DE2404877C3

DE2404877C3 - Press container for hot isosial pressing

Info

Publication number: DE2404877C3
Application number: DE19742404877
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-02
Filing date: 1974-02-01
Publication date: 1977-02-03

Description

Die Erfindung betrifft einen Preßbehälter für das isostatische Heißpressen mit einer aus einem Borsilikat, z. B. Pyrex, bestehenden Behälterwandung zur Herstellung metallischer oder keramischer Preßkörper.The invention relates to a press container for hot isostatic pressing with a borosilicate, for. B. Pyrex, existing container wall for the production of metallic or ceramic compacts.

Ein derartiger Preßbehälter läßt sich der DT-PS 1901 766 entnehmen. Dieser Behälter wird bei Unterdruck mit Pulver von Metallen oder anorganischen nichtmetallischen Verbindungen gefüllt, hermetisch verschlossen und unter Druck auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Pulver verdichtet und der Behälter weich wird. Danach werden Behälter und Inhalt abgekühlt und der Glasbehälter vom Preßkörper abgetrennt Wegen der hohen Arbeitstemperaturen werden an den Preßbehälter besondere Anforderungen gestellt Einerseits muß der Preßbehälter während des gesamten Arbeitsvorganges selbsttragend nnd bei Erreichen der Arbeitsanfangstemperatur verformbar sein. Andererseits muß der Preßbehälter bei allen Temperaturen absolut dicht bleiben. Schließlich wird auch gefordert, daß der Preßbehälter keinen Einfluß auf das zu verarbeitende Material nimmt, insbesondere dieses nicht verunreinigt.Such a press container can be found in DT-PS 1901 766. This container is at negative pressure filled with powder of metals or inorganic non-metallic compounds, hermetically sealed and heated under pressure to a temperature at which the powder compacts and the container becomes soft. The container and its contents are then cooled and the glass container is separated from the pressed body Because of the high working temperatures, special requirements are placed on the press container On the one hand, the press container must be self-supporting during the entire work process and when it is reached the initial working temperature be deformable. On the other hand, the press container must at all temperatures stay absolutely tight. Finally, it is also required that the press container has no effect on this processing material takes, especially this not contaminated.

Der bekannte Preßbehälter wird den aufgezählten Bedingungen nicht gerecht, da er, wie in der vorveröffentiichten Patentschrift angegeben ist, nur in einem Arbeitsbereich zwischen 550 und 900⁰C einsetzbar istThe well-known press container is the listed conditions do not meet because he, as indicated in the vorveröffentiichten patent can only be used in an operating range 550 to 900 ⁰ C

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs erläuterten Preßbehälter so zu verbessern, daß er sich aus verhältnismäßig preiswertem Material herstellen und in Temperaturbereichen von etwa 500 bis 1200⁰C verwenden läßtThe invention has for its object to improve the above-described press container so that it can be produced from relatively inexpensive material and in use temperature ranges from about 500 to 1200 ⁰ C.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Behälterwandung auf ihrer Außenseite mit einer etwa 0,1 mm dicken Molybdänschicht, einer etwa 0,05 mm dicken Schicht aus rostfreiem Stahl oder einer etwa 0,05 mm dicken Schicht aus reiner Tonerde und auf ihrer Innenseite mit einer Schutzschicht aus reiner Tonerde beschichtet istThis object is achieved according to the invention in that the container wall on its outside with an approximately 0.1 mm thick layer of molybdenum, an approximately 0.05 mm thick layer of stainless steel or an approximately 0.05 mm thick layer of pure clay and on its inside with a protective layer of pure Alumina is coated

