JPH0839300A - ホットプレス方法およびホットプレス装置 - Google Patents
ホットプレス方法およびホットプレス装置Info
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- JPH0839300A JPH0839300A JP17909494A JP17909494A JPH0839300A JP H0839300 A JPH0839300 A JP H0839300A JP 17909494 A JP17909494 A JP 17909494A JP 17909494 A JP17909494 A JP 17909494A JP H0839300 A JPH0839300 A JP H0839300A
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- heat
- press
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/34—Heating or cooling presses or parts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
- Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料の表層部と中心部とに温度差が生じるこ
とを防止して均熱時間の短縮と品質確保を図ることので
きる有効なホットプレス方法およびそのためのホットプ
レス装置を提供する。 【構成】 プレスラム室１４，１５内において加熱手段
であるヒータ２０，２０によりプレスラム１７，１８を
加熱し、該プレスラムからの熱伝導により試料１６を加
熱する。試料を試料室１３内において他の加熱手段であ
るヒータ２８によりその周囲から加熱することにより試
料からの周囲への放熱を補償する。軸方向の伝熱性に比
して径方向の伝熱性が高い均熱手段としての均熱ブロッ
ク１９をプレスラムの先端と試料との間に介装する。均
熱ブロックとしては複数枚の均熱板２７を積層して用い
る。加熱手段としては電気抵抗加熱式のヒータや誘導加
熱式の加熱コイルを用いることができる。
とを防止して均熱時間の短縮と品質確保を図ることので
きる有効なホットプレス方法およびそのためのホットプ
レス装置を提供する。 【構成】 プレスラム室１４，１５内において加熱手段
であるヒータ２０，２０によりプレスラム１７，１８を
加熱し、該プレスラムからの熱伝導により試料１６を加
熱する。試料を試料室１３内において他の加熱手段であ
るヒータ２８によりその周囲から加熱することにより試
料からの周囲への放熱を補償する。軸方向の伝熱性に比
して径方向の伝熱性が高い均熱手段としての均熱ブロッ
ク１９をプレスラムの先端と試料との間に介装する。均
熱ブロックとしては複数枚の均熱板２７を積層して用い
る。加熱手段としては電気抵抗加熱式のヒータや誘導加
熱式の加熱コイルを用いることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は試料を加熱押圧するため
のホットプレス方法およびホットプレス装置に関する。
のホットプレス方法およびホットプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、ホットプレスは、たとえ
ばセラミックス材料や金属材料あるいはそれらの複合材
料を、焼結、拡散接合、熱間成形する際等に広く適用さ
れるものである。図４は従来一般的なホットプレス装置
の概要を示すもので、図中符号１はフレーム、２は真空
容器、３は断熱壁により形成された加熱室、４はヒー
タ、５，６は上下一対のプレスラム、７は押圧シリンダ
であり、試料８をプレスラム５，６の間に挟み込み、加
熱室３内を真空とした状態で、あるいはガス雰囲気下
で、ヒータ４により試料８を所望温度に加熱しつつ、押
圧シリンダ７を作動させてプレスラム５，６の間で試料
８をプレスして焼結あるいは成形等のホットプレス処理
を行うものである。
ばセラミックス材料や金属材料あるいはそれらの複合材
料を、焼結、拡散接合、熱間成形する際等に広く適用さ
れるものである。図４は従来一般的なホットプレス装置
の概要を示すもので、図中符号１はフレーム、２は真空
容器、３は断熱壁により形成された加熱室、４はヒー
タ、５，６は上下一対のプレスラム、７は押圧シリンダ
であり、試料８をプレスラム５，６の間に挟み込み、加
熱室３内を真空とした状態で、あるいはガス雰囲気下
で、ヒータ４により試料８を所望温度に加熱しつつ、押
圧シリンダ７を作動させてプレスラム５，６の間で試料
８をプレスして焼結あるいは成形等のホットプレス処理
を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ホットプレス装置では、試料８に対する加熱はその周囲
に配置されているヒータ４により輻射あるいは雰囲気ガ
スの対流によりなされるものであり、このため試料８の
表層部は速やかに加熱されるものの中心部は表層部より
も昇温が遅れてしまうし、また、試料８からはプレスラ
ム５，６を通しての熱伝導による放熱も生じ、このた
め、昇温過程では試料８の表層部と中心部とで温度差が
生じることは不可避である。
ホットプレス装置では、試料８に対する加熱はその周囲
に配置されているヒータ４により輻射あるいは雰囲気ガ
スの対流によりなされるものであり、このため試料８の
