(57)【要約】【課題】原料粉末の劣化を防止する。【解決手段】板状の基材Ｙと該基材Ｙの少なくとも一方の面に固着されたクラッド層Ｚとを備えるクラッドシートの製造装置であって、溶融された金属原料を粉末化することにより原料粉末Ｘとする粉末製造手段１と、上記基材Ｙの少なくとも一方の面に上記粉末製造手段１によって製造された上記原料粉末Ｘを供給する供給手段２，３と、該供給手段２,３によって上記基材Ｙの少なくとも一方の面に供給された上記原料粉末Ｘを上記基材に対して圧着する圧着手段３と、該圧着手段３によって圧着された上記原料粉末Ｘを熱処理によって上記クラッド層とする熱処理手段４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の基材と該基材の少なくとも一方の面に固着されたクラッド層とを備えるクラッドシートの製造装置であって、
溶融された金属原料を粉末化することにより原料粉末とする粉末製造手段と、
前記基材の少なくとも一方の面に前記粉末製造手段によって製造された前記原料粉末を供給する供給手段と、
該供給手段によって前記基材の少なくとも一方の面に供給された前記原料粉末を前記基材に対して圧着する圧着手段と、
該圧着手段によって圧着された前記原料粉末を熱処理によって前記クラッド層とする熱処理手段と
を備えることを特徴とするクラッドシートの製造装置。
【請求項２】
前記供給手段は、前記粉末製造手段によって製造された前記原料粉末の粒度分布を調節する粒度分布調節手段を備え、粒度分布が調節された前記原料粉末を前記基材の少なくとも一方の面に供給することを特徴とする請求項１記載のクラッドシートの製造装置。
【請求項３】
前記粒度分布調節手段は、前記粉末製造手段によって製造された前記原料粉末が内部に供給される筐体と、該筐体の内部に配置される単一あるいは複数の篩と、前記筐体を振動させる振動手段とを備えることを特徴とする請求項２記載のクラッドシートの製造装置。
【請求項４】
異なる原料粉末を製造する前記粉末製造手段を備えることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のクラッドシートの製造装置。
【請求項５】
前記供給手段以降における前記原料粉末の成分を分析する分析手段と、
該分析手段の検出結果に基づいて各粉末製造手段における前記原料粉末の製造量を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする請求項４記載のクラッドシートの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の基材と該基材の少なくとも一方側に固着されたクラッド層とを備えるクラッドシートの製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、板状の基材と該基材の少なくとも一方側に固着されたクラッド層とを備えるクラッドシートが知られている。
このようなクラッドシートを製造する場合には、一般的にクラッド層のみからなるシートを形成し、このクラッド層のみからなるシートと基材とを圧延処理によって貼り合わせる方法が用いられる。
【０００３】
ところが、クラッド層のみからなるシートと基材とは、異なる材料によって形成されているため、貼り合わせには困難が伴う。例えば、クラッド層のみからなるシートと基材との延性が大きく異なる場合には、圧延処理による貼り合わせが困難となる。
よって従来のクラッドシートの製造方法においては、クラッド層の成分比率を調節することによって、クラッド層のみからなるシートと基材との延性を近づける等の圧延処理が可能な条件合わせを行う必要が生じ、クラッド層の選択の幅が狭まる等の問題が生じていた。
【０００４】
このため、近年においては、原料粉末を基材に対して圧着させた後に熱処理することによってクラッド層とするクラッドシートの製造方法が提案されている。このような原料粉末を用いたクラッドシートの製造方法によれば、従来のクラッドシートの製造方法が抱える問題を解消することができる。
【特許文献１】特開２００４−２５２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、原料粉末を基材に対して圧着させるクラッドシートの製造方法においては、クラッドシートの製造装置の外部において原料粉末を製造する必要がある。
このため、原料粉末がクラッドシートの製造装置に供給されるまでの間に相当の時間を必要とし、当該間に原料粉末が酸化等により劣化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、原料粉末の劣化を防止することが可能なクラッドシートの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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、板状の基材と該基材の少なくとも一方の面に固着されたクラッド層とを備えるクラッドシートの製造装置であって、溶融された金属原料を粉末化することにより原料粉末とする粉末製造手段と、上記基材の少なくとも一方の面に上記粉末製造手段によって製造された上記原料粉末を供給する供給手段と、該供給手段によって上記基材の少なくとも一方の面に供給された上記原料粉末を上記基材に対して圧着する圧着手段と、該圧着手段によって圧着された上記原料粉末を熱処理によって上記クラッド層とする熱処理手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このような特徴を有する本発明によれば、粉末製造手段を備えており、粉末製造手段において製造された原料粉末が供給手段によって基材に対して供給される。
【０００９】
また、本発明においては、上記供給手段は、上記粉末製造手段によって製造された上記原料粉末の粒度分布を調節する粒度分布調節手段を備え、粒度分布が調節された上記原料粉末を上記基材の少なくとも一方の面に供給するという構成を採用する。
【００１０】
また、本発明においては、上記粒度分布調節手段は、上記粉末製造手段によって製造された上記原料粉末が内部に供給される筐体と、該筐体の内部に配置される単一あるいは複数の篩と、上記筐体を振動させる振動手段とを備えるという構成を採用する。
【００１１】
また、本発明においては、異なる原料粉末を製造する上記粉末製造手段を備えるという構成を採用する。
【００１２】
また、本発明においては、上記供給手段以降における上記原料粉末の成分を分析する分析手段と、該分析手段の検出結果に基づいて各粉末製造手段における上記原料粉末の製造量を制御する制御手段とを備えるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、粉末製造手段を備えており、粉末製造手段において製造された原料粉末が供給手段によって基材に対して供給される。
すなわち、本発明によれば、クラッドシートの製造装置の内部において原料粉末が製造され、当該原料粉末がすぐに基材に対して供給される。
このため、本発明によれば、原料粉末の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係るクラッドシートの製造装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態のクラッドシートの製造装置の概略構成を示す模式図である。
この図に示すように、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ１は、粉末製造装置１と、振動篩装置２（粒度分布調節手段）と、コールドスプレー装置３（圧着手段）と、加熱炉４（熱処理手段）と、回収ローラ５とを備えている。
【００１６】
粉末製造装置１は、原料粉末の原料となる溶融した金属原料を貯蓄する容器１１と、容器１１から溶融した金属原料を線流状に落下するためのノズル１２と、該ノズル１２から落下する金属原料に対してガスをジェット噴射する噴射装置１３とを備えている。
このような粉末製造装置１においては、容器１１からノズル１２を介して流出した溶融金属原料に対して噴射装置１３からガスをジェット噴射することによって、溶融した金属原料が粉末化され、これによって原料粉末Ｘが製造される。
【００１７】
振動篩装置２は、粉末製造装置１によって製造された原料粉末Ｘが内部に供給される筐体２１と、筐体２１の内部において上下に配列される２つの篩２２と、筐体２１を震動させるための振動装置２３とを備えている。
篩２２は、上方に配置される篩２２ａと下方に配置される篩２２ｂとによって構成されている。篩２２ａと篩２２ｂとは、目の粗さで異なっており、篩２２ａが粒度の粗い粉末を分離する目の粗さを有しており、篩２２ｂが粒度の細かい粉末を分離する目の粗さを有している。
そして、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ１において、振動篩装置２は、篩２２ａと篩２２ｂとの間に形成された排出口２１ａを介して、基材Ｙに対して圧着する原料粉末Ｘを排出する。
このように、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ１においては、粉末製造装置１から供給された原料粉末Ｘが篩２２を介することによって、原料粉末Ｘの粒度分布が調節される。
なお、篩２２ａによって取り除かれた粒度の粗い原料粉末Ｘ１は、篩２２ａの上方に形成された排出口２１ｂを介して外部に排出される。また、篩２２ｂから落下した粒度の細かい原料粉末Ｘ２は、篩２２ｂの下方に形成された排出口２１ｃを介して外部に排出される。このように排出口２１ｂ及び排出口２１ｃから外部に排出された原料粉末Ｘ１，Ｘ２は、所定の処理を施した後に容器１１に戻されることによって再利用することができる。
【００１８】
コールドスプレー装置３は、原料粉末Ｘを溶融あるいはガス化させることなく作動ガスと共に音速〜超音速流で固相状態のまま基材Ｙに衝突させるものであり、振動篩装置２の排出口２１ａに一端が接続されるフレキシブルホース３１と、該フレキシブルホース３１の他端に接続されると共に原料粉末Ｘを噴射することによって基材Ｙに対して圧着させるスプレーノズル３２とを備えている。
このようなコールドスプレー装置３によって原料粉末Ｘが衝突されることによって基材Ｙの一方側に原料粉末Ｘが圧着される。
また、スプレーノズル３２は、フレキシブルホース３１を介して振動篩装置２と接続されている。このため作業者あるいは移動装置がスプレーノズル３２を容易に移動させることができ、このようにスプレーノズル３２を移動させることによって基材Ｙの面全体に均一な厚みで原料粉末Ｘを配置することができる。
【００１９】
なお、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ１においては、振動篩装置２及びコールドスプレー装置３によって原料粉末Ｘが基材Ｙの一方側の表面に対して供給される。すなわち、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ１においては、本発明における供給手段が、振動篩装置２及びコールドスプレー装置３によって構成されている。つまり、コールドスプレー装置３は、本発明における圧着手段を構成すると共に供給手段の一部を構成している。
【００２０】
加熱炉４は、原料粉末Ｘが配置された基材Ｙごと、原料粉末Ｘの融点近傍まで加熱することによって、これによって、基材Ｙ原料粉末Ｘが溶融あるいは焼結し、その後冷却されることによってクラッド層Ｚとされる。
【００２１】
回収ローラ５は、加熱炉４から排出された基材Ｙ（すなわちクラッドシート）を巻き取ることによって回収するものである。
【００２２】
このような構成を有する本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ１においては、粉末製造装置１によって原料粉末Ｘが製造され、この製造された原料粉末Ｘの粒度分布が振動篩装置２によって調節される。そして、粒度分布が調節された原料粉末Ｘがコールドスプレー装置３によって基材Ｙの一方側の表面に対して噴射され、当該原料粉末Ｘが加熱炉４によって加熱された後に冷却されることによってクラッド層Ｚとされる。
そして、クラッド層Ｚが形成された基材Ｙ（すなわちクラッドシート）が回収ローラ５によって巻き取られることによって回収される。
【００２３】
以上のような本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ１によれば、粉末製造装置１を備えており、粉末製造装置１において製造された原料粉末Ｘが振動篩装置２及びコールドスプレー装置３によって基材Ｙに対して供給される。
すなわち、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ１によれば、クラッドシートの製造装置の内部において原料粉末Ｘが製造され、当該原料粉末Ｘがすぐに基材Ｙに対して供給される。
このため、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ１によれば、原料粉末Ｘの劣化を防止することができる。
【００２４】
また、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ１によれば、振動篩装置２によって原料粉末Ｘの粒度分布が調節される。このため、基材Ｙに圧着される原料粉末Ｘの粒度分布を所望の範囲とすることができ、加熱炉４において均一に溶融及び焼結が行われ、これによって均一な性質のクラッド層Ｚを形成することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００２６】
図２は、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ２の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ２は、２つの粉末製造装置１Ａ，１Ｂを備えている。また、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ２は、振動篩装置２の排出口２１ａから排出された原料粉末Ｘの成分を分析する分析装置６と、該分析装置６（分析装置）の分析結果に基づいて粉末製造装置１Ａ，１Ｂの制御を行う制御装置７（制御手段）とを備える。
