JP3296525B2 - 金属繊維焼結多孔体の連続製造法、その設備および金属繊維焼結多孔体 - Google Patents
金属繊維焼結多孔体の連続製造法、その設備および金属繊維焼結多孔体Info
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Description
加圧成形するとともに加熱焼結して金属繊維焼結多孔体
を連続的に製造する方法に関する。
に製造する方法としては、特開平1ー215,909号
公報で開示されるように、金属繊維のウェッブを一対の
上・下ロールで加圧成形するとともに、上・下ロール間
に電源を供給してウェッブを介し電流を流してウェッブ
を加熱焼結するようにしたものがあるが、この方法で
は、ウェップの金属繊維が上・下ロールに溶着したりす
る上に、電流の負荷がウェッブに均一に作用しないため
に金属繊維が部分的に加熱されて溶着したりして、空隙
率が著しく低下するなどの問題があった。本発明は、上
記の事情に鑑みてなされたもので、ウェップの金属繊維
が上・下ロールに溶着したりせず、しかも、ウェッブに
作用する電流の密度および負荷を均一にすることができ
る方法および設備を提供することを目的とする。
に本発明における金属繊維焼結多孔体の連続製造法は、
金属繊維のウェッブを加圧成形するとともに加熱焼結し
て金属繊維焼結多孔体を連続的に製造する方法であっ
て、導電性および可撓性を有するシート状のインサート
材で前記ウェッブを表裏両面から挾持して成る多孔体材
料を、回転する一対の導電性ロール間に挿入するととも
に、前記ロール間に電源を供給して前記多孔体材料を介
して電流を流し、もって、前記多孔体材料を加圧成形す
るとともに前記金属繊維を加熱焼結することを特徴とす
る。
成することができるように、一対のロールの間隔を設定
した後、一対のロールを所定方向へ所定のロールスピー
ドで回転させ、かつウェッブの金属繊維を焼結可能な電
気量を有する電源をロール間に供給する。この条件のも
とに、このロール間に所定の厚さと空隙率を有する多孔
体材料を挿入すると、多孔体材料は、そのウェッブがイ
ンサート材によりロールとの接触を均一に維持されてロ
ールへの付着を防止されながら加圧成形されると同時
に、インサート部材により負荷電流がほぼ均一に分散さ
れながら多孔体材料を介してロール間に流れ、その金属
繊維は加熱焼結される。この結果、所望の空隙率を有す
る金属繊維焼結多孔体が連続的に製造されることとな
る。
多孔体は、金属繊維のウェッブを加圧成形するとともに
加熱焼結して製造した金属繊維焼結多孔体であって、金
属繊維焼結多孔体の表裏両面のうち少なくとも一方が格
子状に溶着されていることを特徴とする。
場合は、各種の開口率の金網を用いてウェッブとロール
との接触面積を変化させると同時に、ロールへの供給電
流値をも変化させることにより、焼結多孔体の焼結状態
を調整することができる。
により導電性の金属材料から製作された繊維であって、
表面が安定した酸化膜に覆われ、断面積が10μm2〜
55μm2であるものをいう。断面積が10μm2未満に
なるとウェッブ成形が困難となり、また55μm2を越え
ると可縮性がなくなるためである。
ッブを表裏両面から挾持してウェッブに作用する電流の
密度と負荷を増大させるとともにそれらを均一化する機