表層部は速やかに加熱されるものの中心部は表層部より
も昇温が遅れてしまうし、また、試料８からはプレスラ
ム５，６を通しての熱伝導による放熱も生じ、このた
め、昇温過程では試料８の表層部と中心部とで温度差が
生じることは不可避である。
【０００４】そして、試料８の軸方向に温度差が生じて
いる場合にはさほど問題にならないが、上記のように試
料８の表層部と中心部とで温度差が生じているままでホ
ットプレスを行うことは品質に悪影響が及ぶことがある
ので、従来においては試料８全体がほぼ等温度になるま
で充分な均熱時間を確保する必要があり、その分、処理
全体に長時間を要するものであった。また、表層部と中
心部との間に一度大きな温度差が生じてしまうと、充分
な均熱時間をかけたとしても完全な熱平衡状態にはなり
難く、少なからず温度差が残ってしまうことがあった。
いる場合にはさほど問題にならないが、上記のように試
料８の表層部と中心部とで温度差が生じているままでホ
ットプレスを行うことは品質に悪影響が及ぶことがある
ので、従来においては試料８全体がほぼ等温度になるま
で充分な均熱時間を確保する必要があり、その分、処理
全体に長時間を要するものであった。また、表層部と中
心部との間に一度大きな温度差が生じてしまうと、充分
な均熱時間をかけたとしても完全な熱平衡状態にはなり
難く、少なからず温度差が残ってしまうことがあった。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、試料を昇温する際にその
表層部と中心部とに温度差が生じることを防止し、以
て、処理時間短縮と品質確保を図ることのできる有効な
手段を提供することにある。
で、その目的とするところは、試料を昇温する際にその
表層部と中心部とに温度差が生じることを防止し、以
て、処理時間短縮と品質確保を図ることのできる有効な
手段を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のホットプレス方
法は、試料を加熱するとともに一対のプレスラムにより
押圧するもので、前記プレスラムを加熱して該プレスラ
ムからの熱伝導により前記試料を加熱することを特徴と
する。この場合、試料をその周囲から加熱することによ
り試料からの周囲への放熱を補償することが好ましい。
また、軸方向の伝熱性に比して径方向の伝熱性が高い均
熱手段をプレスラムの先端と試料との間に介装し、該均
熱手段を介してプレスラムにより試料を加熱するととも
に押圧することがより好ましく、その均熱手段としては
複数枚の均熱板を積層した均熱ブロックを用いることが
考えられる。
法は、試料を加熱するとともに一対のプレスラムにより
押圧するもので、前記プレスラムを加熱して該プレスラ
ムからの熱伝導により前記試料を加熱することを特徴と
する。この場合、試料をその周囲から加熱することによ
り試料からの周囲への放熱を補償することが好ましい。
また、軸方向の伝熱性に比して径方向の伝熱性が高い均
熱手段をプレスラムの先端と試料との間に介装し、該均
熱手段を介してプレスラムにより試料を加熱するととも
に押圧することがより好ましく、その均熱手段としては
複数枚の均熱板を積層した均熱ブロックを用いることが
考えられる。
【０００７】また、本発明のホットプレス装置は、加熱
室内において試料を加熱するとともに一対のプレスラム
により押圧する構成のものであって、前記加熱室の内部
を断熱壁によって試料が配される試料室と各プレスラム
がそれぞれ配される２つのプレスラム室とに区画し、各
プレスラムの先端部をそれぞれ断熱壁を貫通させて試料
室内に挿入するとともに、該プレスラムの前記プレスラ
ム室内に位置する部分を加熱することにより該プレスラ
ムからの熱伝導によって試料を加熱する加熱手段を具備
してなることを特徴とするものである。この場合、前記
試料をその周囲から加熱して試料からの周囲への放熱を
補償するための加熱手段を具備することが好ましい。ま
た、軸方向の伝熱性に比して径方向の伝熱性が高い均熱
手段を前記各プレスラムと試料との間に介装可能に構成
することがより好ましい。さらに、前記加熱手段を、前
記加熱室の内部に設けた電気抵抗加熱式のヒータにより
構成したり、あるいは前記加熱室の外部に設けた誘導加
熱式の加熱コイルにより構成することが考えられる。
室内において試料を加熱するとともに一対のプレスラム
により押圧する構成のものであって、前記加熱室の内部
を断熱壁によって試料が配される試料室と各プレスラム
がそれぞれ配される２つのプレスラム室とに区画し、各
プレスラムの先端部をそれぞれ断熱壁を貫通させて試料
室内に挿入するとともに、該プレスラムの前記プレスラ
ム室内に位置する部分を加熱することにより該プレスラ
ムからの熱伝導によって試料を加熱する加熱手段を具備
してなることを特徴とするものである。この場合、前記
試料をその周囲から加熱して試料からの周囲への放熱を
補償するための加熱手段を具備することが好ましい。ま
た、軸方向の伝熱性に比して径方向の伝熱性が高い均熱
手段を前記各プレスラムと試料との間に介装可能に構成
することがより好ましい。さらに、前記加熱手段を、前
記加熱室の内部に設けた電気抵抗加熱式のヒータにより
構成したり、あるいは前記加熱室の外部に設けた誘導加
熱式の加熱コイルにより構成することが考えられる。
【０００８】
【作用】本発明のホットプレス方法は、ヒータによって
試料をその周囲から直接的に加熱するのではなく、プレ
スラムを加熱してそのプレスラムからの熱伝導により試
