JP2002105508A - Electric pressure-sintering apparatus - Google Patents
Electric pressure-sintering apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、通電加圧焼結装置
に関する。通電加圧焼結装置は、内部に金属やセラミッ
クス等の被焼結粉末が入れられた焼結型を真空内で加圧
しながら通電し、通電により焼結型を発熱させ被焼結粉
末を焼結させるための装置である。本発明はかかる通電
加圧焼結装置に関する。[0001] The present invention relates to an electric pressure sintering apparatus. The current-pressing sintering device applies electricity to a sintering mold in which powder to be sintered, such as metal or ceramics, is placed while applying pressure in a vacuum. It is a device for tying. The present invention relates to such an electric pressure sintering apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は、従来の通電加圧焼結装置101 の
概略説明図である。同図において符号８０は、焼結型で
ある。この焼結型８０の内部には被焼結粉末ｍが入れら
れている。被焼結粉末ｍは金属やセラミックスの粉末で
ある。従来の通電加圧焼結装置101 は、前記焼結型８０
を加圧・通電し、焼結型８０内の被焼結粉末ｍを焼結す
るための焼結軸２５を備えている。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a schematic explanatory view of a conventional electric pressure sintering apparatus 101. In the figure, reference numeral 80 denotes a sintered mold. Inside the sintering mold 80, a powder m to be sintered is put. The powder to be sintered m is a metal or ceramic powder. The conventional electric pressure sintering apparatus 101 is provided with the sintering mold 80
Is provided with a sintering shaft 25 for sintering the powder m to be sintered in the sintering mold 80 by applying pressure and current.
【０００３】この焼結軸２５は、上下一対の上下加圧電
極軸２６，２７から構成されている。上加圧電極軸２６
は、その上端が図示しない機枠に固定されている。下加
圧電極軸２７は、その下端が図示しない機枠に昇降自在
に設けられており、例えば油圧シリンダ等によって昇降
しうるものである。この上加圧電極軸２６および下加圧
電極軸２７には、図示しない直流電源の正極と負極がそ
れぞれ接続されている。このため、焼結軸２５の上加圧
電極軸２６と下加圧電極軸２７との間に焼結型８０を挟
んで取り付け、例えば図示しないシリンダで下加圧電極
軸２７を押し上げて通電すれば、焼結型８０を加圧しな
がら通電することができる。The sintering shaft 25 comprises a pair of upper and lower pressing electrode shafts 26 and 27. Upper pressure electrode shaft 26
Has its upper end fixed to a machine frame (not shown). The lower pressurizing electrode shaft 27 is provided with its lower end to be able to move up and down on a machine frame (not shown), and can be moved up and down by, for example, a hydraulic cylinder or the like. A positive electrode and a negative electrode of a DC power supply (not shown) are connected to the upper pressure electrode shaft 26 and the lower pressure electrode shaft 27, respectively. For this reason, the sintering die 80 is mounted between the upper pressurized electrode shaft 26 and the lower pressurized electrode shaft 27 of the sintered shaft 25, and the lower pressurized electrode shaft 27 is pushed up by a cylinder (not shown), for example, to supply electricity. For example, it is possible to energize the sintering mold 80 while applying pressure.
【０００４】焼結型８０の周囲には、焼結型８０を外部
から気密に密閉する真空チャンバ２が設けられている。
真空チャンバ２は、焼結型８０の側方を囲む円筒状の側
壁２ａと、この側壁２ａの上端及び下端に気密に取り付
けられた上下一対の上板２ｂおよび下板２ｃとから構成
されている。この真空チャンバ２は、図示しない真空ポ
ンプと接続されており、この真空ポンプによって、真空
チャンバ２内を真空にすることができる。[0004] Around the sintering die 80, a vacuum chamber 2 for hermetically sealing the sintering die 80 from the outside is provided.
The vacuum chamber 2 includes a cylindrical side wall 2a surrounding the side of the sintering die 80, and a pair of upper and lower plates 2b and 2c airtightly attached to the upper and lower ends of the side wall 2a. . The vacuum chamber 2 is connected to a vacuum pump (not shown), and the inside of the vacuum chamber 2 can be evacuated by the vacuum pump.
【０００５】また、真空チャンバ２の上板２ｂは、上加
圧電極軸２６の外周に気密かつ摺動自在に取り付けられ
ており、下板２ｃは、下加圧電極軸２７の外周に気密に
固定されている。このため、前記焼結軸２５の下加圧電
極軸２７を押し上げたときに、下加圧電極軸２７ととも
に真空チャンバ２は押し上げられる。The upper plate 2b of the vacuum chamber 2 is air-tightly and slidably mounted on the outer periphery of the upper pressure electrode shaft 26, and the lower plate 2c is air-tightly mounted on the outer periphery of the lower pressure electrode shaft 27. Fixed. Therefore, when the lower pressurized electrode shaft 27 of the sintered shaft 25 is pushed up, the vacuum chamber 2 is pushed up together with the lower pressurized electrode shaft 27.
【０００６】また、真空チャンバ２の側壁２ａと焼結型
８０の間には、焼結軸２５を中心軸とする円筒状の反射
板150 が設けられている。この反射板150 は、真空チャ
ンバ２に固定されている。反射板150 は、その内面が鏡
面となるように例えばアルミニウム等の電磁波を反射す
る素材がコーティングされている。A cylindrical reflecting plate 150 having the sintering shaft 25 as a central axis is provided between the side wall 2a of the vacuum chamber 2 and the sintering die 80. The reflection plate 150 is fixed to the vacuum chamber 2. The reflection plate 150 is coated with a material that reflects electromagnetic waves, such as aluminum, so that the inner surface of the reflection plate 150 becomes a mirror surface.
