ИНСТРУМЕНТЫ, ИМЕЮЩИЕ РАБОЧИЕ ПОВЕРХНОСТИ ИЗ УПЛОТНЕННОГО ПОРОШКОВОГО МЕТАЛЛА, И СПОСОБ

1. Способ формования инструмента, имеющего рабочую поверхность из уплотненного порошка, включающий в себя следующие этапы:
обеспечение подложки инструмента;
перемещение по меньшей мере одной поверхности матрицы в контакт с подложкой и образование полости матрицы по существу окружающей по меньшей мере часть подложки;
введение порошкового металла в полость матрицы;
нагревание порошкового металла;
уплотнение порошкового металла и формование рабочей поверхности из уплотненного порошка почти окончательной или окончательной формы внутри полости матрицы и связанной с подложкой; и
выведение по меньшей мере одной поверхности матрицы из контакта с подложкой и формование уплотненной рабочей поверхности из уплотненного порошка почти окончательной или окончательной формы на подложке.
2. Способ по п.1, в котором этап уплотнения включает в себя приложение давления к уплотненному порошковому металлу внутри полости матрицы, и дополнительно включающий в себя нагревание по меньшей мере контактной поверхности между подложкой и уплотненным порошковым металлом при приложении давления к уплотненному порошковому металлу внутри полости матрицы.
3. Способ по п.1, в котором этап уплотнения включает в себя перемещение по меньшей мере одного из по меньшей мере одной поверхности матрицы и подложки к другому для прижатия по меньшей мере одного из подложки и порошкового металла в контакт с другим и, в свою очередь, прессования уплотненного порошкового металла внутри полости матрицы.
4. Способ по п.3, в котором этап уплотнения дополнительно включает в себя перемещение подложки по меньшей мере частично в полость матрицы и прессование уплотненного порошкового металла внутри полости матрицы.
5. Способ по п.4, в котором по меньшей мере одна поверхность матрицы контактирует с возможностью деформации с подложкой.
6. Способ по п.5, в котором по меньшей мере одна поверхность матрицы, контактирующаяся с подложкой, образует по существу герметичное уплотнение между полостью матрицы и подложкой.
7. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя образование осадки на контактной поверхности подложки и порошкового металла, которая механически блокирует подложку и порошковый металл.
8. Способ по п.7, в котором осадка образована по меньшей мере одной из выпуклости и выемки, образованной на подложке, на контактной поверхности между подложкой и металлическим порошком.
9. Способ по п.8, в котором по меньшей мере одна из выпуклости и выемки имеет по существу форму ласточкиного хвоста.
10. Способ по п.1, в котором этап нагревания включает в себя по меньшей мере одно из (i) предварительного нагревания порошкового металла перед введением в полость матрицы; (ii) предварительного нагревания и флюидизации порошкового металла перед введением в полость матрицы; (iii) нагревания по меньшей мере одной поверхности матрицы и, в свою очередь, нагревания уплотненного порошкового металла внутри полости матрицы; и (iv) выведение по меньшей мере одной поверхности матрицы из контакта с уплотненным порошковым металлом и нагревания уплотненного порошкового металла.
11. Способ по п.10, в котором этап нагревания включает в себя направление энергии от по меньшей мере одного из лазерного источника, радиочастотного источника, микроволнового источника, плазменного источника, индукционного нагревателя и электронно-лучевого источника на по меньшей мере одно из металлического порошка и части подложки, образующей контактную поверхность между подложкой и порошковым металлом.
12. Способ по п.1, в котором этап уплотнения дополнительно включает в себя обеспечение по меньшей мере одной подвижной поверхности матрицы, перемещение по меньшей мере одной подвижной поверхности матрицы в контакт с порошковым металлом внутри полости матрицы и прессование порошкового металла внутри полости матрицы.
13. Способ по п.1, в котором этап введения дополнительно включает в себя по существу флюидизацию порошкового металла для по существу равномерного распределения порошкового металла в полости матрицы.
14. Способ по п.13, дополнительно включающий в себя флюидизацию порошкового металла и предварительное нагревание флюидизированного порошкового металла перед введением в полость матрицы.
15. Способ по п.14, в котором предварительное нагревание включает в себя (i) предварительное нагревание порошкового металла от около 50 до около 75% от его температуры плавления и (ii) предварительное нагревание порошкового металла от около 50% от его температуры плавления до его температуры плавления.
16. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя обеспечение подложки в виде полотна пилы и формование рабочей поверхности из уплотненного порошка в режущую вершину окончательной или почти окончательной формы полотна пилы.
17. Способ по п.16, дополнительно включающий в себя обеспечение порошкового металла, включающего в себя множество частиц WC, покрытых по меньшей мере одним из Co и Ni.
18. Устройство для формования инструмента, имеющего рабочую поверхность из уплотненного порошка, содержащее:
по меньшей мере одну поверхность матрицы, выполненную с возможностью перемещения в контакт с подложкой инструмента и образующую полость матрицы по существу окружающую по меньшей мере часть подложки;
первое средство для введения порошкового металла в полость матрицы;
второе средство для нагревания порошкового металла до его температуры спекания или плавления;
третье средство для уплотнения порошкового металла внутри полости матрицы и в контакт с подложкой и для формования рабочей поверхности из уплотненного порошка почти окончательной формы или окончательной формы внутри полости матрицы и связанной с подложкой; и
четвертое средство для выведения по меньшей мере одной поверхности матрицы из контакта с подложкой и формования уплотненной рабочей поверхности из уплотненного порошка почти окончательной формы или окончательной формы на подложке.
