JPH0293003A - ホットプレス装置 - Google Patents
ホットプレス装置Info
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- JPH0293003A JPH0293003A JP63243536A JP24353688A JPH0293003A JP H0293003 A JPH0293003 A JP H0293003A JP 63243536 A JP63243536 A JP 63243536A JP 24353688 A JP24353688 A JP 24353688A JP H0293003 A JPH0293003 A JP H0293003A
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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）
この発明はセラミックス、金属、又はこれらの複合材等
を高温高圧下で圧着、焼結するのに用いられるホットプ
レス装置に関する。
を高温高圧下で圧着、焼結するのに用いられるホットプ
レス装置に関する。
（従来の技術）
従来、ホットプレス装置はセラミックや金属。
あるいは複合材料などの粉体あるいは仮成形体を加圧焼
結するのに広く使用されており、より高機清の各種焼結
体を得るため、プレス圧力をより高くすることのてきる
ホットプレス装置か望まれていた。
結するのに広く使用されており、より高機清の各種焼結
体を得るため、プレス圧力をより高くすることのてきる
ホットプレス装置か望まれていた。
このホットプレス装置の炉芯部は、第１図に示すように
、被焼結体（４）を充填する筒形状のカーボン鋳型（１
）、発熱体（誘導加熱ではコイル、抵抗加熱ではヒータ
） （２） 、断熱材（３）、スペーサ（５）、押棒（
６）、押台（７）により構成されている。
、被焼結体（４）を充填する筒形状のカーボン鋳型（１
）、発熱体（誘導加熱ではコイル、抵抗加熱ではヒータ
） （２） 、断熱材（３）、スペーサ（５）、押棒（
６）、押台（７）により構成されている。
カーボンは＃熱性の点で最もすぐれたものの一つである
が、押棒の素材であるカーボン焼結体は脆性材料である
ので、押棒に２００ ｋ ｇ ／ ｃ ｒｎ’以上の圧
力をかけホットプレスする場合、押棒に突然クラックが
入ったり、破壊されたりすることかある。
が、押棒の素材であるカーボン焼結体は脆性材料である
ので、押棒に２００ ｋ ｇ ／ ｃ ｒｎ’以上の圧
力をかけホットプレスする場合、押棒に突然クラックが
入ったり、破壊されたりすることかある。
このような押棒の突然のクラックや破壊を防１トするた
め、押棒を複数個の小部分に分刻して、それらを積み上
げて押棒とする方法も試みられている。
め、押棒を複数個の小部分に分刻して、それらを積み上
げて押棒とする方法も試みられている。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、押棒な複数個の小部分に分割してそれら
を積み上げて押棒とする場合、クラックの発生や、破壊
の確率を下げることについてはある程度効果はあるもの
の、カーボンの脆性は依然として解決されず、不安定性
は残る。又、その作業か煩雑であるため生産性を上げる
ことができない。
を積み上げて押棒とする場合、クラックの発生や、破壊
の確率を下げることについてはある程度効果はあるもの
の、カーボンの脆性は依然として解決されず、不安定性
は残る。又、その作業か煩雑であるため生産性を上げる
ことができない。
更に、積みＬげられた押棒の安定性の点から。
押棒の全体の長さか限られ、ホットプレスのストローク
の長い場合は使えないことかある。
の長い場合は使えないことかある。
この発明は以上のような事情に鑑みなされたものであり
、カーボン焼結体より成る押棒の脆性による欠点を克服
し、高圧力下でも長期間安心して使用することかでき、
煩雑な準備作業等の必要でない安定したホットプレス装
置を提供しようとするものである。
