緻密化の促進とは？課題と対策・製品を解説

セラミックス業界において、緻密化は製品の強度や耐久性を向上させるために不可欠です。特に、高温環境下での焼成プロセスにおいては、雰囲気制御が品質を大きく左右します。加湿制御の不安定さ、雰囲気ガスの切り替えの遅さ、結露や汚染のリスクは、緻密化のプロセスにおける大きな課題です。これらの課題は、製品の品質ばらつきや歩留まりの低下につながる可能性があります。当社のマルチ雰囲気炉は、Wetter直結の加湿制御、真空置換、ガス切替機能を搭載し、セラミックスの緻密化プロセスにおけるこれらの課題を解決します。

【活用シーン】
・セラミックス焼結
・高密度化
・表面改質

【導入の効果】
・均一な焼成環境の実現
・高品質なセラミックス製品の製造
・プロセスの再現性向上

セラミックス業界では、製品の強度や耐久性を向上させるために、高密度化が重要な課題です。特に、高温環境下で使用されるセラミックス製品においては、緻密な組織構造が求められます。不十分な焼結は、製品の性能低下や破損につながる可能性があります。当社のカーボン炉は、“極低酸素×3000℃級×真空置換”により、セラミックスの焼結を促進し、高密度化を可能にします。

【活用シーン】
・セラミックスの焼結
・相転移・再結晶化の促進
・粒成長制御

【導入の効果】
・高密度化による製品の強度向上
・精密な温度制御による高品質な製品の製造
・研究開発から少量量産まで対応

セラミックス業界では、製品の高密度化が、強度や耐久性の向上に不可欠です。特に、焼結工程における収縮率の均一性を高めるためには、原料となるスラリーの均一な混合と分散が重要となります。不均一なスラリーは、焼結後の製品に欠陥を生じさせる可能性があります。当社の混合・分散機は、粉体と液体を1パスで連続的に混合・分散し、均一なスラリー製造を可能にします。

【活用シーン】
・セラミックス原料のスラリー製造
・高密度化を目指すセラミックス製品の製造
・焼結工程における収縮率の均一化

【導入の効果】
・均一なスラリーによる高密度化の実現
・焼結後の製品の品質向上
・不良品の削減

セラミックス業界では、焼結プロセスにおける材料の緻密化と特性向上が求められます。特に、焼結助剤として添加される塩化リチウムは、焼結温度の低減や焼結体の均質化に貢献し、製品の品質を左右する重要な要素です。不純物の混入は、焼結体の特性劣化につながる可能性があります。当社の高純度塩化リチウム無水品は、焼結助剤としての利用に最適です。

【活用シーン】
・セラミックス焼結プロセスにおける添加剤
・焼結温度の低減
・焼結体の緻密化

【導入の効果】
・焼結体の品質向上
・焼結温度の最適化
・安定した製品供給

『焼成炉』は、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。

セラミックなどの酸化物系の熱処理に使用。
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。

【特長】
■セラミックなどの酸化物系の熱処理に使用
■脱脂、雰囲気ガスの純度調整などのカスタマイズが可能
■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る
■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る

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

『マイクロ波炉』は、ガスや電気に替わる熱源として期待される焼成炉です。

マイクロ波は分子の摩擦熱を利用し、被焼成物を直接加熱することが可能。
材料の誘電損率の差を利用することにより、選択加熱も可能です。

当社が長年開発し培ったマイクロ波焼成技術を提供いたします。

【特長】
■被加熱物を直接加熱するため、加熱時間が短い
■材料の誘電損率の差を利用することにより、選択加熱が可能
■被加熱物を内部から加熱することができ、均一加熱が可能

※詳しくは関連リンクページをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

『デュオトロン PRO S-700』は、最短40分で焼成可能で、1dayトリートメント
にも対応出来るスーパーファストシンタリングファーネスです。

AVR(自動電圧調整器)付で、グレーズ作業も可能。
焼成スケジュールの変更ができ、通常スケジュールでの焼成も可能です。

また、「デュオトロン PRO SF-700S」は、短時間焼成に特化した
小型のスーパーファストシンタリングファーネスで、5～7ユニットの
ブリッジを通常焼成可能です。

【仕様】
■電圧：AC220V
■サイズ(外寸)：W305×D405×H650(mm)
■サイズ(庫内)：W100×H80(mm)
■重量：約41kg
■ヒーター種類：二珪化モリブデンヒーター(MoSi2)2本

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

『焼結用ホットプレス』は、高速冷却に対応した製品です。

ターゲット材用の1000℃級の低温用からセラミックス用の2500℃級の
高温用まで幅広い温度域に対応。

大口径モールドや背の高い多段積みモールドなど大型ワークに対しても
優れた均熱性を確保します。

【特長】
■処理品サイズに応じた設備製作が可能
■真空炉技術を応用した高い温度保持精度を実現
■幅広い温度域に対応可能(～2500℃)
■高押力(10,000kN)、高面圧処理(70Mpa)が可能
■上下からのプレスが可能
■大型ワーク用にC/Cモールドの採用が可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

当社では、断熱材にはセラミックス断熱構造を採用し、常用温度1700℃で
運用可能な『角型前面開閉小型高温大気焼成炉』を取り扱っております。

炉内は、二珪化Moヒーター・セラミックス積層断熱構造にて構造されており、
ワークセットを全面より行うことが可能で、非常に操作しやすく設計されています。
ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。

【仕様（一部抜粋）】
■最高温度：1800℃
■常用温度：1700℃
■ヒートゾーン：250×250×250
■有効ゾーン：200×200×200
■ヒーター：二珪化Moヒーター

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。

『小型プレハブ式トンネルキルン "マイクロキルン"』は、トンネルキルンの一種でユニハブキルンより小規模タイプに最適なキルンです。
しかもモジュール化がされており、炉体は全て高砂工業の工場で製造いたします。
各種ファインセラミックス、耐火煉瓦、タイル、建材用煉瓦、陶器瓦、陶磁器、衛生陶器、その他の用途に適しています。

【特長】
○車輪なし台車でキルン内に取り付けられたコロの上を走るシステム
→スムーズで安定した製品の搬送を実現
○小規模生産の省エネ焼成に最適
○基礎はフラットフロアでよく、現地での組立も非常に短期間で完了
○各ゾーンの追加で大幅な増産も可能

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

千葉セラミック工業株式会社の生産設備をご紹介します。

原料配合から検査に至るまで、スプレードライヤー、プレス成型、CIP成形、
シート成形、押出成形、各種加工機、連続大気焼成炉、バッチ炉、各種検査
測定装置など、多種多様な設備でお客様のニーズにお応え可能。

お気軽にお問い合わせください。

【設備一覧(一部)】
■原料調整
・スプレードライヤー
・S字混合機
■成形
・粉末プレス成型機
・押し出し成型機

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

焼成プロセスで用いられる「バッチ式真空焼成炉」での生産効率の改善は大きな課題です。
１つの目のご提案は、「多段積み」による焼成プロセスの生産効率改善です。
従来のセラミックス敷板(7mm厚)を「当社の焼成セッター用セラミックス基板(1mm厚)」に変えることで、棚板段数を１６段から１８段に増やすことが可能となり、１２％も焼成積載効率が改善されます。
また、同じワーク数でも「より厚いワーク」が焼成可能となり、焼成炉の幅広い活用が可能となります。
２つ目のご提案は、「微小凸型の多孔質セラミックス加工」です。
焼成品質に影響を与えるプロセス条件の中で「脱媒性能・特性」は重要で、種々の多孔質セラミックス材料の活用が工夫されています。
これら多孔質セラミックス基板技術に加えて、「微小凸型の多孔質セラミックス加工」を施したセッター用セラミックス敷板を用いることで、焼成ワークの底面部にスペースが確保できることから脱媒効率や脱媒性能が改善されます。

