JP2002338370A - Sintering mold of pressurized sintering device - Google Patents
Sintering mold of pressurized sintering deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、加圧焼結装置の焼
結型に関する。加圧焼結装置は、内部に金属やセラミッ
クス等の粉末が入れられた焼結型内の粉末を加圧しなが
ら加熱して焼結させるための装置である。本発明は、か
かる加圧焼結装置の焼結型に関する。The present invention relates to a sintering mold for a pressure sintering apparatus. A pressure sintering apparatus is an apparatus for heating and sintering powder in a sintering mold in which powder of metal, ceramics, or the like is placed. The present invention relates to a sintering die for such a pressure sintering apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２は従来の通電加圧焼結装置の焼結型
180 の縦断面図である。同図に示すように、従来の焼結
型180 はモールド181 および上下一対のダイス182 ，18
3 から構成されたものである。モールド181 は、素材が
カーボングラファイトであり、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182 ，183 は、素材
がカーボングラファイトであり、モールド181 の中空部
分と同一径の円柱状に形成されたものである。この上下
一対のダイス182 ，183 には、直流電源の正極負極がそ
れぞれ接続されている。このため、モールド181 の中空
部分における上下一対のダイス182 ，183 間の空間に、
銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）、アルミナ（Al２O３）
等の粉末ｍを気密に収容して、上下のダイス182 ，183
によって粉末ｍを加圧しながら上下のダイス182 ，183
に通電すれば、焼結型180 が発熱するので、粉末ｍを加
圧焼結することができる。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a sintering mold of a conventional electric pressure sintering apparatus.
FIG. 180 is a longitudinal sectional view of FIG. As shown in the figure, a conventional sintering die 180 includes a mold 181 and a pair of upper and lower dies 182, 18.
It consists of three. The mold 181 is made of carbon graphite, and is formed in a cylindrical shape having a hollow portion. Each of the dies 182 and 183 is made of carbon graphite, and is formed in a cylindrical shape having the same diameter as the hollow portion of the mold 181. The pair of dies 182, 183 are connected to the positive and negative electrodes of a DC power supply, respectively. Therefore, in the space between the pair of upper and lower dies 182, 183 in the hollow portion of the mold 181,
Copper (Cu), nickel (Ni), alumina (Al2O3)
, 182, 183
Upper and lower dies 182, 183 while pressing powder m
When the power is supplied to the sintering device 180, the sintering mold 180 generates heat, so that the powder m can be sintered under pressure.
【０００３】しかるに、酸化珪素（SiO２）を焼結した
場合、焼結型180 と酸化珪素が結合してしまい、焼結品
が焼結型180から取り外すことができなくなり、焼結型1
80が使用できなくなるという問題が生じていた。However, when silicon oxide (SiO 2) is sintered, the sintered mold 180 and the silicon oxide are bonded to each other, and the sintered product cannot be removed from the sintered mold 180.
There was a problem that 80 could not be used.
【０００４】この問題を解決するために、従来の焼結型
180には、モールド181の内面、ダイス182の下端および
ダイス183の上端に、カーボンシート190が取り付けられ
ている。すると、粉末ｍと焼結型180とが直接接触しな
いので、焼結品を焼結型180から容易に取り出すことが
できる。To solve this problem, a conventional sintered mold
The carbon sheet 190 is attached to the inner surface of the mold 181, the lower end of the die 182, and the upper end of the die 183. Then, since the powder m does not directly contact the sintering mold 180, the sintered product can be easily taken out from the sintering mold 180.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の焼結
型180 では、酸化珪素の粉末ｍと焼結型180 とは結合し
ないが、カーボンシート190 と粉末とが結合してしま
う。すると、焼結型180 から取り出された焼結品の表面
には、カーボンシート190 が付着しているので、焼結品
の表面を研磨してカーボンシート190 を取り除いたり、
焼結型180 と結合しているカーボンシート190 を焼き飛
ばす処理が必要となるという問題がある。また、カーボ
ンシート190 が焼結品とともに焼結型180 からはがれる
ので、焼結を行う度にカーボンシート190 を張り替える
作業が必要となるという問題がある。However, in the conventional sintering mold 180, the powder m of silicon oxide and the sintering mold 180 are not bonded, but the carbon sheet 190 and the powder are bonded. Then, since the carbon sheet 190 adheres to the surface of the sintered product taken out of the sintering die 180, the surface of the sintered product is polished to remove the carbon sheet 190,
There is a problem that a process of burning off the carbon sheet 190 bonded to the sintering die 180 is required. Further, since the carbon sheet 190 is peeled off from the sintering mold 180 together with the sintered product, there is a problem that the work of replacing the carbon sheet 190 is required every time sintering is performed.
【０００６】本発明はかかる事情に鑑み、酸化珪素等の
粉末を焼結しても焼結型と焼結品とが結合することを防
ぐことができ、焼結品を製造する工程を少なくすること
ができる加圧焼結装置の焼結型を提供することを目的と
する。In view of such circumstances, the present invention can prevent the sintering mold from being bonded to the sintered product even when the powder of silicon oxide or the like is sintered, thereby reducing the number of steps for manufacturing the sintered product. It is an object of the present invention to provide a sintering die of a pressure sintering apparatus that can perform the sintering.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１の加圧焼結装置
の焼結型は、焼結室の内面に離型材が取り付けられた加
圧焼結装置の焼結型であって、該離型材の素材がタング
ステンであることを特徴とする。請求項２の加圧焼結装
置の焼結型は、請求項１記載の発明において、前記焼結
型が、中空部分を備えたモールドと、該モールドの中空
部分に挿入離脱自在に取り付けられた上下一対のダイス
とからなり、前記モールドの中空部分において、該モー
ルドと上下一対のダイスによって前記焼結室が形成され
ており、前記上下一対のダイスにおいて、前記焼結室を
形成する面に、タングステン板が取り付けられたことを
特徴とする請求項１記載の加圧焼結装置の焼結型。請求
項３の加圧焼結装置の焼結型は、請求項１記載の発明に
おいて、前記焼結型が、中空部分を備えたモールドと、
該モールドの中空部分に挿入離脱自在に取り付けられた
上下一対のダイスとからなり、前記モールドの中空部分
において、該モールドと上下一対のダイスによって前記
焼結室が形成されており、前記モールドの中空部分の内
面に、タングステン板が取り付けられたことを特徴とす
る請求項１記載の加圧焼結装置の焼結型。The sintering mold of the pressure sintering apparatus according to the present invention is a sintering mold of a pressure sintering apparatus in which a release material is attached to an inner surface of a sintering chamber. The material of the release material is tungsten. The sintering mold of the pressure sintering apparatus according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the sintering mold is provided with a mold having a hollow portion, and is inserted into and removed from the hollow portion of the mold. Consisting of a pair of upper and lower dies, in the hollow portion of the mold, the sintering chamber is formed by the mold and a pair of upper and lower dies, and in the pair of upper and lower dies, a surface on which the sintering chamber is formed, The sintering die for a pressure sintering apparatus according to claim 1, wherein a tungsten plate is attached. The sintering mold of the pressure sintering apparatus according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the sintering mold includes a mold having a hollow portion;
A pair of upper and lower dies attached to the hollow portion of the mold so as to be freely inserted and detached, and the sintering chamber is formed by the mold and the pair of upper and lower dies in the hollow portion of the mold; The sintering die of a pressure sintering apparatus according to claim 1, wherein a tungsten plate is attached to an inner surface of the portion.
【０００８】請求項１の発明によれば、焼結型と焼結型
内に封入された粉末との間には、離型材があるので、粉
末と焼結型が結合せず、焼結された焼結品を焼結型から
容易に取り出すことができる。しかも、離型材の素材が
タングステンであるので、焼結する粉末が酸化珪素等、
焼結型と結合する素材であっても、離型材は焼結する粉
末と全く結合しない。このため、焼結型から取り出され
た焼結品の表面を加工する作業が必要なく、焼結品を製
造する工程を少なくすることができる。また、粉末が離
型材と全く結合しないので、離型材の表面の形状を焼結
品の表面に正確に転写することができる。請求項２の発
明によれば、上下一対のダイスと焼結型内に封入された
粉末との間には、タングステン板があるので、粉末とダ
イスが結合しない。しかも、焼結する粉末が酸化珪素
等、焼結型と結合する素材であっても、タングステン板
は、焼結する粉末と全く結合しない。このため、焼結型
から取り出された焼結品において、タングステン板と接
触していた面は、その表面を加工する作業が必要なく、
焼結品を製造する工程を少なくすることができる。ま
た、粉末がタングステン板と接触していた面には、タン
グステン板の表面の形状を焼結品の表面に正確に転写す
ることができる。請求項３の発明によれば、モールドと
焼結型内に封入された粉末との間には、タングステン板
があるので、粉末とモールドが結合しない。しかも、焼
結する粉末が酸化珪素等、焼結型と結合する素材であっ
ても、タングステン板は、焼結する粉末と全く結合しな
い。このため、焼結型から取り出された焼結品におい
て、タングステン板と接触していた面は、その表面を加
工する作業が必要なく、焼結品を製造する工程を少なく
することができる。また、粉末がタングステン板と接触
していた面には、タングステン板の表面の形状を焼結品
の表面に正確に転写することができる。According to the first aspect of the present invention, since there is a release material between the sintering mold and the powder sealed in the sintering mold, the powder and the sintering mold are not bonded but sintered. The resulting sintered product can be easily taken out of the sintered mold. Moreover, since the material of the release material is tungsten, the powder to be sintered is made of silicon oxide or the like.
Even if the material is bonded to the sintering mold, the release material does not bond to the powder to be sintered at all. Therefore, there is no need to perform an operation of processing the surface of the sintered product taken out of the sintering mold, and the number of steps for manufacturing the sintered product can be reduced. Further, since the powder is not bonded to the release material at all, the shape of the surface of the release material can be accurately transferred to the surface of the sintered product. According to the invention of claim 2, since the tungsten plate is between the pair of upper and lower dies and the powder sealed in the sintering die, the powder and the dies are not bonded. Moreover, even if the powder to be sintered is a material such as silicon oxide which is bonded to the sintering mold, the tungsten plate does not bond to the powder to be sintered at all. For this reason, in the sintered product taken out of the sintering mold, the surface that was in contact with the tungsten plate does not require the work of processing the surface,
The number of steps for manufacturing a sintered product can be reduced. In addition, the surface shape of the tungsten plate can be accurately transferred to the surface of the sintered product on the surface where the powder has been in contact with the tungsten plate. According to the third aspect of the present invention, since the tungsten plate is provided between the mold and the powder sealed in the sintered mold, the powder and the mold do not join. Moreover, even if the powder to be sintered is a material such as silicon oxide which is bonded to the sintering mold, the tungsten plate does not bond to the powder to be sintered at all. For this reason, in the sintered product taken out of the sintering mold, the surface that has been in contact with the tungsten plate does not need to be processed, and the number of steps for manufacturing the sintered product can be reduced. In addition, the surface shape of the tungsten plate can be accurately transferred to the surface of the sintered product on the surface where the powder has been in contact with the tungsten plate.
【０００９】[0009]
【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。図１は本実施形態の焼結型８０の縦
断面図である。同図に示すように、本実施形態の焼結型
８０は、モールド８１および上下一対のダイス８２，８
３から構成されたものであり、焼結型８０の内面にタン
グステン板９０を取り付けたことが特徴である。なお、
図１には、通電加圧装置に使用した場合を示している
が、本実施形態の焼結型８０が使用される装置は、通電
加圧焼結装置に限られず、ホットプレス法やＨＩＰ法
等、粉体を加圧しながら加熱して焼結する方法を採用し
た装置であれば何でもよい。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a sintering die 80 of the present embodiment. As shown in the figure, a sintering die 80 of the present embodiment includes a mold 81 and a pair of upper and lower dies 82 and 8.
3 and is characterized in that a tungsten plate 90 is attached to the inner surface of the sintering mold 80. In addition,
FIG. 1 shows a case in which the sintering die 80 of the present embodiment is used in an electric current pressing apparatus, but the apparatus is not limited to an electric current pressing apparatus, but may be a hot press method or a HIP method. Any device that employs a method of heating and sintering the powder while applying pressure, for example, may be used.
【００１０】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り、その素材は例えばカーボング
ラファイトである。各ダイス８２，８３は、モールド８
１の中空部分と同一径の円柱状に形成されたものであ
り、その素材は例えばカーボングラファイトである。The mold 81 is formed in a cylindrical shape having a hollow portion, and its material is, for example, carbon graphite. Each of the dies 82 and 83 is
1 is formed in a columnar shape having the same diameter as that of the hollow portion, and its material is, for example, carbon graphite.
【００１１】上方のダイス８２は、その下端部がモール
ド８１の中空部分に挿入離脱自在に取り付けられてお
り、下方のダイス８３は、その上端部がモールド８１の
中空部分に挿入離脱自在に取り付けられている。このモ
ールド８１の中空部分において、モールド８１、ダイス
８２の下端およびダイス８３の上端で囲まれた部分が焼
結室Ａとなっている。また、上下一対のダイス８２, ８
３は、直流電源の正極負極にそれぞれ接続されている。The upper die 82 has a lower end attached to the hollow portion of the mold 81 so as to be freely inserted and detached, and the lower die 83 has an upper end thereof attached to the hollow portion of the mold 81 so as to be able to be inserted and detached. ing. In the hollow portion of the mold 81, a portion surrounded by the lower end of the mold 81, the die 82, and the upper end of the die 83 is a sintering chamber A. In addition, a pair of upper and lower dies 82, 8
Reference numerals 3 are respectively connected to the positive and negative electrodes of the DC power supply.
【００１２】図１に示すように、モールド８１の中空部
分の内面には、タングステン板９０が取り付けられてい
る。また、ダイス８２の下端およびダイス８３の上端に
も、それぞれタングステン板９０が取り付けられてい
る。つまり、焼結室Ａの内面全面に、タングステン板９
０が取り付けられている。このタングステン板９０は、
その表面が鏡面加工されたものである。よって、焼結型
８０の焼結室Ａに粉末ｍを収容しても、モールド８１、
ダイス８２およびダイス８３との間には、いずれもタン
グステン板９０が存在し、粉末ｍと焼結型８０は直接接
触しないのである。このタングステン板９０が、特許請
求の範囲にいう離型材である。As shown in FIG. 1, a tungsten plate 90 is mounted on the inner surface of the hollow portion of the mold 81. Tungsten plates 90 are also attached to the lower end of the die 82 and the upper end of the die 83, respectively. That is, the entire surface of the inner surface of the sintering chamber A is covered with the tungsten plate 9.
0 is attached. This tungsten plate 90
The surface is mirror-finished. Therefore, even if the powder m is stored in the sintering chamber A of the sintering mold 80, the mold 81,
The tungsten plate 90 exists between the die 82 and the die 83, and the powder m and the sintered die 80 do not directly contact each other. This tungsten plate 90 is a release material referred to in the claims.
【００１３】なお、タングステン板９０は、焼結室Ａの
内面全面に取り付けなくてもよく、、ダイス８２の下端
とダイス８３の上端だけに取り付けてもよいし、モール
ド８１の中空部分の内面だけに取り付けてもよい。さら
になお、離型材の素材はタングステンに限られず、酸化
珪素などの焼結型と結合する素材の粉末ｍと結合しない
ものであればよい。The tungsten plate 90 need not be attached to the entire inner surface of the sintering chamber A, may be attached to only the lower end of the die 82 and the upper end of the die 83, or may be attached only to the inner surface of the hollow portion of the mold 81. It may be attached to. Furthermore, the material of the release material is not limited to tungsten, and any material may be used as long as it does not bind to the powder m of the material that binds to the sintered mold such as silicon oxide.
【００１４】つぎに、本実施形態の焼結型８０の作用効
果を説明する。焼結型８０の焼結室Ａに、焼結する粉末
ｍを収容する。そして、上下一対のダイス８２，８３に
よって粉末ｍを上下から加圧しながら直流電源によって
ダイス８２, ８３に通電すれば、モールド８１および上
下一対のダイス８２，８３が発熱するので粉末ｍを焼結
することができる。Next, the function and effect of the sintering mold 80 of the present embodiment will be described. The powder m to be sintered is accommodated in the sintering chamber A of the sintering mold 80. When the dies 82 and 83 are energized by a DC power supply while the powder m is pressed from above and below by the pair of dies 82 and 83, the mold 81 and the pair of dies 82 and 83 generate heat, so that the powder m is sintered. be able to.
【００１５】しかも、焼結型８０と焼結型８０内に封入
された粉末ｍとの間には、タングステン板９０があるの
で、粉末ｍと焼結型８０が接触しない。このため、酸化
珪素等、焼結型８０と結合する素材の粉末ｍを焼結して
も、焼結型８０と粉末ｍが結合することを防ぐことがで
き、焼結された焼結品を焼結型８０から容易に取り出す
ことができる。しかも、タングステンは酸化珪素等の粉
末ｍと全く結合しないので、焼結品の表面には、タング
ステン板９０の表面の形状が転写される。タングステン
板９０の表面は鏡面に加工されているので、焼結品は、
その表面が非常に精度よく焼結される。このため、焼結
型８０から取り出した焼結品の表面を加工する作業が必
要なく、焼結品の製造工程を少なくすることができる。Further, since the tungsten plate 90 is provided between the sintering mold 80 and the powder m sealed in the sintering mold 80, the powder m does not come into contact with the sintering mold 80. For this reason, even if the powder m of the material which combines with the sintering mold 80, such as silicon oxide, is sintered, it is possible to prevent the sintering mold 80 from being combined with the powder m. It can be easily taken out of the sintering mold 80. In addition, since tungsten does not bond with the powder m such as silicon oxide at all, the surface shape of the tungsten plate 90 is transferred to the surface of the sintered product. Since the surface of the tungsten plate 90 is mirror-finished,
The surface is sintered very accurately. For this reason, there is no need to perform an operation for processing the surface of the sintered product taken out of the sintering die 80, and the number of steps for manufacturing the sintered product can be reduced.
【００１６】さらに、タングステン板９０の表面に複雑
な形状を刻印しておけば、その刻印を焼結品の表面に正
確に転写することができる。Further, if a complicated shape is stamped on the surface of the tungsten plate 90, the stamp can be accurately transferred to the surface of the sintered product.
【００１７】[0017]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、粉末と焼結型
が結合せず、焼結された焼結品を焼結型から容易に取り
出すことができ、焼結型から取り出された焼結品の表面
を加工する作業が必要なく、焼結品を製造する工程を少
なくすることができる。また、粉末が離型材と全く結合
しないので、離型材の表面の形状を焼結品の表面に正確
に転写することができる。請求項２の発明によれば、焼
結型から取り出された焼結品において、タングステン板
と接触していた面は、その表面を加工する作業が必要な
く、焼結品を製造する工程を少なくすることができる。
また、粉末がタングステン板と接触していた面には、タ
ングステン板の表面の形状を焼結品の表面に正確に転写
することができる。請求項３の発明によれば、焼結型か
ら取り出された焼結品において、タングステン板と接触
していた面は、その表面を加工する作業が必要なく、焼
結品を製造する工程を少なくすることができる。また、
粉末がタングステン板と接触していた面には、タングス
テン板の表面の形状を焼結品の表面に正確に転写するこ
とができる。According to the first aspect of the present invention, since the powder and the sintering mold are not combined, the sintered product can be easily taken out of the sintering mold and taken out of the sintering mold. The work of processing the surface of the sintered product is not required, and the number of steps for manufacturing the sintered product can be reduced. Further, since the powder is not bonded to the release material at all, the shape of the surface of the release material can be accurately transferred to the surface of the sintered product. According to the second aspect of the present invention, in the sintered product taken out of the sintering die, the surface in contact with the tungsten plate does not require the work of processing the surface, and the number of steps for manufacturing the sintered product is reduced. can do.
