JPH0217385A - 脱ワックス焼結炉 - 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） 本発明は脱ワックス焼結炉に係り、詳しくは、超硬合金
、セラミックス等の粉末成形体を１つの炉にて連続して
脱ワックス、真空焼結および加圧焼結を行うための炉に
関するものである。

（従来の技術） 超硬合金、セラミックス等の粉末成形体の焼結は、原料
粉末にワックス等の適宜媒介を加えて成形した後、高温
度で焼結することにより行われるが、成形媒介である上
記ワックスは焼結晶の特性に悪影響を及ぼすことから焼
結前処理としてこれを完全に除去しなければならない。

そのため、従来、焼結温度よりも相当に低い温度に保持
した焼結炉に成形体をセットし、該成形体からワックス
を雰囲気中に蒸発発散せしめると共に、真空ポンプを利
用して炉内のワックス蒸気を含んだ雰囲気ガスを排気す
ることが行われており、このような処理に使用する炉と
して近時、ワックス蒸気を含むガスの流通通路にワック
ストラップ要素を介設せしめることが提案されている。

（実開昭６０−１１３３３３号公報参照）第６図は上記
提案に係る装置の１例を示しており、前記焼結炉の排気
管路に接続されたガス導入管（２１）を連接して傾斜状
に配設される第１のワックストラップ要素（２３ａ）　
と、これに隣接して基礎（２５）上に水平に設置される
液化タンク（２４）と、このタンク上に垂直に立設され
る第２のワックストラップ要素（２３ｂ）と、該要素と
対向するようにして垂設され、その１側下端近傍に真空
ポンプ側の排気管路に接続されるガス排出管（２２）を
連接する第３のワックストラップ要素（２３ｃ）とを順
次接続連通せしめることによって構成されていて、焼結
炉から吸引される排気ガスのうち、先ず、第１のワック
ストラップ要素（２３ａ）では高融点ワックスの蒸気が
そのトラップ片の表面に結露して補足され、これがやが
て成長して液化タンク（２４）内に貯溜される。

そして、排気ガスは次いで液化タンク（２４）内で拡散
した後、第２のワックストラップ要素（２３ｂ）に導入
され、ここでは中融点ワックスの蒸気がトラ、プされ、
これが溶滴となって液化タンク（２４）内に滴下する。

なお液化タンク（２４）内は貯溜ワックスが固まらず、
しかも再蒸発しない所定の温度に調節されている。

更に排気ガスは流通ダクトを介して第３のワックストラ
ップ要素（２３ｃ）に導入され、ここでは、上記第１．
第２のトラップ要素で除去されなかった低融点のワック
ス蒸気がことごとくトラップされ、この低融点ワックス
はその下部のタンク部（２６）に滴下し、貯溜されると
共に、ワックス蒸気を除いた排気ガスはガス排出管（２
２）から真空ポンプ（図示せず）に吸い込まれ、脱ワッ
クス処理が行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の如き炉による脱ワックス処理にお
いてはそのガス導入管部の構成より核部において高融点
のワックスがガス導入管（２１）でトラップされ易く、
第１のワックストラップ要素（２３ａ）の手前で管内壁
にワックスが付着するということが屡々生じた。

これはガス導入管（２１）に対してワックストラップ要
素（２３ａ）に温度差（この場合、ワックストラップ要
素を相対的に低くする）をつけることができるとしても
管自体が熱伝導体であるため充分とは云えず、不完全さ
を免れなかったことに起因する。

また、上記の如くワックスが管内壁に付着すると、管外
面からの加熱に対して熱伝導率が悪化し、ワックストラ
ップ要素を熱交換器とみた場合の熱交換率は低下する。

更に排気抵抗も大となるため脱ワックス処理に要するサ
イクルタイムの増大を来たしていた。

か（て本発明は上述の如き実状に対処し管内壁に付着し
たワックスを除去する手段を見出すことにより上記問題
を解消し熱伝導率の低下防止、排気抵抗を小ならしめて
デワックス工程のサイクルタイムの短縮効率化を図るこ
とを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 即ち、上記目的に適合する本発明の特徴とするところは
、焼結炉の前記ワックストラップ装置に連なるガス導入
管部、換言すれば、超硬合金、セラミックス等の粉末成
形体の焼結に用いる脱ワックス焼結炉、即ち、上記超硬
合金、セラミックス等の原料粉末にワックスを加え、成
形せしめた成形体を内部に収納し、該成形体からワック
スを蒸気発散せしめると共に成形体を焼結する焼結炉の
ワックス蒸気を含むガスの炉外への排出通路に付着ワッ
クスを強制的に排除する手段を設けることにある。

ここで強制的排除手段としては同排出通路に付着するワ
ックスを機械的に掻落すのが通例であり、同排出通路に
往復運動又は回転運動するピストンを配置すること等に
よって達成される。

（作用） 上記の如き構成を備えた脱ワックス焼結炉では後続のワ
ックストラップ装置に連接するガス導入管部にワックス
蒸気を含むガスが導入されるに際し、処理の進行と共に
炉のガス排出通路にワックスがある厚さとなって付着す
るとき、強制的排除手段が作動して該付着したワックス
を排除しその一部は気化して後続のワックストラップへ
と流れると共に、他のものはワックス溜まりに集められ
て回収されることとなり、ワックス付着に起因する前記
熱伝導率の低下は防止され、排気抵抗も小となる。

（実施例） 以下、更に添付図面にもとづき本発明の詳細な説明する
。

第１図乃至第４図は本発明に係る焼結炉の１例を作用順
序をもって示し、第１図において、（１１は炉本体を構
成する圧力容器、（２）、　（３）は該容器（１１の上
下開口を封止する上蓋、下蓋であり、これら圧力容器（
１）及び上蓋（２）、下蓋（３）によって処理室が画成
され、その内部外側に断熱層（４）が、そしてその内部
にヒータエレメント（５）が夫々収設されて炉を構成し
、成形体など処理物（６）を内部に収納して焼結などの
処理を行うようになっていることは既知の焼結炉におけ
ると同様である。

しかして上記の如き構成において下蓋（３）には炉外の
真空吸引機構（図示せず）に連なるワックストラップ装
置（図示せず）のガス導入管α鴫に連通ずるガス排出通
路（７）が中心部に設けられており、この通路は図示例
においては処理物（６）の下部近傍にまで延びて処理室
内に蒸発発散しているワックス蒸気を含むガスを吸引排
出せしめるようになしている。

（１２ａ）　、　（１２ｂ）は上記ガス排出通路（７）
に収設された上下のピストンであり、本発明の特徴とす
るところで、ロンドα美によって連結され、その下部は
シリンダ機構００となってアクチュエータαυの作動に
よって前記ピストン（１２ａ）　、　（１２ｂ）がガス
排出通路（７）内で上下昇降動するように配設されてい
る。

なお、図中、（９）はガイド、（８）はテープヒータ、
０４）はパツキンである。

また上記第１図にあっては排出通路（７）が処理室の真
下に設けられているが、これは傾斜のある場合でも、真
横の場合でもよく、適宜、状況に応じて設計が可能であ
る。

次に上記構成の炉における動作を第２図乃至第４図に従
って説明すると、゛先ず、ヒータエレメント（５）に通
電して処理物（６）に含まれるワックスを気化させつつ
、該気化したワックス蒸気を含むガスをガス流としてガ
ス導入管ａωにより矢示炉外方向へ排出する。第２図中
、Ｑ１０はこのとき下Ｍ（３）中央部の排出通路（７）
の内壁に付着しているワックスであり、処理の進行と共
に次第にある厚さとなって付着する。そこで、この付着
したワックスを除去する必要がある。

第３図はかかるワックス除去工程であり、アクチュエー
タ０υにて駆動されるピストン（１２ａ）　、　（１２
ｂ）が上昇し、排出通路（７）に付着しているワックス
を掻き落とし、ワックス溜まりαηに集める。そして、
第４図に示すように更にピストン（１２ａ）　、　（１
２ｂ）の下降と共に掻き落されたワックスα梼は出口に
導かれ一部は気化して後続のワックストラップ装置へ連
通するガス導入管ａ！１９へ流入する。

このとき残部はそのままワックスとして回収することが
できる。

ワックストラップ装置へ流入した一部のワックス蒸気を
含んだガスは後続のワックストラップ装置において従来
の脱ワックス方法に従って脱ワックスが行われる。

以上はガス排出通路の内壁のワックス除去手段として往
復動ピストンを示したが、この手段は上記の如き手段に
限らず他の手段をもって代替することも可能である。

第５図は上記ピストン（１２ｂ）の代わりにらせん溝を
つけたピストンα鴫を用い、回転運動も行なわせ、ワッ
クスの除去をより、効率よく行わせるようにしたもので
ある。この場合には当然、回転運動機構０１が併設され
る。

なお、上記何れの場合においても、ピストン（１２ａ）
　、　（１２ｂ）　、ロッドαｊ、ピストン０鴫等はこ
の部分でワックス蒸気が付着しないよう内蔵ヒータにて
加熱しておくことが望ましい。

かくして、脱ワックス工程の効率を良好とし、デワック
ス工程に要するサイクルタイムを短縮することができる
。

（発明の効果） 本発明は以上のように焼結炉のワックス蒸気を含むガス
排出通路内部に管内壁に付着したワックスを強制的に除
去する手段を設けたものであり、通常、行われる次工程
のワックストラップに至る以前で付着ワックスを完全に
除去するようにしたことにより付着ワックスによる熱伝
導率の低下を防止し、排気抵抗を小さくすることができ
るのでデワソクス工程に要するサイクルタイムを従前に
比し短縮することができ粉末成形体の焼結をより促進す
ると共に、ワックスの回収を再加熱しなくとも可能なら
しめ、脱ワックス工程をより簡易ならしめる格段の効果
が期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る脱ワックス焼結炉の１例を示す断
面概要図、第２図乃至第４図は上記脱ワックス焼結炉の
動作を順序的に示した各断面概要図、第５図は本発明脱
ワックス焼結炉の変形実施例を示す断面概要図、第６図
は本発明脱ワックス焼結炉に続くワンクストラノプ装置
例を示す一部断面側面概要図である。 （１）・・・圧力容器、　（２）・・・上蓋、　（３）
・・・下蓋、（６）・・・処理物、　（７）・・・ガス
排出通路、（１２ａ）　（１２ｂ）　・”ピストン、α
順・・ガス導入管、　αω・・・付着ワックス、θ匂・
・・らせん溝つきピストン。 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．超硬合金、セラミックス等の粉末にワックスを加え
   成形せしめた成形体を収納し、該成形体からワックスを
   蒸発発散せしめると共に成形体を焼結する脱ワックス焼
   結炉において、ワックス蒸気を含むガスを炉外へ排出す
   る排出通路に付着ワックスを除去する強制的除去手段を
   設けたことを特徴とする脱ワックス焼結炉。
2. ２．付着ワックスを強制的に除去する手段として往復運
   動又は回転運動するピストンを用いることを特徴とする
   請求項１記載の脱ワックス焼結炉。