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Verfahren zum Schweissen oder Formen von Metallen und Metallegierungen auf elektrischem Wege.
Es ist bekannt, Metallkörper in der Weise zu schweissen oder zu formen, dass ein elektrischer Strom von entsprechender Stärke durch die zu schweissenden oder zu formenden Körper gesandt wird, während gleichzeitig auf diese Körper ein Druck ausgeübt wird. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht, abgesehen von den bei grösseren Stücken erforderlichen ausserordentlich hohen und daher schwierig anzuwendenden Stromstärken, darin, dass das ganze, zwischen den Elektroden liegende Metallstück der vollen Wirkung des Stromes ausgesetzt ist, so dass sich das Verfahren nur für Körper ganz bestimmter Form, wie etwa Stäbe oder Röhren von durchgehend gleichem Querschnitt eignet.
Bei vorliegendem Verfahren wird dieser Nachteil dadurch vermieden, dass zur Erhitzung des Werkstückes das Verfahren von Lagrange und Hoho benutzt wird, indem man die zu schweissenden oder zu formenden Metalle und Legierungen als negative Elektroden in eine mit dem positiven Pol einer Elektrizitätsquelle verbundene stromleitende Flüssigkeit bringt und diese Flüssigkeit unter Druck, der regelbar sein kann, stellt. Die dabei auftretenden Stromstärken sind dabei verhältnismässig niedrig. Die Stromzuleitung bietet keinerlei Schwierigkeit.
Zunächst wird durch dieses Verfahren erreicht, dass das glühend gewordene Metallstück allseitig zusammengepresst wird, wodurch es eine grössere Dichte erhält. Man kann aber diesen Druck auch dazu benutzen, um zwei Metallstücke zusammenzuschweissen, indem man sie mit dicht aufeinander gepressten Flächen in das Bad bringt.
Soll dabei ein Glühen der ganzen Metallmasse verhindert werden, so kann dies in der Weise geschehen, dass man diejenigen Teile, welche nicht glühen sollen, elektrisch gegen die Flüssigkeit isoliert, etwa durch einen Überzug von Gummi oder durch einen isolierenden Anstrich.
Ist ein vorhergehendes Aneinanderpressen der zu vereinigenden Flächen etwa ihrer Form wegen nicht angängig oder nur schwierig ausführbar, so hat man nur für einen, zwischen den zu vereinigenden Flächen liegenden, flüssigkeitsdichten Hohlraum zu sorgen. Der Druck der Flüssigkeit presst die glühenden Metalle gegen einander und verschweisst sie, wobei die aus dem
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Man kann aber auch den Hohlraum luftdicht machen und evakuieren, am besten, ehe man die Metallstücke in die Flüssigkeit bringt. In diesem Falle kann die unter Atmosphärendruck stehende Flüssigkeit bereits den zum Schweissen oder Formen erforderlichen Überdruck besitzen, so dass eine weitere Drucksteigerung für die Flüssigkeit entbehrlich wird.
Die Art, wie dieser Hohlraum geschaffen werden kann, ist sehr mannigfaltig und wird wesentlich durch die Form der zu schweissenden Stücke bedingt sein. Handelt es sich z. B. um die Vereinigung zweier Bleche aus gleichem oder verschiedenem Metall, so kann man diese etwa an
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zum Entweichen oder Auspumpen der Luft vereinigen. Die Bleche werden dann durch den Flüssigkeitsüberdruck an allen denjenigen Stellen zusammengeschweisst werden, die man nicht etwa absichtlich durch Isolation gegen eine Erhitzung und damit gegen ein Verschweissen geschützt hat.
Man kann daher das Verschweissen auf die Mitte, auf einzelne Punkte. auf einen Ring, auf den Rand oder sonstwie beschränken, und kinn, wenn der Rand nicht verschweissen soll, das
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den Rand abdichtende Mittel, etwa in Form eines Gwnmiüberzuges gleichzeitig als elektri8ch Isolation zwischen Metall und Flüssigkeit benutzen. Es ist klar, dass man auf diese Weise Ver- schweissungen erzielen kann, wie sie kein bisher bekannt gewordenes Verfahren gestattet.
Handelt es sich nicht um die Vereinigung zweier Metallkörper, sondern um die Formgebung für ein Metallstück, so ist ganz ähnlich zu verfahren, wobei jedoch das eine Metallstück durch die Form zu ersetzen ist, in welche das zu formende Stück durch den Flüssigkeitsdruck hineingepresst werden soll, wobei die Form, falls sie aus Metall besteht, gegen die Flüssigkeit zu isolieren sein wird.
. Das Verfahren erinnert dann an das Hubersehe Verfahren, jedoch mit dem Unterschied, dass gleichzeitig eine Erhitzung des zu formenden Metalles auf beliebig hohe Temperaturen stattfindet, so dass nicht nur die Formgebung wesentlich erleichtert ist, sondern auch Metalle oder Legierungen dem Formungsprozess unterworfen werden können, die in kaltem Zustande nicht die erforderliche Biegsamkeit und Dehnbarkeit besitzen würden. Auf diese Weise lassen sich auch diejenigen Metalle formen, für welche auf anderem Wege die erforderlichen Temperaturen nicht erzielt werden können oder welche bei diesen Temperaturen oxydieren oder andere chemische Verbindungen mit den Bestandteilen der Luft eingehen. Es eröffnen sich damit völlig neue Bahnen für die technische Verwertung spröder oder schwer schmelzbare, oder sonst nur schwierig zu bearbeitender Metalle.
Auch bei der Formgebung ist es möglich, die Erhitzung durch geeignete Isolierung auf beliebige Teile des Pressstückes zu beschränken, so dass z. B. je nach Belieben von ein und derselben Form nur bestimmte Teile durch das geformte Metall wiedergegeben werden können, was bei Abbildung der Form in Mehrfarbendruck von Wert sein kann.
Den Druck in der Flüssigkeit selbst kann man in beliebiger bekannter Weise erzeugen.
Man kann ihn aber auch durch die sich unter der elektrolytischen Wirkung des Stromes aus der Flüssigkeit sich entwickelnden Gase erzeugen oder vermehren lassen, so dass man je nach der beabsichtigten Dauer der Einwirkung mit verhältnismässig niedrigen Drucken beginnen oder mit verhältnismässig einfachen Druckvorrichtungen auskommen kann. Die unter der Wärmewirkung verdunstenden Teile der Flüssigkeit sind an dieser Drucksteigerung natürlich nicht beteiligt, wohl aber wird die Wärmeentwicklung selbst drucksteigernd auf die über der Flüssigkeit befindlichen
Gase wirken.
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Fall natürlich das Gefäss selbst nicht unmittelbar berühren darf.
An dem Gefäss oder seinem Deckel bringt man zweckmässig Schaulöcher a. n. Will man während des Prozesses gewisse chemische Wirkungen auf das Metall ausüben,
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nutzung von leitfähig gemachtem Wasser ist die reduzierende Wirkung des frei werdenden Wasser- stoffes auf das Metall bekannt. Man führt das Verfahren zweckmässig so aus, dass man das oder die entsprechend vorbereiteten Metallstücke bezw. Formen in das noch leere Gefäss einbringt, das Gefäss bis auf einen Luftabzug verschliesst, alsdann die Flüssigkeit einlaufen lässt oder ein- drückt, worauf auch der Luftabzugshahn verschlossen wird. Hierauf wird die Flüssigkeit durch die sich entwickelnden Gase oder durch besondere Druckvorrichtungen unter Druck gestellt, wobei der Druck mittels des Abzughahnes oder sonstwie nach einem Manometer geregelt werden kann.
Vor der Berührung zwischen der Flüssigkeit und dem Metall werden beide zweckmässig mit den entsprechenden Polen der Stromquelle verbunden, so dass bei der Berührung zwischen beiden bereits der erforderliche Spannungsunterschied besteht, doch kann auch das Einschalten der Stromzuführung erst erfolgen, wenn die Teile bereits ganz in die Flüssigkeit eingebettet sind und zwar unter normalem Luftdruck oder auch unter verringertem Druck, je nach den Arbeits- stücken und den Zwecken, die man damit erreichen will.
Es ist zweckmässig, dafür zu sorgen. dass die Spannungsdifferenz je nach den Verhältnissen, insbesondere auch je nach dem Druck. unter welchem die Flüssigkeit steht, geregelt bezw. erhöht wird. wobei die Spannungsregelung un selbsttätige Abhängigkeit von diesem Druck gebracht werden kann. Auch die Anwendung ones selbsttätigen Druckreglers mit oder ohne Verbindung mit. einem Spannungsregler ist natürlich nucht ausgeschlossen. t'berhaupt lässt die Ausführung des Verfahrens grosse Mannigfaltigkeiten zu, und hievon wird auch die Bauart der zu benutzenden Einrichtungen abhängen. So würde für das Gefäss eine einzigeöffnung, etwa im Boden oder in dessen Nähe genügen, um die Flüssigkeit in das Gefäss zu drücken.
Der Inhalt würde dann bei Berührung zwischen Metall und Flüssigkeit bereits unter dem Druck der eingeschlossenen Luft stehen, ein Druck, der durch die sich entwickelnden Gase ständig erhöht wird, Daneben kann aber, wie erwähnt, noch ein Luftabzugsrohr vorhanden sein, das auch zur Druckreglung oder zur Kompression der eingeschlossenen Luft dienen kann.
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Für diese Kompression kann aber auch eine dritte Öffnung angebracht werden. Manometer, Sicherheitsventil, Thermometer können selbstverständlich hinzugefügt werden. Alle diese Besonderheiten werden von den gegebenen Verhältnissen und den beabsichtigten Wirkungen abhängen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Schweissen oder Formen von Metallen und Metallegierungen auf elektrischem Wege, bei welchem die mit dem negativen Pol einer Stromquelle verbundenen Metallgegenstände in eine stromleitende Flüssigkeit tauchen, welche mit dem positiven Pol der Stromquelle in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit dabei unter erhöhtem, gegebenenfalls
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