微小凸形状加工を施した「セッター用セラミックス敷板」
焼成プロセスの生産効率や製造品質について、セッターに用いるセラミックス敷板に対するご要望を多くお聞きします。例えば、「脱媒性能を改善して欲しい」「焼成対象品(ワーク)の収縮に対して引っ掛かりを抑制したい」「焼成後のワークが貼り付いてしまう！」など多岐にわたっています。

この「微小凸形状加工を施した「セッター用セラミックス敷板」を用いることで、焼成プロセスの生産効率・製造品質の改善に寄与致します。また従来、セッター上に「敷粉」を敷いて対策していたお客様からも「作業性の改善」だけでなく、「真空焼成炉の配管詰まりが改善した」などのお声もお聞きしています。 焼成プロセスでこのようなお困り事をお持ちのユーザー様は、是非一度、お声掛けください。

『台車昇降式キルン（特殊雰囲気・大気）』は、炉体の密閉度が極めて高く、精度の高い安定した雰囲気制御が可能な焼成炉です。
窒素、水素、その他各種雰囲気ガスの利用に対応可能です。
各種ファインセラミックス成形体、各種粉体原料、その他の用途に適しています。

【特長】
○O₂濃度をppmレベルまで制御可能
○循環式冷却による短時間サイクルが可能
○温度制御ゾーンを分割し、炉内温度差を小さくする

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

日本カラー工業が『焼成』の際に使用している設備を用いて受託加工をしています。

セラミックローラーにより製品を搬送する「ローラーハースキルン(RHK)」などを保有。

当社は、微粉砕、分散、混合、ろ過、遠心分離、乾燥、
焼成、粉砕、分級まで幅広い受託生産を行っております。
ご用命の際は、お気軽にお問い合わせください。

【保有設備】
■全自動プッシャー式連続焼成炉
■ローラーハースキルン(RHK)
■ラボプログラム制御 マッフル炉(FO510MAX1150℃）

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

当製品は、セラミックス粉との混合やプレス成型公定での顆粒の破損や
粉化がなく、所定の気孔の大きさと気孔率が得られるセラミックス用
気孔付与剤です。

木粉、各種樹脂、ナフタレン、樟脳、過酸化水素などに比べて大量
添加の場合でも亀裂の発生や、灰分の残存、液体化、低温昇華などの
トラブルが発生しません。

450℃までの温度で完全昇華するので、焼結中・焼結後のセラミック
製品に悪影響を与えません。

【特長】
■450℃までの温度で完全昇華
■焼結中・焼結後のセラミック製品に悪影響を与えない
■所定の気孔の大きさと気孔率が得られる

※詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

白、黒、青、グレー、ピンク色などのファインセラミックス材料で、
カラーセラミックスを製造することができます。
各種カラーセラミックス材料を用いて、成形・焼成し、仕様に合わせた
表面仕上げ加工を施し、宝飾・装飾・筆記具製品などへの展開も行っております。

【加工事例】
静水圧プレス（CIP）などのプレス成形で、Φ5以上のパイプやプレート形状の
成形が可能です。

その他詳細は、カタログをダウンロード、もしくはお問い合わせください。

【脱バインダー工程でお困りではありませんか？】
・処理時間を短縮したい
・作業工程を減らしたい
・精密な温度制御で熱処理したい
・クラックが入ってしまう

「過熱蒸気発生装置UPSS」なら、最高1200℃の過熱蒸気で脱バインダー処理の短時間化・高品質化に貢献します。
トクデンは独自技術により±1℃の精密な温度制御で200℃～最高1200℃の過熱蒸気を生成可能にしました。
過熱蒸気は熱風の数倍以上の伝熱性・乾燥能力を持ち、低酸素状態で熱処理可能です。

