DE3013943A1 - Verfahren und vorrichtung zum sintern einer teilchenmasse mit einer pulverfoermigen form - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum sintern einer teilchenmasse mit einer pulverfoermigen formInfo
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Description
Inoue-Japax Research Incorporated
5289 Aza Michimasa, Nagatsudamachi, Midoriku,
Yokohamashi, Kanagawaken, Japan
Verfahren und Vorrichtung zum Sintern einer Teilchenmasse mit einer pulverförmigen Form
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Pulvermetallurgie- oder Sintertechnik und insbesondere auf ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Sintern einer Teilchenmasse unter Verwendung einer pulverförmigen Masse aus hitzebeständigem
Material, die ein Kraftübertragungsmedium darstellt, das einen äußerlich auf die pulverförmige Masse einwirkenden
Druck gleichmäßig auf die sinterbare Teilchenmasse überträgt. Der hier verwendete Begriff "Teilchenmasse" soll eine Masse
einzelner Teilchen und auch eine vorgepreßte Teilchenmasse umfassen, die durch ein sog. "Grünkompaktieren", eine
Vorsintertechnik verfestigt ist, um zu ermöglichen, daß die Masse selbsttragend ist.
In der herkömmlichen Pulvermetallurgie gab es lange eine Praxis, eine vorkompaktierte oder unkompaktierte Teilchen-
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masse zu erhitzen, um daraus einen gesinterten Gegenstand zu erhalten. Nach einem bekannten Verfahren können jedoch
gesinterte Endprodukte gewünschter Qualität nicht erhalten werden, oder bestimmte Materialien eignen sich nicht für
eine befriedigende Sinterung. Bei einer anderen bekannten Sintertechnik, die gewöhnlich "Heißpressen" genannt wird,
bringt man eine Masse von teilchenförmigem Material in eine Form, z. B. aus Graphit, ein und preßt sie darin zwischen
einem Paar von Stempeln, während sie gleichzeitig mit einem Heizstrom erhitzt wird, der direkt durch die Masse, durch
die Form oder durch eine die Masse und Form umgebend angeordnete Induktionsheizspule fließt. Das Heißpressen wird manchmal
mit einer Preßkraft durchgeführt,die gleichmäßig auf die Masse vom Umfang zum Mittelpunkt oder zur Achse
derselben einwirkt.
In der älteren DE-PA P 29 lA 254 vom 9. 4. 1979 wurde
angegeben,daß bei allen herkömmlichen Techniken ein Problem erkannt wurde, daß sich eine Richtungsvariation in der Güte
eines Sinterprodukts aufgrund der Tatsache entwickelt, daß die sinternden Kristalle in der Masse gezwungen werden,
mit ihren leicht gleitenden Flächen in der Richtung ausgerichtet zu wachsen, in der der Druck auf die Masse einwirkt. So
ergeben sich Mängel in der Dichte und Gleichmäßigkeit der Güte der Sinterprodukte, die besonders bemerkbar sind,
wenn die gesinterten Teilchen eine Neigung haben, eine große Menge gasförmiger Zersetzungsprodukte zu erzeugen.
In der erwähnten älteren Anmeldung ist ein verbessertes Verfahren zum Sintern einer Teilchenmasse vorgeschlagen,
bei dem ein Druck äußerlichjauf die Masse längs einer Mehrzahl von Achsen einwirkt, um die Masse in vielen Richtungen zu
komprimieren, während die Masse durch den direkten Durchgang
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eines Widerstandsheizstroms hoher Stärke oder die induktive Einwirkung eines Heizstroms durch die Masse erhitzt wird.
Mit der vorliegenden Erfindung sollen die in der älteren Anmeldung vorgeschlagenen Prinzipien weiterentwickelt werden.
Während das in der älteren Anmeldung vorgeschlagene Verfahren eine erhebliche Verbesserung in der Pulvermetallurgie
darstellt, indem die vorstehend erläuterten Probleme im wesentlichen überwunden werden, bleibt noch einiges zu
wünschen übrig, was die Gleichmäßigkeit der Kompression, die Qualität und Eigenschaften der Endprodukte und die Mannigfaltigkeit
der verarbeitbaren Materialien im Zusammenhang mit der Mannigfaltigkeit sinterbarer Körperformen betrifft.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Sinterverfahren zu entwickeln, das es ermöglicht,
im wesentlichen alle Materialien, entweder metallische oder nichtmetallische Materialien einschließlich feuerfester
Materialien (beständig gegenüber dem Schmelzen, Pressen oder beiden), verhältnismäßig leicht zu praktisch allen Formen in
einer verhältnismäßig kurzen Zeitdauer unter Erhalten eines ausgezeichneten Sinterprodukts zu sintern und auch Sinterprodukte
zu erzeugen, die bei hohen Temperaturen beständig und für Luft- und Raumfahrt- und Atomenergieanwendungsfälle
geeignet sind. Außerdem soll im Rahmen der Erfindung eine Sintervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben
werden.
Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufjp.be gelöst
wird, ist zunächst ein Verfahren zum Sintern einer sinterbaren Teilchenmasse, die durch folgende Verfahrensschritte
gekennzeichnet ist:
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Einbetten der sinterbaren Masse in einer porösen Masse aus teilchenförmigen!, hitzebeständigen Material]
äußerliche Druckeinwirkung auf die Masse aus teilchenförmigen!, hitzebeständigen Material längs einer Mehrzahl von sich an
einem Punkt in der sinterbaren Masse schneidenden Achsen, deren jede allgemein senkrecht zu den angrenzenden Achsen
liegt, um die sinterbare Masse durch die Masse aus teilchenförmigem,
hit ζ eb.es tändigen Material, die ein den Druck
gleichmäßig auf die sinterbare Masse übertragendes Kraftübertragungsmedium bildet, in vielen Richtungen zu komprimieren;
und
Einwirkung einer Sinterhitze auf die sinterbare Masse.
Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Ansprüchen bis 12 gekennzeichnet.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zum Sintern einer sinterbaren Teilchenmasse nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren, die gekennzeichnet ist durch:
eine Form, die aus einem teilchenförmigen, hitzebeständigen Material gebildet ist, zur Aufnahme der sinterbaren Masse
darin,
ein erstes Antriebsorgan zur Einwirkung eines ersten Drucks auf die Form in einer ersten Richtung,
ein zweites, vom ersten Antriebsorgan unabhängig betätigbares Antriebsorgan zur Einwirkung eines zweiten Drucks auf
die Form in einer zweiten Richtung, die zur ersten Richtung allgemein senkrecht ist,
ein drittes, vom ersten und zweiten Antriebsorgan unabhängig betätigbares Antriebsorgan zur Einwirkung eines dritten Drucks
auf die Form in einer dritten Richtung, die zur ersten und
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zweiten Richtung allgemein senkrecht ist,
eine Steuerungseinheit zur Betätigung des ersten, zweiten und dritten Antriebsorgans zwecks Einwirkung des ersten, zweiten
und dritten Drucks entsprechend einem darin gespeicherten, vorbestimmten Programm und
eine Einrichtung zum Speisen der Masse mit Wärmeenergie zwecks deren Sinterung in der Form.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist diese Vorrichtung weiter gekennzeichnet durch:
ein viertes Antriebsorgan zur Einwirkung eines vierten Drucks auf die Form in einer vierten, zur ersten Richtung
koaxialen, jedoch entgegengesetzten Richtung,
ein fünftes Antriebsorgan zur Einwirkung eines fünften Drucks auf die Form in einer fünften, zur zweiten Richtung
koaxialen, jedoch entgegengesetzten Richtung und
ein sechstes Antriebsorgan zur Einwirkung eines sechsten
Drucks auf die Form in einer sechsten, zur dritten Richtung koaxialen, jedoch entgegengesetzten Richtung,
wobei das vierte, fünfte und sechste Antriebsorgan durch die Steuerungseinheit betätigbar sind.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin
zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung, die schematisch eine Vorrichtung zum Sintern einer Teilchenmasse veranschaulicht,
die erfindungsgemäß eine Pulvermasse aus hitzebeständigem Material, Organe zur Vielrichtungskompression
der sinterbaren Masse mittels
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der pulverförmigen Masse, die das Druckübertragungsmedium
bildet, und eine Einrichtung zur Zuführung einer Sinterhitze in die sinterbare Masse aufweist;
Pig. 2 einen Schnitt, der schematisch ein Auführungsbeispiel
der Erfindung mit Mitteln zur Erleichterung der Zwischenteilchenbindungen in der sinterbaren
Masse veranschaulicht;
Fig. 5 einen Schnitt, der schematisch eine Abwandlung der
Vorrichtung nach Fig. 1 oder 2 veranschaulicht;
Fig. 4 eine Perspektivdarstellung, die schematisch eine
Stempelanordnung veranschaulicht, die beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 verwendbar ist;
Fig. 5 eine Ansicht der Stempelanordnung nach Fig. 4;
Fig. 6 eine Perspektivdarstellung, die schematisch eine Sechs-Achsen-Kompressionsarbeitsweise im Zusammenhang
dem dem Auiührungsbeispiel nach Fig. 3 veranschaulicht; und
Fig. 7 eine Perspektivdarstellung, die schematiseh eine
Drei-Achsen-Kompressionsarbeitsweise im Zusammenhang
nach mit dem Ausführungsbeispiel·ι Fig. 3 veranschaulicht.
In Fig. 1, die schematiseh ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung veranschaulicht, ist eine sinterbare Teilchenmasse 1, die zur Bildung eines sog. "grünen Preßlings" vorkompaktiert
eein kann, in einer Masse aus hitzebeständigem Material
als Form 2 eingebettet dargestellt, die beispielsweise aus drei Schichten 2a, 2b und 2c besteht. Die innerste Schicht 2a
im Kontakt mit der sinterbaren Masse 1 kann aus einem hitzebeständigen Material brauchbarer elektrischer Leitfähigkeit, z. B.
Graphit, bestehen. Die zweite oder Zwischenschicht 2b
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kann aus einem feuerfesten, hitzebeständigen Material mit hohen Wärme- und Elektroisolationseigenechaften, z. B. einem
oder mehreren der Stoffe Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Zirkoniumoxid u. dgl. keramischen Stoffen oder
Metalloxiden oder aus einem in großem Anteil eines oder mehrere dieser Materialien enthaltenden Ton bestehen und
ist so angeordnet, um die innerste Schicht 2a zu umgeben. Die dritte oder äußerste Schicht 2c kann au$einem hitzebeständigen
Material, z. B. Graphit, Zirkoniumoxid, Aluminiumoxid oder einer Mischung davon bestehen und ist bo
angeordnet, daß sie die zweite oder Zwischenschicht 2b umgibt. Innerhalb der äußersten pulverförmigen Schicht 2c
ist eine Induktionsheizspule 3 eingebettet, die mit einer äußerlich angeordneten Hochfrequenzstromquelle ^a üblichen
Aufbaus verbunden ist. Die Spule 3 ist in der Schicht 2c
so angeordnet, daß Wärme induktiv direkt durch die sinterbare Masse 1 oder vorzugsweise in der innersten Schicht 2a,
,je nach dem elektrischen Widerstand der sinterbaren Masse 1,
erzeugt wird, wobei die Wärme der Masse 1 zum Sintern zugeführt wird. Während die Temperatur innerhalb der Masse
oder der die Form 2 bildenden Masse steigt, können die Schicht 2b und weiter die Schicht 2c elektrisch leitend
werden, um so diesen Schichten zu ermöglichen, ebenfalls den
Induktionsheizstrom zu leiten, so daß eine zusätzliche ErhitzungsUmgebung gebildet wird.
Eine flexible Membran 2d kann verwendet werden, um die äußerste pulverförmige Schicht 2c zu umgeben, und weitere
(nicht dargestellte) flexible Membranen können zwischen den benachbarten pulverförmigen Schichten 2a und 2b bzw. 2b und 2c
eingefügt werden. Die Spule 5 sollte bo zusammengesetzt
und gestaltet sein, daß sie in gewissem Ausmaß unter einem hohen, in der beschriebenen Weise einwirkenden äußeren Druck
verformbar ist.
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Die sinterbare Masse 1 kann, wenn sie in der Form eines grüßen Preßlings ist, in irgendeiner von verschiedenen Arten
hergestellt werden. Wie es typisch der Fall ist, kann eine Masse einzelner Teilchen in eine feste Form gegeben und
dort zur Bildung des Vorpreßlings komprimiert werden. In getrennten Formen vorgepreßte unterteilte Massen können
auch zusammengesetzt werden, um den Vorpreßling einer gewünschten Gestalt zu bilden. Die Masse 1 kann auch aus
einzelnen Teilchen bestehen, und die die Form 2 bildende Masse sollte dann unter Verwendung einer ursprünglichen
Holz-Kunststoff- oder Tonform zur Bildung einer Form vorgepreßt
werden, die der Masse 1 aus einzelnen Teilchen nach ihrer Einführung die gewünschte Gestalt verleiht. Eine
vorgeformte Masse 1 kann auch durch Verfestigen von sinterbaren Teilchen mit einem Kunstharzbindemittel hergestellt werden.
Die vielachsige Kompression der in der pulverförmigen Form 2 erfindungsgemäß eingebetteten sinterbaren Masse 1
wird mit einer Mehrzahl unabhängiger Pressen, die hier durch sechs Preßeinheiten als Antriebsorganen 4a, 4b, 4c,
4d, 4e und 4f veranschaulicht sind, zum Einwirken eines Drucks auf die Masse 1 längs der +x- bzw. +y- bzw. +z- bzw.
-x- bzw. -y- und -z-Achsen vorgenommen. Jedes der Antriebsorgane weist einen mit 5a, 5b, 5d und 5e bezeichneten
Stempel (die Stempel der Antriebsorgane 4c und 4f sind nicht dargestellt) und eine hydraulische oder Öldruckzylindereinheit
6a, 6b, 6c, 6d, 6e und 6f auf, wobei jeweils der Zylinder bei Betätigung den Stempel gegen die pulverförmige
Form 2 vorrückt, die den Druck auf die sinterbare Masse 1 überträgt. Dabei stellen die Antriebsorgane 4a und 4d ein
Paar zum Pressen der Masse 1 dazwischen längs der +x/-x-Achsen dar. In gleicher Weise stellen die Antriebsorgane 4b und 4e
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bzw. 4_c und 4f Paare zum Komprimieren der Masse 1 dazwischen
längs der +y/-y-Achsen bzw. der +z/-z-Aehsen dar. Die Achsen +x/-x, +y/-y und +z/-z liegen zueinander senkrecht
und schneiden sich an einem Punkt in der Masse 1.