、カーボン焼結体より成る押棒の脆性による欠点を克服
し、高圧力下でも長期間安心して使用することかでき、
煩雑な準備作業等の必要でない安定したホットプレス装
置を提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段）
すなわち、請求項１記載の発明は、ホットプレス装置の
カーボン焼結体より成る押棒の外面にｃ ／ ｃ複合材
層を設けたことを特徴とするホ・ントプレス装置であり
、請求項２記載の発明は、ホットプレス装置のカーボン
焼結体より成る押棒の内部にｃ ／ ｃ複合材層を設け
たことを特徴とするホットプレス装置である。
カーボン焼結体より成る押棒の外面にｃ ／ ｃ複合材
層を設けたことを特徴とするホ・ントプレス装置であり
、請求項２記載の発明は、ホットプレス装置のカーボン
焼結体より成る押棒の内部にｃ ／ ｃ複合材層を設け
たことを特徴とするホットプレス装置である。
炭素結合炭素繊維複合材料からなる、いわゆるＣ ／
Ｃ複合材は、ポリアクリロニトワル、レーコン、フェノ
ール樹脂等の合成高分子材料を出発原料とする炭素繊維
か、又は石油ピッチ、石炭ピッチ等を出発原料とする炭
素繊維を用いて、あらかじめ加工しておいたカーボン焼
結体より成る押棒の寸法に合せて筒形状に組み立てられ
た構造体にフェノール樹脂やフラン樹脂等の炭化性樹脂
を含浸したり、ピッチ類を含浸し、硬化後、７００℃以
上て焼成炭化することにより得られる。より緻密て高強
度のｃ ／ ｃ複合材を得るには、樹脂含浸−硬化一炭
化のプロセスを数回繰り返すのがよい。
Ｃ複合材は、ポリアクリロニトワル、レーコン、フェノ
ール樹脂等の合成高分子材料を出発原料とする炭素繊維
か、又は石油ピッチ、石炭ピッチ等を出発原料とする炭
素繊維を用いて、あらかじめ加工しておいたカーボン焼
結体より成る押棒の寸法に合せて筒形状に組み立てられ
た構造体にフェノール樹脂やフラン樹脂等の炭化性樹脂
を含浸したり、ピッチ類を含浸し、硬化後、７００℃以
上て焼成炭化することにより得られる。より緻密て高強
度のｃ ／ ｃ複合材を得るには、樹脂含浸−硬化一炭
化のプロセスを数回繰り返すのがよい。
又、ｃ ／ ｃ複合材は、前記樹脂含浸による方法に換
えて、ＣＶＤ処理によって熱分解炭素を炭素ｍ維構造体
内に均一に沈着させることによって得ることもできる。
えて、ＣＶＤ処理によって熱分解炭素を炭素ｍ維構造体
内に均一に沈着させることによって得ることもできる。
こうして得られた筒状のｃ ／ ｃ複合材は、第２図に
示すようにカーボン焼結体よりなる押棒（８）の外局に
嵌着したり、第４図及び第６図に示すように押棒（８）
の内部に嵌着したりして、ｃ ／ ｃ複合材層をもった
押棒（６）が構成される。
示すようにカーボン焼結体よりなる押棒（８）の外局に
嵌着したり、第４図及び第６図に示すように押棒（８）
の内部に嵌着したりして、ｃ ／ ｃ複合材層をもった
押棒（６）が構成される。
第２図の場合、カーボン焼結体より成る押棒（８）に直
接、炭素繊維をフィラメントワインディング法等によっ
て巻きつけてｃ ／ ｃ複合材層をもった押棒（６）を
作製してもよく、第４図の場合でも同じようにカーボン
焼結体より成る押棒（８）に直接、炭素繊維をフィラメ
ントワインディング法等によって巻きつけ、処理後、筒
形状のカーボン焼結体よりなる押棒外層（８ａ）をｃ
／ ｃ複合材（９）の上から嵌着してもよい。
接、炭素繊維をフィラメントワインディング法等によっ
て巻きつけてｃ ／ ｃ複合材層をもった押棒（６）を
作製してもよく、第４図の場合でも同じようにカーボン
焼結体より成る押棒（８）に直接、炭素繊維をフィラメ
ントワインディング法等によって巻きつけ、処理後、筒
形状のカーボン焼結体よりなる押棒外層（８ａ）をｃ
／ ｃ複合材（９）の上から嵌着してもよい。
押棒（６）の形状は円柱形状のものに限らず、ホットプ
レスする製品によって、角柱形状など、いろいろな自由
形状に適用される。
レスする製品によって、角柱形状など、いろいろな自由
形状に適用される。
（発明の作用）
カーボン焼結体より成る押棒の外面にｃ ／ ｃ複合材
