ES2293310T3 - Fabricacion de herramientas metalicas con porosidad controlada. - Google Patents
Fabricacion de herramientas metalicas con porosidad controlada. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2293310T3 ES2293310T3 ES04755632T ES04755632T ES2293310T3 ES 2293310 T3 ES2293310 T3 ES 2293310T3 ES 04755632 T ES04755632 T ES 04755632T ES 04755632 T ES04755632 T ES 04755632T ES 2293310 T3 ES2293310 T3 ES 2293310T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- metal
- container
- powder
- metal container
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 67
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 51
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 16
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 claims description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 6
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 15
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 15
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 15
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000005356 container glass Substances 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 description 1
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
- B22F3/15—Hot isostatic pressing
- B22F3/156—Hot isostatic pressing by a pressure medium in liquid or powder form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/11—Making porous workpieces or articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
- B22F3/15—Hot isostatic pressing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/007—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/34—Moulds having venting means
- B29C45/345—Moulds having venting means using a porous mould wall or a part thereof, e.g. made of sintered metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Un proceso para realizar una herramienta metálica que tiene porosidad controlada, proceso que comprende las etapas de: preparación de polvo metálico mediante atomización por gas; llenado de un contenedor metálico con el polvo metálico; colocación del contenedor lleno de polvo en un recipiente metálico; rodeado del contenedor lleno de polvo situado en el recipiente metálico con vidrio poroso; calentamiento del recipiente metálico hasta una temperatura suficiente como para fundir el vidrio poroso; y posteriormente compactación del recipiente metálico bajo una presión suficiente para consolidar parcialmente el polvo metálico, de forma que conserve una porosidad en una cantidad suficiente para permitir la circulación del aire a través de la herramienta metálica.
Description
Fabricación de herramientas metálicas con
porosidad controlada.
Esta invención se refiere a herramientas para
moldeo por inyección metálica y, en particular, a un proceso para
fabricar tales herramientas mediante técnicas pulvimetalúrgicas de
forma que tengan una cantidad de porosidad controlada.
El moldeo de plástico por inyección es una
industria muy importante, y dependemos a diario de cientos de
productos de plástico moldeados por inyección. La lista es
interminable, incluyendo piezas interiores de automoción, cubiertas
y ventanas de receptáculos telefónicos, cubiertas y cierres,
juguetes para niños, elementos de cocina, equipos de oficina, etc.
Aunque en esta industria se han realizado grandes avances, la
complejidad del producto y las velocidades de producción están
todavía limitadas. Estas limitaciones no son el resultado de las
propias máquinas de moldeo por inyección, sino más bien son el
resultado de las restricciones impuestas por los materiales y
diseño de las herramientas que se usan en las máquinas de moldeo por
inyección.
Las herramientas conocidas para máquinas de
moldeo por inyección están fabricadas de acero fundido y forjado y
han estado disponibles durante más de 50 años. Las herramientas de
moldeo por inyección conocidas presentan varios inconvenientes. Las
máquinas conocidas están diseñadas de forma que el aire puede salir
de la cavidad del molde mientras que dicho molde se llena con el
material plástico. Normalmente, las herramientas se enfrían de
forma ineficaz mediante agua que pasa a través de unos canales
perforados en las paredes del molde. La eficacia de producción es
baja debido a que el componente de plástico tiene que permanecer en
el molde hasta que está lo suficientemente sólido o compacto como
para mantener su forma y ser expulsado del mismo. Otras
características, tales como la calidad superficial, también se
pueden deteriorar por ineficacias de la refrigeración. Una
refrigeración mejor y más consistente del molde significaría que la
temperatura de solidificación del plástico se podría conseguir más
pronto, con lo que se reduciría el tiempo del ciclo y se aumentaría
la productividad.
Basándose en el conocimiento actual del gas y
del uso del gas, así como también de las técnicas de procesado de
polímeros y de la metalurgia de los materiales para herramientas, se
ha desarrollado una nueva tecnología de refrigeración, que se ha
descrito como un principal avance para la industria de formación de
plásticos y, especialmente, para el moldeo de plásticos por
inyección. Esta tecnología promete mayor productividad, mayor
libertad de diseño para los productos complejos, mayores beneficios
y un mayor alcance del producto, porque tiene potencial para
reducir los tiempos de los ciclos de producción desde un 20% hasta
un 40%.
