JPH07286222A - 繊維強化複合線の製造方法および製造装置 - Google Patents

繊維強化複合線の製造方法および製造装置

Info

Publication number
JPH07286222A
JPH07286222A JP8024994A JP8024994A JPH07286222A JP H07286222 A JPH07286222 A JP H07286222A JP 8024994 A JP8024994 A JP 8024994A JP 8024994 A JP8024994 A JP 8024994A JP H07286222 A JPH07286222 A JP H07286222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten metal
fiber bundle
fiber
reinforced composite
composite wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8024994A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Ozawa
明夫 小澤
Takeshi Ishibashi
武 石橋
Koji Nagano
宏治 長野
Hiromitsu Kuroda
洋光 黒田
Fukuo Takahashi
福男 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc, Hitachi Cable Ltd filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Priority to JP8024994A priority Critical patent/JPH07286222A/ja
Publication of JPH07286222A publication Critical patent/JPH07286222A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複合材としての強度・弾性を十分満足する繊
維強化複合線の製造方法、および耐久性・信頼性に優れ
た繊維強化複合線の製造装置を提供する。 【構成】 セラミック繊維束2を金属溶湯4内に通過さ
せて巻取るに際して、溶湯4浸入前のセラミック繊維束
2に振動を与えて繊維束を金属溶湯4内で開繊させ、そ
の開繊を溶湯4内に設けられたダイス13で一体化させ
るようにした繊維強化複合線の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、 Sic等のセラミック繊
維束をAl等の溶融金属で強化した繊維強化複合線の製造
方法および製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】Sic等のセラミック繊維束とAl等の金属
とを複合した繊維強化複合線の製造方法としては、以下
に示す方法が知られている。
【0003】.プラズマジェット、メタリコン、真空
蒸着のように、金属細粒または金属蒸気を繊維束に吹付
けて繊維表面に金属を付着させ、複合材とする方法。
【0004】.溶融金属中に繊維束を含浸させると共
に溶融金属液に超音波振動を加え、溶融金属を繊維束内
部にまで浸透させ、複合材とする方法。
【0005】これら方法により得られた繊維強化複合線
は、送電線等を製造する際のFRM(繊維強化金属)用
プリフォームワイヤとして用いられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにし
て製造されたプリフォームワイヤには次のような問題が
ある。
【0007】の方法にあっては、繊維束に金属細粒ま
たは金属蒸気を直進的に吹付けるため、繊維束の内部ま
でには十分金属が浸透せず、満足できる強度や弾性のも
のが得られない。
【0008】の方法にあっては、溶融金属液の超音波
振動により繊維束が開繊されて内部の空気が排出される
ため繊維束内部にまで金属がよく浸透するものの、繊維
束を十分開繊させるためには繊維束の張力を弱めて繊維
束を溶融金属液に泳がせる状態とする必要があり、この
ため繊維が雑然とした状態で固定されてしまい、複合材
としての適正な強度・弾性が得られない。
【0009】また、この方法を実施する装置には、超音
波振動を発生させる圧電素子に振動を伝達するセラミッ
ク板を接着し、そのセラミック板を溶融金属液に浸漬し
たものが用いられるが、接着されたセラミック板が長時
間高温で使用されることにより圧電素子から剥がれてし
まう。すなわち、かかる装置は耐久性・信頼性の点で問
題がある。
【0010】以上の課題を解決すべく創案された本発明
の目的は、複合材としての強度・弾性を十分満足する繊
維強化複合線の製造方法、および耐久性・信頼性に優れ
た繊維強化複合線の製造装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく第
1の発明は、セラミック繊維束を金属溶湯内に通過させ
て巻取るに際して、そのセラミック繊維束を金属溶湯内
で開繊させるべく、溶湯浸入前のセラミック繊維束に振
動を与えるようにした繊維強化複合線の製造方法であ
る。
【0012】第2の発明は、セラミック繊維束を金属溶
湯内に通過させて巻取るに際して、溶湯浸入前のセラミ
ック繊維束に振動を与えて繊維束を金属溶湯内で開繊さ
