RU2528527C2 - Электрод, применяемый для поверхностной обработки разрядом, и способ его изготовления - Google Patents

Электрод, применяемый для поверхностной обработки разрядом, и способ его изготовления Download PDF

Info

Publication number
RU2528527C2
RU2528527C2 RU2012150270/02A RU2012150270A RU2528527C2 RU 2528527 C2 RU2528527 C2 RU 2528527C2 RU 2012150270/02 A RU2012150270/02 A RU 2012150270/02A RU 2012150270 A RU2012150270 A RU 2012150270A RU 2528527 C2 RU2528527 C2 RU 2528527C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
binder
powder
crude
electrode
preform
Prior art date
Application number
RU2012150270/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012150270A (ru
Inventor
Хироки ЙОСИДЗАВА
Мицутоси ВАТАНАБЕ
Хироюки ОТИАИ
Юкихиро СИМОДА
Кеухеи НОМУРА
Кейдзи КУБУСИРО
Original Assignee
АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН
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 АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН filed Critical АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН
Publication of RU2012150270A publication Critical patent/RU2012150270A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2528527C2 publication Critical patent/RU2528527C2/ru

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
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/1017—Multiple heating or additional steps
    • B22F3/1021—Removal of binder or filler
    • 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
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • 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
    • B22F3/22—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • B22F3/225—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip by injection molding
    • 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
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • 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
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/06—Metallic powder characterised by the shape of the particles
    • B22F1/065—Spherical particles
    • 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
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • 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
    • B22F3/04—Compacting only by applying fluid pressure, e.g. by cold isostatic pressing [CIP]
    • 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
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/11—Making porous workpieces or articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0013—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fillers dispersed in the moulding material, e.g. metal particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления электрода для поверхностной обработки разрядом. Состав, включающий электропроводный смешанный материал с размером частиц менее 5 мкм, содержащий первый порошок, полученный с помощью по меньшей мере любого процесса, выбранного из группы, состоящей из метода распыления, метода восстановления и карбонильного метода, и второй порошок, полученный методом измельчения, и связующее, причем электропроводный смешанный материал содержит второй порошок с долей 10-65 вес.%, подвергают инжекционному формованию с получением сырой заготовки. Заготовку нагревают для удаления связующего и спекают при температуре и времени выдержки, необходимых для получения электрода с электрическим сопротивлением от 1×10-3 до 3×10-2 Ом∙см. Обеспечивается высокое качество спекания и устранение вероятности пережога. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Description

Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к электроду, применяемому для поверхностной обработки разрядом, при которой электрический разряд используется для формирования покрытия на обрабатываемом теле, и способу его изготовления.
Уровень техники
[0002] Расположение нерасходуемого электрода близко к обрабатываемому телу в масле или на воздухе и затем создание электрического разряда между ними позволяет проводить размерную обработку обрабатываемого тела. Эта технология обычно называется электроэрозионной обработкой, которая позволяет выполнять точную и сложную размерную обработку. При определенных условиях, например, если вместо нерасходуемого электрода используется расходуемый электрод, такой как сырой брикет, вместо размерной обработки обрабатываемого тела преимущественно происходит износ электрода. Составляющие электрода или продукты его реакции затем покрывают расположенную напротив электрода область на обрабатываемом теле, что позволяет выполнять поверхностную обработку обрабатываемого тела. Эту технологию иногда называют "поверхностной обработкой разрядом".
[0003] Задача состоит в том, как изготовить расходуемый электрод. В качестве электрода, применимого для поверхностной обработки разрядом, перспективным является использование прессованного порошкового тела, полученного путем прессования металлического порошка, так как связи между частицами порошка являются достаточно слабыми, чтобы сделать возможным разрушение этого тела в электрическом разряде, а с другой стороны, он может иметь значительную электропроводность. Однако, если связь слишком слабая, она может приводить к проблеме сложности в обращении.
[0004] PTL 1 раскрывает способ, при котором порошок металла, порошок металлического сплава или порошок какой-либо керамики обрабатывают прессованием, а затем нагревают для получения электрода из прессованного тела.
Список литературы
Патентная литература
[0005] PTL 1: Выложенная заявка на японский патент № 2006-212727
Раскрытие изобретения
[0006] Прессование приспособлено для формования электрода простой формы, такой как стержень. Однако часто требуется, чтобы электроды, применяемые для поверхностной обработки разрядом, имели сложные формы, соответствующие формам обрабатываемых тел. Более конкретно, желателен какой-либо способ формования с большей свободой выбора формы, и с этой точки зрения превосходным является инжекционное формование (также иначе называемое порошковым литьем под давлением или литьем порошковых смесей). Инжекционное формование по своей сути представляет способ изготовления плотного спеченного изделия. Поэтому трудно применить инжекционное формование для получения расходуемого электрода.
[0007] Настоящим изобретением предлагается способ получения расходуемого электрода именно с использованием инжекционного формования.
[0008] Согласно одному аспекту настоящего изобретения изготавливают электрод, применимый для поверхностной обработки разрядом. Этот способ состоит из следующих этапов: замешивание состава, включающего электропроводный смешанный материал, содержащий первый порошок, полученный с помощью по меньшей мере любого процесса, выбранного из группы, состоящей из метода пульверизации, метода восстановления и карбонильного метода, и второй порошок, полученный методом измельчения, и связующее, причем электропроводный смешанный материал содержит второй порошок с долей 10-65 вес.%; введение замешанного состава в литейную форму для получения сырой заготовки; нагревание сырой заготовки так, чтобы удалить связующее из сырой заготовки; и спекание сырой заготовки без связующего.
Краткое описание чертежей
[0009] На Фиг. 1 приведен вид в перспективе, показывающий пример электрода, применяемого для поверхностной обработки разрядом, которым проводят поверхностную обработку разрядом лопатки ротора турбины.
На Фиг. 2А схематично изображен этап замешивания состава при изготовлении электрода в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.
На Фиг. 2В схематично изображен этап введения состава в литейную форму при изготовлении.
На Фиг. 3А схематично изображен этап удаления смазки/связующего из сырой заготовки при изготовлении.
На Фиг. 3В схематично изображен этап спекания сырой заготовки при изготовлении.
На Фиг. 4А схематично изображен этап вымывания воска посредством растворителя при изготовлении.
На Фиг. 4В схематично изображен этап обработки сырой заготовки изостатическим прессованием при изготовлении.
Предпочтительный вариант реализации изобретения
[0010] Далее со ссылкой на приложенные чертежи будет описан вариант реализации настоящего изобретения.
[0011] По всему данному описанию и приложенной формуле изобретения термин "поверхностная обработка разрядом" определяется и используется как действие по применению расходуемого электрода вместо нерасходуемого электрода, использованию электрического разряда в электроэрозионной установке для расходования электрода вместо размерной обработки детали и сцеплению составляющего электрод материала или продукта реакции между составляющим электрод материалом и рабочей жидкостью или рабочим газом с деталью.
[0012] Обращаясь к Фиг. 1, при поверхностной обработке разрядом расходуемый электрод 1 приближают к обрабатываемому телу 3 и подают импульсное электрическое питание между электродом 1 и обрабатываемым телом 3 для генерирования электрического разряда. Так как разряд вызывает постепенный износ электрода 1, на обрабатываемом теле 3 накапливается материал, поступающий с электрода 1, формируя покрытие 5. Поверхностную обработку разрядом можно выполнять на воздухе или, в качестве альтернативы, в подходящей жидкости, такой как минеральное масло. Объектом поверхностной обработки разрядом можно быть лопатка ротора турбины, которая показана на чертеже, или различные электропроводные детали машин.
[0013] Расходуемый электрод 1 изготавливают из порошка 7, содержащего электропроводный материал, такой как металл, путем выполнения инжекционного формования и спекания. В качестве электропроводного материала можно свободно выбрать любое вещество, отвечающее требованиям, предъявляемым к свойствам покрытия, а также можно выбрать любой смешанный материал из двух или более веществ. В качестве альтернативы, можно выбрать смешанный материал из электропроводного материала, такого как металл, и неэлектропроводного материала, такого как керамика.
[0014] В качестве порошка 7 предпочтительно используется порошок, обладающий признаком сохранения пор в полученном из него спеченном изделии после спекания. Сферические частицы находятся в контакте с соседними частицами в ограниченном числе точек, и поэтому их совокупность обладает относительно низкой объемной плотностью, а их спекание происходит медленно. В результате, после соответствующего спекания в полученном из него спеченном изделии, по всей вероятности, будут оставаться поры. Следовательно, порошок из сферических частиц является выгодным с точки зрения придания расходуемости спеченному изделию. Поэтому предпочтительно, чтобы в порошке 7 содержался порошок 7а из сферических частиц. В качестве примера способа изготовления порошка 7а из сферических частиц можно привести метод пульверизации, метод восстановления и карбонильный метод, все из которых уже известны.
