ITMI960185A1

ITMI960185A1 - PRESSURE SINTERING SYSTEM WITH TWO PRESSURE ELECTRODES

Info

Publication number: ITMI960185A1
Application number: IT96MI000185A
Authority: IT
Inventors: Klaus Przyklenk; Karl Weber; Thomas Bahr
Original assignee: Fritsch Sondermaschinen Gmbh D
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1997-08-02
Also published as: ITMI960185A0; DE19509380C1; IT1282075B1

Abstract

Impianto di sinterazione a pressione con due elettrodi di pressione.Nell'attuale stato della tecnica elettrodi a spina, dotati di una pluralità di parti elettrodiche a spina, in seguito a differente distribuzione della temperatura all'interno di ogni elettrodo a spina possono dilatarsi differentemente, in quanto parti elettrodiche a spina interne si dilatano più fortemente di quelle esterne.Secondo l'invenzione ogni elettrodo di pressione presenta mezzi per compensare differenti dilatazioni longitudinali delle parti elettrodiche, che si verificano nel corso di un'operazione di sinterazione a pressione dell'impianto di sinterazione a pressione e sono dipendenti dalla distribuzione di temperatura all'interno di ogni elettrodo a pressione.Pressure sintering system with two pressure electrodes.In the current state of the art, plug electrodes, equipped with a plurality of plug electrode parts, due to different temperature distribution inside each plug electrode can expand differently, as internal plug electrode parts expand more strongly than the external ones. According to the invention, each pressure electrode has means to compensate for different longitudinal expansions of the electrode parts, which occur during a pressure sintering operation of the system. pressure sintering and are dependent on the temperature distribution inside each pressure electrode.

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "Impianto di sinterazione a pressione con due elettrodi di pressione" Description of the industrial invention entitled: "Pressure sintering plant with two pressure electrodes"

Riassunto del trovato Summary of the finding

Impianto di sinterazione a pressione con due elettrodi di pressione. Pressure sintering plant with two pressure electrodes.

Nell'attuale stato della tecnica elettrodi a spina, dotati di una pluralità di parti elettrodiche a spina, in seguito a differente distribuzione della temperatura all'interno di ogni elettrodo a spina possono dilatarsi differentemente, in quanto parti elettrodiche a spina interne si dilatano più fortemente di quelle esterne. In the current state of the art, plug electrodes, equipped with a plurality of plug electrode parts, can expand differently as a result of different temperature distribution within each plug electrode, since internal plug electrode parts expand more strongly of the external ones.

Secondo l'invenzione ogni elettrodo di pressione presenta mezzi per compensare differenti dilatazioni longitudinali delle parti elettrodiche, che si verificano nel corso di un'operazione di sinterazione a pressione dell'impianto di sinterazione a pressione e sono dipendenti dalla distribuzione di temperatura all'interno di ogni elettrodo a pressione. According to the invention, each pressure electrode has means for compensating for different longitudinal expansions of the electrode parts, which occur during a pressure sintering operation of the pressure sintering plant and are dependent on the temperature distribution within each pressure electrode.

Impiego dell'impianto per produrre parti sinterate di attrezzi. Use of the plant to produce sintered parts of tools.

Descrizione del trovato Description of the finding

L'invenzione riguarda un impianto di sinterazione a pressione con due elettrodi di pressione, che con le loro superfici frontali anteriori per la sollecitazione di pressione e di corrente elettrica di uno stampo di sinterazione fiancheggiano questo da lati contrapposti e con le loro superfici frontali posteriori si raccordano a rispettivamente un corpo portante di un dispositivo di pressatura, laddove ogni elettrodo di pressione si compone di più parti elettrodiche, disposte l'una accanto all'altra nella direzione di una sollecitazione di pressione e di corrente, specialmente parti elettrodiche a spina. The invention relates to a pressure sintering plant with two pressure electrodes, which with their front front surfaces for the pressure and electric current stress of a sintering mold flank this from opposite sides and with their rear front surfaces respectively connect to a bearing body of a pressing device, wherein each pressure electrode is composed of several electrode parts, arranged next to each other in the direction of a pressure and current stress, especially plug electrode parts.

Impianti di sinterazione a pressione servono alla sinterazione a pressione di materiale di sinterazione presagomato rappresentante un cosiddetto pezzo crudo. Questo stampo di sinterazione dotato del materiale- di sinterazione viene introdotto fr3⁄4 due elettrodi di pressione dell'impianto di sinterazione a pressione fatti parimenti di grafite. Gli elettrodi di pressione fiancheggiano lo stampo di sinterazione su lati contrapposti e per mezzo di un dispositivo di pressatura da entrambi i lati possono essere pressati contro lo stampo di sinterazione, per cui vengono compresse le metà dello stampo di sinterazione. Il dispositivo di pressatura presenta un meccanismo di pressatura, che è dotato di cilindri spostabili idraulicamente e con il quale è possibile produrre pressioni fino di 40 MPa. Contemporaneamente alla sollecitazione a pressione gli elettrodi di pressione vengono sollecitati con corrente, laddove lo stampo di sinterazione fra gli elettrodi di pressione forma una resistenza elettrica e di conseguenza viene riscaldato a temperature assai alte dell'ordine di 1100°C. La temperatura momentanea dello stampo di sinterazione viene sorvegliata mediante pirometri e viene corrispondentemente comandata l'adduzione di corrente elettrica. Pressure sintering plants serve for the pressure sintering of pre-shaped sintering material representing a so-called blank. This sintering mold equipped with the sintering material is introduced between 3⁄4 two pressure electrodes of the pressure sintering plant also made of graphite. The pressure electrodes flank the sintering mold on opposite sides and by means of a pressing device on both sides can be pressed against the sintering mold, whereby the halves of the sintering mold are compressed. The pressing device features a pressing mechanism, which is equipped with hydraulically displaceable cylinders and with which pressures of up to 40 MPa can be produced. Simultaneously with the pressure stress the pressure electrodes are stressed with current, wherein the sintering mold between the pressure electrodes forms an electrical resistance and is consequently heated to very high temperatures of the order of 1100 ° C. The momentary temperature of the sintering mold is monitored by means of pyrometers and the supply of electric current is controlled accordingly.

È noto (domanda di brevetto tedesco DE 42 29 029 Al) il fatto di sostituire gli elettrodi di pressione di grafite mediante una pluralità di singole parti elettrodiche a spina, che sono assemblate a formare un pacco elettrodico. In tal modo è risultato possibile produrre le parti elettrodiche a spina in metallo e sostituire pertanto il materiale di grafite degli elettrodi di pressione. Conseguentemente si è evitata la bruciatura relativamente alta degli elettrodi di grafite dipendente dalla temperatura. L'elettrodo di pressione indicato come elettrodo a spina e realizzato con le parti elettrodiche a spina, può pertanto resistere alle risultanti alte temperature e pressioni, senza che sussista un pericolo di rottura, che sussisterebbe nel caso di un elettrodo metallico continuo. It is known (German patent application DE 42 29 029 A1) that the graphite pressure electrodes are replaced by a plurality of individual plug-in electrode parts, which are assembled to form an electrode pack. In this way it was possible to produce the electrode parts with metal plugs and thus to replace the graphite material of the pressure electrodes. Consequently, the relatively high scorching of the temperature dependent graphite electrodes was avoided. The pressure electrode referred to as the plug electrode and made with the plug electrode parts, can therefore withstand the resulting high temperatures and pressures, without the danger of breaking, which would exist in the case of a continuous metal electrode.

Dalla domanda di brevetto tedesco DE 2752 603 Al è noto un dispositivo per la pressatura a caldo di parti sagomate con una pressione di sostegno perpendicolarmente al dispositivo di pressatura a caldo, in cui la matrice si compone di una parte anulare esterna e di una interna realizzate con segmenti con differenti coefficienti di dilatazione termica. From the German patent application DE 2752 603 A1 a device for hot pressing of shaped parts with a support pressure perpendicular to the hot pressing device is known, in which the die is composed of an external annular part and an internal part made with segments with different coefficients of thermal expansion.

L'invenzione si pone il compito di realizzare un impianto di sinterazione a pressione del genere menzionato all'inizio, che è dotato di elettrodi di pressione formati da più parti elettrodiche e durante un'operazione di sinterazione a pressione esercitano sull'intera superficie di pressione un'uniforme distribuzione della pressione sullo stampo di sinterazione. The invention has the task of realizing a pressure sintering plant of the kind mentioned at the beginning, which is equipped with pressure electrodes formed by several electrode parts and during a pressure sintering operation they exert pressure on the entire surface uniform pressure distribution on the sintering mold.

Questo problema viene risolto per il fatto che ogni elettrodo di pressione presenta mezzi geometrici di foggiatura per compensare differenti dilatazioni longitudinali delle parti elettrodiche, che si verificano nel caso di un'operazione di sinterazione a pressione dell'impianto di sinterazione a pressione e dipendono dalla distribuzione di„temperatura all'interno di ogni elettrodo di pressione. È risultato che le parti elettrodiche interne di un elettrodo di pressione nel caso di un'operazione di sinterazione a pressione vengono riscaldate più fortemente delle parti elettrodiche che si susseguono verso l'esterno. Questa distribuzione di temperatura si ottiene per uno stampo di sinterazione sostenuto centralmente fra gli elettrodi di pressione. Questa differente distribuzione di temperatura all'interno dell'elettrodo di pressione risulta dalla differente distribuzione di temperatura all'interno dello stampo di sinterazione, laddove la temperatura nel centro dello stampo di sinterazione è più alta che nell'ambito dei suoi bordi esterni, in corrispondenza dei quali si verifica la dispersione termica. Di conseguenza si ottengono differenze di temperature di circa 50°C o più. Conseguentemente le singole parti elettrodiche di ogni elettrodo di pressione nella direzione della pressione si dilatano differentemente, per cui ha luogo un diverso accostamento a pressione di ogni elettrodo di pressione allo stampo di sinterazione sulla sua superficie frontale. Con la soluzione secondo l'invenzione vengono compensate queste differenti dilatazioni longitudinali dipendenti dalla temperatura, cosicché l'elettrodo di pressione sulla propria intera superficie frontale esercita una pressione uniforme sul corrispondente stampo di sinterazione. Con la soluzione secondo 1^invenzione si conservano i vantaggi delle alte velocità di riscaldamento grazie all'impiego di metallo al posto di grafite per gli elettrodi di pressione. Nonostante le alte velocità di riscaldamento le singole parti elettrodiche non possono rompersi in seguito a grandi variazioni di calore e di pressione. Un ulteriore sostanziale vantaggio della soluzione secondo l'invenzione è che oltre a superfici di contatto piane in relazione allo stampo di sinterazione è possibile realizzare anche superfici di contatto inarcate o curve. Inoltre viene considerevolmente incrementata la durata utile degli elettrodi metallici rispetto agli elettrodi di grafite. This problem is solved by the fact that each pressure electrode has geometric shaping means to compensate for different longitudinal expansions of the electrode parts, which occur in the case of a pressure sintering operation of the pressure sintering plant and depend on the distribution. of „temperature inside each pressure electrode. It has been found that the inner electrode parts of a pressure electrode in the case of a pressure sintering operation are heated more strongly than the electrode parts that follow one another outwards. This temperature distribution is achieved for a centrally supported sintering mold between the pressure electrodes. This different temperature distribution inside the pressure electrode results from the different temperature distribution inside the sintering mold, where the temperature in the center of the sintering mold is higher than within its outer edges, corresponding to of which thermal dispersion occurs. As a result, temperature differences of about 50 ° C or more are obtained. Consequently, the individual electrode parts of each pressure electrode expand differently in the pressure direction, so that a different pressure approach of each pressure electrode to the sintering mold on its front surface takes place. With the solution according to the invention, these different longitudinal expansions depending on the temperature are compensated, so that the pressure electrode on its entire front surface exerts a uniform pressure on the corresponding sintering mold. With the solution according to the invention, the advantages of high heating rates are preserved thanks to the use of metal instead of graphite for the pressure electrodes. Despite the high heating rates, the individual electrode parts cannot break due to large changes in heat and pressure. A further substantial advantage of the solution according to the invention is that, in addition to flat contact surfaces in relation to the sintering mold, it is also possible to produce arched or curved contact surfaces. Furthermore, the service life of metal electrodes is considerably increased compared to graphite electrodes.

Nell'esecuzione dell'invenzione è scelta differentemente la lunghezza delle parti elettrodiche riferita alla direzione della pressione, laddove le differenze di lunghezza di parti elettrodiche vicine sono inversamente proporzionali alle loro dilatazioni longitudinali in esercizio, in seguito a differenti distribuzioni di temperatura nello stampo di sinterazione e negli elettrodi di pressione. Pertanto con questa esecuzione come mezzi di compensazione direttamente le parti elettrodiche sono eseguite di differente lunghezza. In carrying out the invention, the length of the electrode parts referred to the pressure direction is chosen differently, where the differences in length of neighboring electrode parts are inversely proportional to their longitudinal expansion in operation, following different temperature distributions in the sintering mold and in the pressure electrodes. Therefore, with this embodiment, the electrode parts are made of different lengths as compensation means directly.

Nell'ulteriore esecuzione dell'invenzione ad ogni elettrodo di pressione in corrispondenza della sua superficie frontale anteriore, fiancheggiante lo stampo di sinterazione, è associata una piastra di compensazione, che si estende almeno sull'intera superficie frontale e presenta un'alta resistenza termica e un'elevata resistenza alla pressione nella direzione della sollecitazione di pressione. Mediante questa piastra di compensazione si realizza un appoggio di grande superficie sullo stampo di sinterazione, cosicché è possibile ottenere un'uniforme distribuzione della pressione sullo stampo di sinterazione. Inoltre con la piastra di compensazione si impedisce che componenti liquidi del materiale di sinterazione, espulsi dallo stampo di sinterazione con la pressatura, possano penetrare fra le singole parti elettrodiche degli elettrodi di pressione. Inoltre la piastra di compensazione forma una protezione termica e una compensazione per le pressioni massime di singole parti elettrodiche, che presentano una lunghezza leggermente superiore alle rimanenti parti elettrodiche. La piastra di compensazione agisce anche come piastra di usura, in quanto è prevista come ammortizzatore fra gli elettrodi di pressione e lo stampo di sinterazione. Nell'ulteriore esecuzione dell'invenzione ad ogni elettrodo di pressione in corrispondenza della sua superficie frontale posteriore, rivolta verso il corpo portante, è associata un'ulteriore piastra di compensazione, che presenta un'alta resistenza alla pressione nella direzione della sollecitazione a pressione. Con questa aggiuntiva piastra di compensazione si impedisce che le singole parti elettrodiche possano entrare a pressione nel corpo portante, qualora singole parti elettroniche siano soggette ad un'eccessiva pressione superficiale oppure ad un'elevata dilatazione longitudinale in seguito a surriscaldamento. Al riguardo è possibile che le piastre di compensazione sia della superficie frontale anteriore sia anche di quella posteriore siano accoppiate rigidamente con queste. Le piastre di compensazione però possono essere inserite sciolte in quanto sono di per sé fissate in seguito alla sollecitazione a pressione. In the further embodiment of the invention, a compensation plate is associated with each pressure electrode at its front front surface, flanking the sintering mold, which extends at least over the entire front surface and has a high thermal resistance and high pressure resistance in the direction of pressure stress. By means of this compensation plate, a large surface support is achieved on the sintering mold, so that an even pressure distribution on the sintering mold can be achieved. Furthermore, the compensation plate prevents liquid components of the sintering material, which are expelled from the sintering mold during pressing, from penetrating between the individual electrode parts of the pressure electrodes. Furthermore, the compensation plate forms a thermal protection and compensation for the maximum pressures of individual electrode parts, which are slightly longer than the remaining electrode parts. The compensation plate also acts as a wear plate, as it is provided as a shock absorber between the pressure electrodes and the sintering mold. In the further embodiment of the invention, a further compensation plate is associated with each pressure electrode at its rear front surface, facing the bearing body, which has a high resistance to pressure in the direction of pressure stress. With this additional compensation plate it is prevented that the individual electrode parts can enter under pressure into the bearing body, if individual electronic parts are subjected to excessive surface pressure or to high longitudinal expansion due to overheating. In this regard, it is possible that the compensation plates of both the front and rear surfaces are rigidly coupled with them. However, the compensation plates can be inserted loose as they are themselves fixed under pressure.

Nell'ulteriore esecuzione dell'invenzione la piastra di compensazione in corrispondenza della superficie frontale anteriore è flessibile in direzione di pressione. Conseguentemente la piastra di compensazione può adattarsi a superfici frontali leggermente inarcate dell'elettrodo di pressione, cosicché si ottiene un appoggio di grande superficie fra ogni piastra di compensazione e le associate superfici frontali. In the further embodiment of the invention, the compensation plate at the front front surface is flexible in the pressure direction. Consequently, the compensation plate can adapt to slightly arched front surfaces of the pressure electrode, so that a large surface support is obtained between each compensation plate and the associated front surfaces.

Nell'ulteriore esecuzione dell'invenzione la piastra· di compensazione per compensare le differenti dilatazioni longitudinali delle parti elettrodiche è incurvata corrispondentemente in maniera inversamente proporzionale. Durante l'operazione di sinterazione, durante la quale le singole parti elettrodiche subiscono differenti dilatazioni longitudinali, tutte lé parti elettrodiche poggiano pertanto uniformemente sulla piastra di compensazione. In the further embodiment of the invention, the compensation plate is correspondingly curved in an inversely proportional manner to compensate for the different longitudinal expansions of the electrode parts. During the sintering operation, during which the individual electrode parts undergo different longitudinal expansions, all the electrode parts therefore rest uniformly on the compensation plate.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche dell'invenzione risultano dalle sottorivendicazioni nonché dalla seguente descrizione di forme di realizzazione preferite dell'invenzione rappresentate in base ai disegni. Further advantages and characteristics of the invention result from the dependent claims as well as from the following description of preferred embodiments of the invention represented on the basis of the drawings.

In particolare: In particular:

la figura 1 schematicamente mostra una forma di realizzazione di un impianto di sinterazione a pressione secondo l'invenzione, in cui uno stampo di sinterazione su due lati contrapposti da rispettivamente un elettrodo a spina viene sollecitato con pressione e corrente, Figure 1 schematically shows an embodiment of a pressure sintering plant according to the invention, in which a sintering mold on two opposite sides of a plug electrode is stressed with pressure and current, respectively,

la figura 2 mostra una parte di un impianto di sinterazione a pressione similmente alla figura 1 nell'ambito di un elettrodo a spina leggermente modificato rispetto agli elettrodi a spina seconda la figura 1, Figure 2 shows a part of a pressure sintering plant similar to Figure 1 in the context of a slightly modified plug electrode compared to the plug electrodes according to Figure 1,

la figura 3 mostra un'ulteriore forma di realizzazione di un impianto di sinterazione a pressione secondo l'invenzione presentante un elettrodo a spina ulteriormente modificato rispetto alla figura 2, Figure 3 shows a further embodiment of a pressure sintering plant according to the invention having a plug electrode further modified with respect to Figure 2,

la figura 4 mostra un impianto di sinterazione a pressione con un elettrodo a spina ulteriormente modificato, e la figura 5 mostra un elettrodo a spina similmente alla figura 1, presentante una piastra di compensazione posteriore inarcata. Figure 4 shows a pressure sintering plant with a further modified plug electrode, and Figure 5 shows a plug electrode similar to Figure 1, having an arched rear compensation plate.

Un impianto di sinterazione a pressione secondo la figura 1 presenta due elettrodi di pressione 1, laddove ogni elettrodo di pressione 1 è eseguito come elettrodo a spina con una pluralità di parti elettrodiche 5 a spina, assemblate a formare un pacco cilindrico. Ogni parte elettrodica a spina 5 rappresenta una bacchetta a guisa di blocco con una sezione trasversale quadrata. Per le parti elettrodiche a spina tuttavia sono previste anche altre sezioni trasversali. Per una descrizione più dettagliata degli elettrodi a spina di per sé noti si rimanda alla DE 42 29 029.5 Al. Le singole parti elettrodiche a spina 5 vengono mantenute in posizione mediante ganasce collocate attorno al contorno dell'intero elettrodo a spina 1. Ogni elettrodo a spina 1 servente da elettrodo di pressione in corrispondenza di un associato corpo portante 3 è sostenuto con la sua superficie frontale posteriore. Sulla superficie frontale, rivolta verso il rispettivo elettrodo a spina 1, ogni corpo portante 3 è dotato di una piastra di usura 2. I contrapposti corpi portanti 3 inclusi i rispettivi elettrodi a spina 1 associati sono movibili linearmente l'uno verso l'altro con l'ausilio di un dispositivo di pressatura idraulico. Inoltre gli elettrodi a spina 1 sono connessi ad un circuito elettrico comune, laddove in relazione ai corpi portanti 3 sono previsti larghi cavi di rame per l'alimentazione elettrica. Gli elettrodi a spina 1 da due lati contrapposti esercitano sullo stampo di sinterazione 4, nel caso di un'operazione di sinterazione a pressione, lina pressione di pressatura, che può raggiungere grandezze fino di 40 MPa. Lo stampo di s interazione presenta due metà, movibili linearmente reciprocamente secondo l'asse della sollecitazione a pressione e fra le quali è sostenuto il materiale di sinterazione. Contemporaneamente alla pressatura dello stampo di sinterazione 4 viene addotta corrente elettrica agli elettrodi a spina 1, per cui lo stampo di sinterazione 4 forma una resistenza elettrica. Lo stampo di sinterazione 4 è realizzato in grafite. Le parti elettrodiche 5 a spina dell'elettrodo a spina 1 sono invece realizzate in metallo. Poiché lo stampo di sinterazione 4 costituisce una resistenza elettrica nel circuito elettrico chiuso dagli applicati elettrodi a spina 1, lo stampo di sinterazione si riscalda rapidamente ad alte temperature dell'ordine di grandezza di 1100°C od oltre. Una sorveglianza della temperatura raggiunta nello stampo di sinterazione 4 avviene mediante pirometri o termoelementi. L'alimentazione elettrica viene esclusa non appena si è raggiunta la temperatura desiderata. Dopo il raffreddamento le parti degli attrezzi sinterate, ossia il materiale di sinterazione, possono essere tolte dallo stampo di sinterazione 4. Lo stampo di sinterazione 4 in particolare non costituisce, parte stazionaria dell'impianto di sinterazione a pressione ma uno stampo di sinterazione che può essere prodotto indipendentemente dall'impianto di sinterazione a pressione ed è adatto ai requisiti individuali. Le frecce DS definiscono sia la direzione della sollecitazione a pressione sia anche la direzione della sollecitazione con corrente elettrica attraverso gli elettrodi a spina 1. A pressure sintering plant according to Figure 1 has two pressure electrodes 1, wherein each pressure electrode 1 is formed as a plug electrode with a plurality of plug electrode parts 5, assembled to form a cylindrical pack. Each plug electrode part 5 represents a block-like rod with a square cross section. However, other cross sections are also provided for the plug-in electrode parts. For a more detailed description of the known plug electrodes per se, see DE 42 29 029.5 A1. The individual plug electrode parts 5 are held in position by means of jaws placed around the contour of the entire plug electrode 1. Each electrode at pin 1 serving as a pressure electrode in correspondence with an associated bearing body 3 is supported with its rear front surface. On the front surface, facing the respective pin electrode 1, each bearing body 3 is equipped with a wear plate 2. The opposing bearing bodies 3 including the respective associated pin electrodes 1 are movable linearly towards each other with the aid of a hydraulic pressing device. Furthermore, the plug electrodes 1 are connected to a common electric circuit, where in relation to the bearing bodies 3 large copper cables are provided for the electric power supply. The plug electrodes 1 from two opposite sides exert on the sintering mold 4, in the case of a pressure sintering operation, the pressing pressure, which can reach sizes up to 40 MPa. The interaction mold has two halves, mutually movable linearly along the axis of the pressure stress and between which the sintering material is supported. Simultaneously with the pressing of the sintering mold 4, an electric current is supplied to the plug electrodes 1, so that the sintering mold 4 forms an electrical resistance. The sintering mold 4 is made of graphite. The plug electrode parts 5 of the plug electrode 1 are instead made of metal. Since the sintering mold 4 constitutes an electrical resistance in the electric circuit closed by the applied plug electrodes 1, the sintering mold rapidly heats up to high temperatures of the order of magnitude of 1100 ° C or higher. The temperature reached in the sintering mold 4 is monitored by means of pyrometers or thermoelements. The power supply is cut off as soon as the desired temperature is reached. After cooling, the sintered parts of the tools, i.e. the sintering material, can be removed from the sintering mold 4. The sintering mold 4 in particular is not a stationary part of the pressure sintering plant but a sintering mold which can be produced independently of the pressure sintering plant and is suitable for individual requirements. The arrows DS define both the direction of the pressure stress and also the direction of the electrical current stress through the plug electrodes 1.

In seguito alle alte temperature dello stampo di sinterazìone 4 e in seguito al flusso di corrente attraverso le parti elettrodiche a spina in direzione DS si riscaldano anche le parti elettrodiche a spina 5. Le parti elettrodiche a spina 5 in metallo si dilatano in seguito al riscaldamento nella loro lunghezza, poiché esse sulla loro larghezza, in seguito all'assemblaggio molto compatto con le altre parti elettrodiche a spina 5 e in seguito alle ganasce che abbracciano l'intero elettrodo a spina 1 in corrispondenza del suo contorno esterno, non possono dilatarsi. Poiché le parti elettrodiche a spina 5 nell'immediata vicinanza dello stampo di sinterazione 4 vengono riscaldate fortemente e poiché in corrispondenza delle parti elettrodiche a spina 5,. esterne verso il contorno esterno dell'intero elettrodo a spina 1, viene disperso calore l'ambiente circostante, le singole parti elettrodiche a spina 5 di un elettrodo a spina 1 nel corso di un'operazione- di-sinterazìone a pressione presentano differenti temperature. Da un nucleo interno di ogni elettrodo a spina 1 fino al suo bordo esterno si hanno differenze di temperatura di 50°C od oltre. Di conseguenza si ottengono dilatazioni longitudinali leggermente differenti delle parti elettrodiche a spina interne e di quelle esterne 5, per cui si ottiene una pressione di pressatura distribuita disuniformemente sull'intera superficie frontale di ogni elettrodo a spina 1 verso lo stampo di sinterazione 4. Aggiuntivamente alla differente distribuzione di pressione sullo stampo di sinterazione 4 le parti elettrodiche a spina interne 5 si rompono prematuramente in seguito alla loro più.alta sollecitazione dovuta a maggiori dilatazioni termiche. Se nel corso di un'operazione di sinterazione a pressione le parti elettrodiche a spina 5 fortemente riscaldate non possono dilatarsi presso la superficie frontale anteriore, ossia verso lo stampo di sinterazione 4, per effetto della superficie di appoggio compatta dello stampo di sinterazione 4, esse si dilatano all'indietro verso il corpo portante 3 e possono penetrare entro certi limiti con differente profondità nella piastra di usura 2. As a result of the high temperatures of the sintering mold 4 and as a result of the flow of current through the electrode plug parts in the DS direction, the plug electrode parts 5 also heat up. The metal plug electrode parts 5 expand as a result of heating in their length, since on their width, following the very compact assembly with the other plug electrode parts 5 and following the jaws which embrace the entire plug electrode 1 in correspondence with its outer contour, they cannot expand. Since the plug electrode parts 5 in the immediate vicinity of the sintering mold 4 are strongly heated and since at the plug electrode parts 5,. external to the outer contour of the entire plug electrode 1, heat is lost to the surrounding environment, the individual plug electrode parts 5 of a plug electrode 1 have different temperatures during a pressure sintering operation. From an inner core of each plug electrode 1 up to its outer edge there are temperature differences of 50 ° C or more. As a result, slightly different longitudinal expansions of the internal and external plug electrode parts 5 are obtained, so that a pressing pressure is obtained unevenly distributed over the entire front surface of each plug electrode 1 towards the sintering mold 4. In addition to the different distribution of pressure on the sintering mold 4 the internal plug electrode parts 5 break prematurely as a result of their higher stress due to greater thermal expansions. If during a pressure sintering operation the strongly heated electrode parts 5 cannot expand at the front face surface, i.e. towards the sintering mold 4, due to the compact bearing surface of the sintering mold 4, they they expand backwards towards the supporting body 3 and can penetrate within certain limits with different depths into the wear plate 2.

Per impedire ciò ad ogni elettrodo a spina 1 sono associati mezzi di compensazione, che nell'esempio di realizzazione secondo la figura 1 sono eseguiti come piastre di compensazione 6,-7. Sia la superficie frontale anteriore, rivolta verso lo stampo di sinterazione 4, di ogni elettrodo a spina 1, sia anche la superficie frontale posteriore di ogni elettrodo a spina 1, rivolta verso il rispettivo corpo portante 3, sono dotati di rispettivamente una piastra di compensazione 6, 7, che si estende rispettivamente sull'intera superficie frontale e sporge leggermente oltre il contorno esterno di ogni elettrodo a spina l. Le piastre di compensazione 6 fiancheggianti lo stampo di sinterazione 4 presentano un'alta resistenza termica e un'elevata resistenza alla pressione nella direzione della sollecitazione a pressione DS. In un esempio di realizzazione preferito queste piastre di compensazione 7 sono realizzate in ottone. Poiché le piastre di compensazione 6, 7 si estendono rispettivamente in un unico pezzo sull'intera superficie frontale dei relativi elettrodi a spina 1, esse sostengono i singoli massimi di pressione di parti elettrodiche a spina 5, dilatantisi longitudinalmente in seguito ad elevato riscaldamento, sulla loro intera superficie, cosicché verso lo stampo di sinterazione 4 si ottiene una uniforme distribuzione di pressione. Nell'esempio di realizzazione rappresentato le piastre di compensazione 6, 7 sono brasate con le superfici frontali degli elettrodi a spina 1. In altri esempi di realizzazione dell'invenzione si può realizzare 1'accoppiamento fra le piastre di compensazione 6, 7 e gli elettrodi a spina 1 mediante il serraggio, saldatura o avvitamento. È possibile anche un sostegno sciolto delle piastre di compensazione 6, 7 in corrispondenza degli elettrodi a spina 1, poiché tutti i componenti dell'intero elettrodo a spina 1, ossia le parti elettrodiche a spina 5 e le piastre di compensazione 6, 7 durante l'operazione di sinterazione a pressione sono fissate mediante la pressione di sinterazione. Anche le piastre di compensazione 7 in corrispondenza delle superfici frontali posteriori degli elettrodi a spina 1 presentano un'alta resistenza alla pressione e un'alta resistenza termica. To prevent this, compensation means are associated with each plug electrode 1, which in the exemplary embodiment according to Figure 1 are designed as compensation plates 6, -7. Both the front front surface, facing the sintering mold 4, of each pin electrode 1, and also the rear front surface of each pin electrode 1, facing the respective supporting body 3, are each equipped with a compensation plate 6, 7, which respectively extends over the entire front surface and slightly protrudes beyond the outer contour of each plug electrode l. The compensation plates 6 flanking the sintering mold 4 have a high thermal resistance and a high pressure resistance in the direction of the pressure stress DS. In a preferred embodiment these compensation plates 7 are made of brass. Since the compensation plates 6, 7 extend in a single piece respectively over the entire front surface of the respective plug electrodes 1, they support the individual pressure maxima of plug electrode parts 5, which expand longitudinally due to high heating, on the their entire surface, so that a uniform pressure distribution is obtained towards the sintering mold 4. In the illustrated embodiment, the compensation plates 6, 7 are brazed to the front surfaces of the plug electrodes 1. In other embodiments of the invention, the coupling between the compensation plates 6, 7 and the electrodes can be realized. plug 1 by clamping, welding or screwing. A loose support of the compensation plates 6, 7 at the plug electrodes 1 is also possible, since all components of the entire plug electrode 1, i.e. the plug electrode parts 5 and the compensation plates 6, 7 during the The pressure sintering operation are fixed by the sintering pressure. The compensation plates 7 at the rear front surfaces of the plug electrodes 1 also have a high pressure resistance and a high thermal resistance.

Come aggiuntivo mezzo di compensazione per una uniformizzazione del prodotto pressato sullo stampo di sinterazione 4 e dell'usura delle parti elettrodiche a spina 5a, negli esempi di realizzazione secondo le figure 2 e 3 è previsto aggiuntivamente il fatto di scegliere differentemente la lunghezza delle singole parti elettrodiche a spina 5a all'interno di un elettrodo a spina la oppure lb, già in fase di fabbricazione, in modo che nel corso di un'operazione di sinterazione a pressione in seguito alla loro differente dilatazione termica esse si dilatano tutte alla stessa lunghezza. Nell'esempio di realizzazione secondo la figura 2 aggiuntivamente le estremità frontali, rivolte verso la piastra di usura 6a, di ogni parte elettrodica a spina 5a sono smussate obliquamente, in modo tale che per la superficie frontale dell'elettrodo a spina la, rivolta verso la piastra di compensazione 6a, si ottiene una superficie inarcata concava. La piastra di compensazione 6a è flessibile entro certi limiti, cosicché con la dilatazione delle parti elettrodiche a spina 5a dalla loro forma concava essa si incurva a ritroso in una superficie piana. Naturalmente le rappresentazioni per tutti gli esempi di realizzazione secondo le figure 2 fino a 5 sono scelte in maniera non proporzionata. Le effettive dilatazioni longitudinali e deformazioni dei componenti degli elettrodi a spina la, lb, le, ld sono sostanzialmente minori e non sarebbero affatto riconoscibili nei disegni in caso di rappresentazione in scala. L'esempio di realizzazione secondo la figura 3 corrisponde essenzialmente all'esempio di realizzazione precedentemente descritto dell'elettrodo a spina la secondo la figura 2. In questo esempio di realizzazione le parti elettrodiche a spina 5b tuttavia non sono smussate nell'ambito delle loro estremità frontali anteriori ma sono tagliate ad angolo retto. Nello stato di riposo non sollecitato e freddo pertanto le estremità frontali esterne delle parti elettrodiche a spina 5b poggiano unicamente e parzialmente sulla piastra di compensazione incurvata 6b. Nello stato dilatato, ossia durante l'operazione di sinterazione a pressione, le parti elettrodiche a spina 5b tuttavia si dilatano differentemente, in modo tale che le loro estremità frontali anteriori, poggianti sulla piastra di compensazione 6b, si trovano tutte in un piano in comune e pertanto formano una superficie frontale piana. In questo stato di esercizio quindi anche la piastra di compensazione 6b rappresenta una piastra piana (rappresentazione tratteggiata). Anche nella figura 2 lo stato di esercizio dell'elettrodo a spina la è rappresentato tratteggiato. Nell'esempio di realizzazione secondo le figure 4 e 5 le parti elettrodiche a spina 5 degli elettrodi a spina le e ld nel loro stato non sollecitato, freddo, di riposo presentano tutte la stessa lunghezza. As an additional compensation means for a uniformity of the product pressed on the sintering mold 4 and of the wear of the electrode plug parts 5a, in the embodiment examples according to Figures 2 and 3 it is additionally envisaged to choose the length of the individual parts differently. plug electrodes 5a inside a plug electrode la or lb, already in the manufacturing phase, so that during a pressure sintering operation, due to their different thermal expansion, they all expand to the same length. In the exemplary embodiment according to Figure 2, the front ends of each pin electrode part 5a are additionally beveled towards the wear plate 6a, so that the front surface of the pin electrode la faces towards the compensation plate 6a, a concave arched surface is obtained. The compensation plate 6a is flexible within certain limits, so that as the plug electrode parts 5a expand from their concave shape it curves backward into a flat surface. Naturally, the representations for all the embodiments according to figures 2 to 5 are selected in a non-proportionate manner. The actual longitudinal expansions and deformations of the components of the plug electrodes la, lb, le, ld are substantially less and would not be recognizable at all in the drawings in case of scale representation. The embodiment example according to Figure 3 essentially corresponds to the previously described embodiment example of the plug electrode a according to Figure 2. In this embodiment, however, the electrode parts 5b are not beveled in the area of their ends. front fronts but are cut at right angles. In the non-stressed and cold rest state, therefore, the outer front ends of the plug electrode parts 5b rest only and partially on the curved compensation plate 6b. In the expanded state, i.e. during the pressure sintering operation, the electrode parts 5b however expand differently, so that their front front ends, resting on the compensation plate 6b, are all in a common plane and therefore form a flat front surface. In this operating state, therefore, the compensation plate 6b also represents a flat plate (hatched representation). Also in Figure 2 the operating state of the plug electrode la is shown in dashed lines. In the embodiment example according to Figures 4 and 5, the plug electrode parts 5 of the plug electrodes 1a and 1d in their non-stressed, cold, rest state all have the same length.

La differente dilatazione fra parti elettrodiche a spina interne ed esterne 5 in questo esempio di realizzazione viene ottenuta mediante piastre di compensazione 6c, 7d corrispondentemente incavate. Nell'esempio di realizzazione secondo la figura 4 la piastra di compensazione 6c, poggiante in corrispondenza della superficie frontale anteriore, presenta una forma semiconcava, in quanto la sua superficie posteriore, poggiante sulla superficie frontale dell'elettrodo a spina le, nello stato di riposo poggia superficialmente e complanarmente sulla superficie frontale dell'elettrodo a spina le. La piastra di compensazione 6c è flessibile entro certi limiti, laddove le parti elettrodiche a spina 5, di uguale lunghezza nello stato di riposo, nel caso di un riscaldamento, ossia nel caso di un'operazione di sinterazione a pressione, si allungano in modo tale che la superficie frontale anteriore, concava nello stato di riposo, della piastra di compensazione 6c si raccorda con la superficie frontale piana (rappresentazione tratteggiata). L·'inarcatura nella piastra di compensazione 6c è adattata in maniera inversamente proporzionale all'allungamento empiricamente determinato delle parti elettrodiche a spina 5, in modo tale che nello stato di esercizio si ottiene una superficie di appoggio piana rispetto allo stampo di sinterazione 4. Nell'esempio di realizzazione secondo la figura 5 la piastra di compensazione anteriore 6 è eseguita stabile e rigidamente, mentre la piastra di compensazione posteriore 6d presenta una rientranza incurvata concava sul proprio lato frontale rivolto verso la superficie frontale dell'elettrodo a spina ld. Pertanto nello stato di riposo fra le parti elettrodiche a spina 5 e la piastra di compensazione posteriore 7d rimane una certa cavità. Poiché la piastra di compensazione anteriore 6 è eseguita rigida e stabile, le parti elettrodiche a spina 5 nel caso di un'operazione di sinterazione a pressione in seguito al loro differente riscaldamento si dilatano verso il lato posteriore, laddove anche l'inarcatura nella'piastra di compensazione 7d è adattata esattamente alle differenze di dilatazione longitudinale empiricamente determinate fra le parti elettrodiche a spina 5. The different expansion between the internal and external electrode parts 5 in this embodiment is obtained by means of correspondingly recessed compensation plates 6c, 7d. In the embodiment example according to Figure 4, the compensation plate 6c, resting in correspondence with the front front surface, has a semi-concave shape, since its rear surface, resting on the front surface of the pin electrode le, in the rest state it rests superficially and coplanarly on the front surface of the plug electrode le. The compensation plate 6c is flexible within certain limits, wherein the plug electrode parts 5, of equal length in the rest state, in the case of a heating, i.e. in the case of a pressure sintering operation, are elongated in such a way. that the front front surface, concave in the rest state, of the compensation plate 6c is joined with the flat front surface (dashed representation). The arching in the compensation plate 6c is adapted inversely proportional to the empirically determined elongation of the electrode plug parts 5, so that in the operating state a flat bearing surface is obtained relative to the sintering mold 4. Example of embodiment according to Figure 5, the front compensation plate 6 is made stably and rigidly, while the rear compensation plate 6d has a concave curved recess on its front side facing the front surface of the plug electrode ld. Therefore in the rest state a certain cavity remains between the plug electrode parts 5 and the rear compensation plate 7d. Since the front compensation plate 6 is rigid and stable, the pin electrode parts 5 in the case of a pressure sintering operation as a result of their different heating expand towards the rear side, where the arching in the plate compensation 7d is exactly adapted to the empirically determined longitudinal expansion differences between the electrode plug parts 5.

Claims

Claims 1. Pressure sintering plant with two pressure electrodes, which with their front front surfaces for pressure and electric current stressing of a sintering mold flank it on opposite sides, and with their front rear surfaces connect to respectively a supporting body of a pressing device, wherein each pressure electrode consists of several electrode parts, especially plug electrode parts, which are arranged next to each other in the direction of the pressure and current stress, characterized in that each pressure electrode (1, 1a, 1b, 1e, 1d) has geometric shaping means (6, 7, 6a, 7b, 6b, 6c, 7d) to compensate for different longitudinal expansions of the electrode parts (5, 5a, 5b) , which occur in the case of a pressure sintering operation of the pressure sintering plant and depend on the temperature distribution inside of each pressure electrode (1, 1a, 1b, 1e, 1d).

2. Pressure sintering plant according to claim 1 characterized in that the length of the electrode parts (5a, 5b), referred to the pressure direction (DS), is selected differently, wherein the differences in length of neighboring electrode parts (5a , 5b) are inversely proportional to their longitudinal expansions in operation, following different temperature distributions in the sintering mold (4) and in the pressure electrode (la, lb).

3. Pressure sintering plant according to claim 1 or 2, characterized in that each pressure electrode (la, lb, le, ld) in correspondence with its front front surface, flanking the sintering mold (4), has associated a compensation plate (6, 6a, 6b, 6c), which extends at least over the entire front surface and has a high thermal resistance and, in the direction of the pressure stress (D), a high pressure resistance.

4. Pressure sintering plant according to claim 3, characterized in that each pressure electrode (1, la, lb, le, ld) in correspondence with its rear surface, facing the bearing body (3), is associated a further compensation plate (7, 7b, 7d) having a high pressure resistance in the direction of pressure raising (DS).

Pressure sintering plant according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation plate (6a, 6b) is flexible in the pressure direction (DS ).

6. Pressure sintering plant according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation plate (6c) is bent in an inversely proportional manner to compensate for the different lengths of the electrode parts (5).

7. Pressure sintering plant according to claim 6, characterized in that the front side of the compensation plate (6c), facing the sintering mold (4), is concave curved.

8. Pressure sintering plant according to claim 2, characterized in that the front ends of the electrode parts (5a), resting on the compensation plate (6a), associated with the front front surface, are made obliquely, so that in the non-stressed resting state of each pressure electrode (la) a concave arch is obtained on the front surface of each pressure electrode (la).

9. Pressurized interlocking system according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation plates (7d) at the rear front surfaces on their front side facing the respective front surface are provided with a surface which is adapted to the different temperature distribution in the electrode parts (5).