JP2016050321A - 真空焼結設備 - Google Patents

Abstract

【課題】真空焼結炉内などにおけるワックス成分の炉壁や配管などへの付着を防ぎ、且つ処理時間ごとの長短に応じて、脱ワックス処理と真空焼結処理とを効率良く行えるようにした真空焼結設備を提供する。
【解決手段】粉末成形品Ｗ０を不活性ガス雰囲気中で脱ワックスする雰囲気脱ワックスユニット５ａ，５ｂと、脱ワックスされた粉末成形品Ｗ１を真空中で焼結する真空焼結ユニット４０ａ〜４０ｄと、雰囲気脱ワックスユニット５ａ，５ｂと真空焼結ユニット４０ａ〜４０ｄとガス冷却ユニット５０との間を脱ワックス処理された上記粉末成形品Ｗ１あるいは焼結処理された粉末焼結品Ｗ２を保温しつつレール２上を走行して搬送する保温搬送ユニット２０ａ，２０ｂと、を備えている、真空焼結設備１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、金属粉末あるいはセラミック粉末をワックスなどの油脂分または樹脂バインダなどの樹脂分と混ぜて所要の形状に成形された粉末成形品を、脱ワックスし更に真空雰囲気中で焼結するための真空焼結設備に関する。

従来、金属粉末やセラミック粉末をワックスなど共に成形した粉末成形品の焼結は、脱ワックス（脱バインダ）した後、真空中で焼結するため、例えば、係る２種類の工程を個別に行うためのバッチ式の真空焼結炉、あるいは連続して行うための連続焼結炉が用いられている。
上記バッチ式の真空焼結炉は、連続焼結炉に比べてメンテナンス性が優れているが、同じ炉内で脱ワックス処理と焼結処理とを行うことで、炉内の低温部に凝縮したワックスが比較的高温の焼結処理時において再蒸発するため、焼結処理すべき粉末成形品が汚染されてしまう、という問題があった。
また、脱ワックス処理と真空焼結処理とを、バッチ式の雰囲気脱ワックス炉との真空焼結炉とに分けて個別に処理する方法もあるが、脱ワックス処理された粉末成形品を真空焼結炉に装入する際に、該粉末成形品が酸化するおそれがあるため、２種類の上記炉間の搬送時の都度に粉末成形品を冷却する必要があった。
しかも、比較的低温で行われる脱ワックス処理は、比較的高温で行われる真空焼結処理よりも処理時間が大幅に短いため、上記脱ワックス炉に対してより多くの真空焼結炉が必要となることによって、全体の設備コストが嵩むと共に、煩雑な操業が必要となる、という問題点があった。

一方、連続焼結炉は、脱ろう部、焼結部、および冷却部を直線のトンネル状に配設し、これらの内部に複数のワーク（粉末成形品）を順次搬送するが、脱ろう処理、焼結処理、および冷却処理を個々のワークに連続して施すに際し、上記ワークの排出口付近に遮蔽気流噴出手段を配置して、炉内圧力の均衡状態を保持するようにした連続焼結炉が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
更に、連続焼結炉の入口側でワックス（バインダ）成分が雰囲気ガス導入用配管または真空用配管などの内部に付着し、操業に支障を来すおそれがあるため、例えば、雰囲気ガス導入用配管を加熱するヒータを設置するようにした連続焼結炉も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかも、比較的高温で行われる真空焼結処理は、比較的低温で行われる脱ワックス処理よりも処理時間が大幅に長いため、多数の粉末成形品を連続処理する際には、連続焼結炉全体の処理速度が真空焼結処理の比較的遅い処理速度に制限されるため、脱ワックス処理の効率が低下する、という問題もあった。

特開２０１４−１５６６８号公報（第１〜７頁、図１〜３） 特開２０００−２５６０６９号公報（第１〜４頁、図１〜３）

本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、真空焼結炉内などにおけるワックス成分の炉壁や配管などへの付着を防ぎ、且つ処理時間ごとの長短に応じて、脱ワックス処理と真空焼結処理とを効率良く行えるようにした真空焼結設備を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、前記課題を解決するため、処理時間ごとの長短に応じて、所要数の雰囲気脱ワックスユニットおよび真空焼結ユニットを設置し、これらの間に処理すべき粉末成形品を保温しつつ搬送する保温搬送ユニットを配置する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の真空焼結設備（請求項１）は、ワックスを含有する金属粉末成形品またはセラミック粉末成形品を脱ワックスした後に真空雰囲気中で焼結する真空焼結設備であって、上記粉末成形品を不活性ガス雰囲気中で脱ワックスする雰囲気脱ワックスユニットと、脱ワックスされた上記粉末成形品を真空中で焼結する真空焼結ユニットと、上記雰囲気脱ワックスユニットと真空焼結ユニットとの間を脱ワックスされた上記粉末成形品を保温しつつ搬送する保温搬送ユニットと、を備えている、ことを特徴とする。

これによれば、前記粉末成形品を雰囲気脱ワックスユニットにおける不活性ガス雰囲気中で脱ワックス処理し、比較的低温で且つ短時間に該脱ワックス処理がされた複数の粉末成形品を比較的多くの真空焼結ユニットにおける真空中で焼結処理でき、上記２種類のユニット間を上記粉末成形品を保温しつつ搬送する保温搬送ユニットにより搬送される。そのため、以下の効果(１)〜(４)を奏し得る。
(１)前記粉末成形品に含まれているワックス（バインダ）成分は、前記雰囲気脱ワックスユニットにおいて除去され、雰囲気ガスと共に排出された後、燃焼されるので、従来のバッチ式真空炉のように該真空炉内の炉壁や配管に付着したワックスを除去するためのメンテナンスが不要となり、且つ該メンテナンスに伴って前記真空焼結ユニットを停止することも不要となるため、生産性が向上する。
(２)所要数ずつの雰囲気脱ワックスユニットと真空焼結ユニットとの間を、それぞれの処理がされた前記粉末製品を保温搬送ユニットによって保温しつつ搬送するので、脱ワックス処理と真空焼結処理とを連続して行える多室式連続処理炉と同等かそれ以上の生産性が得られると共に、同等の品質の保持が可能となる。
(３)前記粉末成形品は最初に脱ワックス処理されているので、真空焼結ユニットにおける粉末成形品の清浄度は、多室式連続処理炉の場合と同等程度以上になる。
(４)脱ワックス処理をバッチ式の脱ワックス炉で行う場合に比べ、被処理品をその都度冷却する必要がなくなるので、省エネルギに貢献することにもなる。

尚、前記真空焼結ユニットと雰囲気脱ワックスユニットと保温搬送ユニットとの総数は、それぞれの処理時間ごとの長さによって決定され、例えば、雰囲気脱ワックスユニットを２基（交互に搬入および搬出する）とした場合、真空焼結ユニットは４基または５基、保温搬送ユニットは１基が例示される。この場合、後述するガス冷却ユニットは１基でも良い。但し、本発明においては、上記各ユニットは、全て任意数で良いが、少なくともそれぞれ１基ずつあれば良い。
また、雰囲気脱ワックスユニットは、Ａｒ、あるいは窒素と水素との混合ガスなどの不活性ガス雰囲気中で、脱ワックスに必要な温度（例えば、６００〜９００℃）に前記粉末成形品を加熱し且つ保持するものである。
更に、前記真空焼結ユニット内の真空雰囲気は、例えば、１０^-3Ｐａ程度の真空度（レベル）であり、該真空中で金属粉末あるいはセラミック粉末の焼結に必要な温度（例えば、１１００〜１５００℃）に前記粉末成形品を加熱・保持される。

また、本発明には、前記真空焼結ユニットで焼結された前記粉末成形品を、不活性ガスによって冷却するガス冷却ユニットを更に併有し、該ガス冷却ユニットと真空焼結ユニットとの間にも焼結処理された粉末焼結品を保温しつつ搬送する保温搬送ユニットが配置されている、真空焼結設備（請求項２）も含まれる。
これによれば、脱ワックス処理され更に真空焼結処理された粉末焼結品を、保温搬送ユニットにより保温しつガス冷却ユニット内に装入し、該冷却ユニットにおいて不活性ガスにより冷却されることによって、例えば、金属粉末焼結品の酸化を防ぎつつ、ハンドリング可能な温度域まで冷却することができる。従って、冷却され且つ所要の品質を有する粉末焼結品を確実に提供することができる。
尚、前記ガス冷却ユニットでは、前記粉末成形品のハンドリングが可能とするべく、該粉末成形品を約１００度以下に冷却することが推奨される。

更に、本発明には、前記保温搬送ユニットは、前記雰囲気脱ワックスユニットと真空焼結ユニットとの間に敷設されたレール上あるいはガイド手段の上方を走行可能とされている、真空焼結設備（請求項３）も含まれる。
これによれば、脱ワックス処理された粉末成形品を保温しつつ、雰囲気脱ワックスユニットから真空焼結ユニットへ精度良く確実に搬送できるので、上記粉末成形品の搬送中における温度低下および酸化を防いで、次の焼結処理を連続的に施すことが可能となる。
尚、前記レールは、真空焼結ユニットと雰囲気脱ワックスユニットとガス冷却ユニットとが直線状に配置されている場合、これらの全体に沿った直線状のレール上を、前記保温搬送ユニットが走行する。一方、上記各ユニットが平面視で円形やＵ字形状や長円形などに沿って配置されている場合、これらの内周側あるいは外周側に沿った相似形状の円形やＵ字形状や長円形などに沿った敷設されたレール上を、前記保温搬送ユニットが走行する。
前記ガイド手段は、前記保温搬送ユニットから垂下したガイド用のピンを受け入れる凹溝、あるいは床面に直線状などにして埋設された磁気誘導路用またはレーザなどの光誘導路用のガイド板である。

加えて、本発明には、前記レールまたはガイド手段は、前記真空焼結ユニットとガス冷却ユニットとの間にも更に敷設されている、真空焼結設備（請求項４）も含まれる。
これによれば、焼結処理された粉末成形品を保温しつつ、真空焼結ユニットからガス冷却ユニットへ確実に搬送できるので、上記粉末成形品の搬送中における温度低下および酸化を防いで、ハンドリング可能な温度域までの冷却を連続的に行うことが可能となる。

（Ａ），（Ｂ）は本発明による真空焼結設備の一形態を示す平面図。 図１（Ｂ）中のＹ−Ｙ線の矢視に沿った垂直断面図。 図１（Ａ）中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った垂直断面図。 図１（Ｂ）中のＺ−Ｚ線の矢視に沿った垂直断面図。 （Ａ），（Ｂ）は上記真空焼結設備の使用状態を示す平面図。 （Ａ），（Ｂ）は異なる形態の真空焼結設備を示す平面図。 更に異なる形態の真空焼結設備を示す平面図。 更に別なる形態の真空焼結設備を示す平面図。 （Ａ），（Ｂ）本発明に用いるガイド手段を示す部分概略図。

以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１（Ａ），（Ｂ）は、一形態の真空焼結設備１を示す平面図である。
上記真空焼結設備１は、図１（Ａ）の平面図で示すように、直線状に敷設されたレール２，２と、該レール２，２に沿って配設された２基の雰囲気脱ワックスユニット５ａ，５ｂと、搬入テーブル３および搬出テーブル４と、４基の真空焼結ユニット４０ａ〜４０ｄと、１基のガス冷却ユニット５０と、上記レール２，２上を走行する２基の保温搬送ユニット２０ａ，２０ｂと、を備えている。
尚、以下において、上記レール２，２は、レール２と、上記雰囲気脱ワックスユニット５ａ，５ｂは、単に脱ワックスユニット５ａ，５ｂと、上記ガス冷却ユニット５０は、単に冷却ユニット５０と称するものとする。

２基の保温搬送ユニット２０ａ，２０ｂのうち、図１（Ａ）で下側に位置する保温搬送ユニット２０ａは、例えば、脱ワックスユニット５ｂと真空焼結ユニット４０ｄとの間におけるレール２上を走行し、図１（Ａ）で上側に位置する保温搬送ユニット２０ｂは、例えば、搬出テーブル４と冷却ユニット５０との間におけるレール２上を走行可能とされている。
即ち、保温搬送ユニット２０ａは、搬入テーブル３から金属粉末成形品Ｗ０を受け取り、脱ワックスユニット５ａ，５ｂとの間で上記粉末成形品Ｗ０の装入および脱ワックス処理された金属粉末成形品Ｗ１の受け取りと、真空焼結ユニット４０ａ〜４０ｄとの間で上記粉末成形品Ｗ１の受け渡しとを行う。
一方、保温搬送ユニット２０ｂは、真空焼結ユニット４０ａ〜４０ｄとの間で真空焼結された金属粉末焼結品Ｗ２の受け取りと、冷却ユニット５０との間での前記粉末焼結品Ｗ２の装入および冷却された粉末焼結品Ｗ３の受け取りと、該焼結品Ｗ３を搬出テーブル４への受け渡しとを行う。

図２は、図１（Ｂ）中のＹ−Ｙ線の矢視に沿った垂直断面図である。
保温搬送ユニット２０ａ（２０ｂ）は、図２中の右側に示すように、耐圧性の容器２２および端板２３からなる保温室２１と、脱ワックスユニット５ａ側に開口部２８を有する耐圧性の容器２５内の受け渡し室２４と、これらの下側に固定された台座３３と、該台座３３に軸支された左右一対で且つ前後２組の車輪３４とを備えている。該一対の車輪３４がレール２上を転動することで、保温搬送ユニット２０ａは、レール２に沿って走行可能とされている。保温室２１内には、扉３０を含む断熱室２９が配設され、その内側に沿って前記粉末成形品Ｗ０を加熱するためのヒータ３１がジグザグ状あるいは螺旋状に配置されている。該保温室２１と受け渡し室２４との間は、上方に突出する凸部２６の内側に位置するスライド機構ｓにより図２の前後方向に沿って移動可能な扉２７により開閉可能に仕切られ、且つ前記扉３０も共に移動して断熱室３１を開閉可能にしている。
上記受け渡し室２４内の床面側には、上記粉末成形品Ｗ０を脱ワックスユニット５ａ側に受け渡すため、耐熱性の平板からなる３枚のスライド板３２ａ〜３２ｃがテレスコープ式にしてスライド可能に配置されている。

尚、保温搬送ユニット２０ａ（２０ｂ）には、前記車輪３４を駆動するモータや、該モータに給電する給電手段や、保温室２１内および受け渡し室２４内に不活性ガスを循環供給するガス供給手段（何れも図示せず）などが配設されている。また、前記台座３３は、前記保温室２１および受け渡し室２４をこれらの軸方向（図２の左右方向）に沿って移動可能とするため、前記車輪３４を有する下部に対し、横方向に移動可能な上部を有する分割構造（図示せず）とされている。
前記保温搬送ユニット２０ａは、搬入テーブル３から予め所定の形状に成形された粉末成形品Ｗ０を、常温で且つ大気圧の受け渡し室２４を経て保温室２１内の断熱室２９内に装入し、該断熱室２９内を不活性ガス雰囲気にし且つ脱ワックス処理に近い温度域まで加熱する。次いで、前記車輪３４を転動させて上記受け渡し室２４を脱ワックスユニット５ａに接続した後、該脱ワックスユニット５ａの断熱室１２と共に断熱室２９内と受け渡し室２４内とを真空排気した状態で、上記粉末成形品Ｗ０を脱ワックスユニット５ａの断熱室１２内に搬送させる。

また、脱ワックスユニット５ａ，５ｂは、図２中の左側に示すように、耐圧性の容器６および端板７に囲まれ、扉１３を含む断熱室１２を内設した加熱室１１と、軸方向の両側に扉９，１０ａを有する予備室１０と、これらをフロアＦＬ上に支持する複数の支柱８とを備えている。上記予備室１０と加熱室１１との床面上には、前記粉末成形品Ｗ０あるいは脱ワックス処理後の粉末成形品Ｗ１を搬送する複数個のローラｒが配置されている。上記扉９，１０ａは、凸部１６の上方に立設したエアシリンダ１７から垂下したピストンロッド１８に取り付けられた上下一対のリンク機構１９によって、互いに接近した後、上記凸部１６内に上昇して収納されることで、予備室１０内と断熱室１２内とを連通可能とし、且つ閉鎖可能に仕切っている。

上記断熱室１２内には、例えば、窒素と水素とを混合した不活性ガス（雰囲気ガス）が図示しない給管を解して該断熱室１２内に導入され、上記粉末成形品Ｗ０を加熱する複数のヒータ１５が配置されていると共に、該粉末成形品Ｗ０から除去されたワックスを含む不活性ガスを外部に排出する排気管１４の一端側が配置されている。
即ち、脱ワックスユニット５ａは、図１（Ｂ）の下方に示すように、保温搬送ユニット２０ａの受け渡し室２４から予備室１０を経て、その断熱室１２内に前記粉末成形品Ｗ０を取り込んだ後、循環する不活性ガスの雰囲気中で所定の温度域（例えば、約６００〜９００℃）に加熱し且つ所要時間にわたり保持することにより、上記粉末成形品Ｗ０からワックス成分を除去して粉末成形品Ｗ１とする。

図３は、図１（Ａ）中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った垂直断面図である。
前記真空焼結ユニット４０ｃ（４０ａ，４０ｂ，４０ｄ）は、図３の左側に示すように、複数の支柱４３に支持された耐圧性の容器４１、端板４２、および前記同様に開閉する扉４５からなる圧力室４４内に、扉４７を含む断熱室４６を内設している。該断熱室４６の各内面に沿ってヒータ４８がジグザグ状あるいは螺旋状に配置され、床面上には前記テレスコープ式のスライド板３２ａ〜３２ｃとの間で粉末成形品Ｗ１を受け渡しする炉床梁（図示せず）が配置されている。係る断熱室４６内を例えば、ｎ×１０^-3Ｐａ程度の真空度（レベル）にするための排気管４９の一端側が挿入されている。上記扉４５は、前記同様に断熱室４６の扉４７と共に、図３の前後方向に沿って移動可能とされている。
また、上記端板４２と断熱室４６との間には、モータｍが配置され、該モータｍの回転軸は、断熱室４６の側壁を貫通し且つその先端に固定したファンｆを回転することで、当該断熱室４６内の比較的希薄な雰囲気を攪拌可能としている。

即ち、真空焼結ユニット４０ｃは、図１（Ａ）の上方に示すように、保温搬送ユニット２０ｂから予め脱ワックス処理された粉末成形品Ｗ１を、前記同様にしてその断熱室４６内に受け渡された後、前記真空雰囲気中において金属粉末の焼結に必要な温度域（例えば、約１１００〜１５００℃）に加熱および所要時間にわたり加熱することによって、金属粉末焼結品Ｗ２にする。
尚、上記のような焼結処理に要する時間は、前記脱ワックス処理よりも大幅に長いため、真空焼結ユニット４０ａ，４０ｂ，４０ｄの断熱室４６内ごとにも、別途に脱ワックス処理された粉末成形品Ｗ１が順次装入されており、且つそれぞれにおいて前記同様の真空焼結処理が個別に施されている。

図４は、図１（Ｂ）中のＺ−Ｚ線の矢視に沿った垂直断面図である。
前記冷却ユニット５０は、図４の左側に示すように、複数の支柱５３に支持された耐圧性の容器５１、端板５２、および前記同様に開閉する扉５５からなる冷却室５４内に、気密性の扉５７を含む断熱室５６を内設している。該断熱室５６の床面上には前記同様の炉床梁（図示せず）が配置されていると共に、当該断熱室５６内には、冷却用の不活性ガスの給気管５８の一端側と、前記粉末焼結品Ｗ２を冷却することで加熱された不活性ガスを排出する排気管５９の一端側とが臨んでいる。上記扉５５は、前記同様に断熱室５６の扉５７と共に、図４の前後方向に沿って移動可能とされている。
また、上記端板５２と断熱室５６との間には、モータｍが配置され、該モータｍの回転軸は、断熱室５６の側壁を貫通し且つその先端に固定したファンｆを回転させて、当該断熱室５６内の不活性ガスを攪拌することによって、上記粉末焼結品Ｗ２の冷却を効率良く行えるようにしている。

即ち、冷却ユニット５０は、図１（Ｂ）の上方に示すように、前記真空焼結ユニット４０ｃから保温搬送ユニット２０ｂ内に装入された前記粉末焼結品Ｗ２を、前記同様にしてその断熱室５６内に受け渡された後、前記給気管５８から供給され且つファンｆにより攪拌された不活性ガスによって、前記焼結処理時の温度域から例えばハンドリングが可能な約１００℃以下の温度域にまで冷却する。
尚、冷却された粉末焼結品Ｗ３は、図５（Ａ）の上方に示すように、保温搬送ユニット２０ｂ内における受け渡し室２４内に移送され、引き続いて、図５（Ｂ）の下方に示すように、該保温搬送ユニット２０ｂ内から搬出テーブル４上に受け渡された後、外部に搬出される。

前記保温搬送ユニット２０ｂを介して行われた前記真空焼結処理、冷却処理、および搬出操作と平行して、前記保温搬送ユニット２０ａは、搬入テーブル３から新たな粉末成形品Ｗ０を受け渡され、図５（Ａ）の下方に示すように、脱ワックスユニット２０ｂの断熱室１２内に上記粉末成形品Ｗ０を受け渡して、脱ワックス処理を行わせた後、図５（Ｂ）の下方に示すように、該脱ワックス処理が施された粉末成形品Ｗ１を受け渡されている。該粉末成形品Ｗ１は、追って、上記保温搬送ユニット２０ａにより搬送された後、真空焼結ユニット４０ａ，４０ｂ，４０ｄの何れかにおける断熱室４６内に受け渡されて、前記同様の真空焼結処理を施される。
尚、この間において、搬出テーブル４上に前記粉末焼結品Ｗ３を受け渡し終えた前記保温搬送ユニット２０ｂは、真空焼結ユニット４０ａ，４０ｂ，４０ｄの何れかに隣接する位置にレール２上を移動した後、新たに冷却処理される粉末焼結品Ｗ３を受け渡されるべく、待機している。

図６（Ａ）は、前記真空焼結設備１とは異なる配列（形態）の真空焼結設備１ａを示す平面図である。係る真空焼結設備１ａでは、前記同様のレール２に沿って搬入テーブル３と搬出テーブル４との位置を前記真空焼結設備１の配列とは逆に入れ替えると共に、冷却ユニット５０を上記搬出テーブル４に隣接する位置に配置し、且つ該冷却ユニット５０よりも図示で上方に真空焼結ユニット４０ａ〜４０ｄを配置したものである。
また、図６（Ｂ）は、前記真空焼結設備１とは更に異なる配列（形態）の真空焼結設備１ｂを示す平面図である。係る真空焼結設備１ｂでは、前記同様のレール２に沿って搬入テーブル３と搬出テーブル４との位置を前記同様に入れ替えると共に、冷却ユニット５０を真空焼結ユニット４０ａ，４０ｂと、真空焼結ユニット４０ｃ，４０ｄとの間に配置したものである。

前記のような真空焼結設備１ａ，１ｂによっても、前記真空焼結設備１と同様に、搬入テーブル３から順時搬入される複数の粉末成形品Ｗ０を順次脱ワックス処理して粉末成形品Ｗ１とし、該粉末成形品Ｗ１を順次真空焼結処理して粉末焼結品Ｗ２にすると共に、該粉末焼結品Ｗ２を逐次冷却処理して粉末焼結品Ｗ３とした後、該粉末焼結品Ｗ３を搬出テーブル４から外部に搬出することができる。
以上において説明した真空焼結設備１，１ａ，１ｂによれば、前記粉末成形品Ｗ０を脱ワックスユニット５ａ，５ｂにおける不活性ガス雰囲気中で脱ワックス処理し、比較的低温で且つ短時間に該脱ワックス処理が順次施された複数の粉末成形品Ｗ１を複数の真空焼結ユニット４０ａ〜４０ｄにおける真空中で焼結処理でき、上記脱ワックスユニット５ａ，５ｂと真空焼結ユニット４０ａ〜４０ｄとの間を粉末成形品Ｗ１を保温しつつ搬送する保温搬送ユニット２０ａ，２０ｂにより搬送される。そのため、前記のような効果(１)〜(４)を奏することができる。
しかも、真空焼結処理された粉末焼結品Ｗ２は、保温搬送ユニット２０ｂにより搬送され、順次冷却ユニット５０内でハンドリグ可能な温度域に冷却された後、搬出テーブル４上に受け渡されて、外部に搬出されるので、冷却され且つ所要の品質を有する比較的多数の粉末焼結品Ｗ３を確実に提供することができる。

図７は、本発明による更に異なる形態の真空焼結設備１ｃを示す平面図である。
係る真空焼結設備１ｃは、図７に示すように、平面視が円形状に敷設されたレール２の内周側に沿って、搬入テーブル３、脱ワックスユニット５ａ，５ｂ、真空焼結ユニット４０ａ〜４０ｄ、冷却ユニット５０、および搬出テーブル４を、図示の左上側から時計回り方向に沿って順次設置すると共に、上記レール２上に保温搬送ユニット２０ａ，２０ｂを走行可能に配置したものである。
上記真空焼結設備１ｃによれば、搬入テーブル３から搬入された粉末成形品Ｗ０を、保温搬送ユニット２０ａにより保温しつつ脱ワックスユニット５ａ，５ｂにおいて脱ワックス処理を順次施して粉末成形品Ｗ１とし、次いで真空焼結ユニット４０ａ〜４０ｄにおいて真空焼結処理を順次施して粉末焼結品Ｗ２にすると共に、該粉末焼結品Ｗ２を保温搬送ユニット２０ａにより冷却ユニット５０に搬送して、ハンドリング可能に順次冷却された粉末焼結品Ｗ３とした後、該粉末焼結品Ｗ３を搬出テーブル４から外部に搬出することができる。即ち、円形状のレール２を一回りする間に、脱ワックス処理、真空焼結処理、および冷却処理を順次施すことができるので、前記真空焼結設備１と同様な効果を奏すると共に、設備を配設するための種々のスペースにも容易に対応することが可能となる。

また、図８は、更に別なる形態の真空焼結設備１ｄを示す平面図である。
係る真空焼結設備１ｄは、図８に示すように、平面視でＵ字形状に敷設されたレール２の内周側に沿って、搬入テーブル３、脱ワックスユニット５ａ，５ｂ、真空焼結ユニット４０ａ〜４０ｄ、冷却ユニット５０、および搬出テーブル４を、図８で左上側から右上側に、更にレール２の円弧部を経て、図８で右下側から左下側に順次設置すると共に、上記レール２上に保温搬送ユニット２０ａ，２０ｂを走行可能に配置したものである。
上記真空焼結設備１ｄによっても、Ｕ字形状のレール２を一端側から他端側に向かって一回りする間に、脱ワックス処理、真空焼結処理、および冷却処理を順次施すことができるので、前記真空焼結設備１と同様な効果を奏すると共に、該設備１ｄを配設する狭いスペースにも一層容易に対応することが可能となる。

更に、図９（Ａ）は、前記レール２に替わるガイド手段６０付近を示す概略図である。係るガイド手段６０は、図９（Ａ）に示すように、フロアＦＬ上に断面チャンネル形のガイド部材６０を平面視で直線状、円形状、あるいはＵ字形状などに敷設したものである。一方、前記保温搬送ユニット２０ａ，２０ｂは、その台座３３にフロアＦＬ上を転動する左右一対で且つ前後２組のタイヤ３５を取り付けると共に、該台座３３の幅方向における底面の中央部に前後一対の軸３６を垂下し、該軸３６ごとに回転自在に配置したローラ３７を、上記ガイド部材６０の凹溝６１内に挿入し且つ一対の内壁面に沿って転動するようにしたものである。
尚、上記ガイド部材６０は、その断面の全体をフロアＦＬ内に埋設した形態として敷設しても良い。

加えて、図９（Ｂ）は、前記レール２に替わる異なる形態のガイド手段６２付近を示す概略図である。係るガイド手段６２は、図９（Ｂ）に示すように、フロアＦＬの表面と面一に磁性材からなるガイド板６２を前記同様に敷設したものである。一方、前記保温搬送ユニット２０ａ，２０ｂは、その台座３３に前記同様のタイヤ３５を取り付け、該台座３３の幅方向における底面の中央部に前後一対のピン３８を垂下し、該ピン３８の下端に設けた磁気センサ３８を上記ガイド板６２に接近するように配置したものである。係る磁気センサ３８が上記ガイド板６２を順次検知することで、前記同様に保温搬送ユニット２０ａ，２０ｂをガイド板６２の長手方向に沿って移動可能としている。
尚、前記ガイド板６２を反射材とし且つ前記磁気センサ３８を光センサに取り替えることによっても、前記と同様の作用が得られる。

本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
前記真空焼結設備によれば、例えば、セラミック粉末にバインダ樹脂を混ぜて成形した粉末成形品を、脱バインダ（脱ワックス）し、真空焼結（焼成）した後、冷却することも可能である。この場合、前記真空焼結ユニット内における真空度は、金属粉末の粉末成形品を焼結する場合よりもある程度低くしても良い。
また、本発明の真空焼結設備は、前記脱ワックスユニットおよび冷却ユニットをそれぞれ１基とし、且つ真空焼結ユニットを２基または３基とした形態としたり、あるいは、前記脱ワックスユニットを３基以上、真空焼結ユニットを５基以上、および冷却ユニットを２基以上とすると共に、前記搬入・搬出テーブルを複数とした形態としても良い。
更に、前記真空焼結設備１ｃ，１ｄにおいて、脱ワックスユニット、真空焼結ユニット、および冷却ユニットを前記レール２の外周側に沿って順次配置した形態としても良い。
また、前記レール２、ガイド部材６０、およびガイド板６２は、平面視でＬ字形状、コ字形状、コーナごとに円弧部を有するほぼ正方形状あるいはほぼ長方形を呈するように敷設した形態としても良い。
加えて、前記真空焼結ユニット４０ａなどや前記ガス冷却ユニット５０の断熱室４６，５６の床面上には、前記炉床梁に替えて、複数のローラを配設しても良い。

本発明によれば、真空焼結炉内などにおけるワックス成分の炉壁や配管などへの付着を防ぎ、且つ処理時間ごとの長短に応じて、脱ワックス処理と真空焼結処理とを効率良く行えるようにした真空焼結設備を確実に提供することができる。

１，１ａ〜１ｄ…真空焼結設備
２…………………レール
３…………………搬入テーブル
４…………………搬出テーブル
５ａ，５ｂ………雰囲気脱ワックスユニット
２０ａ，２０ｂ…保温搬送ユニット
４０ａ〜４０ｄ…真空焼結ユニット
５０………………ガス冷却ユニット
６０………………ガイド部材（ガイド手段）
６２………………ガイド板（ガイド手段）

Claims (4)

1. ワックスを含有する金属粉末成形品またはセラミック粉末成形品を脱ワックスした後に真空雰囲気中で焼結する真空焼結設備であって、
   上記粉末成形品を不活性ガス雰囲気中で脱ワックスする雰囲気脱ワックスユニットと、
   脱ワックスされた上記粉末成形品を真空中で焼結する真空焼結ユニットと、
   上記雰囲気脱ワックスユニットと真空焼結ユニットとの間を脱ワックスされた上記粉末成形品を保温しつつ搬送する保温搬送ユニットと、を備えている、
   ことを特徴とする真空焼結設備。
2. 前記真空焼結ユニットで焼結された前記粉末成形品を、不活性ガスによって冷却するガス冷却ユニットを更に併有し、該ガス冷却ユニットと真空焼結ユニットとの間にも焼結処理された粉末焼結品を保温しつつ搬送する保温搬送ユニットが配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の真空焼結設備。
3. 前記保温搬送ユニットは、前記雰囲気脱ワックスユニットと真空焼結ユニットとの間に敷設されたレール上あるいはガイド手段の上方を走行可能とされている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の真空焼結設備。
4. 前記レールまたはガイド手段は、前記真空焼結ユニットとガス冷却ユニットとの間にも更に敷設されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の真空焼結設備。

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