[发明专利]将粉料自动加入模具内的方法与设备

说明书

本发明在总体上涉及将粉料自动加入模具内的方法与设备。更具体地说，涉及用于将所需量的粉料自动加入包括内有通孔的管状体的模具内的方法与设备。这种模具可以是用于在烧结过程中烧结加入其内的粉料的烧结模具，也可以是只用来于其中形成粉料压块而把这样的粉料压块从其中取出后再作烧结处理的模具。

业已提出过种种粉料加料设备，用来将适量的粉料加入烧结模具内而于其中形成粉料压块，而此粉料压块在继后的烧结过程如电烧结过程中则保持于此模具内。但至今尚未提出过用来获得烧结产品的包括下述步骤的连续制造方法的设想：将适量的粉料以多层形式加入烧结模具内；加热保持于此烧结模具内的粉料压块以进行烧结；从此模具中取出此烧结产品。这种原理之所以未曾提出过，主要是由于传统的电烧结技术需要较长的时间来完成烧结过程。结果，任何传统的自动式粉料加料设备都未曾计划用于这种连续创造过程而仅仅是唯一地提供了用来将粉料加到模具中的功能。

近来，电烧结方法中已取得了许多改进。例如本申请人所提出的采用脉冲电流的脉冲电流激励烧结(或脉冲电烧结)法，以及包括火花等离子体烧结、放电烧结和等离子激活烧结等方法，都有改进。根据改进了的脉冲电流激励烧结方法，烧结的时间显著缩短，而这样短的烧结时间便有可能实现为获得烧结产品的包括上述步骤的连续制造工艺。于是，目前已提出了要求有适合用于前述这样连续制造过程的用来将粉料装入到模具内的方法与设备。

此外，借助较新的例如上述的烧结技术，那些用任何较旧的方法难以烧结到一起的材料现在就易结成单一的烧结产品。这类材料的例子包括不锈钢对铜、陶瓷对金属，等等。这类两种不同粉料的单一烧结产品可以制成两层粘合到一起而各层是由纯碎粉料组成的双层结构，但这类烧结产品可加以改进，即通过加入至少一中间层来构成这样的多层结构，而此中间层则是由此两种粉料的混合物制成。此外，这种多层结构也可便利地用于包括三或多层各由组成一致只是粒度互不相同的粉料组成的烧结制品，这些层中的粉料粒度从产品的一侧到另一侧渐增。这样的烧结制品可以具有梯度的功能性(即烧结产品的性质从一侧到另一侧呈逐渐变化)，而能更大的改进其特性。为了制成具有梯度功能性的烧结制品，要求添加不同的粉料(它们相互不同地表现在至少一种性质上，包括粉料组份、组份的百分率、粒度与颗粒形状)到烧结模具中，而得以精密地形成所需厚度的相应粉料层。但这里并未提出各种用于自动添加粉料的设备，它们之中也没有哪种能把不同的粉料装入模具内以全自动的方式来形成多层粉料压块。再有，为了以良好的重现性制成具有梯度功能性的高质量烧结制品，那就不仅要求能形成多层粉料压块还要求有其他种种本领，因而不存在有适合于制造具有梯度功能的烧结制品的传统粉料加料设备。

鉴于以上所述，本发明的一个目的在于提供一种用来自动地将粉料加到模具内的方法与设备，其中，可把不同的粉料加到烧结模具或粉料压块成形模具内，以全自动的方式于模具内形成一层在一层之上的多层粉层。

本发明的另一个目的在于提供用来自动地将粉料加入模具内的方法与设备，其中的粉料加料工序可以依全自动的方式进行，即采用将适量的粉料加入模具内的步骤，继而采用刮除过剩的粉料量至模具上表面高度的步骤。

本发明的又一目的在于提供这样的用来将粉料自动加到模具内的方法与设备，其中可将不同的粉料，即相互在包括粉料组分、组份百分率、粒度与粉料形状等性质中至少有一种是不同的粉料，以全自动的方式加到模具内于其中形成一层在一层之上的多层粉料层，其中采用将适量的粉料装填到模具内的步骤，继以刮除任何过剩的粉料量至模具上表面高度的步骤。

本发明的再一个目的在于提供这样的用于将粉料自动加入模具内的方法与设备，其中通过采用在所需压力下对已装填到此模具内的粉料层加压，可以制成高质量的烧结产品。

本发明的又另一个目的是提供一种新颖的粉料装填机构，它能将适量的粉料装填到例如烧结模具或粉料压块成形的模具内，而以高的精密度于模具内形成粉料层。

根据本发明的一个方面，提供了自动地将适量的粉料加到内中有通孔的管头模具内的方法，此方法包括下述步骤：提供在其孔的下端中装配有一下压芯的模具；将此模具与装配于其中的下压芯带至粉料装填位置；将适量的粉料装填入此模具内同时刮除任何过量的粉料至模具顶面的高度；用所需的压力对模具内此适量的粉料加压，形成粉料压块。