RU2690631C1 - Device for electroimpulse pressing powder - Google Patents
Device for electroimpulse pressing powder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690631C1 RU2690631C1 RU2018116769A RU2018116769A RU2690631C1 RU 2690631 C1 RU2690631 C1 RU 2690631C1 RU 2018116769 A RU2018116769 A RU 2018116769A RU 2018116769 A RU2018116769 A RU 2018116769A RU 2690631 C1 RU2690631 C1 RU 2690631C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- plate
- pulsed energy
- rod
- base
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
- B22F3/087—Compacting only using high energy impulses, e.g. magnetic field impulses
Abstract
Description
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к устройствам для электроимпульсного прессования порошка и служит для изготовления плотных изделий из электропроводных порошков или частиц.The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular, to devices for electropulse pressing of powder and serves for the manufacture of dense products from electrically conductive powders or particles.
Известна установка для электроимпульсного прессования порошка [А.С. №822991 Установка для электроимпульсного прессования изделий из порошка, опубликовано 23.04.1981 г.] Устройство включает в себя два импульсных источников энергии. Первый из которых состоит из выпрямителя, конденсаторной батареи, электрического разрядника, выполняющего роль ключа для замыкания электрической цепи, а также индуктора, плиты толкателя, матрицы и пуансонов. Второй импульсный источник энергии также состоит из другой конденсаторной батареи, другого выпрямителя и другого электрического разрядника, причем вторая батарея электрически соединена с нижним пуансоном, а разрядник - с верхним пуансоном.Known installation for electropulse pressing powder [A.S. No. 822991 Installation for electropulse pressing of products from powder, published 23.04.1981.] The device includes two pulsed energy sources. The first of which consists of a rectifier, a capacitor battery, an electric discharger, which serves as a key for closing the electrical circuit, as well as an inductor, a pusher plate, a die and punches. The second pulsed power source also consists of another capacitor bank, another rectifier and another electric discharger, the second battery being electrically connected to the lower punch and the discharger to the upper punch.
При прохождении импульса разрядного тока от одного импульсного источника через порошок он разогревается. Через некоторый промежуток времени (порядка 10-3-10-1 секунды) включается второй импульсный источник энергии, который наводит магнитное поле вблизи индуктора. Этот индуктор взаимодействует с плитой толкателем и генерирует в ней электромеханическое усилие. Импульс давления, распределенный по поверхности плиты, передается через пуансон на прессуемый порошок, в результате чего происходит его уплотнение. Полученные на этой установке образцы часто имеют недостаточную плотность, из-за низкой первоначальной плотности засыпки порошка.With the passage of a pulse of discharge current from a single pulse source through the powder, it is heated. After a certain period of time (about 10 -3 -10 -1 seconds), the second pulsed energy source turns on, which induces a magnetic field near the inductor. This inductor interacts with the plate pusher and generates electromechanical force in it. A pressure impulse distributed over the surface of the plate is transmitted through the punch to the powder to be pressed, resulting in its compaction. The samples obtained at this plant often have insufficient density, due to the low initial density of the powder filling.
Решением, наиболее близким предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту, является устройство для электроимпульсного прессования порошка [Патент на полезную модель №173938, Устройство для электроимпульсного прессования порошка, опубликовано 20.09.2017]. Это устройство включает в себя импульсный источник энергии, нагружающее устройство, металлическую обойму с матрицей из изолирующего материала, верхний подвижный пуансон, вставленный в шток, который проходит через верхнее основание, нижний пуансон, установленный на нижнем основании, пластину с двумя стержнями и двумя и втулками, на которой закреплена обойма с матрицей с засыпкой порошка, причем втулки подпружинены и имеют возможность скользить вертикально вдоль направляющих установленных на нижнем основании, а также дополнительный импульсный источник энергии с индуктором и плитой толкателем, расположенной снизу нижнего основания и которая может перемещать нижний пуансон вверх через отверстие в нижней плите, причем основной импульсный источник энергии соединен с засыпкой порошка, а дополнительный источник энергии с индуктором.The solution closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a device for electropulse pressing of powder [Utility Model Patent No. 173938, Device for electropulse pressing of powder, published on 20.09.2017]. This device includes a pulsed energy source, a loading device, a metal holder with a matrix of insulating material, an upper movable punch inserted into a rod that passes through the upper base, a lower punch mounted on the lower base, a plate with two rods and two bushings , on which the holder is fixed with a matrix filled with powder, and the bushings are spring-loaded and have the ability to slide vertically along the guides mounted on the bottom base, as well as an additional imp lsny power source to the inductor, and a pusher plate disposed below the lower base and which can be moved upwards through the lower punch a hole in the bottom plate, the main energy pulse source connected to the fill of the powder, and an additional source of energy to the inductor.
