(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対で設けた圧延ロール間に、粉末供給手段により粉末を供給して圧延することにより透過性を備えた薄板材を製造する製造方法であって、板厚ｔ、板幅Ｗ、圧延出側板速度Ｖ、粉末の真密度ρとしたとき、相対密度１００％の薄板材を得るのに必要な圧延ロール間への単位時間当たりの粉末供給量はρ・ｔ・Ｗ・Ｖであリ、このとき、圧延ロール間に供給する単位時間当たりの粉末供給量ＡはＡ＜ρ・ｔ・Ｗ・Ｖとし、且つ、圧延ロール間に供給する粉末は、前記板厚ｔの２．５倍（２．５ｔ）以上の粒径の粉末の存在比率が５％未満、前記板厚ｔの０．１倍（０．１ｔ）以下の粒径の粉末の存在比率が５％未満である（但し、粉末の粒径は、粉末が不定形の場合、粉末粒子内の全方向における最大長さのうち最小のものと定義する）ことを特徴とする薄板材の製造方法。
【請求項２】
粉末供給手段が、圧延ロールの上部外周面との間に調整可能な粉末供給間隔を形成する堰板と、堰板の粉末供給間隔を通して圧延ロール間に粉末を供給する粉末供給部と、堰板を振動させるバイブレータと、粉末供給間隔と堰板の振動を調節して板厚を制御し得る制御装置とを備えて粉末の供給量を制御することを特徴とする請求項１記載の薄板材の製造方法。
【請求項３】
粉末供給手段が、計量装置を備えたコンベヤ装置と、コンベヤ装置の粉末供給量を調節して板厚を制御し得る制御装置とを備えて粉末の供給量を制御することを特徴とする請求項１記載の薄板材の製造方法。
【請求項４】
粉末供給間隔を通って圧延ロール間に供給される粉末の層厚を検出する層厚検出センサを備えて粉末の供給量を制御することを特徴とする請求項３記載の薄板材の製造方法。
【請求項５】
圧延ロール間に通電し、粉末を融点以下に加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の薄板材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属粉末等を圧延して例えば１００ミクロン以下程度の薄板材を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、金属等の粉末を圧延することにより粉末圧延板を製造することが実施されている。
【０００３】
図７、図８は従来の粉末圧延装置の一例を示したもので、所要の圧延間隔４を保持するよう横方向に平行に対で圧延ロール１，２を設け、該圧延ロール１，２の上側外周面に接近して鉛直上方に延びる前後板３ａ，３ｂと、前記圧延ロール１，２の上側外周面に沿って圧延間隔４の最も小さくなっている位置の近傍まで入り込むように下端が細く形成された左右板３ｃ，３ｄとからなる箱状の粉末供給ホッパ３を設けている。５，６は駆動モータ５Ａ，６Ａにより回転駆動される圧延ロール１，２の軸、７は圧延ロール１，２の圧下を行って圧延間隔４を調節する圧下装置を示す。
【０００４】
上記した従来の粉末圧延装置では、対の圧延ロール１，２を、その対向面が下方に移動するように互に逆方向に回転させると、粉末供給ホッパ３内の粉末は圧延間隔４に向って自然に落下供給され、圧延ロール１，２により圧延されて粉末圧延板が製造されるようになる。このようにして製造された粉末圧延板は、必要に応じて加熱炉等により加熱されて焼結される。
【０００５】
図７、図８に示す装置にて設定板厚の粉末圧延板を製造するには、粉末圧延板の板厚ｔを検出し、該検出した板厚ｔが設定した厚さになるように、圧下装置７によって圧延ロール１，２の圧下力を制御することにより行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図７、図８に示した従来の粉末圧延装置においては、以下に示すような種々の問題を有していた。
