vekselvirkningen af smelten med atmosfæren. Hvis smelten ikke isoleres fra atmosfæren, er det vanskeligt at opretholde en konstant kemisk sammensætning i smelten, da der kan optræde oxidation i overfladen af smelten, eller flygtige smeltebestanddele kan undvige fra smelten.However, this method is limited to using a melt located in an open vessel-like melt container. This requires that - considerable quantities of metal are melted and kept liquid, and for this a relatively large energy consumption is required. A disadvantage is also the interaction of the melt with the atmosphere. If the melt is not isolated from the atmosphere, it is difficult to maintain a constant chemical composition in the melt, as oxidation may occur in the surface of the melt, or volatile melt components may evade from the melt.
Det er den foreliggende opfindelses opgave at tilvejebringe en fremgangsmåde af den nævnte art, med hvilken der kan fremstilles strenge under forholdsvis ringe energiforbrug samt under undgåelse af formende dyser eller mundingsåbninger.SUMMARY OF THE INVENTION It is the object of the present invention to provide a method of the aforementioned kind with which strings can be produced under relatively low energy consumption as well as avoiding forming nozzles or orifices.
Denne opgave er løst ved, at skiven roteres gennem en dråbe dannet af det smeltede materiale.This task is solved by rotating the disc through a drop formed by the molten material.
Opfindelsen formindsker både problemet med oxidation og problemet med 3The invention reduces both the problem of oxidation and the problem of 3
1421 O G1421 O G
forflygtigelse af smeltens bestanddele, da kun en lille mængde af smelten til enhver tid udsættes for atmosfæren. Da smelten desuden befinder sig på et nøje defineret sted, kan den forholdsvis let lokalt beskyttes med indifferent gas.volatilization of the constituents of the melt, since only a small amount of the melt is exposed to the atmosphere at all times. Furthermore, since the melt is in a precisely defined location, it can be relatively easily locally protected with inert gas.
En yderligere fordel ved opfindelsen ligger i, at stedet for strengdannelsen i forhold til periferien af den roterende skive er foranderligt, hvormed der kan fremtvinges strengbaner, der ikke kan opnås, når skivens stilling i forhold til stedet for tråddannelsen bestemmes ved anvendelse af en åben smeltebeholder. Véd hjælp af opfindelsen fremstilles endeligt trådformede strenge uden anvendelse af en formende mundingsåbning, hvorved de med mundingerne forbundne vanskeligheder afhjælpes. Formen og dimensionerne, især diameteren, af de dannede filamenter bestemmes praktisk taget udelukkende af fermen af kanten af den gennem dråben roterende skive samt af dens periferihastighed. Med en smal skarp kant får man tynde strenge, og kanter * med større krumningsradius fører til tykkere filamenter.A further advantage of the invention lies in the fact that the location of the strand formation relative to the periphery of the rotating disc is variable, thereby forcing string paths which cannot be obtained when the position of the disc relative to the location of the filament is determined using an open melting vessel. . By means of the invention, finely threaded strings are made without the use of a forming orifice, thereby alleviating the difficulties associated with the orifices. The shape and dimensions, especially the diameter, of the filaments formed are determined almost exclusively by the firmness of the edge of the disk rotating through the drop as well as its peripheral velocity. With a narrow sharp edge, thin strands are obtained, and edges * with a greater radius of curvature lead to thicker filaments.
Opfindelsen er særlig nyttig til dannelse af trådformede strenge af materialer, der er mekanisk vanskelige at forme, især med højt smeltepunkt, idet der også kan fremstilles tråde i størrelsesordenen ned til under 15 mikron i effektiv diameter. Da opfindelsen altså giver trådformede strenge, som hidtil kun kunne fås ved hjælp af dyr og vanskelig mekanisk dannelse, udvides det mulige anvendelsesområde for fiberforstærkede materialer meget.The invention is particularly useful for forming filamentous strands of materials which are mechanically difficult to mold, especially with high melting point, as threads of the order down to less than 15 microns in effective diameter can also be made. Thus, since the invention provides wire-shaped strands that could only be obtained by animal and difficult mechanical formation so far, the possible scope of fiber-reinforced materials is greatly expanded.
Det er overraskende ved opfindelsen, at randen af den roterende skive, som har en betydelig hastighed, kan berøre en lille mængde fri smelte og deraf udtrække en størknende streng uden væsentligt at forstyrre stabiliteten af den smeltede dråbe.It is surprising in the invention that the rim of the rotating disc, which has a considerable velocity, can touch a small amount of free melt and thereby extract a solidifying strand without significantly interfering with the stability of the molten droplet.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan udføres forholdsvis simpelt, når dråben dannes ved smeltning af den ene ende af en stang af fast materiale. Derved kan dråbedannelsen styres godt ved passende varmetilførsel. Det er ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt, at dråben bringes i berøring med skiven i eller over et imaginært plan, der går gennem skiven ved dens akse og ligger parallelt med horisonten. Ved denne fremgangsmåde fås en forholdsvis godt regulerbar bortføring af det dannede trådformede materiale.The process of the invention can be performed relatively simply when the drop is formed by melting one end of a bar of solid material. In this way the droplet formation can be well controlled by the appropriate heat supply. According to the invention, it is convenient for the drop to be brought into contact with the disk in or above an imaginary plane passing through the disk at its axis and lying parallel to the horizon. By this method, a relatively well controllable removal of the formed filamentary material is obtained.
1421 O C1421 ° C
44
En anden udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at dråben dannes vedhængende ved en åbning forbundet med en kilde af smeltet materiale. Ved udførelse af denne fremgangsmåde kan man gribe til traditionelle smeltemetoder. Man kan f.eks. fremstille mundingsåbningen i bunden af en fortrinsvis lille smeltedigel eller forbinde en sådan åbning med et rør, i hvis anden ende mundingsåbningen så findes.Another embodiment of the method according to the invention is characterized in that the drop is formed pendant at an opening connected to a source of molten material. In carrying out this process, conventional melting methods can be employed. One can, for example. producing the orifice orifice at the bottom of a preferably small crucible or connecting such orifice with a tube at the other end of which the orifice orifice is located.
Det er overraskende, at man uden at forstyrre stabiliteten af den smeltede dråbe også kan fremstille filament af begrænset længde ved på i og for sig kendt måde diskontinuert at bringe den roterende skive i berøring med smelten. Da fremstilling af sådanne diskontinuerte filamenter er særlig betydningsfuld, udføres fremgangsmåden ifølge opfindelsen derfor fortrinsvis ved, at den roterende skive bringes vi berøring med dråben diskontinuerligt til fremstilling af filamenter af begrænset længde.Unsurprisingly, without disturbing the stability of the molten droplet, filaments of limited length can also be produced by discontinuously contacting the rotating disc with the melt in a manner known per se. Therefore, since the preparation of such discontinuous filaments is particularly important, the method of the invention is preferably carried out by contacting the drop disc with the drop discontinuously to produce filaments of limited length.
