JPH0839300A - Hot press method and hot press device - Google Patents

Hot press method and hot press device

Info

Publication number
JPH0839300A
JPH0839300A JP17909494A JP17909494A JPH0839300A JP H0839300 A JPH0839300 A JP H0839300A JP 17909494 A JP17909494 A JP 17909494A JP 17909494 A JP17909494 A JP 17909494A JP H0839300 A JPH0839300 A JP H0839300A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
heating
heat
press
press ram
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP17909494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Soichi Takahashi
惣一 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP17909494A priority Critical patent/JPH0839300A/en
Publication of JPH0839300A publication Critical patent/JPH0839300A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/34Heating or cooling presses or parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent generation of a temp. difference in the surface layer part and central part of a sample so as to shorten soaking time and to assure quality. CONSTITUTION:Press rams 17, 18 are heated by heaters 20, 20 which are heating means within press ram chambers 14, 15 to heat the sample 16 by heat conduction from the press rams. The sample is heated from its circumference by a heater 28 which is another heating means within a sample chamber 13, by which the heat radiation to the circumference from the sample is compensated. A soaking block 19 as a soaking means having high heat conductivity in a radial direction as compared with the heat conductivity in an axial direction is interposed between the front ends of the press rams and the sample. Plural sheets of soaking plates 27 are laminated and are used as the soaking block 19. Heaters of an electric resistance heating system and heating coils of an induction heating system are usable as the heating means.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は試料を加熱押圧するため
のホットプレス方法およびホットプレス装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot pressing method and a hot pressing apparatus for heating and pressing a sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、ホットプレスは、たとえ
ばセラミックス材料や金属材料あるいはそれらの複合材
料を、焼結、拡散接合、熱間成形する際等に広く適用さ
れるものである。図4は従来一般的なホットプレス装置
の概要を示すもので、図中符号1はフレーム、2は真空
容器、3は断熱壁により形成された加熱室、4はヒー
タ、5,6は上下一対のプレスラム、7は押圧シリンダ
であり、試料8をプレスラム5,6の間に挟み込み、加
熱室3内を真空とした状態で、あるいはガス雰囲気下
で、ヒータ4により試料8を所望温度に加熱しつつ、押
圧シリンダ7を作動させてプレスラム5,6の間で試料
8をプレスして焼結あるいは成形等のホットプレス処理
を行うものである。
2. Description of the Related Art As is well known, hot pressing is widely applied to, for example, sintering, diffusion bonding and hot forming of ceramic materials, metal materials or composite materials thereof. FIG. 4 shows an outline of a conventional general hot press apparatus. In the figure, reference numeral 1 is a frame, 2 is a vacuum container, 3 is a heating chamber formed by a heat insulating wall, 4 is a heater, and 5 and 6 are a pair of upper and lower. The press ram 7 is a pressing cylinder, and the sample 8 is sandwiched between the press rams 5 and 6, and the sample 8 is heated to a desired temperature by the heater 4 in a vacuum state in the heating chamber 3 or in a gas atmosphere. Meanwhile, the pressing cylinder 7 is operated to press the sample 8 between the press rams 5 and 6 to perform hot pressing such as sintering or molding.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ホットプレス装置では、試料8に対する加熱はその周囲
に配置されているヒータ4により輻射あるいは雰囲気ガ
スの対流によりなされるものであり、このため試料8の
表層部は速やかに加熱されるものの中心部は表層部より
も昇温が遅れてしまうし、また、試料8からはプレスラ
ム5,6を通しての熱伝導による放熱も生じ、このた
め、昇温過程では試料8の表層部と中心部とで温度差が
生じることは不可避である。
By the way, in the above-mentioned conventional hot pressing apparatus, the sample 8 is heated by the heater 4 arranged around the sample 8 by radiation or convection of atmospheric gas. Although the surface layer of No. 8 is heated quickly, the temperature rise in the central part is delayed compared to that of the surface layer, and the sample 8 also radiates heat due to heat conduction through the press rams 5 and 6. In the process, it is unavoidable that a temperature difference occurs between the surface layer portion and the central portion of the sample 8.

【0004】そして、試料8の軸方向に温度差が生じて
いる場合にはさほど問題にならないが、上記のように試
料8の表層部と中心部とで温度差が生じているままでホ
ットプレスを行うことは品質に悪影響が及ぶことがある
ので、従来においては試料8全体がほぼ等温度になるま
で充分な均熱時間を確保する必要があり、その分、処理
全体に長時間を要するものであった。また、表層部と中
心部との間に一度大きな温度差が生じてしまうと、充分
な均熱時間をかけたとしても完全な熱平衡状態にはなり
難く、少なからず温度差が残ってしまうことがあった。
When there is a temperature difference in the axial direction of the sample 8, it does not matter so much, but as described above, the hot pressing is performed while the temperature difference is generated between the surface layer portion and the central portion of the sample 8. Since the quality may be adversely affected by performing the heat treatment, it is necessary to secure a sufficient soaking time until the entire sample 8 becomes almost isothermal in the past, and accordingly, it takes a long time for the whole treatment. Met. Further, once a large temperature difference occurs between the surface layer portion and the central portion, it is difficult to reach a perfect thermal equilibrium state even if a sufficient soaking time is taken, and a temperature difference may remain to some extent. there were.

