RU163894U1

RU163894U1 - DEVICE FOR PRODUCTION OF COMPOSITE POWDERS

Info

Publication number: RU163894U1
Application number: RU2015154258/02U
Authority: RU
Inventors: Сан Милан Рамон Торресильяс; Пинарготе Нестор Вашингтон Солис; Юрий Олегович Пристинский; Сергей Сергеевич Пожидаев; Михаил Владиславович Журавлев
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2016-08-10

Abstract

1. Устройство для получения изделий спеканием композиционных порошков, содержащее выполненные из огнеупорного в пределах режимов спекания материала матрицу и установленные внутри матрицы с образованием зоны спекания и возможностью встречного перемещения оппозитно расположенные пуансоны, средство измерения температуры в зоне спекания, при этом первый из пуансонов выполнен с цилиндрическим каналом для измерения температуры в зоне спекания, отличающееся тем, что канал первого пуансона выполнен сквозным, а второй пуансон снабжен сапфировым цилиндрическим стержнем, выполненным с взаимно параллельными, образующими угол Брюстера с осью стержня, торцами и установленным с возможностью перемещения по скользящей посадке внутри канала первого пуансона при встречном перемещении пуансонов с образованием своей выходной торцевой поверхностью дна канала первого пуансона.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сапфировый цилиндрический стержень содержит добавки ионов титана.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сапфировый цилиндрический стержень содержит добавки ионов хрома.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство измерения температуры выполнено в виде спектрометра.5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство измерения температуры выполнено в виде спектрофотометра.6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выходная торцевая поверхность стержня выполнена с четвертьволновой пластинкой.7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выходная торцевая поверхность стержня выполнена с полуволновой пластинкой.8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что матрица и пуансоны выполнены из графита.1. A device for producing articles by sintering composite powders, comprising a matrix made of a material that is refractory within the sintering regimes and installed inside the matrix with the formation of a sintering zone and the possibility of opposed movement of opposed punches, a means of measuring temperature in the sintering zone, the first of the punches being made with a cylindrical channel for measuring temperature in the sintering zone, characterized in that the channel of the first punch is made through, and the second punch is equipped with a sapphire ends of the cylindrical rod made with mutually parallel ends forming the Brewster angle with the axis of the rod and installed with the possibility of movement along a sliding fit inside the channel of the first punch during counter movement of the punches with the formation of the outlet end surface of the channel bottom of the first punch. 2. The device according to claim 1, characterized in that the sapphire cylindrical rod contains additives of titanium ions. The device according to claim 1, characterized in that the sapphire cylindrical rod contains additives of chromium ions. The device according to claim 1, characterized in that the temperature measuring means is made in the form of a spectrometer. The device according to claim 1, characterized in that the temperature measuring means is made in the form of a spectrophotometer. The device according to claim 1, characterized in that the output end surface of the rod is made with a quarter-wave plate. The device according to claim 1, characterized in that the output end surface of the rod is made with a half-wave plate. The device according to claim 1, characterized in that the matrix and punches are made of graphite.

Description

Полезная модель относится к области высокотемпературного спекания различных порошковых материалов и порошкообразных композиций, в частности, к устройствам для получения изделий из композиционных порошков горячим прессованием или искровым плазменным спеканием.The utility model relates to the field of high temperature sintering of various powder materials and powder compositions, in particular, to devices for producing products from composite powders by hot pressing or spark plasma sintering.

Процесс горячего прессования предназначен для получения изделий из порошков, которые не поддаются формованию или спеканию иными способами. Как известно, горячее прессование производят в закрытых пресс-формах, при высоких температурах и давлении, которые возрастают до заданной величины. Величина давления, которое необходимо для уплотнения порошка, обратно пропорциональна уровню температуры, то есть с ее увеличением оно уменьшается. В результате данного процесса получаются материалы, обладающие свойствами компактных металлов, плотность которых приближается к теоретической, при этом механические свойства материала повышаются.The hot pressing process is designed to produce products from powders that are not amenable to molding or sintering in other ways. As you know, hot pressing is carried out in closed molds, at high temperatures and pressures, which increase to a predetermined value. The pressure required to compact the powder is inversely proportional to the temperature level, that is, with its increase it decreases. As a result of this process, materials are obtained that have the properties of compact metals, the density of which is close to theoretical, while the mechanical properties of the material increase.

