JP2571421B2 - プラズマ浸炭熱処理炉 - Google Patents
プラズマ浸炭熱処理炉Info
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- JP2571421B2 JP2571421B2 JP63166273A JP16627388A JP2571421B2 JP 2571421 B2 JP2571421 B2 JP 2571421B2 JP 63166273 A JP63166273 A JP 63166273A JP 16627388 A JP16627388 A JP 16627388A JP 2571421 B2 JP2571421 B2 JP 2571421B2
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- Japan
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- heating chamber
- hole
- conductive rod
- rod member
- heat treatment
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はプラズマ作用によりイオン化したガスによ
り金属材料に浸炭，窒化，浸炭窒化等の表面処理をする
プラズマ熱処理炉に関するものである。
り金属材料に浸炭，窒化，浸炭窒化等の表面処理をする
プラズマ熱処理炉に関するものである。
［従来の技術］ プラズマ熱処理炉は、周知のように、加熱室内を真空
引した後、該加熱室内にCH4,C3H8,N2,NH3等のプロセス
ガスを流し、処理物を陰極にし、陽極との間に直流電圧
を印加し両極間でグロー放電させることにより上記プロ
セスガスをイオン化させ、C+（カーボンイオン）または
N+（窒素イオン）等のイオンを処理物に衝突させること
により種々の金属材料に対して短時間で効率よく浸炭，
窒化，浸炭窒化等の金属表面処理をなさしめようとする
ものである。
引した後、該加熱室内にCH4,C3H8,N2,NH3等のプロセス
ガスを流し、処理物を陰極にし、陽極との間に直流電圧
を印加し両極間でグロー放電させることにより上記プロ
セスガスをイオン化させ、C+（カーボンイオン）または
N+（窒素イオン）等のイオンを処理物に衝突させること
により種々の金属材料に対して短時間で効率よく浸炭，
窒化，浸炭窒化等の金属表面処理をなさしめようとする
ものである。
［従来技術の課題］ ところで、加熱室内の処理物は直流電圧を印加するた
めに加熱室内に設けられた導電性のテーブル上に載置さ
れ、該テーブルの足である導電性棒部材は該加熱室の床
部断熱壁を貫通し炉外の直流電源に接続されているが、
従来のプラズマ熱処理炉ではこの導電性棒部材の断熱壁
貫通部分にある絶縁部材が加熱室内の熱源によって高温
に熱せられているために加熱室内で発生したカーボンイ
オンが非常に付着し易い状況にある。このためにカーボ
ンが厚く付着しそのため絶縁性がそこなわれるという問
題がある。
めに加熱室内に設けられた導電性のテーブル上に載置さ
れ、該テーブルの足である導電性棒部材は該加熱室の床
部断熱壁を貫通し炉外の直流電源に接続されているが、
従来のプラズマ熱処理炉ではこの導電性棒部材の断熱壁
貫通部分にある絶縁部材が加熱室内の熱源によって高温
に熱せられているために加熱室内で発生したカーボンイ
オンが非常に付着し易い状況にある。このためにカーボ
ンが厚く付着しそのため絶縁性がそこなわれるという問
題がある。
また、プラズマ浸炭のように炭化水素系ガスを使用し
ている場合は、その炭化水素系ガスの電離により両電極
間でアーク放電が起き易くなるという危惧があった。
ている場合は、その炭化水素系ガスの電離により両電極
間でアーク放電が起き易くなるという危惧があった。
［課題を解決するための手段］ この発明は上記課題を解決しようとするもので、炉殻
内の断熱壁によって囲った加熱室内に処理物を配置し、
処理ガスを該加熱室内に満たすと共に、処理物を陰極と
し炉殻を陽極として陰極と陽極との間に直流電圧を印加
することによりプラズマを発生させるプラズマ浸炭熱処
理炉において、断熱壁の一部に透孔を開設し処理物に給
電する導電性棒部材を該透孔に貫挿し該導電性棒部材の
基端部は該透孔から加熱室の外方に延設したスリーブ部
に絶縁部材を介在させて固定してなることを特徴とす
る。
内の断熱壁によって囲った加熱室内に処理物を配置し、
処理ガスを該加熱室内に満たすと共に、処理物を陰極と
し炉殻を陽極として陰極と陽極との間に直流電圧を印加
することによりプラズマを発生させるプラズマ浸炭熱処
理炉において、断熱壁の一部に透孔を開設し処理物に給
電する導電性棒部材を該透孔に貫挿し該導電性棒部材の
基端部は該透孔から加熱室の外方に延設したスリーブ部
に絶縁部材を介在させて固定してなることを特徴とす
る。
また本発明は、炉殻内の断熱壁によって囲った加熱室
内に処理物を配置し、処理ガスを該加熱室内に満たすと
共に、処理物を陰極とし炉殻を陽極として陰極と陽極と
の間に直流電圧を印加することによりプラズマを発生さ
せるプラズマ浸炭熱処理炉において、断熱壁の一部に透
孔を開設し処理物に給電する導電性棒部材を該透孔に貫
挿し該導電性棒部材の基端部は該透孔から加熱室の外方
に延設したスリーブ部に絶縁部材を介在させて固定し、
さらに該導電性棒部材の外周を囲い先端が前記透孔を貫
通して加熱室内まで達する耐熱シールド壁を両極から絶
縁されるように前記絶縁部材に固設してなることを特徴
とする。
内に処理物を配置し、処理ガスを該加熱室内に満たすと
共に、処理物を陰極とし炉殻を陽極として陰極と陽極と
の間に直流電圧を印加することによりプラズマを発生さ
せるプラズマ浸炭熱処理炉において、断熱壁の一部に透
孔を開設し処理物に給電する導電性棒部材を該透孔に貫
挿し該導電性棒部材の基端部は該透孔から加熱室の外方
に延設したスリーブ部に絶縁部材を介在させて固定し、
さらに該導電性棒部材の外周を囲い先端が前記透孔を貫
通して加熱室内まで達する耐熱シールド壁を両極から絶
縁されるように前記絶縁部材に固設してなることを特徴
とする。
［作用］ 導電性棒部材の基端部を加熱室の外部にて絶縁部材を
介在させて固定することで、該絶縁部材が加熱室の熱に
より高温にさらされることがなくなり、カーボンの付着
を防止できる。また、先端が透孔を貫通し加熱室まで達
する耐熱シールド壁を絶縁部材に固設したことによりこ
の部位のアーク放電が防止できる。
介在させて固定することで、該絶縁部材が加熱室の熱に
より高温にさらされることがなくなり、カーボンの付着
を防止できる。また、先端が透孔を貫通し加熱室まで達
する耐熱シールド壁を絶縁部材に固設したことによりこ
の部位のアーク放電が防止できる。
［実施例］ 次に図面と共にこの発明の一実施例を説明する。第１
図はこのプラズマ熱処理炉の全体の概略を示したもの
で、図中１は断熱壁（カーボン）２により囲った加熱室
である。３は該加熱室１内に設けた熱源（電熱ヒー
タ）、４はCH4,C3H8,N2,NH3等のプロセスガスを炉内に
供給するガスマニホールド、５は真空ポンプである。断
熱壁２の外周面は耐圧性の炉殻６により気密に被われて
いる。７は加熱室１内にて処理物８を支持しているテー
ブルである。断熱壁２の一部には第２図に拡大して示し
たように透孔９が開設されている。そして炉殻６の該透
孔９に合致する部分に外方に延びる円筒状のスリーブ部
10を形成し、該スリーブ10の延出端縁にフランジ11を一
体に形成し、該フランジ11にボルト・ナット11a,12aを
使用し座金板12を介して絶縁部材13を気密に固着してい
る。該絶縁部材13はアルミナ製で板状部13aの上面に一
体に円柱状部13bを形成してなり、該円柱状部13bの中心
を気密に垂直に貫通するよう導電性棒部材14が設けられ
ている。該導電性棒部材14の上端は加熱室１内にてテー
ブル７を支持している。円柱状部13bの上端縁外周に形
成さけた段部13cにはカーボン製のパイプ状耐熱シール
ド壁15が止着され該耐熱シールド壁15は導電性棒部材14
の外周を囲うと共にその先端は断熱壁２の透孔９を貫通
して加熱室１内まで達している。なお耐熱シールド壁15
は上記のように円柱状部13の段部13cに支持することで
円筒状部10とも導電性棒部材14とも絶縁され両極から電
気的に中立状態にあるように設定される。なお、16は導
電性棒部材14の外方突出端に陰極、炉殻６に陽極を接続
することにより、処理物８を陰極としこの場合は断熱壁
２を陽極に夫々帯電させている直流電源を示したが、陽
極としてヒーターまたは別置陽極としてもよい。
図はこのプラズマ熱処理炉の全体の概略を示したもの
で、図中１は断熱壁（カーボン）２により囲った加熱室
である。３は該加熱室１内に設けた熱源（電熱ヒー
タ）、４はCH4,C3H8,N2,NH3等のプロセスガスを炉内に
供給するガスマニホールド、５は真空ポンプである。断
熱壁２の外周面は耐圧性の炉殻６により気密に被われて
いる。７は加熱室１内にて処理物８を支持しているテー
ブルである。断熱壁２の一部には第２図に拡大して示し
たように透孔９が開設されている。そして炉殻６の該透
孔９に合致する部分に外方に延びる円筒状のスリーブ部
10を形成し、該スリーブ10の延出端縁にフランジ11を一
体に形成し、該フランジ11にボルト・ナット11a,12aを
使用し座金板12を介して絶縁部材13を気密に固着してい
る。該絶縁部材13はアルミナ製で板状部13aの上面に一
体に円柱状部13bを形成してなり、該円柱状部13bの中心
を気密に垂直に貫通するよう導電性棒部材14が設けられ
ている。該導電性棒部材14の上端は加熱室１内にてテー
ブル７を支持している。円柱状部13bの上端縁外周に形
成さけた段部13cにはカーボン製のパイプ状耐熱シール
ド壁15が止着され該耐熱シールド壁15は導電性棒部材14
の外周を囲うと共にその先端は断熱壁２の透孔９を貫通
して加熱室１内まで達している。なお耐熱シールド壁15
は上記のように円柱状部13の段部13cに支持することで
円筒状部10とも導電性棒部材14とも絶縁され両極から電
気的に中立状態にあるように設定される。なお、16は導
電性棒部材14の外方突出端に陰極、炉殻６に陽極を接続
することにより、処理物８を陰極としこの場合は断熱壁
２を陽極に夫々帯電させている直流電源を示したが、陽
極としてヒーターまたは別置陽極としてもよい。
このように構成されたプラズマ熱処理炉においては、
真空ポンプ５を作動させて加熱室１内を真空または減圧
し、処理目的に応じて選定されたプロセスガスをガスマ
ニホールド４より加熱室１内に供給する。そして炉内温
度を上昇させイオン化したガスを断熱壁２と処理物８と
の電位差により処理物８に吸着させ所期の表面処理をな
さしめる。この場合、絶縁部材13は加熱室１の外部に設
けられていて該加熱室１からの熱伝達が少なく比較的低
温度に保持されることからカーボンの付着量は少なく抑
えられる。また、導電性棒部材14と透孔９の内周との間
に電気的に中立なるように両者から絶縁された耐熱シー
ルド壁15が位置するので、導電性棒部材14と透孔９内面
との間でアーク放電が起きるのも防止できる。ちなみ
に、この耐熱シールド壁15がない場合には、炉温が920
℃，プロセスガスとしてC3H8,圧力2.0Torrの条件にて出
力3KW以上にするとアーク放電が起きてしまうのに対
し、耐熱シールド壁15を設けた場合は同一条件にて出力
4KWにおいてもアーク放電は起きなかった。なお絶縁部
材が断熱壁２に直接固定された従来タイプの炉では同一
条件にて出力2KWにてはやくもアーク放電現象が見られ
たので処理に必要な電位差を充分に高く採ることができ
なかった。
真空ポンプ５を作動させて加熱室１内を真空または減圧
し、処理目的に応じて選定されたプロセスガスをガスマ
ニホールド４より加熱室１内に供給する。そして炉内温
度を上昇させイオン化したガスを断熱壁２と処理物８と
の電位差により処理物８に吸着させ所期の表面処理をな
さしめる。この場合、絶縁部材13は加熱室１の外部に設
けられていて該加熱室１からの熱伝達が少なく比較的低
温度に保持されることからカーボンの付着量は少なく抑
えられる。また、導電性棒部材14と透孔９の内周との間
に電気的に中立なるように両者から絶縁された耐熱シー
ルド壁15が位置するので、導電性棒部材14と透孔９内面
との間でアーク放電が起きるのも防止できる。ちなみ
に、この耐熱シールド壁15がない場合には、炉温が920
℃，プロセスガスとしてC3H8,圧力2.0Torrの条件にて出
力3KW以上にするとアーク放電が起きてしまうのに対
し、耐熱シールド壁15を設けた場合は同一条件にて出力
4KWにおいてもアーク放電は起きなかった。なお絶縁部
材が断熱壁２に直接固定された従来タイプの炉では同一
条件にて出力2KWにてはやくもアーク放電現象が見られ
たので処理に必要な電位差を充分に高く採ることができ
なかった。
［発明の効果］ 以上実施例について説明したように本発明のプラズマ
浸炭熱処理炉は、処理物に給電する導電性棒部材の基端
部を加熱室の外方に延設したスリーブ部に絶縁部材を介
して固定することで該絶縁部材が低温度に保たれるので
カーボンの付着が防止できこれによりその絶縁性が破壊
されるのを効果的に防止できる。また、該絶縁部材に固
設して電気的に中立な耐熱シールド壁を透孔を貫通して
加熱室まで達するように設けたのでこの部分におけるア
ーク放電が防止できる。このため処理物と断熱壁との間
に所要の電位差を確実に生じさせることができ所期の金
属表面処理を効率よく達成できる有益な効果がある。ま
た、材料測定用の熱電対のようなカーボンが付着し易い
個所のカーボン付着防止にも適用できる。
浸炭熱処理炉は、処理物に給電する導電性棒部材の基端
部を加熱室の外方に延設したスリーブ部に絶縁部材を介
して固定することで該絶縁部材が低温度に保たれるので
カーボンの付着が防止できこれによりその絶縁性が破壊
されるのを効果的に防止できる。また、該絶縁部材に固
設して電気的に中立な耐熱シールド壁を透孔を貫通して
加熱室まで達するように設けたのでこの部分におけるア
ーク放電が防止できる。このため処理物と断熱壁との間
に所要の電位差を確実に生じさせることができ所期の金
属表面処理を効率よく達成できる有益な効果がある。ま
た、材料測定用の熱電対のようなカーボンが付着し易い
個所のカーボン付着防止にも適用できる。
図面はこの発明の一実施例を示したもので、第１図は炉
全体の縦断面図、第２図はその要部の拡大断面図であ
る。 １……加熱室、２……断熱壁、３……熱源、５……真空
ポンプ、６……炉殻、７……テーブル、８……処理物、
９……透孔、10……スリーブ、13……絶縁部材、14……
導電性棒部材、15……耐熱シールド壁。
全体の縦断面図、第２図はその要部の拡大断面図であ
る。 １……加熱室、２……断熱壁、３……熱源、５……真空
ポンプ、６……炉殻、７……テーブル、８……処理物、
９……透孔、10……スリーブ、13……絶縁部材、14……
導電性棒部材、15……耐熱シールド壁。
Claims (2)
- 【請求項１】炉殻内の断熱壁によって囲った加熱室内に
処理物を配置し、処理ガスを該加熱室内に満たすと共
に、処理物を陰極とし炉殻を陽極として陰極と陽極との
間に直流電圧を印加することによりプラズマを発生させ
るプラズマ浸炭熱処理炉において、断熱壁の一部に透孔
を開設し処理物に給電する導電性棒部材を該透孔に貫挿
し該導電性棒部材の基端部は該透孔から加熱室の外方に
延設したスリーブ部に絶縁部材を介在させて固定してな
ることを特徴としたプラズマ浸炭熱処理炉。 - 【請求項２】炉殻内の断熱壁によって囲った加熱室内に
処理物を配置し、処理ガスを該加熱室内に満たすと共
に、処理物を陰極とし炉殻を陽極として陰極と陽極との
間に直流電圧を印加することによりプラズマを発生させ
るプラズマ浸炭熱処理炉において、断熱壁の一部に透孔
を開設し処理物に給電する導電性棒部材を該透孔に貫挿
し該導電性棒部材の基端部は該透孔から加熱室の外方に
延設したスリーブ部に絶縁部材を介在させて固定し、さ
らに該導電性棒部材の外周を囲い先端が前記透孔を貫通
して加熱室内まで達する耐熱シールド壁を両極から絶縁
されるように前記絶縁部材に固設してなることを特徴と
したプラズマ浸炭熱処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63166273A JP2571421B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | プラズマ浸炭熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63166273A JP2571421B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | プラズマ浸炭熱処理炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0215158A JPH0215158A (ja) | 1990-01-18 |
| JP2571421B2 true JP2571421B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=15828326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63166273A Expired - Fee Related JP2571421B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | プラズマ浸炭熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2571421B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3576888B2 (ja) | 1999-10-04 | 2004-10-13 | キヤノン株式会社 | インクジェットヘッド用基体、インクジェットヘッド及びインクジェット装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3739220A (en) * | 1972-05-08 | 1973-06-12 | Gen Electric | Workpiece support for glow discharge apparatus |
| JPS5418169A (en) * | 1977-07-11 | 1979-02-09 | Toshiba Corp | Halogen lamp |
-
1988
- 1988-07-04 JP JP63166273A patent/JP2571421B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0215158A (ja) | 1990-01-18 |
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Legal Events
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