SE426791B - Forfarande vid strengpressning av en pulverfylld kapsel - Google Patents

Description

10 15 20 25 EO 35 8003139-6 Strängpressning av pulver i kapslar har hittills hämmats på. grund av många evårbemästrade problem. Bland annat har man vid hittillsvarande metoder haft stora problem med veckning av kapselplåten. I en artikel med titeln " The Gonsolidation of Metal Powder by Hot Working within Sheaths" i “Powder Me- tallurgy" 1958 No 1,2 sidorna 94-103 beslnriver 3 Williams olika metoder för framställning av produkter med utgångspunkt från pulver. I ett avsnitt 'be- skrivas strängpressning. Veokning av kapselplâten anges som en allvarlig 'oegrängsning för metoden. För att minska risken för veckning har det före- slagits att före str-ängpressningen isostatiskt pressa kapseln i kallt till- stånd så att en täthet av minst 80 ß av den teoretiska tätheten erhålles." En sådan sammanpressning är möjlig för material som vid granulering ger ett mjukt pulver men ej för material som ger ett hårt sfäriskt pulver. En kapsel med snabbstâlpulver kan icke sanzmanpreesas så att tillräcklig täthet uppnås.

Uppfinningen gör det möjligt att med gott resultat utan förpressxiing i kallt tillstånd strängpressa en kapsel med pulver, där tätheten är den som kan uppnås genom vibrering vid kapselfyllningen. Strängpressning av hårt sfäriskt pulver som ej kan förtätas vid kall isostatisk pressning 'blir möj- lig. Den uppnåbara tätheten genom vibrering av ett sfäriskt pulver nor- malt mellan 67-72 9% av den teoretiska. Enligt uppfinningen uppvärmes en med metallpulver fylld kapsel till en för sammanbindxxing av metallpulver- kornen erforderlig temperatur vid aktuellt presstryck, insättas kapseln i en presskammare och omge av ett värmeisolerande skikt av ett lättdeformerbart och vid pressningstemperaturen termiskt stabilt pulver med skiktstrnzktwzr med lätt mot varandra glidande pulverkorn som talk eller pyrofyllit. En kolv inskjxx- tes i preskammaren och utsätter kapseln och omgivande material för ett sådant tryck att kapseln med innehåll och omgivande material pressas ut genom en öpp- ning i en matris vid tryckkammarens ena ände. Talken eller annat material som omger kapseln förhindrar i allt väsentligt veckning av kapselplåten vid press- ning. nessutom innebär materialets. värEeIšSiÉÉ-Éíšmaga att kapßemate.. fia-let Gå i utsträckning komer att redig-las genom värmeövergång till trwkkfimfirväseen. Detta innebär at: kapten e; behöver uppvämas m1 en övertemreratzr med hänsyn tm värmaren-lust. rama begränsning av upp- värmningen innebär att riskerna för oönskad komtillväxt minskar. Det är :ïïkšïj-:ï :ïïïäïlullnlfísrííxtglirvïïïnnias i tryckkammare och matris. Genom åstadkcmer pressningenê' kan hill tumïlan amets-ixme ande och kolven, som byte mellan varje i ' -- s an glutïressmns åstadkommas' Matris- PIêSSmng behover då e; foretagas.

