SE507179C2 - Sätt och anordning för gasrening vid varmisostatisk pressning - Google Patents

Sätt och anordning för gasrening vid varmisostatisk pressning

Info

Publication number
SE507179C2
SE507179C2 SE9504323A SE9504323A SE507179C2 SE 507179 C2 SE507179 C2 SE 507179C2 SE 9504323 A SE9504323 A SE 9504323A SE 9504323 A SE9504323 A SE 9504323A SE 507179 C2 SE507179 C2 SE 507179C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
gas
container
inert gas
circulation
pressure
Prior art date
Application number
SE9504323A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9504323D0 (sv
SE9504323L (sv
Inventor
Carl Bergman
Original Assignee
Asea Brown Boveri
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 Asea Brown Boveri filed Critical Asea Brown Boveri
Priority to SE9504323A priority Critical patent/SE507179C2/sv
Publication of SE9504323D0 publication Critical patent/SE9504323D0/sv
Priority to DE69613998T priority patent/DE69613998T2/de
Priority to US09/077,275 priority patent/US6250907B1/en
Priority to JP9521199A priority patent/JP2000501780A/ja
Priority to PCT/SE1996/001568 priority patent/WO1997020652A1/en
Priority to AU10468/97A priority patent/AU1046897A/en
Priority to EP96941277A priority patent/EP0866740B1/en
Publication of SE9504323L publication Critical patent/SE9504323L/sv
Publication of SE507179C2 publication Critical patent/SE507179C2/sv
Priority to US09/608,711 priority patent/US6331271B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/001Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
    • B30B11/002Isostatic press chambers; Press stands therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/14Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15Hot isostatic pressing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S425/00Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
    • Y10S425/815Chemically inert or reactive atmosphere

Description

15 20 25 30 35 507 179 behandlingen är cylindern med omgivande huv placerad inuti en i en tryckkammare anordnad ugn. För att åstadkomma tryckutjämning mellan utrymmena utanför och innanför huven, kan gasen passera under huvens nedre kant.
Under behandlingen aktiveras värmeelement i ugnsrummet. Värmet överföres via huven till spalten mellan huven och cylindem. Den gas som befinner sig i spalten uppvärmes, varvid gasen innanför huven börjar cirkulera. Under cirkulationen stiger gasen uppåt i spalten och passerar därefier öppningarna i cylinderns övre del och vidare axiellt ner genom reningsmedlet för att därefter överströmma detaljerna i cylindem. Vid cylinderns nedre del passerar gasen ut genom öppningarna för att åter stiga upp genom spalten.
Eftersom den varma gasen, efier att ha passerat genom reningsmedlet, direkt överströmmar detaljema i behållaren, är temperaturen hos reningsmedlet väsentligen densamma som hos detaljerna. Om reningsmedlet är av samma material som detaljerna kommer därför föroreningarna i gasen att ha samma reaktionsbenägenhet med reningsmedlet som med detaljerna.
Detta har på senare tid orsakat avsevärda problem vid varmisostatisk behandling av modema material. Inom exempelvis flygindustrin används nämligen numera i allt högre utsträckning just de material, som är goda reningsmedel även som höghållfasta konstruktionsmaterial för exempelvis turbinblad. Ett av de allra bästa materialen ur hållfasthetssynpunkt är titan. Titan är emellertid även ett av de material som har den allra största reaktionsbenägenheten med de skadliga gasföroreningarna syre och kväve.
Vid varmisostatisk behandling av titan är det därför inte möjligt att finna något reningsmedel som är bättre än just titan.
Vid behandling av titandetaljer enligt det ovan beskrivna sättet reagerar därför föroreningarna i gasen lika gärna med detaljerna, som med reningsmedlet. Eftersom bara en del av föroreningama i gasen reagerar med och binds av reningsmedlet vid varje passage av detta, kommer en oacceptabelt stor del av föroreningarna istället att reagera med detaljerna. Resultatet av den varrnisostatiska behandlingen blir härvid undermålig och leder till lågt utbyte och hög kassation av detaljer. Än värre är emellertid, att den bristfälliga behandlingen även kan orsaka svårdetekterade rnaterialfel i detaljema, som kan orsaka mycket allvarliga haverier, exempelvis om de behandlade detaljerna utgör turbinblad för flygplansmotorer. 10 15 20 25 30 35 507 179 Ytterligare ett problem har på senare tid uppstått till följd av de allt högre behandlingstryck som används vid varmisostatisk behandling. Då gasen komprimeras under trycksättningen, ökar koncentrationen av mängden föroreningar per volymsenhet gas. Gas, som under atmosfärtryck uppvisar acceptabla föroreningsnivåer, blir på så sätt, då de trycksätts allt för föroreningsbemängda. Detta medför att helt ny gas av högsta renhet, även när den kommer direkt från tillverkaren, har en för hög föroreningsnivå för att orenad vara användbar vid varmisostatisk pressning. Även helt ny gas måste således renas före det att den kommer i kontakt med detaljerna. Ännu ett närliggande problem har uppstått i och med införandet av kontrollerad snabbkylning av detaljerna i slutskedet av den varmisostatiska behandlingen. Moderna varmisostatpressar, som är anpassade för kontrollerad snabbkylning, har utanför ugnsrummet en eller flera cirkulationsslingor anordnade för gasen. Under snabbkylningen bringas ett delflöde av gasen att passera genom dessa slingor för kylning genom överföring av värme till tryckkammarväggen. Det har emellertid visat sig att föroreningar exempelvis i form av vatten och syre sätter sig på väggama i dessa cirkulationsslingor. Föroreningarna försvinner inte helt under vakuumsugningen av pressen, utan riskerar att under behandlingen blanda sig med gasen och skada detaljema. Ändamålet för föreliggande uppfinning är därför att tillhandahålla ett sätt och en anordning för varmisostatisk pressning av detaljer, som kraftigt reducerar risken för att i gasen förekommande föroreningar ska skada detaljerna, särskilt för de fall där detaljerna innehåller samma material som reningsmedlet Lösningen Detta ändamål erhålles enligt föreliggande uppfinning med ett sätt av det i inledningen beskrivna slaget, som kännetecknas av att, under införandet av den inerta gasen, den inerta gasen bringas att cirkulera i ugnsrummet, varvid den inerta gasen och / eller reningsmedlet uppvärmes, den inerta gasen bringas att passera genom reningsmedlet och den inerta gasen efter att ha passerat genom reningsmedlet kyls före det att den kommer i kontakt med detaljerna i behållaren.
