DE2755855A1 - Sintering of metal powders - using compacting press. combined with pulsed induction heating - Google Patents

Abstract

Sintering of metal powder comprises subjecting the powder to press. and passing an electric current through the compacted granules, sufficiently strong to cause microwelding between the grains. The current is pref. obtd. by induction, esp. using short, intense pulses where the powder forms a sec. circuit. The pref. appts. consists of a die in which punches supply the compaction press. while an induction coil surrounding the die provides the electric current. Very short sintering times are required c.f. prior art processes.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Method and device for

Sintern von Metallen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sintern von Metallen sowie eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens. Sintering of metals The invention relates to a method for sintering of metals and a device for carrying out this method.

Die seit Jahren bekannten Arbeitsgänge bei der Metallsinterung bestehen im Prinzip darin, daß Metallpulver in einem entsprechenden geschlossenen Raum und unter dem jeweils erforderlichen Druck, beispielsweise einem solchen von 30 kg/mm2, zu einem transportablen, jedoch sehr mässige Festigkeitseigenschaften aufweisenden Agglomerat zusammengepresst und das Letztere anschließend einer Wärmebehandlung in einer kontrollierten Atmosphäre unterzogen wird, so daß eine gewisse Versinterung der in diesem Agglomerat enthaltenen Kornteilchen bewirkt und hieraus resultierend ein Material erreicht wird, das verbesserte Festigkeitseigenschaften aufweist.The work processes in metal sintering that have been known for years exist in principle, that metal powder in a corresponding closed space and under the pressure required in each case, for example a pressure of 30 kg / mm2, to a transportable, but very moderate strength properties The agglomerate is compressed and the latter is then subjected to a heat treatment is subjected to a controlled atmosphere, so that some sintering of the grain particles contained in this agglomerate and resulting therefrom a material is achieved which has improved strength properties.

Die nach dem vorbeschriebenen Verfahren durchgeführten Arbeitsgänge haben jedoch gewisse Nachteile, welche die Durchführung des Verfahrens äusserst kostspielig gestalten. In diesem Zusammenhang wäre insbesondere die Tatsache zu nennen, dass die Wärmebehandlung sowohl lange Zeit in Anspruch nimmt als auch teuer ist (je nach Material zuweilen bis zu 150 Minuten).The operations carried out according to the procedure described above however, they have certain disadvantages which make the implementation of the method extremely difficult design costly. In this context, in particular, the fact would be too state that the heat treatment takes a long time and is expensive is (depending on the material sometimes up to 150 minutes).

Soweit der Anmelderin bekannt ist, gibt es bis heute kein Verfahren zur Sinterung von Metallen, das nicht mit den vorbeschriebenen Nachteilen behaftet ist.As far as the applicant is aware, there has been no process to date for sintering metals, which does not have the disadvantages described above is.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Sinterung pulverförmiger Metalle,bei dem diese Nachteile ausgeschaltet sind.The invention relates in particular to a method for sintering pulverulent Metals in which these disadvantages are eliminated.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass ein Metallpulver einer entsprechenden Verdichtungsbehandlung unterzogen und anschliessend durch die so zusammengepressten Kornteilchen ein elektrischer Strom von so ausreichender Stärke hindurchgeleitet wird, dass zwischen den einzelnen Teilchen im verdichteten Pulver eine Mikroverschweissung erfolgt.The method according to the invention is essentially characterized in that that a metal powder is subjected to an appropriate compression treatment and then an electric current through the compressed grain particles of sufficient strength to pass between the individual particles a micro-welding takes place in the compacted powder.

Nach einer vorteilhaften AusgestAltung des erfindungsgemässen Verfahrens wird der durch das Pulver hindurchzuleitende Strom durch elektrische Induktion und vorzugsweise durch kurze, jedoch intensive elektrische Stromstösse erzeugt, wobei das Pulver selbst die Rolle des Sekundärkreises spielt.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention is the current to be passed through the powder by electrical induction and preferably generated by short but intense pulses of electrical current, wherein the powder itself plays the role of the secondary circuit.

Nach einer weiteren interessanten Ausgestaltung erfolgt die Hindurchleitung des elektrischen Stroms durch das Pulver noch während der Verdichtung desselben, um während des Stromdurchgangs den Kontakt zwischen den einzelnen Kornteilchen noch zu verbessern.According to a further interesting embodiment, the passage takes place the electrical current through the powder while it is still being compressed, to maintain contact between the individual grain particles during the passage of the current to improve.

Die Erfindung betrifft desweiteren eine Vorrichtung zur Ausführung des vorbeschriebenen Verfahrens.The invention also relates to an apparatus for implementation of the procedure described above.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist im wesentlichen gekennzeichnet durcn Mittel zur Verdichtung eines Metallpulvers sowie Mittel zur Hindurchleitung eines vorzugsweise durch elektrische Induktion erzeugten elektrischen Stroms durch das solcherart verdichtete Pulver.The device according to the invention is essentially characterized by means for compacting a metal powder and means for passing it through an electrical current preferably generated by electrical induction the powder compacted in this way.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung bilden die Mittel zur Beaufschlagung des Pulvers mit einer elektrischen Induktion gleichzeitig zumindest teilweise den Behälter, in den das Pulver zur Verdichtung eingebracht wird.According to an advantageous embodiment of the device according to the invention form the means for applying an electrical induction to the powder at the same time at least partially the container in which the powder for compaction is introduced.

Das beiliegende Schema, das lediglich als Beispiel dient und keinerlei Einschränkung bedeutet sowie ohne Maßstab gezeichnet ist, soll eine Vorstellung über den Aufbau einer Vorrichtung vermitteln, welche der erfindungsgemässen Vorrichtung entspricht.The attached scheme, which is only used as an example and not in any way Restriction means as well as being drawn without a scale, should be an idea convey about the structure of a device which of the device according to the invention is equivalent to.

Dieses Schema zeigt einen zylindrischen Induktor aus einem Kranz 1 aus glasfaserverstärktem Harz und einer Magnetspule 2 für die Hindurchleitung des Induktionsstroms. An beiden Induktorausgängen befindet sich ein beweglicher Stempel 3 (bzw. 4) von zylindrischer Form, welcher den jeweiligen Ausgang verschliesst, wobei das Pulver 5 zwischen den Stempeln und der Magnetspule eingeschlossen ist und die beiden Stempel Druck in Richtung der Pfeile 6 und 7 ausüben.This diagram shows a cylindrical inductor made from a ring 1 made of glass fiber reinforced resin and a magnetic coil 2 for the passage of the Induction current. There is a movable stamp at both inductor outputs 3 (or 4) of cylindrical shape, which closes the respective exit, the powder 5 being trapped between the punches and the solenoid and the two stamps exert pressure in the direction of arrows 6 and 7.

Wie an anderer Stelle bereits ausgeführt, bleibt das Metallpulver während der gesamten Zeit, da die Induktionsspule 2 die Mikroschweiss-Ströme durch die gegeneinandergepressten Kornteilchen leitet, zweckmässigerweise unter dem jeweiligen Verdichtungsdruck.As stated elsewhere, the metal powder remains during the entire time that the induction coil 2 flows through the micro-welding currents conducts the grain particles pressed against one another, expediently under the respective one Compaction pressure.

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Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Sintern von Metallen in Pulverform, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallpulver einer Verdichtungsbehandlung unterzogen und anschließend durch die so zusammengepressten Kornteilchen ein elektrischer Strom von derart bemessener Stärke hindurchgeleitet wird, daß es zwischen den einzelnen Teilchen im verdichteten Metallpulver zu einer Mikroverschweißung kommt.PATENT CLAIMS: 1. Process for sintering metals in powder form, characterized in that a metal powder is subjected to densification treatment and then an electric current through the grain particles compressed in this way of such a thickness is passed that it is between the individual Particles in the compacted metal powder come to a micro-weld. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Metallpulver hindurchzuleitende Strom in einem elektrischen Induktionskreis, insbesondere durch kurze, jedoch starke elektrische Stromstöße erzeugt wird, wobei das Metallpulver den Sekundärkreis darstellt.2. The method according to claim 1, characterized in that the by the current to be passed through the metal powder in an electrical induction circuit, is generated in particular by short but strong electrical current surges, wherein the metal powder represents the secondary circuit. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hindurchleitung des elektrischen Stroms durch das Metallpulver noch während der Verdichtung desselben erfolgt.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that the passage of the electric current through the metal powder is still during the compression of the same takes place. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (3,4) zur Verdichtung eines Metallpulvers (5) sowie Mittel zur Hindurchleitung eines vorzugsweise durch elektrische Induktion erzeugten elektrischen Stroms durch das solcherart verdichtete Metallpulver (5) vorgesehen sind.4. Device for performing the method according to the claims 1 to 3, characterized in that means (3, 4) for compacting a metal powder (5) as well as means for passing a, preferably by electrical induction generated electric current through the compressed metal powder (5) are provided. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (2) zur Beaufschlagung des Metallpulvers mit einer elektrischen Induktion gleichzeitig zumindest teilweise den Behälter bilden, in den das Metallpulver zur Verdichtung eingebracht wird.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the means (2) to apply electrical induction to the metal powder at the same time at least partially form the container in which the metal powder for compaction is introduced.