[發明專利]將粉料自動加入模具內的方法與設備

無效

• 申請號: 00105315.9
• 申請日: 2000-03-31
• 公開（公告）號: CN1268416A
• 公開（公告）日: 2000-10-04
• 發明（設計）人: 鴇田正雄
• 申請（專利權）人: 住友石炭礦業株式會社
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F3/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 鄭中軍

本發明在總體上涉及將粉料自動加入模具內的方法與設備。更具體地說，涉及用于將所需量的粉料自動加入包括內有通孔的管狀體的模具內的方法與設備。這種模具可以是用于在燒結過程中燒結加入其內的粉料的燒結模具，也可以是只用來于其中形成粉料壓塊而把這樣的粉料壓塊從其中取出后再作燒結處理的模具。

業已提出過種種粉料加料設備，用來將適量的粉料加入燒結模具內而于其中形成粉料壓塊，而此粉料壓塊在繼后的燒結過程如電燒結過程中則保持于此模具內。但至今尚未提出過用來獲得燒結產品的包括下述步驟的連續制造方法的設想：將適量的粉料以多層形式加入燒結模具內；加熱保持于此燒結模具內的粉料壓塊以進行燒結；從此模具中取出此燒結產品。這種原理之所以未曾提出過，主要是由于傳統的電燒結技術需要較長的時間來完成燒結過程。結果，任何傳統的自動式粉料加料設備都未曾計劃用于這種連續創造過程而僅僅是唯一地提供了用來將粉料加到模具中的功能。

近來，電燒結方法中已取得了許多改進。例如本申請人所提出的采用脈沖電流的脈沖電流激勵燒結(或脈沖電燒結)法，以及包括火花等離子體燒結、放電燒結和等離子激活燒結等方法，都有改進。根據改進了的脈沖電流激勵燒結方法，燒結的時間顯著縮短，而這樣短的燒結時間便有可能實現為獲得燒結產品的包括上述步驟的連續制造工藝。于是，目前已提出了要求有適合用于前述這樣連續制造過程的用來將粉料裝入到模具內的方法與設備。

此外，借助較新的例如上述的燒結技術，那些用任何較舊的方法難以燒結到一起的材料現在就易結成單一的燒結產品。這類材料的例子包括不銹鋼對銅、陶瓷對金屬，等等。這類兩種不同粉料的單一燒結產品可以制成兩層粘合到一起而各層是由純碎粉料組成的雙層結構，但這類燒結產品可加以改進，即通過加入至少一中間層來構成這樣的多層結構，而此中間層則是由此兩種粉料的混合物制成。此外，這種多層結構也可便利地用于包括三或多層各由組成一致只是粒度互不相同的粉料組成的燒結制品，這些層中的粉料粒度從產品的一側到另一側漸增。這樣的燒結制品可以具有梯度的功能性(即燒結產品的性質從一側到另一側呈逐漸變化)，而能更大的改進其特性。為了制成具有梯度功能性的燒結制品，要求添加不同的粉料(它們相互不同地表現在至少一種性質上，包括粉料組份、組份的百分率、粒度與顆粒形狀)到燒結模具中，而得以精密地形成所需厚度的相應粉料層。但這里并未提出各種用于自動添加粉料的設備，它們之中也沒有哪種能把不同的粉料裝入模具內以全自動的方式來形成多層粉料壓塊。再有，為了以良好的重現性制成具有梯度功能性的高質量燒結制品，那就不僅要求能形成多層粉料壓塊還要求有其他種種本領，因而不存在有適合于制造具有梯度功能的燒結制品的傳統粉料加料設備。

鑒于以上所述，本發明的一個目的在于提供一種用來自動地將粉料加到模具內的方法與設備，其中，可把不同的粉料加到燒結模具或粉料壓塊成形模具內，以全自動的方式于模具內形成一層在一層之上的多層粉層。

本發明的另一個目的在于提供用來自動地將粉料加入模具內的方法與設備，其中的粉料加料工序可以依全自動的方式進行，即采用將適量的粉料加入模具內的步驟，繼而采用刮除過剩的粉料量至模具上表面高度的步驟。

本發明的又一目的在于提供這樣的用來將粉料自動加到模具內的方法與設備，其中可將不同的粉料，即相互在包括粉料組分、組份百分率、粒度與粉料形狀等性質中至少有一種是不同的粉料，以全自動的方式加到模具內于其中形成一層在一層之上的多層粉料層，其中采用將適量的粉料裝填到模具內的步驟，繼以刮除任何過剩的粉料量至模具上表面高度的步驟。

本發明的再一個目的在于提供這樣的用于將粉料自動加入模具內的方法與設備，其中通過采用在所需壓力下對已裝填到此模具內的粉料層加壓，可以制成高質量的燒結產品。

本發明的又另一個目的是提供一種新穎的粉料裝填機構，它能將適量的粉料裝填到例如燒結模具或粉料壓塊成形的模具內，而以高的精密度于模具內形成粉料層。

根據本發明的一個方面，提供了自動地將適量的粉料加到內中有通孔的管頭模具內的方法，此方法包括下述步驟：提供在其孔的下端中裝配有一下壓芯的模具；將此模具與裝配于其中的下壓芯帶至粉料裝填位置；將適量的粉料裝填入此模具內同時刮除任何過量的粉料至模具頂面的高度；用所需的壓力對模具內此適量的粉料加壓，形成粉料壓塊。