JPS6327404B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、雰囲気制御のための構造が改良さ
れたホツトプレス装置に関する。

ある種の磁器材料、たとえばBaTiO_a磁器、
PZT系磁器およびPZT磁気等では、酸化性雰囲
気中でホツトプレスを行なう必要がある。さもな
いと、緻密な焼結体を得ることが不可能であり、
また所定の特性の焼結体を得ることが困難だから
である。また、フエライトでは酸素分圧を厳密に
コントロールした窒素ガス雰囲気中でホツトプレ
スすることが行なわれている。そこで、このよう
な磁器材料では、雰囲気制御が重要な問題とな
る。

従来より、ホツトプレスに際しての雰囲気制御
を図るために、第１図に略図的正面断面図で示す
装置が用いられてきた。プレスされる試料１は、
型２内に配置される。型２は、アルミナのうす
３、上パンチ栓４、および下パンチ栓５からな
る。上パンチ栓４の上方には上パンチ棒７が配置
される。この上パンチ棒７は、連結部８を介して
パンチホルダ９に取付けられている。他方、下パ
ンチ栓５の下方には下パンチ棒１０が配置されて
おり、この下パンチ棒１０は連結部１１を介して
パンチホルダ１２に取付けられている。試料１の
プレスは、このパンチホルダ９，１２を型２の存
在する方向に移動させることにより達成される。
パンチホルダ９およびパンチホルダ１２には、フ
ランジ状のシール部材１４，１５が取付けられて
いる。以上のように構成される型２、上パンチ棒
７および下パンチ棒１０などの部品は、アルミナ
からなる燃焼管１６内に配置される。燃焼管１６
は、試料１を雰囲気ガスで取囲むために設けられ
ている。雰囲気ガスは、シール部材１５の一部に
挿通されたパイプ１７より燃焼管１６、シール部
材１４およびシール部材１５で囲まれた空間内に
吹込まれる。燃焼管１６の外側には、炉としての
ヒータ１８が設けられており、このヒータ１８に
よりプレスと同時に試料１を加熱することができ
る。なお、シール部材１４と燃焼管１６のフラン
ジ部１６ａとの間にはリング状のシール１９が設
けられている。同様に、燃焼管１６とこの燃焼管
１６のフランジ部１６ｂとの間にもリング状シー
ル２０が取付けられている。ホツトプレスに際し
ては、燃焼管１６内の空間が高温にされるため、
燃焼管１６内の気体が膨張しシール１９，２０の
シール不良が発生し得る。そこで、シール１９，
２０の位置するところに冷却管２１，２２がそれ
ぞれ設けられている。冷却管２１，２２の内部に
冷却水が循環され、これによつてシール１９，２
０の冷却が行なわれる。また、パンチホルダ９お
よびパンチホルダ１２にも、パンチホルダの加熱
を防止するために冷却管２３が取付けられてい
る。

なお、第１図に示す従来のホツトプレス装置
は、多段式ホツトプレス装置の一種であり、第２
図に示すような型２およびパンチ部材等からなる
一連の構成を、燃焼管１６内で順次取り替えるこ
とにより、複数個の試料を連続的にホツトプレス
することができる。

以上のように構成される従来のホツトプレス装
置では、燃焼管１６およびシール部材１４，１５
で形成される空間が密閉され、この空間内に雰囲
気ガスを導入しつつホツトプレスが行なわれる。
しかしながら、第１図の円Ａで示す部分を拡大し
て示す第３図から明らかなように、プレスの際に
は試料１がうす３、上パンチ栓４および下パンチ
栓５により圧縮されるため、試料１の周囲には気
体の入り込む余地がなくなつてしまう。すなわ
ち、燃焼管１６内に必要な雰囲気ガスを導入して
もプレス動作が進行するとともに試料１が雰囲気
ガスにさらされないことになり、ホツトプレスに
際しての雰囲気制御を的確に行なうことができな
いという欠点が存在した。なお、６は離型剤を示
し、プレス後の試料１の取出しを容易とするため
に充填されている。また、上述のように燃焼管１
６のフランジ部１６ａと、シール部材１４とはシ
ール１９でシールされ、また燃焼管１６と、この
燃焼管１６のフランジ部１６ａとはシール２０で
シールされているが、このシール１９，２０を冷
却するための冷却管２１，２２およびその他の付
加的な冷却装置を必要とするため、装置全体が極
めて大形かつ複雑になるという欠点も存在した。
さらに、冷却水を用いて冷却するために、冷却管
２１，２２などの破損により、冷却水が燃焼管１
６内に漏れるという事故もしばしば発生した。特
に、上方に位置される冷却管２１が破損したとき
には、冷却水が高温のパンチ棒７，１０などに付
着することがあり、パンチ棒７，１０の破損を招
くという極めて重大な事故をも引き起こした。

それゆえに、この発明の主たる目的は、雰囲気
制御を効率良く達成することが可能である単純な
構成のホツトプレス装置を提供することである。

この発明に係るホツトプレス装置は、うす、上
パンチ栓および下パンチ栓を有し、試料をプレス
するための型と、前記パンチ栓の上方に配置され
て、前記上パンチ栓の上端に当接する上パンチ棒
と、下パンチ栓の下方に配置されて、前記下パン
チ栓の下端に当接する下パンチ棒と、前記型の内
部に配置される試料を加熱するための炉とを備え
ている。そして、この発明に係るホツトプレス装
置では、前記上パンチ栓と下パンチ栓との少なく
とも一方の内部に、パンチ栓のパンチ棒側端面と
試料側端面との間で貫通し、かつ雰囲気ガスを試
料に直接吹き込むように前記型の内部に雰囲気ガ
スを導入するための第１の孔が形成されている。
さらに、前記上パンチ棒と下パンチ棒とのうち、
前記第第１の孔が設けられたパンチ栓に対応する
ものの内部に、前記第１の孔に連通して雰囲気ガ
スを送る第２の孔が形成されている。

この発明のその他の目的と特徴は、図面を参照
して行なう以下の詳細な説明により一層明らかと
なろう。

第４図は、この発明の一実施例を示す側面断面
図である。この実施例の特徴は、試料１の上下に
配置される上パンチ栓３４、下パンチ栓３５、上
パンチ棒３７、下パンチ棒４０に、雰囲気ガス導
入のための孔３４ａ，３５ａ，３７ａ，４０ａが
それぞれ形成されていることにある。すなわち、
ホツトプレスに際しての試料１の周囲の雰囲気
は、この孔３４ａ，３５ａ，３７ａ，４０ａによ
り導入される雰囲気ガスにより形成される。雰囲
気ガスは、下方から吹込まれてもよく、あるいは
上方から吹込まれてもよい。すなわち下パンチ栓
３５の側から試料１に吹込まれ上パンチ栓３４の
側から排出されてもよく、あるいは上パンチ栓３
４の側から試料１に吹込まれ下パンチ栓３５の側
から排出されてもよい。この実施例の他の特徴
は、第１図に示した従来のホツトプレス装置に必
要であつた燃焼管１６等の雰囲気ガスを保持する
ための部材が省略されていることにある。なぜな
らば、第４図の円Ｂを拡大して示す第５図から明
らかなように、プレスされる試料１は、プレスが
進行するにつれて、うす２、上パンチ栓３４およ
び下パンチ栓３５により囲まれた空間内に密封さ
れる。したがつて、上パンチ栓３４あるいは下パ
ンチ栓３５から吹込まれる雰囲気ガスは、型３２
の外部に漏れることはないので、燃焼管を用いず
とも試料１の雰囲気ガス濃度を所望の濃度に保持
することが可能だからである。その他の構造につ
いては、第１図に示した従来のホツトプレス装置
と同様であるため、相当する部分に相当の参照番
号を付することによりその説明を省略する。

なお、好ましくは、上パンチ栓３４と上パンチ
棒３７との間に、ならびに下パンチ栓３５および
うす３３と下パンチ棒４０との間に、たとえばア
スベストからなるシールが取付けられる。このシ
ールにより、雰囲気ガスの型３２外への洩れを有
効に防止することが可能となる。また、雰囲気ガ
スを導入するための孔については、上述のものに
限定されないことを指摘しておく。

以上のように、この発明に係るホツトプレス装
置によれば、上パンチ栓と下パンチ栓との少なく
とも一方の内部に、パンチ栓のパンチ棒側端面と
試料側端面との間で貫通しかつ雰囲気ガスを試料
に直接吹き込むように型の内部に雰囲気ガスを導
入するための第１の孔を形成し、上パンチ棒と下
パンチ棒とのうち第１の孔が設けられたパンチ栓
に対応するものの内部に第１の孔に連通して雰囲
気ガスを送る第２の孔を形成したので、ホツトプ
レスの際の雰囲気ガスの濃度を少ない雰囲気ガス
量で簡単にかつ確実に制御することが可能とな
り、容易に所望の焼結体を得ることができるよう
になる。しかも、従来のホツトプレス装置のごと
く余分な燃焼管およびシールの加熱を防止する冷
却装置などを必要とないため、装置全体を単純か
つ小型にすることができるようになる。

さらに、複数個の試料を順次ホツトプレスする
ための多連式ホツトプレス装置にも、本発明を有
利に適用することができるようになる。すなわ
ち、燃焼管を用いないので、雰囲気ガスの充填さ
れた一定の空間を形成する必要がなく、したがつ
てヒータを含む炉内に型およびパンチを順次位置
させるだけで簡単に連続的ホツトプレスを行なう
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のホツトプレス装置を示す略図
的正面断面図である。第２図は、第１図に示され
るホツトプレス装置を多連式ホツトプレス装置と
して用いる場合に移動される部分を示す正面断面
図である。第３図は、第１図の円Ａを拡大して示
す図である。第４図は、この発明の一実施例を示
す正面断面図である。第５図は、第４図の円Ｂを
拡大して示す正面断面図である。 図において、１は試料、３２は型、３３はう
す、３４は上パンチ栓、３４ａは孔、３５は下パ
ンチ栓、３５ａは孔、３７は上パンチ棒、３７ａ
は孔、４０は下パンチ棒、４０ａは孔、４８は炉
としてのヒータを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ うす、上パンチ栓および下パンチ栓を有し、
   試料をプレスするための型と、 前記パンチ栓の上方に配置されて、前記上パン
   チ栓の上端に当接する上パンチ棒と、 前記下パンチ栓の下方に配置されて、前記下パ
   ンチ栓の下端に当接する下パンチ棒と、 前記型の内部に配置される試料を加熱するため
   の炉とを備えるホツトプレス装置において、 前記上パンチ栓と下パンチ栓との少なくとも一
   方の内部に、パンチ栓のパンチ棒側端面と試料側
   端面との間で貫通し、かつ雰囲気ガスを試料に直
   接吹き込むように前記型の内部に雰囲気ガスを導
   入するための第１の孔を形成し、 前記上パンチ棒と下パンチ棒とのうち、前記第
   １の孔が設けられたパンチ栓に対応するものの内
   部に、前記第１の孔に連通して雰囲気ガスを送る
   第２の孔を形成した、 ホツトプレス装置。