FI101457B - Tapa valmistaa bimetallimateriaali - Google Patents

Description

1 101457

TAPA VALMISTAA BIMETALLIMATERIAALI

Tämä keksintö kohdistuu tapaan bimetailimateriaalin valmistamiseksi jatkuvana niin, että voidaan olennaisesti vähentää materiaalin valmistuksen työvaiheita.

5

Bimetallimateriaalilla tarkoitetaan tässä yhteydessä kahden metallikomponentin muodostamaa metallivalmistetta, jossa komponentit ovat joko metalleja sinänsä tai metalliseoksia. Tällaisia bimetallimateriaaleja ovat esimerkiksi suprajohteena käytetty kuparin ja siihen sisällytettyjen niobititaanifilamenttien muodostama 10 metallivalmiste.

Runsaasti kuparia ja vähän niobititaania sisältävä suprajohdin voidaan valmistaa esimerkiksi kanavajohtimena, jossa suprajohtimena toimiva niobititaani on juottamalla liitetty kupariprofiilin uraan. Haluttaessa eristää tällainen kanavajohdin 15 eristäminen suoritetaan yleisesti emalointiprosessilla. Emaloinnissa kanavajohti-men käsittelylämpötila nousee juotoslämpötilan yli, jolloin juotosliitos aukeaa ja johdin tuhoutuu.

Runsaasti kuparia ja vähän niobititaania sisältävä suprajohdin voidaan valmistaa 20 myös monoliittisena johtimena, jossa niobititaani ensin pakataan kuparin sisään ja valmis suprajohdin saadaan lopputuloksena valmistustiestä, joka sisältää useita muokkauksia ja lämpökäsittelyltä. Lopputuloksen kannalta monivaiheinen valmistus on tarpeellinen vain niobititaanin vuoksi, näin valmistettuna kupari on osa johdinta ja kulkee sen mukana kaikissa vaiheissa.

25

Valmistuskustannuksiltaan ja yksikköpituudeltaan monoliittinen johdin on kanava-johdinta huonompi, mutta monoliittinen johdin voidaan eristää emalointiprosessis-sa ilman, että johtimelle aiheutuisi vaurioita.

30 Jatkuvassa pursotuksessa käytetään usein GB-patentissa 1370894 kuvattua menetelmää, jota kutsutaan Conform-menetelmäksi. Tässä menetelmässä 101457 pursotettava materiaali johdetaan pyörämäisen elimen ulkokehälle muodostettuun uraan. Elimen pyöriessä akselinsa ympäri pursotettava materiaali tulee kosketuksiin uran olennaisesti täyttävän vastinelimen kanssa, jolloin pudotettavan materiaalin liike pyörämäiseen elimeen nähden muuttuu. Materiaali saatetaan näin 5 pudotettavaksi materiaalin kulkusuunnassa ennen vastetta tai vasteeseen sijoitetun pudotusaukon kautta. Conform-menetelmällä on mahdollista pudottaa edullisesti poikkipinnaltaan erimuotoisia olennaisesti pitkiä kappaleita.

Esilläolevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason mukaisia haitta-10 puolia ja aikaansaada entistä parempi ja kustannuksiltaan entistä edullisempi tapa bimetallimateriaalin valmistamiseksi jatkuvalla pudotuksella. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit selviävät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaisesti valmistettavaa bimetallimateriaalia pudotetaan jatkuvatoi-15 misella pursotuslaitteella, kuten Conform-laitteella siten, että materiaali virtaa olennaisen laminaarisesti koko muokkauskäsittelyn ajan. Edelleen bimetallimateri-aali poistetaan jatkuvalta pursotuslaitteelta olennaisesti radiaalisuunnassa. Näin esimerkiksi runsaasti kuparia ja vähän niobititaania sisältävälle bimetallimateriaa-lille saadaan edullisesti tekniikan tason mukaisten kanavajohtimen pituus ja 20 monoliittijohtimen eristettävyys.

Pudotettavan bimetallimateriaalin syöttämiseksi jatkuvatoimiselle pursotuslaitteel-le tilavuudeltaan suuremmasta bimetallikomponentista muodostetaan edullisesti uritettu profiili, jonka uraan tilavuudeltaan pienempi bimetallikomponentti asete-25 taan. Näin aikaansaatu pursotettava bimetallikomponenttien kokonaisuus syöte-. tään jatkuvatoimisen pursotuslaitteen pyörämäiselle ja edullisesti ulkokehältään uritetulle syöttöelimelle.

Kun pudotettavana bimetallimateriaalina on esimerkiksi runsaasti kuparia ja 30 vähän niobititaania sisältävä suprajohdinmateriaali, eri bimetallikomponenttien • sekoittuminen toisiinsa on estettävä. Tämän perusteella jatkuvatoimisen pudotus- 3 101457 laitteen syöttöelimeltä tuleva bimetalliaihio ohjataan pursotukseen niin, että bimetallimateriaali virtaa olennaisen laminaarisesti koko pursotuksen ajan. Koska lisäksi bimetallimateriaalin komponentit ovat jo syöttövaiheessa toisiinsa koske-tusyhteydessä, pursotettu bimetallimateriaali voidaan poistaa pursotuslaitteelta 5 olennaisesti radiaalisuunnassa pursotuslaitteen pyörämäiseen syöttölaitteeseen nähden.

Keksinnön mukaisesti jatkuvatoimisen pursotuslaitteen syöttöelimen uran olennaisesti täyttävä vastinelin ja pursotusaukon sisältävä pursotuselin on edullisesti 10 muotoiltu niin, että aikaansaadaan pudotettavan materiaalin olennaisesti laminaa- rinen virtaus koko pursotuksen ajaksi. Laminaarivirtauksen aikaansaamiseksi pursotuselimessä olevaan pursotusaukkoon johtava kanava on ainakin pudotettavan materiaalin syöttösuunnassa ensimmäiseltä seinämältään muotoiltu siten, että kanavan seinämän alkupään pyöristyssäde on ainakin 70 prosenttia, edulli-15 sesti 80 - 90 prosenttia pursotusaukon suurimmasta läpimitasta aukon ollessa esimerkiksi soikea, tai pursotusaukon halkaisijan pituudesta pudotusaukon ollessa pyöreä. Edelleen pursotuslaitteen syöttöelimen uran olennaisesti täyttävä vastinelin on siten muotoiltu, että vastinelin muodostaa olennaisesti samakeskisen ympyräkaaren pursotusaukkoon johtavan kanavan materiaalin syöttösuunnassa 20 ensimmäisen seinämän kanssa. Vastinelin voidaan saattaa haluttuun muotoon myös niin, että pudotettava materiaali sinänsä muodostaa vastinelimen eteen virtaamattoman alueen, joka virtaamattoman ja virtauksellisen alueen rajapinnalla muodostaa pursotusaukkoon johtavan kanavan materiaalin syöttösuunnassa ensimmäisen seinämän kanssa olennaisesti samakeskisen ympyräkaaren 25 edullisesti enintään 40 asteen keskuskulmaa vastaavalta osuudelta virtauksen : muutospisteestä lähtien materiaalin syöttösuunnasta katsottuna.

Käytettäessä keksinnön mukaista tapaa bimetallimateriaalin valmistamiseksi saadaan tilavuudeltaan pienempi bimetailikomponentti keskeisesti sijoitettua 30 halutuksi ydinmateriaaliksi tilavuudeltaan runsaamman materiaalin muodostaman vaipan ympäröimänä. Keksinnön mukaisella tavalla tällainen bimetallimateriaalin 4 101457 valmistus tapahtuu edullisesti yksivaiheisena ja jatkuvana pursotussuhteen ollessa sellainen, että pursotusiämpötila on ainakin 600 °C.

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, 5 jonka kuvio esittää erästä keksinnön edullista sovellutusmuotoa.

Kuvion mukaisesti halutun bimetallimateriaalin eri komponentit 1 ja 2 syötetään jatkuvatoimisen pursotuslaitteen 3 syöttölaitteelle 4. Komponentti 1 on muotoiltu uritetuksi profiiliksi, jonka uraan komponentti 2 ohjataan. Syöttölaite 4 on olennai-10 sesti pyörämäinen ja komponentit 1 ja 2 yhdessä syötetään syöttölaitteen 4 ulkokehällä olevaan uraan. Syöttölaite 4 kuljettaa komponentit 1 ja 2 sisältävän bimetalliaihion 5 pursotusvyöhykkeelle. Pursotusvyöhykkeellä syöttölaitteen 4 uran täyttävä vastinelin 6 ohjaa bimetalliaihion pursotusaukolie 7. Jotta bimetalliaihion 5 eteneminen pursotuksen eri vaiheissa olisi laminaarista pursotuselimen 8 15 syöttösuunnassa ensimmäistä seinämää 9 on pyöristetty niin, että seinämän 9 pyöristyssäde on 80 prosenttia pursotusaukon 7 halkaisijasta. Samoin bimetalli-materiaalin etenemiseen laminaarisesti vastinelimen 6 eteen on muodostettu ainakin osasta pudotettavaa materiaalia virtaukseton alue 10, jonka rajapinta 11 virtaavan materiaalin kanssa muodostaa olennaisesti samakeskisen ympyräkaa-20 ren seinämän 9 kanssa osuudelta, joka vastaa noin 35 asteen keskuskulmaa a virtauksen muutospisteestä lähtien materiaalin syöttösuunnasta katsottuna. Rajapinta 11 ulottuu edullisesti syöttölaitteen 4 ulkokehän urasta pursotuselimen seinämään 12. Pursotettu, valmis bimetallimateriaaii purkautuu jatkuvatoimisesta pursotuslaitteesta 3 olennaisesti syöttölaitteen 4 pyörään nähden radiaalisuunnas-25 sa.

Claims (6)

101457

1. Tapa bimetallimateriaalin valmistamiseksi jatkuvatoimisella pursotuslaitteella (3), jossa tavassa bimetallikomponentit (1,2) syötetään yhdessä pursotusvyöhyk-5 keelle, tunnettu siitä, että pursotettava bimetallimateriaali (1,2) saatetaan virtaamaan olennaisen laminaarisena pursotuksen ajan, ja että bimetallimateriaali (1,2) saadaan purkautumaan pursotuslaitteelta (3) pursotuslaiteen syöttöelimen (4) ulkokehään nähden olennaisesti radiaalisuunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että olennaisesti laminaa- risen virtauksen aikaansaamiseksi pursotuslaitteen vastinelimen (6) vastinpinnaksi (11) muodostetaan olennaisesti pursotuselimen syöttösuunnassa ensimmäisen seinämän (9) kanssa olennaisesti samakeskinen ympyräkään edullisesti enintään 40 asteen keskuskulmaa (a) vastaavalta osuudelta virtauksen muutospisteestä 15 lähtien komponenttien (1,2) syöttösuunnasta katsottuna.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tapa, tunnettu siitä, että vastinelimen (6) vastinpinta muodostuu ainakin osasta pudotettavaa materiaalia.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tapa, tunnettu siitä, että pursotuselimen (8) syöttösuunnassa ensimmäistä seinämää (9) on pyöristetty niin, että seinämän (9) pyöristyssäde on ainakin 70 prosenttia, edullisesti 80 - 90 prosenttia pursotusaukon (7) suurimmasta läpimitasta.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tapa, tunnettu siitä, että pursotus suoritetaan yksivaiheisena.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tapa, tunnettu siitä, että pursotuslämpötila on ainakin 600 °C. 101457