JP3071712U

JP3071712U - 金属球製造装置

Info

Publication number: JP3071712U
Application number: JP2000001481U
Authority: JP
Inventors: 周可夫
Original assignee: 恒碩科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2000-09-22
Anticipated expiration: 2006-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】サイズ及び形状が統一した金属球が製造でき
る金属球製造装置を提供する。【解決手段】金属球製造装置は、金属（錫の塊）を密
閉した原料送り込み炉内で溶解し、錫原料炉内へ引き込
み、自然に入る気体によって、錫溶解物が圧力を受け、
錫原料導入管を通り、球体放出構造部１０へ流入する。
この球体放出構造部１０最上端には、小孔１１３が設置
されており、この小孔１１３の反対端には振動構造部１
３が設置され、且つこの振動構造部１３の振動方向と小
孔１１３の液体面は垂直になる。金属球放出前は、錫炉
内の圧力と小孔１１３口の液体面は、平衡状態を保って
いる。振動が球体放出構造部１０にある錫原料溶解物に
伝わると、連なった小粒金属が放出されるが、表面張力
によって小粒金属は凝固前に円形の球体になり、更に数
段ある冷却システムを通過して、球受け皿に集められ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、金属球製造装置に関するもので、振動作用によって、溶解金属を下から上に向かって小孔に通すことにより、小粒の金属球が放出され、表面張力によって、小粒金属は凝固する前に円形の金属球体となる装置である。

【０００２】

【従来の技術】

現在、極小金属球の製造方法は、数多い。その中でも一般的な方法は、溶解した金属を容器底部の小孔から垂らし、その容器を急速に揺する。すると、流れ出した金属液体は散らばって球状になり、これらの球体を冷却凝固させると、極小金属球となる。しかし、この種の方法で製造した金属球の形状及びサイズを一致させることは極めて困難である。

【０００３】第二の方法として、超音波を利用し、溶解した金属を霧状にする。それを固めて極小の金属球にするのであるが、この種の方法は、極小の金属球製造は極めて困難であると同時に、同じく球状及びサイズを統一することは難しい。

【０００４】更に第三の方法として、ハンダ鑞を平均した細糸状にし、機械で小柱状に切断する。これらの小柱を高温の油の中に入れて、球状にし、冷却すると、球状になる。第四の方法として、錫を薄片にし、細小の円形にする。この円形磁気片を熱い油の中に入れると、再び溶解し、金属小球になるので、それを冷却すると、金属球ができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前述の四種類の方法は、製造技術は比較的簡単ではあるが、精密度及び表面酸素層から見ると、理想的ではない。第五の方法は、溶解した金属を小孔からゆっくりと出し、高周波数の振動を起こす。すると流れ出た柱状の液体は振られる。そして、サイズが統一された球体ができる。この種の方法は、現在金属球之精密度をコントロールできる方法であるが、品質は高いものの、製造過程で、良品率ができにくいというような、実際の応用面で多くの問題がある。

【０００６】本考案は、上述の欠点を改善した金属球製造装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案の金属球製造装置は、錫原料を球体放出構造部へ導き、この球体放出構造部の上段は、三つ又管構造部があり、この一端が錫溶解物を引き込むもので、一端には小孔があり、この小孔と反対の一端には、振動構造部が連結している。錫原料の表面張力を利用して、内部で受ける圧力が平衡状態を保っている時に、急速な振動によって、連なった錫原料が小孔から下から上に向かって小金属球となって放出される。本考案では酸素濃度の変化によって錫原料と錫球体の表面張力をコントロールし、球サイズ及び球形を調節することを特徴とするものである。

【０００８】また、本考案の金属球製造装置は、振動構造部で発生する振幅をコントロールすることによって、放出金属球の大きさをコントロールすることを特徴とするものである。更に、本考案の金属球製造装置は、球体放出構造部の放出角度を調整することによって、金属球が放物線を描いて放出され、冷却システムに落ちて凝固され、また、放物線の高度及び飛行距離を調節することによって、球体の冷却速度がコントロールされることを特徴とするものである。

【０００９】

【考案の実施の形態】

以下、本考案金属球製造装置の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１０】先ず、図１が示すのは、球体放出構造部指示図である。この球体放出構造部１０は、Ｔ形の三つ又管構造部１１、振動構造部１３及びバイブレーター１４から構成される。そのうち、三つ又管構造部１１の管先端１１１には、錫原料導入管２３が接続され、錫原料２２４が三つ又管構造部１１内に導かれる。この三つ又管構造部１１の上端１１２はノズル状になっており、中央には小孔１１３が開いている。この小孔１１３がある端と反対の端は、すなわち三つ又管構造部１１の下端１１４で、ここに連接台１２の最上端が連接する。

【００１１】この連接台１２の最上端は、断熱体１２１になっており、三つ又管構造部１１の下端１１４と連結する。その連結方法は、内及び外にあるネジ紋によって止めるのであるが、これは例にすぎず、この限りではなく、三つ又構造部１１と連接台１２の固定は、従来の技術でもよい。連接台１２内部中央には、振動構造部１３が入る。この振動構造部１３はピストン構造で、この振動構造部１３の反対端にあたる連接台１２内には、バイブレーター１４が設置されている。この連接台１２内にあり、且つバイブレーター１４外側間には、リング形の永久磁石１４２が設置され、バイブレーター１４が勝手に動かないように設置してあり、更にバイブレーター１４内から延長された振動構造部１３先端外縁には二組の巻線１４３がある。また、このリング形永久磁石１４２の内側で、永久磁石１４２と同軸になり、末端で、連動棒１４１と連結する。波動を形成すると、この連動棒１４１が振動を発生し、金属球を製造する。

【００１２】図２は、本考案の原料送り込みシステムと球体放出構造部の構造指示図であり、そのうち、原料送り込みシステム２０は、原料送り込み炉２１、錫原料炉２２及び錫原料導入管２３を含む。そのうち、原料送り込み炉２１及び錫原料炉２２の外側にはすべて加熱器２１１，２２１が設置されているため、炉内の温度は一定に保たれる。更に原料送り込み炉２１の上方には、原料送り込み炉蓋２１２が設置され、この原料送り込み炉蓋２１２の中央には、ネジ紋棒２１３が設置されている。このネジ紋棒２１３と電動開閉蓋装置２４によって、原料送り込み炉蓋２１２の開閉が制御され、すべての生産過程が、連続作業で行える。

【００１３】原料を送り込む場合、一度に錫の塊を入れ、この錫の塊が原料送り込み炉２１内で溶解した後、原料送り込み炉蓋２１２を閉めると、その上方の通気管２１４から自然に気体が入ってくるため、錫原料炉２２内圧力との平衡が保たれ、更に原料送り込みバルブ２５を開けることによって、溶解した錫溶解物が錫原料炉２２内へ流れて、一定の高度に達すると、原料送り込みバルブ２５が閉まる。錫原料炉蓋２２２の上方にもまた通気管２２３があり、自然に気体が入ってきて、炉内に圧力を加える。この圧力によって、錫原料炉２２内の錫原料２２４は、錫原料導入管２３を経て球体放出構造部１０へ導かれる。

【００１４】そのうち錫原料導入管２３は、球体放出構造部１０の三つ又管構造部１１と連結しており、この二者の連結点には、転送構造部２６が設置してしてあり、三つ又構造部１１の管先端１１１が錫原料導入管２３の連接点で回転することにより、球体放出構造部が錫原料導入管２３上での角度を調節し、更には金属球２７の放出角度をコントロールする。球体放出構造部１０内の錫原料を一定の溶解状態にするために、三つ又管構造部１１の外側はすべて電熱器１１５で覆われており、内部溶解物の温度を一定に保つ。

【００１５】図３に示すのは、球体放出構造部の動作状態指示図で、金属球が射出する前、この錫原料炉２２内の圧力と三つ又管構造部１１上端１１２の小孔１１３間口点は、液体の表面張力により平衡が保たれている。連動棒１４１が動くと、振動構造部が振動を開始し、その方向は、小孔１１３点の液体面と垂直になり、三つ又管構造部１１の上、下端１１１，１１２とは平行になる。そのためこの振動構造部１３が振動すると、振動が錫原料２２４に伝わり、バイブレーター１４の平衡状態を断ち、錫原料２２４を小孔１１３で小粒の金属にして放出する。

【００１６】振動構造部１３で発生した振幅をコントロールすることによって、放出される小粒の金属の大小がコントロールされ、放出された小粒の金属自身の表面張力の特性によって小粒金属は凝固して放出される前に、円形の金属球２７となる。更に振動構造部１３が振動した後、直ぐに回復させるには、バイブレーター１４の弾性機能を利用し、振動構造部１３が振動した後、即座に回復し、元の状態に戻るようになっている。また、振動構造部１３が未作動の時、小孔１１３の出口点では、液体の表面張力によって、錫原料２２４が出てしまうことはない。

【００１７】図４に示すのは、金属球製造過程指示図で、球体放出構造部１０と原料送り込みシステム２０は、冷却システム３０の外側上方にあり、振動構造部１３が下から上に向かって振動し、錫原料２２４を振動させると、連なった小粒の金属が放出され、表面張力により、これら小球は凝固前に円形の金属球２７となる。三つ又管構造部１１の管先端１１１と錫原料導入管２３の転送構造部２６の角度を調節することにより、球体放出構造部１０を回転させて角度を（同時に図２及び図４を参照）回転させると、放出される金属球２７は放物線を描いて冷却システム３０内に落ちる。

【００１８】この冷却システム３０は、長方形の中空密閉漕で、三段に分かれており、各漕の周辺縁は二層になっており、漕壁内の空間には窒素ガスが蓄えられるようになっている。各段漕の上端には多数の孔が開いており、気化されたあとの冷窒素ガスが漕中央に流入し、冷却システム３０の各段の温度をコントロールする。更に冷却システム３０の中央内部空間には、放出された金属球２７が通過できるようになっており、また空間内では低温窒素ガスが流入され、金属球が急速に冷却できるようになっている。

【００１９】この冷却システム３０の底部は漏斗状になっていて、中央点が低くなった球出口３１が形成され、外に向かって伸びた球受け皿３２があり、ここに冷却された金属球２７が集められる。漕上端は箱体になっていて、この上箱３３側面は、窒素酸素混合機４１が連接され、上箱３３内には、窒素酸素混合入口４１２が開設され、また流入量調節器４１１によって、窒素濃度が調節される。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の金属球製造装置によれば、振動作用によって、金属溶解物を下から上に向かって小孔を通過させることにより、小粒の金属球が放出され、表面張力によって、小粒金属は凝固する前に円形の金属球体となるという特徴をもつ。それにより、サイズ及び形状の統一した金属球を製造するのに効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施の形態の球体放出構造部指示図で
ある。

【図２】本考案の実施の形態の金属溶解炉と球体放出構
造部の構造指示図である。

【図３】本考案の実施の形態の球体放出構造部の動作状
態指示図である。

【図４】本考案の実施の形態の金属球製造工程指示図で
ある。

【符号の説明】

１０球体放出構造部１１三つ又管構造部１１１管先端１１２上端１１３小孔１１４下端１１５電熱器１２連接台１２１断熱体１３振動構造部１４バイブレーター１４１連動棒１４２永久磁石１４３巻線２０原料送り込みシステム２１原料送り込み炉２１１加熱器２１２原料送り込み炉蓋２１３ネジ紋棒２１４通気管２２錫原料炉２２１加熱器２２２錫原料炉蓋２２３通気管２２４錫原料２３錫原料導入管２４電動開閉蓋装置２５原料送り込みバルブ２６転送構造部２７金属球３０冷却システム３０１冷窒素ガス入口３１球出口３２球受け皿３３上箱４０窒素濃度制御システム４１窒素酸素混合機４１１流入量調節器４１２窒素酸素入口

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】主に原料送り込みシステム、球体放出構造
部及び冷却システムから構成された金属球製造装置にお
いて、外周を加熱器で覆われると共に錫の塊を熔解し、錫原料
導入管を経てその錫溶解物を押し出す原料送り込み炉及
び錫原料炉を含む原料送り込みシステムと、管先端が上
記原料送り込みシステムの上記錫原料導入管に連接する
と共に上端に小孔が開設され下端部が連接台に連結した
三つ又管構造部及び連接台から構成され、上記三つ又管
構造部の連接台内には振動構造部が設置され、この振動
構造部の振動によって上記三つ又管構造部内の錫原料が
振動し、更に小粒金属が小孔を下から上に向かって通過
し、放物線を描いて金属球が放出される球体放出構造部
と、内部空間を金属球が通過する長方形の漕体で、且つ漕壁
内空間には低窒素ガスが引かれている冷却システムと、
金属溶解物の表面張力及びその内部で受ける圧力を利用
して平衡状態を保っている時に、急速な振動を加えるこ
とによって、小粒の錫原料が小孔から放出され、連なっ
た小金属球が形成され、更に放物線の高度及び飛行距離
の調整によって冷却速度をコントロールし、酸素濃度の
制御によって、球と溶解物表面張力をコントロールでき
る酸素濃度コントロールシステムとを備えたことを特徴
とする金属球製造装置。
【請求項２】前記錫原料炉と前記三つ又管構造部管先端
点には、前記三つ又管構造部を回転させて調節するため
の転送構造部を設置したことを特徴とする請求項１記載
の金属球製造装置。
【請求項３】前記三つ又管構造部の上端はノズル状にな
っていることを特徴とする請求項１記載の金属球製造装
置。
【請求項４】前記振動構造部がピストンであることを特
徴とする請求項１記載の金属球製造装置。
【請求項５】前記三つ又管構造部の外側を電熱器で覆っ
ていることを特徴とする請求項１記載の金属球製造装
置。
【請求項６】前記原料送り込み炉を加熱器で覆っている
ことを特徴とする請求項１記載の金属球製造装置。
【請求項７】前記原料送り込み炉の上方に電動開閉蓋装
置によってコントロールされる原料送り込み蓋が設置さ
れていることを特徴とする請求項１記載の金属球製造装
置。
【請求項８】前記原料送り込み蓋の中央に、その開閉が
スムーズに行えるネジ紋棒が設置されていることを特徴
とする請求項７記載の金属球製造装置。
【請求項９】前記原料送り込み炉蓋に自然に気体が出入
りする通気管が設置されたことを特徴とする請求項８記
載の金属球製造装置。
【請求項１０】前記原料送り込み炉と錫原料炉の間に原
料送り込みバルブが設置されていることを特徴とする請
求項１記載の金属球製造装置。
【請求項１１】前記錫原料炉の外側を加熱器で覆ってい
ることを特徴とする請求項１記載の金属球製造装置。
【請求項１２】前記錫原料炉の錫原料炉蓋に自然に気体
が出入りする通気管が設置されたことを特徴とする請求
項１記載の金属球製造装置。
【請求項１３】前記連接台の端部が断熱体になっている
ことを特徴とする請求項１記載の金属球製造装置。
【請求項１４】前記金属球製造装置は、バイブレーター
を含み、上記バイブレーターの外側で且つ連接台内の空
間に永久磁石が設置されていることを特徴とする請求項
１記載の金属球製造装置。
【請求項１５】前記冷却システムの底部が漏斗状の球出
口になっていることを特徴とする請求項１記載の金属球
製造装置。
【請求項１６】前記金属球製造装置は、球受け皿上方に
ある球出口を有することを特徴とする請求項１記載の金
属球製造装置。
【請求項１７】前記振動構造部は、前記金属球の大きさ
をコントロールする振幅を有することを特徴とする請求
項１記載の金属球製造装置。
【請求項１８】前記三つ又管構造部がＴ形であることを
特徴とする請求項１記載の金属球製造装置。
【請求項１９】前記冷却システムは、各層の温度がそれ
ぞれ異なる三層構造であることを特徴とする請求項１記
載の金属球製造装置。
【請求項２０】前記冷却システムの漕壁が二層設計にな
っていて、中間の空間には、冷却システムの各層の温度
をコントロールできる低温度窒素が蓄えられていること
を特徴とする請求項１記載の金属球製造装置。