專利名稱：薄狀固化合金的制造裝置及薄狀固化合金的制造方法
發(fā)明的背景本發(fā)明涉及薄狀固化合金的制造裝置及使用該裝置制造薄狀固化合金的方法，是在各種合金的鑄造、特別是使磁鐵吸氫合金、二次電池用負(fù)極用合金、含有可利用催化劑的稀土類金屬的合金等的合金溶液冷卻凝固成薄帶狀時，使該合金熔液由規(guī)定的容器內(nèi)流出，通過中間包等液流穩(wěn)定化機構(gòu)供給到冷卻滾筒上時，能使合金熔液由規(guī)定的容器內(nèi)自動地大致一定量地流出，能制造均一厚度的薄狀固化合金。
在合金鑄造中，欲使合金熔液冷卻凝固成薄帶狀時，一般所知的方法有(1)將合金熔液直接引導(dǎo)到冷卻滾筒上的方法，(2)使合金熔液通過中間包等液流穩(wěn)定化機構(gòu)后引導(dǎo)到冷卻滾筒上的方法。(2)的方法，在使合金熔液流穩(wěn)定的同時能控制合金熔液的溫度，進而能控制向冷滾筒引導(dǎo)合金熔液的角度等。在(2)的方法中，在將合金熔液引導(dǎo)到液流穩(wěn)定化機構(gòu)上時，一般采用的方法是，使用內(nèi)部形狀為圓柱形或棱柱形等的上面有開口部的規(guī)定容器，通過使該容器順次傾倒而使收容在容器內(nèi)的合金熔液由容器上面開口部的部分端邊流出。
這時，為使所得合金的性能保持一定，或使其提高等，必須控制合金熔液的流出量，以便將合金厚度大致控制成一定。
例如使根據(jù)規(guī)定容器傾倒角度而變化的合金熔液的流量，特別是連續(xù)地經(jīng)常一定化流出，其控制方法是極為困難的。下面參照圖面簡單地說明從容器內(nèi)流出的合金熔液的流出量的變化。
圖3是由水平方向觀察到的使內(nèi)部形狀為圓柱形，上面開口部為圓形的容器的合金熔液流出的部分傾倒后的容器的上面開口部下面?zhèn)?。圖3(A)是使容器1′開始傾倒的狀態(tài)，這時，合金熔液6的流量比較少。圖3(B)是使容器1′傾倒45°程度的狀態(tài)，這時，合金熔液6的流量增多。圖3(G)是使容器1′大致傾到90度的狀態(tài)，這時，容器1′內(nèi)的合金熔液6的殘量也減少，流量減少。
象這樣，由于合金熔液的流量根據(jù)容器的傾倒角度進行變化，如果保持容器的傾倒角速度為一定時，則不能將流量控制成為一定。因此，為使規(guī)定容器內(nèi)的合金熔液以一定量流出，通常考慮采用所謂反饋控制法，例如以另外的傳感器等檢測流量，根據(jù)其檢測量與作為目標(biāo)的流量的關(guān)系隨時決定其傾倒角速度以進行控制的方法；或是在端部有噴嘴的中間包內(nèi)一旦接受到來自容器的合金熔液時，即由測力傳感器檢測出整個中間包的重量變化，當(dāng)檢測量成為設(shè)定下限值以下時，使容器進行傾倒；當(dāng)成為設(shè)定上限值以上時，則停止傾倒的方法等。
前述通過反饋隨時決定傾倒角速度而進行控制的方法，必須連續(xù)地檢測流出的合金熔液的流量。但是，對這樣的流量進行精確地檢測是困難的，必須使用具有特殊裝備的傳感器。并且，對于根據(jù)其流量檢測值隨時決定傾倒角速度這樣的控制方法來說，由于檢測值的誤檢造成控制不良的可能性較高，對于傳感器要求高精度和耐久性，同時對于用于控制的計算機也要求相當(dāng)?shù)母咚賱幼餍?。因此，在成本上也發(fā)生問題，還有，由于合金熔液是超高溫的，傳感器等的熱的耐久性也是必要的。另外，對于前述利用測力傳感器進行的反饋方式來說，中間包內(nèi)的合金熔液的滯留量必須在到某種程度，設(shè)備大型化不可避免，而且為了防止滯留在中間包內(nèi)的合金熔液溫度的降低超過要求，要重新設(shè)置合金熔液的加熱裝置等。
