JP2691163B2 - Hip処理用カプセルへの粉末の真空充填方法及び装置 - Google Patents

Hip処理用カプセルへの粉末の真空充填方法及び装置

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JP2691163B2
JP2691163B2 JP63226500A JP22650088A JP2691163B2 JP 2691163 B2 JP2691163 B2 JP 2691163B2 JP 63226500 A JP63226500 A JP 63226500A JP 22650088 A JP22650088 A JP 22650088A JP 2691163 B2 JP2691163 B2 JP 2691163B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はHIP処理用カプセルへの粉末の真空充填方法
及び装置に関するものである。
(従来技術) 金属あるいはセラミックス粉末などの原料粉末をHIP
処理により加熱・加圧し、焼結する方法においては、カ
プセルと称する容器内に原料粉末を充填し、これを脱気
・密封した後、HIP処理する方法が一般に行なわれてい
る。カプセル内の脱気を実施しないと、カプセル内部の
残存空気のために焼結体内部に気孔を生じたり、あるい
は成形体の材質劣化を伴なうので、カプセル内の脱気は
必須である。
第3図は従来行なわれていた工程の概略図である。以
下これに基いて真空充填方法を説明する。
1)脱気管3を上蓋部2に有するカプセル本体1をステ
ンレス鋼,軟鋼,銅などの金属で製作したものを用意す
る(第3図(a))。
2)大気中あるいは不活性ガス雰囲気下で、原料粉末4
を脱気管3からカプセル内に充填する(第3図
(b))。
3)脱気管3に真空引き用ゴム管を連結し、図示しない
真空ポンプによってカプセル本体1内を脱気する。カプ
セル本体1内が所定の真空度に達した時点で、真空引き
しながら脱気管密封用治具5で脱気管3の部分を密封す
る。
このような従来法では、以下に示すような問題点が存
在していた。
i)カプセル本体1内に粉末4を充填後、真空引きを実
施するので、粉末により排気抵抗が増大し、カプセル本
体1内の真空度を高めるのは困難である。特にカプセル
本体1の下部では真空引きを行なっても大気圧はほとん
ど変わらず、特に粉末が微細なほど、この傾向は顕著で
ある。
ii)又真空引きの際、真空排気系に原料粉末が吸引さ
れ、真空排気装置の故障の原因をまねくという問題があ
った。
上記問題点i)の対策として、特開昭62−17102号公
報、或いは特開昭62−274005号公報に示すように、カプ
セル内面に溝を設けたり、網を添設したりする方法があ
るが、カプセルの中心部分の脱気は長時間を要し、非経
済的である。また、粉末が微細な場合は、やはり脱気は
不可能である。
又上記問題点ii)の対策として、原料粉末を吸引しな
いように、脱気管内にフイルターを設置する方法がある
が、フイルターによる排気抵抗の増加や粉末が目詰まり
を起こすという問題が生ずる。
さらに、上記問題点の対策として、特開昭62−109903
号公報に示すように、a)真空チャンバー内にカプセル
を設置し、粉末を真空雰囲気下でプレスする方法や、
b)サブ真空チャンバー内に粉末を入れ、真空引きし、
その粉末をあらかじめ真空引きしてあるカプセル内に充
填する方法がある。しかし、a)の対策に対しては、カ
プセル内に粉末を充填した後、真空引きをするので、前
記i)の問題は依然残る。又、b)の対策に対しては、
サブチャンバー内の粉末を真空引きするとき、前記i)
の問題が残る。
また、a),b)両対策とも、真空チャンバーを必要と
し、かつ真空チャンバー内全体を真空引きする必要があ
り、時間的ロスを生ずるという問題がある。
(発明により解決しようとする課題) 本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、カプセル内
を容易に脱気し、この脱気されたカプセル内に原料粉末
を効率的に充填する方法、及びその方法を実施する装置
を提供することを目的とするものである。
(発明による課題の解決手段) 非振動時には粉末の通過を許さない多数の開孔を有す
る堰を内部に備えた粉末貯蔵用容器内の粉末原料を脱気
する工程と、該工程と同時にカプセル本体を脱気する工
程と、粉末貯蔵用容器とカプセル本体が共に高真空度に
達したのち、粉末貯蔵用容器に振動を与え堰内に溜った
粉末原料をカプセル本体に移す工程と、カプセル本体を
密封する工程でHIP処理用カプセルへの粉末の真空充填
方法を構成した。
又内部に非加振時には粉末の通過を許さない多数の開
孔を有する堰を備え、かつ真空ポンプに通ずる脱気管を
備えた粉末貯蔵用容器と、上部で該粉末貯蔵用容器と真
空ポンプとに夫々バルブを介し接続され、下端でカプセ
ル本体の上蓋に設けた脱気管に接続可能な二又脱気管
と、カプセル本体の脱気管密封用治具とでHIP処理用カ
プセルへの粉末の真空充填装置を構成した。
さらに堰を上方に開いた逆円錐台形をなし、上部に傾
斜上蓋を有し、該堰に設けた多数の開孔は斜め上向き
で、かつ内側に向って先細になっていて、非加振状態で
は粉末は内部に流入しないようにした。
(実施例) 第1図に基いて説明する。1はカプセル本体である。
2はカプセル上蓋、3はカプセル上蓋2の中央部に設け
た脱気管である。4はカプセル本体1内に充填しようと
する原料粉末で、脱気管8を介し供給される。脱気管3
と脱気管8はゴム管6で連結される。5は脱気管密封用
治具である。7は上記脱気管8から分岐した分岐脱気管
で、バルブ10を介し真空ポンプ(図示しない)に連って
いる。
前記脱気管8の上部にはバルブ11を介し粉末貯蔵用容
器13が設けられ、該容器13はさらにバルブ12を介し真空
ポンプに通ずる脱気管9に通じている。
14は多数の開孔15を有する堰で、上方に開いた逆円錐
台形をなしている。堰14の頂部には傾斜上蓋16が設けて
あり、上方から供給される粉末はこの傾斜上蓋16で側方
に振分けられ、堰14と容器13との間に溜る。
堰14に設けた開孔15は第2図に示す如く、中心に向っ
て斜め上向きに、かつ内側に向って先細に穿設され、振
動を与えない限り堰14の内部に粉末は流入しない径及び
傾きとなっている。
図示しないが、容器13には加振装置が設けられ、該加
振装置によって容器13に振動を与えると、堰14の開孔15
から少量づつ粉末が流入するようになっている。
(作用) 粉末貯蔵用容器13内に粉末4を入れる。この時バルブ
11は閉じておく。次にバルブ12を開け、容器13内を真空
脱気する。同時に容器13に振動を与える。すると堰14の
開孔15から少量づつ連続的に粉末が堰14内に流入する。
このとき容器13内の粉末4の真空度は悪くても、堰14の
開孔15を通るとき真空度が上げられる。
上記操作と並行してバルブ10を開け、カプセル本体1
内の脱気も行ない、容器13内及びカプセル本体内1が所
定の真空度に達したら、バルブ10,12を閉じる。次にバ
ルブ11を開け、粉末4を堰14からカプセル本体1内に落
下させて充填する。カプセル本体1内に粉末4を真空充
填した後、脱気管3を密封用治具5で密封し、次のHIP
処理に供する。
(効果) 粉末貯蔵用容器13内に多数の開孔15を備えた堰14を設
け、容器13の真空引きをし乍ら振動も与えられるので、
粉末は開孔から少量づつ連続的にカプセル内に落下す
る。この落下中に粉末の真空度が向上し、カプセル内へ
の真空充填が理想的に行われる。
特に堰に設けた開孔15は振動を与えない限り粉末は内
側に流入にないような径と傾斜を似て設けたので、真空
度の不十分な粉末がカプセル内に流入することがないの
で、粉末落下中の吸着ガスの除去が完全に行われ、高品
質の焼結体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施する装置の実施例断面図。 第2図は第1図のA矢視部拡大図。 第3図(a)〜(c)は従来法の説明図。 図において; 1……カプセル本体、2……カプセル上蓋 3……脱気管、4……原料粉末 5……脱気管密封用治具、6……ゴム管 7……脱気管、8……脱気管 9……脱気管、10……バルブ 11……バルブ、12……バルブ 13……粉末貯蔵用容器、14……堰 15……開孔、16……傾斜上蓋

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非振動時には粉末の通過を許さない多数の
    開孔を有する堰を内部に備えた粉末貯蔵用容器内の粉末
    原料を脱気する工程と、該工程と同時にカプセル本体を
    脱気する工程と、粉末貯蔵用容器とカプセル本体が共に
    高真空度に達したのち、粉末貯蔵用容器に振動を与え堰
    内に溜った粉末原料をカプセル本体内に移す工程と、カ
    プセル本体を密封する工程とからなることを特徴とする
    HIP処理用カプセルへの粉末の真空充填方法。
  2. 【請求項2】内部に非加振時には粉末の通過を許さない
    多数の開孔を有する堰を備え、かつ真空ポンプに通ずる
    脱気管を備えた粉末貯蔵用容器と、上部で該粉末貯蔵用
    容器と真空ポンプとに夫々バルブを介し接続され、下端
    でカプセル本体の上蓋に設けた脱気管に接続可能な二又
    脱気管と、カプセル本体の脱気管密封用治具とからなる
    ことを特徴とするHIP処理用カプセルへの粉末の真空充
    填装置。
  3. 【請求項3】堰が上方に開いた逆円錐台形をなし、上部
    に傾斜上蓋を有し、該堰に設けた多数の開孔は斜め上向
    きで、かつ内側に向って先細になっていることを特徴と
    する請求項2)記載のHIP処理用カプセルへの粉末の真
    空充填装置。
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