Im Gegensatz zu den bekannten, nur aus einem einzigen Material bestehenden Preßbehältern weist der heue Behälter zahlreiche Vorteile auf. Der bisher lediglich aus Borsilikat hergestellte Preßbehälter soll sich, wenn das Pulver eingefüllt ist, in plastischer Weise verformen können. Das zu diesem Zweck verwendete Glas kostet das 30- bis 50fache des Glases, das für den neuen Preßbehälter verwendet werden kann. Außerdem läßt sich das für die bekannten Behälter zu verwendende Glas schwerer und nur bei höheren Temperaturen verarbeiten. Glasfritten erfolgt bei 2000⁰C, während geblasenes Glas bei HOO⁰C verarbeitet werIn contrast to the known pressing containers consisting of only a single material, the present container has numerous advantages. The press container, which has hitherto only been made of borosilicate, should be able to deform in a plastic manner when the powder is filled. The glass used for this purpose costs 30 to 50 times the glass that can be used for the new press container. In addition, the glass to be used for the known containers is more difficult to process and only at higher temperatures. Glass frits takes place at 2000 ⁰ C while blown glass at HOO ⁰ C processed Who

den kann.can.

Ein großer Vorteil des neuen Preßbehälters Iiegi in seinem weiten Verwendungsbereich. Während eine nur aus Glasfritte oder Keramik bestehende, bei 1200⁰C verwendbare Form bei einer etwas niedrigeren Temperatur zerbricht oder umgekehrt bei einer zu hohen Temperatur schmilzt, kann der Preßbehäl'-r gemäß der Erfindung im Verlauf desselben Arbeitsprozesses oder innerhalb verschiedener Arbeitsprozesse großen Verformungen unterworfen werden, und zwar in Temperaturbereichen zwischen 500 und 1200⁰C. Dadurch lassen sich optimale Preßprozesse anwenden, wobei dieselben Preßbehälter zur Verarbeitung verschiedener Pulver einsetzbar sind. Hierdurch ergibt sich aus der NormungA big advantage of the new Iiegi press container in its wide range of applications. While a mold consisting only of glass frit or ceramic, which can be used at 1200 ⁰ C, breaks at a slightly lower temperature or, conversely, melts at too high a temperature, the press container according to the invention can be subjected to large deformations in the course of the same work process or within different work processes are, in temperature ranges between 500 and 1200 ⁰ C. As a result, optimum press trials can be applied, using the same press container can be used for processing various powder. This results from the standardization

ι - der Posten eine große Wirtschaftlichkeitι - the item great economy

Aus Powder Metallurgy (1964), S. 168 bis 175 und 196 bis 199, war es bekannt, einen aus Stahl gefertigten Preßbehäiter auf seiner Innenwandung mit einer Schutzschicht aus Oxid zu überziehen. Hierdurch soll eine chemische Reaktion zwischen dem zu pressenden Pulver und der Behälterwandung verhindert werden. Jedoch fehlt dieser Vorveröffentlichung ein Hinweis darauf, den Preßbehälter auf seiner Außenseite durch einen Stützmantel zu verstärken, dem eine andere Aufgäbe zugrunde liegt als der genannten Innenschutzschicht From Powder Metallurgy (1964), pp. 168 to 175 and 196 until 199, it was known to have a Preßbehäiter made of steel on its inner wall with a Overlay protective layer of oxide. This is supposed to cause a chemical reaction between the Powder and the container wall can be prevented. However, this prior publication lacks a reference on reinforcing the press container on its outside by a support jacket, which has a different task is based on the mentioned inner protective layer

Weitere Einzelheiten und Vorteiie der ErfindungFurther details and advantages of the invention

werden an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert.are explained using an exemplary embodiment.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung dargestellt Es zeigtThe drawing is an exemplary embodiment of the invention illustrated It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Preßbehälter undF i g. 1 shows a longitudinal section through a press container and

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab im Ausschnitt einen Querschnitt gemäß der Linie H-II in F i g. 1.F i g. 2 shows, on an enlarged scale, a section along the line H-II in FIG. 1.

Der dargestellte Preßbehälter besteht aus einer Behälterwandung 1, die bei Arbeitstemperatur verformbar ist und die gewünschte Dichtheit zwischen dem zu verdichtenden Pulver und einer außerhalb befindlichen Druckflüssigkeit gewährleistet Ou Behälterwandung 1 benötigt keinen mechanischen Halt Sie weist auf ihrer Außenseite eine Schutzschicht 2 auf, die bei Verwendungstemperatur starr ist und aus Molybdän, rostfreiem Stahl oder reiner Tonerde bestehen kann. Diese Schicht übernimmt die Rolle eines Stützmantels für die Behälterwandung t und hält diese aufrecht.The press container shown consists of a container wall 1, which is deformable at working temperature and ensures the desired tightness between the powder to be compacted and a pressure fluid located outside Ou container wall 1 does not require any mechanical support and can consist of molybdenum, stainless steel or pure alumina. This layer takes on the role of a support jacket for the container wall t and keeps it upright.

