EA019527B1 - Net-shape or near net-shape powder isostatic pressing process - Google Patents
Net-shape or near net-shape powder isostatic pressing process Download PDFInfo
- Publication number
- EA019527B1 EA019527B1 EA201001527A EA201001527A EA019527B1 EA 019527 B1 EA019527 B1 EA 019527B1 EA 201001527 A EA201001527 A EA 201001527A EA 201001527 A EA201001527 A EA 201001527A EA 019527 B1 EA019527 B1 EA 019527B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- powder
- liner
- insert
- spiral
- isostatic pressing
- Prior art date
Links
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
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12361—All metal or with adjacent metals having aperture or cut
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к процессам изостатического прессования порошка по окончательной или близкой к окончательной форме, такого как металлический и/или металлокерамический порошок/порошок из композита с металлической матрицей.The invention relates to processes for the isostatic pressing of a powder in a final or near final form, such as metal and / or cermet powder / powder from a composite with a metal matrix.
В частности, но не исключительно, изобретение относится к растачиванию отверстий достаточной длины, обычно более 750 мм в детали из твердого износостойкого материала.In particular, but not exclusively, the invention relates to boring holes of sufficient length, usually more than 750 mm, in a part of a hard wear-resistant material.
Такие детали могут изготавливаться путем горячего изостатического прессования (ГИП), однако в готовых деталях крайне сложно расточить отверстия. Могут с трудом растачиваться прямые отверстия небольшой длины, такой как 10 мм.Such parts can be manufactured by hot isostatic pressing (GUI), however, it is extremely difficult to bore holes in finished parts. Straight holes of small length, such as 10 mm, can be difficult to bore.
Авторы полагают, что в некоторых случаях было бы выгодно растачивать отверстие точных размеров, проходящее в продольном направлении через деталь длиной приблизительно 2 м, при этом деталь желательно изготовлена из порошка путем горячего изостатического прессования для придания ей износостойкости.The authors believe that in some cases it would be advantageous to bore a hole of exact dimensions extending in the longitudinal direction through a part of a length of approximately 2 m, while the part is preferably made of powder by hot isostatic pressing to impart wear resistance to it.
Согласно одной из особенностей изобретения предложен способ изготовления из металлического порошка детали окончательной или близкой к окончательной формы, при осуществлении которого изготавливают вкладыш точных размеров, соответствующих размерам отверстия, растачиваемого в готовой детали, при этом отверстие имеет длину по меньшей мере 750 мм, устанавливают вкладыш в полости литейной формы, заполняют литейную форму металлическим порошком, подвергают порошок изостатическому прессованию и затем извлекают материал вкладыша.According to one aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing a metal part of a final or near-final shape from a metal powder, in which an insert is made of exact dimensions corresponding to the dimensions of the hole bored in the finished part, the hole having a length of at least 750 mm, the insert is installed in cavity molds, fill the mold with metal powder, subjected to isostatic pressing of the powder and then remove the material of the liner.
Как хорошо известно, форма может представлять собой отдельную форму, которую удаляют после начальной стадии с целью связывания порошка и получения заготовки, которую затем заключают в соответствующую оболочку, которой может являться контейнер или наносимое методом распыления покрытие, или в качестве формы может использоваться контейнер соответствующей внутренней формы, который удаляют до ГИП.As is well known, the mold can be a separate mold, which is removed after the initial stage in order to bind the powder and obtain a preform, which is then enclosed in an appropriate shell, which can be a container or a spray coating, or a container of the corresponding inner can be used as a mold forms that are removed before the ISU.
Вкладыш предпочтительно устанавливают в полости литейной формы с помощью множества шаблонов из материала, совместимого с окончательно уплотненным порошком.The liner is preferably mounted in the mold cavity using a plurality of patterns of material compatible with the final compacted powder.
Вкладышем может являться металлический вкладыш из материала, который впоследствии может быть удален путем химического травления, предпочтительно из меди. Химическое травление может усиливаться электролитической реакцией.The insert may be a metal insert from a material which can subsequently be removed by chemical etching, preferably from copper. Chemical etching can be enhanced by an electrolytic reaction.
