JP2009149961A - Method for adding function to vacuum heat-treatment furnace and treatment method in vacuum heat-treatment furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象物に対して真空雰囲気にて熱処理を行う真空熱処理炉への機能付加方法及び真空熱処理炉における処理方法に関するものである。 The present invention relates to a method for adding a function to a vacuum heat treatment furnace that heat-treats an object in a vacuum atmosphere and a treatment method in the vacuum heat treatment furnace.
従来から、金属からなる部品等の対象物を真空雰囲気にて加熱処理した後に冷却処理することによって、いわゆる焼入れ処理を行う真空熱処理炉が知られている。
真空熱処理炉は、導電材料からなると共に内部に収容した対象物に対する熱処理が行われる熱処理室と、該熱処理室の内部を真空引きする真空ポンプと、熱処理室に浸炭ガス等の処理ガスを供給するガス供給装置とを備えており、真空ポンプにて熱処理室の内部を真空引きすると共にガス供給装置にて処理ガスを熱処理室に供給した状態にて対象物の熱処理が行われる。
そして、このような真空熱処理炉は、多くの工場に既に設置されており、稼動されている。
The vacuum heat treatment furnace is made of a conductive material and heat-treats an object accommodated therein, a vacuum pump that evacuates the inside of the heat-treatment chamber, and supplies a treatment gas such as a carburizing gas to the heat-treatment chamber. A gas supply device is provided, and the inside of the heat treatment chamber is evacuated by a vacuum pump, and the heat treatment of the object is performed in a state where the processing gas is supplied to the heat treatment chamber by the gas supply device.
Such vacuum heat treatment furnaces are already installed and operating in many factories.
ところで近年においては、工場において、対象物を焼入れ処理するのみでなく、その表面に対してプラズマ処理を行いたいという要望がある。
しかしながら、対象物に対してプラズマ処理を行う場合には、真空熱処理炉の他に、プラズマ処理炉を設置する必要がある。このため、対象物に対してプラズマ処理を行う場合には、プラズマ処理炉を設置するための膨大なコストと時間が必要となる。
By the way, in recent years, there is a demand in a factory not only to quench the object but also to perform plasma treatment on the surface thereof.
However, when performing plasma processing on an object, it is necessary to install a plasma processing furnace in addition to a vacuum heat treatment furnace. For this reason, when performing a plasma process with respect to a target object, huge cost and time for installing a plasma processing furnace are needed.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡易な追加作業によって既設の真空熱処理炉において対象物のプラズマ処理を可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to enable plasma processing of an object in an existing vacuum heat treatment furnace by a simple additional operation.
上記目的を達成するために、本発明の真空熱処理炉への機能付加方法は、導電材料からなると共に内部に収容した対象物に対する熱処理が行われる熱処理室と、該熱処理室の内部を真空引きする真空ポンプと、上記熱処理室に処理ガスを供給するガス供給装置と、少なくとも上記真空ポンプ及び上記ガス供給装置を制御する第1の制御装置とを備える既設の真空熱処理炉への機能付加方法であって、上記熱処理室の内部に第1の絶縁材を介して導電材料からなるワーク台を設置する工程と、電源装置の電極を第2の絶縁材を介して上記熱処理室を貫通させて上記ワーク台と接続する工程と、上記熱処理室を接地する工程と、少なくとも上記電源装置及び上記ガス供給装置を制御することによって熱処理室の内部にプラズマを発生させる第2の制御装置を設置する工程とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for adding a function to a vacuum heat treatment furnace according to the present invention includes a heat treatment chamber made of a conductive material and subjected to heat treatment on an object accommodated therein, and evacuating the inside of the heat treatment chamber. A function adding method to an existing vacuum heat treatment furnace comprising a vacuum pump, a gas supply device for supplying a processing gas to the heat treatment chamber, and at least a first control device for controlling the vacuum pump and the gas supply device. A step of installing a work base made of a conductive material through a first insulating material inside the heat treatment chamber, and passing the electrode of a power supply device through the heat treatment chamber through a second insulating material. A second step of generating plasma in the heat treatment chamber by controlling at least the power supply device and the gas supply device; Characterized by a step of installing the control device.
このような特徴を有する本発明の真空熱処理炉への機能付加方法によれば、導電材料からなるワーク台が第1の絶縁材を介して熱処理室の内部に設置され、このワーク台に第2の絶縁材を介して熱処理室を貫通された電源装置の電極が接続され、熱処理室が接地され、さらには少なくとも電源装置及びガス供給装置を制御する第2の制御装置が設置される。 According to the method for adding a function to the vacuum heat treatment furnace of the present invention having such characteristics, the work table made of a conductive material is installed inside the heat treatment chamber via the first insulating material, and the work table is connected to the second work table. The electrode of the power supply device penetrating the heat treatment chamber is connected via the insulating material, the heat treatment chamber is grounded, and further, a second control device for controlling at least the power supply device and the gas supply device is installed.
また、本発明の真空熱処理炉への機能付加方法においては、熱処理室の内部に上記対象物を案内するレールが既設されている場合に、上記第1の絶縁材が上記レール上に配置されるとうい構成を採用する。 Moreover, in the function addition method to the vacuum heat treatment furnace of the present invention, when the rail for guiding the object is already provided in the heat treatment chamber, the first insulating material is disposed on the rail. Adopting a configuration.
次に、本発明の真空熱処理炉における処理方法は、導電材料からなると共に内部に収容した対象物に対する熱処理が行われる熱処理室と、該熱処理室の内部を真空引きする真空ポンプと、上記熱処理室に処理ガスを供給するガス供給装置とを備える真空熱処理炉における処理方法であって、上記熱処理室の内部に第1の絶縁材を介して導電材料からなるワーク台を設置すると共に該ワーク台上に上記対象物を載置し、上記真空ポンプによって上記熱処理室を真空引きすると共に上記ガス供給装置によって上記熱処理室にプラズマ処理ガスを供給し、上記熱処理室を接地すると共に上記ワーク台に電圧を印加することによって上記プラズマ処理ガスを励起させてプラズマを発生させて上記対象物に対してプラズマ処理を行うことを特徴とする。 Next, the processing method in the vacuum heat treatment furnace of the present invention includes a heat treatment chamber made of a conductive material and subjected to heat treatment for an object accommodated therein, a vacuum pump for evacuating the inside of the heat treatment chamber, and the heat treatment chamber. A processing method in a vacuum heat treatment furnace comprising a gas supply device for supplying a processing gas to the work gas, wherein a work table made of a conductive material is installed in the heat treatment chamber via a first insulating material, and the work table is mounted on the work table. The heat treatment chamber is evacuated by the vacuum pump, the plasma treatment gas is supplied to the heat treatment chamber by the gas supply device, the heat treatment chamber is grounded, and a voltage is applied to the work table. The plasma processing gas is generated by applying the plasma processing gas to generate plasma, and the target object is subjected to plasma processing.
このような特徴を有する本発明の真空熱処理炉における処理方法によれば、熱処理室の内部に第1の絶縁材を介して導電材料からなるワーク台が設置され、このワーク台に対象物が載置され、熱処理室が真空引きされると共に熱処理室にプラズマ処理ガスが供給され、熱処理室が設置されると共にワーク台に電圧が印加されることによってプラズマが発生され、当該プラズマによって対象物に対してプラズマ処理が行われる。 According to the processing method in the vacuum heat treatment furnace of the present invention having such a feature, a work table made of a conductive material is installed inside the heat treatment chamber via the first insulating material, and an object is placed on the work table. The heat treatment chamber is evacuated and the plasma treatment gas is supplied to the heat treatment chamber, and the heat treatment chamber is installed and a voltage is applied to the work table to generate plasma. The plasma treatment is performed.
本発明の真空熱処理炉への機能付加方法によれば、導電材料からなるワーク台が第1の絶縁材を介して熱処理室の内部に設置され、このワーク台に第2の絶縁材を介して熱処理室を貫通された電源装置の電極が接続され、熱処理室が接地され、さらには少なくとも電源装置及びガス供給装置を制御する第2の制御装置が設置される。
このような簡易な構成を追加することによって、真空ポンプによって熱処理室を真空引きし、ガス供給装置によって熱処理室にプラズマ処理ガスを供給し、ワーク台に電圧を印加することによってプラズマを発生させることができるため、ワーク台に対象物を載置することによって対象物に対してプラズマ処理を行うことが可能となる。すなわち、簡易な構成を追加することによって、真空熱処理炉に対象物のプラズマ処理という新たな機能を付加することができる。
したがって、本発明の真空熱処理炉への機能付加方法によれば、簡易な追加作業によって既設の真空熱処理炉において対象物のプラズマ処理を行うことが可能となる。
According to the method for adding a function to the vacuum heat treatment furnace of the present invention, the work table made of a conductive material is installed inside the heat treatment chamber via the first insulating material, and the work table is placed via the second insulating material. The electrode of the power supply device penetrating the heat treatment chamber is connected, the heat treatment chamber is grounded, and further, a second control device for controlling at least the power supply device and the gas supply device is installed.
By adding such a simple configuration, the heat treatment chamber is evacuated by a vacuum pump, plasma treatment gas is supplied to the heat treatment chamber by a gas supply device, and plasma is generated by applying a voltage to the work table. Therefore, it is possible to perform plasma processing on the object by placing the object on the work table. That is, by adding a simple configuration, a new function of plasma processing of an object can be added to the vacuum heat treatment furnace.
Therefore, according to the method for adding a function to the vacuum heat treatment furnace of the present invention, it is possible to perform the plasma treatment of the object in the existing vacuum heat treatment furnace by a simple additional operation.
また、本発明の真空熱処理炉における処理方法によれば、熱処理室の内部に第1の絶縁材を介して導電材料からなるワーク台が設置され、このワーク台に対象物が載置され、熱処理室が真空引きされると共に熱処理室にプラズマ処理ガスが供給され、熱処理室が設置されると共にワーク台に電圧が印加されることによってプラズマが発生され、当該プラズマによって対象物に対してプラズマ処理が行われる。
つまり、既設の真空熱処理炉に対して、熱処理室の内部に第1の絶縁材を介して導電材料からなるワーク台を設置すると共に該ワーク台上に対象物を載置し、真空ポンプによって熱処理室を真空引きすると共にガス供給装置によって熱処理室にプラズマ処理ガスを供給し、熱処理室を接地すると共にワーク台に電圧を印加することのみで、既設の真空熱処理炉において対象物に対するプラズマ処理を行うことが可能となる。
したがって、本発明の真空熱処理炉における処理方法によれば、簡易な追加作業によって既設の真空熱処理炉において対象物のプラズマ処理を行うことが可能となる。
Moreover, according to the processing method in the vacuum heat treatment furnace of the present invention, a work table made of a conductive material is installed inside the heat treatment chamber via the first insulating material, and an object is placed on the work table, and heat treatment is performed. The chamber is evacuated and a plasma processing gas is supplied to the heat treatment chamber. The heat treatment chamber is installed and a voltage is applied to the work table to generate plasma. Done.
In other words, with respect to an existing vacuum heat treatment furnace, a work table made of a conductive material is installed inside the heat treatment chamber via the first insulating material, and an object is placed on the work table, and heat treatment is performed by a vacuum pump. The chamber is evacuated and plasma treatment gas is supplied to the heat treatment chamber by the gas supply device, and the heat treatment chamber is grounded and a voltage is applied to the work table, and the plasma treatment is performed on the object in the existing vacuum heat treatment furnace. It becomes possible.
Therefore, according to the processing method in the vacuum heat treatment furnace of the present invention, it is possible to perform the plasma treatment of the object in the existing vacuum heat treatment furnace by a simple additional operation.
以下、図面を参照して、本発明に係る真空熱処理炉への機能付加方法及び真空熱処理炉における処理方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, with reference to the drawings, an embodiment of a function addition method to a vacuum heat treatment furnace and a treatment method in a vacuum heat treatment furnace according to the present invention will be described. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
図1〜図3は、対象物であるワークWのプラズマ処理という新たな機能が付加される前の真空熱処理炉1の概略構成を示す図である。なお、図1が真空熱処理炉1の側断面図、図2が真空熱処理炉1の正断面図、図3が真空熱処理炉1の機能構成を示すブロック図である。
1-3 is a figure which shows schematic structure of the vacuum
真空熱処理炉1は、1つの熱処理室の内部においてワークW(対象物)に対して加熱処理及び冷却処理を行う、いわゆるバッチ式の真空熱処理炉であり、図1〜図3に示すように、チャンバ2と、熱処理室3と、真空ポンプ4と、ガス供給装置5と、主制御装置6(第1の制御装置)とを備えている。
The vacuum
チャンバ2は、チャンバ2の内部の圧力状態が変化した場合であってもその圧力に耐えられるように本体部21が略円筒形状に形状設定されており、この本体部21の中心軸が水平となるように複数の脚22によって支持されている。また、チャンバ2の片側端部はクラッチ式扉23として構成されており開閉可能とされている。
そして、このように構成されるチャンバ2は、導電性の材料によって形成されている。
In the
And the
熱処理室3は、その内部においてワークWを加熱処理及び冷却処理するものである。
この熱処理室3の上記クラッチ式扉23側の側壁部31は、脱着可能とされており、クラッチ式扉23の内側と接続されている。そして、クラッチ式扉23を開けることによって側壁部31が脱離され、熱処理室3の内部にワークWを搬入あるいは熱処理室3の内部からワークを搬出することができる構成とされている。また、クラッチ式扉23が閉じられている場合には、熱処理室3は、側壁部31が装着された状態となり、熱処理室3が閉じられた状態となる。
また、熱処理室3の天井部32と床部33とは、後述する冷却ガスを通過可能とするために格子状に形状設定されている。
そして、熱処理室3は、導電材料によって形成されており、チャンバ2の内部を上下に二分すると共に同じく導電材料によって形成された仕切り板7によってチャンバ2に固定されることによって支持されている(図2参照)。
The
The
Further, the
The
また、この熱処理室3の内部には、ワークWを載置するための載置台34が配置されており、この載置台34にはワークWの搬出入を容易にするためのレール35が複数設置されている。
さらに、熱処理室3の内部には、ワークWを加熱処理するためのヒータ36、熱処理室3の内部温度を測定する温度計37、及び熱処理室3の内部圧力を測定する圧力計38が設置されている。そして、ヒータ36、温度計37及び圧力計38は、不図示の配線によってチャンバ2の外部に設置される主制御装置6と電気的に接続されている(図3参照)。
In addition, a placement table 34 for placing the workpiece W is disposed inside the
Furthermore, a
真空ポンプ4は、チャンバ2の本体部21に対して接続されており、チャンバ2の内部を真空引きすることによって同時に熱処理室3の内部の真空引きを行うものである。
そして、真空ポンプ4は、図3に示すように主制御装置6と電気的に接続されており、主制御装置6によって制御される。
The
The
ガス供給装置5は、熱処理室3の内部に挿通された供給配管51を介して浸炭ガス等の処理ガスを熱処理室3に供給するものである。
そして、ガス供給装置5は、図3に示すように主制御装置6と電気的に接続されており、主制御装置6によって制御される。
The
The
主制御装置6は、真空熱処理炉1の動作の全体を統括的に制御するものであり、上述のように、ヒータ36、温度計37、圧力計38、真空ポンプ4及びガス供給装置5と電気的に接続されている。
そして、主制御装置6は、自らが予め記憶するワークWの熱処理のためのプログラム、温度計37からの入力信号及び圧力計38からの入力信号に基づいてヒータ36、真空ポンプ4及びガス供給装置5を制御する。
The
Then, the
なお、チャンバ2の内部には、熱交換器8及びファン9が設置されており、ワークWの冷却処理の際に供給される冷却ガスを熱交換器8にて冷却すると共にファン9によって循環させるように構成されている。
これらの熱交換器8及びファン9も主制御装置6と電気的に接続され(図3においては不図示)、主制御装置6によって制御される。
A
The
このように構成された真空熱処理炉1においては、主制御装置6の制御の下、ワークWが熱処理室3に載置された状態にて加熱処理及び冷却処理が行われ、ワークWに対して焼入れ処理を行う。
具体的には、主制御装置6は、真空ポンプ4にてチャンバ2及び熱処理室3の内部の真空引きをした後に、ヒータ36を発熱させると共にガス供給装置5から浸炭ガス等を熱処理室3に供給することによって、加熱処理を行う。
このような加熱処理の後、主制御装置6は、ガス供給装置5から冷却ガスを熱処理室3に供給すると共に熱交換器8によって冷却ガスを冷却し、さらにファン9によって冷却ガスを循環させ、これによってワークWの冷却処理を行う。
なお、主制御装置6は、加熱処理及び冷却処理を行うにあたり、温度計37及び圧力計38からの入力信号に基づいて、熱処理室3の温度及び圧力を管理する。
In the vacuum
Specifically, the
After such heat treatment, the
The
次に、このような真空熱処理炉1に対してワークWに対するプラズマ処理を行う機能を追加する方法(本発明の真空熱処理炉への機能付加方法)及び真空熱処理炉1にてプラズマ処理を行う方法(本発明の真空熱処理炉における処理方法)について、図4〜7を参照して説明する。 Next, a method of adding a function of performing plasma processing on the workpiece W to the vacuum heat treatment furnace 1 (method for adding a function to the vacuum heat treatment furnace of the present invention) and a method of performing plasma processing in the vacuum heat treatment furnace 1 (The processing method in the vacuum heat treatment furnace of the present invention) will be described with reference to FIGS.
まず、図4〜図6は、ワークWに対するプラズマ処理を行う機能が追加された真空熱処理炉1(以下、機能付加型真空熱処理炉10と称する)の概略構成を示す図である。なお、図3が機能付加型真空熱処理炉10の側断面図、図2が機能付加型真空熱処理炉10の正断面図、図3が機能付加型真空熱処理炉10の機能構成を示すブロック図である。
4 to 6 are diagrams showing a schematic configuration of a vacuum heat treatment furnace 1 (hereinafter referred to as a function-added vacuum heat treatment furnace 10) to which a function of performing a plasma treatment on the workpiece W is added. 3 is a side sectional view of the function-added vacuum
これらの図に示すように、機能付加型真空熱処理炉10は、真空熱処理炉1に対して、絶縁材11(第1の絶縁材)と、ワーク台12と、電源装置13と、副制御装置14(第2の制御装置)とを新たな構成として追加された構成を有している。
As shown in these drawings, the function-added vacuum
絶縁材11は、セラミックス等の絶縁材料によって形成されており、熱処理室3のレール35上に複数配置されている。またワーク台12は、導電材料によって形成されており、複数の絶縁材11を介して熱処理室3の内部に収容されている。すなわち、ワーク台12は、絶縁材11を介して熱処理室3の内部に収容されることにより熱処理室3及びチャンバ2に対して電気的に絶縁された状態とされている。
The insulating
電源装置13は、チャンバ2の外部に副制御装置14と一体に設置されており、電極131を介してワーク台12と電気的に接続されている。そして、電源装置13は、副制御装置14と電気的に接続されており(図6参照)、副制御装置14の制御の下に、ワーク台12に対して電圧を印加する。
また、電源装置13の電極131は、チャンバ2に接続されたフランジ24及び熱処理室3の壁部を貫通してワーク台12に対して接続されている。なお、電極131とチャンバ2との間及び電極131と熱処理室3との間には、セラミックス等の絶縁材料によって形成される絶縁材15が配置されており、電極131と、チャンバ2及び熱処理室3とが電気的に絶縁された状態とされている。
The
Further, the
副制御装置14は、ワークWに対するプラズマ処理を行うためのプログラムを記憶すると共に、電源装置13と直接接続されると共に、主制御装置6を介してヒータ36、温度計37、圧力計38、真空ポンプ4及びガス供給装置5と間接的に接続されている。
そして、副制御装置14は、電源装置13及びガス供給装置5を制御することによって、ワークWに対するプラズマ処理を行う。
The
Then, the
なお、機能付加型真空熱処理炉10においては、チャンバ2及び熱処理室3が設置されており、またガス供給装置5から熱処理室3の内部にプラズマ処理ガスが供給可能とされている。
In the function-added vacuum
そして、このような構成を有する機能付加型真空熱処理炉10は、例えば、図7に示すフローチャートに示す、ワーク台設置工程(ステップS1)、電極接続工程(ステップS2)、及び副制御装置設置工程(ステップS3)を経て、真空熱処理炉1に対して上記構成を付加することによって形成される。
詳細には、ワーク台設置工程(ステップS1)にて、熱処理室3のレール35上に複数の絶縁材11を嵌め合いにより配置し、これらの絶縁材11上にワーク台12を設置する。
そして、電極接続工程(ステップS2)にて、電源装置13の電極131を絶縁材15を介してチャンバ2及び熱処理室3を貫通させてワーク台12と接続する。
その後、副制御装置設置工程(ステップS3)にて、電源装置13及びガス供給装置5を制御することによって熱処理室3の内部にプラズマを発生させる副制御装置14を設置する。
The function-added vacuum
Specifically, in the work table setting step (step S1), a plurality of insulating
Then, in the electrode connecting step (step S2), the
Thereafter, in the sub control device installation step (step S3), the
このような図7に示す簡易な工程を経ることによって、機能付加型真空熱処理炉10が形成される。
そして、真空熱処理炉1においてプラズマ処理を行う場合には、図7に示す工程にて真空熱処理炉1を機能付加型真空熱処理炉10とし、ワーク台12上にワークWを載置し、真空ポンプ4によって熱処理室3を真空引きすると共にガス供給装置5によって熱処理室3にプラズマ処理ガスを供給し、チャンバ2及び熱処理室3を接地した状態にて電源装置13によりワーク台12に電圧(負極)を印加することによってプラズマ処理ガスを励起させてプラズマを発生させ、このプラズマによってワークWの表面処理を行う。
The function-added vacuum
When plasma processing is performed in the vacuum
なお、本実施形態においては、ワークWに対するプラズマ処理を行う場合には、主制御装置6によって真空ポンプ4が制御され、副制御装置14によって電源装置13及びガス供給装置5が制御される。なお、副制御装置14は、ガス供給装置5と直接電気的に接続されていないため、主制御装置6を介してガス供給装置5を制御する。
In the present embodiment, when performing plasma processing on the workpiece W, the
ここで、図8を参照して、プラズマ処理における真空ポンプ4、電源装置13及びガス供給装置5の具体的な制御タイミングについて説明する。
なお、図8において、Aがチャンバ2(熱処理室3)内部の時間による圧力変化を示すグラフであり、BがワークWの温度を示すグラフである。
Here, with reference to FIG. 8, the concrete control timing of the
In FIG. 8, A is a graph showing the pressure change with time in the chamber 2 (heat treatment chamber 3), and B is a graph showing the temperature of the workpiece W.
この図に示すように、まず主制御装置6によって真空ポンプ4が稼動させることによってチャンバ2(熱処理室3)の圧力を、副制御装置14が予め記憶する第1の設定圧力P1まで低下させる。なお、チャンバ2内の圧力は、熱処理室3の内部に配置された圧力計38を介して主制御装置6が取得する。
As shown in this figure, first, the
そして、チャンバ2の圧力が第1の設定圧力P1まで低下されると、副制御装置14が主制御装置6を介してガス供給装置5を制御することにより、副制御装置14が予め記憶する第2の設定圧力P2となるまでプラズマ処理ガスを熱処理室3内に供給する。
When the pressure in the
このようにして熱処理室3の圧力が第2の設定圧力P2となると、副制御装置14が電源装置13を制御してワーク台12に負極電圧を印加する。
この結果、ワークWの温度が上昇すると共に熱処理室3の内部のプラズマ処理ガスが励起されてプラズマが発生し、当該プラズマによってワークWの表面処理が行われる。
そして、副制御装置14は、ワークWの温度が予め記憶する設定温度Tに維持されるように電源装置13を制御する。なお、ワークWの温度は、熱処理室3の内部に配置された温度計37を介して主制御装置6が取得する。
When the pressure in the
As a result, the temperature of the workpiece W rises and the plasma processing gas inside the
Then, the
続いて、副制御装置14が、予め記憶する処理時間が経過したことを確認した後、電源装置13の電圧を切断する。この結果、プラズマが消滅すると共にワークWが冷却される。なお、副制御装置14は、ワークWが冷却されるまでの間は、熱処理室3の圧力を第2の設定圧力P2に維持する。
そして、ワークWが冷却されると、チャンバ2のクランプ式扉23が開放されて、熱処理室3からワークWが取り出される。
Subsequently, after confirming that the processing time stored in advance has elapsed, the
When the workpiece W is cooled, the clamp-
なお、具体的には、プラズマ処理ガスとして、例えばアンモニア等の窒化ガスを用いることによって、ワークWの表面を窒化処理することができる。 Specifically, the surface of the workpiece W can be nitrided by using a nitriding gas such as ammonia as the plasma processing gas.
以上のような本実施形態の真空熱処理炉1へワークWに対するプラズマ処理を行う機能を追加する方法(本発明の真空熱処理炉への機能付加方法)によれば、導電材料からなるワーク台12が絶縁材11を介して熱処理室3の内部に設置され、このワーク台12に絶縁材15を介して熱処理室3を貫通された電源装置13の電極131が接続され、熱処理室3が接地され、さらには少なくとも電源装置13及びガス供給装置5を制御する副制御装置14が設置される。
そして、このような簡易な構成を追加することによって、真空ポンプ4によって熱処理室3を真空引きし、ガス供給装置5によって熱処理室3にプラズマ処理ガスを供給し、ワーク台12に電圧を印加することによってプラズマを発生させることができるため、ワーク台12に対象物を載置することによってワークWに対してプラズマ処理を行うことが可能となる。すなわち、簡易な構成を追加することによって、真空熱処理炉1にワークWのプラズマ処理という新たな機能を付加することができる。
したがって、本実施形態の真空熱処理炉1へワークWに対するプラズマ処理を行う機能を追加する方法によれば、別途プラズマ処理炉を設置することなく、簡易な追加作業によって既設の真空熱処理炉1において対象物のプラズマ処理を行うことが可能となる。
According to the method for adding the function of performing plasma processing on the workpiece W to the vacuum
Then, by adding such a simple configuration, the
Therefore, according to the method of adding the function of performing the plasma processing on the workpiece W to the vacuum
また、本実施形態の真空熱処理炉1にてプラズマ処理を行う方法(本発明の真空熱処理炉における処理方法)によれば、熱処理室3の内部に絶縁材11を介して導電材料からなるワーク台12が設置され、このワーク台12にワークWが載置され、熱処理室3が真空引きされると共に熱処理室3にプラズマ処理ガスが供給され、熱処理室3が設置されると共にワーク台12に電圧が印加されることによってプラズマが発生され、当該プラズマによってワークWに対してプラズマ処理が行われる。
つまり、既設の真空熱処理炉1に対して、熱処理室3の内部に絶縁材11を介して導電材料からなるワーク台12を設置すると共に該ワーク台12上にワークWを載置し、真空ポンプ4によって熱処理室3を真空引きすると共にガス供給装置5によって熱処理室3にプラズマ処理ガスを供給し、熱処理室3を接地すると共にワーク台12に電圧を印加することのみで、既設の真空熱処理炉1において対象物に対するプラズマ処理を行うことが可能となる。
したがって、本発明の真空熱処理炉における処理方法によれば、別途プラズマ処理炉を設置することなく、簡易な追加作業によって既設の真空熱処理炉1においてワークWのプラズマ処理を行うことが可能となる。
In addition, according to the method for performing plasma processing in the vacuum
That is, with respect to the existing vacuum
Therefore, according to the processing method in the vacuum heat treatment furnace of the present invention, it is possible to perform the plasma treatment of the workpiece W in the existing vacuum
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring drawings, this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、真空熱処理炉1としてバッチ式の真空熱処理炉を挙げて説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、連続式の真空熱処理炉に適用することもできる。
For example, in the above embodiment, the vacuum
However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a continuous vacuum heat treatment furnace.
また、上記実施形態においては、プラズマ処理においてガス供給装置5から供給されるプラズマ処理ガスとして窒化ガスを挙げて説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他のプラズマ処理ガスを用いることも可能である。
Moreover, in the said embodiment, nitriding gas was mentioned and demonstrated as plasma processing gas supplied from the
However, the present invention is not limited to this, and other plasma processing gases can be used.
また、上記実施形態においては、副制御装置14が主制御装置6と電気的に接続され、プラズマ処理の際に副制御装置14及び主制御装置6によって真空熱処理炉1(機能付加型真空熱処理炉10)を制御する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、主制御装置6の機能の一部(例えば、真空ポンプ4の制御、温度計37から熱処理室3の内部温度を取得する機能、及び圧力計38から熱処理室3の内部圧力を取得する機能)を予め副制御装置14に備えさせると共に副制御装置14を主制御装置6を介さずに各種装置と直接電気的に接続することで、プラズマ処理の際に副制御装置14のみによって真空熱処理炉1(機能付加型真空熱処理炉10)を制御することができる。
In the above embodiment, the
However, the present invention is not limited to this. For example, a part of the functions of the main controller 6 (for example, control of the
また、上記実施形態においては、絶縁材11を熱処理室3のレール35上に配置し、この絶縁材11上にワーク台12を載置する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、熱処理室3内に絶縁材11を組み上げ、この組み上げた絶縁材11上にワーク台12を配置しても良い。
Moreover, in the said embodiment, the insulating
However, the present invention is not limited to this, and the insulating
また、上記実施形態においては、電極131とチャンバ2との間、及び電極131と熱処理室3との間の各々に絶縁材15を配することによって、電極131とチャンバ2及び熱処理室3との絶縁を確保している。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、電極131を予め絶縁材15で包み、この絶縁材15で包まれた電極131をチャンバ2及び熱処理室3に挿通させることによって、電極131とチャンバ2及び熱処理室3との絶縁を確保しても良い。
In the above embodiment, the insulating
However, the present invention is not limited to this, and the
また、上記実施形態においては、予め設置された温度計37及び圧力計38を用いてプラズマ処理における熱処理室3の内部環境を取得しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、別途温度計及び圧力計を設置し、当該温度計及び圧力計を用いてプラズマ処理における熱処理室3の内部環境を取得しても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the internal environment of the
また、上記実施形態においては、熱処理室3が導電材料によって形成され、チャンバ2及び仕切り板7を介して接地している構成、すなわち既に本発明における熱処理室を接地する工程が完了している真空熱処理炉1について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、熱処理室が非導電材料によって形成された真空熱処理炉へ適用することもできる。
なお、このような場合には、本発明の熱処理室を接地する工程として、例えば導電板を熱処理室の内壁に取り付けることによって、熱処理室に導電性を付与させる工程を行う必要がある。
In the above embodiment, the
In such a case, as a step of grounding the heat treatment chamber of the present invention, it is necessary to perform a step of imparting conductivity to the heat treatment chamber, for example, by attaching a conductive plate to the inner wall of the heat treatment chamber.
1……真空熱処理炉、2……チャンバ、3……熱処理室、4……真空ポンプ、5……ガス供給装置、6……主制御装置(第1の制御装置)、10……機能追加型真空熱処理炉、11……絶縁材(第1の絶縁材)、12……ワーク台、13……電源装置、131……電極、14……副制御装置(第2の制御装置)、15……絶縁材(第2の絶縁材)、W……ワーク(対象物) 1 ... Vacuum heat treatment furnace, 2 ... Chamber, 3 ... Heat treatment chamber, 4 ... Vacuum pump, 5 ... Gas supply device, 6 ... Main control device (first control device), 10 ... Addition of functions Mold vacuum heat treatment furnace, 11... Insulating material (first insulating material), 12... Work table, 13... Power supply device, 131. ... Insulating material (second insulating material), W ... Workpiece (object)
Claims (3)
前記熱処理室の内部に第1の絶縁材を介して導電材料からなるワーク台を設置する工程と、
電源装置の電極を第2の絶縁材を介して前記熱処理室を貫通させて前記ワーク台と接続する工程と、
前記熱処理室を接地する工程と、
少なくとも前記電源装置及び前記ガス供給装置を制御することによって熱処理室の内部にプラズマを発生させる第2の制御装置を設置する工程と
を有することを特徴とする真空熱処理炉への機能付加方法。 A heat treatment chamber made of a conductive material and subjected to heat treatment on an object accommodated therein, a vacuum pump for evacuating the inside of the heat treatment chamber, a gas supply device for supplying a processing gas to the heat treatment chamber, and at least the vacuum A function adding method to an existing vacuum heat treatment furnace comprising a pump and a first control device for controlling the gas supply device,
Installing a work table made of a conductive material through a first insulating material inside the heat treatment chamber;
Connecting the electrode of the power supply device to the work table through the heat treatment chamber through a second insulating material;
Grounding the heat treatment chamber;
And a step of installing a second control device for generating plasma inside the heat treatment chamber by controlling at least the power supply device and the gas supply device.
前記熱処理室の内部に第1の絶縁材を介して導電材料からなるワーク台を設置すると共に該ワーク台上に前記対象物を載置し、
前記真空ポンプによって前記熱処理室を真空引きすると共に前記ガス供給装置によって前記熱処理室にプラズマ処理ガスを供給し、
前記熱処理室を接地すると共に前記ワーク台に電圧を印加することによって前記プラズマ処理ガスを励起させてプラズマを発生させて前記対象物に対してプラズマ処理を行う
ことを特徴とする真空熱処理炉における処理方法。
A vacuum heat treatment comprising a heat treatment chamber made of a conductive material and subjected to heat treatment on an object accommodated therein, a vacuum pump for evacuating the heat treatment chamber, and a gas supply device for supplying a treatment gas to the heat treatment chamber A processing method in a furnace,
Installing a work table made of a conductive material through a first insulating material inside the heat treatment chamber and placing the object on the work table;
Evacuating the heat treatment chamber by the vacuum pump and supplying a plasma processing gas to the heat treatment chamber by the gas supply device;
A process in a vacuum heat treatment furnace characterized in that the plasma treatment gas is generated by exciting the plasma treatment gas by grounding the heat treatment chamber and applying a voltage to the work table, thereby performing plasma treatment on the object. Method.
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- 2007-12-21 JP JP2007331000A patent/JP2009149961A/en active Pending
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