CH221356A - Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus gesintertem Metall oder gesinterter Hartlegierung. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus     gesintertem    Metall  oder gesinterter Hartlegierung.    Die vorliegende     Erfindung    betrifft ein  Verfahren zur Herstellung von Gegenständen  aus gesintertem Metall oder gesinterter Hart  legierung. Früher war es mit grossen Kosten  verknüpft, Gegenstände verwickelterer Form,  besonders aus gesintertem     Hartlegierungs-          material,    herzustellen. Um Erzeugnisse der  erforderlichen Härte herzustellen, ist es näm  lich notwendig, die Bestandteile vor oder  während des     Sinterns    unter     Ausnutzung    hoher  Drucke zusammenzupressen. Demzufolge war  es mit gutem Erfolge nur möglich, Körper  einfacher Form, wie z.

   B.     Stäbe,    Würfel und  Platten, zu pressen. Versucht man, die pulver  förmigen Bestandteile in verwickeltere For  men zu pressen, so erhält man keine Erzeug  nisse mit gleichmässigen Eigenschaften. Die  Druckveränderung wird nämlich infolge der  Reibung zwischen den Bestandteilen des Ge  misches so gross, dass sich der Druck nicht  gleichmässig über den ganzen Formkörper  fortpflanzt. Bei dem darauffolgenden     Sintern       werden die Gegenstände daher schief. Es ist  natürlich auch möglich, dem Gegenstande die  gewünschte Form nach dem     Pressvorgang     oder nach einer     Vorsinterung    zu     geben;    das  aber verteuert die Arbeitsvorgänge, besonders  wenn der Gegenstand kein Drehkörper ist.  



  Vorliegende     Erfindung        betrifft        ein    Ver  fahren, gemäss welchem     Gegenstände    aus ge  sintertem     Metall    oder     gesinterter    Hartlegie  rung in     äusserst    einfacher     Weise    hergestellt  werden können, auch wenn sie eine ver  wickelte Gestalt haben.

   Die Erfindung  ermöglicht es,     in    grossem betriebsmässigem       Massstabe    Gegenstände jeder     gewünschten     Form mit einer Genauigkeit und Gleich  mässigkeit herzustellen, die früher nicht  denkbar war.

       Erfindungsgemäss    werden die       geformten    Gegenstände in der     Weise    her  gestellt, dass ein feinverteiltes Gemisch aus  den die Gegenstände bildenden Bestandteilen  in eine Form gebracht wird, in welcher das  Gemisch     durch    Schleudern zu einem verdich-           teten    Körper geformt wird, und zwar durch  die Bewegung der Form in     einer        beselrlosse-          nen    Bahn.

   Der dabei erzeugte Körper wird  durch diese Behandlung so verdichtet,     da.ss     nach dem     darauffolbenden    Sintern ein Pro  dukt mit sehr hohem     spezifischem    Gewicht  entsteht. Wenn     erwünscht,    können die den  Metallgegenstand bildenden, feinverteilten  Bestandteile mit     irgendeinem    Mittel ver  mischt werden, welches die Reibung zwischen  den einzelnen Teilchen erniedrigt. Ein der  artiges Mittel besteht     zweckmässig    aus einer  zähflüssigen, organischen Flüssigkeit, wie  z. B. Glyzerin. Die feinverteilten Bestand  teile können aber auch trocken benutzt.       werden.     



  Als Formmaterial kann Graphit oder       Graphitkohle    gewählt werden. Es braucht  dann das geformte Produkt nicht vor dem  Sintern aus der Form entfernt zu werden,  das Sintern kann vielmehr in der Graphit  form durchgeführt      -erden.    Diese Anwen  dung des Verfahrens wird also sehr einfach  und bietet grosse Vorteile in den Fällen, wo  es sich schwer erwiesen hat, die verdichteten  Körper vor der Durchführung des     Sinterns     aus den Formen wegzunehmen, ohne dieselben       zit    beschädigen.  



  Auf der Zeichnung ist     beispielsweise    eine  Vorrichtung veranschaulicht, mit deren Hilfe  das Verfahren gemäss der Erfindung     aus-          geführt    werden kann. Die     Zeiehnungsfigur     ist eine schematische Darstellung einer  Schleudereinrichtung, mit der die Formen  mit hoher     Geschwindigkeit    in Umlauf gesetzt  werden.  



  Eine     Hattpt-,velle    1 ist mit einer Schöbe  oder einem     Tragarm    2 versehen, welcher eine  oder mehrere, um Achsen 3 und 4 schwing  bare Hülsen 5 und 6 trägt, von denen die eine  Hülse 6 im Schnitt dargestellt ist. In dieser  Hülse ist eine Form 7 vorgesehen, welche eine       Aussparung    8 aufweist. Diese Aussparung ist  entsprechend den     Umrisslinien    des gewünsch  ten Formkörpers ausgestaltet, wobei auf das  beim     Sintern    auftretende Zusammenschrump  fen Rücksicht genommen worden ist.

   In die  Aussparung werden die zu     sinternden    Be-         standteile    9     hineingebracht,    worauf die     Üff-          nunb    der     Aussparung    vorzugsweise verschlos  sen wird.  



  Beim Umlauf der Schleudereinrichtung       schwingen    die zur     Haupt\velle    1 exzentri  schen Hülsen 5 und 6 um die Achsen 3 und 4  infolge der     Schleuderwirkung    nach aussen, so  dass sie schliesslich eine fast waagrechte Labe  einnehmen. Je höher die Umdrehungs  geschwindigkeit ist, um so grösser sind die  Kräfte, die beim Zusammenpressen der Be  standteile in der Form wirksam sind. Die  wirksamen Kräfte werden ferner um so  grösser, je weiter das     Formrnaterial    von der  Drehachse 1 entfernt ist.

   Um die Wirkung  der zusammenpressenden     Kräfte    zu erhöhen,  kann es zweckdienlich wirr, die Aussparung  8, wie die Zeichnung darstellt, mit einem  Pfropfen 10 zu verseben, welcher den Druck  auf die beim Schleudervorgang der Achse 1  am nächsten liegende Oberfläche des zu  formenden Materials erhöht. Dieser Pfropfen  braucht nicht fest zu sein, sondern kann bei  spielsweise aus Quecksilber bestehen. Die Zu  sammenpressung des zu formenden Materials  kann so gross     werden,    dass das Material einen       zusammenhängenden    Körper bildet.  



  Nach Beendigung     des    Schleudervorganges  wird die Form herausgenommen und in einen  Ofen     hineingebracht,    um die     Sinterung    vor  zunehmen. Der Formkörper braucht dann  beim Sintern nicht aus der Form entfernt zu  werden. Nach dem     Sintern    kann der fertige  Körper, der danach beträchtlich zusammen  geschrumpft ist, leicht aus der Form entfernt  werden.  



  Es hat sich herausgestellt, dass auf diese  Weise     ausgeführte    Formkörper eine sehr  grosse Gleichmässigkeit in bezug auf Härte  und Dichte aufweisen. Ferner ist festgestellt  worden, dass     Diehtigkeitswerte,    die mit den  üblichen     Pressverfahren    schwerlich zustande  gebracht,     werden    können, sehr leicht bei  Anwendung des neuen Verfahrens erhalten  werden können. Da die Methode ferner in  der Ausführung sehr einfach ist, bringt  sie sehr grosse Vorteile mit sich und schafft  ungeahnte Möglichkeiten, insbesondere wo      es sich um die Herstellung von Gegenständen  verwickelter Form in grösserem     Massstabe     handelt.  



  Besonders bei der Herstellung von kleine  ren Gegenständen kann es zweckdienlich sein,  in jeder     Form    eine Mehrzahl von Aussparun  gen     vorzusehen,    so dass mehrere     Sinterkörper     gleichzeitig in der gleichen Schleudereinrich  tung     erhalten    werden können.

   Dabei muss  man aber darauf achten, dass die Symmetrie  achsen der Körper beim Zentrifugieren waag  recht werden und in Ebenen kommen, in  denen die Hauptwelle der Schleudereinrich  tung liegt; andernfalls entstehen beim Sin  tern wegen der     unsymmetrischen    Verteilung  der Dichte im Formkörper leicht     Schiefbil-          dungen.    Dieser Nachteil kann auf andere  Weise dadurch beseitigt werden, dass man  beim Zentrifugieren die Form auch um ihre  eigene Achse umlaufen lässt. Dabei wird  ferner der Einfluss der Schwerkraft auf eine  ungleichmässige     Verteilung    des     Materials    be  seitigt.  



  Man     könnte    wohl annehmen, dass bei der  Herstellung von Hartlegierungen, die für ge  wöhnlich aus schweren     Karbiden    in Mischung  mit leichteren Hilfsmetallen oder deren Ver  bindungen bestehen, das Legierungsmaterial  beim Zentrifugieren ausscheiden würde, wo  durch. das Endprodukt ungleichmässig werden  würde. Es hat sich aber gezeigt, dass dies  nicht der Fall ist, was grossenteils dem Um  stand zuzuschreiben ist, dass das leichtere Zu  satzmaterial durch ständiges Mahlen die  schwereren Teilchen wie     :ein    Film umgibt  und somit an sie gebunden wird.  



  Graphit hat sich als das geeignetste  Formmaterial erwiesen. Wenn man eine sehr  gleichförmige Oberfläche an dem hergestell  ten Gegenstand wünscht, kann die Form mit  kolloidalem Graphit bespült werden, welcher  alle vorhandenen Poren dichtet. Da es bis  weilen schwierig sein kann, die zweckent  sprechenden Aussparungen in einem Stück  Graphit vorzusehen, hat es sich als nützlich  erwiesen, die Formen auch durch Giessen oder  Pressen herzustellen. Graphit- oder Graphit  kohlenpulver kann dabei mit einem andern,    z.

   B. keramischen     Material    gemischt und in  die     gewünschte    Form, gegebenenfalls in  einem metallenen Mantel, gegossen oder     ge-          presst    werden,     damit    die Form den Druck  beanspruchungen beim Zentrifugieren besser  widersteht. Auch Metalle können in gewissen  Fällen als Formmaterial verwendet werden.       Wenn    das Sintern in der Form vorgenom  men wird,     muss    man jedoch bei der     urahl     des     Materials    darauf achten, dass das Form  material     keinen    schädlichen Einfluss auf das  Legierungsprodukt ausübt. Wird leichtflüs  siges Metall, wie z. B.

   Blei, verwendet, so  schmilzt die Form bereits in einer frühen  Stufe des     Sinterns    weg.  



  Anstatt die Form in einer Kreisbahn zu  zentrifugieren, kann man sie auch in einer ge  schlossenen Bahn anderer Form schleudern.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCH: Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus gesintertem Metall oder ge sinterter Hartlegierung, dadurch gekennzeich net, dass ein feinverteiltes Gemisch aus den die Gegenstände bildenden Bestandteilen in eine Form gebracht wird, in welcher das Ge misch durch Schleudern zu einem verdichte ten Körper geformt wird, wobei die Form in einer geschlossenen Bahn bewegt wird, wor auf das Sintern erfolgt. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Form in einer kreisförmigen Bahn zentrifugiert wird. 2.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Formkörper beim Zentrifugieren auf einer kreisförmigen Bahn exzentrisch zur Drehachse der Zentri fuge angeordnet wird. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Formkörper beim Zentrifugieren derart angeordnet wird, dass seine Symmetrieachse in einer sich durch die Drehachse der Zentrifuge erstreckenden Ebene liegt. 4.

   Verfahren nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass der Formkörper während des 7jentrifugierens auch veranlasst wird, sich um seine Symmetrieachse zu drehen. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da,ss die feinverteilten Bestandteile mit einem Mittel gemischt wer den, welches die Reibung zwischen den ein zelnen Teilchen der Bestandteile herabsetzt. 6. Verfahren nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Herabsetzen der Reibung aus einer viskosen Flüssigkeit besteht. 7. Verfahren nach Patentanspruch, da- durch gekennzeichnet, dass das Sintern des verdichteten Körpers in der Form erfolgt. B.

   Verfahren nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass die Form aus Graphit oder Graphitkohle besteht. 9. Verfahren nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass die Form durch Giessen oder Pressen hergestellt ist. 10. Verfahren nach Unteranspruch 9, da durch gekennzeichnet, dass die Form vor der Anwendung mit kolloidalem Graphit belegt wird.