AT94643B

AT94643B - Verfahren zum Pressen von Wolframpulver unter hohem Druck, in besonders dichte Körper oder Ingots.

Info

Publication number: AT94643B
Authority: AT
Original assignee: Pfanstiehl Company
Priority date: 1916-08-05
Filing date: 1920-07-21
Publication date: 1923-10-25

Description

Verfahren zum Pressen von Wolframpulver unter hohem Druck, in besonders dichte Körper oder Ingots.
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Zur Herstellung einer Stange aus gepresstem Wolframpulver mit einer Dichte von 15 oder mehr wird rohes Wolframtrioxyd (W 03) in heissem'Wasser suspendiert, welchem konzentriertesAmmoniumhydroxyd zugesetzt ist. Die Mischung wird dann zur Entfernung von Verunreinigungen filtriert und das Filrat zur Konzentration eingedampft. Als Resultat setzen sich monokline Kristalle von Ammoniumparawolframat (NH , W12 0. 5 H 0 am Boden des Gefässes ab. Diese Kristalle werden herausgenommen, in destilliertem Wasser ausgewaschen, während die löslichen Verunreinigungen in der Lösung zurückbleiben.

Dann werden die Kristalle mit einem Überschuss von konzentrierter Salpetersäure behandelt, welcher eine geringe Menge konzentrierter Salzsäure zugesetzt ist, wobei die Lösung während des Mischens gerührt wird. Dadurch wird das Ammoniumparawolframat in gelbes Wolframtrioxyd umgewandelt, das in der Mischung von Salpetersäure und Salzsäure unlöslich ist. Alle Spuren von anderen Metallen aber, die als Verunreinigungen angesehen werden könnten, sind in der Säuremischung gelöst.

Das gelbe Wolframtrioxyd wird gewaschen und in einem Gasmuffelofen oder einem elektrischen Ofen bei einer Temperatur bis zu 700 oder 8000 C getrocknet. Es wird in Nickelschiffchen gebracht und mehrere Stunden auf ungefähr 1000 C in einem elektrischen Ofen erhitzt, durch den ein starker Strom reinen trockenen Wasserstoffes unter D. luck strömt. Hiedurch erhält man sehr reines Wolframpulver in sehr feiner Verteilung. Das so erhaltene Wolframpulver wird in eine Form gebracht und unter einem Drucke von etwa 21.000 kg auf den Quadratzentimeter gepresst. Eine Form zur Pressung von quadratischen Stangen mit einer Länge von etwa 15 cm und einer Querschnittskante von ungefähr 9'5 mm wird durch Fig. 1-3 dargestellt.

Die Form besteht aus einem Untergesenk oder einer Matrize 4 und einem Obergesenk oder Patrize 5 (Fig. 2). Letzterer Teil besitzt eine Tragplatte 6, die an irgendeiner Vorrichtung angebracht ist, mittels deren sie gegen die Matrize 4 gesenkt und von ihr abgehoben werden kann. Die Platte 6 trägt mittels der Schrauben 8 einen Block 7. Dieser weist einen Schlitz 9 auf, in welchem durch Schrauben 10 der Stempel 11 gehalten ist. Letzterer kann in den Schlitz 12 in der Matrize 4 eingeführt werden, in welchem das zu pressende Wolframpulver enthalten ist. Die Matrize 4 besitzt einen Körper 13 mit abwärts geschrägter Öffnung 14 an der Oberseite. Ein Streifen 15 ist zentral in der Öffnung 14 angeordnet, und dient als Boden für den Schlitz oder die Formöffnung 12.

Die Seitenwände der Öffnung 12 werden durch die beweglichen Blöcke 16 und 17 gebildet, deren jeder eine schräge Seitenfläche 18 besitzt, die in senkrechter Richtung bzw. in der Aufwärtsrichtung an der Seitenwand der Öffnung 14 verschiebbar ist. Die Blöcke 16 und 17 werden für gewöhnlich in der Stellung nach Fig. 2 durch Streifen 19 gehalten, die am
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der Streifen 19 gehoben wird.

Die Vorrichtung wirkt wie folgt :
Das Wolframpulver wird in die Öffnung 12 eingebracht und der Oberstempel 11 in die Öffnung 21 eingesenkt, so dass das Pulver zusammengepresst wird. Wie obenerwähnt, wird hiefür ein Druck von 21. 000-25. 000 leg auf den Quadratzentimeter verwendet. Wenn dieser ungeheuere Druck nachgelassen wird, so ist es notwendig, dies so zu bewirken, dass der gepresste Block sich nach allen Richtungen gleichmässig ausdehnen kann. Andernfalls bröckelt der Block ab oder fällt auseinander. Um diese gleichförmige Ausdehnung zu ermöglichen, ist die Matrize 4 in der beschriebenen Art ausdehnbar gestaltet.