Zur Durchführung der wahlweisen Steuerung oder Betätigung der mehreren, voneinander unabhängigen Antriebsorgane 4a, 4b,
4c, 4d, 4e und 4f ist eine Steuerungseinheit 7 vorgesehen,
die ausgelegt ist, um den Zylindereinheiten 6a, 6b, 6c, 6d, 6e und 6f einzeln Antriebssignale zur Steuerung der
Preßkraft und -dauer längs der einzelnen Achsen zu liefern. Die Steuerungseinheit 7 ist auch ausgelegt, um der Heizstromquelle
3a ein Steuersignal zu liefern, und wird von einer Quelle 8 elektrischer Impulse über einen Schalter 9
gespeist. Wenn der Schalter 9 geschlossen ist, liefert die Quelle 8 der Steuerungseinheit 7 Taktimpulse, die ermöglichen,daß
sie einerseits der Heizstromquelle Steuersignale
und andererseits den Antriebsorganen 4a bis 4_f Antriebssignale liefert. Die Zylindereinheiten 6a bis 6f werden so
um
betätigt, die sechs Stempel 5a, 5b ... in einer in der Steuerungseinheit 7 vorprogrammierten Weise anzutreiben, waa die Preßrichtungen und die Stempellage längs jeder Richtung betrifft.
betätigt, die sechs Stempel 5a, 5b ... in einer in der Steuerungseinheit 7 vorprogrammierten Weise anzutreiben, waa die Preßrichtungen und die Stempellage längs jeder Richtung betrifft.
So können im Betrieb die +xA-x-Achsen-Antriebsorgane 4a
und 4d zuerst betätigt werden, um die Masse 1 über die kraftübertragende pulverförmige Form 2 unter einem gegebenen
Anfangsdruck zu komprimieren. Wenn der Schalter 9 geschlossen ist, liefert die Taktimpulsquelle 8 Antriebsimpulse an
die Steuerungseinheit 7, die sie selektiv zu den Zylindereinheiten 6a und 6d überträgt, um die Stempel 5a und 5d
vorzurücken, bis der Zuwachsantrieb eine bestimmte, durch
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die entsprechende, an der Steuerungseinheit 7 gezählte
Zahl von Antriebsimpulsen definierteVerschiebung erreicht.
In diesem Stadium wurde die Stromquelle ^a bereits betätigt,
um die Induktionsspule J zu speisen, wodurch der Masse 1 eine Sinterhitze zugeführt wird. Diese gleichzeitige
Erhitzung und anfängliche Kompression dienen zur Aktivierung der teilchenförmigen Masse 1 durch Abstreifen von
Verunreinigungen und gasförmigen Stoffen, die an den einzelnen Teilchen haften,, und durch Abführung derselben von den
Teilchengrenzflächen in der Masse 1. Gegenseitige innige Kontakte zwischen den benachbarten Teilchen werden so
erreicht, und das Schrumpfen der Masse 1 beginnt. Mit dem Portschreiten der Diffusion zwischen den Teilchen wird die
Masse 1 zur plastischen Deformation bereit, so daß die fortgesetzte Kompression durch die Stempel 5a und 5d
zu einem plötzlichen Schrumpfen der Masse 1 führt, worauf die entsprechende Deformation der pulverförmigen Form 2
folgt, wenn ein bestimmter Schwellenzustand erreicht wird. Der Zustand der Steuerungseinheit J wird dann umgeschaltet,
um die Antriebsimpulse zu den Zylindern 6a und 6d zu beenden, wobei sie stattdessen in ein nächstes Paar von
Zylindern, z. B. der Zylinder 6b und 6e geleitet werden, um eine Kompression der Masse 1 über die Form 2 längs der
+y/-y-Achsen hervorzurufen. Die Kompression der Masse 1 längs der +y/-y-Achsen dauert für eine vorbestimmte Zeitdauer
oder solange an, bis eine bestimmte Zahl von Antriebsimpulsen
durch die Steuerungseinheit 7 gezählt ist, worauf die Impulse einem nächsten Paar von Zylindern, z. B. der
Zylinder 6c und 6f zugeführt werden J3ο werden die mehreren
von den Preßeinheiten gebildeten Antriebsorgane 4a_, 4b,
4c, 4d, 4e und 4f nacheinander betätigt, um so nacheinander
die Richtung, in der die Masse 1 durch die die Form 2 bildende
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Masse komprimiert wird, in der Reihenfolge +x/-x >
+y/-y
7· + z/-z umzuschalten. In dieser Abwechslungskompressionsstufe
kann der Druck ein hoher, und zwar wesentlich höherer Druck als der Anfangsdruck sein und nach und nach
gesteigert werden, wenn der Zyklus der abwechselnden Kompression fortgesetzt wird.
Die in dieser Weise durchgeführte,auf ein plötzliches
Schrumpfen der sinterbaren Masse 1 und das entsprechende Schrumpfen der pulverförmigen Form 2 folgende vielachsige
abwechselnde Kompression ermöglicht die Erzielung einer gesinterten Masse hoher Qualität mit günstiger wahlloser
Kristallausrichtung. Durch abwechselndes Wechseln der Richtung, in der die Masse komprimiert wird, wird der Materialfluß
vieldimensional und regellos in einer Flächen- oder Volumeneinheit der Masse mit heftigen Flußriehtungsänderungen,
so oft die Kompressionsrichtung geändert wird, bewirkt und ermöglicht feste gegenseitige Teilchenbindungen und
eine Steigerung der Sinterfestigkeit und Dichte.
Von der sinternden Masse 1 abgegebene Gase diffundieren
aus
durch die pulverförmige Form 2Yden druckübertragenden
Teilchen, die eine poröse Schicht bilden, die den äußerlich von dem Vielrichtungs-Kompressionssystem aufgebrachten
Druck gleichmäßig auf die gesinterte Masse 1 überträgt.
Die Steuerung der Stellungen der sechs einzelnen Stempel 5a, 5b ... während des Sinterprozesses zur Anpassung an die
gewünschte Gestalt ermöglicht das Erreichen einer erhöhten Genauigkeit des Sinterprodukts. Die Zeitsteuerung des Kompressionshubes
längs jeder Achse ist im Zusammenhang mit jeder Stempelstellung auch derart erwünscht, daß der Form der
pulverförmigen Form und damit der gewünschten Sinterkörperform
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genau gefolgt werden kann, um eine Ungleichmäßigkeit in der Kraftübertragung, die zu einer Schädigung oder einem Bruch
der pulverförmigen Form 2 führen könnte, vermieden wird.
Die Induktion des Sinterstroms direkt durch die sinterbare Masse 1 mittels Leitens eines Hochfrequenzwechselstroms
oder gepulsten Stroms durch die Spule 3 von der Stromquelle J>a.
ermöglicht eine wirkungsvolle Erhitzung der Masse 1 dank der Tatsache, daß die letztere von der pulverförmigen Form 2
aus dem feuerfesten Material eingeschlossen ist, daS als Wärmeisolator dient und so gegen Auswärtsströme der erzeugten
Hitze wirkt. Feuerfestes und elektrisch leitendes Material oder Graphit wird für die innerste pulverförmige Formschicht 2a
verwendet, um als zusätzlicher Querschnitt für den Induktionsstrom zu dienen, so daß Wärme (Widerstandsheizung) an
innerhalb oder in der direkten Umgebung der sinterbaren Masse 1 erzeugt wird. Die praktische Ausschaltung des Temperaturgradienten
zwischen den umfänglichen und inneren Bereichen cer Masse ermöglicht eine gleichmäßige Erhitzung über deren
gesamten Körper. Die äußeren feuerfesten und thermisch sowie elektrisch isolierenden Schichten 2b und 2c, die z. B.
aus Aluminiumoxid oder Zirkonoxid bestehen, werden verwendet, um ein Ableiten des Induktionsstroms und eine Auswärtsabführung
derjjoulschen Wärme zu vermeiden. So ergibt sich ein hochgradig wirksamer und stabilisierter Erhitzungsprozeß. Die Induktionsheizspule 3 ist von brauchbarer Flexibilität,
so daß die ausreichende Kompression durch die sechs Stempel 5a» 5b ... nicht gehindert werden kann.
Nach Abschluß des Sinterprozesses wird das Sinterprodukt aus der pulverförmigen Form entnommen, die wegen ihrer
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Feuerfestigkeit und nur losen Verfestigung durch einen leichten
Stoß oder ein leichtes Vibrieren leicht zerstört werden kann.
Pig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,
bei dem eine sinterbare Masse 101 aus elektrisch leitenden Teilchen, z. B. metallischen oder Graphitteilchen, in einer
porösen pulverförmigen Form 102 eingebettet ist, die innerhalb einer Sinterkammer 110 angeordnet ist. Die pulverförmige
Form 102 wird zur Vielrichtungs-Druckaufnahme seitens einer Mehrzahl von Preßstempeln, vorzugsweise sechs Preßstempeln,
von denen vier, nämlich 105a, 105b, 105c und 105d dargestellt sind, gehalten, um den Druck auf die sinterbare
Masse 101 zu übertragen, während die letztere, wie vorher beschrieben, einer Sinterungshitze ausgesetzt wird* Obwohl,
wie vorher erläutert, hier ebenso eine Induktionserhitzung angewendet werden kann, wird in diesem Ausführungsbeispiel
ein Widerstandsheizungssystem verwendet. Hierzu dienen die Stempel 105b und 105d gleichzeitig als ein Paar von Elektroden,
und die pulverförmige Form 2 besteht aus einem elektrisch leitenden, teilchenförmigen Material ausreichender
Feuerfestigkeit, um einer Schmelzbindung zu widerstehen, während dieses Material zur Aufnahme eines Heizstromes
für den direkten Durchgang durch die sinterbare Masse 101 zwischen den Stempel-Elektroden 105b und 105d von einer
Stromquelle 103 dient, die außerhalb der Sinterkammer 110
angeordnet ist. Die Sinterkammer 110 steht über ein Ventil 112a mit einer Vakuumpumpe 112, zum Beispiel einer Diffusionspumpe
t in Verbindung.
Die Vakuumpumpe 112 wird verwendet, um die Kammer 110 zu evakuieren und den Druck darin bei 1,3 bis 67 mbar (1 bis 50 Torr)
zu halten. Der verringerte Druck wirkt durch die poröse Form 102 auf die darin eingebettete sinterbare Masse 101 ein,
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um die Teilchen der Masse 101 in einem entsprechenden ■Vakuumzustand
zu halten. Wenn ein elektrisches Potential von der Stromquelle 103 zwischen den Elektroden-Stempeln 105b und 105d
durch die Form 102 und die Masse 101 angelegt wird, ermöglicht der Vakuumzustand, daß sich feine Glimmentladungen gleichmäßig
verteilt zwischen Teilchen der Masse 101 entwickeln. Die stabilisierte Entwicklung der Glimmentladungen wird
erreicht, indem man den Ausgangsstrom der Stromquelle IO3
auf einen geeigneten Wert begrenzt. Das die Glimmentladungen begleitende Ionen- und Elektronenbombardement dient zur
Zersetzung der an den einzelnen Teilchen in der Masse 101 haftenden Verunreinigungen und Gase und zu deren Abstreifen
von den Teilchen. Die Zersetzungsprodukte werden von den Teilchenzwischenräumen in dsr Masse 101 abgezogen und ohne
weiteres durch die poröse Form 102 unter dem durch die Pumpe angelegten Vakuum nach außen abgegeben. So werden eine
hochwirkungsvolle Oberflächenreinigung und -aktivierung der Teilchen in der Masse 1 erreicht.
Auf diesen Schritt der Teilchenaktivierung und -reinigung durch Glimmentladungen folgen die abwechselnde Vielrichtungskompression
der Masse 101 durch die Stempel 105a, 105b, 105c und 105d und eine Erhöhung der Heizleistung von der
Stromquelle 103 durch die Masse 101 zur Vollendung des
Sintervorgangs. In diesem letzteren Stadium wird der thermische,
und elektrische Transport der Materialien durch die Grenzflächen zwischen den Teilchen aufgrund der Tatsache
beobachtet, daß die Teilchenoberflächen ausreichend gereinigt
und aktiviert wurden.
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Für die Vorbehandlung der sinterbaren Masse 101 wurden eine Vakuumumgebung von 1,3 bis 67 mbar (1 bis 50 Torr),
wie angegeben, und eine Zeitdauer von 1 bis βθ s als ausreichend befanden, um eine vollständige Aktivierung
und Reinigung der Teilchen der Mass® 101 zu bewirken. Dtrch
Anwendung der vorstehenden Vorbehandlung kann die gesamte Sinterdauer auf ein Drittel des Falls oohne diese verringert
werden. Außerdem kann die Verwendung eines Bindemittels erübrigt werden, so daß eine größere Verdichtung der gesinterten
Masse ermöglicht wird.
Die Erfindung eignet sich sowohl zum Sintern von Metallen als auch zum Sintern von nichtmetallischen Materialien,
z. B. Kohlenstoff oder Graphit. Ein gesinterter Kohlenstoff oder Graphit hoher Qualität kann nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung hergestellt werden, indem man als zugehöriges Vorläufermaterial eine Koksmasse verwendet, der einer.
äChelatverbindung als Sinterförderungsstoff zugesetzt ist. Als
Chelatverblndung wurden Azetessigborchelat und Propylendiaminborchelat
als
besonders geeignet gefunden, um einen gesinterten Kohlenstoff oder Graphit erhöhter Dichte und Festigkeit
zu erhalten. Beispielsweise kann eine Masse von Koks mit 0,05 mm Teilchengröße, die 2 Gew. % Teer (mit einer Erweichungstemperatur
von 200 0C) und 3 Gew. % Azetessigborchelat
enthält, in einer pulverförmigen Graphitform eingebettet werden. Man leitet einen Sinterstrom von 220 A/cm durch die
Form und die Masse, während ein Druck von 450 kg/cm über
die Form auf die Masse in der vorher beschriebenen ."Weise
in vielen Richtungen einwirkt. Die gesinterte Masse wird graphitiert und hat eine Dichte von 2,36 g/cnr und eine Druck-
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festigkeit von 2,1 t/cm .
Fig.5 zeigt ein Vielrichtungs-Kompressionssystem zur
Durchführung des Sinterverfahrens gemäß der Erfindung. Dieses System weist sechs Axialpreßeinheiten als Antriebsorgane
auf, wovon vier mit 21 Ix/ 21Ix', 211y und 211y' bezeichnet
sind, während die restlichen beiden Antriebsorgane (211z und
211z' ) nicht dargestellt sind, da sie sich über und unter der Zeichenebene befinden. Die Antriebsorgane 211x, 21Ix',
21Iy und 211y' weisen Stempeleinheiten 212x, 212x', 212y, 212y'
und damit verbundene Kolben 213x bzw. 213x' bzw. 21^y bzw.
