JPH0841507A - 通電焼結装置 - Google Patents
通電焼結装置Info
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- JPH0841507A JPH0841507A JP3361397A JP36139791A JPH0841507A JP H0841507 A JPH0841507 A JP H0841507A JP 3361397 A JP3361397 A JP 3361397A JP 36139791 A JP36139791 A JP 36139791A JP H0841507 A JPH0841507 A JP H0841507A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】常に均質な結晶組織の良質な焼結品が得られる
よう加圧と通電を制御する。 【構成】パンチ兼電極（２，３）と塑型（１）によって
構成された焼結室内に充填した粉末（４）に加圧と通電
を同時に加えて焼結する。粉末（４）間の通電状態検出
回路（９１，９２）により検出し、装置（８）により粉
末間の通電々圧の時間的変化が常に所定以下になるよう
加圧と通電を制御する。
よう加圧と通電を制御する。 【構成】パンチ兼電極（２，３）と塑型（１）によって
構成された焼結室内に充填した粉末（４）に加圧と通電
を同時に加えて焼結する。粉末（４）間の通電状態検出
回路（９１，９２）により検出し、装置（８）により粉
末間の通電々圧の時間的変化が常に所定以下になるよう
加圧と通電を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結粉末に加圧と通電
を同時に加えて焼結する通電焼結装置に関するものであ
る。
を同時に加えて焼結する通電焼結装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】粉末焼結は加圧プレスと加圧焼成によっ
て金属、合金、化合物等を焼結するが、前記粉末加熱に
通電加熱、粉末間放電による加熱を利用する焼結におい
ては、加圧と通電を同時に加え、両者の制御によってよ
り有効なパワー供給することが必要である。従来の加圧
制御は、塑型内の粉末に所定の加圧を行い、粉末間放電
及びジュール熱を発生させて処理し加熱するが、この加
圧制御は処理による粉末収縮に伴わせて常に一定加圧が
行えるように追従プレスして焼結する。しかしながら、
この一定加圧制御で焼結するときは、部分的に異常加熱
を生ずることがあり、結晶の異常成長を起こし、全体に
均一組織の焼結体が得られない欠点があった。
て金属、合金、化合物等を焼結するが、前記粉末加熱に
通電加熱、粉末間放電による加熱を利用する焼結におい
ては、加圧と通電を同時に加え、両者の制御によってよ
り有効なパワー供給することが必要である。従来の加圧
制御は、塑型内の粉末に所定の加圧を行い、粉末間放電
及びジュール熱を発生させて処理し加熱するが、この加
圧制御は処理による粉末収縮に伴わせて常に一定加圧が
行えるように追従プレスして焼結する。しかしながら、
この一定加圧制御で焼結するときは、部分的に異常加熱
を生ずることがあり、結晶の異常成長を起こし、全体に
均一組織の焼結体が得られない欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
定加圧制御による欠点を防止し、常に的質な結晶組織の
良質な焼結品が得られるよう加圧と通電を制御する焼結
方法を提供するものである。
定加圧制御による欠点を防止し、常に的質な結晶組織の
良質な焼結品が得られるよう加圧と通電を制御する焼結
方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】焼結室内の粉末に加圧と
通電を同時に加えて焼結する装置に於いて、前記粉末間
の通電状態を信号として粉末間の通電々圧の時間的変化
が常に所定以下になるよう前記加圧と通電を制御する制
御装置を設けたことを特徴とする。
通電を同時に加えて焼結する装置に於いて、前記粉末間
の通電状態を信号として粉末間の通電々圧の時間的変化
が常に所定以下になるよう前記加圧と通電を制御する制
御装置を設けたことを特徴とする。
【０００５】
【作用】前記のように本発明は、粉末間の通電状態を信
号として粉末間の通電々圧の時間的変化が常に所定以下
になるよう加圧と通電を制御する制御装置を設け、例え
ば電圧が急上昇するようなときは供給パワーの減少と加
圧力の増加を行って電圧の急上昇を迎え、部分的な温度
上昇を防止するよう制御したから、これにより結晶の異
常成長を防ぎ、均一組織の焼結体が得られるものであ
る。
号として粉末間の通電々圧の時間的変化が常に所定以下
になるよう加圧と通電を制御する制御装置を設け、例え
ば電圧が急上昇するようなときは供給パワーの減少と加
圧力の増加を行って電圧の急上昇を迎え、部分的な温度
上昇を防止するよう制御したから、これにより結晶の異
常成長を防ぎ、均一組織の焼結体が得られるものであ
る。
【０００６】
【実施例】以下、図面の一実施例により本発明を説明す
る。第１図において、１は筒状の塑型で上下に加圧パン
チ兼通電々極２，３を嵌挿して焼結室を形成する。４は
この焼結室に充填した焼結粉末、前記の上側加圧パンチ
２は加圧シリンダ５に連通して加圧力が作用し、下側加
圧パンチ３は基台６に固定されている。７は焼結電源
で、インバーター回路が用いられる。７１はインバータ
ートラッスで、高周波トランスが用いられ、このトラン
ス出力を整流器７２によって整流した直流を前記上下の
パンチ２，３間に通電する。７３は電源整流器で３相交
流を整流して直流電源を出力し、これを１００ＫＨｚ、
３ＭＨｚの高速スイッチングするＦＥＴスイッチ７４で
高周波パルスを発生しトランス７１に供給する。８は前
記スイッチ７４に高周波制御パルスを供給する発振制御
装置で、整流器７２の出力電圧を検出回路９１と出力電
流の検出回路９２とから入力する信号によって制御信号
を発生し、前記スイッチ７４と加圧シリンダ５を制御す
る。
る。第１図において、１は筒状の塑型で上下に加圧パン
チ兼通電々極２，３を嵌挿して焼結室を形成する。４は
この焼結室に充填した焼結粉末、前記の上側加圧パンチ
２は加圧シリンダ５に連通して加圧力が作用し、下側加
圧パンチ３は基台６に固定されている。７は焼結電源
で、インバーター回路が用いられる。７１はインバータ
ートラッスで、高周波トランスが用いられ、このトラン
ス出力を整流器７２によって整流した直流を前記上下の
パンチ２，３間に通電する。７３は電源整流器で３相交
流を整流して直流電源を出力し、これを１００ＫＨｚ、
３ＭＨｚの高速スイッチングするＦＥＴスイッチ７４で
高周波パルスを発生しトランス７１に供給する。８は前
記スイッチ７４に高周波制御パルスを供給する発振制御
装置で、整流器７２の出力電圧を検出回路９１と出力電
流の検出回路９２とから入力する信号によって制御信号
を発生し、前記スイッチ７４と加圧シリンダ５を制御す
る。
【０００７】通電焼結は、塑型１内に充填された粉末４
に対し、上下パンチ２，３によって加圧を行い、同時に
インバーター電源７によって通電を行って焼結するが、
塑型１内粉末４間の通電状態は電圧、電流を各々検出回
路９１，９２で検出することにより監視状態にあり、検
出信号のフィードバックにより制御装置８はスイッチ７
４に加えるパルス周波数を制御し、インバーター７から
の供給パワーを制御すると共に、シリンダ５の制御によ
って加圧力の制御をする。これにより粉末間の通電々圧
の時間的変化が常に所定値以下になるよう加圧と通電の
制御が行われる。例えば、粉末４間の通電々圧の上昇が
急で、その時間的変化が所定以下に増大するようなとき
は、制御装置８は制御パルスの発振周波数を下げてスイ
ッチ７４のスイッチング速度を低下させることによって
インバーター７から供給パワーを低減させる。このパワ
ー制御の応答速度はインバーター回路７により極めて高
応答で制御することができる
に対し、上下パンチ２，３によって加圧を行い、同時に
インバーター電源７によって通電を行って焼結するが、
塑型１内粉末４間の通電状態は電圧、電流を各々検出回
路９１，９２で検出することにより監視状態にあり、検
出信号のフィードバックにより制御装置８はスイッチ７
４に加えるパルス周波数を制御し、インバーター７から
の供給パワーを制御すると共に、シリンダ５の制御によ
って加圧力の制御をする。これにより粉末間の通電々圧
の時間的変化が常に所定値以下になるよう加圧と通電の
制御が行われる。例えば、粉末４間の通電々圧の上昇が
急で、その時間的変化が所定以下に増大するようなとき
は、制御装置８は制御パルスの発振周波数を下げてスイ
ッチ７４のスイッチング速度を低下させることによって
インバーター７から供給パワーを低減させる。このパワ
ー制御の応答速度はインバーター回路７により極めて高
応答で制御することができる
【０００８】又、これと共に制御装置８はシリンダ５の
制御より加圧力を増大するよう制御する。この通電と加
圧の制御によって電圧上昇が迎えられ、通電々圧の時間
的変化が常に所定値以内にあるよう制御することができ
る。この制御によって電圧の上昇が停止もしくは低下す
るようなときは、前とは逆にインバーター７からの供給
パワーを高め加圧を低下させるよう制御する。以上の通
電々圧の時間的変化が常に所定以下になる制御により、
焼結室内における充填粉末４は部分的に異常加熱を発生
することなく安定した熱処理が行われるようになり、焼
結粉末４全体が均一に加熱処理され、均一組織で焼結さ
れることになる。例えばｄＶ／ｄｔ値が従来１０４程度
変化していたものを１０〜１０１．５程度以下に制御す
る。この焼結制御によれば、特に異常結晶を生じ易いと
された炭素鉄においても、従来方式では、デンドライト
組織の部分と微細結晶との比が６％であったものが、前
記電圧の時間的変化が常に所定以内にあるよう制御した
ときは、それが約０．１％以下と均一焼結をすることが
できた。又、焼結電源に前記のような周波数が１００Ｋ
Ｈｚ〜３ＭＨｚという高周波スイッチＦＥＴによるイン
バーター電源を用いることによって、通電制御の応答は
極めて高くスイッチング速度で応答することができ、焼
結中粉末の異常加熱を防止することができる。
制御より加圧力を増大するよう制御する。この通電と加
圧の制御によって電圧上昇が迎えられ、通電々圧の時間
的変化が常に所定値以内にあるよう制御することができ
る。この制御によって電圧の上昇が停止もしくは低下す
るようなときは、前とは逆にインバーター７からの供給
パワーを高め加圧を低下させるよう制御する。以上の通
電々圧の時間的変化が常に所定以下になる制御により、
焼結室内における充填粉末４は部分的に異常加熱を発生
することなく安定した熱処理が行われるようになり、焼
結粉末４全体が均一に加熱処理され、均一組織で焼結さ
れることになる。例えばｄＶ／ｄｔ値が従来１０４程度
変化していたものを１０〜１０１．５程度以下に制御す
る。この焼結制御によれば、特に異常結晶を生じ易いと
された炭素鉄においても、従来方式では、デンドライト
組織の部分と微細結晶との比が６％であったものが、前
記電圧の時間的変化が常に所定以内にあるよう制御した
ときは、それが約０．１％以下と均一焼結をすることが
できた。又、焼結電源に前記のような周波数が１００Ｋ
Ｈｚ〜３ＭＨｚという高周波スイッチＦＥＴによるイン
バーター電源を用いることによって、通電制御の応答は
極めて高くスイッチング速度で応答することができ、焼
結中粉末の異常加熱を防止することができる。
【０００９】
【発明の効果】以上のように本発明は、粉末間の通電状
態を信号として粉末間の通電々圧の時間的変化が常に所
定以下になるよう加圧と通電を制御する制御装置を設
け、焼結中の通電々圧の時間的変化が常に所定以下にな
るよう制御して焼結したから、部分的に異常加熱を発生
することがなく、したがって結晶の異常成長、異常結晶
を生ずることなく、均一組織の良質の焼結体が容易に得
られる効果を奏する。
態を信号として粉末間の通電々圧の時間的変化が常に所
定以下になるよう加圧と通電を制御する制御装置を設
け、焼結中の通電々圧の時間的変化が常に所定以下にな
るよう制御して焼結したから、部分的に異常加熱を発生
することがなく、したがって結晶の異常成長、異常結晶
を生ずることなく、均一組織の良質の焼結体が容易に得
られる効果を奏する。
【００１０】
【図１】本発明の一実施例構成図である。
１ 塑型 ２，３ 加圧パンチ ４ 粉末 ５ シリンダ ６ 基台 ７ インバーター電源 ８ 制御装置 ９１，９２ 電圧電流検出回路
Claims (2)
- 【請求項１】 焼結室内に充填した粉末に加圧と通電を
同時に加えて焼結する通電焼結装置に於いて、前記粉末
間の通電状態を信号として粉末間の通電々圧の時間的変
化が常に所定以下になるよう前記加圧と通電を制御する
制御装置を設けたことを特徴とする通電焼結装置。 - 【請求項２】 前記焼結電源にインバーター電源を設
け、発振周波を制御するようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の通電焼結装直。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3361397A JPH0841507A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 通電焼結装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3361397A JPH0841507A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 通電焼結装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0841507A true JPH0841507A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=18473413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3361397A Pending JPH0841507A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 通電焼結装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0841507A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999019101A1 (en) * | 1997-10-15 | 1999-04-22 | Iap Research, Inc. | System and method for consolidating powders |
| CN100368125C (zh) * | 2005-08-10 | 2008-02-13 | 东北大学 | 金属基复合材料电流直加热动态烧结热压制备方法及装置 |
| CN112872360A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-06-01 | 太原理工大学 | 一种铁基耐磨材料的混合成型方法 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP3361397A patent/JPH0841507A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999019101A1 (en) * | 1997-10-15 | 1999-04-22 | Iap Research, Inc. | System and method for consolidating powders |
| US6612826B1 (en) | 1997-10-15 | 2003-09-02 | Iap Research, Inc. | System for consolidating powders |
| US7361301B2 (en) | 1997-10-15 | 2008-04-22 | Iap Research, Inc. | System and method for consolidating powders |
| CN100368125C (zh) * | 2005-08-10 | 2008-02-13 | 东北大学 | 金属基复合材料电流直加热动态烧结热压制备方法及装置 |
| CN112872360A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-06-01 | 太原理工大学 | 一种铁基耐磨材料的混合成型方法 |
| CN112872360B (zh) * | 2021-01-13 | 2024-01-02 | 山西盛世永恒工程咨询有限公司 | 一种铁基耐磨材料的混合成型方法 |
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