【０００７】
図７、図８に示した粉末圧延装置のように、対の圧延ロール１，２を用いて粉末を圧延する場合には、圧延ロール１，２間で粉末を引き込む有効噛み込み角α（約５゜〜２０゜前後）が、圧延ロール１，２のロール径には関係なく常に略一定であることが知られている。またこの時、有効噛み込み角αが圧延ロール１，２の外周面と交わる点の相互間隔Ｌと粉末圧延板の板厚ｔとの差、即ち有効圧下量Ｌ−ｔが決まることになる。
【０００８】
従って一般的には、製造しようとする粉末圧延板の板厚ｔと相対密度が設定されると、圧延ロール１，２の圧延間隔４と圧延ロール１，２の径を選定することによって対処している。
【０００９】
上記から、粉末圧延板を薄く製造しようとする場合には、圧延間隔４を小さく調節することになるが、単に圧延間隔４を小さくしたのでは前記有効圧下量Ｌ−ｔが大きくなることによって圧延荷重が増大し、ついには圧延不可能となる。
【００１０】
また、圧延ロール１，２の径が小さいものを用いると有効圧下量を小さくできることになるが、径が小さい圧延ロール１，２では強度が維持できずにロール中心軸が曲がってしまい、幅方向に均一厚さの粉末圧延板を製造することができない。
【００１１】
従って、従来の粉末圧延装置では、薄い粉末圧延板を所望の相対密度で製造するようなことはできず、特に、著しく薄く、しかも液体或いは気体、または光を透過することができる高多孔度の薄板材を製造するようなことはできなかった。
【００１２】
本発明は、かかる従来の問題点を解決すべくなしたもので、粉末圧延によって液体、気体、或いは光が均一に透過可能な薄板材を製造できるようにした方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対で設けた圧延ロール間に、粉末供給手段により粉末を供給して圧延することにより透過性を備えた薄板材を製造する製造方法であって、板厚ｔ、板幅Ｗ、圧延出側板速度Ｖ、粉末の真密度ρとしたとき、相対密度１００％の薄板材を得るのに必要な圧延ロール間への単位時間当たりの粉末供給量はρ・ｔ・Ｗ・Ｖであリ、このとき、圧延ロール間に供給する単位時間当たりの粉末供給量ＡはＡ＜ρ・ｔ・Ｗ・Ｖとし、且つ、圧延ロール間に供給する粉末は、前記板厚ｔの２．５倍（２．５ｔ）以上の粒径の粉末の存在比率が５％未満、前記板厚ｔの０．１倍（０．１ｔ）以下の粒径の粉末の存在比率が５％未満である（但し、粉末の粒径は、粉末が不定形の場合、粉末粒子内の全方向における最大長さのうち最小のものと定義する）ことを特徴とする薄板材の製造方法、に係るものである。
【００１４】
上記粉末供給手段は、粉末供給手段が、圧延ロールの上部外周面との間に調整可能な粉末供給間隔を形成する堰板と、堰板の粉末供給間隔を通して圧延ロール間に粉末を供給する粉末供給部と、堰板を振動させるバイブレータと、粉末供給間隔と堰板の振動を調節して板厚を制御し得る制御装置とからなっているか、または、粉末供給手段が、計量装置を備えたコンベヤ装置と、コンベヤ装置の粉末供給量を調節して板厚を制御し得る制御装置とからなっていて、粉末の供給量を制御する。
【００１５】
また、粉末供給間隔を通って圧延ロール間に供給される粉末の層厚を検出する層厚検出センサを備えて粉末の供給量を制御したり、圧延ロール間に通電して、粉末を融点以下に加熱するようにしてもよい。
【００１６】
上記本発明によれば、相対密度１００％の薄板材を得るのに必要な圧延ロール間への単位時間当たりの粉末供給量は、板厚ｔと板幅Ｗと圧延出側板速度Ｖと粉末の真密度ρの積即ちρ・ｔ・Ｗ・Ｖとなるので、圧延ロール間に供給する単位時間当たりの粉末供給量ＡをＡ＜ρ・ｔ・Ｗ・Ｖとすると、相対密度が小さくて液体、気体或いは光を透過できる薄板材を製造することができる。更に、圧延ロール間に供給する粉末は、板厚に近いサイズの粒径をもつ粉末であるため、粉末粒子間の隙間に入り込める粉末が充分になく、そのため、高多孔度を有する薄板材となり、液体、気体、光の透過性を備えた薄板材を製造することができる。