作為將由容器內(nèi)大致以一定量流出的合金熔液向冷卻滾筒引導(dǎo)所用的液流穩(wěn)定化機構(gòu)，通常所知的是中間包，該中間包具備將合金熔液引導(dǎo)到冷卻滾筒上的引導(dǎo)路與使來自該引導(dǎo)路的合金熔液落下到冷卻滾筒上的噴嘴。在上述噴嘴內(nèi)，有的還設(shè)置使合金熔液流穩(wěn)定化的各種通路。在這樣的液流穩(wěn)定化機構(gòu)中，當(dāng)合金熔液流出完了，進行下一次的合金熔液的流出時，有時在噴嘴內(nèi)會發(fā)生合金熔液的堵塞，特別是在前述噴嘴內(nèi)設(shè)置使液流穩(wěn)定的各種通路的情況下易于發(fā)生。因此，還期待著開發(fā)不產(chǎn)生合金熔液堵塞的液流穩(wěn)定化機構(gòu)。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的在于提供薄狀固化合金的制造裝置及使用該裝置進行的薄狀固化合金的制造方法，在利用所提供的裝置及制造方法制造薄狀固化合金時，能使規(guī)定容器傾倒，并且使收容在容器內(nèi)的合金熔液不需要特殊裝置地高精度又自動地并且大致以一定量流出，能容易獲得大致均一厚度的帶狀或薄片狀等薄狀固化合金。
本發(fā)明的另一目的在于提供薄狀固化合金的制造裝置及使用該裝置進行的薄狀固化合金的制造方法，是通過使收容合金熔液的規(guī)定容器傾倒，能將大致以一定量流出的該合金熔液引導(dǎo)到冷卻滾筒上，以便創(chuàng)造所希望的冷卻條件，并且不易發(fā)生合金熔液的堵塞等，能穩(wěn)定地引導(dǎo)，并容易地獲得大致均一厚度的薄狀固化合金。
根據(jù)本發(fā)明可提供薄狀固化合金的制造裝置，該制造裝置具備上方有開口部并且收容合金熔液的容器、為使合金熔液由該容器內(nèi)流出而使該容器傾倒的驅(qū)動機構(gòu)、控制該驅(qū)動機構(gòu)的控制裝置、使由該容器中流出的合金熔液冷卻凝固而形成薄帶狀的冷卻滾筒、大致以一定流朝向前述冷卻滾筒引導(dǎo)由該容器中流出的合金熔液的液流穩(wěn)定化機構(gòu)；控制前述驅(qū)動機構(gòu)的控制裝置具備存儲用于使容器傾倒的傾倒角速度指令的存儲器、從前述存儲器讀入傾倒角速度指令并按該指令使前述驅(qū)動機構(gòu)動作的指令裝置；前述存儲器的傾倒角速度指令是以選擇的、容器的規(guī)定多數(shù)的傾倒角度時的容器內(nèi)殘存的合金熔液的理論量作為基準(zhǔn)而預(yù)先設(shè)定的，以便合金熔液從容器中大致以一定量流出。
作為前述液流穩(wěn)定化機構(gòu)最好是中間包，它具備用于從容器內(nèi)流出的合金熔液進行流通所設(shè)置的底面部、防止合金熔液從該底面部的兩側(cè)流出的側(cè)面部；在前述底面部的規(guī)定部位設(shè)置整流裝置，該整流裝置是為使從容器中流出的合金熔液貯留以便減緩流速，同時控制合金熔液的溫度，并且大致均勻地向冷卻滾筒的滾筒寬度內(nèi)供給合金熔液而構(gòu)成的。
根據(jù)本發(fā)明可提供薄狀固化合金的制造方法，該制造方法包括為使合金熔液從收容合金熔液的上方有開口部的容器中連續(xù)地大致以一定量流出而使該容器傾倒的工序、接受由容器中流出的合金熔液并使該合金熔液流穩(wěn)定地向冷卻滾筒供給的工序、使供給到冷卻滾筒上的合金熔液在該冷卻滾筒上冷卻凝固成大致一定厚度的薄帶狀的工序、以及回收冷卻凝固了的合金的工序；前述的使容器傾倒的工序是按照容器的傾倒角速度進行控制，該容器的傾倒角速度是以選擇的、容器的規(guī)定多數(shù)的傾倒角度時的容器內(nèi)殘存的合金熔液的理論量作為基準(zhǔn)而預(yù)先設(shè)定的，以便合金熔液從容器中大致以一定量流出。