【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、試料を昇温する際にその
表層部と中心部とに温度差が生じることを防止し、以
て、処理時間短縮と品質確保を図ることのできる有効な
手段を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to prevent a temperature difference between the surface layer portion and the central portion of the sample when the temperature of the sample is raised. It is to provide an effective means capable of shortening processing time and ensuring quality.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のホットプレス方
法は、試料を加熱するとともに一対のプレスラムにより
押圧するもので、前記プレスラムを加熱して該プレスラ
ムからの熱伝導により前記試料を加熱することを特徴と
する。この場合、試料をその周囲から加熱することによ
り試料からの周囲への放熱を補償することが好ましい。
また、軸方向の伝熱性に比して径方向の伝熱性が高い均
熱手段をプレスラムの先端と試料との間に介装し、該均
熱手段を介してプレスラムにより試料を加熱するととも
に押圧することがより好ましく、その均熱手段としては
複数枚の均熱板を積層した均熱ブロックを用いることが
考えられる。
In the hot pressing method of the present invention, a sample is heated and pressed by a pair of press rams. The press ram is heated and the sample is heated by heat conduction from the press ram. Is characterized by. In this case, it is preferable to heat the sample from its surroundings to compensate for heat dissipation from the sample to the surroundings.
Further, a heat equalizing means having a higher radial heat conductivity than the axial heat conductivity is interposed between the tip of the press ram and the sample, and the sample is heated and pressed by the press ram through the heat equalizing means. It is more preferable to use a soaking block formed by laminating a plurality of soaking plates.

【0007】また、本発明のホットプレス装置は、加熱
室内において試料を加熱するとともに一対のプレスラム
により押圧する構成のものであって、前記加熱室の内部
を断熱壁によって試料が配される試料室と各プレスラム
がそれぞれ配される2つのプレスラム室とに区画し、各
プレスラムの先端部をそれぞれ断熱壁を貫通させて試料
室内に挿入するとともに、該プレスラムの前記プレスラ
ム室内に位置する部分を加熱することにより該プレスラ
ムからの熱伝導によって試料を加熱する加熱手段を具備
してなることを特徴とするものである。この場合、前記
試料をその周囲から加熱して試料からの周囲への放熱を
補償するための加熱手段を具備することが好ましい。ま
た、軸方向の伝熱性に比して径方向の伝熱性が高い均熱
手段を前記各プレスラムと試料との間に介装可能に構成
することがより好ましい。さらに、前記加熱手段を、前
記加熱室の内部に設けた電気抵抗加熱式のヒータにより
構成したり、あるいは前記加熱室の外部に設けた誘導加
熱式の加熱コイルにより構成することが考えられる。
Further, the hot press device of the present invention has a structure in which the sample is heated in the heating chamber and pressed by a pair of press rams, and the inside of the heating chamber is a sample chamber in which the sample is arranged by a heat insulating wall. And two press ram chambers in which the respective press rams are respectively arranged, and the tip end of each press ram is inserted into the sample chamber through the heat insulating wall and the part of the press ram located in the press ram chamber is heated. Thus, a heating means for heating the sample by heat conduction from the press ram is provided. In this case, it is preferable to provide a heating means for heating the sample from its surroundings to compensate for heat radiation from the sample to the surroundings. Further, it is more preferable that the heat equalizing means, which has a higher heat conductivity in the radial direction than the heat conductivity in the axial direction, can be interposed between each of the press rams and the sample. Further, it is conceivable that the heating means is composed of an electric resistance heating type heater provided inside the heating chamber, or an induction heating type heating coil provided outside the heating chamber.

【0008】[0008]

【作用】本発明のホットプレス方法は、ヒータによって
試料をその周囲から直接的に加熱するのではなく、プレ
スラムを加熱してそのプレスラムからの熱伝導により試
料を間接的に加熱するものである。このようにすること
により、試料は双方のプレスラムによって押圧面側から
加熱されることになり、従来のように表層部と中心部と
で大きな温度差が生じるようなことはない。そして、試
料の周囲への放熱が問題となるような場合には、試料を
周囲からも補助的に加熱することで放熱を補償する。ま
た、プレスラムと試料との間に均熱手段を介装すること
により、試料の径方向への伝熱を軸方向への伝熱より高
めて試料の径方向の均熱化をより改善する。均熱手段と
して好適に用いられる均熱ブロックは、複数枚の均熱板
が積層されることで積層面において軸方向への熱抵抗が
生じ、それによって軸方向の伝熱性が径方向の伝熱性に
比して自ずと低下するという熱的な異方性を有するもの
である。
The hot pressing method of the present invention does not directly heat the sample from its surroundings by the heater, but indirectly heats the sample by heating the press ram and conducting heat from the press ram. By doing so, the sample is heated from the pressing surface side by both press rams, and a large temperature difference between the surface layer portion and the central portion does not occur unlike the conventional case. Then, when heat radiation to the surroundings of the sample is a problem, the heat radiation is compensated by supplementarily heating the sample from the surroundings. Further, by providing the heat equalizing means between the press ram and the sample, the heat transfer in the radial direction of the sample is made higher than the heat transfer in the axial direction, and the uniform heat distribution in the radial direction of the sample is further improved. The heat equalizing block preferably used as the heat equalizing means has a plurality of heat equalizing plates that are laminated to generate thermal resistance in the axial direction on the laminated surface, which causes the axial thermal conductivity to increase in the radial direction. It has a thermal anisotropy that naturally decreases as compared with.

