サンファーネス株式会社

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焼成・焼結炉

焼成・焼結炉

概 要

粉末を金型に入れて成形・加熱して焼き固めることで一定の形状と強度を持たせる炉です。おもにセラミックや電池材料の製造に使用されます。セラミックなどの酸化物系の熱処理は「焼成炉」、金属粉末の場合は「焼結炉」と、焼き固める材料によって名称が変わります。

特 長

  • 脱脂
    雰囲気ガス
    の純度調整などのカスタマイズが可能です。
  • 予熱・加熱・冷却ゾーンを1台にまとめて構成することができます。
  • 材料の種類や加熱条件に応じて温度や時間を自由自在に調整できます。
温度~1650℃
雰囲気大気 / 窒素 / 水素 / アルゴン / AXガス
用途
脱脂
/
焼成
/
焼結
おもな処理物セラミック / ガラス / リチウムイオン電池 / 燃料電池  / 耐火物 /  メタルインジェクションモールド(MIM)/
粉末冶金
/  研削材砥石 /  陶磁器 / タイル / 瓦
おもな搬送方法
バッチ型
/
ピット型
/
台車式
/
回転レトルト式
/
ウォーキングビーム式
/
エレベーター式
/
プッシャー式
/
メッシュベルト式
/
ローラーハース式

製品事例

プッシャー式焼結炉

温度脱脂 100~350℃、焼結 750~1550℃
雰囲気大気、窒素、水素、アルゴン
用途脱脂、焼結
処理物メタルインジェクションモールド(MIM)
有効寸法トレー寸法 W280×L280×H30(有効H250)
処理量1トレー/h

プッシャー式焼成炉

温度予熱 600~700℃、焼成 720~950℃
雰囲気水素、窒素
用途焼成
処理物粉末冶金
有効寸法トレー寸法 W650×L550×H50(有効H90)
処理量4トレー/h

メッシュベルト式焼結炉

温度750~800℃
雰囲気水素、窒素
用途焼結
処理物粉末冶金
寸法ベルト巾 W400×L13000×H30
処理量50mm/min、10~100mm/min可変

解決事例

  • 課題

  • 提案

  • 解決

  • 水素排ガスを廃棄しているのがもったいない
  • 入口で燃焼させて予熱として使用した
  • 資源を無駄なく使えて省エネとなった
  • プッシャー炉で処理温度の変更を手動で行っている
  • トレーと処理条件を紐づけして自動で温度変更する仕組みにした
  • 48時間のストックが実現したことにより土日の無人運転化で作業員の負担が軽減した
  • リミットスイッチでスピード切替を行っていたが、スイッチの位置ずれがおこる
  • サーボモータを用いて位置決め制御を行った
  • 位置決め制御により位置ずれもなくなり操作も簡単になった

焼鈍炉

焼鈍炉

概 要

金属材料を昇温して
軟化
させ、
保持
したのちに徐冷して
残留応力
を取り除き、組織を均一にさせる炉です。金属材料は機械加工時のムラを均一化して軟らかくすることにより、本来の材質としての効果を発揮します。ガラスは成形時の温度ムラや冷却スピードなどで熱履歴に大きな影響を受けるため、
焼鈍
を行うことで組織の配列が元に戻り、光学ガラスとして利用できるようになります。

特 長

  • 急冷
    徐冷
    過時効
    などの適切な冷却コントロールが可能です。
  • 精密な温度分布を出すことが可能です。
  • 各種
    雰囲気ガス
    を入れることが可能です。
温度~1200℃
雰囲気大気 / 窒素 / 水素 / アルゴン / AXガス
用途金属材料の
焼きなまし
/ 内部応力除去 / 材料の特性改善
おもな処理物
応力除去焼鈍
/ 光輝焼鈍 / 中間焼鈍 /
張力焼鈍
/
軟化焼鈍
/
拡散焼きなまし
/
可鍛化焼きなまし
/
完全焼きなまし
/
球体化焼きなまし
/
再結晶焼きなまし
/
低温焼きなまし
おもな搬送方法
バッチ型
/
ピット型
/
ベル型
/
台車式
/
回転レトルト式
/
ウォーキングビーム式
/
エレベーター式
/
ストランド式
/
フロートコンベヤ式
/
メッシュベルト式
/
ローラーハース式

製品事例

エレベーター式焼鈍炉

温度405~650℃
雰囲気大気
用途低温焼きなまし
処理物ステンレスパイプ
有効寸法φ1500×H5000
処理量5000Kg/Lot

ストランド式線材光輝焼鈍炉

温度1120~1180℃
雰囲気水素、窒素
用途軟化焼鈍
処理物ステンレス鋼線
有効寸法焼鈍管 φ27×内径φ21×t3.2×L7100 10本
処理量180Kg/h