Устройство работает следующим образом. Порошок электропроводного материала, заключенный в керамическую матрицу и зажатую в металлическую обойму, поджимается нижним и верхним пуансонами. Давление Р к верхнему пуансону прикладывается от пневмопресса через шток. Включаются импульсные источники энергии, и в них накапливается необходимое количество энергии, которое определяется видом и массой уплотняемого порошка. После этого пропускают импульс тока от первого импульсного источника через поджатый порошок, который разогревает его. В этот промежуток времени, верхний подвижный пуансон, являющийся продолжением штока, совершает перемещение вниз. Обойма вместе с матрицей и засыпкой порошка также начинают двигаться вниз, происходит уплотнение порошка. Кроме того, через некоторое время (порядка 1 секунды) пропускают импульс тока от дополнительного импульсного источника через индуктор, в результате чего плита-толкатель отталкивается от него и дополнительно снизу ударяет по нижней опоре вместе с нижнем пуансоном. Происходит дополнительное прессующее воздействие на уплотняемый порошок и получается плотное изделие.The device works as follows. Powder electrically conductive material, enclosed in a ceramic matrix and clamped in a metal holder, is pressed by the lower and upper punches. The pressure P to the upper punch is applied from the pneumatic press through the rod. Pulsed sources of energy are turned on, and the necessary amount of energy is accumulated in them, which is determined by the type and mass of powder being compacted. After that, a current pulse from the first pulsed source is passed through the pursed powder, which heats it. During this period, the upper movable punch, which is a continuation of the rod, moves down. The yoke together with the die and the filling of the powder also begin to move downwards, the powder is compacted. In addition, after some time (about 1 second), a current pulse from an additional pulse source is passed through the inductor, as a result of which the plate-pusher pushes away from it and additionally hits the bottom support along with the bottom punch. There is an additional pressing effect on the compacted powder and a dense product is obtained.
Однако четко синхронизировать включение дополнительного источника энергии через индуктор в нужное время на этой установки не удается, что часто приводит к недостаточной высокой плотности изготавливаемых образцов.However, it is not possible to precisely synchronize the inclusion of an additional source of energy through the inductor at the right time at this installation, which often leads to an insufficient high density of the samples produced.
В связи с этим, важнейшей задачей является разработка нового устройства для электроимпульсного прессования порошка, позволяющее изготавливать изделия со стабильной высокой плотностью.In this regard, the most important task is the development of a new device for electropulse pressing of the powder, which makes it possible to manufacture products with a stable high density.
Техническим результатом заявленного устройства является создание нового изделия, обеспечивающего с помощью электроимпульсного прессования получение образцов с повышенными характеристиками, чем у прототипа, а именно с более высокой плотностью.The technical result of the claimed device is the creation of a new product that provides using electropulse molding to obtain samples with higher performance than the prototype, namely with a higher density.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для электроимпульсного прессования порошка, включающее, два импульсных источников энергии, нагружающее устройство, металлическую обойму с матрицей из изолирующего материала, верхний подвижный пуансон, вставленный в шток, который проходит через верхнее основание, нижний пуансон, установленный на нижнем основании, пластину с двумя стержнями и двумя и втулками, на которой закреплена обойма с матрицей с засыпкой порошка, причем втулки подпружинены и имеют возможность скользить вертикально вдоль направляющих установленных на нижнем основании, индуктор с плитой толкателем, расположенной снизу нижнего основания, которая может перемещать нижний пуансон вверх через отверстие в нижней плите, причем первый импульсный источник энергии соединен с засыпкой порошка, а второй источник энергии с индуктором, отличающееся тем, что устройство дополнительно имеет штангу, установленную на верхнем основании, на которой закреплен концевой выключатель на заданной высоте и соединенный с системой управления второго источника, а на штоке закреплена пластина в виде выступа, которая может замыкать или размыкать концевой выключатель.This technical result is achieved by the fact that in a device for electropulse pressing of a powder, comprising two pulsed energy sources, a loading device, a metal holder with a matrix of insulating material, the upper movable punch inserted into the rod that passes through the upper base, the lower punch installed on the lower base, a plate with two rods and two and sleeves, on which is attached a holder with a matrix filled with powder, and the sleeves are spring-loaded and have the possibility of Pressed vertically along guides mounted on the bottom base, an inductor with a pusher plate located below the bottom base, which can move the lower punch up through the hole in the bottom plate, the first pulsed energy source connected to the powder backfill, and the second energy source with an inductor differing in that the device additionally has a rod mounted on the upper base, on which the limit switch is fixed at a predetermined height and connected to the control system of the second source a, a fixed plate on the rod as a protrusion, which can open or close limit switch.
Устройство представлено на чертеже фиг. 1. Оно включает первый импульсный источник энергии 1 (состоящий из высоковольтного трансформатора, выпрямителя, конденсаторной батареи, электрического разрядника, выполняющего роль ключа для замыкания электрической цепи, который управляется специальной системой поджига, системы управления, служащую для управления зарядкой и разрядкой батареи конденсаторов), верхний пуансон 2 и нижний пуансон 3. Нижний пуансон 3 вставлен в опору 4, которая помещена на плиту 5. Опора 4 электроизолирована от плиты 5 изоляционным фланцем 6. Верхний пуансон 2 электрически изолирован от нижнего пуансона 3 изолирующими втулками 7, надетыми на крепление стойки 8. Давление Р к верхнему пуансону 2 прикладывается от нагружающего устройства (пневмопресса 9) через шток 10, который проходит через вернее основание 11. Пневмопресс 9 и шток 10 изолированы друг от друга неэлектропроводной прокладкой 12. Электропроводный порошок 13 помещают в матрицу 14 из электроизолирующего материала, зажатую в металлическую обойму 15. На плите 5 установлены двое направляющих 16 и 17 с пружинами 18 и 19, на которые надеты втулки 20 и 21, соединенные с пластиной 22. Эта пластина соединена с металлической обоймой 15. Снизу плиты 5 установлен магнитный индуктор 23, над которой расположена плита-толкатель 24. Эта плита-толкатель через изолирующую пластину 25 упирается в опору 4. Магнитный индуктор 23 подключен к о второму импульсному источнику тока 26. На верхнем основании 11 установлена штанга 27, на которой закрепляется концевой выключатель 28, соединенный с системой управления второго импульсного источника 26. На штоке 10 закреплена пластина 29 в виде выступа, которая может замыкать или размыкать концевой выключатель 28.The device is shown in FIG. 1. It includes the first pulsed power source 1 (consisting of a high-voltage transformer, rectifier, capacitor bank, electric discharger acting as a key for closing the electrical circuit, which is controlled by a special ignition system, the control system, which serves to control the charging and discharging of the capacitor bank) the
Устройство работает следующим образом. Порошок электропроводного материала 13, заключенный в керамическую матрицу 14 и зажатую в металлическую обойму 15, поджимается пуансонами 2 и 3. Давление Р к верхнему пуансону 2 прикладывается от пневмопресса 9 через шток 10. Включаются импульсные источники энергии 1 и 26 и в них накапливается необходимое количество энергии, которое определяется видом и массой уплотняемого порошка. После этого пропускают импульс тока от импульсного источника 1 через поджатый порошок 13, который разогревает его. В этот промежуток времени верхний шток 10 вместе с верхнем пуансоном 2 начинает совершать перемещение вниз. Обойма 15 вместе с матрицей 14 и засыпкой порошка 13 также начинают двигаться вниз, порошок начинает уплотнятся. Кроме того, пластина 29 установленная на штоке 10, также начинает движение вниз и замыкает или размыкает выключатель 28, закрепленный на штанге 27. Сигнал от выключателя 28 подается на систему управления импульсного источника 26, разряд которого подается на индуктор 23. В результате чего плита-толкатель 24 отталкивается от него и дополнительно снизу ударяет по нижней опоре 4 вместе с нижнем пуансоном 3. Происходит дополнительное прессующее воздействие на разогретый уплотняемый порошок. Вследствие чего плотность изготавливаемого образца получается несколько выше.The device works as follows. The powder of the electrically
Представленное устройство позволяет четко синхронизировать включение второго источника энергии через индуктор в нужное время. При запуске второго источника тока одновременно с первым источником приводило бы к тому, что дополнительное прессующее воздействие происходило еще на недостаточно разогретый порошок, что не давало бы увеличения плотности получаемого образца. При запуске второго источника тока свыше 2 и более секунд после основного источника тока, дополнительное прессующее воздействие происходило бы уже на остывающий образец и плотность получаемого изделия была бы не высокой. Следовательно необходимо включать дополнительный источник в такой момент, когда засыпка порошка наиболее разогрета. Это происходит во время начала движения штока вниз после разогрева засыпки порошка от первого источника тока. Установив концевой выключатель на штанге, так чтобы он включался сразу после начала движения штока вниз, достигаем нужной синхронизации включения дополнительного источника тока.The presented device allows you to clearly synchronize the inclusion of the second energy source through the inductor at the right time. When the second current source was started simultaneously with the first source, it would lead to the fact that an additional pressing effect occurred even on an insufficiently heated powder, which would not give an increase in the density of the obtained sample. When starting the second current source over 2 or more seconds after the main current source, an additional pressing effect would have occurred on the cooling sample and the density of the resulting product would not be high. Consequently, it is necessary to include an additional source at a time when the backfilling of the powder is most heated. This occurs during the start of the downward movement of the rod after heating the powder filling from the first current source. By setting the limit switch on the rod, so that it turns on immediately after the downward movement of the rod, we achieve the necessary synchronization of the inclusion of an additional current source.
При отсутствии указанных дополнительных приспособлений (штанга, концевой выключатель, пластина в виде выступа, которая может замыкать или размыкать этот концевой выключатель) воздействующее давление на уплотняемый порошок было бы меньше, и плотность получаемого изделия была бы ниже. Проведенное электроимпульсное прессование порошка твердого сплава ВК10, с помощью описанного устройства, позволило получать изделия с плотностью 98-99% от теоретической, в тоже время плотность изделий поучаемых на известной установке была 96-97%.In the absence of these additional devices (a bar, a limit switch, a plate in the form of a protrusion that can close or open this limit switch), the acting pressure on the powder to be compacted would be less, and the density of the resulting product would be lower. The electropulse pressing of the hard alloy powder VK10, using the described device, made it possible to obtain products with a density of 98-99% of the theoretical, while the density of the products taught in the known installation was 96-97%.
