EA019527B1 - Способ изостатического прессования порошка в окончательную или близкую к окончательной форму - Google Patents
Способ изостатического прессования порошка в окончательную или близкую к окончательной форму 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
Abstract
В изобретении описан способ изготовления из металлического порошка деталей окончательной или близкой к окончательной формы, при осуществлении которого изготавливают вкладыш точных размеров, соответствующих размерам отверстия, растачиваемого в готовом статоре, при этом отверстие имеет длину по меньшей мере 750 мм, устанавливают вкладыш в полости литейной формы, заполняют полость литейной формы металлическим порошком, подвергают порошок изостатическому прессованию и затем извлекают материал вкладыша. Форма может представлять собой отдельную форму, которую удаляют после начальной стадии с целью связывания порошка и получения заготовки, которую затем заключают в соответствующую оболочку, такую как контейнер или наносимое методом распыления покрытие. Вкладышем может являться металлический вкладыш из материала, такого как медь, который впоследствии может быть удален путем химического травления. Вкладыш может быть покрыт материалом, поддающимся удалению путем травления для облегчения извлечения вкладыша. Металлический вкладыш может быть покрыт материалом, который обеспечивает диффузионный барьер, препятствующий атомарной диффузии материала вкладыша в порошок, уплотняемый в процессе ГИП.
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.
В частности, но не исключительно, изобретение относится к растачиванию отверстий достаточной длины, обычно более 750 мм в детали из твердого износостойкого материала.
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.
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.
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.
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.
Вкладыш предпочтительно устанавливают в полости литейной формы с помощью множества шаблонов из материала, совместимого с окончательно уплотненным порошком.
Вкладышем может являться металлический вкладыш из материала, который впоследствии может быть удален путем химического травления, предпочтительно из меди. Химическое травление может усиливаться электролитической реакцией.
В соответствующих случаях вкладыш требуется лишь покрыть материалом, который может быть впоследствии удален путем травления, чтобы высвободить вкладыш, который затем может быть извлечен.
Металлический вкладыш предпочтительно покрывают соответствующим материалом, который обеспечивает диффузионный барьер, препятствующий атомарной диффузии материала вкладыша в порошок, уплотняемый в процессе ГИП.
Изобретение позволяет выполнять в детали спиральную расточку.
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.
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.
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.
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.
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.
Пример.
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 в
- 1 019527 форму во время прессования корпуса статора.
Claims (12)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ изготовления детали в окончательной или близкой к окончательной форме, содержащей сквозное отверстие в форме спирали, из металлического порошка, при осуществлении которого изготавливают вкладыш точных размеров, соответствующих размерам отверстия в форме спирали, при этом отверстие имеет длину по меньшей мере 750 мм, устанавливают вкладыш в полости пресс-формы, заполняют полость пресс-формы металлическим порошком, подвергают порошок изостатическому прессованию и затем извлекают материал вкладыша, в котором указанный вкладыш, изготовленный из меди, удаляется впоследствии путем химического травления, при этом указанный вкладыш покрыт материалом, который создает диффузионный барьер, препятствующий атомарной диффузии меди из указанного вкладыша в порошок, образующий в процессе горячего изостатического прессования цельную деталь.
- 2. Способ по п.1, в котором форма представляет собой отдельную форму, которую удаляют после начальной стадии с целью связывания порошка и получения заготовки и затем заключают заготовку в соответствующую оболочку.
- 3. Способ по п.2, в котором оболочкой является контейнер.
- 4. Способ по п.2, в котором оболочкой является наносимое методом распыления покрытие.
- 5. Способ по п.1 или 2, в котором вкладыш устанавливают в полости пресс-формы с помощью множества шаблонов из материала, совместимого с порошком, образующим в конечном итоге цельную деталь.
- 6. Способ по п.1, в котором химическое травление осуществляют с помощью электролитической реакции.
- 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором вкладыш покрывают материалом, который может быть впоследствии удален путем травления, при этом способ включает стадию, на которой высвобождают вкладыш путем травления покрытия и затем извлекают вкладыш.
- 8. Способ по п.1, в котором диффузионный барьер содержит А12О3, который наносят путем высокоскоростного распыления.
- 9. Способ по п.1, в котором диффузионный барьер создают путем нанесения нитрид бора, который распыляют в виде водного раствора.
- 10. Способ по п.1, в котором при изготовлении вкладыша используют медный стержень диаметром 6-10 мм и длиной более 2 м, сгибают его в спираль требуемых размеров, затем помещают спиральный стержень в оболочку до ее заполнения порошком, при этом оболочка содержит порошок, стержень и шаблон, и уплотняют порошок до образования цельной детали путем диффузии в твердой фазе методом горячего изостатического прессования.
- 11. Способ по п.1, в котором при изготовлении вкладыша используют предварительно обработанную давлением металлическую трубку диаметром 6-10 мм, заполняют трубку керамическими частицами, сгибают заполненную трубку в спираль и помещают заполненную спиральную трубку в оболочку до ее заполнения порошком, устанавливают трубку с помощью шаблонов, совместимых с порошком, образующим в конечном игоге цельную деталь, используют оболочку, охватывающую металлический и/или металлокерамический порошок/порошок из композита с металлической матрицей, уплотняют содержащийся в ней материал до образования цельной детали путем диффузии в твердой фазе методом горячего изостатического прессования и затем удаляют керамические частицы путем вибрации, чтобы получить чистое сквозное отверстие в готовой детали.
- 12. Комплектующее изделие, выполненное из уплотненного металлического порошка, в окончательной или близкой к окончательной форме, содержащее сквозное отверстие в форме спирали длиной по меньшей мере 750 мм и изготовленное способом по любому из предшествующих пунктов.Евразийская патентная организация, ЕАПВРоссия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
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 (ru) | 2011-04-29 |
EA019527B1 true EA019527B1 (ru) | 2014-04-30 |
Family
ID=39386561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201001527A EA019527B1 (ru) | 2008-03-20 | 2009-03-20 | Способ изостатического прессования порошка в окончательную или близкую к окончательной форму |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110033725A1 (ru) |
EP (1) | EP2262599B1 (ru) |
CN (1) | CN102026752A (ru) |
BR (1) | BRPI0909088A2 (ru) |
EA (1) | EA019527B1 (ru) |
ES (1) | ES2530092T3 (ru) |
GB (1) | GB0805242D0 (ru) |
MX (1) | MX2010010146A (ru) |
WO (1) | WO2009115821A1 (ru) |
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 (zh) * | 2011-10-25 | 2013-08-14 | 航天材料及工艺研究所 | 一种高性能钛合金盲管的制造方法 |
CN103586468B (zh) * | 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 | 一种TiAl合金粉末近净成型的方法 |
CN104972114A (zh) * | 2014-04-25 | 2015-10-14 | 华中科技大学 | 一种具有特殊功能层复杂零件的热等静压一体化成形方法 |
JP6417586B2 (ja) * | 2014-08-25 | 2018-11-07 | セイコーエプソン株式会社 | 造形方法および造形物 |
CN105458265B (zh) * | 2015-11-14 | 2018-07-31 | 华中科技大学 | 一种可回收重复使用的热等静压用控型模芯、其制造方法及其应用 |
CN108421980B (zh) * | 2018-03-16 | 2019-07-19 | 华中科技大学 | 一种基于增材制造的热等静压成形方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63312902A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-21 | Kobe Steel Ltd | 多軸複合シリンダの製造法 |
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 (ja) * | 1997-06-30 | 1999-01-26 | Nippon Steel Corp | 窒化ホウ素で被覆された炭素質粉末および炭素質繊維 |
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 US US12/736,207 patent/US20110033725A1/en not_active Abandoned
- 2009-03-20 ES ES09721920.8T patent/ES2530092T3/es active Active
- 2009-03-20 CN CN2009801098127A patent/CN102026752A/zh active Pending
- 2009-03-20 BR BRPI0909088A patent/BRPI0909088A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2009-03-20 WO PCT/GB2009/000757 patent/WO2009115821A1/en active Application Filing
- 2009-03-20 MX MX2010010146A patent/MX2010010146A/es unknown
- 2009-03-20 EA EA201001527A patent/EA019527B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-03-20 EP EP09721920.8A patent/EP2262599B1/en not_active Not-in-force
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63312902A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-21 | Kobe Steel Ltd | 多軸複合シリンダの製造法 |
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 |
---|---|
WO2009115821A1 (en) | 2009-09-24 |
BRPI0909088A2 (pt) | 2015-09-29 |
CN102026752A (zh) | 2011-04-20 |
EP2262599A1 (en) | 2010-12-22 |
GB0805242D0 (en) | 2008-04-30 |
EP2262599B1 (en) | 2014-11-12 |
ES2530092T3 (es) | 2015-02-26 |
MX2010010146A (es) | 2010-10-20 |
US20110033725A1 (en) | 2011-02-10 |
EA201001527A1 (ru) | 2011-04-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA019527B1 (ru) | Способ изостатического прессования порошка в окончательную или близкую к окончательной форму | |
RU2492273C2 (ru) | Способ изготовления деталей с вставкой из композитного материала с металлической матрицей | |
US6581671B2 (en) | System for infiltrating preformed components and component assemblies | |
US20190291185A1 (en) | Powdered material preform and process of forming same | |
JP6886808B2 (ja) | 物体を処理する方法及び装置 | |
WO2015057761A1 (en) | Three-dimensional printed hot isostatic pressing containers and processes for making same | |
KR970001557B1 (ko) | 등압 압축 성형에 의한 분체물질의 제품 제조방법 | |
CA2496148A1 (en) | Open-porous molded body, method for production and use thereof | |
US20190193161A1 (en) | Manufacturing method | |
ES2493595T3 (es) | Estátor para el uso en un motor helicoidal | |
JP2009120426A (ja) | 長繊維強化セラミックス複合材料およびその製造方法 | |
US20150336172A1 (en) | A method of producing a metallic body provided with a metallic cladding | |
RU2359778C1 (ru) | Составной стержень для литья рабочих органов центробежных насосов с лопатками двойной кривизны и способ его изготовления | |
CN106180722B (zh) | 用于制造内燃机的喷射器的喷嘴的方法 | |
CN116713471A (zh) | 连续纤维增强金属基复合材料构件近净成形用包套及方法 | |
EP2371467A1 (en) | Method for manufacturing inductors for induction heating using microfusion techniques | |
JP2005307331A (ja) | 金属基複合材及びその製造方法 | |
JPS62177106A (ja) | 複合弁体の製造方法 | |
ITUB20155122A1 (it) | Metodo di fabbricazione di una anima ceramica a perdere destinata a venire impiegata all'interno di uno stampo in un processo di colata o di stampaggio ad iniezione per la produzione di un corpo cavo monolitico |
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 |