JPH01134195A - Heat treating furnace - Google Patents
Heat treating furnaceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
、産１ユＪ日旧１分野
本発明は、真空又はガス雰囲気の下で焼結、焼入れ等の
熱処理を行う熱処理炉に関し、更に詳述すれば、炉殻の
内部に被処理物を収納するタイトボックスを備える熱処
理炉に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a heat treatment furnace that performs heat treatment such as sintering and quenching in a vacuum or gas atmosphere. The present invention relates to a heat treatment furnace equipped with a tight box for storing a workpiece.
蓮東佼技丑
新素材やニューセラミック等を高品質で製造するという
観点から、種々多様な熱処理炉の中でも最近、真空焼結
炉が脚光を浴びている。Among the various heat treatment furnaces, vacuum sintering furnaces have recently been in the spotlight from the perspective of producing high-quality new materials and new ceramics.
かかる真空焼結炉は、ワックス等により成型した粉末原
料（被処理物）を真空又はガス雰囲気の下で加熱し、こ
れで焼結体が得られる基本構成となっているが、デワッ
クス時に発生するベーパガスによる炉内汚染防止等の観
点から、筒体状のタイトボックスの内部にて被処理物の
熱処理を行い、しかもタイトボックスに接続したベーパ
ガス排気装置によりベーパガスを漏洩させることなくタ
イトボックスから強制排出させるようになっている。The basic structure of such a vacuum sintering furnace is to heat a powdered raw material (workpiece) molded from wax or the like in a vacuum or gas atmosphere to obtain a sintered body, but the In order to prevent contamination of the furnace due to vapor gas, the workpiece is heat-treated inside a cylindrical tight box, and vapor gas is forcibly discharged from the tight box without leaking using a vapor gas exhaust device connected to the tight box. It is designed to allow
なお、被処理物を加熱する加熱ヒータは、タイトボック
スの回りに数多く配置されている。Note that a large number of heaters for heating the object to be processed are arranged around the tight box.
■ （、° よ゛と−る目゛屯
しかしながら、上記従来例による場合には、被処理物を
一様に加熱することが非常に困難で質の高い熱処理を行
う上で限界となっている。つまりタイトボックスが各加
熱ヒータにより一様に加熱されていると仮定しても、被
処理物とタイトボソクス内壁面との近接距離は各回毎に
不均一であるので被処理物を一様に加熱することができ
ず、またガス雰囲気の下で熱処理が行われている場合に
は、被処理物回りの温度分布の乱れがガス対流として現
れ、より質の高い熱処理を行う上で何れも大きな障害と
なっている。■ (As expected) However, in the conventional example described above, it is very difficult to uniformly heat the object to be treated, which is a limitation in performing high-quality heat treatment. In other words, even if it is assumed that the tight box is heated uniformly by each heater, the close distance between the workpiece and the inner wall surface of the tight box is uneven each time, so the workpiece cannot be heated uniformly. If heat treatment is not possible and heat treatment is performed in a gas atmosphere, disturbances in the temperature distribution around the object to be treated appear as gas convection, which is a major hindrance to high-quality heat treatment. It becomes.
ところで精密な形状を有する被処理物をデワックスする
際には、加熱ヒータを通電制御することにより被処理物
の上方部のみを加熱した後に全体加熱することが行われ
ている。しかし上部を加熱する加熱ヒータからの熱がタ
イトボックスで散乱きれることで、熱が部分的ではなく
被処理物全体に回り、被処理物の形状を保持できず、結
果として精密な形状の焼結体を得ることができないとい
う不都合もある。By the way, when dewaxing a workpiece having a precise shape, heating is performed by controlling the energization of a heater to heat only the upper part of the workpiece and then heating the entire workpiece. However, because the heat from the heater that heats the upper part is scattered by the tight box, the heat is distributed over the entire object rather than just a portion, making it impossible to maintain the shape of the object, resulting in sintering of a precise shape. There is also the inconvenience of not being able to obtain a body.
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであり、被
処理物を一様に加熱することができることになる熱処理
炉を提供することを目的とする。The present invention was devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a heat treatment furnace that can uniformly heat an object to be treated.
０．′１占を、ｌ るための −
本発明にかかる熱処理炉は、炉殻の内部に設しである半
割れ球殻体であって、被処理物を収納する球状タイトボ
ックスと、球状タイトボックスを基準位置とした対象配
置で複数個配設してあり、被処理物を球状タイトボック
スを介して加熱する加熱ヒータとを具備している。0. The heat treatment furnace according to the present invention has a half-split spherical shell installed inside the furnace shell, and includes a spherical tight box for storing the object to be treated, and a spherical tight box. A plurality of heaters are arranged in a symmetrical arrangement with the reference position as the reference position, and are equipped with heaters that heat the object to be processed via the spherical tight box.
旦
球状タイトボックスの内壁との距離が均一である状態に
おいて被処理物は、球状タイトボックスに対して対象配
置されている各加熱ヒータにより加熱されることになる
。Once the distance from the inner wall of the spherical tight box is uniform, the object to be processed is heated by each heater arranged symmetrically with respect to the spherical tight box.
尖五皿
以下、本発明にかかる熱処理炉の実施例を図面を参照し
て説明する。第１図は熱処理炉の簡略構成図、第２図は
球状タイトボックスの斜視図である。Embodiments of the heat treatment furnace according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a simplified configuration diagram of a heat treatment furnace, and FIG. 2 is a perspective view of a spherical tight box.
ここに掲げる熱処理炉は真空焼結炉であって、真空排気
装置４０が接続されている円筒状の炉殻ｌＯの内部には
、被処理物６０を収納する球状タイトボックス２０が設
けられており、互いに対象配置されている合計４組の加
熱ヒータ３０ａ〜３０ｄにより球状タイトボックス２０
を加熱し、次いでキャリアガス導入管１２を介して導入
されたキャリアガスＡを（冷却ガスとして使用）Ｖ＋交
換器５１、冷却ファン５０により強制循環せしめて、一
連の熱処理パターン通りに温度制御を行い、これで被処
理物６０の焼結が行われるような構成となっている。な
お、この炉殻１０の上部開口面には、図外の上下機構の
先端保持部１１１に連結された圧力扉１１によって開閉
自在になされている。The heat treatment furnace described here is a vacuum sintering furnace, and a spherical tight box 20 for storing a workpiece 60 is provided inside a cylindrical furnace shell lO to which a vacuum evacuation device 40 is connected. , a total of four sets of heaters 30a to 30d arranged symmetrically to each other form a spherical tight box 20.
Then, the carrier gas A introduced through the carrier gas introduction pipe 12 (used as a cooling gas) is forcedly circulated by the V+ exchanger 51 and the cooling fan 50, and the temperature is controlled according to a series of heat treatment patterns. , so that the object to be processed 60 is sintered. The upper opening surface of the furnace shell 10 is provided with a pressure door 11 that can be opened and closed by a pressure door 11 that is connected to a tip holder 111 of an up-and-down mechanism (not shown).
焼結に必要な真空状態を作り出す真空排気装置４０は、
メカニカルポンプ、拡散ポンプ等を組み合わせた真空排
気ポンプ４４を主構成とするもので、炉殻１０の内部空
気等を排気管４１を介して排出せしめ、しかもデワック
ス工程において被処理物６０から発生したベーパガス等
をベーパガス排気管４２を介して球状タイトボックス２
０から強制排気し、途中に設けたワックストラップ４３
で含有するワックス成分を除去回収するような構成とな
っている。A vacuum evacuation device 40 that creates a vacuum state necessary for sintering is
It mainly consists of a vacuum exhaust pump 44 that is a combination of a mechanical pump, a diffusion pump, etc., and discharges internal air, etc. from the furnace shell 10 through an exhaust pipe 41, and vapor gas generated from the object to be treated 60 during the dewaxing process. etc. through the vapor gas exhaust pipe 42 to the spherical tight box 2.
Forced exhaust from 0, wax trap 43 installed in the middle
The structure is such that the wax component contained in the wax component is removed and recovered.
この球状タイトボックス２０は、炉殻１０の内部に中空
支持されている例えばグラファイト製の半割れ球殻体で
あって、この基本構成は、炉殻１０の内底部に設けた架
台２５に載設されている下部半球台２１と、圧力蓋１１
の裏側に回転自在に支持されている上部半球蓋２２から
なる。以下、更に詳しく説明すると、この上部半球蓋２
２を固定支持する支持部材２３は、圧力扉１１、先端保
持部１１１を挿通して、図外の回転駆動モータに連結さ
れており、これで上部半球蓋２２の外周面にわたって複
数個開設されているガス導入口２２１の向きが可変でき
るようになっている。なお、圧力９１１が閉じられた状
態で支持部材２３が上部半球蓋２２とともに上下移動で
きるようになっている。The spherical tight box 20 is a half-split spherical shell made of, for example, graphite and is supported hollow inside the furnace shell 10.The basic structure is that the spherical tight box 20 is mounted on a pedestal 25 provided at the inner bottom of the furnace shell 10. The lower hemisphere 21 and the pressure lid 11
It consists of an upper hemispherical lid 22 that is rotatably supported on the back side of the lid. To explain in more detail below, this upper hemisphere lid 2
The support members 23 that fixedly support the upper hemispherical lid 22 are inserted through the pressure door 11 and the tip holding portion 111 and are connected to a rotary drive motor (not shown). The direction of the gas inlet 221 can be changed. Note that the support member 23 can move up and down together with the upper hemispherical lid 22 while the pressure 911 is closed.
一方上部半球蓋２２に対して回転自在に嵌合する下部半
球台２１は、架台２５の立設した支持部材２４の上端に
取付けられている。この下部半球台２１の内低部中央部
が被処理物６０を載置する台となっている。また下部半
球台２１の開口周縁部には、上部半球蓋２２との摺動を
規制するための規制部材２１１が設けられており、この
規制部材２１１には上部半球蓋側のガス導入口２２１に
対応するガス導入口２１２が複数個開設されている。な
お、ベーパガス排気管４２は、架台２５の下方から支持
部材２４の内部を通して下部半球台２１の内底面に接続
されている。つまり第１図に示すように圧力蓋１１を閉
じれば、上部半球蓋２２が下部半球台２１に嵌合状態と
なり、また上部半球蓋２２を回転させれば、下部半球台
２１のガス導入口２１２との位置関係がずれ、結果とし
てガス導入口２２１の実質開口面積が可変されることに
なる（第２図参照）。On the other hand, the lower hemispherical stand 21, which is rotatably fitted into the upper hemispherical lid 22, is attached to the upper end of the support member 24 on which the pedestal 25 is erected. The center portion of the inner lower part of the lower hemisphere table 21 serves as a table on which the workpiece 60 is placed. Further, a regulating member 211 for regulating sliding with the upper hemispherical lid 22 is provided at the opening periphery of the lower hemispherical stand 21, and this regulating member 211 has a gas inlet 221 on the upper hemispherical lid side. A plurality of corresponding gas inlets 212 are provided. Note that the vapor gas exhaust pipe 42 is connected to the inner bottom surface of the lower hemispherical stand 21 from below the pedestal 25 through the inside of the support member 24 . In other words, when the pressure lid 11 is closed as shown in FIG. As a result, the actual opening area of the gas inlet 221 is changed (see FIG. 2).
加熱ヒータ３０ａ〜３０ｄは、二本の棒状ヒータを一組
として炉殻１０の内部に合計４組配置されており、しか
も球状タイトボックス２０を基準位置とした対象配置に
置かれている。つまり球状タイトボックス２０の左右方
向に配置されている加熱ヒータ３０ａに対しては加熱ヒ
ータ３０Ｃ１同様に上下方向に配置されている加熱ヒー
タ３０ｂに対しては加熱ヒータ３０ｄが夫々対応してい
るのであるが、加熱ヒータ３０ｂのみが、炉殻１０では
なく圧力扉１１に取付られている。The heaters 30a to 30d are arranged in a total of four sets inside the furnace shell 10, each consisting of two rod-shaped heaters, and are arranged symmetrically with the spherical tight box 20 as a reference position. In other words, the heater 30a arranged in the horizontal direction of the spherical tight box 20 corresponds to the heater 30C1, and the heater 30d corresponds to the heater 30b arranged in the vertical direction. However, only the heater 30b is attached to the pressure door 11 instead of the furnace shell 10.
以下、上述のように構成された熱処理炉の具体的動作に
ついて説明する。The specific operation of the heat treatment furnace configured as described above will be described below.
まず被処理物６０が球状タイトボックス２０にセットさ
れて圧力扉１１が閉じられると、真空排気装置４０が駆
動する。しかる後に炉殻ｌＯの内部が所定の圧力状態に
達すると、まず加熱ヒータ３０ｂのみを通電し、後に加
熱ヒータ３０ａ 、 ３０ｃ 、３０ｄを通電する。し
かし球状タイトボックス２０の形状等の関連から、加熱
ヒータ３０ｂのみを通電した時には、従来例による場合
に比べて被処理物６０の上部付近が加熱されることにな
る。これは、高精度の形状を有する被処理物であっても
その形状を保持したままデワックスできることを意味し
ている。なお、デワックス工程時に発生するベーパガス
は、へ−バガス排気管４２を介してキャリアガスＡとと
もに球状タイトボックス２０から速やかに排出される。First, when the workpiece 60 is set in the spherical tight box 20 and the pressure door 11 is closed, the evacuation device 40 is activated. After that, when the inside of the furnace shell IO reaches a predetermined pressure state, first only the heater 30b is energized, and later the heaters 30a, 30c, and 30d are energized. However, due to the shape of the spherical tight box 20, when only the heater 30b is energized, the vicinity of the upper part of the workpiece 60 is heated more than in the conventional case. This means that even if the object has a highly precise shape, it can be dewaxed while maintaining its shape. Incidentally, the vapor gas generated during the dewaxing process is quickly discharged from the spherical tight box 20 together with the carrier gas A through the vapor gas exhaust pipe 42.
またデワックス工程中、被処理物６０から発生するベー
パガスの量が変化する場合には、この変化に応じて上部
半球蓋２２を所定量回転せしめて、球状タイトボックス
２０の内外の差圧を制御し、ガス導入口２２１を介して
導入されるキャリアガスＡの流量を適正に調整する。こ
れでデワックス工程が完了し、次に本焼結工程が開始さ
れる。Furthermore, when the amount of vapor gas generated from the object to be processed 60 changes during the dewaxing process, the upper hemispherical lid 22 is rotated by a predetermined amount in accordance with this change to control the differential pressure between the inside and outside of the spherical tight box 20. , the flow rate of the carrier gas A introduced through the gas introduction port 221 is appropriately adjusted. This completes the dewaxing process, and then the main sintering process begins.
まず球状タイトボックス２０の内部温度を更に高く設定
すべく、全ての加熱ヒータ３０ａ〜３０ｄを通電せしめ
て被処理物６０を加熱する。しかし球状タイトボックス
２０を介した被処理物６０と加熱ヒータ３０ａ〜３０ｄ
との距離は、何れも均一となっているので、ここに被処
理物６０は一様に加熱されることになる。また球状タイ
トボックス２０の内部温度を下げる場合には、加熱ヒー
タ３０ａ〜３０ｄの通電を切った後に、上部半球蓋２２
を若干持ち上げて隙間を作り、キャリアガスＡを冷却ガ
スとして導入し、熱交換器５１、冷却ファン５０により
強制循環させる。First, in order to set the internal temperature of the spherical tight box 20 even higher, all the heaters 30a to 30d are energized to heat the object 60 to be processed. However, the workpiece 60 and the heaters 30a to 30d are connected through the spherical tight box 20.
Since the distances between the two are uniform, the object to be processed 60 is uniformly heated here. In addition, when lowering the internal temperature of the spherical tight box 20, after turning off the power to the heaters 30a to 30d,
is slightly lifted to create a gap, carrier gas A is introduced as a cooling gas, and the heat exchanger 51 and cooling fan 50 forcefully circulate the gas.
これで一連のパターン通りに温度制御を行い、被処理物
６０の本焼結工程が完了する。The temperature is now controlled according to a series of patterns, and the main sintering process of the object to be processed 60 is completed.
またガス雰囲気の下で熱処理を行う場合には、上部半球
蓋２２の上部に新たにガス導入口（図示せず）を開設し
、そして上部半球蓋２２を低速度で回転せしめて、ガス
を被処理物６０に対してシャワー状に浴びせるようにし
て一様なガス分布な状態で熱処理を行うこともできる。When heat treatment is performed in a gas atmosphere, a new gas inlet (not shown) is opened at the top of the upper hemispherical lid 22, and the upper hemispherical lid 22 is rotated at a low speed to cover the gas. The heat treatment can also be performed with a uniform gas distribution by showering the object 60 with gas.
なお、本発明にかかる熱処理炉は、上記実施例に限定さ
れず、例えば真空焼結炉ではなく、焼入れ炉その他の熱
処理炉でも通用でき、更に縦型の炉殻ではなく横型であ
っても構わない。Note that the heat treatment furnace according to the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be used not only as a vacuum sintering furnace but also as a quenching furnace or other heat treatment furnace, and may also have a horizontal furnace shell instead of a vertical furnace shell. do not have.
発班図肱果
以上、本案熱処理炉による場合には、被処理物を収納す
る球状タイトボックスが球である構成となっているので
、被処理物を一様に加熱することができることになり、
ガス雰囲気の下で熱処理を行う場合であっても被処理物
回りのガス分布を一様とすることができ、何れも質の高
い熱処理を行う上で非常に大きな効果を奏する。また各
加熱ヒータを通電制御するだけで、被処理物の各面にお
ける温度制御をも制御することができるというメリット
もある。As described above, in the case of the heat treatment furnace of the present invention, the spherical tight box that houses the object to be treated is configured as a sphere, so the object to be treated can be uniformly heated.
Even when heat treatment is performed in a gas atmosphere, the gas distribution around the object to be treated can be made uniform, which is extremely effective in performing high-quality heat treatment. Another advantage is that the temperature on each side of the object to be processed can be controlled simply by controlling the energization of each heater.
第１図及び第２図は本発明にかかる熱処理炉の説明図で
あって、第１図は熱処理炉の簡略構成図、第２図は球状
タイトボックスの斜視図である。
１０・・・炉殻
２０・・・球状タイトボックス
２２１ ・・・ガス導入口
３０ａ 、３０ｂ 、 ３０ｃ 、 ３０ｄ ・−・
加熱ヒータ４０・・・真空排気装置
６０・・・被処理物1 and 2 are explanatory diagrams of a heat treatment furnace according to the present invention, in which FIG. 1 is a simplified configuration diagram of the heat treatment furnace, and FIG. 2 is a perspective view of a spherical tight box. 10... Furnace shell 20... Spherical tight box 221... Gas inlet ports 30a, 30b, 30c, 30d...
Heater 40...Evacuation device 60...Workpiece
Claims (1)
熱処理炉において、炉殻の内部に設けてある半割れ球殻
体であって、前記被処理物を収納する球状タイトボック
スと、前記球状タイトボックスを基準位置とした対象配
置で複数個配設してあり、前記被処理物を前記球状タイ
トボックスを介して加熱する加熱ヒータとを具備するこ
とを特徴とする熱処理炉。(1) In a heat treatment furnace for heat-treating a workpiece in a vacuum or gas atmosphere, a spherical tight box, which is a half-split spherical shell provided inside the furnace shell, and housing the workpiece; A heat treatment furnace comprising: a plurality of heaters arranged in a symmetrical arrangement with a spherical tight box as a reference position, the heaters heating the object to be processed via the spherical tight box.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29150287A JPH01134195A (en) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | Heat treating furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29150287A JPH01134195A (en) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | Heat treating furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01134195A true JPH01134195A (en) | 1989-05-26 |
Family
ID=17769712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29150287A Pending JPH01134195A (en) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | Heat treating furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01134195A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU501415B1 (en) * | 2021-08-05 | 2023-02-10 | Chengdu Caic Electronics Co Ltd | Sintering device for preparing low-temperature sintered piezoelectric ceramics |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5560170A (en) * | 1978-10-25 | 1980-05-07 | Chino Works Ltd | Spherical furnace |
| JPS624802A (en) * | 1985-06-30 | 1987-01-10 | Shimadzu Corp | Dewaxing device |
-
1987
- 1987-11-18 JP JP29150287A patent/JPH01134195A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5560170A (en) * | 1978-10-25 | 1980-05-07 | Chino Works Ltd | Spherical furnace |
| JPS624802A (en) * | 1985-06-30 | 1987-01-10 | Shimadzu Corp | Dewaxing device |
Cited By (1)
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