JP6678434B2 - 放電プラズマ焼結装置および連続型放電プラズマ焼結装置 - Google Patents
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Description
図8は本発明の実施例2に係る連続型放電プラズマ焼結装置の焼結炉の変形例の概略を示す模式的な平面図である。図8に示す焼結炉3は、図4に示した焼結炉2とチェンバーや焼結室などの構成は同じであるが、装着室、予備室、冷却室の配置やカートリッジ収納部移動機構、カートリッジ収納部の数などが異なっている。図8において、チェンバー50の両側に予備室51と冷却室52が配置され、それらの両方のカートリッジの搬入口を覆うような形状の装着室53が配置される。装着室53はチェンバー50の上方に配置されるが、予備室51、冷却室52は装着室53の上方または下方のいずれに配置してもよい。2つのカートリッジ収納部54a、54bを保持するカートリッジ収納部移動機構55は、横に平行移動し、カートリッジ収納部54aが予備室51からのカートリッジの搬出口にあるときカートリッジ収納部54bは焼結室への搬入口に位置し、カートリッジ収納部54aが焼結室への搬入口に移動したときにはカートリッジ収納部54bは冷却室52への搬入口に位置するように設定されている。
10、11、11a、11b、11c カートリッジ
12、50 チャンバー
13 焼結室
16 サーボプレス
17 シャフト
18 真空ポンプ
19 誘導加熱コイル
20 プレス台
21 プレス台シャフト
22 プレス台移動機構
23 シャフト下端部分
24 プレス台上端部分
25、26、27、28 シャッター
31、51 予備室
32、52 冷却室
33、53 装着室
34a〜34h、54a、54b カートリッジ収納部
35 モーター
36 回転軸
37 回収箱
38 外部ホルダー
39 内部ホルダー
41、46 成形ダイ
42 上パンチ
43 下パンチ
44 粉末原料
45 絶縁層
55 カートリッジ収納部移動機構
Claims (8)
- チェンバーと該チェンバー内に設置された断熱材により構成した円筒状の焼結室とを備え、成形ダイと該成形ダイに挿入される上パンチおよび下パンチとからなるカートリッジを前記焼結室内に配置し、前記成形ダイの中の原料を前記の上下パンチを使用して圧縮し、前記の上下パンチ間にパルス状電流を流して焼結させる放電プラズマ焼結手段と、前記焼結室の外側に前記成形ダイまたは前記原料を高周波誘導加熱する手段とを備え、
前記成形ダイは上下方向の中央部に絶縁体または高抵抗体からなる層状部分を有することを特徴とする放電プラズマ焼結装置。 - 前記焼結室内に装着された前記カートリッジの上パンチまたは下パンチを押圧するプレスシャフトを有するプレス装置を前記焼結室の上方または下方に設置し、前記カートリッジを挟んで前記プレスシャフトと対峙する前記焼結室の下方または上方に前記カートリッジの下パンチまたは上パンチを保持するプレス台を設置し、前記プレスシャフトの先端の上パンチまたは下パンチと接する部分および前記プレス台の下パンチまたは上パンチと接する部分の材料はカーボンであることを特徴とする請求項1に記載の放電プラズマ焼結装置。
- チェンバーと該チェンバー内に設置された断熱材により構成した円筒状の焼結室とを備え、成形ダイと該成形ダイに挿入される上パンチおよび下パンチとからなるカートリッジを前記焼結室内に配置し、前記成形ダイの中の原料を前記の上下パンチを使用して圧縮し、前記の上下パンチ間にパルス状電流を流して焼結させる放電プラズマ焼結手段と、前記焼結室の外側に前記成形ダイまたは前記原料を高周波誘導加熱する手段とを備え、焼結前のカートリッジを収納する予備室と、焼結後のカートリッジを収納し冷却する冷却室と、少なくとも1つの装着室とを備え、前記装着室は、前記焼結前および焼結後のカートリッジを収納する少なくとも2つのカートリッジ収納部と、該カートリッジ収納部を、前記焼結前のカートリッジの前記予備室からの搬出位置から前記焼結室への搬入位置に移動するカートリッジ収納部移動機構または前記焼結後のカートリッジの前記焼結室からの搬出位置から前記冷却室への搬入位置に移動するカートリッジ収納部移動機構の少なくとも一方を備え、前記チェンバー、前記装着室、前記予備室および前記冷却室はそれぞれ独立して真空引きが可能であって、前記予備室と前記装着室との間、前記装着室と前記チェンバーとの間、および前記装着室と前記冷却室との間にはそれぞれ真空状態を保持して開閉可能なシャッターを有することを特徴とする連続型放電プラズマ焼結装置。
- 前記成形ダイは上下方向の中央部に絶縁体または高抵抗体からなる層状部分を有することを特徴とする請求項3に記載の連続型放電プラズマ焼結装置。
- 1つの前記装着室を有し、該装着室は、前記カートリッジ収納部を、前記焼結前のカートリッジの前記予備室からの搬出位置から前記焼結室への搬入位置に移動し、かつ、前記焼結後のカートリッジの前記焼結室からの搬出位置から前記冷却室への搬入位置に移動するカートリッジ収納部移動機構を備え、前記焼結室内に装着された前記カートリッジの上パンチを押圧するプレスシャフトを有するプレス装置を前記焼結室の上方に設置し、前記焼結室の下方に前記カートリッジの下パンチを保持するプレス台を設置し、該プレス台は制御により前記焼結室と前記装着室間で前記カートリッジを移動させることが可能なプレス台移動機構を有することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の連続型放電プラズマ焼結装置。
- 前記焼結室の上方に前記装着室が配置され、前記装着室の上方に前記予備室が配置され、前記装着室の下方に前記冷却室が配置されていることを特徴とする請求項5に記載の連続型放電プラズマ焼結装置。
- 前記カートリッジ収納部移動機構は回転機構であって、前記少なくとも2つのカートリッジ収納部は前記回転機構の回転軸に対称に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の連続型放電プラズマ焼結装置。
- 前記装着室は少なくとも4つのカートリッジ収納部を備えることを特徴とする請求項7に記載の連続型放電プラズマ焼結装置。
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