【0009】また、本発明のホットプレス装置は、試料
室とは断熱状態に区画したプレスラム室においてプレス
ラムを加熱手段により加熱し、このプレスラムからの熱
伝導により試料室内の試料を間接的に加熱する。そし
て、必要に応じて、試料を加熱手段によって補助的に加
熱することで周囲への放熱を補償し、プレスラムと試料
との間に均熱手段を介装することで径方向の伝熱性を改
善する。加熱手段としては電気抵抗加熱式のヒータや誘
導加熱式の加熱コイル等を適宜採用可能である。
Further, in the hot press apparatus of the present invention, the press ram is heated by the heating means in the press ram chamber which is insulated from the sample chamber, and the sample in the sample chamber is indirectly heated by heat conduction from the press ram. . Then, if necessary, the sample is supplementarily heated by the heating means to compensate for the heat radiation to the surroundings, and the heat equalizing means is interposed between the press ram and the sample to improve the heat transfer in the radial direction. To do. As a heating means, an electric resistance heating type heater, an induction heating type heating coil or the like can be appropriately adopted.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本実施例のホットプレス装置の概略構成を
示すものであって、図中符号11は加熱室である。この
加熱室11は図4に示した従来のホットプレス装置にお
けるフレーム1と同様のフレームの内側に配置されてい
るものであるが、図1においてはフレームの図示は省略
している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a hot pressing apparatus according to this embodiment, in which reference numeral 11 is a heating chamber. The heating chamber 11 is arranged inside a frame similar to the frame 1 in the conventional hot pressing apparatus shown in FIG. 4, but the frame is not shown in FIG.

【0011】加熱室11はその全体が断熱材により形成
されているとともに、その内部が断熱壁12,12によ
って中央に位置する試料室13とその上下に連設されて
いるプレスラム室14,15とに区画されている。そし
て、試料室13内に被処理物である試料16が配される
とともに、プレスラム室14,15内にそれぞれプレス
ラム17,18が配され、各プレスラム17,18の先
端部は断熱壁12,12を貫通して試料室13内に挿入
され、それらプレスラム17,18の先端で均熱ブロッ
ク19,19(均熱手段、詳細は後述)を介して試料1
6を挟み込み、フレームに取り付けられている押圧シリ
ンダ(図示せず)を作動させて上側のプレスラム17を
押圧することで試料16を均熱ブロック19,19を介
してプレスするようになっている。なお、通常は上記の
ように上側のプレスラム17によって押圧するいわゆる
「上押し」が一般的であるが、下側のプレスラム18に
よる「下押し」や双方のプレスラム17,18による
「両押し」を採用することも勿論可能である。
The heating chamber 11 is entirely formed of a heat insulating material, and the inside of the heating chamber 11 is provided with a sample chamber 13 located at the center by heat insulating walls 12 and press ram chambers 14 and 15 connected to the upper and lower sides thereof. It is divided into Then, the sample 16 which is the object to be processed is placed in the sample chamber 13, and the press rams 17 and 18 are placed in the press ram chambers 14 and 15, respectively, and the tips of the press rams 17 and 18 have heat insulating walls 12 and 12, respectively. And is inserted into the sample chamber 13 through the sample ram 17, and at the tips of the press rams 17 and 18 through the heat equalizing blocks 19 and 19 (heat equalizing means, details will be described later).
The sample 16 is sandwiched, and a pressing cylinder (not shown) attached to the frame is operated to press the upper press ram 17, so that the sample 16 is pressed through the soaking blocks 19 and 19. In general, the so-called “upward pressing” of pressing by the upper press ram 17 as described above is generally used, but “downward pressing” by the lower press ram 18 and “double pressing” by both press rams 17 and 18 are adopted. Of course, it is also possible.

【0012】また、本ホットプレス装置では、プレスラ
ム17,18を加熱することでそれらプレスラム17,
18からの熱伝導により均熱ブロック19,19を介し
て試料16を間接的に加熱するようになっている。すな
わち、各プレスラム室14,15内にはプレスラム1
7,18を加熱するための電気抵抗加熱式のヒータ20
が設けられ、加熱室11外にはその電源装置21が設け
られている。電源装置21は、交流電源22、サイリス
タ式電力調整器23、ヒータ変圧器24、熱電対25、
温度調節計26とにより構成され、この電源装置21に
よってヒータ20の出力が予め設定されている所定の加
熱パターンに従って自動制御されるとともにフィードバ
ック制御されるようになっている。
Further, in this hot pressing apparatus, by heating the press rams 17, 18, the press rams 17, 18 are heated.
The heat conduction from 18 heats the sample 16 indirectly through the soaking blocks 19 and 19. That is, the press ram 1 is installed in each press ram chamber 14, 15.
Electric resistance heating type heater 20 for heating 7, 18
The power supply device 21 is provided outside the heating chamber 11. The power supply device 21 includes an AC power supply 22, a thyristor type power regulator 23, a heater transformer 24, a thermocouple 25,
The power supply device 21 automatically controls the output of the heater 20 according to a preset heating pattern and also performs feedback control.

【0013】なお、上記のプレスラム17,18は高強
度を有することはもとより耐熱性に優れ、しかも熱伝導
性に優れるものであることが必要であり、このため、そ
の素材としては黒鉛が採用されている。また、プレスラ
ム17,18の径寸法は試料16の径寸法よりは小さな
ものとされているが、均熱ブロック19の径寸法は試料
16と同等とされている。したがって、プレスラム1
7,18の押圧力は均熱ブロック19,19を介して試
料16の上下面全体に伝達され、かつ、プレスラム1
7,18から試料16の全面に対して熱伝導がなされる
ようになっている。
The press rams 17 and 18 are required to have high strength as well as excellent heat resistance and thermal conductivity. Therefore, graphite is used as the material. ing. Further, the press rams 17 and 18 are smaller in diameter than the sample 16, but the soaking block 19 is equal in diameter to the sample 16. Therefore, press ram 1
The pressing forces of 7, 18 are transmitted to the entire upper and lower surfaces of the sample 16 via the soaking blocks 19, 19, and the press ram 1
Heat conduction is performed from 7 and 18 to the entire surface of the sample 16.

【0014】その均熱ブロック19は、軸方向の伝熱性
に比して径方向の伝熱性が優れるという熱的な異方性を
有するもので、プレスラム17,18からの熱伝導によ
って試料16を加熱する際に、試料16の径方向への伝
熱を軸方向への伝熱性より相対的に高めることで径方向
の均熱化を改善するためのものある。すなわち、均熱ブ
ロック19は、プレスラム17,18と同様に高強度、
高耐熱性、良熱伝導性材料である黒鉛により形成された
均熱板27が複数枚(図示例では4枚)積層されてなる
もので、各均熱板27自体は熱的な異方性を有するもの
ではないが、それら均熱板27を複数積層することによ
って積層面においては軸方向への伝熱に対する熱抵抗が
生じるから、均熱ブロック19全体では上記のような熱
的な異方性を有するものとなっている。したがって、こ
のような均熱ブロック19をプレスラム17,18と試
料16との間に介装することにより、プレスラム17,
18から試料16へ伝熱される際に径方向への伝熱が軸
方向の伝熱より相対的に高められることになり、その結
果、試料16の径方向の均熱化が改善されて径方向の全
体にわたって均温化されるのである。
The soaking block 19 has a thermal anisotropy that the heat conductivity in the radial direction is superior to the heat conductivity in the axial direction, and the sample 16 is transferred by the heat conduction from the press rams 17 and 18. When heating, the heat transfer in the radial direction of the sample 16 is made relatively higher than the heat transfer property in the axial direction to improve the uniform heat distribution in the radial direction. That is, the soaking block 19 has high strength like the press rams 17 and 18,
A plurality of (4 in the illustrated example) heat equalizing plates 27 formed of graphite, which is a material having high heat resistance and good thermal conductivity, are laminated, and each heat equalizing plate 27 itself has thermal anisotropy. However, since a plurality of the heat equalizing plates 27 are laminated, a thermal resistance against heat transfer in the axial direction is generated in the laminated surface, so that the entire heat equalizing block 19 has the above-mentioned thermal anisotropy. It has sex. Therefore, by interposing such a soaking block 19 between the press rams 17, 18 and the sample 16, the press rams 17,
When the heat is transferred from 18 to the sample 16, the heat transfer in the radial direction is relatively increased as compared with the heat transfer in the axial direction. As a result, the uniform heat distribution in the radial direction of the sample 16 is improved and the heat transfer in the radial direction is improved. Is soaked over the entire temperature range.

【0015】また、試料室13内にもプレスラム室1
4,15内に設けられているものと同様のヒータ28が
設けられているとともに、加熱室11外にはその電源装
置29が設けられている。この電源装置29は上記の電
源装置21と全く同様に交流電源22、サイリスタ式電
力調整器23、ヒータ変圧器24、熱電対25、温度調
節計26により構成されたものである。この試料室13
内のヒータ28は、上記のようにプレスラム17,18
からの熱伝導により加熱された試料16から周囲への放
熱を補償するためのものである。すなわち、試料16か
ら周囲への放熱が生じると、試料16の表層部の温度が
中心部の温度に比して低下してしまうことが懸念される
ので、ヒータ28により試料16を周囲から補助的に加
熱することで放熱を防止して温度低下を防ぐのである。
The sample chamber 13 also has a press ram chamber 1
A heater 28 similar to the one provided inside the heating chambers 4 and 15 is provided, and the power supply device 29 is provided outside the heating chamber 11. The power supply device 29 is composed of an AC power supply 22, a thyristor type power regulator 23, a heater transformer 24, a thermocouple 25, and a temperature controller 26, just like the power supply device 21. This sample chamber 13
The heater 28 in the press rams 17 and 18 as described above
It is for compensating the heat radiation from the sample 16 heated by the heat conduction from the to the surroundings. That is, when heat is radiated from the sample 16 to the surroundings, the temperature of the surface layer portion of the sample 16 may be lower than the temperature of the central portion thereof. By heating it to heat, the heat dissipation is prevented and the temperature drop is prevented.

【0016】図2は本ホットプレス装置における試料1
6の加熱パターンの好適な一例を示すものである。本図
に示す加熱パターンはプレスラム室14,15の温度を
パターンP1(実線で図示)で示すように2段階に昇温
させるようにしたものである。
FIG. 2 shows a sample 1 in this hot press machine.
6 shows a preferred example of the heating pattern of No. 6. The heating pattern shown in this drawing is such that the temperature of the press ram chambers 14 and 15 is raised in two steps as shown by the pattern P1 (shown by the solid line).

【0017】すなわち、プレスラム室14,15の温度
を所定の昇温速度で昇温していき、所定の均熱温度T1
に達したら昇温を停止して一定時間だけその温度を維持
した後、さらに所定の昇温速度で昇温を行って最終的な
処理温度T2にまで到達させ、以降はその温度を維持す
るのである。このような加熱パターンP1によるプレス
ラム室14,15の昇温は、その加熱パターンP1を予
め電源装置21に入力しておくことで自動的に行い、ま
た熱電対25によりプレスラム室14,15内の温度を
測定しつつフィードバック制御して高精度で行う。
That is, the temperature of the press ram chambers 14 and 15 is increased at a predetermined temperature increasing rate to obtain a predetermined soaking temperature T1.
When the temperature reaches, the temperature is stopped and the temperature is maintained for a certain period of time, and then the temperature is further increased at a predetermined temperature increase rate to reach the final processing temperature T2, and thereafter the temperature is maintained. is there. Such heating of the press ram chambers 14, 15 by the heating pattern P1 is automatically performed by inputting the heating pattern P1 into the power supply device 21 in advance. Performs feedback control with high accuracy while measuring temperature.

【0018】上記のような加熱パターンP1でプレスラ
ム室14,15を加熱していくと、ほぼ同様のパターン
でプレスラム17,18の温度が上昇していき、それに
伴ってプレスラム17,18からの熱伝導により均熱ブ
ロック19,19を介して試料16が加熱されていき、
試料16は図2に示すようなパターンP2(破線で図
示)で昇温されて行くことになる。
When the press ram chambers 14 and 15 are heated by the heating pattern P1 as described above, the temperatures of the press rams 17 and 18 rise in a substantially similar pattern, and accordingly the heat from the press rams 17 and 18 increases. The sample 16 is heated by the conduction through the soaking blocks 19 and 19,
The sample 16 is heated in a pattern P2 (shown by a broken line) as shown in FIG.

【0019】ところで、試料室13に対して格別の温度
制御を行わない場合には試料16が高温になるにつれて
試料16から周囲への放熱が増大していき、その結果、
試料16の表層部の温度が中心部の温度より低下してし
まう懸念もある。そこで、試料16から周囲への放熱を
補償するために試料室13の温度制御も行う。すなわ
ち、試料16の温度上昇に追随させて試料室13の温度
も上昇させていくことによってそれらの温度を常に同等
に維持し、それによって試料16から周囲への放熱を抑
制するのである。換言すれば、ヒータ28によって試料
16をその周囲からも補助的に加熱することによって表
層部の温度低下を防止するのである。
By the way, when the temperature of the sample chamber 13 is not particularly controlled, the heat radiation from the sample 16 to the surroundings increases as the temperature of the sample 16 increases.
There is also a concern that the temperature of the surface layer portion of the sample 16 will be lower than the temperature of the central portion. Therefore, the temperature of the sample chamber 13 is also controlled to compensate for heat radiation from the sample 16 to the surroundings. That is, the temperature of the sample chamber 13 is also increased by following the increase in the temperature of the sample 16, so that these temperatures are always maintained at the same level, and thereby heat dissipation from the sample 16 to the surroundings is suppressed. In other words, the heater 28 also supplementally heats the sample 16 from its surroundings to prevent the temperature of the surface layer portion from decreasing.

【0020】そのような放熱を補償するための試料室1
3の最適な加熱パターンは予め試運転を行うことによっ
て求めることができ、その加熱パターンP3は図2に鎖
線で示すようにプレスラム室14,15の加熱パターン
P1より昇温が若干遅れて追随するようなものとなる。
そして、そのようにして予め求めた加熱パターンP3を
電源装置29に入力しておくことでヒータ28の出力を
自動制御するとともに、熱電対25により試料室13内
の温度を測定しつつフィードバック制御を行って高精度
の温度制御を行う。
Sample chamber 1 for compensating for such heat dissipation
The optimum heating pattern of No. 3 can be obtained by performing a trial run in advance, and the heating pattern P3 is set so that the temperature rise follows the heating pattern P1 of the press ram chambers 14 and 15 with a slight delay, as shown by the chain line in FIG. It will be
Then, the heating pattern P3 thus obtained in advance is input to the power supply device 29 to automatically control the output of the heater 28, and feedback control is performed while the temperature inside the sample chamber 13 is measured by the thermocouple 25. Perform high-precision temperature control.

【0021】上記構成のホットプレス装置は、ヒータ2
0によってプレスラム17,18を加熱し、それらプレ
スラム17,18からの熱伝導によって試料16を間接
的に加熱するようにしたので、試料16は双方のプレス
ラム17,18によって押圧面である上下両面側から加
熱されることになり、したがって試料16をその周囲の
ヒータ4により直接的に加熱する従来一般の場合のよう
に昇温過程で試料16の表層部と中心部とで大きな温度
差が生じるようなことはない。このため、従来の場合に
比して均熱時間を短縮せしめることができてホットプレ
ス処理全体の処理時間を短縮でき、また、試料16内部
の均熱性を改善することができて製品品質の向上に寄与
できる。
The hot press machine having the above-mentioned structure is provided with the heater 2
The press rams 17 and 18 are heated by 0, and the sample 16 is indirectly heated by heat conduction from the press rams 17 and 18. Therefore, the sample 16 is pressed by both press rams 17 and 18 on both upper and lower surfaces. Therefore, as in the conventional general case where the sample 4 is directly heated by the heater 4 around the sample 16, a large temperature difference occurs between the surface layer part and the central part of the sample 16 during the temperature rising process. There is no such thing. Therefore, the soaking time can be shortened as compared with the conventional case, the processing time of the entire hot press processing can be shortened, and the soaking property inside the sample 16 can be improved to improve the product quality. Can contribute to.

【0022】図3は本発明の他の実施例であるホットプ
レス装置を示すものである。上記実施例のホットプレス
装置は加熱手段として電気抵抗加熱式のヒータ20,2
8を採用したものであるが、本実施例のホットプレス装
置では誘導加熱式の加熱コイル30,31を加熱手段と
して採用したものである。すなわち、本実施例では、プ
レスラム室14,15の外側にプレスラム17,18を
加熱するための誘導加熱コイル30,30が、また試料
室13の外側に試料16を補助的に加熱するための誘導
加熱コイル31がそれぞれ配され、加熱室11外には、
それらの電源装置32,33が設けられたものとなって
いる。電源装置32,33は、いずれも交流電源34、
インバータ式電力調整器35、整合変圧器36、熱電対
37、温度調節計38とにより構成されたものである。
このように構成されたホットプレス装置においても上記
実施例のものと全く同様の作用効果が得られる。
FIG. 3 shows a hot pressing apparatus according to another embodiment of the present invention. The hot pressing apparatus of the above-mentioned embodiment uses electric resistance heaters 20 and 2 as heating means.
8, the induction heating type heating coils 30 and 31 are adopted as the heating means in the hot pressing apparatus of the present embodiment. That is, in this embodiment, induction heating coils 30 and 30 for heating the press rams 17 and 18 are provided outside the press ram chambers 14 and 15, and induction coils for auxiliary heating of the sample 16 are provided outside the sample chamber 13. Each heating coil 31 is arranged, and outside the heating chamber 11,
The power supply devices 32 and 33 are provided. The power supply devices 32 and 33 are both AC power supplies 34,
It is composed of an inverter type power regulator 35, a matching transformer 36, a thermocouple 37, and a temperature controller 38.
Even in the hot press machine configured as described above, the same operational effects as those of the above embodiment can be obtained.

【0023】以上で本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されることなく種々の応用、設計
的変更が考えられる。たとえば、上記実施例では各加熱
手段のそれぞれに独立の電源装置を設けたが、電源装置
を共通化して各ヒータや各誘導コイルに対して電源出力
を配分するように構成することにより装置全体の簡略化
を図るようにしても良い。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various applications and design changes can be considered. For example, in the above embodiment, each heating means is provided with an independent power supply device, but the power supply device is shared and the power supply output is distributed to each heater and each induction coil. You may make it simple.

【0024】また、上記実施例において均熱手段として
用いた均熱ブロックは、均熱板を積層することのみで優
れた異方性が得られるという利点があるが、均熱手段と
しては熱的な異方性を有するものであれば適宜の形態、
素材のものを採用し得る。
The heat equalizing block used as the heat equalizing means in the above embodiment has the advantage that excellent anisotropy can be obtained only by laminating the heat equalizing plates. A suitable form as long as it has various anisotropy,
The material may be adopted.

【0025】また、複数の試料を積み重ねて一度にホッ
トプレス処理することも可能ではあるが、本発明におい
てはプレスラムからの熱伝導を主体として試料を間接的
に加熱する構成であるため、積み重ねた全ての試料を加
熱するには長時間を要し、また各試料の軸方向に比較的
大きな温度差が生じることが懸念される。したがって、
そのように複数の試料を積み重ねて一度に処理すること
は、処理時間の制約がなく、また試料軸方向の温度差が
製品品質に悪影響を及ぼさない場合に限ることが良い。
It is also possible to stack a plurality of samples and subject them to hot pressing at one time. However, in the present invention, the samples are indirectly heated mainly by heat conduction from the press ram, so that the samples are stacked. It takes a long time to heat all the samples, and there is a concern that a relatively large temperature difference occurs in the axial direction of each sample. Therefore,
Such stacking of a plurality of samples and processing at the same time should be limited only when the processing time is not restricted and the temperature difference in the sample axis direction does not adversely affect the product quality.

【0026】さらに、上記実施例において示した加熱パ
ターンはあくまで一例であって、試料の素材や製品に要
求される品質に応じて最適な加熱パターンを設定すれば
良いことはいうまでもない。
Furthermore, it goes without saying that the heating patterns shown in the above embodiments are merely examples, and the optimum heating pattern may be set according to the quality required for the material of the sample and the product.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上で説明したように、本発明は以下の
ような優れた効果を奏する。請求項1の発明のホットプ
レス方法は、プレスラムを加熱してそのプレスラムから
の熱伝導により試料を間接的に加熱することから、試料
は双方のプレスラムによって押圧面側から加熱されるこ
とになり、このため従来のように表層部と中心部とで大
きな温度差が生じるようなことはなく、その結果、均熱
時間を短縮せしめることができてホットプレス処理全体
の処理時間を短縮でき、また、試料内部の均熱性を改善
することができて製品品質の向上に寄与できる。
As described above, the present invention has the following excellent effects. According to the hot pressing method of the invention of claim 1, since the sample is indirectly heated by heating the press ram and conducting heat from the press ram, the sample is heated from the pressing surface side by both press rams. Therefore, unlike the conventional case, a large temperature difference between the surface layer portion and the central portion does not occur, and as a result, the soaking time can be shortened and the processing time of the entire hot press processing can be shortened. The soaking property inside the sample can be improved, which can contribute to the improvement of product quality.

【0028】また、請求項2の発明では試料をその周囲
からも補助的に加熱することで放熱を補償するので試料
の径方向の均熱性がより改善され、請求項3の発明では
プレスラムと試料との間に均熱手段を介装するので試料
の径方向の均熱化がさらに改善され、請求項4の発明で
は複数枚の均熱板を積層した均熱ブロックを均熱手段と
して用いるので均熱手段として要求される熱的な異方性
を簡単に得ることができる。
Further, in the invention of claim 2, since the heat is compensated by supplementarily heating the sample also from the periphery thereof, the uniform heat distribution in the radial direction of the sample is further improved. In the invention of claim 3, the press ram and the sample are improved. Since the soaking means is interposed between the soaking means and the soaking means, the soaking in the radial direction of the sample is further improved. In the invention of claim 4, since a soaking block in which a plurality of soaking plates are laminated is used as the soaking means. The thermal anisotropy required as a soaking means can be easily obtained.

【0029】さらに、請求項5の発明のホットプレス装
置は、試料室とは断熱状態に区画したプレスラム室にお
いてプレスラムを加熱することでこのプレスラムからの
熱伝導により試料室内の試料を間接的に加熱する加熱手
段を有するので、上記方法を実施するために用いて好適
であるとともに、試料の温度制御を高精度に行うことが
できる。
Further, in the hot pressing apparatus according to the invention of claim 5, the press ram is heated in a press ram chamber which is insulated from the sample chamber, so that the sample in the sample chamber is indirectly heated by heat conduction from the press ram. Since it has a heating means for performing the method, it is suitable for use in carrying out the above method, and the temperature of the sample can be controlled with high accuracy.

【0030】また、請求項6の発明は試料を補助的に加
熱して試料周囲への放熱を補償する加熱手段を有するの
で試料の径方向の均熱性をより改善でき、請求項7の発
明はプレスラムと試料との間に均熱手段を介装できるの
で径方向の伝熱性をさらに改善でき、請求項8および9
の発明は加熱手段として電気抵抗加熱式のヒータあるい
は誘導加熱式の加熱コイルを採用したので、いずれも試
料を効率的に加熱できかつ温度制御も精度良く行うこと
が可能である。
Further, since the invention of claim 6 has a heating means for supplementarily heating the sample to compensate for heat radiation to the surroundings of the sample, the uniform heat distribution in the radial direction of the sample can be further improved. A heat equalizing means can be interposed between the press ram and the sample, so that the heat transfer in the radial direction can be further improved.
Since the invention of (1) employs an electric resistance heating type heater or an induction heating type heating coil as the heating means, any of them can efficiently heat the sample and can perform temperature control with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例であるホットプレス装置の要
部概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a hot pressing apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図2】同ホットプレス装置における加熱パターンの例
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a heating pattern in the hot press device.

【図3】本発明の他の実施例であるホットプレス装置の
要部概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a main part of a hot pressing apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図4】従来一般のホットプレス装置の要部概略構成図
である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part of a conventional general hot press device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 加熱室 12 断熱壁 13 試料室 14,15 プレスラム室 16 試料 17,18 プレスラム 19 均熱ブロック(均熱手段) 20,28 ヒータ(加熱手段) 21,29 電源装置 27 均熱板 30,31 誘導加熱コイル(加熱手段) 32,33 電源装置。 Reference Signs List 11 heating chamber 12 heat insulating wall 13 sample chamber 14,15 press ram chamber 16 sample 17,18 press ram 19 uniform heating block (uniform heating means) 20,28 heater (heating means) 21,29 power supply device 27 uniform heating plate 30,31 induction Heating coil (heating means) 32, 33 Power supply device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05B 6/44 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display H05B 6/44

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料を加熱するとともに一対のプレスラ
ムにより押圧するホットプレス方法において、前記プレ
スラムを加熱して該プレスラムからの熱伝導により前記
試料を加熱することを特徴とするホットプレス方法。
1. A hot pressing method in which a sample is heated and pressed by a pair of press rams, wherein the press ram is heated and the sample is heated by heat conduction from the press ram.
【請求項2】 請求項1記載のホットプレス方法におい
て、試料をその周囲から加熱することにより試料からの
周囲への放熱を補償することを特徴とするホットプレス
方法。
2. The hot pressing method according to claim 1, wherein the sample is heated from its surroundings to compensate for heat radiation from the sample to the surroundings.
【請求項3】 請求項1または2記載のホットプレス方
法において、軸方向の伝熱性に比して径方向の伝熱性が
高い均熱手段をプレスラムの先端と試料との間に介装
し、該均熱手段を介してプレスラムにより試料を加熱す
るとともに押圧することを特徴とするホットプレス方
法。
3. The hot pressing method according to claim 1 or 2, wherein a soaking means having a higher radial heat transfer property than the axial heat transfer property is interposed between the tip of the press ram and the sample. A hot pressing method characterized in that a sample is heated and pressed by a press ram via the soaking means.
【請求項4】 請求項3記載のホットプレス方法におい
て、前記均熱手段として複数枚の均熱板を積層させた均
熱ブロックを用いることを特徴とするホットプレス方
法。
4. The hot pressing method according to claim 3, wherein a soaking block in which a plurality of soaking plates are laminated is used as the soaking means.
【請求項5】 加熱室内において試料を加熱するととも
に一対のプレスラムにより押圧する構成のホットプレス
装置において、前記加熱室の内部を断熱壁によって試料
が配される試料室と各プレスラムがそれぞれ配される2
つのプレスラム室とに区画し、各プレスラムの先端部を
それぞれ断熱壁を貫通させて試料室内に挿入するととも
に、該プレスラムの前記プレスラム室内に位置する部分
を加熱することにより該プレスラムからの熱伝導によっ
て試料を加熱する加熱手段を具備してなることを特徴と
するホットプレス装置。
5. A hot press device configured to heat a sample in a heating chamber and press it with a pair of press rams. Inside the heating chamber, a sample chamber in which a sample is arranged by a heat insulating wall and each press ram are respectively arranged. Two
The press ram is divided into two press ram chambers, the tip of each press ram is inserted into the sample chamber through the heat insulating wall, and the portion of the press ram located inside the press ram chamber is heated to transfer heat from the press ram. A hot pressing apparatus comprising a heating means for heating a sample.
【請求項6】 請求項5に記載のホットプレス装置にお
いて、前記試料をその周囲から加熱して試料からの周囲
への放熱を補償するための加熱手段を具備してなること
を特徴とするホットプレス装置。
6. The hot pressing apparatus according to claim 5, further comprising heating means for heating the sample from its surroundings to compensate for heat radiation from the sample to the surroundings. Press machine.
【請求項7】 請求項5または6記載のホットプレス装
置において、軸方向の伝熱性に比して径方向の伝熱性が
高い均熱手段を前記各プレスラムと試料との間に介装可
能に構成してなることを特徴とするホットプレス装置。
7. The hot pressing apparatus according to claim 5 or 6, wherein heat equalizing means having a higher radial heat conductivity than the axial heat conductivity can be interposed between each press ram and the sample. A hot press device characterized by being configured.
【請求項8】 請求項5,6または7記載のホットプレ
ス装置において、前記加熱手段を前記加熱室の内部に設
けた電気抵抗加熱式のヒータにより構成してなることを
特徴とするホットプレス装置。
8. The hot pressing apparatus according to claim 5, 6 or 7, wherein said heating means is constituted by an electric resistance heating type heater provided inside said heating chamber. .
【請求項9】 請求項5,6または7記載のホットプレ
ス装置において、前記加熱手段を前記加熱室の外部に設
けた誘導加熱式の加熱コイルにより構成してなることを
特徴とするホットプレス装置。
9. The hot pressing apparatus according to claim 5, 6 or 7, wherein the heating means is constituted by an induction heating type heating coil provided outside the heating chamber. .
JP17909494A 1994-07-29 1994-07-29 Hot press method and hot press device Withdrawn JPH0839300A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17909494A JPH0839300A (en) 1994-07-29 1994-07-29 Hot press method and hot press device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17909494A JPH0839300A (en) 1994-07-29 1994-07-29 Hot press method and hot press device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0839300A true JPH0839300A (en) 1996-02-13

Family

ID=16059954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17909494A Withdrawn JPH0839300A (en) 1994-07-29 1994-07-29 Hot press method and hot press device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0839300A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009014521A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-16 Dr. Fritsch Sondermaschinen Gmbh Pressure-sintering device comprises an inserting tool having a reception for a workpiece made of powdery basic material, and printing means that is subjected with pressure during the operation of inserting tool
WO2017043910A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 울산대학교 산학협력단 Mini hot press apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009014521A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-16 Dr. Fritsch Sondermaschinen Gmbh Pressure-sintering device comprises an inserting tool having a reception for a workpiece made of powdery basic material, and printing means that is subjected with pressure during the operation of inserting tool
WO2017043910A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 울산대학교 산학협력단 Mini hot press apparatus
US11230080B2 (en) 2015-09-11 2022-01-25 University Of Ulsan Foundation For Industry Cooperation Mini hot press apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101904839B1 (en) Apparatus and method for heating a blank for hot stamping
CA2912922C (en) Transporting device for hot and thin-walled steel parts
JP2011514646A5 (en)
JP2008159759A (en) Heat treating method and apparatus using induction heating
JPH0839300A (en) Hot press method and hot press device
US6203306B1 (en) Apparatus for manufacturing a rubber-metal plate composite
US4443679A (en) Induction furnace for heat shrinking thermoplastic sheet onto mandrels in a forming process
JP2654903B2 (en) Microwave sintering method and microwave sintering furnace
US20130175251A1 (en) Compensating Heating Element Arrangement for a Vacuum Heat Treating Furnace
US20220266477A1 (en) Composite material molding apparatus and composite material molding method
JPS634503Y2 (en)
JP2005152913A (en) Hot press, and method for heating/cooling hot plate of hot press
JP4656785B2 (en) Hybrid hot press and its control method
KR20140052272A (en) Heat treatment device for annealing process
US20020185767A1 (en) Method and apparatus for thermoforming fiber packaging
JP4154787B2 (en) Hybrid sintering apparatus and method
WO2018135038A1 (en) Heat generating body and vacuum heat treatment device
WO2017170480A1 (en) High-frequency heating device and high-frequency heating method
JP3175251B2 (en) heating furnace
KR100418492B1 (en) Heat treatment apparatus of sheet type heated body and heat treatment method of the same
JP2005340511A (en) Method for manufacturing printed wiring board
JPS61158808A (en) Induction heating graphitization furnace and method for graphitization
JPH1199521A (en) Preheating method for laminate of unvulcanized rubber and metal plate and preheater
JP7065478B2 (en) Metal sheet metal joining device
JPH11309723A (en) Method and apparatus for electromagnetic induction heating of laminate

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20011002