JPS6058281B2 - 粉末焼結装置 - Google Patents
粉末焼結装置Info
- Publication number
- JPS6058281B2 JPS6058281B2 JP8939777A JP8939777A JPS6058281B2 JP S6058281 B2 JPS6058281 B2 JP S6058281B2 JP 8939777 A JP8939777 A JP 8939777A JP 8939777 A JP8939777 A JP 8939777A JP S6058281 B2 JPS6058281 B2 JP S6058281B2
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- Japan
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- powder
- punch
- pressure
- energization
- sintering
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- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2203/00—Controlling
- B22F2203/03—Controlling for feed-back
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属、合金粉末、またはカーボン、セラミック
等の混合粉末を通電焼結する焼結装置の改良に関する。
等の混合粉末を通電焼結する焼結装置の改良に関する。
塑型内に充填した粉末に対して加圧と通電を同−時に行
ない、加圧は通常０■ １０に９／ｄ・程度の軽加圧を
することによつて粉末相互間に放電を行ない、加熱作用
、拡散作用、酸化膜付着ガスの分解除去作用等を働かせ
ると同時にジュール熱発熱により加熱し、不純物ガスの
除去により塑型内の充填粉末全体が次第に収縮していく
が、この収縮に対する追従制御を、従来は粉末間への通
電状態の変化を検出して、この検出信号でもつて加圧制
御を行なうようにしていた。
ない、加圧は通常０■ １０に９／ｄ・程度の軽加圧を
することによつて粉末相互間に放電を行ない、加熱作用
、拡散作用、酸化膜付着ガスの分解除去作用等を働かせ
ると同時にジュール熱発熱により加熱し、不純物ガスの
除去により塑型内の充填粉末全体が次第に収縮していく
が、この収縮に対する追従制御を、従来は粉末間への通
電状態の変化を検出して、この検出信号でもつて加圧制
御を行なうようにしていた。
しカルながら、粉末焼結は、材料の粒度、材質、特性、
材料の吸着ガス量、酸化度、焼結温度、粉末に対する加
圧の加わり方、媒体ガスの状態等によつて焼結体の性質
は異なつてくるわけで、単に通電状態により加圧等の制
御を行つても仲々均一焼結は困難であつた。
材料の吸着ガス量、酸化度、焼結温度、粉末に対する加
圧の加わり方、媒体ガスの状態等によつて焼結体の性質
は異なつてくるわけで、単に通電状態により加圧等の制
御を行つても仲々均一焼結は困難であつた。
本発明はこのような点に鑑みて良好な焼結ができるよう
提案されたもので、加圧し、通電して焼結する焼結中の
粉末の収縮に伴なう体積変化を検出し、信号として加圧
力、通電エネルギの制御、または通電のオン、オフ、ア
ブセツト加圧の制御等を行なうようにしたことを特徴と
する。
提案されたもので、加圧し、通電して焼結する焼結中の
粉末の収縮に伴なう体積変化を検出し、信号として加圧
力、通電エネルギの制御、または通電のオン、オフ、ア
ブセツト加圧の制御等を行なうようにしたことを特徴と
する。
以下図面の一実施例により本発明を説明する。
第１図は通電々極兼パンチを複数に分割した焼結装置で
、１が充填された焼結粉末、２ａ、２ｂ、２ｃ・・・・
・・ ２ｆが上下面から加圧焼結する分割された通電々
極兼パンチ、２ｇ、２れが左右方向から加圧する通電々
極兼パンチで、各々が加圧シリンダ３ａ−−れ及びロッ
