用于对至少两个压制件进行粉末压制的方法以及粉末压制设备

文档序号:53884 发布日期:2021-09-28 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 用于对至少两个压制件进行粉末压制的方法以及粉末压制设备 (Method for powder compacting at least two compacts and powder compacting device ) 是由 M·西尔伯曼 C·米勒 J·贝德 于 2020-02-11 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于对至少两个压制件、尤其是陶瓷粉末压制件和/或金属粉末压制件进行粉末压制的方法,其中,用于压制第一压制件的第一粉末(17)以第一填充高度填充到凹模(12)的第一空腔(13)中,而用于压制第二压制件的第二粉末(18)以第二填充高度填充到凹模(12)的第二空腔(14)中,其中,第一填充高度和第二填充高度被单独调节。优选地,通过第一填充靴(10)填入第一粉末(17),并且通过第二填充靴(11)填入第二粉末(18),其中,所述两个填充靴(10、11)至少有时非同时运动。也要求保护一种适用于实施上述方法的粉末压制设备。(The invention relates to a method for powder compacting at least two compacts, in particular ceramic powder compacts and/or metal powder compacts, wherein a first powder (17) for compacting a first compact is filled into a first cavity (13) of a die (12) with a first filling level, and a second powder (18) for compacting a second compact is filled into a second cavity (14) of the die (12) with a second filling level, wherein the first filling level and the second filling level are adjusted separately. Preferably, the first powder (17) is filled by a first filling shoe (10) and the second powder (18) is filled by a second filling shoe (11), wherein the two filling shoes (10, 11) are moved at least at times non-simultaneously. A powder compaction apparatus suitable for carrying out the above method is also claimed.)

用于对至少两个压制件进行粉末压制的方法以及粉末压制 设备

技术领域

本发明涉及一种用于对至少两个压制件、尤其是陶瓷粉末压制件和/或金属粉末压制件进行粉末压制的方法,以及一种相应的压制设备。

背景技术

为了能够(更确切地说在压制过程中)由(粉末状的)原材料压制成多个压制件,必须提供多个空腔。为此,在真正的压制之前,共同地提供并且相应地填入用于两个空腔的原材料(粉末)。由此制成的压制件的质量被视为是值得改善的。

发明内容

因此,本发明的目的在于,提出一种用于对至少两个压制件进行粉末压制的方法以及一种相应的压制设备,其中,(尤其是在压制件的尺寸和/或重量方面的)质量应该得以改善。

所述目的尤其通过一种用于对至少两个压制件、尤其是陶瓷粉末压制件和/或金属粉末压制件进行粉末压制的方法,其中,用于压制第一压制件的第一粉末(尤其是包括金属和/或陶瓷)以第一填充高度填充到凹模的第一空腔中,而用于压制第二压制件的第二粉末(包括金属和/或陶瓷材料)以第二填充高度填充到凹模的第二空腔中,其中,彼此独立地调节第一填充高度和第二填充高度。于是,在填入之后优选接着进行压制过程,在所述压制过程中优选同时或至少在时间上重叠地压制至少两个压制件。

本发明的核心构思在于,彼此独立地调节第一填充高度和第二填充高度。在此,根据本发明认识到,(即使在仔细调节例如填充物和/或填充管的情况下)在多个(例如两个)空腔中的填充也可能表现得不同。通过现在不仅共同地(而且单独地或者说彼此独立地)改变或能够改变用于两个(或更多个)空腔的填充高度,能够实现显著的质量提升。

凹模优选地被制成一体式的、尤其是一件式的(必要时单体式的),但是也可以由多个部件构成。在该方法中使用的压机(压制设备)可以对于每个空腔具有至少一个或刚好一个、或至少两个或刚好两个上冲头以及必要时至少一个或刚好一个、或至少两个或刚好两个下冲头。在压制期间,(相应的)下冲头优选固定地被支承,即非浮动地或非液压地被支承。

填充高度尤其是可以理解为(在填入过程结束之后并且在随后的压制之前)相应的填充的最低点相对于相应的填充的最高点的间距,和/或规定为(在填入过程结束之后并且在随后的压制之前)相应的填充相对于(共同的)参考点(例如相对于相应的空腔的上端部和/或必要时共同的凹模的上表面和/或压制设备的(固定的)基座)的高度(竖直间距)。(相应的)填充高度被单独调节尤其是可理解为,填充高度(例如第一填充高度)可以独立于相应另外的填充高度(例如第二填充高度)调节或(尤其是相对于先前的填充过程)可以改变。例如可能的是,改变或能改变(例如第一)填充高度(相对于在先前的压制过程中的先前的填充高度),而不改变第二填充高度(相对于在先前的压制过程中的先前的填充高度)。

在实施方式中,至少一个(或者两个或所有)空腔的尺寸(或体积)可以在填入空腔开始的时刻与填入空腔结束的时刻之间变化,尤其是增大。由此,例如当空腔(在确定的填充步骤中)被填充直到上边缘时,能够以特别简单的方式和方法实现对填充高度的调节。然而也可能的是,(相应的)空腔在填入过程开始之前已经相应地适配并且此后(在其体积方面,直到填入过程结束)不再改变。然而,调节填充高度的步骤通常包括至少一个空腔的至少一个体积的变化、尤其是所述至少一个空腔的体积的增大。

优选地,通过第一填充靴来填入第一粉末,而通过第二填充靴来填入第二粉末。各填充靴优选相互间隔开或者至少在结构上分开或具有相互分开的粉末材料容纳部。进一步优选地,第一填充靴和第二填充靴至少有时是能非同时运动的或者相应地非同时运动。在具体的实施方式中,可以使其中一个(尤其是第一)填充靴远离于其中一个(第一)空腔,而另一个(第二)填充靴保持在另一个(第二)空腔上方。因此,能够以特别简单的方式和方法能实现单独的调节。尤其是能通过如下方实现,即,所述两个填充靴不是总是同时设置在其相应的空腔上(或者设置成不是同时远离于所述相应的空腔),从而例如仅填充一个空腔,而不填充另一个空腔。由此可以以简单的方式和方法改善构件质量。

在填入到至少一个空腔、优选第二空腔中时,可以实施至少两个填入过程。尤其是当填充中断时和/或在填入期间当另一个空腔(尤其是第一空腔)的填充中断时,应当存在至少两个填入过程。用于将第二粉末填入到第二空腔中的第一填入过程优选在用于将第一粉末填入到第一空腔中的填入过程之前和/或期间进行。用于将第二粉末填入到第二空腔中的第二填入过程优选在不进行用于将第一粉末填充到第一空腔中的填入过程期间进行、尤其是在第一填充靴已经从第一空腔离开之后进行。如果就这点而言提到两个(或更多个)填入过程,则因此应理解为共同的总填充过程的两个不同的时间段,其中,总填充过程又应理解为如下过程,在所述过程中待压制的材料完全填入到相应的空腔中,从而随后可以压制所述材料。因此,两个填入过程尤其是不是涉及对所述空腔的重复的填充以用于压制多个压制件,而是涉及对同一空腔的多级的(包括多个步骤的)填充。总体上能够以简单的方式和方法实现单独的调节。

优选地,在对第二空腔的完全填充结束之前,结束对第一空腔的完全填充。由此也可以以简单的方式和方法实现填充高度的单独调节。

根据实施方式,配置给第一空腔的至少一个第一下冲头和/或配置给第二空腔的至少一个第二下冲头非浮动地(或者说通过固定止挡)被支承。尤其是,第一下冲头和/或第二下冲头在压制期间应当不运动(除了压缩运动),而是保持位置固定。尤其是,第一下冲头和/或第二下冲头(在压制期间)应当非液压地被支承。

优选地,在压制之后测量、尤其是单独地测量第一压制件和/或第二压制件、优选对第一压制件和/或第二压制件称重。优选地,基于测量(尤其是称重)来确定、尤其是计算新的第一和/或第二填充高度。进一步优选地,在另外的空腔被完全填充之前,接着进行对配置有更小的填充高度的空腔的完全填充。如果对于两个空腔仅能共同改变填充高度,那么尤其是基于两个压制件重量的平均值进行(优选自动的)填充高度调节。通过对填充高度的单独调节和对压制件的单独测量,总体上可以实现显著的质量提升。

填充高度的调节通常可以自动地(尤其是借助于电子控制装置)进行,其中,为此考虑相应地测量压制件。然后,根据这种测量可以改变或适配相应的填充高度。由此,总体上以简单的方式和方法实现质量提升。

优选在相应(完全的)填充之后和/或紧接在相应(完全的)填充中断之前和/或在第一填充过程与第二填充过程之间和/或紧接在压制过程之前,填充第一空腔和/或第二空腔直到其各自的上边缘。也可以在相应(完全的)填充之后和/或紧接在相应(完全的)填充中断之前和/或在两个填充过程之间和/或紧接在压制过程之前,填充第一空腔和/或第二空腔不直到其各自的上边缘。尤其是,第二空腔在(完全的)填充之后被填充直到其上边缘,而第一空腔则不是(或者反之亦然)。

在相应(完全的)填充第一和第二空腔之后和/或紧接在压制过程之前,第一空腔中的第一填充的上端部和第二空腔中的第二填充的上端部可以处于相同的高度上或者处于不同的高度上。

此外,在相应(完全的)填充第一空腔和第二空腔之后和/或紧接在压制过程之前,第一空腔中的第一填充的下端部和第二空腔中的第二填充的下端部可以处于相同的高度或者处于不同的高度。

借助于所述至少两个空腔可以制造(在重量和/或几何形状方面)两个相同的或者至少相同类型的压制件,或者制造不同的压制件。

在一个压制过程中也可以压制多于两个、例如至少三个或至少五个压制件。

配置给第一空腔的至少一个第一下冲头和配置给第二空腔的至少一个第二下冲头、尤其是(在一方面)配置给第一空腔和(在另一方面)配置给第二空腔的所有下冲头,能够在填充相应的空腔之前和/或期间彼此独立地运动或者是能彼此独立运动的和/或与不同的板(适配板)相耦联。由此,通过对各个下冲头的单独的定位同样可以单独地调节空腔的高度或填充高度。这种调节(例如通过控制装置的相应配置)能相对简单地实现,然而由于在相应的板(适配板或转接板、Adaptorplatten)上的偏心力而不是没有问题的。

相应地,备选地,配置给第一空腔的至少一个第一下冲头和配置给第二空腔的至少一个第二下冲头能够在填充相应的空腔之前和/或期间仅共同运动,或者是能仅相应地共同运动的和/或与相同的板(适配板)相耦联。通过这种耦联,消除通过调节相应的下冲头而单独适配填充高度的可能性。然而,填充高度的调节于是可以特别优选地通过能单独运动的各个填充靴实现。

可以为第一空腔和第二空腔和必要时另外的空腔共同地(尤其是在下冲头能彼此独立运动的情况下;例如通过共同的填充装置、尤其是共同的填充靴,所述填充装置具有必要时仅一个材料腔)或者单独地(尤其通过单独的、优选能彼此分开运动的填充装置、尤其是填充靴)提供原材料(粉末)并且将其相应地填入。

上述目的还通过一种用于对至少两个压制件、尤其是陶瓷粉末压制件和/或金属粉末压部件进行粉末压制的粉末压制设备实现,所述粉末压制设备尤其是用于实施上述方法,所述粉末压制设备包括:凹模的用于由第一粉末压制第一压制件的至少一个第一空腔和凹模的用于由第二粉末压制第二压制件的第二空腔;用于将第一粉末和第二粉末分别填入到第一空腔和第二空腔中的至少一个填充装置、尤其是至少一个填充靴、优选是至少一个第一填充靴和第二填充靴;以及至少一个控制装置,所述控制装置配置为这样控制压制设备,使得以第一填充高度填入第一粉末,而以第二填充高度填入第二粉末,其中,第一填充高度和第二填充高度能彼此独立地调节。在优点方面参照上述方法的实施方式。所述粉末压制设备(粉末压机)对于每个空腔可以具有至少一个或刚好一个、或至少两个或刚好两个上冲头以及必要时至少一个或刚好一个、或至少两个或刚好两个下冲头。

第一粉末可以在其组成方面与第二粉末相同或不同。第一粉末和第二粉末的来源可以是相同的。备选地,第一粉末和第二粉末可以由不同的来源提供。

至少一个、更多个或所有冲头(下冲头和/或上冲头)可以电动地和/或液压地运动。优选地,第一填充装置和第二填充装置、尤其是第一填充靴和第二填充靴至少有时(通过相应的第一驱动装置和/或第二驱动装置)能非同时地运动(或者说能单独运动)。进一步优选地,当第二填充装置(第二填充靴)设置在第二空腔上方时,第一填充装置(第一填充靴)能远离于第一空腔。

配置给第一空腔的至少一个第一下冲头和/或配置给第二空腔的至少一个第二下冲头(至少在压制期间)可以非浮动地(通过固定止挡)支撑。

优选地,设有至少一个测量装置、尤其是称重装置,以便在压制之后测量、尤其是单独地测量第一压制件和第二压制件、优选对第一压制件和第二压制件称重。优选地,还可以设有确定单元、尤其是计算单元,以便基于测量、尤其是基于称重来优选地确定、优选计算新的第一填充高度和/或第二填充高度,从而进一步优选地在另外的空腔被完全填充之前,能接着进行对配置有更小的填充高度的空腔的完全填充。

配置给第一空腔的至少一个第一下冲头和配置给第二空腔的至少一个第二下冲头、尤其是(在一方面)配置给第一空腔和(在另一方面)配置给第二空腔的所有下冲头,可以在填充相应的空腔之前和/或期间能彼此独立地运动和/或与不同的板(适配板或转接板)相耦联。

配置给第一空腔的至少一个第一下冲头和配置给第二空腔的至少一个第二冲头可以在填充相应的空腔之前和/或期间(仅)能共同地运动和/或与相同的板(适配板)相耦联。

上述目的还通过如上下文所述的压制设备用于对至少两个压制件、尤其是陶瓷粉末压制件和/或金属粉末压部件进行粉末压制的应用而实现。

只要在填充之前或期间改变相应空腔的高度和/或体积,就可以通过如下方式实现,即,使凹模相对于至少一个所配置的下冲头相对运动,例如使凹模运动而所配置的下冲头保持在其位置上或者相反,或者不仅使凹模而且使下冲头运动。

在该方法的一个具体的设计方案中,在压制设备上可以并排地设置两个(单独的)填充靴。这些填充靴优选由两个独立的填充轴驱动。

第一填充位置可以取决于具有(稍微)较低的填充高度的空腔(例如也称为具有所配置的第一填充靴的第一空腔)。两个填充靴于是可以(尤其是同步地)定位(移动)到空腔上方。第一填充靴可以实施(原则上通常的)填充运动并且接着又向回移动(尤其是到初始位置中)。第二填充靴同样首先实施(原则上通常的)填充运动,但是然后优选在最终的向回运动之前停止在第二空腔上方。

一旦第一填充靴不再处于第一空腔上方,那么凹模和/或相应的下冲头(或配置给下冲头的板)就向第二空腔的所期望的填充位置移动。

在第二填充靴结束填充之后,可以实施通常的压制循环。

在压制之后可以对两个部件单独地称重。基于各个部件重量可以计算新的填充高度并且在需要时(自动地)实施填充高度调节或者填充高度适配。

首要地,具有(稍微)较低的填充高度的空腔于是又可以被填充。

在该方法的一个备选的实施方式中,每个(下)冲头可以与自身的板(转接板)相耦联。优选地,于是能够单独地调节(所有的)冲头的填充和压制位置。

优选这样配置压机控制装置,使得可以适配两个空腔(或更多个空腔)的(单独的)填充高度调节。

由从属权利要求得出另外的实施方式。

附图说明

以下借助于各实施例来描述本发明,所述实施例借助于各附图更详细地阐述。图中:

图1以俯视示意图示出压制设备的第一实施方式;

图2以示意性剖视图示出根据图1的实施方式;

图3示出根据图1的实施方式处于不同的状态下;

图4示出根据图3的状态的示意性剖视图;

图5以俯视图示出根据图1的实施方式在另外的状态下的示意图;

图6以示意性剖面图示出根据图5的状态;

图7以俯视示意图示出根据图1的实施方式处于另外的状态下;

图8以示意性剖视图示出根据图7的状态;

图9以俯视示意图示出压制设备的另外的实施方式;

图10示出根据图9的实施方式的示意性剖视图;

图11以俯视图示出根据图9的实施方式处于另外的状态下;

图12示出根据图11的状态的示意性剖视图;

图13以俯视示意图示出根据图9的实施方式处于另外的状态下;

图14以示意性剖视图示出根据图13的状态。

具体实施方式

在下面的描述中,对于相同和作用相同的部件使用同一附图标记。

图1从上方示出根据本发明的压制设备的(高度)示意性的视图。所述压制设备包括第一填充靴10、第二填充靴11、凹模12以及第一空腔13和第二空腔14。在第一空腔13中可以压制(未示出的)第一压制件;在第二空腔14中压制(同样未示出的)第二压制件。在根据图1的压制设备的状态中,填充靴10、11不设置在空腔13、14上方。在该状态下原材料(粉末)没有填入到空腔13、14中。

根据图2,空腔13、14由第一下冲头15和第二下冲头16限制。对于每个空腔也可以设置多个、例如两个下冲头。

填充靴10、11并排地设置或者说设置在相同高度上并且根据实施方式由两个独立的填充轴驱动。

在图3中,根据图1的填充靴10、11现在设置在空腔13、14上方。因此,可以将第一粉末17(参见图4)以及第二粉末18填入到空腔13、14中。在图4中,用相应的粉末17、18(以所述空腔的根据图4的延伸尺寸)填满所述空腔直到所述空腔的上边缘。第一空腔13中的相应填充的上端部因此在第二空腔14的填充的上端部的高度上。在此(非强制性的是),第一空腔13中的填充的下端部同样是在第一空腔14的填充的下端部的高度上。

因此,在图4中示出(在此优选能共同运动的下冲头15、16的)第一填充位置。该第一填充位置优选取决于具有较小的(所需要的或必需的)填充高度的空腔。根据实施方式,两个填充靴可以在空腔13、14上方同步移动。

第一填充靴10实施填充过程并且接着又移回到其初始位置(参见图5)中。(在同样对所述第二填充靴实施了填充过程之后)第二填充靴11在此停止在所配置的空腔14上方。

在第一填充靴10不再处于所配置的空腔13上方的时刻,移动凹模12和/或配置给下冲头15、16的至少一个板(未示出),因此实施在凹模与冲头15、16之间的相对运动(参见图8)。由此,可以将第二粉末18的其他材料填入到第二空腔14中。总之,在第二空腔14中的填充高度因此大于在第一空腔13中的填充高度。

在第二填充靴11结束(完全)填充之后,以已知的方式实施压制循环。

在压制之后,对来自所述两个空腔的压制件进行(单独)称重。基于相应的部件重量计算新的填充高度并且在需要时(自动)实施填充高度调节。

首要地,于是又填充具有相对较低的(所需要的或必需的)填充高度的空腔。

在图9至14中示出备选的实施方式。在此,通过第一下冲头板20或通过第二下冲头板21能使第一下冲头15和第二下冲头16运动。在根据图9和10的初始位置中,填充靴10、11不在所配置的空腔13、14上方并且下冲头15、16的上端部22、23在相同的高度上。在该状态中,空腔13、14也同样高。

根据图11、12,现在将第二下冲头板21向下移动,其中,第一下冲头板20在该情况下保持在同一位置上(尽管必要时也可以移动所述第一下冲头板)。填充靴10、11(参见图11)还处于其初始位置中(然而也可以已经至少部分地位移)。

现在将填充靴10、11(参见图13)(以共同或单独运动的方式)放置在空腔13、14上方。在空腔14根据图12被增大了之后,现在使第二粉末材料18的相应在图14中示出的填充高度也增加。在该实施方式中,可以单独地调节多个、必要时所有的冲头的填充和压制位置。为了单独地调节填充高度,可以设置相应的程序。

在这一点上要指出,所有上面描述的部件本身单独地和以任何组合的方式、尤其是在各附图中所示出的细节作为本发明的重要内容被要求保护。对此的变型是本领域技术人员所熟悉的。

附图标记

10 第一填充靴

11 第二填充靴

12 凹模

13 第一空腔

14 第二空腔

15 第一下冲头

16 第二下冲头

17 第一粉末

18 第二粉末

20 第一下冲头板

21 第二下冲头板

22 第一下冲头15的上端部

23 第二下冲头16的上端部

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