能を有するものであって、ある程度の引っ張り強さを備
えたシート状を成していて可撓性を有するとともに導電
性を有し、通常は金網、パンチングメタル、箔等で製作
されている。なお、このインサート材はウェッブの表裏
両面を被覆するのではなく、ロールの表面に直接装着す
るようにしてもよく、また、インサート材とロールとを
一体化させ、すなわち、ロール表面に網目状あるいは格
子状の凹凸を設けるようにしてもよい。
を構成することができる固体ならどんなものでもよい
が、通常は、インサート材あるいはウェッブとの分離を
容易にするため、クロム銅、黒鉛、タングステン、ベリ
リウムー銅合金等で製作されている。そして、ロール間
には所要の電気量を有する電源が供給されるようになっ
ている。
は、主として製造する焼結体材料のサイズにより決定さ
れ、金属繊維を焼結することが可能か、否かにより決定
される。そのため、その電気量としては電流値4,00
0〜20,000Aが好ましく、6,500〜10,0
00Aが最適である。電流値が4,000A未満では金
属繊維を相互に接着することができず、また20,00
0Aを越えると金属繊維は相互に溶融してしまう。
ましく、2m/s未満では金属繊維同士が部分的に溶融
し、また6m/sを超えると、金属繊維同士が全く接着
しない。なお、4m/sではむらが生じするため2m/
s前後が最適である。
維のウェッブの空隙率と、製造される焼結多孔体の空隙
率との相関関係により決定されるが、通常は10〜13
0kgf/cmが好ましく、10kgf/cm未満では
焼結多孔体は、気孔が大きくスポンジ状となり、また、
130kgf/cmを越えると、焼結多孔体は部分的に
融合する。一般には60kgf/cm前後が最適であ
る。
熱性を有するため、耐熱性を必要とする緩衝材やシール
材として利用することができる。
明すると、上・下ロール1、2がそれぞれ垂直面内で回
転可能に配設してあり、上ロール1は昇降装置としての
下向きのシリンダ3をもって昇降可能にされている。そ
して、上・下ロール1、2は、幅100mm、直径22
0mmのクロム銅製であり、かつ、上・下ロール1、2
には回転駆動用ロール4、5がそれぞれ装着してある。
また、上・下ロール1、2間には電源として、インバー
タ電源を備えた株式会社電元社製作所製のシーム溶接機
6が電気的に接続してある。
た板厚30μmの薄板を切り込み20μm/revで切
削して成るSUS304製金属繊維を、ロール切断法を
用い板状にして、目付け量900g/m2、サイズ80
mm×500mm、厚さ50mmの金属繊維ウェッブ7
を作製する。そして、前記シリンダ3による加圧力を6
0kgf/cmに、上・下ロール1、2におけるロール
スピードを2m/minにそれぞれセットする。この条
件のもとに、回転駆動ロール4、5を駆動して上・下ロ
ール1、2を所定方向へ回転させるとともに、前記ウェ
ッブを上・下ローラ1、2間に挿入し、さらに、前記シ
ーム溶接機6を電流負荷サイクル20msでON、電流
負荷サイクル10msでOFFして、上・下ロール1、
2間に電源を供給する。
000〜10,000Aの間で変化させてウェッブ7の
焼結テストを行なった。この条件のもとでは、上・下ロ
ール1、2間に供給される電流値が上昇するにつれて、
製造される焼結多孔体は、見かけ密度が0.8から1.