Opfindelsen angår også et apparat til udførelse af fremgangsmåden. Apparatet er i en udførelsesform ejendommeligt ved, at det har midler til fremføring af en stang i dennes længderetning i skivens plan mod kanten af skiven og midler til at smelte stangenden i nærheden af kanten i form af en dråbe, der hænger fast ved stangen. En anden udførelsesform er ejendommelig ved, at den har en åbning forbundet med en kilde af smeltet materiale, på hvilken åbning dråben dannes. Endelig kan apparatet ifølge opfindelsen også være udformet til fremstilling af tråde med begrænsede dimensioner eller stabeltaver, og til dette formål er apparatet ejendommeligt ved, at dråben er anbragt i eller over et imaginært plan, der går igennem skiven ved dens akse og ligger parallelt med horisonten, og at skivens periferiområde er forsynet med nogle hak, som afbryder den roterende skives kontakt med dråben.The invention also relates to an apparatus for carrying out the method. The apparatus is characterized in one embodiment in that it has means for advancing a rod in its longitudinal direction in the plane of the disc towards the edge of the disc and means for melting the rod end near the edge in the form of a drop adhering to the rod. Another embodiment is characterized in that it has an opening connected to a source of molten material on which the drop is formed. Finally, the apparatus of the invention may also be designed to produce threads of limited dimensions or stacking rods, and for this purpose the apparatus is peculiar in that the droplet is disposed in or above an imaginary plane passing through the disc at its axis and parallel to the horizon. , and that the peripheral region of the disc is provided with some notches which interrupt the contact of the rotating disc with the drop.
Udtrykket hængende dråbe er anvendt i den foreliggende beskrivelse, og det er klart, at udtrykket er anvendeligt til udførelsesformer, som har dråben på de øvre 180° af det formende organ, men det vil forstås, at opfindelsen også er anvendelig i forbindelse med det, der kaldes en siddende dråbe. Hvis placeringen af dråben er på de nedre 180° af det formende organ, kunne dråben kaldes en siddende dråbe.The term hanging drop is used in the present specification, and it is clear that the term is applicable to embodiments having the drop on the upper 180 ° of the forming member, but it will be understood that the invention is also applicable in connection with it. called a seated drop. If the position of the drop is on the lower 180 ° of the forming member, the drop could be called a seated drop.
5 u:.c:5 h: .c:
Opfindelsen er anvendelig i begge konfigurationer, og dråben omtales som en hængende dråbe i den foreliggende beskrivelse.The invention is applicable to both configurations and the droplet is referred to as a droplet droplet in the present disclosure.
Opfindelsen er nærmere anskueliggjort på tegningen, hvor fig. 1 er et roterende varmeoptagende organ set fra siden, som danner et filament af en dråbe af smeltet materiale, der hænger på en stangagtig kilde af materialet, fig. 2 er samme udførelsesform som på fig. 1 drejet 90°, således at man ser formen af det smeltede materiale i forhold til det varmeoptagende organ, fig. 3 er et forstørret tværsnit af de på fig. 1 og 2 viste udførelsesformer illustrerende det smeltede materiale og konfigurationen af periferikanten af det roterende varmeoptagende organ, fig. 4 er et forstørret tværsnit af en udførelsesform ifølge opfindelsen, hvor den hængende dråbe fremstilles ved at have en dråbe nedhængende fra en åbning, som fører til et lager af smeltet materiale, fig. 5 viser set fra siden et kendt roterende organ, som frembringer regulerede længder af diskontinuerlig filament, når det anvendes i forbindelse med den foreliggende opfindelse.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side view of a rotating heat-absorbing member forming a filament of a drop of molten material which hangs on a rod-like source of the material; FIG. 2 is the same embodiment as in FIG. 1 is turned 90 ° to see the shape of the molten material with respect to the heat absorbing means; FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of those of FIG. 1 and 2 illustrate the molten material and the configuration of the peripheral edge of the rotary heat-absorbing member; 4 is an enlarged cross-sectional view of an embodiment of the invention, wherein the droplet is made by having a droplet suspended from an opening leading to a stock of molten material; FIG. 5 is a side view of a known rotating member which produces controlled lengths of discontinuous filament when used in the present invention.
En udførelsesform ifølge opfindelsen er vist på fig. 1-3, hvor et ’ roterende skiveagtigt varmeoptagende organ 30 har en V-formet kant 32 på et periferifremspring 31. Organet 20 roteres i den retning, dér er vist med pilen på fig. 1, således at det kommer i berøring med én : smeltet del af organet 20. Organet 20 er materialéforrådet til frem- ’ gangsmåden, hvor en del 51 af organet 20 smeltes ved hjælp af lokale opvarmningsorganer ved 50. Den lokale opvarmning af delen 50 skaber· en smeltet zone, som hænger fast ved organet 20, men i berøring med 1 den bevægelige kant 32. Overraskende er overfladespændingen af maté-rialet i delen 51 tilstrækkelig til at opretholde stabilitet, selv når kanten 32 går ind i og bevirker en forskydningsstrøm inde i den flydende del 51. Til definitionsformål vil det ubegrænsede (ikke indesluttede) smeltede materiale, der klæber til et fast organ, blive 6An embodiment of the invention is shown in FIG. 1-3, wherein a rotating disc-like heat receiving member 30 has a V-shaped edge 32 on a peripheral projection 31. The member 20 is rotated in the direction shown by the arrow in FIG. 1, so that it comes into contact with one: molten part of member 20. The member 20 is the material supply for the method, wherein part 51 of the member 20 is melted by means of local heating means at 50. The local heating of the part 50 creates · A molten zone which adheres to the member 20 but in contact with the movable edge 32. Surprisingly, the surface tension of the material in the part 51 is sufficient to maintain stability even when the edge 32 enters and causes a shear current inside. in the liquid part 51. For purposes of definition, the unlimited (not contained) molten material adhering to a solid body will be 6
1421 OG1421 OG
betegnet en hængende dråbe uanset den geometriske konfiguration af dråben i forhold til det faste organ eller tyngdekraften. Ved ubegrænset menes r at dråben ikke er begrænset af noget organ, der kan modvirke forskydningskræfterne, der udvikles af det formende organ, som passerer gennem dråben. Dråben kan støttes mod virkningen af tyngdekraften ved tilstedeværelsen af det faste organ, hvorfra dråben dannes ved lokal opvarmning, eller tilstedeværelse af en åbning kan støtte dråben, men der gøres intet forsøg på at tilbageholde dråben mod den bevægelse, der induceres af det formende organ. Når periferikanten 32 passerer gennem den hængende dråbe 51, størkner en del 10 af det smeltede materiale på kanten 32. Yderligere rotation af organet 30 trækker denne (størknede) filamentdel 10 ud af den hængende dråbe 51. Filamentet 10, der stadig hænger fast ved kanten 32, skiller sig til slut spontant fra kanten 32 ved punktet 12 og kan opsamles som et fast filament 10.denoted a drooping droplet regardless of the geometric configuration of the droplet relative to the solid organ or gravity. By unlimited, it is meant that the droplet is not constrained by any organ capable of counteracting the shear forces developed by the forming organ passing through the droplet. The droplet may be supported against the effect of gravity in the presence of the solid member from which the droplet is formed by local heating, or the presence of an orifice may support the droplet, but no attempt is made to hold the droplet against the movement induced by the forming member. As the peripheral edge 32 passes through the hanging drop 51, a portion 10 of the molten material solidifies on the edge 32. Further rotation of the member 30 pulls this (solidified) filament portion 10 out of the hanging drop 51. The filament 10 still adhering to the edge 32, eventually separates spontaneously from edge 32 at point 12 and can be collected as a solid filament 10.
