[发明专利]研磨金属陶瓷或硬质合金粉末混合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种研磨(milling)金属陶瓷或硬质合金粉末混合物的方法，其显著地减少研磨时间。本发明包括通过碾碎(grinding)室循环浆料，所述浆料包括形成硬质成分的粉末、形成粘结相的粉末和碾碎液，所述碾碎室包含碾碎元件和绕水平轴线旋转的搅拌器。

背景技术

金属陶瓷或硬质合金生产的主要原理已经被公知50多年。形成硬质成分的粉末，如TiC、WC、TiCN等，以及形成粘结相的粉末，与碾碎液还可能与压制剂(pressing agent)[w1]一起在传统的球磨机中碾碎。然后，浆料通常被喷雾干燥，以形成结块粉末，该结块粉末被压制成坯体，然后烧结成用于切削工具等的基体。

用来碾碎粉末的研磨机在历史上是传统的球磨机，即填满碾碎元件的旋转圆柱研磨机。需要非常长的时间来获得均匀的粉末混合物以及获得目标颗粒尺寸，40小时的研磨时间并不少见。

近年来，对更精细颗粒等级的需求不断增加。这需要更强化的碾碎，因此已经经常使用超细微式研磨机。超细微研磨机是竖直的球磨机，其设有用来使碾碎元件活动的搅拌装置。虽然这给出小颗粒尺寸的硬质合金粉末，但是研磨时间仍然很长，并且这种类型的研磨机存在一些技术缺陷，即：宽的颗粒尺寸分布，以及由于在碾碎室中的死区而引起的大量的大颗粒。然而，这些类型的研磨机都有在碾碎室中碾碎元件分布不均的问题。能够通过使用循环泵来改善其中的一些缺陷，但是这种超细微研磨机还具有以下缺陷，即：如果机体的尺寸减小，则出口能够被碾碎元件堵塞，因此对碾碎元件的尺寸设置有下限。

用于制造切削刀具的粉末的性能很重要，因为当用于切割操作中时切削刀具受到重载荷，因此即使在切削刀具材料中的很小的缺陷也能够导致刀具失效。

粉末混合物的质量在很大程度上影响烧结后的块体的性能。在烧结后的微观结构中的大颗粒可能会在细颗粒级中引起失效，因此，应该减少大颗粒的数量。粉末中的大部分细颗粒能够在烧结过程中引起异常颗粒的生长，因此增加了在研磨粉末中对小颗粒尺寸的需求。研磨的另一个目的是获取变化尽可能小的均匀的粉末混合物。良好地混合形成硬质相的粉末和形成粘结相的粉末以实现均匀的烧结后的微观结构很重要。

水平搅拌研磨机的其他应用是已知的，如碾碎印刷油墨、涂层颜料和工业陶瓷。

EP 0 448 100 B1描述了一种带有水平研磨室的搅拌研磨机，其包含碾碎体并且磨料在其中再循环。研磨室进一步设有放置于出口处的分离器，所述出口在研磨室的中心轴线处。EP 0 448 100 B1的搅拌研磨机声称解决了减小分离器磨损的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种研磨金属陶瓷或硬质合金粉末混合物的方法，其减少研磨时间。

本发明的目的是提供一种生产金属陶瓷或硬质合金粉末混合物的方法，其减少大颗粒的量和细粉的粒度。

本发明的另一目的是提供一种生产金属陶瓷或硬质合金粉末混合物的方法，该粉末混合物具有改善的均匀性。

现在已经发现，能够通过循环由粉末形成的浆料并在碾碎室中研磨浆料而得到金属陶瓷和硬质合金的粉末以及由它们制成的产品的保持的或改善的性能，所述碾碎室中设有碾碎元件和绕水平轴线旋转的搅拌器，且能够显著地减少研磨时间。

附图说明

图1示出在根据本发明的方法中使用的研磨设备的一个实施例的示意图。该设备包括碾碎室(1)，该碾碎室包括搅拌器(2)、进口(3)和出口(4)。此外，碾碎室设有旋转装置(6)，以便围绕中心轴线(5)旋转搅拌器(2)。该设备进一步包括搅拌槽(7)和循环装置(8)。该设备还设有温度测量装置(9)和压力测量装置(10)。

图2示出碾碎室(1)的一个实施例的示意图，该碾碎室设有分离装置(11)，该分离装置用以将所研磨的浆料与位于碾碎室(1)内的碾碎体(12)分离。

具体实施方式

本发明涉及一种研磨金属陶瓷或硬质合金粉末的方法，该方法包括通过碾碎室循环浆料，所述浆料包括形成硬质成分的粉末、形成粘结相的粉末和碾碎液，碾碎室包含碾碎元件和搅拌器，其中，搅拌器绕基本上水平的轴线旋转。

在此，基本上水平意味着只要不妨碍碾碎过程，小的倾斜度是允许的，优选地倾斜度小于10度，更优选地小于5度，最优选地轴线是水平的。

碾碎室进一步设有进口和出口，碾碎浆料能够从进口和出口进入和离开碾碎室。此外，循环由循环装置完成，优选的是泵。浆料优选在返回到碾碎室之前循环通过搅拌槽。