JPH11342470A - 熱加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加工物に対しパルス電流を与えて熱加工の
実験を行う装置であって、多種多様の材料に対して適正
な熱加工の条件、データを得るための実験を効果的に行
うことができる装置を提供する。 【解決手段】 被加工物及び電極が配置される加工部に
対して電力供給を行う電源装置２と、この電源装置２に
接続された管理制御装置４とを備えている。上記電源装
置２は、パルス特性の変更が可能なパルス電源回路４０
と、これを制御するＣＰＵ３９とを有している。また、
管理制御装置４は、入力操作に応じてパルス特性に関係
する各種要素を設定する手段、その設定に応じた信号を
電源装置に出力する手段、データを記憶する手段、現実
の加工状態を監視する手段等を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物に対しパ
ルス電流を与えて放電焼結、焼成、蒸着、溶解、溶射、
溶接等の熱加工を行う装置であって、特に開発、研究、
教育等のために熱加工の実験を行うのに適した熱加工装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、被加工物及び電極が配置され
る加工部に対し、電源装置からパルス電流を供給するこ
とにより放電焼結等の熱加工を行うようにした装置は種
々知られている。一般にこの種の熱加工装置における電
源装置は、パルス幅、周波数等が一定のパルス電流を加
工部に供給するようになっている。

【０００３】なお、パルス電流の周波数等を調整し得る
ようにしたものも開発されており、例えば、特開平６−
１７１０２号公報に示された装置は、真空チャンバー内
に焼結成形型と加圧パンチを兼ねる一対の電極とが設け
られ、その電極にパルス変調器等からなる電源装置が接
続され、この電源装置からパルス電流が電極に供給され
るとともに、パルス変調器により時間経過に応じて上記
パルス電流の周波数が次第に低くなるように調整される
構成となっている。

【０００４】また、特開平４−８２６１７号公報に示さ
れた電気加工用パルス電源装置は、アーク溶接等を行う
加工間隙部分に対してパルス電流を供給する電源装置
に、ＰＷＭ制御回路からなるパルス幅変調制御回路が設
けられ、パルス幅及び周波数の制御が可能となるように
構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、熱加工製品
の開発や、熱加工に関する研究を行うような場合には、
多種多様の材料に対して適正な熱加工の条件、データを
得るための実験を行うことが必要となり、このような実
験を効果的に行うことができる装置の開発が望まれてい
る。

【０００６】ところが、従来の一般的な熱加工装置のよ
うに電源装置から一定のパルス電流が加工部に供給され
るようになっているだけでは、多種多様の材料を試料と
する場合に必ずしも材料に適した熱加工の条件が得られ
ず、効果的に実験を行うことができない。

【０００７】また、上記特開平６−１７１０２号公報に
示されている装置でも、時間経過に応じてパルス電流の
周波数が次第に変化するようになっているだけで、熱加
工の条件を自由に変更することができず、試料等に応じ
て効果的に実験を行うことが困難である。

【０００８】上記特開平４−８２６１７号公報に示され
ている装置では、パルス幅及び周波数を制御できるよう
になっているが、これは熱加工製品の製造段階でエネル
ギー効率を高めるべく調整するものであって、上記実験
のための装置として有効に適用し得るものではない。

【０００９】本発明はこれらの事情に鑑み、多種多様の
材料に対して適正な熱加工の条件、データを得るための
実験を効果的に行うことができる熱加工装置を提供する
ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、被加工物及び電極が配置される加工部に
対して電力供給を行う電源装置と、この電源装置に接続
された管理制御装置とを備え、上記電源装置は、熱加工
のためのパルス電流を発生するとともにそのパルス特性
の変更が可能なパルス電源回路と、上記管理制御装置か
らの信号に応じて上記パルス電源回路を制御する制御手
段とを有し、一方、上記管理制御装置は、入力操作部に
よる入力に応じてパルス特性に関係する各種要素を設定
する設定手段と、その設定に応じた信号を上記電源装置
に出力する手段と、設定された条件及びパルス特性に関
するデータを記憶する記憶手段と、上記加工部での加工
状態を検出する手段から得られるデータに基づいて現実
の加工状態を監視する手段とを有するものである。

【００１１】この装置によると、パルス特性に関係する
各種要素の設定、変更が可能であり、種々の設定条件下
で実験的に熱処理を行わせて、そのとき加工状態を監視
し、解析することにより、適正なパルス特性を調べるこ
とができる。そして、適正なパルス特性に対応するデー
タ等を記憶手段に記憶させ、保存させることができる。

【００１２】この装置において、パルス波形が異なる複
数種類のパルスパターンを選択可能とするとともに、パ
ルス電流、電圧、パルス幅、パルス間隔等のパルス特性
調整要素を変更可能とするように上記電源装置のパルス
電源回路が構成され、上記管理制御装置の設定手段は上
記パルスパターン及び上記パルス特性調整要素を入力操
作部による入力に応じて設定するようになっていると、
上記パルスパターンの選択及びパルス特性調整要素を変
更することでパルス特性を様々に変更することができ、
多種多様な材料からなる被加工物に対して適正なパルス
特性を得ることが可能となる。

【００１３】また、上記管理制御装置は、１つのパルス
パターンの選択に基づいてパルス特性の設定及びそれに
従った電力供給の制御を行う第１の制御モードと、複数
のパルスパターンの組み合わせの選択に基づいてその複
数のパルスパターンの組み合わせからなるパルス特性の
設定及びそれに従った電力供給の制御を行う第２の制御
モードと、最終的なパルス特性の設定に応じて電力供給
の自動制御を行う第３の制御モードとを選択可能として
いることが好ましい。

【００１４】このようにすると、被加工物が複数の異種
材料を含むような場合でも、例えば先ず個々の材料につ
いて第１の制御モードで電力供給を制御するようにして
熱処理の実験を行うことにより各材料に対して適正なパ
ルス特性を調べ、そのデータを利用して第２の制御モー
ドでの実験や、さらには第３の制御モードでの実験を行
うことにより、上記の複数の異種材料を含む被加工物に
対して適正なパルス特性等を調べることができる。

【００１５】また、上記管理制御装置は、パルス特性の
設定に応じて温度等の制御パラメータの時間的変化をシ
ミュレートしてディスプレイに表示するようになってい
ることが好ましい。このようにすると、パルス特性に関
係する各種要素を設定する際、シミュレーションデータ
に基づいて設定を調整することができる。

