DE2006066A1 - Process for sintering powder bodies and furnace for carrying out the process - Google Patents
Process for sintering powder bodies and furnace for carrying out the processInfo
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Description
Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden- Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras / Sweden -
Verfahren zum Sintern von Pulverkorgern und Ofen für die Durchführung des VerfahrensProcess for sintering powder cores and furnace for the implementation of the procedure
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sintern von Pulverkörpern und einen Ofen für die Durchführung des' Verfahrens♦ ,The invention relates to a method for sintering powder bodies and a furnace for carrying out the ' Procedure ♦,
Hohe Dichte und Porenfreiheit bei pulvermetallurgisch hergestellten Hartmetallkörpern für Werkzeugzwecke bedeutet hohe Qualität. Bei spanabhebenden Werkzeugen bedeutet hohe Dichte u.a. gesteigerte Verschleisstärke» und geringeres Risiko für Schneidenbruch, Bei Wälzen und dergl. bedeutet Porenfreiha;it gesteigerte PestigiEeHigh density and freedom from pores in powder metallurgy manufactured carbide bodies for tool purposes means high quality. In the case of cutting tools, high density means, among other things, increased wear and tear » and lower risk of cutting edge breakage when rolling and the like means freedom from pores; it increases pest severity
- ί Ι- ί Ι
und bessere Oberflächenfeinheit, was wiederum bedeutet,= dass man bei einem gewalzten Produkt eine grössere Oberfläehenfeinheit erhalten kann. Auch bei der Herstellung von elektrischen Widerstandskörpern z.B. aus MoSi2 bedeuten eine sehr hohe Dichte und Porenfreiheit wesentliche Vorteile. Die Festigkeit nimmt zu und die Gefahr Örtlicher Überhitzung und darauf folgender Verbrennung wird geringer. Die Vorteile in Form von hoher^ Dichte und Porenfreiheiir' sind ebenso gross für Kermete verschiedener Art.and better surface fineness, which in turn means = that one can obtain a greater surface fineness in a rolled product. Also in the production of electrical resistance bodies, for example from MoSi 2, a very high density and freedom from pores mean significant advantages. The strength increases and the risk of local overheating and subsequent burns is reduced. The advantages in the form of high density and pore freedom are just as great for kermets of various kinds.
004-0667 T32-2. ORIGINAL (NSPSCTED004-0667 T32-2. ORIGINAL (NSPSCTED
Grosse Dichte und Porenfreiheit hat man bisher erzielr, durch Einschliessen eines gepressten Pulverkörpers in eine gasdichte, wärmebeständige HUlIe aus einem geeigneten Metall, wonach die Hülle evakuiert, verschlossen und in einen Ofen gelegt wurde, in dem das Material unter gleichzeitiger Einwirkung eines hohen Druckes gesintert wurde. Dabei wurden Temperaturen und Drücke bis zu 1BOO0C und 2000 Bar verwendet. Eine Hülle auf einem formgepressten Körper anzubringen, besonders wenn dieser eine komplizierte Form hat, die Evakuierung und das Verschliessen der Hülle sowie das Entfernen der Hülle nach dem Drucksintern, führt zu hohen Kosten. Besonders bei der Herstellung von kleinen Schneidelementen bedeutet das Einkapseln relativ gesehen eine erhebliche Verteuerung. Das Problem ist, wie man das Sintern und Warmpressen unter solchen Bedingungen ausführen kann, dass man die gewünschte Qualität ohne kostspieliges Einkapseln erhält.Great density and freedom from pores have been achieved so far by enclosing a pressed powder body in a gas-tight, heat-resistant envelope made of a suitable metal, after which the envelope was evacuated, sealed and placed in a furnace in which the material was sintered under the simultaneous action of high pressure . Temperatures and pressures were up to 1BOO 0 C and 2000 bar used. Attaching an envelope to a compression molded body, especially if it has a complicated shape, evacuating and sealing the envelope, as well as removing the envelope after pressure sintering, results in high costs. Particularly in the production of small cutting elements, encapsulation means a considerable increase in costs in relative terms. The problem is how to do the sintering and hot pressing under conditions such that the desired quality can be obtained without costly encapsulation.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, nach dem gesinterte Pulverkörper mit grosser Dichte durch Fintern von Pulverkörpern, vorzugsv/eise unter Vakuum, hergestellt werden, die auf übliche Weise durch Pressen von Pulver geformt worden sind, und die Körper nach dem Sintern unter direkter Einwirkung eines Druckmittels warm^epresst werden. Das Sintern der Körper und dae nachfolgende Pressen wird somit ausgeführt, ohne dass die Körper in einer gasdichtenThe invention relates to a method according to which sintered powder bodies with high density by fining powder bodies, preferably under vacuum, which have been shaped in the usual way by pressing powder and the bodies are hot-pressed after sintering under the direct action of a pressure medium. The sintering the body and the subsequent pressing will thus executed without the body in a gas-tight