48、170、2.81と順次上昇するとともに、一部
が溶融してしまった。
ッシュのSUS304製金網8で表裏両面から挾持して
焼結体材料を作製し、上・下ロール1、2のロールスピ
ードを2、4、6m/minに、また供給電流値を4,
000〜20,000Aの間でそれぞれ変化させて、焼
結体材料の焼結テストを行った。すると、焼結体材料の
焼結は進行し、しかも、焼結多孔体の密度は最大でも
1.96と、上述した金網無しの場合と比較して小さ
く、気孔率が低下していなかった。これは、金網8によ
って、焼結体材料に作用する電流の密度と負荷が増大す
るとともに均一化するからである考えられる。
お、設備としては前述した実施例1の設備を使用した。
ところで、コイル材切削法によって作製された耐熱ステ
ンレス(川崎製鉄株式会社製のリバーライト、レジスタ
ロイ株式会社製のヘクラロイト等のCr−Al希土類成
分のフェライト系のもの)製金属繊維をロール切断法を
用い板状にして、目付け量900g/m2、サイズ80
mm×500mm、厚さ60mmのウェッブを作製す
る。そして、前記シリンダ3による加圧力を60kgf
/cmに、上・下ロール1、2におけるロールスピード
を2m/minにそれぞれセットする。この条件のもと
に、回転駆動ロール4、5を駆動して上・下ロール1、
2を所定方向へ回転させるとともに、前記ウェッブ7を
上・下ロール1、2間に挿入し、さらに、前記シーム溶
接機6を電流負荷サイクル20msでON、電流負荷サ
イクル10msでOFFする。
給し、さらに、この供給電流値を4,000〜20,0
00Aの間で変化させて、ウェッブ7の焼結テストを行
なった。この条件のもとでは、上・下ロール1、2間に
供給される電流値が上昇するにつれて、焼結多孔体は、
見かけ密度が0.38から2.37、2.57、3.4
6と順次上昇するとともに、一部が溶融してしまった。
ッシュのSUS304製金網8で表裏両面から挾持して
焼結体材料を作製し、上・下ロール1、2のロールスピ
ードを2、4、6m/minに、また供給電流値を4,
000〜20,000Aの間で変化させて、焼結体材料
の焼結テストを行なった。この場合、供給電流値を低
く、ロールスピードを速くすると、焼結体材料は焼結し
なかったが、逆に供給電流値を高く、ロールスピードを
遅くすると、焼結は進行し金網は切れがなくなった。こ
の場合、ロードスピード2m/min、電流値10,0
00Aで焼結を行なうと、金網が上・下ロール1、2か
ら容易に剥離し、所望の金属繊維多孔焼結体シートを製
造することができた。この場合、目付け量を1.8kg
/m2に増加させた場合でも焼結することができた。
お、設備としては前述した実施例1の設備を使用した。
ところで、コイル材切削法によって作製された板厚50
μmの薄板を切り込み10μm/revで切削した耐熱
ステンレス(川崎製鉄株式会社製のリバーライト、レジ
スタロイ株式会社製のヘクラロイト等のCr−Al希土
類成分のフェライト系のもの)製金属繊維をロール切断
法を用い板状にして、目付け量900g/m2、サイズ
80mm×500mm、厚さ60mmのウェッブ7を作
製し、このウェッブ7を網目5メッシュのSUS304
製金網8で表裏両面から挾持して焼結体材料を作製す
る。
0kgf/cmに、上・下ローラ1、2によるロールス
ピードを2m/minにそれぞれセットする。この条件
のもとに、回転駆動ロール4、5を駆動して上・下ロー
ル1、2を所定方向へ回転させるとともに、前記ウェッ
ブ7を上・下ローラ1、2間に挿入し、さらに、前記シ
ーム溶接機6を電流負荷サイクル20msでON、電流
負荷サイクル10msでOFFする。そして、上・下ロ
ール1、2間に電源を供給し、さらに、この供給電流値
を12,000Aで、ウェッブ7の焼結テストを行なっ
た。この場合は、前記実施例2と比較して金網8の線径
が0.8mmと太く、開口率も71%と大きいため、焼
結多孔体の見かけ密度は2.43となり、格子状の金属
繊維焼結多孔体を製造することができた。
μmのチタン箔で置き換えたり、ウェッブ7の表裏正面
を厚さ80μmのチタン箔で挾持して作製した焼結体材
料を、ロールスピード2m/s、負荷電流値12,00
0Aで焼結テストを行なったところ、良好な金属繊維焼
結多孔体を連続的に製造することができた。
例5に用いた設備は、前記シーム溶接機6を、単相交流
電源を備えた株式会社電元社製作所製のシーム溶接機に
変えた以外は、実施例1と同一である。ところで、上述
の実施例2と同様に、コイル材切削法によって作製され
た耐熱ステンレス(川崎製鉄株式会社製のリバーライ
ト、レジスタロイ株式会社製のヘクラロイト等のCr−
Al希土類成分のフェライト系のもの)製金属繊維をロ
ール切断法を用い板状にして、目付け量900g/
m2、サイズ80mm×500mm、厚さ60mmのウ
ェッブ7を作製する。このウェッブ7を、網目20メッ
シュのSUS304製金網8で表裏両面から挾持して焼
結体材料を作製する。そして、前記シリンダ3による加
圧力を60kgf/cm、上・下1、2におけるロール
スピードを2m/minにそれぞれセットする。
を駆動して上・下ロール1、2を所定方向へ回転させる
とともに、前記ウェッブ7を上・下ロール1、2間に挿
入し、さらに、前記シーム溶接機を電流負荷サイクル2
0msでON、電流負荷サイクル20msでOFFす
る。上・下ロール1、2のロールスピードを2m/mi
nに、また供給電流値を4,000〜10,000Aの
間で変化させて、焼結体材料の焼結テストを行なった。
