NO832233L - Fremgangsmaate og anordning for fremstilling av roer fra metallpulver - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning og fremgangsmåte for fremstilling av rør fra metallpulver.

Fremstilling av metallgjenstander ved komprimering av metallpulvere kan under visse omstendigheter være økonomisk fordelaktig og kan muliggjøre fremstilling av gjenstander fra blandinger som vanskelig eller umulig lar seg fremstille ved konvensjonelle smeltemetoder. I alminnelighet har imidlertid pulvermetallurgiske fremstillingsprosesser ikke vist seg til-fredsstillende for fremstilling av gjenstander med komplisert form, f.eks. rør, på grunn av problemer med å oppnå ensartet komprimering og vanskeligheter med å sikre høy pakningstetthet i det komprimerte produkt, i det følgende kalt kompaktstykke.

Korte rørformede kompaktstykker, dvs. hule sylindriske kompaktstykker der forholdet mellom lengde og veggtykkelse (L:T) er opptil ca. 1:1, er blitt fremstilt ved komprimering av metallpulver plassert i et ringrom mellom en hul sylindrisk form og en konsentrisk anordnet sylindrisk kjerne, fra den ene eller begge ender av ringrommet. For L:T større enn ca. 5:1 fremstilles imidlertid ikke kompaktstykker med høy tetthet. En annen fremgangsmåte går ut på å forsegle metallpulver i en kanne, og ekstrudere kannen i en ekstruderingspresse som har en sentral dor. Resultatet er et rør med en ytterhud bestående av den ekstruderte kanne, og denne må fjernes. En annen prosess omfatter inneslutning av en pulverring i et fleksibelt hylster som så utsettes for isostatisk pressing. Slike prosesser gir ensartet komprimering, men kan medføre luftinneslutninger, og vanskeligheter med å oppnå snevre dimensjonstoleranser.

US patent 2 902 714 viser en fremgangsmåte for tildanning av stang f ra metallpulver, der pulveret føres gjennom en trakt inn i et kompresjonskammer hvor det trinnvis i lengderetningen utsettes for sideveis komprimering ved hjelp av trykkdrevne sidestempler, for tildanning av komprimert stang egnet for bruk som en forbrukselektrode i en metallsmelteovn. Der benyttes spesielle organer for kontinuerlig fremtrekking av stangen fra anordningen, fordi stangen "kan ha liten strekkfasthet". Intet er angitt om at prosessen kan modifiseres for fremstilling av rør.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en anordning og en fremgangsmåte for fremstilling av rørformede kompaktstykker med jevn og god komprimering og nøye kontroll av dimensjonsmessige krav, fra metallpulver.

Ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter anordningen for fremstilling av rørformede kompaktstykker fra metallpulver en trakt for metallpulver og et antall bevegelige former som avgrenser utsiden av en rørkomprimeringssone,karakterisert vedat en fleksibel innretning er anordnet mellom trakten og formene for under bruk å mate metallpulver fra trakten inn i komprimeringssonen, og at en dreibar dor er slik beliggende at den strekker seg gjennom trakten, formene og en utgangsåpning og avgrenser rørkomprimeringssonens innvendige vegg.

Den fleksible innretning er fortrinnsvis en irisblender

som korresponderer med trakten og formene, og irisblenderen kan endre sin volumkapasitet i avhengighet av formenes bevegelse.

I henhold til et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen, omfatter en fremgangsmåte for fremstilling av rør fra metallpulver, innføring av metallpulver i en trakt og mating av pulveret fra trakten gjennom en fleksibel innretning inn i en rørkompri-meringssone som avgrenses av et antall senkesmiformer som er anordnet rundt en roterende dor som strekker seg gjennom trakten og formene og gjennom en utgangsåpning, sammentrekking av formene for komprimering av pulveret mellom den roterende dor og formene for å danne et rør og uttrekking av doren og røret gjennom utgangsåpningen, ekspandering av formene for innmating av mer pulver i komprimeringssonen og deretter gjentagelse av prosessen inntil et kontinuerlig rør av ønsket lengde er fremstilt. Røret kan.deretter sintres.

Anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes for komprimering av de fleste metallpulvere, og blandinger av disse, som er komprimerbare ved romtemperatur ved andre meto-der. Særlig kan fremgangsmåten anvendes på pulvere av duktilt metall såsom nikkel, jern, kopper, aluminium, magnesium, nikkel-kopper og duktile nikkelkromlegeringer. Pulverene kan omfatte blandinger inneholdende ett eller flere metall-dispersjonsmedier.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i til-knytning til tegningen hvor: Figur 1 er et vertikalsnitt gjennom anordningen ifølge oppfinnelsen. Figur 2 er et vertikalsnitt gjennom anordningen, som viser

et innledende prosesstrinn.

Figur 3 er et vertikalsnitt gjennom anordningen, som viser et påfølgende prosesstrinn. Figur 4 er et vertikalsnitt gjennom anordningen, som viser et ytterligere prosesstrinn.

Figur 5 er et perspektivriss av irisblenderen.

Figur 6 er et utsnitt langs linjene 6-6 på figur 5.

Figur 7 er et riss av en plate i irisblenderen.

Figur 8 er et riss av senkesmiformene.

Figur 1-4 viser en rørfremstillingsanordning 10, innbe-fattende en pulvertrakt 12 ved hvis bunn en fleksibel irisblender 14 er anordnet. Et antall bevegelige senkesmiformer 20 med flater 20A og 20B er anordnet under trakten 12 i korrespondanse med blenderen 14. Formene sitter på et bæreelement 22. En dreibar dor 18 som er omgitt av en hylse 16 strekker seg gjennom trakten 12, blenderen 14 og gjennom en utgangsåpning 24 i bæreelementet 22 gjennom hvilken doren 18 og det komprimerte rør (kompaktrøret) 26 fjernes. Doren 18 og overflatene 20B danner en rørkomprimeringssone.

Doren 18 er forsynt med en flens 28. Sintringviklinger 30 er anordnet rundt utgangsåpningen 24. I figurene er metallpulver angitt med tallet 32 og tallet 40 angir anordningens 10 symmetriakse. Figur 5, 6 og 7 er detaljriss av irisblenderen 14. Blenderen 14 består av et antall sammenlåste, forskyvbare plater 42 med en flens 54 for befestigelse av blenderen 14 til trakten 12. Hver plate 4 2 i blenderen 14 omfatter to motsatt krummede deler 50 og 52 som griper inn i hverandre. Den ytre del 50 omfatter to tapper 38 som er anordnet i to korresponderende slisser 36 som er utformet i den indre del 52. Slissene 36 og tappen 38 som sammenføyer platene 42 tillater blenderen å ekspandere og trekke seg sammen samtidig som den nødvendige lukkeeffekt opp-rettholdes . Figur 8 viser senkesmiformene 20. Hver form omfatter et spor 44 for å holde blenderen 14 på plass når formene 20 oscil-leres over elementet 22. Formene 20 kan drives ved hjelp av hydrauliske, mekaniske, elektriske eller andre midler som er forbundet med formforlengelsene 46. Ved bevegelse av formene 20 vil blenderen 14 trekke seg sammen og ekspandere tilsvarende. Irisblenderens 14 fleksibilitet gjør det mulig å tilbakeholde pulver 32 i trakten 12 mens formene 20 er i bevegelse.

Ved bruk er doren 18 innledningsvis beliggende i hylsen 16 slik at flensen 28 ligger i samme plan som bæreelementet 22,

som vist i figur 1. Formene 20, og irisblenderen 14, er fullt ekspandert utad fra symmetriaksen 40. Pulveret 32 innføres i trakten 12, og den skrå formflate 20A mater pulveret 32 mot komprimeringssonen 48 mellom doren 18 og formene 20.

For å innlede komprimeringsprosessen (figur 2) skyves formene 20 mot hverandre, idet formflåtene 20A og 20B kompri-merer pulveret 32 mot doren 18 for derved å danne det sømløse rør 26. Ved uttrekking av den roterende dor fra trakten trekkes det ferdig komprimerte rør 26 ut samtidig, idet det "rider" på doren 18. Formene 20 blir så ekspandert slik at ytterligere pulver 32 kan strømme mot komprimeringsområdet 48 og formene 20 blir igjen trukket sammen for komprimering av pulveret 32. Formenes 20 bevegelsesstrekning er regulerbar slik at det komprimerte rørets 26 ytterdiameter kan bestemmes. Rørets 26 innerdiameter styres av dorens 18 diameter.

Viklingene 30 sintrer det komprimerte rør 26 for å bedre dets fysiske og morfologiske egenskaper.

Bruk av anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å fremstille nøyaktig dimensjonerte, tette pulver-kompaktstykker i rørform. Disse kan fremstilles i lange lengder og, avhengig av pulverets egenskaper, med ulike veggtykkelser. De fremstilte kompaktrør har ikke nødvendigvis sirkulært tverr-snitt og foreliggende oppfinnelse muliggjør fremstilling av pro-dukter av f.eks. elliptisk, oktangulær heksagonal og kvadratisk form.

Claims (6)

1. Anordning for fremstilling av rørformede kompaktstykker fra metallpulver, omfattende en trakt (12) for metallpulver (32) og et antall bevegelige former (20) som avgrenser utsiden av en rørkomprimeringssone (48),karakterisertved at en fleksibel innretning (14) er anordnet mellom trakten (12) og formene (20) for under bruk å mate metallpulver (32) fra trakten (12) inn i komprimeringssonen (48), og at en dreibar dor (18) er slik beliggende at den strekker seg gjennom trakten (12), formene (20) og en utgangsåpning (24) og avgrenser rørkomprimeringssonens (48) innvendige vegg.

2.Anordning ifølge krav 1,karakterisert vedat den fleksible innretning (14) er en irisblender (14) som korresponderer, med trakten (12) og formene (20) slik at blenderen kan endre sin volumkapasitet i avhengighet av formenes (20) bevegelse.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2,karakterisertved at sintringsviklinger (30) er beliggende rundt utgangsåpningen (24) .

4. Anordning ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat utgangsåpningen (24) avgrenses av et bæreelement (22) på hvilket de bevegelige former (20) er understøt-tet.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av rør fra metallpulver, omfattende innføring av metallpulver (32) i en trakt (12) og mating av pulveret fra trakten (12) gjennom en fleksibel innretning (14) inn i en rørkomprimeringssone (48) som avgrenses av et antall senkesmiformer (20) som er anordnet rundt en roterende dor (18) som strekker seg gjennom trakten (12) og formene (20) og gjennom en utgangsåpning (24), sammentrekking av formene (20) for komprimering av pulveret (32) mellom den roterende dor (18) og formene (20).for å danne et rør (26) og uttrekking av doren (18) og røret (20) gjennom utgangsåpningen (24) , ekspandering av formene (20) for innmating av mer pulver (32) i komprimeringssonen (48), og deretter gjentagelse av prosessen inntil et kontinuerlig rør (26) av ønsket lengde er fremstilt.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisertved et påfølgende sintringstrinn.