Fig. 4 viser den foreliggende opfindelse i en anden udførelsesform, hvor den hængende dråbe 51 ikke fremstilles ved lokal opvarmning af et fast stof, men i stedet fremstilles ved at danne en hængende dråbe, der hænger fast ved en åbning 40, som fører til en forsyning af smeltet materiale 22. Den hængende dråbe behøver ikke at være kugleformet i tværsnit, men kan være aflang dannet af en aflang åbning, således at flere kanter kan passere gennem den aflange hængende dråbe.FIG. 4 illustrates the present invention in another embodiment, wherein the hanging drop 51 is not produced by local heating of a solid, but is instead produced by forming a hanging drop which adheres to an opening 40 leading to a supply of molten material 22. The hanging drop need not be spherical in cross section, but may be elongated by an oblong opening so that multiple edges may pass through the elongated dropping drop.
Fig. 5 illustrerer et roterende varmeoptagende organ 30, som i denne udførelsesform har halvcirkulære indhak 33 på kanten 32 af det roterende organ. Indhakkene 33 på kanten opdeler filamentet 10 i adskilte fibre 11 af samme længde som afstanden mellem indhakkene. Passage af kanten 32 indeholdende indhakkene gennem en ubegrænset dråbe 51 af smeltet materiale bevirker overraskende ikke nogen væsentlig forstyrrelse af stabiliteten af dråben. Til de fleste udførelsesformer ifølge opfindelsen, der anvender et roterende organ med indhak, rager kanten 32 ind i dråben et stykke på mindre end 0,25 mm. Anvendelsen af høje rotationshastigheder til det roterende organ (og derfor høje lineære hastigheder af kanten 32) foretrækkes til denne udførelses-form og diskontinuerlig fiber, som har: en længde i intervallet fra 0,45 til 60 cm, er en effektiv diameter i intervallet fra 0,025 til 0,25 mm blevet mest effektivt fremstillet med lineære kanthastigheder i intervallet fra 1 1/2 til 18 m pr. sekund. Opfindelsen kan naturligvis anvendes i denne udførelsesform uden for det førnævnte foretrukne interval.FIG. 5 illustrates a rotary heat absorbing means 30 which in this embodiment has semi-circular notches 33 on the edge 32 of the rotating member. The notches 33 on the edge divide the filament 10 into separate fibers 11 of the same length as the distance between the notches. Surprisingly, the passage of the edge 32 containing the notches through an unlimited droplet 51 of molten material does not significantly interfere with the stability of the droplet. For most embodiments of the invention using a rotating member with notches, the edge 32 projects into the drop a distance of less than 0.25 mm. The use of high rotational speeds for the rotary member (and therefore high linear velocities of the edge 32) is preferred for this embodiment and discontinuous fiber having: a length in the range of 0.45 to 60 cm is an effective diameter in the range of 0.025 to 0.25 mm have been most efficiently produced with linear edge velocities ranging from 1 1/2 to 18 m per second. Of course, the invention can be used in this embodiment outside the aforementioned preferred range.
U?.10CU? .10C
77
Kildematerialet må have visse egenskaber, således at det kan virke sammen med det varmeoptagende organ til dannelse af et filament.The source material must have certain properties so that it can interact with the heat absorbing means to form a filament.
Ved en temperatur under 125% af dets ligevægtssmeltepunkt i °K skal det smeltede materiale have følgende egenskaber: en overflade spænding i intervallet fra 10 til 2500 dyn pr. cm, en viskositet i intervallet fra ΙΟ"'5 til 1 poise og et rimeligt tydeligt smeltepunkt (d.v.s. en diskontinuerlig temperaturkurve i modsætning til en viskositetskurve). Den foreliggende opfindelse er anvendelig til de fleste metaller samt kemiske forbindelser og grundstoffer,, der tilfredsstiller ovenstående kriterier. Desuden, kan opfindelsen anvendes til metallegeringer, selv når disse legeringer udviser ét bredt temperaturinterval mellem den første størkning af en komponent i legeringen (væsketemperaturen) og den temperatur, ved hvilken sam-. mensætningerne med lavest smeltepunkt størkner (fast stof temperaturen) og giver et fuldstændigt fast materiale. En sådan legering vil kun være smeltet over væsketemperaturen, selv om der er noget smeltet materiale til stede ved en temperatur mellem væsketemperaturen og fast stof temperaturen.At a temperature below 125% of its equilibrium melting point in ° K, the molten material must have the following properties: a surface tension in the range of 10 to 2500 dynes per minute. cm, a viscosity in the range of from 5 to 1 poise, and a reasonably clear melting point (i.e., a discontinuous temperature curve as opposed to a viscosity curve). The present invention is applicable to most metals as well as chemical compounds and elements satisfying the above In addition, the invention can be applied to metal alloys, even when these alloys exhibit a wide temperature range between the first solidification of a component of the alloy (liquid temperature) and the temperature at which the lowest melting point compositions solidify (solid temperature) and Such an alloy will only be molten above the liquid temperature, although some molten material is present at a temperature between the liquid temperature and the solid temperature.
På grund af den begrænsede udsættelse af det smeltede materiale for den omgivende atmosfære og den lethed, hvormed der skabes lokal gasafskærmning af den hængende dråbe, begrænser oksydationsegenskabeme af mange metaller og legeringer ikke deres anvendelighed sammen med den foreliggende opfindelse som vist på fig. 1 til 5. Materialer, der vides at være anvendelige uden behov for fuldstændig beskyttelse mod oksydation, indbefatter metallerne bestående i det væsentlige af jern, aluminium, kobber, nikkel, tin og zink. Når det ønskes fuldstændigt at isolere processen fra den omgivende atmosfære, kan hele apparatet indesluttes i en gastæt lukket beholder. Fremgangsmåden kan så udføres i et vakuum eller i en indifferent gasart. Hvis kildematerialet har et kendeligt damptryk, kan sammensætningen og trykket af gassen inde i beholderen manipuleres, således at man reducerer fordampning fra det smeltede materiale. En sådan lukket beholder letter også anvendelsen af lokale opvarmningsorganer, som er uanvendelige i atmosfæren (f. eks. elektronstråleopvarmning). Metaller, der kan anvendes sammen med midler til at recucere oksydation, indbefatter de, der består i det væsentlige af krom, titan, kolumbium, tantal, zirkon, magnium og molybdæn.Due to the limited exposure of the molten material to the ambient atmosphere and the ease with which local gas shielding of the droplet is created, the oxidation properties of many metals and alloys do not limit their utility with the present invention as shown in FIG. Materials known to be usable without the need for complete oxidation protection include the metals consisting essentially of iron, aluminum, copper, nickel, tin and zinc. When it is desired to completely isolate the process from the ambient atmosphere, the entire apparatus may be enclosed in a gas-tight closed container. The process can then be carried out in a vacuum or in an inert gas type. If the source material has a recognizable vapor pressure, the composition and pressure of the gas inside the container can be manipulated to reduce evaporation from the molten material. Such a closed container also facilitates the use of local heaters which are useless in the atmosphere (e.g., electron beam heating). Metals which may be used in conjunction with agents to recycle oxidation include those consisting essentially of chromium, titanium, columbium, tantalum, zircon, magnium and molybdenum.
8 1421068 142106
Midlerne, der anvendes til lokalt at opvarme materialet for at danne en vedhængende hængende dråbe, er ikke af afgørende betydning for opfindelsen. Der findes talrige midler i den kendte teknik til lokalt at opvarme et organ. F.eks. kan en oksygen-acetylen flamme anvendes sammen med mange materialer, og hvis der anvendes en acetylenrig flamme, har den den fordel at give en afskærmende atmosfære for den hængende dråbe, således at oksydation af det smeltede materiale reduceres. Forskellige andre opvarmningsmidler kan anvendes, herunder modstandsopvarmning, induktionsopvarmning, elektronstråleopvarmning o.s.v. Midlerne, der anvendes til lokal opvarmning af en fast kilde, bestemmes ved at se på smeltepunktet af materialet, som skal smeltes, massen af materialet, som skal smeltes på et givet tidspunkt, og hastigheden, hvormed kildematerialet skal opvarmes til sit smeltepunkt. Hvis den varme, som tilføres kildematerialet, er for stor, kan den hængende dråbe blive for stor til at blive stabil. Hvis varmen er utilstrækkelig, vil det roterende filamentdannende organ ikke have tilstrækkeligt smeltet materiale til at frembringe et filament med reguleret dimension.The agents used to locally heat the material to form a pendant droplet are not essential to the invention. There are numerous means in the prior art for locally heating an organ. Eg. For example, an oxygen-acetylene flame can be used with many materials, and if an acetylene-rich flame is used, it has the advantage of providing a shielding atmosphere for the droplet droplet so that oxidation of the molten material is reduced. Various other heaters can be used, including resistance heating, induction heating, electron beam heating, etc. The agents used for local heating of a solid source are determined by looking at the melting point of the material to be melted, the mass of the material to be melted at a given time, and the rate at which the source material is to be heated to its melting point. If the heat supplied to the source material is too large, the droplet may become too large to become stable. If the heat is insufficient, the rotary filament-forming member will not have sufficient molten material to produce a controlled-dimension filament.
I den på fig. 4 viste udførelsesform kan organerne, der anvendes til at skabe det smeltede metalforråd, være af enhver velkendt type. Midler til at opvarme materialet ved åbningen kan være nødvendige, hvis konfigurationen af det smeltede forråd er således, at åbningen har en kendeligt lavere driftstemperatur end resten af det smeltede metalforråd.In the embodiment of FIG. 4, the means used to create the molten metal stock can be of any known type. Means for heating the material at the orifice may be required if the configuration of the molten stock is such that the orifice has a noticeably lower operating temperature than the rest of the molten metal stock.
Inden for det brugbare interval af varmetilførsel til kildematerialet kan størrelsen af filamentproduktet reguleres gennem den mængde smeltet materiale, der står til rådighed for kanten af det roterende organ. Ved at begrænse rumfanget af det smeltede kildemateriale og rotere det varmeoptagende organ med store hastigheder kan der fremstilles filamentprodukter med meget lille tværsnit. Da tværsnittet af filamentproduktet normalt ikke er cirkulært, defineres størrelsen af filamentet ved dets effektive diameter. Den effektive diameter af et filament med uregelmæssigt tværsnit er lig med diameteren af et filament, der har et cirkulært tværsnit og et lige så stort tvær-snitsareal som tværsnittet af det ikke cirkulære filament. Den fore- liggende opfindelse er i stand til at fremstille filament med en ef fektiv diameter i intervallet fra 0,001 cm til 0,075 cm.Within the usable range of heat supply to the source material, the size of the filament product can be controlled through the amount of molten material available at the edge of the rotary member. By limiting the volume of the molten source material and rotating the heat absorbing means at high speeds, filament products of very small cross-section can be made. Since the cross-section of the filament product is not normally circular, the size of the filament is defined by its effective diameter. The effective diameter of an irregular cross-section filament is equal to the diameter of a filament having a circular cross-section and an equal cross-sectional area as the cross-section of the non-circular filament. The present invention is capable of producing filaments having an effective diameter in the range of 0.001 cm to 0.075 cm.
1/.21 OG1 / .21 AND
99
Opfindelsen kan fremstille både kontinuerligt og diskontinuerligt filament. Fig. 5 viser en udførelsesform egnet til at fremstille diskontinuerlig fiber med reguleret længde. Kanten af det roterende varmeoptagende organ er forsynet med indhak med de mellemrum, der ønskes at være filamentlængden. Formen af indhakkene er ikke af afgørende betydning, og et halvcirkulært indhak med større dybde' end tykkelsen af filamentet vil give diskontinuerligt filament med reguleret længde.The invention can produce both continuous and discontinuous filament. FIG. 5 shows an embodiment suitable for producing discontinuous controlled length fibers. The edge of the rotary heat-absorbing means is provided with notches at the spaces desired to be the filament length. The shape of the notches is not essential, and a semicircular notch of greater depth than the thickness of the filament will provide discontinuous controlled length filament.
Fig. 1 til 4 viser tre udførelsesformer ifølge opfindelsen. Periferikanten af det roterende varmeoptagende organ i disse udførelsesformer har en V-form, således at det areal af periferikanten, som er i berøring med den hængende dråbe, begrænses. Arealet kan også begrænses ved at anvende en kant, som har et cirkulært tværsnit, hvis radius i dette tværsnit er mindre end 1,25 cm. Et dimensionsmæssigt ringere produkt fremkommer ved at rotere et organ i berøring med den hængende dråbe uden at begrænse det areal, som er i berøring med det smeltede materiale. En sådan fremgangsmåde frembringer ikke et dimensionsmæssigt ensartet produkt, således som den foreliggende opfindelse gør, da en sådan overflade skaber større forskydningskræfter inde i den hængende dråbe, hvilke kræfter nedbryder dens stabilitet. _FIG. 1 to 4 show three embodiments of the invention. The peripheral edge of the rotary heat-absorbing means in these embodiments has a V-shape so that the area of the peripheral edge which is in contact with the droplet droop is limited. The area can also be limited by using an edge having a circular cross section whose radius in this cross section is less than 1.25 cm. A dimensionally inferior product is obtained by rotating a member in contact with the drooping droplet without limiting the area in contact with the molten material. Such a method does not produce a dimensionally uniform product, as the present invention does, since such a surface creates greater shear forces within the droplet droplet which degrades its stability. _
For at fremstille dimensionsmæssigt ensartet filamentmateriale skal den hængende dråbe være så stabil som mulig under fremgangsmåden. Stabiliteten af den hængende dråbe, således som den anvendes ifølge opfindelsen, skyldes den omstændighed, at kanten af det roterende organ, som føres gennem den hængende dråbe, er yderst smal i forhold til dråbens bredde. Dette formindsker forstyrrelsen af dråbens overflade, som i kraft af overfladespænding er ansvarlig for stabiliteten af dråbeformen.In order to produce dimensionally uniform filament material, the droplet must be as stable as possible during the process. The stability of the droplet droplet as used according to the invention is due to the fact that the edge of the rotating member passing through the droplet droplet is extremely narrow in relation to the droplet width. This reduces the disturbance of the droplet surface, which due to surface tension is responsible for the stability of the droplet shape.
Det V-formede organ, der er vist på figurerne, er en foretrukken udførelsesform ifølge opfindelsen, og en sådan udførelsesform vil have 10 142106 en krumningsradius i spidsen af Vset i intervallet fra 0,00125 til 0,25 cm. Et sådant organ frembringer dimensionsmæssigt ensartet 2, filament med et tværsnitsareal mindre end 0,019 cm .The V-shaped member shown in the figures is a preferred embodiment of the invention, and such an embodiment will have a radius of curvature in the tip of the Vset in the range of 0.00125 to 0.25 cm. Such a member produces dimensionally uniform 2, filament with a cross-sectional area less than 0.019 cm.
Diameteren af det roterende varmeoptagende organ er ikke af afgørende betydning for opfindelsen, men en foretrukken udførelsesform har en diameter i intervallet fra 2,5 til 75 cm. Det varmeudtagende organ behøver ikke at være af noget specielt materiale, men må blot have kapacitet til at fjerne varme fra det smeltede materiale med en sådan hastighed, at materialet størknes i form af et filament på periferikanten. Det varmeoptagende organ skal have enten en høj varmekapacitet eller have god varmeledningsevne, Selv materialer, der ikke har hverken en høj varmekapacitet eller varmeledningsevne, kan anvendes, hvis de underkastes indre afkøling. Opfindelsen er anvendelig med varmeoptagende organer sammensat af metallerne kobber, alu= minium, nikkel, molybdæn og jern. Der er intet, der tyder på, at der kræves et metalorgan, og et ikke metal (f. eks. grafit) kan anvendes som materiale til det varmeoptagende organ. Organet kan også være sammensat af flere forskellige materialer for at kombinere egenskaberne af hvert for at opnå optimale egenskaber af det roterende varmeoptagende organ.The diameter of the rotary heat-absorbing means is not essential to the invention, but a preferred embodiment has a diameter in the range of 2.5 to 75 cm. The heat-removing means need not be of any particular material, but must have the capacity to remove heat from the molten material at such a rate that the material solidifies in the form of a filament on the peripheral edge. The heat-absorbing means must have either a high heat capacity or good thermal conductivity. Even materials which have neither a high heat capacity nor heat conductivity can be used if subjected to internal cooling. The invention is applicable to heat absorbing members composed of the metals copper, aluminum, nickel, molybdenum and iron. There is nothing to suggest that a metal member is required and a non-metal (e.g. graphite) can be used as material for the heat absorbing member. The member may also be composed of several different materials to combine the properties of each to obtain optimum properties of the rotary heat absorbing member.
Den geometriske konfiguration af de forskellige elementer i udførelsesformerne, der er vist på tegninger, er ikke de eneste anvendelige konfigurationer. Da den hængende dråbe er ubegrænset, må man imidlertid altid tage tyngdekraften i betragtning. Formen af den hængende dråbe bestemmes af tyngdekraften, overfladespændingen af det smeltede materiale og viskositetsmodstanden, som induceres ved berøring med det roterende organ. Hvor den hængende dråbe kommer i berøring med det roterende organ i de øvre 180° af dets periferi, bliver dråben også understøttet til en vis grad af kanten af hjulet, og stabiliteten af den hængende dråbe i denne foretrukne udførelsesform forbedres sammenlignet med andre konfigurationer.The geometric configuration of the various elements of the embodiments shown in the drawings are not the only applicable configurations. However, since the drooping drop is unlimited, gravity must always be taken into account. The shape of the droplet droplet is determined by gravity, the surface tension of the molten material and the viscosity resistance induced by contact with the rotating member. Where the hanging drop contacts the rotating member in the upper 180 ° of its periphery, the drop is also supported to some extent by the edge of the wheel and the stability of the hanging drop in this preferred embodiment is improved compared to other configurations.
Den endelige størrelse af filamentproduktet bestemmes af mængden af smeltet materiale, der står til rådighed ved periferikanten af det varmeoptagende organ, formen af kanten, som indføres i den hængende dråbe, viskositeten af det smeltede materiale og hastigheden, hvormed kanten føres gennem den hængende dråbe. Opfindelsen virker, når den 11The final size of the filament product is determined by the amount of molten material available at the peripheral edge of the heat-absorbing means, the shape of the edge introduced into the droplet droplet, the viscosity of the molten material, and the rate at which the edge is passed through the droplet droplet. The invention works when the 11th
U210GU210G
lineære hastighed af periferikanten er i intervallet fra 0,9 til 30 m pr. sekund. Den øvre grænse synes ikke at være en begrænsning for opfindelsen, men blot virkningen af apparatbegrænsninger, som skyldes de store rotationshastigheder, som kræves til at skabe den lineære hastighed af kanten af det roterende organ.linear velocity of the periphery is in the range of 0.9 to 30 m per second. second. The upper limit does not appear to be a limitation of the invention, but merely the effect of device limitations due to the large rotational speeds required to create the linear velocity of the edge of the rotating member.
Opfindelsen anskueliggøres nærmere af følgende eksempler.The invention is further illustrated by the following examples.
Eksempel IExample I
En dråbe flydende tin blev dannet på enden af en fast stang af tin ved lokalt at opvarme enden med en propanflamme. Dråben hang fast ved stangen, hvis tværsnit var 2,5 x 0,6 cm, og blev manuelt bragt i berøring med periferikanten af det roterende varmeoptagende organ. Det roterende organ var en vandkølet kobberskive 1,25 cm tyk, 20 cm i diameter og med en V-formet periferikant. Vinklen mellem fladerne af V*et var 90°, og krumningsradius af periferikanten af V*et var ca. 0,0125 cm. Ved at bringe dråben i berøring med den øvre del af det roterende organ blev der dannet halvkontinuerlige tinfibre, som spontant frigjordes fra formningskanten. Det varmeoptagende organ blev roteret med forskellige hastigheder i intervallet fra 100 til 1500 omdrejninger pr. minut (hvilket gav lineære hastigheder ved periferikanten fra 1,17 til 17,7 m pr. sekund). Tværsnitsarealet af fiberen aftog i almindelighed med stigende rotationshastighed af det varmeoptagende organ.A drop of liquid tin was formed on the end of a solid bar of tin by locally heating the end with a propane flame. The droplet hung on the rod whose cross section was 2.5 x 0.6 cm and was manually brought into contact with the peripheral edge of the rotary heat absorbing means. The rotating member was a water-cooled copper disc 1.25 cm thick, 20 cm in diameter and with a V-shaped peripheral edge. The angle between the faces of the V * was 90 ° and the radius of curvature of the peripheral edge of the V * was approx. 0.0125 cm. By contacting the drop with the upper part of the rotary member, semi-continuous tin fibers were formed which spontaneously released from the forming edge. The heat absorbing means was rotated at different speeds in the range of 100 to 1500 rpm. per minute (giving linear velocities at the periphery from 1.17 to 17.7 m per second). The cross-sectional area of the fiber generally decreased with increasing rotational speed of the heat absorbing member.
Eksempel IIExample II
Samme varmeoptagende organ som anvendt i eksempel I blev roteret med 250 omdrejninger pr. minut (periferihastighed 3 m pr. sekund) i berøring med en dråbe smeltet Al20^ dannet ved lokal smeltning af enden på en alum.i.niumoksydstang med en oksyacetylenflamme. Der blev fremstillet korte længder af AlgO-^ fiber med en længde på ca. 2,5 cm.The same heat-absorbing means as used in Example I was rotated at 250 rpm. per minute (peripheral velocity 3 m per second) in contact with a drop of molten Al 2 O formed by local melting of the end of an alumina rod with an oxyacetylene flame. Short lengths of AlgO 2 fiber having a length of approx. 2.5 cm.
Eksempel IIIExample III
Samme varmeoptagende organ som anvendt i de foregående eksempler blev roteret med 1500 omdrejninger pr. minut (periferihastighed 17,7 142106 12 m pr. sekund) i berøring med en dråbe af smeltet 304 rustfrit stål (18,0-20,0 krom, 8,0-11,0 nikkel, 2,0 maksimal mangan og 0,08 maksimalt kulstof, alle vægtprocenter, idet resten er jern). Dråben blev dannet ved lokal smeltning af enden af en stang med en diameter på 4,6 mm under anvendelse af en acetylenrig oksyacetylenflamme. Flammen var med forsæt acetylenrig, således at den gav en oksygenfattig gas omkring den smeltede dråbe. Der var ingen anden beskyttende atmosfære end den oksygenfattige flamme, og smeltningen blev udført i luft. Fiber længder på mere end 3 m blev fremstillet med et tvær- —5 2 snitsareal på 9,75 x 10 cm og effektive diametre på ca. 10,75 x 10-3 cnuThe same heat-absorbing means as used in the preceding examples was rotated at 1500 rpm. in contact with a drop of molten 304 stainless steel (18.0-20.0 chromium, 8.0-11.0 nickel, 2.0 maximum manganese and 0, 08 maximum carbon, all weight percentages, the rest being iron). The drop was formed by locally melting the end of a rod of 4.6 mm diameter using an acetylene-rich oxyacetylene flame. The flame was intentionally acetylene-rich to give an oxygen-low gas around the molten droplet. There was no other protective atmosphere than the oxygen-poor flame and the melting was carried out in air. Fiber lengths of more than 3 m were made with a transverse cut area of 9.75 x 10 cm and effective diameters of approx. 10.75 x 10-3 cnu
Eksempel IVExample IV
Samme varmeoptagende organ som anvendt i foregående eksempler blev roteret med hastigheder i intervallet fra 500 til 1500 omdrejninger pr. minut i berøring med en dråbe af en varmeresistent legering N-155 (0,15 kulstof, 1,50 mangan, 0,50 silicium, 21,0 krom, 20,0 nikkel, 3,0 kobolt, 2,5 wolfram, 1,0 kolumbium i nominelle vægtprocenter, idet resten er jern). Dråben blev dannet vedhængende ved en fast stang af legeringen ved lokal smeltning af enden af stangen med en acetylenrig oksyacetylenflamme. Der blev fremstillet fibre -5 2 med længder på flere meter, tværsnitsarealer på ca. 10 x 10 cm — -z og effektive diametre på ca. 10,8 x 10 ^ cm.The same heat absorbing means as used in the preceding examples was rotated at speeds in the range of 500 to 1500 rpm. minute in contact with a drop of a heat resistant alloy N-155 (0.15 carbon, 1.50 manganese, 0.50 silicon, 21.0 chromium, 20.0 nickel, 3.0 cobalt, 2.5 tungsten, 1 , 0 columnar in nominal weight percentages, the remainder being iron). The drop was formed adherently to a solid bar of the alloy by locally melting the end of the bar with an acetylene-rich oxyacetylene flame. Fibers -5 2 with lengths of several meters, cross-sectional areas of approx. 10 x 10 cm - -z and effective diameters of approx. 10.8 x 10 6 cm.
Eksempel VExample V
Et varmeoptagende organ af koldvalset stål af samme almene form som anvendt i foregående eksempler blev anvendt til at fremstille ren kromfiber. Det varmeoptagende organ blev vandkølet og havde en radius ved periferikanten på 0,0125 cm. Det varmeoptagende organ blev drejet med hastigheder i intervallet fra 200 til 1500 omdrejninger pr. minut.i berøring med en dråbe af smeltet krom fremstillet ved lokal opvarmning af enden af en industrielt ren kromstang med en oksyacetylenflamme. Fiber med længder op til flere centimeter og _-z effektive diametre på ca. 7,5 x 10 cm og tværsnitsarealer pa ca.A cold-rolled steel heat-absorbing member of the same general form as used in the preceding examples was used to make pure chromium fiber. The heat absorbing means was water cooled and had a radius at the periphery of 0.0125 cm. The heat-absorbing means was rotated at speeds ranging from 200 to 1500 rpm. in contact with a drop of molten chromium produced by local heating of the end of an industrially pure chromium bar with an oxyacetylene flame. Fiber with lengths up to several centimeters and _-z effective diameters of approx. 7.5 x 10 cm and cross-sectional areas of approx.
45 x 10-6 cm^ blev fremstillet.45 x 10-6 cm 2 was prepared.
Eksempel VIExample VI
142106 13142106 13
Et varmeoptagende organ af koldvalset stål med samme dimensioner som anvendt i de foregående eksempler blev anvendt til at fremstille regulerede længder af diskontinuerlig fiber. Periferikanten (med en radius på 0,0125 cm) havde halvcirkulære indhak, der var ca. 0,025 cm dybe og var anbragt med mellemrum på ca. 0,63 cm langs omkredsen. Indhakkene var anbragt således, at de opdelte filamentet til fibre med en længde lig med afstanden mellem indhakkene (0,5 cm). Toppen af det vandkølede varmeoptagende organ blev bragt i berøring med en dråbe smeltet 304 rustfrit stål, der hængte fast ved den nedre ende af en lodret ophængt fast stang af samme materiale. Dråben blev frembragt ved lokal opvarmning af den rustfri stålstang med en oksyacetylenflamme. Det varmeoptagende organ blev roteret med en hastighed i intervallet fra 200 til 1000 omdrejninger pr. minut, og der blev fremstillet diskontinuerlig fiber med en længde på ca. 0,5A cold-rolled steel heat-absorbing member of the same dimensions as used in the preceding examples was used to produce controlled lengths of discontinuous fiber. The periphery (with a radius of 0.0125 cm) had semi-circular notches that were approx. 0.025 cm deep and spaced approx. 0.63 cm along the circumference. The notches were arranged so that they divided the filament into fibers of a length equal to the distance between the notches (0.5 cm). The top of the water-cooled heat-absorbing member was brought into contact with a drop of molten 304 stainless steel which hung at the lower end of a vertically suspended solid rod of the same material. The drop was generated by locally heating the stainless steel rod with an oxyacetylene flame. The heat absorbing means was rotated at a rate in the range of 200 to 1000 rpm. per minute, and discontinuous fiber having a length of approx. 0.5
£ O£ O
cm og et tværsnitsareal på 32,5 x 10” cm .cm and a cross-sectional area of 32.5 x 10 ”cm.
Eksempel VIIExample VII
Et varmeoptagende organ af kobber med dimensioner svarende -til organet anvendt i eksempel I til IV blev anvendt til at danne filament af industrielt rent titan. Filamenterne blev dannet i et vakuumsystem med en glasklokke ved et tryk på ca. 10“^ mm kviksølv. En lodret ophængt stang af titan med en diameter på 0,63 cm blev lokalt smeltet i den nedre ende med en elektronstråle. Den smeltede dråbe titan blev bragt i berøring med periferikanten af det varmeoptagende organ, der roterede med 350 omdrejninger pr. minut (den lineære hastighed af kanten var 4,1 m pr. sekund) uden anvendelse af indre vandkøling. Titanfiber i længder fra 30 cm til flere meter blev fremstillet. Tværsnitsarealet af fiberen lå fra 36 x 10“^ til 7,8 x 10~3 cm2.A heat absorbing member of copper having dimensions similar to the member used in Examples I to IV was used to form filament of industrially pure titanium. The filaments were formed in a vacuum system with a glass bell at a pressure of approx. 10 mm of mercury. A vertical suspended rod of titanium with a diameter of 0.63 cm was fused locally at the lower end with an electron beam. The molten drop of titanium was brought into contact with the peripheral edge of the heat-absorbing member, rotating at 350 rpm. per minute (the linear velocity of the edge was 4.1 m per second) without the use of internal water cooling. Titanium fibers in lengths from 30 cm to several meters were made. The cross-sectional area of the fiber ranged from 36 x 10 6 to 7.8 x 10 ~ 3 cm 2.
Eksempel VIIIExample VIII
Der blev anvendt samme system som i eksempel VII med to forskellige varmeoptagende organer til fremstilling af industrielt rent niobium filament. De roterende varmeoptagende organer var af samme dimensioner som i eksempel VII, idet det ene var kobber og det andet molybdæn. Niobiumstangen blev smeltet på samme måde somThe same system was used as in Example VII with two different heat-absorbing means for producing industrially pure niobium filament. The rotary heat absorbing means were of the same dimensions as in Example VII, one being copper and the other molybdenum. The niobium rod was melted in the same way as
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US35369273 | 1973-04-23 | ||
| US353692A US3896203A (en) | 1973-04-23 | 1973-04-23 | Centrifugal method of forming filaments from an unconfined source of molten material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK142106B true DK142106B (en) | 1980-09-01 |
| DK142106C DK142106C (en) | 1981-02-02 |
Family
ID=23390145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK219574AA DK142106B (en) | 1973-04-23 | 1974-04-22 | Method and apparatus for producing solid filament directly from a melt. |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3896203A (en) |
| JP (1) | JPS5222898B2 (en) |
| AT (1) | AT337382B (en) |
| AU (1) | AU474024B2 (en) |
| BE (1) | BE813902A (en) |
| CA (1) | CA1039465A (en) |
| DE (2) | DE2462386C3 (en) |
| DK (1) | DK142106B (en) |
| ES (1) | ES425585A1 (en) |
| FR (1) | FR2226232B1 (en) |
| GB (1) | GB1470103A (en) |
| IE (1) | IE39452B1 (en) |
| IL (1) | IL44651A (en) |
| IT (1) | IT1009975B (en) |
| LU (1) | LU69900A1 (en) |
| NL (1) | NL174021C (en) |
| NO (1) | NO139253C (en) |
| SE (1) | SE392827B (en) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4217089A (en) * | 1975-02-03 | 1980-08-12 | Gte Products Corporation | Photoflash lamp |
| US4259271A (en) * | 1976-07-23 | 1981-03-31 | Minnick L John | Method of making shot from molten siliceous-aluminous composition |
| US4153655A (en) * | 1976-07-23 | 1979-05-08 | Minnick Leonard J | Products from molten fly ash and scrubber sludge including fly ash |
| US4142571A (en) * | 1976-10-22 | 1979-03-06 | Allied Chemical Corporation | Continuous casting method for metallic strips |
| US4124664A (en) * | 1976-11-30 | 1978-11-07 | Battelle Development Corporation | Formation of filaments directly from an unconfined source of molten material |
| JPS53116224A (en) * | 1977-03-23 | 1978-10-11 | Nat Res Inst Metals | Preparation of thin wire of high melting point metal |
| US4154284A (en) * | 1977-08-22 | 1979-05-15 | Battelle Development Corporation | Method for producing flake |
| US4157729A (en) * | 1977-11-21 | 1979-06-12 | Gte Sylvania Incorporated | Apparatus and method for producing filaments |
| JPS5472954A (en) * | 1977-11-23 | 1979-06-11 | Noboru Tsuya | Semiconductor thin film and method of fabricating same |
| JPS5474698A (en) * | 1977-11-28 | 1979-06-14 | Univ Tohoku | Superconductive thin band and method of fabricating same |
| US4150708A (en) * | 1977-12-05 | 1979-04-24 | Gte Sylvania Incorporated | Apparatus and method of making filaments |
| US4244722A (en) * | 1977-12-09 | 1981-01-13 | Noboru Tsuya | Method for manufacturing thin and flexible ribbon of dielectric material having high dielectric constant |
| DE2856795C2 (en) * | 1977-12-30 | 1984-12-06 | Noboru Prof. Sendai Tsuya | Use of molten steel for a method of continuously casting a thin strip |
| US4215084A (en) * | 1978-05-03 | 1980-07-29 | The Battelle Development Corporation | Method and apparatus for producing flake particles |
| DE2965347D1 (en) * | 1978-05-11 | 1983-06-16 | Allied Corp | Chill casting of metal strip employing a molybdenum chill surface |
| US4525223A (en) * | 1978-09-19 | 1985-06-25 | Noboru Tsuya | Method of manufacturing a thin ribbon wafer of semiconductor material |
| SE448381B (en) * | 1978-09-19 | 1987-02-16 | Tsuya Noboru | SET TO MAKE A THIN BAND OF SILICONE, THIN BAND AND APPLICATION |
| US4242069A (en) * | 1979-01-24 | 1980-12-30 | Battelle Development Corporation | Apparatus for producing flake |
| US4285386A (en) * | 1979-03-16 | 1981-08-25 | Allied Chemical Corporation | Continuous casting method and apparatus for making defined shapes of thin sheet |
| US4290993A (en) * | 1980-01-10 | 1981-09-22 | Battelle Development Corp. | Method and apparatus for making nodule filament fibers |
| US4326579A (en) * | 1980-01-23 | 1982-04-27 | National-Standard Company | Method of forming a filament through melt extraction |
| US4247722A (en) * | 1980-03-05 | 1981-01-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hydrogenation of butadienepolyperoxide with activated phase-pure NiAl3 |
| US4479528A (en) * | 1980-05-09 | 1984-10-30 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | Strip casting apparatus |
| US4617981A (en) * | 1980-05-09 | 1986-10-21 | Battelle Development Corporation | Method and apparatus for strip casting |
| US4484614A (en) * | 1980-05-09 | 1984-11-27 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | Method of and apparatus for strip casting |
| US4475583A (en) * | 1980-05-09 | 1984-10-09 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | Strip casting nozzle |
| US4394332A (en) * | 1980-06-27 | 1983-07-19 | Battelle Memorial Institute | Crucibleless preparation of rapidly solidified fine particulates |
| CA1181558A (en) * | 1982-04-08 | 1985-01-29 | Takashi Onoyama | Apparatus for producing flake particles |
| US4589471A (en) * | 1984-10-29 | 1986-05-20 | General Electric Company | Method for rapid solidification of titanium alloys by melt extraction |
| US5127364A (en) * | 1989-12-18 | 1992-07-07 | General Electric Company | Apparatus for making A-15 type tape superconductors which includes means to melt a wire at its tip so a beam is formed and means for wiping the bead onto a continuous tape substrate |
| DE19710253A1 (en) * | 1997-03-13 | 1998-09-17 | Mann & Hummel Filter | Process for the production of plastic bodies |
| FR2792394B1 (en) | 1999-04-16 | 2001-07-27 | Gaz De France | METHOD FOR REALIZING A FLAME HANGING SURFACE |
| US20030120116A1 (en) * | 1999-07-08 | 2003-06-26 | Daniel Ostgard | Fixed-bed Raney-type catalysts |
| JP5648885B2 (en) * | 2009-07-07 | 2015-01-07 | 住友電気工業株式会社 | Magnesium alloy plate, magnesium alloy member, and method for producing magnesium alloy plate |
| KR101657741B1 (en) * | 2013-03-05 | 2016-09-19 | 세종대학교산학협력단 | Similar bone and porous metal structure and method for manufacturing the same |
| CN107414039B (en) * | 2017-07-29 | 2019-03-29 | 衡阳功整钢纤维有限公司 | Stainless steel fibre and preparation method thereof |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US905758A (en) * | 1908-03-14 | 1908-12-01 | Edward Halford Strange | Process of manufacturing thin sheets, foil, strips, or ribbons of zinc, lead, or other metal or alloy. |
| GB190924320A (en) * | 1909-10-22 | 1910-10-24 | Edward Halford Strange | Improvements in Means for the Manufacture of Metal Strips or Sheets. |
| US2825108A (en) * | 1953-10-20 | 1958-03-04 | Marvaland Inc | Metallic filaments and method of making same |
| CH461715A (en) | 1966-07-06 | 1968-08-31 | Battelle Development Corp | Process for manufacturing a continuous product from a molten material |
| US3710842A (en) * | 1970-12-28 | 1973-01-16 | Battelle Development Corp | Method of producing controlled length metal filaments |
| US3812901A (en) * | 1973-01-30 | 1974-05-28 | Battelle Development Corp | Method of producing continuous filaments using a rotating heat-extracting member |
-
1973
- 1973-04-23 US US353692A patent/US3896203A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-04-03 CA CA196,675A patent/CA1039465A/en not_active Expired
- 1974-04-08 AU AU67649/74A patent/AU474024B2/en not_active Expired
- 1974-04-11 IE IE782/74A patent/IE39452B1/en unknown
- 1974-04-17 IL IL44651A patent/IL44651A/en unknown
- 1974-04-18 BE BE143364A patent/BE813902A/en not_active IP Right Cessation
- 1974-04-19 GB GB1731274A patent/GB1470103A/en not_active Expired
- 1974-04-19 SE SE7405283A patent/SE392827B/en not_active IP Right Cessation
- 1974-04-19 LU LU69900A patent/LU69900A1/xx unknown
- 1974-04-19 AT AT323974A patent/AT337382B/en not_active IP Right Cessation
- 1974-04-19 NL NLAANVRAGE7405312,A patent/NL174021C/en not_active IP Right Cessation
- 1974-04-22 FR FR7415644A patent/FR2226232B1/fr not_active Expired
- 1974-04-22 IT IT21748/74A patent/IT1009975B/en active
- 1974-04-22 NO NO741427A patent/NO139253C/en unknown
- 1974-04-22 DE DE2462386A patent/DE2462386C3/en not_active Expired
- 1974-04-22 JP JP49045414A patent/JPS5222898B2/ja not_active Expired
- 1974-04-22 DK DK219574AA patent/DK142106B/en not_active IP Right Cessation
- 1974-04-22 DE DE2462878A patent/DE2462878C2/en not_active Expired
- 1974-04-23 ES ES425585A patent/ES425585A1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU474024B2 (en) | 1976-07-08 |
| IL44651A (en) | 1980-02-29 |
| NO139253C (en) | 1979-01-31 |
| NL174021B (en) | 1983-11-16 |
| IE39452L (en) | 1974-10-23 |
| ATA323974A (en) | 1976-10-15 |
| DE2462878C2 (en) | 1983-01-05 |
| NO139253B (en) | 1978-10-23 |
| LU69900A1 (en) | 1974-07-18 |
| DE2462386C3 (en) | 1980-11-06 |
| JPS5011935A (en) | 1975-02-06 |
| NO741427L (en) | 1974-10-24 |
| FR2226232A1 (en) | 1974-11-15 |
| US3896203A (en) | 1975-07-22 |
| IE39452B1 (en) | 1978-10-11 |
| AU6764974A (en) | 1975-10-09 |
| IL44651A0 (en) | 1974-06-30 |
| AT337382B (en) | 1977-06-27 |
| IT1009975B (en) | 1976-12-20 |
| DK142106C (en) | 1981-02-02 |
| DE2419373B2 (en) | 1977-05-18 |
| FR2226232B1 (en) | 1979-01-26 |
| CA1039465A (en) | 1978-10-03 |
| DE2462386A1 (en) | 1977-01-20 |
| DE2419373A1 (en) | 1974-11-21 |
| SE392827B (en) | 1977-04-25 |
| JPS5222898B2 (en) | 1977-06-21 |
| NL174021C (en) | 1984-04-16 |
| DE2462386B2 (en) | 1980-03-13 |
| GB1470103A (en) | 1977-04-14 |
| NL7405312A (en) | 1974-10-25 |
| BE813902A (en) | 1974-08-16 |
| ES425585A1 (en) | 1976-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK142106B (en) | Method and apparatus for producing solid filament directly from a melt. | |
| SE460291B (en) | STRING OF AMORF METAL | |
| JP2017523049A (en) | Apparatus and method for producing metal or inorganic strands in the micron thickness by melt spinning | |
| NO139111B (en) | PROCEDURE FOR MAKING SOLID FILAMENTS FROM MELTED MATERIAL | |
| NO138192B (en) | PROCEDURE FOR MANUFACTURE OF WIRE-MOLDED MATERIAL | |
| EP0000926B1 (en) | Method and apparatus for producing flakes from molten material | |
| EP0147912A1 (en) | Melt overflow system for producing filamentary or fiber products directly from molten materials | |
| US4290993A (en) | Method and apparatus for making nodule filament fibers | |
| US4124664A (en) | Formation of filaments directly from an unconfined source of molten material | |
| US2156316A (en) | Apparatus for making fibrous materials | |
| US3434827A (en) | Anisotropic monotectic alloys and process for making the same | |
| EP0043345A1 (en) | Preparation of rapidly solidified particulates | |
| SE440515B (en) | PROCEDURE FOR DIRECT POSITION OF METAL MELT | |
| US4242069A (en) | Apparatus for producing flake | |
| US4639567A (en) | Method and apparatus for melting rod-shaped material with an induction coil | |
| US4405535A (en) | Preparation of rapidly solidified particulates | |
| US4386648A (en) | Method and device for manufacture of amorphous metal tapes | |
| USRE33327E (en) | Melt overflow system for producing filamentary and film products directly from molten materials | |
| US3960200A (en) | Apparatus for liquid quenching of free jet spun metal | |
| EA022298B1 (en) | Device and method for cooling melt fragments | |
| US3761548A (en) | Method of producing metal particles | |
| US4813472A (en) | Melt overflow system for producing filamentary and film products directly from molten materials | |
| US4060430A (en) | Production of filaments of hexagonal close-packed metals and alloys thereof | |
| JPH0149768B2 (en) | ||
| JPS63103006A (en) | Production of zinc in wire form |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |