(57)【要約】  【課題】本発明は、プログレッシブ金型用高周波加熱装置およびこれを用いた高周波加熱方法を提供する。  【解決手段】本発明のプログレッシブ金型用高周波加熱装置は、電磁波が遮断されるフェライト素材からなる上部開放型のシールドハウジングと、シールドハウジングの中心点を中心として放射状に配列されている複数のメイン高周波発振部材と、メイン高周波発振部材を配列半径が拡張または縮小される方向に移送させるメイン拡張または縮小移送部材と、メイン高周波発振部材に高周波信号を印加してメイン高周波発振部材を活性化させて、高周波が発振されるようにする高周波発振コントローラーと、から構成され、メイン高周波発振部材は、上面に高周波発振ホールを有するメイン発振体ハウジングと、メイン発振体ハウジング内に設置され、且つ高周波発振ホールを介して高周波を発振するメイン高周波発振体と、メイン発振体ハウジングの上部に結合され、且つ高周波発振ホールから発振される高周波を分散して、外部に発振されるようにする高周波分散ホールを有するメイン高周波分散体とから構成され、メイン拡張または縮小移送部材は、シールドハウジングの外周面に沿って放射状に設置され、且つメイン高周波発振体が内蔵されたメイン発振体ハウジングをシールドハウジングの中心方向に進退させるメインソレノイドプランジャーを含むことを特徴とする。【選択図】図２
2019521500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波が遮断されるフェライト素材からなる上部開放型のシールドハウジング（２００）と、
前記シールドハウジング（２００）の中心点を中心として放射状に配列されている複数のメイン高周波発振部材（３００）と、
前記メイン高周波発振部材（３００）を配列半径が拡張または縮小される方向に移送させるメイン拡張または縮小移送部材（４００）と、
前記メイン高周波発振部材（３００）に高周波信号を印加して前記メイン高周波発振部材（３００）を活性化させて、高周波が発振されるようにする高周波発振コントローラー（５００）と、から構成され、
前記メイン高周波発振部材（３００）は、上面に高周波発振ホール（３１１）を有するメイン発振体ハウジング（３１０）と、
前記メイン発振体ハウジング（３１０）内に設置され、且つ前記高周波発振ホール（３１１）を介して高周波を発振するメイン高周波発振体（３２０）と、
前記メイン発振体ハウジング（３１０）の上部に結合され、且つ前記高周波発振ホール（３１１）から発振される高周波を分散して、外部に発振されるようにする高周波分散ホール（３３１）を有するメイン高周波分散体（３３０）と、から構成され、
前記メイン拡張または縮小移送部材（４００）は、前記シールドハウジング（２００）の外周面に沿って放射状に設置され、且つ前記メイン高周波発振体（３２０）が内蔵されたメイン発振体ハウジング（３１０）を前記シールドハウジング（２００）の中心方向に進退させるメインソレノイドプランジャー（４１０）を含むことを特徴とするプログレッシブ金型用高周波加熱装置。
【請求項２】
前記メイン高周波発振部材（３００）の位置を制御する位置制御手段をさらに含み、
前記位置制御手段は、
前記発振体ハウジングの先端に設置され、且つ前記メインソレノイドプランジャー（４１０）の作動に伴って被加熱体（１）の加熱目標地点（１ａ）を感知する位置感知センサー（６００）を含み、
前記位置感知センサー（６００）により前記被加熱体（１）の加熱目標地点（１ａ）がセンシングされると、前記位置感知センサー（６００）が設置されたメイン高周波発振部材は、センシングされた位置を固守し、
他のメイン高周波発振部材は、制御部（７００）の制御信号によって各メインソレノイドプランジャー（４１０）の進退程度が調節されると共に、前記メイン高周波発振部材の位置に合うように自動整列されることを特徴とする請求項１に記載のプログレッシブ金型用高周波加熱装置。
【請求項３】
前記メイン高周波発振部材（３００）の間ごとに配列され、且つ前記制御部（７００）の制御信号によって高周波発振コントローラー（５００）により選択的に高周波が発振される補助高周波発振部材（８００）と、
前記補助高周波発振部材（８００）を配列半径が拡張または縮小される方向に移送させる補助拡張または縮小移送部材（９００）と、をさらに含み、
前記補助高周波発振部材（８００）は、上面に高周波発振ホール（８１１）を有する補助発振体ハウジング（８１０）と、前記補助発振体ハウジング（８１０）内に設置され、且つ前記高周波発振ホール（８１１）を介して高周波を発振する補助高周波発振体（８２０）と、
前記補助発振体ハウジング（８１０）の上部に結合され、且つ前記高周波発振ホール（８１１）から発振される高周波を分散して、外部に発振されるようにする高周波分散ホール（８３１）を有する補助高周波分散体（８３０）と、から構成され、
前記補助拡張および縮小移送部材（９００）は、前記シールドハウジング（２００）の外周面にメインソレノイドプランジャー（４１０）の間ごとに配置され、且つ前記補助高周波発振体（８２０）が内蔵された前記補助発振体ハウジング（８１０）を前記シールドハウジング（２００）の中心方向に進退させる補助ソレノイドプランジャー（９１０）を含むことを特徴とする請求項２に記載のプログレッシブ金型用高周波加熱装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のプログレッシブ金型用高周波加熱装置を用いた高周波加熱方法であって、