お気軽にお問い合わせください。
京都営業課:075-581-5691　関東支店:045-475-5120

【UPSSのここがすごい！】
・最高1200℃超の過熱蒸気を水から一気に生成
・使用するのは電気と水だけ
・±1℃以内の優れた温度制御性
・可燃物不使用の電気式で安全・クリーン
・独自の変圧器方式による商用周波数仕様で低コスト
・簡易ボイラのため取り扱いにボイラー技士免許不要

「みたれぽ」は、“こんなコトやってみた！”をコンセプトに、様々な製品を使用してどんなことができるかをご紹介していくシリーズです。

システムクリエイトが取り扱う幅広い製品ジャンルから、毎回ちょっとしたお役立ち情報をお届けします。

繊細な造形を簡単にできるとご好評の光造形プリンタのForm 4の材料ラインアップにセラミック材料「Alumina 4N」が仲間入りしました！

耐熱性や高硬度、耐薬品性など独自のメリットを持つセラミックパーツ。
これまでの主流の製造方法ではない3Dプリントで思い通りの形状に作れるのでしょうか…？

そこで今回はテスト造形を行い、できたモデルの仕上がりを調べてみました！

「いつも通りの手順で造形できるの？」
「プラスチックじゃないのにどんな風にできるの？」

といった気になるポイントをデータ作成からモデル取外しまでの一連の作業の様子や、実際のプリントモデルの画像とともに解説いたします。

今回はプリントの流れをご紹介した「造形編」の資料に加えそれに続く「仕上編」「焼成編」も合わせてお届けいたします。

※下記ボタンより資料をダウンロード頂けます。

ERGE社は、1965年よりドイツで初めて応用性のあるセラミックヒーターの製造を開始した老舗メーカー。
インフレーション成形機、インジェクション成形機、押出成形機、その他、化学工場の研究機関等にて世界中に多数採用実績を誇ります。

【特徴】
○最高使用温度：800℃/最小内径φ40mm
○電力密度：8W/m2で高い応答性能
○セラミックのサイズが小さく、密着するので熱ムラが起きない：特許取得
○伝導加熱だけでなく、輻射（赤外線）加熱により均一な加熱が可能
○軽量で設置やメンテナンスが容易

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

当社には効率よく焼成することに適したトンネル窯を2基運用しております。

うち1基のトンネルキルンには、粉体を連続焼成するための材料の自動投入機が
付随しております。そのため少ない人数でも連続で同一製品を大量に焼成する
ことが可能。

また焼成による成分の試験研究、量産試験等、様々な製品形態に伴う開発段階の
試験作業のご依頼も承ります。

【6つの理由】
■たくさんの量を焼成できるためコストを削減できる
■焼成から物流までワンストップ対応
■多種多様な業種との連携
■約30年の焼成加工の実績とノウハウ
■軽作業(袋詰め等)～出荷まで手厚いサポート
■環境負荷を軽減した生産体制

※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

新興窯業株式会社ではバッチ炉、連続炉など各種炉を所有しお客様の
新製品開発、小ロット生産及びOEM生産まで支援させていただきます。

また受託焼成以外にも粉体の造粒、粉砕及び成形など各種受託加工も
対応可能。お客様のご要望に応じた受託事業を展開しております。

当社が保有する『プッシャー式連続炉（電気炉2列タイプ）』は、
低温域から高温域1250℃までの量産対応が可能です。

【設備仕様】
■プッシャー式連続炉（電気炉2列タイプ）
■最高使用温度：1250℃
■有効寸法：350mm×340mm台板2列高さ180mm
■雰囲気：大気

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

○優れた断熱性
断熱性に優れており、放熱も少ないので、教室などでは特に安心して使用できます。
○還元焼成にも対応
プロパンガスか還元装置により、還元焼成も簡単にできます。
○安定した焼成
高品質の発熱体の採用により、熱効率が高く、また炉内の温度差がムラのない安定した焼成ができます。
○簡単操作
温度制御装置の採用により、温度調節が誰でもできます。