層を有する請求項１記載の発明に係るホ・ントプレス装
δ、あるいはカーボン焼結体よりなる押棒の内部にｃ
／ ｃ複合材層を有する請求項２記載の発明に係るホッ
トプレス装置にあっては、次のような作用がある。
層を有する請求項１記載の発明に係るホ・ントプレス装
δ、あるいはカーボン焼結体よりなる押棒の内部にｃ
／ ｃ複合材層を有する請求項２記載の発明に係るホッ
トプレス装置にあっては、次のような作用がある。
１、カーボン焼結体より成る押棒の弾性係数がｃ ／
ｃ複合材の弾性係数との複合作用によって高くなり、破
壊強度も増大する。同時に靭性も増大する。
ｃ複合材の弾性係数との複合作用によって高くなり、破
壊強度も増大する。同時に靭性も増大する。
２、押棒の加圧加熱時において、カーボン焼結体より熱
膨張係数の小さいｃ ／ ｃ複合材が、カーボン焼結体
より成る押棒の膨張を押さえるように作用し、押棒全体
のひずみを低く押さえ、塑性変形の増大やクラックの発
生を防止する。
膨張係数の小さいｃ ／ ｃ複合材が、カーボン焼結体
より成る押棒の膨張を押さえるように作用し、押棒全体
のひずみを低く押さえ、塑性変形の増大やクラックの発
生を防止する。
また、請求項１記載のホットプレス装置では、押棒を比
較的簡単に製造できるのて、製造コストが安く済み、経
済的である。
較的簡単に製造できるのて、製造コストが安く済み、経
済的である。
請求項２記載のホットプレス装置では、外層がカーボン
焼結体よりなるので、滑らかな加工精度を保つことかで
き、高価なｃ ／ ｃ複合材が保護され炉内のわずかな
酸素によって酸化反応し、強度劣化するのを防止するこ
とができる。
焼結体よりなるので、滑らかな加工精度を保つことかで
き、高価なｃ ／ ｃ複合材が保護され炉内のわずかな
酸素によって酸化反応し、強度劣化するのを防止するこ
とができる。
（実施例）
次に請求項１又は２記載の発明に係るホットプレス装置
を実施例によって具体的に説明する。
を実施例によって具体的に説明する。
実施例１
炭素繊維を円筒形状の中子に一方向に巻きつけ、フェノ
ール樹脂に含浸し、硬化後、７００°Ｃて焼成炭化して
ｃ ／ ｃ複合材の中間体を作製した。
ール樹脂に含浸し、硬化後、７００°Ｃて焼成炭化して
ｃ ／ ｃ複合材の中間体を作製した。
その後、更に４回フェノール樹脂含浸と焼成炭化を繰り
返し外径１２０ｍｍφ、内径１１０ｍｍφ、高さ３００
ｍ ｍのｃ ／ ｃ複合材を得た。
返し外径１２０ｍｍφ、内径１１０ｍｍφ、高さ３００
ｍ ｍのｃ ／ ｃ複合材を得た。
このｃ ／ ｃ複合材の大きさに合わせ、等方性黒鉛焼
結体からなる円柱状の押棒を形成し、この外面に前記ｃ
／ ｃ複合材を嵌着させて、第２図に示すような押棒
を作製した。
結体からなる円柱状の押棒を形成し、この外面に前記ｃ
／ ｃ複合材を嵌着させて、第２図に示すような押棒
を作製した。
一方、ｃ ／ ｃ複合材を嵌着させない同質の等方性黒
鉛からなる同一寸法の押棒な比較例として、これらを窒
化珪素の粉体のホットプレスに使用した。
鉛からなる同一寸法の押棒な比較例として、これらを窒
化珪素の粉体のホットプレスに使用した。
この結果、実施例１の押棒はｃ ／ ｃ複合材を嵌着さ
せない比較例の押棒に比べて、３倍のプレス圧力をかけ
ることかでき、ライフも２．５倍に伸びた。
せない比較例の押棒に比べて、３倍のプレス圧力をかけ
ることかでき、ライフも２．５倍に伸びた。
実施例２
炭素繊維を円筒形状の中子に一方向に巻きつけ、フェノ
ール樹脂に含浸し、硬化後、７００℃で焼成炭化してｃ
／ ｃ複合材の中間体を作製した。
ール樹脂に含浸し、硬化後、７００℃で焼成炭化してｃ
／ ｃ複合材の中間体を作製した。
その後、更に４回フェノール樹脂含浸と焼成炭化を繰り
返し外径１１０ｍｍφ、内径１００ｍｍφ、高さ３００
ｍｍのｃ ／ ｃ複合材を得た。
返し外径１１０ｍｍφ、内径１００ｍｍφ、高さ３００
ｍｍのｃ ／ ｃ複合材を得た。
このｃ ／ ｃ複合材の大きさに合わせ、等方性黒鉛焼
結体からなる円柱状の押棒を形成し、この外面に前記ｃ
／ ｃ複合材を嵌着させ、その後ｃ ／ ｃ複合材の
上からカーボンよりなる押棒外層を嵌着させて第３図に
示すような外径１２０ｍｍφの押棒を作製した。
結体からなる円柱状の押棒を形成し、この外面に前記ｃ
／ ｃ複合材を嵌着させ、その後ｃ ／ ｃ複合材の
上からカーボンよりなる押棒外層を嵌着させて第３図に
示すような外径１２０ｍｍφの押棒を作製した。
一方、ｃ ／ ｃ複合材を嵌着させない同質の等方性黒
鉛からなる同一寸法の押棒な比較例として、これらを炭
化ホウ素の粉体のホットプレスに使用した。
鉛からなる同一寸法の押棒な比較例として、これらを炭
化ホウ素の粉体のホットプレスに使用した。
この結果、実施例２の押棒はｃ ／ ｃ複合材を嵌着さ
せない比較例の押棒に比べて、２．２倍のプレス圧力を
かけることができ、ライフも３倍に伸びた。
せない比較例の押棒に比べて、２．２倍のプレス圧力を
かけることができ、ライフも３倍に伸びた。
実施例３
実施例２と同じｃ ／ ｃ複合材を作製し、このｃ ／
ｃ複合材の大きさに合わせ、等方性黒鉛からなる円柱
状の押棒に嵌着溝を形成し、この嵌着溝内に前記ｃ ／
ｃ複合材を嵌着させて、第４図に示すような外径１２
０ｍｍφの押棒を作製した。
ｃ複合材の大きさに合わせ、等方性黒鉛からなる円柱
状の押棒に嵌着溝を形成し、この嵌着溝内に前記ｃ ／
ｃ複合材を嵌着させて、第４図に示すような外径１２
０ｍｍφの押棒を作製した。
一方、ｃ ／ ｃ複合材を嵌着させない同質の等方性黒
鉛からなる同一寸法の押棒な比較例として、これらを珪
素合金の粉体のホットプレスに使用した。
鉛からなる同一寸法の押棒な比較例として、これらを珪
素合金の粉体のホットプレスに使用した。
この結果、実施例３の押棒はｃ ／ ｃ複合体を嵌着さ
せない比較例の押棒に比べて、２．４倍のプレス圧力を
かけることができ、ライフも３倍に伸びた。
せない比較例の押棒に比べて、２．４倍のプレス圧力を
かけることができ、ライフも３倍に伸びた。
（発明の効果）
以上説明したように、請求項１又は２記載の発明に係る
ホットプレス装置は、炉芯部のカーボン焼結体より成る
押棒が従来の押棒に比べ、高強度、高弾性、高靭性にす
ることができ、同時に構造上部巾な形状でコンパクトで
あるため、ホットプレス作業の効率を損なわず、従来の
カーボン焼結体より成る押棒にくらべ２〜３倍の高圧力
をかけることができ、同時にライフも２〜３倍に伸ばす
ことができる。
ホットプレス装置は、炉芯部のカーボン焼結体より成る
押棒が従来の押棒に比べ、高強度、高弾性、高靭性にす
ることができ、同時に構造上部巾な形状でコンパクトで
あるため、ホットプレス作業の効率を損なわず、従来の
カーボン焼結体より成る押棒にくらべ２〜３倍の高圧力
をかけることができ、同時にライフも２〜３倍に伸ばす
ことができる。
また、請求項１記載のホットプレス装置ては、押棒の製
造が簡単で、安価に供給でき、経済的である。
造が簡単で、安価に供給でき、経済的である。
また、請求項２記載のホットプレス装置では、押棒の外
層表面の加工精度を保つことができ、ざらにｃ ／ ｃ
複合材の酸化反応による強度劣化を防止することができ
る。
層表面の加工精度を保つことができ、ざらにｃ ／ ｃ
複合材の酸化反応による強度劣化を防止することができ
る。
第１図はホットプレス装置の炉芯部の概略をあられした
断面図、第２図は本発明に係るホットプレス装置の押棒
の一実施例を示す斜視図、第３図は第２図Ａ−Ａ線の断
面図、第４図は押棒の別の実施例を示す斜視図、第５図
は第４図Ｂ−Ｂ線の断面図、第６図は押棒のさらに別の
実施例を示す斜視図、第７図は第６図Ｃ−ＣＭＡの断面
図である。 符 号 の 説 川 １・・・カーボン鋳型、 ２・・・発熱体。 ３・・・断熱材、 ４・・・被焼結体、５・・・
スペーサ、 ６・・・押棒、 ７・・・押台。 ８・・・カーボン焼結体より成る押棒、８ａ・・・カー
ボン焼結体よりなる押棒外層、９・・・ｃ ／ ｃ複合
材。 特許出願人 イビデン株式会社 第１図 裕２図 第４図 第６図 第３ＦＭ 第５図 第７図
断面図、第２図は本発明に係るホットプレス装置の押棒
の一実施例を示す斜視図、第３図は第２図Ａ−Ａ線の断
面図、第４図は押棒の別の実施例を示す斜視図、第５図
は第４図Ｂ−Ｂ線の断面図、第６図は押棒のさらに別の
実施例を示す斜視図、第７図は第６図Ｃ−ＣＭＡの断面
図である。 符 号 の 説 川 １・・・カーボン鋳型、 ２・・・発熱体。 ３・・・断熱材、 ４・・・被焼結体、５・・・
スペーサ、 ６・・・押棒、 ７・・・押台。 ８・・・カーボン焼結体より成る押棒、８ａ・・・カー
ボン焼結体よりなる押棒外層、９・・・ｃ ／ ｃ複合
材。 特許出願人 イビデン株式会社 第１図 裕２図 第４図 第６図 第３ＦＭ 第５図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ホットプレス装置のカーボン焼結体より成る押棒の
外面にｃ／ｃ複合材層を設けたことを特徴とするホット
プレス装置。 ２）ホットプレス装置のカーボン焼結体より成る押棒の
内部にｃ／ｃ複合材層を設けたことを特徴とするホット
プレス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243536A JPH0639604B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | ホットプレス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243536A JPH0639604B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | ホットプレス装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0293003A true JPH0293003A (ja) | 1990-04-03 |
| JPH0639604B2 JPH0639604B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=17105344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63243536A Expired - Lifetime JPH0639604B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | ホットプレス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639604B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004338166A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Toyota Motor Corp | 温度勾配型ホットプレス装置および方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5912803A (ja) * | 1982-07-13 | 1984-01-23 | 住友金属工業株式会社 | ホツトプレス用モ−ルド |
-
1988
- 1988-09-27 JP JP63243536A patent/JPH0639604B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004338166A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Toyota Motor Corp | 温度勾配型ホットプレス装置および方法 |
| JP4496715B2 (ja) * | 2003-05-14 | 2010-07-07 | トヨタ自動車株式会社 | 温度勾配型ホットプレス装置および方法 |
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|---|---|
| JPH0639604B2 (ja) | 1994-05-25 |
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