JPH0215158A - プラズマ浸炭熱処理炉 - Google Patents
プラズマ浸炭熱処理炉Info
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- JPH0215158A JPH0215158A JP16627388A JP16627388A JPH0215158A JP H0215158 A JPH0215158 A JP H0215158A JP 16627388 A JP16627388 A JP 16627388A JP 16627388 A JP16627388 A JP 16627388A JP H0215158 A JPH0215158 A JP H0215158A
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- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明はプラズマ作用によりイオン化したガスにより
金属材料に浸炭、窒化、浸炭窒化等の表面処理をするプ
ラズマ熱処理炉に関するものである。
金属材料に浸炭、窒化、浸炭窒化等の表面処理をするプ
ラズマ熱処理炉に関するものである。
［従来の技術］
プラズマ熱処理炉は、周知のように、加熱室内を真空引
した後、該加熱室内にＣＨ４，Ｃ３Ｈ８゜Ｎ２．ＮＨ３
等のプロセスガスを流し、処理物を陰極にし、陽極との
間に直流電圧を印加し両極間でグロー放電させることに
より上記プロセスガスをイオン化させ、Ｃ＋（カーボン
イオン）またはＮ”（窒素イオン）等のイオンを処理物
に衝突させることにより種々の金属材料に対して短時間
で効率よく浸炭、窒化、浸炭窒化等の金属表面処理をな
さしめようとするものである。
した後、該加熱室内にＣＨ４，Ｃ３Ｈ８゜Ｎ２．ＮＨ３
等のプロセスガスを流し、処理物を陰極にし、陽極との
間に直流電圧を印加し両極間でグロー放電させることに
より上記プロセスガスをイオン化させ、Ｃ＋（カーボン
イオン）またはＮ”（窒素イオン）等のイオンを処理物
に衝突させることにより種々の金属材料に対して短時間
で効率よく浸炭、窒化、浸炭窒化等の金属表面処理をな
さしめようとするものである。
［従来技術の課題］
ところで、加熱室内の処理物は直流電圧を印加するため
に加熱室内に設けられた導電性のテーブル上に載置され
、該テーブルの足である導電性棒部材は該加熱室の床部
断熱壁を貫通し炉外の直流電源に接続されているが、従
来のプラズマ熱処理炉ではこの導電性棒部材の断熱壁貫
通部分にある絶縁部月が加熱室内の熱源によって高温に
熱せられているために加熱室内で発生したカーボンイオ
ンが非常に付着し易い状況にある。このためにカーボン
が厚く付着しそのため絶縁性がそこなわれるという問題
がある。
に加熱室内に設けられた導電性のテーブル上に載置され
、該テーブルの足である導電性棒部材は該加熱室の床部
断熱壁を貫通し炉外の直流電源に接続されているが、従
来のプラズマ熱処理炉ではこの導電性棒部材の断熱壁貫
通部分にある絶縁部月が加熱室内の熱源によって高温に
熱せられているために加熱室内で発生したカーボンイオ
ンが非常に付着し易い状況にある。このためにカーボン
が厚く付着しそのため絶縁性がそこなわれるという問題
がある。
また、プラズマ浸炭のように炭化水素系ガスを使用して
いる場合は、その炭化水素系ガスの電離により両電極間
でアーク放電が起き易くなるという危惧があった。
いる場合は、その炭化水素系ガスの電離により両電極間
でアーク放電が起き易くなるという危惧があった。
［課題を解決するための手段］
この発明は上記課題を解決しようとするもので、断熱壁
によって囲った加熱室内に処理物を配置し、処理ガスを
該加熱室内に満たすと共に、処理物を陰極とし陽極との
間に直流電圧を印加することによりプラズマを発生させ
るプラズマ熱処理炉において、断熱壁の一部に透孔を開
設し処理物に給電する導電性棒部材を該透孔に貫挿し該
導電性棒部材の基端部は加熱室の外部にて絶縁部材を介
在させて固定し、さらに該導電性棒部材の外周を囲い先
端が前記透孔を貫通して加熱室内まで達する耐熱シール
１へ壁を両極から絶縁されるように前記絶縁部材に固設
してなることを特徴としたプラズマ熱処理炉である。
によって囲った加熱室内に処理物を配置し、処理ガスを
該加熱室内に満たすと共に、処理物を陰極とし陽極との
間に直流電圧を印加することによりプラズマを発生させ
るプラズマ熱処理炉において、断熱壁の一部に透孔を開
設し処理物に給電する導電性棒部材を該透孔に貫挿し該