圖面的簡單說明圖1是用于說明本發(fā)明的制造裝置中的傾倒流量控制機構(gòu)的說明簡圖2是用于傾倒角速度指令設(shè)定的模型圖；圖3(A)～(C)是表示在各傾倒角度時的合金熔液流出過程的參考圖。
圖4是表示本發(fā)明的薄狀固化合金制造裝置上所用的理想的中間包的一種形態(tài)的簡圖。
圖5是表示本發(fā)明的薄狀固化合金制造裝置的一種形態(tài)的簡圖。
圖6是表示在實施倒中測定的隨時間變化的合金鑄造量的圖。
實施發(fā)明的最佳形式本發(fā)明的裝置基本上是由特定容器、驅(qū)動機構(gòu)、控制裝置、冷卻滾筒與液流穩(wěn)定化機構(gòu)構(gòu)成。
容器是上方有開口并且能收容合金熔液的容器即可；可使用用來熔化合金的原材料金屬而制造合金熔液的坩堝等。作為形狀可列舉開口部為圓形、方形等的圓柱形狀、棱柱形狀等。合金熔液的殘留量測定困難、內(nèi)部形狀復(fù)雜的容器是不適宜的。對于合金熔液來說，通常只要是適合于制造帶狀或薄片狀等薄狀固化合金的合金組成即可，沒有特別的限定。特別是可以很好地利用在制造含有合金的性能根據(jù)該合金厚度變化的稀土類金屬的合金等時的合金熔液。
驅(qū)動機構(gòu)是為使合金熔液由前述容器中流出而使該容器傾倒的機構(gòu)，是至少要包括電動機、液壓馬達等現(xiàn)有的驅(qū)動源以及把來自驅(qū)動源的動力變換與傳遞成為使容器傾倒的力所用的例如由齒輪等構(gòu)成的現(xiàn)有的傳遞元件的機械驅(qū)動系統(tǒng)。
控制裝置是為使合金熔液由前述容器的流出大致保持一定而控制前述驅(qū)動機構(gòu)的裝置，具備存儲用于使容器傾倒角速度指令的存儲器、由該存儲器讀入傾倒角速度指令并按照該指令使前述驅(qū)動機構(gòu)動作的指令裝置。
控制裝置的指令裝置基本上可以使用將實行與本發(fā)明有關(guān)的控制的軟件裝設(shè)在現(xiàn)有的計算機上的裝置，或者也可以應(yīng)用為實行本發(fā)明的控制而安排電路的硬件自身。另外，在控制驅(qū)動機構(gòu)時，可采用反饋控制、開環(huán)控制等眾所周知的控制方法，還包括為利用此等控制方法所附帶的必要的接口與傳感器等。
作為存儲器可應(yīng)用存儲IC、磁·光盤等，但不一定需要其自身是獨立的單體的介質(zhì)·裝置，例如也可以兼用指令裝置中空氣存儲器，在其上設(shè)置存儲傾倒角速度指令所用的存儲區(qū)域。
存儲在存儲器中的傾倒角速度指令是以選擇的、容器的規(guī)定多數(shù)傾倒角度時容器內(nèi)殘存的合金熔液的理論量作為基準(zhǔn)而預(yù)先設(shè)定，以使合金熔液由容器中大致以一定量流出。
所謂容器內(nèi)殘存的合金熔液的理論量是根據(jù)規(guī)定容器的形狀尺寸、合金熔液的初始量與容器的各傾倒角度，利用數(shù)字方法從理論上算出的數(shù)值，不是實際計測殘量所得的數(shù)值。
例如，在圖2所示的容器的傾倒角度為θ的例中，關(guān)于圓柱形容器1′內(nèi)部殘存的合金熔液的理論量，可根據(jù)其初始量、容器1′的高度L、半徑R以及合金熔液的液面7與容器1′所成的角度θ1從數(shù)學(xué)上容易地算出。在此，容器1′的尺寸等為常數(shù)，因此，理論量可按照只以傾倒角度作為變量的函數(shù)來決定。
再者，角度θ1可根據(jù)在容器傾倒合金熔液流出的期間中容器內(nèi)合金熔液的液面經(jīng)常與鉛垂方向大致垂直的假定，由式θ+θ1=∠R求出。這時，對于通常的合金熔液來說，幾乎不需要考慮粘度，但在合金熔液的粘性非常高的情況下，也可在前式上加上修正項，以求改善精確度。
