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セラミック加工

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脱脂工程の最適化とは?課題と対策・製品を解説

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焼成技術における脱脂工程の最適化とは?

セラミック製品の製造プロセスにおいて、焼成前の脱脂工程は、成形時に使用された有機バインダーや可塑剤などを除去する重要な工程です。この工程が不十分だと、焼成時に欠陥が発生し、製品の品質低下や歩留まりの悪化につながります。脱脂工程の最適化は、これらの問題を未然に防ぎ、高品質なセラミック製品を安定的に生産するために不可欠です。

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セラミック焼成炉

セラミック焼成炉
株式会社成田製作所で行った「セラミック焼成炉」の 製作事例についてご紹介いたします。 熱源はガス、処理温度は1600℃以上。脱脂から焼成まで行い、 煙突部のアフターバーナでバインダーを焼却。 当社では、工業用ガスバーナーや各種熱処理炉、乾燥炉、 それらに付随する加工用設備や投入搬送装置、各種省力化 装置などを、ご要望に応じた特注品の設計製造を中心に 事業を営んでいます。 【事例概要】 ■熱源:ガス ■処理温度:1600℃以上 ■用途:セラミック焼成 ■特長:脱脂から焼成まで対応 ※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。

連続炉『トンネルキルン(マイティキルン)』

連続炉『トンネルキルン(マイティキルン)』
『トンネルキルン』は、予熱帯・焼成帯・冷却帯から成るトンネル形と なっている連続炉です。 製品を積載した台車が炉内を通過することにより、所定の温度で処理します。 熱効率が高く、生産量が安定している場合に好適。 また、パッケージ工法による納期の短縮化を実現します。 【特長】 ■脱脂ゾーンを設置 ■温度コントロールを細分化し、炉内温度分布の均一化を実現 ■パッケージ工法による納期の短縮化を実現 ■集中管理システム導入による台車ごとに焼成温度を管理 ■キャスタブルの一体成型台車によるメンテナンス軽減を実現 ※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。

低残渣(低カーボン低灰分)、低温分解のセラミックス焼成バインダー

低残渣(低カーボン低灰分)、低温分解のセラミックス焼成バインダー
共栄社化学株式会社では、3-4μmのグリーンシート作成可能でジヒドロターピネオールへの 溶解性低く、シートアタック抑制のセラミックス成形用アクリルバインダー 『オリコックスシリーズ』を取り扱っております。 ペースト用で低温分解性 300°Cで分解終了 (窒素雰囲気下)の「オリコックス #2434T」 をはじめ、シート成形用の「オリコックス #2803S」をラインアップ。 その他、スクリーン印刷用糸曳き改善アクリルバインダー「オリコックス#2804E」も ご用意しています。 【特長】 ■当社アクリルポリマーは低温分解 残炭無し ■低温分解性 300°Cで分解終了(#2434T) ■高膜強度 引張強さが65MPa(#2803S) ※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。

小型メタル炉|炉材コンタミ・アウトガスを抑える高純度熱処理

小型メタル炉|炉材コンタミ・アウトガスを抑える高純度熱処理
「メタル炉」は、炉内の構成材をタングステンやモリブデンなどの金属で構成した、高純度熱処理向けの小型炉です。 一般的な電気炉では、断熱材、炉材、ヒーター周辺部材からのアウトガス・発塵・揮発成分により、処理品の表面状態や不純物濃度に影響する場合があります。 本設備は、炉内をオールメタル構成とすることで、断熱材由来の汚染や炉材コンタミを抑え、真空または不活性ガス雰囲気下でクリーンな高温処理を行うことができます。 特に、半導体材料、高純度粉末、酸化物・窒化物材料、薄膜・電極材など、炉材由来の微量汚染を嫌う材料の前処理・アニール・表面処理に適しています。 【特長】 ■ タングステン・モリブデン系の金属ホットゾーン ■ 断熱材由来のアウトガス・発塵を低減 ■ 真空またはN2/Arなど不活性ガス雰囲気に対応 ■ 高純度粉末・半導体材料の前処理に適用可能 ■ 小型炉のため、研究開発・条件検討に導入しやすい ※詳しくは資料ダウンロードまたはお問い合わせください。
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焼成技術における脱脂工程の最適化

焼成技術における脱脂工程の最適化とは?

セラミック製品の製造プロセスにおいて、焼成前の脱脂工程は、成形時に使用された有機バインダーや可塑剤などを除去する重要な工程です。この工程が不十分だと、焼成時に欠陥が発生し、製品の品質低下や歩留まりの悪化につながります。脱脂工程の最適化は、これらの問題を未然に防ぎ、高品質なセラミック製品を安定的に生産するために不可欠です。

​課題

不均一な脱脂による品質ムラ

成形体の厚みや密度が不均一な場合、脱脂の進行度に差が生じ、製品全体で品質にばらつきが発生する。

脱脂不足による焼成欠陥

有機物が完全に除去されないまま焼成されると、ガス発生による気孔や亀裂、表面の変色などの欠陥が生じ、製品強度が低下する。

過剰な脱脂による強度低下

必要以上に高温・長時間で脱脂を行うと、成形体が脆くなり、取り扱い時や焼成時に破損しやすくなる。

脱脂時間の長期化による生産性低下

脱脂工程に時間がかかりすぎると、全体の生産サイクルが遅延し、コスト増加につながる。

​対策

精密な温度・時間管理

成形体の特性や使用するバインダーの種類に合わせて、昇温速度、保持温度、保持時間などを細かく設定・制御する。

雰囲気制御による効率化

酸素濃度やガス種を調整し、有機物の分解・除去を促進する雰囲気で脱脂を行うことで、効率を高める。

成形体の均質化

成形工程での密度や厚みの均一性を高めることで、脱脂ムラを低減し、品質の安定化を図る。

リアルタイムモニタリング

脱脂中のガス発生量や温度分布などをリアルタイムで監視し、異常を早期に検知してプロセスを調整する。

​対策に役立つ製品例

高精度温度制御焼成炉

プログラム可能な温度制御機能と均一な熱分布により、精密な脱脂条件を実現し、品質ムラや焼成欠陥を抑制する。

ガス雰囲気制御システム

脱脂炉内の酸素濃度やガス組成を最適に制御することで、有機物の効率的な分解・除去を促進し、脱脂時間を短縮する。

成形プロセス最適化支援

成形時の材料配合や成形条件の最適化により、成形体の均質性を向上させ、脱脂工程の負荷を軽減する。

プロセス監視・分析ソフトウェア

脱脂工程のデータを収集・分析し、最適な条件設定や異常検知を支援することで、生産性と品質の向上に貢献する。

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