(57)【要約】【課題】回転体の寿命を延ばし、故障を防ぐこともできる金属粉末製造装置を提供する。【解決手段】回転可能に設けられた回転体１１と、回転体１１の回転面１１ｃに溶融金属２１を供給可能に設けられた溶融金属供給部１３とを有している。回転体１１は、所定の厚みを有して、切削加工可能な材質から成る表層部１１ａを有し、表層部１１ａの表面が回転面１１ｃを成している。溶融金属供給部１３から回転する回転面１１ｃに溶融金属２１を供給することにより、溶融金属２１を微細化し、回転体１１の遠心力を利用して飛散させて金属粉末２２を得るよう構成されている。【選択図】図１
2020002442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた回転体と、
前記回転体の回転面に溶融金属を供給可能に設けられた溶融金属供給部とを有し、
前記回転体は、所定の厚みを有する表層部を有し、前記表層部の表面が前記回転面を成しており、
前記溶融金属供給部から回転する前記回転面に前記溶融金属を供給することにより、前記溶融金属を微細化し、前記回転体の遠心力を利用して飛散させて金属粉末を得るよう構成されていることを
特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項２】
前記表層部は、切削加工可能な材質から成ることを特徴とする請求項１記載の金属粉末製造装置。
【請求項３】
前記表層部は、少なくとも前記切削加工後に使用可能な回転面を形成できるだけの厚みを有していることを特徴とする請求項２記載の金属粉末製造装置。
【請求項４】
前記表層部は、半径以上の厚みを有する円柱形状を成し、一方の端面が前記回転面を成していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の金属粉末製造装置。
【請求項５】
前記表層部は、前記溶融金属と同じ組成の金属または合金から成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の金属粉末製造装置。
【請求項６】
前記回転面を８００℃以上１０００℃以下に加熱可能に設けられた加熱手段を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の金属粉末製造装置。
【請求項７】
前記表層部を、前記回転体の回転軸に沿って平行な方向に超音波振動させるよう設けられた振動手段を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の金属粉末製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属粉末製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転体の遠心力を利用して金属粉末を製造する装置として、薄い円板状または傘状の回転体と、その回転体の回転面に冷媒を供給する冷媒供給部と、回転面に溶融金属を供給する溶融金属供給部とを有し、回転する回転体の回転面に、冷媒供給部から冷媒を供給して液膜を形成し、回転面に溶融金属供給部から溶融金属を供給することにより、液膜で溶融金属を急冷して微細化し、回転体の遠心力を利用して飛散させ、金属粉末を得るよう構成されたものがある（例えば、特許文献１または２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１７０１９号公報
【特許文献２】特開平１１−１４０５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１および２に記載の装置では、回転体の回転面の冷媒により溶融金属を冷却するため、急冷されて微細化された金属粉末が回転面に堆積しやすく、回転体の寿命が短いという課題があった。また、堆積した金属により回転体のバランスが崩れ、回転する回転体が共振等の振動を起こすため、回転モーター等の駆動部が過負荷となり故障しやすいという課題もあった。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、回転体の寿命を延ばし、故障を防ぐこともできる金属粉末製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る金属粉末製造装置は、回転可能に設けられた回転体と、前記回転体の回転面に溶融金属を供給可能に設けられた溶融金属供給部とを有し、前記回転体は、所定の厚みを有する表層部を有し、前記表層部の表面が前記回転面を成しており、前記溶融金属供給部から回転する前記回転面に前記溶融金属を供給することにより、前記溶融金属を微細化し、前記回転体の遠心力を利用して飛散させて金属粉末を得るよう構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る金属粉末製造装置で、前記表層部は、切削加工可能な材質から成ることが好ましい。