TW483784B - Powder box, insert for a powder box, and method for filling powder into a cavity formed in a die - Google Patents

Description

483784 五、發明說明（1) 發明範^壽 本發明係關於粉末填充方法及用於該方法之配置。明確 | 言之，本發明係關於用於將粉末填充至形成於模内之腔中 | 的粉末盒配置。 丨

發明背景 I ! 在習知的粉末填充方法中，使粉末盒或填充靴（filling | shoe)中之粉末當粉末盒位在腔之正上方白勺位置時移至形 ! 成於模内之腔中。然而，當腔中之陷入空氣被粉末逐出 | | 時，輕的顆粒將會揚起，同時重的顆粒會快速下降，以致 丨 在腔中發生顆粒大小分佈的不均勻。結果，將會有由粉末 | 所製成之燒結粉末冶金組件將產生不均勻的密度分佈，及 丨 因此而有較不準確的尺寸以及不均勻的機械強度和磁力性 丨 質的危險。 US 5881357揭示一種消除習知填充之一些問題的方法。 丨 此篇專利揭示一種具有至少一個設置於粉末盒内之管的粉 ； 末盒。固定於粉末盒之壁中之各管具有用於將氣體供應至 | 粉末盒内之粉末中的多個孔洞。 丨 發明目的 本發明之一目的在於提供一種免除使用管，及消除因使 丨 用管所產生之問題的粉末盒配置。 丨 第二個目的在於提供一種可容易地適用於任何粉末盒之 丨 配置。 本發明之第三個目的在於提供一種粉末盒，及在短時間 内在腔中均勻地填充粉末之方法。

第5頁 483784 五、發明說明（2) 本發明之第四個目的在於提供一種粉末盒，及可獲致粉 末在垂直方向中之良好流動性的填充方法。 i 將可由以下說明而明白之此等目的以及其他目的現根據 | 本發明經由提供一種如申請專利範圍第1項之粉末盒、一 種包括如申請專利範圍第4項之嵌件之供粉末盒用的配置 及一種如申請專利範圍第8項之將粉末填充至腔内之方法

而達成。 I

I 發明總結 | 簡而言之，根據本發明之配置係關於其中設置有至少一 i

嵌件之粉末盒，此德：件包括可透過的板、不可透過氣體之 背襯、及在其間之隔離物。此隔離物可經由至少一軟管而 I 連接至氣體供給。 : 本發明亦包括一種將粉末填充至形成於模内之腔中之方 i 法，其包括下列步驟： i

a) 將氣體供應至可朝向及遠離腔之正上方之位置水平移 I 動的粉末盒，因而經由設置於至少一個嵌件上，且面對粉 | 末盒之内部的可透過板供應氣體，以致粉末盒中之粉末顆 粒可相對於彼此移動；及 i b) 使粉末盒移動至腔之正上方的位置，以使粉末盒中之 丨 粉末至少藉由重力而進入腔中。 最後，本發明亦關於如以上所定義的嵌件。 丨 發明詳述 本發明之關鍵特色係嵌件及其在粉末盒中之配置。 ； 嵌件之形態係由熟悉技藝人士鑑於模腔及粉末盒之形態

483784 五、發明說明（3) 而決定。嵌L件一般基本上為一平面表面，雖然其他形狀亦 可使用。 可透過的板以由多孔性材料諸如聚合物、金屬、或陶曼 ； 材料或其混合物所組成較佳。可透過的板之最大孔隙應較 i 粉末之最小顆粒小，以避免粉末阻塞孔隙。 i

I

供背襯用之適當材料為金屬及聚合物諸如聚醢胺。 I 將可經製備成在高度與長度之間具有非必需關係之嵌件i 設置成部分或完全覆蓋粉末盒之水平側壁。亦可將嵌件設丨 置成朝粉末盒之底部傾斜，或可設置於覆蓋粉末盒之蓋 上。對於簡單的腔形體，一個嵌件即已足夠。 根據本發明之粉末盒的一較佳具體實例包括設置於粉末 盒之對邊上的兩嵌件，以致當將粉末盒置於模内之腔的正 上方時，其係位在腔的兩對邊。 將粉末盒覆蓋一蓋，以避免溢出、污染、及減小塵粉產 生較佳。蓋裝有排氣孔，以避免流體化介質，諸如空氣或 氣體之累積較佳。 ： 可容易明瞭根據本發明之嵌件可適用於任何粉末盒及任 何的腔形態。 根據本發明之粉末填充配置經由釋放在將粉末填充至腔 之過程中陷入之空氣，而改良填充容量。再者，及相對於 揭示在US 5 8 8 1 3 5 7中之配置，此新穎的填充配置經由利用 嵌件降低在填充過程中，粉末顆粒對粉末盒之壁的摩擦， ； 而改良填充容量。與已知配置相比的另一優點為嵌件不像 在已知裝置中之管的情況，其係以在將粉末填充至腔之過

