CS240075B1

CS240075B1 - A method of forming a sintered metal porous lining of an antigravity heat pipe and a device for performing it

Info

Publication number: CS240075B1
Application number: CS844249A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ministr
Original assignee: Zdenek Ministr
Priority date: 1984-06-05
Filing date: 1984-06-05
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS424984A1

Abstract

Řešeni se týká dokonalého spojeni výstelky pláště trubice s výstelkou čela trubice a vytvoření výstelky bez trhlin. Uvedeného účelu se dosáhne způsobem, při kterém se do prostoru mezi pláší trubice a jádro nasype vrstva práškového kovu, tvořící čelo výstelky. Po jejím setřesení se prostor doplní práškovým kovem o menší velikosti částic, opět se setřese a po odstranění přebytečného práškového kovu se stlačí. Potom se provede slinování v redukční atmosféře při teplotě 840 až 870 °C.The solution concerns the perfect connection of the tube shell lining with the tube face lining and the creation of a lining without cracks. The stated purpose is achieved by a method in which a layer of powdered metal is poured into the space between the tube shell and the core, forming the lining face. After shaking it, the space is filled with powdered metal of smaller particle size, shaken again and, after removing the excess powdered metal, it is compressed. Then, sintering is carried out in a reducing atmosphere at a temperature of 840 to 870 °C.

Description

Vynález se týká způsobu vytvoření slinuté kovové pórovité výstelky antigravitační tepelné trubice zejména pro chlazení výkonových polovodičových součástek a zařízení pro jeho provádění oThe invention relates to a method of forming a sintered metal porous lining of an anti-gravity heat pipe, in particular for cooling power semiconductor devices and apparatus for carrying out the same.

Při dosud známém způsobu vytvoření slinuté kovové pórovité výstelky se vytvoří výstelka pomocí slinovací formy sestávající z pláště formy a jádra, drženého ve správné poleze pláštěm formy» Nejdříve se vytvoří výstelka stěny trubice práškovým kovem»In the prior art method of forming a sintered metal porous liner, the liner is formed by a sintering mold consisting of a mold shell and a core held in the correct position by the mold shell.

Potom se vytvoří výstelka čela trubice práškovým kovem, takže čelo trubice se nasadí až po nasypání práškového kovu»Then the lining of the end face of the tube is formed with powder metal, so that the end face of the tube is not inserted until the powder metal has been poured »

Nevýhodou tohoto způsobu je, že nelze dokonale vyplnit dutinu formy práškovým kovem a přesně určit‘jeho množství potřeb* né k vyplnění dutiny» Je-li v dutinš práškového kovu«mnoho, znemožňuje nasazení čela» Je-li práškového kovu málo, vrstvy dokonale nepřislinou a mezi výstelkou stěny a výstelkou čela vznikne nežádoucí dutina» Smrštění výstelky při slinování se zabraňuje dokonalým setřesením či sklepáním práškového kovu» Sklepání je účinnější pod povrchem vrstvy práškového kovu a neprojevuje se na povrchu» Tento způsob neumožňuje dokonale zhutnění práškového kovu, což se projevuje vznikem trhlin ve výstelce»The disadvantage of this method is that it is not possible to fill the mold cavity perfectly with the powder metal and precisely determine the amount required to fill the cavity »If there is too much in the powder metal cavity and an undesired cavity is formed between the wall lining and the forehead lining »Shrinking of the lining during sintering is prevented by perfect shaking or cellaring of the metal powder» Tapping is more effective below the surface of the metal powder cracks in the lining »

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob vytvoření kovové pórovité výstelky podle vynálezu, při kterém se do prostoru mezi vnitřní stěnu pláště trubice a jádro nasype práškový kov o veli-2 240 07S kosti částic 0,5 až 1 mm do výše rovné tlouštce výstelky čela trubice. Pak se vrstva práškového kovu setřese nebo sklepe a vzniklý prostor se doplní práškovým kovem o velikosti částic 0,1 až 0,5 mm a opět se provede jeho setřesení nebo sklepání. Přebytečný práškový kov se odstraní a zbylá vrstva se stlačí.These disadvantages are overcome by the method of forming a metal porous lining according to the invention, in which powder metal with a particle size of 0.5 to 1 mm is poured into the space between the inner wall of the tube shell and the core to a level equal to the thickness of the lining of the tube face. Then the powder metal layer is shaken off or the cellar is filled and the resulting space is filled with powder metal with a particle size of 0.1 to 0.5 mm and again shaken or celled. Excess metal powder is removed and the remaining layer is compressed.

Pak se projede ^linování v peci s redukční atmosférou při teplo* tě 840'^e^4DxrTfóstoru jádra je vložena látka zplyňující při slinovací teplote - například šťavelan amonný.Then ^ linování passes in a furnace with a reducing atmosphere during heat * 840 I '^ ^e 4DxrTfóstoru core material is interposed degassing at a sintering temperature - for example, ammonium oxalate.

Zařízení pro provádění způsobu podle vynálezu sestává ze snímací násypky a z pláště formy opatřeného na dolním konci pod* ložkou, opřenou o upínací zařízení. Do horní části trubky formy je vložen příčník, pod kterým je umístěna příložka, dosedající na hlavici. V příložce je upevněno jádro, ve kterém je vytvořena dutina propojená kanálkem s vnějším povrchem jádra.The device for carrying out the method according to the invention consists of a sensing hopper and a mold shell provided at the lower end under a bearing supported on the clamping device. A crossbeam is inserted into the upper part of the mold tube, under which is placed a spacer abutting the head. A core is fixed in the shim in which a cavity is formed which communicates with the channel to the outer surface of the core.

Výhodou způsobu podle vynálezu je dokonalé spojení výstelky pláště trubice s výstelkou čela trubice a vytvoření výstelky bez trhlin.An advantage of the method according to the invention is the perfect connection of the liner of the tube sheath with the liner of the tube end and the formation of the liner without cracks.

Na připojených výkresech je na obr. 1 znázorněno zařízení pro provádění způsobu podle vynálezu v řezu. Na obr. 2 je znázor* něn plášť trubice s nasazenou násypkou v řezu.1 is a cross-sectional view of an apparatus for carrying out the method of the invention; FIG. FIG. 2 shows a cross section of the tube housing with the hopper fitted;

Na obrázku 1 je plášt 1 trubice již vložen do pláště 8 formy. Na plášť 1 trubice navazuje hlavice 4 na kterou dosedá příložka 6_, vymezující polohu šroubu 7 stabilizujícího jádro 3, opatřené dutinou 13 a kanálkem 14. Spodní stěnu vystýlky 5. vymezuje podložka £. Horní a dolní poloha trubice je stabilizována příčníkem 11 a upínacím excentrm 10.In Figure 1, the tube housing 1 is already inserted into the mold housing 8. Adjacent to the sleeve 1 of the tube is a head 4, which is supported by a shim 6 defining the position of the core-stabilizing screw 7 provided with a cavity 13 and a channel 14. The bottom wall of the lining 5 is defined by a washer 6. The upper and lower positions of the tube are stabilized by the crossbar 11 and the clamping eccentric 10.

Na obrázku 2 je na plášť 1 trubice nasazena v počáteční fázi násypka 2_, která vymezuje horní část vystýlky 5., nacházející se mezi pláštěm 1 trubice a jádrem 3.In Figure 2, a hopper 2, which defines the upper portion of the lining 5, located between the tube shell 1 and the core 3, is mounted on the tube housing 1 in the initial phase.

3240 0753240 075

Na horní část pláště 1 trubice se nasadí násypka 2 s přišroubovaným jádrem J© Do dutiny mezi jádro J a vnitřní stěnu pláště i trubice se nasype práškový bronz o velikosti částic 0,7 mm.A hopper 2 with a screwed core J 1 is placed on the upper part of the tube jacket 1. Powder bronze with a particle size of 0.7 mm is poured into the cavity between the core J and the inner wall of the jacket and tube.

Po naplnění dutiny do výše rovné tlouštce výstelky čela trubice se vrstva práškového bronzu střásá ručním poklopem nebo mechanickým střásáním tak dlouho, dokud klesá hladina vrstvy práškového bronzu. Potom se dutina doplní až po otvory v násypce 2 práškovým bronzem o velikosti částic 0,3 mm a opět se setřese© Potom se násypka 2 odstraní, přičemž jádro i 3® drženo ve správné poloze vrstvou práškového bronzu. Po odstranění násypky 2 se přebytečná vrstva práškového bronzu odhrne nožem za současného otáčení pláště i trubice© Na místo násypky 2 se na plášl 1 trubice nasadí hlavice £, jejímž otáčením se hladina práškového bronzu v horní části pláště 1 trubice zarovná© Pak se vrstva práškového bronzu hlavicí £ stlačí a nakonec se změří výška hladiny práškového bronzu pomocí změření velikosti mezery mezi horní hranou pláště i trubice a spodní hranou hlavice £. Mezera se volí podle potřebného tvaru a výšky okraje výstelky £· Po skončené úpravě okraje výstelky £ se položí na hlavici £ příložka 6 a upevní šroubem χ jádra Tím je zajištěna stabilní poloha jádra χ po vložení pláště χ trubice do pláště 8 formy a při slinování ve vodorovné poloze© Naplněný pláš? 1 trubice s hlavicí £, příložkou 6 a jádrem J se vloží do pláště £ formy, ve spodní části opatřené podložkou 2.9 podloženou upínacím excentrem 10. Do pláště 8 formy je v horní části vložen příčník 11, Otočením upínacího excentru 10 se upevní plášT 1 trubice s hlavicí £, příčníkem li a jádrem χ v plášti 8 formy©After filling the cavity to a level equal to the thickness of the lining of the tube face, the bronze powder layer is shaken by manual hatching or mechanical shaking as long as the level of the bronze powder layer falls. Then the cavity is filled up to the holes in the hopper 2 with a bronze powder of 0.3 mm particle size and shaken again. Then the hopper 2 is removed, the core 3 being held in position by the bronze powder coating. After removal of the hopper 2, the excess powder bronze layer is pulled off with a knife while the jacket and tube are rotated. the level of powder bronze is measured by measuring the amount of gap between the upper edge of the jacket and tube and the lower edge of the head. The gap is selected according to the required shape and height of the lining edge. After finishing the lining edge, a shim 6 is placed on the head and secured with the core screw. horizontal position © Filled tire? 1 a tube with a head 8, a shim 6 and a core J is inserted into a mold sheath 6, provided with a washer 2.9 supported by a clamping eccentric 10 in the bottom part. with the head 8, the crossbeam 11 and the core χ in the mold shell 8

Slinování se provádí v peci v redukční atmosféře při teplotě 860° C„ při které se natavuje bronz© Pro zlepšení podmínek slinování a vytěsnění vzduchu z prostoru výstelky 2 3® použito duté jádro i, do jehož dutiny ϋ se vloží dávka šTavelanu amonného, který se za teploty nad 70° C rozkládá© Vzniklá směs plynů proniká kanálkem 14 celou vrstvou práškového bronzu, vytlačí vzduch a aktivizuje slinování. Okraj výstelky 2 ^se P° ukončeném slinování zarovná na soustruhu.The sintering is carried out in a furnace in a reducing atmosphere at a temperature of 860 ° C. "At which the bronze is melted." decomposes at a temperature above 70 ° C. The edge of the lining 2 ^is aligned on the lathe when the sintering is complete.

Claims

Object of the invention

240 075

1 A process for forming a sintered metal porous lining of an anti-gravity heat pipe using a mold consisting of a sheath and a core, characterized in that powdered metal with a particle size of 0.5 to 1 mm is poured into the space between the wall of the sheath and the core approximately equal to the thickness of the lining of the tube face, tapping or shaking, and the resulting space is filled with powder metal having a particle size of 0.1 to 0.5 mm, tapping or shaking, after which the excess powder metal is removed, the remaining metal powder layer is compressed and sintered in a furnace with a reducing atmosphere at a temperature of 840 ° C to S7 ° C.

Method according to claim 1, characterized in that a substance gasifying at sintering temperature, for example ammonium oxalate, is introduced into the core space.

Device for carrying out the method according to Claims 1 and 2, characterized in that it consists of a sensing hopper (2), a mold shell (8) provided with a washer (9) on the lower part supported by the clamping device (10) and in the upper part a crossbeam (11), under which is placed a shim (6), which bears on the head (4), and in the shim (6) a core (3) is fixed.

Device according to claim 3, characterized in that a cavity (13) is formed in the core (3), interconnected by a channel (14) with the outer surface of the core (3).