RU173525U1 - Device for producing products from composite powders - Google Patents

Device for producing products from composite powders Download PDF

Info

Publication number
RU173525U1
RU173525U1 RU2016148664U RU2016148664U RU173525U1 RU 173525 U1 RU173525 U1 RU 173525U1 RU 2016148664 U RU2016148664 U RU 2016148664U RU 2016148664 U RU2016148664 U RU 2016148664U RU 173525 U1 RU173525 U1 RU 173525U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electromagnetic waves
temperature
sintering
temperature measuring
measuring means
Prior art date
Application number
RU2016148664U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Пинарготе Нестор Вашингтон Солис
Михаил Владиславович Журавлев
Сан Милан Рамон Торресильяс
Павел Юрьевич Перетягин
Павел Валерьевич Фокин
Антон Викторович Смирнов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН")
Priority to RU2016148664U priority Critical patent/RU173525U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU173525U1 publication Critical patent/RU173525U1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B22F3/10Sintering only
    • B22F3/105Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
    • 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

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области высокотемпературного спекания различных порошковых композиций, в частности к устройствам для получения изделий из композиционных порошков горячим прессованием или искровым плазменным спеканием. В устройстве для получения изделий из композиционных порошков, содержащем выполненные из огнеупорного в пределах режимов спекания композиционных порошков графитового материала матрицу и установленные внутри нее с образованием зоны спекания и возможностью встречного перемещения оппозитно расположенные графитовые пуансоны, один из которых снабжен цилиндрическим каналом, предназначенным для взаимодействия входящего в устройство средства измерения температуры с дном канала, выполненным в виде установленной в ответном пазе пуансона тугоплавкой и проницаемой для инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонов электромагнитных волн в тепловых пределах режимов спекания вставки с плоскопараллельными торцевыми поверхностями, причем оно дополнительно снабжено установленной в упомянутом цилиндрическом канале призмой Глана-Тейлора с плоскопараллельными рабочими поверхностями, одна из которых прилегает к поверхности упомянутой вставки, а другая обращена к средству измерения температуры, возможно средство измерения температуры выполнять в виде пирометра, резонансного болометра или тепловизора для электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне, также возможно средство измерения температуры выполнять в виде спектрометра или спектрофотометра для электромагнитных волн в видимом диапазоне, или возможно средство измерения температуры выполнять в виде ультрафиолетового спектрометра для электромагнитных волн в ультрафиолетовом диапазоне, оптимально призму Глана-Тейлора выполнять из лейкосапфира, корунда или рубина. Технический результат - повышение качества получаемых изделий. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to the field of high-temperature sintering of various powder compositions, in particular to devices for producing products from composite powders by hot pressing or spark plasma sintering. In a device for producing products from composite powders, containing a matrix made of refractory graphite materials within the sintering conditions of composite powders, a matrix and installed inside it with the formation of a sintering zone and the possibility of opposed movement of opposed graphite punches, one of which is equipped with a cylindrical channel for incoming to the device of the temperature measuring device with a channel bottom made in the form of a punch installed in the response groove it can be smelted and permeable to the infrared, visible and ultraviolet ranges of electromagnetic waves within the thermal limits of the sintering conditions of an insert with plane-parallel end surfaces, and it is additionally equipped with a Glan-Taylor prism with plane-parallel working surfaces, one of which is adjacent to the surface of the said insert, and the other is turned to the temperature measuring means, it is possible to perform the temperature measuring means in the form of a pyrometer, res nansky bolometer or thermal imager for electromagnetic waves in the infrared range, it is also possible to measure the temperature in the form of a spectrometer or spectrophotometer for electromagnetic waves in the visible range, or perhaps measure the temperature in the form of an ultraviolet spectrometer for electromagnetic waves in the ultraviolet range, the Glan prism is optimal Taylor run from leucosapphire, corundum or ruby. The technical result is an increase in the quality of the products obtained. 9 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области высокотемпературного спекания различных порошковых 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 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. 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. 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 графитового в пределах режимов спекания материала матрицу и установленные внутри матрицы с образованием зоны спекания и возможностью встречного перемещения оппозитно расположенные графитовые пуансоны, один из которых снабжен цилиндрическим каналом, предназначенным для взаимодействия входящего в устройство средства измерения температуры с дном канала, отличающееся тем, что дно канала выполнено в виде установленной в ответном пазе пуансона тугоплавкой и проницаемой для электромагнитных волн в тепловых пределах режимов спекания лейкосапфирной вставки с плоскопараллельными торцевыми поверхностями. (RU №163891, опубл. 25.06.2016).The closest solution to the claimed - the prototype - is a device for producing products from composite powders, containing a matrix made of refractory graphite within the sintering modes of the material and installed inside the matrix with the formation of a sintering zone and the possibility of counter movement of opposed graphite punches, one of which is equipped with a cylindrical a channel intended for the interaction of the temperature measuring means included in the device with the bottom of the channel, characterized in that the channel bottom is made in the form of a refractory installed in the counter groove of the punch and permeable to electromagnetic waves in the thermal limits of the sintering regime of the sapphire insert with plane-parallel end surfaces. (RU No. 163891, publ. 06/25/2016).