在本發(fā)明中，根據(jù)該理論量，求容器傾倒某一角度時的流出量，再在規(guī)定多數(shù)的傾倒角度下求那時使合金熔液以一定量流出的理論傾倒角速度，即傾倒角速度指令。決定傾倒角速度指令的傾倒角度的數(shù)量，可在所希望的合金熔液的流出量與流出速度等條件下適宜地選擇，在能達到本發(fā)明的目的的程度下進行確定即可。
更具體地說明傾倒角速度指令的確定。例如容器的傾倒角度由θn-1向θn變化時的合金熔液的流出量Vn，根據(jù)各傾倒角度時的合金熔液殘量的理論量V的差分，可由式(1)來表示。
Vn=V(θn-1)-V(θn)………(1)因此，為使合金熔液以一定量流出所必要的傾倒角速度可按下列順序求得。
即，以W表示一定流量時，則為使流出量Vn以一定流量W流出所必要的時間Tn可由式(2)表示。
Tn=Vn/W ………(2)因此，傾倒角度θn-1～θn間(以下以dθ表示)的傾倒角速度指令φn能以式(3)與(3′)進行設(shè)定。
φn=dθ/Tn ………(3)=dθ/Vn·W ………(3′)通過對傾倒角度全區(qū)域的規(guī)定多數(shù)的傾倒角度設(shè)定傾倒角速度指令，即能實現(xiàn)經(jīng)常一定的流量。還有，在決定前述的dθ值，即假定傾倒角速度指令為一定的傾倒角度的間隔時，也可以在傾倒角度全區(qū)域內(nèi)按均一的間隔來確定，如前所述，也可以在根據(jù)所希望的合金熔液的流出量與流出速度需要特別提高精確度的區(qū)域內(nèi)，只在一部分角度區(qū)域內(nèi)部分地按細(xì)小的間隔進行設(shè)定，能根據(jù)所希望的合金厚度適宜地確定。另外，在不使全部合金熔液一次流出，于中途使傾倒中止等情況下，也能通過與其對應(yīng)地設(shè)定傾倒角速度指令容易地實現(xiàn)。
利用前述指令裝置，讀入存儲在存儲器中的傾倒角速度指令，并按照該指令使驅(qū)動機構(gòu)動作，以便使容器傾倒。因此，根據(jù)容器的傾倒角度，其傾倒角速度變化，合金熔液由容器中大致以一定量流出。
將由前述容器中大致以一定量流出的合金熔液大致以一定流量向后述的冷卻滾筒引導(dǎo)的液流穩(wěn)定化機構(gòu)，可使用通常的在引導(dǎo)路的前端具有噴嘴構(gòu)造的中間包，以及具備供合金熔液流通使用的底面部和防止合金熔液由底面部的兩側(cè)流出的側(cè)面部的中間包等。所使用的中間包最好是具備供由容器中流出的合金熔液流通使用的底面部和防止合金熔液由該底面部的兩側(cè)流出的側(cè)面部；在前述底面部的規(guī)定部位設(shè)置整流裝置，是為使由容器流出的合金熔液貯留以減緩流速，同時控制合金熔液的溫度，將合金熔液大致均勻地供給到冷卻滾筒的滾筒寬度內(nèi)。通過使用該中間包，能使合金熔液的溫度控制與流向冷卻滾筒的流出角度容易調(diào)節(jié)，并且合金熔液在中間包處不易發(fā)生堵塞，能向冷卻滾筒穩(wěn)定地引導(dǎo)合金熔液。
作為前述的整流裝置，是為了阻擋中間包底面部的合金熔液流而可能設(shè)置的擋板，可列舉出為使合金熔液流通的多數(shù)的流通通路沿垂直于合金熔液流的方向進行隔離而設(shè)置的擋板等。關(guān)于設(shè)置該擋板的底面部的規(guī)定部位，只要是顯示前述作用的位置即可，沒有特別地限定，例如只要是通過前述多數(shù)向流通通路的各自相鄰的合金熔液流在由中間包前端部(合金熔液流動方向前端部)到達冷卻滾筒時接觸的位置即可。這時，多數(shù)的流通通路的上方(即與流通通路的前述底面部相對應(yīng)的部分)是開放狀態(tài)或是封閉狀態(tài)都可以，但在采取封閉狀態(tài)的情況下，最好對流量進行控制，以便合金熔液流不與該上方的面接觸。另外，在前述底面部，可設(shè)置朝向合金熔液流動方向構(gòu)成斜度的傾斜面。在設(shè)置該傾斜面的情況下，前述整流裝置最好設(shè)置在靠近傾斜面的前方，即冷卻滾筒側(cè)。