Ben erhållna tätheten är förutom av temperaturen beroende av reduktionsgrav- den vid strämgpressningen. Tätheten 6% med reduktionsgraden och kan vid 10 15 20 25 55 8003139-6 stor reduktionsgrad närma sig den teoretiska.. Vid kraftig nedvalsning efter pressningen kan man nöja sig med liten reduktion vid pressning. vid' vale- ningen uppnås då full önskad slutlig täthet. Det är även möjligt att uppnå full täthet med liten reduktion genom att i ett första tempo under pressningen utsätta kapseln med pulver för ett mycket högt tryck i tryckkammaren genom att under detta första tempo hålla matrisöppningen tillsluten och därefter frilägga matrisöppnizxgen och pressa ut kapseln med pulver vid ett avsevärt lägre tryck. En förknmpaktering av ämnet kan erhållas genom fördröjd start av strängpressningen på flera olika sätt. En plåtskiva kan placeras mellan matrisen och matrisstödet. Denrzas styrka kan väljas så. att den brister när önskat förkompakteringstryek uppnåtts varvid strängpressningen startar. Det är också möjligt att utföra kapseln med en gavel med sådan styrka att denna ger sådant motstånd vid strängpressningsstarten att önskat förkompakterings- tryck uppnås. Vidare kan man använda en förskjutbar propp som borttages när förkompakteringen gjorts. Redizlctionen bör vara större än 2:1 företrädesvis större än 6:1. I det fall kapseln med pulver pressas i tvâ. tempon bör den i det första tempot med tillsluten matrisöppning utsättas för ett axiellt tryck överstigande 2 kbar företrädesvis över 4 kbar.

Talk är ett lämpligt hjälpmaterial vid pressningen. Det är både värmeisoler- ande och på lämpligt sätt deformerbart. Inte minst viktigt är ett det är lätt- tillgängktgt och billigt. Fyllning av mellanrummet mellan kapseln och tryck- kammarväggen kan underlättas genom lämplig korngradering av använd talk.

Pressningsegenskapema kan förbättras genom inblandning av smörjande medel i talken, exempelvis polytetrafluoretylen, bornitrid, grafit eller molybden- disulfid. Ett annat sätt att underlätta pressnirxgen är att belägga tryck- kamerezxs inre yta. med ett friktionsnedsättande ämne som polytetrafluoretylen.

Med lxänsyn till möjligheterna att anbringa talk kring kapseln måste spalten mellan kapseln och omgivande vägg ha en viss minimistorlek. Dessutom måste talkskiktet ha en viss tjocklek med hänsyn till värmeisoleringen och med hänsyn till pressningen. En skikttjocklek av 10-40 mm anses lämpligt. För att minska kraftförlueten vid pressningen kan det vara. lämpligt att använda en press där pressmens cylinder är axiellt rörligt anordnad i förhållande till matrisen. Under pressnixxgen är presskammaren fritt rörlig och förskju- tes axiellt ner över matrisen på grund av friktionen mellan talken och tryck- mannar-väggen då presskolven iriföres i tryckkammereu.

Det är också möjligt att pressa röränznen genom förfarandet enligt uppfinning- en. Änmet göres då rörfbrmat och fyllas hålet med talk eller liknande lätt- defoimerbæt material av sazama slag som omger ämnet. lämpligen insättas en \ 10 15 20 25 50 55 8003139-6 förpressea stång av talk i rörämet. Även fast som med ett skikt talk mellan domen och kapselväggen kan användas. Detta. arrangemang ger fördelar vid press- ning av produkter med små hål. Det är också. möjligt att pressa produkter med flera parallella kanaler genom att utföra ämnetmed flera parallella hål. Ämnet kan vara uppbyggd av flera olika material. Så. kan t ex ett röräme bestå. av en yttre del av ett enkelt stålmaterial och en inre del av ett rostfritt mate- rial. Det kan i vissa fall vara ändamålsenligt att ha. talken eller annat ämne lovar i röret eller i kanalerna under den vidare bearbetningen efter pressningen.

Uppfinningen beslcrives närmare under hänvisning till bifogade figurer. Elg 1 visar sohematiskt en press och figurerna 2 och 5 partiet vid presematri- sen under pressning av ett massivt ämne respektive ett rörämne. Rörkapselns hål 'bör då vara tillslutet vid båda ändarna.

Det visade presstativet 1 är av den typ som är uppbyggt av ok 2 ooh 5, pelare 4 och en kraftupptagande bandmantel 5. På. undre oket 2 är ett matrisstöd 6 inlästat med en kanal 9 med hjälp av en hållarring 7. I övre oket 5 en manövercylinder 8 med en kolv 10 :lnfästam En presskolv 11 är förenad med kolven 10 med en skiva 12 som är försedd med styrrullar 15 som löper mot styrningen på. pelarna 4. _För lyftning av presskolven 11 och inskjutning av kolven 10 i cylindern 8 finnes ej visade manövercylindrar. I presstativet finnes en presscylinder 14 med gavlar 15 och 16 som uppbär styr-rullar 17 som löper mot styrningar på. pelarna 4. Pressoylindern kan manövreras vertikalt med hjälp av manövercylindrar 18 som infästade i presstivets 1 övre del och vars kolvstång 20 är förenad med pressoylizzderns undre fläns 15. På. matrisstödet 6 ligger en skiva 21 och på. denna. vilar en matris 22 med en öppning 19. I cylindern 14 finnes ett ämne som består av en kapsel 25 som är fylld med ett metallpulver. Kapseln 25 är omgiven av ett defozmerbart ämne 24 som lämpligen utgöres av talkpulver.

Skivan 21 som utgör ett sprängbleok användes i det fall kapseln 25 förkompak- teras före eträngpresmingen. När en viss presskraft uppnåtts brister skivan 21 och strängpressnixagen börjar. Kepselmaterialet och det omgivande isoler- ande deforznerbera materialet (talk) 24 flyter ut gemensamt genom matrisen 22 som visas i fig 2. vid preesning av en rörformad kapsel med en kärna 25 'av deformerbart material erhålles en produkt med en kärna som visas i fig 5.

T *k som omger metallprodukten och som bildar en lsärna. vid pressning av rör är sprött efter pressningen och kan utan svårigheter avlägsnas.

Claims (10)

5 sooz139-6 PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning av långsträokta täta kroppar av metaller eller metallegeringer genom strängpreesning med utgångspunkt från pulver inneslutet i en metallkapeel (23), k ä. n n e t e c k n a t därav, att en sluten pulverfylld kapsel (23) uppvärmes till 'bindningstemperatur, insättes i. en presscylinder (14) och omges av ett skikt av talk eller pyrofyllit eller av ett material med liknande termisk isolerfömåga och struktur med lätt mot varandra glidande pulverkorn, varefter en kolv (11) inför-es i presscylindern (14) och utsätter kapsel (23) och omgivande material (24) för ett sådant tryck att kapsel (23) och omgivande material (24) pressas ut genom en öppning (19) i en matris (22) vid tryckkammarens (14) ena ände.

2. Förfarande enligt patentlmav 1, k än n e t e c k n a t därav, att kapseln (23) i ett första presstempo utsättas för ett högt tryck i en sluten presscylínder (14), varefter en matrisöppning (19) frilägges och kapeeln (23) med pulver pressas ut genom öppningen (19) i matrisen (22).

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k än n e t e c k n a t därav, att areareduktionen vid strängpressningen är större än 3:1.

4. För-farande enligt patentkrav 2, k ä. n n e t e c k n a t därav, att kapseln (23) vid första pressningstempot utsättes för ett axiellt tryck över- eleridande 2 kbar, företrädesvis över 4 kbar.

5, För-farande enligt patentkx-av 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att i det isolerande deformerbsra materialet (24) inblandas ett smörjande medel, exempelvis bornitrid, gafit eller molybdendisulfid.

6. Förfarande enligt patentlcrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att presscylinderns (14) inre yta belägges med ett friktionsnedsättande ämne, exempelvis polytetrafluoretylen.

7. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att presseylindemx (14) under pressningen är förskåutbar relativt matrisen (22)

8. För-farande erxlig-t patentkrav 1 eller 2, k ä. n n e t e c k n a. t därav, att kring kapseln (23) anbringas ett skikt av isolerande deformerbart material (24) med en tjocklek av mellan 10 och 40 m. 8003139-6 6

9. Förfarmâe enligt patentlcrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att i en rörformaä kapsel (25a) eller en kapsel med. flera kanaler hålet i respektive kanel i kapseln (23a) fyllas med lätt deformerbart material, t ex talk.

10. Förfeæande enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a. t därav, att en förpzessad stång av det deformerbara materialet anbringas i den rörfomaäe kapseln (25a) .