JPS63302011A - ホットプレスの熱板温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は積層板又はプラスチック板を加熱圧締するホッ
トプレスに関する。特に高温にて加熱圧締処理を行うホ
ットプレスの熱板の温度制御をより精度良く行う温度制
御装置に関する。

（従来技術） ホットプレスにおいて処理板体を加熱圧締する際、処理
板の各層を接着させるための処理温度は合板の場合は比
較的低温の１２０℃程度にて接着する接着剤が使用され
るので加熱源として蒸気が使用されるが、最近耐熱性を
有する積層板が使用されるようになり接着剤にポリイミ
ドのように溶融温度が３００℃が必要とされる。このた
め蒸気加熱では処理できないため電気加熱方式が採用さ
れる。然しホットプレス処理においては加熱だけでなく
加熱を終えた後冷却を迅速にすることが必要とされる。

電熱加熱では冷却は別の手段が必要であり従来では水に
よる冷却が行われていた。

（問題点） ホットプレスにて積層板を加熱圧締処理する際最初熱板
上に積層板を載置し次に予め定めた温度と圧力にて圧締
する。このとき各積層板の接着剤は加熱されて溶融を始
め加圧によって水平方向に流動を始める。この状態にて
放置すれば流動化した接着剤は板の四方から溢出し始め
過度に溢出するとき製品として満足できない状態となる
。このため水の循環により熱板を冷却させ接着剤を固化
させ接着剤の流動を止める必要がある。

然し従来のように単に水を熱板内を循環させるだけでは
循環水路の入口と出口では大きな温度勾配を生じ製品に
冷却条件の相異から内部歪を発生させる。又熱板を３０
０℃に加熱し水にて急冷することは水路内に蒸気が発生
し障害を生じる。

処理板体の品質には接着剤の濡出以外に加熱中の熱板表
面温度の均一化と冷却における冷却速度の熱板内におけ
る均一化、そして更に毎サイクルにおけるプレス加熱冷
却条件の再現化の精度が要求される。これに対して電熱
加熱と水冷却の併用手段では満足できる解決手段ではな
い。

（問題解決のための手段） 本発明はこれらの問題を解決するため熱板間隔内に板体
を挿入して加熱圧締するホットプレスに於いて、該熱板
内に複数の温度制御可能な電熱ヒータと熱媒体通路とを
設け、該熱板の熱媒体通路の入口に連通する管路に熱媒
体を環流させるポンプを設け、一方該熱板の熱媒体通路
の出口に連通ずる排出管路に３方調整弁を設け、該排出
管路に温度センサを設け、且つ該３方調整弁にポンプと
連通する管路と冷却用熱交換器に連通ずる管路とを設け
、更に冷却用熱交換器とポンプとを連通する管路な設け
、予め定めた熱板加熱冷却プログラム設定器によるプロ
グラムに従って該温度センサからの信号をフィードバッ
クして３方調整弁の流量と流れの方向を制御することに
よって問題解決を図った。

（実施例） 以下本発明について図面に従って実施例を説明する。第
２図において１は真空式ホットプレスカバ一本体であり
２は真空式ホットプレスカバ一本体の内に設置したホッ
トプレス装置であり３はホットプレス装置において処理
板体を載置し加熱圧締処理をする熱板である。４は熱板
３の熱板間隔を解放したとき熱板３をブラケット５を介
して支持する段板である。６は開閉扉であり開閉扉６を
閉じたとき真空式ホットプレスカバ一本体１内を真空状
態を保つようにシールを行うようにしている。７は開閉
扉６を開閉するための駆動シリンダであり該駆動シリン
ダ７は真空式ホットプレスカバ一本体１の上部に固定し
た枠８に固定し該駆動シリンダ７に挿嵌されたピストン
ロッド７Ａの先端を開閉扉６の上部に固定−ス　　− されている。第１図は本発明の熱板の温度制御のための
媒体回路図を含む図面であり９は熱板３の側面に穿けた
孔に挿嵌したカートリッジヒータであり複数本設けてい
る。

１０はカートリッジヒータをＰＩＤ制御するＰＩＤ制御
装置である。１１はカートリッジヒータに対する温度セ
ンサである。１２は熱板３に設けた熱媒体通路であり本
実施例ではカートリッジヒータ９に直交して熱媒体通路
を設けている。カートリッジヒータ９と熱媒体通路１２
の熱板３内におけるレイアウトは第８図に示すように中
心部にカートリッジヒータ９を設は上部と下部に熱媒体
通路１２をそれぞれ設けている。又中心部に熱媒体通路
１２を設けることも可能である。カートリッジヒータと
熱媒体通路を平行させることも可能である。１３は冷却
用熱交換器であり１４は熱媒体を循環させるポンプであ
る。１５は熱板の熱媒体通路１２に連結した管路１６と
ポンプ１４に連通する管路１７とを連通させ＝　６− たり冷却用熱交換器１３と連通する管路１８とを連通さ
せるための３方調整弁でありダイヤフラム１５Ａを用い
信号によって３方調整弁１５の開度が制御される。１９
は熱板から排出された熱媒体の温度を感知する温度セン
サーである。２０は３方調整弁１５に対して熱媒体の流
れの方向と流量を調整する３方調整弁制御指令装置であ
る。２１は冷却用熱交換器１３とポンプ１４を連結した
管路である。

−２２は冷却用熱交換器１３内の温度を検知する温度セ
ンサーである。２３は冷却用熱交換器内に循環する冷却
媒体をクーリンクタワーに放出し又その放出量を調整す
る調整弁である。２４は冷却媒体の温度を制御する調整
弁の開度な制御する制御装置である。２５は熱媒体が加
熱によって膨張する量を弾力的に吸収するための膨張タ
ンクである。２６は熱板温度制御プログラム設定器であ
る。次に作動について説明する。板体の処理条件として
板体の処理温度を３７０℃とし加熱圧締緩毎分２．５℃
の冷却速度にて冷却する場合を例として説明する。

先ずカートリッジヒータの設定温度を３７０℃に設定す
る。回路内に一定量の熱媒体を充たしそして膨張タンク
２５内にはＮ２ガスを封入している。回路内における熱
媒体の沸騰点を高めるため膨張タンク２５内のＮ２ガス
の圧力を５ｋｇ／ｅｍ２とし熱媒体の沸騰点を３８０℃
としている。

次に開閉扉６を上昇させ熱板３上に処理板体を載置する
。処理板体の載置が完了した後熱板を上昇させ処理板体
への加圧を開始する。

このとき熱媒体回路において３方調整弁１５のＢポート
を断にしＡＢポートとＡボートを連通させであるので熱
媒体は冷却用熱交換器を通過しないでポンプ１４の駆動
によって熱媒体は熱板３内を循環する。この場合熱板３
の温度制御はＰＩＤ制御装置１０によって制御されるが
熱媒体が熱板８内を循環しカートリッジヒータからの熱
を吸収して昇温しＰＩＤ制御と併せて熱板３の均一加熱
を可能としている。処理板体を一定時間３７０℃で処理
した後板体の接着が完了するとカートリッジヒータの通
電を断とし３方調整弁１５のＢボートを熱板温度制動プ
ログラム設定器２６からのプログラムに従って開くこと
により、熱板３を環流していた熱媒体の一部を冷却用熱
交換器１３に流入させ冷却された熱媒体が高温の熱媒体
と混合させる。冷却された熱媒体の混入割合と温度セン
サ１９より検出した温度を３方調整弁制御指令装置にフ
ィードバックさせ予め定めた冷却速度を達成させる。実
施例は３７０℃から２３０℃まで冷却した後３方調整弁
のＢボートを全開し急冷を行う。

そして熱板８間隔を開き処理板体を熱板３上から取り出
し次のサイクルを開始する。

（効　果） 本発明の効果としてはホットプレスの熱板表面温度の均
−化及び加熱後熱板の冷却速度のプログラム制御の精度
向上を図ったことにある。実施した例についての効果を
以下説明する。

１）熱板寸法 １０００Ｘ１．０００Ｘ１００　　ｍ／ｍ２）熱板設定
温度　３７０℃ ３）昇温速度　　　１０℃／ｍｔｎ。

４）熱媒体油　　　イ）サームエス６００（新日鉄化学
） 口）油量４００Ｌ ハ）循環油量 ３００Ｌ／ｍｉｎ。

５）降温速度　　　２．６℃／ｍｉｎ。

（３７０℃→２３６℃） ６）急冷開始温度　２３５℃ 第４図は本発明による熱板のプログラム制御の時間に対
する熱板の表面温度の変化について熱板表面上のある１
点（測定点１５）の測定した結果を示すもので第５図は
測定点１５以外の８点について第４図と同様について測
定した温度の差を図示したものである。

この測定結果から熱板を３７０℃に昇温させ温度を一定
にしたＡ−８間においては熱板内の温度が±５℃に維持
されていることが判る。

又冷却区間Ｂ−Ｃ間においても略±５℃に保たれている
ことが判る。

このように本発明においては熱板温度を極めて精度良く
制御することができたのは大きな効果である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のホットプレスの熱板温度制御装置の熱
媒体の回路を含む図面であり第２図は本発明の実施例に
示すホットプレスの正面図受あり第３図は熱板の要部拡
大図であり第４図は熱板の表面温度と時間の関係を示す
グラフであり第５図は熱板の基準点における温度の他の
測定点と時間の関係を示すグラフである。 ３：熱　板 ９：カートリッジヒータ ｌＱ：ＰＩＤ制御装置 １１：温度センサ １２：熱媒体通路 １５：８方調整弁 １９：温度センサ ２０：３方調整弁制御指令装置 ２５：膨張タンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　熱板間隔内に板体を挿入して加熱圧締するホットプレ
   スに於いて、該熱板内に複数の温度制御可能な電熱ヒー
   タと熱媒体通路とを設け、該熱板の熱媒体通路の入口に
   連通する管路に熱媒体を環流させるポンプを設け、一方
   該熱板の熱媒体通路の出口に連通する排出管路に３方調
   整弁を設け、該排出管路に温度センサを設け、且つ該３
   方調整弁にポンプと連通する管路と冷却用熱交換器に連
   通する管路とを設け、更に冷却用熱交換器とポンプとを
   連通する管路を設け、予め定めた熱板加熱冷却プログラ
   ム設定器によるプログラムに従って該温度センサからの
   信号をフィードバックして３方調整弁の流量と流れの方
   向を制御することを特長とするホットプレスの熱板温度
   制御装置。