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Verfahren zur Herstellung von Prägewerkzeugen aus Hartmetall
Prägewerkzeuge, wie Prägestempel, Prägematrizen oder Prägestanzen, werden meist aus legierten Stählen hergestellt. Hiezu wird die Gravur in den weichgeglühten Stahl eingeschnitten, der anschliessend in bekannter Weise in Öl, Wasser oder Pressluft gehärtet wird. Es wurde bereits auch vorgeschlagen, für Prägewerkzeuge Hartmetalle an sich bekannter Zusammensetzung, wie sie z. B. in der Technik der Schneidlegierungen bekannt sind, als Werkstoff zu verwenden. Solche Werkzeuge aus Hartmetall haben den Vorzug, dass sie äusserst verschleissfest sind und infolgedessen ein Vielfaches der Lebensdauer entsprechender Stahlprägewerkzeuge aufweisen.
Sie wurden bisher in der Weise hergestellt, dass die Gravur in einem bei niederer Temperatur vorgesinterten Hartmetallkörper eingeschnitten und der Körper sodann bei hoher Temperatur fertig gesintert wurde. Diesem Herstellungsverfahren haften aber verschiedene Mängel an. So können auf die genannte Weise durch das Einschneiden der Gravur in einem vorgesinterten Hartmetallkörper mit dem fertigen Werkzeug nur Prägungen mit erhabenem Profil erzeugt werden.
In den meisten Fällen werden aber Prägewerkzeuge in der Form von Prägestempeln zur Kennzeichnung z. B. der Herkunft, des Materials oder anderer Merkmale in der Weise verwendet, dass der Prägestempel in das zu kennzeichnende Formstück einfach eingedrückt oder eingeschlagen wird. Die hiezu erforderlichen Prägestempel müssen somit ein entsprechend erhabenes Profil aufweisen. Solche Prägewerkzeuge können aber durch Einschneiden der Gravur in einen vorgesinterten Hartmetallkörper praktisch nicht oder äusserst schwer hergestellt werden. Ein weiterer Nachteil des genannten Herstellungsverfahrens besteht ferner darin, dass vorgesinterte Hartmetallkörpcr beim Hochsintern bis zu 30"" schwinden, sich hiebei etwas verziehen und nicht ganz masshaltig bleiben.
Es ist auch schon bekannt, Formkörper aus Metallen, Metallegierungen, Metalioiden, Oxyden,
Silikaten od. dgl. dadurch herzustellen, dass die aus pulverformigen Komponenten vorgeformten
Körper bis nahe zum Erweichungspunkt der
Legierung erhitzt und durch einen schlagartig ausgeübten Druck eines Pressstempels auf ihre endgultige Form gebracht werden. Zur Her- stellung von Prägewerk-eugen aus Hartmetall wäre jedoch dieses Ver : wren wegen des hohen Erweichungsr) unktes v (n Hartmetall praktisch nicht durchfiihrbar.
Man hat auch eits daran gedacht, Drucktypen aus Eisen-oder Stahlpulver in der Weise herzustellen, dass das Ausgangspulver bei einer Temperatur, bei der das Pulver noch nicht oxydiert, mittels eines Druckes von 1200 bis 1500 kg cm2 verpresst und bei einer Temperatur von 900 bis 1000-C gesintert wird. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass beim Sintern ein Schwinden und damit eine Verformung der Presslinge eintritt.
Schliesslich ist es auch schon bekannt, das Sintern von Hartmetallformkörpern bei gleichzeitiger Anwendung von Druck vorzunehmen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Prägestempeln, Prägematrizen, Prägestanzen u. dgl. Prägewerkzeugen aus Hartmetall.
Sie besteht darin, dass nach den an sich bekannten Methoden des Drucksintems die Hartmetallpulvermischung in einer Pressform, in deren Innenseite die beabsichtigte Prägeform vorgesehen ist. unter Druckanwendung so gesintert wird, dass das erhaltene Hartmetallformstück auf seiner Oberfläche ein formgetreues Abbild für die Prägung aufweist. Auf diese Weise erzielt man, dass das Hartmetall in die feinsten Details der Gravur hineingedrückt wird, so dass nach dem Erkalten ein Pressprofil vorliegt, das formgerecht der vorgezeichneten Gravur entspricht und keiner Nachbearbeitung mehr bedarf.
Durch die erfindungsgemässe Anwendung des Drucksinterverfahrens wird auch vermieden, dass eine Schwindung und unzulässige Verformung des Sinterkörpers erfolgt.
Als Material für die Pressform kommt in erster Linie Graphit, Edelkohle oder gewöhnliche Kohle in Frage. In so einen leicht zu bearbeitenden Pressstempel aus Graphit kann z. B. mit Hilfe einer Kopierfräsmaschine eine beliebige Gravur eingeschnitten werden. Für Prägewerkzeuge mit schwieriger Reliefbildung ist das vorliegende Verfahren ganz besonders geeignet. In solchen Fällen kann von dem in einer Vorlage vorhandenen Entwurf (z. B. Wappen, Orden, Münzen od. dgl.) mit Hilfe eines feinsten Pulvers, z. B.
Graphit- pulver, oder eines hochschmelzenden Oxydes, wie beispielsweise Magnesiumoxyd, Zirkonoxyd
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od. dgl., ein Abdruck von der Vorlage angefertigt werden, der dann in die Pressform so eingelegt wird, dass das beim Drucksintern plastisch gewordene Hartmetall seine Gestalt bis in die kleinsten Details formgetreu aufnimmt.
Hiebei kann das gepresste Formstück, das nötigenfalls zur besseren Verfestigung unter Zusatz eines Bindemittels (z. B. Ton) und'oder durch eine geeignete Wärmebehandlung hergestellt werden kann, entweder direkt als Pressstempel oder indirekt als Zwischenlage in der Pressform verwendet werden.
Für Prägewerkzeuge, wie sie für Bleche, Kunststoffplatten, Papiermassen od. dgl. Verwendung finden, wird eine Matrize in analoger Weise wie die Patrize hergestellt.
Da die Beanspruchung der Matrize im all- gemeinen wesentlich geringer ist als die der
Patrize, lässt sich eine zugehörige Matrize durch
Prägung der erfindungsgemäss hergestellten
Patrize in weichem Stahl und nachfolgendes
Härten desselben leicht herstellen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Prägestempeln,
Pragematrizen, Prägestanzen u. dgl. Prägewerk- zeugen aus Hartmetall, dadurch gekennzeichnet, dass nach den an sich bekannten Methoden des Drucksinterns die Hartmetallpulvermischung in einer Pressform, in deren Innenseite die beab- sichtigte Prägeform vorgesehen ist, unter Druckanwendung so gesintert wird, dass das erhaltene Harrmetallformstück auf seiner Oberfläche ein formgetreues Abbild für die Prägung aufweist.