JPS62283879A - セラミツクスのア−ク揺動接合方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野〕 本発明はセラミックス接合部に対向させた電極の間に発
生するアークを磁界により揺動させながら溶融接合する
セラミックスの接合方法に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は、本発明双曲のセラミックス用電気接合装置を
示す概略図であって、例えば、非導電性セラミックスを
被接合体とする場合、このセラミックス１，２の接合部
に、高温で導電性を有する接着剤３を介在させた後に、
接合部の両側に設置した吹管４，５の先端から発生する
ガス炎で接合部を加熱すると共に、電極６，７間に１〜
１０ｋｖの直流または交流電圧を印加する。電源装置１
４としては、１〜１０ｋｖ程度の無負荷電圧を有するも
のであればよい。出力電流は接合部の面積等により一定
ではないが、通常数Ａ程度以下の小電流である。ガス炎
により高温に加熱された接合部のセラミックスは、導電
性が高くなり、吹管４．５からのガス炎により運ばれた
電荷は、接合部のセラミックスを通過して、両極間は通
電される。

このときセラミックスに生じる抵抗熱、すなわちジュー
ル熱によって接合部は矧時間に加熱され、セラミックス
は、強固に接合される。接合部が、ジュール熱によって
急激に加熱されると、電気抵抗値が著しく低下して、導
電性が急増する。このために、電流を適正値に保持する
ための出力電流制！ｌＩ装置１５が必要である。適正な
電流値は、使用するセラミックスの種類により適宜決定
する。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の方法では接合長さがごく小さい場合を除き、吹管
および電極を移動させるか、セラミックスを移動させる
ことにより通電部分を移動しながら遂次接合を行うよう
にしていた。また従来の通電法では、溶融池が狭いため
に、溶融池周辺部は急激に温度が低下し、したがってこ
の部分の電気抵抗値が急激に大きくなる状態を生じる。

このために対向電極部が今の溶融池部（以下Ｐ１という
）から離れて行っても、この部分の電気抵抗が大きいた
めに、通電部分は円滑に対向電極部に追随せずＰｌにと
どまり、Ｐｌから更に離れた時点で突然通電部が現在の
対向電極部（以下Ｐ２という）に移行し、２２部で新た
な溶融池が１成されることが起る（溶融池の不３！続移
行）。このときＰ　とＰ２との間で接合不完全な部分が
生じがちであった。

本発明は溶融池を大きくすることにより、溶融池の不連
続移行をなくし、接合不完全な部分の発生を防止しよう
とするものである。

［問題を解決するための手段］ 本発明の方法は、セラミックスの接合部近傍に配置した
電磁石が発生する磁界によってアーク電流にローレンツ
力を作用せしめ、この力により通電部を揺動させて溶融
池面積を拡大させることにある。

［作用１ セラミックスの接合を行うとき、通電位置を移動させた
い方向と対向電極間方向の両者に直交する方向に電磁５
笠により接合部近傍に磁界を加える。

今電慟間に通電が行われており、電極とセラミックス表
面の空隙部にアークが発生していて、セラミックスの接
合部は導電・１大となり通電状態になっている場合を考
える。このとき前記の磁界を加えると、フレミング左手
の法則により電極間通電部にローレンツ力が動く。

電極間電源または電磁石励磁コイル電源のいずれか一方
を交流とし、他方を直流とすれば、前記のローレンツ力
によりアークは交流の周波数に同期して、通電位置を移
動させたい方向に揺動する。このアーク揺動によりセラ
ミックス接合部の溶融池が拡大するので、接合部が不連
続にならない完全な接合が行える。

［実施例１ 実施例１ 以下第１図および第２図を参照して説明する。

実施例１は角柱状セラミックス１，２を接着剤３を介し
て突合わせ、通電接合する場合を示す。

１対の吹管４，５および電極６，７がセラミックス接合
部に対向して配置されている。

電極６，７万それぞれ吹管４．５の中に取付けられてお
り、電極の先端部は吹管の開口部から突出している。電
橋の先端部とセラミックス接合部外面との間隙は２〜３
ｍｍに設定されている。

セラミックス接合部をはさんで１対の電磁石鉄心８，９
が配置され、その磁極間窒隙部に前記電極の先端部が位
置するようになっていて、電極の先端部からセラミック
ス接合部外面にかけて強い磁界が発生する。

電磁石鉄心を磁化する励磁コイル１０．１１はセラミッ
クス接合部の左右において同方向の磁界を発生するよう
に結線されている。

実施例１においては電極に交流電源、励磁コイルに直流
電源を用いる。

吹管からのガス炎によりセラミックスの接着剤が加熱さ
れ導電性をおびると電極間に放電が始まる。

電極間の無負荷電圧は１〜１０ｋｖであるが放電電流に
よる温度上昇→抵抗値減少→放電電流増加の過程による
暴走を防止するため電流制御装＠１５を設置する。

今市極間電流■　と励磁コイルの電流■２による磁界Ｂ
２との向きが第１図に示す実線の矢印方向のときは、フ
レミング左手の法則によりローレンツ力Ｆは、第１図に
おける紙面背面方向、すなわち第２図に示す実線矢印方
向となり、アークはその方向に移動し、それにともなり
セラミックス内の通電部分も移動する。電極間の電流方
向が点線の矢印方向に反転するとローレンツ力の方向も
反転し、アークの移動方向および通電部の移動方向も反
転する。これの繰返しにより、セラミックス内の通電部
分は交流周波数に同期して接合部全長にわたって揺動す
る。

これによりセラミックス接合部全長が均一に加熱、溶融
、接合される。　上記の説明では電極間通電電源を交流
とし、励磁コイル電源を直流としたが、反対に電極間の
通電電源を直流とし、励磁コイル電源を交流としてもよ
い。

実施例２ セラミックスの接合長が長い場合はアークを１ヱ動させ
るだけでは全長にわたって接合することだできないので
、アークを揺動させながら吹管および電極を移動させる
か、またはセラミックスを移ｖＪさせることにより、吹
管および電・唖とセラミックスの接合部との相対位置を
変化させて接合を行う。

第３図および第４図はその実施例であって、長い接合部
を有する平板１．２を接着剤３を介して突合せ接合する
場合を示す。以下第３図および第４図を参照して説明す
る。

１対の吹管および電極がセラミックス接合部に対向して
配置されている。吹管４，５から噴出されたガス炎がセ
ラミックス接合部に向いている。電極６，７がそれぞれ
吹管４．５の中に取付けられており、電極の先端部は吹
管の開口部から突出している。電極の先端部とセラミッ
クス接合部外面との間隙は２〜３ｍｍに設定されている
。

セラミックス接合部をはさんで１対の電磁石８．９が配
置され、その磁極間空隙部に前記電極の先端部が位置す
るようになっていて、電極の先端部か−らセラミックス
接合部外面にかけて強い磁界が発生する。電磁石鉄心を
１１１ヒする励磁コイル１０．１１はセラミックス接合
部の左右において同方向の磁界を発生するように結線さ
れている。実施例２においては電極に直流電源、励磁コ
イルに交流電源を用いる。

セラミックスはテーブル１６に乗せられていて図示しな
い固定金具によってテーブルに固定されている。テーブ
ルにはうツク１７がついていて、このラックにピニオン
１８が係合している。ピニオンは図示しない駆動装置に
より回転され、このピニオンの回転によりセラミックス
は第４図において左右方向に移動する。

接合作業を開始する前にセラミックス接合部の左右方向
の左端部に電極が対向するようにセラミックスを配置し
ておく。

吹管からのガス炎によりセラミックスの接着剤が加熱さ
れ導電性をおびると電極間に放電が始まる。電極間の無
負荷電圧は１〜１０に■であるが放電電流による温度上
昇→抵抗値減少−瞥放電電流増加の過程による暴走を防
止するために電流制御装置１５を設置する。

今市極間電流Ｉ３と励磁コイルの電流１４による磁界Ｂ
４との向きが第３図に示す実線の矢印方向のときは、フ
レミング左手の法則によりローレンツ力Ｆは、第３図に
おける紙面背面方向、すなわち第４図に示す実線矢印方
向となり、アークはその方向に移動し、それにともない
セラミックス内の通電部分も移動する。電極間の電流方
向が点線の矢印方向に反転するとローレンツ力の方向も
反転し、アークの移動方向および通電部の移動方向も反
転する。これの繰返しにより、セラミックス内の通電部
分は交流周波数に同期して電極の略全巾にわたって揺動
する。

一方、図示しない駆ｖＪ装置によりピニオン１８を回転
し、これと係合するラック１７によってテーブル１６を
第４図において左方向に移動させる。アークを接合線の
方向に揺動させながら、セラミックスと電極とを相対移
動させてセラミックス接合線全長を接合する。アーク揺
動により広い溶融池が生じるので、セラミックスと電極
との相対移動にともなう溶融、接合される部分の移動も
一球に連続して行われ、不接合部を生じることなく、均
一で良質な接合が行える。

上記の説明では電極間通電電源を直流とじ電磁石励磁用
電源を直流としたが、反対に電極間の通電電源を直流と
し、電磁石励磁用電源を交流としてもよい。また通電電
源または電磁石励磁用電源の周波数としては、商用周波
数に限らず、任意の周波数を選定することができる。

［発明の効果］ 本発明によれば溶融池が大きくなるので、連続した均一
な接合ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により角柱状セラミックスをアーク揺動
させて接合する場合の配置図、第２図は第１図の右方よ
り見た一部省略・切欠き側面図、第３図は本発明により
平板状セラミックスをアーク揺動させながらセラミック
スを移動させて接合する場合の配置図、第４図は第３図
の右方より見た一部省略・り欠き側面図、第５図は従来
の方法によるセラミックスの接合方法を示す配置図であ
る。 １．２・・・・・・セラミックス、３・・・・・・茶看
剤、４．５・・・・・・吹管、６，７・・・・・・電極
、８，９・・・・・・電磁石鉄心、１０．１１・・・・
・・励磁コイル、１２・・・・・・励磁コイル用電源、 １３・・・・・・励磁コイル用電流制御装置、１４・・
・・・・電極間通電用電源、 １５・・・・・・電極間通電電流制御装置。 １６・・・・・・テーブル、１７・・・・・・ランク、
１８・・・・・・ピニオン。 複代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高温において導電性を有するセラミックスを突合せ
   るか、または高温において導電性を有する接着剤を介在
   させてセラミックスを突合せ、接合部の両側に少くとも
   １対の吹管および電極を配置し、前記吹管から放出され
   るガス炎により前記接合部を加熱するとともに、前記電
   極間に電圧を印加することによる加熱用電流を通電して
   アークを発生させて溶融接合する方法において、前記ア
   ークの近傍に発生させた磁界とアーク電流間の位相差を
   周期的に変化させアークを接合線の方向に揺動させてセ
   ラミックスを接合するセラミックスのアーク揺動接合方
   法。 ２、高温において導電性を有するセラミックスを突合せ
   るか、または高温において導電性を有する接着剤を介在
   させてセラミックスを突合せ、接合部の両側に少くとも
   １対の吹管および電極を配置し、前記吹管から放出され
   るガス炎により前記接合部を加熱するととちに、前記電
   極間電圧を印加することによる加熱用電流を通電してア
   ークを発生させて溶融接合する方法において、前記アー
   クの近傍に発生させた磁界とアーク電流間の位相差を周
   期的に変化させてアークを接合線の方向に揺動させなが
   ら、前記吹管および前記電極とセラミックスとの間で接
   合線の方向に相対移動を行わせて接合するセラミックス
   のアーク揺動接合方法。