用于场辅助烧结的烧结设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于场辅助烧结的烧结设备。已知这种类型的烧结设备，其具有：至少一个导电模具，其带有设成接纳特别地呈生压胚的形式的待烧结的烧结材料的接纳空间；第一调整装置和至少一个模子冲压件，其可借助于第一调整装置沿着第一调整轴线相对于接纳空间可调整地移动到按压位置中；且具有电阻加热装置，其构造成借助于将电流施加到模具来将模具加热。根据本发明专利技术，第二调整装置和至少一个接触冲压件被分配给电阻加热装置，其可借助于第二调整装置相对于模具沿着第二调整轴线可调整地移动到接触位置中，在其中出于将电流施加到模具的目的，至少一个接触冲压件利用第二压缩力抵靠模具的外表面被按压。靠模具的外表面被按压。靠模具的外表面被按压。

【技术实现步骤摘要】
用于场辅助烧结的烧结设备


[0001]本专利技术涉及一种用于场辅助烧结的烧结设备，该烧结设备具有：至少一个导电模具，其具有设成用于接纳特别地呈生压胚的形式的待烧结的烧结材料的接纳空间；第一调整装置和至少一个模子冲压件，其可借助于第一调整装置来相对于接纳空间沿着第一调整轴线可调整地移动到按压位置中，在按压位置中，出于利用第一压缩力来对烧结材料机械加压的目的，所述至少一个模子冲压件轴向地下沉到接纳空间中，并且具有构造成借助于将电流施加到所述模具来将模具加热的电阻加热装置。

技术介绍

[0002]这种类型的烧结设备从WO 2017/177995 A1获知，并且设成用于场辅助烧结。被称为场辅助烧结的也以缩写词FAST(场辅助烧结技术)和SPS(火花等离子体烧结)已知。已知的烧结设备具有：呈环形模子的形状的导电模具，待烧结的烧结材料被引入到导电模具中；和两个模子冲压件，其可沿相反方向轴向地下沉到环形模子中。另外提供了一种具有脉冲直流源和两个电极的电阻加热装置。电极以压缩力传递和导电的方式被支承于模子冲压件的后侧上。为了将压缩力施加到烧结材料，调整装置对电极的后侧起作用并且使电极朝向彼此与模子冲压件一起沿着调整轴线移动。同时，为了将模具加热，脉冲直流经由电极来传导到模子冲压件中并且从那里传导到模具中。作为模具的电阻的结果，使模具升温，并且作为结果，引起对烧结材料的热施加，其对于烧结为必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目标是提供在开端提到的类型的烧结设备，该烧结设备具有优于现有技术的改进的性质，并且特别地允许改进的对烧结材料的加压和对烧结材料的热施加。
[0004]以如下方式实现了所述目标，即第二调整装置和至少一个接触冲压件被分配给电阻加热装置，所述至少一个接触冲压件可借助于第二调整装置相对于模具沿着第二调整轴线可调整地移动到接触位置中，在接触位置中，出于将电流施加到模具的目的，所述至少一个接触冲压件利用第二压缩力抵靠模具的外表面被按压。根据本专利技术的解决方案导致有可能独立于对模具的电流施加而实现烧结材料的机械加压，并且反之亦然。这是因为，通过与常规的用于场辅助烧结的烧结设备对比，例如，并非同时经由设成用于机械加压的所述至少一个模子冲压件来将电流施加到模具。作为替代，根据本专利技术电流的施加经由所述至少一个接触冲压件而实现，并且，加压经由所述至少一个模子冲压件来实现。在这方面，为了简单性，还有可能涉及力和电流的单独和/或独立的流动。根据本专利技术的解决方案导致有可能使所述至少一个接触冲压件在电流施加方面以有针对性的方式并且独立于机械加压的要求构造。同时，所述至少一个模子冲压件可在机械加压方面以有针对性的方式并且独立于电流施加的要求构造。所述至少一个模子冲压件和所述至少一个接触冲压件可例如有利地由不同材料制造和/或具有用于机械地传递力或电能的不同尺寸(特别地，不同横截面)和/或用于与烧结材料或模具的外表面进行接触的不同的接触表面。在这方面，根据本专利技术
并非强制地必须的是，所述至少一个模子冲压件由导电材料制造。作为替代，可有利地使用特别压力稳定的材料，特别地陶瓷等等。同时，根据本专利技术并非强制地必须的是，所述至少一个接触冲压件由特别压力稳定的材料制造。作为替代，可有利地使用特别导电的材料。根据本专利技术还提供的是，所述至少一个模子冲压件可借助于第一调整装置来可调整地移动，并且，所述至少一个接触冲压件可借助于第二调整装置来可调整地移动。第一调整装置引起用于将压缩力施加到烧结材料的第一压缩力。第二调整装置引起用于将所述至少一个接触冲压件抵靠模具的外表面按压的第二压缩力。以此方式，第二压缩力可在所述至少一个接触冲压件与外表面之间的电接触阻力方面以有针对性的方式并且独立于待实现的烧结材料的加压设定。同时，第一压缩力可在将压缩力施加到烧结材料方面以有针对性的方式并且独立于将在所述至少一个接触冲压件与外表面之间实现的接触阻力设定。如果所述至少一个模子冲压件与模具相比具有小的横截面面积和/或质量，则根据本专利技术的解决方案提供特定优点。在来自现有技术的烧结设备的情况下，在这些规定的情况下并且在某些条件下，不可能获得充分的电流以及因此热的施加，因为，出于此目的，模子冲压件的横截面和/或质量相对于模具太低。在根据本专利技术的解决方案的情况下，这不起作用，因为，电流以及因此热的施加经由所述至少一个接触冲压件并且独立于所述至少一个模子冲压件发生。如果例如由于所述烧结材料具有液相而仅要求比较低的对烧结材料的压缩力施加，则根据本专利技术的解决方案另外提供特定优点。在来自现有技术的烧结设备的情况下，在这些规定的情况下并且在某些条件下，不可能达成最佳的电流以及因此还有热的施加，因为，由于比较低的按压力的原因，电接触阻力太高。根据本专利技术的解决方案相反确保即使在用于施加压缩力的比较低的第一压缩力的情况下，也可获得充分地低的电接触阻力。这是因为，借助于所述至少一个接触冲压件并且独立于所述至少一个模子冲压件施加对于可实现的电接触阻力为重要的第二压缩力。模具也可被称为模子或烧结模子。第一压缩力也可被称为按压力。第二压缩力也可被称为接触力。第一调整轴线和第二调整轴线可特别地彼此平行地、同轴地或垂直地取向。在本专利技术的一种构造中，可提供多个模子冲压件和/或多个接触冲压件。优选地液压地产生第一压缩力和/或第二压缩力。因此，第一调整装置和/或第二调整装置优选地是液压调整装置、气动调整装置或电动调整装置。在这方面，为了施加第一压缩力和/或第二压缩力，可提供至少一个相应的液压缸、气动缸和/或马达驱动式主轴。根据本专利技术的烧结设备构造成用于场辅助烧结，其中，场辅助烧结也可以通过缩写词FAST(场辅助烧结技术)和/或SPS(火花等离子体烧结)提及。
[0005]在本专利技术的一种构造中，设有调节装置，其配置成将第一压缩力调节成第一值并且配置成将第二压缩力调节成第二值。结果，一方面，可获得对烧结材料特别精确的压缩力施加。另一方面，第二压缩力的调节导致有可能以有针对性的方式对在所述至少一个接触冲压件与模具的外表面之间产生的电接触阻力造成影响且调节。这导致有可能获得电流以及因此热的进一步改进的施加。作为备选方案或另外，调节装置可配置成控制第一压缩力和第二压缩力，并且，在这方面，可设计为简单的控制装置。
[0006]在本专利技术的另外的构造中，第一调整轴线和第二调整轴线彼此平行地和/或同轴地取向，其中，所述至少一个接触冲压件在接触位置中抵靠模具的底端面或顶端面被按压。以此方式，特别地获得烧结设备的在结构上简单的构成。第一压缩力和第二压缩力以与调整轴线对应的方式彼此平行地和/或同轴地取向。模具的底端面或顶端面优选地与第二压
缩力以及因而第二调整轴线垂直地取向。
[0007]在本专利技术的另外的构造中，所述至少一个接触凸模子有带有贯穿开口的环形形状，第一调整轴线纵向地，特别地同轴地延伸通过贯穿开口。以此方式，可获得烧结设备的进一步简化的结构。所述至少一个接触冲压件的环形形状优选地为圆形
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圆柱形形状。贯穿开口优选地为圆形
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圆柱形的贯穿开口。环形形状和/或贯穿开口的轴向方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于场辅助烧结的烧结设备(1)，具有：
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至少一个导电模具(2、2'、2'')，其具有设成用于接纳特别地呈生压胚的形式的待烧结的烧结材料(M)的接纳空间(3)，
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第一调整装置(5)和至少一个模子冲压件(4a、4b、40a、40b)，其可借助于所述第一调整装置(5)相对于所述接纳空间(3)沿着第一调整轴线(S1)可调整地移动到按压位置中，在所述按压位置中，出于利用第一压缩力对所述烧结材料(M)机械加压的目的，所述至少一个模子冲压件(4a、4b、40a、40b)轴向地下沉到所述接纳空间(3)中，
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并且具有电阻加热装置(W)，其构造成借助于将电流施加到所述模具来将所述模具(2、2'、2'')加热，
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其特征在于，第二调整装置(7)和至少一个接触冲压件(6a至6d)被分配给所述电阻加热装置(W)，所述至少一个接触冲压件(6a至6d)可借助于所述第二调整装置(7)相对于所述模具(2、2'、2'')沿着第二调整轴线(S2、S2'、S2'')可调整地移动到接触位置中，在所述接触位置中，出于将电流施加到所述模具(2、2'、2'')的目的，利用第二压缩力所述至少一个接触冲压件(6a至6d)抵靠所述模具(2、2'、2'')的外表面(2a至2d)被按压。2.根据权利要求1所述的烧结设备(1)，其特征在于，设有调节装置(20)，其配置成将所述第一压缩力调节成第一值(W1)，并且配置成将所述第二压缩力调节成第二值(W2)。3.根据权利要求1或2所述的烧结设备(1)，其特征在于，所述第一调整轴线(S1)和所述第二调整轴线(S2)彼此平行地和/或同轴地取向，其中，所述至少一个接触冲压件(6a、6b)在所述接触位置中抵靠所述模具(2)的底端面或顶端面(2a、2b)被按压。4.根据权利要求3所述的烧结设备(1)，其特征在于，所述至少一个接触冲压件(6a、6b)具有带有贯穿开口的环形形状，所述第一调整轴线(S1)纵向地，特别地同轴地延伸通过所述贯穿开口。5.根据权利要求1或2所述的烧结设备(1)，其特征在于，所述第一调整轴线(S1)和所述第二调整轴线(S2'、S2'')彼此垂直地取向，其中，所述至少一个接触冲压件(6c、6d)在所述接触位置中抵靠所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：弗里希博士专用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：