Nachdem das Wolframpulver genügend gepresst ist, um es in einen festen Block zu verwandeln, wird der Stempel 11 etwas gehoben. Gleichzeitig werden die Schienen 19 durch Drehung der Schrauben 20 gelöst, so dass die Blöcke 16 und 17 sowie die Endstücke 21 und 22 sich aufwärts bewegen können. Die Aufwärtsbewegung dieser Teile bewirkt wegen der schrägen Anlagefläche eine Spreizung dieser Teile nach aussen, so dass der Block beim Abheben des Stempels 11 sich nicht nur nach oben, sondern auch seitwärts nach allen Richtungen ausdehnen kann. Der Druck des Blockes dient dazu, die Teile 16, j7, 21, 22 in die erwähnte Aufwärtsbewegung zu versetzen.

Es hat sich gezeigt, dass nach diesem Verfahren hergestellte Gegenstände bei den unten angeführten Herstellungsdrücken die unten aufgeführten Dichtezahlen aufweisen :
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<tb>
<tb> 9.300 <SEP> kg <SEP> pro <SEP> Quadratzentimeter <SEP> = <SEP> 15'17
<tb> 12. <SEP> 400" <SEP> " <SEP> " <SEP> = <SEP> 15'85
<tb> 15. <SEP> 500 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> = <SEP> 16'40
<tb> 19. <SEP> 400 <SEP> = <SEP> 17-09
<tb> 20. <SEP> 700"" <SEP> = <SEP> 17-27
<tb> 23. <SEP> 300"" <SEP> == <SEP> 17-46
<tb>

Obschon die mit einem Drucke von von 9.300 kg auf den Quadratzentimeter hergestellten Presskörper nicht dieselbe Haltbarkeit wie die mit 23.300 kg Druck pro Quadratzentimeter hergestellten haben,
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Weise bearbeitet zu werden.

Die aus diesen Formkörpern hergestellten Gegenstände können für chemische Zwecke, als Schalen zum Schmelzen von Stoffen mit hohem Schmelzpunkt dienen, die sich mit Wolfram unter dem Schmelzpunkt des Wolframpulvers nicht verbinden.

Solche Gegenstände wie chemische Schalen, die bis auf die obenerwähnten Dichten gepresst sind, ändern auch bei Erhitzung selbst bis zur Sinterungs-oder Schweisstemperatur des Wolframpulvers ihre Gestalt oder Grösse nicht wesentlich. Beispielsweise schrumpft eine aus Wolframpulver mit einem Druck von 21.000 kg auf den Quadratzentimeter gepresste 150 mmlange Stange in der Länge nicht mehr als 2'38 mm. Es findet auch eine leichte Schrumpfung in den anderen Abmessungen statt, derart, dass genannte Schrumpfung nur so gross ist, dass die Dichte einer Stange, welche sich vorher auf 17-27 bezifferte, nach der Sinterung sich auf 17'70 belief.

Die Erfindung ist vorstehend wohl für das Zusammenpressen von Wolframpulver beschrieben, es ist aber klar, dass die Appretur und die Arbeitsweise auch anwendbar sind zur Herstellung von festen Körpern aus anderen Materialien mit ähnlichen Eigenschaften wie sie das Wolframpulver besitzt.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Pressen von Wolframpulver unter hohem Druck in besonders dichte Körper oder Ingots, dadurch gekennzeichnet, dass der angewendete Druck auf mindestens 9000 kg und vorzugsweise über 20.000 kg per Quadratzentimeter gesteigert wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, unter Verwendung einer nach dem Verdichtungsdruck ausdehnbaren Pressform, dadurch gekennzeichnet, dass beide Seitenwände (16, 17) der Pressform nach dem Nachlassen des Druckes von der Druckkammer nach auswärts bewegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände und vorzugsweise auch die Endwände (21, 22) der Pressform nach Aufhören des Druckes noch überdies Quer zum Boden von demselben wegbewegt werden.

4. Pressform zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (16, 17, 21, 22) der Pressform an ihren Aussenflächen von dem Ende, an welchem der Stempel eintritt, nach einwärts geneigt sind, so dass die Wände durch den Ausdehnungsdruck der Ingots gleichzeitig in zwei Ebenen bewegt werden.