RU207524U1 - Пресс-форма для горячего прессования - Google Patents
Пресс-форма для горячего прессования Download PDFInfo
- Publication number
- RU207524U1 RU207524U1 RU2021109383U RU2021109383U RU207524U1 RU 207524 U1 RU207524 U1 RU 207524U1 RU 2021109383 U RU2021109383 U RU 2021109383U RU 2021109383 U RU2021109383 U RU 2021109383U RU 207524 U1 RU207524 U1 RU 207524U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- punches
- internal
- pressing
- adjacent
- rectangular
- Prior art date
Links
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
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
- B30B15/022—Moulds for compacting material in powder, granular of pasta form
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для горячего прессования порошковых материалов. Может использоваться для получения планарных прямоугольных распыляемых мишеней большой площади. Пресс-форма для горячего прессования, содержащая полую прямоугольную матрицу и два прямоугольных составных пуансона, выполненных из изостатического графита. Составные пуансоны состоят из двух разделенных теплоизолирующей прокладкой блоков – внутреннего, примыкающего к прессуемому порошку, и внешнего, примыкающего к штоку пресса. На тыльных сторонах внутренних блоков обоих пуансонов параллельно плоскости прессования выполнены равномерно распределенные профилированные каналы для размещения съемных изолированных нагревательных элементов. Внутренние углы матрицы и сопрягаемые с ними внешние углы пуансонов выполнены радиусными с радиусом не менее 10 мм. Обеспечивается повышение однородности плотности и структуры спекаемых образцов большой площади, а также увеличение энергетической эффективности процесса спекания. 2 ил.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель:
Полезная модель относится к устройствам для горячего прессования порошковых материалов различного состава и состоит из полой прямоугольной матрицы и двух составных пуансонов, со встроенными съемными изолированными нагревательными элементами сопротивления, между которыми размещается спекаемый материал. Полезная модель может быть использована для получения прямоугольных заготовок с большим отношением площади S к толщине d (S/d ≥ 1000), в частности для получения планарных прямоугольных распыляемых мишеней большой площади.
Технический эффект заявляемого технического решения заключается в повышении однородности плотности и структуры спекаемых образцов большой площади, а также увеличении энергетической эффективности процесса спекания.
Уровень техники:
Известно техническое решение, используемое в промышленных установках горячего прессования, например HPW-400 (FCT), HP 500 «GT Advanced Technologies», в котором нагрев пресс-формы с прессуемым порошком производится с помощью внешних резистивных нагревателей. Недостатками такого способа нагрева при использовании пресс-форм большой площади является неоднородность температурного поля по площади прессовки и низкая энергоэффективность метода.
Известно техническое решение, предложенное в US1896854A «Apparatus for making hard metal compositions», в котором нагрев пресс-формы с прессуемым материалом производится путем прямого пропускания тока через пуансоны и матрицу. Недостатками данного технического решения являются сложность обеспечения однородности температурного поля и низкая энергоэффективность при использовании пресс-форм большой площади.
Известно техническое решение, предложенное в US20120098162 A1 «Rapid hot pressing using an inductive heater», в котором нагрев пресс-формы и материала производится с помощью высокочастотного индуктора. Недостатком данного технического решения является конструктивная сложность изготовления и недостаточная эффективность индуктора для нагрева прямоугольных пресс-форм большой площади.
Известно техническое решение, предполагающее изостатическое горячее прессование в газовой атмосфере, например US4582681A1 «Method and apparatus for hot isostatic pressing». Недостатками такого технического решения являются высокая стоимость оборудования и его эксплуатации, а также необходимость предварительного формования изделий в пресс-формах одноосного прессования, удаление связующего, установку изделий в специальный одноразовый высокотемпературный вакуумируемый контейнер, что снижает процент выхода годных и усложняет технологический процесс.
Ближайшим аналогом предлагаемой модели является техническое решение, представленное в патенте RU183245U1 «Устройство для получения изделий из композиционных порошков», в котором для обеспечения более равномерного и глубокого нагрева в пуансонах выполнены поперечные отверстия, размещенные ближе к торцу пуансона, обращенному к прессуемому (спекаемому) материалу. Недостатком использования такого решения для пресс-форм большой площади является сложность и высокая стоимость источника тока, а также сложность его подключения к пресс-форме.
Раскрытие сущности полезной модели:
Технический эффект заявляемого технического решения заключается в повышении однородности плотности и структуры спекаемых образцов большой площади, а также увеличении энергетической эффективности процесса спекания.
Техническая задача состояла в разработке энергоэффективной пресс-формы для получения планарных прямоугольных распыляемых мишеней большой площади методом горячего прессования, обеспечивающей высокую однородность температурного поля по всей площади прессовки.
Для решения поставленной задачи предложена пресс-форма, содержащая полую прямоугольную матрицу и два составных пуансона, выполненных из изостатического графита высокой плотности. Каждый пуансон состоит из двух блоков внутреннего и внешнего, взаимное позиционирование и сопряжение которых производится с помощью цилиндрических штифтов. На тыльных сторонах внутренних блоков обоих пуансонов сформированы профилированные каналы для укладки изолированных нагревательных элементов. Для снижения механических напряжений и улучшения взаимного скольжения внутренние углы матрицы и сопрягаемые с матрицей внешние углы пуансонов выполнены радиусными (R ≥ 10 мм). Большая площадь встроенных нагревателей, равномерное их распределение по поверхности пуансонов способствуют выравниванию температурного поля у поверхности прессовки и как следствие увеличению однородности плотности и структуры спекаемых образцов. Наличие теплоизолирующих прокладок между блоками пуансонов, а также между пуансонами и штоками пресса существенно снижает передачу тепла от нагревательных элементов к водоохлаждаемым штокам пресса и как следствие ведет к увеличению общей энергетической эффективности процесса спекания.
Краткое описание чертежей:
На фигуре 1 представлена схема предлагаемой пресс-формы в разрезе, где цифрами обозначены: 1 - матрица; 2 - внутренний блок нижнего пуансона; 3 - внешний блок нижнего пуансона; 4 - каналы для укладки нагревательных элементов; 5, 12 - штифты сопряжения блоков пуансонов; 6, 13, 17, 18 - теплоизоляционные прокладки из графитовой фольги ГРАФЛЕКС; 7, 8, 10 - защитные вкладыши из графитовой фольги; 9 - спекаемый порошок; 11 - внутренний блок верхнего пуансона; 14 - внешний блок верхнего пуансона; 15 - нижний шток установки горячего прессования; 16 - направляющий штифт; 19 - верхний шток установки горячего прессования; 20 - углубление в матрице для измерения температуры.
На фигуре 2 представлена схема нагревательного элемента, где цифрами обозначены: 20 - токоподводящие шины; 21 - нагреватели; 22 - изолирующие трубки. Максимальная температура эксплуатации нагревательного элемента в вакууме или инертном газе - 1400°С.
При температуре эксплуатации нагревательного элемента Т≤1400°С токоподводящие шины и нагреватели могут быть выполнены из молибдена, а изолирующие трубки - из нитрида бора. При рабочей температуре Т≤700°С нагреватели могут выполнены из нихрома или фехраля, а изолирующие трубки - из оксида алюминия.
Ввиду относительно больших габаритов и массы составных элементов пресс-формы большой площади ее сборку желательно проводить на специальной мобильной платформе, оборудованной манипулятором для загрузки в рабочую камеру установки горячего прессования и выгрузки из нее.
Заявляемая пресс-форма для горячего прессования работает следующим образом. На направляющих сборочной платформы производится сборка нижнего пуансона в такой последовательности: в специальные углубления внешнего блока (3) вставляются направляющие штифты (5) на которые последовательно надеваются теплоизолирующая прокладка, состоящая из двух листов графитовой фольги ГРАФЛЕКС (6) и внутренний блок (2) с установленным в пазы (4) нагревательным элементом (схема нагревательного элемента представлена на фигуре 2). В матрицу (1) вставляют защитный вкладыш (7) из графитовой фольги толщиной 0.3 мм. Затем матрицу одевают на расчетную глубину на нижний пуансон. На дно пресс-формы устанавливают вырезанный в размер защитный лист графитовой фольги (8) толщиной 0.5 мм, засыпают предварительно гранулированный спекаемый порошковый материал (9) и последовательно устанавливают верхний защитный лист фольги (10) и внутренний блок верхнего пуансона (11), с установленным в пазы нагревательным элементом. Затем в специальные углубления внутреннего блока верхнего пуансона (11) вставляются направляющие штифты (12), на которые последовательно надевается теплоизолирующая прокладка (13) и устанавливается внешний блок верхнего пуансона (14). Пресс-форма в сборе устанавливается по направляющему штифту (16) через теплоизолирующую прокладку (17), состоящую из двух слоев графитовой фольги толщиной 0.5 мм, на нижний шток (15) установки горячего прессования. Поверх внешнего блока верхнего пуансона устанавливается теплоизолирующая прокладка (18), состоящая из двух слоев графитовой фольги толщиной 0.5 мм и поджимается верхним штоком (19) установки горячего прессования с усилием, обеспечивающим давление прессования на уровне 10МПа.
Токоподводящие шины нагревательных элементов подключаются с помощью гибких шин к соответствующим водоохлаждаемым электрическим вводам в рабочей камере установки. Рабочую камеру герметизируют и откачивают до остаточного давления Р ≤ 1Па, по достижении которого устанавливаются расчетные параметры режимов и проводится спекание.
Claims (1)
- Пресс-форма для горячего прессования, содержащая полую прямоугольную матрицу и два прямоугольных составных пуансона, выполненных из изостатического графита, отличающаяся тем, что она содержит составные пуансоны, состоящие из двух разделенных теплоизолирующей прокладкой блоков – внутреннего, примыкающего к прессуемому порошку, и внешнего, примыкающего к штоку пресса, причем на тыльных сторонах внутренних блоков обоих пуансонов параллельно плоскости прессования выполнены равномерно распределенные профилированные каналы для размещения съемных изолированных нагревательных элементов, а внутренние углы матрицы и сопрягаемые с ними внешние углы пуансонов выполнены радиусными с радиусом не менее 10 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109383U RU207524U1 (ru) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Пресс-форма для горячего прессования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109383U RU207524U1 (ru) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Пресс-форма для горячего прессования |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU207524U1 true RU207524U1 (ru) | 2021-11-01 |
Family
ID=78467170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021109383U RU207524U1 (ru) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Пресс-форма для горячего прессования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU207524U1 (ru) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3461506A (en) * | 1967-04-26 | 1969-08-19 | Comstock & Wescott | Die for hot-pressing powdered metal |
SU1344514A1 (ru) * | 1986-06-03 | 1987-10-15 | Институт сверхтвердых материалов АН УССР | Пресс-форма дл изготовлени абразивного инструмента |
SU1567324A1 (ru) * | 1988-05-26 | 1990-05-30 | Институт сверхтвердых материалов АН УССР | Пресс-форма дл гор чего прессовани порошков |
SU1726132A1 (ru) * | 1990-01-25 | 1992-04-15 | Институт сверхтвердых материалов АН УССР | Пресс-форма дл изготовлени прессовани изделий из тугоплавких порошков |
JPH10153388A (ja) * | 1996-11-22 | 1998-06-09 | Shimazu Mekutemu Kk | ホットプレス炉 |
JP2000297302A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-10-24 | Kubota Corp | 通電焼結方法及び通電焼結装置及び通電焼結用の型 |
CN207494556U (zh) * | 2017-11-17 | 2018-06-15 | 上海达特精密机械配件有限公司 | 粉末热压设备 |
RU183245U1 (ru) * | 2017-06-01 | 2018-09-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт физики им. Х.И. Амирханова" Дагестанского научного центра РАН | Пресс-форма |
-
2021
- 2021-04-05 RU RU2021109383U patent/RU207524U1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3461506A (en) * | 1967-04-26 | 1969-08-19 | Comstock & Wescott | Die for hot-pressing powdered metal |
SU1344514A1 (ru) * | 1986-06-03 | 1987-10-15 | Институт сверхтвердых материалов АН УССР | Пресс-форма дл изготовлени абразивного инструмента |
SU1567324A1 (ru) * | 1988-05-26 | 1990-05-30 | Институт сверхтвердых материалов АН УССР | Пресс-форма дл гор чего прессовани порошков |
SU1726132A1 (ru) * | 1990-01-25 | 1992-04-15 | Институт сверхтвердых материалов АН УССР | Пресс-форма дл изготовлени прессовани изделий из тугоплавких порошков |
JPH10153388A (ja) * | 1996-11-22 | 1998-06-09 | Shimazu Mekutemu Kk | ホットプレス炉 |
JP2000297302A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-10-24 | Kubota Corp | 通電焼結方法及び通電焼結装置及び通電焼結用の型 |
RU183245U1 (ru) * | 2017-06-01 | 2018-09-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт физики им. Х.И. Амирханова" Дагестанского научного центра РАН | Пресс-форма |
CN207494556U (zh) * | 2017-11-17 | 2018-06-15 | 上海达特精密机械配件有限公司 | 粉末热压设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2517425C2 (ru) | Способ и аппарат для формования, и соответствующая им предварительно отформованная заготовка со средой для гидростатического прессования | |
US6180932B1 (en) | Brazing honeycomb panels with controlled net tooling pressure | |
US3555597A (en) | Apparatus for hot pressing refractory materials | |
AU2011293707B2 (en) | Sintering of metal and alloy powders by microwave/millimeter-wave heating | |
US3413392A (en) | Hot pressing process | |
EP0492284B1 (en) | Use of permeable materials to improve hot pressing process | |
CN106017098A (zh) | 一种单向热压高温振荡烧结炉 | |
US20030224082A1 (en) | Microwave molding of polymers | |
CN105441881A (zh) | 铬靶材及其组合的制造方法 | |
CN106964777B (zh) | 生产热变形磁体的方法和设备 | |
RU207524U1 (ru) | Пресс-форма для горячего прессования | |
US7223087B2 (en) | Microwave molding of polymers | |
CN203545695U (zh) | 微波加压合成装置 | |
CN103805826B (zh) | NdFeB铁基复相材料烧结工艺 | |
CN113173788A (zh) | 一种红外透明陶瓷的快速烧结制备方法 | |
CN100516000C (zh) | 一种电流加热结合辐射加热的双加热模式快速烧结方法 | |
US20160325354A1 (en) | Compressive Sintering Apparatus Comprising Protected Opposing Rams | |
CN113732284B (zh) | 一种靶材热等静压成型方法及设备 | |
JP6680605B2 (ja) | 焼成用容器の製造方法 | |
KR100816371B1 (ko) | 열간가압소결장치 | |
CN209941054U (zh) | 一种微波真空—压块一体炉 | |
RU211222U1 (ru) | Пресс-форма для искрового плазменного спекания | |
CN105603227A (zh) | 一种Al-Co-Ni准晶的制备方法 | |
CN108178154A (zh) | 双管芯连续石墨导热膜卷材的烧制方法 | |
JP6678434B2 (ja) | 放電プラズマ焼結装置および連続型放電プラズマ焼結装置 |