Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen Mischprodukten, Gegenstand der Erfindung ist ein Verfah ren zur Herstellung von pulverförmigen Mischprodukten aus mindestens zwei Stoffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man die Komponenten, von denen mindestens eine sich in geschmolzenem Zustand befindet, einer Durchmischung unterwirft und das Ge menge, bevor Entmischungen stattgefunden haben, durch Zerstäubung bei gleichzeitiger Abkühlung in festen Aggregatzustand über führt, derart, dass das Mischprodukt die Komponenten im Zustand gleichmässiger Ver teilung enthält.
Alls Ausgangsstoffe kommen Metalle, w elche sich nicht oder nur schwer miteinander legieren lassen und namentlich auch solche Metalle in Betracht, welche sich zwar in schmelzflüssigem Zustand miteinander ver einigen, aber beim Erkalten wieder zu Ent mischungen neigen. Als Beispiele für erfin dungsgemäss herstellbare metallische Misch produkte seien genannt Silber + Nickel, Kupfer + Blei, Eisen + Blei, Kupfer + Eisen, Magnesium + Kupfer, Aluminium Blei usw. Diese Mischungen lassen sich in beliebigen Mengenverhältnissen herstellen, wie zum Beispiel 60 % Silber + 40 % Nickel. 85 % Eisen + 15 % Blei, 80 % Aluminium + 20 % Blei usw.
Andere Durchführungsbeispiele der Er findung eignen sich für die Herstellung von Mischungen aus Metallen und nichtmetalli schen Stoffen, insbesondere mit solchen Aus gangsstoffen, welche sich nur schwierig mit- einander mischen lassen bezw. leicht zu Entmischung neigen.
Bevorzugte Durchführungsformen gestat ten die Herstellung von Erzeugnissen, welche Eigenschaften von Legierungen der Kompo nenten, aber auch noch Eigenschaften der Komponenten selbst aufweisen. Hierbei ist man in der Lage, je nach,den Arbeitsbedin- guugen, zum Beispiel Art der Komponenten, Mengenverhältnisse, mehr oder weniger feine Verteilung der Teilchen,
die eine oder andere Eigenschaft stärker in Erscheinung treten zu laseen, die andere mehr oder weniger zu rücktreten zu lassen.
Man kann aus Eisen und Blei bestehende pulverförmige Mischprodukte zum Beispiel zur Herstellung von öllosen Lagern verwen den. Hierbei übernimmt das Eisen das Tragen der Welle, während das Blei schmierend wirkt. In diesem Falle kann man besonders günstige Wirkungen erzielen, wenn die bei den nicht legierungsfähigen Bestandteile Eisen und Blei sich in sehr feiner Verteilung nebeneinander befinden.
Mischprodukte aus Silber und Nickel kann man zum Beispiel mit Vorteil für die Herstellung elektrischer Kontaktteile ver wenden. Hierbei wirkt das Silber in der Hauptsache als Leiter, während Nickel das Kleben der Kontakte vermeidet.
In Ausübung von erfindungsgemässen Verfahrensbeispielen kann man derart ver fahren, dass man alle miteinander zu vereini genden Komponenten in schmelzflüssigem Zustand einer solchen Durchmischung unter wirft, dass die Bestandteile in möglichst gleichmässiger Verteilung in der Mischung vorhanden sind und das Gemenge, bevor Ent mischungen stattgefunden haben, einem Zer teilungsvorgang durch Zerstäubung unter gleichzeitiger schneller Abkühlung unter wirft.
Zum Mischen der schmelzflüssigen Kom ponenten kann man sich üblicher Verfahren und Vorrichtungen bedienen. Man kann zum Beispiel den Mischvorgang in Rührern mit schnell umlaufenden Rührwerken durchfüh ren oder die innige Durchmischung durch Verwendung von Gasen als Rührmittel oder durch vereinigte Anwendung mehrerer der artiger Massnahmen bewirken.
Zur Zerstäubung der Schmelzen bezw. zur Überführung derselben in feste, die Teilchen in inniger Vereinigung miteinander enthal tende pulverförmige Gebilde, kann man sich bekannter bezw. üblicher Vorrichtungen be dienen. Man kann zum Beispiel die Schmel zen mit Hilfe von Düsen, Schlagwerkzeugen oder dergleichen durch Einblasen eines Gas stromes in einen Strahl der Schmelze und dergleichen Mittel versprühen, d. h. zerstäu ben. Man kann den Zerstäubungsvorgang noch durch Sondermassnahmen unterstützen, zum Beispiel derart, dass man die zerteilte Schmelze gegen Prag lflächen schleudert und sie hierdurch zur weiteren Zerteilung bringt.
Ebenso kann man geeignete Massnahmen, wie Luftkühlung, Wasserkühlung und derglei chen zu Hilfe nehmen und hierdurch den Zer- teilungs- und Erstarrungsvorgang begünsti gen, Mit besonderem Vorteil wird derart gear beitet, dass man die Zerstäubung der Schmelze durch Aufbringung derselben auf schnell umlaufende Körper, vorzugsweise Scheiben, bewirkt und zugleich für rasche Abkühlung der gebildeten Teilchen Sorge trägt. Man kann zum Beispiel gleichzeitig mit dem schmelzflüssigen Material. Kühlflüssigkeit zum Beispiel durch Aufsprühen auf die um laufende Scheibe bringen und sie zusammen mit der metallischen Schmelze versprühen.
Hierdurch wird die umlaufende Scheibe ge kühlt und durch die gegebenenfalls explo sionsartige Verdampfung der Kühlflüssigkeit die Zerteilung der Metallschmelze begünstigt und zugleich noch eine vorteilhaft wirkende Dampfatmosphäre im Zemteilungsraum er zeugt. Man kann gegebenenfalls auch noch die Wandungen des Zerstäubungsraumes kühlen oder das versprühte Material in Flüs sigkeiten auffangen oder beide Massnahmen vorsehen.
Man kann ferner zum Beispiel derart vorgehen. dass man die innige Mischung der schmelzflüssigen Komponenten aus dem Mischgefäss, zum Beispiel einem gut arbei tenden Rührwerk kontinuierlich in einem Strahl oder mehreren Strahlen auf eine schnell umlaufende,
in einen verschliessbaren Behälter eingebaute Scheibe auf fliessen läBt und gleichzeitig den Zerteiflungs- und Ver- festignngsvoigang durch geeignete Kühl- massnahmen unterstützt, zum Beispiel derart,
dass Kühlwasser mit Hilfe von Düsen ständig auf -die Scheibe gesprüht wird. Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft wird die auf die Scheibe auftreffende Schmelze in feine oder feinste Teilchen zerrissen. de nach Um laufgeschwindigkeit der Scheibe, Dicke des Giesss:
trahls, Anlaufgeschwindigkeit (Fall höhe), Viskosität der Schmelze usw. kann man den Vorgang zum Beispiel mit Bezug auf den Feinheitsgrad des Erzeugnisses weit gehend regeln.
Durch das Aufsprühen von Kühlwasser wird die Zerstäubung der Schmelze begün stigt, die Scheibe gekühlt und infolgeVerneb- lung und Zerstäubung des Kühlmittels eine Dampfatmosph äre erzeugt, durch welche die durchfliegenden Teilchen gekühlt werden und ein Ansetzen derselben an den Behältewänden verhindert wird. In gegebenen Fällen kann man die Wirkung noch durch Sondermass nahmen, wie Beregnen oder Besprühen des Zerstäubungsraumes mit Kühlwasser, Be rieseln der Wandungen oder dergleichen ver bessern. Der untere Teil des Behälters kann als Wasserbassin ausgebildet sein, in dem die Teilchen aufgefangen und vollends ab geschreckt werden.
Man kann zum Beispiel auch durch Leiten eines kühlend wirkenden Gasstromes oder kühlend wirkender Gas ströme durch die Zerstäubungszone für mög lichst rasche Abkühlung der Teilchen Sorge tragen und gegebenenfalls ein zu rasches Be rühren der Teilchen mit festen Flächen, zum Beiispiel den ver hindern. Der Gasstrom kann dabei auch gleichzeitig zur Kühlung von Apparateteilen, insbesondere der umlaufenden Scheibe dienen.
Man verfährt vorteilhaft derart, dass man den Gasstrom in der Nähe, gegebenenfalls unmittelbarer Nähe der umlaufenden Scheibe bezw. der Auftreffstelle der Schmelze auf die Scheibe zuführt, oder dass man durch Einblasen von Kühlgas in die Schmelze beim Auftreffen derselben auf die Scheibe oder unmittelbar vorher die zerteilende Wirkung der umlaufenden Scheibe unterstützt. Zur Einführung der Gase in den Zerstäubungs raum bezw. zum Einmischen bezw. Einblasen von Gas in die Schmelze kann man sieh üb licher Vorrichtungen, wie Injektoren, Zer stäuber oder dergleichen bedienen.
Selbstverständlich kann man die umlau- fende Scheibe auch noch durch an sieh be kannte Mittel gegen den Angriff der heissen Schmelze schützen, zum Beispiel derart, dass man sie hohl ausbildet und durch eine Hohl welle Kühlwasser in das Innere der Seheibe einführt.
Besonders gute Wirkungen werden erzielt, wenn man die Kühlung und Abschreckung durch vereinigte Anwendung von Kühlflüs sigkeit und Kühlgas bewirkt, zum Beispiel derart, dass Kühlflüssigkeit auf die umlau fende Scheibe aufgebracht und ausserdem noch Kühlgas in den Zerteilungsraum ein geführt wird.
Nacheiner Ausführungsform wird Gas derart und mit solcher Geschwindigkeit durch die Zerstäubungszone geführt, dass nicht nur eine Kühlwirkung ausgeübt wird, sondern gleichzeitig auch das von der Scheibe ab geschleuderte feinverteilte Gut durch einen Gasstrom weitergeführt wird.
Hierdurch ist es möglich, die Zeitdauer zwischen dem Übergang der Schmelze in feinverteilten Zu stand und dem Auffangen des feinverteilten Gutes in gewünschter Weise zu regeln und zum Beispiel eine zu rasche Berührung der Teilchen mit den Wänden oder ein zu rasches Absetzen derselben zu verhindern. Man kann zum Beispiel auch so arbeiten, .dass die ge- bi.lldeten Teilchen oder Anteile derselben mit Hilfe des Gasstromes;
in mit dem Zerstäu- bungs:raum in Verbindung stehende Absetz- bezw. Sammelräume getragen werden. Hier- durch kann man .die Teilchen nach Art der Windsichtung in einzelnen Fraktionen ge winnen.
Die Art der anzuwendenden Gase richtet sich nach der Art und Empfindlichkeit der zu verarbeitenden Schmelze. Man kann zum Beispiel Stickstoff, Wasserstoff, Kohlen säure, Generato;rgm:, Leuchtgas und derglei chen verwenden.
Bei Verarbeitung von Metallen, welche die Neigung haben mit Wasser zu reagieren, kann man als Kühlmittel inerte bezw. re- duzierend wirkende Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Benzol, Alkohole und dergleichen verwenden. An Stelle von Metallen kann man auch andere, auf üblichem Wege nicht oder schlecht mischbare Stoffe miteinander ver einigen und in homogene,
die Bestandteile in sehr gleichmässiger Verteilung enthaltende pulverförmige Mischprodukte überführen. Man kann zum Beispiel Metalle und Metall verbindungen,, zum Beispiel Metalloxyde, Me tallverbindungen mit andern Metallverbin dungen, Metalle oder Metalloxyde mit an dern Stoffen, wie zum Beispiel Graphit und dergleichen, in homogeneMischprodukte über führen. Als Beispiel sei erwähnt die Her stellung von pulverförmigen Mischprodukten aus Silber und Graphit. Derartige Produkte können zum Beispiel mit Vorteil zu elektri schen Kontaktteilen weiterverarbeitet wer den, wobei der Bestandteil Graphit für ge wünschte Härte sorgt, während das Silber durch seine gute Leitfähigkeit wirkt.
Bei der Herstellung der Mischprodukte können alle Bestandteile am Anfang der Mi schung schmelzflüssig sein. Man kann aber auch so arbeiten, dass man eine Komponente oder auch mehrere Komponenten in schmelz flüssigem Zustand verarbeitet und eine an dere Komponente oder andere Komponenten in feinpulverigem Zustand durch Einrühren oder dergleichen Massnahmen möglichst gleichmässig in der Schmelze verteilt und das Gemenge unter Vermeidung von Ent mischungen durch Zerstäubung und Abküh lung in kleinere feste Gebilde überführt, welche die Komponenten im Zustand gleich mässiger Verteilung enthalten.
In gegebenen Fällen kann man auch der art arbeiten, dass man die Mischung der Kom ponenten erst in dem Zerstäubungsapparat erzeugt, zum Beispiel derart, dass man die Komponenten im Schmelzfluss in getrennten Strahlen in den Zerstäubungsapparat ein führt, zum Beispiel d erart, dass die einzelnen Strahlen auf der umlaufenden Scheibe oder unmittelbar vorher aufeinandertreffen. Fer ner kann man zum Beispiel auch in eine Schmelze, welche eine Komponente oder mehrere Komponenten enthält, die andere, zum Beispiel eine pulverige Komponente durch Einblasen oder dergleichen Massnahmen einführen.
Das erfindungsgemässe Verfahren bietet viele mögliche Durchführungsformen zur gleichmässigen innigen Vereinigung von Stof fen, welche bisher nicht oder nur schwer unter Bildung homogener Erzeugnisse zu ver einigen waren. Bei besonders vorteilhaften Durchführungsbeispielen kann man einzelne Vorgänge nach verschiedenen Richtungen hin, zum Beispiel mit Bezug auf Mengen verhältnisse, Zerteilungsgrad, Feinheitsgrad uw., nach Belieben regeln und infolgedessen den Produkten jeweils gewünschte Eigen- sehaften verleihen, um sie den jeweiligen Weiterverarbeitungszwecken in bestmöglicher Weise anzupassen.
Man kann zum Beispiel Teilchen erzeugen, welche durch ein 10000 Maschensieb hindurchgehen oder auch noch feinere Teilchen oder auch gröbere Teilchen.
Man kann die Teilchen auch mit Bezug auf ihre Dichte bezw. Porosität beeinflussen. Die erfindungsgemäss hergestellten pulver förmigen Mischprodukte können für verschie dene Zwecke Verwendung finden. Sie sind unter anderem ausgezeichnet geeignet für den Aufbau von Körpern und Gegenständen auf meta.llkerami:chem Wege.
Man kann zum Beispiel durch kaltes oder warmesVerpressen der aus zwei oder mehreren Komponenten bestehenden Produkte, gegebenenfalls unter Beimischung von Zusatzstoffen, Körper von gewünschter Gestaltung herstellen.
Die pul verförmigen Mischprodukte können dabei entweder so wie sie anfallen oder gegebenen falls auch nach Zvc-ischenbehandlungen, wie zum Beispiel weiteren Zerkleinerungen, Sie- buntren usw. verarbeitet werden.