せ、その開繊を溶湯内に設けられたダイスで一体化させ
るようにした繊維強化複合線の製造方法である。
【0013】第3の発明は、セラミック繊維束を金属溶
湯内に通過させながら巻取って繊維強化複合線を製造す
る装置において、金属溶湯内にてセラミック繊維束を開
繊させるべく、溶湯浸入前のセラミック繊維束に振動を
与える振動手段を設けた繊維強化複合線の製造装置であ
る。
【0014】
【作用】第1の発明によれば、セラミック繊維束を金属
溶湯内に通過させて巻取るに際して、溶湯浸入前のセラ
ミック繊維束に振動を与えることにより、そのセラミッ
ク繊維束が所定の巻取張力がかかった状態で金属溶湯内
で十分開繊される。これにより、セラミック繊維束は、
繊維束の内部にまで金属が十分浸透すると共に、巻取張
力により繊維が整然とした状態で固定される。
【0015】第2の発明によれば、金属溶湯内で開繊さ
れたセラミック繊維束を溶湯内に設けられたダイスで一
体化しているので、第1の発明と同様に繊維束の内部に
まで金属が十分浸透すると共に巻取張力により繊維が整
然となる上、開繊したセラミック繊維束がダイスを通過
する際に金属溶湯内で一体化されるので、空気等を巻込
むことなく繊維がさらに整列される。また、ダイスの形
状・寸法等を変更することにより、任意の形状・サイズ
の繊維強化複合線を製造できる。
【0016】第3の発明によれば、溶湯浸入前のセラミ
ック繊維束に振動を与える振動手段を設けたので、振動
手段は全く溶湯の熱の影響を受けない。よって、装置の
耐久性・信頼性が向上する。
【0017】
【実施例】本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明
する。
【0018】図1に繊維強化複合線の製造装置の概要を
示す。図示するように、送出ボビン1に巻付けられたセ
ラミック繊維束2が、ガイドプーリ3a,3bで偏向さ
れて金属溶湯4内を通過し、巻取ボビン5に巻き代えら
れるようになっている。
【0019】上記巻取ボビン5は一定回転数で回転し、
送出ボビン1は所定の抵抗をもって自由回転するように
なっている。これにより、ガイドプーリ3aと3bとの
間の繊維束2に、所定の張力が加わる。なお、繊維束2
が溶湯4を通過する時間を一定にすべく、巻取ボビン5
をその巻取速度が一定となるように回転数制御してもよ
い。また、ガイドプーリ3aと3bとの間の繊維束2の
張力を一定にすべく、巻取および送出ボビン1,5を共
に回転駆動すると共に回転速度を調節してもよい。
【0020】上記セラミック繊維束2には、Sic(炭化珪
素) 繊維束が用いられている。 Sic繊維束2は、繊維束
2を構成する1ヤーンに線径11μmの線が 800フィラメ
ント存在するものが用いられている。他方、金属溶湯4
には Al(アルミ) 溶湯が用いられている。Al溶湯4は、
保持炉6と複合炉7とからなるルツボ8内に収容されて
いる。
【0021】保持炉6はAlを溶融状態にする炉であり、
複合炉7は溶融したAlを Sic繊維束2に含浸させる炉で
ある。保持炉6と複合炉7とは、シャッタ9が設けられ
た連通路10を介して接続されている。シャッタ9は、
それに取り付けられた取手11により、保持炉6の上方
から開閉される。そして、シャッタ9を開いたとき、保
持炉6内の溶融したAlが複合炉7内に流れ込み、複合炉
7がAl溶湯4で充満するようになっている。
【0022】複合炉7の下面には、上記 Sic繊維束2を
導くためのノズル12が設けられている。ノズル12
は、円筒体からなっている。この円筒体の直径は、後述
する Sic繊維束2の振動の振幅を許容する大きさに形成
されている。また、複合炉7の内部には、振動により開
繊された Sic繊維束2aを一体化させるダイス13が設
けられている。
【0023】ダイス13は、複合炉7の上面に設けられ
た円筒体14の下端部に取り付けられており、その通過
孔15に Sic繊維束2を通して所定の直径・形状に絞る
ものである。上記通過孔15は、ドーナッツ状に滑らか
に形成されており、通過するSic繊維束2をスムーズに
無理なく絞る。
【0024】複合炉7の下方には、Al溶湯4内にて Sic
繊維束2を開繊させるため、溶湯4浸入前の Sic繊維束
2に振動を与える振動手段16が設けられている。振動
手段16には、バイブレータ17が用いられている。バ
イブレータ17は、 Sic繊維束2を通過させるリング状
の保持部18と、その保持部18を繊維束2の通過方向
に対して直角に一定周波数で加振する振動部19とから
なっている。
【0025】振動手段16の変形例を図2に示す。この
振動手段16には小型加振器20が用いられている。小
型加振器20は、モータ等により回転するディスク21
と、ディスク21に偏芯してピン結合された中間アーム
22と、中間アーム22にピン結合され先端に Sic繊維
束2を通過させるリング体23を有する保持アーム24
とからなっている。中間アーム22と保持アーム24と
を結合するピン25は、図中左右方向に明けられた長孔
(図示せず)にガイドされている。この構成によれば、
ディスク21が回転すると、ピン25が左右に往復動
し、リング体23が左右に振動することになる。
【0026】以上の構成からなる繊維強化複合線の製造
装置を用いて、Sic/Al繊維強化複合線の製造方法を説明
する。
【0027】まず、ルツボ8の保持炉6でAlを溶融状態
とする。そして、シャッタ9を開いてAl溶湯4を複合炉
7内に充満させ、同時に振動手段16を作動させる。そ
して、巻取ボビン5を回転させる。
【0028】すると、送出ボビン1に巻き付けられた S
ic繊維束2が、バイブレータ17または小型加振器20
の加振力によって開繊し、その状態でノズル12を通っ
て複合炉7内のAl溶湯4を通過し、ダイス13で絞られ
た後、巻取ボビン5に巻き取られる。なお、複合炉7内
に充満したAl溶湯4は、ノズル12から落下しようとす
るが、 Sic繊維束2の上昇速度に引き摺られるため、実
際には殆ど落下しない。
【0029】このように、溶湯4浸入前の Sic繊維束2
に振動を与えることにより、その繊維束2はAl溶湯4内
で十分開繊される。詳しくは、開繊した Sic繊維束2a
は、ダイス13およびガイドプーリ3aを両端の節とし
て振動する。振動の態様は、1次モード、2次モードな
ど様々なものが考えられる。この結果、 Sic繊維束2
は、溶湯4内にてヤーンの1本1本にまでAlが十分浸透
し、繊維とAlとの界面状態が良好となる。また、開繊さ
れた Sic繊維束2は、ガイドプーリ3aと3bとの間に
て所定の巻取張力が加わっているため、整然とした状態
で固定される。
【0030】また、開繊された Sic繊維束2はダイス1
3により溶湯4内で一体化されるので、一体化の際に空
気や塵埃等を巻き込むことがなく、各繊維がさらに整然
とかつ健全に整列される。また、ダイス13の形状・寸
法等を変更することにより、得られるSic/Al繊維強化複
合線の形状・サイズを容易に変更できる。
【0031】また、巻取ボビン5を Sic繊維束2が一定
速度で巻取られるように回転させれば、 Sic繊維束2の
溶湯4の通過時間が一定となるので、得られるSic/Al繊
維強化複合線の品質が巻始側と巻終側とでバラツクこと
はなく一定となる。また、巻取および送出ボビン1,5
の回転速度を適宜調節して、ガイドプーリ3aと3bと
の間の繊維束2の張力を一定化すれば、同様に製品の品
質が安定する。
【0032】以上の製造方法により得られたSic/Al繊維
強化複合線は、 Sic繊維とAlとの界面が良好になると共
に各繊維が整然と整列するので、図3、図4に示すよう
にその引張強度および弾性係数が、複合則による計算値
と略一致する。すなわち、複合材としての強度・弾性を
十分満足する。図中、繊維体積率とは、 Sic繊維/(Al
+ Sic繊維) をいう。よって、得られた繊維強化複合線
は、送電線等を製造する際のFRM用プリフォームワイ
ヤとして好適なものとなる。
【0033】また、上記製造装置は、 Sic繊維束2を開
繊させる振動手段16が、複合炉7の下方に設けられて
溶湯4浸入前の Sic繊維束2に振動を与えているので、
溶湯4熱の影響を受けない。よって、従来の問題となっ
ていた加振用の圧電素子が溶湯熱の影響で損傷すること
が解消され、装置の耐久性・信頼性が向上する。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば次のような優れた効果を
発揮できる。
【0035】(1) 第1の発明によれば、セラミック繊維
束の内部にまで溶融金属を十分浸透できる共に、繊維を
整然とした状態で固定できる。よって、複合材としての
強度・弾性を十分満足できる繊維強化複合線を製造でき
る。
【0036】(2) 第2の発明によれば、開繊したセラミ
ック繊維束をダイスを通過させて金属溶湯内で一体化し
ているので、空気等を巻込むことなく繊維が健全にさら
に整列した状態で固定できる。
【0037】(3) 第3の発明によれば、セラミック繊維
束を開繊させる振動手段は溶湯の熱の影響を全く受けな
いので、装置の耐久性・信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す繊維強化複合線の製造
方法および製造装置を表す概略図である。
【図2】変形実施例を示す図である。
【図3】製造された繊維強化複合線の引張強度を表す図
である。
【図4】製造された繊維強化複合線の弾性係数を表す図
である。
【符号の説明】
1 送出ボビン 2 セラミック繊維束 4 金属溶湯 5 巻取ボビン 13 ダイス 16 振動手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長野 宏治 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 黒田 洋光 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 高橋 福男 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック繊維束を金属溶湯内に通過さ
    せて巻取るに際して、そのセラミック繊維束を金属溶湯
    内で開繊させるべく、溶湯浸入前のセラミック繊維束に
    振動を与えるようにした繊維強化複合線の製造方法。
  2. 【請求項2】 セラミック繊維束を金属溶湯内に通過さ
    せて巻取るに際して、溶湯浸入前のセラミック繊維束に
    振動を与えて繊維束を金属溶湯内で開繊させ、その開繊
    を溶湯内に設けられたダイスで一体化させるようにした
    繊維強化複合線の製造方法。
  3. 【請求項3】 セラミック繊維束を金属溶湯内に通過さ
    せながら巻取って繊維強化複合線を製造する装置におい
    て、金属溶湯内にてセラミック繊維束を開繊させるべ
    く、溶湯浸入前のセラミック繊維束に振動を与える振動