【００２７】
粉末製造装置１Ａ，１Ｂは、異なる成分の原料粉末を製造するものである。このため、本実施形態における原料粉末Ｘは、粉末製造装置１Ａによって製造された原料粉末と、粉末製造装置１Ｂによって製造された原料粉末との混合粉末となる。
【００２８】
分析装置６は、粉末製造装置１Ａによって製造された原料粉末と、粉末製造装置１Ｂによって製造された原料粉末との混合粉末である原料粉末Ｘの成分（すなわち粉末製造装置１Ａによって製造された原料粉末と、粉末製造装置１Ｂによって製造された原料粉末との割合）を分析してその分析結果を出力するものである。
なお、分析装置６は、振動篩装置２とコールドスプレー装置３との間に設置されており、基材Ｙに対して供給される原料粉末Ｘの成分を分析する。
【００２９】
制御装置７は、粉末製造装置１Ａ，１Ｂ及び分析装置６と電気的に接続されており、分析装置６から入力される分析結果に基づいて、粉末製造装置１Ａにおける原料粉末の製造量及び粉末製造装置１Ｂにおける原料粉末の製造量を制御するものである。
なお、制御装置７は、予め基材Ｙに対して供給すべき原料粉末の成分割合を記憶しており、記憶した成分割合と分析装置６から入力される分析結果とを比較し、この比較結果に基づいて粉末製造装置１Ａにおける原料粉末の製造量と、粉末製造装置１Ｂにおける原料粉末の製造量とを制御する。
【００３０】
このような構成を有する本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ２においては、基材Ｙに対して供給される原料粉末Ｘの成分が分析装置６によって分析され、基材Ｙに対して供給される原料粉末Ｘの成分割合が予め設定された成分割合からずれた場合には、制御装置７によって粉末製造装置１Ａ，１Ｂにおける粉末の製造量が調節される。
したがって、本実施形態のクラッドシートの製造装置Ｄ２によれば、基材Ｙに対して供給される原料粉末Ｘの成分割合を安定させることができ、品質の安定したクラッドシートを製造することが可能となる。
【００３１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係るクラッドシートの製造装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態においては、基材Ｙの一方側の表面のみに原料粉末Ｘを供給する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、基材Ｙの両側の表面に原料粉末Ｘを供給しても良い。
このように基材Ｙの両側の表面に対して原料粉末Ｘを供給する場合には、基材Ｙの両側に対して粉末製造装置１、振動篩装置２及びコールドスプレー装置３を各々設置しても良いし、コールドスプレー装置３を振動篩装置２に対して２つ接続しても良いし、上記実施形態と同一の構成にてコールドスプレー装置３のスプレーノズル３２を移動させても良い。
【００３２】
また、上記実施形態においては、コールドスプレー装置３によって原料粉末Ｘを基材Ｙに対して圧着させる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一対の圧延ローラ間において原料粉末Ｘを基材Ｙに対して圧着させても良い。
また、圧延ローラを用いて原料粉末Ｘを基材Ｙに圧着させる場合には、ベルトフィーダ等を用いて原料粉末Ｘを圧延ローラの周面上に供給することができる。
【００３３】
また、上記実施形態においては、２つの篩２２を備える振動篩装置２を用いて原料粉末Ｘの粒度分布を調節する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、粒度分布を調節する必要がない場合には、振動篩装置２を設置しなくても良い。また、粗い原料粉末あるいは細かい原料粉末のみを排除すれば足りる場合には、篩２２を１つにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態であるクラッドシートの製造装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第２実施形態であるクラッドシートの製造装置の概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｄ１，Ｄ２……クラッドシートの製造装置、１，１Ａ，１Ｂ……粉末製造装置（粉末製造手段）、２……振動篩装置（粒度分布調節手段）、２２（２２ａ，２２ｂ）……篩、３……コールドスプレー装置（圧着手段）、４……加熱炉（熱処理手段）、６……分析装置（分析手段）、７……制御装置（制御手段）、Ｘ……原料粉末、Ｙ……基材、Ｚ……クラッド層
【図１】
2009270168.tif 000003
【図２】
2009270168.tif 000004