Искровое плазменное спекание предназначено для более эффективного получения изделий из порошков за счет экономии энергии и времени по сравнению с горячим прессованием. Суть данного процесса заключается в совместном воздействии на порошковый материал импульсного постоянного тока и механического давления.Spark plasma sintering is designed to more efficiently obtain products from powders by saving energy and time compared to hot pressing. The essence of this process is the combined action of pulsed direct current and mechanical pressure on the powder material.

Как правило, для реализации вышеописанных методов используются устройства для получения изделий из композиционных порошков, содержащие схожие основные элементы, а именно: выполненные из огнеупорного в пределах режимов спекания материала матрицу и установленные внутри матрицы с образованием зоны спекания и возможностью встречного перемещения оппозитно расположенные пуансоны (см., например, RU №115719 U1, опубл. 10.05.2012).As a rule, to implement the above methods, devices are used to obtain products from composite powders containing similar basic elements, namely, a matrix made of a material that is refractory within the sintering regimes of the material and installed inside the matrix with the formation of a sintering zone and the possibility of opposed movement of opposed punches (see ., for example, RU No. 115719 U1, publ. 05/10/2012).

К недостаткам аналога следует отнести низкое качество получаемых изделий, обусловленное невозможностью установить оптимальную температуру из-за отсутствия контроля/измерения реальной температуры в зоне спекания (внутри матрицы между пуансонами).The disadvantages of the analogue include the low quality of the products obtained, due to the inability to establish the optimum temperature due to the lack of control / measurement of the actual temperature in the sintering zone (inside the matrix between the punches).

Наиболее близким решением к заявленному - прототипом - является устройство для получения изделий из композиционных порошков, содержащее выполненные из огнеупорного в пределах режимов спекания материала матрицу и установленные внутри матрицы с образованием зоны спекания и возможностью встречного перемещения оппозитно расположенные пуансоны, один из которых снабжен цилиндрическим каналом, предназначенным для взаимодействия входящего в устройство средства измерения температуры с дном канала. Глубина канала равна высоте пуансона минус 10 миллиметров (из условия неразрушения пуансона в процессе спекания), а дно канала - плоское, для обеспечения измерения температуры на этой поверхности средством измерения температуры - пирометром [Salvatore Grasso, Johannes Poetschke, Volkmar Richter, Giovanni Maizza, Yoshio Sakka, and Michael J. Reece Low-Temperature Spark Plasma Sintering of Pure Nano WC Powder. J. Am. Ceram. Soc., Volume 96, Issue 6, 1702-1705. DOI: 10.1111/jace.12365, 2013]. В измеренное устройством значение температуры вводится поправка, учитывающая наличие перемычки между поверхностью дна канала, на которой температура измерена, и зоной спекания. С учетом поправки (рассчитывается программными средствами системы управления) в зависимости от определенной температуры в зоне спекания, осуществляется управление технологическими параметрами спекания (например, давление, плотность тока, частота импульсов и т.п.).The closest solution to the claimed - the prototype - is a device for producing products from composite powders, containing a matrix made of refractory material within the sintering regimes and installed inside the matrix with the formation of a sintering zone and the possibility of opposing movement of opposed punches, one of which is equipped with a cylindrical channel, intended for the interaction of the temperature measuring means included in the device with the bottom of the channel. The depth of the channel is equal to the height of the punch minus 10 millimeters (from the condition of non-destruction of the punch during sintering), and the bottom of the channel is flat, to provide temperature measurement on this surface with a temperature measuring device - a pyrometer [Salvatore Grasso, Johannes Poetschke, Volkmar Richter, Giovanni Maizza, Yoshio Sakka, and Michael J. Reece Low-Temperature Spark Plasma Sintering of Pure Nano WC Powder. J. Am. Ceram. Soc., Volume 96, Issue 6, 1702-1705. DOI: 10.1111 / jace.12365, 2013]. A correction is introduced into the temperature value measured by the device, taking into account the presence of a jumper between the bottom surface of the channel at which the temperature is measured and the sintering zone. Subject to an amendment (calculated by the control system software) depending on a specific temperature in the sintering zone, sintering technological parameters are controlled (for example, pressure, current density, pulse frequency, etc.).

