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Formkörper für Werkzeuge aus schwerbearbeitbaren Stoffen, wie Karbide, deren Legierungen u. dgl., werden vielfach aus pulverförmigem Ausgangsmaterial durch Pressen und Sintern hergestellt.
Für die Herstellung von kompliziert gestalteten Formkörpern, die nicht oder nur sehr schwierig durch Pressen in der Endform erhalten werden können, wurde bereits vorgeschlagen, Presskörper durch Vorsintern bei niedriger Temperatur in einen bearbeitungsfähigen festen Zustand zu bringen und nach Bearbeitung mit einem spanabnehmenden Werkzeug hochzusintern. Hiebei ist man gezwungen, auf genaue Einhaltung der Vorsinterungstemperatur zu achten, da der vorgesinterte Presskörper bei zu niedriger Vorsintertemperatur beim Bearbeiten leicht bröckelt und bei zu hoher Vorsintertemperatur infolge übergrosser Härte eine wirtschaftliche Bearbeitung ausschliesst.
Diese bei der bisherigen Art der Herstellung der Formkörper entstehenden Schwierigkeiten und Übelstände lassen sieh vermeiden, wenn erfindungsgemäss vorerst in das pulverförmige Ausgangsmaterial, das in bekannter Weise aus Karbiden sehwerschmelzbarer Metalle oder Gemischen solcher Karbide mit leichter schmelzbaren Metallen, wie etwa Eisen, Kobalt oder Nickel, bestehen kann, vor oder nach dem Pressen ein bei gewöhnlicher Temperatur oder bei geringer Erhitzung erstarrendes Bindemittel eingeführt und darauf der Presskörper nach Erstarren des ihm eine hohe Festigkeit verleihenden Bindemittels durch mechanische Bearbeitung in die gewünschte Endgestalt übergeführt und dann endlich erst gesintert, u. zw. gleich hochgesintert wird.
Die Beigabe von erstarrungsfähigen Bindemitteln bei durch Pressen und Sintern zu erzeugenden Formkörpern ist zwar an sich bekannt. Bisher wurde jedoch das Bindemittel nur zugesetzt, um das Ausgangsmaterial bzw. den aus dem Ausgangspulver und dem Bindemittel hergestellten Presskörper in plastischem Zustand verformen und damit in plastischem Zustand in die Endgestalt überführen zu können. Im vorliegenden Falle erfolgt demgegenüber die Beigabe des Bindemittels, um aus dem Ausgangsmaterial nach bewirktem Erstarren des Bindemittels ein starres, bearbeitungsfähiges Zwischenprodukt zu erzielen, wie es bisher nur durch Vorsintern erreichbar war.
Dem so erzielten, starren und harten Zwischenprodukt können durch die anschliessende mechanische Bearbeitung Formen, beispielsweise scharfe Sehneidkanten, gegeben werden, die durch plastische Verformung eines mit einem Bindemittel versetzten Ausgangspulvers nicht erreichbar sind.
Geeignet als solche zu einem starren bearbeitungsfähigen Zwisehenprodukt führende Bindemittel sind vornehmlich in organischen oder anorganischen Flüssigkeiten gelöste oder suspendierte Klebstoffe, Harze,
Lacke oder auch Kitte, wie etwa Gummiarabikum, Dextrin, Sehellaek, Zellon, Kolophonium. Als besonders vorteilhaft hat sich die Zumischung einer 10 bis 30% igen alkoholischen Sehellacklösung zu den pulverförmigen schwerschmelzbaren Ausgangsmaterialien oder auch die Tränkung von bereits aus dem pulverförmigen Ausgangsmaterial gepressten Körpern mit einer derartigen Lösung erwiesen.
Das Bindemittel braucht aber nicht unbedingt in gelöstem oder suspendiertem Zustande dem pulverförmigen schwerschmelzbaren Ausgangsmaterial beigemischt zu werden ; es kann beispielsweise auch ein gepulverter, bereits bei niedriger Temperatur erweichender I (leb-oder Verkittungsstoff, wie etwa Schellack, Kolophonium, leicht schmelzbare Metalle (z. B. Zinn. Blei) oder Metalloide, dem pulverförmigen schwerschmelzbaren Ausgangsmaterial beigemiseht werden. In letzterem Falle wird dann nach Herstellung des Presskörpers oder auch schon beim Pressen eine geringe für das Vorsintern des Ausgangsmaterials jedoch bei weitem nicht ausreichende Erwärmung angewendet, um das eingebrachte Bindemittel vor-
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übergehend in einen klebfähigen oder verkittungsfähigen Zustand zu bringen.
Der durch das erstarrte Bindemittel in einen festen harten Zustand überführte Presskörper kann, wie ein vorgesinterter harter Presskörper, auf beliebige Weise mechanisch bearbeitet werden, beispielsweise durch Abdrehen, Bohren, Fräsen, Schleifen, Sägen und Feilen. Beim anschliessend an die mechanische Bearbeitung des Presskörpers stattfindenden einmaligen Sintern bei hoher Temperatur wird das beigegebene Bindemittel entweder vollkommen oder bis auf geringfügige, für das Fertigerzeugnis nicht schädliche Reste beseitigt.
Das bei der mechanischen Bearbeitung abfallende Material kann bei der Herstellung weiterer Formkörper verarbeitet werden. Im Gegensatz zum bekannten Verfahren mit Vorsinterung wurde es keiner starken Erhitzung ausgesetzt, so dass seine Brauchbarkeit nicht beeinträchtigt wurde.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern für Werkzeuge aus schwerbearbeitbaren Stoffen, wie Karbide, deren Legierungen u. dgl., durch Pressen und Sintern eines mit einem erstarrungsfähigen Bindemittel vermischten pulverförmigen Ausgangsmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass der Presskörper nach Erstarren des zugegebenen Bindemittels und vor dem Sintern bei hoher Temperatur durch mechanische Bearbeitung in die Endgestalt übergeführt wird.
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Shaped bodies for tools made of difficult-to-work materials such as carbides, their alloys and the like. Like., Are often made from powdered starting material by pressing and sintering.
For the production of complex shaped bodies that cannot be obtained in their final shape or only with great difficulty by pressing, it has already been proposed to bring pressed bodies into a workable solid state by pre-sintering at low temperature and to sinter them up after processing with a cutting tool. Here one is forced to ensure that the pre-sintering temperature is strictly adhered to, since the pre-sintered compact easily crumbles during processing if the pre-sintering temperature is too low and, if the pre-sintering temperature is too high, it precludes economical processing due to excessive hardness.
These difficulties and inconveniences arising with the previous type of production of the molded bodies can be avoided if, according to the invention, first of all in the powdery starting material, which in a known manner from carbides of highly fusible metals or mixtures of such carbides with more easily fusible metals, such as iron, cobalt or nickel, may exist, introduced before or after pressing a binding agent that solidifies at ordinary temperature or at low heating and then the pressed body after solidification of the binding agent which gives it high strength is converted into the desired final shape by mechanical processing and then finally sintered, u. between the same sintered.
The addition of solidifiable binders to molded bodies 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 deform the starting material or the pressed body produced from the starting powder and the binding agent in a plastic state and thus to be able to convert it into the final shape in a 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 rigid and hard intermediate product obtained in this way can be given shapes, for example sharp cutting edges, by the subsequent mechanical processing, which cannot be achieved by plastic deformation of a starting powder mixed with a binder.
Suitable binders that lead to a rigid, workable intermediate product are primarily adhesives, resins, dissolved or suspended in organic or inorganic liquids.
Varnishes or putties, such as gum arabic, dextrin, Sehellaek, Zellon, rosin. It has proven particularly advantageous to add a 10 to 30% alcoholic lacquer solution to the powdery, refractory starting materials, or to impregnate bodies already pressed from the powdered starting material with such a solution.
However, the binder does not necessarily have to be added to the powdery, difficult-to-melt starting material in a dissolved or suspended state; For example, a powdered I (living or cementing substance, such as shellac, rosin, easily fusible metals (e.g. tin, lead) or metalloids, which already soften at low temperature, can be added to the powdery, refractory starting material. In the latter case then after the production of the pressed body or even during the pressing, a slight heating for the pre-sintering of the starting material, but by far not sufficient, is applied in order to advance the introduced binding agent.
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transition to an adhesive or cementable state.
The compact, which has been converted into a solid hard state by the solidified binding agent, can, like a presintered hard compact, be mechanically processed in any way, for example by turning, drilling, milling, grinding, sawing and filing. During the one-time sintering at high temperature 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 shaped bodies. In contrast to the known method with pre-sintering, it was not exposed to strong heating, so that its usefulness was not impaired.
PATENT CLAIMS:
1. A process for the production of moldings for tools made of difficult-to-work materials such as carbides, their alloys and the like. The like., by pressing and sintering a powdered starting material mixed with a solidifiable binder, characterized in that the compact is converted into the final shape by mechanical processing after solidification of the added binder and before sintering at high temperature.