【００１７】
粉末供給手段を、圧延ロールの上部外周面との間に調整可能な粉末供給間隔を形成する堰板と、堰板の粉末供給間隔を通して圧延ロール間に粉末を供給する粉末供給部と、堰板を振動させるバイブレータと、板厚を制御し得る制御装置とからなるものにしたり、また、粉末供給手段を、計量装置を備えたコンベヤ装置と、板厚を制御し得る制御装置とからなるものにすると、圧延ロール間に供給する粉末の供給量を精度良く制御することができる。
【００１８】
また、粉末供給間隔を通って圧延ロール間に供給される粉末の層厚を検出する層厚検出センサを備えて粉末の供給量を制御すると、粉末の供給量の制御を更に正確に行うことができ、また、圧延ロール間に通電して、粉末を融点以下に加熱すると、固化強度が優れた薄板材を製造できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１、図２は、本発明の薄板材の製造方法に用いる粉末圧延装置の一例を示したものである。図１、図２に示す粉末圧延装置では、一対の圧延ロール１，２を、所要の圧延間隔４を保持するよう横方向に平行に設けており、上記圧延ロール１，２の上部には、粉末供給手段４１が設けられている。
【００２１】
前記粉末供給手段４１は、一方の圧延ロール（図１では左側の圧延ロール１）の頂部と圧延間隔４との間の外周面に下端が接近して粉末供給間隔８を形成するようにした堰板９を備えている。
【００２２】
該堰板９は、該堰板９を振動させるようにしたバイブレータ１０に接続されている。更に該バイブレータ１０は、その振動数と振幅とを任意に調節し得るようにした振動調節器１８に接続されている。また、堰板９はバイブレータ１０の振動によって曲り変形する必要があり、このために厚板の堰板９の上部に、折曲がり変形部１６を備えた構成としている。図１における折曲がり変形部１６は、堰板９の表面に、圧延ロール１，２の軸方向に延びる溝１７を設けて薄肉部を形成することにより曲り易くした場合を示している。
【００２３】
更に、前記一方の圧延ロール１の頂部と堰板９との間には、上側から粉末供給間隔８に向けて粉末を一定量ずつ供給できるようにしたコンベヤ等の粉末供給部１１を設けている。粉末供給部１１は、駆動モータ１１ａによって粉末供給間隔８に供給する粉末の供給量を調節できるようになっている。また、粉末供給部１１は、コンベヤ以外にも種々の方式のものを採用することができる。
【００２４】
前記堰板９は、その下端と圧延ロール１の外周面との間に形成される粉末供給間隔８を調節できるようになっている。
【００２５】
即ち、図１では、堰板９に取付けられている連結材２０に、調節ねじ２１を備えたボルト部２２を回転可能に取付け、且つ前記調節ねじ２１が螺合するようにしたナット２３を固定部材２４に取付け、更に前記ボルト部２２を歯車２５を介して回転駆動するようにした調節モータ２６を固定部材２４に固定することにより間隔調節装置２７を構成している。図１の間隔調節装置２７では、ボルト部２２を回転させて調節ねじ２１をナット２３にねじ込むようにすると、前記堰板９の下端を圧延ロール１の外周面から離して粉末供給間隔８を大きくすることができ、また、調節ねじ２１をナット２３から抜き出すようにすると、前記堰板９の下端を圧延ロール１の外周面に近付けて粉末供給間隔８を小さくすることができる。
【００２６】