被加熱体（１）が定位置に到達すると、メインソレノイドプランジャーが前進または後進しながら、位置感知センサー（６００）により被加熱体（１）の加熱目標地点（１ａ）を感知する段階と、
前記加熱目標地点（１ａ）が感知されると、前記メインソレノイドプランジャーが感知された地点に停止して、前記メイン高周波発振部材が前記被加熱体（１）の加熱目標地点（１ａ）を加熱し得る位置に配置されるようにする段階と、
残りのメインソレノイドプランジャーが前記制御部（７００）により前記メインソレノイドプランジャーが停止した地点まで作動して、これに連結された各メイン高周波発振部材（３００）が全て被加熱体（１）の加熱目標地点（１ａ）を加熱し得る位置に配置されるようにする段階と、
前記被加熱体（１）の厚さを感知して、厚さに比例して前記メイン高周波発振体（３２０）における高周波発振時間を設定する段階と、
設定された時間に合わせて前記メイン高周波発振体（３２０）から高周波が発振されて、前記被加熱体（１）の加熱目標地点（１ａ）を加熱する段階と、を含むことを特徴とするプログレッシブ金型用高周波加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログレッシブ金型用高周波加熱装置およびこれを用いた高周波加熱方法に係り、より詳しくは、金属材料のクラックおよび成形変化の予測部位を高周波により局部加熱して軟性化することにより、クラックの防止および成形性の向上に寄与するプログレッシブ金型用高周波加熱装置およびこれを用いた高周波加熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波加熱は、被加熱体の物理的性質によって、大きく、誘導加熱と誘電加熱とに分けられ、前者は、導電性金属を加熱するのに使用し、後者は、誘電損失がある材料、すなわち水、紙、プラスチックなどを加熱するのに主に使用する。
また、加熱する電源の周波数によって分類すると、下記の表１のとおりである。特に、高周波誘導加熱に用いられる周波数は、さらに細分化して低周波（使用周波数５０〜６０Ｈｚ）および中周波（１００Ｈｚ〜１０ＫＨｚ）、高周波（１０ＫＨｚ〜５００ＫＨｚ）、ラジオ周波数（１００ＫＨｚ〜５００ＫＨｚ）と言い、特に中周波、高周波、ラジオ周波数を用いた加熱を高周波加熱と言う。
【０００３】
【表１】
2019521500.tif 000003
【０００４】
一方、すべての材料は、大きく、導電性と誘電性とに分けられる。導電性とは、或る材料に電気を加えると、それは、定められたところに留まらず、電圧が低いところに移動し、或る材料は、これを妨害する抵抗が存在し、その程度によって抵抗が少ない場合、導電体あるいは導体と呼び、これとは反対に、抵抗が大きい場合、不導体と呼ぶ。
また、誘電性とは、抵抗とは異なり、その値を誘電率で表示するが、敢えて固有抵抗値で表示すると、誘電体として使用される物質の固有抵抗は、概して大きい不導体である。したがって、すべての材料は、導体と誘電体とに分けられるものである。
次に、このように区分した材料を高周波加熱の対象にペアを組んでみると、導体は、誘導加熱で、誘電体は、双極子振動を用いた誘電加熱で加熱することができるので、結局、すべての材料は、高周波加熱の対象になり得るものである。
また、誘導加熱を、加熱される原理によってさらに細分すると、ヒステリシス損と渦電流による加熱に区分される。材料のうち磁性体は、この二つの損失を用いた加熱が可能であるが、不幸にも非磁性体は、ヒステリシス損による加熱は不可能であるので、加熱効率が相対的に低くなるが、この点を逆利用して高周波加熱で被加熱物を入れる容器として利用することもある。高周波加熱は、電気や燃料のような他の方式に比べ、次のような長所があって、最近に急速に広い分野に拡大されている。
【０００５】
このような高周波加熱の長所としては、第一に、優れた経済性を有する。
すなわち、誘導加熱は、被加熱体自体により直接加熱されるので、効率が高いため、設備製作費用が高くても、総生産費用は他の燃料装置の半分以下に低減することができる。
第二に、高品位の品質を確保することができる。
すなわち、被加熱体の材質と大きさによる適切な周波数を選択する場合、均一な温度と速度などを任意に制御することができて、大量生産による個別部品の製品生産が可能である（特に局部加熱や表面焼入れのように選択加熱が可能な点は、経済性だけでなく、熱処理技術においては絶対的な必要条件である）。
第三に、非接触式加熱は、被加熱体を加熱源から完全に分離、遮断が可能で、各種汚染を防止することができる。半導体ウェーハ用シリコン製造工程に応用する（この方法は、３０００℃以上の超高温の加熱と各種ガス雰囲気や真空状態での加熱も可能で、最近に先端技術の応用分野に使用されている）。
第四に、秒単位の迅速な作業処理が可能である。すなわち、熱処理、金属接合、乾燥など高周波加熱は、大部分秒単位の作業処理が可能である。このような迅速な処理は、材料の材質変化を防止すると共に、自動化部品のような大量生産が要求されるとき、前後工程（プレスと熱処理）との生産速度を合わせることができるタックシステムの導入が可能になる。これは、他の燃料装置による加熱では、想像もできない大きい長所である。
第五に、材料を節減することができる。すなわち、スズメッキ時にこの方式を利用する場合、スズが瞬間的に溶けて鉄板の表面に均一に密着して、従来のスズ溶融液に濡らす方法に必要とされたスズ量の１／３でも十分に被覆させることができる。
【０００６】
これに関連した従来の技術として、引用文献１〜３が開示されている。
しかしながら、現在までプログレッシブ金型分野においては、上記した高周波加熱装置が適用された例がない。したがって、従来、製品の成形過程で材料の成分および作業時の温度条件（冬期）および材料の冷却による脆性の増加に伴って製品の成形時にクラックが発生したり、製品の寸法変化に起因して不良率の増加および生産性の低下などの問題点が発生した。
また、製品形状に応じた材料の延伸率の差異を考慮して製品を成形しなければならないので、工程（１次フォーミング、２次フォーミング、３次フォーミング）の増加に伴う金型の大型化が必要になり、高張力鋼板の曲げ作業時にも過度なスプリングバックに起因して製品の成形に困難があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国実用新案公開第２０−２０００−０００３４８１号
【特許文献２】韓国特許公開第１０−１９８７−０００８６０１号
【特許文献３】韓国実用新案公開第２０−２０００−００１８３０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、被加熱体（金属材料）のクラックおよび成形変化の予測部位を高周波により局部加熱して軟性化することにより、クラックの防止および成形性の向上に寄与するプログレッシブ金型用高周波加熱装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、プログレッシブ金型用高周波加熱装置を用いたプログレッシブ金型用高周波加熱方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するためになされた本発明のプログレッシブ金型用高周波加熱装置は、電磁波が遮断されるフェライト素材からなる上部開放型のシールドハウジングと、シールドハウジングの中心点を中心として放射状に配列されている複数のメイン高周波発振部材と、メイン高周波発振部材を配列半径が拡張または縮小される方向に移送させるメイン拡張または縮小移送部材と、メイン高周波発振部材に高周波信号を印加してメイン高周波発振部材を活性化させて、高周波が発振されるようにする高周波発振コントローラーと、から構成され、メイン高周波発振部材は、上面に高周波発振ホールを有するメイン発振体ハウジングと、メイン発振体ハウジング内に設置され、且つ高周波発振ホールを介して高周波を発振するメイン高周波発振体と、メイン発振体ハウジングの上部に結合され、且つ高周波発振ホールから発振される高周波を分散して、外部に発振されるようにする高周波分散ホールを有するメイン高周波分散体とから構成され、メイン拡張または縮小移送部材は、シールドハウジングの外周面に沿って放射状に設置され、且つメイン高周波発振体が内蔵されたメイン発振体ハウジングをシールドハウジングの中心方向に進退させるメインソレノイドプランジャーを含む、ことを特徴とする。
【００１０】
また、プログレッシブ金型用高周波加熱装置は、メイン高周波発振部材の位置を制御する位置制御手段をさらに含み、位置制御手段は、発振体ハウジングの先端に設置され、且つメインソレノイドプランジャーの作動に伴って被加熱体の加熱目標地点を感知する位置感知センサーを含み、位置感知センサーにより被加熱体の加熱目標地点がセンシングされると、位置感知センサーが設置されたメイン高周波発振部材は、センシングされた位置を固守し、他のメイン高周波発振部材は、制御部の制御信号によって各メインソレノイドプランジャーの進退程度が調節されると共に、メイン高周波発振部材の位置に合うように自動整列されることが好ましい。
【００１１】
さらに、プログレッシブ金型用高周波加熱装置は、メイン高周波発振部材の間ごとに配列され、且つ制御部の制御信号によって高周波発振コントローラーにより選択的に高周波が発振される補助高周波発振部材と、補助高周波発振部材を配列半径が拡張または縮小される方向に移送させる補助拡張または縮小移送部材とをさらに含み、補助高周波発振部材は、上面に高周波発振ホールを有する補助発振体ハウジングと、補助発振体ハウジング内に設置され、且つ高周波発振ホールを介して高周波を発振する補助高周波発振体と、補助発振体ハウジングの上部に結合され、且つ高周波発振ホールから発振される高周波を分散して、外部に発振されるようにする高周波分散ホールを有する補助高周波分散体とから構成され、補助拡張および縮小移送部材は、シールドハウジングの外周面にメインソレノイドプランジャーの間ごとに配置され、且つ補助高周波発振体が内蔵された補助発振体ハウジングをシールドハウジングの中心方向に進退させる補助ソレノイドプランジャーを含むことができる。
【００１２】
本発明の過熱方法は、上記のプログレッシブ金型用高周波加熱装置を用いた被加熱体高周波加熱方法であって、被加熱体が定位置に到達すると、メインソレノイドプランジャーが前進または後進しながら、位置感知センサーにより被加熱体の加熱目標地点を感知する段階と、加熱目標地点が感知されると、メインソレノイドプランジャーが感知された地点に停止して、メイン高周波発振部材が被加熱体の加熱目標地点を加熱し得る位置に配置されるようにする段階と、残りのメインソレノイドプランジャーが制御部によりメインソレノイドプランジャーが停止した地点まで作動して、これに連結された各メイン高周波発振部材が全て被加熱体の加熱目標地点を加熱し得る位置に配置されるようにする段階と、被加熱体の厚さを感知して、厚さに比例してメイン高周波発振体における高周波発振時間を設定する段階と、設定された時間に合わせてメイン高周波発振体から高周波が発振されて、被加熱体の加熱目標地点を加熱する段階と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、本発明のプログレッシブ金型用高周波加熱装置及びこれを用いた加熱方法は、被加熱体（金属材料）のクラックおよび成形変化の予測部位を高周波により局部加熱して軟性化することにより、クラックの防止および成形性の向上に寄与し、ひいては、金型作業の完成度の向上および生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるプログレッシブ金型用高周波加熱装置の概括的構成図である。
【図２】図１のＡ部の詳細図である。
【図３】図１をＢ方向から見た図であって、メイン高周波発振部材が被加熱体の加熱目標地点に位置する以前の状態図である。
【図４】図１をＢ方向から見た図であって、メイン高周波発振部材のうち特定のメイン高周波発振部材が被加熱体の加熱目標地点に位置する状態図である。
【図５】図１をＢ方向から見た図であって、残りのメイン高周波発振部材が被加熱体の加熱目標地点に位置する状態図である。
【図６】本発明による補助高周波発振部材の設置状態図であり、（ａ）は、図５に補助高周波部材が加わった状態図であり、（ｂ）は、その要部詳細図である。
【図７】本発明によるプログレッシブ金型用高周波加熱方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付した図面を基に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図面上の同じ構成要素に対しては、同じ符号を使用し、これらに関する重複した説明は省略する。
図１は、本発明によるプログレッシブ金型用高周波加熱装置の概括的構成図であり、図２は、図１のＡ部の詳細図であり、図３は、図１をＢ方向から見た図であって、メイン高周波発振部材が被加熱体の加熱目標地点に位置する以前の状態図であり、図４は、図１をＢ方向から見た図であって、メイン高周波発振部材が被加熱体の加熱目標地点に位置する状態図であり、図５は、図１をＢ方向から見た図であって、残りのメイン高周波発振部材が被加熱体の加熱目標地点に位置する状態図である。
図１〜図５を基にすると、本発明による高周波加熱装置１００は、例えばプログレッシブ金型に適用されて、成形対象物である被加熱体１の成形部位に熱を加えて軟性化することにより、ホットフォーミング作業を可能にしたものであって、シールドハウジング２００と、メイン高周波発振部材３００と、メイン拡張または縮小移送部材４００および高周波発振コントローラー５００を含む。
シールドハウジング２００は、メイン高周波発振部材３００を内蔵するためのものであって、該シールドハウジング２００は、メイン高周波発振部材３００から発振される高周波が外部に漏れ出るのを防止するために、電磁波遮断効果が良好なフェライト素材からなることが好ましい。
特に、シールドハウジング２００には、ＮｉＣｕＺｎフェライトを適用することがよい。
【００１６】
ここで、最も広い周波数帯域に適用されることができる化学的組成の組み合わせは、Ｆｅ２Ｏ３  ４９．０ｍｏｌ％、ＮｉＯ  ９．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ  ８．０ｍｏｌ％、ＺｎＯ  ３４．０ｍｏｌ％である。この化学組成で配合した原料を９００℃でか焼して製造したフェライトを成形して、１０８０℃で焼結させたフェライト状態を観察した結果、結晶粒が５〜１０μｍのフェライトであって、最適の状態を示した。特に、平均粒子サイズが１．１２μｍの場合、最も優れた損失タンジェントおよび電磁波遮断特性を示した。
したがって、このような条件のシールドハウジング２００は、高周波が漏洩されず、電磁波を全量遮断することができることから信頼性を有する。
メイン高周波発振部材３００は、図２〜図５に示したとおり、高周波を発振して被加熱体１（図１参照）の加熱目標地点１ａを加熱するものであって、シールドハウジング２００の中心点を中心として多数個が一定の間隔をもって放射状に配列される。
【００１７】
このようなメイン高周波発振部材３００は、メイン発振体ハウジング３１０と、メイン高周波発振体３２０およびメイン高周波分散体３３０を含む。
メイン発振体ハウジング３１０は、メイン高周波発振体３２０を内蔵するためのものであって、有底円筒形状に構成され、上部には、高周波が発振される高周波発振ホール３１１が形成される。ここで、メイン発振体ハウジング３１０も、上記のシールドハウジング２００と同様に電磁波を遮断できるフェライト素材からなることが好ましい。
メイン高周波発振体３２０は、メイン発振体ハウジング３１０の中央部に設置され、且つ高周波発振ホール３１１を介して高周波を発振するものであって、高周波発振コイル３２１および高周波発振コイル３２１の外周面を取り囲む絶縁体３２２から構成される。
【００１８】
ここで、絶縁体３２２は、例えば、テフロン（登録商標）テープから構成される。テフロン（登録商標）テープは、Ｃ−Ｃ結合からなるポリオレフィンと同じ結合構造であるが、ポリオレフィンの水素の一部または全部がフッ素原子で置換されたた構造を有する合成樹脂である。
市販されているものとしては、８種類のフッ素樹脂があり、そのうち７０％であるポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ）が代表的である。ＰＴＦＥは、テフロン（登録商標）という商品名で知られている結晶性樹脂であって、２６０℃での長期使用に耐える耐熱性があり、耐薬品性、電気絶縁性、高周波特性、非接着性、低摩擦係数、難燃性などを特徴とするプラスチックであって、特に、絶縁性および高周波特性を有しているという点から、メイン高周波発振体３２０として適している。
メイン高周波分散体３３０は、メイン発振体ハウジング３１０の上部に結合され、且つ高周波発振ホール３１１から発振される高周波を複数個に分散するためのものであって、その上部には、２つ以上の高周波分散ホール３３１が形成されることがよい。メイン高周波分散体３３０は、一つの高周波発振ホール３１１から発振されて出る高周波を複数個に分散して、外部に発振することにより、高周波を広い地域に分散して発振するようにしたものであって、高周波が直進性を有する特性上、複数個を形成する場合、高周波が弱くなるので、可能な場合には２つ程度が適当である。
【００１９】
一方、メイン発振体ハウジング３１０とメイン高周波分散体３３０は、各周縁部に結合プランジＰ１、Ｐ２を形成して、この結合プランジＰ１、Ｐ２を突き合わせした後、ねじにより結束する結合構造を取ることができるが、これに限定されない。
メイン拡張または縮小移送部材４００は、メイン発振体ハウジング３１０をシールドハウジング２００の中心方向に進退させて、被加熱体１の加熱目標地点１ａの大きさによってメイン発振体ハウジング３１０を配列半径が拡張または縮小される方向に移送させる役割をする。メイン拡張または縮小移送部材４００は、シールドハウジング２００の外周面に沿って放射状に設置され、且つメイン高周波発振体３２０が内蔵されたメイン発振体ハウジング３１０をシールドハウジング２００の中心方向に進退させるメインソレノイドプランジャー４１０を含む。メインソレノイドプランジャー４１０は、微細な進退移動が可能であるので、小型部品の精密な位置制御にも適している。
高周波発振コントローラー５００は、高周波発振部材３００に高周波信号を印加して高周波発振部材３００を活性化させて、高周波が発振されるようにする役割をする。該高周波発振コントローラー５００は、作業者が手動で制御することができるが、作業の効率性の面から、自動で制御されるようにすることが好ましい。
【００２０】
一方、本発明によるプログレッシブ金型用高周波加熱装置１００は、図４および図５に示したとおり、メイン高周波発振部材３００の位置を制御する位置制御手段をさらに含むことができる。ここで、位置制御手段は、多数のメイン発振体ハウジング３１０のうち、特定のメイン発振体ハウジングの先端に設置され、且つメインソレノイドプランジャー４１０の作動に伴って被加熱体１の加熱目標地点１ａを感知する位置感知センサー６００を含むことがよい。
位置感知センサー６００は、図４に示したとおり、これにより、被加熱体１の加熱目標地点１ａがセンシングされると、位置感知センサー６００が設置された特定のメイン高周波発振部材は、センシングされた位置を固守し、他のメイン高周波発振部材は、図５に示したとおり、制御部７００の制御信号によって各メインソレノイドプランジャーの進退程度が調節されると共に、特定のメイン高周波発振部材の位置に合うように自動整列されることにより、全体的にメイン高周波発振部材３００が均一な位置に放射状に配列された状態となる。
このような構成は、位置感知センサー６００を全般的に設置する必要なく、メイン高周波発振部材３００のうちいずれか一ヶ所に設置し、これにより、残りのメイン高周波発振部材の位置を制御することができ、構成の単純化を図ることができる。
【００２１】
一方、本発明によるプログレッシブ金型用高周波加熱装置１００は、図６に示したとおり、メイン高周波発振部材３００の間ごとに配列され、且つ制御部７００の制御信号によって高周波発振コントローラー５００により選択的に高周波が発振される補助高周波発振部材８００と、補助高周波発振部材８００を配列半径が拡張または縮小される方向に移送させる補助拡張または縮小移送部材９００とをさらに含むことができる。
このような補助高周波発振部材８００は、メイン高周波発振部材３００が拡張されたとき、それら間の間隔があまり離れていると、被加熱体１の加熱目標地点１ａを全般的に加熱できないことを配慮して、メイン高周波発振部材３００の間ごとに別の加熱手段をさらに設置したものである。
【００２２】
ここで、補助高周波発振部材８００は、上記のメイン高周波発振部材３００と類似した構成を有する。すなわち、補助高周波発振部材８００は、上面に高周波発振ホール８１１を有する補助発振体ハウジング８１０と、補助発振体ハウジング８１０内に設置され、且つ高周波発振ホール８１１を介して高周波を発振する補助高周波発振体８２０と、補助発振体ハウジング８１０の上部に結合され、且つ高周波発振ホール８１１から発振される高周波を分散して、外部に発振する高周波分散ホール８３１を有する補助高周波分散体８３０とから構成されることがよい。
そして、補助拡張および縮小移送部材９００は、シールドハウジング２００の外周面にメインソレノイドプランジャー４１０の間ごとに配置され、且つ補助高周波発振体８２０が内蔵された補助発振体ハウジング８１０をシールドハウジング２００の中心方向に進退させる補助ソレノイドプランジャー９１０から構成されることが好ましい。
【００２３】
以下、本発明の作用を説明する（図７参照）。本請求項に記載されたプログレッシブ金型用高周波加熱方法は、作用説明に代えることとする。
まず、被加熱体１が定位置に到達すると、メインソレノイドプランジャー４１０が前進または後進しながら、位置感知センサー６００により被加熱体１の加熱目標地点１ａを感知する。
次に、位置感知センサー６００により被加熱体１の加熱目標地点１ａが感知されると、特定のメインソレノイドプランジャーが感知された地点に停止することにより、特定のメイン高周波発振部材３００が被加熱体１が加熱目標地点１ａを加熱し得る位置に配置される。
【００２４】
次に、メインソレノイドプランジャー４１０のうち、特定のメインソレノイドプランジャーを除いた残りのメインソレノイドプランジャーが制御部７００により特定のメインソレノイドプランジャーが停止した地点まで作動して、これに連結された各メイン高周波発振部材３００が全て被加熱体１の加熱目標地点１ａを加熱し得る位置に配置される。
次に、被加熱体１の厚さを感知して、厚さに比例してメイン高周波発振体３２０における高周波発振時間を設定する。ここで、本発明は、被加熱体１の厚さを感知するための厚さ感知センサー（図示せず）がさらに設置され得ることは当然である。
最後に、設定された時間に合わせてメイン高周波発振体３２０から高周波が発振されて、被加熱体１の加熱目標地点１ａを加熱する。
【００２５】
一方、メイン高周波発振体３２０には、汚染物質の付着防止および除去を効果的に達成することができるように、汚染防止塗布用組成物が塗布された汚染防止塗布層が形成されることが好ましい。汚染防止塗布用組成物は、ホウ酸および炭酸ナトリウムが１：０．０１〜１：２のモル比で含まれており、ホウ酸および炭酸ナトリウムの総含量は、全体水溶液に対して１〜１０重量％である。これに加えて、汚染防止塗布層の塗布性を向上させる物質として炭酸ナトリウムまたは炭酸カルシウムが用いられるが、好ましくは、炭酸ナトリウムが用いられる。
ホウ酸および炭酸ナトリウムは、モル比で１：０．０１〜１：２が好ましい。このモル比がジュ上記範囲を外れる場合には、基材の塗布性が低下したり、塗布後に表面の水分吸着が増加して、塗布膜が除去される虞がある。
ホウ酸および炭酸ナトリウムは、全体組成物水溶液のうち１〜１０重量％であることがが好ましい。ホウ酸および炭酸ナトリウムの濃度が１重量％未満であれば、基材の塗布性が低下する虞があり、１０重量％を超過すると、塗布膜の厚さの増加に起因して結晶析出が発生しやすい。
【００２６】
一方、汚染防止塗布用組成物をメイン高周波発振体３２０上に塗布する方法としては、スプレー法により塗布することが好ましい。また、メイン高周波発振体３２０上の最終塗布膜の厚さは、５００〜２０００Åが好ましく、より好ましくは１０００〜２０００Åである。塗布膜の厚さが５００Å未満であれば、高温熱処理の場合に劣化する虞があり、２０００Åを超過すると、塗布表面の結晶析出が発生しやすくなる虞がある。
また、汚染防止塗布用組成物は、ホウ酸０．１モルおよび炭酸ナトリウム０．０５モルを蒸留水１０００ｍｌに添加した後、撹拌して製造される。
また、シールドハウジング２００の周りには、外部衝撃または外部環境に対する耐衝撃性に優れたポリプロピレン樹脂組成物が塗布されることが好ましい。このようなポリプロピレン樹脂組成物は、エチレン−プロピレン−アルファオレフィンランダム共重合体７５〜９５重量％およびエチレン含量が２０〜５０重量％であるエチレン−プロピレンブロック共重合体５〜２５重量％からなるポリプロピレンランダムブロック共重合体を含むことがよい。
【００２７】
ポリプロピレンランダムブロック共重合体は、上記のエチレン−プロピレン−アルファオレフィンランダム共重合体７５〜９５重量％およびエチレン−プロピレンブロック共重合体５〜２５重量％であることが好ましい。エチレン−プロピレン−アルファオレフィンランダム共重合体が７５重量％未満であれば、剛性が低下し、９５重量％を超過すると、耐衝撃性が低下する。また、エチレン−プロピレンブロック共重合体が、５重量％未満であれば、耐衝撃性が低下し、２５重量％を超過すると、剛性が低下する。
エチレン−プロピレン−アルパオルレピルレンドム共重合体は、エチレン０．５〜７重量％および炭素数が４〜５のアルファオレフィン１〜１５重量％を含み、ポリプロピレン樹脂組成物の機械的剛性維持および耐熱性を向上させ、耐白化性を維持するのに効果的な役割をする。エチレンの含量は、好ましくは０．５〜５重量％であり、より好ましくは１〜３重量％である。エチレン−プロピレン−アルパオルレピルレンドム共重合体が０．５重量％未満であれば、耐白化性が低下し、７重量％を超過すると、樹脂の結晶化度および剛性が低下する。
【００２８】
また、アルファオレフィンは、エチレンおよびプロピレンを除いた任意のアルファオレフィンを意味し、好ましくはブテンである。また、上記のアルファオレフィンは、炭素数が４未満であるか、または５を超過すると、ランダム共重合体の製造時に、コモノマーとの反応性が低くて、共重合体を製造するのに困難がある。上記のアルファオレフィンは、１〜１５重量％を含まれることがよく、好ましくは１〜１０重量％で、より好ましくは３〜９重量％である。
アルファオレフィンが、１重量％未満であれば、結晶化度が必要以上に高くなって、透明性が低下し、１５重量％を超過すると、結晶化度および剛性が低下して、耐熱性が顕著に低くなる虞がある。
【００２９】
また、エチレン−プロピレンブロック共重合体は、エチレン２０〜５０重量％を含み、ポリプロピレン樹脂組成物に耐衝撃的特性を付与し、微細分散が可能で、耐白化性および透明性を同時に付与する役割をする。このようなエチレンの含量は、好ましくは２０〜４０重量％であることがよい。エチレンの含量が２０重量％未満であれば、耐衝撃性が低下し、５０重量％を超過すると、耐衝撃性および耐白化性が低下する虞がある。
このようにシールドハウジング２００の周りにポリプロピレン樹脂組成物が塗布されるので、外部衝撃または外部環境に対する耐衝撃性が向上する。
【００３０】
そして、位置感知センサー６００には、誤指示および寿命短縮の原因となる表面汚染問題を解決するために、シリコン成分を含む表面保護塗布層が塗布され得る。
表面保護塗布層は、微生物および浮遊物などの付着を抑制して誤指示を防止し、位置感知センサー６００の使用期間を半永久的に延長することができる。
表面保護塗布層液を製造する方法について簡略に説明すると、まず、エチルアセテート溶液にジメチルジクロロシラン溶液を体積比で２〜５％溶解させて塗布液を製造する。この際、ジメチルジクロロシラン溶液の含量が２％に達しない場合、塗布の効果を十分に得ることができず、５％を超過すると、表面保護塗布層があまり厚くなって、効率に劣る。
上記の割合で溶解した塗布液は、塗布時間および塗布厚さを考慮して溶液の粘度が０．８〜２ｃｐ（センチポアズ）の範囲であることが好ましい。粘度があまり低い場合、塗布時間を長くしなければならず、粘度があまり高い場合、塗布が厚くなり、乾燥が難しく、また、不均一な塗布に起因してセンサーの誤指示を誘発する虞がある。
【００３１】
本発明では、上記のように製造された塗布溶液で位置感知センサー６００の表面を１μｍ以下の厚さで塗布することが好ましい。この際、表面保護塗布層の厚さが１μｍを超過すると、かえってセンサーの感度を低下させる虞があるので、本発明では、表面保護塗布層の厚さを１μｍ以下に限定する。
また、上記の厚さで塗布する方法としては、位置感知センサー６００の表面に２〜３回程度噴射するスプレー方法が使用できる。
そして、補助高周波分散体８３０の表面は、汚染物質などから表面の腐食現象を防止するために、金属材の表面塗布材料で腐食防止塗布層が形成されることができる。腐食防止塗布層は、アルミナ粉末６０重量％、ＮＨ４Ｃｌ  ３０重量％、亜鉛２．５重量％、銅２．５重量％、マグネシウム２．５重量％、チタン２．５重量％からなる。
アルミナ粉末は、高温で加熱するとき、焼結、絡み合い、融着の防止などの目的で添加される。このようなアルミナ粉末が６０重量％未満で添加されると、焼結、絡み合い、融着の防止の効果が劣り、アルミナ粉末が６０重量％を超過すると、上記効果は、それ以上改善されないのに対し、材料費が大きく増加する。したがって、アルミナ粉末は、６０重量％未満を添加することが好ましい。
【００３２】
ＮＨ４Ｃｌは、蒸気状態のアルミニウム、亜鉛、スズ、銅およびマグネシウムと反応して、拡散および浸透を活性化させる役割をする。このようなＮＨ４Ｃｌは、３０重量％添加されることが好ましい。ＮＨ４Ｃｌの添加量が３０重量％未満である場合、蒸気状態のアルミニウム、亜鉛、スズ、銅およびマグネシウムと反応が十分に行われず、これに伴い、拡散および浸透を活性化させない。
他方で、ＮＨ４Ｃｌの添加量が３０重量％超過する場合、上記の効果は、それ以上改善されないのに対し、材料費が大きく増加する。したがって、ＮＨ４Ｃｌは、３０重量％を添加することが好ましい。
【００３３】
亜鉛は、水に当接する金属の腐食を防止し、電気防食用として使用される。このような亜鉛は、２．５重量％が混合されることがよい。亜鉛の混合比率が２．５重量％未満であると、水に当接する金属の腐食を十分に防止できなくなる。他方で、亜鉛の混合比率が２．５重量％を超過すると、上記の効果は、それ以上改善されないのに対し、材料費が大きく増加する。したがって、亜鉛は、２．５重量％混合されることが好ましい。
銅は、アルミニウムと組み合わせて金属の硬度および引張強度を高めるものである。このような銅は、２．５重量％混合されることがよい。銅の混合比率が２．５重量％未満であれば、アルミニウムと組合わせにより、金属の硬度および引張強度を十分に高めることができない。他方で、銅の混合比率が２．５重量％を超過すると、上記の効果は、それ以上改善されないのに対し、材料費が大きく増加する。したがって、銅は、２．５重量％混合されることが好ましい。
【００３４】
マグネシウムの純粋な金属は、構造強度が低いため、亜鉛などと共に組み合わせて金属の硬度、引張強度および塩水に対する耐食性を高める用途に配合される。このようなマグネシウムは、２．５重量％混合されることがよい。マグネシウムの混合比率が２．５重量％未満であれば、亜鉛などと共に組合わせる場合、金属の硬度、引張強度および塩水に対する耐食性が大きく改善されない。他方で、マグネシウムの混合比率が２．５重量％を超過すると、上記の効果は、それ以上改善されないのに対し、材料費が大きく増加する。したがって、マグネシウムは、２．５重量％混合されることが好ましい。
チタンは、軽くて且つ丈夫であり、耐腐食性を有する遷移金属元素であって、銀白色の金属光沢があり、優れた耐食性と低い比重を有している。チタンの鋼鉄に対する比重は、６０％にすぎないので、金属母材に塗布される塗布材の重量は低く、光沢を高め、優れた防水性および耐食性を有するようになる。
このようなチタンは、２．５重量％混合されることがよい。チタンの混合比率が２．５重量％未満であれば、金属母材に塗布される塗布材の重量がそれほど軽減されず、光沢性、防水性、耐食性は大きく改善されない。他方で、チタンの混合比率が２．５重量％を超過すると、上記効果は、それ以上改善されないのに対し、材料費は、大きく増加する。したがって、チタンは、２．５重量％混合されることが好ましい。
【００３５】
本発明による補助高周波分散体８３０の表面塗布方法は、次のとおりである。
塗布層が形成されるべき補助高周波分散体８３０と上記構成で配合された塗布材料を密閉炉内に共に投入させ、密閉炉の内部には、補助高周波分散体８３０の酸化を防止するために２Ｌ／ｍｉｎの割合でアルゴンガスを注入させる。
アルゴンガスが注入された状態で７００℃〜８００℃の温度で４〜５時間の間維持する。
上記段階を行って、蒸気状態のアルミナ粉末、亜鉛、銅、マグネシウムおよびチタンが密閉炉の内部に形成され、アルミニウム粉末、アルミナ粉末、亜鉛、銅、マグネシウムおよびチタン配合物は、母材の上面に浸透して、塗布層が形成される。
塗布層が形成された後、密閉炉内部の温度を塗布物質／基材複合物が８００℃〜９００℃にして３０〜４０時間を維持すると、補助高周波分散体８３０の表面には、腐食防止塗布層が形成されて、補助高周波分散体８３０の表面と外気を隔離させることとなる。この際、工程を行うに際して、急激な温度変化は、補助高周波分散体８３０表面の腐食防止塗布層が剥離され得るので、６０℃／ｈｒの割合で温度を変化させる。
【００３６】
本発明の腐食防止塗布層は、次のような長所がある。
本発明の腐食防止塗布層は、非常に広い範囲の用途を有するので、カーテン塗布、スプレーペイント、ディップ塗布、フラッディング（ｆｌｏｏｄｉｎｇ）等のような様々な方法により塗布されることができる。
本発明の腐食防止塗布層は、腐食および／またはスケールに対する原則的な保護機能に加えて、塗布が非常に薄い層厚さで塗布されるので、電気伝導性を改善することはもちろん、物質および費用の節減が可能である。熱間成形過程の後にも高い電気伝導性が好ましい場合には、薄い電気伝導性プライマーが塗布層の上部に塗布されることができる。
成形過程または熱間成形過程の後に、塗布物質は、基材の表面上に維持されることができる。例えば、スクラッチ耐性を増加させ、腐食保護を改善し、美的外観を充足させ、変色を防止し、電気伝導性を変化させ、従来のダウンストリーム工程（例えば、浸燐および電気移動ディップ塗布）用プライマーとして提供される。
【００３７】
このような本発明は、本発明の補助高周波分散体８３０にアルミナ粉末、ＮＨ４Ｃｌ、亜鉛、銅、マグネシウム、チタンからなる腐食防止塗布層が塗布されるので、ダスト、汚染物質などから補助高周波分散体８３０の表面の腐食現象を防止することができる。
また、高周波発振コイル３２１には、耐摩耗性および耐腐食性を向上させるために、ＺｒＮ（Ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ  ｎｉｔｒｉｄｅ）を０．２〜１．０μｍの厚さで塗布層を形成することができる。
塗布層の形成段階は、スパッタリングまたは陰極アーク放電を用いた物理気相蒸着法（ＰＶＤ）により形成される。
塗布層の厚さが０．２μｍ未満で形成される場合には、塗布層の接合が良好に達成されず、塗布層の厚さが１．０μｍを超過すると、格別の特性を示さない。したがって、塗布層の厚さが０．２〜１．０μｍで形成されることが好ましい。
このような塗布層は、高周波発振コイル３２１の機械的特性を向上させると同時に、耐食性を改善する。
【符号の説明】
【００３８】
１：被加熱体
１ａ：加熱目標地点
１００：高周波加熱装置
２００：シールドハウジング
３００：（メイン）高周波発振部材
３１０：メイン発振体ハウジング
３１１、８１１：高周波発振ホール
３２０：メイン高周波発振体
３２１：高周波発振コイル
３２２：絶縁体
３３０：メイン高周波分散体。
３３１、８３１：高周波分散ホール
４００：メイン拡張または縮小移送部材
４１０：メインソレノイドプランジャー
５００：高周波発振コントローラー
６００：位置感知センサー
７００：制御部
８００：補助高周波発振部材
８１０：補助発振体ハウジング
８２０：補助高周波発振体
８３０：補助高周波分散体
９００：補助拡張または縮小移送部材
９１０：補助ソレノイドプランジャー
Ｐ１、Ｐ２：結合フランジ           
【図１】
2019521500.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019521500.tif 000010
【国際調査報告】
2019521500.tif 000011
2019521500.tif 000012
2019521500.tif 000013
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