ド４ａ−−−れを有して、独立した加圧プレスが行なわ
れる。５ａ、５ｂ、５ｃ・・・．・・は各ロッド４ａ，
４ｂ，４ｃ・・・・・・の移動速度により粉末１の収縮
速度を検出する装置で、この検出によりシリンダ３ｂ−
ｆを自動制御して最適加圧を行なうようにしてある。
、１が充填された焼結粉末、２ａ、２ｂ、２ｃ・・・・
・・ ２ｆが上下面から加圧焼結する分割された通電々
極兼パンチ、２ｇ、２れが左右方向から加圧する通電々
極兼パンチで、各々が加圧シリンダ３ａ−−れ及びロッ
ド４ａ−−−れを有して、独立した加圧プレスが行なわ
れる。５ａ、５ｂ、５ｃ・・・．・・は各ロッド４ａ，
４ｂ，４ｃ・・・・・・の移動速度により粉末１の収縮
速度を検出する装置で、この検出によりシリンダ３ｂ−
ｆを自動制御して最適加圧を行なうようにしてある。
第２図は検出装置５ａの一実施例詳細図で、トランス結
合した１次コイル１１及び２次コイル１２を加圧送りの
移動をするロッド４ａに支持体１３で固定支持し、可動
鉄心１０を他の移動装置に設ける。
合した１次コイル１１及び２次コイル１２を加圧送りの
移動をするロッド４ａに支持体１３で固定支持し、可動
鉄心１０を他の移動装置に設ける。
７は所定信号で制御されれるモータで、ロッド４ａと平
行軸８を回転し、この回転軸８に移動コマ９を係合させ
、この移動コマに前記可動鉄心１０を結合して移動制御
させる。
行軸８を回転し、この回転軸８に移動コマ９を係合させ
、この移動コマに前記可動鉄心１０を結合して移動制御
させる。
１４は１次コイルの励磁電源、１５は２次コイル１２の
検出信号によつて作動制御されるシリンダ３ａの制御バ
ルブである。
検出信号によつて作動制御されるシリンダ３ａの制御バ
ルブである。
なお各検出装置５ｂ−ｆとも同様な構成になつている。
以上の装置による焼結は次の如くして行なわれる。
以上の装置による焼結は次の如くして行なわれる。
充填された粉末１に各パンチ２ａ，２ｂ，２ｃ・・・・
・・でブレスするが、加圧用の各シリンダ３ａ，３ｂ，
３ｃ・・・・・・はＮＣ制御装置６によるプログラムに
したがつて同時に、または時間差制御により順次に制御
され、粉末加圧が行なわれる。通電々源は図示してない
が、例えば多相交流電源を各パンチに接続してパンチ間
の粉末に通電し、またトランスの多出力巻線から交流を
、または整流出力を各パンチに接続し、または直流、直
流＋交流、パルス等の電源出力を分割抵抗によつて多分
割した出力を各々のパンチに接続して通電するように設
ける。パンチによる加圧は通常前記したように０．５〜
１０ｋ９／Ｃｄ程度の軽加圧で制御するようにし、この
加圧状態において通電により粉末問放電並びにジュール
熱が発生し、表面浄化、活性化、イオン化、加熱等によ
つて充填粉末１は次第に収縮していく、この粉未収縮に
対して各シリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ・・・・・・を追従
制御して常に一定な加圧で前記放電及びジュール熱によ
る処理が継続されるよう制御が行なわれる。しかして前
記粉未収縮の体積変化の検出は次の如くして行なわれる
。
・・でブレスするが、加圧用の各シリンダ３ａ，３ｂ，
３ｃ・・・・・・はＮＣ制御装置６によるプログラムに
したがつて同時に、または時間差制御により順次に制御
され、粉末加圧が行なわれる。通電々源は図示してない
が、例えば多相交流電源を各パンチに接続してパンチ間
の粉末に通電し、またトランスの多出力巻線から交流を
、または整流出力を各パンチに接続し、または直流、直
流＋交流、パルス等の電源出力を分割抵抗によつて多分
割した出力を各々のパンチに接続して通電するように設
ける。パンチによる加圧は通常前記したように０．５〜
１０ｋ９／Ｃｄ程度の軽加圧で制御するようにし、この
加圧状態において通電により粉末問放電並びにジュール
熱が発生し、表面浄化、活性化、イオン化、加熱等によ
つて充填粉末１は次第に収縮していく、この粉未収縮に
対して各シリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ・・・・・・を追従
制御して常に一定な加圧で前記放電及びジュール熱によ
る処理が継続されるよう制御が行なわれる。しかして前
記粉未収縮の体積変化の検出は次の如くして行なわれる
。
即ちモータ７はＮＣ制御装置６からの信号によつて所定
速度で駆動され、ネジ軸８を回動し、移動コマ９を移動
せしめる。したがつて可動鉄心１０は移動コマ９と共に
下方に所定速度で移動し、一方ロッド４ａの移動と共に
１次、２次コイル１１，１２も下降し、通常予じめ両者
の移動（下降）速度がほＳ゛等しい程度に焼結状態に応
じた設定がしてあり、鉄心１０のコイル１１，１２内挿
入深さも一定し、２次コイル１２の一定出力電圧により
バルブ１５制御が行なわれる。そのうち前記粉末の放電
及びジュール熱による処理が進むにしたがつて粉未収縮
速度が高まるとロッド４ａと共にコイル１１，１２の下
降速度が高まり、所定速度で下降する可動鉄心１０との
相対速度が変化して次第に鉄心１０がコイル１１，１２
内に深く挿入して来る。これにより２次コイル１２の出
力電圧は増大しバルブ１５を流量増大する方向に制御し
シリンダ３ａをしてパンチ２ａを駆動し加圧力を所定に
保ち、また加圧を増大するように制御する。更に通電に
よる処理が進めば粉末１の収縮速度は増大し、これを可
動鉄心１０とコイル１１，１２の相対速度変化により検
出しバルブ１５制御によりシリンダを駆動せしめるので
常に粉未収縮状態に対応して制御し最適とする加圧制御
が行なえ、加圧によつて粉末間の通電々力も同時に制御
され安定した焼結が行える。また他のパンチ２ｂ，２ｃ
・・・・・・による加圧制御も同様に体積変化に応じた
最適制御が行なわれる。各パンチ２ａ，２ｂ，２ｃ・・
・・・・によるブレスを同時に行なえば粉末１には全体
に加圧と通電が同時に行なわれて焼結されるけれど、場
合によつては部分焼結する方が良く、特に大きい成品の
焼結、均一焼結し難い材質の焼結、小容量電源を用いて
の焼結の場合等には好ましく、ＮＣ制御装置６によるプ
ログラム制御によつて各パンチ２ａ，２ｂ，２ｃ・・・
・の駆動制御をする。
速度で駆動され、ネジ軸８を回動し、移動コマ９を移動
せしめる。したがつて可動鉄心１０は移動コマ９と共に
下方に所定速度で移動し、一方ロッド４ａの移動と共に
１次、２次コイル１１，１２も下降し、通常予じめ両者
の移動（下降）速度がほＳ゛等しい程度に焼結状態に応
じた設定がしてあり、鉄心１０のコイル１１，１２内挿
入深さも一定し、２次コイル１２の一定出力電圧により
バルブ１５制御が行なわれる。そのうち前記粉末の放電
及びジュール熱による処理が進むにしたがつて粉未収縮
速度が高まるとロッド４ａと共にコイル１１，１２の下
降速度が高まり、所定速度で下降する可動鉄心１０との
相対速度が変化して次第に鉄心１０がコイル１１，１２
内に深く挿入して来る。これにより２次コイル１２の出
力電圧は増大しバルブ１５を流量増大する方向に制御し
シリンダ３ａをしてパンチ２ａを駆動し加圧力を所定に
保ち、また加圧を増大するように制御する。更に通電に
よる処理が進めば粉末１の収縮速度は増大し、これを可
動鉄心１０とコイル１１，１２の相対速度変化により検
出しバルブ１５制御によりシリンダを駆動せしめるので
常に粉未収縮状態に対応して制御し最適とする加圧制御
が行なえ、加圧によつて粉末間の通電々力も同時に制御
され安定した焼結が行える。また他のパンチ２ｂ，２ｃ
・・・・・・による加圧制御も同様に体積変化に応じた
最適制御が行なわれる。各パンチ２ａ，２ｂ，２ｃ・・
・・・・によるブレスを同時に行なえば粉末１には全体
に加圧と通電が同時に行なわれて焼結されるけれど、場
合によつては部分焼結する方が良く、特に大きい成品の
焼結、均一焼結し難い材質の焼結、小容量電源を用いて
の焼結の場合等には好ましく、ＮＣ制御装置６によるプ
ログラム制御によつて各パンチ２ａ，２ｂ，２ｃ・・・
・の駆動制御をする。
例えば加圧順序が２ａ，２ｄ→２ｂ，２ｅ→２ｃ，２ｆ
とすれば、部分１ａ→１ｂ→１ｃの順序で加圧と通電が
行なわれ順次に部分分焼結が行なわれる。また加圧と通
電の処理を相隣り合うパンチで交互に行ない、例えは２
ｂ→２ａ，２ｃ→２ｂのように交互加圧すれば焼結処理
中に内部粉末の練り合せ効果も期待てき、また分解ガス
のガス抜き効果も高くなり、特にセラミック焼結におい
ては透明度が向）上する等、極めて良好な良質の焼結体
が得られる。なお加圧パンチは側面方向のパンチ２ｇ，
２ｈも前記上下方向パンチと同様の自動制御を行なうこ
ともよい。
とすれば、部分１ａ→１ｂ→１ｃの順序で加圧と通電が
行なわれ順次に部分分焼結が行なわれる。また加圧と通
電の処理を相隣り合うパンチで交互に行ない、例えは２
ｂ→２ａ，２ｃ→２ｂのように交互加圧すれば焼結処理
中に内部粉末の練り合せ効果も期待てき、また分解ガス
のガス抜き効果も高くなり、特にセラミック焼結におい
ては透明度が向）上する等、極めて良好な良質の焼結体
が得られる。なお加圧パンチは側面方向のパンチ２ｇ，
２ｈも前記上下方向パンチと同様の自動制御を行なうこ
ともよい。
また粉未収縮状態に対応した検出信号による焼結制御は
前記した加圧力の制御だけでなく。通電々力の制御も自
動的に最適に制御することができ、放電による粉末処理
が、またジュール熱による処理が充分に行なわれるよう
制御し、またアプセツト加圧は前記粉末の放電、ジュー
ル熱の処理中に急速に体積収縮するときがあるから、そ
の時を前記検出装置５ａ，５ｂ，５ｃ・・・・・により
検出して加圧すればよい。またこのアプセツト加圧時期
の検出にもとずいて通電のオフ遮断制御を行なうことも
でき、いずれも粉末の体積変化を検出して制御すること
により最適な制御ができる。また加圧パンチは前記実施
例以外にＸ，Ｙ，Ｚ方向に設けられ、しかも各々多分割
して設けられ、各々をＮＣ装置によりプログラム制御し
て焼結することにより任意の材質、粒度、大きさ、形状
、密度の焼結体が最適状態に容易均一に焼結成形するこ
とができる。
前記した加圧力の制御だけでなく。通電々力の制御も自
動的に最適に制御することができ、放電による粉末処理
が、またジュール熱による処理が充分に行なわれるよう
制御し、またアプセツト加圧は前記粉末の放電、ジュー
ル熱の処理中に急速に体積収縮するときがあるから、そ
の時を前記検出装置５ａ，５ｂ，５ｃ・・・・・により
検出して加圧すればよい。またこのアプセツト加圧時期
の検出にもとずいて通電のオフ遮断制御を行なうことも
でき、いずれも粉末の体積変化を検出して制御すること
により最適な制御ができる。また加圧パンチは前記実施
例以外にＸ，Ｙ，Ｚ方向に設けられ、しかも各々多分割
して設けられ、各々をＮＣ装置によりプログラム制御し
て焼結することにより任意の材質、粒度、大きさ、形状
、密度の焼結体が最適状態に容易均一に焼結成形するこ
とができる。
しかもプログラム制御の前記各分割パンチによつて加圧
される通電焼結処理中の粉末各部の体積変化を検出装置
によつて各々検出し、検出信号によつて通電、加圧を制
御するようにしたからプログラム制御の各部焼結処理が
極めて安定に最良に行なわれる。又、全体に制御するア
プセツト加圧等は各部全体の検出信号によつて制御でき
るから全体均一に焼結することができ、大型製品の焼結
も容易に良好に行なえる効果がある。なおセラミック等
の通電性の悪い材質の焼結に当つては加圧パンチによる
通電の他に誘導コイルによる誘導電流を焼結粉末に流し
、これによる加熱と共に前記加圧パンチを電極とする通
電を行なうようにするとよい。
される通電焼結処理中の粉末各部の体積変化を検出装置
によつて各々検出し、検出信号によつて通電、加圧を制
御するようにしたからプログラム制御の各部焼結処理が
極めて安定に最良に行なわれる。又、全体に制御するア
プセツト加圧等は各部全体の検出信号によつて制御でき
るから全体均一に焼結することができ、大型製品の焼結
も容易に良好に行なえる効果がある。なおセラミック等
の通電性の悪い材質の焼結に当つては加圧パンチによる
通電の他に誘導コイルによる誘導電流を焼結粉末に流し
、これによる加熱と共に前記加圧パンチを電極とする通
電を行なうようにするとよい。
第１図は本発明の一実施例構成図、第２図はその一部の
詳細図である。 １は焼結粉末、２ａ−ｈは通電々極兼加圧パンチ、３ａ
−ｈはシリンダ、４ａ−ｈはロッド、５ａ−ｆは体積変
化を検出する装置、６はＮＣ制御装置、７はモータ、８
はネジ軸、９は移動コマ、１０は可動鉄心、１１，１２
はコイル、１５は制゛御バルブである。
詳細図である。 １は焼結粉末、２ａ−ｈは通電々極兼加圧パンチ、３ａ
−ｈはシリンダ、４ａ−ｈはロッド、５ａ−ｆは体積変
化を検出する装置、６はＮＣ制御装置、７はモータ、８
はネジ軸、９は移動コマ、１０は可動鉄心、１１，１２
はコイル、１５は制゛御バルブである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 充填された焼結粉末に加圧と通電を行なう通電電極
兼加圧パンチを設け、該パンチを通して前記粉末に通電
する通電電源と加圧力を作用するプレス装置を設け、加
圧と通電を同時に制御して加える粉末焼結装置に於て、
前記通電電極兼加圧パンチにとして複数の分割パンチを
設け、該分割パンチに各々独立した加圧プレスをするプ
レス装置を設け、該各プレス装置をプログラム制御する
制御装置を設け、且つプログラム制御の前記各分割パン
チによつて加圧される通電焼結処理中の粉末各部の体積
変化を各々検出する検出装置を設けて成り、該検出装置
の検出信号により前記通電電源による通電電力、通電の
オン・オフ、前記各プレス装置による加圧力、アプセツ
ト加圧の１つ又は２つ以上を制御するようにしたことを
特徴とする粉末焼結装置。 ２ 通電電極兼加圧パンチをＸ、−Ｘ、Ｙ、−Ｙ、Ｚ、
−Ｚの少なくとも２方向以上に設けた特許請求の範囲第
１項に記載の粉末焼結装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8939777A JPS6058281B2 (ja) | 1977-07-25 | 1977-07-25 | 粉末焼結装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8939777A JPS6058281B2 (ja) | 1977-07-25 | 1977-07-25 | 粉末焼結装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5424207A JPS5424207A (en) | 1979-02-23 |
| JPS6058281B2 true JPS6058281B2 (ja) | 1985-12-19 |
Family
ID=13969506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8939777A Expired JPS6058281B2 (ja) | 1977-07-25 | 1977-07-25 | 粉末焼結装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6058281B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0295571U (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-30 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62215725A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-22 | Taisei Corp | 揚圧力低減構造物 |
-
1977
- 1977-07-25 JP JP8939777A patent/JPS6058281B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0295571U (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5424207A (en) | 1979-02-23 |
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