制造烧结件的方法和制出的烧结件技术

制造烧结件（１４）的方法，包括提供多个单个的可烧结的基体材料块（１９），把所述的块安排成紧贴关系在一个模中成形所述的块的组件，其中所述的组件包括沿其至少一个方向延伸的多个所述的块，和在压力下在模中烧结所述的组件形成整体的烧结件。所述的块可含有磨料颗粒以提供烧结的磨料件和单个的磨料段（１５、１６、１７）可从磨料件中取出。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及粉末冶金学，更具体地涉及烧结粉末件或零件。粉末冶金学包括(但不限于)压实、铸造和烧结，烧结包括有液相和/或没有液相、和/或有无浸润、和/或在负载和/或压力下进行。可用本专利技术制的烧结粉末件或零件的一些实例包括结构、多孔、摩擦、抗摩擦、切割、耐腐蚀、耐磨和耐热零件和插入件。特别，本专利技术涉及烧结的粉末磨料和超磨料件和零件，例如切割、钻、去氧化、磨削、修整、抛光、磨光、塘孔和粗化刀具和工件和耐磨物品。粉末和粉末预型广泛用于制造许多粉末烧结产品，包括(但不限于)耐磨、磨料和超磨料件和/或零件和/或工具。制造磨料产品的粉末通常通过把硬的和/或超硬的颗粒与可烧结的和/或可熔化的保持粉末在加有或没有粘接添加剂的情形下混合起来。一些粉末预型通常通过在室温下压实粉末(所谓的未烧结的压实体或段)或浇注和固化粉末和液体和/或膏状粘结剂的混合物。在磨料工业中，烧结的磨料件或零件包括大多数情形下是随机分布在烧结粉末基体中的硬颗粒。特别，用于成段刀具(刀片，钻头等)的切割段通过把硬颗粒与基体粉末混合，随后在室温把粉末压实为未烧结的材料段，再把单个或多个未烧结的材料段分别烧结成单个或多个烧结段。烧结可包括其它成分的浸润或紧实。这种浸润和/或紧实也可以在烧结前和/或后和/或在预烧结后进行。典型地，如磨料切割段之类的烧结段或零件烧结成单个或分开的烧结体。换言之，各段被压实装置(冲头/柱塞)和/或刚性的隔片和/或壁相互分开。这些压实装置和隔片是坚固的物体(也就是石墨或金属零件)，它们在压实和烧结压实体的过程不会粉碎或变形。在辐射或感应和/或微波烧结中，可由适当的装置提供压力和热和/或合适的气氛。在电阻和/或放电烧结中，通过压实装置提供和/或导出电流和/或压力。这在附图说明图1中示出，其中可烧结的粉末段1放在烧结模5中，该模5有冲头2和隔片3和有相对的压板6。图2示出更有效的安排，其中冲头2也用作段之间的隔片。在各情形下，制造多个烧结件。这些刚性的压实装置和/或隔片占着烧结模的大部分体积，一般为50-70％，导致低的效率及烧结模低的可使用率，只占50-30％。另外，把多个未烧结的材料段和冲头一起装配在模具中是费时的过程。这一方法的机械化及自动化是很费劲的。另外在烧结后拆开这类烧结模时，操作工必须把烧结件与冲头分开，收集及清理许多小而薄的冲头和隔片，准备在下一批烧结步骤中使用。还已知代替放入未烧结的压实件或段，把粉末直接填入也包括压实装置和/或隔片的烧结模中制造烧结件的方法，但这方法烧结效率更低，因为粉末密度是未烧结的压实件密度1/1.5-1/5，也产生难以使腔中粉末均匀分布的问题。1994年9月15日公开的WO 94/20252公开了一种方法，包括提供一块烧结模料块和把该块用激光等方法切成多个切割段制造磨料切割段。按照本专利技术的目的，提供一种制造以烧结件或板形式的均匀烧结产品的新的改进的方法和提供可通过如激光切割、水射流切割、电腐蚀切割、磨削切割、有刃物切割和机械分割(破裂)等合适的取出装置从烧结件中取出的单个烧结段或体。更具体地，本专利技术提供了一种制造烧结件的方法，包括提供多个单个的烧结基体材料块，把这些块安排成紧贴关系形成所述的块的组件，其中所述的组件包括多个所述的块，沿其至少一个方向延伸，和烧结所述的组件形成一个整体的烧结件。因此本专利技术的特点是把例如可烧结粉末制成的多个粉末预型或未烧结的粉末压实件烧结在一起。在这一方法中，在烧结时材料块或预型与邻近的块成整体形成烧结件。材料块组分的扩散可促进它们结合成整体。从烧结粉末件中取出的单个烧结段或烧结体可与原始的粉末块或预型相应或不相应。在烧结模中烧结，优选地在压力下烧结可用来得到烧结件。在压力下烧结(所谓的热紧实)是本专利技术的一个具体优选的实施例。组件可有多种形状，包括正方形、矩形成圆形，和优选地可设有一个或多个通孔，如一个中心孔。如果需要，这些取出的烧结体可方便地通过粘接、焊接，或用锁定或锚定等机械装置，或用这些方法的组合连接或固定到夹具上和/或相互固定。材料块或可烧结的基体材料可由同样或不同的成分制出。因此，根据块的形状、尺寸、装配的块或组件的布置和烧结的条件，最终的烧结粉末件可包括以预定的方式在烧结件分布的各种成分，这些方式包括但不限于非随机的和要求的方式。这使整体的烧结件可具有人造材料的均匀特点。另外，组件可包括多层，各层包括多个块，使得从同一烧结组件中不同部分取出的单个的烧结体可有相同的和/或不同的成分和特点，和因此从块的成分、组件的布置、在组件加有附加材料、烧结的条件和单个烧结体从烧结件中取出的方案得到的不同的性能特点。根据最终产品的使用，烧结件和/或取出的单个的烧结件或元件可以不同的方式的处理，包括(但不限于)热和/或压力处理(也就是在真空或保护气氛中再烧结、渗透、浸渍、淬火、退火、回火、拉拔、锻造)，机械的和磨削机加工和用电和/或等离子方法(例如用包括如金刚石之类硬颗粒的成分)。这种产品的应用实例包括(但不限于)成层的或夹层的复合材料和用于建筑的、耐磨和耐腐蚀零件、断路器、吸热器、磨削刀具、有刃物、电极、电开关、绝缘器、多孔过滤器、机械零件等。多种制造操作可用来组装烧结模负载和烧结模或框架的零件。烧结模负载包括(但不限于)块、至少部分装配的块和紧实装置，如冲头、隔离器、绝缘体、侧壁等。如果需要，这些制造操作也可以包括对齐装置、修整装置、暂时和永久夹持和装配装置、移动装置、传送装置和固紧模具的零件和烧结模负载的装置。这些操作可包括人力(手工)、半自动或自动机械，和机器人可形成一个装配线。可以用粘结剂、胶、固紧器、负压(如抽吸头、真空)、压力、重量负载、重力、磁(电磁、永久磁力等)、空气/气体、热、冷冻、冷却、负载、推、拉、摩擦和抗摩擦装置、插入、滑动装置和这些装置相互组合或与其它装置的组合。在使用预烧结或完全烧结的粉末预型时，可使用钎焊、铜焊、渗透和焊接使它们形成一个块的组件。组装材料块可完全在或至少部分在烧结模或框架中，或在烧结模及框架之外。因此，任何烧结模的负载的装配及拆装装置、运输装置、移动装置、处理(也就是提升、滑动、转向、降低、放置)装置、插入装置、对准装置和修整装置，烧结模的负载也就是可包括可烧结材料的块、至少部分装配的块、冲头、分隔器、烧结件和烧结模/框的零件等元件。也可以在过程中或在装配材料块后，把附加材料加入装配块中。这些附加的材料可放在至少一些块之间和/或材料块的层之间。这些附加材料可提供装配块和/或烧结件的增强，和/或提供扩散或扩散增强元件。附加材料的实例包括隔片、箔、金属或非金属材料、筛形材料、可烧结材料、可熔化和可钎焊材料、有粘性的材料、液体、膏、浇注粉末、压实(也就是辊压紧实)的粉末、半烧结、烧结的粉末材料和焊接和钎焊件。为了制造磨料刀具和/或有刃物和耐磨零件，至少一个材料块和/或材料块组件可以含有至少一种多个磨料颗粒，和成品的整体的烧结件可用作磨料件，或一个或多个单个的烧结磨料段或磨料切割件可用适当的取出装置，如激光切割、水喷射切割、电腐蚀切割、磨料切割、有刃件切割和机械分割取出。这些元件或段可有多种形状，包括(但不限于)多边形、矩形、正方形、圆形、椭圆形盘、圆柱形、截头锥形、立方体、棱锥体、面包圈形、扇形段、圆弧、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造烧结件的方法，包括下列步骤：提供多个单个的可烧结基体材料的块，把所述的块安排成紧贴关系形成所述的块的组件，其中所述的组件包括沿其至少一个方向延伸的多个所述的块，和烧结所述的组件形成一个整体烧结件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：瑙姆N特瑟勒森，
申请(专利权)人：顶点研磨料系统责任有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]