К недостаткам прототипа следует отнести недостаточную точность при измерении температуры в зоне спекания, обусловленную невозможностью получать на выходе вставки полностью поляризованное и когерентное электромагнитное излучение, которое позволяет с минимальными потерями провести точное измерение температуры. Кроме того, конструкция прототипа является дорогостоящей из-за применения в ней сложной по форме и размеров лейкосапфирной вставки, у которой процесс изготовления является трудным и экономически затратным.The disadvantages of the prototype include insufficient accuracy when measuring the temperature in the sintering zone, due to the inability to receive completely polarized and coherent electromagnetic radiation at the output of the insert, which allows accurate measurements of temperature with minimal losses. In addition, the design of the prototype is expensive due to the use in it of a complex shape and size leucosapphire insert, in which the manufacturing process is difficult and costly.

Полезная модель направлена на решение задачи повышения точности измерения реальной температуры в зоне спекания.The utility model is aimed at solving the problem of increasing the accuracy of measuring 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 композиционных порошков графитового материала матрицу и установленные внутри нее с образованием зоны спекания и возможностью встречного перемещения оппозитно расположенные графитовые пуансоны, один из которых снабжен цилиндрическим каналом, предназначенным для взаимодействия входящего в устройство средства измерения температуры с дном канала, выполненным в виде установленной в ответном пазе пуансона тугоплавкой и проницаемой для инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонов электромагнитных волн в тепловых пределах режимов спекания вставки с плоскопараллельными торцевыми поверхностями, причем оно дополнительно снабжено установленной в упомянутом цилиндрическом канале призмой Глана-Тейлора с плоскопараллельными рабочими поверхностями, одна из которых прилегает к поверхности упомянутой вставки, а другая обращена к средству измерения температуры, возможно средство измерения температуры выполнять в виде пирометра, резонансного болометра или тепловизора для электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне, также возможно средство измерения температуры выполнять в виде спектрометра или спектрофотометра для электромагнитных волн в видимом диапазоне, или возможно средство измерения температуры выполнять в виде ультрафиолетового спектрометра для электромагнитных волн в ультрафиолетовом диапазоне, оптимально призму Глана-Тейлора выполнять из лейкосапфира, корунда или рубина.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 graphite materials within the sintering conditions of the composite powders and a matrix installed inside it with the formation of a sintering zone and the possibility of opposed movement of opposed graphite punches , one of which is equipped with a cylindrical channel designed for the interaction of the measuring device included in the device temperature with the bottom of the channel, made in the form of a refractory installed in the counter groove of the punch and permeable to the infrared, visible and ultraviolet ranges of electromagnetic waves in the thermal range of the sintering modes of the insert with plane-parallel end surfaces, and it is additionally equipped with a Glan-Taylor prism installed in the said cylindrical channel plane-parallel working surfaces, one of which is adjacent to the surface of said insert and the other is facing the measuring means temperature, it is possible to perform a temperature measurement in the form of a pyrometer, a resonant bolometer or a thermal imager for electromagnetic waves in the infrared range, it is also possible to perform a temperature measurement in the form of a spectrometer or spectrophotometer for electromagnetic waves in the visible range, or it is possible to perform a temperature measurement in the form of an ultraviolet spectrometer for electromagnetic waves in the ultraviolet range, the optimal Glan-Taylor prism is made from leucosapphire, corundum and whether ruby.