この場合、電流負荷サイクルが40ms、10,000
Aと高いと加熱ぎみになり、20ms、5,000A以
下では焼結しない部分が偏在するようになり、6,50
0Aが適当であった。
は、導電性および可撓性を有するシート状のインサート
材で前記ウェッブを表裏両面から挾持して成る多孔体材
料を、回転する一対の導電性ロール間に挿入するととも
に、前記ロール間に電源を供給して前記多孔体材料を介
して電流を流し、もって、前記多孔体材料を加圧成形す
るとともに前記金属繊維を加熱焼結するようにしたか
ら、ウェッブの金属繊維がロールに付着したりすること
はなく、しかも、ウェッブに作用する電流の密度および
負荷を均一にすることができるなどの優れた効果を奏す
る。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 金属繊維のウェッブを加圧成形するとと
もに加熱焼結して金属繊維焼結多孔体を連続的に製造す
る方法であって、 導電性および可撓性を有するシート状のインサート材で
前記ウェッブを表裏両面から挾持して成る多孔体材料
を、回転する一対の導電性ロール間に挿入するととも
に、前記ロール間に電源を供給して前記多孔体材料を介
して電流を流し、もって、前記多孔体材料を加圧成形す
るとともに前記金属繊維を加熱焼結することを特徴とす
る金属繊維焼結多孔体の連続製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10347294A JP3296525B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 金属繊維焼結多孔体の連続製造法、その設備および金属繊維焼結多孔体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10347294A JP3296525B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 金属繊維焼結多孔体の連続製造法、その設備および金属繊維焼結多孔体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07268405A JPH07268405A (ja) | 1995-10-17 |
JP3296525B2 true JP3296525B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=14354956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10347294A Expired - Lifetime JP3296525B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 金属繊維焼結多孔体の連続製造法、その設備および金属繊維焼結多孔体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3296525B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6451931B1 (en) | 2000-12-29 | 2002-09-17 | Asahi Denki Kogyo Kabushiki Kaisha | Reaction product of primary and tertiary amine-containing compound, dihydrazide an polyisocyanate |
CN109676139A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-04-26 | 河海大学常州校区 | 一种功率器件纳米颗粒烧结封装夹具 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3687215B2 (ja) * | 1995-09-25 | 2005-08-24 | 新東工業株式会社 | 耐熱金属繊維焼結体の製造方法 |
CN117483769A (zh) * | 2023-11-24 | 2024-02-02 | 艾氢技术(苏州)有限公司 | 一种利于化学反应的金属颗粒块制作方法及金属颗粒块 |
-
1994
- 1994-03-25 JP JP10347294A patent/JP3296525B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6451931B1 (en) | 2000-12-29 | 2002-09-17 | Asahi Denki Kogyo Kabushiki Kaisha | Reaction product of primary and tertiary amine-containing compound, dihydrazide an polyisocyanate |
CN109676139A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-04-26 | 河海大学常州校区 | 一种功率器件纳米颗粒烧结封装夹具 |
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---|---|
JPH07268405A (ja) | 1995-10-17 |
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