JPS6369773A - セラミックスの電気接合装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、セラミックスの電気接合装置、特に電極配置
に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は、従来のセラミックスの電気接合装置を示す概
略図であって、パイプ状のセラミックス同志を上下に配
置して接合する場合を示している。

１ａ、１ｂはパイプ状の非導電性セラミックス、２はセ
ラミックスｌａ、ｌｂの接合面に塗布した接着剤、３は
高圧電源、８ａ、８ｂは電源３に接続されている放電電
極を兼用した軟管電極であって、この先端部と接合部と
の間隙が各々１０ｍ１程度になるように対向して配設さ
れている。６はセラミックスｌａ、Ｉｂを搭載する回転
台、７は回転台６を駆動するモータである。

このような構成において、何ら上下方向に拘束されてい
ない上部材のセラミックス１ａと下部材のセラミックス
１ｂとの間に、例えばペースト状の接着剤２を介在させ
たものを回転台６に搭載して、モータ７によりパイプ状
セラミックスの中心を軸にして３０〜２０Ｏｒｐｍで回
転させながら、軟管電極８ａ、８ｂからの燃焼性ガス炎
で接着剤２を含む接合部を８５０〜９００℃に均一に加
熱する。

つづいて、さらに回転を加えながら軟管電極８ａ。

８ｂ間に交流または直流電圧を印加すると、上記加熱に
伴って接着剤２の導電性が向上することにより、軟管電
極８ａ、８ｂと接合部の両端部との間でアーク放電が発
生する。セラミックスｌａ。

１ｂの外径および内径が例えば各々１５＋ｎｍφ、１１
　ｍｍφの場合には、軟管電極３ａ、３ｂ間に６０００
Ｖの交流電圧を印加すると、数１０ｍ　Ａ以上の電流が
接着剤２に通電される。その結果、接着剤２がジュール
熱によって高温に加熱され溶融し、上部材のセラミック
ス１ａの自重による力が下部材のセラミックス１ｂに加
わって接合が完了する。なお、接合部を８５０〜９００
°Ｃに加熱する以前に、軟管電極間に電圧を印加しても
よい。

［発明が解決しようとする問題点コ しかし、電極を軟管で兼用した従来の装置では、ガス炎
を失火させることなく正常に発火・維持させるために、
軟管電極と接合部との間隙は可燃性ガスの種類・流量な
どによって異なるが、少なくとも１０＋ｎｍ以上確保す
る必要があり、そのために必要とする印加電圧を高くし
なければならない。

したがって、高電圧を印加することは、作業上、安全上
、入力電力増大の見地からも好ましいものではない。ま
た、ガス炎による加熱幅が特に上下方向に広くなり、さ
らにアークの指向性が不安定であるために、接合部の上
近傍において沿面放電が起こり、その状態が持続したま
まで、本来の目的である接合部に通電しない場合が発生
した。

［問題点を解決するための手段］ 上記の問題点を解決するために、本発明において、被接
合体セラミックスの接合部をガス炎により加熱させる軟
管と接合部に電圧を印加させる電極と分離して、かつ軟
管および電極を接合部に近接配置したことを特徴として
いる。

［作用および実施例］ 以下、本発明を図面を参照して説明する。第１図は、本
発明の電気接合装置の一実施例を示す概略図であって、
第３図と同様にパイプ状の非導電性セラミックスを被接
合体とする場合を示しており、同一構成部分については
同一符号を付している。第２図は、第１図の実施例に適
用した場合の上部材の変位パターンを示す図であって、
横軸および縦軸はそれぞれ接合経過時間Ｔおよび溶融部
の厚みＬを表わしている。なお、ｌａ、ｌｂ、２゜３．
６および７については、第３図と同様であるので説明を
省略する。第１図において、４ａ、４ｂは軟管、５ａ、
５ｂは電源３に接続されている放電電極であって、軟管
の先端部と接合部°との間隙が各々１０ｍｎ＋程度にな
るように対向して配設され、また電極の先端部と接合部
との間隙が各々２ｍｍ程度になるように対向して配設さ
れている。１３は上部材のセラミックス１ａを任意のパ
ターンに動作させることができる板カム、１４は板カム
のパターンに沿って回転するローラ、１５は支持具、１
６は連結棒である。

このような構成において、上部材のセラミックス１ａと
下部材のセラミックス１ｂとの間に、例えばペースト状
の接着剤２を介在させたものを回転台６に搭載して、セ
ラミックス１ａの上部をチ中ツク９により把持する。こ
こで、接着剤２に後述する加熱用電流を通電するに当り
、この部分での通電路の断面積を十分に確保する必要が
あり、まず第２図に示す接合開始時点Ｔａで、溶融部の
厚みＬが例えばＬ１＝２００μｍになるように、ローラ
１４を第１図に示す位置Ａにセットし、その後は図示し
ない駆動装置により、板カム１３をＸ方向に移動させる
。つぎに、モータ７によりパイプ状セラミックスの中心
を軸にして３０〜２００ｒｐｍで回転させながら、軟管
４ａ、４ｂからのガス炎で接着剤２を含む接合部を８５
０〜９００’Ｃに均一に加熱する。つづいて、さらに回
転を加えながら放電電極５ａ、５ｂ間に電圧を印加する
と、上記加熱に伴って接着剤２の導電性が向上すること
により、時刻Ｔｆで放電電極５ａ、５ｂと接合部の両端
部との間でアーク放電が発生する。セラミックスｌａ、
ｌｂの外径および内径が例えば各々１５ｍｍφ、１１龍
φの場合には、放電電極５ａ。

５ｂ間に２０００Ｖの交流電圧を印加すると、０．５Ａ
程度の加熱用電流がこの部分を流れる。その結果、この
部分がジュール熱によって高温に加熱され溶融し始める
が、溶融部の厚みＬｌを維持しつつ接着剤２が接合に適
した状態になるまでさらに通電を行い、この加熱用電流
の最適通電終了時点Ｔｎもしくは通電終了直前の時点Ｔ
ｍまたは通電終了直後の時点Ｔｏで、ローラ１４が第１
図に示す位置Ｂに達するように板カム１３を移動させる
。その後は位置Ｃまで移動させることにより、上部材の
セラミックス１ａと下部材のセラミックス１ｂとの溶融
部の厚みＬを極力小さな値、例えばＬ２＝５μｍとして
接合を完了する。

なお、電極をガス炎中に設置するようにすれば、加熱用
電流を低下させることなく、印加する電圧をさらに低減
させることができる。この場合、電極については耐熱性
が要求され、例えばタングステン、カーボン、モリブデ
ン、ハフニウム、ジルコニウム、タンタル、イリジウム
等が適用できる。

また、放電電圧を低下させるためには、この内のタング
ステン、カーボン、ハフニウム、ジルコニウム等が好ま
しい。

また、接合長が長い場合には、セラミックスまたは吹管
および電極を適当な移動手段（図示せず）で移動させな
がら、全面の接合を行なえばよい。

または、吹管および電極を複数対設けることによって、
広い範囲を同時に接合することもできる。

Ｅ発明の効果コ 以」二のように、本発明によれば、電極を接合部に近接
させることによって、従来に比し印加電圧を低減できる
ので、電力設備の低減、人体に対する安全性の向」−１
作業性の向」二等が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気接合装置の一実施例を示す概略図
、第２図は第１図の実施例に適用した場合の上部材の変
位パターンを示す図、第３図は従来のセラミックスの電
気接合装置を示す概略図である。 ｌａ、ｌｂ・・・・・・セラミックス、　　２・・・・
・・接着剤、３・・・・・・高圧電源、　４ａ、４ｂ・
・・・・・吹管、　５ａ。 ５ｂ・・・・・・放電電極。 復代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　高温において導電性を有するセラミックス を突合せるか、または高温において導電性を有する接着
   剤を介在させてセラミックスを突合せ、接合部をガス炎
   により加熱すると共に、前記接合部に電圧を印加するこ
   とによる加熱用電流を通電して接合するセラミックスの
   電気接合装置において、前記接合部をガス炎により加熱
   させる吹管と前記接合部に電圧を印加させる電極とを分
   離して、かつ前記吹管および電極を接合部に近接配置し
   たセラミックスの電気接合装置。