Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von kaltduktilen Stäben und Drähten aus pulverförmigem Wolfram, Molybdän oder deren Legierungen. Gegenstand .der Erfindung ist ein Verfah ren und eine Vorrichtung zur Herstellung von kaltduktilen Stäben aus Molybdän oder Legierungen dieser Metalle, gemäss welcher das Metallpulver in indifferenter Atmosphäre in einem fortlaufenden Arbeitsgang zusam- mengepresst, der Pressling,
während er sich unter .dem Einfluss des Pressdruckes vorwärts bewegt, auf einem Teil seines Weges auf Sin- tertemperatur erhitzt, zugleich auf den ,ge wünschten Durchmesser zusammgepresst und der weiter vorbewegte Stab nach Ver lassen der Sintervorrichtung bis nahe an den Schmelzpunkt des betreffenden Metalles er hitzt wird.
Vorzugsweise erfolgt .die Erhitzung des gesinterten Körpers dadurch, da.ss ein elektri- s e 'her Strom hindurch-eleitet #n wird.
Man kann das Verfahren ununterbrochen ausführen, indem man das gepresste Metall ständig durch die SintervoTrichtung und im Anschluss daran durch die Erhitzungsvorrich- tung hindurchführt. Eine zur Ausführung des Verfahrens ge eignete Vorrichtung ist in Fig. 1 der Zeich nung beispielsweise schematisch im Längs schnitt dargestellt, wozu Fig. 2 ein Detail zeigt.
In einem starkwandigen Körper a, der vorzugsweise aus Stahl besteht, ist eine Kam mer vorgesehen, die aus einem zylindrischen Teil b und einem konischen c besteht, und deren Wandung vorzugsweise hoch poliert isst. In .dem zylindrischen Teil b kann sich ein Kolben d bewegen, der mittelst einer von Hand oder durch einen mechanischen Antrieb beweglichen Schraubenspindel e in der Kam mer hin- und herbewegt werden kann. Die Schraubenspindel geht durch einen an dem Körper a zum Beispiel mittelst Schrauben,
befestigten Deckel f hindurch und greift mit ihrem innern Ende g unter entsprechende Vorsprünge des Kolbens: d, so dass sie sich gegen diesen Kolben drehen, sich aber nicht von ihm lösen kann. Auf der äussern Seite des Kolbens ist ein Ringraum h. ausgespart, der mit einer G.aszuführungsöffnung i, ver sehen und durch Bohrungen k. mit der Kam- iner b, c verbunden ist. In der Wandung der Kammer ist eine Füllöffnung l vorgesehen, die mittelst eines Schiebedeckels ia verschlos sen werden kann.
An den konischen Teil c der Kammer schliesst ein weiterer konischer Teil n an, der als Sinterraum dient. Dieser Teil ist vor zugsweise mit einer Auskleidung o aus schwer schmelzbarem Metall, wie Wolfram oder Tautal, versehen und gegen den Körper a isoliert. An .dem Ende des Sinterraumes befinden sich zwei Elektroden p und p', vor zugsweise aus Kupfer, die isoliert durch die Wandung des Körpers a hindurchgeführt und um ihre Längsachse drehbar sind.
Die Elek troden sind mit Bohrungen<I>q</I> und (l' verse hen, deren Weite derjenigen des betreffenden Endes des Sinterraumes entspricht. Aus dem Sinterraum führt eine C)ffnung r in eine an dere Kammer s, die als Erhitzungsrauin dient. Die Wandung der Kammer s kann aus isolierendem Material, zum Beispiel Glas, oder auch aus Metall bestehen. In letzterem Falle ist es zweckmässig, eine Schauöffnung zur Beobachtung der Vorgänge in der Kam mer anzubringen. Die Kammer ist mittelst Schraubflansch an dem Körper c. befestigt.
Durch Stopfbüchsen sind in diese -Kammern zwei Elektroden<I>t</I> und<I>t',</I> vorzugsweise aus Kupfer, eingeführt, wobei natürlich, falls die Kammer aus Metall hergestellt ist, für Iso lierung gesorgt werden muss. Gegenüber den Elektroden sind zwei isolierte Widerlager ic und u.' angebracht, die unter dem Druck von Federn z und v' stehen, während die Elek troden, wie in der Zeichnung angedeutet, ebenfalls unter dem Druck von Federn ste hen.
Sowohl die Elektroden t, und<I>t',</I> wie die Elektroden<I>p</I> und<I>p'</I> können gekühlt werden. Die Kammer s ist an ihrem äussern Ende mit einer Austrittsöffnung z1, versehen.
Die Elektroden<I>t, t'</I> sind durch einen Steg l isoliert miteinander verbunden. An diesem Steg l ist, ein die Kammer s mit Spiel um greifender Ring 2 befestigt, welcher auf He- bel 3 wirkt.. Die Hebel 3 sind .durch Zug organe 4 mit den Widerlagern af., is' ver bunden.
Die Ausführung des Verfahrens mittelst der beschriebenen Vorrichtung geschieht in folgender Weise Es wird zunächst durch die Gasleitung i Wasserstoff in das Innere der Kammer ein geleitet und dadurch, während sich die Elek troden 1) und p' in derjenigen Stellung befin den, in der die Öffnungen q und q' freien Durchtritt durch den Sinterraum gestatten, die Luft aus der gesamten Vorrichtung durch den Wasserstoff verdrängt.
Darauf werden die Elektroden<I>p</I> und<I>p'</I> um<B>90"</B> gedreht, so dass der Raum n. geschlossen ist, und es wird durch die Füllöffnung 1 Metallpulver, zum Beispiel Wolframpulver, in die Kammer ein gefüllt und dann der Deckel -iii wieder ge schlossen.
Darauf wird der Kolben d mittelst der Schraubenspindel e in die Kammer hin ein bewegt, wii,lirend fortgesetzt Wasserstoff zugeleitet wird. Ilierdurch.wird das Metall pulver in dem konischen Raum z.usa.mmen.ge- presst, der Kolben zurückgeschraubt, .neues Metallpulver eingefüllt und die Zusammen pressung fortgesetzt, bis die Kammer c voll ständig mit Metallpulver unter einem Druck von etwa. 8(-) Atmosphären gefüllt ist.
Dar auf wird die Elektrode l' wieder um<B>90'</B> ge dreht, so dass die der Kammer b, c zugekehrte Seite des Sinterraumes ii geöffnet wird und durch Hineinschrauben des Kolbens d das Metallpulver unter Aufrechterhaltung des Druckes und unter fortgesetzter Zuleitung von Wasserstoff in den Sinterra.um ii hinein getrieben, in dein infolge seiner konischen Form noch eine weitere Zusammenpressung stattfindet.
Alsdann wird mittelst der Elek troden p und p' ein elektrischer Strom durch das in dem Sinterraum -)z \befindliche Metall hindurchgeleitet und dieses auf Sintertempe- ratur, bei Wolfram et-%va <B>1600,</B> erhitzt.
So bald die Sinterung genügend fortgeschritten ist, was nach einer erfahrungsgemäss zu be stimmenden Zeit der Fall ist, wird auch die Elektrode p um 90 gedreht, so dass auch das dem Erhitzungsraum s zugekehrte Ende des Sinterraumes geöffnet wird und darauf der Kolben d langsam in die Kammer hineinge schoben.
Hierdurch wird der Sinterkörper, immer unter Aufrechterhaltung des Druckes und unter Fortsetzung der Zuleitung von Wasserstoff, durch die Öffnung y- in die Kammer s gedrückt und gelangt zwischen die Elektroden <I>t</I> und<I>t'</I> und die entsprechenden Widerlager u und u', die zu diesem Zweck durch Heben des Steges l auseinander gehal ten werden (Fig. 2).
Die einander zugekehr ten Flächen 'der Elektroden und Widerlager sind so gestaltet, dass nach Freigabe des Ste ges der ITetallkörper von ihnen vollständig umfasst wird. Ein inniger Kontakt wird durch die auf die Elektroden und Widerlager wirkenden Federn gesichert.
Durch die Elek troden<I>t</I> und<I>t'</I> wird ein elektrischer Strom zugeführt, der durch den Metallkörper hin-__ durchgeht und ihn bis nahe an seinen S S chmelzpunkt, bei Wolfram auf etwa 2900 bis<B>3000,</B> erhitzt. Hierdurch wird der Me tallkörper in duktile Form übergeführt und tritt als duktiler Stau oder Draht durch die Öffnung 2U ans.
Wenn der Kolben d voll ständig in den zylindrischen Raum b hinein geschraubt ist, wird er schnell zurückge schraubt; es wird neues Metallpulver nach gefüllt und der Kolben @ wieder hineinge schraubt, derart, dass ständig in der Kammer b, c der Druck von etwa. 80 Atmosphären aufrechterhalten wird, wobei fortgesetzt Was serstoff zugeleitet wird.
Es gelingt auf diese Weise, abgesehen von den kurzen Stillstän den beim Zurückschrauben des Kolbens d und Nachfüllen von Metallpulver, den Metall körper ständig durch die Sintervorrichtung und die Erhitzungsvorrichtung hindurchzu- führen, so dass aus der Öffnung 2v ein zu sammenhängender Stab ocler Draht austritt, der nach Erzielung der gewünschten Längen abgeschnitten und in bekannter Weise mecha: nisch, zum Beispiel durch Ziehen, weiter be arbeitet werden kann.
Process and device for the production of cold ductile rods and wires from powdered tungsten, molybdenum or their alloys. The subject of the invention is a method and a device for the production of cold ductile rods from molybdenum or alloys of these metals, according to which the metal powder is pressed together in an indifferent atmosphere in a continuous operation, the compact,
while it moves forward under the influence of the pressing pressure, heated to sintering temperature on part of its way, at the same time compressed to the desired diameter and the rod moved further after leaving the sintering device until it almost reaches the melting point of the metal in question is heated.
The sintered body is preferably heated in that an electrical current is passed through it.
The process can be carried out continuously by continuously guiding the pressed metal through the sintering device and then through the heating device. A device suitable for carrying out the method is shown in Fig. 1 of the drawing, for example, schematically in longitudinal section, for which Fig. 2 shows a detail.
In a thick-walled body a, which is preferably made of steel, a chamber is provided, which consists of a cylindrical part b and a conical c, and the wall is preferably highly polished. In the cylindrical part b a piston d can move, which can be moved back and forth in the chamber by means of a screw spindle e movable by hand or by a mechanical drive. The screw spindle goes through one on the body a, for example by means of screws,
attached cover f through and engages with its inner end g under corresponding projections of the piston: d, so that it can rotate against this piston, but cannot detach from it. On the outside of the piston there is an annular space h. recessed, the see with a G.aszuführungsöffnung i, ver and k through holes. is connected to the chimney b, c. In the wall of the chamber a filling opening 1 is provided which can generally be closed by means of a sliding cover.
A further conical part n, which serves as a sintering space, adjoins the conical part c of the chamber. This part is preferably provided with a lining o made of difficult-to-melt metal, such as tungsten or tautal, and insulated from the body a. At the end of the sintering space there are two electrodes p and p ', preferably made of copper, which are insulated and passed through the wall of the body a and are rotatable about their longitudinal axis.
The electrodes are provided with bores <I> q </I> and (l ', the width of which corresponds to that of the relevant end of the sintering space. An opening r leads from the sintering space into another chamber s, which is used as a heating space serves. The wall of the chamber s can consist of insulating material, for example glass, or also of metal. In the latter case, it is advisable to install a viewing opening to observe what is happening in the chamber. The chamber is attached to the body by means of a screw flange c. attached.
Two electrodes <I> t </I> and <I> t ', preferably made of copper, are inserted into these chambers through stuffing boxes, whereby, of course, if the chamber is made of metal, insulation is provided got to. Opposite the electrodes are two insulated abutments ic and u. ' attached, which are under the pressure of springs z and v ', while the electrodes, as indicated in the drawing, also stand under the pressure of springs.
Both the electrodes t and <I> t ', </I> as well as the electrodes <I> p </I> and <I> p' </I> can be cooled. The chamber s is provided with an outlet opening z1 at its outer end.
The electrodes <I> t, t '</I> are connected to one another in an insulated manner by a web l. A ring 2, which grips the chamber s with clearance and acts on lever 3, is attached to this web l. The levers 3 are connected to the abutments by means of traction elements 4.
The method is carried out by means of the device described in the following way: Hydrogen is first passed through the gas line i into the interior of the chamber and thereby, while the electrodes 1) and p 'are in the position in which the openings are located q and q 'allow free passage through the sintering space, which displaces air from the entire device by the hydrogen.
The electrodes <I> p </I> and <I> p '</I> are then rotated by <B> 90 "</B> so that the space n. Is closed, and it is through the filling opening 1 Metal powder, for example tungsten powder, is filled into the chamber and then the lid is closed again.
The piston d is then moved into the chamber by means of the screw spindle e, while hydrogen continues to be supplied. The metal powder is then pressed through the conical space, the piston is screwed back, new metal powder is filled in and the compression is continued until chamber c is completely filled with metal powder under a pressure of approx. 8 (-) atmospheres is filled.
Then the electrode 1 'is rotated again by <B> 90' </B> so that the side of the sintering space ii facing the chamber b, c is opened and the metal powder is opened by screwing in the piston d while maintaining the pressure and below Continued supply of hydrogen into the sinter area, in which, due to its conical shape, further compression takes place.
Then, by means of the electrodes p and p ', an electric current is passed through the metal located in the sintering space and this is heated to sintering temperature, for tungsten et-% above all <B> 1600 </B>.
As soon as the sintering has progressed sufficiently, which is the case after a period of time that can be determined from experience, the electrode p is also rotated by 90 so that the end of the sintering chamber facing the heating chamber s is also opened and then the piston d slowly moves into the Push chamber in.
As a result, the sintered body is pressed through the opening y- into the chamber s, always while maintaining the pressure and continuing the supply of hydrogen, and passes between the electrodes <I> t </I> and <I> t '</ I > And the corresponding abutments u and u ', which are held apart for this purpose by lifting the web l (Fig. 2).
The mutually facing surfaces of the electrodes and abutments are designed in such a way that the metal body is completely encompassed by them after the web is released. An intimate contact is ensured by the springs acting on the electrodes and abutments.
An electric current is fed through the electrodes <I> t </I> and <I> t '</I>, which passes through the metal body and brings it to close to its SS melting point, for tungsten to about 2900 heated to <B> 3000, </B>. As a result, the metal body is converted into ductile form and occurs as a ductile dam or wire through the opening 2U.
When the piston d is fully screwed into the cylindrical space b, it is quickly screwed back; new metal powder is refilled and the piston @ is screwed back in, in such a way that the pressure of about. 80 atmospheres is maintained with continued hydrogen supply.
In this way it is possible, apart from the short stoppages when screwing back the piston d and refilling with metal powder, to continuously guide the metal body through the sintering device and the heating device, so that a rod or wire, which is connected to one another, emerges from the opening 2v. which can be cut off after the desired lengths have been achieved and processed further mechanically in a known manner, for example by pulling.