Die Behälterwandung 1 ist auf ihrer Innenseite mit einer Schutzschicht 3 aus reiner Tonerde beschichtet deren Form der des herzustellenden Preßkörpers entspricht Die Schutzschicht 3 ist mit einem Rohr 4 für die Befüllung, für das Absaugen sowie zum Verschließen versehen.The inside of the container wall 1 is coated with a protective layer 3 made of pure alumina whose shape corresponds to that of the pressed body to be produced. The protective layer 3 is provided with a tube 4 for the Filling, for suction and for closing.

Die Erweichungstemperatur des die Behälterwandung 1 bildenden Materials kann unter und die Schmelztemperatur UDer der Preütemperaiur der zuThe softening temperature of the material forming the container wall 1 can be below and the Melting temperature UDer the Preütemperaiur the to

SS verarbeitenden Pulvermaterialien liegen. Jedoch kann auch die Schmelztemperatur unter der PreBtemperatur liegen, unter der Voraussetzung, daß das die Schicht 2 bildende Material bei Preßtemperatur selbsttragend bleibtSS processing powder materials lie. However, the melting temperature can also be below the pressing temperature lie, provided that the material forming the layer 2 is self-supporting at the pressing temperature remains

Da die Behälterwandung 1 gegenüber der Arbeitstemperatur nicht beständig ist sie vielmehr unter ihrem Eigengewicht bei einer Temperatur in der Größenordnung von etwa 1150 bis 1200⁰C fließt, wird sie von der Schicht 2 gehalten. Diese Schicht wird auf die Behäiier-Since the container wall 1 is not resistant to the working temperature, it rather flows under its own weight at a temperature of the order of about 1150 to 1200 ^° C., it is held by the layer 2. This layer is applied to the animal

6s wandung 1, die zuvor durch Sandstrahlen bearbeitet wurde, aufgebracht Dabei können Molybdän und rostfreier Stahl im Flammspritzverfahren uiid die Tonerde in Pulverform mit Hilfe eines Schweißbrenners aufge-6s wall 1, previously machined by sandblasting Molybdenum and stainless steel can be flame sprayed and the alumina in powder form with the help of a welding torch.

bracht werden.be brought.

Bei der vorstehend beschriebenen Behälterwandung 1 könnten Gaseinschlüsse auftreten. Auch in anderen Fällen kann ein Kontakt zwischen Behälterwandung und Preßkörper unerwünscht sein. Deshalb ist die innere Schutzschicht 3 vorgesehen, die aus reiner Tonerde besteht und in Pulverform mit Hilfe eines Schweißbrenners aufgebracht wird, und zwar noch vor dem Verschweißen der aus zwei Teilen bestehenden Behälterwandung 1.In the container wall 1 described above, gas inclusions could occur. In others too In some cases, contact between the container wall and the pressed body can be undesirable. That's why the inner one Protective layer 3 is provided, which consists of pure alumina and in powder form with the help of a welding torch is applied, even before the welding of the two-part container wall 1.

Ein wesentliches Merkmal des neuen Preßbehälters ist darin zu sehen, daß keiner seiner Bestandteile, z. B. Glas oder reine Tonerde, für das angestrebte Ziel allein verwendungsfähig ist.An essential feature of the new press container is the fact that none of its components, such. B. Glass or pure clay that can be used on its own for the intended purpose.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Press container for hot isostatic pressing with a borosilicate, e.g. B. Pyrex, existing Container wall for the production of metallic or ceramic pressed bodies, characterized in that that the container wall (1) has an approximately 0.1 mm thick molybdenum layer on its outside (2), an approximately 0.05 mm thick layer (2) of stainless steel or an approximately 0.05 mm thick layer (2) made of pure clay and on its inside with a protective layer (3) made of pure Alumina is coated.