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Hü.-le eingekapselt werden. Gernäss der Erfindung werden auu einem iuiver oder einer Pulvermischung hergestellte Körper uei Atmospharenaruok oder niedrigerem Druck und bei einer solchen Temperatur gesintert, dass Pulverkörner aus cenis-iiben Stoff verbunden weraen oier dass ein Bindemittel andere in der Pulvermischung enthaltene Pulverkürner verbindet, wonach aie Körper unter direkter Einwirkung eines Druckmitteis wie Argon, Helium, Stickstoff oaer Wasserstoff*isostatisch warmgepresst werden. "Hü.-le are encapsulated. According to the invention made from an iuiver or a powder mixture Body uei Atmarenaruok or lower pressure and sintered at such a temperature that powder grains made of cenis-iiben material are connected or that a binder other powder grains contained in the powder mixture connects, according to which aie body under the direct action of a pressure medium such as argon, helium, nitrogen oaer hydrogen * are isostatically hot-pressed. "
i-ine aen.cbare Erklärung dafür, dass die Dichte von gesinlenen iroauriten iurch isostatic ;:hes Warmpressen gesteigert wer .it ι: kann, obwohl aie Körper nicht von tesonieren Hüllen umschlossen werben, ist -iie, dass das Druckmittel daran gehindert wir.1, die entstandenen Hohlräume zwischen den gebundenen Puiverkörnern auszufüllen. Das Binaemittel bi-viet aabei eine geschlossene Karsei um jeden einzelnen Hohlraum und hindert das Iiruckmittei daran, in diesen ein- ä sudringen. Bei dem nachfo.^enden Varmpressen veraoiiwinden die Hohlräume auf dieselbe Art wie beim Warmpressen von Materia-, das in einer Hülle eingeschlossen ist, wenn Druck und Temperatur so gewählt werden, dass das Bindemittei hinreichend leicht ieformierbar ist, so dass iie gebundenen Pulverkörner gegeneinander gleiten und die leeren Hohlräume ausfüllen.I-ine aen.cable explanation for the fact that the density of Gesinlenen iroauriten is increased by isostatic;: hes hot pressing who .it ι: can advertise, although the bodies are not enclosed by tesonized envelopes, is that the pressure medium prevents us from doing so. 1, to fill in the voids created between the bound powder grains. The Binaemittel bi-Viet aabei a closed Karsei around each cavity and prevents the Iiruckmittei because sudringen like in this one. In the nachfo. ^ End Varmpressen the cavities in the same manner veraoiiwinden as in hot pressing materi- which is enclosed in an envelope, if pressure and temperature are selected so that the Bindemittei is sufficiently easy ieformierbar so that iie bonded powder grains slide against each other and fill in the empty spaces.
?ί;ΐΛ ias Verfahren wird ein spezieller Ofen von :er Art? ί; ΐ Λ ias procedure is a special furnace of: er Art
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verwendet, die einen in einer Druckkammer eingeschlossenen, isolierten Ofenraum hat. Das Pressen wird unmittelbar nach dem Sintern ausgeführt und beginnt bei Sintertemperatur. Während des Pressens muss die Temperatur auf mindestens solchen Wert eingestellt werden, dass das Bindemittel so leicht deformierbar ist, dass die geschlossenen Bäume zusammengepresst werden. Temperatur und Druck sind voneinander und von der Pulverzusammensetzung abhängig.used, which has an insulated furnace chamber enclosed in a pressure chamber. The pressing is done immediately after carried out after sintering and begins at sintering temperature. During pressing, the temperature must be at least set such a value that the binder is so easily deformable that the trees closed are pressed together. Temperature and pressure are of one another and depending on the powder composition.
Das Verfahren ist anwendbar für Pulverkörper verschiedener Art, vor allem für Hartmetallprodukte, die WC, TaC, TiC, oder VC oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Stoffe, sowie ein Bindemittel, das eus Co und/oder Ni und evtl. Pe besteht, enthalten· Auf übliche Weise jaus Pulver geformte Körper werden erst bei Atmosphärendruck oder niedrigerem Druck gesintert, vorzugsweise unter Vakuum, so dass die Karbidkörner der enthaltenen Stoffe zusaamengefügt werden. Bindemittelmenge und Temperatur werden so gewählt, dass die meisten verbliebenen Hohlräume oder Poren zwischen den Pulverkörnern ganz geschlossen werden, wonach der gesinterte Körper in einem Ofen nit einem in einer Druckkammer eingeschlossenen Ofenraum isostatisch gepresst wird. Dieses Pressen wird mit Vorteil bei Sintertemperatur ausgeführt, d.h. einer Temperatur, bei welcher das Bindemittel relativ leicht plastisch defomierbar oder evtl. fliessend oder zumindest beinahe fliessend ist,The method is applicable to powder bodies of various Kind, especially for carbide products that include WC, TaC, TiC, or VC or a mixture of two or more of these Substances, as well as a binding agent consisting of Co and / or Ni and possibly Pe, contain · In the usual way, every powder Shaped bodies are only sintered at atmospheric pressure or lower pressure, preferably under vacuum, see above that the carbide grains of the substances contained are added together. Binder amount and temperature will be like this chosen that most of the remaining cavities or pores between the powder grains are completely closed, after which the sintered body is placed in a furnace with an in a pressure chamber enclosed furnace space is isostatically pressed. This pressing is advantageously carried out at the sintering temperature executed, i.e. a temperature at which the binder can be plastically deformed relatively easily or possibly fluent or at least almost fluent,