Härigenom erhålls under tryckhöjningsfasen, en väsentlig temperaturskillnad mellan reningsmedlet och detaljerna. Reningsmedlet har den väsentligt högre temperaturen, 507 179 10 15 20 25 30 35 De föroreningar som finns i gasen under införandet har därför en mycket större benägenhet att reagera med reningsmedlet än med detaljerna. Föroreningar som inte reagerar med och binds av reningsmedlet vid sin första passage genom medlet, har väsentligt lägre sannolikhet att vid kontakt med de svalare detaljema reagera med dessa. Resultatet blir att, även om reningsmedlet och detaljema är gjorda av eller innehåller samma material, den absolut största delen av föroreningarna reagerar med reningsmedlet, varvid detaljernas föroreningsgrad kan hållas mycket låg.
Den inerta gasen kan bringas att cirkulera även eñer det att införandet av gasen är avslutat, dvs då det förutbestämda behandlingstrycket är uppnått i tryckkammaren.
Härigenom är det möjligt att låta även den sist införda gasmängden passera genom reningsmedlet ett flertal gånger. Detta är särskilt fördelaktigt i de fall renheten hos den införda gasen är oacceptabelt låg.
Under cirkulationen av den inerta gasen kan gasen värmas med en därför speciellt anordnad värmare. Gasen för med sig värmet till reningsmedlet varvid reaktionsbenägenheten mellan föroreningarna och reningsmedlet ökar. Härigenom är det möjligt att värma gasen utan att de i ugnen anordnade värmeelementen behöver aktiveras. Detta är särskilt fördelaktigt, eñersom aktivering av värrneelementen skulle orsaka snabbare uppvärmning av detaljema, vilket i sin tur skulle motverka den eftersträvade temperaturskillnaden mellan reningsmedlet och detaljerna. Det är även möjligt att låta samma värmare eller en separat värmare direkt värma reningsmedlet, varvid temperaturen vid reaktionsytorna i reningsmedlet kan ökas ytterligare.
Den inerta gasen kan, under cirkulationen och efter det att den har passerat genom reningsmedlet kylas genom att ledas utmed en eller flera värmeväxlande ytor, som är anordnade i ugnen, företrädesvis på behållaren. De värmeväxlande ytorna kan vara anordnade som kanalväggar i längsgående kanaler genom behållaren. Kanalerna är då så anordnade att de fritt kommunicerar med ugnsrummet utanför behållaren samtidigt som de är i huvudsak gastät avgränsade från behållarens inre. Enligt en föredragen utföringsform kan behållaren vara väsentligen cylindrisk med en vertikal axel och med en väsentligen central cylindrisk kanal anordnad genom behållaren. Under cirkulationen leds härvid gasen, efier att ha passerat reningsmedlet, vertikalt upp genom den centrala kanalen och vidare radiellt utmed behållarens övre gavel samt därefter åter ned utmed behållarens yttre mantelyta. Den värmeväxlande ytan utgörs härvid av den centrala kanalens vägg, den övre gaveln och den yttre mantelytan. 10 15 20 25 30 35 Utföringsformen innebär ett enkelt sätt att säkerställa cirkulationsflödet kombinerat med en stor värmeväxlande yta för den inerta gasen.
Den inerta gasen kan vidare bringas att cirkulera även i åtminstone en utanför ugnsrummet anordnad cirkulationsslinga. Företrädesvis bringas gasen att cirkulera genom tryckkammarens samtliga utrymmen, utanför behållaren. Sättet enligt denna utföringsform lämpar sig särskilt väl i moderna varmisostatiska pressar med separata kylslingor för snabbkylning av lasten. Genom att cirkulera den renade gasen i dessa slingor är det möjligt att där krafiigt reducera mängden föroreningar. Föroreningarna som exempelvis kan utgöras av syre- och vattenmolekyler och som sitter på kylslingomas väggar, tas upp av den renade gasen och förs till reningsmedlet där de reagerar med och binds vid detta.