【０００７】つぎに、通電加圧焼結装置101 によって被
焼結粉末ｍを焼結する作業を説明する。上加圧電極軸２
６と下加圧電極軸２７との間に、焼結型８０を取付け、
真空チャンバ２内を真空にし、下加圧電極軸２７を上昇
させて、焼結型８０を加圧して通電すれば、焼結型８０
および被焼結粉末ｍが発熱するので、焼結型８０内の被
焼結粉末ｍを焼結することができる。Next, the operation of sintering the powder to be sintered m by the current pressure sintering apparatus 101 will be described. Upper pressurized electrode shaft 2
6 and the lower pressurizing electrode shaft 27, a sintering die 80 is attached,
When the inside of the vacuum chamber 2 is evacuated, the lower pressurizing electrode shaft 27 is raised, and the sintering die 80 is pressed and energized, the sintering die 80
Since the powder to be sintered m generates heat, the powder to be sintered m in the sintering mold 80 can be sintered.
【０００８】焼結型８０と真空チャンバ２の側壁２ａと
の間には反射板150 が設けられているから、この反射板
150 によって、発熱によって高温になった焼結型８０や
被焼結粉末ｍから放射される電磁波を反射することがで
きる。しかも、反射板150 内面は鏡面となっているの
で、反射板150 によって焼結型８０から放射された電磁
波を焼結型８０に向けて確実に反射し、再び焼結型８０
に当てることができる。よって、焼結型８０から放射さ
れた電磁波も焼結型８０の加熱に利用することができ
る。つまり、反射板150 を設けることによって、焼結型
８０を効率良く加熱することができるのである。Since a reflector 150 is provided between the sintering mold 80 and the side wall 2a of the vacuum chamber 2, the reflector 150
Thus, the electromagnetic wave radiated from the sintering mold 80 and the powder to be sintered m heated by the heat can be reflected. Moreover, since the inner surface of the reflecting plate 150 is a mirror surface, the electromagnetic wave radiated from the sintering die 80 by the reflecting plate 150 is surely reflected toward the sintering die 80, and the sintering die 80
Can be used. Therefore, the electromagnetic wave radiated from the sintering mold 80 can also be used for heating the sintering mold 80. That is, by providing the reflection plate 150, the sintered mold 80 can be efficiently heated.
【０００９】焼結が終了すると、高温の被焼結粉末ｍ
が、大気中の酸素等と反応して、その表面や内部に酸化
物等を形成するのを防ぐために、被焼結粉末ｍは真空に
保たれた真空チャンバ２内で放射のみによって冷却され
る。When the sintering is completed, the high-temperature sintering powder m
However, the powder to be sintered m is cooled only by radiation in the vacuum chamber 2 kept in a vacuum in order to prevent the oxides and the like from forming on the surface and inside thereof by reacting with oxygen and the like in the atmosphere. .
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の通電
加圧焼結装置101 では、焼結型８０は、反射板150 に囲
まれたままである。このため、焼結時には焼結型８０の
加熱に役立つが、冷却時には逆に邪魔になる。つまり、
冷却時には、焼結型８０から、放射された電磁波の一部
を反射板150 が反射して再び焼結型８０に当たって、そ
の温度が上昇するからである。したがって、被焼結粉末
ｍの冷却効率が悪く、冷却時間が長くなるという問題が
ある。また、冷却時間を短くするために焼結後に真空チ
ャンバ２内に不活性ガスを導入すれば、放射だけでなく
熱伝達によっても焼結型８０を冷却することができる
が、不活性ガスが大量に必要になる。しかも、ガスを導
入しただけでは、ガスの自然対流によって焼結型８０を
冷却することになるので、十分な冷却効果が得られな
い。したがって、ガスを強制的に循環させる装置や、焼
結型８０によって加熱されたガスを冷却するための熱交
換器が必要となり、装置の構造が複雑になるし、設備コ
ストも高くなるという問題がある。However, in the conventional electric pressure sintering apparatus 101, the sintering die 80 is still surrounded by the reflector 150. For this reason, the sintering mold 80 is useful for heating during sintering, but it is an obstacle to cooling. That is,
This is because, during cooling, a part of the electromagnetic wave radiated from the sintering mold 80 is reflected by the reflection plate 150 and again strikes the sintering mold 80, and the temperature thereof rises. Therefore, there is a problem that the cooling efficiency of the powder to be sintered m is poor and the cooling time is prolonged. In addition, if an inert gas is introduced into the vacuum chamber 2 after sintering to shorten the cooling time, the sintering mold 80 can be cooled not only by radiation but also by heat transfer. Is needed. Moreover, the introduction of the gas alone cools the sintered mold 80 by natural convection of the gas, so that a sufficient cooling effect cannot be obtained. Therefore, a device for forcibly circulating the gas and a heat exchanger for cooling the gas heated by the sintering mold 80 are required, and the structure of the device becomes complicated and the equipment cost increases. is there.