    手段を設けた繊維強化複合線の製造装置。
JP8024994A 1994-04-19 1994-04-19 繊維強化複合線の製造方法および製造装置 Pending JPH07286222A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8024994A JPH07286222A (ja) 1994-04-19 1994-04-19 繊維強化複合線の製造方法および製造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8024994A JPH07286222A (ja) 1994-04-19 1994-04-19 繊維強化複合線の製造方法および製造装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07286222A true JPH07286222A (ja) 1995-10-31

Family

ID=13713053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8024994A Pending JPH07286222A (ja) 1994-04-19 1994-04-19 繊維強化複合線の製造方法および製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07286222A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109411139A (zh) * 2018-10-31 2019-03-01 湖南湘江电缆有限公司 一种抗扭转抗疲劳长寿命风电电缆及其制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109411139A (zh) * 2018-10-31 2019-03-01 湖南湘江电缆有限公司 一种抗扭转抗疲劳长寿命风电电缆及其制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4649060A (en) Method of producing a preform wire, sheet or tape fiber reinforced metal composite
JP2002001515A (ja) 繊維強化金属複合線の製造方法及び製造装置
KR910006734B1 (ko) 튜우브내로의 선재(thread)삽입방법 및 장치
JPH01246486A (ja) 炭化ケイ素繊維強化アルミニウム系プリフォームワイヤーの製造法
US3704485A (en) Apparatus for spreading a graphite fiber tow into a ribbon of graphite filaments
WO1998026320A1 (en) Method for inserting a cable-like element into a tube coiled in or on a holder
JPH07286222A (ja) 繊維強化複合線の製造方法および製造装置
GB824223A (en) Method and apparatus for handling continuous strands and the like
JPH0347713A (ja) 繊維強化材料用複合シート及びその製造方法
EP0105172B1 (en) Apparatus for coating optical transmission glass fibers
EP0868304A1 (en) Method and apparatus for forming a composite fabric
JP4372788B2 (ja) ループ糸を製造するための装置用のノズルコア、ならびにノズルコアを製造するための方法
JPH07284907A (ja) 繊維強化複合線の製造方法および製造装置
JPH10303240A (ja) ワイヤボンディング装置の超音波ホーン
JP7284192B2 (ja) 樹脂一体化強化繊維シート及びその製造方法
TW524769B (en) Method and apparatus for producing cylindrical packages of glass fiber strands
JPH06207029A (ja) 連続繊維強化熱可塑性複合体の製法
JP2001219473A (ja) 繊維強化樹脂成形体の製造方法
JPH03183636A (ja) 連続繊維ストランドのマットの製作方法
JPS61275438A (ja) 繊維束の拡幅法
WO1992016474A1 (en) Protected brittle fiber yarns
SU835805A1 (ru) Способ пропитки длинномерной волок-НиСТОй лЕНТы жидКОСТью C диСпЕРгиРО-ВАННыМи B НЕй НиТЕВидНыМи чАСТицАМи
JPS62183830A (ja) 排ガス用粒子フイルタ−及びその製造方法
SK12342003A3 (sk) Spôsob a zariadenie na výrobu rohoží a ich použitie, rohož a kompozit obsahujúci rohož
JP3705406B2 (ja) 溶融含浸装置