19. Устройство по п.18, в котором первым средством является узел подачи порошкового металла; вторым средством является по меньшей мере одно из лазерного источника, радиочастотного источника, микроволнового источника, плазменного источника, индукционного нагревателя, электронно-лучевого источника и плазменного источника/источника газообразного аргона; третьим средством является по меньшей мере одно из (i) по меньшей мере одной поверхности, образующей по меньшей мере часть полости матрицы, выполненную с возможностью перемещаться в контакт с порошковым металлом внутри полости матрицы, и (ii) приводного узла для перемещения по меньшей мере одной из подложки и полости матрицы к другой; а четвертым средством является приводной узел для перемещения по меньшей мере одной поверхности матрицы и, в свою очередь, выведения по меньшей мере одной поверхности матрицы из контакта с рабочей поверхностью из порошкового металла почти окончательной формы или окончательной формы.
20. Устройство для формования инструмента, имеющего рабочую поверхность из уплотненного порошка, содержащее:
по меньшей мере одну поверхность матрицы, выполненную с возможностью перемещения в контакт с подложкой инструмента и образующую полость матрицы по существу окружающую по меньшей мере часть подложки;
узел подачи порошкового металла в сообщении с полостью матрицы для введения порошкового металла в полость матрицы;
источник энергии для по меньшей мере одного из предварительного нагревания порошкового металла перед введением в полость матрицы и нагревания порошкового металла в полости матрицы;
по меньшей мере одно из (i) по меньшей мере одной поверхности, образующей по меньшей мере часть полости матрицы, выполненную с возможностью перемещения в контакт с порошковым металлом внутри полости матрицы для уплотнения порошкового металла внутри полости матрицы в контакт с подложкой, и (ii) приводного узла для перемещения по меньшей мере одной из подложки и полости матрицы к другой для уплотнения порошкового металла внутри полости матрицы в контакт с подложкой, для формования рабочей поверхности из уплотненного порошка почти окончательной формы или окончательной формы внутри полости матрицы и связанной с подложкой; и
приводной узел, который перемещает по меньшей мере одну поверхность матрицы для выведения по меньшей мере одной поверхности матрицы из контакта с рабочей поверхностью из порошкового металла почти окончательной формы или окончательной формы с подложкой и формования уплотненной рабочей поверхности из уплотненного порошка почти окончательной формы или окончательной формы на подложке.
21. Устройство по п.20, в котором источником энергии является по меньшей мере одно из лазерного источника, радиочастотного источника, микроволнового источника, плазменного источника, индукционного нагревателя, электронно-лучевого источника и плазменного/газового источника.
22. Инструмент, имеющий рабочую поверхность из уплотненного порошкового металла и сформованный в соответствии со способом, включающим в себя следующие этапы:
обеспечение подложки инструмента;
перемещение по меньшей мере одной поверхности матрицы в контакт с подложкой и образование полости матрицы по существу окружающей по меньшей мере часть подложки;
введение порошкового металла в полость матрицы;
по меньшей мере одно из нагревания порошкового металла перед введением порошкового металла в полость матрицы и нагревания порошкового металла в полости матрицы;
уплотнение порошкового металла внутри полости матрицы и в контакт с подложкой и формование рабочей поверхности из уплотненного порошка почти окончательной формы или окончательной формы внутри полости матрицы и связанной с подложкой; и
выведение по меньшей мере двух поверхностей матрицы из контакта с подложкой и уплотненной рабочей поверхностью из уплотненного порошка почти окончательной формы или окончательной формы на подложке.
23. Инструмент, имеющий рабочую поверхность из уплотненного порошкового металла, содержащий:
подложку; и
рабочую поверхность из уплотненного порошкового металла, образующую почти окончательную или окончательную форму, при этом порошковый металл включает в себя множество созданных покрытых частиц, включающих в себя по меньшей мере один первый материал, покрытый по меньшей мере одним вторым материалом, причем части по меньшей мере одного второго материала частиц металлургически связаны друг с другом и образуют плотную рабочую поверхность из уплотненного порошка.
24. Инструмент по п.23, дополнительно образующий осадку на контактной поверхности подложки и порошкового металла, образующую механическую блокировку между подложкой и порошковым металлом.
25. Инструмент по п.24, в котором осадка образована по меньшей мере одной из выпуклости и выемки, образованной на подложке на контактной поверхности между подложкой и порошковым металлом.
26. Инструмент по п.24, в котором по меньшей мере одна из выпуклости и выемки имеет по существу форму ласточкиного хвоста.
27. Инструмент по п.22, в котором рабочая поверхность образует по меньшей мере одно из режущих зубьев полотна пилы, рабочей поверхности губки разводного гаечного ключа и головки винтоверта.
28. Инструмент по п.22, в котором первым материалом является карбид вольфрама, а вторым материалом является по меньшей мере один из кобальта и никеля.
29. Инструмент по п.27, в котором инструментом является полотно пилы, а рабочая поверхность образует вершину по меньшей мере одного режущего зуба полотна пилы.