RU181811U1 - Устройство для электроимпульсного прессования неэлектропроводных порошковых материалов - Google Patents
Устройство для электроимпульсного прессования неэлектропроводных порошковых материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU181811U1 RU181811U1 RU2017145923U RU2017145923U RU181811U1 RU 181811 U1 RU181811 U1 RU 181811U1 RU 2017145923 U RU2017145923 U RU 2017145923U RU 2017145923 U RU2017145923 U RU 2017145923U RU 181811 U1 RU181811 U1 RU 181811U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- matrix
- container
- conductive
- cavity
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000003825 pressing Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 abstract 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
- B22F3/087—Compacting only using high energy impulses, e.g. magnetic field impulses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области порошковой металлургии, в частности, к способам электроимпульсного прессования порошка и служит для изготовления плотных изделий из неэлектропроводных порошков или частиц.Технический результат достигается тем, что в устройстве для электроимпульсного прессования порошковых материалов, включающим импульсный источник энергии, металлическую обойму с керамической матрицей из изолирующего материала, верхний подвижный пуансон, вставленный в шток, нижний неподвижный пуансон, установленный на нижнем основании, пластину с двумя втулками, на которой закреплена обойма с матрицей, причем втулки подпружинены и имеют возможность скользить вертикально вдоль направляющих, установленных на нижнем основании, матрица выполнена из двух одинаковых частей, причем каждая из частей, обращенная навстречу друг к другу, образует полость в виде двух усеченных конусов, основания которых соприкасаются друг с другом, при этом полость служит для размещения в ней контейнера из фольги тугоплавкого металла с неэлектропроводным порошком, а сам контейнер имеет такие размеры, что площадь поперечного сечения между контейнером и стенками полости одинакова со всех сторон.Применение описанного устройства для электроимпульсного прессования порошковых материалов позволяет получать образцы с достаточной плотностью из неэлектропроводных порошков.
Description
Техническое решение относится к области порошковой металлургии, в частности, к устройствам для электроимпульсного прессования порошка и служит для изготовления плотных изделий из неэлектропроводных порошков или частиц.
Известно устройство для электроимпульсного прессования порошков [Патент на полезную модель №139637, Устройство для электроимпульсного прессования порошка, опубликовано 20.04.2014]. Это устройство включает в себя импульсный источник энергии (высоковольтный трансформатор, выпрямитель, конденсаторная батарея, электрический разрядник, система поджига, система управления), металлическую обойму с керамической матрицей из изолирующего материала, верхний подвижный пуансон, вставленный в шток, нижний неподвижный пуансон, установленный на нижнем основании, вибратор, установленный на фланце, который соединен посредством двух стержней с пластиной с двумя втулками, на которой закреплена обойма с матрицей, причем втулки подпружинены и имеют возможность скользить вертикально вдоль направляющих, установленных на нижнем основании.
Устройство работает следующим образом. Порошок электропроводного материала, заключенный в керамическую матрицу и зажатую в металлическую обойму, поджимается пуансонами сверху и снизу. Давление Р к верхнему пуансону прикладывается от нагружающего устройства через шток. Затем включают вибратор, происходит воздействие вибрационной нагрузки на матрицу. После чего от импульсного источника тока на засыпку порошка подают импульс тока. Импульс разрядного тока, протекая через поджатый порошок, разогревает его. За счет приложенного давления происходит уплотнение засыпки и получается плотный образец с хорошей боковой поверхностью, из-за того что схватывание боковой поверхности керамической матрицы с материалом образца существенно уменьшается. Однако на этой установке невозможно получить плотный образец из неэлектропроводных порошков (окислы, керамики), так как импульс тока не проходит через неэлектропроводный материал и следовательно разогреть его импульсом тока не представляется возможным.
Решением, наиболее близким предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту, является устройство для электроимпульсного прессования порошка ЕА №026036 B1, B22F 3/087, 28.02.2017. Это устройство содержит матрицу с покрытием внутренней поверхности, токоподводы, связанные с источником электрического тока, ступенчатые пуансоны с расширенными рабочими и нерабочими концами, втулки для центрирования пуансонов в матрице, прокладки между торцевыми поверхностями пуансонов и порошком, причем токоподводы неподвижно установлены по обе стороны матрицы и на их торцах соосно с пуансонами помещены упругие элементы. Порошок помещают в матрицу, прикладывают давление и пропускают ток.
При прохождении импульсного тока через поджатый порошок он разогревается за счет нагрева матрицы или ее покрытия. В результате приложенного статического давления и импульсного нагрева порошка происходит его уплотнение. Однако полученные на этой установке образцы имеют недостаточную плотность.
В связи с этим, важнейшей задачей является разработка устройства для электроимпульсного прессования порошка, позволяющее разогревать неэлектропроводный порошок и получать из него плотные изделия.
Техническим результатом заявленного устройства является создание изделия, обеспечивающего с помощью электроимпульсного прессования получение образцов из неэлектропроводных порошков.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для электроимпульсного прессования неэлектропроводных порошковых материалов, включающее импульсный источник энергии, матрицу, верхний и нижний пуансон, установленный на нижнем основании, что нижний пуансон выполнен неподвижным, верхний пуансон выполнен с возможностью соединения с пневмопрессом посредством штока, а матрица размещена в металлической обойме, которая закреплена на пластине посредством двух подпружиненных втулок, выполненных с возможностью вертикального скольжения вдоль направляющих, установленных на нижнем основании, выполнена из изолирующего керамического материала и состоит из двух одинаковых частей, выполненных в виде двух обращенных навстречу друг к другу усеченных конусов, основания которых соприкасаются с образованием полости для размещения контейнера из фольги с неэлектропроводным порошковым материалом и вокруг него электропроводного порошка, имеющего одинаковую площадь поперечного сечения между контейнером и стенками полости.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой показано устройство для электроимпульсного прессования неэлектропроводных порошков. Оно включает импульсный источник энергии 1, верхний подвижный пуансон 2 и нижний неподвижный пуансон 3. Нижний пуансон 3 вставлен в опору 4, которая помещена на плиту 5. Верхний подвижный пуансон 2 электрически изолирован от нижнего пуансона 3 изолирующими втулками 6, надетыми на крепление стойки 7. Давление Р к верхнему пуансону 2 прикладывается от нагружающего устройства 8 (пневмопресса) через шток 9, которые изолированы друг от друга неэлектропроводной прокладкой 10. Неэлектропроводный порошок 11 помещают в контейнер 12 из фольги тугоплавкого материала и размещают его в конической полости матрицы, выполненной из двух частей 13 и 14, и зажатую в металлическую обойму 15. Между контейнером и матрицей засыпают электропроводный порошок 16. Коническая полость выполнена таким образом (Фиг. 2), что площадь сечения вокруг контейнера была бы одинаковой S1=S2+S3=S4=S5+S6=S7. Это дает возможность при протекании импульса тока через электропроводный порошок получить одинаковое выделение тепла вокруг контейнера, так как будет одинаковое электросопротивление вокруг него. На плите 5 установлены двое направляющих 17 и 18 с пружинами 19 и 20, на которые надеты втулки 21 и 22, соединенные с пластиной 23. Эта пластина соединена с металлической обоймой 15.
Устройство работает следующим образом. Порошок неэлектропроводного материала 11 в контейнере 12, находящийся внутри электропроводного порошка 16 и заключенный в керамическую матрицу 13, 14 и зажатую в металлическую обойму 15, поджимается пуансонами 2 и 3. Давление Р к верхнему пуансону 2 прикладывается от пневмопресса 8 через шток 9. Включается импульсный источник энергии 1, и в нем накапливается необходимое количество энергии, которое определяется видом и массой уплотняемого порошка. После этого пропускают импульс тока от импульсного источника 1 через поджатый электропроводный порошок 16, который разогревает его. В этот промежуток времени верхний подвижный пуансон 2, являющийся продолжением штока 9 от нагружающего устройства 8, совершает перемещение вниз. Обойма 15 вместе с матрицей, состоящей из двух частей 13 и 14 и засыпкой порошка 16, также начинают двигаться вниз, происходит уплотнение электропроводного порошка. В это же самое время разогретый и уплотненный электропроводный порошок за счет теплопроводности разогревает контейнер 12 с неэлектропроводным порошком 11. Под действием приложенного на него давления фольга контейнера сжимается и разогретый неэлектропроводный порошок уплотняется. После этого матрица разбирается, контейнер извлекается, и из него вынимается уплотненный образец из неэлектропроводного порошка.
При отсутствии указанных дополнительных приспособлений (керамическая матрица, состоящая из двух частей с конической полостью, контейнер из фольги) разогреть неэлектропроводный порошок было бы невозможно, и плотность его осталась бы низкой. Проведенное электроимпульсное прессование неэлектропроводного порошка Al2O3 в контейнере из молибденовой фольги, окруженного электропроводным порошком TiC, позволило получит образец из с плотностью Al2O3 83-92% от теоретической, что выше, чем на известной установке.
Таким образом, применение описанного устройства для электроимпульсного прессования порошковых материалов позволяет получать образцы с достаточной плотностью из неэлектропроводных порошков.
Claims (1)
- Устройство для электроимпульсного прессования неэлектропроводных порошковых материалов, включающее импульсный источник энергии, матрицу, верхний пуансон и нижний пуансон, установленный на нижнем основании, отличающееся тем, что нижний пуансон выполнен неподвижным, верхний пуансон выполнен с возможностью соединения с пневмопрессом посредством штока, а матрица размещена в металлической обойме, которая закреплена на пластине посредством двух подпружиненных втулок, выполненных с возможностью вертикального скольжения вдоль направляющих, установленных на нижнем основании, выполнена из изолирующего керамического материала и состоит из двух одинаковых частей, выполненных в виде двух обращенных навстречу друг к другу усеченных конусов, основания которых соприкасаются с образованием полости для размещения контейнера из фольги с неэлектропроводным порошковым материалом и вокруг него электропроводного порошка, имеющего одинаковую площадь поперечного сечения между контейнером и стенками полости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017145923U RU181811U1 (ru) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Устройство для электроимпульсного прессования неэлектропроводных порошковых материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017145923U RU181811U1 (ru) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Устройство для электроимпульсного прессования неэлектропроводных порошковых материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU181811U1 true RU181811U1 (ru) | 2018-07-26 |
Family
ID=62982004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017145923U RU181811U1 (ru) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Устройство для электроимпульсного прессования неэлектропроводных порошковых материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU181811U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198007U1 (ru) * | 2019-10-29 | 2020-06-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для электроимпульсного компактирования электропроводных порошков, содержащих радионуклиды |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004323920A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Sumitomo Heavy Industries Techno-Fort Co Ltd | 通電加圧焼結装置の焼結型 |
RU139637U1 (ru) * | 2013-07-16 | 2014-04-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Устройство для электроимпульсного прессования порошка |
EA026036B1 (ru) * | 2014-12-18 | 2017-02-28 | Белорусский Национальный Технический Университет | Устройство для электроимпульсного прессования порошков |
-
2017
- 2017-12-26 RU RU2017145923U patent/RU181811U1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004323920A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Sumitomo Heavy Industries Techno-Fort Co Ltd | 通電加圧焼結装置の焼結型 |
RU139637U1 (ru) * | 2013-07-16 | 2014-04-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Устройство для электроимпульсного прессования порошка |
EA026036B1 (ru) * | 2014-12-18 | 2017-02-28 | Белорусский Национальный Технический Университет | Устройство для электроимпульсного прессования порошков |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛАПТЕВ А.М. и др. Оборудование для горячего прессования порошковых материалов с нагревом пульсирующим электрическим током, Обработка материалов давлением, N 3(24), 2010, с.219-225. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198007U1 (ru) * | 2019-10-29 | 2020-06-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для электроимпульсного компактирования электропроводных порошков, содержащих радионуклиды |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU181536U1 (ru) | Устройство для электроимпульсного прессования электропроводных порошков | |
RU188873U1 (ru) | Устройство для электроимпульсного прессования порошковых материалов | |
RU186244U1 (ru) | Устройство для электроимпульсного прессования нетермостойких материалов | |
RU196265U1 (ru) | Устройство для электроимпульсного прессования порошковых материалов | |
Orrù et al. | Consolidation/synthesis of materials by electric current activated/assisted sintering | |
EP2198993B1 (en) | Sintering process and corresponding sintering system | |
US4420294A (en) | Apparatus for the continuous extrusion of electrically conductive granulated materials, preferably powder metallurgy materials | |
RU139637U1 (ru) | Устройство для электроимпульсного прессования порошка | |
RU146545U1 (ru) | Устройство для электроимпульсного прессования порошка | |
RU181811U1 (ru) | Устройство для электроимпульсного прессования неэлектропроводных порошковых материалов | |
RU173938U1 (ru) | Устройство для электроимпульсного прессования порошка | |
US3182102A (en) | Method and apparatus for making dense bodies of refractory materials | |
RU198007U1 (ru) | Устройство для электроимпульсного компактирования электропроводных порошков, содержащих радионуклиды | |
RU2541334C1 (ru) | Способ изготовления изделий из электропроводных порошковых материалов | |
RU198931U1 (ru) | Устройство для электроимпульсного прессования порошковых материалов | |
RU161746U1 (ru) | Устройство для изготовления длинномерных изделий электроимпульсным прессованием | |
RU191477U1 (ru) | Устройство для электроимпульсного прессования конденсаторов из порошковых материалов | |
RU161439U1 (ru) | Устройство для изготовления длинномерных изделий электроимпульсным прессованием | |
RU157755U1 (ru) | Устройство для изготовления изделий электроимпульсным прессованием | |
RU185572U1 (ru) | Устройство для получения изделий типа полых цилиндрических обечаек из композиционных порошков искровым плазменным спеканием | |
RU154258U1 (ru) | Устройство для изготовления изделий электроимпульсным прессованием | |
RU2732841C1 (ru) | Способ изготовления изделий из электропроводных нетермостойких порошковых материалов | |
RU149511U1 (ru) | Устройство для изготовления пористых изделий электроимпульсным прессованием | |
RU2690631C1 (ru) | Устройство для электроимпульсного прессования порошка | |
RU2736310C1 (ru) | Способ изготовления изделий из электропроводных порошков, содержащих радионуклиды |