В соответствующих случаях вкладыш требуется лишь покрыть материалом, который может быть впоследствии удален путем травления, чтобы высвободить вкладыш, который затем может быть извлечен.In appropriate cases, the liner only needs to be coated with material that can subsequently be removed by etching to release the liner, which can then be removed.
Металлический вкладыш предпочтительно покрывают соответствующим материалом, который обеспечивает диффузионный барьер, препятствующий атомарной диффузии материала вкладыша в порошок, уплотняемый в процессе ГИП.The metal liner is preferably coated with a suitable material that provides a diffusion barrier that prevents the atomic diffusion of the liner material into the powder compacted during the ISU.
Изобретение позволяет выполнять в детали спиральную расточку.EFFECT: invention allows to perform spiral boring in a part.
Такая спиральная расточка может использоваться в различных целях, таких как, например, транспортировка флюида и/или размещение волоконно-оптического кабеля для обеспечения связи с датчиками или системой управления.Such a spiral bore can be used for various purposes, such as, for example, transporting fluid and / or arranging a fiber optic cable to provide communication with sensors or a control system.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления сначала сгибают в спираль требуемых размеров медный стержень диаметром, например, 6-10 мм и длиной более 2 м и затем помещают в оболочку до ее заполнения порошком. После этого оболочку, в которой находится порошок, стержень и шаблон, уплотняют путем диффузии в твердой фазе методом ГИП.In one preferred embodiment, a copper rod with a diameter of, for example, 6-10 mm and a length of more than 2 m is first bent into a spiral of the required size and then placed in a shell until it is filled with powder. After that, the shell in which the powder, the rod and the template are located are sealed by diffusion in the solid phase by the HIP method.
Диффузионным барьером может являться А12О3, который наносят путем осаждения из паровой фазы или высокопроизводительного распыления. В качестве альтернативы диффузионный барьер может быть создан путем нанесения нитрида бора, который распыляют в виде водного раствора.The diffusion barrier may be A1 2 O 3 , which is deposited by vapor deposition or high-performance sputtering. Alternatively, a diffusion barrier can be created by applying boron nitride, which is sprayed in the form of an aqueous solution.
Во втором варианте осуществления предварительно обработанную давлением металлическую трубку диаметром, например, 6-10 мм заполняют керамическими частицами, сгибают в спираль и помещают в оболочку до ее заполнения порошком. Трубку устанавливают с помощью шаблонов, совместимых с окончательно уплотненным порошком. Затем всю оболочку, охватывающую металлический и/или металлокерамический порошок/порошок из композита с металлической матрицей, уплотняют путем диффузии в твердой фазе методом ГИП.In the second embodiment, a pre-treated metal tube with a diameter of, for example, 6-10 mm is filled with ceramic particles, bent into a spiral and placed in a shell until it is filled with powder. The tube is installed using templates compatible with the finally compacted powder. Then the entire shell, covering the metal and / or cermet powder / powder from the composite with a metal matrix, is compacted by diffusion in the solid phase by the HIP method.
В процессе уплотнения может произойти полное диффузное связывание металлической трубки с уплотняемой деталью, но керамические частицы будут сохранять форму перед обработкой, благодаря чему их можно удалить механически путем вибрации, чтобы получить чистое сквозное отверстие в детали.During the compaction process, a complete diffusion of the metal tube to the part to be sealed may occur, but the ceramic particles will retain their shape before processing, so that they can be removed mechanically by vibration to obtain a clean through hole in the part.
Пример.Example.
