CH268223A - Verfahren zur Herstellung von Metallkörpern mit Hohlräumen auf pulvermetallurgischem Wege. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Metallkörpern    mit Hohlräumen  auf pulvermetallurgischem Wege.    Die Herstellung von Metallkörpern mit       Hohlräumen    auf pulvermetallurgischem Wege  machte bisher schon erhebliche Schwierigkei  ten, wenn es sieh um sehr einfache     Hohlranm-          formen    gehandelt hat. Man hat bereits ver  sucht, die Hohlkörper in der Weise herzustel  len, dass beim Verpressen der Metallpulver  den Hohlraumformen entsprechende Kerne  eingelegt wurden, die nach dem Pressvorgang  wieder entfernt werden mussten. Zn diesem  Zwecke wurden die Pressen auch schon derart  ausgebildet, dass der Kern von der Presse  nach dem Pressvorgang automatisch aus dem  Pressling gezogen wird.

   Dieses Verfahren er  fordert aber schon bei einfachen Hohlraum  formen komplizierte Presswerkzeuge und  Pressen, während komplizierter gestaltete  Hohlräume auf diese Weise bisher überhaupt  noch nicht hergestellt werden können.  



  Die Erfindung, welche diese Schwierigkei  ten überwindet, betrifft ein Verfahren zur  Herstellung von Metallkörpern mit Hohlräu  men auf pulvermetallurgischem Wege und be  stellt darin, dass das Metallpulver mit min  destens einem eingelegten Kern     verpresst     und der Pressling anschliessend mit, dem einge  legten Kern der Sintertemperatur ausgesetzt  wird. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Ver  fahrens gelingt es, selbst Formkörper mit  kompliziert gestalteten Hohlräumen in ein  facher Weise herzustellen.

   In vielen Fällen  ist es zweckmässig, für den Kern einen metal-    lischen Werkstoff zu verwenden, dessen  Schmelzpunkt höchstens bei der     Sintertem-          peratur    des Formkörpers liegt, so dass der  Kern während des Sinterungsprozesses von  dem Sinterkörper aufgesogen wird. Bei einem  Sinterkörper, z. B. aus Eisen- oder Stahlpul  ver, kann der Kern beispielsweise vorteilhaft  aus Kupfer geinaeht werden, dem Legierungs  zusätze, wie Mangan, Aluminium oder andere,  beigemengt sein können. Während des Sin  terungsprozesses wird der Kupferkern von  dem porösen Eisenkörper aufgesogen, und ein  Hohlraum mit der ursprünglichen Form des  Kernes bleibt zuriick.

   Das eingesogene Kupfer  würde in diesem Falle gleichzeitig eine Ver  festigung des Eisenskelettkörpers und eine  Abdichtung der Wandungen des Hohlraumes  bewirken. Letzterer Umstand wirkt sich dann  besonders vorteilhaft aus, wenn der Hohl  raum für die Aufnahme von Gasen oder Flüs  sigkeiten bestimmt ist und aus diesem Grunde  entsprechend dicht sein soll. Man kann     auf     diese Weise also ohne Schwierigkeiten     Sin-          terkörper    mit. Hohlräumen für die Führung  von Gasen und Flüssigkeiten, wie Ventilkör  per und dergleichen, herstellen.  



  Es hat. sieh     gezeigt,    dass für den Kern  an Stelle     voll    Kupfer vorteilhaft z. B.     aneli     Zink, Zinn,     Nickel    oder     Legiertmgen    dieser  Metalle untereinander oder mit     K=upfer    ver  wendet. werden können, während der     Sinter-          körper    zwecks Erhöhung seiner Härte     -Lind         Verschleissfestigkeit mitunter zweckmässig  noch Zusätze von Karbiden der Elemente der  vierten, fünften     und    sechsten Gruppe des  periodischen Systems erhält.  



  Handelt es sich um die     Herstellung    von  verhältnismässig grossen Hohlräumen, so kann  unter     Umständen    bei Anwendung eines mas  siven Kernes der Skelettkörper den Kern  nicht mehr zur Gänze aufnehmen. In diesem  Falle wird es zweckmässig sein, den Kern hohl  auszubilden oder ihn im Innern mit einem  hochsehmelzenden pulverförmigen Material,  z. B. keramischem Werkstoff, auszufüllen.  Wird im letzteren Falle die Ummantelung  des Kernes von dem Skelettkörper während  des     Sinterprozesses    aufgesogen, so kann der  übrigbleibende pulverförmige Werkstoff leicht  aus dem Hohlraum entfernt werden.  



  Schliesslich kann man den Kern auch     zur     Gänze aus pulverförmigem, hochschmelzendem  Material, z. B. geeigneten Metalloxyden, wie  Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd, Beryllium  oxyd, aufbauen, der durch ein geeignetes  Bindemittel, z. B. Wasser, leicht verdamp  fende organische Flüssigkeiten, wie Alkohol  oder andere, verfestigt ist, das beim Sintern  verdampft, so dass der Kern zerfällt und  leicht aus dem Hohlraum entfernt werden  kann.  



  An Hand der Zeichnung wird die Erfin  dung noch an einigen     Ausführungsbeispielen     näher erläutert. Die Fig.1 zeigt eine An  sieht im Schnitt, Fig.2 die Draufsicht eines  Sintereisenkörpers 1, der mit Bohrungen 2'  und 3' versehen ist, deren Richtungen auf  einander senkrecht stehen. Dieser Sinterkör  per wird dadurch hergestellt, dass in den     Press-          ling    zwei Kupferkerne 2 und 3 eingelegt wer  den, deren Form den Bohrungen 2' und 3'  entspricht. Während des Sinterungsprozesses  werden die Kupferkerne von dem Eisenkör  per aufgesogen, und es entsteht ein dichter  und fester Formkörper.  



  Die Fig. 3 zeigt eine Ansieht im Schnitt.  Fig.4 die Draufsicht eines Formkörpers 4,  der mit einem Hohlraum 5' versehen ist, an  dem zwei Kanäle 6' angesetzt sind. Mit Hilfe  der bekannten Verfahren wäre es überhaupt    nicht möglich, einen derartigen     Formkörper     herzustellen. Nun ist es ohne besondere  Schwierigkeiten möglich, einen Kern 5 von  der Form des Hohlraumes 5' mit dem ange  setzten Kern 6' für die Kanäle 6' herzustel  len und denselben mit dem Metallpulver für  den Formkörper zu verpressen, worauf der  Sinterungsprozess durchgeführt wird. Bei der  Sinterungstemperatur wird der Kern flüssig  und von dem benachbarten porösen Skelett  körper aufgesogen, so dass der     gewünschte     Formkörper entsteht.  



  Die Fig. 5 zeigt eine Ansicht im Schnitt.,  Fig. 6 die Draufsicht eines Steuerschiebers  für Pressluftanlagen oder Dampfmaschinen.  Auch in diesem Falle muss in den aus Eisen  pulver gepressten Formkörper 7 ein geeig  neter Kupferkern 8 eingelegt werden, der der  Form des Kanals 8' entspricht. Das beim Sin  terungsprozess vom Formkörper 7 aufgesogene  Kupfer bildet dann gleichzeitig eine gute Ab  dichtung der Wandungen des Kanals 8'.  



  Die     Fig.7    zeigt eine Ansicht im Schnitt,       Fig.    8 die     Draufsieht    einer     3letallkappe    0,  die ein Gewinde aufweisen     muss.    Auch dieser  Formkörper kann mittels der bisher bekann  ten Verfahren nicht auf pule     ermetallurgischem     Wege hergestellt. werden.     Zweeks    Herstellung  dieser Kappe wird nun in der Weise verfah  ren, dass man zunächst einen Kern herstellt,  der dem Hohlraum dieser Kappe entspricht.

    In diesem Falle wird es jedoch     zweckmässig     sein, nicht einen massiven Kupferkern anzu  wenden, weil der Kern sonst nicht zur     CTiinze     von den verhältnismässig dünnen     )Vandungen     der Kappe beim     Sinterungsprozess    aufgesogen  werden könnte. Man wird vielmehr einen  dünnwandigen     Kern    10 verwenden, der ent  weder hohl. ausgebildet oder mit einer pulver  förmigen,     hoehschmelzenden    Masse 11 gefüllt  ist, die nach dem     Sinterungsprozess    \leicht  entfernt werden kann.

   Es kann in diesem  Falle auch ein Kern verwendet werden, der  aus pulverförmigem, hochschmelzendem Werk  stoff besteht, welcher durch ein geeignetes  Bindemittel verfestigt ist, das beim     Sinterungs-          prozess    verdampft. Auch in letzterem Falle      kann der pulverförmige Werkstoff nach dem  Sinterungsprozess leicht entfernt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Metall körpern mit Hohlräumen auf pulvermetallur gischem Wege, dadurch gekennzeichnet, dass Metallpulver mit mindestens einem eingeleg ten Kern verpresst und der Pressling an schliessend mit dem Kern der Sintertempera tur ausgesetzt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass für den Kern ein Metall verwendet wird, dessen Schmelzpunkt höchstens bei der Sintertemperatur des Form körpers liegt. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass für den Kern eine Metallegierung verwendet wird, deren Schmelzpunkt höchstens bei der Sintertem- peratur des Formkörpers liegt. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass für den Metall körper Eisenpulver verwendet wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass für den Metallkör per Stahlpulver verwendet wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Kern Kupfer verwendet wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Kern eine Kupferlegierung ver wendet wird. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass ein hohler Kern verwendet wird, dessen Hohlraum mit einem pulverisierten, hochschmelzenden Material aus gefüllt wird, so dass beim Sinterprozess nur die äussere Umhüllung des Kernes vom Sinter körper aufgesogen wird, und dass das hoch schmelzende Pulver nach der Sinterung aus dem Hohlraum entfernt wird. B.

   Verfahren nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass der Kern, aus einem pulverförmigen, hochschmelzenden Material hergestellt wird, welches mit Hilfe eines bei dem Sinterungsprozess verdampfenden Binde mittels verfestigt wird, und dass nach Ab dampfen des Bindemittels das hochschmelzende Pulver aus dem gesinterten Hohlkörper ent fernt wird.