La nueva tecnología es un concepto avanzado de
la refrigeración en el que un gas licuado de refrigeración se
inyecta en el molde, donde se evapora. El gas resultante sale del
molde. Esta tecnología requiere que el material del molde esté
fabricado con una porosidad uniforme y controlada, para efectuar una
refrigeración óptima. Mediante el uso de
micro-poros en el material del molde, los puntos de
refrigeración evaporativa se pueden situar cercanos a la superficie
de formado del molde. No hay restricción alguna sobre la geometría
del molde, de la misma forma que en los moldes realizados con
canales de agua perforados.
Aunque la tecnología de refrigeración con gas es
viable, la dificultad ha sido la disponibilidad de un material
adecuado para los moldes y la incapacidad para obtener un nivel de
calidad controlado y consistente de la microporosidad en el
material de moldes. Además, no había disponible técnica eficaz
alguna para fabricar un molde compuesto con un interior poroso y
una capa superficial compacta, como se requiere en muchas
aplicaciones en las que la calidad superficial es de la mayor
importancia.
Las tentativas efectuadas para fabricar tales
herramientas mediante técnicas metalúrgicas convencionales de
prensado y sinterizado de polvo no han producido los resultados
deseados. Esas técnicas no pueden producir los niveles requeridos
de porosidad con el grado de control necesario. Además, la técnica
de prensado y sinterizado produce un tamaño de poro no uniforme en
el material de herramientas. Con este tipo de variación, la
refrigeración de la superficie de la herramienta no se puede
controlar y las ventajas positivas de la nueva técnica de
refrigeración con gas no se pueden utilizar de forma eficaz.
Además, la tecnología convencional de prensado y sinterizado de
pulvimetalurgia no puede producir una superficie compacta en la
herramienta, al mismo tiempo que produce una subestructura
microporosa controlada y consistente.
El documento US 585 0590 describe la producción
por HIP de herramientas porosas para moldeo por inyección.
Está claro que es necesario que se desarrolle un
material y un proceso para fabricar herramientas que puedan
aprovechar el nuevo concepto de refrigeración con gas para moldes y
herramientas de moldeo por inyección de plásticos. El proceso de
acuerdo con la presente invención implica la utilización de
materiales resistentes a la corrosión en combinación con un proceso
de consolidación pulvimetalúrgica que pueda producir una herramienta
microporosa con porosidad y tamaño de poro controlados. Además, la
tecnología de consolidación de acuerdo con esta invención puede
producir herramientas compuestas diseñadas para tener tanto
superficies compactas como áreas porosas, según sea necesario para
una aplicación particular. A diferencia de otros procesos
pulvimetalúrgicos de consolidación, el proceso de acuerdo con la
presente invención proporciona mayor presión, menores temperaturas
de consolidación y ciclos de tiempo más bajos por órdenes de
magnitud. Estas ventajas dan como resultado menores costes de
fabricación y una significativamente menor inversión de capital.
Los inconvenientes asociados a las formas
conocidas de fabricación de herramientas de moldeo por inyección se
resuelven en gran parte mediante un proceso de acuerdo con la
presente invención. El proceso para fabricar una herramienta
metálica que tiene una porosidad controlada de acuerdo con esta
invención empieza con la etapa de preparación de un polvo metálico
por atomización por gas. El polvo metálico se introduce en un
contenedor metálico. El contenedor, lleno de polvo, se sitúa en el
interior de un recipiente metálico y se rodea con material de
vidrio poroso. A continuación, el recipiente metálico se calienta a
una temperatura suficiente para fundir el vidrio poroso, pero que
no afecte negativamente a las propiedades deseadas del polvo
metálico. Posteriormente, el recipiente metálico se compacta bajo
una presión suficiente como para consolidar parcialmente el polvo
metálico de forma que retenga porosidad en el mismo, en una cantidad
suficiente como para permitir que circule aire a través de la
herramienta metálica.
Este nuevo proceso de fabricación de productos
microporosos controlados y uniformemente consistentes de
herramientas resistentes a la corrosión no solamente aumenta la
productividad del moldeo por inyección de plásticos en un 20% a un
40%, sino que también elimina muchas dificultades inherentes de
refrigeración y calidad normalmente encontradas con la tecnología
convencional de fabricación de moldes. Como los moldes de inyección
son porosos, el aire puede circular a través de las paredes del
molde mientras que el material plástico se está inyectando. Esto
elimina el problema de circulación del aire de los moldes
convencionales. Además, después de la inyección del plástico en la
cavidad del molde, se puede inyectar una pequeña cantidad de gas
líquido en dicho molde, para liberar la pieza rápidamente y con
facilidad. El resultado será menos máquinas de inyección atascadas
y menos rechazos por marcas de expulsor. Sobre todo, esta tecnología
proporciona herramientas para moldeo por inyección de plásticos que
tienen ventajas de refrigeración de las piezas, circulación de aire
y calidad superficial en relación con las herramientas actualmente
usadas en la industria.
El anterior resumen y la siguiente descripción
detallada se entenderán mejor cuando se lean en relación con los
dibujos, en los que:
la Figura 1 es un diagrama esquemático de la
etapa de compactación del proceso de acuerdo con la presente
invención;
la Figura 2A es una vista de una pieza materia
prima de herramienta, realizada mediante el proceso de acuerdo con
un aspecto de la presente invención; y
la Figura 2B es una vista de una pieza materia
prima de herramienta compuesta, realizada mediante el proceso de
acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención.
La presente invención incluye un proceso para
fabricar un producto de material microporoso, resistente a la
corrosión, con superficies abiertas y/o cerradas, que se puede usar
para efectuar una refrigeración uniforme y consistente de
herramientas usadas para moldeo por inyección de plásticos.
Inicialmente, el proceso implica la producción de metales en polvo
atomizado por gas mediante técnicas pulvimetalúrgicas conocidas. En
una segunda etapa, se prepara un contenedor con forma adecuada para
mantener el metal pulverizado. El contenedor lleno de polvo se
calienta a una temperatura apropiada y, posteriormente, se
consolida. El conjunto se consolida casi isostáticamente en un
medio líquido, a una presión controlada, por medio de una prensa
hidráulica normal. Esencialmente, el proceso de consolidación es
una operación de una etapa.
A continuación se describirá una realización
preferida del proceso de acuerdo con la presente invención, en
relación con la Figura 1 de los dibujos. El material para la
herramienta microporosa se selecciona de acuerdo con el ambiente
operativo del proceso de moldeo por inyección de plásticos y de los
componentes que se van a fabricar. El polvo metálico atomizado por
gas se tamiza para obtener una distribución de tamaño de partículas
consistente con el nivel de porosidad, con el tamaño de poros y con
la resistencia requerida por la aplicación del molde. El tamaño de
partículas del polvo no es una variable crítica. Por lo tanto, para
conseguir eficacia en costes, se puede usar una amplia gama de
tamaños de partículas de polvo. Se han obtenido buenos resultados
con tamaños de partículas de polvo de malla -80 y más pequeños. Sin
embargo, se observará que tamaños diferentes pueden ser más
apropiados para otros tipos de herramientas de moldeo por inyección.
Con el polvo tamizado se llena por vibración un contendor con la
forma adecuada. La forma del contenedor viene obligada por el
diseño físico del molde para moldeo por inyección. El contenedor
lleno de polvo se evacua, se sella mediante plegado de la boquilla
de evacuación y, posteriormente, se cierra por soldadura.
La consolidación del polvo metálico se realiza
como se indica a continuación. El conjunto de polvo/contenedor se
sitúa en un recipiente metálico abierto en el que se rodea de vidrio
poroso. El recipiente metálico que contiene el conjunto de
polvo/contenedor y el vidrio poroso se coloca dentro de un horno. El
recipiente metálico se calienta a una temperatura apropiada para el
material de la herramienta y lo suficientemente alta como para
fundir y licuar el vidrio poroso. Después de que ha pasado un tiempo
apropiado para conseguir la uniformidad de la temperatura, el
conjunto de recipiente/contenedor se extrae del horno. Este último
conjunto se dispone en una matriz que se sitúa, o coloca, en una
prensa hidráulica. A continuación, con la prensa, se aplica una
presión suficiente al conjunto existente en dicha matriz para
consolidar el polvo metálico, mientras que se retiene la cantidad
de porosidad deseada. El medio de transferencia de presión en la
matriz es un vidrio poroso fundido pero altamente viscoso. Después
de aplicar la presión, el conjunto consolidado de polvo y contenedor
se expulsa de la prensa y se deja enfriar a temperatura ambiente.
La figura 2 (superior) presenta una pieza materia prima de
herramienta, completamente porosa, fabricada mediante el proceso de
acuerdo con la presente invención.
Los ensayos de consolidación efectuados sobre
aleaciones de polvo metálico 420 LC, sobre un acero inoxidable y
sobre H13, un acero de herramientas, han demostrado que la porosidad
se puede controlar desde un mínimo de densidad de 60% hasta una
densidad de 100%. El tamaño de poros también se puede controlar
mediante variables del proceso. Las variables clave del proceso
incluyen el tamaño de partículas del polvo, la temperatura de
consolidación y la presión ejercida por la prensa hidráulica. Una
gama preferida de temperaturas es de aproximadamente 1010ºC
(1850ºF) hasta aproximadamente 1121ºC (2050ºF). Una gama preferida
de presión de forjado es de aproximadamente 250 toneladas hasta
aproximadamente 600 toneladas. El medio de vidrio líquido ejerce una
presión casi isostática sobre el polvo metálico contenido en el
contenedor y produce una porosidad sustancialmente uniforme a través
de la totalidad del producto. Adicionalmente, las relativamente
bajas temperaturas de prensado ayudan a impedir la formación de
fases deletéreas o nocivas en el material de la matriz, que pueden
formar aleaciones complejas a las temperaturas más altas usadas en
los procesos convencionales de consolidación pulvimetalúrgica.
El acabado superficial es crítico para algunas
piezas de plástico moldeadas por inyección y una herramienta
completamente porosa podría no proporcionar el acabado superficial
deseado. Para resolver ese problema, mediante un proceso de acuerdo
con otro aspecto de la presente invención, también se pueden
producir herramientas compuestas con áreas de estructura compacta y
porosa, así como también herramientas compuestas con composiciones
variables de materiales. El procedimiento alternativo incluye la
colocación de una pieza de un material compacto, fundido y forjado,
en el contenedor metálico antes de llenarle con el polvo metálico.
Posteriormente, el contenedor metálico se llena con el polvo
metálico y se consolida, como se ha descrito anteriormente. El polvo
metálico se pega al material compacto durante la etapa de
consolidación. El producto de herramienta resultante tiene una
estructura compuesta que consiste en una capa superficial totalmente
densa y una subestructura porosa interna. La Figura 2 (inferior)
presenta una pieza materia prima de herramienta compuesta realizada
mediante el proceso de acuerdo con esta invención. Esta estructura
compuesta proporciona una herramienta que tiene una superficie
correcta para estar en contacto con la pieza de plástico, mientras
que sigue proporcionando el efecto deseado de refrigeración
proporcionado por la subestructura porosa.
A la vista de la anterior descripción, deben ser
evidentes algunas de las nuevas características y ventajas del
proceso de acuerdo con la presente invención. El proceso de acuerdo
con esta invención puede producir niveles controlados de porosidad
en herramientas de moldeo por inyección de plásticos, de manera más
uniforme y con costes más bajos que las técnicas conocidas de
consolidación de pulvimetalurgia. Mediante el proceso se pueden
producir herramientas, tanto grandes como pequeñas, con porosidad
uniforme. El uso de este proceso para fabricar herramientas para
moldeo por inyección de plásticos tendrá un significativo impacto
económico positivo sobre esta industria tan importante.
Claims (10)
1. Un proceso para realizar una herramienta
metálica que tiene porosidad controlada, proceso que comprende las
etapas de:
- preparación de polvo metálico mediante atomización por gas;
- llenado de un contenedor metálico con el polvo metálico;
- colocación del contenedor lleno de polvo en un recipiente metálico;
- rodeado del contenedor lleno de polvo situado en el recipiente metálico con vidrio poroso;
- calentamiento del recipiente metálico hasta una temperatura suficiente como para fundir el vidrio poroso; y posteriormente
- compactación del recipiente metálico bajo una presión suficiente para consolidar parcialmente el polvo metálico, de forma que conserve una porosidad en una cantidad suficiente para permitir la circulación del aire a través de la herramienta metálica.
2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
1, en el que la etapa de preparación del polvo metálico comprende
la preparación de un polvo de acero de herramientas.