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 - держатель и призмы Глана-Тейлора в сборе;FIG. 3 - holder and prisms of the Glan-Taylor assembly;

фиг. 4 - траектория электромагнитных волн.FIG. 4 - trajectory of electromagnetic waves.

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 - пуансон монолитный;2 - monolithic punch;

3 - пуансон с каналом;3 - a punch with a channel;

4 - призма Глана-Тейлора;4 - Glan-Taylor prism;

5 - вставка;5 - insert;

6 - цилиндрический держатель для призмы и вставки;6 - cylindrical holder for prism and insert;

7 - средство измерения температуры;7 - means for measuring temperature;

8 - система управления;8 - control system;

9 - генератор импульсов тока.9 - current pulse generator.

Принципиально представленное устройство для получения изделий из композиционных порошков не отличается от прототипа, однако введение в него средства преобразования выходящего из вставки 5 излучения 10 (см. фиг. 4) преобразует характерное для прототипа выходящее некогерентное и не поляризованное электромагнитное излучение в когерентное и полностью линейно-поляризованное 11 (см. фиг. 4), что позволяет с минимальными потерями провести точное измерение температуры в зоне спекания 12. Аналогичные решения применения различных средств преобразования некогерентного и не поляризованного электромагнитного излучения 10 в когерентное и полностью линейно-поляризованное 11 известны из уровня техники в применении, например, призмы Глана-Тейлора для измерения состояния поляризации световых волн (см., например, Apparatus for measuring state of polarization of a lightwave - патент US 20030075676 A1, опубл. 24.04.2003). Призма Глана-Тейлора 4 состоит из отделенных друг от друга воздушным зазором (на рисунке не указан) двух призм 13 и 14 (см. фиг. 3), образующих прямоугольный параллелограмм, который устанавливается внутри держателя 6. Держатель 6 может быть выполнен в виде цилиндрического тела с пазом прямоугольного или квадратного (в зависимости от конфигурации покупной призмы) сечения (на рисунке не указано), внутрь паза устанавливается призма 4. При этом выходная поверхность 15 призмы 4 совпадает с одним торцом цилиндрического держателя (см. фиг. 3), а входная поверхность 16 призмы 4 плотно сопряжена с выходной поверхностью 17 вставки 5. Входная поверхность 18 вставки 5, совпадает со вторым торцом цилиндрического держателя и установлена вровень с ним. Входящие в призму электромагнитные волны 10 образуют два луча: обыкновенный и необыкновенный луч (на рисунке не указаны) за счет эффекта двулучепреломления на границе входящей поверхности 16 призмы 4. На границе раздела двух призм 13 и 14 посредством воздушного зазора за счет эффекта полного внутреннего отражения призмы 13 обыкновенный луч испытывает полное внутреннее отражение (на рисунке не указан) и не проходит внутрь второй призмы 14, а полностью поляризованный необыкновенный луч (на рисунке не указан) проходит через воздушный зазор в призму 14 и выходит из нее через выходную поверхность 15, сохраняя свое первоначальное поляризованное направление. Таким образом, выходящее излучение 11 из выходной поверхности 15 призмы 4 является когерентным и полностью линейно-поляризованным, причем призма 4 и вставка 5 пропускают весь ультрафиолетовый, видимый и инфракрасный спектр излучения, что дает возможность измерения температуры в УФ, видимом и ИК диапазоне длин волн соответствующим регистратором. Кроме того, интенсивность (для инфракрасного диапазона) или спектр (для видимого диапазона или ультрафиолетового диапазона), а также поляризация выходящего излучения 11 является функцией температуры на поверхности зоны спекания 12. На этом эффекте и на функциональной зависимости комплексного показателя преломления вещества призмы 4 от температуры основано применение в качестве средства измерения температуры пирометра, а также резонансного