213y' auf, die von hydraulischen oder Öldruckzylindern 2l4x
bzw. 2l4xf- bzw. 2l4y bzw. 2l4y' angetrieben werden. Die
Stempeleinheiten 212x, 212x', 212y, 212y' umfassen Hauptstempel 215x, 215x', 215y und 215y' und HilfsStempel 2l6x,
2l6x', 2l6y und 2l6y' auf und haben einen Aufbau, der einfacher
aus Pig. 4 und 5 ersichtlich ist. In den letzteren ist die Stempeleinheit in jedem der Preßeinheit-Antriebsorgane 2Ίΐχ,
211x', 21Iy und 211y' allgemein mit 212 bezeichnet, und der
Hauptstempel 215 ist gleitbar im Hilfsstempel 216 aufgenommen,
der vier Platten 2l6a, 2l6b, 2l6c und 2l6d aufweist, die, wie dargestellt, zusammengesetzt und von einem Ring 217 zusammengehalten
sind. Die den Hilfsstempel 216 bildenden Platten 2l6a, 3.6b, 2l6c und 2l6d sind durch je eine Feder 218 mit einem
Flansch 219 verbunden, der am zugehörigen Kolben (21^x*
213>x', 213y, 21^y1) befestigt ist, der den Hauptstempel
trägt. Die Preßantriebszylinder 2l4x, 2l4x', 2l4y und 2l4y'
werden von einer Steuerungseinheit 220 betätigt (Fig.3). Die (nicht dargestellten) zusätzlichen (fünfte und sechste
axiale) Preßeinheits-Antriebsorgane (211z und 211z') umfassen
die zugehörigen Antriebs- und Stempeleinheiten, die vom
030044/0730 ORIGINAL INSPECTED
3013^3
gleichen Aufbau wie dem der dargestellten und beschriebenen Organe 211x, 21Ix', 211y und 211y' sind.
Eine zu sinternde Teilchenmasse 201 ist in einer pulverförinigen
Form 202 aus feuerfestem Material eingebettet dargestellt, die in Kompressionslage zu den mehreren Preßeinheits-Antriebsorganen
211xt 211x', 211y, 211y', 211z und 211z'
gehalten"ist. Die sinterbare Masse 201 hat ursprünglich
eine mit 201a bezeichnete Kontur, die zu einer mit 201b bezeichneten Kontur zusammenfällt, wenn die pulverförmige
Form 202 ihre Endgestalt 202b als Ergebnis des Kompressionsvorgangs durch die vielachsigen Antriebsorgane 211x, 211χ',
211y, 211y', 211z und 211z' erreicht.
Im Betrieb werden die Zylinder 2l4x, 2l4x', 2l4y,
2l4z und 2l4z' durch die Steuerungseinheit zum Vorschieben
der Kolben 213x, 213x', 213y, 2i;3y', 21^z und 21^z' betätigt,
die die Flanschen 219x, 219x', 219y, 219y' bzw. die nicht dargestellten Flanschen 219z und 219z' tragen. Die
Hilfsstempel 2l6x, 2l6x', 2l6y, 2l6y' und die nicht dargestellten Hilfsstempel 2l6z und 2l6z' die von den Flanschen
über die Federn 2l8x, 2l8x', 2l8y, 2l8yf bzw. die nicht
dargestellten Federn 2l8z und 2l8z' gehalten sind, werden so zum vorläufigen Formen und Komprimieren der pulverförmigen
Form 202 vorgerückt. Bei dieser vorläufigen Kompressionsstufe werden die Vielfachpreßeinheits-Antrlebsorgane 211x,
211x', 211y, 211y', 211z und 211z' gleichzeitig angetrieben,
bis die Stellungen der Hilfsstempel 2l6x, 2l6x', 2l6y, 2l6y' nach Fig. 3 bzw. die Hilfsstempel 2l6z und 2l6z' (nicht
dargestellt) die pulverförmige Form 202 mit den Stirnflächen cifer Hauptstempel 215x, 215x', 215y, 215y', 215z und 215z'
und der Hilfsstempel 2l6x, 2l6x', 2l6y, 2l6y', 2l6z und 2l6z'
erreichen.
030044/0730
In der folgenden Kompressionsstufe treiben die Zylinder 2l4x, 2l4x', 2l4y, 2l4y', 2l4z und 2l4z' die Hauptstempel 215x,
215x', 215y, 215yf, 215z und 215z' zur Kompression der
Form 202 an. Die HilfsStempel 2l6x, 2l6x', 2l6y, 2l6y',
2l6z und 2l6z! f?ahr.Ha fort, unter dem über die Federn 2l8x,
2l8x', 2l8y, 2l8y', 2l8z und 2l8z' von den Flanschen 219x,
219x', 219y, 219yf, 219z und 219z' angelegten Antriebsdruck
2u sein, um die Form 202 unter erhöhtem Druck zu halten.
Zur gleichen Zeit wird an die Masse 201 Sinterhitze direkt oder über die Form 202 angelegt, wie bereits beschrieben
wurde. Die Vielrichtungskompression der Masse g-01 über
die pulverförmige Form 202 wird hier wieder in der Abwechslungsreihenfolge
nach einem in der Steuerungseinheit gespeicherten Programm durchgeführt. So werden Steuersignale
von der Steuerungseinheit 220 abgegeben, um nacheinander die Zylinder 2l4x, 2l4x', 2l4y, 2l4y', 2l4z und 214z1 zu
betätigen, um die Hauptstempel 215x* 215x'j 215y, 215yT;
und 215z und 215z' nacheinander in dieser Reihenfolge anzutreiben. Die Richtung,in der die pulverförmige Form komprimiert
wird, kann so nacheinander wie X, X' ^ Y, Y' ^ Z, Z'
V X, X' ... abgewechselt werden. Eine Genauigkeitssteuerung der Verschiebung der Stempel 215x, 215x', 215y, 215y',
215z und 215z', die nacheinander paarweise oder anders vorrücken, wird durch Messen der Lage jedes zugehörigen
Kolbens 21Jx, 213x!, 21Jy, 21Jy1, 213z, 213z' erreicht,
der mit einem Codierer oder irgendeinem anderen Genauigkeitsmeßfühler angetrieben wird und die erfaßten Signale an die
Steuerungseinheit 220 zur Rückkopplungsregelung der Betätigungszylinder 2l4x, 2l4x', 2l4y, 2l4y', 2l4z und 214z1
liefert.
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ORIGINAL INSPECTED
3013U3
Die Steuerungseinheit 220 enthält auch ein Steuerprogramm für den Kompressionsdruck: und die Kompressionsdauer,
die für jeden aufeinanderfolgenden Schritt angewandt werden, so daß die Masse 201 im Anschluß an den Zusammenfall
der Form 202 gleichmäßig über ihren gesamten Körper zusammenfallen kann. Statt des paarweisen Antriebs der
Stempel 215x, 215*'J 215y* 215y'j 215z, 215z' können die
Stempel auch voneinander unabhängig sein und einzeln nacheinander vorgerückt werden; die Steuerungseinheit 220 kann sechs
zeitunterteilte Antriebssignale die den Betätigungszylindern 2l4x, 2l4x', 2l4y, 2l4y', 2l4z und 2l4z' zugeführt
werden, nacheinander und zyklisch liefern, wobei jedes Signal einer voreingestellten Zeit und Verschiebungsgeschwindigkeit jedes einzelnen Stempels und damit der
Geschwindigkeit und dem Ausmaß des Zusammenfalls der Masse in jedem der aufeinanderfolgenden gerichteten Schritts entspricht.
In einer Endsinterungsstufe werden vorzugsweise sämtliche Stempel 215x, 215x', 215y, 215y', 215z und 215z'
gleichzeitig zur Kompression der Masse 201 und der Form 202 in vielen Richtungen mit einem erhöhten Druck in einem
e inzigen Schritt angetrieben.
Durch das aufeinanderfolgende Umschalten der Richtung, in der
die Masse 201 komprimiert wird, über die mehreren unabhängigen Achsen wird ein Fluß des teilchenförmigen Materials in vielen
Richtungen und zufällig verteilt in einer Flächen- oder Volumeneinheit der Masse mit heftigen Fließrichtungsänderungen
erreicht, so_oft die Kompressionsrichtung geändert wird, wodurch feste Bindungen zwischen den Teilchenermöglicht werden,
um eine erhöhte Sinterfestigkeit und Dichte zu erhalten.
Fig. 6 zeigt schematisch ein Sechsachsen-Kompressionssystem, wie vorstehend beschrieben. Fig. 7 zeigt schematisch
0300U/0730
ein Dreiachsen-Kompressionssystem, indem drei Stempeleinheiten 312x, 312y und 312z verwendet und längs der X-
bzw. Y- bzw. Z-Achse bezüglich eines festen oder statischen Bauteils 100 angetrieben werden,das funktionsmäßig durch
die statischen Stempeleinheiten ersetzt werden kann, die in den Xf- Y'- und Z'-Achsen in dem Sechsachsensystem nach
Fig. 6 angetrieben werden können. Eine pulverförmige Form, in der eine sinterbare Masse eingebettet wird, ist verborgen
von den Stirnflächen der Stempeleinheiten aufgenommen.
So werden durch die Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Sintern einer Teilchenmasse
geboten, mit denen die im Rahmen der bekannten Sintertechniken angetroffenen Probleme überwunden werden.
Ü3UGU/0730
ORIGINAL INSPECTED
-SLS-
L e e r s e i t e
Claims (1)
- Ansprüche1. Verfahren zum Sintern einer sinterbaren Teilchenmasse, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:Einbetten der sinterbaren Masse in einer porösen Masse aus teilchenformigem, hitzbeständigen Material;äußerliche Druckeinwirkung auf die Masse aus teilchenformigem, hitzebeständigen Material längs einer Mehrzahl von sich an einem Punkt in der sinterbaren Masse schneidenden Achsen, deren jede allgemein senkrecht zu den angrenzenden Achsen liegt, um die sinterbare Masse durch die Masse ausjteilchenförmigem, hitzebeständigen Material, die ein den Druck gleichmäßig auf die sinterbare Masse übertragendes Kraftübertragungsmedium bildet, in vielen Richtungen zu komprimieren; undEinwirkung einer Sinterhitze auf die sinterbare Masse.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck aus einem ersten, in einer ersten Richtung längs einer ersten der Achsen einwirkenden Druck, einem zweiten, in einer zweiten Richtung längs einer zweiten, zur ersten Richtung senkrechten Achse einwirkenden Druck und einem dritten, in einer dritten Richtung längs einer dritten, zur ersten und zur zweiten Richtung senkrechten Achse einwirkenden Druck besteht.J). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck außerdem aus einem vierten, in einer vierten Richtung koaxial, jedoch entgegengesetzt zur ersten Richtung einwirkenden Druck, einem fünften, in einer fünften Richtung koaxial, jedoch581-(A 803)TF030QU/0730entgegengesetzt zur zweiten Richtung einwirkenden Druck und einem sechsten, in einer sechsten Richtung koaxial, jedoch entgegengesetzt zur dritten Richtung einwirkenden Druck besteht.4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anfangsstufe gleichzeitig die mehreren Drücke mit einer ersten Höhe einwirken, daß die mehreren Drücke auf eine zweite Höhe gesteigert werden, die größer als die erste Höhe ist, und in einer zweiten Stufe nacheinander und zyklisch mit der gesteigerten Höhe einwirken und daß die mehreren Drücke in einer Endstufe mit einer dritten Höhe gleichzeitig einwirken.5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Höhe größer als die zweite Höhe ist.6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse aus teilchenförmigen!, hitzebständigen Material eine pulverförmige Form (2) darstellt, die eine Endgestalt der sinterbaren Masse (1) begrenzt.7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Form (2) eine erste, aus teilchenförmigen! Kohlenstoff bestehende Schicht (2a) enthält.8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Form (2) eine zweite, aus einem oder mehreren gemischten feuerfesten Materialien bestehende Schicht (2b) e nthält.9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfesten Materialien Aluminiumoxkd, Zirkoniumoxid, Siliziumoxid, Magnesiumoxid und Graphit umfassen.0300U/0730•Οίο. Verfahren nach Anspruch β, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Form (2) eine erste, aus 'teilchenförmigen^ Graphit bestehende Schicht (2a) im Kontakt mit der sinterbaren Masse (l), eine zweite, aus einem oder mehreren der aus der aus Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Siliziumoxid und Zirkoniumoxid bestehende Gruppe gewählten Materialien bestehende Schicht (2b) im Kontakt mit der ersten Schicht (2a) und eine dritte, aus einem oder mehreren der aus der aus Graphit, Zirkonoxld und Aluminiumoxid bestehenden Gruppe gewählten Materialien bestehende Schicht (2c) im Kontakt mit der zweiten Schicht (2b) aufweist.11. Verfahren nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch den Schritt der Bewirkung von Glimmentladungen zwischen Teilchen der sinterbaren Masse (1) zur Vorkonditionierung dieser Teilchen innerhalb der porösen Masse aus teilchenförmigen!, hitzebeständigen Material.12. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem-'die sinterbare Masse ein teilchenförmiges Vorläufermaterial von Graphit enthält und beim Sintern einen gesinterten Graphitkörper liefert, weiter gekennzeichnet durch den Schritt der Vermischung des Vorläufermaterials mit einer Chelatverbindung und des Sinterns der Mischung als der Masse (1) in der Masse aus teilchenförmigen!, hitzebständigen Material.IJi. Vorrichtung zum Sintern einer sinterbaren Teilchenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch:eine Form (2), die aus einem teilchenförmigen, hitzebeständigen Material gebildet ist, zur Aufnahme der sinterbaren Masse (1) darin,Ü3QQ44/O73Oein erstes Antriebsorgan (4a) zur Einwirkung eines ersten Drucks auf die Form (2) in einer ersten Richtung (x),ein zweites, vom ersten Antriebsorgan (4a) unabhängig betätigbares Antriebsorgan (4b) zur Einwirkung eines zweiten Drucks auf die Form (2) in einer zweiten Richtung (y), die zur ersten Richtung (x) allgemein senkrecht ist,ein drittes, vom ersten und zweiten Antriebsorgan (4a, 4b) unabhängig betätigbares Antriebsorgan Qc) zur Einwirkung eines dritten Drucks auf die Form (2) in einer dritten Richtung (z), die zur ersten und zweiten Richtung (x, y) allgemein senkrecht ist,eine Steuerungseinheit (7) zur Betätigung des ersten, zweiten und dritten Antriebsorgans (4a, 4b, 4c_) zwecks Einwirkung des ersten, zweiten und dritten Drucks entsprechend einem darin gespeicherten, vorbestimmten Programm undeine Einrichtung (j5, 3a) zum Speisen der Masse (l) mit Wärmeenergie zwecks deren Sinterung in der Form (2).14. Vorrichtung nach Anspruch 13, weiter gekennzeichnet durch:ein viertes Antriebsorgan (4d) zur Einwirkung eines vierten Drucks auf die Form (2) in einer vierten, zur ersten Richtung koaxialen, jedoch entgegengesetzten Richtung (-x),ein fünftes Antriebsorgan (4e) zur Einwirkung eines fünften Drucks auf die Form (2) in einer fünften, zur zweiten Richtung koaxialen, jedoch entgegengesetzten Richtung (-y) undein sechstes Antriebsorgan (4f) zur Einwirkung eines -»sechsten Drucks auf die Form (2) in einer sechsten, zur dritten Richtung koaxialen, jedoch entgegengesetzten Richtung (-z),wobei das vierte, fünfte und sechste Antriebsorgan (4d, 4e, 4f) durch die Steuerungseinheit (7) betätigbar sind.Ü300U/0730
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4385179A JPS55138005A (en) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | Method and apparatus for powder sintering |
JP54047012A JPS5834401B2 (ja) | 1979-04-16 | 1979-04-16 | 炭素の焼結方法 |
JP54048824A JPS5849485B2 (ja) | 1979-04-19 | 1979-04-19 | グラファィト焼結方法 |
JP11142879A JPS5927679B2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | 粉体圧縮プレス装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3013943A1 true DE3013943A1 (de) | 1980-10-30 |
DE3013943C2 DE3013943C2 (de) | 1989-04-20 |
Family
ID=27461430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803013943 Granted DE3013943A1 (de) | 1979-04-11 | 1980-04-11 | Verfahren und vorrichtung zum sintern einer teilchenmasse mit einer pulverfoermigen form |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4414028A (de) |
DE (1) | DE3013943A1 (de) |
FR (1) | FR2453701A1 (de) |
GB (1) | GB2051134B (de) |
IT (1) | IT1128651B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0039014A1 (de) * | 1980-04-25 | 1981-11-04 | Asea Ab | Verfahren zur Herstellung von Presslingen aus Pulver |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4596694A (en) * | 1982-09-20 | 1986-06-24 | Kelsey-Hayes Company | Method for hot consolidating materials |
CA1222152A (en) * | 1982-09-20 | 1987-05-26 | Walter J. Rozmus | Method and assembly for hot consolidating materials |
US4732600A (en) * | 1983-02-08 | 1988-03-22 | Ampex Corporation | Apparatus for filling notches provided in a workpiece with a soft filler material |
JPS60502233A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-12-19 | アライド コ−ポレイシヨン | プリント板の製造方法 |
US4539175A (en) * | 1983-09-26 | 1985-09-03 | Metal Alloys Inc. | Method of object consolidation employing graphite particulate |
US4609526A (en) * | 1984-05-14 | 1986-09-02 | Crucible Materials Corporation | Method for compacting alloy powder |
SE8700394L (sv) * | 1987-02-03 | 1988-08-04 | Uddeholm Tooling Ab | Forfarande vid pulvermetallurgisk framstellning av detaljer samt anordning for att utfora forfarandet |
AU605480B2 (en) * | 1987-04-18 | 1991-01-17 | Tachi-S Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing a seat |
IT1214085B (it) * | 1987-09-11 | 1990-01-10 | Sintris Srl | Macchina sinterizzatrice perfezionata e relativo metodo |
US4906434A (en) * | 1988-09-13 | 1990-03-06 | University Of Tennessee Research Corporation | Bi-dimensional compression method |
US4999156A (en) * | 1988-09-13 | 1991-03-12 | University Of Tennessee Research Corporation | Bi-dimensional compression method |
US5294382A (en) * | 1988-12-20 | 1994-03-15 | Superior Graphite Co. | Method for control of resistivity in electroconsolidation of a preformed particulate workpiece |
US5403540A (en) * | 1990-10-29 | 1995-04-04 | Corning Incorporated | Heating of formed metal structure by induction |
US5110542A (en) * | 1991-03-04 | 1992-05-05 | Vital Force, Inc. | Rapid densification of materials |
JP2696435B2 (ja) * | 1991-03-26 | 1998-01-14 | 顯治 前田 | コンクリートの混練方法及びその装置 |
CA2174246C (en) * | 1993-10-29 | 2004-05-11 | Gary R. Schildgen | Method of manufacturing a medical electrical lead |
US5555481A (en) * | 1993-11-15 | 1996-09-10 | Rensselaer Polytechnic Institute | Method of producing solid parts using two distinct classes of materials |
US6209420B1 (en) | 1994-03-16 | 2001-04-03 | Baker Hughes Incorporated | Method of manufacturing bits, bit components and other articles of manufacture |
US5770136A (en) * | 1995-08-07 | 1998-06-23 | Huang; Xiaodi | Method for consolidating powdered materials to near net shape and full density |
US5794703A (en) * | 1996-07-03 | 1998-08-18 | Ctes, L.C. | Wellbore tractor and method of moving an item through a wellbore |
EP0963804A1 (de) * | 1997-01-20 | 1999-12-15 | Akane, Co., Ltd. | Sinterverfahren und -vorrichtung |
JP3620250B2 (ja) * | 1997-11-20 | 2005-02-16 | 株式会社村田製作所 | セラミック積層体のプレス装置及びプレス方法 |
US6042780A (en) * | 1998-12-15 | 2000-03-28 | Huang; Xiaodi | Method for manufacturing high performance components |
US6454030B1 (en) | 1999-01-25 | 2002-09-24 | Baker Hughes Incorporated | Drill bits and other articles of manufacture including a layer-manufactured shell integrally secured to a cast structure and methods of fabricating same |
US6200514B1 (en) | 1999-02-09 | 2001-03-13 | Baker Hughes Incorporated | Process of making a bit body and mold therefor |
KR100481134B1 (ko) * | 2002-07-29 | 2005-04-11 | (주)우성기업 | 찬바트 성형장치 및 찬바트 |
WO2004066742A1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-08-12 | Sfk Systems A/S | A method and an apparatus for thawing frozen meat |
US7368079B2 (en) * | 2003-12-09 | 2008-05-06 | Smith International, Inc. | Method for forming ultra hard sintered compacts using metallic peripheral structures in the sintering cell |
US7682557B2 (en) * | 2006-12-15 | 2010-03-23 | Smith International, Inc. | Multiple processes of high pressures and temperatures for sintered bodies |
ATE500958T1 (de) * | 2008-03-17 | 2011-03-15 | Osterwalder Ag | Pulverpresse zur herstellung eines presslings aus metallpulver |
US20100104874A1 (en) * | 2008-10-29 | 2010-04-29 | Smith International, Inc. | High pressure sintering with carbon additives |
US20100155985A1 (en) | 2008-12-18 | 2010-06-24 | 3D Systems, Incorporated | Apparatus and Method for Cooling Part Cake in Laser Sintering |
CN102225629B (zh) * | 2011-04-02 | 2013-10-02 | 太原理工大学 | 多源动压等静压粉体成型工艺 |
DE102013109157B4 (de) * | 2013-08-23 | 2016-06-09 | Fette Compacting Gmbh | Presse zur Herstellung von Presslingen aus pulverförmigem Material |
JP6252747B2 (ja) * | 2013-11-22 | 2017-12-27 | ポップリベット・ファスナー株式会社 | 接合装置及び接合方法 |
CH710828B1 (de) * | 2015-03-05 | 2019-06-28 | Dietmar W Kramer Dr Sc Techn Eth Phd | Pulverpresse sowie ein Futtergehäuse mit vorzugsweise mehreren für ein Querpressen verschiebbaren Stempeln. |
FR3042992B1 (fr) * | 2015-11-04 | 2021-09-10 | Univ Toulouse 3 Paul Sabatier | Mise en œuvre d'une interface mobile pour la fabrication de pieces complexes |
CN107718672A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-23 | 河北工业职业技术学院 | 粉体均压制样设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1966056A1 (de) * | 1968-02-23 | 1971-06-16 | Trw Inc | Pulverpressling mit gleichfoermiger Porositaet und Verfanren zu seiner Herstellung |
US3656946A (en) * | 1967-03-03 | 1972-04-18 | Lockheed Aircraft Corp | Electrical sintering under liquid pressure |
DE2200066A1 (de) * | 1971-03-01 | 1972-09-14 | Crucible Inc | Verfahren zum Herstellen von metallkeramischen Gegenstaenden |
DE2524122A1 (de) * | 1974-05-31 | 1975-12-18 | Homogeneous Metals | Verfahren zum herstellen von gegenstaenden aus metallpulver |
DE2601294A1 (de) * | 1975-02-03 | 1976-08-05 | Asea Ab | Verfahren zur herstellung von gegenstaenden durch isostatisches heisspressen eines pulverkoerpers |
US3992200A (en) * | 1975-04-07 | 1976-11-16 | Crucible Inc. | Method of hot pressing using a getter |
DE2914254A1 (de) * | 1978-04-07 | 1979-10-25 | Inoue Japax Res | Verfahren und vorrichtung zum drucksintern |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB487114A (de) * | 1900-01-01 | |||
US2449008A (en) * | 1940-10-18 | 1948-09-07 | Pecker | Means for forming pressed articles from powders |
US2350971A (en) * | 1940-10-18 | 1944-06-06 | Joseph S Pecker | Method for forming pressed articles from powders |
US2823419A (en) * | 1952-03-14 | 1958-02-18 | Fansteel Metallurgical Corp | Machine for pressing tantalum capacitor elements |
US2894281A (en) * | 1955-05-05 | 1959-07-14 | Bar Products Company | Molding press |
US2968837A (en) * | 1959-04-06 | 1961-01-24 | Engineering Supervision Compan | Super-high pressure apparatus |
US3107395A (en) * | 1959-11-27 | 1963-10-22 | Gen Electric | High pressure high temperature apparatus |
US3093862A (en) * | 1961-05-24 | 1963-06-18 | Barogenics Inc | Compact hydrostatic pressure apparatus |
US3249407A (en) * | 1963-10-15 | 1966-05-03 | Du Pont | Cemented carbide bodies containing a dispersed oxide in the matrix metal and a process of making |
US3279917A (en) * | 1963-11-20 | 1966-10-18 | Ambrose H Ballard | High temperature isostatic pressing |
US3328838A (en) * | 1963-12-30 | 1967-07-04 | Barogenics Inc | High pressure methods and apparatus |
US3363037A (en) * | 1965-07-01 | 1968-01-09 | Atomic Energy Commission Usa | High-temperature isostatic pressing of articles |
US3384926A (en) * | 1965-12-08 | 1968-05-28 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | High-pressure high-temperature apparatus |
GB1220376A (en) * | 1967-05-04 | 1971-01-27 | Hiroshi Ishizuka | Improvements in or relating to a high temperature high pressure apparatus |
CA855149A (en) * | 1968-02-28 | 1970-11-03 | J. Havel Charles | Hot isostatic pressing using a vitreous container |
US3450528A (en) * | 1968-07-25 | 1969-06-17 | Crucible Steel Corp | Method for producing dispersioned hardenable steel |
US3543345A (en) * | 1968-12-12 | 1970-12-01 | Crucible Inc | Apparatus for rapid fluid compacting |
SE352840B (de) * | 1969-12-12 | 1973-01-15 | Radiator Ets | |
GB1352061A (en) * | 1971-01-02 | 1974-05-15 | Birmingham Small Arms Co Ltd | Production of articles powder metallurgy methods |
US3779747A (en) * | 1972-09-05 | 1973-12-18 | Gleason Works | Process for heating and sintering ferrous powder metal compacts |
US3819814A (en) * | 1972-11-01 | 1974-06-25 | Megadiamond Corp | Plural molded diamond articles and their manufacture from diamond powders under high temperature and pressure |
SU579100A1 (ru) * | 1975-07-30 | 1977-11-05 | Краснодарский политехнический институт | Устройство дл прессовани порошков |
IT1172879B (it) * | 1978-02-01 | 1987-06-18 | Fiat Spa | Procedimento e dispositivo per la compattazione di polveri, di granulati e di materiali sminuzzati |
-
1980
- 1980-04-08 US US06/138,448 patent/US4414028A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-04-10 GB GB8011883A patent/GB2051134B/en not_active Expired
- 1980-04-11 DE DE19803013943 patent/DE3013943A1/de active Granted
- 1980-04-11 IT IT48402/80A patent/IT1128651B/it active
- 1980-04-11 FR FR8008222A patent/FR2453701A1/fr active Granted
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3656946A (en) * | 1967-03-03 | 1972-04-18 | Lockheed Aircraft Corp | Electrical sintering under liquid pressure |
DE1966056A1 (de) * | 1968-02-23 | 1971-06-16 | Trw Inc | Pulverpressling mit gleichfoermiger Porositaet und Verfanren zu seiner Herstellung |
DE2200066A1 (de) * | 1971-03-01 | 1972-09-14 | Crucible Inc | Verfahren zum Herstellen von metallkeramischen Gegenstaenden |
DE2524122A1 (de) * | 1974-05-31 | 1975-12-18 | Homogeneous Metals | Verfahren zum herstellen von gegenstaenden aus metallpulver |
DE2601294A1 (de) * | 1975-02-03 | 1976-08-05 | Asea Ab | Verfahren zur herstellung von gegenstaenden durch isostatisches heisspressen eines pulverkoerpers |
US3992200A (en) * | 1975-04-07 | 1976-11-16 | Crucible Inc. | Method of hot pressing using a getter |
DE2914254A1 (de) * | 1978-04-07 | 1979-10-25 | Inoue Japax Res | Verfahren und vorrichtung zum drucksintern |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0039014A1 (de) * | 1980-04-25 | 1981-11-04 | Asea Ab | Verfahren zur Herstellung von Presslingen aus Pulver |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4414028A (en) | 1983-11-08 |
DE3013943C2 (de) | 1989-04-20 |
IT8048402A0 (it) | 1980-04-11 |
FR2453701B1 (de) | 1984-12-28 |
FR2453701A1 (fr) | 1980-11-07 |
IT1128651B (it) | 1986-06-04 |
GB2051134A (en) | 1981-01-14 |
GB2051134B (en) | 1983-11-23 |
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