KR102402536B1

KR102402536B1 - 핫 프레스 장치

Info

Publication number: KR102402536B1
Application number: KR1020207017953A
Authority: KR
Inventors: 토시로 타나카; 히데키 카와모토; 타쿠마 요시다; 히로유키 코니시
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이; 가부시키가이샤 아이에이치아이 기카이 시스템
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2022-05-25
Also published as: EP3733392A1; US11820093B2; CN111093961B; JP2019111560A; US20200215781A1; EP3733392A4; KR20200085884A; WO2019131440A1; JP6632158B2; CN111093961A

Abstract

본 발명의 핫 프레스 장치(A)는, 가열로(2); 가열로 내에서 상하로 대향하는 상부 펀치(6)와 하부 펀치(4)로 이루어지는 한 쌍의 펀치; 하부 펀치의 하면에 접속하는 하부 프레스 램(5); 상부 펀치의 상면에 접속하는 상부 프레스 램(7); 하부 프레스 램과 상부 프레스 램의 어느 하나 또는 양쪽 모두에 접속되고, 한 쌍의 펀치를 근접시키도록 가압하는 가압 장치(3)를 구비하고, 하부 프레스 램 및/또는 상부 프레스 램은, 간격을 두고 배치되며 각각의 일단이 한 쌍의 펀치에 연결되는 복수의 개별 프레스 램(5, 7a)을 구비한다.

Description

핫 프레스 장치

본 발명은 핫 프레스 장치에 관한 것이다.

본원은, 2017년 12월 25일에 일본에 출원된 특원2017-247445호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

하기 특허문헌 1에는, 시료를 가열하면서 2개의 펀치로 가압 성형하는 핫 프레스 장치가 개시되어 있다. 이 핫 프레스 장치에서, 상하 방향으로 배치된 상부 펀치와 하부 펀치의 측방에 가열용 히터가 마련되고, 상부 펀치와 하부 펀치 사이에 분말상의 시료가 수용된다. 상부 램을 개재하여 상부 펀치를 상측 유압 실린더로 눌러 내림과 함께 하부 램을 개재하여 하부 펀치를 하측 유압 실린더로 밀어 올림으로써, 시료를 가열하면서 가압 성형(핫 프레스 처리)한다.

일본 실용 신안 공개 평05-14156호 공보

그런데, 상술한 종래의 핫 프레스 장치는 상부 펀치 및 하부 펀치에서 시료에 접촉되는 가압면이 큰 경우, 즉 보다 큰 시료에 대해 핫 프레스 처리를 실시하는 경우, 가압력 분포의 균일성을 유지하는 것이 어렵다. 즉, 상부 펀치의 가압면에서 배면 상부 램에 대치하는 부위 근방의 가압력이 이 부위의 외주 부위의 가압력보다 커진다. 또한, 하부 펀치의 가압면에서 배면 하부 램에 대치하는 부위 근방의 가압력이 이 부위의 외주 부위의 가압력보다 커진다.

본 발명은 상술한 사정을 감안한 것으로, 펀치의 가압면의 치수가 커지더라도 가압력 분포의 균일성을 유지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태의 핫 프레스 장치는, 가열로; 상기 가열로 내에서 상하로 대향하는 상부 펀치와 하부 펀치로 이루어지는 한 쌍의 펀치; 상기 하부 펀치의 하면에 접속되는 하부 프레스 램; 상기 상부 펀치의 상면에 접속되는 상부 프레스 램; 및 상기 하부 프레스 램과 상기 상부 프레스 램의 어느 하나 또는 모두에 접속되며 상기 한 쌍의 펀치를 근접시키도록 가압하는 가압 장치를 구비하고, 상기 하부 프레스 램 및/또는 상기 상부 프레스 램은, 간격을 두고 배치되며 각각의 일단이 상기 한 쌍의 펀치에 연결되는 복수의 개별 프레스 램을 구비한다.

상기 일 형태의 핫 프레스 장치에서, 상기 가압 장치는 상기 상부 프레스 램에 접속되며, 상기 상부 프레스 램은 상기 가압 장치 측에 마련된 단일 메인 프레스 램; 및 상기 복수의 개별 프레스 램과 상기 메인 프레스 램을 연결하는 연결 부재를 더 구비할 수 있다.

상기 일 형태의 핫 프레스 장치에서, 상기 상부 펀치와 상기 하부 펀치는 각각, 상기 상부 펀치와 상기 하부 펀치 사이에 배치되는 피처리물에 접촉하는 가압면과 상기 가압면과 반대측의 배면을 구비하고, 상기 가압면과 상기 배면은 각각 직사각형이며, 상기 복수의 개별 프레스 램은 상기 배면에서 4개의 정점 근방 및 중심에 배치되어 있을 수 있다.

상기 일 형태의 핫 프레스 장치에서, 상기 상부 펀치와 상기 하부 펀치는 각각, 상기 상부 펀치와 상기 하부 펀치 사이에 배치되는 피처리물에 접촉하는 가압면 및 상기 가압면과 반대측의 배면을 구비하고, 상기 가압면과 상기 배면은 각각 원형이며, 상기 복수의 개별 프레스 램은, 상기 배면의 중심 및 상기 배면의 주연 근방에서 상기 중심 주위에 등각도의 복수 위치에 배치될 수 있다.

상기 일 형태의 핫 프레스 장치에서, 상기 가열로는, 노체; 상기 노체 내에서 상기 한 쌍의 펀치를 수용하는 단열 용기; 및 상기 단열 용기 내에서 상기 한 쌍의 펀치의 주위에 마련된 발열체를 구비하고, 상기 단열 용기는 상기 복수의 개별 프레스 램이 삽입되는 복수의 개구를 구비할 수 있다.

본 발명에 의하면, 펀치의 가압면 치수가 커지더라도 가압력 분포의 균일성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 핫 프레스 장치(A)의 전체 구성을 나타내는 정면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 형태의 개별 프레스 램과 상부 펀치의 연결 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 형태의 개별 프레스 램과 상부 펀치의 연결 구조를 나타내는 측면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 형태의 개별 프레스 램과 상부 펀치의 연결 구조를 나타내는 상면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 형태의 개별 프레스 램의 배치예를 나타내는 정면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시 형태의 개별 프레스 램의 다른 배치예를 나타내는 정면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 따른 핫 프레스 장치(A)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 지지 기구(1), 가열로(2), 유압 실린더(3)(가압 장치), 하부 펀치(4), 하부 프레스 램(5), 상부 펀치(6), 상부 프레스 램(7) 및 신축부(8) 등을 구비한다.

핫 프레스 장치(A)는 하부 펀치(4)와 상부 펀치(6) 사이에 수용된 피처리물(W)을 진공 가열 환경 하에서 가압함으로써 피처리물(W)에 소정이 처리를 실시한다. 핫 프레스 장치(A)에 의해 피처리물(W)에 실시하는 처리(핫 프레스 처리)는, 예를 들면 상하로 겹쳐진 복수의 피처리물(W)에 대한 확산 접합 처리 또는 분체상의 피처리물(W)에 대한 소결 처리 등이다. 한편, 확산 접합 처리에서 피처리물(W)은 상하로 겹쳐진 복수의 부재로 이루어지고, 또한 소결 처리에서 피처리물(W)은 소정 용기에 수용된 분체(粉體)이다.

지지 기구(1)는 가열로(2)를 둘러싸도록 마련된 금속제의 프레임체이며, 유압 실린더(3)(가압 장치)의 반력을 받는 강도 부재이다. 지지 기구(1)는, 도시한 바와 같이, 하부 프레임(1a), 상부 프레임(1b) 및 복수의 연결 로드(1c)를 구비한다. 하부 프레임(1a)은 핫 프레스 장치(A)의 하부에 마련되고, 대략 평판 형상이며 외경이 대략 직사각 형상인 강도 부재이다. 하부 프레임(1a)은 핫 프레스 장치(A)의 설치 플로어에 고정된다. 상부 프레임(1b)은 하부 프레임(1a)과 대략 동일 형상으로 형성된 강도 부재이며, 하부 프레임(1a)의 상방에 소정 거리를 두고 평행하게 대치되어 있다.

복수의 연결 로드(1c)는 하부 프레임(1a)과 상부 프레임(1b) 사이에 걸치도록 마련되어 있고, 하부 프레임(1a)과 상부 프레임(1b)을 고정한다. 연결 로드(1c)는, 예를 들면 직사각 형상의 하부 프레임(1a)과 상부 프레임(1b)의 각 정점(4지점) 근방 부위에 마련되어 있다.

가열로(2)는 세로로 세워진 원통형의 외형을 구비하고, 복수의 연결 로드(1c)에 둘러싸인 상태로 하부 프레임(1a) 위에 고정되어 있다. 즉, 가열로(2)는 상하 방향에서 하부 프레임(1a)과 상부 프레임(1b)에 끼워진 상태, 수평 방향에서 복수의 연결 로드(1c)에 둘러싸인 상태로 고정되어 있다.

또한, 가열로(2)는, 노체(爐體)(2a), 단열 용기(2b), 히터(2c)(발열체), 램 수용부(2d)를 구비한다. 노체(2a)는 세로로 세워진 원통형의 진공 챔버이다. 단열 용기(2b)는 노체(2a) 내에 세로로 세워진 원통형으로 마련된 단열재로 이루어지고, 하부 펀치(4)와 상부 펀치(6)를 수용한다. 단열 용기(2b)는 하부 프레스 램(5)(개별 프레스 램) 및 후술하는 개별 프레스 램(7a)이 삽입되는 복수의 개구(2e)를 구비한다.

한편, 노체(2a)와 단열 용기(2b)에는 도시 생략한 개폐문이 마련되어 있다. 개폐문은, 단열 용기(2b) 내, 즉 가열로(2) 내에 처리전의 피처리물(W)을 수용함과 함께 처리후의 피처리물(W)을 외부로 꺼내기 위한 것이다.

히터(2c)는 단열 용기(2b) 내에서 하부 펀치(4)와 상부 펀치(6)의 주위에 마련된 발열체이다. 즉, 히터(2c)는 피처리물(W) 및 하부 펀치(4)와 상부 펀치(6)를 둘러싸도록 배치되어 있으며, 피처리물(W) 및 하부 펀치(4)와 상부 펀치(6)를 균일하게 가열한다. 램 수용부(2d)는 가열로(2)의 상부에 돌출되어 마련된 중공 부위이며, 상부 프레스 램(7)의 일부를 수용한다.

여기서, 가열로(2)에는 도시 생략한 진공 펌프가 보조 기기로서 마련되어 있다. 가열로(2)의 내부 분위기는 진공 펌프가 작동함으로써 소정의 진공 분위기로 설정된다. 또한, 진공 펌프와 히터(2c)는 도시 생략한 제어 장치에 의해 제어된다. 제어 장치는 가열로(2)나 상부 프레임(1b) 등에 장착된 각종 센서의 검출값 및 미리 기억하는 전용 제어 프로그램에 기초하여 진공 펌프와 히터(2c) 등, 각종 피제어부의 작동을 제어하는 소프트웨어 제어 장치이다.

유압 실린더(3)는 지지 기구(1)의 상부, 즉 상부 프레임(1b)에 고정되는 가압 장치이다. 유압 실린더(3)는 상하 이동 가능한 가동 로드(3a)를 구비하며, 가동 로드(3a)의 선단(하단)이 가이드 부재(8)를 사이에 둔 상태로 상부 프레스 램(7)의 제1단(상단)에 접속되어 있다. 유압 실린더(3)는 한 쌍의 펀치, 즉 하부 펀치(4)와 상부 펀치(6) 중, 상측에 위치하는 상부 펀치(6)를 하부 펀치(4)에 근접하도록 가압 한다. 한편, 유압 실린더(3)는 상기 제어 장치에 의해 동작이 제어된다.

하부 펀치(4)는 가열로(2) 내에서 하측에 위치하며, 피처리물(W)의 하단에 접촉하는 가압면(4a)과 가압면(4a)에 평행한 배면(4b)(하면)을 구비하고 있다. 가압면(4a)과 배면(4b)은 평면으로 정면에서 본 경우, 정방형이다.

하부 프레스 램(5)은 하부 펀치(4)의 배면(4b)(하면)과 지지 기구(1)의 하부 프레임(1a)을 연결하는 복수의 막대 형상 부재이다. 하부 프레스 램(5)은 연직 방향으로 연장되며 수평 방향으로 소정 간격을 두고 배치되고, 각각의 제1단(상단)이 하부 펀치(4)의 배면(4b)(하면)에 연결되는 복수의 개별 프레스 램으로서 구성되어 있다. 하부 프레스 램(5)(개별 프레스 램)은 직사각형인 하부 펀치(4)의 배면(4b)에서 4개의 정점 근방 및 중심에 배치되어 있다. 즉, 하부 펀치(4)와 하부 프레임(1a) 사이에는 총 5개의 하부 프레스 램(5)(개별 프레스 램)이 연직 방향으로 연장되며 수평 방향으로 소정 간격을 두고 마련되어 있다.

상부 펀치(6)는 가열로(2) 내에서 상측에 위치하고 있으며, 피처리물(W)의 상단에 접촉하는 가압면(6a) 및 가압면(6a)에 평행한 배면(6b)(상면)을 구비한다. 가압면(6a)과 배면(6b)은 평면이며, 하부 펀치(4)의 가압면(4a) 및 배면(4b)과 동일한 형상의 정방형이다. 상부 펀치(6)는 상방 또는 하방으로부터 본 경우, 하부 펀치(4)와 겹치는 크기 및 자세로 설정되어 있다. 상부 펀치(6)와 하부 펀치(4)는 상하 대향하는 한 쌍의 펀치이다.

상부 프레스 램(7)은 복수의 개별 프레스 램(7a), 단일 메인 프레스 램(7b) 및 연결 부재(7c)를 구비한다. 개별 프레스 램(7a)은 상부 펀치(6)의 배면(6b)(상면)과 상부 프레임(1b) 사이에서 상부 펀치(6) 측에 마련된 막대 형상 부재이다. 복수의 개별 프레스 램(7a)은 연직 방향으로 연장되며 수평 방향으로 소정 간격을 두고 배치되고, 각각의 제1단(하단)이 상부 펀치(6)의 배면(6b)(상면)에 연결된다. 개별 프레스 램(7a)은, 도 2a 내지 2c에 나타낸 바와 같이 직사각형인 상부 펀치(6)의 배면(6b)에서 4개의 정점 근방 및 중심에 배치되어 있다. 즉, 상부 펀치(6)와 상부 프레임(1b) 사이에는, 총 5개의 개별 프레스 램(7a)이 연직 방향으로 연장되며 수평 방향으로 소정 간격을 두고 마련되어 있다.

메인 프레스 램(7b)은 상부 펀치(6)와 상부 프레임(1b) 사이에서 상부 프레임(1b)측, 즉 유압 실린더(3)측(가압 장치측)에 연직 방향으로 연장되도록 마련된 단일 막대 형상 부재이다. 메인 프레스 램(7b)은 개별 프레스 램(7a)보다 큰 직경의 막대 형상 부재이며, 상부 펀치(6)의 배면(6b)에서 중심에 배치된 개별 프레스 램(7a)과 동축상에 마련되어 있다.

연결 부재(7c)는 복수의 개별 프레스 램(7a)과 단일 메인 프레스 램(7b)을 연결하는 부재이다. 연결 부재(7c)의 하면은 복수의 개별 프레스 램(7a)의 제2단(상단)에 접속되고, 연결 부재(7c)의 상면은 단일 메인 프레스 램(7b)의 제2단(하단)에 접속된다.

신축부(8)는 상부 프레스 램(7)의 메인 프레스 램(7b)의 주위면을 둘러싸는 신축 가능한 원통형 부재이며, 가열로(2)와 접속된다. 신축부(8)의 제1단은 가동 로드(3a)에 고정되고, 신축부(8)의 제2단은 램 수용부(2d)의 상단에 접속되어 있다. 도시한 바와 같이, 램 수용부(2d)의 상단에는 원형의 개구가 형성되어 있고, 신축부(8)의 제2단은 램 수용부(2d)의 개구의 외주 근방에 접속되어 있다. 신축부(8)는 상부 프레스 램(7)의 상하 이동을 실현하면서 가열로(2) 내의 밀폐성을 확보하는 완충 부재이다. 한편, 신축부(8)는, 예를 들면 하나의 원통관 및 원통관의 상하에 각각 마련된 한 쌍의 원통형 주름 상자를 구비한다.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 핫 프레스 장치(A)의 동작에 대해 상세히 설명한다.

핫 프레스 장치(A)에서 피처리물(W)이 가열로(2) 내에 수용되며, 또한 작업자가 제어 장치에 처리 개시 지시를 입력하면, 제어 장치에 의해 각 피제어부가 조작되어 피처리물(W)에 대한 소정의 처리가 개시된다.

먼저, 핫 프레스 장치(A)는 진공 펌프를 작동시켜 가열로(2) 내의 분위기 압력을 목표 진공도(처리 압력)로 설정함과 함께 히터(2c)에 대한 통전을 개시하여 가열로(2) 내의 분위기 온도를 소정의 목표 온도(처리 온도)로 설정한다. 그리고, 핫 프레스 장치(A)는 가열로(2) 안이 상기 처리 압력과 처리 온도로 설정되면, 유압 실린더(3)의 작동을 개시하여 피처리물(W)을 소정의 목표 하중(처리 하중)으로 가압한다.

즉, 유압 실린더(3)가 작동하면, 초기 상태로서 피처리물(W)의 상방에 위치하고 있던 상부 펀치(6)가 서서히 하강하여, 상부 펀치(6)의 가압면(6a)이 피처리물(W)의 상단에 접촉한다. 여기서, 상술한 바와 같이 상부 펀치(6)의 접촉부(6b)는 피처리물(W)의 상단을 따른 자세가 된다.

여기서, 상부 프레스 램(7)은 정면에서 정사각형인 상부 펀치(6)의 배면(6b)에서 소정 간격을 두고 배치된 복수의 개별 프레스 램(7a)을 구비하므로, 정면에서 정사각형인 상부 펀치(6)의 가압면(6a)에 대하여 균등한 가압력을 작용시킨다.

또한, 하부 프레스 램(5)은 정면에서 정사각형인 하부 펀치(4)의 배면(4b)에서 소정 간격을 두고 배치된 총 5개(복수)의 개별 프레스 램을 구비하므로, 정면에서 정사각형인 하부 펀치(4)의 가압면(4a)에 대하여 균등한 반력을 작용시킨다.

따라서, 본 실시 형태에 따른 핫 프레스 장치(A)에 의하면, 한 쌍의 펀치, 즉 하부 펀치(4)와 상부 펀치(6)의 가압면의 치수가 커지더라도, 가압면(6a)에서 가압력의 분포 균일성을 유지할 수 있다.

또한, 핫 프레스 장치(A)에서 상부 프레스 램(7)은 복수의 개별 프레스 램(7a), 단일 메인 프레스 램(7b) 및 복수의 개별 프레스 램(7a)과 단일 메인 프레스 램(7b)을 연결하는 연결 부재(7c)를 구비한다. 따라서, 한 쌍의 펀치, 즉 하부 펀치(4)와 상부 펀치(6)의 가압면의 치수가 커지더라도, 가압면(6a)에서 가압력의 분포 균일성을 유지할 수 있음과 함께 안정된 가압력을 피처리물(W)에 작용시키는 것이 가능하다.

또한, 핫 프레스 장치(A)에서 상부 프레스 램(7)은 정면에서 정사각형인 상부 펀치(6)의 배면(6b)에서 4개의 정점 근방 및 중심에 배치된 총 5개의 개별 프레스 램(7a)을 구비한다. 따라서, 정면에서 정사각형인 상부 펀치(6)의 가압면(6a)에 대하여 보다 균등한 가압력을 작용시킨다. 또한, 하부 프레스 램(5)은 정면에서 정사각형인 하부 펀치(4)의 배면(4b)에서 4개의 정점 근방 및 중심에 배치된 총 5개의 개별 프레스 램을 구비한다. 따라서, 정면에서 보면 정사각형인 하부 펀치(4)의 가압면(4a)에 대하여 보다 균등한 반력을 작용시킨다. 이러한 핫 프레스 장치(A)에 따르면, 한 쌍의 펀치의 가압면의 치수가 커지더라도 가압력의 분포 균일성을 보다 확실하게 유지하는 것이 가능하다.

또한, 핫 프레스 장치(A)에서 가열로(2)는, 노체(2a), 단열 용기(2b) 및 히터(2c)(발열체)를 구비하고, 단열 용기(2b)가 상부 프레스 램(7)의 개별 프레스 램(7a)과 하부 프레스 램(5)(개별 프레스 램)이 삽입되는 복수의 개구(2e)를 구비한다. 따라서, 예를 들면 개별 프레스 램(7a)과 하부 프레스 램(5)(개별 프레스 램)이 마련되는 단열 용기(2b)의 상면과 하면에 단열재를 마련하지 않는 경우와 비교하여, 개별 프레스 램(7a)과 하부 프레스 램(5)(개별 프레스 램)에 기인하는 단열 용기(2b) 안으로부터의 열손실을 최소한으로 억제할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 이하와 같은 변형예를 생각할 수 있다.

(1) 상기 실시 형태에서는 하부 펀치(4)와 상부 펀치(6)를 정면에서 정사각형(직사각형)인 것으로 했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 하부 펀치와 상부 펀치의 형상, 즉 하부 펀치와 상부 펀치에서 가압면과 배면의 형상은 피처리물(W)의 형상에 따라 여러 가지의 형상일 수 있다. 예를 들면, 도 3a에 나타내는 하부 펀치(4A)와 상부 펀치(6A)와 같이, 가압면(4m, 6m)과 배면(4n, 6n)이 원형인 경우, 개별 프레스 램은 배면(4n, 6n)에서 중심에 배치됨과 함께 배면(4n, 6n)의 주연 근방에서 상기 중심 주위에 등각도의 위치에 배치된다.

즉, 도 3a의 패턴에서, 개별 프레스 램은 배면(4n, 6n)에서 중심에 배치됨과 함께 배면(4n, 6n)의 주연 근방에서 상기 중심 주위에 90°의 각도마다 총 5개가 배치된다. 한편, 도 3b에 나타내는 하부 펀치(4B) 및 상부 펀치(6B)와 같이, 가압면(4p, 6p)과 배면(4q, 6q)이 원형인 경우에도, 개별 프레스 램은 배면(4q, 6q)에서 중심에 배치됨과 함께 배면(4q, 6q)의 주연 근방에서 상기 중심 주위에 60°의 각도마다 총 7개가 배치되어 있을 수 있다. 한편, 배면(4q, 6q)의 중심 주위의 각도 분할은 상기 90° 또는 60°에 한정되는 것은 아니다. 또한, 필요에 따라 배면(4n, 6n)의 중심에 배치되는 개별 프레스 램을 삭제할 수 있다.

(2) 상기 실시 형태에서, 직사각형 상부 펀치(6)의 배면(6b)에서 4개의 정점 근방 및 중심에 개별 프레스 램(7a)을 배치했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 4개의 정점 근방에만 개별 프레스 램(7a)을 배치할 수 있다. 또한, 상부 펀치(6)를 정면에서 본 형상이 직사각형 이외의 다각형인 경우에는, 이 다각형의 각 정점 근방에만 개별 프레스 램(7a)을 배치할 수도 있다. 또한, 이러한 다각형에서도 중심에 개별 프레스 램(7a)을 배치할 수 있다.

(3) 상기 실시 형태에서, 상부 프레스 램(7)을 복수의 개별 프레스 램(7a), 단일 메인 프레스 램(7b) 및 연결 부재(7c)에 의해 구성했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상부 프레스 램(7)을 복수의 개별 프레스 램(7a)에 의해서만 구성할 수도 있다.

(4) 상기 실시 형태에서, 하부 프레스 램(5)을 복수(5개)의 개별 프레스 램으로 구성하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 하부 프레스 램(5)에 대해서는 직경이 비교적 큰 단일 원통체로 구성할 수 있다. 또한, 하부 프레스 램(5)에 대해서는 상부 프레스 램(7)과 동일 구성으로 할 수 있다.

(5) 상기 실시 형태에서, 상부 프레스 램(7)에만 유압 실린더(3)(가압 장치)을 접속하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 하부 프레스 램(5)과 상부 프레스 램(7)의 어느 하나 또는 양쪽 모두에 유압 실린더(가압 장치)를 접속할 수 있다. 즉, 상부 프레스 램(7) 대신 하부 프레스 램(5)에 유압 실린더(가압 장치)를 접속할 수 있으며, 또한, 하부 프레스 램(5) 및 상부 프레스 램(7)의 각각에 유압 실린더(가압 장치)를 개별적으로 접속할 수도 있다.

(6) 상기 실시 형태에서는, 진공 펌프에 의해 가열로(2) 내의 분위기 압력을 소정의 진공 분위기로 설정하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상압 상태에서 가열하고, 이 가열 상태에서 유압 실린더(3)를 작동시켜 피처리물(W)을 가압할 수 있다.

(7) 상기 실시 형태에서는, 단일 유압 실린더(3)로 피처리물(W)을 가압하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 하부 프레스 램(5)과 하부 펀치(4)로 이루어지는 복수의 하부 가압 유닛을 인접 배치함과 함께, 유압 실린더(3), 상부 프레스 램(7) 및 상부 펀치(6)로 이루어지는 복수의 상부 가압 유닛을 인접 배치하고, 복수의 하부 가압 유닛과 상부 가압 유닛에 의해 피처리물(W)을 가압할 수 있다. 한편, 이 경우, 가열로(2) 내에 복수의 피처리물(W)을 수용하고, 하부 가압 유닛과 상부 가압 유닛에 의해 피처리물(W)을 개별적으로 가압할 수 있다.

(8) 상기 실시 형태에서는, 핫 프레스 장치(A)가 행하는 핫 프레스 처리에 대하여 확산 접합 처리나 소결 처리에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명은 확산 접합 처리나 소결 처리 이외의 여러가지 핫 프레스 처리에 이용할 수 있다.

(9) 상기 실시 형태에서는, 유압 실린더(3)(가압 장치)의 반력을 받는 강도 부재로서 지지 기구(1)를 마련하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 가열로(2)에 충분한 강도를 부여함으로써 가열로(2)에서 유압 실린더(3)(가압 장치)의 반력을 받도록 할 수 있다. 또한, 이 경우에는 신축부(8)도 생략할 수 있다.

본 발명에 의하면, 펀치의 가압면 치수가 커져도 가압력의 분포 균일성을 유지할 수 있다.

A: 핫 프레스 장치 1: 지지 기구
1a: 하부 프레임 1b: 상부 프레임
1c: 연결 로드 2: 가열로
2a: 노체 2b: 단열 용기
2c: 히터(발열체) 2d: 램 수용부
2e: 개구 3: 유압 실린더(가압 장치)
3a: 가동 로드 4: 하부 펀치
4a: 가압면 5: 하부 프레스 램(개별 프레스 램)
6: 상부 펀치 6a: 가압면
6b: 배면 7: 상부 프레스 램
7a: 개별 프레스 램 7b: 메인 프레스 램
7c: 연결 부재 8: 신축부

Claims

가열로;
상기 가열로 내에서 상하로 대향하는 상부 펀치와 하부 펀치로 이루어지는 한 쌍의 펀치;
상기 하부 펀치의 하면에 접속되는 하부 프레스 램;
상기 상부 펀치의 상면에 접속되는 상부 프레스 램;
상기 하부 프레스 램과 상기 상부 프레스 램의 어느 하나 또는 양쪽 모두에 접속되며 상기 한 쌍의 펀치를 근접시키도록 가압하는 가압 장치; 및
신축 가능한 신축부를 구비하고,
상기 하부 프레스 램 및/또는 상기 상부 프레스 램은, 간격을 두고 배치되며 각각의 일단이 상기 한 쌍의 펀치에 연결되는 복수의 개별 프레스 램을 구비하고,
상기 가압 장치는 상기 상부 프레스 램에 접속되며,
상기 상부 프레스 램은,
상기 가압 장치 측에 마련된 단일 메인 프레스 램; 및
상기 복수의 개별 프레스 램과 상기 메인 프레스 램을 연결하는 연결 부재를 구비하고,
상기 신축부는 상기 메인 프레스 램을 둘러쌈과 함께 일단이 상기 가열로와 접속되고, 타단이 고정되는, 핫 프레스 장치.
제1항에 있어서,
상기 상부 펀치와 상기 하부 펀치는 각각, 상기 상부 펀치와 상기 하부 펀치 사이에 배치되는 피처리물에 접촉하는 가압면 및 상기 가압면과 반대측의 배면을 구비하고, 상기 가압면과 상기 배면은 각각 직사각형이며,
상기 복수의 개별 프레스 램은 상기 배면에서 4개의 정점 근방 및 중심에 배치되는, 핫 프레스 장치.
제1항에 있어서,
상기 상부 펀치와 상기 하부 펀치는 각각, 상기 상부 펀치와 상기 하부 펀치 사이에 배치되는 피처리물에 접촉하는 가압면 및 상기 가압면과 반대측의 배면을 구비하고, 상기 가압면과 상기 배면은 각각 원형이며,
상기 복수의 개별 프레스 램은, 상기 배면의 중심 및 상기 배면의 주연 근방에서의 상기 중심 주위에 등각도의 복수 위치에 배치되는, 핫 프레스 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열로는,
노체;
상기 노체 내에서 상기 한 쌍의 펀치를 수용하는 단열 용기; 및
상기 단열 용기 내에서 상기 한 쌍의 펀치의 주위에 마련된 발열체를 구비하고,
상기 단열 용기는 상기 복수의 개별 프레스 램이 삽입되는 복수의 개구를 구비하는, 핫 프레스 장치.
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