3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
1, en el que la etapa de calentamiento del recipiente metálico
comprende la etapa de calentamiento del recipiente metálico a una
temperatura de aproximadamente 1010ºC (1850ºF) hasta
aproximadamente 1121ºC (2050ºF).
4. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
1, en el que la etapa de compactación del recipiente metálico
comprende la etapa de prensar el recipiente metálico a una presión
de aproximadamente 250 toneladas hasta aproximadamente 600
toneladas.
5. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
1, en el que antes de la etapa de llenado del contenedor metálico,
el proceso comprende la etapa de tamizado del polvo metálico para
proporcionar un tamaño de partículas del polvo que sea apropiado
para el tipo de producto para el que se usará la herramienta
metálica.
6. Un proceso para la realización de una
herramienta metálica compuesta que tenga una porosidad controlada,
proceso que comprende las etapas de:
- preparación de polvo metálico mediante atomización por gas;
- colocación de una pieza de un metal totalmente consolidado en un contenedor metálico;
- llenado del contenedor metálico con el polvo metálico;
- colocación del contenedor lleno de polvo en un recipiente metálico;
- rodeado del contenedor lleno de polvo situado en el recipiente metálico con vidrio poroso;
- calentamiento del recipiente metálico hasta una temperatura suficiente como para fundir el vidrio poroso; y posteriormente
- compactación del recipiente metálico bajo una presión suficiente para pegar el polvo metálico a la pieza metálica totalmente consolidada y para consolidar parcialmente el polvo metálico de forma que conserve una porosidad en una cantidad suficiente para permitir la circulación del aire a través de la herramienta metálica.
7. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
6, en el que la etapa de preparación del polvo metálico comprende
la preparación de un polvo de acero de herramientas.
8. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
6, en el que la etapa de calentamiento del recipiente metálico
comprende la etapa de calentamiento del recipiente metálico a una
temperatura de aproximadamente 1010ºC (1850ºF) hasta
aproximadamente 1121ºC (2050ºF).
9. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
6, en el que la etapa de compactación del recipiente metálico
comprende la etapa de prensado del recipiente metálico a una presión
de aproximadamente 250 toneladas hasta aproximadamente 600
toneladas.
10. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
6, en el que antes de la etapa de llenado del contenedor metálico,
el proceso comprende la etapa de tamizado del polvo metálico para
proporcionar un tamaño de partículas de polvo que sea apropiado
para el tipo de producto para el que se utilizará la herramienta
metálica.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US48045303P | 2003-06-20 | 2003-06-20 | |
| US480453P | 2003-06-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2293310T3 true ES2293310T3 (es) | 2008-03-16 |
Family
ID=33539301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04755632T Expired - Lifetime ES2293310T3 (es) | 2003-06-20 | 2004-06-18 | Fabricacion de herramientas metalicas con porosidad controlada. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060140812A1 (es) |
| EP (1) | EP1633514B1 (es) |
| JP (1) | JP2007524756A (es) |
| AT (1) | ATE371511T1 (es) |
| DE (1) | DE602004008622T2 (es) |
| ES (1) | ES2293310T3 (es) |
| WO (1) | WO2004112995A1 (es) |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3700626A (en) * | 1970-05-20 | 1972-10-24 | American Cyanamid Co | Flame-retarded polymer compositions |
| US4063940A (en) * | 1975-05-19 | 1977-12-20 | Richard James Dain | Making of articles from metallic powder |
| SE426790B (sv) * | 1980-04-25 | 1983-02-14 | Asea Ab | Forfarande for isostatisk pressning av pulver i en kapsel |
| JPS57104602A (en) * | 1980-12-22 | 1982-06-29 | Hitachi Metals Ltd | Production of porous material |
| JPS5839708A (ja) * | 1981-09-01 | 1983-03-08 | Kobe Steel Ltd | 熱間静水圧プレス処理法 |
| US4428906A (en) * | 1982-04-28 | 1984-01-31 | Kelsey-Hayes Company | Pressure transmitting medium and method for utilizing same to densify material |
| US4547337A (en) * | 1982-04-28 | 1985-10-15 | Kelsey-Hayes Company | Pressure-transmitting medium and method for utilizing same to densify material |
| SE455276B (sv) * | 1986-03-21 | 1988-07-04 | Uddeholm Tooling Ab | Sett att pulvermetallurgiskt framstella ett foremal genom varmpressning av pulver i en keramikform medelst ett smelt tryckmedium |
| JP2528461B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1996-08-28 | 新日本製鐵株式会社 | 材料の高温流体圧下圧縮法 |
| US5374392A (en) * | 1991-12-04 | 1994-12-20 | The Dow Chemical Company | Process for densification of powdered ceramics and cermets at temperatures above 1400 degrees centigrade |
| CA2160857C (en) * | 1994-10-20 | 2001-12-25 | Takashi Nishi | Porous metal body and process for producing same |
| US5850590A (en) * | 1996-04-19 | 1998-12-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method for making a porous sintered material |
| JP2000202560A (ja) * | 1999-01-19 | 2000-07-25 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 熱間クラッド金型の製造方法 |
-
2004
- 2004-06-18 AT AT04755632T patent/ATE371511T1/de active
- 2004-06-18 DE DE602004008622T patent/DE602004008622T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-18 ES ES04755632T patent/ES2293310T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-18 WO PCT/US2004/019587 patent/WO2004112995A1/en not_active Ceased
- 2004-06-18 JP JP2006517428A patent/JP2007524756A/ja active Pending
- 2004-06-18 US US10/561,347 patent/US20060140812A1/en not_active Abandoned
- 2004-06-18 EP EP04755632A patent/EP1633514B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE602004008622D1 (de) | 2007-10-11 |
| DE602004008622T2 (de) | 2008-06-05 |
| EP1633514B1 (en) | 2007-08-29 |
| EP1633514A1 (en) | 2006-03-15 |
| US20060140812A1 (en) | 2006-06-29 |
| WO2004112995A1 (en) | 2004-12-29 |
| JP2007524756A (ja) | 2007-08-30 |
| ATE371511T1 (de) | 2007-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE453053B (sv) | Sett att konsolidera pulver av metalliskt och icke-metalliskt material | |
| US6759004B1 (en) | Process for forming microporous metal parts | |
| US20100047557A1 (en) | Ceramic and/or powder-metallurgical composite shaped body and method for the production thereof | |
| JPH1029052A (ja) | 金属泡から成型部品を形成する方法と装置 | |
| CN113560573B (zh) | 一种金属粉末注射成形预烧结坯表面处理方法 | |
| DE10104339A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metallschaum und danach hergestellter Metallkörper | |
| NL8100518A (nl) | Werkwijze voor de vervaardiging van een metallisch sinterlichaam en voor de uitvoering van de werkwijze geschikte inrichting. | |
| US6592807B2 (en) | Method of making a porous tire tread mold | |
| ES2293310T3 (es) | Fabricacion de herramientas metalicas con porosidad controlada. | |
| WO2017187133A1 (en) | Method, housing and apparatus for manufacturing a component | |
| CN104532040B (zh) | 一种硬质合金复合成型方法 | |
| JPH10509665A (ja) | 固い表面によって境界をつけられたチャンバとチャネルとの間に流体を導くための装置、およびその装置を製造する方法 | |
| JP4271480B2 (ja) | 薄物大型鋳造品の製造装置 | |
| US7651657B2 (en) | Manufacturing of controlled porosity metallic tools | |
| FR2943063A3 (fr) | Element de masse coule a froid | |
| RU2319580C2 (ru) | Способ изготовления тонкостенных изделий или изделий с внутренней полостью из композита на основе карбида | |
| JP3398026B2 (ja) | 焼結体の製造方法 | |
| FI81283B (fi) | Saett vid framstaellning av en formkropp av en jaernlegering. | |
| Barriere et al. | Analysis of phase segregation effects arising in fluid-particle flows during metal injection molding | |
| CN110408809A (zh) | 多孔金属材料的制备方法 | |
| JP3161629B2 (ja) | 二層部品製造方法、二層部品用成形物及び二層部品製造方法により得られる二層部品 | |
| DE19717460A1 (de) | Verfahren zum Herstellen poröser oder dichter Keramik, insbesondere supraleitende Keramik | |
| CA2690579C (en) | Cold casting method and apparatus | |
| RU2299788C1 (ru) | Способ изготовления сложнопрофильных твердосплавных изделий | |
| DE4412324A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Implantates |