болометра или тепловизора для электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне, а также спектрометра или спектрофотометра для электромагнитных волн в видимом диапазоне или ультрафиолетового спектрометра для электромагнитных волн в ультрафиолетовом диапазоне с использованием призмы 4 и вставки 5, проницаемых для электромагнитных волн в указанных диапазонах.The fundamentally presented device for producing products from composite powders does not differ from the prototype, however, introducing into it a means of converting radiation 10 coming out from insert 5 (see Fig. 4) converts the characteristic incoherent and non-polarized electromagnetic radiation into coherent and completely linear polarized 11 (see Fig. 4), which allows accurate measurements of temperature in the sintering zone 12 with minimal losses. Similar solutions to the use of various means of conversion the incoherent and non-polarized electromagnetic radiation 10 into coherent and completely linearly polarized 11 are known from the prior art in the application, for example, the Glan-Taylor prism for measuring the state of polarization of light waves (see, for example, Apparatus for measuring state of polarization of a lightwave - patent US 20030075676 A1, publ. 24.04.2003). The Glan-Taylor 4 prism consists of two prisms 13 and 14 (see Fig. 3) separated from each other by an air gap (not shown), forming a rectangular parallelogram, which is installed inside the holder 6. The holder 6 can be made in the form of a cylindrical body with a groove of a rectangular or square (depending on the configuration of the purchased prism) section (not shown in the figure), a prism 4 is installed inside the groove. In this case, the output surface 15 of the prism 4 coincides with one end of the cylindrical holder (see Fig. 3), and input pov 16 rhnost prism 4 tightly is associated with the output surface 17 of the insert 5. The front surface 18 of the insert 5, coincides with the second end of the cylindrical holder and is flush with it. The electromagnetic waves 10 entering the prism form two beams: an ordinary and an extraordinary ray (not shown in the figure) due to the birefringence effect at the boundary of the incoming surface 16 of the prism 4. At the interface between the two prisms 13 and 14, through the air gap due to the effect of the total internal reflection of the prism 13, an ordinary ray undergoes total internal reflection (not shown in the figure) and does not pass inside the second prism 14, and a completely polarized unusual ray (not shown in the figure) passes through the air gap into the prism at 14 and leaves it through the exit surface 15, while maintaining its original polarized direction. Thus, the output radiation 11 from the output surface 15 of the prism 4 is coherent and completely linearly polarized, and the prism 4 and insert 5 pass the entire ultraviolet, visible and infrared radiation spectrum, which makes it possible to measure the temperature in the UV, visible and IR wavelength range appropriate registrar. In addition, the intensity (for the infrared range) or the spectrum (for the visible range or the ultraviolet range), as well as the polarization of the emitted radiation 11 is a function of the temperature on the surface of the sintering zone 12. On this effect and on the functional dependence of the complex refractive index of the prism 4 substance on temperature the use as a means of measuring the temperature of a pyrometer, as well as a resonant bolometer or thermal imager for electromagnetic waves in the infrared range, as well as a spectrometer or a spectrophotometer for electromagnetic waves in the visible or ultraviolet spectrometer for electromagnetic waves in the ultraviolet range using the prism 4 and the insert 5, permeable to electromagnetic waves in the specified ranges.