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und mit einem. Druckmittel, das direkt auf die Körper- '. ' oberfläche wirkt. Hierdurch entfällt das kostspielige Einkapseln der Pulverkörper, das bisher beim Drucksintern oder isostatischem Warmpressen als notwendig angesehen wurde. Die Hartmetallkörper enthalten gewöhnlich . 0 - 99 # WG und/oder TiG, 0 - 30 # TaC, NbO und/oder VC als harte partikel und 1 - 30 j£ Co und/oder NC sowie evtl. Eisen als Bindemittel. Am gewöhnlichsten sind Körper mit 0 --99'$ WC und/oder TiG, 1 - 30 # Co und/oder Ni sowie anderen stoffen in kleinen Mengen, hauptsächlich als Verunreinigungen. Das Sintern selbst kann in der Regel bei etwas niedrigerer Temperatur als normales Sintern bei Atmosphärendruek oder unter Vakuum erfolgen, da ein gleich gutes Ausfüllen der Kornzwischenräume wie bisher beim Sintern selbst nicht mehr erforderlich ist. Wichtig ist ja nur, dass die Hohlräume und Poren gut verschlossen sind, so dass isostatisches Pressen ohne besondere Hül^-e mit gutem Resultat durchgeführt werden kann. ; Aus demselben ffrund kann evtl. eib etwas kleinerer Bindemittelgeialt verwendet werden. Niedrigere Temperatur bedeutet auch, cfass das Risiko, dass Bindemittel während des Sinterns iri dem Körper nach unten rinnt, geringer wird. Evtl. kann man sich damit zufrieden geben, den PUlver-'körper vor dem isostatischen Pressen nur an der Oberflächeand with one. Pressure medium that acts directly on the body- '. ' surface works. This eliminates the costly encapsulation of the powder body, which was previously the case with pressure sintering or hot isostatic pressing was deemed necessary. The hard metal bodies usually contain. 0 - 99 # WG and / or TiG, 0 - 30 # TaC, NbO and / or VC as hard particles and 1 - 30 j £ Co and / or NC as well possibly iron as a binding agent. Most common are bodies with 0 --99 '$ WC and / or TiG, 1 - 30 # Co and / or Ni as well as other substances in small quantities, mainly as impurities. The sintering itself can usually take place at a slightly lower temperature than normal sintering at atmospheric pressure or under vacuum, because an equally good filling of the gaps between the grains as was previously no longer required during sintering itself. It is only important that the cavities and pores are well closed, so that isostatic pressing without special Hül ^ -e can be carried out with good results. ; Somewhat smaller binders can possibly be produced from the same five-round be used. Lower temperature also means there is a risk of binding agents during the Sintering, which runs down the body, becomes less. You can possibly be satisfied with the powder-'body before isostatic pressing only on the surface
. ■'■■'■·=- .· '■■'■■-' -! ■ ■" ■'■"."■.■·■'.■■ - : zu sintein. Die Sintertemperatur dst in der Regel '. ■ '■■' ■ · = -. · '■■' ■■ - '-! ■ ■ "■ '■". "■. ■ · ■'. ■■ - : too sintein. The sintering temperature is usually '
- 1200 - 16Ö0°C* Das nachfolgende isostatische Pressen wird^ in den meisten fällen zweokmäsaigerweise bei 800 - 15000O- 1200 - 16Ö0 ° C * The following isostatic pressing is ^ in most cases zweokmäsaigerweise at 800-1500 0 O
1 ^ ORlQlNALlNOf1ECTED ^ ! 1 ^ ORlQlNALlNOf 1 ECTED ^ !
O0dÖ8S7ia22O0dÖ8S7ia22
und 100 - 2000 Bar ausgeführt. Als allgemeine Regel gilt, dass eine Steigerung des Druckes bedeutet, dass eine niedrigere !Temperatur angewendet werden kann, um dieselbe Sichte zu erreichen. Das Sintern und das nachfolgende . Pressen führen zu dem besten Resultat, wenn beides in ein und demselben Ofen ausgeführt werden kann. Geschieht das Sintern unter Vakuum ist eine Druckkammer mit einen separaten Vakuumventil mit grossem Strömungsquerschnitt notwendig, um eine erforderliche Drucksenkung zu erreichen. Die Korngrösse der verwendeten Pulver ist zweckmässigerweise 1 - ^ yum.and 100 - 2000 bar. As a general rule, that an increase in pressure means that a lower! temperature can be applied to the same To achieve sight. The sintering and the following. Pressing leads to the best result when both are in one and the same furnace can be run. If the sintering takes place under vacuum, a pressure chamber is one separate vacuum valve with large flow cross-section necessary to achieve the required pressure reduction. The grain size of the powder used is expedient 1 - ^ yum.
Das Verfahren ist auch geeignet für die Herstellung von elektrischen Heizkörpern z.B. aus MoSip und Glas. Aus Pulver hergestellte Körper werden bei einer Temperatur von 900 - 14000C gesintert, wonach die Körper unter direkter Einwirkung eines Druckmittels bei 100 - 2000 Bar und 800 - 14000G isostatisch warmgepresst werden. Die Korngrösse des verwendeten Pulvers ist in der Regel 1 - 75/um·The process is also suitable for the production of electrical radiators, for example from MoSip and glass. Powder prepared from the body at a temperature of 900 - 1 400 0 C sintered, after which the body under the direct action of a pressure medium at 100 - be hot pressed isostatically 1400 0 G - 2000 bars and the 800th The grain size of the powder used is usually 1 - 75 / um
Eine dritte Produktgruppe, für die das Verfahren angewendet werden kann, sind Kermete verschiedener Art. Ein Kermet aus 90 - 99 i> Al2O, und 1 - 10 56 Ag wird hergestellt, indem ein Pulver mit Korngrösse von 1 - 50jum zu Körpern gepresst wird, die unter Vakuum gesintert werden, gewöhnlich bei 10" Torr oder niedriger und liei 900 - HOO0G, so d»·· geschlossene Poren oder Hohlräum· entstehen. A third group of products for which the process can be used are kermets of various types. A kermet made from 90 - 99 i> Al 2 O and 1 - 10 56 Ag is produced by pressing a powder with a grain size of 1 - 50 µm into bodies which are sintered under vacuum, usually at 10 "Torr or lower and leaving 900 - HOO 0 G, so that closed pores or voids are created.
