熱処理炉の基本構造について
熱処理炉の買い替えを検討する際、基本構造も確認してみてはいかがでしょうか。ここでは、おさえておきたい基本構造と、加熱方式・冷却方式について紹介します。
熱処理炉の基本構造
熱処理炉を構成しているもののうち、主役となるのが加熱炉と冷却炉です。熱処理炉ではその名の通り熱処理を行うことになるのですが、加熱炉と冷却炉はワンセットとなっています。
加熱炉の役割
鉄や鋼といった金属の性能を引き出すためには熱処理が必要で、そのための加熱を行うのが加熱炉です。熱エネルギーを利用した方法であり、熱を加えられた金属類は加工がしやすくなり、様々なものに生まれ変わります。
加熱炉は単純に加熱するだけでなく、温度調整が自在にできるのが特徴です。
冷却炉の役割
多くの加熱炉に合わせて設置されているのが、冷却機能を持った冷却炉です。水・油・空気などの冷却剤を用いて加熱炉から運び出された製品を冷やします。
熱処理炉における加熱方式
加熱方式の中でも代表的なのは、ガスや電気などを使った方法です。
ガスによる加熱方式
重油やガスを燃やす燃焼式と呼ばれるタイプです。燃焼式の中でも、またいくつかのタイプに分かれます。
例えば、重油や灯油を熱源とする油バーナーや、LPGや都市ガスといったものを熱源とするガスバーナーなどの焼熱式があります。
特に、重油や都市ガスは電気と比較すると安価であることから、たくさんの燃料を必要とする大型加熱炉で使用されることが多いです。
また、ラジアントチューブなどを使用し、関節的に加熱を行う間接加熱方式もあります。こちらの方法では、中が内に燃焼ガスを送る形で炉内を加熱するのが特徴です。
電気による加熱方式
高精度な温度制御をするのに向いているのが、電気を使った加熱方式です。直接加熱方式と間接加熱方式の2種類があります。
例えば、特に代表的なのが誘導加熱であり、外部コイルに電気を流して高周波磁界を発生させることにより処理品に誘導電流を流します。これにより、表面だけの発熱が可能です。
熱処理炉における冷却方式
熱処理炉における冷却方式として、水や空気などを使った方法があります。
水による冷却方式
水冷と呼ばれる方法です。冷却能力が高く、直接冷却と間接冷却の2種類があります。直接冷却は十分に攪拌しないと品質不良が起こりやすくなるため、注意が必要です。
空気による冷却方式
空冷と呼ばれる方法であり、冷却能力は高くありません。
素材によっては空冷だけでは対応できないこともあります。場合によってはファンを使った強制冷却を行うケースもあります。
熱処理炉の基本情報を確認しよう
熱処理炉の基本構造について紹介しました。加熱方式や冷却方式にはそれぞれいくつかの種類があるので、自社に適した熱処理炉を選択したいと考えているのであれば、熱処理炉の基本情報について理解を深めておくと良いでしょう。
以下のページも参考にしてみてください。
おすすめの熱処理炉メーカー3選
「日本工業炉協会」の正会員である工業炉メーカー112社のうち、熱処理炉を扱う62社を調査。
その中から、自動車業界、半導体業界、航空宇宙業界に必要な熱処理方法からメーカーを分類し、各社の熱処理炉の強みや特徴を紹介します。熱処理炉に求める効果から、自社に適した熱処理炉を選んでください。
耐摩耗性や耐疲労性を
高めたいなら
（https://pnk.co.jp/）
特化した炉を扱う
- 合金鋼やステンレスの窒化技術において特許を取得(※1)しており、耐食性を落とさずに耐疲労性や耐摩耗性を高める熱処理炉がある
- 60年にわたる表面熱処理の経験を基に、省エネと高精度を追求した独自技術の開発を通じて品質向上を支援
- 真空浸炭炉「ICBP NANO」
- 雰囲気制御式ガス窒化炉PCGNe
鋳物の軽さと高強度を
両立させたいなら
（https://www.h-techno.com/）
特化した炉を扱う
- 最大85℃の高水温で水冷することでアルミニウムやマグネシウムの歪みを減らしながら強度を高める熱処理が可能
- 冷却水を常にクリーンに保つことで不純物の付着を低減でき、素材本来の特性を保持しつつ品質の高い製品づくりに貢献
- アルミニウム、マグネシウム鋳物のハイブリッドT6熱処理炉
- アルミニウム、マグネシウム鋳物の連続T6熱処理炉
高温強度や耐食性を
高めたいなら
（https://www.daido.co.jp/）
特化した炉を扱う
- 航空宇宙業界などで使われる非鉄系金属に対して2000℃レベルの高温での真空熱処理ができる熱処理炉がある
- 独自の研究や開発を行っており、高温化で利用される金属に対する知見があることから高温強度や耐食性を高めるための技術提供ができる
- ローラーハース式超高温連続熱処理炉 SHRH
- 急速ガス冷却式真空熱処理炉 QHS/QHN