更に、前記圧延ロール１上に供給された粉末は、粉末供給間隔８を通って圧延ロール１，２の圧延間隔４に供給されるが、圧延ロール１の外周面に沿って圧延間隔４に供給される粉末の層厚Ｍを層厚検出センサ２９で検出するようにしており、該層厚検出センサ２９にて検出した層厚信号３０は後述する制御装置３１に入力されるようになっている。層厚検出センサ２９としては超音波センサ、電磁誘導センサ等を用いることができる。
【００２７】
上記したように、堰板９と、堰板９の粉末供給間隔８を調節する間隔調節装置２７と、粉末供給間隔８に粉末を供給する粉末供給部１１と、堰板９を振動させるバイブレータ１０と、粉末供給間隔８を通って圧延間隔４に供給される粉末の層厚Ｍを検出する層厚検出センサ２９と、制御装置３１とによって粉末供給手段４１が構成されている。
【００２８】
前記圧延ロール１，２は、ジャッキ等からなる圧下装置２８によって圧延間隔４（圧下量）を変更して、薄板材１４の板厚ｔを制御できるようになっている。
【００２９】
前記圧延ロール１，２には、圧延ロール１，２の軸５，６に設けたスリップリング１２を介して電源１３を接続するようにしてもよく、必要に応じて電源１３にて圧延ロール１，２間に電流を流すと、粉末（例えば金属）を溶融温度以下に加熱しながら圧延を行って、圧密或いは焼結された薄板材１４を成形することができる。この場合、電源１３としては直流、交流のいずれも使用することができる。
【００３０】
また、圧延ロール１，２による薄板材１４の圧延部となる圧延間隔４の近傍には、窒素ガス等の不活性ガスを吹き付けて粉末の酸化を防止し、これによって粉末（例えば金属粒子）の接着性を高めるようにした酸化防止装置１５を設けることができる。酸化防止装置１５としては、上記不活性ガスを吹き付けるようにした装置に代えて、水素等の還元性ガスを吹き付けるようにしたり、或いは圧延ロール１，２及び粉末供給部１１等の全体を密閉容器（図示せず）で包囲し、該密閉容器を真空発生装置に接続して真空を保持させるようにしてもよいし、不活性ガス雰囲気としてもよい。
【００３１】
１９は、前記圧延ロール１，２の端面における圧延間隔４の上部近傍に配置した押圧板であり、該押圧板１９はシリンダ等の押圧装置１９Ａによって圧延ロール１，２の端面に押し付けられ、これによって圧延ロール１，２の端面側から粉末が漏れて落下するのを防止するようにしている。
【００３２】
前記制御装置３１には、設定圧延速度３４が入力されており、設定圧延速度３４により制御装置３１から駆動モータ５Ａ，６Ａに圧延速度信号３２が出力されて薄板材１４の圧延速度が制御されるようになっている。
【００３３】
更に、制御装置３１には、設定板厚３５が入力されており、設定板厚３５により制御装置３１から圧下装置２８に板厚制御信号３３が出力されて圧延間隔４が制御され、且つ圧延される薄板材１４の板厚ｔを検出している板厚検出センサ３６からの板厚信号３７が制御装置３１に入力されて板厚ｔが補正されるようになっている。
【００３４】
また、制御装置３１には圧延される薄板材１４の板幅４２が入力されている。
【００３５】
更に、制御装置３１には、設定密度４３が入力されており、薄板材１４の相対密度が設定密度４３になるよう制御されるようになっている。
【００３６】
即ち、薄板材１４の相対密度を検出する密度検出センサ３８からの密度信号３９が制御装置３１に入力されており、設定密度４３と密度信号３９が比較されて、制御装置３１から間隔調節装置２７の調節モータ２６に間隔調整信号４４が出力されることにより粉末供給間隔８が調整されると共に、振動調節器１８に振動調整信号４５が出力されることにより、振動調節器１８からの振動信号１８ａによってバイブレータ１０を介し堰板９の振動数または振幅、或いはその両方が制御されるようになっている。堰板９の振動数及び振幅が大きくなるように制御すると、圧延間隔４への粉末の供給量は増大して層厚Ｍが増加し、逆に振動数及び振幅が小さくなるように制御すると、圧延間隔４への粉末の供給量は減少して層厚Ｍは減少するようになる。