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wonach der Körper unter direkter Einwirkung eines Druckmittels bei TOO - 2000 Bar und 800 - 14-0O0C isostatisch warmgepresst wird· *after which the body is isostatically hot-pressed under the direct action of a pressure medium at TOO - 2000 bar and 800 - 14-0O 0 C *
Ein viertes produkt, das hergestellt werden kann, sind Knüppel aus Urandioxyd, pulver aus Urandioxyd wird in Wasserstoffgasatmosphäre oder unter Vakuum bei einer Temperatur von mindestens 155O0C gesintert und danach bei * einem Druck von IvX) - 2000 Bar und einer !Temperatur von 15'V - IsOu0C warragepresst. Eine Reihe weiterer Prpdukte dürfte nach dem Verfahren hergestellt werden können.A fourth product, which may be prepared, billets are made from uranium dioxide powder of uranium dioxide is sintered in hydrogen gas atmosphere or under vacuum at a temperature of at least 155o 0 C and then at * a pressure of IVX) - 2000 bars and a temperature of 15 'V - IsOu 0 C warra-pressed. A number of other products should be able to be manufactured using the process.
Als Beispiel für den technischen Portschritt, den diese Methode darstellt, kann genannt werden, dass gesinterte Körper, die nach der üblichen Methode hergestellt werden, in der Regel 130 - 500 mal so viele Hohlräume je Volumeneinheit enthalten, wie Körper, die nach dera Verfahren gemäss der Erfindung hergestellt sind. Bei einem Vergleich I mit dem bisherigen Verfahr en zum -'Drucksintern".-von Fulverkörpern, die in einer evakuierten, wärmebeständigen Hülle eingeschlossen sind, gewinnt man den Vorteil, dass ein ' zeitraubender und kostspieliger Arbeitsgang wegfällt. Das Verfahren ermöglicht ein Sintern ohne Hülle, ohne Kühlung der Körper zwischen Sintern und Warmpressen Und ohne komplizierte Transportanordnungen mit Schleusen, die den Kontakt der heissen Körper «it luft verhindern. Beim Pressen von Urandioxyd UO2 scheint eine Dichte von 99,5£ der theoretisch erreichbaren Dichte möglich zu sein.As an example of the technical port step that this method represents, it can be mentioned that sintered bodies that are manufactured according to the usual method generally contain 130-500 times as many cavities per unit of volume as bodies that are manufactured according to the method according to of the invention are made. When comparing I with the previous method for -'Drucksintern ".- of fulcrum bodies which are enclosed in an evacuated, heat-resistant cover, one gains the advantage that a 'time-consuming and costly operation is omitted. The method enables sintering without a cover , without cooling the body between sintering and hot pressing, and without complicated transport arrangements with sluices that prevent the hot bodies from coming into contact with air. When pressing uranium dioxide UO 2 , a density of 99.5 £ of the theoretically achievable density seems to be possible.
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Die Erfindung betrifft auch einen Ofen, in dem sowohl das Sintern als auch das Warmpressen ausgeführt werden kann und der somit für die Durchführung des Verfahrens besonders · geeignet ist. 5er Ofen der Erfindung besteht aus einer zylindrischen Druckkammer mi b einem Hociidruckzylinder, in diesen Zylinder hineinragenden Endverschlüssen, una Anordnungen für die Aufnahme axialer Kräfte, die von einem in der -Druckkammer eingeschlossenen Druckmittel auf die End-Verschlüsse ausgeübt werden. Der Ofenraum und die Erwärmungsanordnungen weraen von einer isolierenden Hülle in Form eines Mantels mit einem isolierenden Deckel und Boden umgeben. Der Ofen ist dadurch gekennzeichnet, dass der eine Endverschluss, gewöhnlich der untere, mit einem ringförmigen Teil mit einem gegen den Zylinder dichtenden Organ versehen ist, sowie mit einem die Öffnung des ringförmigen Teils bedeckenden Ventilteller, einem dichtenden Organ zwischen dem ringförmigen Teil und dem Ventilteller, einer an den ringförmigen Teil dichtend anschliessbaren Vakuumleitung, sowie einem Organ zum Trennen des Ventiltellers von dem ringförmigen Teil, so dass man beim Vakuumsintern eine Öffnung mit relativ grossem Strömungsquerschnitt erhalten kann.The invention also relates to a furnace in which both sintering and hot pressing can be carried out and which is therefore particularly suitable for carrying out the method. 5 oven of the invention consists of one cylindrical pressure chamber with a high pressure cylinder, in this cylinder protruding end closures, una arrangements for the absorption of axial forces, which from an in the pressure chamber enclosed pressure medium on the end closures be exercised. The furnace space and the heating arrangements are enclosed in an insulating sheath Form of a jacket surrounded by an insulating lid and base. The furnace is characterized in that the one End closure, usually the lower one, with an annular part with a member sealing against the cylinder is provided, as well as with a valve disk covering the opening of the annular part, a sealing member between the ring-shaped part and the valve disk, a vacuum line that can be connected to the ring-shaped part in a sealing manner, as well as a member for separating the valve disk from the annular part, so that when vacuum sintering an opening with a relatively large flow cross-section can get.
Gewöhnlich wird die Vakuumleitung auf solche Weise an den Ofen angeschlossen, dass sie in die ringförmige Öffnung dee Endverschlusses hineinragt. Die Anschlussleitung kaiin ausgenutzt werden, um den Ventilteller im Verhältnis zu dem·Usually the vacuum line is connected to the oven in such a way that it protrudes into the annular opening of the end closure. The connection line can be used to connect the valve disc in relation to the
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ringförmigen Teil anzubeten. Um ein Bewegen oder Schütteln der Charge im Ofen zu vermeiden, wird die Leitung eingeführt, Ms sie in Kontakt mit dem Ventilteller kommt, wonach der'ringförmige [Dell'des Endverschlusses gesenkt, wird, so ■ dass man eine Öffnung zwischen dem Ofenraum und der Vakuum-'pumpe erhält. Um die Beanspruchung des Ventiltellers zu vermindern, /besonders wenn dieser einen grossen Durchmesser oder eine geringe Dicke hat, kann dieser mit einem herausragenden Teil versehen sein, das bei geschlossener Ventil- * öffnung das Organ stützt, das die auf den Endverschluss einwirkenden Kräfte aufnimmt.ring-shaped part to worship. To move or shake to avoid the batch in the furnace, the line is introduced, If it comes into contact with the valve disk, after which the 'annular' of the end closure is lowered, see above that there is an opening between the furnace chamber and the vacuum pump receives. To reduce the stress on the valve head, / especially if it has a large diameter or has a small thickness, it can be marked with an outstanding Be provided with part that, when the valve * opening is closed, supports the organ that acts on the end closure Absorbs forces.
Der Ofen gemäss der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigenThe furnace according to the invention is illustrated below with reference to FIG Drawing described; in this show
Fig. 1 einen Ofen, teilweise im Schnitt, mit einemFig. 1 shows a furnace, partially in section, with a
trans-por-t aiii en JPressengestell, das über eine ,Hochdruckkammer mit einem Ofenraum geschobentrans-por-t aiii en J press frame that has a , High pressure chamber with a furnace chamber pushed
wird und die auf die Endverschlüsse einwirkenden Kräfte aufnimmt, wenn der Ofen unter Druck , gesetzt wird, 'and absorbs the forces acting on the terminations when the oven is under pressure , is set, '
Pig. 2 und 5einen Schnitt durch den unteren Teil der Druckkammer beim Warmpressen bzw. Vakuumsintern,Pig. 2 and 5 a section through the lower part of the pressure chamber during hot pressing or vacuum sintering,
Fig. 4 einen Schnitt durch den oberen Teil der Druck-*- kammer und ....·,- Fig. 4 is a section through the upper part of the pressure - * - chamber and .... ·, -
Fig. 5 und 6 Schnitte durch einen Endveraohluaa längg " Linien A-X baw# S-B inJU«, 3. .5 and 6 sections through an end connection along "lines AX baw # SB inJU", 3rd.
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In der Zeichnung bezeichnet 1 ein Pressengestell, aas zwischen der in ler Figur gezeigten Lage uni einer La1J''* in der es die Hochdruckkammer 'L umgibö, beweg-icr· angeordnet ist. Das Gestell besteht aus Jochen 3 und 4, dazwischenliegenden Einsatzstück en und einem zusairjnenhal senden Bandmantel 6. Das Gestell wird von Hadern ( getragen, die auf Schienen G laufen. Die Hochdruckkammer 2 wird von einer Säule 9 getragen und enthält einen Hocharuckzylinder, der aus einem inneren Rohr 10 und einem umgebenden Bandmantel 11 sowie Endringen 12 aufgebaut ist, die den Bandmantel axial zusammenhalten und als Befestigung für Konsolen dienen, mit denen die Hochdruckkammer an aer Säule befestigt ist. Die Kammer 2 hat einen oberen Endverschluss 13» der in,das Rohr 10 der Hochdruckkammer hineinragt. Zwischen dem Rohr und dem Endverschluss befindet sich ein Dichtungsring 14. Der eigentliche Ofenraum 15, in dem sieh die Charge 16 befindet, ist von einem isolierenden Mantel 1? umgeben, der aus drei konzentrischen Blechrohren 1b, 19 und 20, Schicht 21 und 22 aus Isoliermaterial sowie zwei Endringen 23 und 24 besteht. Der Mantel 1 ν ist mittele Ring an dem oberen Endverschluss 13 aufgehängt und gasdicht an diesem angeschlossen. In den oberen Teil des Hanteis 17 ist ein isolierender Deckel 25 eingesetzt, der aus einer Bleche hülle 26 besteht, die mit Isoliermaterial 27 gefüllt und mit Durchführungen 28 für elektrische Leitungen zu dem Heizelement 47 versehen ist. Die Hülle 26 ist an einem Be festigungering 29 befestigt, der zwischen dem Ring 24 und de« oberen Endrerachlu·· 11 festgeklemmt ist. Ia dem Ring In the drawing, 1 denotes a press frame, aas between the position shown in the figure uni a La 1 J '' * in which the high-pressure chamber 'L umgibö, movable-icr · is arranged. The frame consists of yokes 3 and 4, inserts between them and a band jacket 6. The frame is supported by rags ( which run on rails G. The high-pressure chamber 2 is supported by a column 9 and contains a high-pressure cylinder consisting of a inner tube 10 and a surrounding band jacket 11 as well as end rings 12, which hold the band jacket axially together and serve as fastening for brackets with which the high pressure chamber is fastened to the column. Chamber 2 has an upper end closure 13 »in, the pipe A sealing ring 14 is located between the pipe and the end closure. The actual furnace space 15, in which the charge 16 is located, is surrounded by an insulating jacket 1? Layer 21 and 22 consists of insulating material and two end rings 23 and 24. The jacket 1ν is a central ring on the upper end closure 13a hung up and connected to it in a gastight manner. In the upper part of Hanteis 17, an insulating cover 25 is inserted, the sleeve consists of a sheet 26 which is filled with insulation material 27 and provided with passages 28 for electrical lines to the heating element 47th The casing 26 is fastened to a fastening ring 29 which is clamped between the ring 24 and the upper end tube 11. Yes the ring
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BADBATH
ϊΐίηϊ Itu-u-ii für die !Dichtungsringe 3^ uni 31· Zwischen dem ::)3cke:. <ö .Una den oberen End Verschluss 13 bildet sicn ein. ^'■•scji'ivösencr Haue 5^, uer mix den: Ofenraum 15 nur aurch t\lne )ru3icau3t:. sici.s.öffnung ;';: in Verbindung stent. In aem ivauia 1-2 iiann ein Heizelement ui;. einer Zuführungsleitung angcorln«t v.-rüen, was iedcv-U nicht gezeigt isx. In dem eieren Ξηάverschluss ist 'ein jurchführungskanal 34 mit einen Jichtun^^organ 5- für eine Zuführungsleitung 35.-In dem Verschluss ist ausserlem ein Kanal 5- für lie Zuführung | von Jruekinittel und eine Urne iür den .Dichtungsring 14 angeordnet. Der Kanal 3. mündet in der Spalte 39 zwischen. der inneren V.and des Rohres U und dem äusseren Rohr 1o in den 'Mantel.17· Die Heizelemente 4< werden von einem Rohr 40 getragen, das ten Ofenraum 15 umgibt. Die Elemente sind mit Hilfe von mit Schlitzen versehenen Schienen 41» durch die die Heizelemente eingeführt werden können, auf der Aussenseite des Rohres 40 befestigt. Das Rohr 40 ist mittels auf der Innenseite des Rohres befindlicher S^hutzschienen 43 im Deckel 25 aufgehängt. Zwischen Deckel 25 " und dem Rohr 40 ist ein Spalt 44, so dass sich Öffnungen bilden, durch die die Anschlussteile der Heizelemente von · Spalt 46. zwischen Rohr 20 des Mantels 1/ und dem Rohr 40 laufen können. Über dem oberen Endverschluss 13 liegt eine !Druckplatte 45-mit-einer Hut für die elektrische leitung ϊΐίηϊ Itu-u-ii for the! O-rings 3 ^ uni 31 · Between the: :) 3cke :. <ö .Una the upper end closure 13 forms a. ^ '■ • Scji'ivöscr Haue 5 ^, outside mix den: Oven space 15 only through t \ lne) ru3icau3t :. sici.s. opening; '; : connected stent. In aem ivauia 1-2 iiann a heating element ui ;. a supply line angcorln «t v.-rüen, which iedcv-U is not shown. In the egg closure there is a duct 34 with a duct 5- for a supply line 35. In the closure there is also a duct 5- for the supply von Jruekinittel and an urn iür den .Sealing ring 14 arranged. The channel 3 opens in the column 39 between. the inner V.and of the tube U and the outer tube 10 into the 'jacket. 17 · The heating elements 4 <are carried by a pipe 40 which surrounds the furnace chamber 15. The elements are fastened to the outside of the tube 40 with the aid of slotted rails 41 'through which the heating elements can be inserted. The tube 40 is suspended in the cover 25 by means of protective rails 43 located on the inside of the tube. Between the cover 25 ″ and the pipe 40 there is a gap 44, so that openings are formed through which the connecting parts of the heating elements of the gap 46 can run between the pipe 20 of the jacket 1 / and the pipe 40 a! pressure plate 45- with -a hat for the electrical line
. Die Druckkammer hat einen unteren Endverschluss, der aus einem ringförmigen Teil 5P mit einer Dichtung 51 besteht,. The pressure chamber has a lower end closure consisting of an annular part 5P with a seal 51,
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aie gegep «ie innenfläche des Rohres 10 diehtet» i)#r föreige feil 50 hftt einen ebenen Ventiifsitg 52, der ©ich gwisohen der kleineren Augbohrung 55 an ihrem ättgs§j?#n feil und der grösseren Ausbohrung 54 an ihrem inneren feil bildet* Jn dem ringförmigen Teil 50 igt tin Ventilteller mit.tintr PiQhtung 5^ anfeordnet, di© gtgen di§ ysntil« gitsflache 52 dichtet. Der Ventilteller 55 hat einen n&eh unten ragenden Zapfen 57 mit einer solchen Iiänge, diissAs opposed to the inner surface of the tube 10, there is a flat valve part 52, which forms the smaller eyehole 55 on its saddle and the larger bore 54 on its inner one * In the ring-shaped part 50, there is a valve disk with an internal pinholing 5, which seals the synthetic surface 52. The valve disk 55 has a pin 57 protruding closer to the bottom with such a length, diiss
^ seine untere Fläche bei geschlossenem Ventil auf derselben Kbene wie die untere Fläche des Rings 50 liegt und spmit das Joeh 4 des Gestelles 1 stützt, wenn der Druck den End«- verschluss gegen dieses presst. Der Ventilteller £5 ist »it einer Angahl axialer Führungen 5d versehen, dip von der Ausbohrung 54 gesteuert werden und somit den Ventilteller 55 im Verhältnis zu dem ringförmigen Teil 50 ssen« trieren. Auf dem Ventilteller 55 ruht ein in den isolierenden Mantel 17 hineinragender isolierender Boden, bestehend aus einem an dem Ventilteller befestigten BlecJhrilig ^Q^ its lower surface with the valve closed on the same Notch as the lower surface of the ring 50 lies and spmit the Joeh 4 of the frame 1 supports when the pressure reaches the end «- lock against this presses. The valve disc is £ 5 »With a number of axial guides 5d, dip of of the bore 54 and thus the valve disk 55 in relation to the annular part 50 « trier. On the valve plate 55 rests an insulating base protruding into the insulating jacket 17, consisting from a sheet metal attached to the valve disk
' mit einer dicken Schicht Isoliermaterial o1. Auf diesem ruht eine Platte 62, auf die die Charge 16 gestellt wird. Diese Platte besteht ssweckmässigerweise aus einem Material ■it gutem Wärmeleitvermögen und kann mit radialen Kanälen l3 und 04 zwischen ihrem Umkreis und einem zentralen Baum o5 versehen sein. Dadurch, dass die Platte 62 ein gutes Wärmeleitvermögen hat, kann dem zentralen Teil der Charge über diese Platte Wärme zugeführt werden. Die Kanäle tragen dazu bei, dass Gas zwischen dem Raum 65 und de» Spalt um'with a thick layer of insulating material o1. On this one rests a plate 62 on which the charge 16 is placed. This plate consists of a material with good thermal conductivity and can be equipped with radial channels l3 and 04 between its perimeter and a central tree o5 be provided. Because the plate 62 is a good Has thermal conductivity, can be the central part of the batch heat can be supplied via this plate. The channels help to circulate gas between the space 65 and the gap
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die Platte zirkulieren kann, so dass die Wärme dadurch · . von oder zu dem zentralen Teil der Platte geleitet werden . kann.the plate can circulate so that the heat through it ·. the plate are passed to or from the central part. can.
Zur Erzeugung Von Vakuum in dem Ofen ist eine nicht gezeigte Vakuumpumpenausrüstung vorhanden, die über den als Ventil geformten unteren Endverschluss an die Druckkammer angeschlossen werden kann. Der Anschluss erfolgt mittels eines Saugrohres /1O, das in die Ausbohrung 53 des ring- | förmigen Teils 50 hineingeschoben und gegen die Ausbohrung mit einem Dichtungsring 71 abgedichtet wird. Das Rohr i'O hat an seinem äussersten Ende Schlitze 72, zwischen denen verbleibendes Material herausragende Stützen 73 bildet, ν Bei der in den Figuren gezeigten Ausführung wird das Saugrohr in die Ausbohrung 53 so hineingeschoben, dass die Stützen 73 in Kontakt mit dem Ventilteller 55 kommen, wonach der ringförmige Teil auf die in Fig. 1 und 3 gezeigte lage gesenkt und das Ventil geöffnet wird. Jetzt bestehen freie Verbindungen zwischen dem Ofenraum in der Druckkammer und dem Saugrohr, und zwar Über die Spalte zwischen dem Ventilteller, .der Ausbohrung 54 des ringförmigen Teils 50 und dem Ventilsitz 52 und den Spalten 62 zwischen den Stützen 63 #618 Saugrohres. Das Ventil kann auch geöffnet •werden, indem das Saugrohr den Ventilteller anhebt, ''■■■'■■ '■"'■ ; . ι '· · ' .'■ V ,· In order to generate a vacuum in the furnace, there is a vacuum pump equipment (not shown) which can be connected to the pressure chamber via the lower end closure shaped as a valve. The connection is made by means of a suction tube / O 1, that of the ring in the bore 53 | Shaped part 50 is pushed in and sealed against the bore with a sealing ring 71. The tube i'O has slots 72 at its outermost end, between which remaining material forms protruding supports 73, ν In the embodiment shown in the figures, the suction tube is pushed into the bore 53 so that the supports 73 come into contact with the valve disk 55 come, after which the annular part is lowered to the position shown in Figs. 1 and 3 and the valve is opened. There are now free connections between the furnace space in the pressure chamber and the suction pipe, namely via the gap between the valve plate, the bore 54 of the annular part 50 and the valve seat 52 and the gaps 62 between the supports 63 # 618 suction pipe. The valve can also be • opened by the suction lifts the valve plate, '' ■■■ '■■' ■ ''■;. Ι '·''■ V ·.
. Der ringförmige Teil .50 ist durob; Konsolen 80 an einer Hills· 81 befestigt, die an einer Pührungeleiet· 82 ent-. The ring-shaped part .50 is durob; Consoles 80 on one Hills 81 attached to a guiding line 82
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langläuft, die an der räule 9 befestigu ±:;t. Die HUI^e
und damit der ringförmige Teil 50 mit Ventilteller 55 un'i
dem darauf liegenden Boden und der Charge kann mit einem Zylinder 53 gehoben und gesenkt werden, dessen Betätigungsstange 84 an Konsolen -55 auf der Hülse A befestigt
ist.long runs that attach to the pillar 9:; t. THE HUI ^ e
and thus the ring-shaped part 50 with the valve disk 55 and the floor lying on it and the charge can be raised and lowered with a cylinder 53, the actuating rod 84 of which is attached to brackets 55 on the sleeve A.