Таким образом, применение описанного устройства для электроимпульсного прессования порошковых материалов позволяет четко синхронизировать включение второго источника энергии через индуктор в нужное время и получать изделия с более высокой контролируемой плотностью.Thus, the use of the described device for electropulse pressing of powder materials allows you to clearly synchronize the inclusion of the second energy source through the inductor at the right time and get products with a higher controlled density.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018116769A RU2690631C1 (en) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | Device for electroimpulse pressing powder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018116769A RU2690631C1 (en) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | Device for electroimpulse pressing powder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2690631C1 true RU2690631C1 (en) | 2019-06-04 |
Family
ID=67037821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018116769A RU2690631C1 (en) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | Device for electroimpulse pressing powder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2690631C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215913U1 (en) * | 2022-05-23 | 2023-01-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for electropulse pressing of powders |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU822991A1 (en) * | 1979-07-24 | 1981-04-23 | Московский Ордена Трудового Красногознамени Инженерно-Физический Институт | Plant for electric-pulse pressing of powder articles |
RU82606U1 (en) * | 2008-10-13 | 2009-05-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова" | DEVICE FOR MAGNETIC-PULSE PRESSING OF POWDER MATERIALS |
US20090304833A1 (en) * | 2007-01-11 | 2009-12-10 | Hiroshi Nagata | Molding apparatus |
RU139637U1 (en) * | 2013-07-16 | 2014-04-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | POWDER POWER PRESSING DEVICE |
WO2016071832A1 (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-12 | Genicore Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Device and method for consolidation of powder materials and consolidated material |
RU173938U1 (en) * | 2017-03-10 | 2017-09-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for electric pulse powder pressing |
-
2018
- 2018-05-04 RU RU2018116769A patent/RU2690631C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU822991A1 (en) * | 1979-07-24 | 1981-04-23 | Московский Ордена Трудового Красногознамени Инженерно-Физический Институт | Plant for electric-pulse pressing of powder articles |
US20090304833A1 (en) * | 2007-01-11 | 2009-12-10 | Hiroshi Nagata | Molding apparatus |
RU82606U1 (en) * | 2008-10-13 | 2009-05-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова" | DEVICE FOR MAGNETIC-PULSE PRESSING OF POWDER MATERIALS |
RU139637U1 (en) * | 2013-07-16 | 2014-04-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | POWDER POWER PRESSING DEVICE |
WO2016071832A1 (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-12 | Genicore Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Device and method for consolidation of powder materials and consolidated material |
RU173938U1 (en) * | 2017-03-10 | 2017-09-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for electric pulse powder pressing |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215913U1 (en) * | 2022-05-23 | 2023-01-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for electropulse pressing of powders |
RU216267U1 (en) * | 2022-06-20 | 2023-01-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет " МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for electropulse pressing of powders |
RU2797226C1 (en) * | 2022-08-24 | 2023-05-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for pulsed electric pressing of powder materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU181536U1 (en) | Device for electropulse pressing of electrically conductive powders | |
RU173938U1 (en) | Device for electric pulse powder pressing | |
RU188873U1 (en) | Device for electric pulse pressing of powder materials | |
US20110316202A1 (en) | Sintering process and corresponding sintering system | |
EP2978551B1 (en) | A device and a method for consolidation of powder materials | |
JP2918804B2 (en) | Method of manufacturing high-density powder pressed product | |
RU196265U1 (en) | Device for electropulse pressing of powder materials | |
RU139637U1 (en) | POWDER POWER PRESSING DEVICE | |
RU186244U1 (en) | Device for electropulse pressing of non-heat-resistant materials | |
RU146545U1 (en) | POWDER POWER PRESSING DEVICE | |
RU2690631C1 (en) | Device for electroimpulse pressing powder | |
US2651952A (en) | Die for extruding compressed powder rods | |
RU198007U1 (en) | Device for electropulse compaction of electrically conductive powders containing radionuclides | |
RU191477U1 (en) | Device for electropulse pressing of capacitors from powder materials | |
GB2084350A (en) | Controlling a Sintering Process | |
RU179456U1 (en) | Device for electric pulse powder pressing | |
RU181811U1 (en) | Device for electropulse pressing of non-conductive powder materials | |
RU157755U1 (en) | DEVICE FOR MANUFACTURING PRODUCTS BY ELECTRICAL PULSE PRESSING | |
RU161439U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING LONG-DIMENSIONAL PRODUCTS BY ELECTRICAL PULSE PRESSING | |
RU2541334C1 (en) | Manufacturing method of items from electroconductive powder materials | |
US3179998A (en) | Variable impact tile press | |
RU161746U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING LONG-DIMENSIONAL PRODUCTS BY ELECTRICAL PULSE PRESSING | |
RU195007U1 (en) | Device for electric pulse pressing of electrical contacts from powder materials | |
RU154258U1 (en) | DEVICE FOR MANUFACTURING PRODUCTS BY ELECTRICAL PULSE PRESSING | |
RU149511U1 (en) | DEVICE FOR MANUFACTURE OF POROUS PRODUCTS BY ELECTRIC PULSE PRESSING |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200505 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210324 |