JPS6210201A - 通電加熱と機械加圧を行う加熱加圧プレス装置およびその製造法 - Google Patents

通電加熱と機械加圧を行う加熱加圧プレス装置およびその製造法

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JPS6210201A
JPS6210201A JP14663685A JP14663685A JPS6210201A JP S6210201 A JPS6210201 A JP S6210201A JP 14663685 A JP14663685 A JP 14663685A JP 14663685 A JP14663685 A JP 14663685A JP S6210201 A JPS6210201 A JP S6210201A
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JP
Japan
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cylinder
hard
heating
insulating film
electrically insulating
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JP14663685A
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Tatsuro Kuratomi
倉富 龍郎
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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】 本発明は、シリンダーに対向したピストンを組合わせて
、加熱と加圧とを同時に行う加熱加圧プレス装置に関す
るものである。
本発明は、シリンダーに対向ピストンを組合わせて構成
した加熱加圧室内に装填した焼結用原料を加熱する方法
として対向ピストンを通じて供給する電気を用いて加熱
する加熱加圧プレス装置に関するものである。
本発明は、加熱加圧室内に装填した焼結用原料を加熱す
るにあたり、対向ピストンを通じて供給する電気を焼結
用原料に直接に通電して焼結用原料を電気により直接加
熱を行うか、或は、加熱加圧室内に配置した電気抵抗発
熱体に通電して、其の電気抵抗発熱体に発生した熱をも
って加熱加圧室内に装填した焼結用原料を、電気による
間接加熱を行うようにした加熱加圧プレス装置に関する
ものである。
本発明は、シリンダーの円筒状内側面に対向ピストンの
円柱状外側面を面接して、シリンダーに対向ピストンを
組合わせたプレス装置において、対向ピストンの外方端
部より供給する電気がシリンダーに流れることを防止す
るために、シリンダーの円筒状内側面に電気絶縁皮膜を
被覆し、或は、シリンダーの円筒状内側面と対向ピスト
ンの円柱状外側面とに電気絶縁皮膜を被覆して、対向ピ
ストンの外方端部より供給する電気が、対向ピストンの
対向面の間の反応室内に装填した焼結用原料にのみ流通
し、或は、対向ピストンの対向面の間の反応室内に配置
した電気抵抗発熱体にのみ流通するように電気通路を形
成して、通電直接加熱を行うか、或は、通電間接加熱を
行うようにした機構を特徴とする通電加熱と機械加圧を
行う加熱加圧プレス装置に関するものである。
以上に説明したように、本発明の通電加熱と機械加圧を
行う加熱加圧プレス装置は、超硬質炭化タングステン系
合金のような高い硬度と強い耐圧力とを有する材料を用
いて内側面を円筒状に成形したシリンダーに、超硬質タ
ングステン系合金のような高い硬度と強い耐圧力とを有
する材料を用いて円柱状に成形したピストンの2個を対
向した状態にて組合わせたピストン−シリンダー型プレ
ス装置であって、其のシリンダーの円筒状内側面とピス
トンの円柱状外側面とに電気絶縁皮膜を被覆するか、或
は、シリンダーの円筒状内側面にのみ電気絶縁皮膜を被
覆しておいて。対向ピストンとシリンダーとの間に電気
の流通を遮断して、対向ピストンより供給する交流電気
または直流電気を対向ピストンの対向面とシリンダーの
内側面とをもって囲んでいる加熱加圧室内に供給するよ
うにし、其の反応室内に装填した焼結用原料に直接に通
電して焼結用原料を加熱するか、または、其の反応室内
に配置した電気抵抗発熱体に通電して其の電気抵抗発熱
体を発生した熱をもって其の加熱加圧室内に装填した焼
結用原料を加熱し、同時にピストンは外部より加えられ
た圧力を加熱加圧室内に装填している焼結用原料に伝達
して、其の焼結用原料を加圧して加熱加圧室内に装填し
た焼結用原料を加熱加圧する装置である。従来使用され
ている焼結用原料を加熱加圧する装置は、シリンダーの
外周に高周波電気回路を設けて其のシリンダーの内側に
装填した焼結用原料を誘導加熱により加熱するように構
成したプレス装置であるから、シリンダーの外周に補強
環を嵌合することは不可能であった。本発明の加熱加圧
プレス装置は、前記のように対向ピストンより、其の対
向ピストンの対向面の間の加熱加圧室内に通常の交流電
気または直流電気を供給して加熱加圧室内に装填してい
る焼結用原料を加熱する装置であるから、シリンダーの
外側面に補強環を幾重にも嵌合して、′超高圧の内圧に
も耐えて焼結用原料に超高圧を加えると共に通常の交流
電気または直流電気を使用する加熱を行うことができる
のである。
本発明の目的は、超高圧を使用する加圧作業を行うこと
ができると共に、電気料金が安い通常の交流電気または
直流電気を直接に使用して加熱作業を行うことのできる
通電加熱と機械加圧を行う加熱加圧プレス装置を提しよ
うとするものである。
次に、本発明の通電加熱と機械加圧を行う加熱加圧プレ
ス装置の一実施例について図面により説明する。
第1図は、本発明の通電加熱と機械加圧を行う加熱加圧
プレス装置の加熱加圧機構部分を図示したものである。
シリンダー1は炭化タングステン−コバルト焼結合金を
用いて内側面を円筒状に形成したシリンダーであって、
其のシリンダー1の円筒状内側面に被覆した皮膜2は、
Cvl)法によって炭化タングステン−コバルト焼結合
金に強く接着する炭化チタン皮膜を下被覆して其の上に
電気絶縁皮膜とするアルミナ皮膜を被覆したものである
。補強環6はシリンダー1の外側面に、強靭鋼を用いて
環状に成形した環状体を嵌合した補強環であって、斯様
な補強環を幾重にも嵌合して超高圧の焼結用圧力を使用
できるように構成することができる。ピストン4と5と
は、炭化タングステン−コバルト焼結合金を用いて外側
面を円柱状に形成したピストンであって、其のピストン
の円柱状外側面に被覆した皮膜6と7とは、CVD法に
よって炭化タングステン−コバルト焼結合金の面に強く
結合する炭化チタン皮膜を下被覆して炭化チタン皮膜を
形成し、其の炭化チタン皮膜の上にアルミナ皮膜を被覆
して電気絶縁皮膜を被覆したものであって、斯様に電気
絶縁皮膜を被覆したピストン4と5とを対向した状態で
シリンダー1の内側面に面接して組合わせてあり、また
、其の対向ピストンのうちのピストン4は、其のピスト
ン把持体8の上部をプレス本体フレームの上部分の内側
に電気絶縁板を挾んで電気の流通を遮断した状態にて結
合し、ピストン5は、其のピストン把持体9の下部をプ
レス本体フレームの下部分の内側に設定した油圧プレス
のラムに電気絶縁板を挾んで電気の流通を遮断した状態
にて結合して、対向ピストン4と5とより供給される電
気がシリンダー1へ流れることを防止する。斯様に対向
ピストン4と5とをシリンダー1に組合わせた状態にあ
るシリンダー1は、対向ピストン4と5との対向中央部
に位置するように発条を用いてプレス本体フレームに支
持しておくものである。
第2図は、第1図におけるシリンダー1に対向ピストン
4と5とを組合わせて構成した加熱加圧プレス装置にお
いて、シリンダー1の円筒状内側面に被覆した電気絶縁
皮膜2の内側面と対向ピストン4と5との対向面とによ
り囲まれている加熱加圧室内に装填した焼結用原料15
を加熱加圧する機構を説明する図面である。対向ピスト
ン4と5との間にあってシリンダー1の円筒状内側面に
被覆している電気絶縁皮膜2の内側面に面接している円
筒状の容器10は、電気絶縁性と耐熱性を有し、且つ熱
伝導率の悪いジルコニア材を用いて円筒状に成形した容
器でアリ、其の容器10の内側の上部と下部とにあって
対向ピストン4と5との対向面に面接している金属環1
3と14とは、ニッケル等の融点が高く電気良導体であ
る金属を環状に成形した金属環であって加熱加圧室内に
装填した焼結用原料15に対向ピストン4と5とより交
流電気または直流電気を直接に通電する機能を有するも
のであシ、其の金属環13と14との夫々の内側にあっ
て対向ピストン4と5との対向面に面接している円板1
1と12とはジルコニア材を用いて円板状に成形した円
板であって、金属環とは同心円状体を構成して容器10
内に装填した焼結用原料の上面と下面とを押えている上
蓋と下蓋とを形成している。斯様な機構を構成している
加熱加圧プレス装置において、対向ピストン4と5とよ
り供給される交流電気または直流電気は、シリンダー1
の内側面に被覆している電気絶縁皮膜2と対向ピストン
4と5との円柱状外側面に被覆している電気絶縁皮膜6
と7とにより、または、対向ピストン4と5との円柱状
外側面には電気絶縁皮膜を被覆していないでシリンダー
1の内側面に被覆している電気絶縁皮膜2が電気の流通
を遮断して、対向ピストン4と5との対向面に面接して
いる金属環13と14とを通過して焼結用原料15へ直
接に通電して、其の焼結用原料を直接に加熱する。其の
加熱と共に、下部ピストン5は、其の、ピストンを結合
しているピストン把持体9がプレス本体フレームの下部
分の内側に設定しある油圧プレスのラムにより加圧され
、其の加圧された圧力をピストン把持体9より下部ピス
トン5へ伝達して、其の伝達された圧力を下部ピストン
5が焼結用原料15へ伝達して焼結用原料を加圧する。
焼結用原料が通気の導電性を有する材料である場合に、
この機構を構成している通電加熱と機械加圧を行う加熱
加圧プレス装置を使用して焼結体を製造する。
第3図は、第1図におけるシリンダー1と対向ピストン
4と5とをもって構成したプレス装置において、シリ・
ンダー10内筒状内側面に被覆した電気絶縁皮膜2の内
側面と対向ピストン4と5との対向面とにより囲まれて
いる加熱加圧室内に配置した電気抵抗発熱体16に通電
して其の電気抵抗発熱体に発生した熱をもって、其の加
熱加圧室内に装填している焼結用原料15を加熱すると
ころの通電間接加熱を行う機構を説明する図面である。
対向ピストン4と5との対向面の間にあってシリンダー
1の円筒状内側面に被覆した電気絶縁皮膜2の内側面に
面接ししている円筒状の容器10は、高い硬度と強い耐
熱性を有すると共に電気絶縁体でもあるジルコニア材を
用いて円筒状に成形した容器であって、其の容器10の
内側面に面接していて、且つ対向ピストン4と5との対
向面に環状面をもって面接している金属環13と14と
の環状面に端面にて面接している電気抵抗発熱体16は
黒鉛材を用いて円筒状に成形した黒鉛円筒状であシ、其
の電気抵抗発熱体16の内側面に面接している内側容器
17はパイロフィライト材を用いて円筒状に成形した内
側容器であシ、其の内側容器17の内部には焼結用原料
15を装填するものであって、其の内側容器17と焼結
用原料15との上下両端面は、ジルコニア材を用いて円
板状に成形した円板11と12とをもって押えていて、
高温度に加熱された焼結用原料15により対向ピストン
4と5とが高温度に加熱されることを防止するものであ
る。斯様な機構を構成している加熱加圧プレス装置にお
いて対向ピストン4と5とより加熱加圧室内へ電気を供
給するときは、電気は金属環13と14とを通って電気
抵抗発熱体16に通電して、其の電気抵抗発熱体16が
発熱し、其の発生した熱をもって内側容器17の内部に
装填している焼結用原料15を加熱する。其の加熱と共
に、下部ピストン5は、其のピストンを結合しているピ
ストン把持体9が、プレス本体フレームの下部分の内側
に設定しである油圧プレスのラムにより加圧され、其の
加圧された圧力をピストン把持体9より下部ピストン5
へ伝達し、其の伝達された圧力を下部ピストン5が焼結
用原料15へ伝達して焼結用原料15を加圧する。焼結
用原料が導電性を有しない材料である場合に、この機構
を構成している通電加熱と機械加圧を行う加熱加圧プレ
ス装置を使用して焼結体を製遭する。
以上の説明で明らかにしたように、従来使用されていた
加熱加圧プレス装置においては、シリンダーとして黒鉛
を用いて成形して成るものを用い、更に加熱用コイルを
その外周に設けた構造になっているので、加熱加圧作業
は500幻/−が加圧の限度であったが、本発明の加熱
加圧プレス装置においては、シリンダ一部の外周に補強
環を幾重にも嵌合することができる構造にしであるので
50,000kr/mの超高圧で作業を行うことができ
る大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、加熱加圧機構説明図 第2図は、直接通電式加熱加圧機構説明図第5図は、間
接通電式加熱加圧機構説明図1、 シリンダ ー、 6.7.  皮膜 6、補強環 11.12、円板 13、14.  金属環 15、焼結用原料 16、電気抵抗発熱体 17、内側容器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)超硬質炭化タングステン系合金・硬質合金鋼・強
    靭鋼・硬質炭素材其の他の硬質材を用いて内側面を円筒
    状に成形したシリンダーの円筒状内側面に電気絶縁皮膜
    を被覆したシリンダーに、超硬質炭化タングステン系合
    金・硬質合金鋼・其の他の導電性を有する硬質材を用い
    て円柱状に成形した2個のピストンまたは其の2個のピ
    ストンの円柱状外側面に電気絶縁皮膜を被覆した2個の
    ピストンを対向させた対向ピストンを組合わせてプレス
    装置を構成し、其のプレス装置におけるシリンダーの円
    筒状内側面に被覆した電気絶縁皮膜と対向ピストンの対
    向面とにより囲まれた加熱加圧室内に装填した焼結用原
    料に、対向ピストンより供給する電気を焼結用原料に直
    接に通電して其の焼結用原料を加熱するように構成した
    機構を特徴とする通電加熱と機械加圧を行う加熱加圧プ
    レス装置。
  2. (2)超硬質炭化タングステン系合金・硬質合金鋼・強
    靭鋼・硬質炭素材其の他の靭性を有する硬質材を用いて
    内側面を円筒状に成形したシリンダーの円筒状内側面に
    電気絶縁皮膜を被覆したシリンダーに、超硬質炭化タン
    グステン合金・硬質合金鋼・其の他の導電性を有する硬
    質材を用いて円柱状に成形した2個のピストンまたは其
    の2個のピストンの円柱状外側面に電気絶縁皮膜を被覆
    した2個のピストンを対向させた対向ピストンを組合わ
    せてプレス装置を構成し、其のプレス装置におけるシリ
    ンダーの円筒状内側面に被覆した電気絶縁皮膜と対向ピ
    ストンの対向面とにより囲まれた加熱加圧室内に電気抵
    抗発熱体を配置し、其の電気抵抗発熱体に対向ピストン
    より供給する電気を通電して発熱させて、其の発熱した
    熱をもつて加熱加圧室内に装填した焼結用原料を加熱す
    るように構成した機構を特徴とする通電加熱と機械加圧
    を行う加熱加圧プレス装置。
  3. (3)超硬質炭化タングステン系合金・硬質合金鋼・強
    靭鋼・硬質炭素材其の他の靭性を有する硬質材を用いて
    内側面を円筒状に成形したシリンダーの円筒状内側面に
    電気絶縁皮膜を被覆したシリンダーに、超硬質炭化タン
    グステン系合金・硬質合金鋼・其の他の導電性を有する
    硬質材を用いて円柱状に成形した2個のピストンまたは
    其の2個のピストンの円柱状内側面に電気絶縁皮膜を被
    覆した2個のピストンを対向させた対向ピストンを組合
    わせてプレス装置を構成し、其のプレス装置におけるシ
    リンダーの円筒状内側面およびピストンの円柱状外側面
    に電気絶縁皮膜を被覆する方法として、CVD方法によ
    りアルミナ皮膜其の他の電気絶縁皮膜を被覆する方法、
    PVD法によりアルミナ皮膜其の他の電気絶縁皮膜を被
    覆する方法、燐酸アルミニウム其の他の電気絶縁性を有
    する燐酸塩の皮膜を被覆する方法、燐酸アルミニウム其
    の他の電気絶縁性を有する燐酸塩に電気絶縁性を有する
    物質の粉末を混合した粉末混合燐酸塩の皮膜を被覆する
    方法、珪酸アルカリ其の他の電気絶縁性を有する珪酸塩
    の皮膜を被覆する方法、珪酸アルカリ其の他の電気絶縁
    性を有する珪酸塩に電気絶縁性を有する物質の粉末を混
    合した粉末混合珪酸塩の皮膜を被覆する方法等のうちよ
    り選択した電気絶縁皮膜を被覆する方法を使用して、シ
    リンダーの円筒状内側面およびピストンの円柱状外側面
    に電気絶縁皮膜を被覆することを特徴とする通電加熱と
    機械加圧を行う加熱加圧プレス装置の製造法。
JP14663685A 1985-07-05 1985-07-05 通電加熱と機械加圧を行う加熱加圧プレス装置およびその製造法 Pending JPS6210201A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0841153A3 (de) * 1996-11-11 1998-05-27 Notter GmbH Werkzeugbau Tablettierwerkzeug mit adhäsionshemmender Beschichtung
WO1998031492A1 (en) * 1997-01-20 1998-07-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Sintering method and sintering apparatus
US6287352B1 (en) 1997-07-08 2001-09-11 Smith International, Inc. Method for manufacturing inserts with holes for clamping

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0841153A3 (de) * 1996-11-11 1998-05-27 Notter GmbH Werkzeugbau Tablettierwerkzeug mit adhäsionshemmender Beschichtung
WO1998031492A1 (en) * 1997-01-20 1998-07-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Sintering method and sintering apparatus
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