本発明に係る金属粉末製造装置は、回転体が、所定の厚みを有する表層部の表面に回転面を有しているため、回転面に金属粉末が堆積しても、その堆積物ごと回転面を切削することにより、堆積物のないきれいな回転面を新たに生成することができる。従来の円板状や傘状の回転体では、表層が薄いため、回転面を切削することができず、金属粉末が回転面に堆積すると廃棄するしかなかったが、本発明に係る金属粉末製造装置では、表層部が所定の厚みを有しているため、金属粉末が堆積するたびに、回転面を切削して再生することができ、回転体の寿命を延ばすことができる。
【０００８】
また、本発明に係る金属粉末製造装置は、回転面を切削して堆積物を取り除くことができるため、回転する回転体のバランスが崩れるのを防ぐことができ、共振等により回転モーター等の駆動部に負荷がかかりすぎるのを抑制し、故障を防止することができる。本発明に係る金属粉末製造装置で、切削加工は、いかなる方法および工具で回転面を切削してもよい。なお、回転面への金属粉末の堆積を防ぐために、従来、回転面にコーティングを施すことも行われており、この場合には、溶融金属によりコーティングが剥がれ、製造される金属粉末に不純物が混入していたが、本発明に係る金属粉末製造装置では、コーティングは必要ないため、不純物の混入を防ぐことができる。
【０００９】
本発明に係る金属粉末製造装置は、回転面に冷媒を供給する冷媒供給部を有し、冷媒供給部から回転する回転面に冷媒を供給して液膜を形成した後、溶融金属供給部から回転面に溶融金属を供給するよう構成されていてもよい。この場合、液膜で溶融金属を急冷して微細化し、回転体の遠心力を利用して飛散させることにより、金属粉末を得ることができる。また、本発明に係る金属粉末製造装置で、溶融金属供給部は、回転面に溶融金属を噴射するよう構成されていることが好ましい。この場合、より粒径の小さい金属粉末を得ることができる。
【００１０】
本発明に係る金属粉末製造装置で、前記表層部は、少なくとも前記切削加工後に使用可能な回転面を形成できるだけの厚みを有していればよく、例えば、表層部は、半径以上の厚みを有する円柱形状を成し、一方の端面が回転面を成していてもよい。この円柱形状の場合、金属粉末が堆積するたびに、何度も回転面を切削して再生することができ、回転体の寿命をさらに延ばすことができる。
【００１１】
本発明に係る金属粉末製造装置で、前記表層部は、前記溶融金属と同じ組成の金属または合金から成っていてもよい。この場合、たとえ溶融金属により回転面が剥がれたとしても、製造された金属粉末に不純物が混入しない。
【００１２】
本発明に係る金属粉末製造装置は、前記回転面を８００℃以上１０００℃以下に加熱可能に設けられた加熱手段を有していてもよい。この場合、加熱手段で回転面を加熱することにより、回転面に供給された溶融金属の温度低下を抑えることができる。これにより、溶融金属の表面張力を小さくすることができ、金属粉末が回転面に堆積するのを抑えることができる。
【００１３】
本発明に係る金属粉末製造装置は、前記表層部を、前記回転体の回転軸に沿って平行な方向に超音波振動させるよう設けられた振動手段を有していてもよい。この場合、超音波振動により、回転面に供給された溶融金属や製造された金属粉末が回転面に付着しにくくなり、金属粉末が堆積するのを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回転体の寿命を延ばし、故障を防ぐこともできる金属粉末製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態の金属粉末製造装置の使用状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の金属粉末製造装置の、変形例の使用状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２は、本発明の実施の形態の金属粉末製造装置を示している。
図１に示すように、金属粉末製造装置１０は、回転体１１と回転支持体１２と溶融金属供給部１３とを有している。
【００１７】
回転体１１は、円柱形状を成して所定の厚みを有する表層部１１ａと、表層部１１ａを支持する支持部１１ｂとを有している。表層部１１ａは、一方の端面に回転面１１ｃを有している。また、表層部１１ａは、製造する金属粉末と同じ組成の金属または合金から成り、切削工具を使用して切削加工可能である。表層部１１ａは、切削加工後に使用可能な回転面１１ｃを形成できるだけの厚みを有している。具体的な一例では、表層部１１ａは、半径以上の厚みを有している。支持部１１ｂは、表層部１１ａと同じ半径を有する円盤形状を成し、一方の表面が表層部１１ａの他方の端面に対向するよう取り付けられている。
【００１８】
回転支持体１２は、回転体１１の支持部１１ｂの他方の表面に取り付けられている。回転支持体１２は、回転モーター（図示せず）からの回転を回転体１１に伝え、回転体１１を表層部１１ａの中心軸から成る回転軸１１ｄの周りに回転させるよう構成されている。
【００１９】
溶融金属供給部１３は、金属や合金を溶かした溶融金属２１を溜めておき、回転体１１の上方から、回転体１１の回転面１１ｃに向かって溶融金属２１を噴射可能に設けられている。溶融金属供給部１３は、不活性ガスのガス噴射を利用して、不活性ガス中に溶融金属２１の液滴を混合した状態で噴射するようになっている。
【００２０】
金属粉末製造装置１０は、回転モーターにより回転体１１を回転させ、溶融金属供給部１３から回転する回転面１１ｃに溶融金属２１を噴射して供給することにより、溶融金属２１を微細化し、回転体１１の遠心力を利用して飛散させて金属粉末２２を得るよう構成されている。なお、製造される金属粉末２２は、いかなる金属や合金の粉末であってもよく、例えば、Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ、Ｃｏ３３Ｃｒ５ＭｏＮの粉末である。
【００２１】
次に、作用について説明する。
金属粉末製造装置１０は、回転体１１が、所定の厚みを有する表層部１１ａの表面に回転面１１ｃを有しているため、回転面１１ｃに金属粉末２２が堆積しても、その堆積物ごと回転面１１ｃを切削することにより、堆積物のないきれいな回転面１１ｃを新たに生成することができる。このため、回転面１１ｃを切削することができない従来の回転体１１と比べて、回転体１１の寿命を延ばすことができる。
【００２２】
金属粉末製造装置１０は、回転面１１ｃを切削して堆積物を取り除くことができるため、回転する回転体１１のバランスが崩れるのを防ぐことができ、共振等により回転モーターに負荷がかかりすぎるのを抑制し、故障を防止することができる。また、金属粉末製造装置１０は、回転面１１ｃを切削して堆積物を取り除くことができるため、回転面１１ｃにコーティングを行う必要がなく、コーティング由来の不純物の混入を防ぐことができる。また、表層部１１ａが、製造する金属粉末２２と同じ組成の金属または合金から成るため、溶融金属２１により回転面１１ｃが剥がれても、製造された金属粉末２２に不純物が混入しない。
【００２３】
なお、金属粉末製造装置１０は、回転面１１ｃに冷媒を供給する冷媒供給部を有し、冷媒供給部から回転する回転面１１ｃに冷媒を供給して液膜を形成した後、溶融金属供給部１３から回転面１１ｃに溶融金属２１を供給するよう構成されていてもよい。この場合、液膜で溶融金属２１を急冷して微細化し、回転体１１の遠心力を利用して飛散させることにより、金属粉末２２を得ることができる。
【００２４】
また、図２に示すように、金属粉末製造装置１０は、表層部１１ａを囲うよう設けられたコイル３１を有し、そのコイル３１に交流電流を流すことにより、誘導加熱で回転面１１ｃを８００℃以上１０００℃以下に加熱可能に設けられた加熱手段を有していてもよい。この場合、加熱手段で回転面１１ｃを加熱することにより、回転面１１ｃに供給された溶融金属２１の温度低下を抑えることができる。これにより、溶融金属２１の表面張力を小さくすることができ、金属粉末２２が回転面１１ｃに堆積するのを抑えることができる。また、金属粉末２２が回転面１１ｃに堆積しにくいため、表層部１１ａを、切削加工可能な範囲で、やや薄くすることができる。
【００２５】
また、金属粉末製造装置１０は、表層部１１ａを、回転体１１の回転軸１１ｄに沿って平行な方向、すなわち上下方向に超音波振動させるよう設けられた振動手段を有していてもよい。この場合、超音波振動により、回転面１１ｃに供給された溶融金属２１や製造された金属粉末２２が回転面１１ｃに付着しにくくなり、金属粉末２２が堆積するのを抑えることができる。また、金属粉末２２が回転面１１ｃに堆積しにくいため、表層部１１ａを、切削加工可能な範囲で、やや薄くすることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０  金属粉末製造装置
１１  回転体
１１ａ  表層部
１１ｂ  支持部
１１ｃ  回転面
１１ｄ  回転軸
１２  回転支持体
１３  溶融金属供給部
２１  溶融金属
２２  金属粉末
３１  コイル
【図１】
2020002442.tif 000003
【図２】
2020002442.tif 000004