RU2321474C1 - Wet pressing method and apparatus for performing it - Google Patents
Wet pressing method and apparatus for performing it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2321474C1 RU2321474C1 RU2006129352/02A RU2006129352A RU2321474C1 RU 2321474 C1 RU2321474 C1 RU 2321474C1 RU 2006129352/02 A RU2006129352/02 A RU 2006129352/02A RU 2006129352 A RU2006129352 A RU 2006129352A RU 2321474 C1 RU2321474 C1 RU 2321474C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressing
- powder
- punch
- evacuation
- liquid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования порошковых материалов в присутствии жидкости.The present invention relates to powder metallurgy, in particular to methods of pressing powder materials in the presence of a liquid.
Известен способ прессования керамических масс, содержащих жидкость (воду), включающий приготовление смеси, увлажнение и прессование [Р.Я.Попильский, Ф.В.Кондрашов /Прессование керамических порошков. М.: Металлургия, 1968, 272 с./].A known method of pressing ceramic masses containing liquid (water), including the preparation of the mixture, moisturizing and pressing [R. Ya. Popilsky, FV Kondrashov / Pressing ceramic powders. M.: Metallurgy, 1968, 272 pp. /].
Известно устройство для мокрого прессования, содержащее матрицу, верхний и нижний пуансоны с приводами, напорное устройство для заполнения матрицы массой, вакуумную систему для отсоса отжатой при прессовании жидкости и узел для съема отпрессованных изделий. Для повышения производительности и качества изделий узел для съема отпрессованных изделий выполнен в виде размещенной между матрицей и верхним пуансоном приводного шибера с отверстием, превышающим по диаметру отверстие в матрице, на позиции выталкивания изделия, а на позиции прессования - с сеткой и с камерой, соединенной с вакуумной системой. В процессе прессования осуществляют отсос жидкости через сетку отверстий камеру и вакуумную систему [авторское свидетельство СССР №1519841, МКИ B22F 3/00. Опубл. 30.10.89. Бюллетень Изобретений №41].A device for wet pressing is known, comprising a die, upper and lower punches with actuators, a pressure device for filling the die with mass, a vacuum system for suctioning the liquid pressed during pressing, and a unit for removing pressed articles. To increase the productivity and quality of products, the assembly for removing pressed molded products is made in the form of a drive gate located between the die and the upper punch with a hole larger in diameter than the hole in the die, at the pushing position of the product, and at the pressing position with a grid and with a camera connected to vacuum system. In the process of pressing, the liquid is sucked through the mesh of the openings of the chamber and the vacuum system [USSR copyright certificate No. 1519841, MKI B22F 3/00. Publ. 10/30/89. Bulletin of Inventions No. 41].
Наиболее близким техническим решением является способ прессования порошковых материалов, включающий введение в порошок жидкости и прессование, при этом летучую жидкость вводят со стороны прессующего пуансона в количестве 0,2-3 объема пор прессовки, прессование проводят с одновременной подачей жидкости до окончания процесса. При этом происходит частичное удаление пластификатора, растворением и отмывкой, и пропитка прессовки жидкостью.The closest technical solution is the method of pressing powder materials, including the introduction of liquid into the powder and pressing, while the volatile liquid is introduced from the side of the pressing punch in an amount of 0.2-3 pore volumes of the pressing, pressing is carried out with the simultaneous supply of liquid until the end of the process. In this case, the plasticizer is partially removed by dissolution and washing, and the pressing is impregnated with liquid.
Пресс-форма для осуществления способа представляет собой матрицу, верхний и нижний пуансоны и устройство для подачи жидкости. Устройство для подачи жидкости представляет собой цилиндр, стенки которого имеют симметричные сквозные отверстия, соединяющие внутреннюю полость матрицы с полостью для жидкости. Жидкость подается поршнем, который конструктивно связан с верхним пуансоном или имеет дополнительный источник давления [патент RU №2275274 С1 от 27.04.2006 г., МПК В22F 3/02, В22F 3/03, В30В 15/02].The mold for implementing the method is a matrix, upper and lower punches and a device for supplying fluid. The fluid supply device is a cylinder, the walls of which have symmetrical through holes connecting the internal cavity of the matrix with the cavity for the liquid. The fluid is supplied by a piston, which is structurally connected with the upper punch or has an additional pressure source [patent RU No. 2275274 C1 of 04/27/2006, IPC B22F 3/02, B22F 3/03, B30B 15/02].
Недостатками наиболее близкого технического решения являются малая степень отмывки пластификатора, низкое качество пропитки.The disadvantages of the closest technical solutions are the low degree of washing of the plasticizer, low quality impregnation.
Недостатком пресс-формы для реализации способа являются отсутствие возможности регулировать скорость отмывки пластификатора жидкостью при прессовании порошка, скорость прохождения жидкости через слой порошка, который уменьшает свою высоту и проницаемость при уплотнении его пуансоном.The disadvantage of the mold for the implementation of the method is the inability to control the speed of washing the plasticizer with liquid when pressing the powder, the rate of passage of the liquid through the powder layer, which reduces its height and permeability when compacted with a punch.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа и устройства (пресс-формы) для повышения степени отмывки пластификатора и пропитки раствором соли, повышение качества изделий после прессования, при уплотнении порошка с добавлением летучей или легко испаряющейся жидкости. Разработка пресс-формы, позволяющей регулировать скорость отмывки пластификатора жидкостью при прессовании порошка, скорость прохождения жидкости через слой порошка, который изменяет свою высоту и проницаемость при уплотнении его пуансоном.The objective of the invention is to develop a method and device (mold) to increase the degree of washing of the plasticizer and impregnation with a salt solution, improving the quality of products after pressing, when compacting the powder with the addition of a volatile or easily evaporating liquid. The development of a mold that allows you to adjust the speed of washing the plasticizer with liquid when pressing the powder, the rate of passage of the liquid through the powder layer, which changes its height and permeability when compacted with a punch.
Достигаемым техническим результатом является повышение качества изделий и увеличение производительности процесса.Achievable technical result is to improve product quality and increase process productivity.
Для решения поставленной задачи в способе прессования порошковых материалов, включающем размещение порошка в пресс-форме, содержащей матрицу и прессующий и нижний пуансоны, и прессование с введением в порошок перед прессованием и одновременно с прессованием до окончания процесса летучей жидкости со стороны прессующего пуансона в количестве 0,2-3 объема пор прессовки, согласно предлагаемому изобретению одновременно с подачей жидкости проводят вакуумирование со стороны нижнего пуансона. Способ позволяет осуществлять прессование непластичных порошков без пластификатора, проводить частичное удаление пластификатора при прессовании, а также осуществлять пропитку прессовки.To solve the problem in a method of pressing powder materials, comprising placing the powder in a mold containing a matrix and pressing and lower punches, and pressing with the introduction of the powder before pressing and simultaneously pressing until the end of the process of volatile liquid from the side of the pressing punch in the amount of 0 , 2-3 pore volumes of the pressing, according to the invention, simultaneously with the fluid supply, evacuation is carried out from the side of the lower punch. The method allows the pressing of non-plastic powders without a plasticizer, partial removal of the plasticizer during pressing, and also the impregnation of the compact.
Пресс-форма, содержащая матрицу, состоящую из верхней и нижней частей, верхний и нижний пуансоны и устройство для подачи жидкости, согласно предлагаемому изобретению со стороны нижнего пуансона снабжена устройством для вакуумирования.A mold containing a matrix consisting of upper and lower parts, upper and lower punches and a device for supplying liquid, according to the invention, is provided with a device for evacuation from the side of the lower punch.
В качестве устройства для вакуумирования может выступать поршень, выполненный с возможностью движения по нижней части матрицы и создающий разряжение под нижним пуансоном.As a device for evacuation can be a piston made with the possibility of movement along the lower part of the matrix and creating a vacuum under the lower punch.
Предлагаемое изобретение стало возможным после того, как авторы установили общие закономерности уплотнения порошковых гранул, и применили к ним теорию А.В.Лыкова [А.В.Лыков/Тепломассообмен. Справочник. М.: Энергия, 1978. 479 с/]. Обычно структуры пористых сред характеризуют однородностью, анизотропностью и гетерогенностью. Все эти признаки присутствуют в порошковых телах, состоящих более чем из одного компонента и прессуемых в стальных пресс-формах.The present invention became possible after the authors established the general laws of compaction of powder granules and applied the theory of A.V. Lykov [A.V. Lykov / Heat and mass transfer. Directory. M .: Energy, 1978. 479 s /]. Typically, the structures of porous media are characterized by homogeneity, anisotropy, and heterogeneity. All these signs are present in powder bodies consisting of more than one component and pressed in steel molds.
Введение понятия - проницаемость [А.В.Лыков/Тепломассообмен. Справочник. 2-е издание. М.: Энергия, 1978, с.290-297/] позволяет теоретически обосновать возможность отмывки пластификатора с поверхности порошковых гранул, засыпанных в матрицу перед уплотнением и в процессе их прессования.Introduction of the concept - permeability [A.V. Lykov / Heat and mass transfer. Directory. 2nd edition. M .: Energia, 1978, p.290-297 /] allows you to theoretically justify the possibility of washing the plasticizer from the surface of the powder granules, filled into the matrix before compaction and in the process of pressing them.
Прессуемый гранулированный материал в состоянии засыпки имеет проницаемость в элементарном объеме, не зависимую от направления, и представляет собой изотропную среду. Поэтому введение жидкости перед уплотнением позволит ей пройти через слой порошка без особого сопротивления.The pressed granular material in the filling state has a permeability in the elementary volume, independent of direction, and is an isotropic medium. Therefore, the introduction of fluid before the seal will allow it to pass through the powder layer without much resistance.
При уплотнении пуансоном засыпанного порошка и одновременной подачей жидкости происходит изменение проницаемости в элементарном объеме в зависимости от направления, т.к. порошковая среда переходит из изотропного в анизотропное тело. Переход изотропной среды в анизотропную зависит от глубины погружения верхнего пуансона [Г.А.Либенсон, В.Ю.Лопатин, Г.В.Камарницкий/Процессы порошковой металлургии, том 2. М.: Изд. МИСиС. 2002, с.31-33/].When compaction with a punch of powdered powder and simultaneous supply of liquid, the permeability changes in the elementary volume depending on the direction, because the powder medium passes from an isotropic to an anisotropic body. The transition of an isotropic to anisotropic medium depends on the immersion depth of the upper punch [G.A. Libenson, V.Yu. Lopatin, GVKamarnitsky / Powder Metallurgy Processes, Volume 2. M .: Publishing House MISiS. 2002, p.31-33 /].
В предлагаемом способе жидкость подают на поверхность засыпанного порошка: только на верхнюю, верхнюю и боковую, только на боковую (варианты), при этом осуществляют вакуумирование со стороны нижнего пуансона (варианты), до приложения давления на порошок, во время его уплотнения (варианты).In the proposed method, the liquid is supplied to the surface of the powdered powder: only to the upper, upper and side, only to the side (options), while vacuuming is performed from the side of the lower punch (options), before applying pressure to the powder, during its compaction (options) .
Вакуумирование со стороны нижнего пуансона имеет преимущество по отношению к вакуумированию сверху, которое осуществляют в известном способе [авторское свидетельство СССР №1519841, МКИ B22F 3/00. Опубликовано 30.10.89. Бюллетень Изобретений №41], т.к. в этом случае, кроме капиллярных и инерционных сил, отмывке пластификатора способствуют гравитационные силы. При вакуумировании сверху необходимо преодолевать гравитационные силы [Взаимодействие пористо-капиллярной структуры и морозостойкости керамического материала./В.З.Абдурахимов, М.П.Зелиг, Е.С.Абдурахимова, В.А.Юмина, В.Д.Абдурахимов.//Ж. Металловедение, 6 (99), 2005].Evacuation from the side of the lower punch has an advantage with respect to evacuation from above, which is carried out in a known manner [USSR copyright certificate No. 1519841, MKI B22F 3/00. Posted on 10/30/89. Bulletin of Inventions No. 41], because in this case, in addition to capillary and inertial forces, gravitational forces contribute to the washing of the plasticizer. When evacuating from above, gravitational forces must be overcome [Interaction of the porous-capillary structure and frost resistance of a ceramic material. / V.Z. Abdurakhimov, M. P. Zelig, E. S. Abdurahimova, V. A. Yumina, V. D. Abdurakhimov. / / F. Metallurgy, 6 (99), 2005].
Движение жидкости вверх приводит к разрыву потока и неоднородности удаления жидкости.The upward movement of the fluid leads to a rupture of the flow and heterogeneity of fluid removal.
Движение жидкости вниз не приводит к разрыву потока и не создает неоднородности удаления жидкости из объема порошкового тела.The downward movement of the liquid does not lead to a discontinuity of the flow and does not create heterogeneity of liquid removal from the bulk of the powder body.
Подача жидкости на верхнюю поверхность засыпанного порошка перед его уплотнением, с одновременным вакуумированием со стороны нижнего пуансона позволяет жидкости растворить пластификатор, что приводит к распаду гранул на отдельные частицы (группы частиц меньшего, чем исходные гранулы размера). Вакуумирование со стороны нижнего пуансона позволяет увеличить скорость прохождения жидкости через слой порошка, увеличить степень отмывки пластификатора и повысить качество и производительность процесса (вариант 1).The supply of liquid to the upper surface of the powdered powder before compaction, while evacuating from the side of the lower punch, allows the liquid to dissolve the plasticizer, which leads to the disintegration of the granules into individual particles (groups of particles smaller than the original size granules). Evacuation from the side of the lower punch allows you to increase the rate of passage of fluid through the powder layer, increase the degree of washing of the plasticizer and improve the quality and productivity of the process (option 1).
Скорость фильтрации в дифференциальной форме может быть представлена:The filtration rate in differential form can be represented:
где К - коэффициент фильтрации; P/l - потеря напора на преодоление сопротивления при длине пути фильтрации l и носит название напорного градиента [С.М.Ясюкевич/Обогащение руд. М.: Гос. Н-т изд-во по черной и цветной металлургии. 1953. 515 с.].where K is the filtration coefficient; P / l is the pressure loss to overcome the resistance with a filtration path length l and is called the pressure gradient [S.M. Yasyukevich / Ore dressing. M .: State. N-t publishing house in ferrous and non-ferrous metallurgy. 1953. 515 p.].
В процессе уплотнения слой порошка в матрице (путь фильтрации l) уменьшается, а сопротивление прохождению жидкости возрастает за счет уменьшения размеров пор между гранулами порошка (проницаемости).During compaction, the layer of powder in the matrix (filtration path l) decreases, and the resistance to the passage of liquid increases due to a decrease in the pore size between the granules of the powder (permeability).
Подача жидкости на верхнюю и боковую поверхности засыпанного порошка перед его уплотнением, с одновременным вакуумированием со стороны нижнего пуансона позволяет за равный промежуток времени по сравнению со способом-прототипом, отмыть большее количество пластификатора (вариант 2).The supply of liquid to the upper and lateral surfaces of the powdered powder before its compaction, while evacuating it from the side of the lower punch, allows for a greater amount of plasticizer to be washed over an equal amount of time compared to the prototype method (option 2).
Подача жидкости на боковую поверхность засыпанного порошка перед его уплотнением, с одновременным вакуумированием со стороны нижнего пуансона позволяет в большей степени отмыть пластификатор в цилиндрической части засыпанного порошка (вариант 3). Создание концентрационного градиента после «мокрого» прессования позволит в процессе последующей сушки полнее удалить пластификатор из объема прессовки [патент RU №2273547 от 10.04.2006 г., МПК B22F 3/02 (2006.01); С04В 35/638 (2006.01)].The supply of liquid to the side surface of the powdered powder before its compaction, with simultaneous evacuation from the side of the lower punch, allows the plasticizer in the cylindrical part of the powdered powder to be washed to a greater extent (option 3). Creating a concentration gradient after wet pressing will allow the plasticizer to be more completely removed from the pressing volume during subsequent drying [patent RU No. 2273547 of 04/10/2006, IPC B22F 3/02 (2006.01); СВВ 35/638 (2006.01)].
Подача жидкости на верхнюю поверхность засыпанного порошка, с одновременным вакуумированием со стороны нижнего пуансона и одновременным его уплотнением, позволяет жидкости двигаться вниз по объему прессовки не только под действием разряжения, создаваемого вакуумированием под нижним пуансоном, но и под давлением верхнего пуансона, т.е. повысить качество и производительность процесса (вариант 4).The supply of liquid to the upper surface of the powdered powder, with simultaneous evacuation from the side of the lower punch and its simultaneous compaction, allows the liquid to move down the pressing volume not only under the action of the vacuum created under the lower punch, but also under the pressure of the upper punch, i.e. to improve the quality and productivity of the process (option 4).
Подача жидкости на верхнюю и боковую поверхности засыпанного порошка с одновременным вакуумированием со стороны нижнего пуансона и одновременным его уплотнением позволяет за равный промежуток времени, по сравнению со способом-прототипом, отмыть большее количество пластификатора, т.е. повысить качество и увеличить производительность (вариант 5).The supply of liquid to the upper and side surfaces of the powdered powder with simultaneous evacuation from the side of the lower punch and its simultaneous compaction allows washing a larger amount of plasticizer in an equal amount of time, compared with the prototype method, i.e. improve quality and increase productivity (option 5).
Подача жидкости на боковую поверхность засыпанного порошка с одновременным вакуумированием со стороны нижнего пуансона и одновременным его уплотнением позволяет за равный промежуток времени по сравнению со способом-прототипом, отмыть большее количество пластификатора, т.е. повысить качество и увеличить производительность (вариант 6). Создание концентрационного градиента после «мокрого» прессования позволит в процессе последующей сушки полнее удалить пластификатор из объема прессовки.The supply of liquid to the side surface of the powdered powder with simultaneous evacuation from the side of the lower punch and its simultaneous compaction allows washing a larger amount of plasticizer in an equal amount of time compared to the prototype method, i.e. improve quality and increase productivity (option 6). Creating a concentration gradient after wet pressing will allow the plasticizer to be more completely removed from the pressing volume during subsequent drying.
Пример 1. (Способ-прототип). Навеску 10,0 г. гранулированной смеси промышленного твердого сплава ВК6, замешанного с каучуком, засыпали в матрицу диаметром 16 мм и прессовали при давлении 500 кг/см2.Example 1. (Prototype method). A portion of 10.0 g of a granular mixture of industrial hard alloy VK6, mixed with rubber, was poured into a matrix with a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 500 kg / cm 2 .
Мокрое прессование проводили следующим образом. Гранулированную смесь засыпали в прессовку, сверху заливали 0,1 мл этанола, что соответствовало 20% объема пор при прессовании обычным (сухим) способом, вводили пуансон в полость матрицы и осуществляли прессование. Глубина погружения пуансона составила 8,18 мм по сравнению с 7,49 мм при обычном (сухим) способе прессования. Степень отмывки пластификатора ~5%.Wet pressing was carried out as follows. The granular mixture was poured into the compact, 0.1 ml of ethanol was poured from above, which corresponded to 20% of the pore volume during pressing by the usual (dry) method, the punch was introduced into the die cavity and pressed. The immersion depth of the punch was 8.18 mm compared to 7.49 mm with the conventional (dry) pressing method. The degree of washing of the plasticizer is ~ 5%.
Пример 2. (Предлагаемый способ). Условия Примера 1. Отличие в том, что одновременно с введением жидкости осуществляли вакуумирование.Example 2. (The proposed method). The conditions of Example 1. The difference is that, simultaneously with the introduction of the liquid, evacuation was carried out.
Степень отмывки пластификатора составляла ~10%. Степень отмывки пластификатора определяли по убыли веса после сушки образца, полученного «мокрым» прессованием.The degree of washing of the plasticizer was ~ 10%. The degree of washing of the plasticizer was determined by the weight loss after drying the sample obtained by wet pressing.
Пример 3. На фиг.1-3 изображена кинематическая схема устройства. На фиг.1 матрица состоит из 2-х частей: первая (верхняя) соответствует зоне структурной деформации порошка (1), вторая, нижняя (2) - окончанию последнего этапа уплотнения.Example 3. Figure 1-3 shows the kinematic diagram of the device. In Fig. 1, the matrix consists of 2 parts: the first (upper) corresponds to the zone of structural deformation of the powder (1), the second, lower (2) - to the end of the last stage of compaction.
Верхняя часть состоит из внутреннего цилиндра (3), полости для жидкости (4) и внешней части матрицы (5), обеспечивающей герметизацию между двумя частями (1) и (2) (на фиг.1÷3 не показано). Внутренний цилиндр (3) представляет собой полость матрицы, в которой происходит прессование порошка. Стенки цилиндра имеют симметричные сквозные каналы, соединяющие внутреннюю полость матрицы с полостью для жидкости (4). Размер, количество и форма каналов рассчитаны таким образом, чтобы исключить быстрое, самопроизвольное истечение жидкости. Поршень (9) опускают вниз, он создает разряжение под нижним пуансоном. Поршень (9) одновременно являясь приемной чашей для жидкости. При движении вверх поршень (9) выдавливает жидкость, прошедшую через порошковое тело, через клапан, который закрывается при опускании вниз (на фиг.1-3 не показано).The upper part consists of an inner cylinder (3), a cavity for liquid (4) and the outer part of the matrix (5), which provides sealing between the two parts (1) and (2) (not shown in FIGS. 1–3). The inner cylinder (3) is the cavity of the matrix in which the powder is pressed. The walls of the cylinder have symmetrical through channels connecting the internal cavity of the matrix with the cavity for liquid (4). The size, quantity and shape of the channels are designed in such a way as to exclude the rapid, spontaneous outflow of liquid. The piston (9) is lowered down, it creates a vacuum under the lower punch. The piston (9) is at the same time a receiving bowl for the liquid. When moving upward, the piston (9) squeezes the liquid passing through the powder body through the valve, which closes when lowering (not shown in Fig.1-3).
Чем резче скорость опускания поршня (9), тем больше создаваемое им разряжение под нижним пуансоном. Регулируя скорость опускания поршня (9), можно менять скорость фильтрации.The sharper the piston lowering speed (9), the greater the vacuum it creates under the lower punch. By adjusting the lowering speed of the piston (9), the filtration rate can be changed.
Поршень (9) можно опускать с постоянной скоростью (вариант 1), обеспечивая постоянное разряжение.The piston (9) can be lowered at a constant speed (option 1), providing a constant discharge.
Поршень (9) можно опускать с увеличивающейся скоростью (вариант 2), т.к. в процессе уплотнения слой порошка в матрице уменьшается, а сопротивление прохождению жидкости возрастает за счет уменьшения размеров пор (проницаемости), поэтому необходимо увеличивать разряжение.The piston (9) can be lowered with increasing speed (option 2), because during compaction, the layer of powder in the matrix decreases, and the resistance to the passage of liquid increases due to a decrease in pore size (permeability), so it is necessary to increase the vacuum.
Кольцевой поршень (6) имеет уплотнение, которое не позволяет жидкости вытекать из полости (4) вверх через зазор между полостью (4) и поршнем (6) (на фиг.1÷3 не показано).The annular piston (6) has a seal that prevents fluid from flowing out of the cavity (4) through the gap between the cavity (4) and the piston (6) (not shown in FIGS. 1–3).
Поршень (6) закреплен на верхнем пуансоне (7), причем прессующая поверхность пуансона выше, чем у поршня (6). Такая конструкция обеспечивает 3 варианта способа.The piston (6) is mounted on the upper punch (7), and the pressing surface of the punch is higher than that of the piston (6). This design provides 3 options for the method.
Подача жидкости на верхнюю поверхность и вакуумирование до уплотнения (вариант 1).The supply of fluid to the upper surface and evacuation before sealing (option 1).
Подача жидкости на верхнюю и боковую поверхности, вакуумирование до уплотнения (вариант 2).Liquid supply to the upper and lateral surfaces, evacuation before sealing (option 2).
Подача жидкости на боковую поверхность, вакуумирование до уплотнения (вариант 3).Fluid supply to the side surface, evacuation before sealing (option 3).
Поршень (6) закреплен на верхнем пуансоне (7), причем прессующая поверхность пуансона и поршня находятся в одной горизонтальной плоскости. Подача жидкости на верхнюю поверхность, вакуумирование и одновременное уплотнение (вариант 4).The piston (6) is mounted on the upper punch (7), and the pressing surface of the punch and piston are in the same horizontal plane. Liquid supply to the upper surface, evacuation and simultaneous sealing (option 4).
Подача жидкости на верхнюю и боковую поверхность, вакуумирование и одновременное уплотнение (вариант 5).Fluid supply to the upper and side surfaces, evacuation and simultaneous sealing (option 5).
Подача жидкости на боковую поверхность, вакуумирование и одновременное уплотнение (вариант 6).Fluid supply to the side surface, evacuation and simultaneous sealing (option 6).
На фиг.2 (правая сторона) представлен этап окончания прессования. В поршне (9) - раствор пластификатора.Figure 2 (right side) presents the stage of completion of pressing. In the piston (9) is a plasticizer solution.
Минимальный внутренний рабочий объем поршня (9) равен объему внутреннего цилиндра (3).The minimum internal working volume of the piston (9) is equal to the volume of the internal cylinder (3).
Максимальный внутренний объем поршня (9) зависит от того, сколько жидкости необходимо пропустить через слой засыпанного в матрицу порошка.The maximum internal volume of the piston (9) depends on how much fluid needs to be passed through a layer of powder poured into the matrix.
Пример 4. Устройство по Примеру 3. Отличие состоит в том, что поршень (9) находится неподвижно, а разряжение (вакуумирование) создается вакуумной системой (на фиг.1-3 не показано), которая обеспечивает также непрерывный отвод жидкости.Example 4. The device according to Example 3. The difference is that the piston (9) is stationary, and the vacuum (vacuum) is created by a vacuum system (not shown in FIGS. 1-3), which also provides a continuous drainage of fluid.
Пример 5. Прессующая поверхность пуансона выше, чем поршня. Жидкость подается на верхнюю поверхность порошкового материала раньше, чем его уплотнение, но с вакуумированием нижнего пуансона. Происходит отмывка пластификатора перед уплотнением гранулированного порошка (вариант 1).Example 5. The pressing surface of the punch is higher than the piston. The liquid is supplied to the upper surface of the powder material earlier than its compaction, but with the evacuation of the lower punch. The plasticizer is washed before compaction of the granular powder (option 1).
Пример 6. Прессующая поверхность пуансона выше, чем поршня. Жидкость подается на верхнюю и боковую поверхности порошкового материала раньше, чем его уплотнение, но с вакуумированием нижнего пуансона. Происходит отмывка пластификатора перед уплотнением гранулированного порошка (вариант 2).Example 6. The pressing surface of the punch is higher than the piston. The liquid is supplied to the upper and lateral surfaces of the powder material earlier than its seal, but with the evacuation of the lower punch. The plasticizer is washed before compaction of the granular powder (option 2).
Пример 7. Прессующая поверхность пуансона выше, чем поршня. Жидкость подается на боковую поверхность порошкового материала раньше, чем его уплотнение, но с вакуумированием нижнего пуансона. Происходит отмывка пластификатора перед уплотнением гранулированного порошка (вариант 3). В этом варианте преимущественно происходит отмывка боковой, цилиндрической части гранулированного порошка.Example 7. The pressing surface of the punch is higher than the piston. The liquid is supplied to the side surface of the powder material earlier than its compaction, but with the evacuation of the lower punch. The plasticizer is washed before compaction of the granular powder (option 3). In this embodiment, washing of the lateral, cylindrical part of the granular powder occurs predominantly.
Пример 8. Условия Примеров 5, 6, 7. Отличие состоит в том, что поршень (9) находится неподвижно, а разряжение (вакуумирование) создается устройством для вакуумирования.Example 8. The conditions of Examples 5, 6, 7. The difference is that the piston (9) is stationary, and the vacuum (vacuum) is created by a device for evacuation.
Пример 9. Прессующая поверхность пуансона ниже, чем поршня. Жидкость подается на боковую поверхность. Уплотнение порошка наступает раньше, чем подача жидкости. Скорость движения верхнего пуансона меньше, чем скорость кольцевого поршня (6). Вакуумирование производят одновременно с подачей жидкости.Example 9. The pressing surface of the punch is lower than the piston. Liquid is supplied to the side surface. Powder compaction occurs earlier than fluid supply. The speed of the upper punch is lower than the speed of the annular piston (6). Evacuation is carried out simultaneously with the supply of fluid.
Степень отмывки пластификатора менее 5%. Качество прессовки плохое.The degree of washing of the plasticizer is less than 5%. The quality of the pressing is poor.
Работа устройства. На фиг.1 изображена стадия засыпки порошка в рабочую полость матрицы. Верхняя часть матрицы (1) герметично соединена с нижней частью (2), исключающей самопроизвольное истечение жидкости из полости (4). После засыпки порошка в полость матрицы, в полость (4) подают требуемое количество жидкости. Верхний пуансон (7) совместно с поршнем (6) опускают вниз. Скорость перемещения верхнего пуансона (7) и поршня (6) и (9) - одинаковы (вариант вакуумирования 1).The operation of the device. Figure 1 shows the stage of filling the powder into the working cavity of the matrix. The upper part of the matrix (1) is hermetically connected to the lower part (2), which excludes spontaneous outflow of fluid from the cavity (4). After filling the powder into the cavity of the matrix, the required amount of liquid is supplied into the cavity (4). The upper punch (7) together with the piston (6) is lowered down. The speed of movement of the upper punch (7) and the piston (6) and (9) are the same (evacuation option 1).
Скорость перемещения поршня (9) больше, чем у элементов (7) и (6) (вариант вакуумирования 2).The speed of movement of the piston (9) is greater than that of the elements (7) and (6) (evacuation option 2).
Пример 10. Пропитка раствором соли.Example 10. Impregnation with a salt solution.
Порошок вольфрама с размером частиц 3÷6 мкм засыпали в полость матрицы и проводили уплотнение с одновременной подачей раствора азотнокислого иттрия на верхнюю и боковую поверхности и вакуумированием.A tungsten powder with a particle size of 3 ÷ 6 μm was poured into the cavity of the matrix and densification was carried out with the simultaneous supply of a solution of yttrium nitrate to the upper and side surfaces and evacuation.
Качество пропитки выше, чем без вакуумирования. Это объясняется тем, что не происходит гравитационного скопления жидкости внизу образца.The quality of the impregnation is higher than without vacuum. This is because there is no gravitational accumulation of liquid at the bottom of the sample.
Пример 11. Электродный материал - смесь порошка вольфрама с размером частиц 3÷6 мкм, в количестве 96 мас.% и порошка оксида иттрия с размером частиц менее 2,0 мкм в количестве 4 мас.%, пластифицированных 2% раствором ПЭГ в этаноле, в количестве 5 мас.% от массы сухой смеси. Это составляет 0,965 г ПЭГ на 19,3 г вольфрама. Смесь засыпали в пресс-форму и прессовали при введении этанола в количестве 40% от объема пор.Example 11. The electrode material is a mixture of tungsten powder with a particle size of 3 ÷ 6 μm, in an amount of 96 wt.% And yttrium oxide powder with a particle size of less than 2.0 μm in an amount of 4 wt.%, Plasticized with a 2% solution of PEG in ethanol, in an amount of 5 wt.% by weight of the dry mixture. This amounts to 0.965 g of PEG per 19.3 g of tungsten. The mixture was poured into the mold and pressed with the introduction of ethanol in an amount of 40% of the pore volume.
Вакуумирование проводили с увеличивающейся скоростью движения поршня (9). Равномерно ускоренное движение. Скорость движения равна:Evacuation was carried out with increasing piston speed (9). Evenly accelerated movement. The speed of movement is equal to:
где V - скорость перемещения поршня (9), мм/сек; а - ускорение, мм/сек2; t - время, сек.where V is the piston speed (9), mm / s; a - acceleration, mm / s 2 ; t - time, sec.
При а=20,0 мм/сек2, степень отмывки пластификатора - 34%.When a = 20.0 mm / sec 2 , the degree of washing of the plasticizer is 34%.
При а=40,0 мм/сек2, степень отмывки пластификатора - 38%.When a = 40.0 mm / sec 2 , the degree of washing of the plasticizer is 38%.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129352/02A RU2321474C1 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Wet pressing method and apparatus for performing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129352/02A RU2321474C1 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Wet pressing method and apparatus for performing it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2321474C1 true RU2321474C1 (en) | 2008-04-10 |
Family
ID=39366692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006129352/02A RU2321474C1 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Wet pressing method and apparatus for performing it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2321474C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD452Z (en) * | 2011-04-20 | 2012-07-31 | Технический университет Молдовы | Process for wet pressing of metal powder |
| RU2464126C1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of compacting high-density blanks and parts from wetted metal powder at temperature effects |
| MD676Z (en) * | 2012-10-18 | 2014-04-30 | Технический университет Молдовы | Mold for metal powders |
-
2006
- 2006-08-14 RU RU2006129352/02A patent/RU2321474C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464126C1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of compacting high-density blanks and parts from wetted metal powder at temperature effects |
| MD452Z (en) * | 2011-04-20 | 2012-07-31 | Технический университет Молдовы | Process for wet pressing of metal powder |
| MD676Z (en) * | 2012-10-18 | 2014-04-30 | Технический университет Молдовы | Mold for metal powders |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6502623B1 (en) | Process of making a metal matrix composite (MMC) component | |
| CA2886438C (en) | Method for stabilizing a powder bed by means of vacuum for additive manufacturing | |
| US5387380A (en) | Three-dimensional printing techniques | |
| RU2321474C1 (en) | Wet pressing method and apparatus for performing it | |
| JPS61273298A (en) | Molding method for powder | |
| JP3984355B2 (en) | Powder filling method and powder feeder feeder in powder molding press | |
| CN1907642A (en) | Self gas permeability metal die and manufacture method and application thereof | |
| US3210450A (en) | Machine and method for making perforated brick | |
| US3209057A (en) | Pressure molding of dry material | |
| EP1281494A2 (en) | Mould for pressing ceramic tiles, in particular large-dimension slabs | |
| RU2275274C1 (en) | Powder material pressing method and apparatus for performing the same | |
| EP0446664A1 (en) | Process for the production of components with a complicated profile by forming a dense product from pourable powder | |
| RU2323803C1 (en) | Way of wet pressing and device for its realizing | |
| US3457606A (en) | Injection moulding apparatus | |
| CN112863851B (en) | Powder beating and dropping device of full-automatic pressureless magnetic powder forming machine | |
| RU2482938C1 (en) | Method of forming powder materials with liophobic fluid and device to this end | |
| JP3842524B2 (en) | Powder filling method and powder feeding device in powder molding press | |
| RU2147520C1 (en) | Apparatus for pressing powdered materials | |
| JPS59197503A (en) | Method for molding green compact having piercing hole in traverse direction | |
| RU2240895C1 (en) | Method for generating oriented structures in open system at making articles of powder like materials | |
| CN108057889B (en) | A kind of selective laser melting forming slurry recovery system | |
| JP2752493B2 (en) | Solid crude drug and method and apparatus for producing the same | |
| JPS62135323A (en) | Wet type molding equipment | |
| JPS6070101A (en) | Formation of powder molding | |
| JP2008514459A (en) | Method for extruding particle paste or suspension |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150815 |