烧结体制造方法、脱脂体制造方法以及加热炉与流程

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烧结体制造方法、脱脂体制造方法以及加热炉与流程

本发明涉及烧结体制造方法、脱脂体制造方法以及加热炉。



背景技术:

烧成包含金属粉末的成型体来制造烧结体的粉末冶金法能够制造接近目标形状的金属制品,因此,普及于很多产业领域。

已知有几种用于成型体制造的方法,作为其中之一,有混合、混揉金属粉末和有机粘结剂,并用该混揉物进行射出成型的金属粉末射出成型(MIM:Metal Injection Molding:金属粉末注射成型)法。通过该MIM法制造的成型体在实施了脱脂处理(脱粘结剂处理)而去除了有机粘结剂之后,以供烧成。在烧成中,金属粉末的粒子之间彼此结合至烧结,从而获得作为目标的金属制品(烧结体)。

例如,专利文献1中公开了:在混揉金属粉末和有机粘结剂之后,进行射出成型处理、脱脂处理,进而进行基于不同条件的两阶段的烧结处理的烧结磁性材料的制造方法。并且,作为两阶段的烧结处理的例子,公开了进行比较低温的烧结和比较高温的烧结。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平2-138443号公报

但是,在烧结处理中,有时会非预期地从被处理物产生大量的气体等,从而在过程中处理条件发生变化。如果处理条件像这样地发生变化,则其会对被处理物的烧结现象的进度产生影响,有时不会完成良好的烧结。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供即使在烧成(烧制)工序的中途处理环境发生变化也可以制造高品质的烧结体的烧结体制造方法、即使在脱脂工序的中途处理环境发生变化也可以制造充分脱脂的脱脂体的脱脂体制造方法、以及即使在烧成工序、脱脂工序的中途处理环境发生变化也可以对被处理物进行充分处理的加热炉。

这样的目的通过以下的本发明而达成。

本发明的烧结体制造方法,其特征在于,是一种对包含金属粉末和有机粘结剂的成型体进行烧成来制造烧结体的方法,所述烧结体制造方法具有:第一工序,在将所述成型体放入到了烧成炉内的状态下,在所述烧成炉内开始基于第一升温方案(升温程序)的升温;第二工序,在所述升温的中途计测所述烧成炉内的真空度或露点;以及第三工序,当在所述第二工序中计测出的真空度或露点不满足规定条件时,取代所述第一升温方案而应用第二升温方案(升温程序)来进行升温,当在所述第二工序中计测出的真空度或露点满足规定条件时,应用所述第一升温方案进行升温。

由此,即使在烧成工序的中途,处理环境发生了变化,也可以制造高品质的烧结体。

优选地,在本发明的烧结体制造方法中,所述第二升温方案是增大了构成所述第一升温方案的因素中的升温速度的方案。

由此,可以通过升温速度的增加促进还原反应,以此来弥补由于真空度或露点不满足规定条件而产生的金属氧化物的还原反应的反应速度降低。其结果,可以防止还原反应的反应速度降低的状态长时间持续,能够抑制烧结不良的发生。

优选地,在本发明的烧结体制造方法中,在所述第三工序之后再次进行所述第二工序。

由此,可以验证应用第二升温方案是否发挥了效果。即、在再次进行的第二工序后的第三工序中,再次进行真空度或露点是否满足规定条件的判断,因此,可以根据真空度、露点的情况选择适合的升温方案。由此,可以将烧结体的品质的偏差控制在最小限度、能够最大限度地发挥由第二升温方案带来的效果。

优选地,在本发明的烧结体制造方法中,在所述第二工序中,计算出所述烧成炉内的真空度的时间积分或露点的时间积分,所述第三工序中的所述规定条件是所述真空度的时间积分相关的条件或所述露点的时间积分相关的条件。

由此,与直接采用真空度、露点的计测值相关的条件作为规定条件的情况相比,可以在第三工序中基于相对严格的规定条件来进行是否满足规定条件的判断。为此,能够尽早地对真空度、露点的变化进行应对处理,能够防止还原反应的反应速度降低的状态长时间持续。

本发明的脱脂体制造方法,其特征在于,是一种对包含金属粉末和有机粘结剂的成型体进行脱脂来制造脱脂体的方法,所述脱脂体制造方法具有:第一工序,在将所述成型体放入到了脱脂炉内的状态下,对所述脱脂炉内开始基于第一升温方案的升温;第二工序,在所述升温的中途计测所述脱脂炉内的所述有机粘结剂的分解气体浓度;以及第三工序,在计测出的分解气体浓度在规定范围内时,应用第二升温方案进行升温,在计测出的分解气体浓度不在规定范围内时,应用所述第一升温方案进行升温。

由此,即使在脱脂工序的中途,处理环境发生了变化,也可以制造进行了充分脱脂的脱脂体。

本发明的加热炉,其特征在于,具有:炉主体;加热单元,对所述炉主体内进行加热;输出调整单元,调整所述加热单元的输出;计测单元,计测所述炉主体内的真空度或露点;以及控制单元,包括基于升温方案控制所述输出调整单元的动作的功能、以及基于所述计测单元的计测结果来改写所述升温方案的功能。

由此,在将该加热炉用作烧成炉的情况下,即使在烧成工序的中途,处理环境的因素发生了变化,也可以制造高品质的烧结体。

本发明的加热炉,其特征在于,具有:炉主体;加热单元,对所述炉主体内进行加热;输出调整单元,调整所述加热单元的输出;计测单元,计测所述炉主体内的有机粘结剂的分解气体浓度;以及控制单元,包括基于升温方案控制所述输出调整单元的动作的功能、以及基于所述计测单元的计测结果来改写所述升温方案的功能。

由此,在将该加热炉用作脱脂炉的情况下,即使在脱脂工序的中途,处理环境的因素发生了变化,也可以制造进行了充分脱脂的脱脂体。

附图说明

图1是示出应用了本发明加热炉的第一实施方式的烧成炉的截面图。

图2是图1的A-A线截面图。

图3是示出应用了本发明加热炉的第二实施方式的脱脂炉的截面图。

图4是用于说明本发明的烧结体制造方法的实施方式的工序图。

图5是表示第一升温方案的温度曲线、表示第二升温方案的温度曲线、以及表示真空度的计测值的演变的曲线图的各一个例子。

图6是用于说明本发明的脱脂体制造方法的实施方式的工序图。

附图标记说明

1烧成炉 2炉主体

3台部 4分隔壁

5加热器 6气体导入系统

7气体排出系统 8热电偶

10脱脂炉 31腿部

51配线 52输出调整部

61配管 71配管

72排气泵 81配线

82温度调整部 83配线

85综合控制部 86配线

91真空计 92露点计

93气体浓度传感器 911配线

921配线 931配线

W被处理物

具体实施方式

下面,根据附图所示的优选实施方式,对本发明的烧结体制造方法、脱脂体制造方法以及加热炉进行详细说明。

(加热炉)

(第一实施方式)

首先,对应用了本发明加热炉的第一实施方式的烧成炉进行说明。烧成炉是通过对包含金属粉末和有机粘结剂的成型体进行加热而使其烧结的加热炉。

图1是应用了本发明加热炉的第一实施方式的烧成炉的截面图,图2是图1的A-A线截面图。需要注意的是,在以下的说明中,为了便于说明,将图1、2的上方作为“上”、下方作为“下”来进行说明。

图1所示的烧成炉1具有:在水平方向具有长轴的呈筒状的炉主体2;设置于炉主体2内的呈筒状的分隔壁4;沿分隔壁4的内壁设置的加热器5;将气体导入炉主体2的内部的气体导入系统6;以及用于排出气体的气体排出系统7。下面,对烧成炉1的各部分进行详细描述。

图1所示的炉主体2呈在水平方向具有轴线的圆筒形状,轴线的延伸方向的一端(图1的右端)被堵塞,而另一端(图1的左端)能够开闭。并且,可以从炉主体2的另一端侧向内部投入被处理物、或取出被处理物。

炉主体2例如由耐热钢这样的铁基合金构成。此外,炉主体2的内壁面也可以在垂直于炉主体2的轴线的横截面上呈四角形、六角形、八角形这样的多角形,但优选图2所示这样的正圆之外,还优选呈椭圆、长圆这样的圆形。由此,易于使炉主体2的内部的温度分布更均匀。

分隔壁4设置于炉主体2的内部,呈具有与炉主体2的轴线平行的轴线的筒状。此外,分隔壁4的内壁面的形状在垂直于分隔壁4的轴线的横截面上呈四角形。

这样的分隔壁4例如由不锈钢、耐热钢这样的金属材料、碳这样的碳材料构成。

在分隔壁4的内部设置有平板状的台部3。台部3通过贯通分隔壁4的腿部31而固定于炉主体2的内壁面。该台部3可以载置在烧成炉1中实施烧成(firing)处理的被处理物W。

用于导入烧成用气体的气体导入系统6与炉主体2连接。图1所示的气体导入系统6具备可流通气体的配管61、和未图示的气体产生源。配管61的一端连接于炉主体2,配管61的另一端连接于气体产生源。由此,可以通过配管61将烧成用气体导入炉主体2的内部。

此外,用于排出气体的气体排出系统7与炉主体2连接。图1所示的气体排出系统7具备可流通气体的配管71和排气泵72。配管71的一端连接于炉主体2,配管71的另一端连接于排气泵72。由此,可以通过配管71利用排气泵72对炉主体2的内部进行排气。

此外,在分隔壁4的内部设置有加热器5(加热单元)。通过对加热器5通电,对炉主体2内部的气氛、分隔壁4、台部3等进行加热,随之对被处理物W进行加热。

此外,输出调整部52通过配线51与加热器5连接。输出调整部52使加热器5的输出变化、使被处理物W的温度变化。

需要注意的是,在图2所示的炉主体2中,以包围被处理物W的方式,即、在被处理物W的上方、下方、两侧方各设置有一个、合计四个的加热器5。进而,在图1中,该四个加热器5沿炉主体2的轴线排列有三组。因此,在图1、2所示的炉主体2中,一共设置有12个加热器5。此外,这些各加热器5单独地连接于输出调整部52。需要注意的是,在图1、2中,省略了部分加热器5、输出调整部52的图示。此外,这样的加热器5的数量、配置仅为一个例子,并不限定于此。

此外,在分隔壁4的内部设置有热电偶8(温度测定单元)。此外,温度调整部82(温度调整单元)通过配线81与热电偶8连接。进而,温度调整部82和输出调整部52通过配线83彼此连接。需要注意的是,图1所示的记号X、Y、Z分别表示配线83的连接对象。即、以图1所示的记号X彼此、记号Y彼此以及记号Z彼此分别电连接的方式来铺设配线83。

通过这些热电偶8、配线81、温度调整部82以及配线83来测定分隔壁4内部的温度,基于此,对输出调整部52指示恰当的输出值。通过输出调整部52根据该输出值对加热器5供给电力。

进而,本实施方式所涉及的烧成炉1具备综合控制部85(控制单元)、以及电连接综合控制部85和各温度调整部82的配线86。综合控制部85可以同时控制多个温度调整部82的动作。由此,即使在炉主体2的内部产生了温差的情况下,也可以控制炉主体2的内部整体成为目标温度。

此外,本实施方式所涉及的烧成炉1具备测定炉主体2内部的真空度的真空计91(计测单元)、和测定炉主体2内部的露点的露点计(计测单元)。该真空计91通过配线911与综合控制部85电连接。此外,露点计92通过配线921与综合控制部85电连接。

综合控制部85具有:基于预先设定的第一升温方案来控制温度调整部82以及输出调整部52的动作的功能;以及基于真空计91或露点计92的计测结果将第一升温方案改写为第二升温方案并基于第二升温方案来控制温度调整部82以及输出调整部52的动作的功能。

(第二实施方式)

下面,对应用了本发明加热炉的第二实施方式的脱脂炉进行说明。脱脂炉是通过对包含金属粉末和有机粘结剂的成型体进行加热而热分解去除有机粘结剂的至少一部分来获得脱脂体的加热炉。

图3是示出应用了本发明加热炉的第二实施方式的脱脂炉的截面图。

下面,对第二实施方式进行说明,但在下面的说明中,围绕和前述的第一实施方式的不同点进行说明,相同的部分则省略其说明。此外,在附图中,对于与前述的实施方式相同的部分标注了相同的符号。

图3所示的脱脂炉10具备测定有机粘结剂的热分解气体的浓度的气体浓度传感器93(计测单元)来取代测定炉主体2内部的真空度的真空计91以及测定炉主体2内部的露点的露点计92,除此之外,与第一实施方式所涉及的烧成炉1相同。

气体浓度传感器93通过配线931与综合控制部85电连接。

综合控制部85具有:基于预先设定的第一升温方案来控制温度调整部82以及输出调整部52的动作的功能;以及基于气体浓度传感器93的计测结果将第一升温方案改写为第二升温方案并基于第二升温方案来控制温度调整部82以及输出调整部52的动作的功能。

气体浓度传感器93只要是可以测定有机粘结剂的热分解气体的浓度的传感器即可,可以是任何传感器。作为有机粘结剂的热分解气体的种类,例如可以列举出甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、甲醛等烃类气体或它们的衍生物等。

其中,作为检测例如甲烷浓度的传感器的检测方式,已知有热催化剂方式、红外线吸收分光光度方式、热传导率检测方式等。在本发明中,可以使用它们中的任意检测方式的传感器。

(烧结体的制造方法)

下面,对本发明的烧结体制造方法的实施方式进行说明。需要注意的是,在下面的说明中,对采用了前述的烧成炉1的方法进行说明。

图4是用于说明本发明的烧结体制造方法的实施方式的工序图。

图4所示的烧结体制造方法具有:(1)第一工序,将成型体(被处理物)放入烧成炉1内,开始基于第一升温方案的升温;(2)第二工序,在升温中途计测烧成炉1内的真空度或露点;(3)第三工序,在计测到的真空度或露点不满足规定条件时,应用第二升温方案进行升温,在计测到的真空度或露点满足规定条件时,应用第一升温方案进行升温;以及(4)第四工序,在第三工序中选择了第一升温方案的情况下,当在那时间点满足了第一升温方案的结束条件时,则结束第一升温方案,当在那时间点不满足第一升温方案的结束条件时,则返回第二工序。下面,依次对各工序进行说明。

(1)首先,将成型体作为被处理物W放入烧成炉1内。该成型体包含金属粉末和有机粘结剂。具体而言,该成型体是采用金属粉末和有机粘结剂的混合物,利用压粉成型(压缩成型)法、金属粉末射出成型(MIM:Metal Injection Molding:金属粉末注射成型)法、挤出成型法等各种成型法而制造的。这样获得的成型体呈有机粘结剂一致地分布于金属粉末的粒子彼此间的间隙的状态。

此外,对于放入烧成炉1内的成型体,也可以根据需要实施过脱脂处理。即、也可以将脱脂体作为被处理物放入烧成炉1内。作为该脱脂处理,例如可以列举出对成型体进行加热的方法、将成型体暴露于分解有机粘结剂的气体中的方法等。

需要注意的是,也可以将前述的本发明的加热炉用于该脱脂处理。此外,关于这样的脱脂处理将在后面进行详细描述。

然后,在将成型体放入到了烧成炉1内的状态下,对烧成炉1的炉主体2内的气体进行排气。由此,炉主体2内被减压,成为真空状态。

炉主体2内的真空度并没有特别的限定,优选10-5Pa以上103Pa以下,更优选10-4Pa以上102Pa以下。通过将炉主体2内的真空度设定在上述范围内,从而炉主体2内的氧、氮、水等的浓度充分下降,因此,可以在抑制成型体中的金属粉末的氧化、氮化等的同时烧成成型体。

此外,通过将炉主体2内的真空度设定在上述范围内,从而可以诱发成型体中包含的碳与金属粉末中包含的氧的反应。这相当于通过碳的金属氧化物的还原反应。进而,在烧成过程中从成型体产生了气体的情况下,可以迅速地将该气体排出到烧成炉1外。由此,可以抑制由于所产生的气体导致真空度降低而使还原反应的反应速度降低、或还原反应停止。

需要注意的是,炉主体2虽然可以是真空状态,但也可以取而代之而为还原性气氛。作为还原性气氛,例如可以列举出氢、一氧化碳这样的还原性气体(烧成用气体)、或者包含这些还原性气体的气氛。这些气氛可以在抑制成型体中的金属粉末氧化、氮化等的同时使成型体得以烧成。

此外,通过使炉主体2内为还原性气氛,从而可以诱发还原性气体与金属粉末中包含的氧的反应。这相当于通过氢等还原性气体的金属氧化物的还原反应。

炉主体2内的还原性气体的浓度并没有特别限定,优选10体积%以上,更优选50体积%以上。通过将还原性气体的浓度设定在上述范围内,从而通过还原性气体的金属氧化物的还原反应的反应速度充分加快,可以抑制烧结不良的发生。

并且,炉主体2内的露点并没有特别限定,优选-30℃以下,更优选-40℃以下。通过将炉主体2内的露点设定在上述范围内,从而炉主体2内的水蒸气的浓度充分下降,因此,可以抑制成型体中的金属粉末氧化,并能抑制通过还原性气体的金属氧化物的还原反应的反应速度降低、或还原反应停止。

然后,在使烧成炉1内维持真空状态或还原性气氛的同时,启动预先设定于综合控制部85中的第一升温方案。由此,基于第一升温方案使温度调整部82以及输出调整部52动作,开始烧成炉1内的升温(第一工序)。

这里,第一升温方案规定了经过时间与设定温度的关系。需要注意的是,由于以细微的步骤预先规定了经过时间,从而可以更细微地规定每经过时间的升温速度。

在综合控制部85中,基于这样的经过时间与设定温度的关系,使温度调整部82以及输出调整部52动作。即、某一设定温度与为了实现该设定温度而加热器5所需进行的输出的关系随着烧成炉1的构造等而不同,因此,预先掌握这样的关系。将这样的关系预先保持在综合控制部85中,从而可以基于由第一升温方案规定的设定温度指示加热器5所需的输出。

图5是表示第一升温方案(temperature elevation program)的温度曲线(温度轮廓;temperature profile)的一个例子。图5的横轴表示经过时间、纵轴表示设定温度,通过虚线的折线示出了表示第一升温方案的温度曲线。

图5所示的第一升温方案包括:从室温升温至700℃的步骤1(S1);维持在700℃的步骤2(S2);从700℃升温至1000℃的步骤3(S3);维持在1000℃的步骤4(S4);从1000℃升温至1250℃的步骤5(S5);维持在1250℃的步骤6(S6);以及从1250℃降温至室温的步骤7(S7)。

(2)然后,在升温中途对烧成炉1内的真空度或露点进行计测(第二工序)。计测值被发送至综合控制部85。

例如,炉主体2内为真空状态时,计测真空度。此外,炉主体2内为还原性气氛时,计测露点。

需要说明的是,也可以总是监测真空度或露点,将计测值随时发送至综合控制部85。

(3)然后,在综合控制部85中,判断所计测的真空度或露点是否满足规定条件。由于真空度、露点会左右金属氧化物的还原反应的反应速度,因此,这样的规定条件是考虑了该因素而适当设定的。即、为了防止反应速度下降至产生烧结不良的程度而设定真空度、露点的上限值,在计测值、其运算处理值包含在低于该上限值的范围内的情况下,为“满足规定条件”。

于是,在判断为所计测的真空度或露点不满足规定条件时,即、在真空度的计测值超过了上限值、或露点的计测值超过了上限值的情况下,在综合控制部85中,将第一升温方案改写为第二升温方案。由此,在此之后,综合控制部85基于第二升温方案使温度调整部82以及输出调整部52进行动作,进行烧成炉1内的升温(第三工序)。

这里,和第一升温方案同样,第二升温方案规定了经过时间与设定温度的关系,但该关系与第一升温方案不同。具体而言,虽然第二升温方案也可以规定为升温速度小于第一升温方案,但优选规定为升温速度大于第一升温方案。由此,可以通过升温速度的增加促进还原反应,以此弥补还原反应的反应速度的下降量。即、基于真空度或露点的计测值间接地掌握到还原反应的反应速度下降的情况,并将其反映(反馈)到升温方案中,从而可以迅速地对还原反应的降低进行弥补。由此,可以防止还原反应的反应速度降低的状态长时间持续,抑制烧结不良的发生。

图5中示出了表示第二升温方案的温度曲线的一个例子和表示真空度的计测值的演变的曲线图的一个例子。需要注意的是,通过实线的折线示出了表示第二升温方案的温度曲线,通过点划线示出了真空度的计测值的演变。

如图5所示,表示第二升温方案的温度曲线在真空度上升了的情况下,与之呼应,使升温速度大于表示第一升温方案的温度曲线。在图5所示的表示第二升温方案的温度曲线中,在步骤1(S1)的中途,升温速度变大。即、如果将该温度变化的部分设为步骤8(S8),则步骤8的升温速度大于步骤1的升温速度。

步骤8的升温速度、即第二升温方案中大于第一升温方案的升温速度优选为步骤1的升温速度的101%以上200%以下,更优选为110%以上180%以下。由此,可以在抑制过度烧结的同时,在短时间内弥补还原反应的不足。

需要注意的是,图5所示的例子中,在步骤8中,升温超过了步骤2的设定温度,但第二升温方案并不限定于这样的设定。例如,也可以和第一升温方案一样地仅限于升温至步骤2的设定温度。

此外,图5中示出了在步骤8中增大升温速度的例子,但步骤8的设定并不限定于此,例如,也可以是不改变升温速度地以超过步骤2的温度的方式来进行升温的设定。

进而,图5所示的步骤8的设定是在升温之后降温的设定,但也可以不使其降温,而是使步骤2的设定温度变高。

需要说明的是,在尽管真空度、露点上升,但没有进行这样的改写为第二升温方案的情况下、例如在替代改写为第二升温方案而采取了暂时停止第一升温方案的进行的措施的情况下,还原反应的反应速度降低的状态将长时间持续。在这种情况下,容易残留最终未完全还原的金属氧化物,存在产生烧结不良的担忧。

针对于此,通过改写为第二升温方案,可以最终抑制产生烧结不良。其结果,可以高效地制造高品质的烧结体。

另一方面,在判断为所计测的真空度或露点满足了规定条件时,即、在真空度的计测值低于上限值、或露点的计测值低于上限值的情况下,在综合控制部85中,继续基于第一升温方案进行烧成炉1内的升温(第三工序)。

但是,在本工序中进行了改写为第二升温方案之后,在本实施方式中,如图4所示,再次返回至第二工序。即、在本实施方式中,多次反复进行第二工序。由此,可以验证改写为第二升温方案是否发挥了效果。

于是,在改写为第二升温方案发挥了效果的情况下,在本工序(第三工序)中,将作出真空度或露点满足规定条件的判断。这时,在综合控制部85中,将第二升温方案再次改写回第一升温方案。由此,在此之后,综合控制部85再次基于原来的第一升温方案进行烧成炉1内的升温。这样一来,当上升的真空度、露点降低时,可以迅速地返回到基于第一升温方案的升温。由此,可以经历大致和设计一致的烧结过程,因此,能够将烧结体品质的偏差控制在最小限度。

此外,在尽管改写为了第二升温方案,但其效果未充分发挥的情况下,将作出真空度、露点不满足规定条件的判断。在这种情况下,继续应用第二升温方案,反复进行第二工序和第三工序直至其发挥效果而满足规定条件。由此,可以使上升的真空度、露点迅速降低,将还原反应的反应速度的降低控制在最小限度。换言之,因为继续进行基于第二升温方案的升温直至显现改写为第二升温方案的效果,因此,由第二升温方案带来的效果得以最大限度的发挥。

需要注意的是,在像这样地多次反复进行第二工序和第三工序的情况下,也可以每次重复时更新第二升温方案的内容。例如,通过更新为进一步增大升温速度的第二升温方案,可以进一步促进真空度、露点的降低。

(4)当在第三工序中继续采用了第一升温方案的情况下,之后,如图4所示,进行是否满足第一升温方案的结束条件的判断。并且,在满足结束条件的情况下,结束第一升温方案,结束烧成炉1内的升温。由此,烧结体通过自然冷却或强制冷却而冷却至室温。

另一方面,在不满足结束条件的情况下,在本实施方式中,如图4所示,再次返回至第二工序。由此,继续进行基于第一升温方案的升温(第四工序)。

第一升温方案的结束条件例如既可以是从启动开始所经过的时间,也可以是从特定步骤开始所经过的时间,还可以是烧成炉1内的真空度、露点的计测值或其运算处理值。并且,这样的结束条件可以说是成型体能够充分烧结的条件。

需要注意的是,前述第二工序中的真空度或露点的计测值被发送至综合控制部85之后,也可以根据需要而供于运算处理。即、在综合控制部85中(第三工序中),也可以将真空度、露点的计测值进行该运算处理,并判断所得到的处理值是否满足规定条件。

作为该运算处理,例如可以列举出时间微分处理、时间积分处理等。其中,通过供于时间积分处理,从而可以累计(積算)真空度、露点的时间变化。于是,在综合控制部85中,判断真空度、露点的时间积分是否满足规定条件。其结果,能够在早于监测计测值本身的阶段更加容易地掌握真空度、露点的变化。即、在监测计测值本身来进行第三工序中的判断的情况下,考虑到计测值的波动,不得不一定程度地对判断的条件进行宽松的设定。针对于此,通过采用时间积分值,从而降低对于计测值波动的敏感性。由此,可以相对严格地设定判断的条件,能够尽早地对真空度、露点的变化进行应对处理。其结果,可以抑制真空度、露点过度劣化,能够防止还原反应的反应速度降低的状态长时间持续。

此外,真空度、露点这样的处理环境的因素分别是伴随着还原反应的推进、有机粘结剂的热分解、附着于烧成炉1内壁面的成分的脱离等而上升的物理量。如前所述,金属氧化物的还原反应容易直接地且在短时间内受到真空度、露点上升的影响。为此,通过基于这样的物理量来进行第三工序的判断,可以防止还原反应的反应速度降低的状态长时间持续。而且,真空度、露点在通过计测单元进行测定时的时滞(time lag)小,即、其变化是可以在短时间内掌握的物理量,因此,作为用于第三工序的判断的物理量是有用的。

(脱脂体的制造方法)

下面,对本发明的脱脂体制造方法的实施方式进行说明。需要注意的是,在下面的说明中,对采用了前述的脱脂炉10的方法进行说明。

图6是用于说明本发明的脱脂体制造方法的实施方式的工序图。

下面对脱脂体制造方法的实施方式进行说明,在下面的说明中,围绕与前述的烧结体制造方法的实施方式的不同点进行说明,关于相同的部分则省略其说明。

在图6所示的脱脂体制造方法中,取代烧成炉1而使用了脱脂炉10,在第二工序中计测有机粘结剂的热分解气体的浓度,在第三工序中判断所计测的热分解气体的浓度是否满足规定条件,除了这些点不同之外,其余均与图4所示的烧结体制造方法相同。

即、图6所示的脱脂体制造方法具有:(1)第一工序,将成型体(被处理体)放入脱脂炉10内,开始基于第一升温方案的升温;(2)第二工序,在升温中途计测脱脂炉10内的有机粘结剂的热分解气体的浓度;(3)第三工序,在所计测的热分解气体的浓度不满足规定条件时,应用第二升温方案进行升温,在所计测的热分解气体的浓度满足规定条件时,应用第一升温方案进行升温;以及(4)第四工序,在第三工序中选择了第一升温方案的情况下,当在那时间点满足了第一升温方案的结束条件时,则结束第一升温方案,当在那时间点不满足第一升温方案的结束条件时,则返回至第二工序。

在第二工序中,于升温中途计测脱脂炉10内的有机粘结剂的热分解气体的浓度。计测值被发送至综合控制部85。

然后,在第三工序中,在综合控制部85中进行所计测的热分解气体的浓度是否满足规定条件的判断。由于热分解气体的浓度这样的处理环境的因素会左右有机粘结剂的热分解反应的反应速度,因此,这样的规定条件是考虑了该因素而适当设定的。即、如果热分解气体的浓度变高,则热分解速度降低,会有发生脱脂不良(脱脂不充分)的担忧,因此,设定热分解气体的浓度的上限值,以防止热分解速度降低到产生这样的脱脂不良的程度,在计测值或其运算处理值包含在低于该上限值的范围内的情况下,为“满足规定条件”。

此外,脱脂体制造方法的实施方式的第二~第四工序除了将烧结体制造方法的实施方式中的真空度、露点替换为热分解气体的浓度外,其余均相同。

以上,基于图示的实施方式对本发明的烧结体制造方法、脱脂体制造方法以及加热炉进行了说明,但是,本发明并不限定于此。

例如,本发明的加热炉既可以从前述实施方式中省略分隔壁4,也可以使加热器5的位置在分隔壁4与炉主体2之间。此外,前述实施方式是所谓的间歇式(batch-type)的炉,但是,本发明的加热炉也可以是连续式的炉。

此外,本发明的烧结体制造方法以及本发明的脱脂体制造方法也可以分别是对前述实施方式追加了任意工序而得的方法。

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