CS253006B1 - Device for induction heating of ceramics especially on base of boron nitride - Google Patents
Device for induction heating of ceramics especially on base of boron nitride Download PDFInfo
- Publication number
- CS253006B1 CS253006B1 CS854672A CS467285A CS253006B1 CS 253006 B1 CS253006 B1 CS 253006B1 CS 854672 A CS854672 A CS 854672A CS 467285 A CS467285 A CS 467285A CS 253006 B1 CS253006 B1 CS 253006B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- insulating
- graphite
- core
- press
- inductor
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 7
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 6
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Zařízení pro indukční ohřev keramiky, zejména z nitridu boru, spočívá v tom, že grafitové lisovací nástroje, jimiž je vybaven žárový lis jsou uloženy do děleného poklopu s vodním chlazením, kde horní díl poklopu je opatřen induktorem a je vůěi spodnímu dílu utěsněn, přičemž lisovací nástroje jsou opatřeny izolačními díly.Equipment for induction heating of ceramics, especially from boron nitride, that is the graphite molding tool equipped with a hot press are stored in a split water-cooled hatch where the top the hatch part is provided with an inductor and is slack to the lower part while pressing the tools are insulated parts.
Description
Vynález se týká zařízení pro indukční ohřev slinovaných výrobků, zejména kroužků z nitridu boru.The invention relates to a device for the induction heating of sintered products, in particular of boron nitride rings.
V současné době je výroba slinovaných výrobků prováděna na žárových lisech, kde horní a spodní příčník žárového lisu je opatřen přísluěným razníkem a matricí, zhotoveným z vhodného žáruvzdorného materiálu, např. grafitu. Předlisovaný polotovar výrobku je uložen do lisovacího nástroje, ohřát na potřebnou teplotu slinování, po jejímž dosažení, při dostatečném prohřátí předlisku, je polotovar slinován.Currently, the production of sintered products is carried out on hot-presses, where the upper and lower cross-members of the hot-press are provided with the corresponding punch and die made of a suitable refractory material, eg graphite. The preformed product blank is placed in a pressing tool, heated to the desired sintering temperature, after which, when the preform is sufficiently heated, the blank is sintered.
Při výrobě slinované keramiky z nitridu boru je pro dokonalé prohřátí polotovaru, a tím i následná slinování, zapotřebí dosáhnout minimálních teplot 1700 až 1800 °C.In the production of sintered ceramics from boron nitride, a minimum temperature of 1700 to 1800 ° C is necessary to achieve a perfect warming of the workpiece and consequently sintering.
Tepelné namáhání materiálu lisovacích nástrojů při procesu je značné. Potřebná hodnota uvedená teploty je v současné době dosahována odporovým ohřevem grafitových lisovacích nástrojů - forem, ve kterých je umístěn předlisek. Přívod proudu pro odporový ohřev předlisku je realizován specificky tvarovanými grafitovými kontakty, které v případě výroby kroužku, jsou při napájení třífázovým proudem tvořeny obvykle Šesti segmenty ve tveru mezikruhové výseče. Tyto segmenty je nutno před každým ohřevem uspořádat tak, aby nedocházelo k dotyku jednoho segmentu k druhému.The thermal stress of the die material during the process is considerable. The required temperature value is currently achieved by resistive heating of graphite pressing tools - molds in which the preform is placed. The power supply for the resistive heating of the preform is realized by specially shaped graphite contacts which, in the case of a ring production, are usually formed by six segments in the doorway of the annular sector. These segments must be arranged before each heating so as not to touch one segment to the other.
Nevýhodou tohoto uspořádáni odporového ohřevu je skutečnost, že v důsledku teplotní závislosti elektrického odporu grafitu lze přístupný maximální proud nastavit teprve při dosaženi slinovací teploty a maximální topný výkon stroj nelze tedy využít během celého ohřevu.The disadvantage of this resistive heating arrangement is that, due to the temperature dependence of the electrical resistance of the graphite, the accessible maximum current can only be set when the sintering temperature is reached and the maximum heating power of the machine cannot therefore be used during the entire heating.
DalSim prakticky neodstranítelným jevem při odporovém ohřevu je intenzívní odvod teple přes razníky do chlazených přívodních elektrod, který má negativní vliv na energetickou náročnost slinovacího procesu zejména při vysokých teplotách.Another virtually unavoidable phenomenon in resistive heating is the intensive heat dissipation through the punches to the cooled lead-in electrodes, which has a negative effect on the energy performance of the sintering process, especially at high temperatures.
Napájecí proudy jednotlivých fází jsou při určité velikosti napájecího napětí ovlivňovány rozložením ohmickýoh odporů matrice, razníku, topných kroužků a přívodních elektrod (vliv struktury materiálu) a zejména přechodových odporů mezi těmito částmi. Přestože lze nesymetrii protékajících proudů do jisté míry kompenzovat nestavením nestejných napájecích napětí jednotlivých fází, zůstává zásadní nevýhodou tohoto uspořádání značná nerovnoměrnost ohřevu, která má nepříznivý vliv ne homogenitu vyráběné keramiky.The supply currents of the individual phases are influenced by the distribution of the ohmic resistors of the matrix, the punch, the heating rings and the lead-in electrodes (influence of the structure of the material) and in particular of the transition resistances between these parts. Although the asymmetry of the flowing currents can be compensated to a certain extent by the non-setting of unequal supply voltages of the individual phases, the major disadvantage of this arrangement remains the considerable irregularity of heating, which has an adverse effect on the homogeneity of the ceramic produced.
Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny do značné míry zařízením pro indukční ohřev keramiky, zejména na bázi nitridu boru, sestávajícím z grafitových lisovacích nástrojů, induktoru a tepelné izolace, jehož'podstatou je, že horní příčník lisu je opatřen horním válcovým pokjopem, který na svém spodním konci má těsnící těleso s uloženým těsněním, jehož vnější průměr odpovídá vnitřnímu průměru spodního válcového poklopu, připevněnému ke spodnímu příčníku lisu, přičemž horní válcový poklop je opatřen vodou chlazeným induktorem s vnitřním průměrem větším než vnšjší průměr izolačního válce matrice, obepínající vnější grafitovou trubkovou matrici, opatřenou z obou čelních stran izolač^ nimi kroužky, do které je uložen předlisovaný polotovar, nasazený na grafitovém trubkovém jádře, opatřeném izolačními válečky jádra, na který doléhají z obou čelních stran grafitové razníky o průměrech odpovídajících průměrům nezikružf, vytvořeném mezi jádrem a matricí.The above-mentioned disadvantages are largely eliminated by an apparatus for induction heating of ceramics, in particular based on boron nitride, consisting of graphite pressing tools, an inductor and thermal insulation, the essence of which is that the upper cross member of the press is provided with an upper cylindrical cover which the end has a sealed seal body having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the lower cylindrical cover attached to the lower cross member of the press, the upper cylindrical cover being provided with a water-cooled inductor with an inside diameter greater than the outer diameter of the matrix insulating cylinder; provided with insulating rings from both ends, in which a preformed blank is mounted, mounted on a graphite tubular core, provided with core insulating rollers on which the graphite embossment bears from both ends. The diameters corresponding to the diameters of the non-circles formed between the core and the matrix.
Horní i spodní poklpp je opatřen z vnější strany vodním pláštěm. K podstatě vynálezu rovněž náleží, že horní i spodní razník je příčně dělený a opatřený dělící rovině izolační deskou. Izolační válec ve jmenovaném zařízeni je podle vynálezu příčně dělený.The upper and lower hatches are provided with a water jacket on the outside. It is also within the scope of the invention that the upper and lower punches are transversely divided and provided with an insulating plate on the dividing plane. According to the invention, the insulating roll in said device is transversely divided.
Výhody řešení podle vynálezu jsou zejména ve snížení měrné spotřeby energie, úspoře jakostního grafitu, zvýšení produktivity práce a jakosti výrobků.The advantages of the solution according to the invention are, in particular, in the reduction of specific energy consumption, saving of quality graphite, increasing labor productivity and product quality.
Vynález je patrný ze schematického zobrazení příkladného provedení.The invention is evident from a schematic representation of an exemplary embodiment.
Na horním příčníku 46 žárového lisu je upevněn horní válcový poklop 32. Spodní okraj tohoto válcového poklopu je opptřen těsnícím tělesem 30. které může být vytvořeno ve formě kroužku se dvěma vnějšími drážkami, ve kterých jsou uloženy gumové těsnící 0 kroužky 21· Vnější průměr těsnícího kroužku odpovídá vnitřnímu průměru spodního válcového poklopu 6,do kterého se při činnosti lisu zasouvá. Spodní válcový poklop 6 je připevněn v ose zařízení ke spodnímu příčníku 1 lisu. V horním válcovém poklopu 32 je upevněn vodou chlazený induktor 29. jehož vnitřní průměr je větší než vnější průměr izolačního válce 12. Izolační válec 19 je zhotoven např. z porézní korundové keramiky a je s vůlí nasazen na vnější grafitové matrici 20. Uvnitř matrice 20, souose, je uloženo grafitové trubkové jádro 22. Mezi matrici 20 a trubkové jádro 22 je uložen předlisovaný polotovar. Grafitové razníky 17. 25. odpovídající svými průměry mezikruží vytvořenému mezi matricí 20 a jádrem 22. doléhají z obou čelních stran na předlisovaný polotovar. Grafitová matrice 20 i jádro 22 je z obou čelních stran rovněž opatřena izolačními válečky 18, 2324. např. z korundů. Z montážních důvodů je horní i spodní rszník 17. 25 příčné podélný a opatřený v dělící rovině izolační deskou 16, 26, Rovněž izolační válec 19 je z důvodů snažší montáže příčně dělený. Pro snížení tepelného namáhání obou poklopů jsou horní i spodní poklopy vybaveny vodním chlazením 33. které může být provedeno např. ve formě vhod ně uspořádaných přiletovaných trubek s chladící vodou.An upper cylindrical cover 32 is fastened to the upper crossmember 46 of the heat press. The lower edge of this cylindrical cover is supported by a sealing body 30 which may be formed in the form of a ring with two outer grooves in which rubber O-rings. corresponds to the inner diameter of the lower cylindrical cover 6 into which it is inserted during operation of the press. The lower cylindrical cover 6 is fixed in the axis of the device to the lower crossbeam 1 of the press. In the upper cylindrical cover 32 is mounted a water-cooled inductor 29 whose inner diameter is greater than the outer diameter of the insulating roller 12. The insulating roller 19 is made, for example, of porous corundum ceramics and is loosely attached to the outer graphite matrix 20. coaxially, a graphite tubular core 22 is disposed. A preformed blank is disposed between the die 20 and the tubular core 22. The graphite punches 17, 25, corresponding to the diameters of the annular formed between the die 20 and the core 22, abut from both faces on the preformed blank. Both the graphite matrix 20 and the core 22 are also provided with insulating rollers 18, 2324, for example of corundum, on both ends. For assembly reasons, the upper and lower sections 17, 25 are transversely longitudinal and provided with an insulating plate 16, 26 in the dividing plane. Also, the insulating roller 19 is laterally divided for easier assembly. To reduce the thermal stress of both hatches, the upper and lower hatches are provided with a water cooling 33, which can be carried out, for example, in the form of suitably arranged soldered tubes with cooling water.
Pro dosažení co nejdelší životnosti grafitového nástroje a vyloučení oxidace slinovaných výrobků se do uzavřeného poklopu s výhodou přivádí ochranný plyn, např. dusík.To achieve the longest service life of the graphite tool and to avoid oxidation of the sintered products, a shielding gas, such as nitrogen, is preferably fed to the closed lid.
Pro konstrukci tepelně i magneticky namáhaných částí lze použít elektrovodný měděný materiál. Takto vytvořený poklop tvoří současně i stínění okolní konstrukce před účinky rozptylovaného magnetického pole. Induktor i přívodní vedení je chlazené vodou obvyklým způsoben]. Přívod elektrického proudu ze zdroje přes spojovací vedení do induktoru lze s výhodou řeěit převlečenými maticemi, které umožňují snadnou montáž induktoru a spojovacího vedení.Electrically conductive copper material can be used for the construction of thermally and magnetically stressed parts. The hatch formed in this way also forms the shielding of the surrounding structure from the effects of the scattered magnetic field. Both the inductor and the supply line are normally water cooled]. The power supply from the source through the connecting line to the inductor can be advantageously solved by means of union nuts, which allow easy mounting of the inductor and the connecting line.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS854672A CS253006B1 (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Device for induction heating of ceramics especially on base of boron nitride |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS854672A CS253006B1 (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Device for induction heating of ceramics especially on base of boron nitride |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS467285A1 CS467285A1 (en) | 1987-03-12 |
| CS253006B1 true CS253006B1 (en) | 1987-10-15 |
Family
ID=5390023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS854672A CS253006B1 (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Device for induction heating of ceramics especially on base of boron nitride |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS253006B1 (en) |
-
1985
- 1985-06-25 CS CS854672A patent/CS253006B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS467285A1 (en) | 1987-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6774631B2 (en) | Magnetic resonance gradient coil with a heat insulator disposed between the electrical conductor and the carrier structure | |
| US4964795A (en) | Manifold assembly for plastic injection molding | |
| GB818179A (en) | Improvements in or relating to zone refining of metals | |
| US20100025391A1 (en) | Composite inductive heating assembly and method of heating and manufacture | |
| KR101904839B1 (en) | Apparatus and method for heating a blank for hot stamping | |
| US4133969A (en) | High frequency resistance melting furnace | |
| KR20170129819A (en) | Glass forming apparatus and method | |
| US3161756A (en) | Electrically heated billet-containers for metal-extrusion presses | |
| GB1133324A (en) | Polyphase electric furnace and methods of molding ingots therein | |
| KR100837747B1 (en) | With resistance | |
| CS253006B1 (en) | Device for induction heating of ceramics especially on base of boron nitride | |
| US7743628B2 (en) | Method and device for non-contact moulding of fused glass gobs | |
| US2125588A (en) | Electric furnace | |
| US3835296A (en) | Improvement in industrial electric resistance heater | |
| US3764718A (en) | Vacuum furnace with an electric heater assembly | |
| US3729307A (en) | Method and apparatus for electroslag remelting of metals,particularly steel | |
| US3522405A (en) | Apparatus for inductively heating metal workpieces | |
| US3695597A (en) | Furnace for heat treating objects under pressure | |
| KR900003403B1 (en) | Electronic pump | |
| US4119876A (en) | Electrode structure for an electric discharge device | |
| SU1622083A1 (en) | Male die of injection mould for hot forming | |
| EP0079304A1 (en) | Electrode holder for arc furnaces | |
| RU2064367C1 (en) | Device for hot moulding articles made of high-resistance composite materials | |
| KR100765856B1 (en) | Vacuum Furnace Heating Equipment | |
| CN223274241U (en) | Four-channel graphite joule heating device |