Изобретение применимо для выполнения одного или нескольких отверстий в одном или нескольких спиральных выступах, расположенных внутри корпуса статора, длина которого может достигать 2 и более метров. Такие корпуса могут служить радиальной внешней частью линейного двигателя и/или бурового насоса, используемого при бурении скважин. Отверстие или отверстия могут быть выполнены таким образом, чтобы повторять расточку спиральной канавки с шагом около 1 м радиусом 50 мм вокруг оси корпуса. Спиральные выступы образуются спиральными канавками в оправке, которую помещают вThe invention is applicable for making one or more holes in one or more spiral protrusions located inside the stator housing, the length of which can reach 2 or more meters. Such bodies can serve as the radial outer part of the linear motor and / or mud pump used in well drilling. The hole or holes can be made in such a way as to repeat the boring of the spiral groove in increments of about 1 m with a radius of 50 mm around the axis of the housing. Spiral protrusions are formed by spiral grooves in the mandrel, which is placed in
- 1 019527 форму во время прессования корпуса статора.- 1 019527 form during pressing of the stator housing.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB0805242.5A GB0805242D0 (en) | 2008-03-20 | 2008-03-20 | Net-shape or near net-shape powder isostatic pressing process |
PCT/GB2009/000757 WO2009115821A1 (en) | 2008-03-20 | 2009-03-20 | Net-shape or near net-shape powder isostatic pressing process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201001527A1 EA201001527A1 (en) | 2011-04-29 |
EA019527B1 true EA019527B1 (en) | 2014-04-30 |
Family
ID=39386561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201001527A EA019527B1 (en) | 2008-03-20 | 2009-03-20 | Net-shape or near net-shape powder isostatic pressing process |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110033725A1 (en) |
EP (1) | EP2262599B1 (en) |
CN (1) | CN102026752A (en) |
BR (1) | BRPI0909088A2 (en) |
EA (1) | EA019527B1 (en) |
ES (1) | ES2530092T3 (en) |
GB (1) | GB0805242D0 (en) |
MX (1) | MX2010010146A (en) |
WO (1) | WO2009115821A1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0922488D0 (en) * | 2009-12-23 | 2010-02-03 | Advanced Interactive Materials | Improvements in or relating to hot isostatic pressing |
CN102366836B (en) * | 2011-10-25 | 2013-08-14 | 航天材料及工艺研究所 | Production method of high-performance titanium alloy blind pipe |
CN103586468B (en) * | 2013-11-08 | 2015-04-15 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | TiAl alloy powder near-net-shaping method |
CN104972114A (en) * | 2014-04-25 | 2015-10-14 | 华中科技大学 | Hot isostatic pressing integrated forming method of complex part with special functional layer |
JP6417586B2 (en) * | 2014-08-25 | 2018-11-07 | セイコーエプソン株式会社 | Modeling method and model |
CN105458265B (en) * | 2015-11-14 | 2018-07-31 | 华中科技大学 | A kind of hot isostatic pressing use control pattern core, its manufacturing method and its application of recyclable reuse |
CN108421980B (en) * | 2018-03-16 | 2019-07-19 | 华中科技大学 | A kind of hot isostatic pressing manufacturing process based on increasing material manufacturing |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63312902A (en) * | 1987-06-17 | 1988-12-21 | Kobe Steel Ltd | Production of multi-shaft composite cylinder |
WO1997040777A2 (en) * | 1996-04-15 | 1997-11-06 | Dynamet Holdings Inc. | Net shaped dies and molds and method for producing the same |
EP0815995A2 (en) * | 1996-06-24 | 1998-01-07 | General Electric Company | Method for making cylindrical structures with cooling channels |
WO1999058273A1 (en) * | 1998-05-12 | 1999-11-18 | Kennametal Inc. | A method to produce holes in sinter metals, especially long or irregular holes in worked materials |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3975121A (en) * | 1973-11-14 | 1976-08-17 | Smith International, Inc. | Wafer elements for progressing cavity stators |
ZA79440B (en) * | 1978-02-10 | 1980-09-24 | Oakes Ltd E T | Drive arrangement |
US5171139A (en) * | 1991-11-26 | 1992-12-15 | Smith International, Inc. | Moineau motor with conduits through the stator |
US5832604A (en) * | 1995-09-08 | 1998-11-10 | Hydro-Drill, Inc. | Method of manufacturing segmented stators for helical gear pumps and motors |
JPH1121116A (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-26 | Nippon Steel Corp | Carbonaceous powder and carbonaceous fiber, coated with boron nitride |
