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Verfahren zur Herstellung von Sinterplattierungen, beispielsweise von Kupplungs-oder Bremslamellen
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Reibwerkstoff beschichteten Stahlträger bestehen, durch Sinterplattieren desselben, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Reibwerkstoff in Pulverform in an sich bekannter Weise lose auf den Träger gestreut, der Träger mit der aufgestreuten Pulverschicht vorgesintert und die gebildete Sinterschicht auf eine bestimmte Restporosität verdichtet, nachgesintert und gegebenenfalls nachverdichtet wird. Dabei kann der Träger vor dem Verdichten auch beidseitig beschichtet werden. Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass beim Pressen, an den Seiten offene Werkzeuge verwendet werden können, die zudem nicht mehr auf die Abmessungen des Trägers abgestimmt zu sein brauchen.
Das Vorsintern der Pulverschicht vor dem Pressen führt nämlich dazu, dass das porös gesinterte Pulver beim Verdichten nicht mehr wie das ungesinterte Pulver aus den seitlich offenen Presswerkzeugen herausgedrückt wird.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass das Gewicht der Pulverschicht mit dem Gewicht des fertigen Belages übereinstimmt und sich demzufolge keine Materialverluste ergeben. Ausserdem wird beim Verdichten des vorgesinterten Belages eine bestimmte Restporosität beibehalten. die dem Ausgleich von Dickenschwankungen des Stahlträgers und der Bestreuung dient. Demzufolge besitzt der Fertigteil eine gleichmässige Belagdicke. Ausserdem kommt es infolge der Restporosität bei einem Nachverdichten nicht zu einem Verformen des Trägers, was insbesondere für bereits verzahnte oder zum Einbau in Maschinen bestimmte Passteile von grosser Bedeutung ist.
Die Schütthöhe der aufgestreuten Pulverschicht beträgt ein Mehrfaches, vorzugsweise das Dreibis Vierfache der Dicke der verdichteten Sinterschicht. Die Höhe der vorgesinterten Pulverschicht entspricht etwa der Schütthöhe der Pulverschicht. Daraus ergibt sich der sehr wesentliche Vorteil, dass beim Sintern in reduzierender Atmosphäre die Ofengase die lose Pulverschicht durchspülen und etwaige Oxyde an der Oberfläche eines Stahlträgers reduzieren können. So kommt es zu einer so festen Verbindung zwischen dem Belag und dem Träger, wie sie sich nach den herkömmlichen Verfahren kaum erreichen lässt.
Schliesslich ergeben sich auch beim Verdichten der Sinterschicht besondere Vorteile, weil die Presskraft zum Verdichten der porös gesinterten Pulverschicht nur wenig grösser ist als beim Verdichten eines losen, d. h. ungesinterten Pulvers derselben Zusammensetzung. Ausserdem kann das Verdichten mit weitaus grösserer Geschwindigkeit erfolgen, da infolge des voraufgehenden Vorsinterns nicht mehr wie bei losen Pulverschichten die Gefahr besteht, dass die in der Pulverschicht enthaltene Luft beim seitlichen Entweichen das Pulver mitreisst. Schliesslich gestatten grössere Pressgeschwindigkeiten auch die Anwendung wesentlich geringerer Pressdrücke als langsamere Pressgeschwindigkeiten.
Da sich die Sinterschicht beim Verdichten besonders gut der Oberflächenstruktur der Presswerkzeuge anpasst, können beim Verdichten der porös gesinterten Pulverschicht gleichzeitig auch Spiral-oder Radialrillen sowie sonstige Vertiefungen eingepresst werden. Dabei ergibt sich nur eine unwesentliche seitliche Stoffverschiebung, da die Sinterbrücken im Belag erhalten bleiben. Ausserdem erlangt der Belag eine hohe Festigkeit, die durch ein Nachsintern noch weiter erhöht werden kann. Das Einpressen von Rillen kann im übrigen beim Pressen gleichzeitig auf beiden Seiten erfolgen, während das spanabhebende Einschneiden abgesehen von dem damit verbundenen Materialverlust niemals gleichzeitig auf beiden Seiten erfolgen kann. Ausserdem sind die eingepressten Rillen im Gegensatz zu eingeschnittenen Rillen völlig gratfrei.
Die Begrenzung des Belages wird beim Aufstreuen des Pulvers durch die Konturen des Trägers und gegebenenfalls eine Abdeckschablone begrenzt, die bestimmte Teile des Trägers wie beispielsweise Zähne, Nocken od. dgl. von Pulver freihält. So können nach dem erfindungsgemässen Verfahren durch Verwendung eines bereits geschlitzten oder gelochten Trägers entsprechende Beläge hergestellt werden, weil das Pulver beim Bestreuen durch die Schlitze und die Öffnungen hindurchfällt, diese also belagfrei bleiben.
Das Nachsintern im Anschluss an das Verdichten kann im Stapel unter einem Auflagegewicht erfolgen, womit gleichzeitig ein thermisches Richten und die Beseitigung etwaiger Verwerfungen des Trägers verbunden ist. Dem Nachsintern schliesst sich noch eine Nachverdichtung mit ebenen Presswerkzeugen unter Beibehaltung der Längen-und Breitenabmessungen des sinterplattierten Trägers an, die bei den herkömmlichen Verfahren nur durch kostspieliges Schleifen entfernt werden können. Ein wesentlicher Vorteil ist dabei, dass auch eingepresste Rillen oder Nuten mit glatten Presswerkzeugen leicht nachverdichtet werden können, wobei die Nachverdichtung etwa 10% der Belagdichte betragen kann. Ausserdem wird beim Kalibrieren bzw. Nachverdichten auch noch die Verschleissfestigkeit des Belages erhöht.
Sollen nach dem erfindungsgemässen Verfahren auch dickere Beläge aufgebracht werden, können
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die beim Aufstreuen des Pulvers entstehenden schrägen Böschungskanten für manchen Verwendungszweck zu gross werden. In diesem Falle kann das Aufbringen der Pulverschicht in der Weise erfolgen, dass das Pulver zunächst in eine der Belagfläche entsprechende Hilfsform geschüttet wird, wobei die Schütthöhe grösser ist als die Höhe des Formenhohlraumes und das Pulver beim Auflegen des Trägers vorverdichtet sowie nach einer Drehung der Hilfsform mit dem Träger um 1800 die Hilfsform nach oben abgezogen wird. Die Hilfsform braucht dabei nur eine sehr geringe, das Abziehen gestattende Schrägung ihrer Seitenwände besitzen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren erläutert. Dabei zeigen die Fig. l bis 8 die verschiedenen Phasen des erfindungsgemässen Verfahrens beim Aufbringen beispielsweise eines Reibbelages auf eine Stahllamelle.
Dabei stellen die Fig. 1, 3, 5 und 7 Draufsichten und die Fig. 2, 4, 6 und 8 die entsprechenden Querschnitte dar.
Die in den Zeichnungen dargestellte Lamelle--l--besitzt eine Ausnehmung--2--und einen Schlitz-3-. Sie wird entsprechend den Fig. 3 und 4 mit einem losen Pulverbelag-6-bestreut, wobei der Rand --4-- durch eine nicht dargestellte Abdeckung pulverfrei gehalten wird. Die Pulverschicht --6-- wird durch Böschungskanten-5-begrenzt, die bei dünnen Belägen von unter 0, 6 mm Dicke ohne Bedeutung sind, jedoch durch Verwendung einer erfindungsgemässen Hilfsform vermieden werden können.
Die Dicke der Pulverschicht --6-- ist etwa zwei-bis dreimal so gross wie die Dicke des fertigen Belages (Fig. 7, 8).
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(Fig. l, 2)Stahllamelle--l--eine zweite Pulverschicht--7--aufgestreut und ebenfalls gesintert werden kann. Nach dem Vorsintern erfolgt das Pressen mit glatten Presswerkzeugen, wobei die Dicke der gesinterten Pulverschichten--6, 7-- auf etwa die Hälfte bis ein Drittel verringert wird. Daran schliesst sich das Nachsintern sowie ein Kalibrieren bzw. Nachverdichten ebenfalls mit glatten Werkzeugen an.
Die beim Sintern erforderlichen Temperaturen ergeben sich ohne weiteres aus der Natur des Pulvers bzw. Pulvergemisches und sind allgemein bekannt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Sinterplattierungen, beispielsweise von Kupplungs-oder Bremslamellen, die aus einem ein-oder beidseitig mit einem Reibwerkstoff beschichteten Stahlträger
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Reibwerkstoff in Pulverform in an sich bekannter Weise lose auf den Träger gestreut, der Träger mit der aufgestreuten Pulverschicht vorgesintert und die gebildete Sinterschicht auf eine bestimmte Restporosität verdichtet, und gegebenenfalls nachverdichtet wird.
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