Hip容器的制造过程的制作方法_3

文档序号:9793030阅读:来源:国知局
任一种情况下,一旦陶瓷已经凝固,构成“容器”40’的蜡被熔化并且被除去且由低碳钢铸件替代。在钢冷却且凝固后,陶瓷壳被破坏并被移除,并且其余过程如以上参照图1至图4所描述的。
[0090]在图6a和图6b中示出的变型以两个部分40a、40b制作“容器”毛坯40,每个部分在不同的模具1x(图6b)中被模制,这对于每个部件40a、40b是不完整的。对于部件40a,壳模具被正确地示出,其中它的内轮廓80对应于元件40a的外轮廓。然而,芯72’是不准确的,因为它应具有与元件40a的期望的内轮廓对应的外轮廓。同样地,相反,芯72’被正确地示出以便模制元件40b的内表面,但轮廓80’是不正确的并且应与元件40b的外轮廓对应。因此,两个打开和关闭的模具1x被需要用于分别模制部分40a、40b。然而,一旦分开的模具在一起,它们沿互相面对的边缘92连接在一起,以使形成所需的容器毛坯。其随后被用来成形陶瓷模具,钢容器可以在该陶瓷模具中构造。
[0091]因此,本发明的具体优点如下:
[0092]?该方法使得能够制备可重复的模具、提供了可重复的公差,从而使所需的浪费(即使已经通过使用HIP过程最小化)可以进一步减少、在HIP过程期间给出粉末的已知的且可控制的收缩率,所以,使用较少的输入粉末和较少的后期制作加工时间,甚至更近净成形的部件也可以被构造。
[0093]?使用可重复的模具提供了可重复的公差,避免从固体材料机械加工容器的内部细节和外部细节,机械加工容器的内部细节和外部细节比具有容器的钢铸件紧随的“原”模更昂贵。
[0094]?铸造可重复的模具为复杂特征的更多细节提供了机会。
[0095]?铸造可重复的模具减少或消除了容器所需的线性焊接的量,并且在HIP过程期间,提供了较少的容器的潜在裂缝,尤其是如果焊缝能够避免,焊缝将在HIP过程期间受剪切,并且因此暴露于裂缝发展的更大的风险。
[0096]上面提到的第一个优点在需要多个相同的部件处特别重要,在此情况下,陶瓷模具和容器的生产的初始成本可以在多个部件的生产的总成本之间分担并且在多个部件的生产的总成本内下降。
[0097]结合本发明的特定方面、实施方案或示例描述的特征、整体、特点、合成物、化学部分或基团应理解为可适用于本文所述的任何其他方面、实施方案或示例,除非与其不兼容。本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的全部特征,和/或如此公开的任何方法或过程的全部步骤,可以以任何组合来组合,除了其中这类特征和/或步骤的至少一些相互排斥的组合之外。本发明不限于任何前述实施方案的细节。本发明延伸到本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的特征或任何新颖的组合,或延伸到如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的步骤或任何新颖的组合。
[0098]读者的注意力被指向与本申请有关的与本说明书同时或先于本说明书提交的并且使用本说明书对公众开放查阅的全部论文和文件,所有这类论文和文件的内容通过引用并入本文。
【主权项】
1.一种由金属粉末形成部件的方法,包括以下步骤: a.使用失蜡铸造法提供陶瓷模具; b.在所述陶瓷模具中浇铸液态金属以形成容器; c.在所述容器中形成一个或多个孔; d.用所述金属粉末穿过所述一个或多个孔填充所述容器; e.使所述金属粉末在所述容器中沉积,排出所述容器中的气体并密封所述容器;以及 f.使所述容器和所包含的粉末经历热等静压制环境以使所述金属粉末熔合成固体部件。2.根据权利要求1所述的方法,其中导管被围绕所述孔中的一些或全部焊接到所述容器上。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述容器中的所述一个或多个孔在所述容器的铸造期间通过在所述陶瓷模具中提供孔形成突点或多个孔形成突点而形成。4.根据权利要求1、2或3所述的方法,其中精加工步骤在所述部件通过所述暴露于热等静压制而形成之后被实施,所述精加工步骤包括从所形成的部件机械加工所述容器以及完成任何最终的尺寸修正。5.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中所述陶瓷模具通过以下步骤制成: a.由第一陶瓷材料形成所述部件的陶瓷毛坯; b.用牺牲层涂覆所述毛坯,所述牺牲层的厚度等于待形成的所述容器的所需厚度; c.为所述牺牲层提供牺牲杆; d.用第二陶瓷材料的陶瓷层涂覆所述毛坯和所述牺牲层,留下突出穿过所述陶瓷层的所述牺牲杆; e.固化所述陶瓷层;以及 f.加热所述模具以除去所述牺牲层和所述牺牲杆。6.根据权利要求5所述的方法,其中所述牺牲层是蜡、蜡类材料或诸如聚苯乙烯的加热时熔化或气化的材料。7.根据权利要求5或6所述的方法,其中将所述液态金属浇铸到所述陶瓷模具中的步骤同时去除了所述牺牲层和所述牺牲杆。8.根据权利要求5、6或7所述的方法,其中所述陶瓷毛坯是空心的且通过以下步骤形成: a.在模具和芯之间形成陶瓷杯; b.形成与所述杯配合的陶瓷盖;以及 c.使所述杯与所述盖配合。9.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法,其中所述陶瓷模具通过以下步骤制成: a.由第一材料形成所述部件的毛坯,所述毛坯包括从待形成的所述部件的形状延伸的杆; b.提供以至少两个部分的壳模具; c.通过将所述杆在所述模具部分之间夹紧,使所述毛坯安装在所述模具中; d.在所述模具中以待形成的所述容器的形状模制牺牲层; e.用陶瓷材料的陶瓷层涂覆所述牺牲层,留下突出穿过所述陶瓷层的所述杆;以及 f.固化所述陶瓷层。10.根据权利要求9所述的方法,还包括步骤: g.处理通过所述陶瓷层的所述固化形成的所述陶瓷模具以去除所述牺牲层和所述杆。11.根据权利要求9或10所述的方法,其中所述毛坯被形成为能够包括所述陶瓷模具的部分的固体陶瓷部件,所述容器在所述陶瓷模具中被铸造。12.根据权利要求9、10或11所述的方法,其中所述壳模具由铝或类似材料块机械加工制得。13.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法,其中,待形成的所述部件包括管形状,提供以至少两个部分的所述壳模具的所述步骤被补充有提供模芯以及在所述芯和所述毛坯被一起安装在所述模具中之前将所述模芯布置在所述毛坯内,所述芯也夹紧在所述模具部分之间。14.根据权利要求9所述的方法,其中所述芯是铝或类似材料。15.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法,其中所述杆包括圆柱形表面,所述圆柱形表面当在所述模具部分之间被夹紧时,将所述毛坯悬置在所述模具部分内,以在所述毛坯和所述模具之间界定至少一个杯形空间,所述至少一个杯形空间的形状对应于待形成的所述容器的形状。16.根据从属于权利要求13时的权利要求15所述的方法,其中所述杆是环状的并紧密滑动配合在所述模芯上,从而在所述芯和所述模具部分之间围绕所述毛坯所界定的所述空间基本上在截面上是两个平行的U形。17.—种容器,用于在热等静压制过程中用来从金属粉末形成金属部件,其中所述容器通过以下步骤制成: a.使用失蜡铸造法提供陶瓷模具; b.在所述陶瓷模具中浇铸液态金属以形成所述容器; 从而,所述容器: 在所述容器的在所述热等静压制过程期间接触所述粉末的表面之间没有焊缝,或者 只在所述容器的单个盖周围具有焊缝,所述盖关闭在形成所述容器的模制过程中留下的孔,并且其中: 所述容器具有Imm和5mm之间的壁厚,优选具有2mm和3mm之间的壁厚。18.根据权利要求17所述的容器,还包括一个或多个导管,所述一个或多个导管围绕所述容器中的孔被焊接到所述容器,所述孔通过桥接所述陶瓷模具的芯和壳的突点形成,所述容器在所述陶瓷模具中被浇铸。19.根据权利要求17或18所述的容器,还包括板,所述板围绕所述容器中的孔被焊接到所述容器,所述孔通过桥接所述陶瓷模具的芯和壳的突点形成,所述容器在所述陶瓷模具中被饶铸。20.—种形成金属部件的方法,所述方法基本上如本文关于附图描述的和在所述附图中示出的。
【专利摘要】一种通过热等静压制(HIP)形成部件的改进方法,涉及由陶瓷模具制作用于HIP工艺的容器,减少了在容器的生产中焊接&加工的需要。
【IPC分类】B22F3/15, B22C9/04
【公开号】CN105555435
【申请号】CN201480038037
【发明人】格里·克拉克
【申请人】马赫有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年7月21日
【公告号】EP3033189A1, US20160144432, WO2015022487A1
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