Método de sinterización de polvo compacto
Descripción general
 Para formar una película hecha de un material que no reaccione con el artículo moldeado en el polvo de superficie compacta consiste de polvos sinterizados, artículo moldeado enterrado tiene una película de revestimiento sobre un polvo conductor lleno en una sinterización en molde, El polvo conductor se presuriza y se aplica un voltaje al polvo conductor para generar calor, y el compacto se sinteriza. ] Dado que la película y el cuerpo moldeado de polvo no es capaz de reaccionar por sinterización corriente eléctrica, después de la sinterización, mediante la eliminación del recubrimiento, para obtener un artículo sinterizado de polvo conductor unattached compacto de polvo a la superficie Tu puedes Por lo tanto, es posible sinterizar un compacto de una forma complicada hecha de diversos metales de sinterización o similares en alta densidad en un tiempo corto.
Campo técnico
La presente invención es un metal, el polvo compacto se preformados por polvos de sinterización tales como cerámica, está enterrado en el polvo conductor lleno en el sinterizado, la presurización dicho polvo conductor, dijo conductora A un método de sinterización en el que se aplica un voltaje al polvo para generar calor y el polvo compacto se sinteriza.
Antecedentes de la técnica
Un método de sinterización para sinterizar un compacto de polvo hecho de un polvo sinterizable usando un polvo conductor incluye un método que usa un aparato como se muestra en la figura 3. Este dispositivo se describe en 'The Minerals, Metals \u0026 Materials society', publicado en 1989 en 387 p. 396.
El método, en el conductor de polvo 2 de partículas llenó el polvo sinterizado 1 de grafito, enterrado compacto 3 hecha de carburo o metal, comprimiendo el sinterizado 1 en el émbolo 4 de la conductora Mientras se permite que la corriente fluya en la dirección axial para causar que el polvo conductor 2 genere calor, y el polvo compacto 3 se sinteriza por el calor. En el método anterior, como el polvo conductor 2, resistencia a la rotura alta con alta elasticidad, y lo poco de unión de la propia partícula, por ejemplo, Carbon-9400 (Superior Graphite bajo el nombre comercial es esférica carbono grafítico ) Se usa. Además, durante la operación de prensado, con el fin de evitar la oxidación del polvo conductor 2 es un cuerpo moldeado de polvo 3 y el medio de presión, con lo que el flujo del gas inerte tal como nitrógeno 5 sinterizado 1.
Se ha informado que un material en polvo de carburo de silicio compacto y un polvo de neodimio en polvo de boro se sinterizaron mediante dicho método. Cuando se utiliza polvo compacto carburo de silicio, un tipo sinterizado de 2 pulgadas de diámetro interior, la presión aplicada de 4000 psi, 13V, y la energización 4 minutos a 1720A, se obtuvo la densidad relativa 95,0% del cuerpo sinterizado.
Tarea de solución
Aunque se obtiene el cuerpo sinterizado de alta densidad por el método anterior, al compacto de polvo 3 con medio de presión que sirve polvo conductor 2 está en contacto, el material en polvo y el polvo conductor de electricidad 2 que constituye el material en polvo compacto 3 Dependiendo de la combinación de los dos, reaccionan entre sí para producir carburos, o a veces se derriten debido a la reacción eutéctica.
En particular, el polvo compacto con una forma complicada que tiene irregularidades, el polvo que constituye el cuerpo moldeado y el polvo conductor que ha entrado en la cavidad del cuerpo moldeado se adhiere a la superficie del cuerpo moldeado reaccionar al polvo conductor Es prácticamente imposible eliminarlos después de la sinterización. La presente invención se ha realizado en vista de tales circunstancias, es un objeto o polvo conductor reactivo es un compacto de polvo, no hay o adherirse polvo para sinterización de polvo compacto Y para proporcionar un método de sinterización del compacto.
Solución
método de sinterización de la pieza moldeada en polvo de la presente invención forma una película de revestimiento hecha de un material que no reaccione con el artículo moldeado en la superficie compacto de polvo se compone de polvos sinterizados, el cuerpo moldeado sinterizado que tiene una película de revestimiento , Y el polvo conductor se presuriza y se aplica un voltaje al polvo conductor para generar calor para sinterizar el compacto.
Cuando el polvo conductor se energiza y presuriza, genera calor y el polvo compactado se sinteriza con el calor de Joule. En este momento, el recubrimiento formado en la superficie del polvo compacto evita que el polvo conductor entre en contacto directamente con la superficie del polvo compacto. Mientras tanto, el revestimiento no reacciona con el polvo que constituye el polvo compacto, la sinterización corriente eléctrica, no se adhiere a la medida en que la película se vuelve superficie compacta en polvo eliminado imposible.
Por lo tanto, después de la sinterización, el cuerpo moldeado de polvo se sinteriza a partir de un polvo conductor fue tomada a cabo, lo que resulta después de la retirada del recubrimiento de las superficies de polvo compacto, producto sinterizado del compacto de polvo para polvo conductor en la superficie no está unido se encuentra .
La capacidad de sinterización de polvos para su uso en el moldeo de polvo de la presente invención, por ejemplo, acero inoxidable, aleaciones a base de hierro, tales como acero para herramientas, aluminio y sus aleaciones, Chitamiumu y sus aleaciones, sinteriza tal como una punta de metal de fusión alto tal como molibdeno polvo sexual de metal; eléctricamente conductor y eléctricamente aislante polvo cerámico; carburo cementado, polvos de materiales compuestos tales como cermet a base de cerámica; polvo y materiales compuestos como partículas distribuidas o barbas distribuidos similares. Estos polvos se moldean mediante moldeo por inyección, método de conformado en frío o similares para formar un compacto en polvo. Al sinterizar el compacto en polvo, se forma una película en la superficie del compacto.
El recubrimiento está hecho de un material que no reacciona con el formador de polvo. El material constitutivo del recubrimiento preferiblemente no es eléctricamente reactivo con el compacto en polvo, sino que también es eléctricamente aislante, de modo que no fluye corriente al compacto en polvo en el momento del calentamiento eléctrico. Además, teniendo a cabo después de la sinterización del producto moldeado de polvo, desde el punto de vista de eliminación de revestimiento, con polvo conductor no reacciona, el material que tiene una propiedad de liberación con respecto al cuerpo moldeado de polvo es preferible. Como material que satisface tal requisito, por ejemplo, se usa preferiblemente una mezcla de nitruro de boro o nitruro de boro y otras cerámicas de óxido.
Como la película método de formación no está particularmente limitado siempre que sea un método capaz de formar una película por el material anteriormente, un método de pulverización, un método de inmersión es simple y económico. El espesor de la película de revestimiento es generalmente de aproximadamente 0,1,3 mm, aunque depende del método de formación de la película. El compacto de polvo que tiene el revestimiento está enterrado en un polvo conductor lleno en un molde de sinterización de un aparato de sinterización de electrificación. Como polvo conductor, se usan preferiblemente aquellos que tienen un alto módulo de elasticidad y alta resistencia y que no tienen ninguna propiedad de unión a las partículas mismas.
método de sinterización es similar al método de sinterización del polvo compacto convencional, un método de presurización uniaxial de presurizar el punzón sinterizado, y el método general es que la presurización dirección dirección energización es la misma dirección . La figura 1 muestra una realización de un aparato de sinterización de electrificación de un tipo de prensado uniaxial para llevar a cabo el método de sinterización de la presente invención.
polvo 1, 11 es un tipo sinterizado hecho de un material aislante, el tipo sinterizado 11 se llena de medio de presión que sirve polvo conductor 12, está en el polvo conductor 12 está enterrado compacto 13 Ahí Se forma una película de revestimiento 14 sobre la superficie del compacto de polvo 13. Un electrodo superior 15 y un electrodo inferior 16 están provistos por encima y por debajo del molde de sinterización 11. El electrodo inferior 16 está fijado a la montura 18 en la base de la prensa 19 a través del aislante 17, el electrodo superior 14 está fijado al punzón 22 a través del aislante 21, el punzón 22 a través del aislador 24 por el anillo de presión 23 Para el pistón hidráulico 25.
Además, el anillo de soporte 26 de apoyo de la periferia del molde sinterizado 11, en su superficie periférica, para la luz de la temperatura óptico de medición del sensor 32 que puede medir la temperatura interna sinterizado sin contacto pasa Toru Se abre una ventana óptica 28. En el molde 11 sinterizado, la parte correspondiente a la ventana 28 transmisora ​​de luz está hecha de una sustancia (por ejemplo, cuarzo) excelente en aislamiento eléctrico y translucidez. En la figura 1, los números de referencia 30 y 31 indican terminales de electrodo unidos a la base de prensa 19 y al punzón 22, respectivamente, de modo que una corriente fluye en la dirección de presión.
En los aparatos de sinterización de corriente que tiene la configuración anterior, empujar el punzón 22 se proporciona con el electrodo superior 15 hacia el molde de sinterización 11 por el ariete hidráulico 25, el polvo conductor 12 con presión, la tensión al terminal de electrodo 30, 31 Se aplica para hacer fluir la corriente a través del polvo conductor 12 para generar calor. El compacto de polvo 13 es calentado por el calor de Joule causado por la generación de calor del polvo conductor 12, y es presurizado adicionalmente por el punzón 22. Por otro lado, es posible evitar que el polvo conductor reaccione directamente con el cuerpo moldeado en polvo o se adhiera a la superficie debido a la presencia de la película 14 de revestimiento. Además, la película 14 está así hecha de un material que no reacciona con el polvo compacto 13, la película 14 es poco probable que sinter adhiere a la superficie cuerpo moldeado 13 por calentamiento eléctrico.
El voltaje aplicado en la calefacción de energización, la magnitud de la corriente, y tiempo de activación, el material del polvo compacto 13, se selecciona apropiadamente por la temperatura de sinterización y similares. En el aparato mostrado en la Figura 1, instalado para hacer frente a la temperatura óptico de medición del sensor 29 a la ventana transparente 28 del molde de sinterización 11, para ajustar el voltaje aplicado y la duración de la activación en respuesta a la generación de calor del polvo conductor 12 Tu puedes A medida que el polvo conductor, por ejemplo, en el caso de utilizar el polvo conductor fácilmente oxidado como carbono, como en el dispositivo de corriente eléctrica convencional de sinterización (Fig. 3), y que fluye el gas inerte en el molde de sinterización Puede ser usado.
Después del calentamiento por energización durante un tiempo predeterminado, el punzón 22 se tira hacia arriba y el polvo compacto 13 se saca del molde de sinterización 11. El polvo compacto 13 extraído se sinteriza para formar un cuerpo sinterizado de alta densidad. Cuando el material de recubrimiento no reacciona con el polvo conductor y es excelente en la capacidad de liberación, la película de recubrimiento puede retirarse fácilmente del polvo compacto después de la sinterización. Cuando el polvo conductor se adhiere a la parte cóncava de la superficie del polvo compacto junto con la película de revestimiento, puede eliminarse mediante chorro de arena o similar.
A continuación, se describirá otra realización del aparato de sinterización de electrificación para llevar a cabo el método de sinterización de la presente invención con referencia a la figura 2. Aparatos eléctricos de corriente de sinterización mostrado en la Fig. 2, el molde de sinterización 33 hecha de un material elástico tal como una resina o caucho, el fluido presurizado fluye a través de la periferia del tipo sinterizado 33, prensado isostático en frío de la llamada-seca El método es usado. Definido del medio de presión la cámara de presión 34 que sirve fluido que fluye en un recipiente cilíndrico 35 y el sello de miembro de sujeción interior del recipiente de cilindro 35 (por ejemplo, el anillo de soporte) 37 montado en un miembro de membrana elástica estanca al aire 36. Es un espacio por hacer. Un orificio de introducción de fluido 38 para introducir un fluido en la cámara de presurización 34 pasa a través del recipiente cilíndrico 35. En el molde de sinterización 33, se ajusta un molde de sinterización 33 y se inserta dentro del cuerpo de película elástica 36. En las partes superior e inferior del molde de sinterización 33, se proporcionan tapas en forma de anillo 39, 40, respectivamente. Los tapones de electrodo 41, 42 conductores de electricidad se ajustan en los orificios de las respectivas tapas 39, 40 en forma de anillo a través de los aisladores 43, 44. La parte de punta 33 lateral del molde de sinterización de la clavija del electrodo conductora de corriente 41, los electrodos respirables 45, 46 respectivamente están unidas de forma desmontable por una estructura de tornillo o similar, el polvo conductor debido al desgaste, o transpirabilidad se baja En caso de que puedas reemplazar. El orificio de ventilación 47 penetra a través del tapón de electrodo de energización superior 41 de modo que el gas generado durante el proceso de sinterización de energización puede liberarse al exterior. En la figura 2, el número de referencia 48 denota un polvo conductor, y una pieza en polvo compacta 49 que tiene un revestimiento 50 en el polvo conductor 48 está enterrada.
En los aparatos de sinterización de corriente que tiene la estructura anterior, aplicando un voltaje con el molde de sinterización a presión 33 por la presión del fluido que fluye a través de la cámara de presión 34, calentando de este modo el polvo conductor 48. El cuerpo moldeado en polvo 49 se calienta mediante la generación de calor del polvo conductor 48, y se presuriza adicionalmente mediante el fluido, por lo que el material en polvo compacto 49 se sinteriza. El voltaje aplicado en la calefacción de energización, la magnitud de la corriente, y tiempo de activación, el material del polvo compacto 49 se selecciona apropiadamente de acuerdo con la temperatura de sinterización, etc., sinterizado compuesto de un material elástico que forma el molde 33 y la película elástica miembro 36 Y los electrodos de desgaste 45 y 46 no están dañados. Específicamente, es preferible controlar la corriente de modo que la sinterización se realice en un tiempo de transporte de corriente de aproximadamente 130 segundos. Dependiendo del tipo de polvo compacto, se puede realizar un ciclo desde la carga del polvo conductor hasta la extracción del polvo compacto en aproximadamente 1 60 segundos. El método que utiliza el aparato mostrado en la figura 2 es adecuado para sinterizar un compacto de polvo alargado en la dirección axial porque está presurizado desde la dirección radial del molde 33 de sinterización.
Por cierto, en el aparato de sinterización muestra en la Fig. 2, la superficie de pared interior a la cerámica se sintió sinteriza 33, uniendo un aislante térmico tal como un paño, para evitar que el agotamiento de la sinterización corriente eléctrica cuando el tipo de sinterizado 33 Tu puedes hacer Además, se puede conectar un sensor de medición de temperatura capaz de medir la temperatura dentro del molde de sinterización sin contacto, y el voltaje aplicado y el tiempo de energización se pueden ajustar de acuerdo con la temperatura.
Efecto de la invención
En el proceso de sinterización del polvo de moldeo de la presente invención, puesto que la película y el cuerpo moldeado de polvo no reaccionar por sinterización corriente eléctrica, después de la sinterización, mediante la eliminación del recubrimiento, no se adjunta polvo conductor en la superficie Se puede obtener un producto sinterizado del compacto en polvo. Por consiguiente, vario sinterización de metal, el cuerpo de cerámica, moldeada en polvo hecho de un polvo de material compuesto, y MIM formas complejas que tiene irregularidades sido formado por (moldeo por inyección de metal), una forma alargada en forma de barra, tubular El cuerpo se puede sinterizar en alta densidad en poco tiempo.
Además, en el proceso de sinterización de polvo de moldeo de la presente invención, la interposición de la película, la reacción con polvo conductor y compacto de polvo, es posible evitar la adhesión, amplia gama de selección del polvo conductor que se utilicen que convencional Conviértete
Breve descripción de los dibujos
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista que muestra una realización de un aparato de sinterización eléctrica para llevar a cabo un método de sinterización de un compacto de polvo según la presente invención.
La figura 2 es una vista que muestra otra realización de un aparato de sinterización de electrificación para llevar a cabo un método de sinterización de un compacto de polvo según la presente invención.
La figura 3 es una vista que muestra un aparato de sinterización que lleva corriente para llevar a cabo un método de sinterización de un compacto en polvo conocido convencionalmente.
11 tipo sinterizado
12 Polvo conductor
13 Polvo compacto
14 revestimiento
15 electrodo superior
16 electrodo inferior
32 Sensor de temperatura
33 tipo sinterizado
34 Cámara de presurización
48 Polvo conductor
49 Polvo compacto
50 capas
Reclamo
Una película hecha de un material que no reaccione con el artículo moldeado en la superficie compacta polvo compuesto de la reivindicación 1 en forma de polvo sinterizable, el polvo conductor en el que un cuerpo moldeado está vacío en el molde de sinterización tiene una película de revestimiento Aplicar un voltaje al polvo conductor para generar calor y sinterizar el compacto, en donde el paso de sinterización comprende sinterizar el compacto en polvo.
Dibujo :
Application number :1994-002010
Inventors :株式会社神戸製鋼所
Original Assignee :藤川隆男、高原一樹