【００１１】本発明はかかる事情に鑑み、簡単かつコン
パクトな構造で被焼結粉末の冷却時間を短くすることが
できる通電加圧焼結装置を提供することを目的とする。In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an electric pressure sintering apparatus which has a simple and compact structure and can shorten the cooling time of the powder to be sintered.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１の通電加圧焼結
装置は、被焼結粉末が入れられた焼結型を上下方向に加
圧焼結するための焼結軸と、前記焼結型を密閉するため
の真空チャンバとを備えた通電加圧焼結装置であって、
前記真空チャンバと前記焼結型との間において、前記焼
結型の側方を囲み、上下昇降自在に設けられた反射板
と、該反射板を前記真空チャンバ内で昇降させる昇降手
段とからなり、前記反射板を上昇させると、該反射板
が、前記焼結型より上方まで移動することを特徴とす
る。請求項２の通電加圧焼結装置は、請求項１記載の発
明において、前記真空チャンバ内側上端に案内板が設け
られており、前記反射板が、前記案内板に、上下昇降自
在に取り付けられた内筒と、上端が該内筒の外周面に、
上下昇降自在に取り付けられた外筒とからなり、前記昇
降手段が、昇降シリンダと、一端が該シリンダのロッド
の先端に取り付けられた昇降アームとからなり、該昇降
アームの他端が、前記外筒の外周面に取り付けられてお
り、前記昇降シリンダによって、前記外筒を上昇させる
と、該外筒の上端に掛合されるフランジが、前記内筒の
外面上端に形成されたことを特徴とする。請求項３の通
電加圧焼結装置は、請求項１または２記載の発明におい
て、前記真空チャンバの内壁面が黒色に塗られたことを
特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric current pressure sintering apparatus, comprising: a sintering shaft for vertically sintering a sintering die containing powder to be sintered; An electric pressure sintering apparatus having a vacuum chamber for sealing the mold,
Between the vacuum chamber and the sintering mold, a reflector surrounding the sintering mold is provided, the reflector being provided to be vertically movable, and lifting means for raising and lowering the reflector in the vacuum chamber. When the reflector is raised, the reflector moves to a position above the sintering mold. According to a second aspect of the present invention, a guide plate is provided at an upper end inside the vacuum chamber, and the reflection plate is attached to the guide plate so as to be vertically movable. Inner cylinder, and the upper end is on the outer peripheral surface of the inner cylinder,
An elevating cylinder, and an elevating means, comprising an elevating cylinder, and an elevating arm having one end attached to a tip of a rod of the cylinder, and the other end of the elevating arm being connected to the outer cylinder. It is attached to the outer peripheral surface of the cylinder, and when the outer cylinder is raised by the elevating cylinder, a flange engaged with the upper end of the outer cylinder is formed at the upper end of the outer surface of the inner cylinder. . According to a third aspect of the present invention, there is provided an electric pressure sintering apparatus according to the first or second aspect, wherein an inner wall surface of the vacuum chamber is painted black.
【００１３】請求項１の発明によれば、被焼結粉末の焼
結時には、昇降手段によって、反射板を焼結型と真空チ
ャンバの内壁との間に配置することができるので、反射
板によって焼結型から放射される電磁波を反射して、再
び焼結型に当てて加熱でき、焼結型を効率良く加熱でき
る。被焼結粉末を冷却するときには、昇降手段によって
反射板を上昇させて、焼結型と真空チャンバの内壁との
間から反射板を移動させることができるので、焼結型か
ら放射された電磁波が、再び焼結型に当たることを防ぐ
ことができる。よって、高い加熱効率を維持したまま、
放射による被焼結粉末の冷却効率を高くすることができ
る。また、昇降手段によって、反射板を昇降させるだけ
なので、装置の構造が簡単であり、コストも安くなる。
請求項２の発明によれば、シリンダを伸縮させて、昇降
アームを上下に昇降させれば、反射板の外筒を上下に昇
降させることができる。また、外筒を上昇させれば、フ
ランジに外筒の上端が掛合する。このため、外筒ととも
に内筒も案内板に沿って上昇する。しかも、内筒を外筒
の内部に収容した状態で真空チャンバ内の上部に反射板
を収容することができる。よって、反射板の収容スペー
スが小さくなり、装置の構造をコンパクトにすることが
できる。請求項３の発明によれば、焼結型から放射され
た電磁波が、真空チャンバの内壁面で吸収される割合を
高くすることができるので、電磁波が真空チャンバの内
壁面で反射して、再び焼結型に当たることを防ぐことが
できる。よって、放射による被焼結粉末の冷却の効率を
高くすることができる。According to the first aspect of the present invention, when sintering the powder to be sintered, the reflector can be arranged between the sintering mold and the inner wall of the vacuum chamber by the elevating means. Electromagnetic waves radiated from the sintering mold are reflected, and the sintering mold can be heated again by hitting the sintering mold again. When cooling the powder to be sintered, the reflector can be raised by the elevating means, and the reflector can be moved from between the sintering mold and the inner wall of the vacuum chamber. , Can be prevented from hitting the sintering mold again. Therefore, while maintaining high heating efficiency,
The efficiency of cooling the powder to be sintered by radiation can be increased. Further, since the reflecting plate is only raised and lowered by the lifting means, the structure of the apparatus is simple and the cost is low.
According to the second aspect of the present invention, the outer cylinder of the reflector can be moved up and down by extending and retracting the cylinder to move the arm up and down. Also, when the outer cylinder is raised, the upper end of the outer cylinder engages with the flange. For this reason, the inner cylinder as well as the outer cylinder rises along the guide plate. Moreover, the reflection plate can be accommodated in the upper portion of the vacuum chamber in a state where the inner cylinder is housed inside the outer cylinder. Therefore, the accommodation space for the reflection plate is reduced, and the structure of the device can be made compact. According to the third aspect of the present invention, the ratio of electromagnetic waves radiated from the sintering mold to be absorbed by the inner wall surface of the vacuum chamber can be increased. It is possible to prevent the sintering mold from being hit. Therefore, the efficiency of cooling the powder to be sintered by the radiation can be increased.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。まず、本実施形態の通電加圧焼結装
置１を説明する前に、通電加圧焼結装置１によって焼結
される被焼結粉末ｍが入れられる焼結型８０について説
明する。図１は本実施形態の通電加圧焼結装置１の真空
チャンバ２の概略説明図である。同図に示すように、焼
結型８０は、モールド８１および上下一対のダイス８
２，８３から構成されたものである。モールド８１は、
中空部分を備えた円筒状に形成されたものである。各ダ
イス８２，８３は、モールド８１の中空部分と同一径の
円柱状に形成されたものである。このため、モールド８
１の中空部分に上下一対のダイス８２，８３で銅（Ｃ
ｕ）やニッケル（Ｎｉ）、アルミナ（Al2O3）等の粉末
ｍを気密に収容することができる。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, before describing the current-pressure sintering apparatus 1 of the present embodiment, a sintering die 80 into which the powder to be sintered m sintered by the current-press sintering apparatus 1 is put will be described. FIG. 1 is a schematic explanatory view of a vacuum chamber 2 of an electric pressure sintering apparatus 1 of the present embodiment. As shown in the figure, a sintered mold 80 includes a mold 81 and a pair of upper and lower dies 8.
2, 83. Mold 81
It is formed in a cylindrical shape having a hollow portion. Each of the dies 82 and 83 is formed in a cylindrical shape having the same diameter as the hollow portion of the mold 81. Therefore, the mold 8
Copper (C) is formed in the hollow portion by a pair of upper and lower dies 82 and 83.
u), a powder m such as nickel (Ni), alumina (Al 2 O 3 ) or the like can be stored in an airtight manner.
【００１５】さて、本実施形態の通電加圧焼結装置１を
説明する。本実施形態の通電加圧焼結装置１は、真空チ
ャンバ２、焼結軸２５、反射板５０および昇降手段５５
を備えている。Now, an electric pressure sintering apparatus 1 according to this embodiment will be described. The current-pressure sintering apparatus 1 according to the present embodiment includes a vacuum chamber 2, a sintering shaft 25, a reflection plate 50, and a lifting / lowering means 55.
It has.
【００１６】まず、焼結軸２５を説明する。焼結軸２５
は、上下一対の上加圧電極軸２６および下加圧電極軸２
７から構成されている。上加圧電極軸２６および下加圧
電極軸２７は、円柱状の部材であり、その素材は、電気
伝導性があり、耐熱性がある、例えば黒鉛やシリコンカ
ーバイド等である。なお、上加圧電極軸２６および下加
圧電極軸２７の素材は、電気伝導性があり、耐熱性があ
るという性質を有しておればよく、黒鉛やシリコンカー
バイド等に限定されない。First, the sintered shaft 25 will be described. Sintered shaft 25
Are a pair of upper and lower pressurized electrode shafts 26 and 2
7. The upper pressurizing electrode shaft 26 and the lower pressurizing electrode shaft 27 are columnar members, and are made of a material having electrical conductivity and heat resistance, such as graphite or silicon carbide. The material of the upper pressurizing electrode shaft 26 and the lower pressurizing electrode shaft 27 may be a material having electrical conductivity and heat resistance, and is not limited to graphite or silicon carbide.
【００１７】前記上加圧電極軸２６は、垂直に配設され
ており、その上端が図示しない機枠に固定されている。
前記上加圧電極軸２６の下方には、下加圧電極軸２７が
上加圧電極軸２６と軸中心が一致するように、垂直に配
設されている。この下加圧電極軸２７は、その下端が図
示しない機枠に昇降自在に設けられており、例えば油圧
シリンダ等によって昇降させることができる。なお、下
加圧電極軸２７を昇降させる手段は特に限定されない。The upper pressure electrode shaft 26 is disposed vertically, and the upper end thereof is fixed to a machine frame (not shown).
Below the upper pressurizing electrode shaft 26, a lower pressurizing electrode shaft 27 is disposed vertically so that the axis center of the lower pressurizing electrode shaft 26 coincides with that of the upper pressurizing electrode shaft 26. The lower pressurizing electrode shaft 27 has a lower end provided on a machine frame (not shown) so as to be able to move up and down, and can be moved up and down by, for example, a hydraulic cylinder. The means for raising and lowering the lower pressure electrode shaft 27 is not particularly limited.
【００１８】前記上加圧電極軸２６および前記下加圧電
極軸２７には、図示しない直流電源の正極および負極が
それぞれ接続されている。このため、上加圧電極軸２６
と下加圧電極軸２７の間に前記焼結型８０を設置して、
シリンダ等によって下加圧電極軸２７を押し上げて通電
すれば、焼結型８０を加圧しながら通電することができ
る。A positive electrode and a negative electrode of a DC power supply (not shown) are connected to the upper pressurizing electrode shaft 26 and the lower pressurizing electrode shaft 27, respectively. For this reason, the upper pressure electrode shaft 26
The sintering mold 80 is installed between the lower pressure electrode shaft 27 and
If the lower pressurizing electrode shaft 27 is pushed up by a cylinder or the like and energized, the sintered mold 80 can be energized while pressurized.
【００１９】つぎに、真空チャンバ２を説明する。真空
チャンバ２は、側壁２ａ、上板２ｂおよび下板２ｃから
基本構成されたものである。下板２ｃは、平板であっ
て、その中心を前記焼結軸２５の下加圧電極軸２７が貫
通している。この下板２ｃは、下加圧電極軸２７の外周
に気密に固定されている。下板２ｃの上面には、側壁２
ａの下端が気密に取り付けられている。この側壁２ａは
円筒状の部材であって、前記焼結型８０の側方を囲むよ
うに設けられている。また、真空チャンバ２の側壁２ａ
の内面は、黒色に塗られているが、その理由は後述す
る。側壁２ａの上端には、上板２ｂの下面が気密に取り
付けられている。この上板２ｂは、平板であって、その
中心を前記焼結軸２５の下加圧電極軸２７が貫通してい
る。この上板２ｂは、下加圧電極軸２７の外周に気密か
つ摺動自在に取り付けられている。このため、焼結軸２
５の下加圧電極軸２７を押し上げたときに、下加圧電極
軸２７とともに真空チャンバ２が押し上げられる。Next, the vacuum chamber 2 will be described. The vacuum chamber 2 basically includes a side wall 2a, an upper plate 2b, and a lower plate 2c. The lower plate 2c is a flat plate, and the lower pressure electrode shaft 27 of the sintering shaft 25 penetrates the center of the lower plate 2c. The lower plate 2c is air-tightly fixed to the outer periphery of the lower pressure electrode shaft 27. Side wall 2 is provided on the upper surface of lower plate 2c.
The lower end of a is hermetically attached. The side wall 2a is a cylindrical member and is provided so as to surround the side of the sintering mold 80. Also, the side wall 2a of the vacuum chamber 2
Is painted black, the reason for which will be described later. The lower surface of the upper plate 2b is hermetically attached to the upper end of the side wall 2a. The upper plate 2b is a flat plate, and the lower pressurized electrode shaft 27 penetrates the center of the upper plate 2b. The upper plate 2b is air-tightly and slidably attached to the outer periphery of the lower pressure electrode shaft 27. Therefore, the sintered shaft 2
When the lower pressure electrode shaft 27 is pushed up, the vacuum chamber 2 is pushed up together with the lower pressure electrode shaft 27.
【００２０】また、真空チャンバ２は、図示しない真空
ポンプと接続されており、この真空ポンプによって、真
空チャンバ２内を真空にすることができる。The vacuum chamber 2 is connected to a vacuum pump (not shown), and the inside of the vacuum chamber 2 can be evacuated by the vacuum pump.
【００２１】したがって、前記焼結軸２５の上加圧電極
軸２６と下加圧電極軸２７の間に前記焼結型８０を設置
して、真空ポンプによって真空チャンバ２内を真空に
し、下加圧電極軸２７を押し上げて通電すれば、焼結型
８０を加圧しながら通電することができる。Accordingly, the sintering mold 80 is installed between the upper pressurized electrode shaft 26 and the lower pressurized electrode shaft 27 of the sintered shaft 25, and the inside of the vacuum chamber 2 is evacuated by a vacuum pump. When the pressure electrode shaft 27 is pushed up and energized, the current can be applied while the sintering mold 80 is pressed.
【００２２】本実施形態の通電加圧焼結装置１は、真空
チャンバ２内において、焼結軸２５によって前記焼結型
８０を通電加圧する位置における焼結軸２５の周囲に、
昇降手段５５によって昇降する反射板５０と、反射板５
０を案内する案内板５３とを設けたことが特徴である。
そこで、案内板５３、反射板５０および昇降手段５５を
説明する。前記真空チャンバ２の内部において、上板２
ｂの下面には、円筒状の板である案内板５３が垂直に設
けられている。The energizing pressure sintering apparatus 1 of the present embodiment is arranged in the vacuum chamber 2 around the sintering shaft 25 at a position where the sintering die 80 is energized and pressed by the sintering shaft 25.
A reflector 50 that is raised and lowered by the lifting means 55;
It is characterized in that a guide plate 53 for guiding 0 is provided.
Therefore, the guide plate 53, the reflection plate 50, and the elevating means 55 will be described. Inside the vacuum chamber 2, an upper plate 2
A guide plate 53, which is a cylindrical plate, is provided vertically on the lower surface of b.
【００２３】つぎに、反射板５０を説明する。図１に示
すように、反射板５０は、内筒５１および外筒５２から
構成されている。Next, the reflection plate 50 will be described. As shown in FIG. 1, the reflection plate 50 includes an inner cylinder 51 and an outer cylinder 52.
【００２４】前記案内板５３の外面には、上下に昇降自
在に内筒５１が取り付けられている。この内筒５１は、
焼結軸２５を中心軸とする円筒状の部材であり、前記焼
結型８０の側方を囲むように設けられている。この内筒
５１は、その内面が鏡面となるように例えばアルミニウ
ム等の電磁波を反射する素材がコーティングされてい
る。この内筒５１の外面上端には、外向きにフランジ５
１ｈが形成されているが、その理由は後述する。An inner tube 51 is attached to the outer surface of the guide plate 53 so as to be able to move up and down. This inner cylinder 51 is
It is a cylindrical member having the sintering shaft 25 as a central axis, and is provided so as to surround the side of the sintering mold 80. The inner cylinder 51 is coated with a material that reflects electromagnetic waves, such as aluminum, so that the inner surface of the inner cylinder 51 becomes a mirror surface. The upper end of the outer surface of the inner cylinder 51 is provided with a flange 5 facing outward.
1h is formed, and the reason will be described later.
【００２５】前記内筒５１の外周には、外筒５２の上端
が上下に昇降自在に取り付けられている。この外筒５２
は、前記内筒５１と同心で、その内径が前記５１の外径
よりも大きい円筒状の部材であり、内筒５１と同様に焼
結型８０の側方を囲むように設けられている。この外筒
５２にも、前記５１と同様に、その内面が鏡面になるよ
うに例えばアルミニウム等の電磁波を反射する素材がコ
ーティングされている。この外筒５２の上端は、内側に
折れ曲がって、フランジ５２ｈとなっている。An upper end of an outer cylinder 52 is attached to the outer periphery of the inner cylinder 51 so as to be vertically movable. This outer cylinder 52
Is a cylindrical member which is concentric with the inner cylinder 51 and whose inner diameter is larger than the outer diameter of the 51, and is provided so as to surround the side of the sintering mold 80 like the inner cylinder 51. The outer cylinder 52 is also coated with a material that reflects electromagnetic waves, such as aluminum, so that the inner surface of the outer cylinder 52 becomes a mirror surface, as in the case of the outer cylinder 52. The upper end of the outer cylinder 52 is bent inward to form a flange 52h.
