製品情報

メタルホットゾーンを採用した高温真空炉は、酸化を抑え、高温域での熱処理に最適な環境を提供します。構造と性能の違いを技術的に詳しく解説します。

1. メタルホットゾーン高温真空炉とは何か
高温真空炉は、気体分子がほとんど存在しない真空中で金属やセラミックを加熱処理するための装置です。その中でもメタルホットゾーン（金属製断熱構造）を採用した真空炉は、特にクリーン性・温度均一性・耐久性を重視するプロセスにおいて有効です。
一般的にホットゾーンとは、炉内で直接加熱と断熱を担う領域を指し、ここに金属（モリブデン、タンタル、タングステンなど）を使用することで、カーボン由来のコンタミを排除し、高真空・高温での安定運転を実現します。

2. カーボンホットゾーンとの違いと選定理由
多くの真空炉では、カーボンファイバーやグラファイトを使用したホットゾーン構造が採用されています。カーボン系はコストや断熱性能に優れていますが、以下のような制約もあります。
- 高温での炭素ガス化によるコンタミネーションリスク
- 酸化しやすく、ガス導入処理に不向き
- 一定温度以上では寿命が短くなる傾向
一方、メタルホットゾーンはこれらの課題に対して強い耐性を持ちます。特に脱ガス処理、医療用金属部品、電子材料の焼結、超合金の高温処理など、クリーンで高温環境が求められる分野で選定されています。

3. メタルホットゾーンの構造と熱的特性
メタルホットゾーンは、以下のような部品と構造から成り立ちます。
- 反射板（モリブデンまたはタンタル）：放射熱を炉心部に集中させる構造で、効率的な加熱が可能
- シールドプレート多層構造：熱損失を抑え、外部との温度差を滑らかに調整
- 加熱体：モリブデンヒーターなど、最大1800℃以上まで対応可能
- 支持構造：金属製で熱膨張や化学変化に強く、長期間安定運転が可能
この構造により、温度均一性±5℃以下を実現し、製品への熱ストレスや変形を防止します。また、ガス雰囲気との相性も良く、真空＋不活性ガス併用といった複合プロセスにも適応します。

4. 導入メリットと主な用途分野
メタルホットゾーン高温真空炉の導入によって得られる主なメリットは以下の通りです。
- 不純物の混入が極めて少ないため、高純度材料の処理が可能
- 高温（最大1800～2000℃）での安定処理が可能
- 構成部材の寿命が長く、メンテナンス頻度が低減
- 精密部品の形状保持性に優れる（熱歪み・酸化を抑制）
- ガス導入プロセスとの併用が可能（例えば水素焼結や窒化処理）

主な用途分野としては、以下のような高精度プロセスが挙げられます。
- 医療用インプラント材の焼結・脱脂
- 航空機用超合金のアニール処理
- 半導体部品の真空熱処理
- 高機能セラミックの焼成
- 金属3Dプリンティング後の熱処理プロセス

#真空炉 #メタルホットゾーン #高温熱処理 #クリーン炉 #モリブデン炉 #超合金処理 #セラミック焼成 #医療部品熱処理 #半導体処理炉 #3Dプリント後処理