【００３７】
前記粉末供給間隔８を通って圧延間隔４に供給される粉末の層厚Ｍは薄板材１４の相対密度と大きく関連しており、そのために層厚検出センサ２９にて検出した層厚信号３０を制御装置３１に入力し、前記粉末供給間隔８を制御する間隔調整信号４４と、堰板９の振動を制御する振動調整信号４５とを補正するようにしている。また、層厚Ｍを検出しない場合は、板厚検出センサ３６からの板厚信号３７により、堰板９の振動数及び振幅を変化させ、圧延間隔４への粉末の供給量を制御する。
【００３８】
圧延ロール１上面と堰板９との間には常に所要量の粉末が存在するように、制御装置からの粉末供給信号４０によって粉末供給部１１の駆動モータ１１ａが制御されるようになっている。
【００３９】
以下に、図１、図２に示した装置の作用を説明する。
【００４０】
制御装置３１は、入力された設定板厚３５に基づいた板厚制御信号３３を圧下装置２８に出力して板厚ｔ（圧延間隔４）を設定する。
【００４１】
更に、制御装置３１は、入力された設定圧延速度３４に基づいた圧延速度信号３２により駆動モータ５Ａ，６Ａを駆動し、圧延間隔４を形成しているロール表面が下向きに移動するように圧延ロール１，２を一定速度で回転させると共に、粉末供給信号４０を粉末供給部１１の駆動モータ１１ａに出力して、一方の圧延ロール１と堰板９との間に粉末を定量的に供給する。
【００４２】
更に、制御装置３１は、入力されている設定密度４３に基づいて間隔調整信号４４を間隔調節装置２７に出力することにより粉末供給間隔８を調節すると共に、振動調節器１８に振動調整信号４５を出力し、振動信号１８ａによりバイブレータ１０を駆動して堰板９を振動させる。
【００４３】
圧延ロール１上に供給された粉末は、圧延ロール１と堰板９の下端との間の粉末供給間隔８を通って圧延ロール１上に層を形成しつつ圧延間隔４に定量供給されるようになり、一定速度で回転している圧延ロール１，２の圧延間隔４によって圧延されて薄板材１４となる。
【００４４】
上記において、圧延される薄板材１４の板厚ｔが板厚検出センサ３６により検出されており、検出した板厚信号３７を制御装置３１に入力することにより板厚ｔが設定板厚３５になるように板厚制御信号３３を補正するようにしている。
【００４５】
また、制御装置３１に入力された設定密度４３と、薄板材１４の相対密度を検出する密度検出センサ３８からの密度信号３９とが制御装置３１にて比較され、間隔調節装置２７の調節モータ２６に出力されている板厚制御信号３３が補正されて粉末供給間隔８が調整されると共に、振動調節器１８に出力されている振動調整信号４５が補正されてバイブレータ１０による堰板９の振動が調整される。上記粉末供給間隔８と堰板９の振動の調整によって、粉末供給間隔８を通って圧延間隔４に供給される粉末供給量が制御される。
【００４６】
このとき、粉末供給間隔８を通って圧延間隔４に供給される圧延ロール１上の粉末の層厚Ｍは、薄板材１４の相対密度と大きく関連しているので、層厚検出センサ２９にて検出した層厚信号３０を制御装置３１に入力し、前記粉末供給間隔８を制御する間隔調整信号４４と、堰板９の振動を制御する振動調整信号４５を補正する。
【００４７】
上記によれば、微量の粉末を圧延間隔４に安定して供給することができるようになり、従って、層厚Ｍを調節して圧延ロール１，２間に供給される粉末のレベルＸを、圧延間隔４の最も狭い位置と、有効噛み込み角αと圧延ロール１，２の外周面とが交差する点までの高さＨの範囲になるように容易に調節することができる。
【００４８】
これにより、有効圧下量を任意に調節することができ、よって、従来不可能であった薄板材１４を粉末圧延にて容易に製造することができる。
