JPH0445475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、セラミツ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、従来のセラミツクスの電気接合装置
を示す概略図であつて、パイプ状のセラミツクス
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ツク
ス、２はセラミツクス１ａ，１ｂ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吹管電極
であつて、この先端部と接合部との間〓が各々10
mm程度になるように対向して配設されている。６
はセラミツクス１ａ，１ｂ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ツクス１ａと下部材
のセラミツクス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ツクスの中心
を軸にして30〜200rpmで回転させながら、吹管
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吹管電極８ａ，８
ｂ間に交流または直流電圧を印加すると、上記加
熱に伴つて接着剤２の導電性が向上することによ
り、吹管電極８ａ，８ｂと接合部の両端部との間
でアーク放電が発生する。セラミツクス１ａ，１
ｂの外径および内径が例えば各々15mmφ，11mmφ
の場合には、吹管電極８ａ，８ｂ間に6000Vの交
流電圧を印加すると、数10mA以上の電流が接着
剤２に通電される。その結果、接着剤２がジユー
ル熱によつて高温に加熱され溶融し、上部材のセ
ラミツクス１ａの自重による力が下部材のセラミ
ツクス１ｂに加わつて接合が完了する。なお、接
合部を850〜900℃に加熱する以前に、吹管電極間
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］ しかし、電極を吹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、吹管電極と接合部との間〓は可
燃性ガスの種類・流量などによつて異なるが、少
なくとも10mm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。したがつて、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、被接合体セラミツクスの接合部をガス炎によ
り加熱させる吹管と接合部に電圧を印加させる電
極と分離して、かつ吹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
略図であつて、第３図と同様にパイプ状の非導電
性セラミツ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つて、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、１ａ，１ｂ，
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、４
ａ，４ｂは吹管、５ａ，５ｂは電源３に接続され
ている放電電極であつて、吹管の先端部と接合部
との間〓が各々10mm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〓が
各々２mm程度になるように対向して配設されてい
る。１３は上部材のセラミツクス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つて回転するローラ、１５
は支持具、１６は連結棒である。

このような構成において、上部材のセラミツク
ス１ａと下部材のセラミツクス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、セラミツクス１ａの上部をチ
ヤツク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にセツトし、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
セラミツクスの中心を軸にして30〜200rpmで回
転させながら、吹管４ａ，４ｂからのガス炎で接
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放電電極
５ａ，５ｂ間に電圧を印加すると、上記加熱に伴
つて接着剤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。セラミツクス１
ａ，１ｂの外径および内径が例えば各々15mmφ、
11mmφ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
がジユール熱によつて高温に加熱され溶融し始め
るが、溶融部の厚みＬ１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Tm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
ツクス１ａと下部材のセラミツクス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、ハマニウ
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、セラミツクスま
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
によつて、広い範囲を同時に接合することもでき
る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、電極を接合部
に近傍させることによつて、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
る安全性の向上、作業性の向上等が図られる。

【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
来のセラミツクスの電気接合装置を示す概略図で
ある。 １ａ，１ｂ…セラミツクス、２…接着剤、３…
高圧電源、４ａ，４ｂ…吹管、５ａ，５ｂ…放電
電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高温において導電性を有するセラミツクスを
   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ツクスを突合せ、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り加熱用電流を通電して
   接合するセラミツ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
   ラミツクスの電気接合装置。