CN210045995U - 高频感应烧结压机 - Google Patents

Abstract

高频感应烧结压机：液压机的压机框架中放置烧结磨具，液压机为烧结磨具中的加工工件提供压力，烧结磨具外部设置高频感应线圈，高频电源为高频感应线圈提供电力。本实用新型克服原有烧结压制方法的缺点，采用高频加热，使模具从外向内加热，适合环形金属金刚石工具。

Description

高频感应烧结压机

技术领域

本实用新型涉及金刚石生产控制领域，具体涉及高频感应烧结压机。

背景技术

热压烧结法是高温压结成型的金属结合剂金刚石钻头、砂轮、磨头等制造方法。具体过程是把骨架金属和粘结金属都制成粉末，充分混合，在胎体料的工作层中加入一定浓度的会刚石，分层装入模具中；然后加温到700-900℃,然后进行加压而成型为金刚石金属工具。加温方式有电阻炉、电炉等方法；加压主要用压机或千斤顶。热压烧结法制造金刚石制品的主要优点是因磨具在石墨模具内成型，规格尺寸准确；烧结温度较低，烧结时间短，对金刚石本身质量损害较小；不需专门保护气体。

热压烧结的特点：热压烧结由于加热加压同时进行，粉料处于热塑性状态，有助于颗粒的接触扩散、流动传质过程的进行，成型压力低；烧结温度低，缩短烧结时间，从而抵制晶粒长大，得到晶粒细小、致密度高和机械、电学性能良好的产品。无需添加烧结助剂或成型助剂，可生产超高纯度的产品。热压烧结的缺点是过程及设备复杂，生产控制要求严，模具材料要求高，能源消耗大，生产效率较低，生产成本高

热压设备：常用的热压机主要由加热炉、加压装置、模具和测温测压装置组成。加热炉以电作热源，加热元件有SiC、MoSi或镍铬丝、白金丝、钼丝等。加压装置要求速度平缓、保压恒定、压力灵活调节，有杠杆式和液压式。模具要求高强度、耐高温且不与热压材料黏结，模具热膨胀系数应与热压材料一致或近似。根据产品烧结特征可选用热合金钢、石墨、碳化硅、氧化铝、氧化锆、金属陶瓷等。最广泛使用的是石墨模具。

1．最经常用方法是用钟罩炉压炉，将合金粉末和金刚石磨料压入耐热钢或石墨模具中，将一组装好的模具（一摞）放入钟罩炉内加热，等合金粉半熔化状态时再施加压力，烧结成型。

该方法的缺点是烧结时间长，压炉体积大，能耗大，一般烧结时间都要五个小时左右。

2．电炉烧结。将装好的模具放入电阻炉中烧结，烧结到温度后取出，在油压机或者千斤顶进行压制。

该方法的缺点是压制过程中温度和压力都不受控制，产品烧结密度和温度差距很大。

3．用电阻烧结法，先组装好的模具，采用电阻烧结压机，在模具两端通入低压大电流，靠模具自身的电阻发热，等合金粉半熔化状态时施加压力。使其成型。

该方法的缺点主要是耗能，烧结直径120mm直径的模具就最少需要60千瓦的加热功率，其中大半的功率是通过冷却铜电级损耗掉了。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高频感应烧结压机。

本实用新型的技术方案具体为：

高频感应烧结压机：液压机的压机框架中放置烧结磨具，液压机为烧结磨具中的加工工件提供压力，烧结磨具外部设置高频感应线圈，高频电源为高频感应线圈提供电力。

进一步的：其中液压机采用三梁四柱式压机框架的液压机。

进一步的：烧结磨具外侧设置有红外测温探头，红外测温探头连接温控表，温控表连接高频电源。

进一步的：液压机的调压阀与工控机连接。

进一步的：高频感应烧结压机安装在机柜中。

进一步的：液压机的液压站安装在机柜下层，液压机的压机框架安装在机柜上层，高频电源安装在压机框架旁降低高频电源为烧结磨具外部设置高频感应线圈供电的供电线长度，机柜旁设置有电控箱，温控表和工控机安装在电控箱中并且温控表和工控机的按键和显示装置安装在电控箱表面。

相对于现有技术，本实用新型的技术效果为，克服原有烧结压制方法的缺点，使烧结模具在烧结成型过程中的压力和烧结温度均为可控制状态，用以保证产品质量的一至性。

用高频烧结法，将合金粉末和金刚石磨料压入石墨模具中，采用高频烧结压机，在环套外部加热，使环套本身自感应发热，等合金粉半熔化状态时再施加压力， 烧结成型。

1)单个模具压制，烧结时间短，石墨模具保护，可减少金属在高温下氧化，防止金刚石长期高温下机械性能降低。

2)采用高频加热，使模具从外向内加热，适合环形金属金刚石工具，因采用感应加热，可采用绝缘隔热压头，从而大大节约能耗。

3)采用红外测温配合智能温控表控温技术，控制模具的烧结温度一致性。

4)可对模具进行先加热，到温度后联动压制，工艺更加随意。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的侧视图。

图3为本实用新型的俯视图。

1: 液压机的压机框架；2: 液压机的压头；3:温控表；4:电控箱；5: 液压机的液压缸；6:压力表；7:高频感应电源；8:红外测温探头；9:烧结模具；10:高频感应线圈；11：液压机的液压站。

具体实施方式

如图1-3，一种高频感应烧结压机，液压机的压机框架中放置烧结磨具为烧结磨具中的加工工件提供压力，烧结磨具外部设置高频感应线圈，高频电源为高频感应线圈提供电力。其中液压机采用三梁四柱式压机框架的液压机。

本实用新型使用的是高频感应加热，加热时烧结模具自身感应高频磁场发热，其他热工损耗很少，整体烧结效率很高，直径150毫米石墨模具单次到800度烧结时间不用5分钟。加上保温时间，整个工序大概要10分钟左右，加热时烧结功率在15-20千瓦左右，保温时烧结功率在10千瓦以内，耗电低，适合大多数环境生产。

烧结磨具外侧设置有红外测温探头，红外测温探头连接温控表，温控表连接工控机，同时温控表连接高频电源。温控表采用日本导彦的MAC3系列，工控机可采用研华或研祥品牌。

由于采用的是高频加热，并配套由红外测温探头、温控表、工控机组成的温度反馈系统形成精确的温度控制方式，使每次烧结的模具的温度保持一致，在本实用新型采用的高频感应烧结方法在烧结过程当中700度控温误差为正负2度。而其他的烧结方法则会有很大的误差，钟罩炉烧结是为一摞模具同时烧结，炉口部分温度较低，上中下的温差一般在30度以上，一炉出来的产品会形成中间温度过高，两边温度低，废品率较高。电炉烧结时温度误差不大，而在取出烧结时冷却量不受控制，一般误差在50度左右。电阻式烧结时主要是功耗太大，一台电阻式烧结压机功率一般在60千瓦以上，并且当模具直径大于150毫米就难以加热到高温。

液压机的调压阀与工控机连接。

本实用新型每次烧结是一个模具，压力由高精度的调压阀控制，可保证每个模具烧结后承受的压力一致，从而保证粉料烧结后的密度的一致性，对磨料的包裹和支撑也能保持一致。钟罩式烧结压炉，由于是多个烧结，每个模具承受的压力也不一致。

高频感应烧结压机安装在机柜中，液压机的液压站安装在机柜下层，液压机的压机框架安装在机柜上层，高频电源安装在压机框架旁降低高频电源为烧结磨具外部设置高频感应线圈供电的供电线长度，机柜旁设置有电控箱，温控表和工控机安装在电控箱中并且温控表和工控机的按键和显示装置安装在电控箱表面。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.高频感应烧结压机，其特征在于：液压机的压机框架中放置烧结磨具，液压机为烧结磨具中的加工工件提供压力，烧结磨具外部设置高频感应线圈，高频电源为高频感应线圈提供电力。

2.如权利要求1所述的高频感应烧结压机，其特征在于：其中液压机采用三梁四柱式压机框架的液压机。

3.如权利要求1所述的高频感应烧结压机，其特征在于：烧结磨具外侧设置有红外测温探头，红外测温探头连接温控表，温控表连接高频电源。

4.如权利要求3所述的高频感应烧结压机，其特征在于：液压机的调压阀与工控机连接。

5.如权利要求3所述的高频感应烧结压机，其特征在于：高频感应烧结压机安装在机柜中。

6.如权利要求5所述的高频感应烧结压机，其特征在于：液压机的液压站安装在机柜下层，液压机的压机框架安装在机柜上层，高频电源安装在压机框架旁降低高频电源为烧结磨具外部设置高频感应线圈供电的供电线长度，机柜旁设置有电控箱，温控表和工控机安装在电控箱中并且温控表和工控机的按键和显示装置安装在电控箱表面。

Images