JPS587683B2 - フンマツキンゾクブツピンノセイケイホウホウ - Google Patents

フンマツキンゾクブツピンノセイケイホウホウ

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JPS587683B2
JPS587683B2 JP50064420A JP6442075A JPS587683B2 JP S587683 B2 JPS587683 B2 JP S587683B2 JP 50064420 A JP50064420 A JP 50064420A JP 6442075 A JP6442075 A JP 6442075A JP S587683 B2 JPS587683 B2 JP S587683B2
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JP
Japan
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shell
mold
powder
support medium
electrically conductive
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JP50064420A
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English (en)
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JPS512607A (ja
Inventor
ジヨセフ・エム・ウエンツエル
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HOMOJIINIASU METARUZU Inc
Original Assignee
HOMOJIINIASU METARUZU Inc
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Publication date
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Publication of JPS587683B2 publication Critical patent/JPS587683B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/14Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15Hot isostatic pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • B22F3/04Compacting only by applying fluid pressure, e.g. by cold isostatic pressing [CIP]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/1208Containers or coating used therefor
    • B22F3/1258Container manufacturing
    • B22F3/1275Container manufacturing by coating a model and eliminating the model before consolidation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉末金属の成形方法に関するものであり、特
に粉末状金属を受容する為の容器を作製し、粉末状金属
をそこに充填しそしてそれを圧縮して物品を形成する方
法に関する。
粉状金属を取扱うに当っての重要な問題の一つは、プレ
ス及び成形作業中にそのような粉末金属をどのように取
扱うかということである。
金属粉末製物品は通常、圧縮されるべき粉末をダイ或い
は型内に置きそして圧力下でそれをつき固めることによ
り作製される。
残念ながら、斯界で周知されているように、変動する厚
さを持つか或いは段付き部を持つ物品或いは断面積の変
化する金属粉末物品において一様な密度を得ることはき
わめて困難である。
この理由はよく知られているが、実際問題としてまだ未
解決のままである。
問題は、金属粉末は横方向流動性をほとんど示さず従っ
て型が断面において相当変る時その形状における変化に
ついていかないことである。
この問題の代表的例は、ガスタービン或いはジェットエ
ンジンにおいてタービン翼を保持するのに使用される円
盤に見出される。
これら円盤は通常縁辺におけるより中央に向け厚くなっ
ておりそしてシールリングを受容する為の幾つかの突起
を持っている。
このような円盤は約1インチから約4インチ乃至それ以
上厚さにおいて変化する断面積を持っている。
このような部品が所要の1 〜4″の変動断面を与える
べく輪郭づけられたパンチを使用して50係の仮想密度
を持つ通常の金属粉末及び従来型式の技術を使ってポッ
トダイにおいて作製される場合、1厚断面により表わさ
れる部分は100係理論密度に突固められるが、4 厚
断面により表わされる部分は理論密度の約62κ係しか
突固められない。
その結果生じる生成品は縁から中央へと多孔度及び密度
において所望されざる差異を持つ不均質円盤である。
本発明者は、これら良く知られたそして未だ解決されて
いない問題を解決することを可能とする方法を発明した
本発明は、一様でない断面を持つか或いは中空の物品を
それらの不整な形状と係りなく一様な密度を具備せしめ
て成形することを可能ならしめる。
要約すると、本発明は、形成されるべき最終部材の適正
に計算されたプレス前寸法に相当する寸法の中空シェル
を形成し、そのシェルに形成されるべき粉末金属を満し
、それを圧力伝達用支持媒体により取囲んだ状態で静圧
プレスのような適当な力伝達手段を使用して静水圧的に
突固め、そして支持媒体を取除いてシェル内の最終生成
品を得る粉末金属品成形方法を提供する。
電気めっきシェルは所望に応じ取除いても取除かなくて
もよい本発明について図面を参照しながら具体的に説明
する。
先ず、原型10が作製される。
理想的には、原型10は、最終的に形成される物品を構
成する金属粉末の注入密度の立方根の逆数を最終部品寸
法に掛けた寸法を持つ。
ここでは、最終製品として,ジェットエンジンリングが
例えばハステロイR −235として知られるスーパア
ロイ粉末から作られるものとして示してある。
この粉末の公称組成は、0.15係C s 1 5.5
% C r s 2−5 %C os5.5 %Mo
、2.5%Tr, 2.0%AI、10’%Fe及び残
部Niである。
原型10は、インベストメント鋳造において使用される
ワックス等の材料から作製される。
次いで、原型10はその周囲に雌型11が形成される。
例えば、原型10はシリコーンゴムにより取巻かれそし
てゴムは硬化されて雌型11を形成する。
雌型11には後の工程で使用の為の注入及び注出用穴を
形成しておく。
その後、雌型から原型材料が取除かれる。
原型を構成するワックス等が加熱溶融されそして前記注
出穴から流出せしめられる。
或いは雌型を分割して原型を除去した後、再結合しても
よい。
原型が取除かれた雌型空洞内部に前記穴に挿入された薄
肉のニッケル管13を通して電導性材料が注入される。
好ましくは、電導性材料は鉛一ビスマス合金のような低
融点金属乃至合金である。
管13には、その挿入端部の側壁に孔13aが形成され
ている。
注入した電導性材料は、元の原型10の形態を持つ電導
性成型物12を形成する。
電導性成型物12は雌型11から管13を挿入した形の
まま取出される。
電導性成型物12はその後、例えば0.002’〜0.
0 0 3“と云った適当な厚さにニッケル等の金属で
電気めっきされてシェル即ち外皮層14を周囲に形成す
る。
次いで、好ましくは、シエル14及び成型物12は鉄粉
末のような支持媒体15により取巻かれる。
更に、支持媒体15は、スーパアロイ粉末のような製品
粉末が後にシエル14内に注入される時に持つ注入密度
にシエル14の周囲で圧縮されることが好ましい。
支持媒体をこのような密度に圧縮する目的については後
述する。
次いで、成型物12は溶解されそして管13を通してシ
エル14内部から抜出される。
支持媒体15の圧縮体の生の強度がその後の取扱いに耐
えるに不充分であるなら、支持媒体の寸法変化を最小限
に抑えるようごく僅かの程度焼結を行ってもよい。
1 シエル14の内部空洞は酸洗いされそして成形され
るべき粉状スーパアロイ(例えばハステロイR−235
)のような金属粉末16が管13を通して充填される。
シエル14の内部から成型物12を取除きそし冫で製品
粉末16を充填するまでの過程はシエル14を支持媒体
15で取巻いて実施するものとして示したが、支持媒体
15を省略して差支えない。
その場合には、シエル14から成型物12を取除きそし
て製品粉末16をシエル14内に充填した1後、支持媒
体15が周囲に取巻かれそして製品粉末注入密度にまで
圧縮される。
全体が容器17に納められそして容器は排気されそして
密閉される。
この排気された容器及び内容物が100係理論密度にま
で静水圧的に熱間プレスされる。
容器17を使用した方が支持媒体の崩れ等がなく好まし
いが、容器17を使用せずとも実施可能ではある。
前述したように、支持媒体15は好ましくは製品粉末を
注入したシエル14の周囲でシエル14内での製品粉末
の注入密度に等しい密度までに圧縮されている。
従って、静圧プレスの時点で、シェル内部の製品粉末と
支持媒体とは等しい密度を有し、薄いシェルの存在を無
視するなら、全体として同じ密度(多孔度)のものが周
囲から静水圧的にプレスされ、プレス中支持媒体及び製
品の寸法変化が同等となり、力の一様な伝達が一層保証
される。
容器17及び支持媒体15は機械加工及び酸洗いを含む
従来手段により除かれて、後に100%密度のスーパア
ロイ製仕上り物品18が残される。
前述した支持媒体は、別様には、セラミックグリット或
いはプレス温度で流動性を示すか或いは液体となるガラ
ス、塩等の粉状材料でありうる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を幾つかの過程を示す説明図であ
る。 図中主要部材は次の通りである:10:原型、11:雌
型、12:成型物、14:シエル、15:支持媒体、1
7:容器、18:生成品。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1(a)原型を作製し、該原型の周囲に雌型を形成し、
    該雌型から原型材料を除去し、残された空洞に電導性材
    料を注入し、該電導性材料を凝固せしめ、該電導性凝固
    成型物を前記雌型から取出し、該電導性成型物に電気め
    っきを施し、そして電導性材料を除去して電気めっきシ
    ェルを残すことにより、成形される最終部品の計算プレ
    ス前寸法に相当する寸法を有するめっき金属製シェルを
    形成する段階と、(b)前記シェルに成形されるべき金
    属粉末を充填する段階と、(c)前記金属粉末充填シェ
    ルを支持媒体で取囲んだ状態で前記シェル内の金属粉末
    を最終所望形状に静水圧的に突固める段階と、(d)形
    成された粉末金属部品を支持媒体から取出す段階を包含
    する一様でない断面の粉末金属物品を成形する方法。
JP50064420A 1974-05-31 1975-05-30 フンマツキンゾクブツピンノセイケイホウホウ Expired JPS587683B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/474,878 US3982934A (en) 1974-05-31 1974-05-31 Method of forming uniform density articles from powder metals

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JPS512607A JPS512607A (ja) 1976-01-10
JPS587683B2 true JPS587683B2 (ja) 1983-02-10

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JP50064420A Expired JPS587683B2 (ja) 1974-05-31 1975-05-30 フンマツキンゾクブツピンノセイケイホウホウ

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JP (1) JPS587683B2 (ja)
BE (1) BE829399A (ja)
CA (1) CA1045768A (ja)
DE (1) DE2524122A1 (ja)
FR (1) FR2272777B1 (ja)
GB (1) GB1462737A (ja)
IT (1) IT1035828B (ja)
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