К недостаткам прототипа, как и известных из уровня техники аналогов, следует отнести отсутствие контроля/измерения реальной температуры в зоне спекания (ввиду недоступности зоны спекания, обусловленной конструкцией устройства, и весьма приблизительного значения рассчитываемой поправки), следствием чего является низкое качества полученных изделий из композиционного порошка из-за невозможности точного управления технологическими параметрами спекания.The disadvantages of the prototype, as well as analogues known from the prior art, include the lack of control / measurement of the actual temperature in the sintering zone (due to the inaccessibility of the sintering zone due to the design of the device and the very approximate value of the calculated correction), which results in low quality of the obtained products from composite powder due to the impossibility of precise control of the technological parameters of sintering.

Полезная модель направлена на решение задачи контроля/измерения реальной температуры в зоне спекания.The utility model is aimed at solving the problem of monitoring / measuring the real temperature in the sintering zone.

Технический результат - повышение качества получаемых изделий.The technical result is an increase in the quality of the products obtained.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для получения изделий из композиционных порошков, содержащем выполненные из огнеупорного в пределах режимов спекания материала матрицу и установленные внутри матрицы с образованием зоны спекания и возможностью встречного перемещения оппозитно расположенные пуансоны, первый из которых снабжен цилиндрическим каналом, предназначенным для взаимодействия входящего в устройство средства измерения температуры с дном канала, канал первого пуансона выполнен сквозным, а второй пуансон снабжен сапфировым цилиндрическим стержнем, выполненным с взаимно параллельными образующими угол Брюстера с осью стержня торцами и предназначенным для перемещения по скользящей посадке внутри канала первого пуансона в процессе встречного перемещения пуансонов с образованием своей выходной торцевой поверхностью дна канала первого пуансона, возможно цилиндрический стержень выполнять из сапфира с добавками ионов титана или хрома, а средство измерения температуры выполнено в виде спектрометра или спектрофотометра, желательно выходной торец стержня покрыть четвертьволновой или полуволновой пластинкой, оптимально матрицу и пуансоны выполнять из графита.The problem is solved, and the claimed technical result is achieved by the fact that in the device for producing products from composite powders containing a matrix made of refractory material within the sintering regimes and installed inside the matrix with the formation of a sintering zone and the possibility of opposed movement of opposed punches, the first of which equipped with a cylindrical channel designed for the interaction of the temperature measuring means included in the device with the channel bottom, the channel of the first the punch is made through, and the second punch is equipped with a sapphire cylindrical rod made with ends parallel to each other forming the Brewster angle with the axis of the rod and designed to move along a sliding fit inside the channel of the first punch in the process of oncoming movement of the punches with the formation of its output end surface of the bottom of the channel of the first punch, perhaps the cylindrical rod is made of sapphire with the addition of titanium or chromium ions, and the temperature measurement tool is made in the form of a spectrum pa or spectrophotometer, preferably the output end of the rod to cover the half-wave or quarter-wave plate, optimally perform matrix and punches made of graphite.

Полезная модель поясняется следующими изображениями:The utility model is illustrated by the following images:

- Фиг. 1 - принципиальная схема устройства для получения изделий из композиционных порошков;- FIG. 1 is a schematic diagram of a device for producing products from composite powders;

- Фиг. 2 - пуансон с каналом;- FIG. 2 - a punch with a channel;

- Фиг. 3 - пуансон с пазом;- FIG. 3 - a punch with a groove;

- Фиг. 4 - цилиндрический стержень.- FIG. 4 - a cylindrical rod.