【００１６】また、上記加工部に対し、被加工物に加圧
力を加える加圧手段と、被加工物を収容するチャンバー
内の真空度を調節する真空ポンプと、チャンバー内に雰
囲気ガスを供給してそのガス流量を調節するガス供給手
段とが具備され、上記管理制御装置は、パルス電圧、パ
ルス電流、パルス周期、パルス幅及びベース電流からな
るパルス特性調整要素と、上記加圧力、上記真空度及び
上記ガス流量からなる加工条件調整要素と、被加工物の
温度と、被加工物の軸方向の変位量とをパラメータとし
て、上記パルス特性調整要素及び加工条件調整要素の設
定に基づく上記電源装置、上記加圧手段、上記真空ポン
プ及びガス供給手段の制御、加工状態の監視並びに上記
温度、変位量のシミュレートを行うことが好ましい。

【００１７】このようにすると、上記パルス特性調整要
素に加え、上記加工条件調整要素等が調整されつつ、被
加工物の温度及び被加工物の軸方向の変位量の計測、監
視やシミュレートが行われ、これらのパラメータの適正
なデータを調べることができる。

【００１８】また、上記電源装置は、放電焼結加工を行
う場合に、パルス立ち上がり時点で、粉末焼結材料から
なる被加工物に対し、同一単位系で電圧の値が被加工物
の固有電気抵抗の値の５０〜５０００倍となる高電圧を
微少時間だけ印加するようになっていることが、アーク
放電による焼結の促進に効果的である。

【００１９】上記加工部は、被加工物を収容する環境設
定用のチャンバーを備え、このチャンバーは、上下両電
極がそれぞれ貫通する上壁部及び下壁部と、これらの間
の胴部とに３分割され、上壁部及び下壁部に対して胴部
が着脱可能に結合されている構造としてもよい。このよ
うにすると、使用目的や被加工物の種類等に応じ、上記
胴部を交換することが容易に可能となる。

【００２０】また、上記加工部に配置された一対の電極
を、それぞれ、基部と先端部とに分割し、その先端部を
基部に対して着脱可能に連結するようにしておけば、各
電極の先端側のみ交換することで目的に応じた電極の形
状等の変更が可能となる。

【００２１】あるいはまた、上記加工部は、相対応する
回転可能な一対のロール状電極を備え、この両ロール状
電極間に被加工物を通して、両ロール状電極の回転によ
り被加工物を移動させつつ、両ロール状電極にパルス電
流を供給して連続的に熱加工を行うような構造としても
よい。このようにすると、繊維状等の被加工物にパルス
エネルギーによる熱加工を連続的に施すことが可能とな
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２３】図１は熱加工装置全体の概略構造を示し、
図２は加工部の構造を示し、図３は制御系の概略を示し
ている。これら図に示す熱加工装置は、加工部１と、こ
の加工部１に対して電力供給を行う電源装置２と、加工
部１の加圧装置等を制御する制御盤３と、パソコンから
なる管理制御装置４とを備えている。上記管理制御装置
４にはキーボード、マウス等からなる入力操作部５と、
各種データ等の表示を行うディスプレー６が具備されて
いる。

【００２４】上記加工部１は、図２にも示すように、環
境設定用のチャンバー１０内に試料（被加工物）８が設
置されるようになっており、例えば放電焼結を行う場合
は一対の焼結成形型間に試料としての焼結材料が保持さ
れるようになっている。さらにチャンバー１０内には、
加圧部材を兼ねる上下一対の電極１１，１２が配置され
ており、後述のように電源装置２から電極１１，１２に
通電されるようになっている。また、加圧用のサーボモ
ータ１４または油圧シリンダを備えた加圧装置１３よ
り、電極１１，１２を押圧し、電極１１，１２を介して
試料８に加圧力を加えることができるようになってい
る。

【００２５】上記チャンバー１０はバルブ１５等を介し
て真空ポンプ１６に接続されるとともに、バルブ１７等
を介してガス供給手段１８に接続され、上記真空ポンプ
１６によりチャンバー１０内が減圧され、また、必要に
応じてガス供給手段１８から不活性ガス等がチャンバー
１０内に供給されるようになっている。さらにチャンバ
ー１０には、試料の温度を検出する温度センサ１９、放
電加工の進行に伴う試料８の形状変化に応じた電極の変
位を検出する変位センサ２０、チャンバー１０の温度を
検出する温度センサ２１、チャンバー１０内の真空度を
検出する圧力センサ２２等が設けられている。

【００２６】上記電極１１，１２は電源装置２に接続さ
れている。また、上記加圧装置１３のサーボモータ１４
及び各種センサ１９〜２２が制御盤３に接続されてお
り、この制御盤３にはシーケンサ２５、サーボモータを
駆動するプレス駆動部２６、センサからの信号を受ける
信号変換器２７等が設けられている。

【００２７】上記電源装置２及び制御盤３は上記管理制
御装置４に接続されている。そして、上記電源装置２と
管理制御装置４との間でシリアル通信が行われるととも
に、管理制御装置４から電圧・電流制御信号等が電源装
置２へ送られ、電源装置２から加工電圧・電流値等が管
理制御装置４へ送られる。また、管理制御装置４と制御
盤３のシーケンサ２５との間で通信が行われるととも
に、管理制御装置４からプレス圧力・速度制御信号が制
御盤３のプレス駆動部２６に送られ、制御盤の信号変換
器２７からアナログデータが管理制御装置４へ送られる
ようになっている。

【００２８】図４は上記管理制御装置４及び電源装置２
の基本構成を示し、この図において、管理制御装置４と
電源装置２との間のシリアル通信のためにシリアル通信
手段３１，３２が両装置に設けられるとともに、各種信
号（外部指令信号、検出信号等）の入出力のため管理制
御装置４にＤ／Ａ変換器３３、Ｉ／Ｏポート３４及びＡ
／Ｄ変換器３５が、また電源装置２にＡ／Ｄ変換器３６
及びＩ／Ｏポート３７が設けられている。さらに電源装
置２は、パルス電源回路４０と、これを制御するＣＰＵ
（制御手段）３９と、メモリ３８を有している。

【００２９】そして、必要に応じて各種の制御情報（例
えば後述の半自動制御モード時の電源パルス制御情報）
がシリアル通信で管理制御装置４から電源装置２に送ら
れ、それが指令データならばメモリ３８に格納されるよ
うになっている。また、管理制御装置４のＩ／Ｏポート
３４から外部指令が送られてきたときにこれをシリアル
通信による指示より優先させることもできるようにして
いる。

【００３０】また、メモリ３８に格納されたデータはＣ
ＰＵ３９によって随時読み出され、このＣＰＵ３９によ
り、Ｄ／Ａ変換器４１を介してパルス電源回路４０が制
御されるようになっている。このパルス電源回路４０の
出力は上記加工部１に供給され、かつ、その出力値が管
理制御装置４に送られるようになっている。

【００３１】上記パルス電源回路４０は、放電焼結加工
等の熱加工のためのパルスを発生させるとともに、その
パルス波形、パルス幅、パルス間隔、電流、電圧等のパ
ルス特性調整要素の変更が可能となるように構成されて
いる。例えば図５に示すように、パルス電源回路４０
は、整流回路４２の出力側に接続されたインバータ４３
と、このインバータ４３にトランス４４を介して接続さ
れたパルス出力回路４５とを備え、上記インバータ４３
は４個のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４及びダイオードＤ
１〜Ｄ４等で構成され、パルス出力回路４５は複数のサ
イリスタＳ１〜Ｓ４を有している。そして、上記ＣＰＵ
３９でトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４およびサイリスタＳ
１〜Ｓ４が制御されることによりパルス特性が調整され
るようになっている。

【００３２】とくに、波形が異なる複数種類のパルスパ
ターンが選択可能とされ、具体的には、図６（ａ）のＤ
Ｃ波形ＷＡ、同図（ｂ）のパルス波形ＷＢ、同図（ｃ）
の交流パルス波形ＷＣ、同図（ｄ）のアップダウンスロ
ープ波形ＷＤの４種類のパターンが選択可能となってい
る。さらに、同図（ａ）のＤＣ波形ＷＡの場合はピーク
電流Ｉｐ、電圧、波形モード時間Ｔｍ等が調節可能とさ
れ、同図（ｂ）のパルス波形ＷＢの場合はピーク電流Ｉ
ｐ、ベース電流Ｉｂ、電圧、パルス幅Ｔ１、パルス周期
Ｔ２等が調節可能とされるというように、各種のパルス
特性調整要素が所定範囲内で調節可能とされる。

【００３３】また、図６に示す４種類のパターンのうち
の２種類以上を組み合わせて任意の順番で出力すること
により、例えば図７に示すように各種波形のパターンが
時間的に変化するような出力を得ることも可能である。

【００３４】一方、管理制御装置４は、図８に示すよう
に、入力操作部５の入力に応じてパルス特性に関係する
各種要素を設定する設定手段４７としての機能を有し、
また、設定された要素及びパルス特性等に関するデータ
を記憶する記憶手段４８を有するとともに、上記電源装
置２及び制御盤３の信号変換器２７から得られるデータ
に基づいて現実の加工状態を監視する監視手段４９とし
ての機能を有している。上記設定手段４７は、パルス特
性に関係する要素として上記パルスパターンとパルス電
流、電圧、パルス幅、パルス周期等のパルス特性調整要
素を入力操作に応じて設定し、その設定に応じた信号を
上記電源装置２に出力するようになっている。

【００３５】さらに管理制御装置４は、パルス特性に関
係する要素の設定に際し、１つのパルスパターンの選択
に基づいてパルス特性の設定及びそれに従った電力供給
の制御を行う手動制御モード（第１の制御モード）と、
複数のパルスパターンの組み合わせの選択に基づいてそ
の複数のパルスパターンの組み合わせからなるパルス特
性の設定及びそれに従った電力供給の制御を行う半自動
制御モード（第２の制御モード）と、最終的なパルス特
性の設定に応じて電力供給の自動制御を行う自動制御モ
ード（第３の制御モード）とを選択可能としている。ま
た、上記設定に応じて温度等の制御パラメータの時間的
変化をシミュレートしてディスプレイ６に表示するよう
になっている。

【００３６】上記管理制御装置４等による処理の具体例
を、図９以降の図面に基づいて説明する。

【００３７】図９は熱加工の実験を行う場合の管理制御
装置４の操作フローを示している。この操作フローとし
ては、先ず主電源スイッチのオン操作、加工部１に対す
る冷却水供給、ガス供給、試料８のセット等の準備作業
が行われてから、パソコン（管理制御装置）のスイッチ
がオンとされ（ステップＳ１）、ついでディスプレー６
に表示される実験計画作成用画面で実験計画の登録等の
実験計画作成操作が行われる（ステップＳ２）。次に、
各種実験条件の設定（ステップＳ３）及び手動、半自
動、自動のいずれかのモード設定（ステップＳ４）が行
われた後、電源装置２からの電力供給及び加圧装置の作
動等の制御を開始させる操作が行われる（ステップＳ
５）。そして、実験（熱加工）が行われている間に、実
験状態の監視として実験データのグラフ化及び各制御対
象の監視項目のモニター等が行われる（ステップＳ６）
とともに、装置の保安のために装置状態の監視が行われ
る（ステップＳ７）。それから、ディスプレー６による
各種データの多重グラフ、相関グラフ、パルス形状等の
観察、過去のデータの照会、実験結果のプリントアウ
ト、シミュレーションデータの修正、再利用等のデータ
解析が行われ（ステップＳ８）、さらにパルス形状、実
験条件等の必要なデータが記憶、保管され（ステップＳ
９）、また、必要に応じてキャリブレーションが行われ
る（ステップＳ１０）。

【００３８】図１０は電源パルス制御の具体例を示して
おり、図１１及び図１２を参照しつつこの制御を説明す
る。先ずステップＳ２０でのモード選択により、手動制
御モード、半自動制御モード、自動制御モードのいずれ
かが選択される（ステップＳ３０，Ｓ４０，Ｓ５０）。

【００３９】手動制御モードとされた場合は、ディスプ
レー６の画面が、図１１のように手動制御用のシミュレ
ーション表示部分５１及び情報設定部分５２等を有する
画面とされ、その画面でパルスモード及びパルス特性調
整要素等の情報の設定が行われる（ステップＳ３１）。
この場合、パルスモードの設定として図６（ａ）〜
（ｄ）に示す４種のパターンから１種類が選択され、例
えば同図（ｂ）のパルス波形ＷＢが選択されるととも
に、ピーク電流、ベース電流、電圧、パルス幅、パルス
周期等の情報が設定される。また、パルスモード、情報
の設定に応じ、試料の温度の時間的変化等のシミュレー
ションデータが画面に表示される。

【００４０】このようなパルスモード、情報の設定が済
むと、管理制御装置４から電源装置２及び制御盤３に制
御開始指示が送信される（ステップＳ３２）。そして、
加工開始後、電源パルスの計測（ステップＳ３３）、電
源パルスのグラフ表示（ステップＳ３４）、画面コント
ロールによるパルス電流指示（ステップＳ３５）、パル
スのピーク電流変更指示（ステップＳ３６）等が、ステ
ップＳ３７で加工終了と判断されるまで繰り返される。

【００４１】半自動制御モードとされた場合は、ディス
プレー６の画面が、図１２に示すように半自動制御用の
シミュレーション表示部分５３及び電源パルス制御情報
設定部分５４等を有する画面とされ、その画面で電源パ
ルス制御情報の設定が行われる（ステップＳ４１）。こ
の場合、電源パルス制御情報設定部分５４は、図６
（ａ）〜（ｄ）に示すパルスパターンを２種以上組み合
わせて例えば１２区分までの範囲で連続して設定できる
ように１２の枠を有しており、その各枠にそれぞれパル
スパターンとピーク電流、ベース電流、電圧、パルス
幅、パルス周期及びモード時間等の情報が表形式で入力
される。このような電源パルス制御情報の設定に応じ、
試料の温度、圧力等の時間的変化を示すシミュレーショ
ンデータが画面に表示される。

【００４２】電源パルス制御情報の設定が済むと、電源
パルス制御情報が管理制御装置４から電源装置２へシリ
アル通信により送信され（ステップＳ４２）、さらに制
御開始指示が送信される（ステップＳ４３）。そして、
加工開始後、電源パルスの計測（ステップＳ４４）及び
電源パルスのグラフ表示（ステップＳ４５）が、ステッ
プＳ４６で設定パルスの出力終了と判断されるまで繰り
返される。

【００４３】また、自動制御モードとされた場合は、デ
ィスプレー６の画面が、自動制御用のシミュレーション
表示部分及び情報設定部分等を有する画面とされ、その
画面でパルスモード、情報の設定が行われる（ステップ
Ｓ５１）。この場合、前記の手動制御モードあるいは半
自動制御モードでの実験により調べられて保存されてい
るパルスモード及び情報のデータのうちで、試料に対し
て適当なものがあれば、これを利用してパルスモード等
を設定すればよい。また、その設定に応じた温度、圧力
等のシミュレーションデータを目標値としてＰＩＤ制御
を行うべく、そのＰＩＤ定数の設定が行われる。

【００４４】このようなパルスモード、情報の設定が済
むと、管理制御装置４から電源装置２及び制御盤３に制
御開始指示が送信される（ステップＳ５２）。そして、
加工開始後、電源パルスの計測（ステップＳ５３）、電
源パルスのグラフ表示（ステップＳ５４）、ＰＩＤ制御
による最適パルス電流の計算（ステップＳ５５）、パル
スのピーク電流変更指示（ステップＳ５６）等が、ステ
ップＳ５７で加工終了と判断されるまで繰り返される。

【００４５】つまり、上記自動制御では、所定時間毎
に、シミュレーションデータ等に基づいて与えられる温
度の目標値と実測値とが比較され、その比較結果に応じ
て実際の温度を目標値に近づけるべく、ＰＩＤ制御によ
り電源パルスのピーク電流が調節される。

【００４６】また、この自動制御時には圧力についても
シミュレーションデータ等に基づく目標値と実測値とが
比較され、それに応じてＰＩＤ制御により加圧装置１３
のサーボモータ１４による加圧力が調節される。この場
合、加圧装置１３による加圧を電源パルスに同期したパ
ルス信号で断続的に行わせるようにすることが好まし
く、とくに図示の実施形態のようにサーボモータ１４を
用いることにより、適正にタイミングをとりながら加圧
を断続的に行わせることができる。

【００４７】以上のような当実施形態の熱加工装置を用
いると、多種多様な材料からなる試料に対し、電源装置
２から供給されるパルスの特性を種々変えて熱加工の実
験を行い、それに基づき、試料に応じた適正な電源制御
データを得ることができる。とくに、複数種類の金属材
料を含む試料の放電焼結等を行うような場合、上記手動
制御モードによる実験、半自動制御モードによる実験及
び自動制御モードによる実験を順次行うことにより、適
正な電源制御データを容易に見い出すことができる。具
体的には次のような方法で実験が行われる。

【００４８】主に単一種類の金属材料で構成される試料
を熱加工するような場合は、上記手動制御モードにより
波形パターン及び電流、電圧、パルス幅等を設定すれば
よい。

【００４９】例えば熱伝導度及び電気伝導度の高い銅材
料等を試料として放電焼結を行う場合、パルス特性は真
空度０．１Ｐａの下で電圧６Ｖ、ピーク電流２００Ａ、
周波数６０Ｈｚ、パルス幅０．１sec とすることによ
り、粉末粒子間に放電現象が発生して粒子結合が進行す
る。約６０秒でその効果は減衰されるが、パルス特性を
電圧１２Ｖ、ピーク電流４００Ａ、周波数１２０Ｈｚ、
パルス幅０．２sec にすればさらに放電状態が発生して
粒子結合の連続化が起こる。その後直流エネルギー１０
００Ａを１２０秒付加し、銅の焼結温度を８５０°Ｃま
で昇温して密度の緻密化を一定圧力のもとで行うと、約
３分で銅の焼結が完了し、このときの材料強度は３５Kg
/mm２を示し、溶製品と近似したものとなった。

【００５０】また、電気抵抗値の大きく異なる材料、例
えば銀とニッケルとについて放電状態を調べると、抵抗
値の小さい銀の方がパルス放電を起し易くて適正パルス
エネルギー域が小さい範囲にあり、一方、ニッケルは同
一条件のもとでは殆ど放電現象が起らずに、さらに高い
放電エネルギーの段階で放電が始まり、適正パルスエネ
ルギー域が銀に比べてかなり大きくなり、放電持続時間
も長くなる。

【００５１】また、接触抵抗の大きいアルミ材料、チタ
ン系材料、ステンレス系材料等の酸化状態が不導体化す
る材料には交流パルスを与えるようにすると、電流の逆
転現象による不導体酸化皮膜の破壊を行うことができ
る。

【００５２】このように材料により適正なパルス波形や
パルスエネルギーが種々異なり、しかも、粉末粒子固有
の電気特性、形状、接触抵抗等の多くの要因が放電現象
に影響するので、適正なパルス特性を理論的に正確に予
測することは困難である。

【００５３】そこで、手動制御モードにより、材料に応
じてある程度はパルス特性を予測してパルス波形及び電
流、電圧、パルス幅等の情報を設定した上で、実験的に
熱加工を行わせ、その状態を監視する。上記情報の設定
の際には、ディスプレー６の画面に表示されるシミュレ
ーションデータを参照し、必要に応じて設定値を調整す
ればよい。そして、実験結果を示す計測値等のデータを
解析し、プリントアウト、シミュレーションデータの修
正等を行う。また、必要に応じ上記情報の設定値を変更
して手動モードによる実験を繰り返し、その各実験デー
タの解析に基づいて適正なパルス特性を調べ、その情
報、データを保存する。

【００５４】また、複数種類の材料を含んでその材料個
々の特性の違いによりパルス放電現象の差異が現われる
ような傾斜機能材料、例えばＮｉ，Ａｇ，Ｗ，Ｍｏの積
層傾斜材料を対象とするような場合、先ずＮｉ，Ａｇ，
Ｗ，Ｍｏの個々についてそれぞれ適正なパルス特性を調
べる。この場合、図１３のように、上記各金属材料を複
合した積層傾斜機能材料に対し、個々の材料に対する適
正パルス特性を与えるだけでは引っ張り強さが弱くて良
好な焼結状態が得られないが、各材料に対する適正パル
ス特性を組み合わせて順次出力するようにし、さらにこ
のようなモードを複数回繰り返すようにすれば、引っ張
り強さが増大し、良好な焼結状態が得られる。

【００５５】そこで、先ず上記手動制御モードでの実験
により個々の材料に対して適正なパルス特性を調べてそ
の情報、データを保存した上で、半自動制御モードでの
実験に移り、各材料の適正パルス特性を組み合わせて繰
り返し出力するように電源パルス制御情報を設定する。
また、必要に応じ、電源パルス制御情報の設定値を調整
しつつこの半自動モードでの実験を繰り返す。そして、
実験結果を示す計測値等のデータを解析し、プリントア
ウト、シミュレーションデータの修正等を行い、データ
解析に基づき、複数種類の材料を含む試料に対して適正
なパルス特性を調べてその情報、データを保存する。

【００５６】次に、自動制御モードでの実験に移り、半
自動制御モードでの実験で調べられた適正なパルス特性
に対応する情報、データを利用するとともに、ＰＩＤ定
数が設定されてＰＩＤ制御により温度、圧力等がコント
ロールされる。そして、必要に応じてＰＩＤ定数が変更
されつつ自動制御モードでの実験を繰り返すことによ
り、自動制御による熱処理に適したＰＩＤ定数等の制御
条件を調べることができる。

【００５７】このように、当実施形態の装置によると、
電源装置２においてパルスパターンやその他のパルス特
性調整要素（電流、電圧、パルス幅等）の変更が可能と
されるとともに、管理制御装置４で上記パルスパターン
やその他のパルス特性調整要素を設定でき、かつ、上記
手動制御モード、半自動制御モード及び自動制御モード
を選択することができるようになっているため、多種多
様の試料に対応し得るようにパルス特性等を種々変えて
実験を行うことができ、その実験のデータ解析に基づき
パルス特性等の適正なデータを容易に見い出すことがで
きる。

【００５８】とくに、モード選択、パルスモード及び情
報の設定等の処理をパソコンからなる管理制御装置４で
一元的に行うことができる。この際、パルスモード及び
パルス特性調整要素に関する情報の設定に際しては、試
料の温度、圧力等の時間的変化をシミュレーションで調
べ、それに応じて電流、電圧、パルス幅等の設定を調整
することができる。

【００５９】また、電源装置２にＣＰＵ３９を設けて小
型コンピュータとしての機能を持たせ、これとパソコン
からなる管理制御装置４との間でシリアル通信等により
情報を交信できるようにしているため、電源装置２、管
理制御装置４及びこれらの間の通信回線をコンパクト化
し、全体を小型化してデスクトップ型とすることが可能
となり、コストの低廉化及び省スペース化に有効とな
る。

【００６０】なお、本発明の装置において、加工部１に
おける上部電極１１の先端形状は、先端面の面積が０．
０５〜０．２mm２の鋭角状とすることが好ましい。ある
いは、電極先端面（被加工物側の面）を０．１〜１．０
mm程度のピッチで０．１〜１．０mm程度の深さの凹凸面
形状としてもよい。

【００６１】このように電極先端側を鋭角上あるいは凹
凸面状とすると、従来の電極(通常は先端面の面積が３
０００mm２以上)と比べ、エネルギーを集約させて放電
効果を大きくすることができる。

【００６２】また、上記電源装置２のパルス電源回路４
０は、前述のように種々のパルス特性調整要素の変更が
可能となっているが、その好ましい調整範囲等を具体的
に説明すると、パルス周波数１Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲
内でパルス周期、パルス間隔、パルス幅の変更が可能で
あるとともに、パルス電流エネルギーが５０〜５０００
Ａの範囲で変更可能であり、かつ、可変範囲内でこれら
の要素の値の組み合わせ、組み替えが任意に可能な構成
とされる。

【００６３】さらに好ましくは、特に放電焼結を行なう
場合に適した機能として、電源電圧が２〜２４Ｖの範囲
で、アーク放電を発生させるような絶縁破壊のためにパ
ルス印加当初に０．０１秒〜０．１秒の瞬時だけ、同一
単位系で電圧の値が被加工物の固有電気抵抗の値の５０
〜５０００倍となる高周波高電圧を発生させる機能を有
するようにパルス電源回路４０が構成される。

【００６４】このようなパルス電源回路を用い、放電焼
結を行なう場合の放電発生の際に、パルス電流を変化さ
せてエネルギーを上昇させることにより、定常時の放電
電圧よりはるかに高い電圧を急激に、かつ１秒以下の短
時間の範囲で印加すると、効果的にアーク放電が生起さ
れることが、本発明の装置を用いた実験により判明し
た。なお、試料としての焼結材料の固有抵抗値や吸着ガ
スの状態等によって放電の起こる臨界電圧が異なり、放
電スタートの電圧は定常状態より数倍程度以上高くとる
必要があるが、放電スタート後は、定常状態に戻しても
放電が持続する。

【００６５】具体例を示すと、Ｔｉ粉末からなる焼結材
料であって、通常の放電加工では８Ｖ、１５００で放電
発生していた（この時の型温度は１１５０°Ｃ程度）も
のを試料とし、この試料に対し、パルス立ち上がり時に
３０００Ｖ、３Ａ、０．０１秒の高電圧を印加してアー
ク放電を開始させ、引き続き、８Ｖ、６００Ａとしてア
ーク放電を持続させた（この時の型温度は８００°Ｃ程
度）。

【００６６】このようにすると、材料全体のマクロ的温
度を低く抑えることができ、焼結時の熱影響を低くする
ことができるため、材料のもつ物質特性を熱影響によっ
て損なうことなく焼結製品を作ることができる。例え
ば、新素材と呼ばれるような粉体材料は、それ自身優れ
た物質特性を持っているものの、熱影響でそれが破壊さ
れると製品化できないという問題を抱えているが、当実
験例のような手法で熱影響を低くすることによりこのよ
うな問題が解消される。

【００６７】そして、このように短時間だけ高電圧を印
加することにより、一気にアーク放電を誘起させ、粉体
粒子を瞬時に溶解して焼結を効果的に行なうことができ
る。具体的には、１００Ｖ〜１００００Ｖの高周波高電
圧をパルス立ち上がり時に０．０１秒〜０．１秒の瞬時
だけ印加することが、極めて有効である。

【００６８】以上のように本発明の装置は、種々パルス
の組み合わせや、さらにパルス立ち上がり時の高電圧の
印加等により、有効に放電エネルギーを利用して焼結も
しくは焼生等を行なうことができ、従来のこの種の装置
とは次のような顕著な相違を有する。

【００６９】すなわち、単に一定の単純特性のパルスを
焼結粉体に印加するようになっている一般的な従来装置
は、そのパルスの電解効果に基づいて粉体が活性化さ
れ、粉体粒子接触面にジュール熱が発生することを利用
して、そのジュール熱による材料全体の加熱により焼結
を行なうものであって、抵抗焼結に近いものであり、材
料全体の温度が高くなって熱的影響が問題となる。

【００７０】これに対し、本発明の装置によると、アー
ク放電による放電エネルギーそのものを有効に用い得る
ようにアーク放電を適正に制御することができ、このア
ーク放電の温度はミクロ的に数万度（原子水準）と理論
解析されており、アーク放電を有効に用いることでミク
ロ的に高温として焼結を達成しつつ、マクロ的に材料の
温度を低くし、熱的悪影響を防止し得ることとなる。

【００７１】尤も、アーク放電熱加工の前にある程度の
温度まで加熱する等、熱加工の前後における加熱、除冷
などの制御機能を兼ね備えておくこともできる。

【００７２】さらに本発明の装置では、放電パルスと、
これによって生じるパルス圧力を効果的に利用すること
ができる。すなわち、型内に充填した粉体材料に周期的
にパルスエネルギーを与えると、図１４に示すように、
パルスエネルギーが印加されたときに粉体表面が圧縮さ
れて粉体に加わる圧力が上昇し、パルス電流の周期に対
応した周期で粉体に加わる圧力が変動する。そして、粉
体表面が圧縮されたときの圧力エネルギーにより高温度
となり、粉体粒子同士が結合可能な状態となる。

【００７３】このとき、加圧装置１３によって全体圧力
が固定されていることにより、上記圧力エネルギーが微
視的に粉体粒子相互間に集中的に作用し、粉末の特性を
損なわずに焼結を促進することができる。

【００７４】例えば、全体圧力１０００ｋｇ、パルスエ
ネルギー１０００Ａ、周波数１Ｈｚに設定してパルスを
型内の粉末に加えると、パルス周期に対応して加圧側で
１３００ｋｇ、減圧側で７００ｋｇの圧力変動（全体圧
力に対して±３００ｋｇ）が生じ、このような圧力変動
を制御することにより、減圧側で材料の溶け出しを防止
しつつ、加圧側で粉体粒子の結合を促進することができ
る。

【００７５】本発明の装置を用いたアーク放電加工につ
いてのいくつかの実験例を、次に示しておく。

【００７６】例１.パルプから３５０°Ｃで炭化した粉
末を材料とし、パルス周波数２５０Ｈｚ、パルス分５０
％、パルスエネルギー３０００Ａ、加圧力３５０kg/cm
２、型表面温度２３５０°Ｃ、試料寸法φ１０mm×５m
m、電極に黒鉛使用という条件で、５分間焼成した。な
お、上記パルス分とは、その周期（パルス幅＋パルス間
隔）に対するパルス幅の割合である。

【００７７】この実験の結果は、炭化粉末の収率が５０
％、電子顕微鏡で観察した結晶化率が２８％であった。

【００７８】次に、同一粉末に水素皮膜吸着処理を施し
たものを材料とし、加工品寸法及び電極は上記と同様と
し、パルス周波数２５０Ｈｚ，１２５Ｈｚ，６０Ｈｚ、
パルス分５０％、パルスエネルギー１８００Ａ、表面温
度８００°Ｃ、という条件で５分間焼成した。その結
果、炭化粉末の収率が７７％に向上し、電子顕微鏡で観
察した結晶化率が４２％となった。上記収率が向上され
るのは、材料の水素化処理による脱酸効果とＨ２ガスの
アーク放電電解促進効果とによるものであり、結晶化率
が向上されるのは、パルス部分の組み合わせ効果、パル
ス印加時期とアーク放電発生初期温度によるものである
ことを追加実験で確認した。

【００７９】例２．白金（Ｐｔ）の粉末で粒子径が０．
５〜１μのものを材料とし、パルス周波数１５０Ｈｚ、
パルス分７０％、パルスエネルギー２８００Ａ、加圧力
５００kg/cm２、真空度１０Ｐａ、試料寸法φ１０mm×
５mm、電極に黒鉛使用という条件で、５分間焼結した。
その結果、理論密度に対して９５％の密度の焼結体が得
られた。顕微鏡観察によると、独立空孔が多く結晶不均
一（樹脂状）であることが判明した。これは粉末の比表
面積が著しく大きくなり、大量の吸着ガスが一定温度で
分離解放された影響であると推測される。真空度データ
の分析から、パルス印加後、真空度が３００Ｐａまで異
常に低下していることも判明した。

【００８０】次に、同一粉末を同一試料寸法とし、電極
に黒鉛を使用し、パルス周波数６０Ｈｚ，１２５Ｈｚ，
２５０Ｈｚ、パルス分７０％、パルスエネルギー１８０
０Ａ、型温度７００°Ｃに設定してパルスを印加した。
また、真空度制御を行い、常時１０Ｐａ〜５０Ｐａの範
囲に保ちつつ、焼結を行った。その結果、理論密度に対
して１００％の密度の焼結体が得られた。顕微鏡観察に
よると結晶性も非常に良く、ピンホールも抑えられるこ
とを確認した。

【００８１】この実験結果から、放電焼結では、吸着ガ
スの挙動とパルス特性の因子が互いに関連して品質に影
響を及ぼすことが確認された。

【００８２】例３.圧電素子材料であるＢｉ−Ｔｅ／Ｆ
ｅＳｉ２の粉体粒子の低温焼結実験において、パルス周
波数１５０Ｈｚ、パルス分５０％、パルスエネルギー８
００Ａ、加圧力３５０kg/cm２、真空度５０〜１００Ｐ
ａ、試料寸法φ１０mm×５mm、電極に黒鉛使用という条
件で、５分間、試料温度６００°Ｃで焼結を行った。そ
の結果、理論密度に対して５５％の密度の焼結体が得ら
れ、熱電特性が通常の圧電素子製法による製品の１２０
％に改良された。

【００８３】次に、同一条件のもとに、電極材料として
アーク放電を促進するトリアタングステン（Ｔｈ２Ｏ
Ｗ）を使用した。その結果、試料温度が同一条件にも拘
らず大幅に上昇し、１０００°Ｃに達した。さらにパル
スエネルギーを５００Ａに下げ、３分間焼結したとこ
ろ、密度が理論密度に対して７５％に改良され、型温度
４５０°Ｃのもとで電熱特性を１５０％に大幅改良する
ことができた。これは、電極を、放電特性を促進する酸
化物を含むトリアタングステンに変えた結果であること
が判明した。

【００８４】とくにトリアタングステンを用いているの
は、放電溶解するミクロ部分は高温のアーク温度域に達
するため、導電特性、耐熱特性に優れた高融点金属とし
たものである。なお、トリアタングステンの代わりにト
リアモリブデン（Ｔｈ２ＯＭｏ）を用いても同様の効果
が得られる。

【００８５】本発明の装置における各部の構造の他の実
施形態を、以下に説明する。

【００８６】本発明の装置における加工部１のチャン
バー１０は、図１５，図１６に示すように分割構造とし
ておいてもよい。すなわち、これらの図に示すチャンバ
ー１０は、上壁部５１及び下壁部５２と、これらの間に
位置する胴部５３とに３分割されている。

【００８７】上壁部５１及び下壁部５２は、それぞれ、
チャンバー１０の上下両側を封鎖するようにプレート状
に形成され、その各中央部には電極貫通部５１ａ，５２
ａが設けられ、これら電極貫通部５１ａ，５２ａに上下
の電極１１，１２貫通され、電極の先端がチャンバー１
０内に突入するようになっている。

【００８８】また、胴部５３は、円筒状の周壁を有する
とともに、上下両端に、上壁部５１及び下壁部５２と連
結するためのリング状の縁枠５４，５５を一体に有して
いる。そして、図外の固定フレームに下壁部５２が支持
されるとともにその上に胴部５３及び上壁部５１が順次
載置された状態で、上壁部５１及び下壁部５２と胴部の
上下縁枠５４，５５とがボルト５６で連結されるように
なっている。

【００８９】さらに、チャンバー分解時に電極が分解の
邪魔にならないように、上側の電極１１は基部１１ａと
先端部１１ｂとに分割され、これらがボルトで連結され
るようになっている。なお、チャンバー１０に対し、そ
の内部に試料設置部や各種センサが配設されるととも
に、外部に加圧装置、真空装置、ガス供給手段等が配設
されるが、これらは図２に示すものと同様であればよい
ため、図１５，図１６では図示を省略する。

【００９０】このようなチャンバー１０の構造による
と、図１６のように上側の電極１１の先端部を取り外す
とともに、上壁部５１及び下壁部５２と胴部５３とを連
結していたボルトを外せば、これら三者５１〜５３が分
解され、使用頻度の高い胴部５３の交換が容易に可能と
なる。従って、胴部５３を予め複数種類用意しておい
て、使用目的や試料の種類等に応じて交換することがで
きる。例えば比較的低温の熱加工に使用する胴部５３は
透明ガラス製とすることもでき、外部から目視で熱加工
の状況を観察することができる。

【００９１】図１５，図１６の例では上側の電極１１
を分解可能としているが、上下の電極をともに基部側と
先端側とに分解可能としておくこともできる。このよう
にすると、各電極の先端側のみ交換することで目的に応
じた使用が可能となる。例えば、粉末焼結の場合は、φ
５０mm以上の電極を使用し、一方、材料接合の場合は電
力エネルギーを効率的に使うために電力が収束するよう
にタングステン電極φ１．０mm〜φ１．０mm（先端φ
０．１mm）を使用するが、上記のように電極を分解可能
とすれば、先端側のみ複数種類用意して交換することに
よりこれらの目的に使い分けることができる。

【００９２】被加工物を連続して移動させつつ熱加工
を施すような用途に適用する場合、図１７に示すように
上下電極をロール回転方式としてもよい。すなわち、図
１７は黒鉛繊維等の繊維状の被加工物に連続的に熱加工
を施す連続生産システムに適用する場合の電極配置部分
の構造を示し、この図において、加工部６０には、上下
の相対応する一対のロール状電極６１，６２を１組とし
て、被加工物を送るライン上に所定間隔おきに複数組の
ロール状電極６１，６２が配設されている。各組の一対
のロール状電極６１，６２は、図外の軸受手段によって
回転可能に支持されるとともに、その軸受手段を介して
図外の加圧機構で押圧されることにより、被加工物を挟
んで互いに押し付けられ、この状態で所定の送り方向に
回転駆動されるようになっている。

【００９３】また、各ロール状電極６１，６２には図外
の給電子が接触し、この給電子を介して電源装置６５か
らパルスエネルギーがロール状電極６１，６２間の被加
工物に付与されるようになっている。

【００９４】被加工物の原材料は原材料供給部６７から
加工部に供給されて電極配設部分の始端側から一対のロ
ール状電極６１，６２の間に導かれ、複数組のロール状
電極６１，６２を通過する間に熱加工が施された後、加
工部から送出され、巻き取り装置６８に巻き取られるよ
うになっている。

【００９５】このようにロール状電極６１，６２を用い
ると、導電性を有する繊維製品にパルスエネルギーを連
続的に与えて効果的に熱加工を施すことができる。黒鉛
繊維にこの方法で加工を行った結果、繊維引っ張り強度
が２０％〜３５％向上した。

【００９６】

【発明の効果】以上のように、本発明の熱加工装置は、
電源装置と管理制御装置とを備え、上記電源装置はパル
ス特性の変更が可能なパルス電源回路と制御手段とを有
し、管理制御装置は入力操作に応じてパルス特性に関係
する各種要素を設定する手段、その設定に応じた信号を
電源装置に出力する手段、データを記憶する手段、現実
の加工状態を監視する手段等を有しているため、パルス
特性に関係する各種要素を種々設定して、その種々の設
定条件下で熱処理による加工状態を監視し、解析するこ
とにより、被加工物に対して適正なパルス特性を調べる
ことができる。とくに、多種多様の材料に対して実験的
に適正なパルス特性を調べることができ、そのデータを
記憶、保存してその後の熱処理の制御に利用することが
できる。

【００９７】また、電源装置にＣＰＵ等の制御手段を設
けて小型コンピュータとしての機能をもたせ、これと管
理制御装置とを通信可能に接続しているため、管理制御
装置や通信回線等をコンパクト化し、熱加工装置全体を
小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による熱加工装置全体の概
略図である。

【図２】加工部の構造説明図である。

【図３】制御系の概略を示すブロック図である。

【図４】管理制御装置及び電源装置の基本構成説明図で
ある。

【図５】パルス電源回路を示す回路図である。

【図６】（ａ）〜（ｄ）はパルス波形が異なる複数種類
のパターンを示す説明図である。

【図７】上記複数種類のパターンの組合わせを示す説明
図である。

【図８】管理制御装置の構成を示す機能ブロック図であ
る。

【図９】管理制御装置の操作フローを示すフローチャー
トである。

【図１０】電源パルス制御の具体例を示すフローチャー
トである。

【図１１】手動制御モード選択時のシミュレーション・
条件設定画面を示す図である。

【図１２】半自動制御モード選択時のシミュレーション
・条件設定画面を示す図である。

【図１３】傾斜機能材料についての実験データを示すグ
ラフである。

【図１４】被加工物にパルスエネルギーを印加したとき
の、被加工部に加わる圧力の変動を示すグラフである。

【図１５】本発明の装置において加工部に設けられる環
境設定用のチャンバーの別の実施形態を示す断面図であ
る。

【図１６】図１５に示すチャンバーの分解状態の断面図
である。

【図１７】本発明の装置における電極の別の実施形態を
示す概略図である。

【符号の説明】

１ 加工部 ２ 電源装置 ３ 制御盤 ４ 管理制御装置 ５ 入力操作部 ６ ディスプレー ８ 試料 １１，１２ 電極 ３９ ＣＰＵ ４０ パルス電源回路 ４７ 設定手段 ４８ 記憶手段 ４９ 監視手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｃ２２Ｂ 9/22 Ｃ２３Ｃ 14/54 Ｚ Ｃ２３Ｃ 14/54 Ｂ２２Ｆ 3/14 １０１Ａ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物及び電極が配置される加工部に
   対して電力供給を行う電源装置と、この電源装置に接続
   された管理制御装置とを備え、上記電源装置は、熱加工
   のためのパルス電流を発生するとともにそのパルス特性
   の変更が可能なパルス電源回路と、上記管理制御装置か
   らの信号に応じて上記パルス電源回路を制御する制御手
   段とを有し、一方、上記管理制御装置は、入力操作部に
   よる入力に応じてパルス特性に関係する各種要素を設定
   する設定手段と、その設定に応じた信号を上記電源装置
   に出力する手段と、設定された条件及びパルス特性に関
   するデータを記憶する記憶手段と、上記加工部での加工
   状態を検出する手段から得られるデータに基づいて現実
   の加工状態を監視する手段とを有することを特徴とする
   熱加工装置。
2. 【請求項２】 波形が異なる複数種類のパルスパターン
   を選択可能とするとともに、パルス電流、パルス周期、
   パルス幅、パルス間隔等のパルス特性調整要素を変更可
   能とするように上記電源装置のパルス電源回路が構成さ
   れ、上記管理制御装置の設定手段は上記パルスパターン
   及び上記パルス特性調整要素を入力操作部による入力に
   応じて設定するようになっていることを特徴とする請求
   項１記載の熱加工装置。
3. 【請求項３】 上記管理制御装置は、１つのパルスパタ
   ーンの選択に基づいてパルス特性の設定及びそれに従っ
   た電力供給の制御を行う第１の制御モードと、複数のパ
   ルスパターンの組み合わせの選択に基づいてその複数の
   パルスパターンの組み合わせからなるパルス特性の設定
   及びそれに従った電力供給の制御を行う第２の制御モー
   ドと、最終的なパルス特性の設定に応じて電力供給の自
   動制御を行う第３の制御モードとを選択可能としている
   ことを特徴とする請求項２記載の熱加工装置。
4. 【請求項４】 上記管理制御装置は、パルス特性の設定
   に応じて温度等の制御パラメータの時間的変化をシミュ
   レートしてディスプレイに表示するようになっているこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱加
   工装置。
5. 【請求項５】 上記加工部に対し、被加工物に加圧力を
   加える加圧手段と、被加工物を収容するチャンバー内の
   真空度を調節する真空ポンプと、チャンバー内に雰囲気
   ガスを供給してそのガス流量を調節するガス供給手段と
   が具備され、上記管理制御装置は、パルス電圧、パルス
   電流、パルス周期、パルス幅及びベース電流からなるパ
   ルス特性調整要素と、上記加圧力、上記真空度及び上記
   ガス流量からなる加工条件調整要素と、被加工物の温度
   と、被加工物の軸方向の変位量とをパラメータとして、
   上記パルス特性調整要素及び加工条件調整要素の設定に
   基づく上記電源装置、上記加圧手段、上記真空ポンプ及
   びガス供給手段の制御、加工状態の監視並びに上記温
   度、変位量のシミュレートを行うことを特徴とする請求
   項１記載の熱加工装置。
6. 【請求項６】 上記電源装置は、放電焼結加工を行う場
   合に、パルス立ち上がり時点で、粉末焼結材料からなる
   被加工物に対し、同一単位系で電圧の値が被加工物の固
   有電気抵抗の値の５０〜５０００倍となる高電圧を微少
   時間だけ印加するようになっていることを特徴とする請
   求項１記載の熱加工装置。
7. 【請求項７】 上記加工部は、被加工物を収容する環境
   設定用のチャンバーを備え、このチャンバーは、上下両
   電極がそれぞれ貫通する上壁部及び下壁部と、これらの
   間の胴部とに３分割され、上壁部及び下壁部に対して胴
   部が着脱可能に結合されていることを特徴とする請求項
   １乃至６のいずれかに記載の熱加工装置。
8. 【請求項８】 上記加工部に配置された一対の電極を、
   それぞれ、基部と先端部とに分割し、その先端部を基部
   に対して着脱可能に連結したことを特徴とする請求項１
   乃至７のいずれかに記載の熱加工装置。
9. 【請求項９】上記加工部は、相対応する回転可能な一対
   のロール状電極を備え、この両ロール状電極間に被加工
   物を通して、両ロール状電極の回転により被加工物を移
   動させつつ、両ロール状電極にパルス電流を供給して連
   続的に熱加工を行うようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の熱加工装置。