【００４９】
また上記圧延時に、必要に応じて電源１３により圧延ロール１，２間に電流を流して加熱圧延を行ったり、酸化防止装置１５による不活性ガスの吹き付けにより酸化を防止すると、固化強度が優れた薄板材１４を製造することができる。
【００５０】
上記した方法によれば、粉末圧延にて薄板材１４を製造することができるが、例えば１００ミクロン以下程度のように板厚が非常に薄く、しかも液体、気体、或いは光を均一に透過させることができるような薄板材１４を圧延するためには、更に工夫する必要がある。
【００５１】
本発明者等は、１００ミクロン以下程度のように板厚が非常に薄く、しかも液体、気体、或いは光を均一に透過させることができるようにした薄板材１４の圧延を可能にするために種々の試験を行い、以下のような知見を得た。
【００５２】
１００ミクロン以下程度の極薄の薄板材１４を製造するには、その目標の設定板厚３５になるように、圧下装置２８により圧延間隔４を調節すると共に、設定密度４３に応じた供給量となるように粉末供給間隔８から圧延間隔４に供給される粉末供給量を精度良く制御する必要がある。
【００５３】
まず、板厚ｔ、板幅Ｗ、圧延速度Ｖ、粉末の真密度ρとしたとき、相対密度１００％の薄板材を得るのに必要な圧延ロール１，２間への単位時間当たりの粉末供給量はこれらの積ρ・ｔ・Ｗ・Ｖである。このとき、圧延ロール１，２間に供給する単位時間当たりの粉末供給量ＡをＡ＜ρ・ｔ・Ｗ・Ｖとすると、相対密度が１００％より小さい値で、液体、気体、或いは光を均一に透過させることができる薄板材１４を圧延できる。
【００５４】
上記において制御装置３１には、設定密度４３によって要求される薄板材１４の相対密度が入力され、設定板厚３５によって板厚ｔが入力され、設定圧延速度３４によって圧延速度Ｖが入力され、薄板材１４の板幅Ｗ（一定）は予め分かっているのでその値が入力され、且つ粉末の真密度ρも予め分かっているのでその値が入力され、密度検出センサ３８からの密度信号３９が前記設定密度４３に一致するように、堰板９の粉末供給間隔８を制御すると共に、堰板９の振動を制御して圧延間隔４に供給する粉末の供給量を制御する。
【００５５】
上記において、薄板材１４の相対密度と粉末供給量Ａとは比例関係にあるので、板厚ｔと板幅Ｗと圧延速度Ｖが決められた場合には、要求される設定密度４３に対応して粉末供給量Ａを制御すればよく、更に粉末供給量Ａは圧延間隔４に供給される圧延ロール１上の粉末の層厚Ｍに大きく関係しているので、層厚Ｍを層厚検出センサ２９で検出して層厚信号３０を制御装置３１に入力し、粉末供給手段４１における粉末供給間隔８を制御している間隔調整信号４４と、堰板９の振動を制御している振動調整信号４５とを補正すれば、圧延間隔４に供給される粉末供給量Ａを精度良く制御することができる。
【００５６】
層厚検出センサ２９を使わない場合は、板厚検出センサ３６からの板厚信号３７、及び密度検出センサ３８からの密度信号３９を利用して、堰板９と圧延ロール１との粉末供給間隔８、及び堰板９の振動（振動数及び振幅）を調整することにより、粉末供給量Ａを制御する。
【００５７】
更に、１００ミクロン程度以下の極薄の板厚で、液体や気体或いは光を均一に透過できる薄板材１４を製造するには、粉末の粒径を調整することが重要である。
【００５８】
即ち、粉末中に、圧延間隔４に比して著しく大きな粒径の粒子が存在した場合には、大径の粒子が圧延により潰されて非常に大きな面積となり、この部分は透過性を持たない不透過部となってしまうために、均一な透過性を有する薄板材１４とすることができない。また、前記圧延間隔４に比して著しく小さな粒径の粒子が多量に存在した場合には、小径の粒子が圧延時に大径の粒子間に入り込んで圧密されてしまうことにより、充分な透過性を有した薄板材１４とすることができない。
【００５９】
一般に不定形を有している粉末の粒径を調整するには、まず、粉末の粒径を定義する必要がある。粒子の粒径は、その粒子の全方向における最大長さのうち最小のものと定義する。即ち、図３に示すように粒子４６をＸ方向の面で平行にスライスし、各スライスにおける最大長さ（径）を計測する。続いて粒子４６をＹ方向の面で平行にスライスし、各スライスにおける最大長さ（径）を計測する。更に粒子４６をＺ方向の面で平行にスライスし、各スライスにおける最大長さ（径）を計測する。更に上記Ｘ、Ｙ、Ｚ以外の全方向において上記と同様の計測を行う。
【００６０】
このようにして計測した全方向での最大長さのうち最小のものをその粒子４６の粒径とする。例えば図３の粒子４６においてＺ方向での最大長さが最も小さかった場合には、このＺ方向での最大長さをその粒子４６の粒径とする。
【００６１】
次に、粉末の粒径の上限と下限を設定する。まず、粒径の上限を設定するために、供給する粉末の中から最も径が大きい粒子を適当数選定し、前記図３に示す方法によって各粒子の粒径を計測し、選定した粒子の粒径のうち最大のものを最大粒径とする。
【００６２】
また、供給する粉末の中から最も径が小さい粒子を適当数選定し、前記図３に示す方法によって各粒子の粒径を計測し、選定した粒子の粒径のうち最小のものを最小粒径とする。
【００６３】
薄板材１４を製造する際における粉末の粒径について実験・調査したところ、前記板厚ｔの２．５倍（２．５ｔ）以上の粒径の粉末の存在比率が５％未満、前記板厚ｔの０．１倍（０．１ｔ）以下の粒径の粉末の存在比率が５％未満になるように調整した粉末を使用すると、図５に示すように良好な薄板材１４を製造できることが判明した。
【００６４】
上記において、粉末の粒径を、前記板厚ｔの２．５倍（２．５ｔ）以上の粒径の粉末の存在比率が５％未満、前記板厚ｔの０．１倍（０．１ｔ）以下の粒径の粉末の存在比率が５％未満になるように調整するには、まず粉末を網目Ｄの篩にかけて網上を除去し、続いて網下の粉末を網目ｄの篩に通過させて網下を除去することにより調節できる。
【００６５】
通常の粉末は例えば図４に示すような粒径分布を示す。図４では、板厚ｔが１００μｍの薄板材１４を圧延するために、２５０μｍの網目Ｄの篩によってハッチングで示す網上の粗粒を除去し、続いて、網下の粉末を１０μｍの網目ｄの篩によってハッチングで示す網下の微粒を除去するようにしており、これにより、１０μｍ〜２５０μｍの粒径範囲の粉末を調整することができる。
【００６６】
上述したように、粉末の粒径を、前記板厚ｔの２．５倍（２．５ｔ）以上の粒径の粉末の存在比率が５％未満、前記板厚ｔの０．１倍（０．１ｔ）以下の粒径の粉末の存在比率が５％未満になるように調整した粉末を使用して圧延を行うと、均一な透過性を備え、且つ任意の相対密度を有した薄板材１４を良好に製造することができる。
【００６７】
図６は、前記図１に示した粉末供給手段４１の他の例を示したものであり、図６の粉末供給手段４７は、コンベヤ装置４８に、駆動モータ４９の回転検出計５０と、コンベヤ装置４８上に設けた粉末の擦切り板５１と、コンベヤ装置４８上の粉末の重量を計測する圧電素子等の重量計５２からなる計量装置を備えている。このとき、例えばコンベヤ装置４８のコンベヤ表面に浅い溝を形成して少量の粉末を確実に供給できるようにすることは有効である。
【００６８】
図６の装置においては、重量計５２の検出値が所定値になるように、コンベヤ装置４８と擦切り板５１との間隔を調節し、且つ駆動モータ４９の回転数を制御すると、圧延ロール１，２の圧延間隔４に供給される粉末供給量を精度良く調節することができ、よって図１、図２の場合と同様に、薄くしかも均一な透過性を備えた薄板材１４を製造することができる。
【００６９】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、粉末供給手段は図示例以外にも種々の方式を採用し得ること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること、等は勿論である。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、相対密度１００％の薄板材を得るのに必要な圧延ロール間への単位時間当たりの粉末供給量は、板厚ｔと板幅Ｗと圧延速度Ｖと粉末の真密度ρの積即ちρ・ｔ・Ｗ・Ｖとなるので、圧延ロール間に供給する単位時間当たりの粉末供給量ＡをＡ＜ρ・ｔ・Ｗ・Ｖとすることにより、相対密度が小さくて液体、気体或いは光を透過できる薄板材を製造することができる。更に、粉末の粒径を、前記板厚ｔの２．５倍（２．５ｔ）以上の粒径の粉末の存在比率が５％未満、前記板厚ｔの０．１倍（０．１ｔ）以下の粒径の粉末の存在比率が５％未満になるように調整していることにより、粉末が略均一な相対密度で圧延されることになり、均一な透過性を備えた薄板材を製造できる効果がある。
【００７１】
更に、粉末供給手段を、圧延ロールの上部外周面との間に調整可能な粉末供給間隔を形成する堰板と、堰板の粉末供給間隔を通して圧延ロール間に粉末を供給する粉末供給部と、堰板を振動させるバイブレータと、板厚を制御し得る制御装置とからなるものにしたり、または、粉末供給手段を、計量装置を備えたコンベヤ装置と、板厚を制御し得る制御装置とからなるものにすると、圧延ロール間に供給する粉末の供給量を精度良く制御できる効果がある。
【００７２】
また、粉末供給間隔を通って圧延ロール間に供給される粉末の層厚を検出する層厚検出センサを備えて粉末の供給量を制御すると、粉末の供給量の制御を更に正確に行うことができる効果があり、また、圧延ロール間に通電して、粉末を融点以下に加熱すると、固化強度が優れた薄板材を製造できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に用いる粉末圧延装置の一例を示す概略側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。
【図３】最大粒径と最小粒径の定義を示す説明図である。
【図４】粉末の粒径分布と最大粒径及び最小粒径の一例を示す線図である。
【図５】粒子が調整された粉末により圧延した薄板材の一例を示す断面図である。
【図６】粉末供給手段の他の例を示す概略側面図である。
【図７】従来の粉末圧延装置の一例を示す概略側面図である。
【図８】図７の平面図である。
【符号の説明】
１，２      圧延ロール
４          圧延間隔
８          粉末供給間隔
９          堰板
１０        バイブレータ
１１        粉末供給部
１４        薄板材
２９        層厚検出センサ
３１        制御装置
４１        粉末供給手段
４７        粉末供給手段
４８        コンベヤ装置
５０        回転検出計（計量装置）
５１        擦切り板（計量装置）
５２        重量計（計量装置）
Ｍ          層厚
Ｄ          最大粒径
ｄ          最小粒径
【図１】
0004258054.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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