JPH0780662A - 材料接合方法および装置 - Google Patents
材料接合方法および装置Info
- Publication number
- JPH0780662A JPH0780662A JP25222293A JP25222293A JPH0780662A JP H0780662 A JPH0780662 A JP H0780662A JP 25222293 A JP25222293 A JP 25222293A JP 25222293 A JP25222293 A JP 25222293A JP H0780662 A JPH0780662 A JP H0780662A
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- Japan
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- pressure
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属，セラミックス等の材料を適正な接合圧
力にて精密に溶融接合し得る方法および装置を提供す
る。 【構成】 耐熱性，気密性のあるフレキシブルな容器２
０内に被接合物２１を入れて該容器２０を真空炉１内に
配置し、該容器２０内を真空炉１内より低圧力に保ちそ
の差圧で該容器２０を収縮させることにより被接合物２
１を容器２０内面により均一に押圧すると共に被接合物
２１の溶融温度近くに加熱する。
力にて精密に溶融接合し得る方法および装置を提供す
る。 【構成】 耐熱性，気密性のあるフレキシブルな容器２
０内に被接合物２１を入れて該容器２０を真空炉１内に
配置し、該容器２０内を真空炉１内より低圧力に保ちそ
の差圧で該容器２０を収縮させることにより被接合物２
１を容器２０内面により均一に押圧すると共に被接合物
２１の溶融温度近くに加熱する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属，セラミックス等
の材料を接合する方法および装置に関するものである。
の材料を接合する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば各種精密フィルター等に使用され
る金網における縦横の線材の交差部分をその線材移動防
止のために接合するに際しては、炉内に装入した該金網
の上に重錘を乗せ、或いは該金網をプレス装置により両
面より挟むことにより、該金網の線材の各交差部分に一
定の荷重を掛けてから該金網を溶融温度近くまで加熱す
ることにより、該交差部分を熱溶着させている。
る金網における縦横の線材の交差部分をその線材移動防
止のために接合するに際しては、炉内に装入した該金網
の上に重錘を乗せ、或いは該金網をプレス装置により両
面より挟むことにより、該金網の線材の各交差部分に一
定の荷重を掛けてから該金網を溶融温度近くまで加熱す
ることにより、該交差部分を熱溶着させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、金網の上に重
錘を均等に乗せ、或いはプレス装置により均等に挟んだ
としても、金網自体の厚さの不均一性等のために該金網
中の多数の交差部分に均等に荷重を掛けることは極めて
困難であった。このため荷重の掛かっていない交差部分
は接合されず、反対に荷重が集中した部分の線材は変形
し、高精度のフィルターが得られないという問題があっ
た。
錘を均等に乗せ、或いはプレス装置により均等に挟んだ
としても、金網自体の厚さの不均一性等のために該金網
中の多数の交差部分に均等に荷重を掛けることは極めて
困難であった。このため荷重の掛かっていない交差部分
は接合されず、反対に荷重が集中した部分の線材は変形
し、高精度のフィルターが得られないという問題があっ
た。
【０００４】また、金網の両面が荷重を掛けるための平
板に圧着されるために熱伝達性が悪く、金網を加熱する
のに長時間を要し、しかも均一加熱が困難となるので一
層接合が困難になるという問題があった。
板に圧着されるために熱伝達性が悪く、金網を加熱する
のに長時間を要し、しかも均一加熱が困難となるので一
層接合が困難になるという問題があった。
【０００５】さらに大形の重錘やプレス装置を炉内に設
けているためにその熱容量が大きく加熱および冷却のた
めのエネルギーコストが高くつくという問題があった。
けているためにその熱容量が大きく加熱および冷却のた