In addition, the surface shape of the tungsten plate can be accurately transferred to the surface of the sintered product on the surface where the powder has been in contact with the tungsten plate. According to the third aspect of the present invention, in the sintered product taken out of the sintering mold, the surface in contact with the tungsten plate does not require the work of processing the surface, and the number of steps for manufacturing the sintered product is reduced. can do. Also,
The surface shape of the tungsten plate can be accurately transferred to the surface of the sintered product on the surface where the powder was in contact with the tungsten plate.
【図１】本実施形態の加圧焼結装置の焼結型８０の縦断
面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a sintering mold 80 of a pressure sintering apparatus of the present embodiment.
【図２】従来の加圧焼結装置の焼結型180 の縦断面図で
ある。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a sintering die 180 of a conventional pressure sintering apparatus.
８０ 焼結型 ９０ タングステン板 Ａ 焼結室 80 Sintering type 90 Tungsten plate A Sintering chamber
Claims (3)
圧焼結装置の焼結型であって、該離型材の素材がタング
ステンであることを特徴とする加圧焼結装置の焼結型。1. A sintering die for a pressure sintering apparatus in which a release material is attached to an inner surface of a sintering chamber, wherein the material of the release material is tungsten. Sintered mold.
と、該モールドの中空部分に挿入離脱自在に取り付けら
れた上下一対のダイスとからなり、前記モールドの中空
部分において、該モールドと上下一対のダイスによって
前記焼結室が形成されており、前記上下一対のダイスに
おいて、前記焼結室を形成する面に、タングステン板が
取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の加圧焼
結装置の焼結型。2. The mold according to claim 1, wherein said sintering die comprises a mold having a hollow portion, and a pair of upper and lower dies which are removably inserted into and removed from said hollow portion of said mold. The pressurizing method according to claim 1, wherein the sintering chamber is formed by a pair of upper and lower dies, and a tungsten plate is mounted on a surface of the pair of upper and lower dies that forms the sintering chamber. Sintering mold for sintering equipment.
と、該モールドの中空部分に挿入離脱自在に取り付けら
れた上下一対のダイスとからなり、前記モールドの中空
部分において、該モールドと上下一対のダイスによって
前記焼結室が形成されており、前記モールドの中空部分
の内面に、タングステン板が取り付けられたことを特徴
とする請求項１記載の加圧焼結装置の焼結型。3. The sintering die comprises a mold having a hollow portion, and a pair of upper and lower dies which are removably inserted into and removed from the hollow portion of the mold. The sintering mold according to claim 1, wherein the sintering chamber is formed by a pair of upper and lower dies, and a tungsten plate is attached to an inner surface of a hollow portion of the mold.
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|---|---|---|---|
| JP2001139469A JP2002338370A (en) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Sintering mold of pressurized sintering device |
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| JP (1) | JP2002338370A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021106533A1 (en) * | 2019-11-28 | 2021-06-03 | 日本碍子株式会社 | Oxide-containing ceramic sintered body production method and release sheet |
| JP7556880B2 (en) | 2019-11-28 | 2024-09-26 | 日本碍子株式会社 | Method for producing oxide-containing ceramic sintered body and release sheet |
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2001
- 2001-05-10 JP JP2001139469A patent/JP2002338370A/en active Pending
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