第7頁 483784 _案號 89106627_年月日_修正： ’ v： 一 ~ 1 ’ί、丨 / 一: 五、發明說明（3) 1一~— ------——一 程中不會阻礙粉末流動之方式設置於粉末盒中。在至腔之 途徑中對粉末的每項阻礙皆會造成粉末的分離。亦在意料 之外地發現可對具有相當不同尺寸的腔得到大約相同的填 充密度，且填充密度與粉末盒之速度無關。最後，可利用 簡單的固定構件而容易地將根據本發明之用於改良填充容 量之配置適用至各式各樣現有的粉末盒。 圖示簡單說明 本發明現將參照展示目前之較佳具體實例之附圖而進一 .步.說明於下。 圖1係顯示具有兩嵌件之可移動流體化粉末盒之示意 圖。 圖2係顯示嵌件之a)前視圖及b)側視圖之示意圖。 圖3係使用根據本發明之粉末盒之試驗結果的表。 圖4係比較沒有流體化之習知之粉末盒與具有根據本發 明之流體化嵌件之粉末盒的圖表。 主要元件代號表 2 粉末盒 3 撓性軟管 4 蓋 5 管 6 底部 7 粉末床 8 壁 20 敌件 21 可透過板 22 夾持具 23 隔離物 24 孔洞 30 腔 圖示詳述 圖1顯示根據本發明之用於將粉末填充至形成於模3 1内

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O:\63\63652.ptc 第8a頁 2001.06.28.009 483784 五、發明說明（5) 對邊。 嵌件相對於粉末盒2之底部6的角度α —般係在3 0。及9 0◦ 之間。嵌件20之長度係由待填充之腔30的尺寸所決定。 丨 嵌件20包括面對粉末盒2之内部的可透過板21、不可透 i 過氣體之背襯或夾持具22、及在其間的隔離物23。 i

I 圖2顯示嵌件之詳圖。將由購自瑞典PI AB之PPMD所製成 | i 的多孔板2 1膠黏至由聚醯胺所製成的夾持具2 2。在夾持具 ί 2 2之中心設有一螺紋孔洞2 4，以利用撓性軟管3將隔離物 23連接至氣體源。軟管3亦可經膠黏或利用其他方式而固 ί 定至夾持具22中之孔洞24。軟管3穿過粉末盒2之壁8。 再次參照圖1 ，粉末盒2可在水平方向Α朝向及遠離在模 丨 31内之腔30之正上方的位置移動。粉末（具有室溫或較高 溫度）經由管5而間歇供應。當盒接近腔30時，將氣體或空 丨 氣（具有室溫或較高溫度）供應至粉末盒2。氣體經由軟管3 ! 自氣體源供應進入隔離物23中，由此氣體經由可透過板21 ! |

而逸入至粉末中。將氣體流量設至可在粉末床7中引發粉 i 末顆粒之流體化的值。流體化使顆粒相對於彼此移動至使 ί 粉末可產生可見起泡的程度。 I 當粉末盒2位在腔30之上方時，粉末進入腔30中。由於 粉末之流體化，因而粉末可容易且平順地進入腔30中，而 不會在粉末床7中揚起，以致不可能發生在腔30中之不均 勻的顆粒大小分佈。 以上之方法可應用於重力、順序、以及吸力填充。 圖3顯示將尺寸漸減的腔（腔編號1 - 5 )以漸增的速度（試

第9頁 483784 五、發明說明（6) 驗1 -試驗6 )填充D i s t a 1 〇 y A E® (購自Η 〇 g a n a s A B之鐵粉）之 試驗結果的表。結果顯示在研究範圍内，填充密度與腔的 體積無關。 圖4顯示根據本發明之具有流體化嵌件之粉末盒的填充 性指數並未如同沒有流體化之習知粉末盒的情況隨粉末盒 之速率而改變。 __ 第10頁

Claims (1)

1. 483784 案號 89106627 〇年“月 曰 申請專利範圍 1 · 一種粉末盒（2 )，其用於將粉末填充至形成於模内 之 腔中，其中設置有至少一嵌件（2 0 )，此嵌件包括面對粉末 盒（2)内部之可透過氣體之板（21)、不可透過氣體之背襯 (2 2 )、及在其間之隔離物（2 3 )，此隔離物（2 3 )可經由至少 一軟管（3 )而連接至氣體供給。 2 ·如申請專利範圍第1項之粉末盒（2 )，其具有設置於粉 末盒（2)之對邊上的兩散件（20)。 3 .如申請專利範圍第1或2項之粉末盒（2 )，其中該嵌件 (2 0 )係利用膠水、熔接或螺絲，而安裝在粉末盒（2 )之内 側的壁（8 )上。 ：4· 一種供粉末盒（2)用之嵌件（20)，包括可透過氣體之 I板（21)、不可透過氣體之背襯（22)、及在其間之隔離物 23)，此隔離物（23)係可連接至氣體供給。 5 ·如申請專利範圍第4項之嵌件（2 0 )，其中該嵌件（2 0 ) Λ係可在粉末盒（2)内調整。 < :6 .如申請專利範圍第4或5項之嵌件（2 0 )，其中該可透過 ^氣體之板的最大孔隙較所使用之粉末的最小顆粒小。 -7 .如申請專利範圍第4或5項之嵌件（2 0 )，其中該可透過 氣體之板（2 1 )係為聚合物、金屬、或陶瓷材料或其混合 物。 8 . —種將粉末填充至形成於模（3 1 )内之腔（3 0 )中之方 :法，包括下列步驟： a)將氣體供應至可朝向及遠離腔（30)之正上方之位 置水平移動的粉末盒（2 )，因而經由設置於至少一個嵌件

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