めのエネルギーコストが高くつくという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の材料接合方法は
上記の金網を例にして説明したような材料の精密接合上
生じる種々の課題を解決しようとするもので、耐熱性，
気密性のあるフレキシブルな容器内に被接合物を入れて
該容器を真空炉内に配置し、該容器内を真空炉内より低
圧力に保ちその差圧で該容器を収縮させることにより被
接合物を容器内面により均一に押圧すると共に被接合物
の溶融温度近くに加熱することを特徴とする。
上記の金網を例にして説明したような材料の精密接合上
生じる種々の課題を解決しようとするもので、耐熱性，
気密性のあるフレキシブルな容器内に被接合物を入れて
該容器を真空炉内に配置し、該容器内を真空炉内より低
圧力に保ちその差圧で該容器を収縮させることにより被
接合物を容器内面により均一に押圧すると共に被接合物
の溶融温度近くに加熱することを特徴とする。
【０００７】また本発明は上記材料接合方法において、
容器内を雰囲気ガスに置換することを特徴とする。
容器内を雰囲気ガスに置換することを特徴とする。
【０００８】さらに、本発明の装置は上記材料接合方法
を実施するためのもので、被接合物を入れる耐熱性，気
密性のあるフレキシブルな容器と、該容器が装入される
真空炉とからなり、前記容器内と真空炉内を夫々別々に
圧力制御および雰囲気ガス制御し得るようにしたことを
特徴とする。
を実施するためのもので、被接合物を入れる耐熱性，気
密性のあるフレキシブルな容器と、該容器が装入される
真空炉とからなり、前記容器内と真空炉内を夫々別々に
圧力制御および雰囲気ガス制御し得るようにしたことを
特徴とする。
【０００９】
【作用】容器内と真空炉内との差圧を自在に制御できそ
の差圧により容器を収縮させることで被接合物に常に均
一にしかも適正な接合圧力が得られるように調整でき、
質の高い高精度な熱溶着が可能となる。しかも、被接合
物に対する熱伝達性が良く加熱および冷却が容易であ
る。また、容器内を雰囲気ガスに置換するだけで所期の
雰囲気中での接合が可能であるので、雰囲気ガスの消費
量が少なくその点でもランニングコストが軽減される。
の差圧により容器を収縮させることで被接合物に常に均
一にしかも適正な接合圧力が得られるように調整でき、
質の高い高精度な熱溶着が可能となる。しかも、被接合
物に対する熱伝達性が良く加熱および冷却が容易であ
る。また、容器内を雰囲気ガスに置換するだけで所期の
雰囲気中での接合が可能であるので、雰囲気ガスの消費
量が少なくその点でもランニングコストが軽減される。
【００１０】
【実施例】次に図面と共に本発明の実施例を説明する。
図１にこの材料接合方法に使用する真空炉の概略を縦断
面にて示し、図２にはその横断面を示す。この真空炉１
は支台１５により横向に支持された円筒形の耐圧性炉体
からなり、２は該真空炉１内にカーボン等の断熱材１６
によって囲って形成された加熱室、３は該加熱室２内に
設けられたテーブル、４は加熱室２内面に設けられたヒ
ータである。５は該加熱室２に隣接して設けられたガス
クーラ、６は真空炉１外に設けられたモータ７により回
転動されるガス循環用のファン、８は真空炉１の一端に
開閉可能に設けられた装入扉である。なお加熱室２の相
対する壁面には冷却時に開放される開閉蓋９，１０が設
けられている。
図１にこの材料接合方法に使用する真空炉の概略を縦断
面にて示し、図２にはその横断面を示す。この真空炉１
は支台１５により横向に支持された円筒形の耐圧性炉体
からなり、２は該真空炉１内にカーボン等の断熱材１６
によって囲って形成された加熱室、３は該加熱室２内に
設けられたテーブル、４は加熱室２内面に設けられたヒ
ータである。５は該加熱室２に隣接して設けられたガス
クーラ、６は真空炉１外に設けられたモータ７により回
転動されるガス循環用のファン、８は真空炉１の一端に
開閉可能に設けられた装入扉である。なお加熱室２の相
対する壁面には冷却時に開放される開閉蓋９，１０が設
けられている。
【００１１】１１は該真空炉１内の空気を配管１２を介
して外部に排出するために設けられた真空ポンプであ
る。また、１３は該真空炉１内に必要に応じ、アルゴ
ン，窒素，水素等の雰囲気ガスを供給するために雰囲気
ガスタンク１４に配管されたガス供給管であり、該真空
ポンプ１１または雰囲気ガスタンク１４を作動させるこ
とにより該真空炉１内の気圧を１気圧以下または１気圧
以上に自由に制御できると共に、該真空炉１内を所要の
雰囲気ガスに置換することができる。