導電性棒部材の基端部は加熱室の外部にて絶縁部材を介
在させて固定し、さらに該導電性棒部材の外周を囲い先
端が前記透孔を貫通して加熱室内まで達する耐熱シール
１へ壁を両極から絶縁されるように前記絶縁部材に固設
してなることを特徴としたプラズマ熱処理炉である。
［作用］
導電性棒部材の基端部を加熱室の外部にて絶縁部材を介
在させて固定することで、該絶縁部材が加熱室の熱によ
り高温にさらされることがなくなり、カーボンの付着を
防止できる。また、先端が透孔を貫通し加熱室まで達す
る耐熱シールＩ−壁を絶縁部材に固設したことによりこ
の部位のアーク放電が防止できる。
在させて固定することで、該絶縁部材が加熱室の熱によ
り高温にさらされることがなくなり、カーボンの付着を
防止できる。また、先端が透孔を貫通し加熱室まで達す
る耐熱シールＩ−壁を絶縁部材に固設したことによりこ
の部位のアーク放電が防止できる。
［実施例］
次に図面と共にこの発明の一実施例を説明する。
第１図はこのプラズマ熱処理炉の全体の概略を示したも
ので、図中１は断熱壁（カーボン）２により囲った加熱
室である。３は該加熱室１内に設けた熱源（電熱ヒータ
）、４はＣＨ４，Ｃ３Ｈ，、Ｎ２゜ＮＨ３等のプロセス
カスを炉内に供給するガスマニホールド、５は真空ポン
プである。断熱壁２の外周面は耐圧性の炉殻６により気
密に被われている。７は加熱室１内にて処理物８を支持
しているテーブルである。断熱壁２の一部には第２図に
拡大して示したように透孔９が開設されている。そして
炉殻６の該透孔９に合致する部分に外方に延びる円筒状
部１０を形成し、該円筒状部１０の延出端縁にフランジ
１１を一体に形成し、該フランジ１１にボルト・ナツト
ｌ］、ａ、１２ａを使用し座金板１２を介して絶縁部材
１３を気密に固着している。該絶縁部材１３はアルミナ
製で板状部１３ａの上面に一体に円柱状部１３ｂを形成
してなり、該円柱状部１３ｂの中心を気密に垂直に貫通
するよう導電性棒部材１４が設けられている。該導電性
棒部材１４の」１端は加熱室１内にてテーブル７を支持
している。円柱状部１３ｂの上端縁外周に形成さけた段
部１３ｃにはカーボン製のパイプ状耐熱シールド壁１５
が止着され該耐熱シールド壁１５は導電性棒部材１４の
外周を囲うと共にその先端は断熱壁２の透孔９を貫通し
て加熱室１内まで達している。なお耐熱シールド壁１５
は上記のように円柱状部１３の段部１３ｃに支持するこ
とで円筒状部１０とも導電性棒部材１４とも＃４Ａｍさ
れ両極から電気的に中立状態にあるように設定される。
ので、図中１は断熱壁（カーボン）２により囲った加熱
室である。３は該加熱室１内に設けた熱源（電熱ヒータ
）、４はＣＨ４，Ｃ３Ｈ，、Ｎ２゜ＮＨ３等のプロセス
カスを炉内に供給するガスマニホールド、５は真空ポン
プである。断熱壁２の外周面は耐圧性の炉殻６により気
密に被われている。７は加熱室１内にて処理物８を支持
しているテーブルである。断熱壁２の一部には第２図に
拡大して示したように透孔９が開設されている。そして
炉殻６の該透孔９に合致する部分に外方に延びる円筒状
部１０を形成し、該円筒状部１０の延出端縁にフランジ
１１を一体に形成し、該フランジ１１にボルト・ナツト
ｌ］、ａ、１２ａを使用し座金板１２を介して絶縁部材
１３を気密に固着している。該絶縁部材１３はアルミナ
製で板状部１３ａの上面に一体に円柱状部１３ｂを形成
してなり、該円柱状部１３ｂの中心を気密に垂直に貫通
するよう導電性棒部材１４が設けられている。該導電性
棒部材１４の」１端は加熱室１内にてテーブル７を支持
している。円柱状部１３ｂの上端縁外周に形成さけた段
部１３ｃにはカーボン製のパイプ状耐熱シールド壁１５
が止着され該耐熱シールド壁１５は導電性棒部材１４の
外周を囲うと共にその先端は断熱壁２の透孔９を貫通し
て加熱室１内まで達している。なお耐熱シールド壁１５
は上記のように円柱状部１３の段部１３ｃに支持するこ
とで円筒状部１０とも導電性棒部材１４とも＃４Ａｍさ
れ両極から電気的に中立状態にあるように設定される。
なお、１６は導電性棒部材１４の外方突出端に陰極、炉
殻６に陽極を接続することにより、処理物８を陰極とし
この場合は断熱壁２を陽極に夫々帯電させている直流電
源を示したが、陽極としてヒーターまたは別置陽極とし
てもよい。
殻６に陽極を接続することにより、処理物８を陰極とし
この場合は断熱壁２を陽極に夫々帯電させている直流電
源を示したが、陽極としてヒーターまたは別置陽極とし
てもよい。
このように構成されたプラズマ熱処理炉においては、真
空ポンプ５を作動させて加熱室１内を真空または減圧し
