プラズマ高速放電焼結装置 Ed-Pas

来るべき時代の新素材開発を強力にサポートする画期的装置。
しかも通常環境下、手軽に簡単に使える焼結装置です。

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新素材開発の必須ツール

プラズマ高速放電焼結法は、さまざまな粉末の焼結体が創れます。従来の焼結方法では困難だった粉末・ベリリューム・アルミニューム・チタン・モリブデンなども焼結できます。また、焼結に時間を要した超硬合金、カーボンやファインセラミックス材の様な非金属材なども容易に焼結が出来ます。Ed-Pasはさらに、種々の粉末による特殊合金の創出や、粉末同士の焼結と同時に溶接成型が出来るなど、新時代の素材開発に不可欠な装置です。

加工原理

粉体に直接パルス電圧を加えると、粉体粒子間隙にミクロ放電が起きて、プラズマが発生します。この衝撃により、粒子表面の酸化被膜や吸着ガスなどの不純物が蒸発します。同時に、粒子表面に熱や歪みのエネルギーが蓄積して活性化され、続いて特殊電源により、活性化した粒子と粒子の接触部にジュール熱を発生させ、熱拡散を起こさせます。この時、電圧による電界拡散が平行して生じるために、数十秒、あるいは数分程度の短時間での焼結が可能になります。

Ed-Pas の技術的特長

Ed-Pasは電気エネルギーを粉体に直接作用させ、放電による活性化と通電による熱拡散・電界拡散を併用しているため、従来の焼結方法では得られない数々の特長があります。

  1. 粒子間に発生するプラズマ放電により焼結部を洗滌化、活性化するので高真空や還元雰囲気を必要としません。
  2. 高密度のエネルギーを必要な場所へ効率よく供給し、他の方法より低い温度での焼結を実現します。
  3. 低温の上、短時間焼結なので、焼結体の結晶が成長せず、アモルファスも、ほぼそのままの状態を残せます。
  4. 通電により、粉末粒子が結合しているので、電気的、磁気的に優れた物質が得られます。
  5. 投入エネルギーの微細な制御の実現で、融点の異なる材料の積層焼結や傾斜機能材、超伝導体材の焼結が出来ます。
  6. 毎分1,000~2,000℃の高速昇温が可能なので、炭化物・放火物・タングステン・モリブデン等の高融点材の焼結も短時間ですみます。
  7. 粉末治金のノウハウを必要とせず、焼結函数を見れば焼結経験のない人も、また、初めて焼結する粉末でも、誰もが容易に高品質の焼結体を得ることができます。

Ed-Pasの材料に対する応用研究分野

電磁気材料・機械材料・ダイヤモンド工具材料・歯科材料・耐摩材料・摩擦材料・超硬材料・耐熱材料・超高温材料・非晶質材料・ナノミクロン材料・金属管化合物材料・多孔質材料・傾斜機能材料・複合材料・線維材料・セラミックス材料・カーボン材料・等

項目
仕様
Ed-Pas III(5機種) Ed-Pas IV(4機種) Ed-Pas V
最大加圧力 (KN) 50~100 50~100 200以上
PAS電流 (A) 400~800 1,000 2,000以上
最大電力 (A) 3,000~5,000 5,000~10,000 15,000以上
最大入力 (KVA) 25~85 85~170 315以上
最高使用温度 (℃) 1,200~2,800 2,800 3,000
ストローク (mm) 70~100 100 200以上
冷却水   0.2~0.3MPa、最小20L/min(水)以上
焼結雰囲気   大気中、真空中、ガス雰囲気中
装置構成  
  1. 冷却真空チャンバーユニット
  2. 高速真空排気ユニット
  3. PAS特殊電源
  4. 自動加圧コントロールユニット
  5. 温度コントロールユニット
  6. 位置検出ユニット
  7. 6ペン式記録計

■本製品は、PAT.26494148ほか、多数の工業所有権で保護されています。