して外部に排出するために設けられた真空ポンプであ
る。また、１３は該真空炉１内に必要に応じ、アルゴ
ン，窒素，水素等の雰囲気ガスを供給するために雰囲気
ガスタンク１４に配管されたガス供給管であり、該真空
ポンプ１１または雰囲気ガスタンク１４を作動させるこ
とにより該真空炉１内の気圧を１気圧以下または１気圧
以上に自由に制御できると共に、該真空炉１内を所要の
雰囲気ガスに置換することができる。
【００１２】２０は厚さ０．３ｍｍ程度に薄くすること
により自由な可撓性（フレキシブル）を有するステンレ
ス板を使用し、その周囲を溶接により気密に止着し袋状
に形成してなるフレキシブルな容器で、該容器２０内に
図３に示したように被接合物である金網２１を数枚入れ
る。２２は該容器２０中に連通するように先端を該容器
２０に溶接により気密に止着した通気管である。該容器
２０は該通気管２２が下になるようにして前記テーブル
３に設けられた貫通孔２３に該通気管２２を貫通させて
加熱室２内に装入される。２４は真空炉１の器壁を貫通
するように設けられた通気管で、該通気管２４の炉内側
には蛇腹状のフレキシブルチューブ２５が連結され、該
フレキシブルチューブ２５の先端に前記通気管２２を接
合金具３０を介して着脱自在に連結している。そして、
通気管２４の炉外部を二又に分岐しその一方にバルブ２
６を介して真空ポンプ２７を連結すると共に、他方にバ
ルブ２８を介して雰囲気ガスタンク２９を連結してい
る。このため真空ポンプ２７の作動で容器２０内の空気
またはガスを通気管２２，通気管２４を介して外部に排
出させ容器２０内の圧力を自由に制御できると共に、雰
囲気ガスタンク２９よりアルゴン，窒素等の不活性ガス
或いは水素等の還元性ガスを容器２０内に供給し、容器
２０内を所要の雰囲気ガスに置換できるようになってい
る。
により自由な可撓性（フレキシブル）を有するステンレ
ス板を使用し、その周囲を溶接により気密に止着し袋状
に形成してなるフレキシブルな容器で、該容器２０内に
図３に示したように被接合物である金網２１を数枚入れ
る。２２は該容器２０中に連通するように先端を該容器
２０に溶接により気密に止着した通気管である。該容器
２０は該通気管２２が下になるようにして前記テーブル
３に設けられた貫通孔２３に該通気管２２を貫通させて
加熱室２内に装入される。２４は真空炉１の器壁を貫通
するように設けられた通気管で、該通気管２４の炉内側
には蛇腹状のフレキシブルチューブ２５が連結され、該
フレキシブルチューブ２５の先端に前記通気管２２を接
合金具３０を介して着脱自在に連結している。そして、
通気管２４の炉外部を二又に分岐しその一方にバルブ２
６を介して真空ポンプ２７を連結すると共に、他方にバ
ルブ２８を介して雰囲気ガスタンク２９を連結してい
る。このため真空ポンプ２７の作動で容器２０内の空気
またはガスを通気管２２，通気管２４を介して外部に排
出させ容器２０内の圧力を自由に制御できると共に、雰
囲気ガスタンク２９よりアルゴン，窒素等の不活性ガス
或いは水素等の還元性ガスを容器２０内に供給し、容器
２０内を所要の雰囲気ガスに置換できるようになってい
る。
【００１３】しかしてこの装置では、上記のように容器
２０内に被接合物である金網２１を入れて該容器２０を
配管１２のテーブル３上に配置し、バルブ２６を開き真
空ポンプ２７の作動により該容器２０内の空気を排出さ
せる。容器２０はフレキシブルであるのでこうして容器
２０内を真空炉１内より低圧力にすることによりその差
圧により器壁が収縮し、その器壁内面により金網２１が
均一に押圧され、該金網２１の線材の多数の交差部分に
略々等しい接合圧力が掛けられる。そしてその状態でヒ
ータ４により容器２０を加熱し金網２１をその溶融温度
近くまで温度上昇させることにより、その交差部分を溶
融拡散接合させる。なお交差部分の接合圧力は容器２０
内外の圧力差により自由に制御できるので、真空炉１内
を１気圧以上に加圧すればさらにその接合圧力を高く設
定できる。例えば真空炉１内の圧力を３ｋｇ・ｆ／ｃｍ
2 （絶対圧力）とし容器２０内を真空にすれば、容器２
０が１メートル四方の容器であるとした場合、 （３−０）×１００×１００＝３００００（ｋｇ） で容器２０を押圧することができ、３０トンの重錘を炉
内に配置し金網２１に荷重を掛けたのと同等になる。
２０内に被接合物である金網２１を入れて該容器２０を
配管１２のテーブル３上に配置し、バルブ２６を開き真
空ポンプ２７の作動により該容器２０内の空気を排出さ
せる。容器２０はフレキシブルであるのでこうして容器
２０内を真空炉１内より低圧力にすることによりその差
圧により器壁が収縮し、その器壁内面により金網２１が
均一に押圧され、該金網２１の線材の多数の交差部分に
略々等しい接合圧力が掛けられる。そしてその状態でヒ
ータ４により容器２０を加熱し金網２１をその溶融温度
近くまで温度上昇させることにより、その交差部分を溶
融拡散接合させる。なお交差部分の接合圧力は容器２０
内外の圧力差により自由に制御できるので、真空炉１内
を１気圧以上に加圧すればさらにその接合圧力を高く設
定できる。例えば真空炉１内の圧力を３ｋｇ・ｆ／ｃｍ
2 （絶対圧力）とし容器２０内を真空にすれば、容器２
０が１メートル四方の容器であるとした場合、 （３−０）×１００×１００＝３００００（ｋｇ） で容器２０を押圧することができ、３０トンの重錘を炉
内に配置し金網２１に荷重を掛けたのと同等になる。
【００１４】なお容器２０内を予め通気管２４により供
給される雰囲気ガスに置換しておくことにより金網２１
の酸化，窒化，還元等を防止することができる。この場
合容器２０内には余乗な空間がないために置換用の雰囲
気ガスの所要供給量は少なく、アルゴン等の高価なガス
でもその消費量を少なくできるのでランニングコストを
軽減できる。また、その場合でも真空炉１内は比較的安
価な窒素ガスとするか、或いは雰囲気ガス置換をしない
で単に減圧または加圧するだけでもよい。
給される雰囲気ガスに置換しておくことにより金網２１
の酸化，窒化，還元等を防止することができる。この場
合容器２０内には余乗な空間がないために置換用の雰囲
気ガスの所要供給量は少なく、アルゴン等の高価なガス
でもその消費量を少なくできるのでランニングコストを
軽減できる。また、その場合でも真空炉１内は比較的安
価な窒素ガスとするか、或いは雰囲気ガス置換をしない
で単に減圧または加圧するだけでもよい。
【００１５】こうして金網２１が接合できたところで、
加熱室２の開閉蓋９，１０を開け、ガスクーラ５，ファ
ン６を駆動し、真空炉１内に窒素ガス等の雰囲気ガスを
導入してこれを冷却しつつ循環させることにより、容器
２０を急冷することができる。このため容器２０の熱処
理目的に応じた冷却（例えば冷却スピードを要求される
ステンレスの溶体化処理）をすることができる。
加熱室２の開閉蓋９，１０を開け、ガスクーラ５，ファ
ン６を駆動し、真空炉１内に窒素ガス等の雰囲気ガスを
導入してこれを冷却しつつ循環させることにより、容器
２０を急冷することができる。このため容器２０の熱処
理目的に応じた冷却（例えば冷却スピードを要求される
ステンレスの溶体化処理）をすることができる。
【００１６】なおこの実施例に示した容器２０は１本の
通気管２２が設けられているのみであるが、このような
通気管２２を間隔を離して２本設け、一方を真空ポンプ
に継いで排気用とし他方を雰囲気ガスタンクに継いでガ
ス供給用として使用してもよい。また、この実施例は金
網２１の交差部を接合することを例としたが、本発明は
他の金属製品、或いはセラミックス製品、或いは金属と
セラミックスとの接合にも使用できる。
通気管２２が設けられているのみであるが、このような
通気管２２を間隔を離して２本設け、一方を真空ポンプ
に継いで排気用とし他方を雰囲気ガスタンクに継いでガ
ス供給用として使用してもよい。また、この実施例は金
網２１の交差部を接合することを例としたが、本発明は
他の金属製品、或いはセラミックス製品、或いは金属と
セラミックスとの接合にも使用できる。
【００１７】
【発明の効果】このように本発明によれば、フレキシブ
ルな容器を差圧により収縮させその内面により被接合物
を押圧するようにしたので、被接合物の形状に拘わりな
くこれを均一に押圧することができ、金網のような多数
の所要接合部を有する物でもその接合圧力を均一にで
き、質の高い高精度な溶着を可能にする。しかも炉内に
重錘等を要しないので炉内熱容量が小さく、また被接合
物に対する熱伝達性もよいので、少ない熱エネルギーで
均一加熱でき、雰囲気ガスの所要量も少ないこととも相
俟ってランニングコストが大幅に軽減されるなど有益な
効果がある。
ルな容器を差圧により収縮させその内面により被接合物
を押圧するようにしたので、被接合物の形状に拘わりな
くこれを均一に押圧することができ、金網のような多数
の所要接合部を有する物でもその接合圧力を均一にで
き、質の高い高精度な溶着を可能にする。しかも炉内に
重錘等を要しないので炉内熱容量が小さく、また被接合
物に対する熱伝達性もよいので、少ない熱エネルギーで
均一加熱でき、雰囲気ガスの所要量も少ないこととも相
俟ってランニングコストが大幅に軽減されるなど有益な
効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す真空炉の縦断面図。
【図２】図１の横断面図。
【図３】フレキシブル容器の縦断面図。
１ 真空炉 ２ 加熱室 １１ 真空ポンプ １４ 雰囲気ガスタンク ２０ 容器 ２１ 金網（被接合物） ２２ 通気管 ２４ 通気管 ２７ 真空ポンプ ２９ 雰囲気ガスタンク
Claims (3)
- 【請求項１】 耐熱性，気密性のあるフレキシブルな容
器内に被接合物を入れて該容器を真空炉内に配置し、該
容器内を真空炉内より低圧力に保ちその差圧で該容器を
収縮させることにより被接合物を容器内面により均一に
押圧すると共に被接合物の溶融温度近くに加熱すること
を特徴とした材料接合方法。 - 【請求項２】 容器内を雰囲気ガスに置換することを特
徴とした請求項１に記載の材料接合方法。 - 【請求項３】 被接合物を入れる耐熱性，気密性のある
フレキシブルな容器と、該容器が装入される真空炉とか
らなり、前記容器内と真空炉内を夫々別々に圧力制御お
よび雰囲気ガス制御し得るようにしたことを特徴とする
材料接合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25222293A JPH0780662A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 材料接合方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25222293A JPH0780662A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 材料接合方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780662A true JPH0780662A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=17234217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25222293A Pending JPH0780662A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 材料接合方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780662A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102922123A (zh) * | 2012-11-08 | 2013-02-13 | 西安智拓精密焊接科技有限公司 | 不锈钢滤芯的焊接方法 |
| CN106863846A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-20 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种用于制备碳纤维件的高压均温系统 |
| WO2022102356A1 (ja) * | 2020-11-11 | 2022-05-19 | 株式会社 ニフコ | ステンレス焼結メッシュの製造方法 |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP25222293A patent/JPH0780662A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102922123A (zh) * | 2012-11-08 | 2013-02-13 | 西安智拓精密焊接科技有限公司 | 不锈钢滤芯的焊接方法 |
| CN106863846A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-20 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种用于制备碳纤维件的高压均温系统 |
| WO2022102356A1 (ja) * | 2020-11-11 | 2022-05-19 | 株式会社 ニフコ | ステンレス焼結メッシュの製造方法 |
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