Verfahren zur Herstellung von Formkörpern für Werkzeuge aus schwer bearbeitbaren - Stoffen, wie Karbide, deren Legierungen und dergleichen. Formkörper für Werkzeuge aus schwer bea@rbeitbaren .Stoffen, wie Karbide, deren Legierungen und dergleichen werden viel fach aus pulverförmigem Ausgangsmaterial durch Pressen und Sintern hergestellt.
Für die Herstellung von kompliziert gestalteten Formkörpern, die nicht oder nur sehr schwie rig durch Pressen in der Endform erhalten werden können, wurde bereits vorgeschlagen, Presskörper durch Vorsintern bei niedriger Temperatur in einen bearbeitungsfähigen fe sten Zustand zu bringen, und nach Bearbei tung mit einem Span abnehmenden Werk zeug, hochzusintern. Hierbei ist man gezwun gen, auf genaue Einhaltung der Vorsinte- rungstemperatur zu achten,
da der vorgesin- terte Presskörper bei zu niedriger Vorsinter- tempera,tur beim Bearbeiten leicht bröckelt und bei zu hoher Vorsintertemperatur infolge übergrosser Härte eine wirtschaftliche Bear beitung ausschliesst.
Diese bei der bisherigen Art der Her stellung der Formkörper entstehenden Schwie- rigkeiten und Übelstände lassen sich durch Pressen und Sintern eines mit einem ersta.r- rungsfähigen Bindemittel vermischten pulver förmigen Ausgangsmaterial vermeiden, sofern gemäss der Erfindung der Presskörper nicht plastisch verformt, sondern nach Erstarren des zugegebenen Bindemittels durch meeha- nische Bearbeitung in die Endgestalt über geführt und dann hochgesintert wird.
Das pulverförmige Ausgangsmaterial kann dabei in bekannter Weise a-us Karbiden schwer schmelzbarer Metalle oder Gemischen solcher Karbide mit leichter schmelzbaren Metallen, wie etwa Eisen, Kobalt oder Nickel, bestehen. Das Bindemittel kann in gelöstem oder sus pendiertem Zustande verwendet werden und muss selbstverständlich bei gewöhnlicher Temperatur oder bei geringer Wärme starr sein. Es kann entweder dem pulverförmigen Ausgangsmaterial oder dem bereits gepress- ten Körper einverleibt werden. Die Beigabe von erstarrungsfähigen Bindemitteln bei durch Pressen und Sintern zu erzeugenden Formkörpern für Werkzeuge ist zwar an sich bekannt.
Bisher wurde jedoch das Binde mittel nur zugesetzt, um das Ausgangsma terial beziehungsweise den aus dem Aus gangspulver und dem Bindemittel hergestell ten Presskörper in plastischem Zustand ver formen und damit in plastischem Zustand in die Endgestalt überführen zu können.
Im vor liegenden Falle erfolgt demgegenüber die Beigabe des Bindemittels, um aus dem Aus gangsmaterial nach bewirktem Erstarren des Bindemittels ein starres, bearbeitungsfähiges Zwischenprodukt zu erzielen, wie es bisher nur durch Vorsintern erreichbar war. Dem so durch Erstarren des beigegebenen Bindemit tels erzielten, starren und harten Zwischen produkt können durch die anschliessende me chanische Bearbeitung Formen, beispielsweise scharfe Schneidkanten gegeben werden, die durch plastische Verformung eines mit einem Bindemittel versetzten Ausgangspulvers nicht erreichbar sind.
Geeignet als solche zu einem starren be arbeitungsfähigen Zwischenprodukt führende Bindemittel sind vornehmlich in organischen oder anorganischen Flüssigkeiten gelöste oder suspendierte Klebstoffe, Harze, Lacke oder auch Kitte, wie etwa Gummiarabikum, Dextrin, Schellack, Zellon, Kolophonium. Als besonders vorteilhaft hat sich die Zu mischung einer 10- bis 30-prozentigen alko holischen Schella.cklösung zu den pulverför migen, schwer schmelzbaren Ausgangsmate rialien und auch die Tränkung von bereits aus dem pulverförmigen Ausgangsmaterial gepressten Körpern mit einer derartigen Lö sung erwiesen.
Das Bindemittel braucht aber nicht in gelöstem .oder suspendiertem Zu stande dem pulverförmigen, schwer schmelz baren Ausgangsmaterial beigemischt zu wer den; es kann auch ein gepulvertes Binde mittel, zum Beispiel ein gepulverter, bereits bei niedriger Temperatur erweichender Kleb- oder Verkittungsstoff, wie etwa .Schellack, Kolophonium, leicht schmelzbare Metalle oder Metalloide dem pulverförmigen, schwer schmelzbaren Ausgangsmaterial beigemischt werden.
In letzterem Falle wird dann nach Herstellung des Presskörpers oder auch schon beim Pressen eine geringe für dass Vorsin- tern des Ausgangsmaterials jedoch bei weitem nicht ausreichende Erwärmung ange wendet, um das eingebrachte Bindemittel vor übergehend in einen klebfähigen oder verkit- tungsfähigen Zustand zu bringen.
Der durch das erstarrte Bindemittel in einen festen har ten Zustand übergeführte Presskörper kann, wie ein vorgesinterter harter Presskörper, auf beliebige Weise mechanisch bearbeitet wer den, beispielsweise durch Abdrehen, Bohren, Fräsen, Schleifen, Sägen und Feilen. Beim anschliessend an die mechanische Bearbei tung des Presskörpers stattfindenden Hoch- ,sintern wird .das beigegebene Bindemittel ent weder vollkommen oder bis auf geringfügige, für das Fertigerzeugnis nicht schädliche Reste beseitigt.
Das bei der mechanischen Bearbeitung ab fallende Material kann bei der Herstellung weiterer Formkörper verarbeitet werden. Im Gegensatz zum bekannten Verfahren mit Vorsinterung wurde es keiner starken Er hitzung ausgesetzt, so da.ss seine Brauchbar keit nicht beeinträchtigt wurde.
Process for the production of moldings for tools from materials that are difficult to machine, such as carbides, their alloys and the like. Shaped bodies for tools made of materials that are difficult to process, such as carbides, their alloys and the like, are often produced from powdered starting material by pressing and sintering.
For the production of complex shaped bodies that can not be obtained or only very difficult rig by pressing in the final shape, it has already been proposed to bring compacts by pre-sintering at low temperature in a workable fe most state, and after processing with a chip decreasing tool, high sintering. Here you are forced to ensure that the pre-sintering temperature is strictly adhered to,
because the pre-sintered pressed body easily crumbles during processing if the pre-sintering temperature is too low and if the pre-sintering temperature is too high, it excludes economical processing due to excessive hardness.
These difficulties and inconveniences arising with the previous type of production of the molded bodies can be avoided by pressing and sintering a powdered starting material mixed with a hardenable binder, provided that, according to the invention, the compact is not plastically deformed but after solidification the added binding agent is mechanically processed into the final shape and then sintered.
The powdery starting material can consist in a known manner of carbides of difficultly fusible metals or mixtures of such carbides with more easily fusible metals, such as iron, cobalt or nickel. The binder can be used in a dissolved or suspended state and must of course be rigid at ordinary temperature or at low heat. It can either be incorporated into the powdery starting material or into the already pressed body. The addition of solidifiable binders to moldings for tools to be produced by pressing and sintering is known per se.
So far, however, the binding agent has only been added in order to be able to shape the starting material or the pressed body produced from the starting powder and the binding agent in the plastic state and thus to be able to convert it into the final shape in the plastic state.
In the present case, on the other hand, the binder is added in order to achieve a rigid, workable intermediate product from the starting material after the binder has solidified, as was previously only possible by presintering. The so achieved by solidification of the added Bindemit means, rigid and hard intermediate product can be given by the subsequent me mechanical processing shapes, such as sharp cutting edges that cannot be achieved by plastic deformation of a starting powder mixed with a binder.
Suitable binders as such leading to a rigid workable intermediate product are mainly adhesives, resins, lacquers or putties such as gum arabic, dextrin, shellac, cellon, rosin, dissolved or suspended in organic or inorganic liquids. The addition of a 10 to 30 percent alcoholic Schella.ck solution to the powdery, difficult to melt starting materials and also the impregnation of bodies already pressed from the powdery starting material with such a solution has proven to be particularly advantageous.
However, the binder does not need to be added to the powdery, difficult-to-melt starting material in dissolved or suspended form; It is also possible to add a powdered binding agent, for example a powdered adhesive or cementing agent that already softens at low temperature, such as shellac, rosin, easily fusible metals or metalloids to the powdery, poorly fusible starting material.
In the latter case, after the production of the pressed body or even during the pressing, a slight heating for the pre-sintering of the starting material is applied, however, by far not sufficient, in order to bring the introduced binding agent temporarily into an adhesive or cementable state.
The compacted body converted into a solid hard state by the solidified binder can, like a presintered hard compact, mechanically processed in any way, for example by turning, drilling, milling, grinding, sawing and filing. During the re-sintering that takes place after the mechanical processing of the compact, the added binding agent is either completely removed or with the exception of minor residues that are not harmful to the finished product.
The material falling off during mechanical processing can be processed in the production of further molded bodies. In contrast to the known process with pre-sintering, it was not exposed to strong heating, so that its usefulness was not impaired.