JPS6360082B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、超音波を加えて焼成をし焼結をする
場合に焼結の進行によつて状態が変化するインピ
ーダンスを判定して焼結状態を判別して、適合し
た焼結制御を行なえるようにした焼結装置に関す
る。

在来の焼結装置は均一混合をした組成物を型内
に充填し加圧加熱をし所要の密度と溶解度を得て
冷却するものである。混合の過程または焼結の過
程で均一分散を維持するための機構として時間制
御機構、温度制御、焼結体の収縮状態を信号とし
て制御するもの等が付設される。しかしながら、
工程としては単純明白な簡便さと作業容易性とを
保持し短時間単一工程で高品質なものを高効率で
製造できる方法または装置が使用できることがの
ぞましいが従来装置では充分この目的を達し得な
かつた。

本発明は、混合した均一組成物を得る工程から
焼結工程での焼結過程で進行する逐時的な反応、
例えば密度変化等を適確に検出し、その態様に対
応して適応して制御し得る焼結装置を提供して、
前記の課題解決をし目的達成をすることを主たる
目的とする。

本発明の装置は次の装置部から成る。すなわ
ち、前記粉体混合物を充填する成形型と、該型内
充填粉末に加圧するパンチと、該パンチにプレス
する加圧装置と、前記パンチに超音波振動を作用
する振動装置と、該振動装置のインピーダンス変
化を検出判別して焼結進行状態を表示し若しくは
前記加圧装置等に信号を加える制御装置とを設け
て成る。この本発明の装置に、用途に応じ所要の
電界中または磁界中で行うための電磁界装置部を
付設し本発明の目的達成をより効果的に実施す
る。

次に、本発明を一実施例を図示して説明する。
第１図は本発明の一実施例の系統モデルを説明す
るための一部断面正面図で、第２図はインピーダ
ンスと焼結体密度変化との関係図である。この実
施例は、出発粉体組成物の組成が、磁石を成形す
るとき、サマリウム・コバルト（粒度500メツシ
ユ）に結合剤としてフエノール16vol％を混合し
たもの（Ａ混合組成物と呼ぶ。）を用い、使用超
音波は、1.5kw，28kHzを適用した場合に関する。

第１図では、Ａ混合組成物の所要量を焼結成形
用の型１０の内腔部１に充填する。上パンチ６を
固定し下パンチ７を加圧して前記の組成物を圧搾
する。超音波振動子９の振動をホーン２を経て上
パンチ６に作用し内腔部１内のＡ混合組成物に振
動を加える。４が発振器で、この発振高周波を回
路２５，２６により振動子９に付勢する。８はパ
ンチ７を加圧するシリンダーで、加圧ポンプ部５
により制御される。３は発振器４と振動子９間の
付勢回路から電流、電圧によりインピーダンス変
化を検出し判別してポンプ５に制御信号を送る制
御装置で、回路２４によりポンプ５に信号を加え
て作動制御しシリンダ８を駆動してパンチ７に圧
力を加え、又成形圧を加えるときは、ポンプ５か
ら回路２３を経て発振器４に停止信号を送る。

以上において、成形しようとする混合組成物を
型内１に充填し、上下パンチ６，７を嵌合し、シ
リンダ８を駆動して初期加圧をしながら振動子９
を作動して超音波振動を作用させる。この加圧と
振動により成形、焼結が進行すれば次第に振動付
与に対するインピーダンスが変化し、この変化を
振動電源回路から常に検出しており、装置３で信
号判別をし、インピーダンス変化が所定値に達し
たとき、アプセツト成形圧を加えるようポンプ５
に指令制御する。こうしてポンプ５作動によりシ
リンダ８を駆動して成形圧を加えるときはポンプ
部５から停止信号を出して発振器４を停止する。

前記のＡ混合組成物は強磁性体であるが、この
ような組成物の場合、また電極用材の焼結の場合
などには、電界中または磁界中で前記のようにイ
ンピーダンスを検出測定し制御して焼結を進行す
ると効果をより大にすることができる。この場合
の密度とインピーダンスの関係は、総合すると、
焼結過程でＢ，ＣおよびＤの変化がみられるが、
これらのそれぞれの時点で制御装置３から判別信
号を出力して加圧力制御を行なつてインピーダン
スを曲線Ａに沿つて変化させる制御を行うことに
より均一で所要の密度のものが得られる。勿論検
出インピーダンスを信号とする加圧制御は焼結目
的に対応した諸種の任意の曲線に沿つて制御する
ことができる。

前記のＡ混合組成物を前記の超音波を加え、シ
リンダによる加圧力を2000Kg／cm²で行つた場合
に、磁界10KOeを加えた場合に通常のものの約
１／２の適用時間で製造でき、16MGOのものが得 られた。なお焼結には外からヒータ等の加熱を行
なうとか、高周波加熱を行なうことができる。

以上は本発明を一実施例について説明したが、
振動インピーダンスの検出は振動子から直接機械
的インピーダンスを検出することができ、この検
出インピーダンスを判別することによつて焼結進
行状態を正確に知ることができ、加圧，加熱等の
適応した制御ができ、成品を目的に対応した特性
を有せしめて焼結成形することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部断面正面図。
第２図は密度とインピーダンスとの関係図。 １…焼結型内腔、１０…焼結型、９…振動子、
８…シリンダ、３…制御装置、４…高周波発振
器、５…制御ポンプ、６，７…上下パンチ、２
３，２４，２５，２６，２７，２８，２９…回
路、２１，２２…油圧パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粉体混合組成物を加圧焼結し成形するものに
   おいて、前記粉体混合物を充填する成形型と、該
   型内充填粉末に加圧するパンチと、該パンチにプ
   レスする加圧装置と、前記パンチに超音波振動を
   作用する振動装置と、該振動装置のインピーダン
   ス変化を検出判別して焼結進行状態を表示し若し
   くは前記加圧装置等に信号を加える制御装置とを
   設けて成ることを特徴とした超音波使用焼結装
   置。