JP2012154583A - 開放型焼成炉及び当該焼成炉における脱ろう方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】予熱室1、加熱室、徐冷室及び冷却室がこの順に設けられ、金型潤滑剤を含む金属粉末を加圧成形した粉末成形体9を焼結する開放型焼成炉。前記予熱室1の上部空間に燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給部16と、前記予熱室1内に配設されており、供給された燃焼ガスを、当該予熱室内に搬送された粉末成形体に向けて分散して供給する分散板20とを備えている。
【選択図】図3
Description
前記予熱室の上部空間に燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給部と、
前記予熱室内に配設されており、供給された燃焼ガスを、当該予熱室内に搬送された粉末成形体に向けて分散して供給する分散板と
を備えたことを特徴としている。
(2)前記(1)の開放型焼成炉において、前記粉末成形体にあたる燃焼ガス量を調整するために前記分散板に設けられた遮蔽部を更に備えていることが好ましい。この場合、遮蔽部により燃焼ガスの流れを遮断することができるので、前記分散板によっても局所的に燃焼ガスが多く流れる場所が存在したとしても、かかる遮蔽部によって粉末成形体にあたる燃焼ガス量がより均一になるように調整することができる。
前記遮蔽部は、帯板状の部材からなっており、
この帯板状の部材は、その長手方向の側縁が、他方の壁部の内面に沿って配設されていることが好ましい。燃焼ガスが予熱室の一方の壁部側から当該予熱室内に供給される場合、この一方の壁部と対向する他方の壁部側に多くの燃焼ガスが供給され、この他方の壁部側に配置された粉末成形体に燃焼ガスがあたり過ぎることが考えられる。この場合でも、帯板状の部材からなる遮蔽部を、その長手方向の側縁が他方の壁部の内面に沿うように配設することで、当該他方の壁部の内面に沿う燃焼ガスの流れを遮断することができる。したがって、他方の壁部側に配置された粉末成形体に燃焼ガスがあたり過ぎることが防止され、この粉末成形体が、多すぎる燃焼ガスにより酸化されるのを防ぐことができる。
前記遮蔽部は、一対の燃焼ガス供給部のうち進行方向下流側の燃焼ガス供給部に対応して配設されていることが好ましい。下流側の燃焼ガス供給部は、上流側よりも高温の燃焼ガスが供給されるので、燃焼ガスのあたり過ぎによる粉末成形体の酸化の影響が大きい。かかる下流側の燃焼ガス供給部に対応して遮蔽部を設けることで、必要最小限の設備(遮蔽部)で粉末成形体の酸化を防ぐことができる。
前記粉末成形体を予熱する燃焼ガスの温度を590〜610℃の範囲内に設定するとともに、当該燃焼ガスの組成比をブタン:エア=1:21〜25の範囲内に設定することを特徴としている。
なお、本発明において、金型潤滑剤の種類はワックス(ろう)に限定されるものではないが、一般的にワックスが多用されていることから、予熱工程において金型潤滑剤を気化させて除去する方法を「脱ろう方法」と称することにする。
前記粉末成形体を予熱する燃焼ガスの温度を590〜610℃の範囲内に設定するとともに、当該燃焼ガスの組成比をブタン:エア=1:21〜25の範囲内に設定することを特徴としている。
図1はプッシャーによりワークの移動を行う開放型プッシャー焼成炉の概略説明図であり、図2は、本発明の一実施の形態に係る開放型プッシャー焼成炉Fにおける予熱室1の平面説明図であり、図3は、図2に示される予熱室1の横断面説明図である。
予熱室1には、当該予熱室1内に燃焼ガスを供給するための燃焼ガス供給部であるラジアントバーナー10が設けられており、加熱室2の内側にはヒータ11が設けられている。また、冷却室4の外周には冷却用水ジャケット12が配設されている。
また、前記組成範囲のうち、燃焼ガスの組成比をブタン1に対してエアを略22に設定することが好ましい。この場合、より効果的に、ブタンによる「スス」の発生を抑制しつつ、ブタンが有する浸炭性を利用して製品の硬度を大きくすることができる。
表1及び図4は、燃焼ガスの組成比を一定にし(ブタン:エア=1:31)、燃焼ガスの温度を580℃、600℃、650℃、700℃と変えた場合における、製品の硬さ(ロックウェル硬さ)及び工程能力を調べた結果を示している。予熱室の上部空間には、図2〜3に示される流路変更板、分散板及び遮蔽部を配設した。分散板及び遮蔽部の仕様は、以下のとおりであった。
流路変更板
材質 :アルミナ
厚さ :60mm
長さ :345mm
幅 :345mm
分散板
材質 :セラミックス
厚さ :70mm
孔ピッチ:50mm
孔直径 :25mm
開孔率 :15%
遮蔽部
材質 :アルミナ
厚さ :60mm
長さ :690mm
幅 :115mm
なお、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、前述した実施の形態では、分散板と遮蔽部とが別体であるが、例えば図7に示されるように両者を一体に形成することもできる。図7に示される例では、分散板120のうちラジアントバーナーの吹き出し口から遠い側に配設される側縁120aから内側に向かう所定範囲に孔121が形成されていない。そして、この孔121が形成されていない帯状の領域130が遮蔽部とされている。この場合でも、領域130によって、ラジアントバーナーの吹き出し口から遠い側の壁部内面に沿う燃焼ガスの流れを遮断することができる。
また、前述した実施の形態では、分散板の開口部である丸孔の大きさを同じ大きさにしているが、場所により開口部の大きさを変えることもできる。例えば、ラジアントバーナーの吹き出し口から遠い側の開口部を小さくすることで、当該ラジアントバーナーの吹き出し口から遠い側の壁部内面に沿う燃焼ガスの流れを抑制ないし実質的に遮断することができる。この場合は、遮蔽部を採用しなくても、分散板によって粉末成形体にあたる燃焼ガス量を均一にすることができる。
また、前述した実施の形態では、支持部26により流路変更板25を支持しているが、流路変更板25を予熱室1の天井1cから吊るす構造を採用することもできる。
2 加熱室
3 徐冷室
4 冷却室
9 ワーク(粉末成形体)
10a ラジアントバーナー(燃焼ガス供給部)
10b ラジアントバーナー(燃焼ガス供給部)
16a ガス吹き出し口
16b ガス吹き出し口
20a 分散板
20b 分散板
21 孔(開口部)
25 流路変更板
26 支持部
30 遮蔽部
F 開放型プッシャー焼成炉
Claims (11)
- 予熱室、加熱室、徐冷室及び冷却室がこの順に設けられ、金型潤滑剤を含む金属粉末を加圧成形した粉末成形体を焼結する開放型焼成炉であって、
前記予熱室の上部空間に燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給部と、
前記予熱室内に配設されており、供給された燃焼ガスを、当該予熱室内に搬送された粉末成形体に向けて分散して供給する分散板と
を備えたことを特徴とする開放型焼成炉。 - 前記粉末成形体にあたる燃焼ガス量を調整するために前記分散板に設けられた遮蔽部を更に備えている請求項1に記載の開放型焼成炉。
- 前記燃焼ガス供給部は、前記予熱室における粉末成形体の進行方向左右の壁部のうち一方の壁部側に設けられており、
前記遮蔽部は、帯板状の部材からなっており、
この帯板状の部材は、その長手方向の側縁が、他方の壁部の内面に沿って配設されている請求項2に記載の開放型焼成炉。 - 前記燃焼ガス供給部のガス吹出し口の前方に、予熱室内に吹き出された燃焼ガスの流れの向きを上方に変える流路変更板が配設されている請求項1〜3のいずれかに記載の開放型焼成炉。
- 前記遮蔽部が、前記分散板と一体に形成されている請求項2〜4のいずれかに記載の開放型焼成炉。
- 前記分散板が、複数の開口部を有するセラミックス板からなる請求項1〜5のいずれかに記載の開放型焼成炉。
- 予熱室内における粉末成形体の進行方向に沿って一対の燃焼ガス供給部が設けられており、
前記遮蔽部は、一対の燃焼ガス供給部のうち進行方向下流側の燃焼ガス供給部に対応して配設されている請求項2〜6のいずれかに記載の開放型焼成炉。 - 予熱室、加熱室、徐冷室及び冷却室がこの順に設けられた開放型焼成炉における前記予熱室において、金属粉末を加圧成形した粉末成形体に含まれる金型潤滑剤を除去する脱ろう方法であって、
前記粉末成形体を予熱する燃焼ガスの温度を590〜610℃の範囲内に設定するとともに、当該燃焼ガスの組成比をブタン:エア=1:21〜25の範囲内に設定することを特徴とする開放型焼成炉における脱ろう方法。 - 請求項1記載の開放型焼成炉における前記予熱室において、金属粉末を加圧成形した粉末成形体に含まれる金型潤滑剤を除去する脱ろう方法であって、
前記粉末成形体を予熱する燃焼ガスの温度を590〜610℃の範囲内に設定するとともに、当該燃焼ガスの組成比をブタン:エア=1:21〜25の範囲内に設定することを特徴とする開放型焼成炉における脱ろう方法。 - 前記燃焼ガスの温度を略600℃に設定する請求項8又は請求項9に記載の開放型焼成炉における脱ろう方法。
- 前記燃焼ガスの組成比をブタン1に対してエアを略22に設定する請求項8〜10のいずれかに記載の開放型焼成炉における脱ろう方法。
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