[0015] В методе пульверизации ингредиент расплавляется любым средством плавления, таким как индукционная печь или газовая печь, а затем вытекает из сопла, а струя воды или инертного газа распыляет его с получением капель, которые будут затвердевать с образованием порошка. В методе восстановления оксид или хлорид металла реагирует с восстановителем, таким как водород или монооксид углерода, и при этом восстанавливается, в результате чего образуется порошок металла. В карбонильном методе карбонил металла реагирует с восстановителем, таким как водород или монооксид углерода, и при этом восстанавливается, в результате чего образуется порошок металла. Любой из этих методов дает порошок из частиц сферической формы или, в общем случае, из соединенных сфер, который приспособлен для изготовления расходуемого электрода 1. В качестве альтернативы, если возможно, порошок 7а из сферических частиц можно изготовить любым другим методом. Кроме того, такой порошок может быть доступным в продаже на рынке. Средний размер частиц можно регулировать любыми подходящими средствами, такими как классификация (разделение по крупности).
[0016] Кроме того, предпочтительно включать в состав порошка 7 порошок, позволяющий предотвратить возникновение трещин в спеченном изделии. В качестве примера такого порошка можно привести порошок 7b из чешуеобразных частиц, получаемый, например, любым известным методом измельчения.
[0017] В методе измельчения ингредиент механически измельчают при помощи шаровой мельницы, бисерной мельницы или струйной мельницы, тем самым получая чешуеобразные частицы. В качестве альтернативы, если возможно, для получения порошка 7b из чешуеобразных частиц можно применить любой другой метод. Кроме того, такой порошок может быть доступным в продаже на рынке. Средний размер частиц можно регулировать любыми подходящими средствами, такими как классификация (разделение по крупности).
[0018] Более конкретно, в качестве порошка 7 предпочтительно используют смешанный материал, состоящий из порошка 7а из сферических частиц и порошка 7b из чешуеобразных частиц. Так как с точки зрения качества спекания более выгодным является меньший средний размер частиц, то средний размер частиц порошка 7 предпочтительно составляет 5 мкм или менее, более предпочтительно 3 мкм.
[0019] С точки зрения предотвращения образования трещин в спеченном изделии, выгодными являются более высокие доли порошка 7b из чешуеобразных частиц. С другой стороны, с точки зрения текучести смешанного материала, выгодными являются более низкие доли порошка 7b из чешуеобразных частиц. Поэтому доля порошка 7b из чешуеобразных частиц от всего порошка 7 в качестве смешанного материала предпочтительно составляет 10-65 вес.%.
[0020] Порошок 7 замешивают вместе с подходящим связующим 9 и после этого подвергают инжекционному формованию. В качестве связующего 9 можно применять любое вещество, способное обеспечивать скрепление порошка 7, обладающее текучестью при высоких температурах и находящееся в твердом состоянии при низких температурах с тем, чтобы сохранять определенную форму, а также удаляемое каким-либо средством, таким как растворитель или нагрев. В качестве примера такого связующего можно привести подходящий воск, или подходящую синтетическую смолу, либо их смесь. Кроме того, приспособленное для инжекционного формования связующее может быть доступно в продаже на рынке.
[0021] В качестве примеров воска можно привести сложные эфиры жирных кислот, амиды жирных кислот, эфиры фталевой кислоты, парафиновые воски, микрокристаллические воски, полиэтиленовые воски, полипропиленовые воски, карнаубские воски, буроугольные воски, уретановые воски, денатурированные воски на основе малеинового ангидрида и полигликольные соединения, но не ограничиваясь ими. Предпочтительно в качестве связующего 9 применяют смесь из воска 9а и синтетической смолы 9b. Помимо этого, в состав можно включить смазку, такую как стеариновые кислоты.
[0022] С точки зрения предотвращения образования трещин в спеченном изделии выгодными являются более низкие доли связующего 9 в смеси порошка 7 и связующего 9, а с точки зрения обеспечения достаточной текучести смеси выгодными являются более высокие доли. Поэтому доля связующего 9 от всего смешанного материала в целом предпочтительно составляет 47,5-75 об.%, а более предпочтительно - 47,5-55 об.%. В случае, если выполняется изостатическое прессование, как описано позднее, образование трещин, по всей вероятности, предотвращается даже при доле связующего 9 выше 55 об.%.
[0023] Электропроводный порошок 7 и связующее 9, которые описаны выше, нагревают, например, до температуры от 100 до 150°С, чтобы обеспечить подходящую вязкость, и помещают в камеру 13 замешивания известной замешивающей установки 11, которая в качестве примера показана на Фиг. 2А. Порошок 7 и связующее 9 замешивают за счет вращения ротора 15, получая замешанный состав М.
[0024] В качестве установки 17 инжекционного формования можно использовать любую известную установку. Обращаясь к Фиг. 2В, установка 17 инжекционного формования состоит из литейной формы 19, сообщающейся с питателем 25. Литейная форма 19, в общем, разделяется на две или более части, и при сборке ее внутренняя поверхность 21 образует полость 23. Эта полость 23 имеет форму, дополняющую форму электрода 1. В качестве альтернативы, она может быть подходящим образом сделана большей на примерно 0-10% по сравнению с электродом 1, если учитывать ожидаемую усадку при спекании. В состав установки 17 инжекционного формования входит гидравлический цилиндр для создания давления в литейной форме 19.
[0025] Чтобы придать достаточную текучесть, состав М нагревают до температуры от 160 до 200°С и под давлением примерно 100 МПа вводят (нагнетают) через питатель 25 в литейную форму 19. Смешанным материалом заполняют полость 23 литейной формы 19, не оставляя свободного пространства, таким образом подвергая его формованию. После подходящего охлаждения получают твердую сырую заготовку 1F.
[0026] Чтобы удалить связующее 9 из полученной сырой заготовки 1F, выполняют известный этап удаления смазки/связующего. На этапе удаления смазки/связующего, например, используют печь 27, показанную в качестве примера на Фиг. 3А. Сырая заготовка 1F находится в печи 27, нагретой нагревательным средством, таким как нагреватель 29 на основе углеродных волокон. Внутреннее пространство печи 27 предпочтительно поддерживают при подходящем разрежении или продувают неокислительным газом, таким как азот, чтобы получить неокислительную атмосферу. Чтобы избежать теплового удара по сырой заготовке 1F во время повышения температуры, скорость повышения температуры может составлять, например, примерно 0,3-2°С/мин. В качестве альтернативы, чтобы увеличить эффективность повышения температуры, скорость повышения температуры может быть увеличена до момента достижения примерно 70-150°С, после чего она может быть понижена в диапазоне более высоких температур. В течение нескольких часов (например, 4-8 часов) поддерживают подходящую температуру (например, 350°С), которая выше температуры удаления воска 9а (например, 250°С). Так как такой нагрев приводит к разложению и улетучиванию воска 9а, воск 9а удаляется из сырой заготовки 1F.
[0027] В общем случае температура удаления синтетической смолы 9b выше температуры удаления воска 9а. Поэтому, когда температуру нагрева устанавливают ниже первой и выше второй из них, синтетическая смола 9b по-прежнему может оставаться в сырой заготовке 1F. Оставшаяся синтетическая смола 9b помогает сырой заготовке 1F сохранить свою форму.
[0028] После завершения нагрева печь охлаждают, при этом сохраняя продувку. Скорость охлаждения необходимо подходящим образом регулировать, чтобы не получить чрезмерный тепловой удар по сырой заготовке. После достаточного охлаждения в печь вводят азот или аналогичный газ, чтобы создать в ней атмосферное давление, после чего вынимают сырую заготовку 1F, из которой удален воск. В качестве альтернативы, не вынимая сырую заготовку, в этой же печи можно выполнить следующий этап.
[0029] Чтобы удалить синтетическую смолу 9b, сырую заготовку 1F дополнительно нагревают в той же самой или другой печи. В неокислительной атмосфере, как описано выше, сырую заготовку 1F нагревают любым нагревательным средством, таким как нагреватель 29 на основе углеродных волокон. Скорость повышения температуры может быть больше, чем описано выше, например, примерно 2-20°С/мин. В течение нескольких часов (например, 4-8 часов) поддерживают подходящую температуру, которая выше температуры удаления синтетической смолы 9b (например, 450°С). Так как такой нагрев приводит к разложению и улетучиванию синтетической смолы 9b, синтетическая смола 9b удаляется из сырой заготовки 1F.
[0030] Такой нагрев может выполняться при температуре выше температуры удаления синтетической смолы 9b и близкой к температуре спекания. Поддерживание этой температуры приводит не только к удалению синтетической смолы 9b, но и к предварительному спеканию, за счет чего форма сырой заготовки 1F сохраняется и без связующего.
[0031] Этап удаления смазки/связующего, описанный выше, можно выполнять не нагреванием, а любым подходящим растворителем. Например, как показано на Фиг. 4А, сырую заготовку 1F погружают в растворитель S, хранящийся в ванне 41, что приводит к вымыванию из нее воска. В качестве альтернативы, растворитель S может быть распылен на сырую заготовку 1F внутри подходящего контейнера. В качестве примеров растворителя S можно привести гептан, метиленхлорид и бензол, но не ограничиваясь ими. Чтобы способствовать вымыванию, можно дополнительно провести какой-либо подходящий нагрев. Например, ванну 41 целиком можно поместить в водяную баню. После подходящей сушки сырую заготовку 1F, из которой удален воск, переносят на этап спекания.
[0032] В качестве альтернативы, после удаления воска можно выполнить изостатическое прессование сырой заготовки 1F. Обращаясь к Фиг. 4В, сырую заготовку 1F запаивают в каучуковую форму 43 подходящей небольшой толщины и вместе с ней устанавливают в емкость 45 высокого давления. Так как емкость 45 высокого давления заполнена рабочей жидкостью L, то при создании давления в этой жидкости L сырая заготовка 1F подвергается изотропному воздействию давления. Изостатическое прессование может выполняться без нагрева, а именно, оно может выполняться как холодное изостатическое прессование (CIP, Cold Isostatic Pressing). В качестве альтернативы, оно может выполняться как горячее изостатическое прессование (HIP, Hot Isostatic Pressing), в результате чего одновременно происходит спекание, как описано позднее. Выполнение изостатического прессования предпочтительно для регулирования плотности спеченного изделия.
[0033] Обращаясь к Фиг. 3В, сырую заготовку 1F, из которой удалено связующее, устанавливают в печь 31, выполненную с возможностью нагревания до температуры спекания или выше. Температура спекания зависит от материала порошка 7 и ниже температуры плавления Тпл (К), в общем случае она находится в диапазоне 0,5-0,8 Тпл. Внутреннее пространство печи 81 предпочтительно поддерживают при подходящем разрежении или продувают неокислительным газом, таким как азот, чтобы получить неокислительную атмосферу. Скорость повышения температуры может составлять, например, примерно 2-20°С/мин. После достижения подходящей температуры, которая выше температуры спекания, ее поддерживают в течение значительного периода времени, например, 0,5 часа.
[0034] Чтобы избежать чрезмерного спекания, температуру нагрева и время поддержания температуры необходимо ограничивать подходящим образом. На практике для поверхностной обработки разрядом предпочтительно применять электрод, имеющий плотность после спекания (полученную путем деления объемной плотности на теоретическую плотность идеального тела без пор) примерно 25-45%. Учитывая эту плотность после спекания, на основе конечного числа экспериментов можно легко определить температуру нагрева и время ее поддержания. В качестве альтернативы, вместо плотности после спекания можно определить температуру нагрева и время, необходимые для получения электрического сопротивления электрода 1, составляющего 1×10-3 Ом∙см или более и 3×10-3 Ом∙см или менее. Электрическое сопротивление может быть показателем расходуемости электрода. При этом вышеупомянутая плотность после спекания может быть легко получена без какого-либо специального контроля, в зависимости от материалов.
[0035] После завершения нагрева печь охлаждают, при этом сохраняя продувку. Скорость охлаждения необходимо подходящим образом регулировать, чтобы не нанести чрезмерный тепловой удар по спеченному изделию. После достаточного охлаждения, в печь вводят азот или аналогичный газ, чтобы создать в ней атмосферное давление, после чего вынимают спеченный электрод 1.
[0036] Согласно общеизвестной информации, доступной специалистам в данной области техники, чешуеобразные частицы склонны попадать в промежутки между сферическими частицами и поэтому стимулируют протекание спекания. Это приводит к увеличению плотности после спекания и поэтому, как ожидается, будет невыгодным при изготовлении расходуемого электрода. Вопреки этому ожиданию, согласно вышеуказанному процессу, плотность после спекания электрода 1 является достаточно низкой, поэтому электрод хорошо расходуется и за счет этого применим для поверхностной обработки разрядом. Помимо этого, при смешивании чешуеобразных частиц и сферических частиц снижается текучесть смешанного материала. Это, как известно, мешает инжекционному формованию. Вопреки ожиданию, согласно вышеуказанному процессу, можно без проблем выполнять формование электрода 1.
[0037] Чтобы продемонстрировать эффекты настоящего изобретения, были проведены следующие эксперименты.
[0038] Порошок из сферических частиц получали методом пульверизации из известного износостойкого сплава кобальта. Затем из того же сплава методом измельчения с использованием шаровой мельницы получали порошок из чешуеобразных частиц. Приготовили соответствующие смешанные материалы, в которых были смешаны порошок из сферических частиц и порошок из чешуеобразных частиц в соотношениях, приведенных в Таблице 1. Соответственно им, примешивали связующее, состоящее из карнаубского воска в количестве 40 вес.%, полипропилена в количестве 58 вес.% и стеариновой кислоты в количестве 2 вес.%, в соотношениях, приведенных в Таблице 1, а затем соответственно замешивали. Путем инжекционного формования получали прямоугольные параллелепипеды размерами 10×5×100 мм, которые затем подвергали удалению смазки/связующего и спеканию. Соответствующие тестовые образцы выдерживали при 250°С в течение 4 часов, а затем выдерживали при 350°С в течение 20 часов, тем самым удалив смазку/связующее. Подвергнутые удалению смазки/связующего тестовые образцы спекали при 800°С в течение 10 часов.
[0039] Результаты изучения внешнего вида соответствующих тестовых образцов сведены в Таблицу 1. В Таблице 1 выглядевший не имеющим трещин классифицирован как "хороший", а выглядевший имеющим трещины классифицирован как "плохой". Кроме того, тот, из которого не удалось получить сырую заготовку, классифицирован как "бракованный".
Таблица 1
Поддаваемость спеканию
Доля порошка из чешуеобразных частиц от всего смешанного материала
(вес.%)		 Доля связующего от всего состава
(объем.%)
57,5 55 52,5 50 47,5 45
10   Плохой Хороший Хороший Хороший Бракованный
20   Плохой Хороший Хороший Хороший  
30   Плохой Хороший Хороший Хороший  
40 Плохой Хороший Хороший Хороший Хороший  
50 Плохой Хороший Хороший Хороший Бракованный  
60 Плохой Хороший Хороший Хороший Бракованный  
65 Плохой Хороший Хороший Бракованный Бракованный  
70 Плохой Бракованный Бракованный      
[0040] Далее, тестовые образцы, классифицированные как "хороший", попробовали применить для поверхностной обработки разрядом. Было подтверждено, что любой из них успешно формировал покрытие.
[0041] Хотя выше изобретение было описано со ссылкой на определенные варианты его реализации, изобретение не ограничивается описанными выше вариантами реализации. В свете вышеприведенных сведений специалистам в данной области техники будут очевидны модификации и изменения описанных выше вариантов реализации.
Промышленная применимость
[0042] Предлагается расходуемый электрод, предпочтительно применяемый для поверхностной обработки разрядом.

Claims (9)

1. Способ изготовления электрода, используемого для поверхностной обработки разрядом, содержащий:
замешивание состава, включающего электропроводный смешанный материал с размером частиц менее 5 мкм, содержащий первый порошок, полученный с помощью по меньшей мере любого процесса, выбранного из группы, состоящей из метода распыления, метода восстановления и карбонильного метода, и второй порошок, полученный методом измельчения, и связующее, причем электропроводный смешанный материал содержит второй порошок с долей 10-65 вес.%;
инжекционное формование замешанного состава в литейную форму с получением сырой заготовки;
нагревание сырой заготовки так, чтобы удалить связующее из сырой заготовки; и
спекание сырой заготовки без связующего при температуре и времени выдержки, необходимых для получения электрода с электрическим сопротивлением от 1×10-3 до 3×10-2 Ом∙см.
2. Способ по п.1, в котором связующее примешивают в состав с долей 47-55 об.% от состава.
3. Способ по п.1, который дополнительно содержит уменьшение среднего размера частиц смешанного материала до 5 мкм или менее.
4. Способ по п.1, который дополнительно содержит обработку сырой заготовки изостатическим прессованием.
5. Способ по п.4, в котором связующее примешивают в состав с долей 47-55 об.% от состава.
6. Способ по п.4, в котором связующее содержит воск, имеющий первую температуру удаления, и синтетическую смолу, имеющую вторую температуру удаления, и сырую заготовку нагревают до второй температуры удаления или выше на этапе нагревания сырой заготовки с тем, чтобы удалить связующее из сырой заготовки.
7. Способ по п.6, который дополнительно содержит вымывание воска из сырой заготовки посредством растворителя перед изостатическим прессованием с тем, чтобы удалить воск из сырой заготовки.
8. Способ по п.6, который дополнительно содержит нагревание сырой заготовки до температуры не ниже первой температуры удаления и не выше второй температуры удаления перед изостатическим прессованием с тем, чтобы удалить воск из сырой заготовки.
9. Электрод для поверхностной обработки разрядом, изготовленный:
замешиванием состава, включающего электропроводный смешанный материал с размером частиц менее 5 мкм, содержащий первый порошок, полученный с помощью по меньшей мере любого процесса, выбранного из группы, состоящей из метода распыления, метода восстановления и карбонильного метода, и второй порошок, полученный методом измельчения, и связующее, причем электропроводный смешанный материал содержит второй порошок с долей 10-65 вес.%;
инжекционным формованием замешанного состава в литейную форму с получением сырой заготовки;
нагреванием сырой заготовки так, чтобы удалить связующее из сырой заготовки; и
спеканием сырой заготовки без связующего при температуре и времени выдержки, необходимых для получения электрода с электрическим сопротивлением от 1×10-3 до 3×10-2 Ом∙см.
RU2012150270/02A 2010-04-28 2011-04-27 Электрод, применяемый для поверхностной обработки разрядом, и способ его изготовления RU2528527C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010104090 2010-04-28
JP2010-104090 2010-04-28
JP2010-111008 2010-05-13
JP2010111008 2010-05-13
PCT/JP2011/060212 WO2011136246A1 (ja) 2010-04-28 2011-04-27 放電表面処理に適用される電極及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012150270A RU2012150270A (ru) 2014-06-10
RU2528527C2 true RU2528527C2 (ru) 2014-09-20

Family

ID=44861544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012150270/02A RU2528527C2 (ru) 2010-04-28 2011-04-27 Электрод, применяемый для поверхностной обработки разрядом, и способ его изготовления

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130037524A1 (ru)
EP (1) EP2564955B1 (ru)
JP (1) JPWO2011136246A1 (ru)
CN (1) CN102858481B (ru)
RU (1) RU2528527C2 (ru)
WO (1) WO2011136246A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104753552A (zh) * 2013-12-26 2015-07-01 宏达国际电子股份有限公司 保护壳与电子系统
JP6848521B2 (ja) * 2017-02-24 2021-03-24 セイコーエプソン株式会社 金属粉末射出成形用コンパウンド、焼結体の製造方法および焼結体
CN110125499B (zh) * 2019-05-14 2020-12-08 宁波博德高科股份有限公司 表层含碳的慢走丝电火花加工用电极丝及其制备方法
CN110976881B (zh) * 2019-12-30 2022-04-12 广州赛隆增材制造有限责任公司 17-4ph线性多腔含能破片壳体的mim制造工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU87371A1 (ru) * 1949-10-24 1949-11-30 Е.Г. Хренова Способ получени электродов дл электроискровых и других установок
SU1715495A1 (ru) * 1988-11-22 1992-02-28 Научно-производственное объединение "Мединструмент" Способ изготовлени электродов дл электроискрового легировани
RU2007274C1 (ru) * 1991-06-24 1994-02-15 Институт материаловедения Дальневосточного отделения РАН Электродный материал для электроискрового легирования и способ его получения

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4569822A (en) * 1984-05-11 1986-02-11 Brown Sanford W Powder metal process for preparing computer disk substrates
JPH08302401A (ja) * 1995-05-02 1996-11-19 Juki Corp 粒子状材料及びそれから製造した焼結体
US5689796A (en) * 1995-07-18 1997-11-18 Citizen Watch Co., Ltd. Method of manufacturing molded copper-chromium family metal alloy article
US5641920A (en) * 1995-09-07 1997-06-24 Thermat Precision Technology, Inc. Powder and binder systems for use in powder molding
JP3509540B2 (ja) * 1997-03-19 2004-03-22 Ｊｆｅスチール株式会社 流動性と成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合物、その製造方法および成形体の製造方法
CN100354454C (zh) * 1998-03-11 2007-12-12 三菱电机株式会社 放电表面处理用压坯电极及放电表面处理用压坯电极的制造方法
CA2356253C (en) * 1999-10-29 2010-10-26 Kawasaki Steel Corporation A die lubricant comprising a higher-melting and a lower-melting lubricants
AT409271B (de) * 2000-02-04 2002-07-25 Treibacher Ind Ag Verfahren zur herstellung von agglomeraten, enthaltend eisen und mindestens ein weiteres element der gruppen 5 oder 6 des periodensystems
US7556668B2 (en) * 2001-12-05 2009-07-07 Baker Hughes Incorporated Consolidated hard materials, methods of manufacture, and applications
EP1643008B1 (en) * 2003-06-11 2017-11-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electrical- discharge surface-treatment method
JP4580250B2 (ja) * 2005-02-02 2010-11-10 三菱電機株式会社 放電表面処理用電極の製造方法及び該電極並びに放電表面処理方法
US9347137B2 (en) * 2006-09-11 2016-05-24 Ihi Corporation Method of manufacturing electrode for electrical-discharge surface treatment, and electrode for electrical-discharge surface treatment
SE0602494L (sv) * 2006-11-22 2008-05-23 Sandvik Intellectual Property Metod att tillverka en sintrat kropp, en pulverblandning och en sintrad kropp
JP5322049B2 (ja) * 2008-07-08 2013-10-23 独立行政法人日本原子力研究開発機構 ベリリウム材充填体およびベリリウム材充填体の成形方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU87371A1 (ru) * 1949-10-24 1949-11-30 Е.Г. Хренова Способ получени электродов дл электроискровых и других установок
SU1715495A1 (ru) * 1988-11-22 1992-02-28 Научно-производственное объединение "Мединструмент" Способ изготовлени электродов дл электроискрового легировани
RU2007274C1 (ru) * 1991-06-24 1994-02-15 Институт материаловедения Дальневосточного отделения РАН Электродный материал для электроискрового легирования и способ его получения

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012150270A (ru) 2014-06-10
EP2564955B1 (en) 2015-12-16
JPWO2011136246A1 (ja) 2013-07-22
EP2564955A1 (en) 2013-03-06
EP2564955A4 (en) 2013-11-06
CN102858481B (zh) 2015-04-15
US20130037524A1 (en) 2013-02-14
CN102858481A (zh) 2013-01-02
WO2011136246A1 (ja) 2011-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105499574B (zh) 一种制备孔隙均匀异型多孔钨制品的方法
EP2492032B1 (en) Method for manufacturing a copper-based composite material for electrical contacts
RU2528527C2 (ru) Электрод, применяемый для поверхностной обработки разрядом, и способ его изготовления
CN102171780B (zh) 真空断路器用的电极材料及其制造方法
CA2503834A1 (en) Metal powder injection molding material and metal powder injection molding method
WO2008032359A1 (fr) Procédé de production d'une électrode pour traitement de surface par décharge électrique et électrode pour traitement de surface par décharge électrique
KR100725209B1 (ko) 티타늄 분말사출 성형체 제조방법 및 티타늄 코팅방법
CN114086015B (zh) 一种铜钨合金零件及其制造方法
EP2399696B1 (en) Electrode manufacturing method and electric discharge surface treatment used therein
RU2490094C2 (ru) Электрод для поверхностной обработки разрядом и способ его изготовления
KR101635792B1 (ko) 알루미늄/탄화규소 금속 복합재료의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 알루미늄/탄화규소 금속 복합재료
CN114433859B (zh) 一种高品质钛合金粉末用电极、其制备和应用
JP4631494B2 (ja) 熱電材料の製造方法
KR102271296B1 (ko) 철동 합금 분말, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 소결체
JP4702308B2 (ja) 焼結体の製造方法
KR20170033921A (ko) 동철합금 분말의 제조방법 및 이에 의해 제조된 동철합금 분말
KR102715642B1 (ko) 분말 야금용 복합 윤활제 및 이의 제조 방법
KR100858658B1 (ko) 텅스텐-구리 방전가공용 전극 제조방법
JP2015067879A (ja) 放電表面処理用電極の製造方法及び放電表面処理方法
RU2417137C2 (ru) Способ изготовления электрода для электроразрядной обработки поверхности и электрод для электроразрядной обработки поверхности
JP2681801B2 (ja) 金属粉末を含む射出成形用原料の製造方法
KR20240045153A (ko) 분말 야금용 고밀도 복합 윤활제 및 이의 제조 방법
Omar et al. Production of medical devices prototype through metal injection moulding technique
EP3031550A1 (en) Method for producing sintered components by HIP