使由前述液流穩(wěn)定化機構(gòu)流出的合金熔液以所希望厚度薄狀地冷卻凝固的冷卻滾筒，是通常的桶形，具備使其以規(guī)定速度回轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。冷卻表面為通常的銅、Cr-Cu合金、Be-Cu合金等即可，也可以是具備在筒內(nèi)設(shè)置例如水路等的滾筒表面冷卻機構(gòu)的型式。
本發(fā)明的制造裝置，例如在合金熔液與所獲得的合金是含有稀土類的合金等容易受空氣的影響的情況下，可將整個裝置保持在惰性氣體介質(zhì)中與減壓下。另外，由冷卻滾筒冷卻凝固的薄狀固化合金通常是帶狀或長方形，因此也能設(shè)置將其加工成薄片狀或粉末狀的通常的裝置等。
對于本發(fā)明的薄狀固化合金的制造方法來說，可使用前述裝置來進行。具體地講，就是利用控制裝置對具備前述驅(qū)動機構(gòu)與控制裝置的收容合金熔液的容器進行控制，使該容器傾倒，以便合金熔液由容器開口部連續(xù)地大致以一定量流出，由容器流出的合金熔液流通過前述液流穩(wěn)定化機構(gòu)而實現(xiàn)穩(wěn)定化，然后向前述冷卻滾筒進行供給。供給到冷卻滾筒上的合金熔液在該冷卻滾筒上冷卻凝固成大致一定厚度的薄帶狀，隨著滾筒回轉(zhuǎn)從冷卻滾筒面上自然地剝離。剝離下來的薄帶狀合金原封不動地回收后可加工成所希望的薄片狀或粉末狀等。另外，也可以將由冷卻滾筒上剝離脫落下來的薄帶狀合金在落下途中進行破碎而成為薄片狀，為此，在該薄帶狀合金由于前述落下而發(fā)生碰撞的位置上設(shè)置碰撞板，由此以薄片狀進行回收。這一系列的操作，根據(jù)必要可在惰性氣體介質(zhì)中與減壓下進行，在回收時，還可以將應(yīng)在惰性氣體介質(zhì)中回收到容器內(nèi)的合金進行密閉。
對于本發(fā)明來說，是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的傾倒角速度指令控制容器的傾倒角速度，因此不需要復(fù)雜、特殊的設(shè)備，誤動作的可能性較少并且成本低，能使收容在容器內(nèi)的合金熔液自動地以一定量流出，能容易地獲得大致均勻厚度的薄狀固化合金。特別是對于含有稀土類金屬的合金的制造是有效果的。
實施例以下，按照


本發(fā)明的適宜的實施例。
圖1是用于說明本發(fā)明的薄狀固化合金的制造裝置所用的容器的頃倒流量控制機構(gòu)的簡圖。
控制裝置的構(gòu)成包括裝設(shè)在作為容器1傾倒的軸的軸心3上的回轉(zhuǎn)式編碼器5，用于使容器1傾倒的驅(qū)動裝置2，在電路上與上述雙方連接的主機4。
回轉(zhuǎn)式編碼器5是用于檢測軸心3的回轉(zhuǎn)角度，并將其信息傳遞給主機的回轉(zhuǎn)位置檢測傳感器。
驅(qū)動裝置2是由成為驅(qū)動源的電動機2a與將驅(qū)動力傳遞給軸心3的鏈機構(gòu)2b構(gòu)成。
主機4根據(jù)回轉(zhuǎn)式編碼器5的回轉(zhuǎn)角度信息，對電動機2a進行反饋控制，另外，在其存儲器內(nèi)預(yù)先存儲有關(guān)于容器1的各傾倒角度的傾角速度表。
傾倒角速度表是為了按照規(guī)定多數(shù)的各傾倒角度使容器1的傾倒角速度變化而預(yù)先設(shè)定的傾倒角速度指令的集合。傾倒角速度指令是按照前述的順序，根據(jù)容器1的形狀尺寸與容器1內(nèi)的合金熔液的初始量從理論上算出的數(shù)值，并且是按照與所希望的一定流量相適應(yīng)的規(guī)定多數(shù)的各傾倒角度，在全部傾倒角度范圍內(nèi)算出和設(shè)定的數(shù)值。因此，在該傾倒角速度指令的角速度下使容器1傾倒，能使合金熔液從容器中大致以一定量地流出。
下面說明控制動作。
主機4根據(jù)存儲器內(nèi)的傾倒角速度表讀出角速度指令，并跟蹤該角速度指令通過反饋控制對電動機2a進行控制，容器1開始傾倒?；剞D(zhuǎn)式編碼器5具有形成主機4與電動機2a的控制所用的反饋系統(tǒng)的機能，同時還能完成使主機4識別容器1的傾倒角度的機能，主機4能經(jīng)常掌握容器1的傾倒角度。于是，當(dāng)傾倒角度到達應(yīng)使角速度變化的規(guī)定的角度時，主機4再次從傾倒角速度表讀出對應(yīng)于該傾倒角度的角速度指令，并跟蹤該角速度指令控制電動機2a。其結(jié)果，容器1按照與角速度指令對應(yīng)的角速度傾倒，因此，與傾倒角度適應(yīng)的流量的變化減小，其流量大致保持為一定。
該動作反復(fù)進行到容器1內(nèi)的合金熔液達到規(guī)定的流出量，并始終保持其流量為一定。
在此，針對主機4所進行的電動機2a的控制是采用開環(huán)控制的情形進行補充。在進行開環(huán)控制的情況下，不用回轉(zhuǎn)式編碼器5，因此主機4不能識別容器1的實際傾倒角度。所以不能識別使傾倒各速度變化的計時，但這一問題可通過在主機4上設(shè)置由軟件構(gòu)成的計時器來解決。即預(yù)先決定傾倒角速度φn所進行的時間為Tn，因而根據(jù)該時間Tn設(shè)定該計時器，代替前述的容器1的實際傾倒角度，以此作為傾倒各速度的變化時期的基準(zhǔn)來利用即可。
下面，參照圖4說明向冷卻滾筒供給由容器中以一定量流出的合金熔液的中間包的理想的實施形態(tài)，該容器具有圖1所示的傾倒流量控制機構(gòu)。
在圖4中，中間包40的構(gòu)成包括由前述容器流出的合金熔液沿箭頭方向流過的底面41，為不使合金熔液由底面41的側(cè)方流出的側(cè)面(42a,42b)，具有隔離設(shè)置的2個合金熔液流通通路(43a,43b)的擋板43。
底面41如圖示那樣供給合金熔液，是向流動方向緩慢傾斜的面。擋板43是設(shè)置在該傾斜面大致成水平的部位，是為了將流通在傾斜面上的合金熔液流進行分割、減速與整流，同時控制成規(guī)定溫度而設(shè)置的。
對于該擋板43來說，其作用是使流通過來的合金熔液在擋板43的傾斜面?zhèn)葧簳r儲留，以減緩合金熔液的流速，合金熔液由流通通路(43a、43b)進行分割而流出之后，在中間包前端部45處匯合而成合金熔液44，以大致均一的流量供給到冷卻滾筒的滾筒寬度內(nèi)。這時，流通通路(43a、43b)并不僅限于2個，按照中間包寬度，通常能設(shè)置2～10個程度。由該通通路(43a、43b)通過的合金熔液，為使其不產(chǎn)生堵塞等問題，要使其不與流通通路的上方面43c接觸地流通。在大量的合金熔液流過的情況下，也可采用除掉上方面43c的開放型的擋板。
下面，參照圖5說明本發(fā)明的薄狀固化合金的制造裝置的理想的實施形態(tài)。
在圖5中，制造裝置50是收容在能處于惰性氣體介質(zhì)中與減壓下的氣密性的第1室51與第2室52中。第1室51具備收容合金熔液并設(shè)置圖1所示的傾倒流量控制機構(gòu)(未予圖示)的容器53、將以一定量由容器53流出的合金熔液57冷卻成薄帶狀的滾筒55、將來自容器53的合金熔液57引導(dǎo)到冷卻滾筒55上的與前面圖4中說明過的結(jié)構(gòu)相同的中間包54、只是通過碰撞使由冷卻滾筒55上剝離下來的薄帶狀合金57a粉碎的合金粉碎板56、收存粉碎了的合金57b的可以密閉的收存容器(58a、58b)。第1室51在與第2室52連通的部位具備能保持氣密性的開閉自如的閘門51a。
容器53借助圖1所示的傾倒流量控制機構(gòu)以軸53a為中心沿箭頭A的方向傾倒，使合金熔液57每次大致以一定量流向中間包54。
中間包54能防止合金熔液57由側(cè)面流出，以擋板54a對由容器53流出的合金熔液57進行整流并大致以均一量供給到冷卻滾筒55上。
冷卻滾筒55，其外周面以能使銅等合金熔液57冷卻的材料形成，并具備能以一定角速度等回轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置(未予圖示)。
合金粉碎板56是設(shè)置于由冷卻滾筒55上剝離下來的薄帶狀合金57a能連續(xù)碰撞的位置的金屬板狀物。在該合金粉碎板56的下方載放氣密性高的金屬制造的收存容器58a，可沿箭頭方向移動，并設(shè)置傳送帶裝置(未予圖示)，當(dāng)傳感器(未予圖示)檢測出粉碎了的合金57b已充滿收存容器58a內(nèi)時，閘門51a開放，上述傳送帶裝置使收存容器58a移向第2室52內(nèi)，并使收存容器58b位于合金粉碎板56的下方那樣地使各自的收存容器移動。
另一方面，第2室具備能將氣密性的蓋59隨時蓋在充滿粉碎了的合金57b的收存容器58a上的裝置(未予圖示)，并具備開閉自如的氣密性的閘門52a，以便將密閉了的收存容器58a送出到第2室52之外。
下面，具體地說明使用圖5所示的制造裝置制造薄狀固化合金的方法。
使第1室51內(nèi)處于規(guī)定的惰性氣體氛圍下與減壓下，將釹金屬165.0kg、鐵329.0kg與硼6.0kg投入內(nèi)徑φ440mm、深690mm的鋁坩堝容器53內(nèi)，進行高頻熔化，成為磁鐵用合金熔液500kg。接著，使用圖1所示的傾倒流量控制機構(gòu)使容器53以軸53a為中心沿箭頭A的方向緩緩地傾倒，以使合金熔液57連續(xù)地流出。這時，使合金熔液57的傾倒流量(W)為712g/秒那樣地設(shè)定各傾倒角度時的傾倒角速度指令。從容器53流出的合金熔液57，流過中間包54，由擋板54a進行整流后，由中間包54連續(xù)地流出到以周速1.57m/秒進行回轉(zhuǎn)的外徑φ500mm、長度為700mm的冷卻滾筒55的外周面上，借助該外周面以規(guī)定的冷卻速度進行冷卻而形成薄帶狀合金57a。薄帶狀合金57a，借助冷卻滾筒55的回轉(zhuǎn)，連續(xù)地剝離下來，以其勢能與合金粉碎板56碰撞，粉碎成薄片狀合金57b。薄片狀合金57b落下安放在下方的收存容器58a內(nèi)。
這時在收存容器58a內(nèi)設(shè)置有能記錄合金鑄造量的測定器具，測定隨時間變化的合金鑄造量。其結(jié)果如圖6所示。根據(jù)該圖，薄片狀合金57b的重量相對于合金鑄造時間呈現(xiàn)出直線關(guān)系，相關(guān)系數(shù)γ為0.999。
然后將收容在收存容器58a內(nèi)的薄片狀合金57b由第1室51輸送到第2室52內(nèi)，密閉后由第2室52內(nèi)取出。將所得的薄片狀合金57b用四分法取樣30片，用千分尺測量厚度。其結(jié)果，薄片狀合金的平均厚度為0.259mm，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.009，離散為0.0001。
權(quán)利要求
1．薄狀固化合金的制造裝置，具有上方有開口部并且收容合金熔液的容器、為使合金熔液由該容器中流出而使該容器傾倒的驅(qū)動機構(gòu)、控制該驅(qū)動機構(gòu)的控制裝置、使由該容器中流出的合金熔液冷卻凝固而形成薄帶狀的冷卻滾筒、將由該容器中流出的合金熔液向前述冷卻滾筒以大致一定流量引導(dǎo)的液流穩(wěn)定化機構(gòu)；控制前述驅(qū)動機構(gòu)的控制裝置具有存儲使容器傾倒的傾倒角速度指令的存儲器、由該存儲器讀入傾倒角速度指令并按照該指令使前述驅(qū)動機構(gòu)動作的指令裝置；前述存儲器的傾倒角速度指令是以選擇的、容器的規(guī)定多數(shù)的傾倒角度時的容器內(nèi)殘存的合金熔液的理論量作為基準(zhǔn)而預(yù)先設(shè)定的，以便合金熔液能由容器中大致以一定量流出。
2．按權(quán)利要求1所述的制造裝置，其特征在于上述液流穩(wěn)定化機構(gòu)為中間包，具有為了由容器中流出的合金熔液進行流通所設(shè)置的底面部、防止合金熔液由該底面部的兩側(cè)流出的側(cè)面部；在前述底面部的規(guī)定部位設(shè)置整流裝置，該整流裝置是使由容器流出的合金熔液貯留以減緩流速，同時控制合金熔液的溫度，大致均勻地向冷卻滾筒的滾筒寬度內(nèi)供給合金熔液而構(gòu)成的整流裝置。
3．按權(quán)利要求2所述的制造裝置，其特征在于前述整流裝置是垂直于合金熔液流方向設(shè)置并具有多個合金熔液流通通路的擋板。
4．薄狀固化合金的制造方法，其特征在于該制造方法包括為使合金熔液由收容合金熔液的、上方有開口的容器中連續(xù)地大致以一定量流出而使該容器傾倒的工序；接受由容器中流出的合金熔液并使該合金熔液流穩(wěn)定地向冷卻滾筒供給的工序，使供給到冷卻滾筒上的合金熔液在該冷卻滾筒上冷卻凝固成大致一致厚度的薄帶狀的工序；以及回收冷卻凝固了的薄狀固化合金的工序；前述的使容器傾倒的工序是按照容器的傾倒角速度進行控制，該容器的傾倒角速度是以選擇的、容器的規(guī)定多數(shù)的傾倒角速度時的容器內(nèi)殘存的合金熔液的理論量作為基準(zhǔn)而預(yù)先設(shè)定的，以便使合金熔液由容器內(nèi)大致以一定量流出。
5．按權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于前述合金熔液是含有稀土類金屬的合金熔液。
全文摘要
薄狀固化合金的制造裝置與使用該裝置制造薄狀固化合金的方法,具備上方有開口并收容合金熔液57的容器53、使該容器傾倒的驅(qū)動機構(gòu)2、控制該驅(qū)動機構(gòu)的控制裝置4、使合金熔液冷卻凝固而形成薄帶狀的冷卻滾筒55、向前述冷卻滾筒大致以一定流動引導(dǎo)合金熔液的液流穩(wěn)定化機構(gòu)54;前述控制裝置具備存儲使容器傾倒的傾倒角速度指令的存儲器、讀入傾倒角速度指令并按該指令使前述驅(qū)動機構(gòu)動作的指令裝置,前述傾倒角速度指令是以選擇的、容器的規(guī)定多數(shù)的傾倒角度時的容器內(nèi)殘存的合金熔液的理論量為基準(zhǔn)而預(yù)先設(shè)定的,以使合金熔液大致以一定量流出。
文檔編號A23P1/00GK1210482SQ97192034
公開日1999年3月10日 申請日期1997年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月2日
發(fā)明者山本和彥, 芝本孝紀(jì), 中村康彥, 滿嶋康樹, 佐佐木滋二 申請人:三德金屬工業(yè)株式會社