Устройство для получения изделий из композиционных порошков в соответствии со схемой на Фиг. 1 включает (но не ограничивается указанными) следующие элементы:A device for producing products from composite powders in accordance with the circuit of FIG. 1 includes, but is not limited to, the following elements:

1 - матрица;1 - matrix;

2 - первый пуансон с каналом;2 - the first punch with a channel;

3 - второй пуансон со стержнем;3 - the second punch with a core;

4 - цилиндрический стержень;4 - a cylindrical rod;

5 - канал;Channel 5;

6 - средство измерения температуры;6 - means for measuring temperature;

7 - система управления;7 - control system;

8 - генератор импульсов тока.8 - current pulse generator.

Основное отличие заявленного технического решения от прототипа заключается в замене перемычки (см. прототип) на тугоплавкий и проницаемый для электромагнитных волн в пределах режимов спекания цилиндрический стержень 4, с взаимно параллельными образующими угол Брюстера 14 с осью стержня 4 выходным 9 и отражающим 10 торцами и предназначенный для перемещения по скользящей посадке внутри канала 5 первого пуансона 2 в процессе встречного перемещения пуансонов 2 и 3 с образованием своим торцом 9, покрытым пластинкой 11 (четвертьволновой или полуволновой), дна канала 5 первого пуансона 2.The main difference between the claimed technical solution and the prototype is to replace the jumper (see prototype) with a cylindrical rod 4 with refractory and permeable to electromagnetic waves within the sintering modes, with mutually parallel generators of the Brewster angle 14 with the axis of the rod 4 output 9 and reflecting 10 ends and designed for moving along a sliding fit inside the channel 5 of the first punch 2 during the oncoming movement of the punches 2 and 3 with the formation of its end 9 covered with a plate 11 (quarter-wave or half-wave new) channel bottom 5 of the first punch 2.

Такой стержень, находясь в самом центре зоны спекания 12 и благодаря своей форме и оптическим характеристикам материала, способен обеспечивать полное внутреннее отражение электромагнитного излучения плазмы электрического пробоя между зернами спекаемого порошкового материала зоны спекания 12, что приводит к накачке стержня 4 и при превышении порога мощности накачки происходит лазерная генерация, энергетические характеристики которой, а именно: ее интенсивность, уширение спектральной линии излучения, флюоресценция и люминесценция (для видимого диапазона) являются функцией температуры в зоне спекания. На этом эффекте основано применение спектрометра или спектрофотометра для электромагнитных волн в видимом диапазоне с использованием стержня 4, проницаемого для электромагнитных волн в видимом диапазоне.Such a rod, being in the very center of the sintering zone 12 and due to its shape and optical characteristics of the material, is able to provide complete internal reflection of the electromagnetic radiation of the plasma of electrical breakdown between the grains of the sintered powder material of the sintering zone 12, which leads to the pumping of the rod 4 and when the threshold of the pump power is exceeded laser generation occurs, the energy characteristics of which, namely: its intensity, broadening of the spectral line of radiation, fluorescence and luminescence (for idimogo range) are a function of temperature in the sintering zone. The use of a spectrometer or spectrophotometer for electromagnetic waves in the visible range is based on this effect using a rod 4 that is permeable to electromagnetic waves in the visible range.

С точки зрения близости физико-механических свойств, что важно для одинакового поведения элементов в процессе взаимной работы, с учетом оптических требований к стержню 4 (проницаемость для электромагнитных волн в видимом диапазоне), оптимально выполнять матрицу 1 и пуансоны 2, 3 из графита, а стержень 4 - из сапфира с примесями ионов титана или хрома.From the point of view of the proximity of physical and mechanical properties, which is important for the same behavior of the elements in the process of mutual work, taking into account the optical requirements for the rod 4 (permeability for electromagnetic waves in the visible range), it is optimal to perform matrix 1 and punches 2, 3 from graphite, and rod 4 - from sapphire with impurities of titanium or chromium ions.

Устройство для получения изделий из композиционных порошков работает следующим образом: Стержень 4 устанавливается с натягом в соосный круглый паз 13 пуансона 3 с наклонной торцевой поверхностью 14 под углом Брюстера 15 с осью стержня 4. При установке стержня 4 в круглый паз 13, отражающий торец 10 стержня 4 должен сопрягаться с наклонной торцевой поверхностью 14 круглого паза 13 стержня 4, при этом выходной торец 9 стержня 4 должен быть покрытым пластинкой 11 (четвертьволновой или полуволновой). В матрицу 1 устанавливается с натягом пуансон 3 так, что стержень 4 находился в полости между матрицей 1 и пуансоном 3. Далее засыпается в полость между матрицей 1, пуансоном 3 и стержень 4 порошковый материал, который заполняет зону спекания 12. Следом устанавливается в матрицу 1 пуансон 2 таким образом, что в канал 5 пуансона 2 входил стержень 4 и он мог перемещаться по скользящей посадке внутри канала 5. Далее осуществляется подпрессовка порошкового материала пуансонами 2 и 3. После подпрессовки собранная конструкция зажимается, например, в установке искрового плазменного спекания (на чертеже не показана), таким образом, чтобы пуансоны 2 и 3 опирались на токоподводы пресса (на чертеже не показаны), при этом выходная поверхность 9 стержня 4 была обращена к продолжению канала 5 внутри установки (на чертеже не показано). Через токоподводы пресса (на чертеже не показаны), подводят импульсы тока от генератора 8 и одновременно увеличивается давление в зоне спекания 12 за счет встречного движения пуансонов 2 и 3. При подаче напряжения импульсы постоянного тока проходят через верхний токоподвод пресса (на чертеже не показаны), пуансона 2, матрицу 1, пуансона 3 и нижний токоподвод пресса (на чертеже не показаны). Проходя через графитовые элементы 1, 2 и 3, электрический ток нагревает их. При нагреве и постепенном увеличении давления в зоне спекания 12, возникает плазма электрического пробоя между зернами порошкового материала. Излучение плазмы проникает в стержень через цилиндрическую поверхность 16 стержня 4 и возбуждает как основные, так и поверхностные моды стержня 4. При этом на границе стержня 4 и области спекания 12 выполняются условия полного внутреннего отражения. Таким образом, происходит накачка цилиндрического стержня 4 и при превышении порогового значения мощности накачки происходит возбуждение мод цилиндрического стержня 4, лазерная генерация и флюоресценция на соответствующей собственной частоте моды. Поляризованный лазерный луч 17 выходит через выходной торец 9 стержня 4 и проходить через пластинку 11 (четвертьволновую или полуволновую). Далее лазерный луч 17 попадает через канал 5 в регистратор 6 (спектрофотометр или спектрограф) для сравнения и контроля реальной температуры с требуемой при процессе спекания. При попадании лазерного луча 17 в регистратор 6 измеряется температурное уширение линии излучения, температурный сдвиг частоты собственной моды, интенсивность линии излучения. После измерения система управления 7 контролирует работу генератора 8 и вводит поправки для поддержания в пределах заданных значениях температуры спекания.A device for producing products from composite powders works as follows: Rod 4 is tightened in a coaxial round groove 13 of the punch 3 with an inclined end surface 14 at an angle of Brewster 15 with the axis of the rod 4. When installing the rod 4 in the round groove 13, the reflecting end 10 of the rod 4 should mate with the inclined end surface 14 of the circular groove 13 of the rod 4, while the output end 9 of the rod 4 should be covered with a plate 11 (quarter-wave or half-wave). A punch 3 is inserted with an interference fit so that the rod 4 is in the cavity between the matrix 1 and the punch 3. Then, powder material is filled into the cavity between the matrix 1, the punch 3 and the rod 4, which fills the sintering zone 12. Next, it is installed in the matrix 1 the punch 2 so that the rod 4 entered the channel 5 of the punch 2 and it could move along a sliding fit inside the channel 5. Next, the powder material is pressed into the punches 2 and 3. After pressing the assembled structure is clamped, for example, in spark plasma sintering (not shown in the drawing), so that the punches 2 and 3 rested on the press current leads (not shown), while the output surface 9 of the rod 4 was facing the continuation of the channel 5 inside the installation (not shown ) Through current leads of the press (not shown in the drawing), current pulses are supplied from the generator 8 and at the same time the pressure in the sintering zone 12 increases due to the oncoming movement of the punches 2 and 3. When voltage is applied, DC pulses pass through the upper current lead of the press (not shown in the drawing) , punch 2, matrix 1, punch 3 and the lower current supply of the press (not shown). Passing through graphite elements 1, 2 and 3, an electric current heats them. When heated and a gradual increase in pressure in the sintering zone 12, there is an electric breakdown plasma between the grains of the powder material. Plasma radiation penetrates the rod through the cylindrical surface 16 of the rod 4 and excites both the main and surface modes of the rod 4. Moreover, the conditions of total internal reflection are satisfied at the boundary of the rod 4 and the sintering region 12. Thus, the cylindrical rod 4 is pumped, and when the threshold value of the pump power is exceeded, the modes of the cylindrical rod 4 are excited, laser generation, and fluorescence at the corresponding natural mode frequency. The polarized laser beam 17 exits through the output end 9 of the rod 4 and pass through the plate 11 (quarter-wave or half-wave). Next, the laser beam 17 enters through the channel 5 into the recorder 6 (spectrophotometer or spectrograph) to compare and control the actual temperature with the required during the sintering process. When the laser beam 17 enters the recorder 6, the temperature broadening of the emission line, the temperature shift of the eigenmode frequency, and the radiation line intensity are measured. After the measurement, the control system 7 monitors the operation of the generator 8 and makes corrections to maintain the sintering temperature within the set values.

Величина и длительность приложения давления, скорость нагрева, максимальное значение температуры нагрева, выдержка максимальной температуры в процессе спекания определяются в зависимости от технологических режимов для каждого материала.The magnitude and duration of the application of pressure, the heating rate, the maximum value of the heating temperature, the exposure to the maximum temperature during sintering are determined depending on the technological conditions for each material.

Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача полезной модели - контроль/измерение реальной температуры в зоне спекания - решена, а заявленный технический результат - повышение качества получаемых изделий - достигнут.The foregoing allows us to conclude that the task of the utility model — the control / measurement of the real temperature in the sintering zone — has been solved, and the claimed technical result — improving the quality of the products obtained — has been achieved.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области высокотемпературного спекания различных порошковых материалов и композиций, в частности, к устройствам для получения изделий из композиционных порошков горячим прессованием или искровым плазменным спеканием;- an object embodying the claimed technical solution, when implemented, relates to the field of high temperature sintering of various powder materials and compositions, in particular, to devices for producing products from composite powders by hot pressing or spark plasma sintering;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the formula, the possibility of its implementation using the methods and methods described above or known from the prior art on the priority date is confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed object meets the criteria of patentability "novelty" and "industrial applicability" under applicable law.

Claims

1. A device for producing articles by sintering composite powders, comprising a matrix made of a material that is refractory within the sintering regimes and installed inside the matrix with the formation of a sintering zone and the possibility of opposed movement of opposed punches, a means of measuring temperature in the sintering zone, the first of the punches being made with a cylindrical channel for measuring temperature in the sintering zone, characterized in that the channel of the first punch is made through, and the second punch is equipped with a sapphire ends of the cylindrical rod made with mutually parallel ends forming the Brewster angle with the axis of the rod and installed with the possibility of moving along a sliding fit inside the channel of the first punch during counter movement of the punches with the formation of the bottom end surface of the channel of the first punch with its output end surface.

2. The device according to p. 1, characterized in that the sapphire cylindrical rod contains additives of titanium ions.

3. The device according to p. 1, characterized in that the sapphire cylindrical rod contains additives of chromium ions.

4. The device according to claim 1, characterized in that the temperature measuring means is made in the form of a spectrometer.

5. The device according to claim 1, characterized in that the temperature measuring means is made in the form of a spectrophotometer.

6. The device according to p. 1, characterized in that the output end surface of the rod is made with a quarter-wave plate.

7. The device according to p. 1, characterized in that the output end surface of the rod is made with a half-wave plate.

8. The device according to claim 1, characterized in that the matrix and punches are made of graphite.