、処理目的に応じて選定されたプロセスガスをガスマニ
ホールド４より加熱室１内に供給する。そして炉内温度
を上昇させイオン化したガスを断熱壁２と処理物８との
電位差により処理物８に吸着させ所期の表面処理をなさ
しめる。
空ポンプ５を作動させて加熱室１内を真空または減圧し
、処理目的に応じて選定されたプロセスガスをガスマニ
ホールド４より加熱室１内に供給する。そして炉内温度
を上昇させイオン化したガスを断熱壁２と処理物８との
電位差により処理物８に吸着させ所期の表面処理をなさ
しめる。
この場合、絶縁部材１３は加熱室１の外部に設けられて
いて該加熱室１からの熱伝達が少なく比較的低温度に保
持されることからカーボンの付着量は少なく抑えられる
。また、導電性棒部材１４と透孔９の内周との間に電気
的に中立なるように両者から絶縁された耐熱シールド壁
１５が位置するので、導電性棒部材１４と透孔９内面と
の間でアーク放電か起きるのも防止できる。ちなみに、
この耐熱シール１へ壁１５かない場合には、炉温が９２
０℃、プロセスガスとしてＣ３Ｈ，、圧力２．ＯＴ ｏ
ｒ ｒの条件にて出力３ＫＷ以」二にするとアーク放
電が起きてしまうのに対し、耐熱シールド壁１５を設け
た場合は同一条件にて出力４ＫＷにおいてもアーク放電
は起きなかった。円柱状部１３が断熱壁２に直接固定さ
れた従来タイプの炉では同一条件にて出力２ＫＷにては
やくもアーク放電現象が見られたので処理に必要な電位
差を充分に高く採ることができなかった。
いて該加熱室１からの熱伝達が少なく比較的低温度に保
持されることからカーボンの付着量は少なく抑えられる
。また、導電性棒部材１４と透孔９の内周との間に電気
的に中立なるように両者から絶縁された耐熱シールド壁
１５が位置するので、導電性棒部材１４と透孔９内面と
の間でアーク放電か起きるのも防止できる。ちなみに、
この耐熱シール１へ壁１５かない場合には、炉温が９２
０℃、プロセスガスとしてＣ３Ｈ，、圧力２．ＯＴ ｏ
ｒ ｒの条件にて出力３ＫＷ以」二にするとアーク放
電が起きてしまうのに対し、耐熱シールド壁１５を設け
た場合は同一条件にて出力４ＫＷにおいてもアーク放電
は起きなかった。円柱状部１３が断熱壁２に直接固定さ
れた従来タイプの炉では同一条件にて出力２ＫＷにては
やくもアーク放電現象が見られたので処理に必要な電位
差を充分に高く採ることができなかった。
［発明の効果］
以上実施例について説明したように本発明のプラズマ熱
処理炉は、処理物に給電する導電性棒部材の基端部を加
熱室の外部にて絶縁部制を介して固定することで該絶縁
部材が低温度に保たれるのでカーボンの付着が防止でき
これによりその絶縁性が破壊されるのを効果的に防止で
きる。また、該＃ｆ！Ａ縁部材上部材して電気的に中立
な耐熱シールド壁を透孔を貫通して加熱室まで達するよ
うに設けたのてこの部分におけるアーク放電が防止でき
る。このため処理物と断熱壁との間に所要の電位差を確
実に生じさせることができ所期の金属表面処理を効率よ
く達成できる有益な効果がある。また、材料測定用の熱
電対のようなカーボンが付着し易い個所のカーボン付着
防止にも適用できる。
処理炉は、処理物に給電する導電性棒部材の基端部を加
熱室の外部にて絶縁部制を介して固定することで該絶縁
部材が低温度に保たれるのでカーボンの付着が防止でき
これによりその絶縁性が破壊されるのを効果的に防止で
きる。また、該＃ｆ！Ａ縁部材上部材して電気的に中立
な耐熱シールド壁を透孔を貫通して加熱室まで達するよ
うに設けたのてこの部分におけるアーク放電が防止でき
る。このため処理物と断熱壁との間に所要の電位差を確
実に生じさせることができ所期の金属表面処理を効率よ
く達成できる有益な効果がある。また、材料測定用の熱
電対のようなカーボンが付着し易い個所のカーボン付着
防止にも適用できる。
図面はこの発明の一実施例を示したもので、第１図は炉
全体の縦断面図、第２図はその要部の拡大断面図である
。 １・・加熱室、２・・断熱壁、３・・熱源、５・・・真
空ポンプ、６ 炉殻、７・・テーブル、８ 処理物、９
透孔、１０・円筒状部、１３・・絶縁部材、１４
導電性棒部材、１５・・耐熱シールド壁。
全体の縦断面図、第２図はその要部の拡大断面図である
。 １・・加熱室、２・・断熱壁、３・・熱源、５・・・真
空ポンプ、６ 炉殻、７・・テーブル、８ 処理物、９
透孔、１０・円筒状部、１３・・絶縁部材、１４
導電性棒部材、１５・・耐熱シールド壁。
Claims (1)
- 断熱壁によって囲った加熱室内に処理物を配置し、処理
ガスを該加熱室内に満たすと共に、処理物を陰極とし陽
極との間に直流電圧を印加することによりプラズマを発
生させるプラズマ熱処理炉において、断熱壁の一部に透
孔を開設し処理物に給電する導電性棒部材を該透孔に貫
挿し該導電性棒部材の基端部は加熱室の外部にて絶縁部
材を介在させて固定し、さらに該導電性棒部材の外周を
囲い先端が前記透孔を貫通して加熱室内まで達する耐熱
シールド壁を両極から絶縁されるように前記絶縁部材に
固設してなることを特徴としたプラズマ熱処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63166273A JP2571421B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | プラズマ浸炭熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63166273A JP2571421B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | プラズマ浸炭熱処理炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0215158A true JPH0215158A (ja) | 1990-01-18 |
| JP2571421B2 JP2571421B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=15828326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63166273A Expired - Fee Related JP2571421B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | プラズマ浸炭熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2571421B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6485131B1 (en) | 1999-10-04 | 2002-11-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink-jet head base board, ink-jet head, and ink-jet apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4961793A (ja) * | 1972-05-08 | 1974-06-14 | ||
| JPS5418169A (en) * | 1977-07-11 | 1979-02-09 | Toshiba Corp | Halogen lamp |
-
1988
- 1988-07-04 JP JP63166273A patent/JP2571421B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4961793A (ja) * | 1972-05-08 | 1974-06-14 | ||
| JPS5418169A (en) * | 1977-07-11 | 1979-02-09 | Toshiba Corp | Halogen lamp |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6485131B1 (en) | 1999-10-04 | 2002-11-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink-jet head base board, ink-jet head, and ink-jet apparatus |
| US6663228B2 (en) | 1999-10-04 | 2003-12-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink-jet head base board, ink-jet head, and ink-jet apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2571421B2 (ja) | 1997-01-16 |
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