С точки зрения подобия физико-механических свойств, что важно для одинакового температурного поведения элементов в процессе взаимной работы, с учетом оптических требований к призме 4 и вставке 5 (проницаемые для электромагнитных волн в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах), оптимально выполнять матрицу 1 и пуансоны 2, 3 из графита, цилиндрический держатель 6 тоже из графита или черной высокотемпературной керамики, а вставку 5 и призму 4 - из лейкосапфира, корунда или рубина.From the point of view of similar physical and mechanical properties, which is important for the same temperature behavior of the elements in the process of mutual work, taking into account the optical requirements for prism 4 and insert 5 (permeable to electromagnetic waves in the infrared, visible and ultraviolet ranges), it is optimal to perform matrix 1 and punches 2, 3 are made of graphite, a cylindrical holder 6 is also made of graphite or black high-temperature ceramic, and insert 5 and prism 4 are made of leucosapphire, corundum or ruby.

Устройство для получения изделий из композиционных порошков (на примере установки для искрового плазменного спекания) работает следующим образом. В матрицу 1 устанавливается с натягом пуансон 2. В полости между матрицей 1 и пуансоном 2 засыпается порошковый материал, который формирует зону спекания 12. Собранный цилиндрический держатель 6 с призмой 4 и вставкой 5 устанавливается с натягом в ответный паз 19 пуансона 3 таким образом, чтобы выходная поверхность 15 призмы 4 была обращена в канал 20, а входная поверхность 18 вставки 5 была обращена в торец пуансона 3, который контактирует с зоной спекания 12. Следом пуансон 3 устанавливается в матрицу 1 так, чтобы входная поверхность 18 вставки 5 сопрягалась с зоной спекания 12. Далее осуществляется подпрессовка порошкового материала пуансонами 2 и 3, после чего собранная конструкция зажимается в установке, например, 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 15 призмы 4 должна быть обращена в продолжение канала 20 внутри установки искрового плазменного спекания (на чертеже не показано). Через токоподводы пресса (на чертеже не показаны) подводят импульсы тока от генератора 9, и одновременно увеличивается давление в зоне спекания 12 за счет встречного движения пуансонов 2 и 3. При подаче напряжения электрический ток проходит через верхний токоподвод пресса (на чертеже не показан), пуансон 3, матрицу 1, пуансон 2 и нижний токоподвод пресса (на чертеже не показан). Проходя через эти графитовые элементы, электрический ток нагревает их, обеспечивая, таким образом, нагрев зоны спекания 12 до температуры спекания. При нагреве зоны спекания 12 из нее происходит излучение некогерентных и не поляризованных электромагнитных волн и входящий во вставку 5 не коллимированный пучок света 21 проходит сквозь нее. Некогерентный и не поляризованный световой пучок 10 попадает в входную поверхность 16 призмы 4, и внутри нее происходит преобразование электромагнитного пучка 10 в когерентное и полностью линейно-поляризованное электромагнитное излучение 11, которое выходит через выходную поверхность 15 призмы 4. Световой пучок 11 попадает через канал 20 в средство измерения температуры 7, и оно передает сигнал в систему управления 8 для сравнения и контроля реальной температуры с требуемой табулированной температурой (эталонной температурой) для качественного процесса спекания. После обработки сигнала, система управления 8 контролирует работу генератора 9 и вводит поправки для поддержания температуры в заданном табулированном (эталонном) диапазоне спекания, что позволяет получить качественно спеченное изделие.A device for producing products from composite powders (for example, installations for spark plasma sintering) works as follows. A punch 2 is inserted with interference fit in the matrix 1. Powder material is poured into the cavity between the matrix 1 and punch 2, which forms the sintering zone 12. The assembled cylindrical holder 6 with prism 4 and insert 5 is fitted with an interference fit in the counter groove 19 of the punch 3 so that the output surface 15 of the prism 4 was facing the channel 20, and the input surface 18 of the insert 5 was facing the end of the punch 3, which is in contact with the sintering zone 12. Next, the punch 3 is installed in the matrix 1 so that the input surface 18 of the insert 5 of the mate sintering zone 12. Next, the powder material is pressed into punches 2 and 3, after which the assembled structure is clamped in an installation, for example, spark plasma sintering (not shown in the drawing) so that the punches 2 and 3 rest on the press current leads (in the drawing not shown), while the output surface 15 of the prism 4 should be facing the continuation of the channel 20 inside the spark plasma sintering unit (not shown in the drawing). Current pulses from the generator 9 are fed through the press current leads (not shown in the drawing), 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, electric current passes through the upper press current lead (not shown), punch 3, die 1, punch 2 and lower press lead (not shown). Passing through these graphite elements, an electric current heats them, thus providing heating of the sintering zone 12 to the sintering temperature. When heating the sintering zone 12, incoherent and non-polarized electromagnetic waves are emitted from it and the non-collimated light beam 21 entering the insert 5 passes through it. An incoherent and non-polarized light beam 10 enters the input surface 16 of the prism 4, and inside it there is a conversion of the electromagnetic beam 10 into a coherent and completely linearly polarized electromagnetic radiation 11 that exits through the output surface 15 of the prism 4. The light beam 11 enters through the channel 20 to the temperature measuring means 7, and it transmits a signal to the control system 8 for comparing and monitoring the real temperature with the desired tabulated temperature (reference temperature) for high-quality about the sintering process. After processing the signal, the control system 8 monitors the operation of the generator 9 and introduces corrections to maintain the temperature in a given tabulated (reference) sintering range, which allows to obtain a high-quality sintered product.

Точно так же устройство работает, будучи включенным в состав установки горячего прессования.In the same way, the device works when it is included in the hot-pressing unit.

Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача полезной модели - повышение точности измерения реальной температуры в зоне спекания, а заявленный технический результат - повышение качества получаемых изделий - достигнут.The foregoing allows us to conclude that the task of the utility model is to increase the accuracy of measuring the real temperature in the sintering zone, 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 (10)

1. Устройство для получения изделий из композиционных порошков, содержащее выполненные из огнеупорного в пределах режимов спекания композиционных порошков графитового материала матрицу и установленные внутри нее с образованием зоны спекания и возможностью встречного перемещения оппозитно расположенные графитовые пуансоны, средство измерения температуры в зоне спекания, причем один из пуансонов выполнен с цилиндрическим каналом и дном, которое выполнено с возможностью взаимодействия с упомянутым средством измерения температуры в виде установленной в ответном пазе пуансона тугоплавкой вставки с плоскопараллельными торцевыми поверхностями, проницаемой для инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонов электромагнитных волн в тепловых пределах режимов спекания, отличающееся тем, что оно снабжено установленной в упомянутом цилиндрическом канале призмой Глана-Тейлора с плоскопараллельными рабочими поверхностями, одна из которых прилегает к поверхности упомянутой вставки, а другая обращена к средству измерения температуры.1. A device for producing products from composite powders containing a matrix made of refractory graphite material composite powders within the sintering regimes and a matrix installed inside it with the formation of a sintering zone and the possibility of opposed movement of opposed graphite punches, a means of measuring the temperature in the sintering zone, one of punches made with a cylindrical channel and a bottom, which is made with the possibility of interaction with the said means of measuring temperature in the idea of a refractory insert with plane-parallel end surfaces installed in the reciprocal groove of the punch, permeable to the infrared, visible and ultraviolet ranges of electromagnetic waves in the thermal range of sintering modes, characterized in that it is equipped with a Glan-Taylor prism with plane-parallel working surfaces installed in said cylindrical channel, of which is adjacent to the surface of said insert, and the other is facing the temperature measuring means. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство измерения температуры выполнено в виде пирометра для электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне.2. The device according to p. 1, characterized in that the temperature measuring means is made in the form of a pyrometer for electromagnetic waves in the infrared range. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство измерения температуры выполнено в виде резонансного болометра для электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне.3. The device according to claim 1, characterized in that the temperature measuring means is made in the form of a resonant bolometer for electromagnetic waves in the infrared range. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство измерения температуры выполнено в виде тепловизора для электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне.4. The device according to claim 1, characterized in that the temperature measuring means is made in the form of a thermal imager for electromagnetic waves in the infrared range. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство измерения температуры выполнено в виде спектрометра для электромагнитных волн в видимом диапазоне.5. The device according to claim 1, characterized in that the temperature measuring means is made in the form of a spectrometer for electromagnetic waves in the visible range. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство измерения температуры выполнено в виде спектрофотометра для электромагнитных волн в видимом диапазоне.6. The device according to p. 1, characterized in that the temperature measuring means is made in the form of a spectrophotometer for electromagnetic waves in the visible range. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство измерения температуры выполнено в виде ультрафиолетового спектрометра для электромагнитных волн в ультрафиолетовом диапазоне.7. The device according to claim 1, characterized in that the temperature measuring means is made in the form of an ultraviolet spectrometer for electromagnetic waves in the ultraviolet range. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что призма Глана-Тейлора выполнена из лейкосапфира.8. The device according to p. 1, characterized in that the Glan-Taylor prism is made of leucosapphire. 9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что призма Глана-Тейлора выполнена из корунда.9. The device according to p. 1, characterized in that the Glan-Taylor prism is made of corundum. 10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что призма Глана-Тейлора выполнена из рубина.10. The device according to p. 1, characterized in that the Glan-Taylor prism is made of ruby.
RU2016148664U 2016-12-12 2016-12-12 Device for producing products from composite powders RU173525U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148664U RU173525U1 (en) 2016-12-12 2016-12-12 Device for producing products from composite powders

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148664U RU173525U1 (en) 2016-12-12 2016-12-12 Device for producing products from composite powders

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU173525U1 true RU173525U1 (en) 2017-08-30

Family

ID=59798183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016148664U RU173525U1 (en) 2016-12-12 2016-12-12 Device for producing products from composite powders

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU173525U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180550U1 (en) * 2017-12-14 2018-06-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for producing products from composite powders
RU185200U1 (en) * 2017-12-14 2018-11-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for producing products from composite powders
RU191448U1 (en) * 2018-11-28 2019-08-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for producing products from composite powders
RU191449U1 (en) * 2018-11-28 2019-08-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for producing products from composite powders

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU986594A1 (en) * 1981-03-16 1983-01-07 Предприятие П/Я М-5893 Injection mould for hot pressing of powder
RU115719U1 (en) * 2011-12-29 2012-05-10 Учреждение Российской академии наук Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН PRESS FORM FOR HOT PRESSING
US20160059307A1 (en) * 2013-03-28 2016-03-03 Genicore Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia A device and a method for consolidation of powder materials
RU163891U1 (en) * 2015-12-08 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") DEVICE FOR PRODUCTION OF COMPOSITE POWDERS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU986594A1 (en) * 1981-03-16 1983-01-07 Предприятие П/Я М-5893 Injection mould for hot pressing of powder
RU115719U1 (en) * 2011-12-29 2012-05-10 Учреждение Российской академии наук Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН PRESS FORM FOR HOT PRESSING
US20160059307A1 (en) * 2013-03-28 2016-03-03 Genicore Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia A device and a method for consolidation of powder materials
RU163891U1 (en) * 2015-12-08 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") DEVICE FOR PRODUCTION OF COMPOSITE POWDERS

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180550U1 (en) * 2017-12-14 2018-06-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for producing products from composite powders
RU185200U1 (en) * 2017-12-14 2018-11-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for producing products from composite powders
RU191448U1 (en) * 2018-11-28 2019-08-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for producing products from composite powders
RU191449U1 (en) * 2018-11-28 2019-08-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for producing products from composite powders

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU173525U1 (en) Device for producing products from composite powders
RU163891U1 (en) DEVICE FOR PRODUCTION OF COMPOSITE POWDERS
EP3028020B1 (en) Spectrometry system
TWI627449B (en) Curved diffraction grating, spectrometer and curved diffraction grating manufacturing method
CN107192449B (en) Based on Fabry Perot chamber interferometry pulsed laser energy sensor and pulsed light energy measurement method
RU180550U1 (en) Device for producing products from composite powders
RU163794U1 (en) DEVICE FOR PRODUCTION OF COMPOSITE POWDERS
FR3034093B1 (en) DEVICE AND METHOD FOR FORMING GLASS
Fu et al. Spectral stray light effect on high-temperature measurements using a near-infrared multi-wavelength pyrometer
RU185200U1 (en) Device for producing products from composite powders
CN103398778A (en) Micro spectrograph and preparing and assembling method thereof
CN114777931A (en) Object surface temperature distribution measuring method and system based on correlated imaging
RU191449U1 (en) Device for producing products from composite powders
RU190810U1 (en) Device for producing products from composite powders
CN104101432A (en) Method for measuring temperature distribution of inner walls of sealed cavity metalware
RU215691U1 (en) Device for obtaining products from composite powders
RU191448U1 (en) Device for producing products from composite powders
RU182140U1 (en) Device for producing products from composite powders
RU183888U1 (en) Device for producing products from composite powders
RU163895U1 (en) DEVICE FOR PRODUCTION OF COMPOSITE POWDERS
RU163892U1 (en) DEVICE FOR PRODUCTION OF COMPOSITE POWDERS
CN205426347U (en) Minimum temperature resolving power testing arrangement
CN211291947U (en) Measuring device for critical value of working temperature of laser lens
RU163896U1 (en) DEVICE FOR PRODUCTION OF COMPOSITE POWDERS
Jamboretz et al. Development of a Raman spectroscopy system for in situ monitoring of microwave‐assisted inorganic transformations