料を間接的に加熱するものである。このようにすること
により、試料は双方のプレスラムによって押圧面側から
加熱されることになり、従来のように表層部と中心部と
で大きな温度差が生じるようなことはない。そして、試
料の周囲への放熱が問題となるような場合には、試料を
周囲からも補助的に加熱することで放熱を補償する。ま
た、プレスラムと試料との間に均熱手段を介装すること
により、試料の径方向への伝熱を軸方向への伝熱より高
めて試料の径方向の均熱化をより改善する。均熱手段と
して好適に用いられる均熱ブロックは、複数枚の均熱板
が積層されることで積層面において軸方向への熱抵抗が
生じ、それによって軸方向の伝熱性が径方向の伝熱性に
比して自ずと低下するという熱的な異方性を有するもの
である。
試料をその周囲から直接的に加熱するのではなく、プレ
スラムを加熱してそのプレスラムからの熱伝導により試
料を間接的に加熱するものである。このようにすること
により、試料は双方のプレスラムによって押圧面側から
加熱されることになり、従来のように表層部と中心部と
で大きな温度差が生じるようなことはない。そして、試
料の周囲への放熱が問題となるような場合には、試料を
周囲からも補助的に加熱することで放熱を補償する。ま
た、プレスラムと試料との間に均熱手段を介装すること
により、試料の径方向への伝熱を軸方向への伝熱より高
めて試料の径方向の均熱化をより改善する。均熱手段と
して好適に用いられる均熱ブロックは、複数枚の均熱板
が積層されることで積層面において軸方向への熱抵抗が
生じ、それによって軸方向の伝熱性が径方向の伝熱性に
比して自ずと低下するという熱的な異方性を有するもの
である。
【０００９】また、本発明のホットプレス装置は、試料
室とは断熱状態に区画したプレスラム室においてプレス
ラムを加熱手段により加熱し、このプレスラムからの熱
伝導により試料室内の試料を間接的に加熱する。そし
て、必要に応じて、試料を加熱手段によって補助的に加
熱することで周囲への放熱を補償し、プレスラムと試料
との間に均熱手段を介装することで径方向の伝熱性を改
善する。加熱手段としては電気抵抗加熱式のヒータや誘
導加熱式の加熱コイル等を適宜採用可能である。
室とは断熱状態に区画したプレスラム室においてプレス
ラムを加熱手段により加熱し、このプレスラムからの熱
伝導により試料室内の試料を間接的に加熱する。そし
て、必要に応じて、試料を加熱手段によって補助的に加
熱することで周囲への放熱を補償し、プレスラムと試料
との間に均熱手段を介装することで径方向の伝熱性を改
善する。加熱手段としては電気抵抗加熱式のヒータや誘
導加熱式の加熱コイル等を適宜採用可能である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本実施例のホットプレス装置の概略構成を
示すものであって、図中符号１１は加熱室である。この
加熱室１１は図４に示した従来のホットプレス装置にお
けるフレーム１と同様のフレームの内側に配置されてい
るものであるが、図１においてはフレームの図示は省略
している。
する。図１は本実施例のホットプレス装置の概略構成を
示すものであって、図中符号１１は加熱室である。この
加熱室１１は図４に示した従来のホットプレス装置にお
けるフレーム１と同様のフレームの内側に配置されてい
るものであるが、図１においてはフレームの図示は省略
している。
【００１１】加熱室１１はその全体が断熱材により形成
されているとともに、その内部が断熱壁１２，１２によ
って中央に位置する試料室１３とその上下に連設されて
いるプレスラム室１４，１５とに区画されている。そし
て、試料室１３内に被処理物である試料１６が配される
とともに、プレスラム室１４，１５内にそれぞれプレス
ラム１７，１８が配され、各プレスラム１７，１８の先
端部は断熱壁１２，１２を貫通して試料室１３内に挿入
され、それらプレスラム１７，１８の先端で均熱ブロッ
ク１９，１９（均熱手段、詳細は後述）を介して試料１
６を挟み込み、フレームに取り付けられている押圧シリ
ンダ（図示せず）を作動させて上側のプレスラム１７を
押圧することで試料１６を均熱ブロック１９，１９を介
してプレスするようになっている。なお、通常は上記の
ように上側のプレスラム１７によって押圧するいわゆる
「上押し」が一般的であるが、下側のプレスラム１８に
よる「下押し」や双方のプレスラム１７，１８による
「両押し」を採用することも勿論可能である。
されているとともに、その内部が断熱壁１２，１２によ
って中央に位置する試料室１３とその上下に連設されて
いるプレスラム室１４，１５とに区画されている。そし
て、試料室１３内に被処理物である試料１６が配される
とともに、プレスラム室１４，１５内にそれぞれプレス
ラム１７，１８が配され、各プレスラム１７，１８の先
端部は断熱壁１２，１２を貫通して試料室１３内に挿入
され、それらプレスラム１７，１８の先端で均熱ブロッ
ク１９，１９（均熱手段、詳細は後述）を介して試料１
６を挟み込み、フレームに取り付けられている押圧シリ
ンダ（図示せず）を作動させて上側のプレスラム１７を
押圧することで試料１６を均熱ブロック１９，１９を介
してプレスするようになっている。なお、通常は上記の
ように上側のプレスラム１７によって押圧するいわゆる
「上押し」が一般的であるが、下側のプレスラム１８に
よる「下押し」や双方のプレスラム１７，１８による
「両押し」を採用することも勿論可能である。
【００１２】また、本ホットプレス装置では、プレスラ
