JPH0610283B2 - 熱間静水圧プレス時のカプセルの健全性の確認方法並びに装置 - Google Patents
熱間静水圧プレス時のカプセルの健全性の確認方法並びに装置Info
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- JPH0610283B2 JPH0610283B2 JP60126864A JP12686485A JPH0610283B2 JP H0610283 B2 JPH0610283 B2 JP H0610283B2 JP 60126864 A JP60126864 A JP 60126864A JP 12686485 A JP12686485 A JP 12686485A JP H0610283 B2 JPH0610283 B2 JP H0610283B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
- B30B11/002—Isostatic press chambers; Press stands therefor
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属あるいはセラミックス材料を熱間静水圧
プレス（以下、ＨＩＰと略記する）処理により等方的に
圧縮して緻密化する際に、被処理材料を封入した金属カ
プセルの異常もしくは健全性を確認する方法並びに装置
に関する。
プレス（以下、ＨＩＰと略記する）処理により等方的に
圧縮して緻密化する際に、被処理材料を封入した金属カ
プセルの異常もしくは健全性を確認する方法並びに装置
に関する。
（従来の技術） 近年、金属やセラミックスの、例えば、粉末原料を、カ
プセルと呼ばれる金属材料からなる容器に充填して密封
し、高温下で周囲よりガス圧を作用させて等方圧縮を行
い緻密な焼結体に成形するＨＩＰ法が注目を浴び、急速
に普及しつつある。
プセルと呼ばれる金属材料からなる容器に充填して密封
し、高温下で周囲よりガス圧を作用させて等方圧縮を行
い緻密な焼結体に成形するＨＩＰ法が注目を浴び、急速
に普及しつつある。
かかるＨＩＰ法においては、被処理体を収納したカプセ
ルの圧媒ガスに対する気密性を保持することは、処理の
目的上、不可欠な条件である。
ルの圧媒ガスに対する気密性を保持することは、処理の
目的上、不可欠な条件である。
そして、かかるＨＩＰ処理においては通常、金属性のカ
プセルに収納した被処理体はＨＩＰ処理装置に装填後、
アルゴンガス又は、窒素ガス等の圧媒ガスでＨＩＰ処理
される。又、処理後の圧媒ガスは通常、ガス回収装置で
回収され再利用される。
プセルに収納した被処理体はＨＩＰ処理装置に装填後、
アルゴンガス又は、窒素ガス等の圧媒ガスでＨＩＰ処理
される。又、処理後の圧媒ガスは通常、ガス回収装置で
回収され再利用される。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、ＨＩＰ処理中にカプセルの気密性が何らかの
原因で損なわれると、被処理体のＨＩＰ処理に失敗する
こととなる。
原因で損なわれると、被処理体のＨＩＰ処理に失敗する
こととなる。
そこで、本発明者等はＨＩＰ処理中にカプセルの異常を
検知する方法について種々検討の結果、本出願人がさき
に特開昭５１−８８５０３号として提案した高温高圧成
形焼結方法、すなわち、被処理体をカプセル内に封入し
て高圧容器内で圧媒ガスを作用させてＨＩＰ処理するに
際し、前記カプセル内と連通し高圧容器外へその端部が
延長する調整管を設け、該調整管を通じてカプセル内の
雰囲気ガスの種類及び／または圧力を調整しつつ被処理
体を加熱加圧する方法を応用することが最も好適である
ことを知見するに至り、本発明に到達した。
検知する方法について種々検討の結果、本出願人がさき
に特開昭５１−８８５０３号として提案した高温高圧成
形焼結方法、すなわち、被処理体をカプセル内に封入し
て高圧容器内で圧媒ガスを作用させてＨＩＰ処理するに
際し、前記カプセル内と連通し高圧容器外へその端部が
延長する調整管を設け、該調整管を通じてカプセル内の
雰囲気ガスの種類及び／または圧力を調整しつつ被処理
体を加熱加圧する方法を応用することが最も好適である
ことを知見するに至り、本発明に到達した。
即ち、本発明は、ＨＩＰ処理工程中のカプセルの破損，
ピンホール等の異常を逸早く検知し、不都合を防止する
ことを目的とするものである。
ピンホール等の異常を逸早く検知し、不都合を防止する
ことを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明は被処理体を収納
したカプセル内から、大気に連通する配管系を設け、こ
の配管系の途中に設備した漏洩ガス検知器及び／または
圧力計で圧媒ガスの漏洩を検知し、ＨＩＰ処理時のカプ
セルの健全性を確認するものであり、先ず本発明方法の
特徴とするところは、被処理体を金属カプセル内に封入
して高圧容器内に挿入し、該高圧容器内で加熱しつつ圧
媒ガスにより等法圧縮を施してＨＩＰ処理するに際し、
カプセル内部を前記圧媒ガスとは気密に独立した雰囲気
調整管路により高圧容器外へ連通せしめ、該雰囲気調整
管路途中の計器を通じてカプセル内への圧媒ガス漏洩の
有無を検知することにある。
したカプセル内から、大気に連通する配管系を設け、こ
の配管系の途中に設備した漏洩ガス検知器及び／または
圧力計で圧媒ガスの漏洩を検知し、ＨＩＰ処理時のカプ
セルの健全性を確認するものであり、先ず本発明方法の
特徴とするところは、被処理体を金属カプセル内に封入
して高圧容器内に挿入し、該高圧容器内で加熱しつつ圧
媒ガスにより等法圧縮を施してＨＩＰ処理するに際し、
カプセル内部を前記圧媒ガスとは気密に独立した雰囲気
調整管路により高圧容器外へ連通せしめ、該雰囲気調整
管路途中の計器を通じてカプセル内への圧媒ガス漏洩の
有無を検知することにある。
また、かかる方法に用いられる装置としては、耐圧円筒
及びその上下の蓋よりなる高圧容器と、該高圧容器内に
断熱層を介して配設された発熱体により画成される炉室
と、該炉室内に配置される金属カプセルの内部と連通し
且つ炉室内雰囲気とは気密に独立した状態を保って高圧
容器外へその端部が延長する雰囲気調整管路とよりな
り、圧媒ガスを高圧容器内へ供給する手段と、発熱体の
加熱手段とを具えてなるＨＩＰ装置において、前記雰囲
気調整管路を真空圧力計と漏洩ガス検知器とに通ずる検
知管路に連結すると共に、真空ポンプに通ずる減圧用管
路に開閉自在に連結してなる構成にある。
及びその上下の蓋よりなる高圧容器と、該高圧容器内に
断熱層を介して配設された発熱体により画成される炉室
と、該炉室内に配置される金属カプセルの内部と連通し
且つ炉室内雰囲気とは気密に独立した状態を保って高圧
容器外へその端部が延長する雰囲気調整管路とよりな
り、圧媒ガスを高圧容器内へ供給する手段と、発熱体の
加熱手段とを具えてなるＨＩＰ装置において、前記雰囲
気調整管路を真空圧力計と漏洩ガス検知器とに通ずる検
知管路に連結すると共に、真空ポンプに通ずる減圧用管
路に開閉自在に連結してなる構成にある。
（作用） 叙上の本発明によれば被処理体をカプセル内に収納し、
ＨＩＰ処理するとき、処理中に何らかの原因でカプセル
が破損し、処理ガスが炉室よりカプセル内に漏洩した場
合は漏洩ガスは雰囲気調整管路を通じて漏洩ガス検知管
路に導かれ、漏洩ガス検知器又は圧力計で検出される。
ＨＩＰ処理するとき、処理中に何らかの原因でカプセル
が破損し、処理ガスが炉室よりカプセル内に漏洩した場
合は漏洩ガスは雰囲気調整管路を通じて漏洩ガス検知管
路に導かれ、漏洩ガス検知器又は圧力計で検出される。
従って、この検出によってＨＩＰ処理を中止し、弁操作
を行うことでその後の予定する工程を中止できる。
を行うことでその後の予定する工程を中止できる。
（実施例） 以下、本発明方法の具体的な態様をその装置の実施例と
共に詳述する。
共に詳述する。
第１図は本発明に係る方法を実施するに適切なＨＩＰ装
置の本体部およびその内部に配置した被処理体の断面お
よび配管を示す。
置の本体部およびその内部に配置した被処理体の断面お
よび配管を示す。
図において、高圧容器は耐圧円筒(1)およびその上下端
部を塞ぐ上蓋(2)と下蓋(3)とによって区画構成され、各
々の嵌合部はシール材(10)(10′)によって気密に保持さ
れており、蓋部に作用するガス圧力はプレス枠体（図示
せず）によって支持される。そして高圧容器内部には被
処理体(13)を加熱昇温するため支持部材(5)によって支
持された電気加熱抵抗線よりなる発熱体(4)(4′)および
これら発熱体からの熱により耐圧円筒(1)や上蓋(2)，下
蓋(3)への散逸を抑制する断熱層(6)が組み込まれて炉室
(7)を画成する。高圧容器には圧媒ガスを圧媒ガス導入
孔(8)より供給するため、窒素ガス，アルゴンガス等の
不活性ガスボンベ(26)，圧縮機(25)および塞止弁(22)を
含む圧媒ガス導入配管系(18)が付設されると共に、発熱
体への電気供給回路が設けられている。
部を塞ぐ上蓋(2)と下蓋(3)とによって区画構成され、各
々の嵌合部はシール材(10)(10′)によって気密に保持さ
れており、蓋部に作用するガス圧力はプレス枠体（図示
せず）によって支持される。そして高圧容器内部には被
処理体(13)を加熱昇温するため支持部材(5)によって支
持された電気加熱抵抗線よりなる発熱体(4)(4′)および
これら発熱体からの熱により耐圧円筒(1)や上蓋(2)，下
蓋(3)への散逸を抑制する断熱層(6)が組み込まれて炉室
(7)を画成する。高圧容器には圧媒ガスを圧媒ガス導入
孔(8)より供給するため、窒素ガス，アルゴンガス等の
不活性ガスボンベ(26)，圧縮機(25)および塞止弁(22)を
含む圧媒ガス導入配管系(18)が付設されると共に、発熱
体への電気供給回路が設けられている。
被処理体(13)は金属材料からなるカプセル(12)の中に収
納される。カプセル(12)には調整管(14)が取り付けられ
ており、この管(14)は継手(15)を介して下蓋(3)に設け
られたカプセル内雰囲気導孔(11)に連通する如く着脱自
在かつ炉室(7)内の圧媒ガスとはシールリング(16)によ
り気密を保つように接続されて独立した雰囲気調整管路
(32)を形成する。
納される。カプセル(12)には調整管(14)が取り付けられ
ており、この管(14)は継手(15)を介して下蓋(3)に設け
られたカプセル内雰囲気導孔(11)に連通する如く着脱自
在かつ炉室(7)内の圧媒ガスとはシールリング(16)によ
り気密を保つように接続されて独立した雰囲気調整管路
(32)を形成する。
そして、雰囲気導孔(11)には検知管路(17)が接続されて
いる。この検知管路(17)は、真空圧力計(27)と漏洩ガス
検知器(29)とにそれぞれ通ずると共にカプセル内の吸引
排気のための真空ポンプ(24)に通ずる減圧用管路(33)に
塞止弁(20)を介して開閉自在に連結されている。塞止弁
(19)は検知管路の大気へ通ずる管路の開閉を、また塞止
弁(21)は減圧用管路(33)の大気への開閉を司り、また安
全弁(31)は検知管路(17)内において作用する異常高圧に
対する圧力解放装置である。更にまた検知管路に塞止弁
(19)を介して連結される管路はガス処理設備(30)へ通ず
る管路と圧媒ガス導入配管系(18)に塞止弁(23)を介して
連絡する管路とに分岐する。
いる。この検知管路(17)は、真空圧力計(27)と漏洩ガス
検知器(29)とにそれぞれ通ずると共にカプセル内の吸引
排気のための真空ポンプ(24)に通ずる減圧用管路(33)に
塞止弁(20)を介して開閉自在に連結されている。塞止弁
(19)は検知管路の大気へ通ずる管路の開閉を、また塞止
弁(21)は減圧用管路(33)の大気への開閉を司り、また安
全弁(31)は検知管路(17)内において作用する異常高圧に
対する圧力解放装置である。更にまた検知管路に塞止弁
(19)を介して連結される管路はガス処理設備(30)へ通ず
る管路と圧媒ガス導入配管系(18)に塞止弁(23)を介して
連絡する管路とに分岐する。
次に上記実施例にもとづいて作用を説明すると被処理体
(13)は金属材料で作られたカプセル(12)内に充填され、
カプセルに対して調整管(14)の付いた蓋が溶接される。
(13)は金属材料で作られたカプセル(12)内に充填され、
カプセルに対して調整管(14)の付いた蓋が溶接される。
カプセル(12)に収納された被処理体(13)は、第１図に示
した如く炉室(7)内の台座(9)上に固定され、調整管(14)
は継手(15)により雰囲気導孔(11)に気密に接続されて独
立した雰囲気調整管路(32)を形成する。。
した如く炉室(7)内の台座(9)上に固定され、調整管(14)
は継手(15)により雰囲気導孔(11)に気密に接続されて独
立した雰囲気調整管路(32)を形成する。。
ここで、カプセル内部を真空排気する必要がある場合
は、塞止弁(19)(21)を閉じた状態で塞止弁(20)を開き、
減圧用管路(33)の真空ポンプ(24)を運転し排気する。真
空排気後、塞止弁(20)を閉じ、塞止弁(21)を開きＨＩＰ
処理に備える。その後、必要に応じ、ガスボンベ(26)，
圧縮機(25)，塞止弁(22)，圧力計(28)からなる圧媒ガス
導入配管系(18)から圧媒ガスを数〜数10kgf／cm2、圧媒
ガス導入孔(8)を経て導入，排出して高圧容器内のガス
を置換洗浄する。
は、塞止弁(19)(21)を閉じた状態で塞止弁(20)を開き、
減圧用管路(33)の真空ポンプ(24)を運転し排気する。真
空排気後、塞止弁(20)を閉じ、塞止弁(21)を開きＨＩＰ
処理に備える。その後、必要に応じ、ガスボンベ(26)，
圧縮機(25)，塞止弁(22)，圧力計(28)からなる圧媒ガス
導入配管系(18)から圧媒ガスを数〜数10kgf／cm2、圧媒
ガス導入孔(8)を経て導入，排出して高圧容器内のガス
を置換洗浄する。
次いで圧縮機(25)を運転し、圧媒ガスを高圧容器内に充
填し、徐々に昇温を開始する。所定の処理圧力，処理温
度に一定時間保持することにより、被処理体(13)はＨＩ
Ｐ処理される。なお、圧媒ガスの圧力は圧力計(28)で検
地され、炉内温度は熱電対（図示しない）で検知され
る。
填し、徐々に昇温を開始する。所定の処理圧力，処理温
度に一定時間保持することにより、被処理体(13)はＨＩ
Ｐ処理される。なお、圧媒ガスの圧力は圧力計(28)で検
地され、炉内温度は熱電対（図示しない）で検知され
る。
ＨＩＰ処理中に何らかの原因でカプセル(12)が破損し、
圧媒ガスが炉室(7)よりカプセル内に漏洩した場合は、
漏洩ガスは調整管(14)および雰囲気導孔(11)を通じ、検
知管路(17)に導かれ、漏洩ガス検知機(29)又は真空圧力
計(27)で検出される。
圧媒ガスが炉室(7)よりカプセル内に漏洩した場合は、
漏洩ガスは調整管(14)および雰囲気導孔(11)を通じ、検
知管路(17)に導かれ、漏洩ガス検知機(29)又は真空圧力
計(27)で検出される。
検出後は塞止弁(22)を閉じ圧媒ガスの供給を停止すると
同時に塞止弁(19)を開き漏洩ガスをガス処理設備(30)に
導き除去され、除去後の残ガスは大気放出される。
同時に塞止弁(19)を開き漏洩ガスをガス処理設備(30)に
導き除去され、除去後の残ガスは大気放出される。
一方、高圧容器内のガスも塞止弁(23)を開きガス処理設
備(30)に導き、漏洩ガスと同様に処理され大気に放出さ
れる。
備(30)に導き、漏洩ガスと同様に処理され大気に放出さ
れる。
上記漏洩ガスの有無の検知は先ず真空圧力計(27)の指示
値の変化によって容易に行うことができる。
値の変化によって容易に行うことができる。
即ち、減圧用管路(33)の真空ポンプ(24)の作動によって
減圧されたカプセル内雰囲気はハル中の揮発成分等の高
温による気化あるいは膨張等によっても若干変動する
が、特にカプセル(12)に異常があって圧媒ガスがカプセ
ル内に漏洩した場合は急速に圧力が上昇する。
減圧されたカプセル内雰囲気はハル中の揮発成分等の高
温による気化あるいは膨張等によっても若干変動する
が、特にカプセル(12)に異常があって圧媒ガスがカプセ
ル内に漏洩した場合は急速に圧力が上昇する。
圧力が所定値に達した場合に警報を発し、同時に塞止弁
(19)を開放すると共に塞止弁(22)を閉止するような自動
制御機構を設けることは好ましいことである。
(19)を開放すると共に塞止弁(22)を閉止するような自動
制御機構を設けることは好ましいことである。
また、何等かの他の原因で検知管路(17)の圧力に異常を
来した可能性に備えて、漏洩ガス検知器(29)におけるガ
ス分析値により、圧媒ガスの混入の有無を検出する。若
し、カプセル(12)内の雰囲気に圧媒ガスが全く検出され
なかった場合は、圧媒ガスの無駄な放出，廃棄を回避す
ることができる。
来した可能性に備えて、漏洩ガス検知器(29)におけるガ
ス分析値により、圧媒ガスの混入の有無を検出する。若
し、カプセル(12)内の雰囲気に圧媒ガスが全く検出され
なかった場合は、圧媒ガスの無駄な放出，廃棄を回避す
ることができる。
即ち、上記圧力異常による自動制御または手動による圧
媒ガス放出を、漏洩ガス検知器(29)によるガス検出を条
件として行うようにすることが最も好ましい。
媒ガス放出を、漏洩ガス検知器(29)によるガス検出を条
件として行うようにすることが最も好ましい。
（発明の効果） 本発明は、叙上の如き構成と作用とを有するものであ
り、ＨＩＰ処理を施すに際し、カプセルの気密性が損な
われた場合、直ちにそれを検知し、迅速に対処すること
ができるから、ＨＩＰ工程における必須の条件であるカ
プセルの気密性，健全性を確認し、異常を即時に発見す
ることができ、カプセル異常のまま長時間処理を継続す
ることによる、高価な装置の効率の低下，熱エネルギー
の多大の損失等を防ぐことができる経済的効果が大であ
る。
り、ＨＩＰ処理を施すに際し、カプセルの気密性が損な
われた場合、直ちにそれを検知し、迅速に対処すること
ができるから、ＨＩＰ工程における必須の条件であるカ
プセルの気密性，健全性を確認し、異常を即時に発見す
ることができ、カプセル異常のまま長時間処理を継続す
ることによる、高価な装置の効率の低下，熱エネルギー
の多大の損失等を防ぐことができる経済的効果が大であ
る。
第１図は本発明装置の本体部分およびその内部に配置し
た被処理体の縦断面および配管系を示す概略図である。 (1)……耐圧円筒，(2)……上蓋， (3)……下蓋，(4)……発熱体， (6)……断熱層，(7)……炉室， (8)……圧媒ガス導入孔， (17)……検知管路， (18)……圧媒ガス導入配管系， (19)(20)(21)(22)(23)……塞止弁， (24)……真空ポンプ， (27)……真空圧力計， (29)……漏洩ガス検知器， (30)……ガス処理設備， (32)……雰囲気調整管路， (33)……減圧用管路、
た被処理体の縦断面および配管系を示す概略図である。 (1)……耐圧円筒，(2)……上蓋， (3)……下蓋，(4)……発熱体， (6)……断熱層，(7)……炉室， (8)……圧媒ガス導入孔， (17)……検知管路， (18)……圧媒ガス導入配管系， (19)(20)(21)(22)(23)……塞止弁， (24)……真空ポンプ， (27)……真空圧力計， (29)……漏洩ガス検知器， (30)……ガス処理設備， (32)……雰囲気調整管路， (33)……減圧用管路、
Claims (5)
- 【請求項１】被処理体を金属カプセル内に封入して高圧
容器内に挿入し、該高圧容器内で加熱しつつ圧媒ガスに
より等方圧縮を施して熱間静水圧プレスするに際し、カ
プセル内部を前記圧媒ガスとは気密に独立した雰囲気調
整管路により高圧容器外へ連通せしめ、該雰囲気調整管
路途中の計器を通じてカプセル内への圧媒ガス漏洩の有
無を検知することを特徴とする熱間静水圧プレス時のカ
プセルの健全性の確認方法。 - 【請求項２】前記検知が、雰囲気調整管路よりカプセル
内を吸引脱気して形成した減圧雰囲気の圧力変化により
行われる特許請求の範囲第１項記載の熱間静水圧プレス
時のカプセルの健全性の確認方法。 - 【請求項３】前記検知がガス分析を併用して行われる特
許請求の範囲第２項記載の熱間静水圧プレス時のカプセ
ルの健全性の確認方法。 - 【請求項４】耐圧円筒およびその上下の蓋よりなる高圧
容器と、該高圧容器内に断熱層を介して配設された発熱
体により画成される炉室と、該炉室内に配置される金属
カプセルの内部と連通し且つ炉室内雰囲気とは気密に独
立した状態を保って高圧容器外へその端部が延長する雰
囲気調整管路とよりなり、圧媒ガスを高圧容器内へ供給
する手段と、発熱体の加熱手段とを具えてなる熱間静水
圧プレス装置において、前記雰囲気調整管路を真空圧力
計と漏洩ガス検知器とに通ずる検知管路に連結すると共
に、真空ポンプに通ずる減圧用管路に開閉自在に連結し
てなることを特徴とする熱間静水圧プレス時のカプセル
の健全性の確認装置。 - 【請求項５】前記検知管路が更にガス処理設備および高
圧容器内部とそれぞれ塞止弁を介して開閉自在に連結さ
れている特許請求の範囲第４項記載の熱間静水圧プレス
時のカプセルの健全性の確認装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126864A JPH0610283B2 (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 熱間静水圧プレス時のカプセルの健全性の確認方法並びに装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126864A JPH0610283B2 (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 熱間静水圧プレス時のカプセルの健全性の確認方法並びに装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61284505A JPS61284505A (ja) | 1986-12-15 |
| JPH0610283B2 true JPH0610283B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=14945726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60126864A Expired - Lifetime JPH0610283B2 (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 熱間静水圧プレス時のカプセルの健全性の確認方法並びに装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610283B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4983112A (en) * | 1988-07-30 | 1991-01-08 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Interlocking device for hot isostatic pressurizing equipment |
-
1985
- 1985-06-10 JP JP60126864A patent/JPH0610283B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61284505A (ja) | 1986-12-15 |
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