【００２６】つぎに、昇降手段５５を説明する。図１に
示すように、昇降手段５５は、昇降シリンダ５６、連結
部材５７および昇降アーム５８から構成されたものであ
る。昇降シリンダ５６は、例えば油圧シリンダである。
この昇降シリンダ５６は、そのピストンロッドを垂直上
向きにして、前記真空チャンバ２の側壁２ａの外面にシ
リンダボディが固定されている。昇降アーム５８は、縦
長の部材であって、真空チャンバ２に垂直に配設されて
いる。昇降アーム５８は、その下端が前記反射板５０の
外筒５２の下端外面に取り付けられており、その上端が
真空チャンバ２の上板２ｂにより上方に突出している。
また、この昇降アーム５８の外周は、真空チャンバ２の
上板２ｂに気密かつ摺動自在に取り付けられている。例
えば、昇降アーム５８の外周と上板２ｂの間に０リング
シールを設けている。Next, the elevating means 55 will be described. As shown in FIG. 1, the lifting / lowering means 55 includes a lifting / lowering cylinder 56, a connecting member 57, and a lifting / lowering arm 58. The lifting cylinder 56 is, for example, a hydraulic cylinder.
The cylinder body of the lift cylinder 56 is fixed to the outer surface of the side wall 2 a of the vacuum chamber 2 with its piston rod vertically upward. The elevating arm 58 is a vertically long member, and is disposed vertically in the vacuum chamber 2. The lifting arm 58 has its lower end attached to the outer surface of the lower end of the outer cylinder 52 of the reflection plate 50, and its upper end protrudes upward by the upper plate 2 b of the vacuum chamber 2.
The outer periphery of the elevating arm 58 is attached to the upper plate 2b of the vacuum chamber 2 in an airtight and slidable manner. For example, an O-ring seal is provided between the outer periphery of the lifting arm 58 and the upper plate 2b.
【００２７】連結部材５７は、例えば板状の部材であっ
て、その一端が昇降シリンダ５６のピストンロッドの先
端に枢着されており、その他端が昇降アーム５８の上端
側面に垂直に固定されている。The connecting member 57 is, for example, a plate-like member. One end of the connecting member 57 is pivotally attached to the tip of the piston rod of the elevating cylinder 56, and the other end is vertically fixed to the upper end side surface of the elevating arm 58. I have.
【００２８】よって、昇降手段５５によれば、昇降シリ
ンダ５６を伸縮させることによって、昇降アーム５８を
上下に昇降させ、反射板５０の外筒５２を上下に昇降さ
せることができる。Thus, according to the elevating means 55, the elevating arm 58 can be moved up and down by extending and retracting the elevating cylinder 56, and the outer cylinder 52 of the reflecting plate 50 can be moved up and down.
【００２９】また、図２に示すように、外筒５２を上方
に移動させると、内筒５１のフランジ５１ｈの下面に、
外筒５２の上端のフランジ５２ｈの上面が当たって、内
筒５１のフランジ５１ｈと外筒５２の上端のフランジ５
２ｈが掛合される。このため、内筒５１を外筒５２の内
部に収容した状態で外筒５２とともに内筒５１を上方へ
移動させることができる。しかも、内筒５１を外筒５２
の内部に収容した状態で真空チャンバ２内の上部に反射
板５０を収容することができる。よって、反射板５０の
収容スペースが小さくなり、通電加圧焼結装置１の構造
をコンパクトにすることができる。As shown in FIG. 2, when the outer cylinder 52 is moved upward, the lower surface of the flange 51h of the inner cylinder 51
The upper surface of the flange 52h at the upper end of the outer cylinder 52 comes into contact with the flange 51h of the inner cylinder 51 and the flange 5 at the upper end of the outer cylinder 52.
2h is involved. Therefore, the inner cylinder 51 can be moved upward together with the outer cylinder 52 in a state where the inner cylinder 51 is housed inside the outer cylinder 52. Moreover, the inner cylinder 51 is replaced with the outer cylinder 52
The reflection plate 50 can be accommodated in the upper part of the vacuum chamber 2 in a state where the reflection plate 50 is accommodated in the inside of the vacuum chamber 2. Therefore, the space for accommodating the reflection plate 50 is reduced, and the structure of the electric pressure sintering apparatus 1 can be made compact.
【００３０】つぎに、本実施形態の通電加圧焼結装置１
の作用と効果を説明する。焼結処理の前に、昇降シリン
ダ５６によって、昇降アーム５８とともに内筒５１およ
び外筒５２を下降させて、焼結型８０の側方を反射板５
０によって囲むことができる。Next, the current-pressure sintering apparatus 1 of the present embodiment
The function and effect of will be described. Before the sintering process, the inner cylinder 51 and the outer cylinder 52 are moved down together with the elevating arm 58 by the elevating cylinder 56 so that the side of the sintering die 80 is
Can be surrounded by zeros.
【００３１】つぎに、下加圧電極軸２７を上昇させて、
焼結型８０を加圧して通電すれば、焼結型８０および被
焼結粉末ｍが発熱するので、焼結型８０内の被焼結粉末
ｍを焼結することができる。また、反射板５０によっ
て、発熱によって高温になった焼結型８０や被焼結粉末
ｍから放射される電磁波を反射することができる。しか
も、反射板５０の内面は鏡面となっているので、反射板
５０によって焼結型８０から放射された電磁波を焼結型
８０に向けて確実に反射し、再び焼結型８０に当てるこ
とができる。したがって、焼結型８０から放射された電
磁波も焼結型８０の加熱に利用することができる。つま
り、反射板５０を設けることによって、焼結型８０を効
率良く加熱することができるのである。Next, the lower pressure electrode shaft 27 is raised,
When the sintering die 80 is pressed and energized, the sintering die 80 and the powder to be sintered m generate heat, so that the powder to be sintered m in the sintering die 80 can be sintered. Further, the reflection plate 50 can reflect electromagnetic waves radiated from the sintering mold 80 and the powder to be sintered m which have been heated to a high temperature by heat generation. Moreover, since the inner surface of the reflecting plate 50 is a mirror surface, the electromagnetic wave radiated from the sintering die 80 by the reflecting plate 50 is surely reflected toward the sintering die 80 and can be again applied to the sintering die 80. it can. Therefore, the electromagnetic waves radiated from the sintering mold 80 can also be used for heating the sintering mold 80. That is, by providing the reflection plate 50, the sintering mold 80 can be efficiently heated.
【００３２】焼結が終了すると、通電を停止し、下加圧
電極軸２７を下降させる。ついで、昇降シリンダ５６に
よって反射板５０の外筒５２および内筒５１を上昇させ
れば、焼結型８０と真空チャンバ２の側壁２ａの間から
反射板５０を移動させることができる。すると、焼結型
８０から放射された電磁波が、再び焼結型８０に当たる
ことを防ぐことができる。When the sintering is completed, the power supply is stopped and the lower pressure electrode shaft 27 is lowered. Next, if the outer cylinder 52 and the inner cylinder 51 of the reflector 50 are raised by the elevating cylinder 56, the reflector 50 can be moved from between the sintering mold 80 and the side wall 2a of the vacuum chamber 2. Then, the electromagnetic wave radiated from the sintering mold 80 can be prevented from hitting the sintering mold 80 again.
【００３３】さらに、真空チャンバ２の側壁２ａの内面
が黒色に塗られているので、焼結型８０から放射された
電磁波が、側壁２ａの内面で吸収される割合を高くする
ことができるので、電磁波が側壁２ａの内面で反射し
て、再び焼結型８０に当たることを防ぐことができる。
よって、放射による被焼結粉末ｍの冷却の効率を高くす
ることができる。Further, since the inner surface of the side wall 2a of the vacuum chamber 2 is painted black, the ratio of electromagnetic waves radiated from the sintering die 80 can be increased by the inner surface of the side wall 2a. Electromagnetic waves can be prevented from being reflected on the inner surface of the side wall 2a and hitting the sintered mold 80 again.
Therefore, the efficiency of cooling the powder to be sintered m by radiation can be increased.
【００３４】よって、本実施形態の通電加圧焼結装置１
によれば、高い加熱効率を維持したまま、放射による被
焼結粉末ｍの冷却効率を高くすることができる。また、
昇降シリンダ５６によって、反射板５０を昇降させるだ
けなので、装置の構造が簡単であり、コストも安くな
る。Therefore, the current-pressure sintering apparatus 1 of the present embodiment
According to this, the cooling efficiency of the powder to be sintered m by radiation can be increased while maintaining high heating efficiency. Also,
Since the reflection plate 50 is only raised and lowered by the lifting cylinder 56, the structure of the apparatus is simple and the cost is low.
【００３５】[0035]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、被焼結粉末の
焼結時には、昇降手段によって、反射板を焼結型と真空
チャンバの内壁との間に配置すれば、反射板によって焼
結型から放射される電磁波を反射して、再び焼結型に当
てて加熱できるので、焼結型を効率良く加熱できる。被
焼結粉末を冷却するときに、昇降手段によって反射板を
上昇させれば、焼結型と真空チャンバの内壁との間から
反射板を移動させることができるので、焼結型から放射
された電磁波が、反射板で反射して、再び焼結型に当た
ることを防ぐことができる。よって、高い加熱効率を維
持したまま、放射による被焼結粉末の冷却効率を高くす
ることができる。また、昇降手段によって、反射板を昇
降させるだけなので、装置の構造が簡単であり、コスト
も安くなる。請求項２の発明によれば、シリンダを伸縮
させて、昇降アームを上下に昇降させれば、反射板の外
筒を上下に昇降させることができる。また、外筒を上昇
させれば、外筒の上端と内端の上端が掛合するので、外
筒とともに内筒も案内板に沿って上昇する。しかも、内
筒を外筒の内部に収容した状態で真空チャンバ内の上部
に反射板を収容することができる。よって、反射板の収
容スペースが小さくなり、装置の構造をコンパクトにす
ることができる。請求項３の発明によれば、焼結型から
放射された電磁波が、真空チャンバの内壁面で吸収され
る割合を高くすることができるので、電磁波が真空チャ
ンバの内壁面で反射して、再び焼結型に当たることを防
ぐことができる。よって、放射による被焼結粉末の冷却
の効率を高くすることができる。According to the first aspect of the present invention, when the powder to be sintered is sintered, if the reflector is disposed between the sintering mold and the inner wall of the vacuum chamber by the elevating means, the powder is sintered by the reflector. Since the electromagnetic wave radiated from the knot can be reflected and applied again to the sintering die, the sintering die can be heated efficiently. If the reflector is raised by the elevating means when cooling the powder to be sintered, the reflector can be moved from between the sintering mold and the inner wall of the vacuum chamber. Electromagnetic waves can be prevented from being reflected by the reflector and hitting the sintering mold again. Therefore, the cooling efficiency of the powder to be sintered by radiation can be increased while maintaining high heating efficiency. Further, since the reflecting plate is only raised and lowered by the lifting means, the structure of the apparatus is simple and the cost is low. According to the second aspect of the present invention, the outer cylinder of the reflector can be moved up and down by extending and retracting the cylinder to move the arm up and down. Further, when the outer cylinder is raised, the upper end of the outer cylinder and the upper end of the inner end engage with each other, so that the inner cylinder rises along with the guide plate together with the outer cylinder. Moreover, the reflection plate can be accommodated in the upper portion of the vacuum chamber in a state where the inner cylinder is housed inside the outer cylinder. Therefore, the accommodation space for the reflection plate is reduced, and the structure of the device can be made compact. According to the third aspect of the present invention, the ratio of electromagnetic waves radiated from the sintering mold to be absorbed by the inner wall surface of the vacuum chamber can be increased. It is possible to prevent the sintering mold from being hit. Therefore, the efficiency of cooling the powder to be sintered by the radiation can be increased.
【図１】本実施形態の通電加圧焼結装置１の真空チャン
バ２の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a vacuum chamber 2 of an electric pressure sintering apparatus 1 of the present embodiment.
【図２】反射板５０を移動させた状態の概略説明図であ
る。FIG. 2 is a schematic explanatory view of a state where a reflecting plate 50 is moved.
【図３】従来の通電加圧焼結装置101 の真空チャンバ２
の概略説明図である。FIG. 3 shows a vacuum chamber 2 of a conventional electric pressure sintering apparatus 101.
FIG.
１ 通電加圧焼結装置 ２ 真空チャンバ ２５ 焼結軸 ５０ 反射板 ５１ 内筒 ５２ 外筒 ５３ 案内板 ５５ 昇降手段 ５６ 昇降シリンダ ５８ 昇降アーム ｍ 被焼結粉末 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric current pressure sintering apparatus 2 Vacuum chamber 25 Sintering shaft 50 Reflector plate 51 Inner tube 52 Outer tube 53 Guide plate 55 Elevating means 56 Elevating cylinder 58 Elevating arm m Sintered powder
Claims (3)
に加圧焼結するための焼結軸と、前記焼結型を密閉する
ための真空チャンバとを備えた通電加圧焼結装置であっ
て、前記真空チャンバと前記焼結型との間において、前
記焼結型の側方を囲み、上下昇降自在に設けられた反射
板と、該反射板を前記真空チャンバ内で昇降させる昇降
手段とからなり、前記反射板を上昇させると、該反射板
が、前記焼結型より上方まで移動することを特徴とする
通電加圧焼結装置。1. An electric pressurizing apparatus comprising: a sintering shaft for vertically sintering a sintering mold containing a powder to be sintered, and a vacuum chamber for sealing the sintering mold. A sintering device, between the vacuum chamber and the sintering mold, surrounding a side of the sintering mold, and a reflector provided so as to be able to vertically move up and down, and the reflector in the vacuum chamber. An energizing pressure sintering apparatus, comprising: elevating means for elevating and lowering the reflector, wherein the reflector moves up above the sintering die when the reflector is raised.
板が設けられており、前記反射板が、前記案内板に、上
下昇降自在に取り付けられた内筒と、上端が該内筒の外
周面に、上下昇降自在に取り付けられた外筒とからな
り、前記昇降手段が、昇降シリンダと、該昇降シリンダ
のロッドの先端に一端が取り付けられた昇降アームとか
らなり、該昇降アームの他端が、前記外筒の外周面に取
り付けられており、前記昇降シリンダによって、前記外
筒を上昇させると、該外筒の上端に掛合されるフランジ
が、前記内筒の外面上端に形成されたことを特徴とする
請求項１記載の通電加圧焼結装置。2. A cylindrical guide plate is provided at an upper end inside the vacuum chamber, wherein the reflecting plate is attached to the guide plate so as to be vertically movable and an upper end is provided at an outer periphery of the inner tube. A vertical cylinder attached to a surface of the vertical cylinder, the lifting means including a vertical cylinder, and a vertical arm having one end attached to a tip of a rod of the vertical cylinder, and the other end of the vertical arm. Is attached to the outer peripheral surface of the outer cylinder, and when the outer cylinder is raised by the elevating cylinder, a flange engaged with the upper end of the outer cylinder is formed at the upper end of the outer surface of the inner cylinder. The electric pressure sintering apparatus according to claim 1, characterized in that:
たことを特徴とする請求項１または２記載の通電加圧焼
結装置。3. An electric pressure sintering apparatus according to claim 1, wherein the inner wall surface of said vacuum chamber is painted black.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000296101A JP2002105508A (en) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Electric pressure-sintering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000296101A JP2002105508A (en) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Electric pressure-sintering apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002105508A true JP2002105508A (en) | 2002-04-10 |
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ID=18778426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000296101A Pending JP2002105508A (en) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Electric pressure-sintering apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002105508A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7383875B2 (en) | 2003-07-09 | 2008-06-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating/cooling method, manufacturing method of image displaying apparatus, heating/cooling apparatus, and heating/cooling processing apparatus |
| JP2011202202A (en) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Mitsubishi Materials Corp | Method for producing metal sintered compact and production device therefor |
-
2000
- 2000-09-28 JP JP2000296101A patent/JP2002105508A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7383875B2 (en) | 2003-07-09 | 2008-06-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating/cooling method, manufacturing method of image displaying apparatus, heating/cooling apparatus, and heating/cooling processing apparatus |
| JP2011202202A (en) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Mitsubishi Materials Corp | Method for producing metal sintered compact and production device therefor |
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