JPH0686611B2

JPH0686611B2 - 等方圧加圧方法

Info

Publication number: JPH0686611B2
Application number: JP61133455A
Authority: JP
Inventors: 武雄西本
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1986-06-09
Filing date: 1986-06-09
Publication date: 1994-11-02
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPS62290801A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、金属、セラミックス等の粉末等の通気性を有
する被成形体を加熱して液体圧媒の等方的圧力により加
圧成形する等方圧加圧方法に関する。

（従来の技術）従来、粉末等の通気性を有する被成形体を加熱して液体
圧媒の等方的圧力により加圧成形する等方圧加圧方法と
して、冷間静水圧加圧法を発展させた温間域（50℃〜40
0℃）で加圧成形する温間静水圧加圧法がある。

この温間静水圧加圧法は、第５図に示すように、金属、
セラミックス等の粉末からなる被成形体31をゴム等の弾
性体からなる成形型32に封入して、液圧媒給排手段34で
加熱された液圧媒を圧力容器33に投入循環させることに
よって、圧力容器33内で被成形体31を加熱液圧媒の等方
的圧力により加圧成形するものである。

（発明が解決しようとする問題点）前記温間静水圧加圧法によれば、被成形体は加熱液圧媒
により成形型を介して外部から加熱されるので、大形又
は厚肉の被成形体を加熱する際、被成形体の中心部分ま
で加熱するのに長時間を要する。そのため、被成形体の
外方部より内方部にかけて低温となるというように被成
形体の内外方向で温度むらが生じて均一な加圧成形が困
難となり、また、被成形体に熱硬化性のバインダを添加
したものにおいては、被成形体の内方部に熱が伝達され
るまでに被成形体の表面にバインダの反応層を生成し、
成形不良となることがある。

本発明は、上述の問題点を、被成形体を圧力容器に装入
する前に、外部加熱することによって解決したことを目
的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明が前記目的を達成するために採用した具体的手段
の特徴とする処は、成形型２に充填された通気性を有す
る被成形体１を加熱して等方圧加圧装置の圧力容器15内
の液体圧媒中で加圧成形する方法において、等方圧加圧装置で加圧成形する前に圧力容器15の外部
で、被成形体１が充填された成形型２の流通孔４を通し
て、加熱流体を被成形体１の内部に一側から他側に亘っ
て流すことにより被成形体１を加熱した後、被成形体１
の加熱状態を維持しながら成形型２を圧力容器15内に装
入し、液体圧媒により等方的に加圧成形する点にある。

（作用）成形型２に充填された通気性を有する被成形体１を加熱
すべく被成形体１内部に、成形型２の流通孔４を通して
加熱流体を一側から他側に亘って流す。そして、その被
成形体１の加熱状態を維持した状態で圧力容器15内に装
入し、液体圧媒により等方圧加圧成形する。

（実施例）以下、本発明の構成を詳述する。

通気性を有する材料、たとえば、金属、セラミックス等
の粉体又は多孔性のセラミックス、カーボン等の固形物
等の被成形体を、耐熱ゴム、樹脂等の弾性体又は薄肉の
アルミニウム、銅等のような軟化温度が低くて弾性変形
可能な材料からなる成形型に充填し、この成形型を等方
圧加圧装置の圧力容器内にて液体圧媒により加圧成形す
る前に、圧力容器の外部で被成形体の内部に加熱気体を
貫流させる、即ち成形型に形成された流通孔を通して被
成形体内に加熱気体を一側から他側に亘って流すことに
より被成形体を所定温度まで加熱する。その後、被成形
体の加熱した所定温度を維持しつつ成形型を圧力容器内
に装入し、液体圧媒によって等方的に加圧成形する。

その際、被成形体を予熱温度程度まで加熱して成形型を
圧力容器内に装入し、液体圧媒により加圧成形するか、
又は、被成形体を加圧成形の所要温度にまで加熱した
後、成形型を圧力容器内に装入し、液体圧媒により加圧
成形しても良い。

なお、被成形体を加圧成形の所要温度にまで加熱する
際、被成形体を加圧成形する工程に移行する間の放熱損
失を考慮した温度とするのが望ましく、また、加圧成形
をする前に、被成形体や成形型内面の吸着ガスを除去し
てこれを真空封入したのち等方圧加圧成形するのが好ま
しい。

ここで本発明に使用する装置を示した図面を参照して実
施例を詳述する。

１は被成形体で、セラミックス、金属等の粉体からな
り、成形型２内部に充填されている。この成形型２は耐
熱ゴム又は薄肉のアルミニウム、銅、等の型本体３と、
加熱気体の供給及び排出のための流通孔４を有する蓋５
と、蓋５の内側全面に位置し且つ粉体を通さない通気性
のある材料からなるポーラス体６とからなる。

７は外部加熱装置で、圧力容器15内に装入する前に、そ
の外部で被成形体１を加熱するものであり、この外部加
熱装置７は被成形体１を成形型２の外部から加熱する第
１加熱手段８と、被成形体１の内部に加熱気体を貫流さ
せて被成形体１を加熱する第２加熱手段９とからなる。
第１加熱手段８は成形型２を包囲する保温層10とヒータ
11等とからなり、第２加熱手段９はヒータ12及びブロワ
13を有し成形型２の蓋５の流通孔４に接続されている。

すなわち、被成形体１を加圧成形する前に、外部加熱装
置７で被成形体１を外部から成形型２を介して加熱する
と共に内部に加熱気体を一側の流通孔４から他側の流通
孔４に亘って流通させて被成形体１を所定温度（予熱温
度、加圧成形温度の双方を含む）まで加熱する。この
際、被成形体１は第１加熱手段８により外部からも加熱
するので短時間でより均一に加熱され、また、成形型２
も加熱されるので加熱後次の加圧成形工程に移行する間
の被成形体１の放熱損失が軽減される。なお、粉体は一
般に自然充填状態で空隙率が50〜80％であるので加熱気
体を貫流させるのに十分な通気性を有する。

次に、成形型２の蓋５の流通孔14を栓体14で閉塞した
後、成形型２を等方圧加圧装置の圧力容器15内に装入
し、水などの液体圧媒を圧力容器15に供給して昇圧する
ことによって、液体圧媒により等方的に成形する。

第２図で15は加熱液体により等方的に加圧成形する温間
静水圧加圧装置の圧力容器を示し、その圧力容器15の内
部の液体圧媒中に成形型２が浸漬されており、圧力容器
15の上下開放端には上蓋15aと下蓋15bとが夫々挿脱自在
に気密に嵌合されており、上蓋15aには脱気用の配管孔1
7が成形型２の上部の栓体14から径方向外方に連通状と
して形成されており、配管孔17はリリーフバルブ18、チ
ェックバルブ19及びポンプ20を有するガス脱気手段21に
接続されている。

下蓋15bには液体圧媒給排用のポート22,23が形成されて
おり、このポート22,23は液体圧媒給排手段24に接続さ
れている。液体圧媒給排手段24はポート21に接続された
パイロットチェックバルブ25を有する循環ポンプ26と、
ポート23に接続されたパイロットチェックバルブ27を備
え、さらに、チェックバルブ28を有する超高圧ポンプ29
とを備えてなり、液体圧媒加熱装置30に夫々ポンプ20,2
6側の供給側とチェックバルブ28側の排出側が接続され
ている。

すなわち、予熱温度程度又は加圧成形の所要温度まで加
熱された被成形体１の加熱状態を維持しつつ圧力容器15
の加熱液体圧媒中に浸漬して脱気処理を行うと共に加圧
成形する。

なお、被成形体１を予熱した際には、所定の加圧成形温
度に加熱装置30にて加熱した液体圧媒を供給して超高圧
ポンプ29にて昇圧する。被成形体１を所定の加圧成形温
度に外部加熱し、その温度がやや低下したときも同様で
ある。

また、第４図で15は水あるいは油の液体圧媒の圧力を作
用させて被成形体１を加圧成形する冷間静水圧加圧装置
の圧力容器を示し、第１図に示した外部加熱装置７によ
り被成形体１を加圧成形温度に予め加熱し、これを圧力
容器１に装入し、その圧力容器15の内部に液体圧媒を供
給し、この圧媒にて等方的に加圧成形するものである。

圧力容器15の上下開放端には上蓋15aと下蓋15bとが夫々
挿脱自在に気密に嵌合されており、下蓋15bには液体圧
媒給排用のポート22,23が形成されており、このポート2
2,23は液体圧媒給排手段（図示省略）に接続されてい
る。

すなわち、加圧成形の所要温度にまで加熱された被成形
体１の加熱状態を維持しつつ圧力容器15の液体圧媒中に
浸漬して加圧成形する。その際、耐熱ゴムなどの成形型
２では耐熱ゴムが保温層として働き、アルミニウム、銅
などの成形型２では予め放熱損失を考慮した温度にまで
加熱する。また、圧力容器15に装入する前に成形型２内
を脱気処理することが望ましい。

なお、第２図、第４図において、Ｆはプレスフレームを
示している。また、被成形体１としては、粉体の他、多
孔質材料、カーボンブロック、シート状積層体等であっ
てもよく、いずれにしても、成形型２内に充填した状態
で加熱気体が貫流できるものであればよい。

（発明の効果）以上詳述した通り、本発明によれば、被成形体を圧力容
器に装入して加圧成形する前に被成形体の内部に、成形
型の流通孔を通して加熱流体を一側から他側に亘って流
すことにより被成形体を加熱するので、被成形体が大形
又は厚肉等のものであっても短時間に被成形体の均熱化
が図れて均一な加圧成形が容易となる。また、被成形体
は圧力容器の外部で加熱処理されるので、サイクルタイ
ムの短縮化も図れるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明に直接使用する装置の一例を
示しており、第１図は成形型が装入された外部加熱装置
の断面図、第２図は成形型が装入された温間静水圧加圧
装置の断面図、第３図は被成形体が充填されているとこ
ろの状態図、第４図は成形型が装入された冷間静水圧加
圧装置の断面図、第５図は従来例を示す断面図である。１……被成形体、２……成形型、７……外部加熱装置、
15……圧力容器、21……脱気手段、24……液体圧媒給排
手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形型（２）に充填された通気性を有する
被成形体（１）を加熱して等方圧加圧装置の圧力容器
（15）内の液体圧媒中で加圧成形する方法において、等方圧加圧装置で加圧成形する前に圧力容器（15）の外
部で、被成形体（１）が充填された成形型（２）の流通
孔（４）を通して、加熱流体を被成形体（１）の内部に
一側から他側に亘って流すことにより被成形体（１）を
加熱した後、被成形体（１）の加熱状態を維持しながら
成形型（２）を圧力容器（15）内に装入し、液体圧媒に
より等方的に加圧成形することを特徴とする等方圧加圧
方法。