JPS5857482B2 - 焼結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉末等を加圧成形した被焼結体の焼結装置に
係り、特に、長尺状に成形された被焼結体を連続的に或
いは断続的に順次送給して加熱と加圧を同時に行なうこ
とによって焼結するものに係る 従来から、加熱と加圧を同時に行なうホットプレスによ
って長尺材を連続的に焼結するものとしては、例えば特
公昭４５−７４０６号公報に開示されるような、粉体を
薄板状に成形した被焼結体を一対の焼結ローラ間に誘導
し、該ローラを介して被焼結体に通電することにより通
電焼結するものが知られている。

しかし、このような、ローラ間を通過する間に通電焼結
する方法では、加熱と加圧の行なわれる部位が局部的に
なるため、板厚の大きい（断面積が比較的大きい）長尺
状の被焼結体を能率良く焼結することが困難であり、ま
た、通電焼結による場合は、被焼結体をあまり高密度に
成形すると粉体間の電気抵抗が低下して被焼結体部分に
於ける発熱が低減し、回路の他部分に於ける発熱の割合
が増大してエネルギ効率が悪化することになるため、通
電加熱による加熱手段は高密度焼結には相応しくない。

本発明はかかる点に鑑みて、比較的断面積の大きい長尺
部材や高密度の被焼結体をも能率良く且つエネルギ損失
少なく焼結することを目的として提案されるものである
。

被焼結体を挟持する間隙を介し相対向して配置されると
共に相対向するうちの少なくとも一方が前記対向方向に
移動可能に配置される加圧ヘッドと、前記移動可能な加
圧ヘッドを前記対向方向に移動せしめる駆動装置と、前
記加圧ヘッド間に位置する被焼結体と加圧ヘッドとを前
記対向方向と直交する方向に相対的に移動せしめる移動
装置と、前記加圧ヘッドに設げられるコイルと、該コイ
ルに接続される高周波電源とを具備してなることを特徴
とするものである。

以下図面の一実施例により本発明を説明する。

第１図において、１は加圧ヘッドで、被焼結体を挾んで
上下に対称に設けられる。

ヘッド内部には高周波コイル２が耐熱物のＭｔＯｔ Ａ
ｔ２０ ａ等の酸化物耐熱粉末３中に入れて固めて装填
され、これを覆うように先端にグラファイト、ＳｉＣ等
の耐熱部材４を固定して設け、被焼結体との接触部には
消耗品のシート５を介在させである。

６は加圧シリンダ等からなる加圧ヘッドの駆動装置に連
結するロンド、１は高周波電源に接続するリード線であ
る。

８は棒状あるいは帯状の長尺材の被焼結体で、これは例
えば粉末焼結する場合、粉末の結合成形体であり、粉末
成形体と鋳造体との結合材、混合材等である。

９は被焼結体８の両端を支持する移動装置（図示せず）
のチャックで、被焼結体８をしつかり支持した状態で水
平矢印の方向に移動させ加圧ヘッド１との間に相対移動
を与える。

移動装置は例えば、シリンダ、ラックピニオンを利用し
たもの、またクランク機構を利用したもの等が任意に設
けられる。

加圧ヘッド１との間に相対移動を行なわせるために被焼
結体８を移動する装置は前記したように諸種の構成のも
のが利用できるが、その移動は連続して移動し、間歇的
に移動し、また断続的に移動させることができ、焼結目
的によって任意の方法を採用する。

連続的移動を行なえば長尺部材の被焼結体８を１部づつ
全体を焼結でき、断続的に移動させれば部分的に焼結で
き、焼結された部分と焼結されない部分とがある焼結体
が得られ、また焼結溶接を行なう場合には、この断続移
動させることによって焼結溶接部分だけを効率的に能率
良く焼結して行ける効果がある。

焼結は加圧ヘッド１により被焼結体８の一部を加圧して
行なう。

加圧ヘッドは図示するように被焼結体８を間に挾んで上
下に対向したヘッドを両方対向方向に加圧作動してもよ
く、一方を、例えば下方ヘッドを固定しておいて上方ヘ
ッドだけで加圧してもよい。

勿論固定する下方ヘッドは加工台の如きもので構成する
こともできる。

また加圧ヘッドは被焼結体８を挾んで左右横方向に設け
ることもでき、更に被焼結体８の周りの任意方向に任意
の個数を対向して設けることもできる。

被焼結体８の加圧ヘッド１による加圧部分には、コイル
２に高周波電源から高周波電流を供給することにより、
電磁誘導によって渦電流が生じることになり、この渦電
流による所謂高周波加熱によって被焼結体が加熱され、
加熱ホット状態のプレスにより焼結が行なわれる。

加圧ヘッド１の先端には消耗品のシート５が介在させて
あり、このシートは例えば金属粉末、耐熱粉末、また潤
滑性粉末等を樹脂等で練り固めた、薄膜状に形成したも
のが用いられ、このシートの分離作用、潤滑作用等によ
りヘッド１と被焼結体８が溶着することが防止され、潤
滑効果によって容易に被焼結体８を移動させることがで
き、順次安定に焼結を行なうことができる。

シート５は消耗品であり、容易に破れてしまうので、連
続的には巻きボビンから間隙に被焼結体８の移動に伴な
わせて供給し介在させることができる。

あるいは予じめ被焼結体８０表面に覆わせておいてもよ
い。

また他の実施例はこのシートに代えて、あるいはシート
の利用とともに耐熱粉末を介在させ、ガス、例えば不活
性ガスを噴出介在させ、場合によっては反応ガスを用い
ることができ、任意の組合せを利用できる。

被焼結体８の移動を間歇的に、また断続的に行なう場合
は、この移動に同期して加圧ヘッド１を作動し、移動時
には圧力開放し、また上方に引き上げ、被焼結体８の移
動停止時に加圧プレスし、加熱して焼結するように自動
制御すれば連続して安定した焼結ができる。

また焼結と移動とのシーケンス制御をすることができる
。

第２図は被焼結体として多数の小物を連続的に焼結する
実施例で、第１図と同符号は同一部分を示す。

１３は所要形状をした被焼結体粉末の充填部分が所定間
隔で設けられた成型耐熱材で、この形状充填穴に焼結粉
末１４を充填させる。

１５は粉末１４のプレス用ヘッドである。

第２図の実施例では、被焼結体１４に直接通電すること
による加熱手段も設けられ、端子１２にパルス電源、直
流＋交流（高周波）電源、或いは交流電源等が接続され
、これにより、被焼結体１４を通電加熱によって予め加
熱する。

この場合成型耐熱材１３は通電々極を兼ねて充填粉末１
４に通電加熱を行なう。

この通電加熱とプレスヘッド１５による加圧とで充填粉
末１４は予じめ成形されて焼結用の加圧ヘッド１に移動
流入し、こ呈で焼結用の高周波加熱と、焼結用のプレス
が行なわれ、ホットプレスにより焼結される。

ヘッド１の作動と移動装置による移動送りを同期させ、
移動は断続的に行ない、被焼結体１４が加圧ヘッド１部
分に常に送給されるように送ることにより、順次焼結が
行なわれ、多数焼成品を連続して焼結することができる
。

なお成型耐熱材１３に粉末１４を充填するとき、間に消
耗品のシートを介在させておけば焼結晶の取り出しが容
易にできる。

第３図は順次焼結されていく被焼結体の上面図である。

なお、この第２図構成の焼結装置で、焼結溶接すること
ができる。

溶接を行なうときは、図において、部材１３を溶接４合
する溶接部材に置きかえ、この溶接部材間に焼結粉末を
充填して一体に焼結溶接するようにすればよい。

これにより連続して焼結溶接することができる。

焼結材料にはグラファイト、金属類及びその酸化物、窒
化物、炭化物等の化合物、並びに半導体、磁気等のうち
導電性を有するものや加熱時に導電性を生じるものが用
いられ、これ等材料の粉末焼結、混合焼結ができ、焼結
溶接ができ、異種物の接続焼結ができる。

このように、本発明によれば、長尺状の被焼結体を能率
良く焼結することができ、特に、対向方向に駆動される
加圧ヘッドに高周波加熱装置を具備させたことにより、
ローラ間に加圧挟持される被焼結体を通電加熱する場合
に比して被焼結体の比較的広い部位に対して加熱と加圧
を同時に行なうことができるため、断面積の大きい長尺
部材も能率良く焼結することができ、また本発明は高周
波加熱によるものであるため、高密度の焼結をも容易に
エネルギ効率良く行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例図、第２図は他の実施例図、
第３図は第２図の実施例に於ける被焼結体の上面図であ
る。 １は加圧ヘッド、２は高周波コイル、４は耐熱部材、５
は消耗品シート、８は被焼結体、９は移動装置のチャッ
ク、１２は通電々源接続端子、１３は成型耐熱材、１４
は被焼結体、１５は加圧ヘッドである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被焼結体を挟持する間隙を介し相対向して配置され
   ると共に前記相対向するうちハ少なくとも一方が前記対
   向方向に移動可能に配置される加圧ヘッドと、前記移動
   可能な加圧ヘッドを前記対向方向に移動せしめる駆動装
   置と、前記相対向する加圧ヘッド間に位置する被焼結体
   と前記加圧ヘッドとを前記対向方向と直交する方向に相
   対的に移動せしめる移動装置と、前記加圧ヘッドに設け
   られるコイルと、該コイルに接続される高周波電源とを
   具備してなることを特徴とする焼結装置。