ローラーハース式焼鈍炉

温度850℃
雰囲気水素、窒素
用途張力焼鈍
処理物低炭素鋼板
有効寸法板巾 W350 板厚 t0.5~t0.1mm
処理量150kg/h

解決事例

  • 課題

  • 提案

  • 解決

  • バッチ炉の効率を上げるため入替時の炉内の熱ロスを防ぎたい
  • ポット交換を容易にできる構造にした
  • 熱ロスもなく省エネになり、回転率が上がり効率良くなった
  • 厚みのある処理物の冷却が規定時間に間に合うか心配だ
  • 各種シミュレーションを行って風量を増大させた
  • 規定時間どおりの冷却が実現した
  • 処理する水圧が高いため、角形の冷却帯では変形する可能性がある
  • 丸形状の冷却帯に変更した
  • 堅牢な冷却帯になり、変形しなくなった

ロータリーキルン

ロータリーキルン

概 要

粉体材料の熱処理にご利用いただけます。回転する炉芯管の中で粉体材料を攪拌しながら乾燥や熱処理をするためムラがありません。バッチ型では混合・乾燥・熱処理を連続で処理します。

特 長

  • 特殊なガスシール構造により、水素100%に対応可能です。
  • 前後装置も含めた粉体処理に必要なものすべての提案が可能です。
  • バッチ型では熱処理中にガスの切替が可能です。
温度~1100℃
雰囲気大気 / 窒素 / 水素 / アルゴン / AXガス
用途
焼成
/
焼結
/ 水素還元 / 乾燥 /
アニール
/ 表面処理
おもな粉末材料金属粉末 / 磁性粉末 / セラミック粉末 / 電池材料
おもな搬送方法バッチ型 / 連続式

製品事例

バッチ式ロータリーキルン

温度200~960℃
雰囲気水素、窒素
用途水素還元、焼鈍
処理物金属粉末
有効寸法φ1150×L1850
処理量1300Kg/チャージ

バッチ式ロータリーキルン

温度1100℃
雰囲気アルゴン
用途表面処理
処理物機械部品
有効寸法φ265×L3500
処理量300Kg/チャージ

連続式ロータリーキルン

温度800~1050℃
雰囲気窒素
用途焼成
処理物金属粉末
有効寸法加熱部 φ386×L1800、冷却部 φ386×L800
処理量50Kg/h

解決事例

  • 課題

  • 提案

  • 解決

  • 連続式ロータリーキルンを水素100%で使用したいがガス漏れなどが不安だ
  • シール機構を強化し、ダブルダンパーを用いて粉体を供給排出とした
  • ガスが漏れることなく、水素100%で使用可能となった
  • バッチ型で粉体の投入から排出までの連続化が難しい
  • 傾動が小さくても粉体の投入から排出までできる構造にした
  • バッチ型でも連続化が可能となり作業効率があがった
  • 小型実験機のガス量を基準とした場合、大型機は大量のガスを導入するため予熱が必要となる
  • 排ガスによる熱交換を行った
  • 資源の二次利用で省エネ効果が得られた

ステンレス熱処理炉

ステンレス熱処理炉

概 要

溶接後の歪取り・加工品の変形防止・表面の油分の除去・
溶体化
などの目的で使用されます。ステンレス鋼は
耐食性
や強度に優れているため、機械部品や建築物に使用されています。

特 長

  • 帯鋼や線材などの光輝熱処理が可能です。
  • 線材を熱処理する『ストランド式線材焼鈍炉』の取扱いがあります。
温度~1200℃
雰囲気大気 / 窒素 / 水素 / アルゴン / AXガス
用途オーステナイト系:
固溶化
溶体化
)/ 安定化 / 応力除去 /
時効
フェライト系  :
焼きなまし
マルテンサイト系:
焼きなまし
/
焼きならし
/
焼入れ
/
焼戻し
おもな熱処理の種類
光輝焼鈍
/
応力除去焼鈍
/
張力焼鈍
/
軟化焼鈍
/
中間焼鈍
/
完全焼きなまし
/
拡散焼きなまし
/
球体化焼きなまし
/
低温焼きなまし
/
再結晶焼きなまし
/
可鍛化焼きなまし
/
焼入れ
/
焼戻し
/
焼きならし
おもな搬送方法
バッチ型
/
ピット型
/
ベル型
/
台車式
/
回転レトルト式
/
ウォーキングビーム式
/
カテナリー式
/
ストランド式
/
トレー式
/
フロートコンベヤ式
/
メッシュベルト式
/
ローラーハース式

