SE435026B - Sett vid framstellning av kroppar med onskad form fran metallpulver - Google Patents

Description

8100945-så 10 15 20 25 30 35 föreslagen utvecklingslinje framställs en sintrad pulverkropp i vilken införlivas en infiltrand. Denna teknik kan emellertid endast utnyttjas för produkter med måttliga krav på hårdhet och slitstyrka. För exempel- vis snabbstålsverktyg anses en homogen snabbstålskropp vara en förut- sättning. I dessa fall förutsätter tillverkningen därför varmisostatisk kompaktering. Enligt en sådan metod, som nått en viss framgång, fram- ställs ett pulver genom vattengranulering. Pulvret glödgas därefter för att avlägsna oxider och för att sänka hårdheten. Därefter kan pulvret pressas kallt till färdig form och sintras till nästan full täthet vid så hög temperatur att strukturen påverkas. Processen kan anses lämpa sig å väl för tillverkning av slitdelar och mindre kvalificerade verktyg men I ej för snabbstålsverktyg och motsvarande med mycket höga krav på hårdhet och slitstyrka.

För att framställa hägkvalificerade produkter, såsom snabbstålsverktyg, med färdig form från ett metellpulver, synes en förutsättning vara att man utgår från ett pulver med mycket låg syrehalt. Ett sådant pulver är det pulver som med sfärisk form som används vid ASP-processen. Ett pro- blem.i detta sammanhang är eallertid att detta sfäriska pulver ofta inte kan pressas samman till en grön kropp genom kallisostatisk press- ning. Det har därför föreslagits att anordna pulvret i höljen av olika slag, exempelvis "figurskräddade" plåtbehållare, glasbehållare och så vidare. Alla dessa metoder innebär dock fördyrande moment och är kanske den främsta anledningen till att den pulvermetallurgiska framställningen av högkvalificerade verktyg till färdig form ännu ej fått något genom- brott.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Syftet med uppfinningen är att erbjuda en metod vid framställning av kroppar med önskad form från metallpulver som.är praktiskt och ekono- É miskt fördelaktig i förhållande till tidigare föreslagna metoder. I synnerhet är ett syfte att erbjuda en fördelaktig metod att pulver- metallurgískt framställa högkvalificerade verktyg och andra kvalifi- cerade produkter till en form som nära ansluter sig till produktens slutliga form.

Vid sättet enligt uppfinningen använder man en form av icke metalliskt 10 15 20 25 30 35 8100945-8 material som bestämmer konturen på den kropp som ska framställas. Formen fylls med metallpulvret, varefter energi tillföres genom formens väggar med så stor effekt och i sådan form att pulvret i formen sintrar eller smälter i det yttersta skiktet av pulverkroppen innanför formväggen, medan metallpulvret längre in i pulverkroppen förblir i fast fas och själva formen förblir opåverkad eller åtminstone inte smälter eller destrueras innan nämnda ytskikt hunnit smälta eller sintra samman. Den sålunda formade grönkroppen avkyls, så att ytskiktet fryser saman till ett tätt skal, varefter grönkroppen kompakteras, företrädesvis genom varmisostatisk kompaktering, till fullständig täthet, varvid det hop- frysta skalet fungerar som kapsel för pulvret där innanför. Då så är önskvärt, med hänsyn till de önskade egenskaperna hos den färdiga kroppen, evakueras luften ur pulverkroppen innan alla ytor på pulver- kroppen har tätats till genom smältning och frysning av ytskiktet.

För att få grönkroppen att lättare släppa från formväggen kan dennas insida bestå av ett material som icke väts av metallen eller legeringen i den pulverkropp vars ytskikt skall smältas eller sintras. Företrädes- vis består metallpulvret av ett höglegerat stålpulver, exempelvis snabb- stålspulver. Väggen kan exempelvis bestå av ett keramiskt material, såsom aluminiumxid. Andra tänkbara material är glas och grafit samt kombinatoner där nämde material kan ingå som insida i formen.

Energin tillförs med sådan effekt genom formväggen att ytterskiktet i pulverkroppen närmast formväggen smälter eller sintrar. Olika energi- former som kan penetrera formväggen utan att skada denna, eller åtminstone låta formväggen vara intakt i tillräcklig grad tilldess ytterskiktet i pulverkroppen hunnit smälta eller sintra samman samt stabiliserats, är tänkbara. Företrädesvis används laserstrålning. Ett annat tänkbart sätt att tillföra energin till pulverkroppens ytterskikt är via ett elektro- magnetiskt fält med så hög frekvens att, väsentligen på grund av skin- effekten, endast ytskiktet på pulverkroppen smälter eller sintrar samman, medan djupare liggande delar av pulverkroppen icke uppvärms till sin- trings- eller smälttemperatur.

Den form som används behöver icke nödvändigtvis vara sluten. Man kan även tänka sig att formen har en eller flera öppningar, vilka ej täcks 8100945-8 av en vägg. Exempelvis kan formen av ett kärl utan lock. I detta fall tillförs energin till ytskíktet av pulverkroppen på samma eller på annat sätt till de exponerade delarna av pulverkroppen.

Claims (4)

15 20 25 30 8100945-8 PATENTKRAV

1. Sätt vid framställning av kroppar med önskad form från metall- pulver, vilket förfarande innefattar att en form, som bestämmer konturen på den kropp som skall framställas, fylls med metallpulvret, varvid formen består av ett icke metalliskt material, och att energi tillföres genom formens väggar med så stor effekt och i sådan form att pulvret i formen sintrar eller smälter i det yttersta skiktet innanför formväggen, medan metallpulvret längre in i pulverkroppen förblir i fast fas och själva formen förblir opåverkad eller åtmin- stone inte smälter eller destrueras innan nämnda ytskikt hunnit smälta eller sintra samman, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda energi tillföres i form av laserstrålning, och att den sålunda formade råpresskroppen svalas, så att ytskiktet fryser samman till ett tätt skal, och kompakteras, företrädesvis genom varmisostatisk kompektering till fullständig täthet, varvid det hopfrysta skalet fungerar som kapsel för pulvret där innanför.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att formen eller åtminstone dess inre vägg utgörs av ett material som icke väts av metallen eller legeringen i pulverkroppen, företrädesvis stålpulver, vars ytskikt skall smältas eller sintras.

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c.k n a t av att nämnda vägg utgörs av ett keramiskt material - exempelvis aluminiumoxid -, glas och/eller grafit.

4. Sätt enligt något av kraven 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t av att luften evakueras ur formen och ur pulverkroppen innan alla ytor på pulverkroppen har tätats genom smältning och frysning av yt- skiktet. 8100945-8 _1o 15 Summum; _ i Vid framställning av kroppar med önskad form från metallpulver fylls pulvret i en form, som bestämmer konturen på den kropp som skall fram- ställas. Formen består av ett icke metalliskt material, och energin tillförs genom formens väggar med så stor effekt och i sådan form att pulvret i formen sintrar eller smälter i det yttersta skiktet innanför formväggen, medan metallpulvretflängre in i pulverkroppen förblir i fast fas och sj älva formen förblir opåverkad eller åtminstone inte smälter eller destrueras innan nämnda ytskikt hunnit smälta eller sintra samman. Efter svalning, så att ytskiktet fryser saman till ett tätt skal, kompakteras den sålunda -formade grönkroppen, företrädesvis genom varm- isostatisk kompaktering till fullständig täthet, varvid det hopfrysta skalet fungerar som kapsel för pulvret där innanför.