JPH05117707A - 通電焼結方法及び装置 - Google Patents
通電焼結方法及び装置Info
- Publication number
- JPH05117707A JPH05117707A JP27574591A JP27574591A JPH05117707A JP H05117707 A JPH05117707 A JP H05117707A JP 27574591 A JP27574591 A JP 27574591A JP 27574591 A JP27574591 A JP 27574591A JP H05117707 A JPH05117707 A JP H05117707A
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- Japan
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- sintering
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- powder raw
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 厚み方向にバラツキの少ない長尺物の製作を
可能にすると共に、電源コスト、設備コストを低減でき
るようにすることを目的とする。 【構成】 焼結体(1) の上下一対のパンチ(4)(5)を電極
兼用とする。一方、焼結型(1) における上下一対のパン
チ(4)(5)間に、焼結空間(2) 側に露出する電極体(10)(1
1)(12)を設け、この電極体(10)(11)(12)と各パンチ(4)
(5)との間にコンデンサ(16)〜(19)と通電スイッチ(20)
〜(23)とを介装している。
可能にすると共に、電源コスト、設備コストを低減でき
るようにすることを目的とする。 【構成】 焼結体(1) の上下一対のパンチ(4)(5)を電極
兼用とする。一方、焼結型(1) における上下一対のパン
チ(4)(5)間に、焼結空間(2) 側に露出する電極体(10)(1
1)(12)を設け、この電極体(10)(11)(12)と各パンチ(4)
(5)との間にコンデンサ(16)〜(19)と通電スイッチ(20)
〜(23)とを介装している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結型の焼結空間に充
填された金属、炭化物、窒化物等の導電性の粉末原料を
加圧した状態で、この粉末原料に電圧を印加して加熱し
焼結する通電焼結方法及び装置に関するものである。
填された金属、炭化物、窒化物等の導電性の粉末原料を
加圧した状態で、この粉末原料に電圧を印加して加熱し
焼結する通電焼結方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】導電性の粉末原料を通電焼結する通電焼
結装置には、特開平２−12580 号公報、或いは特公昭56
−28963 号公報に記載されたものがある。前者の通電焼
結装置は、焼結型の焼結空間に充填された粉末原料をパ
ンチで加圧しておき、パンチの加圧方向と垂直方向に配
置された一対の電極を介して粉末原料に極く短時間だけ
高電圧を印加し、その時の大電流により粉末の極く表層
部或いは接触部のみに溶融・気化を生じさせ、その他の
部分の急冷特性を保持したままで拡散を進めて粉末原料
を焼結するようにしている。
結装置には、特開平２−12580 号公報、或いは特公昭56
−28963 号公報に記載されたものがある。前者の通電焼
結装置は、焼結型の焼結空間に充填された粉末原料をパ
ンチで加圧しておき、パンチの加圧方向と垂直方向に配
置された一対の電極を介して粉末原料に極く短時間だけ
高電圧を印加し、その時の大電流により粉末の極く表層
部或いは接触部のみに溶融・気化を生じさせ、その他の
部分の急冷特性を保持したままで拡散を進めて粉末原料
を焼結するようにしている。
【０００３】また後者の通電焼結装置は長尺の焼結体を
製作するためのものであって、焼結型の上側に電極兼用
のパンチを昇降自在に設ける一方、焼結型の下側に、焼
結型から下方に押出された焼結体を把持する電極兼用の
把持装置を設け、焼結後の焼結体を下方に押出して把持
装置により把持し固定しておき、この焼結体の上側で焼
結型の焼結空間に粉末原料を充填し、加圧と通電による
ホットプレスにより粉末原料を通電焼結して下側の焼結
体に焼結溶着して行くようにしたものである。
製作するためのものであって、焼結型の上側に電極兼用
のパンチを昇降自在に設ける一方、焼結型の下側に、焼
結型から下方に押出された焼結体を把持する電極兼用の
把持装置を設け、焼結後の焼結体を下方に押出して把持
装置により把持し固定しておき、この焼結体の上側で焼
結型の焼結空間に粉末原料を充填し、加圧と通電による
ホットプレスにより粉末原料を通電焼結して下側の焼結
体に焼結溶着して行くようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の場合、
通電電圧は焼結体の厚みに比例するため、長尺物や厚み
の大きい焼結体を焼結する際には大電圧が必要となり、
電源コストが高くなる。また粉末原料をパンチで加圧す
る際には、パンチ付近の圧力が大きくなり、厚み方向に
均一な加圧が難しいため、厚み方向に均一な特性の焼結
体が得られない欠点がある。
通電電圧は焼結体の厚みに比例するため、長尺物や厚み
の大きい焼結体を焼結する際には大電圧が必要となり、
電源コストが高くなる。また粉末原料をパンチで加圧す
る際には、パンチ付近の圧力が大きくなり、厚み方向に
均一な加圧が難しいため、厚み方向に均一な特性の焼結
体が得られない欠点がある。
【０００５】一方、後者の場合にも、通電焼結部とホッ
トプレス部で特性が異なり、厚み方向に均一な焼結体が
得られない欠点がある。また、焼結体の押出し、把持等
を繰返すため、成形に時間がかかると共に、機構的に複
雑になり、機械コストが高くなる欠点がある。本発明
は、かかる従来の課題に鑑み、厚み方向にバラツキの少
ない長尺物の製作を可能にすると共に、電源コスト、設
備コストを低減できるようにすることを目的とする。
トプレス部で特性が異なり、厚み方向に均一な焼結体が
得られない欠点がある。また、焼結体の押出し、把持等
を繰返すため、成形に時間がかかると共に、機構的に複
雑になり、機械コストが高くなる欠点がある。本発明
は、かかる従来の課題に鑑み、厚み方向にバラツキの少
ない長尺物の製作を可能にすると共に、電源コスト、設
備コストを低減できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る方法は、焼
結型の焼結空間に充填された導電性の粉末原料を一対の
パンチにより加圧し、この粉末原料に電圧を印加して加
熱し焼結する通電焼結方法において、焼結空間内の粉末
原料に対して一方のパンチ側から他方のパンチ側へと順
次複数回に分けて分割通電を行ない、この分割通電によ
り粉末原料の全体にわたって焼結するものである。
結型の焼結空間に充填された導電性の粉末原料を一対の
パンチにより加圧し、この粉末原料に電圧を印加して加
熱し焼結する通電焼結方法において、焼結空間内の粉末
原料に対して一方のパンチ側から他方のパンチ側へと順
次複数回に分けて分割通電を行ない、この分割通電によ
り粉末原料の全体にわたって焼結するものである。
【０００７】また、本発明に係る装置は、焼結型の焼結
空間に充填された導電性の粉末原料を一対のパンチによ
り加圧し、この粉末原料に電圧を印加して加熱し焼結す
る通電焼結装置において、一対のパンチ間の焼結型に、
焼結空間側に露出する少なくとも一つの電極体を設け、
この電極体と何れか一方のパンチ間、及び一対のパンチ
間に通電可能にしたものである。
空間に充填された導電性の粉末原料を一対のパンチによ
り加圧し、この粉末原料に電圧を印加して加熱し焼結す
る通電焼結装置において、一対のパンチ間の焼結型に、
焼結空間側に露出する少なくとも一つの電極体を設け、
この電極体と何れか一方のパンチ間、及び一対のパンチ
間に通電可能にしたものである。
【０００８】
【作用】粉末原料を通電焼結する際には、上・下パンチ
及び電極体に接続された通電スイッチを閉じ、コンデン
サから粉末原料に対して分割通電する。そして、この分
割通電により粉末原料の全体にわたって焼結して行く。
従って、全体にわたってバラツキの少ない長尺の焼結体
を製作可能である。
及び電極体に接続された通電スイッチを閉じ、コンデン
サから粉末原料に対して分割通電する。そして、この分
割通電により粉末原料の全体にわたって焼結して行く。
従って、全体にわたってバラツキの少ない長尺の焼結体
を製作可能である。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。図１は本発明の第１実施例を示す。図１におい
て、1 は焼結型で、内部に焼結空間2 を有し、その焼結
空間2 に導電性の粉末原料3 が充填される。焼結型1 の
上下には電極兼用の上・下パンチ4,5 が設けられ、この
上・下パンチ4,5 により焼結空間2 の粉末原料3 を加圧
するようになっている。
する。図１は本発明の第１実施例を示す。図１におい
て、1 は焼結型で、内部に焼結空間2 を有し、その焼結
空間2 に導電性の粉末原料3 が充填される。焼結型1 の
上下には電極兼用の上・下パンチ4,5 が設けられ、この
上・下パンチ4,5 により焼結空間2 の粉末原料3 を加圧
するようになっている。
【００１０】焼結型1 は上下方向に複数個に分割された
絶縁体6 〜9 と、この各絶縁体6 〜9 間に介在された複
数個の電極体10,11,12とから構成されており、各電極体
10,11,12は上・下パンチ4,5 間に略等間隔おきにあり、
かつ粉末原料3 と接触するように焼結空間2 側に露出し
ている。即ち、絶縁体 6〜9 及び電極体10,11,12の内径
は同一径となっている。
絶縁体6 〜9 と、この各絶縁体6 〜9 間に介在された複
数個の電極体10,11,12とから構成されており、各電極体
10,11,12は上・下パンチ4,5 間に略等間隔おきにあり、
かつ粉末原料3 と接触するように焼結空間2 側に露出し
ている。即ち、絶縁体 6〜9 及び電極体10,11,12の内径
は同一径となっている。
【００１１】絶縁体 6〜9 、電極体10,11,12は絶縁性の
スリーブ13を介してボルト14及びナット15により上下方
向に締付けられている。なお、スリーブ13、ボルト14等
は周方向に複数個設けられている。上パンチ4 と各電極
体10,11,12及び下パンチ5 との間には、コンデンサ16〜
19と通電スイッチ20〜23が夫々直列に接続されている。
各コンデンサ16〜19は充電スイッチ24〜27を介して電源
28に並列に接続されている。
スリーブ13を介してボルト14及びナット15により上下方
向に締付けられている。なお、スリーブ13、ボルト14等
は周方向に複数個設けられている。上パンチ4 と各電極
体10,11,12及び下パンチ5 との間には、コンデンサ16〜
19と通電スイッチ20〜23が夫々直列に接続されている。
各コンデンサ16〜19は充電スイッチ24〜27を介して電源
28に並列に接続されている。
【００１２】上記構成の通電焼結装置を用いれば、円柱
状の長尺の焼結体を製作することが可能である。即ち、
先ず上パンチ4 を上昇させて焼結空間2 の上面側を開放
した後、給粉装置により焼結空間2 に粉末原料3 を充填
する。そして、上パンチ4 を下降させて焼結型1 にセッ
トし、所定の加圧力Ａで粉末原料3 を加圧する。一方、
この間に通電スイッチ20〜23を開き、充電スイッチ24〜
27を閉じて電源28により各コンデンサ16〜19を充電して
おく。
状の長尺の焼結体を製作することが可能である。即ち、
先ず上パンチ4 を上昇させて焼結空間2 の上面側を開放
した後、給粉装置により焼結空間2 に粉末原料3 を充填
する。そして、上パンチ4 を下降させて焼結型1 にセッ
トし、所定の加圧力Ａで粉末原料3 を加圧する。一方、
この間に通電スイッチ20〜23を開き、充電スイッチ24〜
27を閉じて電源28により各コンデンサ16〜19を充電して
おく。
【００１３】その後、充電スイッチ24〜27を開き、各通
電スイッチ20〜23を順次閉じて行き、粉末原料3 を分割
通電により通電焼結する。この場合、先ず通電スイッチ
20を閉じると、コンデンサ16の電圧が上パンチ4 と電極
体10を介して、焼結空間2 の最上部側の粉末原料3 に印
加し、この部分に大電流が流れるので、この部分の粉末
原料3 が加熱し焼結される。
電スイッチ20〜23を順次閉じて行き、粉末原料3 を分割
通電により通電焼結する。この場合、先ず通電スイッチ
20を閉じると、コンデンサ16の電圧が上パンチ4 と電極
体10を介して、焼結空間2 の最上部側の粉末原料3 に印
加し、この部分に大電流が流れるので、この部分の粉末
原料3 が加熱し焼結される。
【００１４】そして、一度通電焼結されると、その部位
は電気抵抗の低い導電体となって電極と同様に作用する
ため、次に通電スイッチ21を閉じると、コンデンサ17の
電圧が上パンチ4 及び焼結部分と電極体11を介して、そ
の焼結部分の下側の粉末原料3 に印加され、前述と同様
にして粉末原料3 が焼結される。従って、以下、同様に
して通電スイッチ22,23 を順次閉じて行けば、焼結空間
2 内の粉末原料3 を一部分づつ全体にわたって焼結でき
る。なお、粉末原料3 は上部側から一部づつ分割して焼
結するため、上部の焼結済みの部分には複数回の通電が
行われるが、この部位は導電体となっているので、複数
回の通電でも過度に焼結されることはない。
は電気抵抗の低い導電体となって電極と同様に作用する
ため、次に通電スイッチ21を閉じると、コンデンサ17の
電圧が上パンチ4 及び焼結部分と電極体11を介して、そ
の焼結部分の下側の粉末原料3 に印加され、前述と同様
にして粉末原料3 が焼結される。従って、以下、同様に
して通電スイッチ22,23 を順次閉じて行けば、焼結空間
2 内の粉末原料3 を一部分づつ全体にわたって焼結でき
る。なお、粉末原料3 は上部側から一部づつ分割して焼
結するため、上部の焼結済みの部分には複数回の通電が
行われるが、この部位は導電体となっているので、複数
回の通電でも過度に焼結されることはない。
【００１５】このようにすれば、上部から厚み方向 (長
手方向) に順次一部づつ通電焼結するため、厚み方向に
バラツキの少ない長尺の焼結体を製作できる。また各コ
ンデンサ16〜19の容量を変えておけば、任意の通電条件
を設定でき、厚み方向に意図的に焼結状態を制御するこ
とができる。更に粉末原料3 に対して厚み方向に分割通
電するため、各コンデンサ16〜19の充電電圧を小さくで
き、高電圧の電源設備が必要でなく電源コストを低減で
きる。しかも、分割通電の分割数によりコンデンサ16〜
19の数は増えるが、各々のコンデンサ16〜19の容量は小
さくできる。また、電源設備はコンデンサ16〜19の数に
関係なく１台で良く、機構的にも簡単であるため、全体
として大幅に設備コストを低減できる。
手方向) に順次一部づつ通電焼結するため、厚み方向に
バラツキの少ない長尺の焼結体を製作できる。また各コ
ンデンサ16〜19の容量を変えておけば、任意の通電条件
を設定でき、厚み方向に意図的に焼結状態を制御するこ
とができる。更に粉末原料3 に対して厚み方向に分割通
電するため、各コンデンサ16〜19の充電電圧を小さくで
き、高電圧の電源設備が必要でなく電源コストを低減で
きる。しかも、分割通電の分割数によりコンデンサ16〜
19の数は増えるが、各々のコンデンサ16〜19の容量は小
さくできる。また、電源設備はコンデンサ16〜19の数に
関係なく１台で良く、機構的にも簡単であるため、全体
として大幅に設備コストを低減できる。
【００１６】なお、図１の場合、各通電スイッチ20〜23
は同時に閉にしても良い。図２は本発明の第２実施例を
示し、上パンチ4 、各電極体10,11,12、下パンチ5 に夫
々通電スイッチ29〜33を接続すると共に、その隣合う通
電スイッチ29,30、30,31 、31,32 、32,33 間にコンデ
ンサ34〜37を接続したものである。各コンデンサ34〜37
は充電スイッチ38を介して電源28に直列に接続されてい
る。
は同時に閉にしても良い。図２は本発明の第２実施例を
示し、上パンチ4 、各電極体10,11,12、下パンチ5 に夫
々通電スイッチ29〜33を接続すると共に、その隣合う通
電スイッチ29,30、30,31 、31,32 、32,33 間にコンデ
ンサ34〜37を接続したものである。各コンデンサ34〜37
は充電スイッチ38を介して電源28に直列に接続されてい
る。
【００１７】この場合には、通電焼結に際しては、通電
スイッチ29,30 、30,31 、31,32 、32,33 の組合わせで
順次閉じて分割通電する。従って、分割通電であるにも
拘らず、焼結済みの部位に２回以上通電することがな
く、焼結済みの部位に再度通電することによる影響は更
に少なくなる。なお、通電スイッチ29〜33の組合せによ
って任意な通電を選択することもできる。
スイッチ29,30 、30,31 、31,32 、32,33 の組合わせで
順次閉じて分割通電する。従って、分割通電であるにも
拘らず、焼結済みの部位に２回以上通電することがな
く、焼結済みの部位に再度通電することによる影響は更
に少なくなる。なお、通電スイッチ29〜33の組合せによ
って任意な通電を選択することもできる。
【００１８】実施例では、３個の電極体10,11,12を設け
ているが、これに限定されるものではなく、焼結体の厚
さ方向 (長手方向) の寸法に応じて少なくとも１個以上
あれば良い。
ているが、これに限定されるものではなく、焼結体の厚
さ方向 (長手方向) の寸法に応じて少なくとも１個以上
あれば良い。
【００１９】
【発明の効果】本発明に係る方法によれば、焼結空間内
の粉末原料に対して一方のパンチ側から他方のパンチ側
へと順次複数回に分けて分割通電を行ない、この分割通
電により粉末原料の全体にわたって焼結するので、従来
に比べて厚み方向（長手方向）にバラツキの少ない長尺
物の製作が可能であると同時に、厚み方向に意図的に焼
結状態を制御することができ、しかも電源コスト、設備
コストを大幅に低減できる。
の粉末原料に対して一方のパンチ側から他方のパンチ側
へと順次複数回に分けて分割通電を行ない、この分割通
電により粉末原料の全体にわたって焼結するので、従来
に比べて厚み方向（長手方向）にバラツキの少ない長尺
物の製作が可能であると同時に、厚み方向に意図的に焼
結状態を制御することができ、しかも電源コスト、設備
コストを大幅に低減できる。
【００２０】また、本発明に係る装置によれば、焼結型
の焼結空間に充填された導電性の粉末原料を一対のパン
チにより加圧し、この粉末原料に電圧を印加して加熱し
焼結する通電焼結装置において、一対のパンチ間の焼結
型に、焼結空間側に露出する少なくとも一つの電極体を
設け、この電極体と何れか一方のパンチ間、及び一対の
パンチ間に通電可能にしているので、分割通電による焼
結を容易に実施できる。
の焼結空間に充填された導電性の粉末原料を一対のパン
チにより加圧し、この粉末原料に電圧を印加して加熱し
焼結する通電焼結装置において、一対のパンチ間の焼結
型に、焼結空間側に露出する少なくとも一つの電極体を
設け、この電極体と何れか一方のパンチ間、及び一対の
パンチ間に通電可能にしているので、分割通電による焼
結を容易に実施できる。
【図１】本発明の第１実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す構成図である。
1 焼結型 2 焼結空間 3 粉末原料 4 上パンチ 5 下パンチ 10 電極体 11 電極体 12 電極体 16 コンデンサ 17 コンデンサ 18 コンデンサ 19 コンデンサ 20 通電スイッチ 21 通電スイッチ 22 通電スイッチ 23 通電スイッチ 28 電源
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年３月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る方法は、焼
結型の焼結空間に充填された導電性の粉末原料を一対の
パンチにより加圧し、この粉末原料に電圧を印加して加
熱し焼結する通電焼結方法において、一方のパンチと一
対のパンチ間に配置された中間の電極との間で粉末原料
に通電し、その後、一対のパンチ間で粉末原料に通電す
ることにより、粉末原料の全体にわたって焼結するもの
である。
結型の焼結空間に充填された導電性の粉末原料を一対の
パンチにより加圧し、この粉末原料に電圧を印加して加
熱し焼結する通電焼結方法において、一方のパンチと一
対のパンチ間に配置された中間の電極との間で粉末原料
に通電し、その後、一対のパンチ間で粉末原料に通電す
ることにより、粉末原料の全体にわたって焼結するもの
である。
Claims (2)
- 【請求項１】 焼結型の焼結空間に充填された導電性の
粉末原料を一対のパンチにより加圧し、この粉末原料に
電圧を印加して加熱し焼結する通電焼結方法において、
焼結空間内の粉末原料に対して一方のパンチ側から他方
のパンチ側へと順次複数回に分けて分割通電を行ない、
この分割通電により粉末原料の全体にわたって焼結する
ことを特徴とする通電焼結方法。 - 【請求項２】 焼結型の焼結空間に充填された導電性の
粉末原料を一対のパンチにより加圧し、この粉末原料に
電圧を印加して加熱し焼結する通電焼結装置において、
一対のパンチ間の焼結型に、焼結空間側に露出する少な
くとも一つの電極体を設け、この電極体と何れか一方の
パンチ間、及び一対のパンチ間に通電可能にしたことを
特徴とする通電焼結装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27574591A JPH05117707A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 通電焼結方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27574591A JPH05117707A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 通電焼結方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117707A true JPH05117707A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17559808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27574591A Pending JPH05117707A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 通電焼結方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05117707A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998031492A1 (fr) * | 1997-01-20 | 1998-07-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Procede de frittage et appareil de frittage |
| KR20200046238A (ko) * | 2018-10-23 | 2020-05-07 | 한국생산기술연구원 | 금형소재 가공용 텅스텐카바이드-철 소결체 제조방법 |
| KR20200046239A (ko) * | 2018-10-23 | 2020-05-07 | 한국생산기술연구원 | Cnc 플라즈마 홀더 가공용 텅스텐카바이드-니켈 소결체 제조방법 |
| KR20200046237A (ko) * | 2018-10-23 | 2020-05-07 | 한국생산기술연구원 | 직류펄스전류를 이용한 텅스텐카바이드-코발트 소결체 제조방법 |
| KR20200046236A (ko) * | 2018-10-23 | 2020-05-07 | 한국생산기술연구원 | 절삭공구 소재용 텅스텐-카바이드 소결체 제조방법 |
-
1991
- 1991-10-23 JP JP27574591A patent/JPH05117707A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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