Gasutbytet mellan behållarens inre och den omgivande ugnen kan begränsas till att i huvudsak tillåta endast tryckutjämning. Detta sker genom att behållaren utförs i huvudsak gastät. Härigenom minimeras det gasflöde som kommer i kontakt med detaljerna. Detta leder i sin tur till att detaljemas exponering för i gasen förekommande föroreningar minimeras. Risken att detaljerna ska skadas av eventuellt kvarvarande föroreningar begränsas därmed.
Uppfinningen avser även en varmisostatisk press för utförande av det ovan beskrivna sättet *enligt uppfinningen. Pressen definieras av de elterföljande patentkraven 9 - l3.
Dess särskilda egenskaper och fördelar beskrivs i figurbeskrivningen nedan.
Figgrbeskrivning Exemplifierande utföringsformer av sättet och anordningen enligt uppfinningen beskrivs nedan i anslutning till den bifogade ritningen.
Ritningens figur l utgör ett schematiskt tvärsnitt genom en utföringsform av en varmisostatisk press enligt uppfinningen.
Den i figuren visade varmisostatiska pressen innefattar en cylindrisk tryckkammare l, som avgränsas av ett cylinderelement 2 samt en övre 3 och en nedre 4 ändförslutning.
Cylinderelementet 2 är radiellt förspänt medelst en första trådlindning 5. Tryck- kammaren kan även vara axiellt förspänd medelst en icke visad andra trådlindning.
Mellan cylinderelementet 2 och den första trådlindningen 5 samt i den övre 507 179 10 15 20 25 30 35 ändförslutningen 3 är kylkanaler 6 för transport av kylvätska anordnade. Inuti tryck- kammaren 1 avgränsas en cylindrisk ugn 7 av en bottenplatta 8 med isolering 8a och en värmeisolerande mantel 9. På mantelns 9 insida är flera elektriska värmeelement 9a anordnade. Radiellt utanför ugnen 7 är en spalt lOa, b anordnad mellan manteln 9 och cylinderlementet 2. I spalten lOa, b är en mellanvägg 11 anordnad så att spalten lOa, b delas i en yttre lOa och en inre lOb spalt . Den inre spalten lOb står via en övre öppning 12a i förbindelse med ugnen 7 och den yttre spalten lOa står via en nedre öppning l2b i förbindelse med ett utrymme 13 nedanför bottenplattan 8.
Genom den nedre ändförslutningen 4 sträcker sig en kanal 14 för införsel av den inerta gasen. Kanalen 14 är i tryckkammaren 1 ansluten till en ledning 15, som sträcker sig genom bottenplattan 8 och isoleringen 8a och mynnar i ugnens 7 nedre del. Strax ovanför ledningens 15 mynning är en cirkulationsfläkt 16, för cirkulation av gasen i ugnen 7 anordnad. Cirkulationsíläkten 16 drivs via en axel 17, som sträcker sig genom en öppning 18 i bottenplattan 8 och isoleringen 8a av en första elektrisk motor 19, som är anordnad i utrymmet 13. En andra elektrisk motor 20 är anordnad i utrymmet 13 och kopplad till en kylfläkt 21. Kylfläktens sugsida står i förbindelse med den yttre spalten 10a och dess trycksida står via en andra kanal 22 i förbindelse med ugnens 7 nedre del.
Inuti ugnen 7, ovanför cirkulationsfläkten 16 är en elektrisk värmare 23 anordnad.
Värmaren 23 är upphängd i en bottenstruktur 24 av ringformigt anordnade och vertikalt ställda plattor. Ovanpå bottenstrukturen 24 vilar en korg 25 med perforerad botten. Bottenplattan 8 med isolering Sa, bottenstrukturen 24 och korgens 25 perforerade botten definierar ett cylindriskt utrymme 26, i vilket cirkulationsfläkten 16 är anordnad samt i vilket gasledningen 15 och kylfläktens kanal 22 mynnar. Detta cylindriska utrymme 26 står även via cirkulationsöppningar 27 i kontakt med det övriga ugnsrummet 7. I korgen 25, på den perforerade bottnen är reningsmedlet 25a, som utgörs av titanspånor placerat. Ovanför korgen 25 är vidare en cylindrisk behållare 28 anordnad. Centralt genom behållaren 28 löper en vertikal kanal 29 med en cylindrisk vägg 29a. Kanalens 29 nedre ände mynnar strax ovanför reningsmedlet 26 och dess övre ände mynnar i ugnens övre del, strax under mantelns 9 övre gavel.
Behållaren 28 har vidare en yttre cylindrisk vägg 30 samt en övre 31 och en nedre 32 ringformig gavel. Den vertikala kanalens 29 cylindriska vägg 29a, den övre 31 och nedre 32 ringförmiga gaveln samt den yttre cylindriska väggen 30 avgränsar härvid ett ringformigt lastutrymme 33. I detta lastutrymme 33 är lasten bestående av detaljer 34, 10 15 20 25 30 35 507 179 som ska behandlas, placerad. I det visade exemplet utgörs lasten av turbinblad, Mellan behållarens yttre vägg 30 och manteln 9 är en cirkulationsspalt 35 anordnad.
