Brevet FR2379342A1 — publié le 19780901

L'invention est relative à un procédé pour dégazer une poudre,trouvant en particulier une application de choix dans la fabrication de corps par- compression isostatique à chaud. Dans la fabrication de corps solides par compression isostatique à chaud, la matière de départ est une poudre qui est enfermée dans une capsule et qui est soumise simultanément à une pression élevée de tous cotés et à une température élevée dtune valeur telle que les grains de la poudre se lient ensemble. Lorsque l'on fabrique par exemple des corps en superalliage ou en nitrure de silicium, il importe que la teneur en impuretés dans la matière de départ en poudre soit très petite. Des gaz absorbés à la surface des grains de la poudre et des gaz qui se trouvent entre ces grains, principalement de l'azote, de l'oxygène et de la vapeur d'eau sont enlevés avant la compression en mettant un récipient ou une capsule contenant la poudre en communication avec une pompe à vide et en faisant le vide dans ce récipient ou dans cette capsule pour atteindre une pression absolue très basse, de sorte que les gaz nuisibles précités sont enlevés. Une poudre à grains très fins a une surface d'absorption treks grande pour un volume donné et oppose une résistance considérable à la traversée d'un courant de gaz, ce qui retarde beaucoup le départ des gaz dans de grands volumes de poudre . La formation de poussière pendant le dégazage de poudre de céramique peut également être ennuyeuse et nécessiter l'utilisation d'un filtre.A des pressions très basses, la résistance dlun filtre dans une conduite sous vide doit etretrès faible pour maintenir cette pression faible dans une capsule contenant de la poudre, comme cela est necessaire pour un dégazage satisfaisant. La poudre prise par lul filtre augmente cette résistance. Les filtres sous vide sont particulièrement inappropriés s'ils doivent être nettoyés ou échangés souvent. L'invention vise à fournir un procédé de dégazage rapide et efficace d'une poudre, et à utiliser la poudre elle-mEme comme filtre qui empeche de petites particules légères de poudre d'accompagner le gaz qui s'échappe vers une installation munie d'une pompe à vide, et a arrêter le filtre avant que ne se produise ce phénomène qui augmente la résistance à l'écoulement et donc également les difficultés de maintenir le niveau de pression désirable pour obtenir un dégazage efficace.Dans une installation de dégazage, comprenant un premier récipient pour les matières non traitées à un certain niveau et un second récipient de poudre à un second niveau destiné à recevoir la poudre provenant du premier récipient, un tube de transfert pour transférer de la poudre du premier récipient au second et un dispositif d'étranglement monté dans le tube de transfert pour limiter l'é- coulement poudre, le gaz qui s'échappe est aspiré,suivant l'invention,par le tube de transfert dans un dispositif de connexion en amont du dispositif d'étranglement, c'est-à-dire que le gaz est aspiré entre le premier récipient et le dispositif d'étranglement L'enlèvement du gaz est facilité si on chauffe la poudre.Ce chauffage peut s'effectuer dans le pre mier récipient ou dans le tube de connexion pendant le transfert ou au second récipient. On peut effectuer le chauffage par induction Quand la poudre a passé le dispositif a'étranglement, elle peut tomber librement dans le tube de connexion pour aller dans le second récipient. Le tube de connexion peut être muni de plaques obliques entre lesquelles la poudre doit rebondir. De cette manière, la durée pendant laquelle les grains de poudre sont libres l'un par rapport à l'autre et pendant laquelle le gaz absorbé peut sléchapper plus facilement est augmentée. On peut parvenir au même effet si l'on incline le tube de connexion et si la poudre glisse lentement vers le bas en direction du second récipient. Le gaz qui s'échappe peut entraîner avec lui de petites particules légères de poudre. Dans les moyens suivant l'invention ces particules rencontrent de la poudre qui descend et sont retardées. En outre elles doivent passer une colonne de poudre se trouvant au-dessus du dispositif d'étranglement. Cette colonne de poudre constitue un obstacle efficace et ramène la poudre vers le récipient inférieur. Pour diminuer la résistance à l'écoulement pour le gaz qui s'est échappé pendant qu'il va vers la pompe à vide, l'installation de dégazage peut être munie d'un conduit de dérivation en aval du dispositif d'étranglement par lequel du gaz qui s'est échappé peut s'écouler vers le conduit de connexion et dans celui-ci en amont du dispositif d'étranglement. Ce conduit de dériva tion communique avec le conduit de connexion de telle manière que la poudre ne puisse s'y écouler. De la poudre fine accompagnant le gaz est interceptée par la colonne de poudre tandis que le gaz peut s'élever dans la colonne jusqu'au conduit de connexion qui met le tube de connexion en communication avec la pompe à vide.L'écoulement de poudre vers le bas est ainsi utilisé comme un filtre et renvoie la poudre à grains fins qu'il accumule. Comme ce filtre est constamment renouvelé, il ne peut pas s'engorger. La figure unique du dessin annexé est un schéma illustrant une installation de dégazage. Un premier récipient I est destiné à recevoir une poudre 2 qui doit être dégazée. La poudre 4 dégazée est recueillie dans un second récipient 3. Ces récipients communiquent entre eux par un tube 5 vertical. Ce tube de connexion comprend une vanne 6 d'arret et un dispositif 7 d'étranglement. Un conduit 8 de dérivation communique avec la partie 5a du tube 5 de connexion par un dispositif 9 de connexion, immédiatement en amont du dispositif 7 d'étranglement et avec une partie 5b du tube 5 de connexion par un dispositif 10 de connexion immédiatement en aval du dispositif 7 d'étranglement. Le dispositif 9 de connexion est tel qu'il forme un dispositif de blocage empechant la poudre de passer derrière le dispositif 7 d'étranglement par le conduit 8. La portion 5b du tube est entourée d'un serpentin ll destiné à obtenir un chauffage par induction de la poudre qui passe. La portion Sb du tube comprend un sertain nombre de plaques 12 obliques destinées à augmenter la durée de chute de la poudre et donc la durée pendant laquelle les grains de poudre sont libres et pendant laquelle du gaz absorbé peut s'échapper plus facilement. Une pompe 13 à vide communique avec la portion 5a supérieure du tube par un conduit 14 de dérivation dirigé obliquement vers le haut. Une pompe 15 à vide communique à la partie 5b du tube par un tube 16. Cette dernière pompe à vide est destinée à faire le vide dans le récipient 3 avant le démarrage du dégazage, la connexion entre la pompe 15 et la portion 5b du tube étant fermée ensuite par une vanne 17. De la poudre est envoyée au récipient 1 par un conduit 18 et une vanne 19. L'installation fonctionne de la manière suivante. La vanne 6 est fermée quand de la poudre est chargée dans le récipient 1. En même temps le récipient 3 peut être évacué à l'aide de la pompe 15 qui communique avec ce récipient par le conduit 16 et la vanne 17 qui est alors ouverte. Après que le vide a été réalisé, on ferme la vanne 17. Quand le récipient 1 a été chargé, on ferme la vanne 18 et on ouvre la vanne 6, de sorte que la poudre passe dans le tube 5 en une quantité par unité de temps déterminée par le dispositif 7 d'étranglement, cette quantité pouvant être réglée. La pompe 13 maintient dans l'installation la faible pression requise pour le dégazage. En aval du dispositif 7 d'étranglement, où la poudre tombe dans la portion 5 du tube et est éventuellement en même temps chauffée, les conditions pour que du gaz lié se libère des grains de poudre sont les plus favorables. Le gaz libéré est aspiré par la pompe 13. De fines particules de poudre peuvent accompagner le gaz vers le haut et passer dans le conduit 8 de dérivation. Entre le dispositif 9 de connexion et le conduit 14 de dérivation qui pointe obliquement vers le haut pour former un verrou empechant pratiquement la poudre d'arriver jusqu'à la pompe 13, le gaz doit traverser la poudre qui descend lentement vers le bas par la partie 5a du tube. La poudre accompagnant le gaz est interceptée-par la colonne de poudre. Comme celle-ci se déplace constamment vers le bas, la poudre accompagnant le gaz qui s'est échappé ne peut engorger le filtre constitué par la colonne de poudre. REVENDICATIONS 1) Procédé pour dégazer une poudre, caractérisé en ce que dans une installation de dégazage comprenant un premier et un second récipients (1, 3) de poudre à des niveaux différents, et un tube (5) de transfert reliant les récipients de manière à transférer la poudre (2) du premier au second, ce tubecompre- nant un dispositif (7) d'étranglement pour limiter l'écoulement de la poudre, du gaz est aspiré du tube (5) de transfert en amont du dispositif (7) d'étranglement par un dispositif de connexion, du gaz libéré de la poudre s'écoulant alors en passant dans une colonne de poudre qui se trouve sur son passage en direction de la sortie, de sorte que les fines particules de poudre mobiles sont interceptées par la colonne de poudre et sont transportées en même temps que la poudre vers le second récipient (3). 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poudre est chauffée avant ou pendant le transfert entre les récipients. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poudre est chauffée alors qu'elle traverse le tube (5) de transfert. 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la poudre est chauffée par induction 5) Installation nour effectuer le procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier récipient (1) destiné à recevoir de la poudre (2) non traitée, un second récipient (3) à un niveau inférieur au premier destiné à recevoir de la poudre (4) dégazée, un tube (5) de transfert entre les récipients, un dispositif (7) d'étranglement réglant la quantité qui passe dans le tube (5) et une pompe (13) à vide qui communique avec le tube (5) de transfert en amont du dispositif (7) d'étranglement à l'aide d'un dispositif de connexion. 6) Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'une pompe (15) à vide communique avec le tube (5) de transfert en aval du dispositif (7) d'étranglement. 7) Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le tube (5) de transfert est muni d'un dispositif (11) pour chauffer la poudre. 8) Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'un conduit (8) de dérivation communique avec le conduit de connexion en amont ou en aval du dispositif (7) dtétranglement et comporte un dispositif (9) de verrouillage qui empêche la poudre de traverser le conduit (8) de connexion.