Die Ausrüstung funktioniert auf folgenae V/eise. Der Ofen ^ wird mit Material 16 chargiere und das Preseengestell imThe equipment works in the following ways. The oven ^ is loaded with material 16 and the press frame in
Verhältnis zum Hochdruckzylinaer wie in Pig. 1 gezeigt gebracht.
Die Charge wird auf äen Ofenboden gestellt, wenn der untere Endverschluss sicL in abgesenkter Lage befindet,
wonach der Zylinder S3 den ganzen Endverschluss mit der Charge in eine obere Lage bringt, siehe Fig. 2. Danacn
wird das Saugrohr 70 in die Öffnung des Endverschlusses
geschoben, wonach sich der ringförmige Teil 50 in die in
der Pig. 3 gezeigten Lage senkt. Der Ventilteller 55 mit
der Charge 16 wird dabei von den Fxützen 73 des Faug-
w rohres 70 getragen und ein Spalt bildet sich zwischen dem
Ventilteller 55 und dem ringförmigen Teil 50. Die Charge wird unter Vakuum' gesintert, wonach der ringförmige Teil
50 angehoben und das Saugrohr 70 entfernt, sowie das Pressengestell
Über die Druckkammer geschoben wird. Der Druckkammer wird druckmittel zugeführt und das gesinterte Ma
terial BU ftwümeehter Dichte warmgepresst. Relation to the high pressure cylinder as in Pig. 1 shown brought. The charge is placed on the furnace floor when the lower end closure is in the lowered position, after which the cylinder S3 brings the entire end closure with the charge into an upper position, see FIG. 2. Then the suction pipe 70 is inserted into the opening of the end closure
pushed, after which the annular part 50 is in the Pig. 3 lowers the position shown. The valve disk 55 with the batch 16 is thereby supported by the Fxützen 73 of the Faug-
w pipe 70 is carried and a gap is formed between the valve disc 55 and the annular part 50. The charge is sintered under vacuum, after which the annular part 50 is raised and the suction pipe 70 is removed and the press frame is pushed over the pressure chamber. Pressure medium is supplied to the pressure chamber and the sintered material BU ftwuemehter density is hot-pressed.
DIt Erfindung lat nicht auf die beschrieben« und geaeigte Ausführungifor* begrenzt, viele Varianten sind Ib Buhnen der nmohfolg enden A|an|iyijftr^ab.e denkbar. - 15 -The invention is not based on what is described and approved Executionifor * limited, many variants are Ib groynes the subsequent A | an | iyijftr ^ ab.e is conceivable. - 15 -
T ?'T? '
Claims (5)
■huf .-. i>ly»rfiirffl^j^ej» Mfttespial, bei de© pirn 34e.
bei* 3intern J2y.i,ein§nier yerpinaen uni einen f gstejiL Körper i4-4fcnf daiureh gekennzeichnet, iftss aus äem Pulver gefc?»»ie K-PiPi* (1-) l>ei AtfflQß'>Hären· 34er nledrigeyero Drucii iiiii V^J splyx^r fempepatur gesintert wera^n, ias.s gi.sh. 4ie Γ.ί ^eri:üriig|? verbinden, WQn^en -ie geaintertgn Kärperv(1c) in einem pfgi; mit §ince in einer iiruefckaiiuner (2) ihl ;.-enen yfenraiim (Ii?) linder direkter Einwirkung eines pra
niixeZ.8f Vesteiiend aus /.rgon, Heiiiuc,. st-iekgtpff 9Qsr
sjerstoff, i0O0tatiech zu hoher Richte warpgepresst werden»-f # y «yfahr # n gur flere $ eUU! | £ of sintered
■ hoof .-. i> ly »rfiirffl ^ j ^ ej» Mfttespial, bei de © pirn 34e.
at * 3intern J2y.i, ein§nier yerpinaen uni a f gstejiL body i4-4fcn f daiureh marked , iftss made of powder fc? »» ie K-PiPi * (1-) l> ei AtfflQß '> Heren · 34er nledrigeyero Drucii iiiii V ^ J splyx ^ r fempepatur sintered wera ^ n, ias.s gi.sh. 4ie Γ.ί ^ eri: üriig |? connect, WQn ^ en -ie geaintertgn Kärper v (1c) in a pfgi; with §ince in an iiruefckaiiuner (2) ihl; .- enen yfenraiim (Ii?) less direct influence of a pra
niixeZ.8f Vesteiiend from /.rgon, Heiiiuc ,. st-iekgtpff 9Qsr
sjstoff, i0O0tatiech to be warp-pressed too high direction »
einem in einer DruakKanuaer eingeschlossenen Ofenraum bei
Atmosphären- oder niedrigerem Druck gesintert und aanaeh
isostatisch durch direkte Einwirkung eines in den Ofen ein·«- | geführten pruckmittelSt bestehend aus Argon, Heliuin, Stickstoff oder Wasserstoff, zu hoher Dichte warmgepresst2. The method according to claim 1, characterized in that bodies formed from powder are placed in one and a deodorant oven.
an oven room enclosed in a Druak canoe
Atmospheric or lower pressure sintered and aanaeh
isostatic by direct action of a · «- | guided pressure medium consisting of argon, heliuin, nitrogen or hydrogen, hot-pressed to a high density
Kraft aufnimmt. ■Part (57) is provided, which "supports the OrgarP (1) f during hot pressing, the axial one acting on the end closure
Absorbs power. ■
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