US6241494B1 (en) * | 1998-09-18 | 2001-06-05 | Schlumberger Technology Company | Non-elastomeric stator and downhole drilling motors incorporating same |
US6837915B2 (en) * | 2002-09-20 | 2005-01-04 | Scm Metal Products, Inc. | High density, metal-based materials having low coefficients of friction and wear rates |
US7739792B2 (en) * | 2006-07-31 | 2010-06-22 | Schlumberger Technology Corporation | Method of forming controlled thickness resilient material lined stator |
-
2008
- 2008-03-20 GB GBGB0805242.5A patent/GB0805242D0/en not_active Ceased
-
2009
- 2009-03-20 CN CN2009801098127A patent/CN102026752A/en active Pending
- 2009-03-20 ES ES09721920.8T patent/ES2530092T3/en active Active
- 2009-03-20 EA EA201001527A patent/EA019527B1/en not_active IP Right Cessation
- 2009-03-20 EP EP09721920.8A patent/EP2262599B1/en not_active Not-in-force
- 2009-03-20 MX MX2010010146A patent/MX2010010146A/en unknown
- 2009-03-20 WO PCT/GB2009/000757 patent/WO2009115821A1/en active Application Filing
- 2009-03-20 US US12/736,207 patent/US20110033725A1/en not_active Abandoned
- 2009-03-20 BR BRPI0909088A patent/BRPI0909088A2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63312902A (en) * | 1987-06-17 | 1988-12-21 | Kobe Steel Ltd | Production of multi-shaft composite cylinder |
WO1997040777A2 (en) * | 1996-04-15 | 1997-11-06 | Dynamet Holdings Inc. | Net shaped dies and molds and method for producing the same |
EP0815995A2 (en) * | 1996-06-24 | 1998-01-07 | General Electric Company | Method for making cylindrical structures with cooling channels |
WO1999058273A1 (en) * | 1998-05-12 | 1999-11-18 | Kennametal Inc. | A method to produce holes in sinter metals, especially long or irregular holes in worked materials |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
M.H. BOCANEGRA-BERNAL: "Hot Isostatic Pressing (HIP) technology and its applications to metals and ceramics", JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE, vol. 39, November 2004 (2004-11), pages 6399-6420, XP002532837, page 6418, right-hand column, paragraph 4 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2262599B1 (en) | 2014-11-12 |
CN102026752A (en) | 2011-04-20 |
WO2009115821A1 (en) | 2009-09-24 |
MX2010010146A (en) | 2010-10-20 |
BRPI0909088A2 (en) | 2015-09-29 |
US20110033725A1 (en) | 2011-02-10 |
GB0805242D0 (en) | 2008-04-30 |
EA201001527A1 (en) | 2011-04-29 |
EP2262599A1 (en) | 2010-12-22 |
ES2530092T3 (en) | 2015-02-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA019527B1 (en) | Net-shape or near net-shape powder isostatic pressing process | |
RU2492273C2 (en) | Method of making parts with insert of composite with metal matrix | |
US6354362B1 (en) | Method and apparatus for infiltrating preformed components and component assemblies | |
US20190291185A1 (en) | Powdered material preform and process of forming same | |
JP6886808B2 (en) | Methods and equipment for processing objects | |
US20160243621A1 (en) | Three-Dimensional Printed Hot Isostatic Pressing Containers and Processes for Making Same | |
US20120135166A1 (en) | Method for Manufacturing a Powder Based Article | |
CN102725083B (en) | Method for manufacturing monolithic bodies by means of a casting or injection molding process | |
US20140106144A1 (en) | System and method for fabrication of 3-d parts | |
US20190193161A1 (en) | Manufacturing method | |
ES2493595T3 (en) | Stator for use in a helical motor | |
JP2009120426A (en) | Long fiber reinforced ceramic composite material and its manufacturing method | |
EP2679323B1 (en) | A method of producing a metallic body provided with a metallic cladding | |
FR2988090A1 (en) | METHOD FOR IMPREGNATING CERAMIC CORES FOR THE MANUFACTURE OF TURBOMACHINE BLADES. | |
CN106180722B (en) | The method of the nozzle of injector for manufacturing internal combustion engine | |
TW201306963A (en) | Method for manufacturing lost foam and sand mold adapted for deep hole casting and method for deep hole casting | |
EP2371467A1 (en) | Method for manufacturing inductors for induction heating using microfusion techniques | |
JP2005307331A (en) | Metal-based composite material and its production method | |
ITUB20155122A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURE OF A CERAMIC SOAK TO LOSE INTENDED TO BE USED WITHIN A MOLD IN A PROCESS OF CASTING OR INJECTION MOLDING FOR THE PRODUCTION OF A MONOLITHIC CABLE BODY |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |