FR2491056A1 - SINKING METHOD AND APPARATUS - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL DE FRITTAGE D'UNE MASSE 1 FRITTABLE DE CORPUSCULES PAR APPLICATION SIMULTANEE D'ENERGIE THERMIQUE 11, 12A ET DE PRESSION 3, 4. SELON L'INVENTION, ON APPLIQUE 13, 15 DES ONDES ACOUSTIQUES A LA MASSE FRITTABLE DE CORPUSCULES SOUMISE A L'ENERGIE THERMIQUE ET A LA PRESSION; ON DETECTE 17 LE NIVEAU DESDITES ONDES ACOUSTIQUES SE PROPAGEANT DANS LADITE MASSE, POUR PRODUIRE UN SIGNAL DE COMMANDE 17B, 17C, 17D, ET ON COMMANDE AU MOINS L'ENERGIE THERMIQUE 17C OU LA PRESSION 17B, 17D EN FONCTION DUDIT SIGNAL.THE INVENTION CONCERNS A PROCESS AND AN APPARATUS FOR SINTING A FRITTABLE MASS 1 OF CORPUSCLES BY SIMULTANEOUS APPLICATION OF THERMAL ENERGY 11, 12A AND PRESSURE 3, 4. ACCORDING TO THE INVENTION, 13, 15 OF ACOUSTIC WAVES ARE APPLIED A THE FRITTABLE MASS OF CORPUSCLES SUBJECT TO THERMAL ENERGY AND PRESSURE; 17 THE LEVEL OF SAID ACOUSTIC WAVES SPREADING THROUGH THE SAID GROUND IS DETECTED, TO PRODUCE A CONTROL SIGNAL 17B, 17C, 17D, AND AT LEAST THE THERMAL ENERGY 17C OR THE PRESSURE 17B, 17D, AS A FUNCTION OF THE SAID SIGNAL.
Description
Procédé et appareil de frittaae.Process and apparatus for frittaae
L'invention est relative de manière générale à la techni- The invention relates generally to the technical
que consistant à fritter une masse de corpuscules, métalli- that consists of sintering a mass of corpuscles, metalli-
que ou non métalliques,en lui appliquant simultanément de l'énergie thermique et de la pression afin que les corpuscules s'unissent et se déforment et que la masse se contracte pour fournir un produit fritté de densité désirée ou suffisante. Plus particulièrement, l'invention whether or not metallic, by simultaneously applying thermal energy and pressure so that the corpuscles unite and deform and that the mass contracts to provide a sintered product of desired or sufficient density. More particularly, the invention
concerne un procédé et un appareil de frittage du type dé- a sintering method and apparatus of the type described in
crit dans lesquels les progressions de la coalescence et de la déformation des corpuscules, de la contraction de la masse crit in which the progressions of the coalescence and the deformation of the corpuscles, the contraction of the mass
et de l'augmentation de la densité sont vérifiées pré- and the increase in density are checked beforehand.
cisément, le processus de frittage étant commandé suivant the sintering process being controlled according to
un mode optimal.an optimal mode.
Le processus de frittage dans lequel de l'énergie thermique et de la pression sont simultanément appliquées à une masse frittable de corpuscules est couramment dénommépressage a chaud et il peut faire appel à un courant électrique de haute intensité conduit directement au travers de la masse de corpuscules qui peut être en un métal, un alliage ou un corps non métallique tel que le carbone ou certains nitrures, boiures ou silicates. Dans le dispositif de frittage type de ce genre, une masse de corpuscules est chargée dans une cavité ou espace défini par un moule et un ou plusieurs poinçons. La masse est comprimée par un poinçon contre le moule ou entre une paire de poinçons dans le moule, tout en étant simultanément chauffée par le courant de chauffage passant directement à travers la masse. En variante, le The sintering process in which thermal energy and pressure are simultaneously applied to a sinterable mass of corpuscles is commonly referred to as hot pressing and may involve a high intensity electrical current conducted directly through the mass of corpuscles. which may be a metal, an alloy or a non-metallic body such as carbon or certain nitrides, hides or silicates. In the sintering device of this type, a mass of corpuscles is loaded into a cavity or space defined by a mold and one or more punches. The mass is compressed by a punch against the mold or between a pair of punches in the mold, while simultaneously being heated by the heating current passing directly through the mass. Alternatively, the
courant de chauffage peut passer dans le moule ou une bo- heating current can pass into the mold or a bo-
bine de chauffage à induction disposée de manière à entou- rer la masse et le moule. Le processus de pressage à chaud Induction heating coil arranged to surround the mass and the mold. The hot pressing process
est quelquefois réalisé isostatiquement ou semi-isostatique- is sometimes performed isostatically or semi-isostatically
ment avec une force de compression appliquée uniformément à la périphérie de la masse vers un point ou axe central de with a compressive force uniformly applied to the periphery of the mass towards a central point or axis of
celle-ci.it.
Dans le pressage à chaud, il a été reconnu qu'il est souhai- In hot pressing, it has been recognized that it is desirable
table que la pression appliquée à la masse de corpuscules soit maintenue initialement à un bas niveau, par exemple table that the pressure applied to the mass of corpuscles is initially kept at a low level, for example
0,5 à 10 kg/cm. Quand les particules s'unissent suffisam- 0.5 to 10 kg / cm. When the particles join together
ment ou quand la masse s'est rétrécie dans une certaine mesure, la pression doit être accrue jusqu'à un niveau de compression final ou élevé, par exemple 50 à 5 000 kg/cm Il est aussi habituel de faire cesser ou de faire diminuer or when the mass has shrunk to a certain extent, the pressure must be increased to a final or high compression level, for example 50 to 5000 kg / cm It is also common to stop or decrease
le courant de chauffage concurremment, avant ou après l'ac- the heating current concurrently, before or after the
croissement de la pression de compression, ceci dépendant du matériau particulier devant être fritté. Parfois même, increasing compression pressure depending on the particular material to be sintered. Sometimes,
il est nécessaire d'utiliser un protocole de camiande extrêTE - it is necessary to use an extreme camiande protocol -
ment sophistiqué dans lequel le courant de chauffage ou la pression, ou les deux, sont modifiés séquentiellement sur une multiplicité d'étapes, pour obtenir un produit fritté sophisticated method in which the heating current or the pressure, or both, are modified sequentially over a multiplicity of steps, to obtain a sintered product
de la qualité recherchée.the quality sought.
Dans l'art antérieur, cependant, le protocole de camEnde, qu'il soit relativement simple ou sophistiqué, a été seulement déterminé sur une base empirique pour chaque matériau ou chaque opération de frittage,et on a en effet rencontré des difficultés pour saisir précisément le minutage de la variation de la chaleur ou de l'énergie thermique et de la pression qui est véritablement optimal pour chaque matériau et chaque opération de frittage. Il en résulte que la qualité d'un produit fritté ou pressé à chaud de manière conventionnelle non seulement est très souvent bien inférieure à oelle qui est désirée, mais il est extrêmement difficile de reproduire une qualité de frittage donnée au moyen In the prior art, however, the camera protocol, whether relatively simple or sophisticated, has only been determined on an empirical basis for each material or sintering operation, and indeed difficulties have been encountered in accurately capturing the timing of the variation in heat or thermal energy and pressure that is truly optimal for each material and each sintering operation. As a result, the quality of a conventionally sintered or hot-pressed product is not only very often much lower than desired, but it is extremely difficult to reproduce a given sintering quality by means of
de la technique conventionnelle.conventional technique.
En conséquence, un but important de l'invention est de four- Accordingly, an important object of the invention is to provide
nir un procédé amélioré de frittage du type décrit par pres- an improved sintering process of the type described by
sage à chaud, qui p'r.mette de produire automatiquement un produit fritté d'excellente qualité, et qui permette de when hot, which allows to automatically produce a sintered product of excellent quality,
reproduire sans difficulté une qualité de frittage souhaitée. reproduce without difficulty a desired sintering quality.
Un but spécifique de l'invention est de fournir un procédé amélioré de pressage à chaud et, en particulier, le frittage électrique d'une masse de corpuscules sous pression,dans lequel la progression de la coalescence et de la déformation A specific object of the invention is to provide an improved method of hot pressing and, in particular, the electric sintering of a mass of corpuscles under pressure, in which the progression of coalescence and deformation
des corpuscules, de la contraction de la masse ou de l'aug- corpuscles, the contraction of the mass or the increase
mentation de densité, est constatée précisément pour per- density, is observed precisely to
mettre à une opération de-frittage d'être commandée selon put in a de-sintering operation to be controlled according to
un mode optimal.an optimal mode.
Un autre but de l'invention est de fournir un appareil pour mettre en oeuvre le procédé de frittage décrit, dans lequel sont prévus des moyens nouveaux pour constater précisément le comportement des corpuscules et de la masse au cours d'une opération de frittage, et qui peut comprendre des moyens de commande opératoires en réponse aux moyens de Another object of the invention is to provide an apparatus for implementing the described sintering method, in which new means are provided for precisely observing the behavior of the corpuscles and the mass during a sintering operation, and which may include operative control means in response to the means of
détection pour faire varier sous commande au moins la cha- detection to vary under control at least the
leur de frittage ou la pression.their sintering or pressure.
Selon un premier aspect, l'invention fournit un procédé de frittage d'une masse frittable de corpuscules en la soumettant simultanèment à l'action de l'énergie thermique et de la pression, According to a first aspect, the invention provides a method for sintering a sinterable mass of corpuscles by subjecting it simultaneously to the action of thermal energy and pressure,
qui se caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consis- characterized in that it comprises the steps of
tant à appliquer un faisceau d'ondes acoustiques ou élastiques to apply a beam of acoustic or elastic waves
(c'est-à-dire sonores ou ultra-sonores) à la masse fritta- (ie, sound or ultra-sound) to the frit
ble de corpuscules soumise à l'énergie thermique et à la pression; détecter un niveau des ondes acoustiques se propageant à travers la masse frittable pour produire un signal de commande; et commander au moins l'énergie thermique ou la pression en particle of corpuscles subjected to thermal energy and pressure; detecting a level of acoustic waves propagating through the sinterable mass to produce a control signal; and control at least thermal energy or pressure in
réponse au signal de commande.response to the control signal.
Les ondes acoustiques peuvent être des ondes sonores ou Acoustic waves can be sound waves or
ultra-sonores d'une fréquence relativement basse, par exem- ultrasonic sound of a relatively low frequency, for example
ple comprises entre 1 et 100 kHz, mais elles sont de préfé- between 1 and 100 kHz, but they are preferably
rence des ondes ultra-sonores ayant une fréquence comprise the presence of ultra-sound waves with a frequency
entre 0,1 et 300 MHz, de préférence entre 1 et 150 MHz. between 0.1 and 300 MHz, preferably between 1 and 150 MHz.
Selon un second aspect, l'invention fournit aussi un appa- According to a second aspect, the invention also provides a
reil de frittage d'une masse frittable de corpuscules,qui se caractérise en ce qu'il comprend: sintering electrode of a sinterable mass of corpuscles, which is characterized in that it comprises:
des moyens de fourniture de courant pour appliquer de l'éner- power supply means for applying energy
gie thermique à la masse frittable; des moyens de pression pour appliquer de la pression à la masse frittable; des moyens pour appliquer un faisceau d'ondes acoustiques ou élastiques (c'est-à-dire sonores ou ultra- sonores) à la masse frittable soumise simultanément à l'énergie thermique et à la pression par les moyens de fourniture de courant et les moyens de pression, respectivement; des moyens de détection pour détecter le niveau des ondes acoustiques se propageant à travers la masse frittable,pour produire un signal de commande; et des moyens de commande sensibles au signal de commande pour agir au moins sur les moyens de fourniture de courant ou les moyens de pression, pour modifier au moins l'énergie thermal energy to the sinterable mass; pressure means for applying pressure to the sinterable mass; means for applying an acoustic or elastic wave (ie sonic or ultrasonic) beam to the sinterable mass simultaneously subjected to thermal energy and pressure by the current supply means and the pressure means, respectively; detection means for detecting the level of acoustic waves propagating through the sinterable mass to produce a control signal; and control means responsive to the control signal for acting at least on the current supply means or the pressure means, for modifying at least the energy
thermique ou la pression.thermal or pressure.
Des formes de réalisation de l'invention seront maintenant décrites, à titre d'exemple, en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique, partiellement en coupe, représentant une forme de réalisation de l'invention,et la figure 2 est une vue schématique, partiellement en coupe, Embodiments of the invention will now be described, by way of example, in conjunction with the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a schematic view, partly in section, showing an embodiment of the invention, and FIG. 2 is a schematic view, partly in section,
représentant une autre forme de réalisation de l'invention. representing another embodiment of the invention.
On se réfère à la figure 1 sur laquelle est représentée une masse M de corpuscules 1 chargée dans un moule cylindrique Referring to Figure 1 which shows a mass M of corpuscles 1 loaded into a cylindrical mold
2 en un matériau résistant à la chaleur tel que du graphite. 2 in a heat resistant material such as graphite.
La masse M dans le moule 2 est retenue entre une paire de poinçons,un poinçon inférieur 3 et un poinçon supérieur 4, chacun d'entre eux étant également résistant à la chaleur et étant ici en un matériau conducteur de l'électricité tel The mass M in the mold 2 is held between a pair of punches, a lower punch 3 and an upper punch 4, each of them being also heat-resistant and being here an electrically conductive material such as
que le graphite. Les poinçons 3 et 4 sont entraînés respecti- than graphite. Hallmarks 3 and 4 are trained respectively
vement par des vérins hydrauliques 5 et 6, pour comprimer by hydraulic cylinders 5 and 6, to compress
la masse M. Un clapet asservi 7 est associé au vérin infé- the mass M. A slave valve 7 is associated with the lower cylinder
rieur 5 alors qu'un clapet de commutation électromagnétique 8 est associé au vérin supérieur 6. Les clapets 7 et 8 sont respectivement commandés par des circuits d'asservissement 5 while an electromagnetic switching valve 8 is associated with the upper cylinder 6. The valves 7 and 8 are respectively controlled by servocontrol circuits.
et de commande 9 et 10.and control 9 and 10.
Une source de courant 11 est connectée électriquement aux poinçons 3 et 4 par un commutateur S et une résistance 12a pour produire une chaleur ou énergie thermique suffisante pour fritter la masse M. Quand les corpuscules 1 sont en A current source 11 is electrically connected to the punches 3 and 4 by a switch S and a resistor 12a to produce heat or heat energy sufficient to sinter the mass M. When the corpuscles 1 are in
métal ou en alliage, le courant de chauffage passe directe- metal or alloy, the heating current is directly
ment à partir de la source de courant 11 à travers la masse M from the current source 11 through the mass M
pour fritter électriquement les corpuscules 1. Quand les cor- to electrically sinter the corpuscles 1. When the cor-
puscules 1 sont non métalliques, ou isolés électriquement, ou d'une résistance électrique relativement basse, le moule 2 doit être électriquement conducteur et le courant de chauffage provenant de la source de courant 11 passe par le moule 2 pour produire la chaleur nécessaire pour fritter les corpuscules 1. La résistance 12a peut être conmectée aux 1 are non-metallic, or electrically insulated, or of a relatively low electrical resistance, the mold 2 must be electrically conductive and the heating current from the current source 11 passes through the mold 2 to produce the heat necessary to sinter the corpuscles 1. The resistance 12a can be conmected to
poinçons 3 et 4 en parallèle avec la source de courant 11. punches 3 and 4 in parallel with the power source 11.
Un détecteur de tension 12 est connecté sur la résistance 12a pour fournir un signal de détection représentant une tension ou courant entre les poinçons 3 et 4. Le signal de détection est fourni au circuit asservi 9. Le circuit asservi 9 répond au signal de détection et il fournit un signal d'asservissement qu'il applique au clapet asservi 7 par une borne 7a. Le clapet asservi 7 agit sur le vérin 5 pour A voltage detector 12 is connected to the resistor 12a to provide a detection signal representing a voltage or current between the punches 3 and 4. The detection signal is supplied to the slave circuit 9. The slave circuit 9 responds to the detection signal and it provides a servo signal that it applies to the slave valve 7 by a terminal 7a. The slave valve 7 acts on the jack 5 for
commander la position du poinçon inférieur 3. order the position of the lower punch 3.
Pour mettre en oeuvre les caractéristiques de l'invention, un émetteur sonore ou ultra-sonore 13 est représenté accouplé To implement the features of the invention, a sound or ultrasonic transmitter 13 is shown coupled
au poinçon inférieur 3 et il peut être constitué par un trans- with the lower punch 3 and it can be constituted by a trans-
ducteur électromécanique conventionnel maintenu en contact avec celui-ci et excité par une source de courant 14. Au poinçon supérieur 4 est accouplé un récepteur 15 sonore ou ultra-sonore. Le récepteur 15 peut être un transducteur conventional electromechanical conductor maintained in contact therewith and excited by a current source 14. At the upper punch 4 is coupled a sound or ultrasonic receiver. The receiver 15 may be a transducer
mécano-électrique, et il est connecté à un détecteur de ni- electro-mechanical, and it is connected to a detector of ni-
veau 17- par un amplificateur 16 et une liaison 17a.Le détec- caliber 17- by an amplifier 16 and a link 17a.
teur 17 présente un ou plusieurs réglages de référence pou- 17 shows one or more reference settings for
vant être réglés à l'avance. Quand un réglage de référence dans le détecteur 17 est franchi par le signal entrant par la borne 17a, le détecteur 17 fournit un signal de sortie à l'une ou à chacune de ses bornes de sortie 17b et 17c. Le signal de sortie à la.borne de sortie 17b est appliqué au circuit de commande 10 qui agit sur le clapet 8. Le signal de sortie à la borne de sortie 17c est propre à agir sur la source de courant de chauffage 11 ou sur le commutateur de courant S. Dans une opération de frittage type, après que la masse M de corpuscules ait été chargée comme représenté, le poinçon to be settled in advance. When a reference setting in the detector 17 is crossed by the signal input from the terminal 17a, the detector 17 provides an output signal at one or each of its output terminals 17b and 17c. The output signal at the output terminal 17b is applied to the control circuit 10 which acts on the valve 8. The output signal at the output terminal 17c is adapted to act on the heating current source 11 or on the current switch S. In a typical sintering operation, after the mass M of corpuscles has been loaded as shown, the punch
inférieur 3 est entraîné pour appliquer une pression relati- 3 is driven to apply a relative pressure
vement faible par exemple comprise entre 0,5 et 10 kg/cm, à la masse M, et le commutateur S est fermé pour permettre au courant de chauffage de circuler à partir de la source de courant 11 à travers la masse M ou le moule 2, ou les deux, For example, the switch S is closed to allow the heating current to flow from the current source 11 through the mass M or the mold, for example, between 0.5 and 10 kg / cm 2. 2, or both,
entre les poinçons 3 et 4. Lors de la fermeture du commu- between punches 3 and 4. When closing the commu-
tateur S,ou concurremment, le transducteur 13 est activé Sator, or concurrently, the transducer 13 is activated
et excité par l'oscillateur 14 pour émettre des ondes sono- and excited by the oscillator 14 to emit sound waves
res ou ultra-sonores dans la masse M de corpuscules 1. Le transducteur 15 est maintenant opératoire pour recevoir res or ultra-sound in the mass M of corpuscles 1. The transducer 15 is now operative to receive
les ondes sonores ou ultra-sonores émises par le transduc- the sound or ultrasonic waves emitted by the transduc-
teur 13 et se propageant dans la masse M de corpuscules 1. 13 and propagating in the mass M of corpuscles 1.
Le poinçon supérieur 4 reste stationnaire au cours de cette étape. Dans cette étape, une relation de léger contact mutuel entre The upper punch 4 remains stationary during this step. In this step, a relationship of slight mutual contact between
les corpuscules 1 est maintenue avantageusement en entrai- the corpuscles 1 is advantageously maintained by means of
nant sous commande le poinçon inférieur 3 et en commandant ainsi la position de ce poinçon retenant la masse M. Pendant under command the lower punch 3 and thereby controlling the position of this punch retaining the mass M. Pendant
que les corpuscules sont chassés vers le haut par le poin- that the corpuscles are driven upwards by the point
çon 3, ils peuvent aussi avoir tendance à se déplacer vers le bas par gravité. Ainsi, les corpuscules sont forcés de se déplacer dynamiquement les uns par rapport aux autres et 3, they may also tend to move downward by gravity. Thus, the corpuscles are forced to move dynamically relative to each other and
ils sont en conséquence propres à être comprimés unifor- they are therefore suitable for being uniformly compressed.
mément dans toute la masse M tout en étant soumis au courant mement throughout the mass M while being subject to the current
de chauffage pour détruire les barrières thermiques inter- of heating to destroy the thermal barriers between
corpuscules, par exemple oxydes, gaz et impuretés. A cette fin, le dispositif asservi 9, 7 est prévu pour répondre à la tension ou à l'intensité dans la masse M et ainsi pour commander de manière asservie la pression externe appliquée à la masse M. Ce chauffage et cette légère compression initiale simultanés corpuscles, for example oxides, gases and impurities. To this end, the slave device 9, 7 is provided to respond to the voltage or the intensity in the mass M and thus to control in a controlled manner the external pressure applied to the mass M. This heating and this slight initial compression simultaneous
servent à activer les corpuscules 1 individuels en détrui- used to activate the individual corpuscules 1 in
sant les barrières thermiques ou en détachant les pellicules thermal barriers or stinging dandruff
d'oxyde, les impuretés et les substances gazeuses qui y adhè- oxide, impurities and gaseous substances which adhere
rent, et en les éloignant des interfaces entre corpuscules rent, and away from the interfaces between corpuscles
dans la masse M. Des contacts mutuels intimes entre les cor- in the mass M. Intimate mutual contacts between
puscules 1 sont ainsi établis, les corpuscules 1 s'unissent 1 are thus established, the corpuscles 1 unite
et la contraction de la masse M commence. Avec la pro- and the contraction of mass M begins. With the
gression de la diffusion de matière entre corpuscules, la masse M devient prête à la déformation plastique, de sorte que la compression soutenue par les poinçons 3 et 4 fait naltre une contraction soudaine de la masse M quand une the mass M becomes ready for plastic deformation, so that the compression supported by the punches 3 and 4 causes a sudden contraction of the mass M when a
condition de seuil prédéterminée est atteinte. predetermined threshold condition is reached.
On a maintenant déterminé que l'atteinte d'une telle condi- It has now been determined that the achievement of such a condition
tion de seuil est constatée précisément et de manière sûIre en détectant un changement qui se produit dans le niveau threshold is accurately and accurately detected by detecting a change in the
d'onde acoustique émise par le transducteur 13, se propa- acoustic wave emitted by the transducer 13, propagates
geant dans la masse M et reçue par le transducteur 15. in the mass M and received by the transducer 15.
Les ondes acoustiques peuvent être détectées en ce qui concerne leur intensité ou leur vitesse de propagation dans la masse M. The acoustic waves can be detected with regard to their intensity or their propagation speed in the mass M.
Ainsi, le détecteur 17, qui peut avantageusement être cons- Thus, the detector 17, which can advantageously be
titué par un circuit de déclenchement de Schmitt, fournit -un signal de sortie représentant ce changement à chacune des bornes de sortie 17b et 17c. Ainsi, quand la densité de la masse frittée augmente, l'intensité ou la vitesse de transmission des ondes sonores ou ultra-sonores reçues par le transducteur 15 s'accroit. Quand cet accroissement atteint un niveau de seuil préréglé dans le détecteur 17, les signaux se forment aux bornes 17b et 17c. Le circuit 10 de commande de clapet répond au signal de sortie fourni à la borne 17b pour ouvrir le clapet 8, faisant ainsi fonctionner le vérin 6 et avancer le poinçon supérieur 4. Le poinçon 4 est avancé pour exercer une pression élevée, par exemple 50 à 5 000 kg/cm, sur la massé M. Simultanément, le poinçon inférieur 3 peut être avancé vers le haut par le vérin 8 actionné par l'ouverture totale du clapet asservi 7. Cette dernière action peut être réalisée par un autre signal de commande fourni à by a Schmitt trigger circuit, provides an output signal representing this change at each of the output terminals 17b and 17c. Thus, as the density of the sintered mass increases, the intensity or speed of transmission of sound or ultrasonic waves received by transducer 15 increases. When this increase reaches a pre-set threshold level in the detector 17, the signals are formed at the terminals 17b and 17c. The valve control circuit 10 responds to the output signal provided at the terminal 17b to open the valve 8, thereby operating the cylinder 6 and advancing the upper punch 4. The punch 4 is advanced to exert a high pressure, for example 50 at 5000 kg / cm, on the mass M. Simultaneously, the lower punch 3 can be advanced upwards by the jack 8 actuated by the total opening of the slave valve 7. This last action can be performed by another signal of command provided to
la troisième borne de sortie 17d du détecteur 17 et appli- the third output terminal 17d of the detector 17 and apply
qué au clapet asservi 7 par le trajet représenté en ligne pointillée. La sortie présente à la borne 17c est utilisée pour agir sur la source de courant 11 afin de réduire le courant de chauffage ou la puissance, ou pour ouvrir le the slave valve 7 by the path shown in dashed line. The output present at terminal 17c is used to act on current source 11 to reduce the heating current or power, or to open the
commutateur 7 pour faire cesser le courant de chauffage. switch 7 to stop the heating current.
La figure 2 montre une autre forme de réalisation de l'inven- Figure 2 shows another embodiment of the invention.
tion, et les mêmes chiffres de référence y sont utilisés pour tion, and the same reference figures are used to
désigner les mêmes composants de l'appareil. Dans cette dis- designate the same components of the device. In this
position, un seul transducteur 18 est employé pour servir aussi bien d'émetteur que de récepteur acoustique, et il est accouplé au poinçon supérieur 4. Un oscillateur 19 est prévu pour fournir une suite d'impulsions d'horloge pour ouvrir périodiquement un circuit de porte 20 connecté entre l'oscillateur 14 et le transducteur 18. Ce dernier est ainsi excité par intermittence de manière à émettre répétitivement position, a single transducer 18 is used to serve as both transmitter and acoustic receiver, and it is coupled to the upper punch 4. An oscillator 19 is provided to provide a sequence of clock pulses to periodically open a circuit of gate 20 connected between the oscillator 14 and the transducer 18. The latter is thus excited intermittently so as to emit repetitively
un faisceau d'ondes sonores ou ultra-sonores, avec des in- a beam of sound or ultrasonic waves, with
tervalles de temps prédéterminés.Ainsi, le faisceau d'ondes acoustiques est émis par le transducteur 18 seulement au cours de chaque période de déclencheoent déterminée par la Thus, the acoustic wave beam is emitted by the transducer 18 only during each trigger period determined by the
durée de chaque impulsion d'horloge fournie par l'oscilla- duration of each clock pulse provided by the oscilla-
teur 19. Le faisceau d'ondes acoustiques émis par le trans- 19. The acoustic wave beam emitted by the trans-
ducteur 18 se propage à travers la masse M, se réfléchit sur le poinçon inférieur 3,puis se propage à nouveau à travers conductor 18 propagates through the mass M, is reflected on the lower punch 3, and then propagates again through
la masse M pour retourner au transducteur 18. Quand la den- the mass M to return to the transducer 18. When the
sité de la masse M s'accroit, son pouvoir réflecteur des ondes acoustiques diminue et ceci est ici représenté par une As the weight of mass M increases, its reflectivity of acoustic waves decreases and this is represented here by
diminution de l'intensité des ondes acoustiques réfléchies. decreased intensity of reflected acoustic waves.
Une autre porte 22 est montée entre le transducteur 18 et l'amplificateur 16, et chaque créneau d'impulsion provenant de l'oscillateur 19 est aussi appliqué à la porte 22 et au circuit détecteur 17d par un circuit de retardement 21 qui diffère le créneau d'impulsion pour une courte période de 1 à 5 microsecondes. Ainsi, la porte 22 est ouverte avec Another door 22 is mounted between the transducer 18 and the amplifier 16, and each pulse slot from the oscillator 19 is also applied to the gate 22 and the detector circuit 17d by a delay circuit 21 which differs the slot. pulse for a short period of 1 to 5 microseconds. So, the door 22 is open with
cette période de retardement après l'occurrence de l'impul- this period of delay after the occurrence of the impulse
sion d'horloge de l'oscillateur 19, et le détecteur 21 a la possibilité de répondre aux ondes acoustiques réfléchies ou au signal de détection du transducteur 18 pour chaque impulsion d'horloge de l'oscillateur 19. Quand le niveau des ondes acoustiques réfléchies tombe en dessous d'un niveau de seuil prédéterminé dans le détecteur 21, ce dernier fournit un signal de sortie à chacune de ses bornes de sortie 17b, 17c et 17d. Le circuit de commande 10 est ainsi excité pour ouvrir le clapet 8 et permettre à une pression finale oscillator 19, and the detector 21 has the ability to respond to the reflected acoustic waves or the transducer detection signal 18 for each clock pulse of the oscillator 19. When the level of the reflected acoustic waves falls below a predetermined threshold level in the detector 21, the latter provides an output signal at each of its output terminals 17b, 17c and 17d. The control circuit 10 is thus excited to open the valve 8 and allow a final pressure
élevée d'être appliquée à la masse M par l'unité de vérin 8. high to be applied to the mass M by the cylinder unit 8.
EXEMPLEEXAMPLE
Une pièce en acier au chrome-molybdène ayant une rugosité de surface de 15 V Rmax est logée dans le moule 2 et elle est retenue sur le poinçon inférieur 3 conformément à la dis- A chromium-molybdenum steel part having a surface roughness of 15 V Rmax is housed in the mold 2 and is retained on the lower punch 3 according to the invention.
position représentée Sur la figure 2. Sur la pièce est répar- position shown in Figure 2. On the part is distributed
tie de la poudre de fer d'une taille corpusculaire de 100 of iron powder with a particle size of 100
microns formant une couche de 0,2 mm d'épaisseur sur la- microns forming a layer 0.2 mm thick on the
quelle est placée une masse de corpuscules de carbure de tungsten-ccbalt (WC-Co) d'une taille corpusculaire de 5 microns, retenue par le poinçon supérieur 4. La masse est comprimée initialement what is placed a mass of corpuscles of tungsten-ccbalt carbide (WC-Co) of a particle size of 5 microns, retained by the upper punch 4. The mass is compressed initially
sous une légère pression de 5 kg/cm en déplaçant le poin- under a slight pressure of 5 kg / cm by moving the pointer
çon inférieur 3, tout en étant chauffée par le passage d'un courant électrique d'une densité de 1 000 ampères/cm2 lower section 3, while being heated by the passage of an electric current with a density of 1000 amperes / cm2
directement au travers de la masse entre les poinçons supé- directly through the mass between the upper punches
rieur et inférieur 4 et 5. Le transducteur 18 est excité par la source de courant 14 de manière à appliquer une 4 and 5. The transducer 18 is energized by the current source 14 so as to apply a
succession de faisceaux d'ondes ultra-sonores d'une fré- succession of ultrasonic beams of
quence de 5 MHz et d'une puissance de 6 kW à la masse. frequency of 5 MHz and a power of 6 kW to ground.
La réflexion de chaque faisceau est détectée avec une pé- The reflection of each beam is detected with a
riode de retard de 2 microsecondes réglée au circuit de delay period of 2 microseconds set at the circuit of
retardement 21 pour la durée réglée à l'oscillateur 19. delay 21 for the duration set at oscillator 19.
L'intensité de la réflexion s'élève initialement à 40%/o de l'intensité des ondes émises, mais elle est réduite à 30% quand une période de deux minutes s'est écoulée, après quoi une pression élevée de 350 kg/cm2 est appliquée à la masse en déplaçant le poinçon supérieur 4. On a constaté que la masse de WC-Co a été frittée avec une excellente qualité et aussi qu'elle est liée fermement à la pièce en acier au chrome-molybdène avec une résistance à la traction de 350/cm2 The intensity of the reflection is initially 40% / o of the intensity of the waves emitted, but it is reduced to 30% when a period of two minutes has elapsed, after which a high pressure of 350 kg / cm2 is applied to the mass by moving the upper punch 4. It has been found that the mass of WC-Co has been sintered with excellent quality and also that it is firmly bonded to the chromium-molybdenum steel piece with resistance with traction of 350 / cm2
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