製品事例

ストランド式線材光輝焼鈍炉

温度1175~1200℃
雰囲気水素、窒素
用途軟化焼鈍
処理物ステンレス鋼線
有効寸法焼鈍管 φ17.3×内径φ12.7×t2.3×L5000 12本
処理量線速 DV12(D:線径mm/ V:速度m)

メッシュベルト式焼鈍炉

温度1050℃
雰囲気水素、窒素
用途光輝焼鈍
処理物ステンレスフレキシブルチューブ
有効寸法ベルト巾 W400、ベルト厚 t0.3、有効 H50
処理量ベルト速度 5000mm/min 800~8000mm/min可変

ローラーハース式焼鈍炉

温度800℃
雰囲気大気、窒素
用途張力焼鈍
処理物ステンレスストリップコイル
有効寸法板巾 W520、板厚 t0.3
処理量ライン速度 6.67m/min

解決事例

  • 課題

  • 提案

  • 解決

  • ステンレス板のプレスと焼鈍を行いたい
  • ハンプタイプの構造で水素雰囲気のメッシュベルト式炉光輝焼鈍炉を製作した
  • プレスも光輝焼鈍も可能となった
  • ステンレス薄板を焼鈍したい
  • 板厚t1.5~0.1mm、板巾 W450mm仕様のカテナリー式連続光輝焼鈍炉を製作した
  • ステンレス薄板の焼鈍が可能となった
  • ステンレス鋼板の焼鈍で水素ガスシール性を向上させたい
  • 専用のシール装置を提案、製作した
  • ガスシール性が向上して炉内圧力は上昇し、空気の吸込は減少した

アルミ熱処理炉

アルミ熱処理炉

概 要

アルミは軽くて強くて錆びにくい金属で、電気や熱を伝えやすいなど優れた特性がありますが、熱処理をすることによりその特性を強化することができます。

特 長

  • AMS規格(米国航空宇宙用熱処理規格)に対応可能です。
  • 精密な温度分布を出すことが可能です。
  • バッチ連続式の炉の取扱いがあります。
温度~600℃
雰囲気大気 / 窒素
用途
溶体化
/
時効
/
保持
おもな処理物アルミ保持炉 / アルミ溶体化炉(
T4
)/ アルミ時効炉(
T5
)/ アルミ溶体化時効炉(
T6
)/ アルミインゴット加熱炉
おもな搬送方法
バッチ型
/
ピット型
/ ポット型 /
台車式
/ 吊下式 /
ウォーキングビーム式
/
チェーンコンベヤ式
/
トレー式
/
トレープルプッシャー式
/
メッシュベルト式
/
ローラーコンベヤ式
/
ローラーハース式

製品事例

ポット型アルミ溶体化時効炉

温度溶体化 550~600℃、時効 170℃
雰囲気大気
用途溶体化、時効
処理物アルミ構造物
有効寸法W1000×L1000×H1000
処理量600Kg/チャージ

トレープルプッシャー式アルミ溶体化時効炉

温度溶体化 530~600℃、時効 120~160℃
雰囲気大気
用途溶体化、時効
処理物大型アルミ機械部品
有効寸法W2600×L2900×H1800
処理量2300Kg/チャージ

ローラーハース式アルミ溶体化時効炉

温度150~350℃
雰囲気大気
用途溶体化、時効
処理物アルミ合金
有効寸法W1250×H1100×L2000
処理量700Kg/チャージ

解決事例

  • 課題

  • 提案

  • 解決

  • 溶体化時間を自動記入させたい
  • シーケンサー内で自動記入させるプログラムを組んだ
  • 従来のストップウォッチ計測から記録計に自動記入させたことにより作業効率があがった
  • 建屋内に炉(溶体化+時効)が収まるようにしたい
  • 炉高を上げられないため、地下に水槽の設置工事をした
  • 限られたスペースを有効活用して最大の効果を発揮した
  • 溶体化→時効工程への移動をフォークリフトで行っていた
  • 時効工程(水槽)への移動を自動化にした
  • 作業効率があがった

非鉄金属熱処理炉

非鉄金属熱処理炉

概 要

非鉄金属とは、鉄および鉄を主成分とした合金(鋼)以外の金属のことです。非鉄金属はシビアな温度管理や
酸素濃度
管理が必要です。

特 長

  • 各種
    雰囲気ガス
    を入れることが可能です。
  • 精密な温度コントロールが可能です。
  • 自動化・省エネ・安全性を考慮した熱処理が可能です。
温度~1650℃
雰囲気大気 / 窒素 / 水素 / アルゴン / AXガス / メタノール滴注
用途
焼鈍
/
溶体化
/
ロウ付け
/
溶解
/
固溶化
/
時効
/ 溶融 / 精製
おもな非鉄金属材料マグネシウム合金 / チタン合金 / 銀・貴金属 / 銅・銅合金 / 亜鉛 / モリブデン / タングステン / コバルト / ニッケル
おもな搬送方法
バッチ型
/
ピット型
/
るつぼ型
/
台車式
/
回転レトルト式
/
ウォーキングビーム式
/
エレベーター式
/
ストランド式
/
プッシャー式
/
メッシュベルト式
/
ローラーハース式

製品事例

るつぼ型溶融炉

温度1000~1200℃
雰囲気大気
用途溶融、精製
処理物
有効寸法坩堝容量 110L
処理量900Kg

ストランド式線材光輝焼鈍炉

温度700~1000℃
雰囲気アルゴン
用途光輝焼鈍
処理物チタン合金
有効寸法φ17.3(10A)×6本、パイプ間ピッチ:50㎜
処理量線速 1m/min

ローラーハース式焼鈍炉

温度700~850℃
雰囲気窒素
用途焼鈍
処理物銀、銅
有効寸法W610×L920×H380
処理量200Kg/チャージ

解決事例

  • 課題

  • 提案

  • 解決

  • 10㎥の真空置換の炉がほしい
  • 箱形状だったため真空耐圧のために補強を施した構造とした
  • 堅牢な真空置換炉が完成した
  • 酸素濃度100ppm以下で10㎥の炉がほしい
  • デッドスペースとなるあらゆる場所から窒素を導入した
  • 100ppm以下をクリアした
  • 有効2㎡の1200℃の炉で温度分布を出したい
  • 全面にヒータを配置した
  • 規定通りの温度分布が出た

真空炉

真空炉

概 要

大気中で熱処理を行うと、鋼は酸素と反応して表面に
酸化スケール
ができてしまうため
酸化雰囲気
を避けたいという時に用いられます。真空雰囲気で熱処理を行うと金属材料の表面に付着している有機物の
脱脂
や脱ガスの作用があり、処理後は金属材料本来の光輝性のある表面が得られます。

特 長

  • 光輝を保てるため金属材料の価値を高めることが可能です。
  • 後工程の
    酸洗
    脱脂
    も不要になるため作業効率もあがります。
温度~1500℃
雰囲気窒素 / アルゴン / ヘリウム / AXガス
用途
焼成
/
焼結
/
焼入れ
/
焼戻し
/
焼きなまし
/
焼きならし
/
溶体化
/
浸炭
/
脱脂
/
脱ガス
/
脱油
/
光輝熱処理
/
ロウ付け
おもな処理炉真空光輝焼鈍炉 / 真空反応炉 / 真空脱脂炉 /粉末合金真空脱脂炉 / MIM真空脱脂炉 / 真空焼戻し炉 / 真空窒化炉 / 真空ろう付け炉 / 真空浸炭炉 / 真空脱油装置
おもな搬送方法バッチ型

製品事例

バッチ型真空脱脂炉

温度300℃
用途脱脂
処理物鉄系粉末成形品
有効寸法W460×L920×H460
真空度1Pa以下
処理量200Kg/チャージ

バッチ型真空脱脂炉

温度300℃
用途脱脂
処理物鉄系粉末成形品
有効寸法W1030×L1030×H1030
真空度1Pa以下
処理量910Kg/チャージ

バッチ型真空脱油装置

温度200℃
用途脱脂
処理物焼結部品
有効寸法トレー寸法 W600×L860×H44
真空度1Pa以下
処理量300Kg/チャージ

解決事例

  • 課題

  • 提案

  • 解決

  • 油焼入時に熱逃げが起こるため必要な硬度が得られない
  • 油投入までの時間を短縮した
  • 熱逃げがなくなり必要な硬度が得られた
  • 前洗浄→浸炭→油焼入れ→油洗浄→焼き戻しの工程を手動で行っている
  • 各設備への処理品搬入出にAGV(自動搬送機)を導入した
  • 自動化により作業効率があがった
  • 熱処理の結果や工程の履歴をデジタル帳簿化したい
  • 熱処理設備のラインに生産管理システム(PC)を組み込み、必要情報を纏めてデジタル出力とした
  • 帳簿作成の整理・管理が容易になりコスト削減ができた

雰囲気炉

雰囲気炉

概 要

鋼は大気中で熱処理を行うと
酸化
脱炭
が起こるため、表面仕上げなどの加工が必要になる場合があります。そのため、後加工の手間を省いたり、酸化や脱炭を抑制したりするなどの用途に応じて
雰囲気ガス
を炉内に充填させて加熱処理する雰囲気炉が多く用いられています。充填する雰囲気ガスは、窒素やアルゴンなどの不活性ガスをはじめ、水素やAXガスなど、材料の性質や熱処理の目的によって多岐にわたります。

特 長

  • 熱処理中にガスの切替が可能です。
  • バッチ型や連続式などのさまざまな形状の炉の取扱いがあります。
  • 粉末冶金
    向け脱脂炉の取扱いがあります。
温度~1500℃
雰囲気窒素 / 水素 / アルゴン / AXガス
用途
還元
/
酸化
/ 真空置換 /
浸炭
/
窒化
/
脱脂
/ 焼準
おもな処理物浸炭炉 / 窒化炉 / 浸炭窒化炉 / 無酸化炉
おもな搬送方法
バッチ型
/
ピット型
/
ベル型
/
回転レトルト式
/
エレベーター式
/
プッシャー式
/
メッシュベルト式

製品事例

バッチ型脱脂炉

温度400~500℃
雰囲気窒素、大気
用途脱脂
処理物セラミック
有効寸法W750×L1250×H750
処理量300kg/チャージ

プッシャー式焼結炉

温度700℃
雰囲気窒素
用途焼準(加圧式)
処理物砥石
有効寸法処理物形状 φ200×H90
処理量加熱 80min/個、冷却 50min/個

メッシュベルト式焼準炉

温度950℃
雰囲気窒素
用途焼準
処理物機械部品
有効寸法ベルト巾 W750×H180
処理量230Kg/チャージ、ベルト速度 15~150mm/min

解決事例

  • 課題

  • 提案

  • 解決

  • COガスの出る炉を使用しているが、メンテナンス時に危険が伴う
  • Nガスを利用してCOガスの除去を行った
  • 作業員の安全性が確保されたうえに、制御系の改良を加えたので作業効率があがった
  • 攪拌ファンのシャフトが摩耗してガスが漏れるので交換の頻度が多い
  • 攪拌ファンのシャフトを改良した
  • シャフトの耐摩耗性の向上により寿命が延びた
  • 粉体静置処置で粉体と反応ガスの接触が少なく処理時間が長い
  • 粉体の底部分から反応ガスを入れる仕組みにした
  • 粉体とガスの接触がスムーズに行われ、処理時間が短くなり作業効率があがった

雰囲気ガス発生装置

雰囲気ガス発生装置

概 要

雰囲気ガス
を発生させて炉内で化学反応を起こすことにより、酸化防止や脱炭防止の効果を得ることができます。鋼を「硬くする」「わざと脆くして組成を変えてしまう」など、さまざまな用途で使用されています。

特 長

  • 水素ガスや窒素ガスのコストを抑えることが可能です。
  • 排ガスを二次利用することも可能です。
用途酸化防止 / 脱炭防止 /
浸炭
/
窒化
おもなガスの種類
名称型式温度取得できるガス
AXガス発生装置アンモニア分解ガス発生装置930℃水素(H2)/ 窒素(N2
DXガス発生装置発熱型変成装置1500℃窒素(N2)/ 一酸化炭素(CO)/ 二酸化炭素(CO2
RXガス発生装置吸熱型変成装置1050℃窒素(N2)/ 一酸化炭素(CO)/ 二酸化炭素(CO2

AXガス発生装置

製作可能スペック10~150㎥/h

DXガス発生装置

製作可能スペック80~400㎥/h

RXガス発生装置

製作可能スペック20~60㎥/h

解決事例

  • 課題

  • 提案

  • 解決

  • 触媒の乾燥工程で窒素を入れると水分が出てしまう
  • 乾燥工程箇所に水分が入らないように排水ラインと排ガス燃焼ラインに分けた
  • ラインを分離したことにより触媒交換後の立ち上げの作業効率があがった
  • 水素が高価なのでコストがかかる
  • アンモニアガスを分解して水素を発生させた
  • コストダウンが実現した
  • 窒素が高価なのでコストがかかる
  • プロパンガスを分解して窒素を発生させた
  • コストダウンが実現した
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