Behâllarens yttre vägg 30 är vidare i sin nedre del försedd med en liten öppning 36.
Storleken hos öppningen 36 är avpassad för att tillåta tryckutjämning mellan ugnsrummet 7 och lastutrymmet 33, och för att förhindra stora gasströmningar i lastutrymmet 33.
I det följande beskrivs ett exemplifierande sätt att enligt uppfinningen behandla detaljer. Vid behandlingens början är lasten i form av turbinblad 34 av titan placerade i det ringformiga lastutrymmet 33 inuti behållaren 28, som finns i tryckkammaren 1.
Tryckkammaren 1 är tillsluten. Processen börjar med att lufi i tryckkammaren 1 evakueras genom vakuumsugning. Trycket i tryckkammaren 1 minskas härvid till omkring 1 mbar. Därefter tillföres den inerta gasen argon kallt, från en utanför tryckkammaren 1 anordnad gasbehållare (ej visad). Gasen tillförs via gaskanalen 14 och ledningen 15 till det cylindriska utrymmet 26. På så vis ökas trycket i tryck- kammaren 1 till omkring 2 bar. Under införseln av gas drivs cirkulationsfläkten 16 och kylfläkten 21, så att gasen bringas att cirkulera i ugnsrummet 7 och i de delar av tryckkamaren 1, som är utanför ugnen 7. Då gasen cirkulerat i tryckkammaren och ugnen i omkring 10 minuter sänks trycket återi tryckkarnmaren 1 till omkring l mbar, genom att gasen evakueras.
Efier denna första cirkulation av gas i tryckkamaren 1 utföres en andra cirkulation med gasrening under upphettning. Innan den inerta gasen åter släpps in kopplas den elektriska värmaren 23 på, så att den värms. De elektriska värmeelementen 9a på mantelns 9 insida hålls dock avstängda under hela den inledande gasreningsfasen. Den inerta gasen tillförs från gasbehållaren via gaskanalen 14 och ledningen 15 till det cylindriska utrymmet 26. På så vis ökas trycket i tryckkammaren 1 till dess en tryckbalans uppnås mellan tryckkammaren 1 och gasbehållaren. Normalt uppnås denna balans vid omkring 150 bar. Däreñer ökas trycket i tryckkammaren 1 ytterliggare genom att mer gas förs in medelst en pump i form av en tryckförstärkare (ej visad). På så vis ökas trycket till fiillt behandlingstryck. Normalt ligger detta behandlingstryck omkring 1 000 bar. Under införseln av gas drivs cirkulationsfläkten 16 så att gasen bringas att cirkulera i ugnsrummet 7.
Under cirkulationen passerar gasen från ledningens 15 mynning via cirkulations- fläkten 16, genom den elektriska värmaren 23, där den värms till omkring l 000°C. 10 l5« 20 25 30 35 507 179 Från värmaren 23 drivs den upphettade gasen vidare genom bädden av renings- medel 25a, varvid reningsmedlet upphettas till väsentligen samma temperatur som gasen. Reningsmedlet 25a upphettas även direkt av det från värmaren 23 avgivna strålningsvärmet. Under passagen genom reningsmedlet reagerar föroreningar i form av exempelvis, syre, vatten och kväve med titanet och bildar fasta reaktionsprodukter, främst nitrider och oxider, som binds till titanspånorna. Då gasen har passerat genom reningsmedlet 25a leds den upp genom den centrala, vertikala kanalen 29 i behållaren 28. Från den vertikala kanalens 29 övre mynning leds gasen vidare utmed den övre ringformiga gaveln 31 och ned i den ringforrniga cirkulationsspalten 35, mellan behållarens 28 yttre vägg 30 och manteln 9. Vid passagen genom cirkulationsspalten 35 strömmar en ringa del av gasflödet in genom den lilla öppningen 36 till last- utrymmet 33. Gasströmmen in genom den lilla öppningen 36 orsakas av den tryckskillnad som uppstår mellan ugnsummet 7 och lastutrymmet 33 då gas förs in i ugnsrummet 7. Den största delen av gasströmmen genom cirkulationsspalten 35 leds vidare genom cirkulationsöppningarna 27 åter in i det cylindriska utrymmet 26 vid cirkulationsfläktens 16 sugsida. Här blandas den cirkulerande gasen med införd gas från ledningen 15.
Flödet hos cirkulationsfläkten 16 är flera gånger, företrädesvis mer än lO gånger, större än flödet hos den genom ledningen 15 inströmmande gasen. Härigenom tvingas den allra största delen av gasen att upprepade gånger cirkulera förbi reningsmedlet 25a innan den kommer i kontakt med lasten 34 inuti behållaren 28.
Under cirkulationen kyls gasen då den kommer i kontakt med behållarens 28 yttre ytor.
Detta sker framför allt i den vertikala kanalen 29, vid kontakt med kanalens 29 inre cylindriska vägg 29a. Det avgivna värmet överförs genom den cylindriska väggen 29a till den i lastutrymmet 33 befintliga gasen, varvid lasten värmes indirekt. Kylning av gasen sker på motsvarande vis även vid kontakt med behållarens 28 övre ringformiga gavel 31 och yttre cylindriska vägg 30. Eftersom värmeelementen 9a på mantelns 9 insida inte är aktiverade kommer lasten 34 att värmas förhållandevis långsamt, med en viss eftersläpning. Det är således möjligt att under en förhållandevis lång tidsperiod upprätthålla en väsentlig temperaturskillnad mellan reningsmedlet 25a och detaljema 34.
Ungefär samtidigt som cirkulationsfläkten 16 startas, startas även kylfläkten 21. En del av gasflödet genom cirkulationsspalten 35 sugs därför ut genom den övre 10 15 20 25 30 35 öppningen l2a i manteln 9, leds upp genom den inre spalten 10b , ned genom den yttre spalten l0a och in genom den nedre öppningen 12b till kylfläktens 21 sugsida. Via kylfläkten 21 passerar detta delflöde genom den andra kanalen 22 till cirkulations- fläktens 16 sugsida och blandas i cirkulationsfläkten 16 med i ugnen 7 cirkulerande gas och med nyinförd gas. Under cirkulationen i kylslingan tas föroreningar, som blivit kvar efter de upprepade vakuumsugningama med mellanliggande gascirkulation och som sitter på väggama, upp av den renade gasen. Dessa föroreningar förs med gasen till reningsmedlet 25a, där de reagerar med titanet och binds vid detta.
Nonnallt pågår tryckhöjningen och införandet av gas under omkring 15 till 20 minuter. Även efier det att behandlingstrycket uppnåtts, drives cirkulations- 16 och kyl- fläkten 21 i omkring 40 minuter. Eñer det att den andra gasreningsfasen pågått i omkring 45 till 60 minuter kan lasten ha en temperatur av omkring 800°C.
Gasreningsfasen avslutas genom att den elektriska värmaren 23, kylfläkten 21 och eventuellt cirkulationsfläkten 16 stängs av.
Därefter vidtager den egentliga varmisostatiska pressningen av lasten. Trycket upprätthålls vid omkring 1 000 bar och temperaturen i lastutrymmet regleras med hjälp av värmeelementen 9a, så att hela lasten vännes till omkring 1 000°C. Med hjälp av flera temperaturgivare (ej visade) i lastutrymmet är det möjligt att noggrant styra temperaturen så att hela lasten håller sig inom intervallet omkring 1 000°C i 5 - 10°C.
Behandlingstrycket och -temperaturen upprätthålls under behandlingstiden, som kan vara omkring 1 - 4 timmar. Däreñer reduceras trycket till atmosfärstryck och temperaturen minskas genom att cirkulations- 16 och kylfläkten 21 drivs, varvid värrneelementen 9a är avstängda.
Det ovan beskrivna sättet avser varmisostatisk pressning av titandetaljer med reningsmedel av titan. Flera andra reningsmedel är naturligtvis möjliga att använda.
Exempel på sådana reningsmedel är zirkonium och aluminium. Ofta ingår renings- medlet i någon legering, exempelvis aluminium i en järn-aluminiumlegering. Även övriga drifisparametrar varierar naturligtvis mycket, beroende på detaljernas material, pressens volym och önskad behandlingseffekt. Vid vissa behandlingar kan det exempelvis vara tillräckligt att gasreningsprocessen med föregående vakuumsugning genomförs endast en gång. Tiden för införande och cirkulation av gas under gasreningsfasen kan variera stort inom intervallet något fåtal minuter till flera timmar. 10 507 179 10 Vid många applikationer får detaljemas temperatur inte överstiga den maximala behandlingstemperaturen. För att säkerställa att så ej sker, är det därför oña ej tillåtet att under reningsfasen värma gasen till temperaturer som överstiger denna behandlingstemperatur. Vid vissa applikationer kan det emellertid vara tillåtet med en viss övervärmning av gasen under reningsfasen. Den efiersläpning med vilken lasten värmes under kylningen av gasen, säkerställer härvid att lastens temperatur ej under reningsfasen överstiger maxial behandlingstemperatur.
För att ytterligare öka efiersläpningen hos uppvärmningen av lasten kan den yta, som under kylningen av gasen överför värme från gasen till lastutrymmet vara försett med någon typ av värmeisolering. Exempel på sådan värmeisolering kan vara att de vertikala kanalen är beklädd med en isolerande folie eller att den är dubbelväggig.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 507 179 ll Patentkrav
1. Sätt att behandla detaljer (34) genom varrnisostatisk pressning med en inert gas som tryckmedium och i närvaro av ett reningsmedel (25a) för den inerta gasen, varvid detaljerna (34) är placerade i en eller flera behållare (28), som är anordnade i ett ugnsrum (7) i en tryckkamrnare (1), vilket sätt innefattar stegen att sänka trycket i tryclckammaren (1) genom evakuering av luñ, att öka trycket i tryckkammaren (1) genom införande av den inerta gasen via ett eller flera inlopp (15) i tryckkarnrnaren (1), att öka temperaturen i behållaren (28) genom aktivering av värmeelement (9a) i ugnsrummet (7), att upprätthålla det förhöjda trycket och den förhöjda temperaturen under en förutbestämd tid samt att sänka trycket och temperaturen kännetecknat av att behandlingen innefattar en speciell gasreningsfas som innefattar att, under införandet av den inerta gasen, den inerta gasen tvångsmässigt bringas att cirkulera i ugnsrummet (7), varvid den inerta gasen och/eller reningsmedlet (25a) uppvärmes, den inerta gasen bringas att passera genom reningsmedlet (25a) och den inerta gasen efter att ha passerat genom reningsmedlet (25a) kyls före det att den kommer i kontakt med detaljema (34) i behållaren (28).
2. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av den inerta gasen bringas att cirkulera även efter det att införandet av den inerta gasen avslutats.
3. Sätt enligt krav 1 - 2, kännetecknat av att den inerta gasen och/ eller reningsmedlet (25a) under cirkulationen uppvärmes medelst en därför speciellt anordnad värmare (23).
4. Sätt enligt krav 1 - 3, kännetecknat av att den inerta gasen under cirkulationen kyls genom att ledas utmed åtminstone en värmeväxlande yta (29a, 30, 31), som är anordnad i ugnen (7), företrädesvis på behållaren (28).
5. Sätt enligt krav 1 - 4, kännetecknat av att den inerta gasen under cirkulationen kyls, genom att ledas genom en eller flera längsgående kanaler (29) som är anordnade i behållaren (28), varvid kanalväggama (29a) utgör den värmeväxlande ytan.
6. Sätt enligt krav 1 - 5, kännetecknat av att den inerta gasen under cirkulationen kyls, genom att ledas genom en väsentligen central cylindrisk kanal (29), som är anordnad axiellt genom behållaren (28), vilken är väsentligen cylindrisk, och vidare 507 179 10 15 20 25 30 35 12 radiellt utmed behållarens (28) ena gavel (31) samt däreñer axiellt utmed behållarens (28) yttre mantelyta (30).
7. Sätt enligt krav 1 - 6, kännetecknat av att den inerta gasen bringas att cirkulera även i en utanför ugnsrummet (7) anordnad cirkulationsslinga (10a, 10b, 12a, 12b, 13, 22).
8. Sätt enligt krav 1 - 7, kännetecknat av att gasutbytet mellan behållarens (28) inre och den omgivande ugnen (7) begränsas till att i huvudsak tillåta endast tryckut- jämning, genom att behållaren (28) är i huvudsak gastät.
9. Varmisostatisk press för utförande av sättet enligt krav 1, innefattande en företrädesvis cylindrisk och vertikal tryckkamrnare (1) med ett inlopp (15) för den inerta gasen, ett ugnsrum (7), som är anordnat i tryckkamrnaren (1) och som avgränsas av en isolerande mantel (9) och en bottenplatta (8), en företrädesvis cylindrisk behållare (28), som är placerad i ugnen (7) och som innehåller de detaljer (34) som ska behandlas samt ett reningsmedel (25a) för genomströmning av den inerta gasen, kännetecknad av att en värmare (23) är anordnad i närheten av inloppet (14) vid ugnens (7) ena, företrädesvis nedre, ände, att reningsmedlet (25a) är anordnat mellan värmaren (23) och behållaren (28), att medel (16), företrädesvis i form av en pump eller fläkt, är anordnade för att åstadkomma tvångscirkulation av gasen i ugnen samt att behållaren (28) innefattar en passage (29, 35) för gasen med en värmeväxlande yta (29a, 31, 30) så att en flödesväg för cirkulation av gasen formas från inloppet (15), via värmaren (23), genom reningsmedlet (25a) och utmed den värmeväxlande ytan (29a, 31, 30).
10. Vannisostatisk press enligt krav 9, kännetecknad av att behållaren (28) är i huvudsak gastät och innefattar medel (3 6) för tryckutjämnande gasutbyte mellan behållarens inre (33) och den omgivande ugnen (7) samt att dessa medel (36), i förhållande till cirkulationsriktningen, är anordnade nedströms åtminstone en del av den värmeväxlande ytan (29a, 31).
11. Varrnisostatisk press enligt krav 9 - 10, kännetecknad av att behållaren (28) innefattar en central cylindrisk kanal (29) vars vägg (29a) utgör åtminstone en del av den värmeväxlande ytan och att medlen (36) for gasutbyte mellan ugnsrummet (7) och “507 179 behållarens inre (33) utgörs av ett eller ett fåtal små hål (3 6) som är upptagna i behållarens yttre mantelyta (30), företrädesvis i dess nedre del.
12. Varmisostatisk press enligt krav 9 - ll, kännetecknad av medel (21), företrädesvis i fonn av en pump eller flâkt, for att åstadkomma cirkulation av gasen i en eller flera utanför ugnen anordnade cirkulationsslingor.
