JP6549515B2 - Device for manufacturing molded body and method for manufacturing molded body - Google Patents

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JP6549515B2 JP2016086135A JP2016086135A JP6549515B2 JP 6549515 B2 JP6549515 B2 JP 6549515B2 JP 2016086135 A JP2016086135 A JP 2016086135A JP 2016086135 A JP2016086135 A JP 2016086135A JP 6549515 B2 JP6549515 B2 JP 6549515B2
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Description

本発明は、成形型の内部に収容された原材料を加圧するとともに加熱することによって成形体を製造する成形体の製造装置及び成形体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for manufacturing a molded body and a method for manufacturing a molded body, which manufactures a molded body by pressurizing and heating a raw material contained in the inside of a mold.

従来から、成形体又は焼結体を製造する製造装置としてホットプレス装置が広く使用されている。ホットプレス装置においては、原材料を成形型(上型及び下型)の内部に収容し、成形型を収容した加熱炉の内部の温度を常温から高温まで上げる。高温の状態で成形型を加圧することによって成形型の内部に収容された原材料を加圧する。このことによって、原材料から成形体が形成される。成形体を形成した後は、加熱炉の内部の温度を高温から常温まで下げる。加熱炉の内部の温度が常温になった状態で加熱炉から成形型を取り出す。従来のホットプレス装置では、1回の成形処理をするために加熱炉の内部の温度を常温から高温まで上げ、成形処理後は加熱炉の内部の温度を高温から常温まで下げる。このために、1回の成形処理をするのに加熱炉の内部の温度を上げるための時間及び下げるための時間を必要とする。したがって、ホットプレス装置の生産性を向上できないという問題があった。   Conventionally, a hot press apparatus is widely used as a manufacturing apparatus for manufacturing a molded body or a sintered body. In a hot press, raw materials are accommodated inside a mold (upper mold and lower mold), and the temperature inside a heating furnace containing the mold is raised from normal temperature to a high temperature. The raw material contained in the inside of the mold is pressurized by pressurizing the mold in a high temperature state. By this, a compact is formed from the raw material. After forming the molded body, the temperature inside the heating furnace is lowered from high temperature to normal temperature. The mold is taken out from the heating furnace while the temperature inside the heating furnace is at normal temperature. In the conventional hot pressing apparatus, the temperature inside the heating furnace is raised from normal temperature to high temperature in order to carry out one molding process, and after the molding process, the temperature inside the heating furnace is lowered from high temperature to normal temperature. For this purpose, it takes time to raise and lower the temperature inside the heating furnace for one molding process. Therefore, there is a problem that the productivity of the hot press can not be improved.

加熱処理時間の短縮化を図り、冷却時間の短縮化を図ることができるホットプレス装置として、「プレスフレーム(31)内に設けた耐圧構造の炉体(32)と、炉体内に配置され断熱材壁で囲まれた加熱室(34)と、加熱室の中央部近傍で供給された粉末原料(35)を取込んで加圧ガス雰囲気内で通電加熱装置(36)と抵抗加熱装置(37)とを同時に加熱と加圧して加圧成形材(35’)とするモールド(38)と、炉体内に加圧ガスを供給する加圧ガス供給装置(39)と、加熱室の断熱材壁の上下部に設けた開口部を開閉自在とする昇降開閉装置(44)と、炉体内を冷却しかつ加圧ガスを循環させる冷却ファン(45)とを、備えた」ホットプレス装置が提案されている(例えば、特許文献1の段落〔0007〕、図1参照)。   As a hot press apparatus capable of shortening the heat treatment time and shortening the cooling time, “The furnace body (32) of the pressure resistant structure provided in the press frame (31) and the heat insulation disposed in the furnace body The heating chamber (34) surrounded by the material wall and the powder raw material (35) supplied near the central part of the heating chamber are taken in and heated in the pressurized gas atmosphere (36) and the resistance heating device (37) A mold (38) for simultaneously heating and pressurizing to form a pressed material (35 '), a pressurized gas supply device (39) for supplying pressurized gas into the furnace body, and a heat insulating wall of a heating chamber A hot-pressing device provided with a lifting and closing device (44) for opening and closing the opening provided at the top and bottom of the furnace and a cooling fan (45) for cooling the furnace body and circulating pressurized gas (See, for example, paragraph [0007] of Patent Document 1 and FIG. .

特開2000−73106号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-73106

しかしながら、特許文献1に開示された従来のホットプレス装置には、次のような課題がある。特許文献1の図1に示されるように、通電加熱装置(36)と抵抗加熱装置(37)とを使用して加熱室(34)内の成形型であるモールド(38)を加熱する。加熱と加圧が完了した後は、加熱室(34)の開口部(42,43)を開口することによって加熱室(34)で発生した熱を炉体(32)内に放出する。しかしながら、モールド(38)は加熱室(34)の中央部近傍に収容された状態にあるので、加熱室(34)内が常温に冷却されるまで加熱室(34)からモールド(38)を外に取り出すことができないという問題がある。   However, the conventional hot press apparatus disclosed in Patent Document 1 has the following problems. As shown in FIG. 1 of Patent Document 1, an electric heating device (36) and a resistance heating device (37) are used to heat a mold (38) which is a mold in the heating chamber (34). After heating and pressurization are completed, the heat generated in the heating chamber (34) is released into the furnace body (32) by opening the openings (42, 43) of the heating chamber (34). However, since the mold (38) is housed near the central portion of the heating chamber (34), the mold (38) is removed from the heating chamber (34) until the inside of the heating chamber (34) is cooled to normal temperature. There is a problem that it can not be taken out.

本発明は上記の課題を解決するもので、成形型と成形体とを冷却するための冷却時間を短縮することができる成形体の製造装置及び成形体の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus for producing a molded product and a method for producing a molded product which can shorten a cooling time for cooling a mold and a molded product. .

上記の課題を解決するために、本発明に係る成形体の製造装置は、外郭部と、外郭部の内部に設けられた加熱炉と、加熱炉に設けられた加熱部と、加熱炉の内部に設けられ加熱部によって加熱される加熱室と、加熱室の内部に設けられた固定盤と、加熱炉の外壁に設けられ固定盤に対向する位置に形成された通路と、通路を通って加熱室の内部と外部との間を移動できる可動盤と、可動盤の側に設けられ成形型が置かれる配置領域と、可動盤を移動させる移動機構とを備え、成形型の内部に収容された原材料から成形体を製造する成形体の製造装置であって、固定盤に含まれ、固定盤における通路とは反対側に設けられた第1の断熱部材と、固定盤に含まれ、固定盤における通路の側において第1の断熱部材に取り付けられ、可動盤が移動する方向に沿う加熱室における長さに対応する長さを有する第1の熱伝導部材と、可動盤に含まれ、第1の熱伝導部材に対向するようにして設けられた第2の断熱部材と、通路を開閉する開閉部とを備え、配置領域に置かれた成形型が第1の熱伝導部材と第2の断熱部材との間において加圧されることによる原材料に対する加圧と、少なくとも加熱部と第1の熱伝導部材とによる原材料に対する加熱とが実行されることによって、成形体が製造され、加熱室の外部において成形体が冷却される。
In order to solve the above-mentioned subject, a manufacturing device of a forming object concerning the present invention is an outer shell part, a heating furnace provided in an inside of an outer shell part, a heating part provided in a heating furnace, and an inside of a heating furnace in a heating chamber which is heated by the heating unit is provided, a fixed plate provided inside the heating chamber, a passage formed at a position pair toward the stationary platen is provided on the outer wall of the furnace, through the passageway A movable plate capable of moving between the inside and the outside of the heating chamber, an arrangement region provided on the side of the movable plate and on which the molding die is placed, and a moving mechanism for moving the movable plate; Manufacturing apparatus for producing a molded body from the raw material, the first heat insulation member included in the fixed disc and provided on the opposite side of the passage in the fixed disc, and included in the fixed disc, the fixed disc attached to the first insulating member at the side of the passage in, move the movable platen A first heat conducting member having a length corresponding to the length of the heating chamber along a direction contained in the movable platen, a second insulation member provided so as to pair toward the first heat conducting member And pressing the raw material by pressing the mold placed in the arrangement area between the first heat conducting member and the second heat insulating member, and The heating of the raw material by the heating unit and the first heat conducting member is performed to manufacture a molded body, and the molded body is cooled outside the heating chamber.

本発明に係る成形体の製造装置は、上述の成形体の製造装置において、可動盤に含まれ、第1の熱伝導部材に対向するようにして設けられ、第2の断熱部材に取り付けられた第2の熱伝導部材を更に備え、成形型が第1の熱伝導部材と第2の熱伝導部材との間に挟まれて加圧されることによる原材料に対する加圧と、加熱部と第1の熱伝導部材と第2の熱伝導部材とによる原材料に対する加熱とが実行されることによって、成形体が製造される。
Apparatus for producing a molded body according to the present invention is a manufacturing apparatus of the shaped body above, included in the movable platen, it is provided so as to pair toward the first heat conducting member, attached to the second heat insulating member And a second heat transfer member, wherein the pressing of the raw material by pressing the mold between the first heat transfer member and the second heat transfer member, the heating unit, and the second heat transfer member. A molded body is manufactured by performing heating with respect to the raw material by 1st heat conductive member and 2nd heat conductive member.

上記の課題を解決するために、本発明に係る成形体の製造装置は、少なくとも一部が加熱室の内部に設けられた固定盤と、前記固定盤に対向する位置に形成された通路を通って前記加熱室の内部と外部との間を移動可能な可動盤とを備え、前記固定盤には、第1の断熱部材と、前記第1の断熱部材の前記可動盤側に取り付けられ、前記可動盤が移動する方向に沿う前記加熱室における長さに対応する長さを有する第1の熱伝導部材とが設けられ、前記可動盤の前記固定盤側に配置された成形型に収容された原材料が、前記加熱室の内部で前記固定盤及び前記可動盤により挟まれて加熱及び加圧されて成形体となり、前記可動盤を前記通路から前記加熱室の外部に移動させて、前記成形体が冷却されるように構成される
In order to solve the above-mentioned subject, the manufacturing device of the forming object concerning the present invention passes through the fixed board by which at least one copy was provided in the inside of a heating chamber, and the channel formed in the position which counters the fixed board. A movable plate capable of moving between the inside and the outside of the heating chamber, the fixed plate being attached to a first heat insulating member and the movable plate side of the first heat insulating member; And a first heat conducting member having a length corresponding to the length of the heating chamber along the moving direction of the movable plate, and accommodated in a mold disposed on the fixed plate side of the movable plate A raw material is sandwiched and heated and pressurized by the fixed plate and the movable plate in the heating chamber to form a molded body, and the movable plate is moved from the passage to the outside of the heating chamber to form the molded body. Are configured to be cooled .

本発明に係る成形体の製造装置は、上述の成形体の製造装置において、加熱室の内部を減圧する減圧機構を更に備える。   The apparatus for manufacturing a molded body according to the present invention further includes a pressure reducing mechanism for reducing the pressure in the heating chamber in the above-described apparatus for manufacturing a molded body.

本発明に係る成形体の製造装置は、上述の成形体の製造装置において、通路の外部に設けられた冷却機構を更に備える
Apparatus for producing a molded body according to the present invention is a manufacturing apparatus of the shaped body above, obtain further Bei a cooling mechanism provided outside the passing path.

本発明に係る成形体の製造装置は、上述の成形体の製造装置において、加熱室に不活性ガスを供給するガス供給機構を更に備え、成形型は可燃性材料を含み、原材料に対する加圧及び加熱並びに成形体に対する冷却が、低酸素の雰囲気中において行われる。   The apparatus for producing a molded article according to the present invention is the apparatus for producing a molded article described above, further comprising a gas supply mechanism for supplying an inert gas to the heating chamber, the mold contains a flammable material, and Heating as well as cooling of the shaped body takes place in a low oxygen atmosphere.

上記の課題を解決するために、本発明に係る成形体の製造方法は、上述の成形体の製造装置を使用して、成形型の内部に収容された原材料から成形体を製造する成形体の製造方法であって、加熱室の内部を加熱する工程と、原材料が収容された成形型を可動盤に置く工程と、通路を開ける工程と、可動盤を移動させることによって通路を通って成形型を移動させ、加熱室に成形型を収容する工程と、固定盤可動盤との間において成形型を加圧することによって原材料を加圧する工程と、加熱室の内部において原材料を加熱する工程と、加熱室の外部において成形体を冷却する工程とを含み、加圧する工程と加熱する工程とを同時に行うことによって成形体を製造する。
In order to solve the above-mentioned subject, the manufacturing method of the forming object concerning the present invention manufactures a forming object from the raw material stored in the inside of a forming die using the manufacturing apparatus of the above-mentioned forming object. a manufacturing method, through heating the interior of the pressurized hot chamber, and placing a mold raw material is accommodated in the movable platen, a step of opening the passage, the passage by moving the movable platen Moving the forming mold, storing the forming mold in the heating chamber, pressurizing the raw material by pressing the forming mold between the fixed platen and the movable platen, and heating the raw material inside the heating chamber When, and a step of cooling the molded body outside of the heating chamber, producing a molded body by carrying out a step of heating the step of pressing at the same time.

本発明によれば、加熱炉の外部において成形型を冷却することによって、成形型と成形体とを冷却するための冷却時間を短縮することができる。   According to the present invention, by cooling the mold outside the heating furnace, it is possible to shorten the cooling time for cooling the mold and the compact.

本発明に係る成形体の製造装置であるホットプレス装置の構成を、可動盤に成形型が載置された状態として示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the hot press which is a manufacturing apparatus of the molded object which concerns on this invention as a state in which the molding die was mounted in the movable board. 図1に示されたホットプレス装置において使用される成形型の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the shaping | molding die used in the hot-press apparatus shown by FIG. 図1に示されたホットプレス装置において使用される冷却装置の概要を示す平面図である。It is a top view which shows the outline | summary of the cooling device used in the hot press apparatus shown by FIG. 本発明に係るホットプレス装置の実施例1において、可動盤に成形型を載置した状態を示す概略断面図である。In Example 1 of the hot press apparatus which concerns on this invention, it is a schematic sectional drawing which shows the state which mounted the shaping | molding die in the movable board. 本発明に係るホットプレス装置の実施例1において、加熱炉で成形型を加熱するとともに加圧している状態を示す概略断面図である。In Example 1 of the hot press apparatus which concerns on this invention, it is a schematic sectional drawing which shows the state which is pressurizing while heating a shaping | molding die with a heating furnace. 本発明に係るホットプレス装置の実施例1において、冷却装置を使用して成形型を冷却している状態を示す概略断面図である。In Example 1 of the hot press apparatus which concerns on this invention, it is a schematic sectional drawing which shows the state which is cooling the shaping | molding die using a cooling device. 本発明に係るホットプレス装置の実施例1において、加熱炉で成形型を加熱している状態を示す要部断面図である。In Example 1 of the hot press apparatus based on this invention, it is principal part sectional drawing which shows the state which is heating the shaping | molding die with a heating furnace. 本発明に係るホットプレス装置の実施例2において、可動盤に成形型を載置した状態を示す概略断面図である。In Example 2 of the hot press apparatus which concerns on this invention, it is a schematic sectional drawing which shows the state which mounted the shaping | molding die in the movable board. 本発明に係るホットプレス装置の実施例2において、加熱炉で成形型を加熱している状態を示す要部断面図である。In Example 2 of the hot press apparatus which concerns on this invention, it is principal part sectional drawing which shows the state which is heating the shaping | molding die with a heating furnace. 本発明に係るホットプレス装置の実施例3において、可動盤に成形型を載置した状態を示す概略断面図である。In Example 3 of the hot press apparatus which concerns on this invention, it is a schematic sectional drawing which shows the state which mounted the shaping | molding die in the movable board. 本発明に係るホットプレス装置の実施例3において、予熱炉で成形型を予熱している状態を示す概略断面図である。In Example 3 of the hot press apparatus which concerns on this invention, it is a schematic sectional drawing which shows the state which is pre-heating a shaping | molding die with a preheating furnace. 本発明に係るホットプレス装置の実施例3において、加熱炉で成形型を加熱するとともに加圧している状態を示す概略断面図である。In Example 3 of the hot press apparatus which concerns on this invention, it is a schematic sectional drawing which shows the state which is pressurizing while heating a shaping | molding die with a heating furnace. 本発明に係るホットプレス装置の実施例3において、冷却装置を使用して成形型を冷却している状態を示す概略断面図である。In Example 3 of the hot press apparatus which concerns on this invention, it is a schematic sectional drawing which shows the state which is cooling the shaping | molding die using a cooling device. 本発明に係るホットプレス装置において使用される他の成形型の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the other shaping | molding die used in the hot press apparatus based on this invention.

図5に示されるように、容器5の内部に加熱炉9を設け、加熱炉9の内部に加熱室11を設ける。加熱炉9の上部に固定盤14を設ける。熱伝導部材15と断熱部材16とによって固定盤14を構成する。熱伝導部材24と断熱部材25とによって可動盤23を構成する。加熱炉9の下部における固定盤14に相対向する位置に、加熱室11に通ずる通路18を設ける。可動盤23が有する熱伝導部材24の上に成形型8が置かれた状態で、可動盤23が通路18を通って加熱室11に移動する。熱伝導部材24の上に成形型8が置かれた可動盤23は、通路18を通って加熱室11に移動する。成形型8は、固定盤14と可動盤23とによって挟まれ、挟まれた状態で加圧され加熱される。熱伝導部材15及び熱伝導部材24からの熱伝導によって成形型8が両面から加熱される。可動盤23は通路18を通って加熱炉9の外部に移動する。加熱炉9の外部において成形型8が冷却される。   As shown in FIG. 5, the heating furnace 9 is provided inside the container 5, and the heating chamber 11 is provided inside the heating furnace 9. A fixed plate 14 is provided on the upper part of the heating furnace 9. The heat transfer member 15 and the heat insulating member 16 constitute a stationary platen 14. The heat conducting member 24 and the heat insulating member 25 constitute a movable platen 23. A passage 18 communicating with the heating chamber 11 is provided at a position opposite to the fixed plate 14 in the lower part of the heating furnace 9. The movable platen 23 moves to the heating chamber 11 through the passage 18 with the mold 8 placed on the heat conducting member 24 of the movable platen 23. The movable platen 23 on which the mold 8 is placed on the heat conducting member 24 moves to the heating chamber 11 through the passage 18. The forming die 8 is sandwiched between the fixed platen 14 and the movable platen 23, and is pressed and heated in the sandwiched state. The mold 8 is heated from both sides by the heat conduction from the heat conduction member 15 and the heat conduction member 24. The movable plate 23 moves to the outside of the heating furnace 9 through the passage 18. The mold 8 is cooled outside the heating furnace 9.

本発明に係る成形体の製造装置の実施例1について、図1〜図7を参照して説明する。成形体の製造装置の例として、ホットプレス装置について述べる。本出願書類におけるいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれる。同一の構成要素については、同一の符号を付与して説明を適宜省略する。   EXAMPLE 1 Example 1 of the manufacturing apparatus of the molded object which concerns on this invention is demonstrated with reference to FIGS. A hot press apparatus will be described as an example of a manufacturing apparatus of a molded body. Any figure in the present application document is schematically drawn with omission or exaggeration, as appropriate, for the sake of clarity. About the same component, the same numerals are given and explanation is omitted suitably.

図1に示されるホットプレス装置1はバッチ式のホットプレス装置である。ホットプレス装置1は、下基台2の四隅に4本の支持部材3が固定される。上方に向かって伸びる4本の支持部材3の上部に、下基台2に相対向する上基台4が固定される。下基台2と上基台4との間に容器5が設けられる。容器5はホットプレス装置1の外郭部を構成する。容器5は、複数の支持部材6aによって下基台2に固定され、複数の支持部材6bによって上基台4に固定される。   The hot press 1 shown in FIG. 1 is a batch type hot press. In the hot press 1, four support members 3 are fixed to the four corners of the lower base 2. An upper base 4 opposite to the lower base 2 is fixed to the upper part of the four support members 3 extending upward. A container 5 is provided between the lower base 2 and the upper base 4. The container 5 constitutes the outer shell of the hot press 1. The container 5 is fixed to the lower base 2 by a plurality of support members 6a, and is fixed to the upper base 4 by a plurality of support members 6b.

ホットプレス装置の構成は、図1に示される構成以外でもよい。下基台と、下基台の両端部から上方に向かって伸びる2つの壁状部材と、2つの壁状部材の上部を連結する上基台とを含む枠状部材を使用してもよい。この枠状部材の内側に容器5が固定される。移動機構は下基台の上部に固定される。   The configuration of the hot press apparatus may be other than the configuration shown in FIG. A frame-like member including a lower base, two wall-shaped members extending upward from both ends of the lower base, and an upper base connecting the upper portions of the two wall-shaped members may be used. The container 5 is fixed to the inside of the frame-like member. The moving mechanism is fixed to the upper part of the lower base.

容器5の内部を減圧するための真空ポンプ7が、配管P1及び開閉弁V1を経由して容器5に接続される。容器5の内部にN ガスを供給するための窒素ガス供給機Gが、配管P2及び開閉弁V2を経由して容器5に接続される。容器5の内部に対して成形型8を出し入れするための扉(図示なし)が、容器5の側壁に設けられる。成形型8の材料として、例えば、グラファイト(黒鉛)を使用することが好ましい。炭素からなるグラファイトは高耐圧性と高耐熱性と高熱伝導性とを有する。 A vacuum pump 7 for reducing the pressure inside the container 5 is connected to the container 5 via the pipe P1 and the on-off valve V1. A nitrogen gas supply machine G for supplying N 2 gas into the interior of the container 5 is connected to the container 5 via the pipe P2 and the on-off valve V2. A door (not shown) for taking the mold 8 in and out of the interior of the container 5 is provided on the side wall of the container 5. For example, graphite (graphite) is preferably used as the material of the mold 8. Graphite made of carbon has high pressure resistance, high heat resistance, and high thermal conductivity.

容器5の内部に加熱炉9が設けられる。加熱炉9は断熱材壁10によって構成される。加熱炉9の内部に加熱室11が設けられる。断熱材壁10の材料として、高温の状態において大きい断熱効果を有するセラミックファイバーを使用することが好ましい。加熱室11の内部を加熱する加熱部として、例えば、抵抗加熱式のヒータ12が、加熱室11の周囲を取り巻くようにして設けられる。ヒータ12が加熱室11の内部を所定の温度まで短時間に加熱できるように、大きいワット密度を有するヒータを使用することが好ましい。ヒータ12を使用して、加熱室11の内部の温度を1000℃程度まで短時間に上げることができる。   A heating furnace 9 is provided inside the container 5. The heating furnace 9 is constituted by a heat insulating material wall 10. A heating chamber 11 is provided inside the heating furnace 9. As a material of the heat insulating material wall 10, it is preferable to use a ceramic fiber having a large heat insulating effect in a high temperature state. As a heating unit for heating the inside of the heating chamber 11, for example, a resistance heating type heater 12 is provided so as to surround the periphery of the heating chamber 11. It is preferable to use a heater having a large watt density so that the heater 12 can heat the inside of the heating chamber 11 to a predetermined temperature in a short time. The heater 12 can be used to raise the temperature inside the heating chamber 11 to about 1000 ° C. in a short time.

図1に示されるように、ホットプレス装置1において、上基台4から下方に向かって伸びる上ラム13が設けられる。上ラム13の材料として、高温の状態において大きい強度を維持することができる耐熱鋼などを使用することが好ましい。上ラム13の先端には固定盤14が取り付けられる。固定盤14は熱伝導部材15と断熱部材16とを有する。固定盤14は上ラム13の下部に取り付けられる。具体的には、上ラム13の下部に断熱部材16が取り付けられ、断熱部材16の下部に熱伝導部材15が取り付けられる。   As shown in FIG. 1, in the hot press 1, an upper ram 13 extending downward from the upper base 4 is provided. As a material of the upper ram 13, it is preferable to use a heat resistant steel or the like that can maintain high strength in a high temperature state. A fixed board 14 is attached to the end of the upper ram 13. The fixed platen 14 has a heat conducting member 15 and a heat insulating member 16. The fixed platen 14 is attached to the lower part of the upper ram 13. Specifically, the heat insulating member 16 is attached to the lower part of the upper ram 13, and the heat conducting member 15 is attached to the lower part of the heat insulating member 16.

熱伝導部材15の材料として、大きい耐圧強度と、大きい対熱衝撃性と、大きい熱伝導率とを有する材料を使用することが好ましい。熱伝導部材15は、成形型8を加圧する際に、10tの加圧力に耐えることができる。熱伝導部材15は、加熱室11の内部が常温の状態と高温の状態との間を熱的に往復する場合における急速な昇温及び急速な降温に耐えることができる。熱伝導部材15は、ヒータ12からの輻射熱を蓄積し、蓄積された熱を成形型8に伝導することができる。   It is preferable to use a material having high pressure resistance, high resistance to thermal shock, and high thermal conductivity as the material of the heat conducting member 15. The heat conducting member 15 can withstand a pressing force of 10 t when pressing the mold 8. The heat conducting member 15 can withstand the rapid temperature rise and the rapid temperature drop when the inside of the heating chamber 11 thermally reciprocates between the normal temperature state and the high temperature state. The heat conducting member 15 can accumulate radiant heat from the heater 12 and can conduct the accumulated heat to the mold 8.

断熱部材16の材料として、大きい耐圧強度と、大きい対熱衝撃性と、小さい熱伝導率とを有する材料を使用することが好ましい。断熱部材16は、成形型8を加圧する際に10tの加圧力に耐えることができる。断熱部材16は、加熱室11の内部が常温の状態と高温の状態との間を熱的に往復する場合における急速な昇温及び急速な降温に耐えることができる。断熱部材16は、熱伝導部材15に蓄積された熱が外部に対して放出されることを抑制することができる。   As a material of the heat insulating member 16, it is preferable to use a material having high pressure resistance, high resistance to thermal shock, and low heat conductivity. The heat insulating member 16 can withstand a pressing force of 10 t when pressing the mold 8. The heat insulating member 16 can withstand rapid temperature rise and rapid temperature drop in the case where the inside of the heating chamber 11 thermally reciprocates between the normal temperature state and the high temperature state. The heat insulating member 16 can suppress the heat stored in the heat conducting member 15 from being released to the outside.

図1に示されるように、熱伝導部材15は加熱室11の内部に配置される。断熱部材16は、加熱炉9を構成する断熱材壁10の上部に形成された貫通穴にはめ込まれる。断熱部材16は、上ラム13の下部に取り付けられる。言い換えれば、断熱部材16は加熱炉9の断熱材壁10における上部の一部分を構成する。断熱材壁10と断熱部材16とによって、加熱室11の上部が加熱炉9の上方の空間から熱的に遮断される。   As shown in FIG. 1, the heat conducting member 15 is disposed inside the heating chamber 11. The heat insulating member 16 is inserted into a through hole formed in the upper portion of the heat insulating material wall 10 constituting the heating furnace 9. The heat insulating member 16 is attached to the lower portion of the upper ram 13. In other words, the heat insulating member 16 constitutes a portion of the upper portion of the heat insulating material wall 10 of the heating furnace 9. The top of the heating chamber 11 is thermally isolated from the space above the heating furnace 9 by the heat insulating material wall 10 and the heat insulating member 16.

上ラム13と固定盤14(断熱部材16及び熱伝導部材15を含む)とが、一体化される。このことによって、上ラム13と固定盤14とがホットプレス装置1における上ラム(広義)として機能する。   The upper ram 13 and the fixed board 14 (including the heat insulating member 16 and the heat conducting member 15) are integrated. As a result, the upper ram 13 and the fixed plate 14 function as an upper ram (in a broad sense) in the hot press 1.

加熱室11に不活性ガスを供給するガス供給機構17が、配管P3と開閉弁V3とを経由して加熱室11に接続される。不活性ガスを供給することによって、加熱室11の内部を不活性ガスリッチ雰囲気(言い換えれば低酸素雰囲気)にする。不活性ガスとして、窒素(N )、アルゴン(Ar)又はヘリウム(He)が使用される。成形型8を構成するグラファイトは可燃性の材料である。したがって、高温の状態でグラファイトが燃焼することを防止するために、不活性ガスが加熱室11に供給される。容器5の内部の空間及び加熱室11の内部の空間にガスを供給する場合には、それらの空間からガスを排出する経路が必要である。図の複雑化を避けるために、それらの経路は図示されない。 A gas supply mechanism 17 for supplying an inert gas to the heating chamber 11 is connected to the heating chamber 11 via the pipe P3 and the on-off valve V3. By supplying the inert gas, the inside of the heating chamber 11 is made into an inert gas rich atmosphere (in other words, a low oxygen atmosphere). Nitrogen (N 2 ), argon (Ar) or helium (He) is used as inert gas. Graphite constituting the mold 8 is a flammable material. Therefore, an inert gas is supplied to the heating chamber 11 to prevent the graphite from burning in a high temperature state. In the case where the gas is supplied to the space inside the container 5 and the space inside the heating chamber 11, a path for discharging the gas from the space is necessary. These paths are not shown in order to avoid complication of the figure.

加熱炉9の下部において、平面視して(図1のZ方向に沿って見て)加熱炉9の上部に設けられた固定盤14に相対向する位置に、通路18が設けられる。加熱炉9の下方と加熱室11の内部との間を、成形型8が通路18を通って移動する。具体的には、成形型8が、加熱炉9の下方(下側)から通路18を通って加熱炉9の内部に移動して、加熱室11の内部に収容される。   In the lower part of the heating furnace 9, a passage 18 is provided at a position opposite to the fixed plate 14 provided on the upper part of the heating furnace 9 in plan view (viewed along the Z direction in FIG. 1). The mold 8 moves through the passage 18 between the lower part of the heating furnace 9 and the inside of the heating chamber 11. Specifically, the forming die 8 is moved from the lower side (lower side) of the heating furnace 9 through the passage 18 to the inside of the heating furnace 9 and accommodated in the heating chamber 11.

通路18の下方において、通路18を開閉するためのシャッタ19が設けられる。ヒータ12によって加熱された熱が加熱室11から外部に放出されることを抑制するように、小さい熱伝導率を有する断熱部材によってシャッタ19が構成されることが好ましい。シャッタ19は、開閉機構20によって、通路18の下方をX方向に沿って進退する。シャッタ19によって、加熱炉9の構造が、加熱室11に蓄積された熱が外部に放出されにくい構造になる。   Below the passage 18, a shutter 19 for opening and closing the passage 18 is provided. The shutter 19 is preferably configured by a heat insulating member having a small thermal conductivity so as to suppress the heat heated by the heater 12 from being released from the heating chamber 11 to the outside. The shutter 19 is advanced and retracted in the X direction below the passage 18 by the opening and closing mechanism 20. The shutter 19 makes the structure of the heating furnace 9 a structure in which the heat accumulated in the heating chamber 11 is not easily released to the outside.

シャッタ19は、加熱炉9の側壁内側の下部に設けられた凹部に収容されてもよい。シャッタ19は、進退可能なロッドに接続される。ロッドは、側壁内側の下部に設けられた貫通穴にはめ込まれる。適当な断熱材を使用して貫通穴とロッドとの間のすき間が塞がれることが、好ましい。ロッドは、側壁外側に設けられたアクチュエータの動作によって進退する。シャッタ19は、アクチュエータが突き出す動作によって、通路18の上方に移動して通路18を閉じる。シャッタ19は、アクチュエータが引き込む動作によって、通路18の上方から、加熱炉9の側壁内側の下部に設けられた凹部に移動する。このようにして、シャッタ19は通路18を開ける。   The shutter 19 may be accommodated in a recess provided in the lower portion inside the side wall of the heating furnace 9. The shutter 19 is connected to a rod capable of advancing and retracting. The rod is fitted into a through hole provided at the lower portion inside the side wall. It is preferred that the appropriate insulation be used to close the gap between the through hole and the rod. The rod advances and retracts by the operation of an actuator provided on the outer side of the side wall. The shutter 19 moves upward of the passage 18 and closes the passage 18 by the operation of the actuator projecting. The shutter 19 moves from above the passage 18 to a recess provided in the lower portion inside the side wall of the heating furnace 9 by the operation of retraction of the actuator. Thus, the shutter 19 opens the passage 18.

下基台2には、成形型8を昇降させ、かつ、成形型8を加圧するための駆動機構21が設けられる。駆動機構21として、油圧シリンダ、サーボモータとボールねじとの組合せ、サーボモータとボールねじとトグル機構との組合せなどが使用される。駆動機構21によって下ラム22が昇降する。下ラム22の材料としては、高温の状態で強度を維持することができる耐熱鋼などが使用されることが好ましい。下ラム22の先端には可動盤23が接続される。可動盤23は熱伝導部材24と断熱部材25とを有する。可動盤23は下ラム22と一体となって昇降する。可動盤23は、加熱炉9の通路18を経由して、加熱室11の内部と、加熱室11の外部であって容器5の内部との間を、移動できる。   The lower base 2 is provided with a drive mechanism 21 for moving the mold 8 up and down and pressing the mold 8. As the drive mechanism 21, a hydraulic cylinder, a combination of a servomotor and a ball screw, a combination of a servomotor, a ball screw and a toggle mechanism, or the like is used. The lower ram 22 is raised and lowered by the drive mechanism 21. As a material of the lower ram 22, it is preferable to use a heat resistant steel or the like which can maintain its strength in a high temperature state. The movable plate 23 is connected to the end of the lower ram 22. The movable board 23 has a heat conducting member 24 and a heat insulating member 25. The movable board 23 moves up and down together with the lower ram 22. The movable board 23 can move between the inside of the heating chamber 11 and the inside of the container 5 outside the heating chamber 11 via the passage 18 of the heating furnace 9.

熱伝導部材24の材料として、大きい耐圧強度と、大きい対熱衝撃性と、大きい熱伝導率とを有する材料を使用することが好ましい。熱伝導部材24は、成形型8を加圧する際に、10tの加圧力に耐えることができる。熱伝導部材24は、加熱室11の内部が常温の状態と高温の状態との間を熱的に往復する場合における急速な昇温及び急速な降温に耐えることができる。熱伝導部材24は、ヒータ12からの輻射熱を蓄積し、蓄積された熱を成形型8に伝導することができる。   It is preferable to use a material having high pressure resistance, high resistance to thermal shock, and high thermal conductivity as the material of the heat conducting member 24. The heat conducting member 24 can withstand a pressing force of 10 t when pressing the mold 8. The heat conducting member 24 can withstand the rapid temperature rise and the rapid temperature drop when the inside of the heating chamber 11 thermally reciprocates between the normal temperature state and the high temperature state. The heat conducting member 24 can accumulate radiant heat from the heater 12 and can conduct the accumulated heat to the mold 8.

断熱部材25の材料として、大きい耐圧強度と、大きい対熱衝撃性と、小さい熱伝導率とを有する材料を使用することが好ましい。断熱部材25は、成形型8を加圧する際に10tの加圧力に耐えることができる。断熱部材25は、加熱室11の内部が常温の状態と高温の状態との間を熱的に往復する場合における急速な昇温及び急速な降温に耐えることができる。断熱部材25は、熱伝導部材24に蓄積された熱が加熱室11の外部に対して放出されることを抑制することができる。   As a material of the heat insulating member 25, it is preferable to use a material having high pressure resistance, high resistance to thermal shock, and low heat conductivity. The heat insulating member 25 can withstand a pressing force of 10 t when pressing the mold 8. The heat insulating member 25 can withstand rapid temperature rise and rapid temperature drop when the inside of the heating chamber 11 thermally reciprocates between the normal temperature state and the high temperature state. The heat insulating member 25 can suppress the heat stored in the heat conducting member 24 from being released to the outside of the heating chamber 11.

下ラム22と可動盤23(熱伝導部材24及び断熱部材25を含む)とが、一体化される。このことによって、下ラム22と可動盤23とがホットプレス装置1における下ラム(広義)として機能する。   The lower ram 22 and the movable plate 23 (including the heat conducting member 24 and the heat insulating member 25) are integrated. By this, the lower ram 22 and the movable plate 23 function as a lower ram (in a broad sense) in the hot press device 1.

成形体を成形するための成形型8が、可動盤23の上に載置される。可動盤23の上面は、成形型8が配置される配置領域23aを構成する。したがって、成形型8は可動盤23の配置領域23aである可動盤23の上面に載置される。実施例1においては、可動盤23を構成する熱伝導部材24の上面が、可動盤23の配置領域23aを構成する。   A forming die 8 for forming a formed body is placed on the movable plate 23. The upper surface of the movable platen 23 constitutes an arrangement area 23 a in which the molding die 8 is arranged. Therefore, the mold 8 is placed on the upper surface of the movable platen 23 which is the arrangement area 23 a of the movable platen 23. In the first embodiment, the upper surface of the heat transfer member 24 constituting the movable plate 23 constitutes the arrangement area 23 a of the movable plate 23.

図2を参照して、図1に示されたホットプレス装置1において使用される成形型8について説明する。成形型8は、例えば、貫通孔を有する枠部材26と、枠部材26の貫通孔に挿入される下型27及び上型28とを有する。下型27と上型28とは、枠部材26の内壁面に沿って摺動する。枠部材26、下型27及び上型28の材料として、例えば、グラファイト(黒鉛)が使用される。   The mold 8 used in the hot press 1 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The mold 8 has, for example, a frame member 26 having a through hole, and a lower die 27 and an upper die 28 inserted into the through hole of the frame member 26. The lower mold 27 and the upper mold 28 slide along the inner wall surface of the frame member 26. For example, graphite (graphite) is used as a material of the frame member 26, the lower mold 27 and the upper mold 28.

枠部材26と下型27とによって囲まれた空間に、成形体を形成するための原材料29が収容される。原材料29として、セラミックス材料、金属材料などが使用される。原材料29として、セラミックス材料と金属材料とを含む混合材料などが使用されてもよい。枠部材26と下型27とによって囲まれた空間に原材料29が収容された状態で、上型28が枠部材26の貫通孔に挿入される。この状態において、下型27と上型28との間に挟まれた原材料29が加圧される。   In a space surrounded by the frame member 26 and the lower die 27, a raw material 29 for forming a molded body is accommodated. Ceramic materials, metal materials and the like are used as the raw materials 29. As the raw material 29, a mixed material containing a ceramic material and a metal material may be used. The upper mold 28 is inserted into the through hole of the frame member 26 in a state where the raw material 29 is accommodated in the space surrounded by the frame member 26 and the lower mold 27. In this state, the raw material 29 sandwiched between the lower mold 27 and the upper mold 28 is pressurized.

図2においては、枠部材26と下型27とをそれぞれ個別に構成した。これに限らず、枠部材26と下型27とを一体にして構成することができる。この場合には、枠部材26と下型27とによって凹状の部材が構成される。枠部材26と下型27とによって囲まれた空間(凹部)に上型28が挿入される。上型28のみが枠部材26の内壁面に沿って摺動する。   In FIG. 2, the frame member 26 and the lower die 27 are individually configured. Not limited to this, the frame member 26 and the lower mold 27 can be integrally configured. In this case, the frame member 26 and the lower die 27 constitute a concave member. The upper mold 28 is inserted into a space (concave portion) surrounded by the frame member 26 and the lower mold 27. Only the upper die 28 slides along the inner wall surface of the frame member 26.

図1に示されるように、ホットプレス装置1における加熱炉9の下方に、加熱炉9から取り出された成形型8を冷却するための冷却装置30が設けられる。図1、図3に示されるように、冷却装置30は、例えば、成形型8に向かって冷却用のガスを吹き付ける冷却リング31を有する。冷却リング31は、配管P4と開閉弁V4とを経由して冷却装置30に接続される。冷却リング31は、加熱炉9から取り出された成形型8の周囲を取り囲むようにして設けられる。冷却リング31の内側には、成形型8に向かって冷却用のガスを吹き付ける多数のガス供給孔32が設けられる。冷却用のガスとしてN ガス、Arガス、Heガスなどを使用することが好ましい。N ガス、Arガスに比べてHeガスは大きい熱伝導率を有する。したがって、冷却用のガスとしてHeガスを使用することによって、成形型8をいっそう速く冷却することができる。 As shown in FIG. 1, a cooling device 30 for cooling a mold 8 taken out of the heating furnace 9 is provided below the heating furnace 9 in the hot press 1. As shown in FIGS. 1 and 3, the cooling device 30 has, for example, a cooling ring 31 that blows a cooling gas toward the mold 8. The cooling ring 31 is connected to the cooling device 30 via the pipe P4 and the on-off valve V4. The cooling ring 31 is provided to surround the periphery of the mold 8 taken out of the heating furnace 9. Inside the cooling ring 31, a large number of gas supply holes 32 for blowing a cooling gas toward the mold 8 are provided. It is preferable to use N 2 gas, Ar gas, He gas or the like as the cooling gas. He gas has larger thermal conductivity than N 2 gas and Ar gas. Therefore, the mold 8 can be cooled more quickly by using He gas as the cooling gas.

図7を参照して、実施例1において加熱室11に収容された成形型8が加熱されて加圧される状態を説明する。図7に示されるように、加熱室11は、Z方向(可動盤23及び成形型8が移動する方向)に沿って長さLの空間を有する。固定盤14は、t1の厚さを有する熱伝導部材15とt2の厚さを有する断熱部材16とによって構成される。可動盤23は、t1の厚さを有する熱伝導部材24とt2の厚さを有する断熱部材25とによって構成される。成形型8はt3の厚さを有する。加熱炉9を構成する断熱材壁10の上壁及び下壁はt2の厚さを有する。   With reference to FIG. 7, the state in which the mold 8 accommodated in the heating chamber 11 in the first embodiment is heated and pressurized will be described. As shown in FIG. 7, the heating chamber 11 has a space of length L along the Z direction (the direction in which the movable platen 23 and the mold 8 move). The fixed platen 14 is composed of a heat conducting member 15 having a thickness of t1 and a heat insulating member 16 having a thickness of t2. The movable platen 23 is constituted of a heat conducting member 24 having a thickness of t1 and a heat insulating member 25 having a thickness of t2. The mold 8 has a thickness of t3. The upper and lower walls of the heat insulating material wall 10 constituting the heating furnace 9 have a thickness of t2.

熱伝導部材15の厚さt1と成形型8の厚さt3と熱伝導部材24の厚さt1とを合計した厚さが加熱室11の長さLにほぼ等しくなるように、それぞれの厚さが設定される。すなわち、熱伝導部材15の厚さt1と成形型8の厚さt3と熱伝導部材24の厚さt1とを合計した厚さがL=2・t1+t3になるように、設定される。固定盤14を構成する断熱部材16の厚さt2及び可動盤23を構成する断熱部材25の厚さt2は、それぞれ断熱材壁10を構成する上壁の厚さt2及び下壁の厚さt2に等しくなるようにして設定されてもよい。   The total thickness of the thickness t1 of the heat conducting member 15, the thickness t3 of the mold 8, and the thickness t1 of the heat conducting member 24 is substantially equal to the length L of the heating chamber 11, respectively. Is set. That is, the total thickness of the thickness t1 of the heat conducting member 15, the thickness t3 of the mold 8 and the thickness t1 of the heat conducting member 24 is set to be L = 2 · t1 + t3. The thickness t2 of the heat insulating member 16 constituting the fixed platen 14 and the thickness t2 of the heat insulating member 25 constituting the movable platen 23 are respectively the thickness t2 of the upper wall and the thickness t2 of the lower wall constituting the heat insulating material wall 10 It may be set to be equal to

成形型8が加熱室11に収容された状態において、加熱室11の内部には熱伝導部材15と成形型8と熱伝導部材24とが配置される。加熱室11は、加熱炉9を構成する断熱材壁10と、固定盤14を構成する断熱部材16と、可動盤23を構成する断熱部材25とによって覆われる。したがって、それぞれの断熱部材によって、加熱炉9の外部から加熱室11の内部が熱的に遮断される。   In the state where the mold 8 is accommodated in the heating chamber 11, the heat conducting member 15, the mold 8 and the heat conducting member 24 are disposed inside the heating chamber 11. The heating chamber 11 is covered with the heat insulating material wall 10 constituting the heating furnace 9, the heat insulating member 16 constituting the fixed platen 14, and the heat insulating member 25 constituting the movable platen 23. Therefore, the inside of the heating chamber 11 is thermally shut off from the outside of the heating furnace 9 by the respective heat insulating members.

加熱室11は、加熱炉9を構成する断熱材壁10と、固定盤14を構成する断熱部材16と、可動盤23を構成する断熱部材25とによって覆われる。このことにより、加熱室11に蓄積した熱が外部に放出されることが抑制される。言い換えれば、ヒータ12によって得られた熱が、成形型8を加熱することに高い効率でもって利用される。加熱室11における熱損失が抑制されるので、加熱室11の内部の温度を上げる時間が短縮される。   The heating chamber 11 is covered with the heat insulating material wall 10 constituting the heating furnace 9, the heat insulating member 16 constituting the fixed platen 14, and the heat insulating member 25 constituting the movable platen 23. This suppresses the heat accumulated in the heating chamber 11 from being released to the outside. In other words, the heat obtained by the heater 12 is used with high efficiency to heat the mold 8. Since the heat loss in the heating chamber 11 is suppressed, the time for raising the temperature inside the heating chamber 11 is shortened.

上ラム13と熱伝導部材15との間に断熱部材16を設けることによって、加熱室11に蓄積した熱が外部に放出されることが抑制される。下ラム22と熱伝導部材24との間に断熱部材25を設けることによって、加熱室11に蓄積した熱が外部に放出されることが抑制される。したがって、上ラム13、下ラム22、容器5などの構成要素の温度が上昇することが抑制される。   By providing the heat insulating member 16 between the upper ram 13 and the heat conducting member 15, the heat accumulated in the heating chamber 11 is suppressed from being released to the outside. By providing the heat insulating member 25 between the lower ram 22 and the heat conducting member 24, the heat accumulated in the heating chamber 11 is suppressed from being released to the outside. Therefore, it is suppressed that the temperature of components, such as the upper ram 13, the lower ram 22, and the container 5, rises.

図4〜図7を参照して、本発明に係るホットプレス装置1において、成形型8に収容された原材料29を加熱して加圧する工程について説明する。   With reference to FIGS. 4-7, the process of heating and pressurizing the raw material 29 accommodated in the shaping | molding die 8 in the hot press 1 which concerns on this invention is demonstrated.

まず、ホットプレス装置1に設けられた容器5の扉(図示なし)を開ける。図4に示されるように、粉末状の原材料29(図2参照)を収容した成形型8を可動盤23の上に載置する。したがって、成形型8は熱伝導部材24の上面に載置される。成形型8を可動盤23の上に載置した後に、容器5の扉を閉じる。   First, the door (not shown) of the container 5 provided in the hot press 1 is opened. As shown in FIG. 4, the mold 8 containing the powdered raw material 29 (see FIG. 2) is placed on the movable plate 23. Therefore, the mold 8 is placed on the upper surface of the heat transfer member 24. After the mold 8 is placed on the movable plate 23, the door of the container 5 is closed.

次に、真空ポンプ7を使用して容器5の内部を減圧する。その後に、ガス供給機構17を使用して、例えば、N ガスを加熱室11に供給する。この状態においては、加熱炉9の通路18はシャッタ19によって閉じられている。N ガスを供給することによって加熱室11の内部を低酸素雰囲気の状態にする。 Next, the inside of the container 5 is depressurized using the vacuum pump 7. Thereafter, for example, N 2 gas is supplied to the heating chamber 11 using the gas supply mechanism 17. In this state, the passage 18 of the heating furnace 9 is closed by the shutter 19. By supplying N 2 gas, the inside of the heating chamber 11 is put in a low oxygen atmosphere.

次に、図5に示されるように、開閉機構20を使用してシャッタ19を+X方向に移動させることによって、加熱炉9の通路18を開ける。駆動機構21を使用して可動盤23を上昇させる。可動盤23を上昇させることによって、通路18を通って加熱室11の内部に成形型8を収容する。可動盤23を更に上昇させることにより、加熱室11の内部において成形型8を固定盤14と可動盤23とによって挟む。この状態で、図5に示されるように、Z方向における、固定盤14を構成する熱伝導部材15の長さと成形型8の厚さと可動盤23を構成する熱伝導部材24の長さとの和が、加熱室11の長さに対応するようにして配置される。言い換えれば、Z方向において、熱伝導部材15の上面から成形型8を経由して熱伝導部材24の下面までの長さが加熱室11の長さに等しくなるように、ホットプレス装置1が構成される。   Next, as shown in FIG. 5, the passage 18 of the heating furnace 9 is opened by moving the shutter 19 in the + X direction using the opening / closing mechanism 20. The movable plate 23 is raised using the drive mechanism 21. By raising the movable plate 23, the mold 8 is accommodated inside the heating chamber 11 through the passage 18. By further raising the movable plate 23, the forming die 8 is sandwiched between the fixed plate 14 and the movable plate 23 inside the heating chamber 11. In this state, as shown in FIG. 5, the sum of the length of the heat conducting member 15 constituting the fixed plate 14, the thickness of the mold 8 and the length of the heat conducting member 24 constituting the movable plate 23 in the Z direction. Are arranged to correspond to the length of the heating chamber 11. In other words, the hot press 1 is configured such that the length from the upper surface of the heat transfer member 15 to the lower surface of the heat transfer member 24 in the Z direction via the mold 8 is equal to the length of the heating chamber 11 Be done.

本出願書類において「長さが等しい」という文言は、厳密に長さが等しい場合以外に、ある程度の長さの差がある場合を含む。例えば、「熱伝導部材15の上面から成形型8を経由して熱伝導部材24の下面までの長さが加熱室11の長さに等しい」という文言は、熱伝導部材24の下面が加熱室11の下方であって加熱炉9の下壁の厚さの範囲内に位置する場合などを含む。   In the present application, the phrase "equal in length" includes cases where there is a certain difference in length except when the lengths are exactly equal. For example, the phrase "the length from the upper surface of the heat transfer member 15 to the lower surface of the heat transfer member 24 via the mold 8 is equal to the length of the heating chamber 11" means that the lower surface of the heat transfer member 24 is the heating chamber The case where it is located under 11 and within the range of the thickness of the lower wall of the heating furnace 9 is included.

次に、成形型8を加熱する工程を実行する。ヒータ12に電圧を印加する。ヒータ12が発生させた熱によって加熱室11を加熱する。図7に示されるように、加熱室11において、ヒータ12から受け取った輻射熱33によって、固定盤14を構成する熱伝導部材15及び可動盤23を構成する熱伝導部材24が周辺部から加熱される。熱伝導部材15及び熱伝導部材24は大きい熱伝導率を有する。したがって、熱伝導部材15及び熱伝導部材24の周辺部から中央部に向かって、熱伝導部材15及び熱伝導部材24の全体の領域が速やかに加熱される。最終的に、熱伝導部材15及び熱伝導部材24の全体の領域が所定の温度に均一に加熱される。   Next, the step of heating the mold 8 is performed. A voltage is applied to the heater 12. The heating chamber 11 is heated by the heat generated by the heater 12. As shown in FIG. 7, in the heating chamber 11, the heat conduction member 15 constituting the fixed board 14 and the heat conduction member 24 constituting the movable board 23 are heated from the peripheral portion by the radiant heat 33 received from the heater 12. . The heat conducting member 15 and the heat conducting member 24 have high thermal conductivity. Therefore, the entire region of the heat conducting member 15 and the heat conducting member 24 is rapidly heated from the peripheral portion of the heat conducting member 15 and the heat conducting member 24 toward the central portion. Finally, the entire area of the heat transfer member 15 and the heat transfer member 24 is uniformly heated to a predetermined temperature.

成形型8を加熱する工程では、低酸素雰囲気中において、均一に加熱された熱伝導部材15及び熱伝導部材24から伝わる熱伝導34により、成形型8の両面(上面及び下面)から均一に成形型8が加熱される。したがって、成形型8の周辺部と中央部との間において大きな温度差が生じることはない。このことにより、成形型8を構成する下型27と上型28との間に収容された原材料29が均一に加熱される(図2参照)。成形型8の平面積が大きい場合においても、成形型8の周辺部と中央部との間において大きな温度差を生じないので、成形型8に収容された原材料29が均一に加熱される。   In the step of heating the mold 8, the heat conduction 34 transmitted from the heat conduction member 15 and the heat conduction member 24 uniformly heated in a low oxygen atmosphere uniformly molds from both surfaces (upper and lower surfaces) of the mold 8. The mold 8 is heated. Therefore, a large temperature difference does not occur between the peripheral portion and the central portion of the mold 8. By this, the raw material 29 accommodated between the lower mold 27 and the upper mold 28 constituting the mold 8 is uniformly heated (see FIG. 2). Even when the planar area of the mold 8 is large, a large temperature difference does not occur between the peripheral portion and the central portion of the mold 8, so the raw material 29 accommodated in the mold 8 is uniformly heated.

成形型8を加熱する工程においては、加熱室11を所定の温度、例えば、800℃まで加熱する。断熱部材によって加熱炉9の外部から加熱室11の内部が熱的に遮断されているので、加熱室11の内部の温度を所定の温度まで上げる時間が短縮される。   In the step of heating the mold 8, the heating chamber 11 is heated to a predetermined temperature, for example, 800.degree. Since the inside of the heating chamber 11 is thermally shut off from the outside of the heating furnace 9 by the heat insulating member, the time for raising the temperature inside the heating chamber 11 to a predetermined temperature is shortened.

図5に示されるように、加熱室11の内部の温度を所定の温度に上げてその温度を保つことによって、所定の時間の間成形型8を加熱する。その後に、駆動機構21を使用して可動盤23を更に上昇させて、成形型8を加圧する圧力を所定の圧力にする。その所定の圧力を保つことによって成形型8を加圧する。このことによって、成形型8を構成する上型28と下型27との間に収容された原材料29が、加圧されながら加熱される。所定の温度で所定の時間だけ成形型8が加圧されながら加熱されることによって、成形型8に収容された原材料29が成形される。ここまでの工程によって、成形型8に収容された原材料29が焼結されて成形体(焼結体)が成形される。   As shown in FIG. 5, by raising the temperature inside the heating chamber 11 to a predetermined temperature and maintaining the temperature, the mold 8 is heated for a predetermined time. Thereafter, the movable plate 23 is further raised using the drive mechanism 21 to set the pressure for pressing the mold 8 to a predetermined pressure. The mold 8 is pressurized by maintaining the predetermined pressure. As a result, the raw material 29 contained between the upper mold 28 and the lower mold 27 constituting the mold 8 is heated while being pressurized. By heating the mold 8 while being pressurized at a predetermined temperature for a predetermined time, the raw material 29 accommodated in the mold 8 is molded. The raw material 29 accommodated in the shaping | molding die 8 is sintered by the process to this, and a molded object (sintered body) is shape | molded.

次に、成形が終了した後に、開閉機構20を使用してシャッタ19を+X方向に移動させることによって、通路18を開ける。図6に示されるように、駆動機構21を使用して可動盤23を下降させることによって、加熱炉9から成形型8を取り出す。可動盤23を更に下降させて、成形型8を冷却リング31が設けられた位置で停止させる。   Next, after molding is completed, the passage 18 is opened by moving the shutter 19 in the + X direction using the opening and closing mechanism 20. As shown in FIG. 6, the mold 8 is taken out of the heating furnace 9 by lowering the movable plate 23 using the drive mechanism 21. The movable platen 23 is further lowered to stop the mold 8 at the position where the cooling ring 31 is provided.

次に、成形型8を加熱炉9から取り出した後に、開閉機構20を使用してシャッタ19を−X方向に移動させることによって、通路18を閉じる。通路18を閉じることによって、加熱室11の熱が容器5の内部に放出されることが抑制される。このことによって、第1に、加熱室11の内部の温度が下がることが抑制される。第2に、容器5の内部及び容器5の内部に設けられた構成要素などの温度が上がることが抑制される。   Next, after the mold 8 is taken out of the heating furnace 9, the passage 18 is closed by moving the shutter 19 in the -X direction using the opening and closing mechanism 20. By closing the passage 18, the heat of the heating chamber 11 is suppressed from being released to the inside of the container 5. First of all, a decrease in the temperature inside the heating chamber 11 is suppressed. Secondly, the temperature rise of the components provided inside the container 5 and the container 5 is suppressed.

次に、冷却装置30を使用して、冷却リング31のガス供給孔32から、成形型8に向かって冷却用のガスを吹き付ける。冷却用のガスとしてN ガス、Arガス又はHeガスを使用する。図3に示されるように、成形型8の周囲から成形型8全体に冷却用のガスを吹き付けることによって、成形型8を急速に冷却することができる。N ガス、Arガスに比べてHeガスは大きい熱伝導率を有する。したがって、Heガスを使用することによって、成形型8がいっそう速く冷却される。冷却用のガスを予め冷却してもよい。このことによって、成形型8を冷却する時間がいっそう短縮される。 Next, a cooling device 30 is used to spray a cooling gas from the gas supply holes 32 of the cooling ring 31 toward the mold 8. N 2 gas, Ar gas or He gas is used as a cooling gas. As shown in FIG. 3, the mold 8 can be rapidly cooled by blowing a cooling gas from the periphery of the mold 8 to the entire mold 8. He gas has larger thermal conductivity than N 2 gas and Ar gas. Thus, by using He gas, the mold 8 is cooled faster. The cooling gas may be previously cooled. This further reduces the time to cool the mold 8.

次に、冷却装置30によって成形型8の温度を常温まで下げた時点において、真空ポンプ7の動作を停止する。その後に、窒素ガス供給機Gを使用して容器5の内部にN ガスを供給する。容器5の内部にN ガスを満たす。容器5の内部の気圧が大気圧に等しくなった時点において、扉(図示なし)を開けて容器5から常温の成形型8を取り出す。ここまでの工程によって、成形型8の内部において成形された成形体を成形型8から取り出すことができる。 Next, when the temperature of the mold 8 is lowered to the normal temperature by the cooling device 30, the operation of the vacuum pump 7 is stopped. Thereafter, a nitrogen gas supply device G is used to supply N 2 gas to the inside of the container 5. The inside of the container 5 is filled with N 2 gas. When the pressure inside the container 5 becomes equal to the atmospheric pressure, the door (not shown) is opened to take out the mold 8 at normal temperature from the container 5. By the steps up to this point, the molded body formed inside the mold 8 can be removed from the mold 8.

本実施例によれば、熱伝導部材15と断熱部材16とによって固定盤14を構成する。熱伝導部材24と断熱部材25とによって可動盤23を構成する。加熱室11において、固定盤14を構成する熱伝導部材15と可動盤23を構成する熱伝導部材24とによって成形型8が挟まれた状態で、成形型8が加熱される。熱伝導部材は大きい熱伝導率を有するので、熱伝導部材15及び熱伝導部材24における周辺部から中央部に向かって成形型8全体の領域が均一に加熱される。したがって、熱伝導部材15及び熱伝導部材24から伝わる熱伝導34によって成形型8が両面から均一に加熱される。   According to the present embodiment, the fixing board 14 is configured by the heat conducting member 15 and the heat insulating member 16. The heat conducting member 24 and the heat insulating member 25 constitute a movable platen 23. In the heating chamber 11, the mold 8 is heated in a state in which the mold 8 is sandwiched between the heat conducting member 15 constituting the fixed platen 14 and the heat conducting member 24 constituting the movable platen 23. Since the heat conducting member has a large thermal conductivity, the entire region of the mold 8 is uniformly heated from the peripheral portion to the central portion of the heat conducting member 15 and the heat conducting member 24. Therefore, the mold 8 is uniformly heated from both sides by the heat conduction 34 transmitted from the heat conduction member 15 and the heat conduction member 24.

本実施例によれば、加熱炉9を構成する断熱材壁10と、固定盤14を構成する断熱部材16と、可動盤23を構成する断熱部材25とによって、加熱炉9の外部から加熱室11の内部を熱的に遮断する。このことにより、加熱室11において成形型8を加熱する際に、加熱室11に蓄積された熱が外部に放出されることが抑制される。したがって、ヒータ12によって得られた熱が、成形型8を加熱することに効率的に利用される。成形型8を加熱する際の熱損失が抑制されるので、加熱室11の内部の温度を上げる時間が短縮される。   According to the present embodiment, the heating chamber from the outside of the heating furnace 9 by the heat insulating material wall 10 constituting the heating furnace 9, the heat insulating member 16 constituting the fixed plate 14 and the heat insulating member 25 constituting the movable plate 23. Thermally shut off the inside of 11. By this, when heating the shaping | molding die 8 in the heating chamber 11, it is suppressed that the heat | fever accumulate | stored in the heating chamber 11 is released outside. Therefore, the heat obtained by the heater 12 is efficiently used to heat the mold 8. Since the heat loss when heating the mold 8 is suppressed, the time for raising the temperature inside the heating chamber 11 is shortened.

本実施例によれば、上ラム13と熱伝導部材15との間に断熱部材16を設ける。下ラム22と熱伝導部材24との間に断熱部材25を設ける。これらのことによって、加熱室11に蓄積した熱が外部に放出されることが抑制される。したがって、上ラム13、下ラム22、容器5、その他の構成要素などの温度が上昇することが抑制される。   According to this embodiment, the heat insulating member 16 is provided between the upper ram 13 and the heat conducting member 15. A heat insulating member 25 is provided between the lower ram 22 and the heat conducting member 24. As a result, the heat accumulated in the heating chamber 11 is suppressed from being released to the outside. Therefore, the temperature rise of the upper ram 13, the lower ram 22, the container 5, the other components, etc. is suppressed.

本実施例によれば、加熱炉9において加熱処理が終了した後は、成形型8を加熱炉9から加熱炉9の外部であって容器5の内部に移動させる。シャッタ19を使用して通路18を閉じた後に、容器5の内部において、冷却装置30を使用して成形型8を強制的に冷却する。このことにより、加熱炉9の外部であって容器5の内部において、短時間で成形型8が常温まで冷却される。常温まで冷却された成形型8を容器5の外部に取り出す。したがって、1回の成形処理において、成形型8の温度を高温から常温まで下げる時間を短縮することができる。よって、ホットプレス装置1の生産性を向上させることができる。   According to this embodiment, after the heat treatment in the heating furnace 9 is completed, the mold 8 is moved from the heating furnace 9 to the inside of the container 5 outside the heating furnace 9. After closing the passage 18 using the shutter 19, a cooling device 30 is used to forcibly cool the mold 8 inside the container 5. As a result, the forming die 8 is cooled to normal temperature in a short time in the outside of the heating furnace 9 and in the inside of the container 5. The mold 8 cooled to room temperature is taken out of the container 5. Therefore, in one molding process, the time to lower the temperature of the mold 8 from high temperature to normal temperature can be shortened. Therefore, the productivity of the hot press 1 can be improved.

本実施例においては、成形型8を加熱室11に収容してから加熱室11をヒータ12によって加熱した。これに限らず、成形型8を加熱室11に収容する前に加熱室11の内部の温度を予め所定の温度まで上げておいてもよい。この場合には、1回の成形処理毎に加熱室11を加熱する時間が不要になる。したがって、ホットプレス装置1の生産性をいっそう向上させることができる。   In the present embodiment, after the forming die 8 is accommodated in the heating chamber 11, the heating chamber 11 is heated by the heater 12. Not limited to this, the temperature inside the heating chamber 11 may be raised to a predetermined temperature before the molding die 8 is accommodated in the heating chamber 11. In this case, the time for heating the heating chamber 11 for each molding process is unnecessary. Therefore, the productivity of the hot press 1 can be further improved.

実施例1においては、成形型8に向かって冷却用のガスを吹き付ける冷却装置30を示した。これに限らず、金属などからなる部材の内部に設けられたパイプに液体又は気体からなる冷媒を流動させることができる冷却体を、冷却装置として使用してもよい。この場合には、冷却された冷却体に成形型8を接触させることによって、成形型8が強制的に冷却される。成形型8から冷却体に向かう熱伝導を利用して、成形型8が冷却される。   In Example 1, the cooling device 30 which sprays the gas for cooling toward the shaping | molding die 8 was shown. Not limited to this, a cooling body capable of causing a liquid or gas refrigerant to flow through a pipe provided inside a member made of metal or the like may be used as a cooling device. In this case, the mold 8 is forcedly cooled by bringing the mold 8 into contact with the cooled body. The mold 8 is cooled by utilizing the heat conduction from the mold 8 to the cooling body.

冷却用のガスに代えて、ペルチェ素子、適当な冷媒などを使用して冷却される部材(金属ブロックなど)からなる冷却体を、加熱炉9の下方であって平面視して通路18に重ならない位置に設けてもよい。適当な搬送機構、例えば、押し出し機構によって、可動盤23の上から冷却体の上に成形型8を押し出す。これにより、可動盤23の上から冷却体の上に成形型8が移されて、成形型8が強制的に冷却される。この構成によれば、加熱及び加圧処理された成形型8を冷却しながら、可動盤23の上に置かれた新たな成形型8を、通路18を通って加熱室11の内部に収容させることができる。この場合には、加熱及び加圧処理された成形型8を冷却する工程と、成形型8の内部に収容された原材料29を加熱して加圧する工程とが、同時に進行する。したがって、成形型8の内部に収容された原材料29を加熱して加圧する工程が効率的に実行される。   A cooling body consisting of a member (such as a metal block) to be cooled using a Peltier element, a suitable refrigerant or the like instead of the gas for cooling is placed under the heating furnace 9 and weighted in the passage 18 in plan view It may be provided at a position where the The mold 8 is pushed from above the movable plate 23 onto the cooling body by a suitable transfer mechanism, for example, a pushing mechanism. As a result, the mold 8 is transferred from above the movable plate 23 onto the cooling body, and the mold 8 is forcibly cooled. According to this configuration, the new mold 8 placed on the movable plate 23 is accommodated inside the heating chamber 11 through the passage 18 while cooling the heated and pressurized mold 8. be able to. In this case, the step of cooling the heated and pressurized forming die 8 and the step of heating and pressurizing the raw material 29 accommodated in the inside of the die 8 proceed simultaneously. Therefore, the process of heating and pressurizing the raw material 29 accommodated inside the mold 8 is efficiently performed.

成形型8の冷却は、冷却用のガス、冷媒、ペルチェ素子などを使用する強制的な冷却に限られない。成形型8の冷却は、金属ブロックなどの上に移された成形型8が放置されることによって実行されてもよい。この構成によれば、加熱及び加圧処理された成形型8が自然に冷却される。したがって、ホットプレス装置1の消費電力が低減される。加熱炉9の下方であって平面視して通路18に重ならない位置に、冷却体を設けてもよい。   The cooling of the mold 8 is not limited to forced cooling using a gas for cooling, a refrigerant, a Peltier element or the like. Cooling of the mold 8 may be performed by leaving the mold 8 transferred on a metal block or the like. According to this configuration, the mold 8 subjected to the heating and pressure treatment is naturally cooled. Therefore, the power consumption of the hot press 1 is reduced. The cooling body may be provided at a position below the heating furnace 9 and not overlapping the passage 18 in plan view.

本実施例によれば、加熱室11の内部の温度を所定の温度まで上げた後に、成形型8を加圧し始めた。これに限らず、加熱室11の内部に成形型8を収容して、加熱室11の内部の温度を上げ始めるのとほぼ同時に、成形型8を加圧し始めてもよい。成形型8を加圧しながら加熱室11の内部の温度を所定の温度まで上げた後に、その状態(成形型8が加圧されながら加熱される状態)を一定の時間保つ。この場合には、加熱室11の内部の温度を上げる際の温度プロファイルと、所定の温度を保つ時間とを、実験などによって予め決めておくことが好ましい。このことは、他の実施例においても同様である。ここまで説明した方法により、原材料29から成形体を成形する時間がいっそう短縮される。   According to this embodiment, after raising the temperature inside the heating chamber 11 to a predetermined temperature, the pressing of the mold 8 is started. Not limited to this, the molding die 8 may be accommodated inside the heating chamber 11 and the pressing of the molding die 8 may be started almost simultaneously with the start of raising the temperature inside the heating chamber 11. After raising the temperature inside the heating chamber 11 to a predetermined temperature while pressurizing the mold 8, the state (the state where the mold 8 is heated while being pressurized) is maintained for a fixed time. In this case, it is preferable to previously determine the temperature profile when raising the temperature inside the heating chamber 11 and the time for which the predetermined temperature is maintained, by experiment or the like. The same applies to the other embodiments. By the method described so far, the time to form a compact from the raw material 29 is further shortened.

図8〜図9を参照して、本発明に係る製造装置であるホットプレス装置1の実施例2について説明する。実施例1に対する違いは、第1に、固定盤14を構成する熱伝導部材15の厚さ(Z方向の長さ)が加熱室11の空間のZ方向の長さLに等しいことである。第2に、可動盤23が主として断熱部材25によって構成されることである。それ以外の構成は実施例1に同じである。なお、実施例2(図8)においては、便宜上開閉弁の図示を省略する。   A second embodiment of the hot press apparatus 1 which is a manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 9. The difference with respect to the first embodiment is that, firstly, the thickness (length in the Z direction) of the heat conducting member 15 constituting the stationary platen 14 is equal to the length L in the Z direction of the space of the heating chamber 11. Secondly, the movable platen 23 is mainly configured by the heat insulating member 25. The other configuration is the same as that of the first embodiment. In the second embodiment (FIG. 8), the on-off valve is omitted for the sake of convenience.

可動盤23が主として断熱部材25によって構成される態様としては、第1に、可動盤23が断熱部材25のみによって構成される態様がある。第2に、可動盤23の最上部に薄い熱伝導部材が設けられ、その熱伝導部材と成形型8とが加熱室11の最下部に収容される態様がある。   As an aspect in which the movable board 23 is mainly configured by the heat insulating member 25, first, there is an aspect in which the movable board 23 is configured only by the heat insulating member 25. Second, there is a mode in which a thin heat conducting member is provided at the top of the movable platen 23 and the heat conducting member and the mold 8 are accommodated in the lowermost part of the heating chamber 11.

図8に示されるように、固定盤14は、熱伝導部材15と断熱部材16とによって構成される。可動盤23は断熱部材25のみによって構成される。加熱室11の内部は、固定盤14を構成する熱伝導部材15の厚さ(長さ)が加熱室11の長さLに等しくなるように構成される。   As shown in FIG. 8, the stationary platen 14 is configured of a heat conducting member 15 and a heat insulating member 16. The movable board 23 is constituted only by the heat insulating member 25. The inside of the heating chamber 11 is configured such that the thickness (length) of the heat conducting member 15 constituting the fixed platen 14 is equal to the length L of the heating chamber 11.

図9に示されるように、加熱室11はZ方向に沿って長さLの空間を有する。固定盤14は、厚さt4を有する熱伝導部材15と厚さt2を有する断熱部材16とによって構成される。可動盤23は、厚さt2を有する断熱部材25のみによって構成される。成形型8は厚さt3を有する。加熱炉9を構成する断熱材壁10の上壁は厚さt2を有し、下壁は厚さt5を有する。   As shown in FIG. 9, the heating chamber 11 has a space of length L along the Z direction. The fixed platen 14 is composed of a heat conducting member 15 having a thickness t4 and a heat insulating member 16 having a thickness t2. The movable platen 23 is constituted only by the heat insulating member 25 having a thickness t2. The mold 8 has a thickness t3. The upper wall of the heat insulating material wall 10 constituting the heating furnace 9 has a thickness t2, and the lower wall has a thickness t5.

固定盤14を構成する熱伝導部材15の厚さt4は加熱室11の長さLに等しい。すなわち、加熱室11は、L=t4になるように設定される。固定盤14を構成する断熱部材16の厚さt2は、断熱材壁10を構成する上壁の厚さt2に等しくなるようにして設定される。断熱材壁10を構成する下壁の厚さt5は、可動盤23を構成する断熱部材25の厚さt2と成形型8の厚さt3との和に等しくなるようにして設定される。   The thickness t 4 of the heat conducting member 15 constituting the fixed platen 14 is equal to the length L of the heating chamber 11. That is, the heating chamber 11 is set such that L = t4. The thickness t2 of the heat insulating member 16 constituting the fixed platen 14 is set to be equal to the thickness t2 of the upper wall constituting the heat insulating material wall 10. The thickness t5 of the lower wall constituting the heat insulating material wall 10 is set to be equal to the sum of the thickness t2 of the heat insulating member 25 constituting the movable platen 23 and the thickness t3 of the forming die 8.

成形型8が加熱炉9に収容された状態において、加熱室11の内部には熱伝導部材15のみが配置される。加熱室11は、加熱炉9を構成する断熱材壁10と、固定盤14を構成する断熱部材16と、可動盤23を構成する断熱部材25とによって覆われる。したがって、それぞれの断熱部材によって、加熱炉9の外部から加熱室11の内部が熱的に遮断される。   In the state where the mold 8 is housed in the heating furnace 9, only the heat conducting member 15 is disposed inside the heating chamber 11. The heating chamber 11 is covered with the heat insulating material wall 10 constituting the heating furnace 9, the heat insulating member 16 constituting the fixed platen 14, and the heat insulating member 25 constituting the movable platen 23. Therefore, the inside of the heating chamber 11 is thermally shut off from the outside of the heating furnace 9 by the respective heat insulating members.

図9を参照して、実施例2において成形型8を加熱炉9に収容して加熱する工程を説明する。実施例1とは異なり、成形型8を加熱炉9に収容する前に加熱室11を予め所定の温度に加熱しておく場合を説明する。   With reference to FIG. 9, the process of containing the forming die 8 in the heating furnace 9 and heating it in Example 2 is demonstrated. Unlike the first embodiment, a case where the heating chamber 11 is heated to a predetermined temperature in advance before the forming die 8 is accommodated in the heating furnace 9 will be described.

まず、ヒータ12に電圧を印加する。これによって、加熱室11の内部の温度を所定の温度、例えば、800℃まで上げる。ヒータ12からの輻射熱33によって、固定盤14を構成する熱伝導部材15の全体が周辺部から加熱される。熱伝導部材15は大きい熱伝導率を有するので、長さLを有する熱伝導部材15の全体が、熱伝導部材15の周辺部から中央部に向かって加熱されて、均一な所定の温度になる。熱伝導部材15は、所定の温度(800℃)に熱せられた状態を維持する。言い換えれば、熱伝導部材15は、ヒータ12から得られた熱を長さ方向に沿って全体に均一に蓄積する。図8に示されるように、この状態において加熱炉9の通路18はシャッタ19によって閉じられている。   First, a voltage is applied to the heater 12. By this, the temperature inside the heating chamber 11 is raised to a predetermined temperature, for example, 800.degree. By the radiant heat 33 from the heater 12, the whole of the heat conduction member 15 which comprises the fixed board 14 is heated from a peripheral part. Since the heat conducting member 15 has a large heat conductivity, the whole of the heat conducting member 15 having the length L is heated from the peripheral portion to the central portion of the heat conducting member 15 to become a uniform predetermined temperature. . The heat conducting member 15 maintains a heated state at a predetermined temperature (800 ° C.). In other words, the heat conducting member 15 uniformly accumulates the heat obtained from the heater 12 along the length direction. As shown in FIG. 8, the passage 18 of the heating furnace 9 is closed by the shutter 19 in this state.

次に、開閉機構20を使用してシャッタ19を+X方向に移動させることによって、通路18を開ける。通路18を通って成形型8を加熱炉9の内部に収容する。図9に示されるように、固定盤14を構成する熱伝導部材15と可動盤23を構成する断熱部材25とによって成形型8を挟む。熱伝導部材15は所定の温度に均一に加熱されているので、熱伝導部材15に蓄積された熱が、熱伝導34によって成形型8に対して速やかに均一に伝わる。このことにより、成形型8を所定の温度に均一に加熱することができる。   Next, the passage 18 is opened by moving the shutter 19 in the + X direction using the open / close mechanism 20. The mold 8 is accommodated inside the heating furnace 9 through the passage 18. As shown in FIG. 9, the mold 8 is sandwiched between the heat conducting member 15 constituting the fixed platen 14 and the heat insulating member 25 constituting the movable platen 23. Since the heat conducting member 15 is uniformly heated to a predetermined temperature, the heat accumulated in the heat conducting member 15 is rapidly and uniformly transmitted to the mold 8 by the heat conduction 34. By this, the shaping | molding die 8 can be uniformly heated to predetermined | prescribed temperature.

加熱室11は、加熱炉9を構成する断熱材壁10と、固定盤14を構成する断熱部材16と、可動盤23を構成する断熱部材25とによって覆われる。このことにより、熱伝導部材15に蓄積された熱が外部に放出されることが抑制される。言い換えれば、熱伝導部材15に蓄積された熱が、成形型8を加熱することに効率的に利用される。熱伝導部材15の熱損失が抑制されるので、成形型8を加熱する時間を短縮することができる。成形型8を加熱した後の工程は実施例1に同じなので、説明を省略する。冷却装置30は、実施例1で説明した構成と同様の構成を有する。   The heating chamber 11 is covered with the heat insulating material wall 10 constituting the heating furnace 9, the heat insulating member 16 constituting the fixed platen 14, and the heat insulating member 25 constituting the movable platen 23. This suppresses the heat stored in the heat conducting member 15 from being released to the outside. In other words, the heat stored in the heat conducting member 15 is efficiently used to heat the mold 8. Since the heat loss of the heat conducting member 15 is suppressed, the time for heating the mold 8 can be shortened. The steps after heating the mold 8 are the same as in the first embodiment, so the description will be omitted. The cooling device 30 has the same configuration as the configuration described in the first embodiment.

本実施例によれば、固定盤14を構成する熱伝導部材15の長さt4を加熱室11の長さLに等しくなるようにして設定する。このことによって、第1に、熱伝導部材15の熱容量を大きくすることができる。第2に、ヒータ12から得られた熱を熱伝導部材15の長さ方向に沿って全体に均一に蓄積することができる。したがって、熱伝導部材15に蓄積された熱を熱伝導34によって成形型8に均一に速く伝えることができる。このことにより、成形型8を所定の温度に、短時間で均一に加熱することができる。   According to the present embodiment, the length t4 of the heat conducting member 15 constituting the fixed platen 14 is set to be equal to the length L of the heating chamber 11. First of all, the heat capacity of the heat conducting member 15 can be increased. Second, the heat obtained from the heater 12 can be uniformly accumulated throughout the length direction of the heat conducting member 15. Therefore, the heat stored in the heat conducting member 15 can be uniformly and quickly transferred to the mold 8 by the heat conduction 34. By this, it is possible to uniformly heat the mold 8 to a predetermined temperature in a short time.

本実施例によれば、加熱炉9を構成する断熱材壁10と、固定盤14を構成する断熱部材16と、可動盤23を構成する断熱部材25とによって、加熱炉9の外部から加熱室11の内部が熱的に遮断される。このことにより、加熱炉9において成形型8を加熱する際に、熱伝導部材15に蓄積された熱が外部に放出されることが抑制される。したがって、ヒータ12によって得られた熱が、成形型8を加熱することに効率的に利用される。成形型8を加熱する際の熱損失が抑制されるので、成形型8を加熱する時間が短縮される。   According to the present embodiment, the heating chamber from the outside of the heating furnace 9 by the heat insulating material wall 10 constituting the heating furnace 9, the heat insulating member 16 constituting the fixed plate 14 and the heat insulating member 25 constituting the movable plate 23. The inside of 11 is thermally shut off. By this, when heating the shaping | molding die 8 in the heating furnace 9, it is suppressed that the heat | fever accumulate | stored in the heat conductive member 15 is discharge | released outside. Therefore, the heat obtained by the heater 12 is efficiently used to heat the mold 8. Since the heat loss when heating the mold 8 is suppressed, the time for heating the mold 8 is shortened.

本実施例においては、固定盤14を構成する熱伝導部材15の長さt4を加熱室11の長さLに一致するようにした。これに限らず、熱伝導部材15の長さt4を成形型8の厚さt3だけ短くして設定することができる。すなわち、t4=L−t3にすることができる。この場合には、固定盤14を構成する熱伝導部材15と成形型8とが加熱室11の内部に配置される。この場合には、成形型8は、上面において熱伝導部材15による熱伝導34を受け、側面においてヒータ12による輻射熱33を受ける。加熱炉9を構成する断熱材壁10の厚さは、上壁及び下壁とも実施例1と同様にt2の厚さに設定できる。   In the present embodiment, the length t4 of the heat conducting member 15 constituting the fixed platen 14 is made to coincide with the length L of the heating chamber 11. Not limited to this, the length t4 of the heat conducting member 15 can be set shorter by the thickness t3 of the mold 8. That is, t4 = L-t3. In this case, the heat conducting member 15 and the forming die 8 which constitute the fixed platen 14 are disposed inside the heating chamber 11. In this case, the mold 8 receives the heat conduction 34 by the heat conduction member 15 on the upper surface and the radiant heat 33 from the heater 12 on the side surface. The thickness of the heat insulating material wall 10 which comprises the heating furnace 9 can be set to the thickness of t2 similarly to Example 1 with an upper wall and a lower wall.

図10〜図13を参照して、本発明に係るホットプレス装置の実施例3について説明する。実施例1、2との違いは、容器5の内部に加熱炉と予熱炉とを設けたことである。それ以外の構成は基本的に実施例1、2に同じである。なお、実施例3(図10〜図13)においては、便宜上開閉弁の図示を省略する。   A third embodiment of the hot press device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 13. The difference from the first and second embodiments is that a heating furnace and a preheating furnace are provided inside the container 5. The other configuration is basically the same as in the first and second embodiments. In addition, in Example 3 (FIGS. 10-13), illustration of an on-off valve is abbreviate | omitted for convenience.

図10に示されるように、ホットプレス装置35は、容器5の内部に加熱炉36と予熱炉37とを有する。加熱炉36は、平面視して予熱炉37に重なるようにして、予熱炉37の上方に配置される。加熱炉36は内部に加熱室38を有する。予熱炉37は内部に予熱室39を有する。   As shown in FIG. 10, the hot press device 35 has a heating furnace 36 and a preheating furnace 37 inside the container 5. The heating furnace 36 is disposed above the preheating furnace 37 so as to overlap the preheating furnace 37 in plan view. The heating furnace 36 has a heating chamber 38 inside. The preheating furnace 37 has a preheating chamber 39 inside.

加熱炉36は、実施例1で示した加熱炉9に同じ構成を有する。図10に示されるように、加熱炉36の上部には固定盤14が設けられる。加熱炉36の下部において、平面視して固定盤14に相対向する位置に、通路18aが設けられる。加熱室38の周囲にはヒータ12aが設けられる。加熱室38に不活性ガスを供給するガス供給機構17aが、配管と開閉弁とを経由して加熱室38に接続される。加熱室38の内部の温度はヒータ12aによって1000℃程度まで上げられることができる。加熱炉36の下方には、通路18aを開閉するためのシャッタ19aと開閉機構20aとが設けられる。   The heating furnace 36 has the same configuration as the heating furnace 9 shown in the first embodiment. As shown in FIG. 10, a stationary platen 14 is provided at the top of the heating furnace 36. In the lower part of the heating furnace 36, a passage 18a is provided at a position facing the stationary platen 14 in plan view. A heater 12 a is provided around the heating chamber 38. A gas supply mechanism 17a for supplying an inert gas to the heating chamber 38 is connected to the heating chamber 38 via a pipe and an on-off valve. The temperature inside the heating chamber 38 can be raised to about 1000 ° C. by the heater 12 a. Below the heating furnace 36, a shutter 19a for opening and closing the passage 18a and an opening and closing mechanism 20a are provided.

予熱炉37の上部には通路18bが設けられる。予熱炉37の下部には、平面視して通路18bに相対向する位置に、通路18cが設けられる。予熱室38の周囲にはヒータ12bが設けられる。予熱室39に不活性ガスを供給するガス供給機構17bが、配管と開閉弁とを経由して予熱室39に接続される。予熱室39の内部の温度はヒータ12bによって500℃程度まで上げられることができる。予熱炉37の上方には、通路18bを開閉するためのシャッタ19bと開閉機構20bとが設けられる。予熱炉37の下方には、通路18cを開閉するためのシャッタ19cと開閉機構20cとが設けられる。   A passage 18 b is provided at the top of the preheating furnace 37. A passage 18 c is provided at a lower part of the preheating furnace 37 so as to face the passage 18 b in plan view. A heater 12 b is provided around the preheating chamber 38. A gas supply mechanism 17 b for supplying an inert gas to the preheating chamber 39 is connected to the preheating chamber 39 via a pipe and an on-off valve. The temperature inside the preheating chamber 39 can be raised to about 500 ° C. by the heater 12 b. Above the preheating furnace 37, a shutter 19b for opening and closing the passage 18b and an opening / closing mechanism 20b are provided. Below the preheating furnace 37, a shutter 19c for opening and closing the passage 18c and an opening and closing mechanism 20c are provided.

実施例1と同様に、固定盤14は熱伝導部材15と断熱部材16とを有する。可動盤23は熱伝導部材24と断熱部材25とを有する。可動盤23は予熱炉37の通路18cを通って予熱室39の内部に収容される。可動盤23は予熱炉37の通路18b及び加熱炉36の通路18aを通って加熱室38の内部に収容される。可動盤23は、加熱室38の内部及び予熱室39の内部と、加熱室38の外部及び予熱室39の外部であって容器5の内部との間を移動する。容器5の内部において、固定盤14、通路18a、通路18b、通路18c、及び可動盤23は、平面視して重なるようにして設けられる。図10に示される冷却装置30は、実施例1で説明した構成のうち、成形型8から冷却体40に向かう熱伝導を利用する構成を有する。これに限らず、冷却装置30を、実施例1と同様に冷却用のガスを成形型8に吹き付ける構成にしてもよい。   Similar to the first embodiment, the stationary platen 14 has a heat conducting member 15 and a heat insulating member 16. The movable board 23 has a heat conducting member 24 and a heat insulating member 25. The movable platen 23 is accommodated inside the preheating chamber 39 through the passage 18 c of the preheating furnace 37. The movable platen 23 is accommodated inside the heating chamber 38 through the passage 18 b of the preheating furnace 37 and the passage 18 a of the heating furnace 36. The movable board 23 moves between the inside of the heating chamber 38 and the inside of the preheating chamber 39, and the outside of the heating chamber 38 and the outside of the preheating chamber 39 and the inside of the container 5. Inside the container 5, the fixed plate 14, the passage 18a, the passage 18b, the passage 18c, and the movable plate 23 are provided to overlap in plan view. Among the configurations described in the first embodiment, the cooling device 30 illustrated in FIG. 10 has a configuration that uses heat conduction from the mold 8 to the cooling body 40. Not limited to this, the cooling device 30 may be configured to spray a cooling gas onto the forming die 8 as in the first embodiment.

図10〜図13を参照して、本発明に係るホットプレス装置35において、成形型8に収容された原材料29(図2参照)を予熱する工程及び加熱して加圧する工程について説明する。   The steps of preheating and heating and pressurizing the raw material 29 (see FIG. 2) accommodated in the mold 8 in the hot press device 35 according to the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、図10に示されるように、原材料29を収容した成形型8を可動盤23の上に載置する。この場合には、可動盤23を構成する熱伝導部材24の上面が可動盤23の配置領域23aを構成する。したがって、成形型8は熱伝導部材24の上面に載置される。   First, as shown in FIG. 10, the mold 8 containing the raw material 29 is placed on the movable plate 23. In this case, the upper surface of the heat conducting member 24 constituting the movable plate 23 constitutes the arrangement area 23 a of the movable plate 23. Therefore, the mold 8 is placed on the upper surface of the heat transfer member 24.

次に、図11に示されるように、開閉機構20cを使用してシャッタ19cを+X方向に移動させることによって、予熱炉37の下部に設けられた通路18cを開ける。駆動機構21を使用して可動盤23を上昇させる。可動盤23を上昇させることによって、通路18cを通って予熱室39の内部に成形型8を収容する。予熱炉37の上部に設けられた通路18bは、シャッタ19bによって予め閉じられている。   Next, as shown in FIG. 11, the passage 18c provided in the lower part of the preheating furnace 37 is opened by moving the shutter 19c in the + X direction using the opening / closing mechanism 20c. The movable plate 23 is raised using the drive mechanism 21. By raising the movable plate 23, the mold 8 is accommodated inside the preheating chamber 39 through the passage 18c. The passage 18b provided in the upper part of the preheating furnace 37 is previously closed by the shutter 19b.

本実施例において、予熱室39の内部の温度及び加熱室38の内部の温度を、それぞれ予め所定の温度まで上げる場合について説明する。例えば、ヒータ12bに電圧を印加することによって、予熱室39の内部の温度を400℃まで予め上げる。予熱室39において、ヒータ12bからの輻射熱及び可動盤23を構成する熱伝導部材24からの熱伝導によって成形型8を予熱する。所定の時間だけ成形型8を予熱することによって、成形型8に収容された原材料29から水分などを除去する。   In the present embodiment, a case will be described in which the temperature inside the preheating chamber 39 and the temperature inside the heating chamber 38 are each raised to a predetermined temperature. For example, by applying a voltage to the heater 12b, the temperature inside the preheating chamber 39 is raised beforehand to 400.degree. In the preheating chamber 39, the mold 8 is preheated by the radiation heat from the heater 12b and the heat conduction from the heat conducting member 24 constituting the movable plate 23. By preheating the mold 8 for a predetermined time, moisture and the like are removed from the raw material 29 accommodated in the mold 8.

次に、図12に示されるように、開閉機構20bを使用してシャッタ19bを+X方向に移動させる。このことによって、予熱炉37の上部に設けられた通路18bを開ける。開閉機構20aを使用してシャッタ19aを+X方向に移動させることによって、加熱炉36の下部に設けられた通路18aを開ける。駆動機構21を使用して、可動盤23を上昇させる。予熱炉37の上部に設けられた通路18b及び加熱炉36の下部に設けられた通路18aを順次通って、加熱室38の内部に可動盤23を収容する。   Next, as shown in FIG. 12, the shutter 19b is moved in the + X direction using the open / close mechanism 20b. As a result, the passage 18 b provided at the top of the preheating furnace 37 is opened. By moving the shutter 19a in the + X direction using the open / close mechanism 20a, the passage 18a provided in the lower part of the heating furnace 36 is opened. The movable mechanism 23 is raised using the drive mechanism 21. The movable plate 23 is accommodated inside the heating chamber 38 by sequentially passing through the passage 18 b provided in the upper part of the preheating furnace 37 and the passage 18 a provided in the lower part of the heating furnace 36.

ヒータ12aによって、加熱室38の内部の温度を予め800℃に上げる。加熱室38において、固定盤14と可動盤23とによって成形型8を挟む。固定盤14を構成する熱伝導部材15及び可動盤23を構成する熱伝導部材24からの熱伝導によって、成形型8の両面(上面及び下面)から、成形型8を均一に加熱する。   The temperature inside the heating chamber 38 is raised to 800 ° C. in advance by the heater 12 a. In the heating chamber 38, the mold 8 is sandwiched between the fixed platen 14 and the movable platen 23. The heat conduction from the heat conduction member 15 constituting the fixed platen 14 and the heat conduction member 24 constituting the movable platen 23 uniformly heats the molding die 8 from both surfaces (upper surface and lower surface) of the molding die 8.

所定の時間だけ成形型8を加熱した後に、駆動機構21を使用して可動盤23を更に上昇させて成形型8を加圧する。このことによって、成形型8を構成する上型28と下型27との間に収容された原材料29(図2参照)が、加圧されながら加熱される。所定の温度で所定の時間だけ成形型8が加圧されながら加熱されることによって、成形型8に収容された原材料29が成形される。ここまでの工程によって、原材料29から成形体(焼結体)が成形される。   After heating the mold 8 for a predetermined time, the movable platen 23 is further raised using the drive mechanism 21 to press the mold 8. As a result, the raw material 29 (see FIG. 2) accommodated between the upper mold 28 and the lower mold 27 constituting the mold 8 is heated while being pressurized. By heating the mold 8 while being pressurized at a predetermined temperature for a predetermined time, the raw material 29 accommodated in the mold 8 is molded. A molded body (sintered body) is formed from the raw material 29 by the steps up to this point.

次に、図13に示されるように、駆動機構21を使用して可動盤23を下降させる。可動盤23を下降させて、容器5の内部であって予熱炉37の下方における所定の位置に成形型8を停止させる。通路18a、18b、18cを、それぞれ、シャッタ19a、19b、19cを−X方向に移動させることによって閉じる。次に、冷却装置30に設けられた冷却体40を+X方向に移動させることによって所定位置に停止させる。駆動機構21を使用して可動盤23を上昇させることによって成形型8と冷却体40とを接触させる。成形型8から冷却体に向かう熱伝導を利用して、成形型8が常温まで冷却される。成形体8を常温まで冷却した後に、冷却体40を元の位置に戻す。次に、容器5の内部を大気圧にして、常温まで冷却された成形型8を容器5から取り出す。   Next, as shown in FIG. 13, the movable mechanism 23 is lowered using the drive mechanism 21. The movable platen 23 is lowered to stop the mold 8 at a predetermined position inside the container 5 and below the preheating furnace 37. The passages 18a, 18b, 18c are closed by moving the shutters 19a, 19b, 19c respectively in the -X direction. Next, the cooling body 40 provided in the cooling device 30 is stopped at a predetermined position by moving in the + X direction. The movable mold 23 is brought into contact with the cooling body 40 by raising the movable plate 23 using the drive mechanism 21. The mold 8 is cooled to room temperature by utilizing the heat conduction from the mold 8 to the cooling body. After the molded body 8 is cooled to normal temperature, the cooling body 40 is returned to the original position. Next, the inside of the container 5 is brought to atmospheric pressure, and the mold 8 cooled to normal temperature is removed from the container 5.

本実施例によれば、容器5の内部に加熱炉36と予熱炉37とを設ける。加熱炉36の内部の温度と予熱炉37の内部の温度とを、それぞれ予め所定の温度まで上げる。加熱炉36の内部の温度を高温(800℃)になるまで上げる。予熱炉37の内部の温度を中温(400℃)になるまで上げる。したがって、中温における熱処理と高温における熱処理とを、容器5の内部において連続して実施することができる。加熱炉36の内部の温度と予熱炉37の内部の温度とは、それぞれ予め所定の温度まで上げられる。これらにより、加熱炉36の内部の温度と予熱炉37の内部の温度とを上げる時間が、いずれも不要になる。加えて、成形処理が終了した後には、加熱室38から取り出した成形型8が、容器5の内部であって予熱炉37の下方において強制的に冷却される。したがって、冷却に要する時間が短縮される。したがって、ホットプレス装置35の生産性を向上させることができる。   According to the present embodiment, the heating furnace 36 and the preheating furnace 37 are provided inside the container 5. The temperature inside the heating furnace 36 and the temperature inside the preheating furnace 37 are each raised to a predetermined temperature. The temperature inside the heating furnace 36 is raised to a high temperature (800 ° C.). The temperature in the preheating furnace 37 is raised to an intermediate temperature (400 ° C.). Therefore, the heat treatment at the medium temperature and the heat treatment at the high temperature can be performed continuously inside the container 5. The temperature inside the heating furnace 36 and the temperature inside the preheating furnace 37 are each raised in advance to a predetermined temperature. As a result, the temperature inside the heating furnace 36 and the temperature inside the preheating furnace 37 are both unnecessary. In addition, after the molding process is completed, the mold 8 taken out of the heating chamber 38 is forcibly cooled in the interior of the container 5 below the preheating furnace 37. Therefore, the time required for cooling is reduced. Therefore, the productivity of the hot pressing apparatus 35 can be improved.

図14を参照して、本発明に係るホットプレス装置において使用される他の成形型について説明する。図14に示される成形型41は、複数の成形体を1回の成形処理によって成形するための成形型である。   With reference to FIG. 14, another mold used in the hot press device according to the present invention will be described. The mold 41 shown in FIG. 14 is a mold for molding a plurality of molded bodies in one molding process.

図14に示されるように、成形型41は下型42と上型43とを有する。下型42には複数の凹部44が形成される。複数の凹部44に原材料45が収容される。複数の凹部44に対応して複数の中間型46がそれぞれ設けられる。複数の中間型46は、それぞれの凹部44において摺動する。複数の中間型46と上型43との間には、それぞれの凹部44に収容された原材料45を均一に加圧すための緩衝材47がそれぞれ挿入される。下型42、上型43及び中間型46はグラファイトによって構成される。緩衝材47としてはフッ素ゴムなどが使用される。   As shown in FIG. 14, the mold 41 has a lower mold 42 and an upper mold 43. The lower die 42 has a plurality of recesses 44 formed therein. The raw material 45 is accommodated in the plurality of recesses 44. A plurality of intermediate dies 46 are provided corresponding to the plurality of recesses 44 respectively. The plurality of intermediate dies 46 slide in the respective recesses 44. Between the plurality of intermediate molds 46 and the upper mold 43, buffer materials 47 for uniformly pressing the raw materials 45 stored in the respective recesses 44 are respectively inserted. The lower mold 42, the upper mold 43 and the intermediate mold 46 are made of graphite. As the cushioning material 47, fluororubber or the like is used.

本発明に係るホットプレス装置においては、熱伝導部材からの熱伝導によって成形型41を加熱する。熱伝導部材は大きい熱伝導率を有するので、熱伝導部材の全体の領域が均一に加熱される。したがって、複数の凹部44に収容された原材料45を熱伝導部材からの熱伝導によって均一に加熱することができる。加えて、上型43と複数の中間型46との間に複数の緩衝材47を挿入することによって、複数の凹部44に収容された原材料45を加圧する加圧力のばらつきを低減することができる。このことによって、複数の成形体を成形する場合において、成形温度のばらつきと加圧力のばらつきとの双方を抑制することができる。したがって、1回の成形処理によって複数の成形体を均一に成形することができるので、ホットプレス装置の生産性を向上させることができる。   In the hot press apparatus according to the present invention, the mold 41 is heated by the heat conduction from the heat conduction member. Since the heat transfer member has a large heat conductivity, the entire area of the heat transfer member is uniformly heated. Therefore, the raw material 45 accommodated in the several recessed part 44 can be uniformly heated by the heat conduction from a heat conductive member. In addition, by inserting the plurality of shock absorbing materials 47 between the upper mold 43 and the plurality of intermediate molds 46, it is possible to reduce the variation of the pressing force for pressing the raw material 45 accommodated in the plurality of recesses 44. . By this, in the case of molding a plurality of molded bodies, both of the variation of the molding temperature and the variation of the pressing force can be suppressed. Therefore, since a plurality of formed bodies can be formed uniformly by one forming process, the productivity of the hot pressing apparatus can be improved.

各実施例においては、加熱室を加熱する加熱部として抵抗加熱式のヒータを使用した。これに限らず、誘導加熱式の加熱コイル又はハロゲンランプヒータなどの加熱部を使用して加熱室を加熱することができる。   In each example, a resistance heating heater was used as a heating unit for heating the heating chamber. Not limited to this, the heating chamber can be heated using a heating unit such as an induction heating type heating coil or a halogen lamp heater.

各実施例においては、下ラムを昇降させる構成にして、下ラムを上昇させることによって成形型を加圧した。これに限らず、上ラムも昇降させる構成にすることができる。この場合には、下ラムを上昇させ上ラムを下降させることによって成形型を加圧する。   In each example, the lower ram was moved up and down, and the mold was pressurized by raising the lower ram. The invention is not limited to this, and the upper ram can be moved up and down. In this case, the mold is pressurized by raising the lower ram and lowering the upper ram.

図1及び図10に示された構成を時計回り又は反時計回りに90°回転させた構成を、採用してもよい。この場合には、可動盤23は水平方向に沿って移動する。   A configuration in which the configurations shown in FIGS. 1 and 10 are rotated 90 degrees clockwise or counterclockwise may be employed. In this case, the movable board 23 moves in the horizontal direction.

各実施例によって成形される成形体(焼結体)としては、バルブガイド、バルブシートなどの耐摩耗性機械部品、軸受、切削用工具、研削用工具、研磨用工具、回転刃などが挙げられる。成形される成形体(焼結体)はこれらに限定されない。   Examples of molded bodies (sintered bodies) molded according to each embodiment include wear resistant mechanical parts such as valve guides and valve seats, bearings, cutting tools, grinding tools, polishing tools, rotary blades, etc. . The formed body (sintered body) to be formed is not limited to these.

本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be arbitrarily and appropriately combined, changed, or selected and adopted as needed without departing from the scope of the present invention. It is.

1、35 ホットプレス装置(製造装置)
2 下型基台
3 支持部材
4 上型基台
5 容器(外郭部)
6a、6b 支持部材
7 真空ポンプ(減圧機構)
8、41 成形型
9、36 加熱炉
10 断熱材壁
11、38 加熱室
12、12a、12b ヒータ(加熱部)
13 上ラム
14 固定盤
15 熱伝導部材(第1の熱伝導部材)
16 断熱部材(第1の断熱部材)
17、17a、17b ガス供給機構
18、18a、18b、18c 通路
19、19a、19b、19c シャッタ(開閉部)
20、20a、20b、20c 開閉機構
21 駆動機構(移動機構)
22 下ラム
23 可動盤
23a 配置領域
24 熱伝導部材(第2の熱伝導部材)
25 断熱部材(第2の断熱部材)
26 枠部材
27、42 下型
28、43 上型
29、45 原材料
30 冷却装置(冷却機構)
31 冷却リング
32 ガス供給孔
33 輻射熱
34 熱伝導
37 予熱炉
39 予熱室
40 冷却体
44 凹部
46 中間型
47 緩衝材
P1、P2、P3、P4 配管
V1、V2、V3、V4 開閉弁
G 窒素ガス供給機
L 加熱室の長さ
t1、t4 熱伝導部材の厚さ
t2 断熱部材の厚さ、断熱材壁の上壁及び下壁の厚さ
t3 成形型の厚さ
t5 断熱材壁の下壁の厚さ
1, 35 Hot Press Equipment (Manufacturing Equipment)
2 lower mold base 3 support member 4 upper mold base 5 container (outer shell)
6a, 6b Support member 7 Vacuum pump (pressure reduction mechanism)
8, 41 forming mold 9, 36 heating furnace 10 heat insulation wall 11, 38 heating chamber 12, 12a, 12b heater (heating unit)
13 upper ram 14 fixed board 15 heat conducting member (first heat conducting member)
16 Heat insulation member (first heat insulation member)
17, 17a, 17b Gas supply mechanism 18, 18a, 18b, 18c Passage 19, 19a, 19b, 19c Shutter (opening / closing part)
20, 20a, 20b, 20c Opening and closing mechanism 21 Drive mechanism (moving mechanism)
22 lower ram 23 movable board 23a arrangement area 24 heat conducting member (second heat conducting member)
25 Thermal insulation member (second thermal insulation member)
26 Frame member 27, 42 Lower mold 28, 43 Upper mold 29, 45 Raw material 30 Cooling system (cooling mechanism)
Reference Signs List 31 cooling ring 32 gas supply hole 33 radiant heat 34 heat conduction 37 preheating furnace 40 preheating chamber 40 cooling body 44 recessed portion 46 intermediate type 47 buffer material P1, P2, P3, P4 piping V1, V2, V3, V4 on-off valve G nitrogen gas supply Machine L Length of heating chamber t1, t4 Thickness of heat conducting member t2 Thickness of heat insulating member, thickness of top and bottom wall of heat insulating material t3 Thickness of mold Mold thickness of lower wall of heat insulating wall t5 The

Claims (7)

外郭部と、前記外郭部の内部に設けられた加熱炉と、前記加熱炉に設けられた加熱部と、前記加熱炉の内部に設けられ前記加熱部によって加熱される加熱室と、前記加熱室の内部に設けられた固定盤と、前記加熱炉の外壁に設けられ前記固定盤に対向する位置に形成された通路と、前記通路を通って前記加熱室の内部と外部との間を移動できる可動盤と、前記可動盤の側に設けられ成形型が置かれる配置領域と、前記可動盤を移動させる移動機構とを備え、前記成形型の内部に収容された原材料から成形体を製造する成形体の製造装置であって、
前記固定盤に含まれ、前記固定盤における前記通路とは反対側に設けられた第1の断熱部材と、
前記固定盤に含まれ、前記固定盤における前記通路の側において前記第1の断熱部材に取り付けられ、前記可動盤が移動する方向に沿う前記加熱室における長さに対応する長さを有する第1の熱伝導部材と、
前記可動盤に含まれ、前記第1の熱伝導部材に対向するようにして設けられた第2の断熱部材と、
前記通路を開閉する開閉部とを備え、
前記配置領域に置かれた前記成形型が前記第1の熱伝導部材と前記第2の断熱部材との間において加圧されることによる前記原材料に対する加圧と、少なくとも前記加熱部と前記第1の熱伝導部材とによる前記原材料に対する加熱とが実行されることによって、前記成形体が製造され、
前記加熱室の外部において前記成形体が冷却される、成形体の製造装置。
An outer shell part, a heating furnace provided inside the outer shell part, a heating part provided in the heating furnace, a heating chamber provided inside the heating furnace and heated by the heating part, the heating chamber moving and stationary platen provided inside a passage formed in a position toward pair to said stationary platen is provided on the outer wall of the furnace, between the inside and outside of the heating chamber through the passageway And a moving mechanism for moving the movable plate, wherein the movable body is manufactured from a raw material accommodated in the inside of the molding die. An apparatus for producing a molded body,
A first heat insulating member included in the fixed board and provided on the opposite side to the passage in the fixed board;
A first part included in the fixed board, attached to the first heat insulating member on the side of the passage in the fixed board, and having a length corresponding to a length in the heating chamber along a moving direction of the movable board A heat conducting member of
Included in the movable platen, and a second insulation member provided so as to pair toward said first heat conducting member,
And an opening and closing unit for opening and closing the passage,
Applying pressure to the raw material by pressing the mold placed in the placement area between the first heat conducting member and the second heat insulating member; at least the heating portion and the first portion And the heating of the raw material by the heat conduction member is performed to manufacture the molded body,
The manufacturing apparatus of the molded object with which the said molded object is cooled in the exterior of the said heating chamber.
請求項1に記載成形体の製造装置において、
前記可動盤に含まれ、前記第1の熱伝導部材に対向するようにして設けられ、前記第2の断熱部材に取り付けられた第2の熱伝導部材を更に備え、
前記成形型が前記第1の熱伝導部材と前記第2の熱伝導部材との間に挟まれて加圧されることによる前記原材料に対する加圧と、前記加熱部と前記第1の熱伝導部材と前記第2の熱伝導部材とによる前記原材料に対する加熱とが実行されることによって、前記成形体が製造される、成形体の製造装置。
In the apparatus for manufacturing a molded body according to claim 1,
The included in the movable platen, is provided so as to pair toward said first heat conducting member, further comprising a second heat conducting member attached to the second insulating member,
Pressurization of the raw material by the mold being sandwiched and pressurized between the first heat transfer member and the second heat transfer member; and the heating unit and the first heat transfer member The manufacturing apparatus of the molded object which manufactures the said molded object by performing heating with respect to the said raw material by 2nd and said 2nd heat conduction member.
少なくとも一部が加熱室の内部に設けられた固定盤と、A fixed board at least a part of which is provided inside the heating chamber,
前記固定盤に対向する位置に形成された通路を通って前記加熱室の内部と外部との間を移動可能な可動盤とを備え、And a movable board movable between the inside and the outside of the heating chamber through a passage formed at a position facing the fixed board,
前記固定盤には、第1の断熱部材と、前記第1の断熱部材の前記可動盤側に取り付けられ、前記可動盤が移動する方向に沿う前記加熱室における長さに対応する長さを有する第1の熱伝導部材とが設けられ、A first heat insulating member, and the movable plate side of the first heat insulating member is attached to the fixed plate, and has a length corresponding to the length in the heating chamber along the moving direction of the movable plate A first heat conducting member is provided;
前記可動盤の前記固定盤側に配置された成形型に収容された原材料が、前記加熱室の内部で前記固定盤及び前記可動盤により挟まれて加熱及び加圧されて成形体となり、前記可動盤を前記通路から前記加熱室の外部に移動させて、前記成形体が冷却されるように構成された、成形体の製造装置。The raw material accommodated in the forming die disposed on the stationary platen side of the movable platen is sandwiched between the stationary platen and the movable platen inside the heating chamber, and is heated and pressurized to form a molded body, which is movable The manufacturing apparatus of the molded object which was made to move the board | plate from the said channel | path to the exterior of the said heating chamber, and the said molded object is cooled.
請求項1から3のいずれか1項に記載成形体の製造装置において、
前記加熱室の内部を減圧する減圧機構を更に備える、成形体の製造装置。
In the manufacturing apparatus of the molded object of any one of Claim 1 to 3 ,
The manufacturing apparatus of the molded object further provided with the decompression mechanism which decompresses the inside of the said heating chamber.
請求項1から4のいずれか1項に記載成形体の製造装置において、
記通路の外部に設けられた冷却機構を更に備える、成形体の製造装置。
In the manufacturing apparatus of the molded object of any one of Claim 1 to 4 ,
Further Bei El a cooling mechanism provided outside of the front Symbol communication path, the molded body of the manufacturing apparatus.
請求項1から5のいずれか1項に記載成形体の製造装置において、
前記加熱室に不活性ガスを供給するガス供給機構を更に備え、
前記成形型は可燃性材料を含み、
前記原材料に対する加圧及び加熱並びに前記成形体に対する冷却が、低酸素の雰囲気中において行われる、成形体の製造装置。
In the manufacturing apparatus of the molded object of any one of Claim 1 to 5 ,
The apparatus further comprises a gas supply mechanism for supplying an inert gas to the heating chamber,
The mold comprises a flammable material,
The manufacturing apparatus of the molded object which pressurization and heating with respect to the said raw material, and cooling with respect to the said molded object are performed in the atmosphere of low oxygen.
請求項1から6のいずれか1項に記載の成形体の製造装置を使用して、前記成形型の内部に収容された前記原材料から前記成形体を製造する成形体の製造方法であって、
記加熱室の内部を加熱する工程と、
記原材料が収容された前記成形型を前記可動盤に置く工程と、
前記通路を開ける工程と、
前記可動盤を移動させることによって前記通路を通って前記成形型を移動させ、前記加熱室に前記成形型を収容する工程と、
前記固定盤と前記可動盤との間において前記成形型を加圧することによって前記原材料を加圧する工程と、
前記加熱室の内部において前記原材料を加熱する工程と、
前記加熱室の外部において前記成形体を冷却する工程とを含み
前記加圧する工程と前記加熱する工程とを同時に行うことによって前記成形体を製造する、成形体の製造方法。
Using an apparatus for manufacturing a molded article according to any one of claims 1 to 6, a process for producing a molded article for manufacturing the molded body from the raw material contained in the interior of the mold,
Heating the interior of the pre-Symbol pressurized heat chamber,
A step of placing a pre-forming die where Kihara material is received in the movable platen,
Opening the passage;
Moving the mold through the passage by moving the movable platen to accommodate the mold in the heating chamber;
Pressurizing the raw material by pressurizing the mold between the fixed platen and the movable platen ;
Heating the raw material inside the heating chamber ;
And a step of cooling the molded body outside of the heating chamber,
The manufacturing method of the molded object which manufactures the said molded object by performing simultaneously the said process to press and the process to heat.
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