JPH0274568A - Ｈｉｐ処理用カプセルへの粉末の真空充填方法及び装置 - 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） 本発明はＨＩＰ処理用カプセルへの粉末の真空充填方法
及び装置に関するものである。

（従来技術） 金属粉末あるいはセラミックス粉末などの原料粉末をＨ
ＩＰ処理により加熱・加圧し、焼結する方法においては
、カプセルと称する容器内に原料粉末を充填し、これを
脱気・密封した後、ＨＩＰ処理する方法が一般に行なわ
れている。カプセル内の脱気を実施しないと、カプセル
内部の残存空気のために焼結体内部に気孔を生じたり、
あるいは成形体の材質劣化を伴なうので、カプセル内の
脱気は必須である。

第３図は従来行なわれていた工程の概略図である。以下
これに基いて真空充填方法を説明する。

１）脱気管３を上蓋部２に有するカプセル本体１をステ
ンレス鋼、軟鋼、ｌＡなどの金属で製作したものを用意
する（第３図（ａ））。

２）大気中あるいは不活性ガス雰囲気下で、原料粉末４
を脱気管３からカプセル内に充填する（第３図（ｂ））
。

３）脱気管３に真空引き用ゴム管を連結し１図示しない
真空ポンプによってカプセル本体１内を脱気する。カプ
セル本体１内が所定の真空度に達した時点で、真空引き
しながら脱気管密封用治具５で脱気管３の部分を密封す
る。

このような従来法では、以下に示すような問題点が存在
していた。

ｉ）カプセル本体１内に粉末４を充填後、真空引きを実
施するので、粉末により排気抵抗が増大し、カプセル本
体１内の真空度を高めるのは困難である。特にカプセル
本体１の下部では真空引きを行なっても大気圧とほとん
ど変わらず、特に粉末が微細なほど、この傾向は顕著で
ある。

ｉｉ）又真空引きの際、真空排気系に原料粉末が吸引さ
れ、真空排気装置の故障の原因をまねくという問題があ
った。

上記問題点ｉ）の対策として、特開昭６２−１ｎ０２号
公報、或いは特開昭６２−２７４００５号公報に示すよ
うに、カプセル内面に溝を設けたり、網を添設したりす
る方法があるが、カプセルの中心部分の脱気は長時間を
要し、非経済的である。また、粉末が微細な場合は、や
はり脱気は不可能である。

又上記問題点ｉｉ）の対策として、原料粉末を吸引しな
いように、脱気管内にフィルターを設置する方法がある
が、フィルターによる排気抵抗の増加や゛粉末が目詰ま
りを起こすという問題が生ずる。

さらに、上記問題点の対策として、特開昭６２−１０９
９０３号公報に示すように、ａ）真空チャンバー内にカ
プセルを設置し、粉末を真空１１気下でプレスする方法
や、ｂ）サブ真空チャンバー内に粉末を入れ、真空引き
し、その粉末をあらかじめ真空引きしであるカプセル内
に充填する方法がある。

しかし、ａ）の対策に対しては、カプセル内に粉末を充
填した後、真空引きをするので、前記ｉ）の問題は依然
残る。又、ｂ）の対策に対しては、サブチャンバー内の
粉末を真空引きするとき、前記ｊ）の問題が残る。

また、ａ）、ｂ）雨対策とも、真空チャンバーを必要と
し、かつ真空チャンバー内全体を真空引きする必要があ
り、時間的ロスを生ずるという問題がある。

（発明により解決しようとする課題） 本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、カプセル内を
容易に脱気し、この脱気されたカプセル内に原料粉末を
効率的に充填する方法、及びその方法を実施する装置を
提供することを目的とするものである。

（発明による課題の解決手段） 非振動時には粉末の通過を許さない多数の開孔を有する
堰を内部に備えた粉末貯蔵用容器内の粉末原料を脱気す
る工程と、該工程と同時にカプセル本体を脱気する工程
と、粉末貯蔵用容器とカプセル本体が共に高真空度に達
したのち、粉末貯蔵用容器に振動を与え項内に溜った粉
末原料をカプセル本体内に移す工程と、カプセル本体を
密封する工程でＨＩＰ処理用カプセルへの粉末の真空充
填方法を構成した。

又内部に非加振時には粉末の通過を許さない多数の開孔
を有する堰を備え、かつ真空ポンプに通する脱気管を備
えた粉末貯蔵用容器と、上部で該粉末貯蔵用容器と真空
ポンプとに夫々バルブを介し接続され、下端でカプセル
本体の上蓋に設けた脱気管に接続可能な二又脱気管と、
カプセル本体の脱気管密封用治具とでＨＩＰ処理用カプ
セルへの粉末の真空充填装置を構成した。

さらに堰を上方に開いた逆円錐台形をなし、上部に傾斜
上蓋を有し、該堰に設けた多数の開孔は斜め上向きで、
かつ内側に向って先細になっていて、非加振状態では粉
末は内部に流入しないようにした。

（実施例） 第１図に基いて説明する。１はカプセル本体である。２
はカプセル上蓋、３はカプセル上Ｍ２の中央部に設けた
脱気管である。４はカプセル本体１内に充填しようとす
る原料粉末で、脱気管８を介し供給される。脱気管３と
脱気管８はゴム管６で連結される。５は脱気管密封用治
具である。７は上記脱気管８から分岐した分岐脱気管で
、バルブ１０を介し真空ポンプ（図示しない）に連って
いる。

前記脱気管８の上部にはバルブ１１を介し粉末貯蔵用容
器１３が設けられ、該容器１３はさらにバルブ１２を介
し真空ポンプに通する脱気管９に通じている。

１４は多数の開孔１５を有する堰で、上方に開いた逆円
錐台形をなしている。堰１４の頂部には傾斜上蓋１６が
設けてあり、上方から供給される粉末はこの傾斜上蓋１
６で側方に振分けられ、堰１４と容器１３との間に溜る
。

堰１４に設けた開孔ＩＳは第２図に示す如く、中心に向
って斜め上向きに、かつ内側に向って先細に穿設され、
振動を与えない限り堰１４の内部に粉末は流入しない径
及び傾きとなっている。

図示しないが、容器１３には加振装置が設けられ、該加
振装置によって容器１３に振動を与えると、堰１４の開
孔１５から少量づつ粉末が流入するようになっている。

（作用） 粉末貯蔵用容器１３内に粉末４を入れる。この時バルブ
１１は閉じておく。次にバルブ１２を開け、容器１３内
を真空脱気する。同時に容器１３に振動を与える。する
と堰１４の開孔１５から少量づつ連続的に粉末が堰１４
内に流入する。このとき容器１３内の粉末４の真空度は
悪くても、堰１４の開孔１５を通るとき真空度が上げら
れる。

上記操作と並行してバルブ１０を開け、カプセル本体１
内の脱気も行ない、容器１３内及びカプセル本体１内が
所定の真空度に達したら、バルブ１０．１２を閉じる。

次にバルブ１１を開け、粉末４を堰１４からカプセル本
体１内に落下させて充填する。カプセル本体１内に粉末
４を真空充填した後、脱気管３を密封用治具５で密封し
、次のＨＩＰ処理に供する。

（効果） 粉末貯蔵用容器１３内に多数の開孔１５を備えたｌ１Ｉ
１４を設け、容器１３の真空引きをし乍ら振動も与える
ので、粉末は開花から少量づつ連続的にカプセル内に落
下する。この落下中に粉末の真空度が向上し、カプセル
内への真空充填が理想的に行われる。

特に堰に設けた開孔１５は振動を与えない限り粉末は内
側に流入しないような径と傾斜を以て設けたので、真空
度の不十分な粉末がカプセル内に流入することがないの
で、粉末落下中の吸着ガスの除去が完全に行われ、高品
質の焼結体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の実施例断面図。 第２図は第１図のＡ矢視部拡大図。 第３図（ａ）〜（ｃ）は従来法の説明図。 図において； １　カプセル本体 ３　脱気管 ５　脱気管密封用治具 ７　脱気管 ９　脱気管 １１　　バルブ １３　　粉末貯蔵用容器 １５　　開孔 カプセル上蓋 原料粉末 ゴム管 脱気管 バルブ バルブ 堰 傾斜上蓋 以上 出願人　住友重機械工業株式会社 復代理人　弁理士　大　橋　　　勇 第３図 （Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）非振動時には粉末の通過を許さない多数の開孔を有
   する堰を内部に備えた粉末貯蔵用容器内の粉末原料を脱
   気する工程と、該工程と同時にカプセル本体を脱気する
   工程と、粉末貯蔵用容器とカプセル本体が共に高真空度
   に達したのち、粉末貯蔵用容器に振動を与え堰内に溜っ
   た粉末原料をカプセル本体内に移す工程と、カプセル本
   体を密封する工程とからなることを特徴とするＨＩＰ処
   理用カプセルへの粉末の真空充填方法。 ２）内部に非加振時には粉末の通過を許さない多数の開
   孔を有する堰を備え、かつ真空ポンプに通する脱気管を
   備えた粉末貯蔵用容器と、上部で該粉末貯蔵用容器と真
   空ポンプとに夫々バルブを介し接続され、下端でカプセ
   ル本体の上蓋に設けた脱気管に接続可能な二又脱気管と
   、カプセル本体の脱気管密封用治具とからなることを特
   徴とするＨＩＰ処理用カプセルへの粉末の真空充填装置
   。 ３）堰が上方に開いた逆円錐台形をなし、上部に傾斜上
   蓋を有し、該堰に設けた多数の開孔は斜め上向きで、か
   つ内側に向って先細になっていることを特徴とする請求
   項２）記載のＨＩＰ処理用カプセルへの粉末の真空充填
   装置。