SE9504323A 1995-12-01 1995-12-01 Sätt och anordning för gasrening vid varmisostatisk pressning SE507179C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9504323A SE507179C2 (sv) 1995-12-01 1995-12-01 Sätt och anordning för gasrening vid varmisostatisk pressning
DE69613998T DE69613998T2 (de) 1995-12-01 1996-11-29 Verfahren und vorrichtung zum heissisostatischen pressen von teilen
US09/077,275 US6250907B1 (en) 1995-12-01 1996-11-29 Device for hot-isostatic pressing of parts
JP9521199A JP2000501780A (ja) 1995-12-01 1996-11-29 部品を熱間アイソスタティック成形する方法および装置
PCT/SE1996/001568 WO1997020652A1 (en) 1995-12-01 1996-11-29 Method and device for hot-isostatic pressing of parts
AU10468/97A AU1046897A (en) 1995-12-01 1996-11-29 Method and device for hot-isostatic pressing of parts
EP96941277A EP0866740B1 (en) 1995-12-01 1996-11-29 Method and device for hot-isostatic pressing of parts
US09/608,711 US6331271B1 (en) 1995-12-01 2000-06-28 Method for hot-isostatic pressing of parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9504323A SE507179C2 (sv) 1995-12-01 1995-12-01 Sätt och anordning för gasrening vid varmisostatisk pressning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9504323D0 SE9504323D0 (sv) 1995-12-01
SE9504323L SE9504323L (sv) 1997-06-02
SE507179C2 true SE507179C2 (sv) 1998-04-20

Family

ID=20400452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9504323A SE507179C2 (sv) 1995-12-01 1995-12-01 Sätt och anordning för gasrening vid varmisostatisk pressning

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6250907B1 (sv)
EP (1) EP0866740B1 (sv)
JP (1) JP2000501780A (sv)
AU (1) AU1046897A (sv)
DE (1) DE69613998T2 (sv)
SE (1) SE507179C2 (sv)
WO (1) WO1997020652A1 (sv)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE509760C2 (sv) 1997-05-16 1999-03-08 Asea Brown Boveri Anordning vid ett tryckkärl för varmisostatisk pressning
SE509518C2 (sv) 1997-06-13 1999-02-08 Asea Brown Boveri Anordning för varmisostatisk pressning
SE513640C2 (sv) 1998-09-17 2000-10-16 Flow Holdings Gmbh Sagl Llc Anordning, användning och förfarande för snabbkylning vid varmisostatisk pressning
SE9902943L (sv) * 1999-08-18 2000-08-14 Flow Holdings Gmbh Sagl Llc Anordning för hetisostatisk pressning
EP1280196A1 (de) * 2001-07-18 2003-01-29 Abb Research Ltd. Verfahren zum Befestigen von elektronischen Bauelementen auf Substraten
SE521206C2 (sv) * 2002-02-20 2003-10-14 Flow Holdings Sagl Förfarande för kylning av en ugnskammare för varmisostatisk pressning och en anordning härför
JP3916490B2 (ja) * 2002-03-28 2007-05-16 株式会社神戸製鋼所 熱間等方圧プレス装置および熱間等方圧プレス方法
JP4204253B2 (ja) * 2002-05-15 2009-01-07 株式会社神戸製鋼所 熱間等方加圧装置
RU2245220C1 (ru) * 2003-11-26 2005-01-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Автоклавы Высокого Давления И Температуры" Изостат для обработки материалов и способ удаления керамического материала из металлических изделий с его использованием
GB0512184D0 (en) * 2005-06-15 2005-07-20 Rolls Royce Plc Method and apparatus for the treatment of a component
JP2007263463A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Kobe Steel Ltd 熱間等方圧プレス方法および装置
JP5170981B2 (ja) * 2006-05-22 2013-03-27 株式会社神戸製鋼所 熱間等方圧加圧装置
DE102007023699B4 (de) * 2007-05-22 2020-03-26 Cremer Thermoprozeßanlagen-GmbH Heiß Isostatische Presse und Verfahren zur Schnellkühlung einer Heiß Isostatischen Presse
EP2222428B1 (en) * 2007-12-14 2016-11-16 Quintus Technologies AB Hot isostatic pressing arrangement
DE102008058329A1 (de) * 2008-11-23 2010-05-27 Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Temperierung einer Heiß Isostatischen Presse und eine Heiß Isostatische Presse
CN102668051A (zh) * 2009-10-19 2012-09-12 住友电木株式会社 电子装置的制造方法、电子装置以及制造电子装置的设备
EP2521645B1 (en) * 2010-01-07 2018-03-21 Quintus Technologies AB High-pressure press
CN103249549B (zh) * 2010-11-26 2015-08-26 艾维尔技术公司 压力容器和用于冷却压力容器的方法
RU2552809C2 (ru) * 2011-03-21 2015-06-10 Авуре Текнолоджиз Аб Устройство прессования для обработки субстанций
JP5826102B2 (ja) * 2011-09-21 2015-12-02 株式会社神戸製鋼所 熱間等方圧加圧装置
US9551530B2 (en) 2013-03-13 2017-01-24 Quintus Technologies Ab Combined fan and ejector cooling
JP5894967B2 (ja) 2013-05-28 2016-03-30 株式会社神戸製鋼所 熱間等方圧加圧装置
JP5931014B2 (ja) * 2013-07-12 2016-06-08 株式会社神戸製鋼所 熱間等方圧加圧装置
EP3178959A1 (en) * 2015-12-10 2017-06-14 Ansaldo Energia Switzerland AG Solution heat treatment method for manufacturing metallic components of a turbo machine
US10436512B1 (en) * 2016-07-28 2019-10-08 Thomas Wingens Base component for a thermoprocessing system, a thermoprocessing system, and a thermoprocessing method
US10583486B2 (en) * 2017-01-04 2020-03-10 Honeywell International Inc. Hot isostatic pressing apparatus and hot isostatic pressing methods for reducing surface-area chemical degradation on an article of manufacture
EP3600866B1 (en) * 2017-03-23 2023-06-07 Quintus Technologies AB Pressing arrangement
JP6757286B2 (ja) 2017-04-07 2020-09-16 株式会社神戸製鋼所 熱間等方圧加圧装置
EP3749512A1 (en) * 2018-02-05 2020-12-16 Quintus Technologies AB Pressing arrangement and method of cooling article in said arrangement
EP3914442A1 (en) 2019-01-25 2021-12-01 Quintus Technologies AB A method in a pressing arrangement
CN111408722B (zh) * 2020-04-29 2022-02-11 钢研昊普科技有限公司 一种热等静压设备的隔热屏装置
KR102462282B1 (ko) * 2020-11-06 2022-11-07 (주)삼양세라텍 냉각이 가능한 온간 등방압 성형기
KR102275860B1 (ko) * 2021-01-26 2021-07-09 에너진(주) 가압액순환팬에 의해 신속한 가열과 냉각이 가능한 등방압 프레스장치
CN117300129A (zh) * 2023-11-30 2023-12-29 四川力能超高压设备有限公司 等静压成型装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3249964A (en) * 1963-09-09 1966-05-10 Stackpole Carbon Co Producing dense articles from powdered carbon and other materials
US3419935A (en) * 1966-12-19 1969-01-07 Atomic Energy Commission Usa Hot-isostatic-pressing apparatus
JPS551323B2 (sv) * 1973-08-09 1980-01-12
US4151400A (en) * 1977-06-15 1979-04-24 Autoclave Engineers, Inc. Autoclave furnace with mechanical circulation
US4217087A (en) * 1979-07-16 1980-08-12 Pressure Technology, Inc. Isostatic apparatus for treating articles with heat and pressure
US4349333A (en) * 1981-02-09 1982-09-14 Pressure Technology, Inc. Hot isostatic press with rapid cooling
JPS60116702A (ja) * 1983-11-29 1985-06-24 Kobe Steel Ltd 高能率熱間静水圧成形方法および装置
US4846675A (en) * 1987-06-01 1989-07-11 Worthington Industries, Inc. Annealing furnace
SE467611B (sv) * 1989-04-04 1992-08-17 Asea Brown Boveri Anordning foer kylning av lasten i en varmisostatpress
DE3926015A1 (de) * 1989-08-05 1991-02-07 Messer Griesheim Gmbh Verfahren zur feinreinigung von gasen
US5366563A (en) * 1992-12-28 1994-11-22 General Electric Company Hot argon cleaning and protective coating of components made of metal or alloy
US5902561A (en) * 1995-09-29 1999-05-11 D.D.I. Limited Low temperature inert gas purifier

Also Published As

Publication number Publication date
SE9504323D0 (sv) 1995-12-01
EP0866740A1 (en) 1998-09-30
JP2000501780A (ja) 2000-02-15
US6250907B1 (en) 2001-06-26
US6331271B1 (en) 2001-12-18
WO1997020652A1 (en) 1997-06-12
EP0866740B1 (en) 2001-07-18
AU1046897A (en) 1997-06-27
DE69613998D1 (de) 2001-08-23
SE9504323L (sv) 1997-06-02
DE69613998T2 (de) 2001-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE507179C2 (sv) Sätt och anordning för gasrening vid varmisostatisk pressning
US4310302A (en) Batch coil annealing furnace baseplate
US4532984A (en) Rapid cool autoclave furnace
US6649887B2 (en) Apparatus and method for protective atmosphere induction brazing of complex geometries
EP1078106B1 (en) Fluidized-bed treatment process and apparatus
US6059567A (en) Semiconductor thermal processor with recirculating heater exhaust cooling system
KR102296876B1 (ko) 프레스 장치 및 프레스 방법
WO2005001360A1 (ja) ガス冷却式真空熱処理炉およびその冷却ガス方向切替え装置
JP2009216344A (ja) 単室型真空熱処理炉及び単室型真空熱処理炉における被処理品の酸化防止方法
US3198503A (en) Furnace
CN110066973A (zh) 大型Nb3Sn线圈热处理多级均温系统及其控温方法
US6533997B1 (en) Method and device for hot isostatic pressing
RU2367689C1 (ru) Способ термической безокислительной обработки изделий из сталей и сплавов и шахтная печь сопротивления для его реализации
JP2006203033A (ja) 熱処理装置
JP6891348B2 (ja) 物品を加工するための方法および物品の高圧処理のための方法
JPS5987032A (ja) 加工品処理装置
CN116397090B (zh) 一种铁芯热处理装置及工艺
JPH07115066A (ja) 半導体熱処理装置
JP2010016285A (ja) 熱処理装置
KR102437272B1 (ko) 열간 정수압 가압장치
CN112808704B (zh) 一种铁芯的去油处理装置及去油处理工艺
US6572368B1 (en) Method and apparatus for cooling a furnace
US7419566B2 (en) Plasma reactor
JPH09235619A (ja) フード焼なまし炉
RU2278170C2 (ru) Шахтная электрическая печь сопротивления

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed