Устройство для горячего изостатического прессования порошка Советский патент 1981 года по МПК B22F3/15 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЙРЯЧЕГО ИЗОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКА

1

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для горячего изостатического прессования порошка.

Известно устройство для горячего изостатического прессования порошка, представляющее собой контейнер с пробками, снабженный источниками нагрева и высокого давления и системой охлаждения 1.

К недостаткам известного устройства относится необходимость использования сложной газо-компрессорной системы, низкая производительность которой приводит к длительному циклу прессования, достигающему 10-20 ч.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для горячего изостатического прессования порошка, включающее контейнер, индукционный нагреватель, магнитные экраны, нижнюю пробкус предохранительным клапаном, капсулу и теплоизоляционные элементы, установленные на торцах капсулы 2J.

Однако использование средств нагрева в камере высокого давления ведет к значительному уменьшению коэффициента использования рабочего пространства камеры, а следовательно, к уменьшению габаритов прессуемых изделий и уменьшению производительности.

Цель изобретения - повышение производительности процесса прессования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для изостатического прессования, включающем контейнер, пуансон, индукционный нагреватель, магнитиые экраны, нижнюю пробку с предохранительным клапаном, капсулу и теплоизоляционные элементы,

10 установленные на торцах капсулы, контей. нер выполнен в виде верхней нагревательной камеры и нижней камеры высокого давления, причем между камерами установлено уплотнительное кольцо, внутренний диаметр ,j которого меньше диаметра капсулы.

На чертеже показано предлагаемое уст. ройство.

Устройство состоит из контейнера 1, разделенного на две рабочие камеры: камеру 20 высокого давления 2 и камеру 3 нагрева. .Снизу контейнер I закрыт пробкой 4 с предохранительным клапаном 5, настроенным на давление прессования. в нагревательной камере- 3 размещена втулка 6, выполненная из немагнитного материала, а в нее встроен нагреватель 7, выполненный в виде многовиткового водоохлаждаемого нндуктора. Устройство снабжено также магнитными экранами 8. В верхней камере 3 расположена капсула 9 с порошком, отделенная теплоизолирующим элементом 10 от пуансона 11 и теплоизолирующим элементом 12 от камеры высокого давления 2. Капсула 9 с теплоизолирующими элементами установлена на уплотнительном кольце 13. Устройство может быть установлено на столе 14 пресса или на какой-либо другой опоре. Внутри камеры высокого давления помещена жидкость, объем которой при нормальных условиях равен или немного больше разности объемов камеры высокого давления и капсулы, ограянченной с двух сторон теплоизолирующими элементами. Устройство работает следующим образом. В нижнюю камеру заливают необходимое количество рабочей жидкости, далее на уплотнительное кольцо устанавливается теплоизоляционная прокладка (элемент), на которой размещается капсула с порошком. Сверху капсулы размещается теплоизолирующая прокладка, отделяющая порошок от пуансона, после чего включается нагревательное устройство. После нагрева порошка до заданной температуры нагревательное устройство отключают, а капсулу перемещают в нижнюю камеру, где в результате быстрого нагрева жидкости резко возрастает давление. При этом, если давление превышает заданное, то оно сбрасывается через предохранительный клапан на слив. Герметичность в верхней части камеры высокого давления достигается соединением пуансона с уплотннтельным кольцом. Теплосодержание рабочей жидкости при этом должно быть значительно ниже теплосодержания порошка, чтобы последний не успел остыть в процессе прессования. Выполнение контейнера из двух камер позволит значительно увеличить производительность процесса, так как нагретый порошок, отдавая незначительную часть тепла рабочей жидкости, резко повышает давление в камере (за несколько минут или даже секунд), при этом отпадает необходимость использования источников высокого давления жидкости. Увеличение габаритов прессуемых изделий за счет использования более полного объема камеры высокого давления также ведет к увеличению производительности процесса горячего изостатического прессования. Экономический эффект от использования одного устройства 380 тыс. руб. в год. Формула изобретения Устройство для горячего изостатического прессования порошка, включающее контейнер, пуансон, индукционный нагреватель, магнитные экраны, нижнюю пробку с предохранительным клапаном, капсулу и теплоизоляционные элементы, установленные на торцах капсулы, сплинающееся тем, что, с Целью повышения производительности процесса прессования, контейнер выполнен в виде верхней нагревательной камеры и нижней камеры высокого давления, причем между камерами установлено уплотнительное кольцо, внутренний диаметр которого меньше диаметра капсулы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Механические свойства материалов под высоким давлением. Установки института им. Баттела. Под ред. X. Л. Пью, М., «Мир 1973, с. 73. 2.Автврское свидетельство СССР № 659285. кл. а 22 F 3/14, 1976.