JP2857807B2 - スプレイ・デポジット法による長尺のチューブ状プリフォームの製造法 - Google Patents
スプレイ・デポジット法による長尺のチューブ状プリフォームの製造法Info
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- JP2857807B2 JP2857807B2 JP41686990A JP41686990A JP2857807B2 JP 2857807 B2 JP2857807 B2 JP 2857807B2 JP 41686990 A JP41686990 A JP 41686990A JP 41686990 A JP41686990 A JP 41686990A JP 2857807 B2 JP2857807 B2 JP 2857807B2
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- Japan
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- spray
- collector
- deposit
- preform
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スプレイ・デポジット
による長尺のチューブ状プリフォームの製造法に関する
ものである。
による長尺のチューブ状プリフォームの製造法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】一般にスプレイ・デポジット
法とは、溶融金属を不活性ガスによってアトマイズし、
細かく粉砕された溶滴を飛散中に急冷凝固させてコレク
ターに堆積させ所望の形状のプリフォーム（素形材）を
得る方法（例えば、特公昭５４−２９９８５号公報、特
公昭５６−１２２２０号公報および特開昭６４−１５２
６４号公報など参照）であって、普通鋳造法に比べ、急
冷凝固による均一なミクロ組織ができること、マクロ偏
析のないこと、および加工性・鍛造性が良好であること
等の特徴を有している。また、かかるスプレイ・デポジ
ット法は、溶融金属の粒子群を被覆材の表面に吹付けて
積層被膜を形成させる溶射法に比べ、ポロシティが少な
くでき高密度なプリフォームが得られ、しかも生産性が
高い特徴を有している。ところが、かかる急冷凝固を極
端に行うとポロシティが生じ、高密度なプリフォームが
得られなくなる。すなわち、このポロシティの発生原因
は、ガスによる冷却が極端になり過ぎると、プリフォー
ムに堆積する粒子の中で固相粒子の比率が高くなり、固
相粒子間の隙間を埋める液相、半溶融粒子が少なくなる
ため、固相粒子間の隙間がそのままポロシティになると
考えられており、また、粒子温度が比較的低温になると
粒子が衝突時に偏平になりにくく、後から来る粒子に対
して影になる部分を形成する。後から来る粒子の温度が
十分高い溶融状態であれば、この影の部分を埋めること
ができるが、温度が低いと埋めつくせずポロシティにな
ると考えられている。かように、プリフォーム中のポロ
シティ発生原因は、温度に関係するものと考えられる
が、依然として明確でない。例えば、チューブ状プリフ
ォームを製造する場合、チューブ用コレクター近傍にポ
ロシティ層が発生することがあった。これを分析してみ
ると、コレクターに接した粒子が低温となって、前記の
ような理由によりポロシティが発生するものと考えられ
る。そこで、チューブ用コレクターを予熱することが考
えられる。この予熱方法として高周波予熱、プラズマ予
熱等を施してみると、予熱の不連続性やチューブ状長尺
物の場合に長手方向での温度差が生じ、依然として部分
的なポロシティの発生がある、という問題があった。一
方、前掲の特開昭６４−１５２６４号公報には、スプレ
イ・デポジット法を用いた複合金属材の製造法におい
て、異種金属用としてスプレイ・デポジットする前に、
別置の予熱用溶融金属を板状母材上に流下させて母材に
コーティング層を形成し、このコーティング層上に異種
金属用としてスプレイ流を堆積させた複合金属材の製造
法が示されているが、かかる製造法では、異種金属と母
材との接合力をあげるために予熱用溶融金属のコーティ
ング層を介在させたので、しかも、かかる製造法ではコ
ーティング層の厚さを一定にするのが難しいので、長尺
のチューブ状プリフォームの製造には役立たない、とい
う問題があった。
法とは、溶融金属を不活性ガスによってアトマイズし、
細かく粉砕された溶滴を飛散中に急冷凝固させてコレク
ターに堆積させ所望の形状のプリフォーム（素形材）を
得る方法（例えば、特公昭５４−２９９８５号公報、特
公昭５６−１２２２０号公報および特開昭６４−１５２
６４号公報など参照）であって、普通鋳造法に比べ、急
冷凝固による均一なミクロ組織ができること、マクロ偏
析のないこと、および加工性・鍛造性が良好であること
等の特徴を有している。また、かかるスプレイ・デポジ
ット法は、溶融金属の粒子群を被覆材の表面に吹付けて
積層被膜を形成させる溶射法に比べ、ポロシティが少な
くでき高密度なプリフォームが得られ、しかも生産性が
高い特徴を有している。ところが、かかる急冷凝固を極
端に行うとポロシティが生じ、高密度なプリフォームが
得られなくなる。すなわち、このポロシティの発生原因
は、ガスによる冷却が極端になり過ぎると、プリフォー
ムに堆積する粒子の中で固相粒子の比率が高くなり、固
相粒子間の隙間を埋める液相、半溶融粒子が少なくなる
ため、固相粒子間の隙間がそのままポロシティになると
考えられており、また、粒子温度が比較的低温になると
粒子が衝突時に偏平になりにくく、後から来る粒子に対
して影になる部分を形成する。後から来る粒子の温度が
十分高い溶融状態であれば、この影の部分を埋めること
ができるが、温度が低いと埋めつくせずポロシティにな
ると考えられている。かように、プリフォーム中のポロ
シティ発生原因は、温度に関係するものと考えられる
が、依然として明確でない。例えば、チューブ状プリフ
ォームを製造する場合、チューブ用コレクター近傍にポ
ロシティ層が発生することがあった。これを分析してみ
ると、コレクターに接した粒子が低温となって、前記の
ような理由によりポロシティが発生するものと考えられ
る。そこで、チューブ用コレクターを予熱することが考
えられる。この予熱方法として高周波予熱、プラズマ予
熱等を施してみると、予熱の不連続性やチューブ状長尺
物の場合に長手方向での温度差が生じ、依然として部分
的なポロシティの発生がある、という問題があった。一
方、前掲の特開昭６４−１５２６４号公報には、スプレ
イ・デポジット法を用いた複合金属材の製造法におい
て、異種金属用としてスプレイ・デポジットする前に、
別置の予熱用溶融金属を板状母材上に流下させて母材に
コーティング層を形成し、このコーティング層上に異種
金属用としてスプレイ流を堆積させた複合金属材の製造
法が示されているが、かかる製造法では、異種金属と母
材との接合力をあげるために予熱用溶融金属のコーティ
ング層を介在させたので、しかも、かかる製造法ではコ
ーティング層の厚さを一定にするのが難しいので、長尺
のチューブ状プリフォームの製造には役立たない、とい
う問題があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、前述の
諸問題を一挙に解消しようとして創作されたもので、そ
の要旨とするところは、チャンバーの天井側に、不活性
ガスを噴出するアトマイザーを介して、スプレイ・デポ
ジットを行うための溶融金属を入れた第１の容器を設
け、前記アトマイザーからのスプレイ流を受け、かつ、
回転および長手方向の移動各可能としたチューブ用コレ
クターを、前記チャンバーを貫通して横設し、該チュー
ブ用コレクターの移動方向上流側で、かつ、前記チャン
バーの天井側に、前記スプレイ・デポジットを行うため
の溶融金属と同質の予熱用溶融金属を入れた第２の容器
を設け、該第２の容器から予熱用金属流を流下して、回
転している前記コレクターの全周に金属膜を形成すると
共にこれを予熱した後、前記スプレイ流を堆積させるこ
とにより、プリフォームのコレクター側ポロシティ層を
溶融して該ポロシティを抑制することを特徴とするスプ
レイ・デポジットによる長尺のチューブ状プリフォーム
の製造法にある。
諸問題を一挙に解消しようとして創作されたもので、そ
の要旨とするところは、チャンバーの天井側に、不活性
ガスを噴出するアトマイザーを介して、スプレイ・デポ
ジットを行うための溶融金属を入れた第１の容器を設
け、前記アトマイザーからのスプレイ流を受け、かつ、
回転および長手方向の移動各可能としたチューブ用コレ
クターを、前記チャンバーを貫通して横設し、該チュー
ブ用コレクターの移動方向上流側で、かつ、前記チャン
バーの天井側に、前記スプレイ・デポジットを行うため
の溶融金属と同質の予熱用溶融金属を入れた第２の容器
を設け、該第２の容器から予熱用金属流を流下して、回
転している前記コレクターの全周に金属膜を形成すると
共にこれを予熱した後、前記スプレイ流を堆積させるこ
とにより、プリフォームのコレクター側ポロシティ層を
溶融して該ポロシティを抑制することを特徴とするスプ
レイ・デポジットによる長尺のチューブ状プリフォーム
の製造法にある。
【０００４】
【実施例】本発明の構成を添付図面に示す実施例装置に
より詳細に述べる。図１は本発明の実施例装置の模式図
であって、この実施例はスプレイ・デポジット装置（い
わゆるオスプレイ装置）によって、鉄または非鉄金属の
長尺のチューブ状プリフォームを製造するのに好適なも
のである。図中、１は長尺のチューブ用コレクターであ
って、チャンバー２に横方向に貫通されてチャンバー２
の外側に設けたコレクター支持台３，３によって支持さ
れており、５〜５００ｒｐｍで回転すると共に、図中、
右から左へ徐行するようになっている。チャンバー２の
天井側には、コレクター１の移動方向上流側に予熱用タ
ンディッシュ或いはルツボ等の容器４がノズル（図示し
ない）を介して設けられ、また下流側にスプレイ・デポ
ジット用のタンディッシュ或いはルツボ等の容器５がア
トマイザー６を介して設けられている。これらの容器
４，５には同質の溶融金属７が入っているが、予熱用の
容器４に入っている溶融金属は若干高温に保持されてい
る。また、前記予熱用の容器４から金属流９を流下させ
てコレクター１上に薄い金属膜８を成形するが、この金
属膜８の温度は、図示しないパイロメータ等の温度計で
測定されて、金属流９の流量を制御するようにしてい
る。なお、スプレイ・デポジット用の容器５からのスプ
レイ流１０は、通常のスプレイ・デポジット装置と同様
にして、チューブ状プリフォーム１１を成形する。前記
予熱用の容器４の直下には、耐火物で構成された受皿１
２が設けてあって、コレクター１で捕捉できなかった金
属流９を受け止めるようにしている。また、コレクター
１で捕捉できなかったスプレイ流１０は、通常のスプレ
イ・デポジット装置と同様に、例えば排気ガス用ベンチ
レータ１３を介して、図示しない集塵器によって回収さ
れる。本実施例装置では、先ず、低速回転しているコレ
クター１上に金属流９を流下させてその全周に金属膜８
を形成すると共にコレクター１をその軸方向にも均一に
予熱する。この予熱されたコレクター１の部位をスプレ
イ・デポジット用の容器５の直下に移動させてスプレイ
流１０を堆積させる。したがって、一般のプリフォーム
１１ではコレクター１側が低温となってポロシティ層の
発生があるが、本実施例によれば、先に被覆した金属膜
８によりコレクター１は予熱されていてポロシティの発
生が防止でき、更に、金属膜８によってポロシティ層を
溶解しポロシティをなくすことができる。
より詳細に述べる。図１は本発明の実施例装置の模式図
であって、この実施例はスプレイ・デポジット装置（い
わゆるオスプレイ装置）によって、鉄または非鉄金属の
長尺のチューブ状プリフォームを製造するのに好適なも
のである。図中、１は長尺のチューブ用コレクターであ
って、チャンバー２に横方向に貫通されてチャンバー２
の外側に設けたコレクター支持台３，３によって支持さ
れており、５〜５００ｒｐｍで回転すると共に、図中、
右から左へ徐行するようになっている。チャンバー２の
天井側には、コレクター１の移動方向上流側に予熱用タ
ンディッシュ或いはルツボ等の容器４がノズル（図示し
ない）を介して設けられ、また下流側にスプレイ・デポ
ジット用のタンディッシュ或いはルツボ等の容器５がア
トマイザー６を介して設けられている。これらの容器
４，５には同質の溶融金属７が入っているが、予熱用の
容器４に入っている溶融金属は若干高温に保持されてい
る。また、前記予熱用の容器４から金属流９を流下させ
てコレクター１上に薄い金属膜８を成形するが、この金
属膜８の温度は、図示しないパイロメータ等の温度計で
測定されて、金属流９の流量を制御するようにしてい
る。なお、スプレイ・デポジット用の容器５からのスプ
レイ流１０は、通常のスプレイ・デポジット装置と同様
にして、チューブ状プリフォーム１１を成形する。前記
予熱用の容器４の直下には、耐火物で構成された受皿１
２が設けてあって、コレクター１で捕捉できなかった金
属流９を受け止めるようにしている。また、コレクター
１で捕捉できなかったスプレイ流１０は、通常のスプレ
イ・デポジット装置と同様に、例えば排気ガス用ベンチ
レータ１３を介して、図示しない集塵器によって回収さ
れる。本実施例装置では、先ず、低速回転しているコレ
クター１上に金属流９を流下させてその全周に金属膜８
を形成すると共にコレクター１をその軸方向にも均一に
予熱する。この予熱されたコレクター１の部位をスプレ
イ・デポジット用の容器５の直下に移動させてスプレイ
流１０を堆積させる。したがって、一般のプリフォーム
１１ではコレクター１側が低温となってポロシティ層の
発生があるが、本実施例によれば、先に被覆した金属膜
８によりコレクター１は予熱されていてポロシティの発
生が防止でき、更に、金属膜８によってポロシティ層を
溶解しポロシティをなくすことができる。
【０００５】
【発明の効果】本発明によれば、長尺のチューブ状プリ
フォームにおけるコレクター側に、長手全長に亘り、ポ
ロシティの発生を防止することができる。殊に、チュー
ブ用コレクターがチャンバーを貫通して横設されている
ので、長尺のチューブ状プリフォームが形成でき、しか
も、スプレイ・デポジット材と同質の金属膜の成形で予
熱してポロシティ層を溶解することにより、ポロシティ
を抑制したので、更には、回転しているコレクター上に
予熱用金属流を流下させてコレクターの全周に金属膜を
形成したので、長尺でありながら均一加熱となって、品
質の良いプリフォームを提供することができる。勿論、
プリフォームとコレクターとの剥離は良好となる。
フォームにおけるコレクター側に、長手全長に亘り、ポ
ロシティの発生を防止することができる。殊に、チュー
ブ用コレクターがチャンバーを貫通して横設されている
ので、長尺のチューブ状プリフォームが形成でき、しか
も、スプレイ・デポジット材と同質の金属膜の成形で予
熱してポロシティ層を溶解することにより、ポロシティ
を抑制したので、更には、回転しているコレクター上に
予熱用金属流を流下させてコレクターの全周に金属膜を
形成したので、長尺でありながら均一加熱となって、品
質の良いプリフォームを提供することができる。勿論、
プリフォームとコレクターとの剥離は良好となる。
【図１】図１は本実施例の実施例装置の模式図である。
１ チューブ状コレクター ２ チャンバー ４ 予熱用の容器 ５ スプレイ・デポジット用の容器 ８ 金属膜 １１ チューブ状プリフォーム
Claims (1)
- 【請求項１】 チャンバーの天井側に、不活性ガスを噴
出するアトマイザーを介して、スプレイ・デポジットを
行うための溶融金属を入れた第１の容器を設け、前記ア
トマイザーからのスプレイ流を受け、かつ、回転および
長手方向の移動各可能としたチューブ用コレクターを、
前記チャンバーを貫通して横設し、該チューブ用コレク
ターの移動方向上流側で、かつ、前記チャンバーの天井
側に、前記スプレイ・デポジットを行うための溶融金属
と同質の予熱用溶融金属を入れた第２の容器を設け、該
第２の容器から予熱用金属流を流下して、回転している
前記コレクターの全周に金属膜を形成すると共にこれを
予熱した後、前記スプレイ流を堆積させることにより、
プリフォームのコレクター側ポロシティ層を溶融して該
ポロシティを抑制することを特徴とするスプレイ・デポ
ジットによる長尺のチューブ状プリフォームの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41686990A JP2857807B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | スプレイ・デポジット法による長尺のチューブ状プリフォームの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41686990A JP2857807B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | スプレイ・デポジット法による長尺のチューブ状プリフォームの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04262852A JPH04262852A (ja) | 1992-09-18 |
| JP2857807B2 true JP2857807B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=18525051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41686990A Expired - Lifetime JP2857807B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | スプレイ・デポジット法による長尺のチューブ状プリフォームの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857807B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9600070D0 (en) | 1996-01-04 | 1996-03-06 | British Ceramic Res Ltd | Electrodes |
| CN110695327B (zh) * | 2019-11-14 | 2021-08-03 | 瓯锟科技温州有限公司 | 一种铝合金复合板带的喷射轧制制备方法 |
-
1990
- 1990-12-29 JP JP41686990A patent/JP2857807B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04262852A (ja) | 1992-09-18 |
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