ム１７，１８を加熱することでそれらプレスラム１７，
１８からの熱伝導により均熱ブロック１９，１９を介し
て試料１６を間接的に加熱するようになっている。すな
わち、各プレスラム室１４，１５内にはプレスラム１
７，１８を加熱するための電気抵抗加熱式のヒータ２０
が設けられ、加熱室１１外にはその電源装置２１が設け
られている。電源装置２１は、交流電源２２、サイリス
タ式電力調整器２３、ヒータ変圧器２４、熱電対２５、
温度調節計２６とにより構成され、この電源装置２１に
よってヒータ２０の出力が予め設定されている所定の加
熱パターンに従って自動制御されるとともにフィードバ
ック制御されるようになっている。
ム１７，１８を加熱することでそれらプレスラム１７，
１８からの熱伝導により均熱ブロック１９，１９を介し
て試料１６を間接的に加熱するようになっている。すな
わち、各プレスラム室１４，１５内にはプレスラム１
７，１８を加熱するための電気抵抗加熱式のヒータ２０
が設けられ、加熱室１１外にはその電源装置２１が設け
られている。電源装置２１は、交流電源２２、サイリス
タ式電力調整器２３、ヒータ変圧器２４、熱電対２５、
温度調節計２６とにより構成され、この電源装置２１に
よってヒータ２０の出力が予め設定されている所定の加
熱パターンに従って自動制御されるとともにフィードバ
ック制御されるようになっている。
【００１３】なお、上記のプレスラム１７，１８は高強
度を有することはもとより耐熱性に優れ、しかも熱伝導
性に優れるものであることが必要であり、このため、そ
の素材としては黒鉛が採用されている。また、プレスラ
ム１７，１８の径寸法は試料１６の径寸法よりは小さな
ものとされているが、均熱ブロック１９の径寸法は試料
１６と同等とされている。したがって、プレスラム１
７，１８の押圧力は均熱ブロック１９，１９を介して試
料１６の上下面全体に伝達され、かつ、プレスラム１
７，１８から試料１６の全面に対して熱伝導がなされる
ようになっている。
度を有することはもとより耐熱性に優れ、しかも熱伝導
性に優れるものであることが必要であり、このため、そ
の素材としては黒鉛が採用されている。また、プレスラ
ム１７，１８の径寸法は試料１６の径寸法よりは小さな
ものとされているが、均熱ブロック１９の径寸法は試料
１６と同等とされている。したがって、プレスラム１
７，１８の押圧力は均熱ブロック１９，１９を介して試
料１６の上下面全体に伝達され、かつ、プレスラム１
７，１８から試料１６の全面に対して熱伝導がなされる
ようになっている。
【００１４】その均熱ブロック１９は、軸方向の伝熱性
に比して径方向の伝熱性が優れるという熱的な異方性を
有するもので、プレスラム１７，１８からの熱伝導によ
って試料１６を加熱する際に、試料１６の径方向への伝
熱を軸方向への伝熱性より相対的に高めることで径方向
の均熱化を改善するためのものある。すなわち、均熱ブ
ロック１９は、プレスラム１７，１８と同様に高強度、
高耐熱性、良熱伝導性材料である黒鉛により形成された
均熱板２７が複数枚（図示例では４枚）積層されてなる
もので、各均熱板２７自体は熱的な異方性を有するもの
ではないが、それら均熱板２７を複数積層することによ
って積層面においては軸方向への伝熱に対する熱抵抗が
生じるから、均熱ブロック１９全体では上記のような熱
的な異方性を有するものとなっている。したがって、こ
のような均熱ブロック１９をプレスラム１７，１８と試
料１６との間に介装することにより、プレスラム１７，
１８から試料１６へ伝熱される際に径方向への伝熱が軸
方向の伝熱より相対的に高められることになり、その結
果、試料１６の径方向の均熱化が改善されて径方向の全
体にわたって均温化されるのである。
に比して径方向の伝熱性が優れるという熱的な異方性を
有するもので、プレスラム１７，１８からの熱伝導によ
って試料１６を加熱する際に、試料１６の径方向への伝
熱を軸方向への伝熱性より相対的に高めることで径方向
の均熱化を改善するためのものある。すなわち、均熱ブ
ロック１９は、プレスラム１７，１８と同様に高強度、
高耐熱性、良熱伝導性材料である黒鉛により形成された
均熱板２７が複数枚（図示例では４枚）積層されてなる
もので、各均熱板２７自体は熱的な異方性を有するもの
ではないが、それら均熱板２７を複数積層することによ
って積層面においては軸方向への伝熱に対する熱抵抗が
生じるから、均熱ブロック１９全体では上記のような熱
的な異方性を有するものとなっている。したがって、こ
のような均熱ブロック１９をプレスラム１７，１８と試
料１６との間に介装することにより、プレスラム１７，
１８から試料１６へ伝熱される際に径方向への伝熱が軸
方向の伝熱より相対的に高められることになり、その結
果、試料１６の径方向の均熱化が改善されて径方向の全
体にわたって均温化されるのである。
【００１５】また、試料室１３内にもプレスラム室１
４，１５内に設けられているものと同様のヒータ２８が
設けられているとともに、加熱室１１外にはその電源装
置２９が設けられている。この電源装置２９は上記の電
源装置２１と全く同様に交流電源２２、サイリスタ式電
力調整器２３、ヒータ変圧器２４、熱電対２５、温度調
節計２６により構成されたものである。この試料室１３
内のヒータ２８は、上記のようにプレスラム１７，１８
からの熱伝導により加熱された試料１６から周囲への放
熱を補償するためのものである。すなわち、試料１６か
ら周囲への放熱が生じると、試料１６の表層部の温度が
中心部の温度に比して低下してしまうことが懸念される
ので、ヒータ２８により試料１６を周囲から補助的に加
熱することで放熱を防止して温度低下を防ぐのである。
４，１５内に設けられているものと同様のヒータ２８が
設けられているとともに、加熱室１１外にはその電源装
置２９が設けられている。この電源装置２９は上記の電
源装置２１と全く同様に交流電源２２、サイリスタ式電
力調整器２３、ヒータ変圧器２４、熱電対２５、温度調
節計２６により構成されたものである。この試料室１３
内のヒータ２８は、上記のようにプレスラム１７，１８
からの熱伝導により加熱された試料１６から周囲への放
熱を補償するためのものである。すなわち、試料１６か
ら周囲への放熱が生じると、試料１６の表層部の温度が
中心部の温度に比して低下してしまうことが懸念される
ので、ヒータ２８により試料１６を周囲から補助的に加
熱することで放熱を防止して温度低下を防ぐのである。
【００１６】図２は本ホットプレス装置における試料１
６の加熱パターンの好適な一例を示すものである。本図
に示す加熱パターンはプレスラム室１４，１５の温度を
パターンＰ１（実線で図示）で示すように２段階に昇温
させるようにしたものである。
６の加熱パターンの好適な一例を示すものである。本図
に示す加熱パターンはプレスラム室１４，１５の温度を
パターンＰ１（実線で図示）で示すように２段階に昇温
させるようにしたものである。
【００１７】すなわち、プレスラム室１４，１５の温度
を所定の昇温速度で昇温していき、所定の均熱温度Ｔ１
に達したら昇温を停止して一定時間だけその温度を維持
した後、さらに所定の昇温速度で昇温を行って最終的な
処理温度Ｔ２にまで到達させ、以降はその温度を維持す
るのである。このような加熱パターンＰ１によるプレス
ラム室１４，１５の昇温は、その加熱パターンＰ１を予
め電源装置２１に入力しておくことで自動的に行い、ま
た熱電対２５によりプレスラム室１４，１５内の温度を
測定しつつフィードバック制御して高精度で行う。
を所定の昇温速度で昇温していき、所定の均熱温度Ｔ１
に達したら昇温を停止して一定時間だけその温度を維持
した後、さらに所定の昇温速度で昇温を行って最終的な
処理温度Ｔ２にまで到達させ、以降はその温度を維持す
るのである。このような加熱パターンＰ１によるプレス
ラム室１４，１５の昇温は、その加熱パターンＰ１を予
め電源装置２１に入力しておくことで自動的に行い、ま
た熱電対２５によりプレスラム室１４，１５内の温度を
測定しつつフィードバック制御して高精度で行う。
【００１８】上記のような加熱パターンＰ１でプレスラ
ム室１４，１５を加熱していくと、ほぼ同様のパターン
でプレスラム１７，１８の温度が上昇していき、それに
伴ってプレスラム１７，１８からの熱伝導により均熱ブ
ロック１９，１９を介して試料１６が加熱されていき、
試料１６は図２に示すようなパターンＰ２（破線で図
示）で昇温されて行くことになる。
ム室１４，１５を加熱していくと、ほぼ同様のパターン
でプレスラム１７，１８の温度が上昇していき、それに
伴ってプレスラム１７，１８からの熱伝導により均熱ブ
ロック１９，１９を介して試料１６が加熱されていき、
試料１６は図２に示すようなパターンＰ２（破線で図
示）で昇温されて行くことになる。
【００１９】ところで、試料室１３に対して格別の温度
制御を行わない場合には試料１６が高温になるにつれて
試料１６から周囲への放熱が増大していき、その結果、
試料１６の表層部の温度が中心部の温度より低下してし
まう懸念もある。そこで、試料１６から周囲への放熱を
補償するために試料室１３の温度制御も行う。すなわ
ち、試料１６の温度上昇に追随させて試料室１３の温度
も上昇させていくことによってそれらの温度を常に同等
に維持し、それによって試料１６から周囲への放熱を抑
制するのである。換言すれば、ヒータ２８によって試料
１６をその周囲からも補助的に加熱することによって表
層部の温度低下を防止するのである。
制御を行わない場合には試料１６が高温になるにつれて
試料１６から周囲への放熱が増大していき、その結果、
試料１６の表層部の温度が中心部の温度より低下してし
まう懸念もある。そこで、試料１６から周囲への放熱を
補償するために試料室１３の温度制御も行う。すなわ
ち、試料１６の温度上昇に追随させて試料室１３の温度
も上昇させていくことによってそれらの温度を常に同等
に維持し、それによって試料１６から周囲への放熱を抑
制するのである。換言すれば、ヒータ２８によって試料
１６をその周囲からも補助的に加熱することによって表
層部の温度低下を防止するのである。
【００２０】そのような放熱を補償するための試料室１
３の最適な加熱パターンは予め試運転を行うことによっ
て求めることができ、その加熱パターンＰ３は図２に鎖
線で示すようにプレスラム室１４，１５の加熱パターン
Ｐ１より昇温が若干遅れて追随するようなものとなる。
そして、そのようにして予め求めた加熱パターンＰ３を
電源装置２９に入力しておくことでヒータ２８の出力を
自動制御するとともに、熱電対２５により試料室１３内
の温度を測定しつつフィードバック制御を行って高精度
の温度制御を行う。
３の最適な加熱パターンは予め試運転を行うことによっ
て求めることができ、その加熱パターンＰ３は図２に鎖
線で示すようにプレスラム室１４，１５の加熱パターン
Ｐ１より昇温が若干遅れて追随するようなものとなる。
そして、そのようにして予め求めた加熱パターンＰ３を
電源装置２９に入力しておくことでヒータ２８の出力を
自動制御するとともに、熱電対２５により試料室１３内
の温度を測定しつつフィードバック制御を行って高精度
の温度制御を行う。
【００２１】上記構成のホットプレス装置は、ヒータ２
０によってプレスラム１７，１８を加熱し、それらプレ
スラム１７，１８からの熱伝導によって試料１６を間接
的に加熱するようにしたので、試料１６は双方のプレス
ラム１７，１８によって押圧面である上下両面側から加
熱されることになり、したがって試料１６をその周囲の
ヒータ４により直接的に加熱する従来一般の場合のよう
に昇温過程で試料１６の表層部と中心部とで大きな温度
差が生じるようなことはない。このため、従来の場合に
比して均熱時間を短縮せしめることができてホットプレ
ス処理全体の処理時間を短縮でき、また、試料１６内部
の均熱性を改善することができて製品品質の向上に寄与
できる。
０によってプレスラム１７，１８を加熱し、それらプレ
スラム１７，１８からの熱伝導によって試料１６を間接
的に加熱するようにしたので、試料１６は双方のプレス
ラム１７，１８によって押圧面である上下両面側から加
熱されることになり、したがって試料１６をその周囲の
ヒータ４により直接的に加熱する従来一般の場合のよう
に昇温過程で試料１６の表層部と中心部とで大きな温度
差が生じるようなことはない。このため、従来の場合に
比して均熱時間を短縮せしめることができてホットプレ
ス処理全体の処理時間を短縮でき、また、試料１６内部
の均熱性を改善することができて製品品質の向上に寄与
できる。
【００２２】図３は本発明の他の実施例であるホットプ
レス装置を示すものである。上記実施例のホットプレス
装置は加熱手段として電気抵抗加熱式のヒータ２０，２
８を採用したものであるが、本実施例のホットプレス装
置では誘導加熱式の加熱コイル３０，３１を加熱手段と
して採用したものである。すなわち、本実施例では、プ
レスラム室１４，１５の外側にプレスラム１７，１８を
加熱するための誘導加熱コイル３０，３０が、また試料
室１３の外側に試料１６を補助的に加熱するための誘導
加熱コイル３１がそれぞれ配され、加熱室１１外には、
それらの電源装置３２，３３が設けられたものとなって
いる。電源装置３２，３３は、いずれも交流電源３４、
インバータ式電力調整器３５、整合変圧器３６、熱電対
３７、温度調節計３８とにより構成されたものである。
このように構成されたホットプレス装置においても上記
実施例のものと全く同様の作用効果が得られる。
レス装置を示すものである。上記実施例のホットプレス
装置は加熱手段として電気抵抗加熱式のヒータ２０，２
８を採用したものであるが、本実施例のホットプレス装
置では誘導加熱式の加熱コイル３０，３１を加熱手段と
して採用したものである。すなわち、本実施例では、プ
レスラム室１４，１５の外側にプレスラム１７，１８を
加熱するための誘導加熱コイル３０，３０が、また試料
室１３の外側に試料１６を補助的に加熱するための誘導
加熱コイル３１がそれぞれ配され、加熱室１１外には、
それらの電源装置３２，３３が設けられたものとなって
いる。電源装置３２，３３は、いずれも交流電源３４、
インバータ式電力調整器３５、整合変圧器３６、熱電対
３７、温度調節計３８とにより構成されたものである。
このように構成されたホットプレス装置においても上記
実施例のものと全く同様の作用効果が得られる。
【００２３】以上で本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されることなく種々の応用、設計
的変更が考えられる。たとえば、上記実施例では各加熱
手段のそれぞれに独立の電源装置を設けたが、電源装置
を共通化して各ヒータや各誘導コイルに対して電源出力
を配分するように構成することにより装置全体の簡略化
を図るようにしても良い。
明は上記実施例に限定されることなく種々の応用、設計
的変更が考えられる。たとえば、上記実施例では各加熱
手段のそれぞれに独立の電源装置を設けたが、電源装置
を共通化して各ヒータや各誘導コイルに対して電源出力
を配分するように構成することにより装置全体の簡略化
を図るようにしても良い。
【００２４】また、上記実施例において均熱手段として
用いた均熱ブロックは、均熱板を積層することのみで優
れた異方性が得られるという利点があるが、均熱手段と
しては熱的な異方性を有するものであれば適宜の形態、
素材のものを採用し得る。
用いた均熱ブロックは、均熱板を積層することのみで優
れた異方性が得られるという利点があるが、均熱手段と
しては熱的な異方性を有するものであれば適宜の形態、
素材のものを採用し得る。
【００２５】また、複数の試料を積み重ねて一度にホッ
トプレス処理することも可能ではあるが、本発明におい
てはプレスラムからの熱伝導を主体として試料を間接的
に加熱する構成であるため、積み重ねた全ての試料を加
熱するには長時間を要し、また各試料の軸方向に比較的
大きな温度差が生じることが懸念される。したがって、
そのように複数の試料を積み重ねて一度に処理すること
は、処理時間の制約がなく、また試料軸方向の温度差が
製品品質に悪影響を及ぼさない場合に限ることが良い。
トプレス処理することも可能ではあるが、本発明におい
てはプレスラムからの熱伝導を主体として試料を間接的
に加熱する構成であるため、積み重ねた全ての試料を加
熱するには長時間を要し、また各試料の軸方向に比較的
大きな温度差が生じることが懸念される。したがって、
そのように複数の試料を積み重ねて一度に処理すること
は、処理時間の制約がなく、また試料軸方向の温度差が
製品品質に悪影響を及ぼさない場合に限ることが良い。
【００２６】さらに、上記実施例において示した加熱パ
ターンはあくまで一例であって、試料の素材や製品に要
求される品質に応じて最適な加熱パターンを設定すれば
良いことはいうまでもない。
ターンはあくまで一例であって、試料の素材や製品に要
求される品質に応じて最適な加熱パターンを設定すれば
良いことはいうまでもない。
【００２７】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明は以下の
ような優れた効果を奏する。請求項１の発明のホットプ
レス方法は、プレスラムを加熱してそのプレスラムから
の熱伝導により試料を間接的に加熱することから、試料
は双方のプレスラムによって押圧面側から加熱されるこ
とになり、このため従来のように表層部と中心部とで大
きな温度差が生じるようなことはなく、その結果、均熱
時間を短縮せしめることができてホットプレス処理全体
の処理時間を短縮でき、また、試料内部の均熱性を改善
することができて製品品質の向上に寄与できる。
ような優れた効果を奏する。請求項１の発明のホットプ
レス方法は、プレスラムを加熱してそのプレスラムから
の熱伝導により試料を間接的に加熱することから、試料
は双方のプレスラムによって押圧面側から加熱されるこ
とになり、このため従来のように表層部と中心部とで大
きな温度差が生じるようなことはなく、その結果、均熱
時間を短縮せしめることができてホットプレス処理全体
の処理時間を短縮でき、また、試料内部の均熱性を改善
することができて製品品質の向上に寄与できる。
【００２８】また、請求項２の発明では試料をその周囲
からも補助的に加熱することで放熱を補償するので試料
の径方向の均熱性がより改善され、請求項３の発明では
プレスラムと試料との間に均熱手段を介装するので試料
の径方向の均熱化がさらに改善され、請求項４の発明で
は複数枚の均熱板を積層した均熱ブロックを均熱手段と
して用いるので均熱手段として要求される熱的な異方性
を簡単に得ることができる。
からも補助的に加熱することで放熱を補償するので試料
の径方向の均熱性がより改善され、請求項３の発明では
プレスラムと試料との間に均熱手段を介装するので試料
の径方向の均熱化がさらに改善され、請求項４の発明で
は複数枚の均熱板を積層した均熱ブロックを均熱手段と
して用いるので均熱手段として要求される熱的な異方性
を簡単に得ることができる。
【００２９】さらに、請求項５の発明のホットプレス装
置は、試料室とは断熱状態に区画したプレスラム室にお
いてプレスラムを加熱することでこのプレスラムからの
熱伝導により試料室内の試料を間接的に加熱する加熱手
段を有するので、上記方法を実施するために用いて好適
であるとともに、試料の温度制御を高精度に行うことが
できる。
置は、試料室とは断熱状態に区画したプレスラム室にお
いてプレスラムを加熱することでこのプレスラムからの
熱伝導により試料室内の試料を間接的に加熱する加熱手
段を有するので、上記方法を実施するために用いて好適
であるとともに、試料の温度制御を高精度に行うことが
できる。
【００３０】また、請求項６の発明は試料を補助的に加
熱して試料周囲への放熱を補償する加熱手段を有するの
で試料の径方向の均熱性をより改善でき、請求項７の発
明はプレスラムと試料との間に均熱手段を介装できるの
で径方向の伝熱性をさらに改善でき、請求項８および９
の発明は加熱手段として電気抵抗加熱式のヒータあるい
は誘導加熱式の加熱コイルを採用したので、いずれも試
料を効率的に加熱できかつ温度制御も精度良く行うこと
が可能である。
熱して試料周囲への放熱を補償する加熱手段を有するの
で試料の径方向の均熱性をより改善でき、請求項７の発
明はプレスラムと試料との間に均熱手段を介装できるの
で径方向の伝熱性をさらに改善でき、請求項８および９
の発明は加熱手段として電気抵抗加熱式のヒータあるい
は誘導加熱式の加熱コイルを採用したので、いずれも試
料を効率的に加熱できかつ温度制御も精度良く行うこと
が可能である。
【図１】本発明の一実施例であるホットプレス装置の要
部概略構成図である。
部概略構成図である。
【図２】同ホットプレス装置における加熱パターンの例
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例であるホットプレス装置の
要部概略構成図である。
要部概略構成図である。
【図４】従来一般のホットプレス装置の要部概略構成図
である。
である。
１１ 加熱室 １２ 断熱壁 １３ 試料室 １４，１５ プレスラム室 １６ 試料 １７，１８ プレスラム １９ 均熱ブロック（均熱手段） ２０，２８ ヒータ（加熱手段） ２１，２９ 電源装置 ２７ 均熱板 ３０，３１ 誘導加熱コイル（加熱手段） ３２，３３ 電源装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 6/44
Claims (9)
- 【請求項１】 試料を加熱するとともに一対のプレスラ
ムにより押圧するホットプレス方法において、前記プレ
スラムを加熱して該プレスラムからの熱伝導により前記
試料を加熱することを特徴とするホットプレス方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のホットプレス方法におい
て、試料をその周囲から加熱することにより試料からの
周囲への放熱を補償することを特徴とするホットプレス
方法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のホットプレス方
法において、軸方向の伝熱性に比して径方向の伝熱性が
高い均熱手段をプレスラムの先端と試料との間に介装
し、該均熱手段を介してプレスラムにより試料を加熱す
るとともに押圧することを特徴とするホットプレス方
法。 - 【請求項４】 請求項３記載のホットプレス方法におい
て、前記均熱手段として複数枚の均熱板を積層させた均
熱ブロックを用いることを特徴とするホットプレス方
法。 - 【請求項５】 加熱室内において試料を加熱するととも
に一対のプレスラムにより押圧する構成のホットプレス
装置において、前記加熱室の内部を断熱壁によって試料
が配される試料室と各プレスラムがそれぞれ配される２
つのプレスラム室とに区画し、各プレスラムの先端部を
それぞれ断熱壁を貫通させて試料室内に挿入するととも
に、該プレスラムの前記プレスラム室内に位置する部分
を加熱することにより該プレスラムからの熱伝導によっ
て試料を加熱する加熱手段を具備してなることを特徴と
するホットプレス装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載のホットプレス装置にお
いて、前記試料をその周囲から加熱して試料からの周囲
への放熱を補償するための加熱手段を具備してなること
を特徴とするホットプレス装置。 - 【請求項７】 請求項５または６記載のホットプレス装
置において、軸方向の伝熱性に比して径方向の伝熱性が
高い均熱手段を前記各プレスラムと試料との間に介装可
能に構成してなることを特徴とするホットプレス装置。 - 【請求項８】 請求項５，６または７記載のホットプレ
ス装置において、前記加熱手段を前記加熱室の内部に設
けた電気抵抗加熱式のヒータにより構成してなることを
特徴とするホットプレス装置。 - 【請求項９】 請求項５，６または７記載のホットプレ
ス装置において、前記加熱手段を前記加熱室の外部に設
けた誘導加熱式の加熱コイルにより構成してなることを
特徴とするホットプレス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17909494A JPH0839300A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | ホットプレス方法およびホットプレス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17909494A JPH0839300A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | ホットプレス方法およびホットプレス装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0839300A true JPH0839300A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=16059954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17909494A Withdrawn JPH0839300A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | ホットプレス方法およびホットプレス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0839300A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009014521A1 (de) * | 2009-03-13 | 2010-09-16 | Dr. Fritsch Sondermaschinen Gmbh | Drucksintervorrichtung mit einer Werkzeugform |
| WO2017043910A1 (ko) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 울산대학교 산학협력단 | 미니 핫 프레스 장치 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17909494A patent/JPH0839300A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009014521A1 (de) * | 2009-03-13 | 2010-09-16 | Dr. Fritsch Sondermaschinen Gmbh | Drucksintervorrichtung mit einer Werkzeugform |
| WO2017043910A1 (ko) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 울산대학교 산학협력단 | 미니 핫 프레스 장치 |
| US11230080B2 (en) | 2015-09-11 | 2022-01-25 | University Of Ulsan Foundation For Industry Cooperation | Mini hot press apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |