CH290400A - Verfahren zur Herstellung von Maschinenteilen mit verschleissfesten Arbeitsflächen, insbesondere von Zahnrädern und dergleichen aus Pulvermetall. - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    Herstellung von     Maschinenteilen-mit        verschleissfesten    Arbeitsflächen,       insbesondere    von Zahnrädern     und    dergleichen     aus    Pulvermetall.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur Herstellung von Maschinenteilen  mit verschleissfesten Arbeitsflüchen, insbeson  dere von Zahnrädern und dergleichen, aus  Pulvermetall und auf einen nach diesem Ver  fahren hergestellten Maschinenteil.

   Um den  hohen an den Arbeitsflächen solcher Teile  auftretenden     Beanspruchungen    auch nur an  nähernd     entsprechen    zu     könnon,        müssen    bei  dem derzeitigen Stande der Pulvermetallurgie  verhältnismässig teure Ausgangsstoffe sowie  besondere, die Herstellung weiter verteuernde  Arbeitsverfahren     und        -vorrichtungen    benutzt  werden, welche in diesem Falle einen Wett  bewerb der 'Pulvermetallurgie mit den her  kömmlichen Herstellungsverfahren, beispiels  weise durch Giessen oder Vorschmieden und  anschliessende spanabhebende Bearbeitung, in  wirtschaftlicher Hinsicht unmöglich machen.  



  Durch die     Erfindung    wird demgegenüber  die Möglichkeit geschaffen, den Formkörper  an sich aus einem billigen Eisenpulver bzw.  ans einem ebensolchen Stahlpulver mit niedri  gem Kohlenstoffgehalt in verhältnismässig  einfachen     Pressformen    unter     Verwendung    von  wirtschaftlich tragbaren     Pressdrücken,        Sinter-          temperaturen    und     Sinterzeiten    herzustellen  und trotzdem den Arbeitsflächen des Form  körpers eine hohe Dichte und Festigkeit, ins  besondere gegen Verschleiss, zu verleihen.  



  Die     Erfindiu@g    besteht darin, dass die Ar  beitsflächen des Maschinenteils während oder    nach dem Pressen des Formkörpers aus Pul  vermetall mit einem Überzug aus einem Werk  stoff versehen werden, welcher eine höhere  Festigkeit gegen Verschleiss besitzt als das  Pulvermetall des Formkörpers. Das Aufbrin  gen des festeren Überzuges     auf    die Arbeits  flächen kann, durch     Aufsintern,    Aufspritzen,  Aufschweissen, auf galvanischem Wege und  auf jede andere bekannte Weise erfolgen.    Als sehr zweckmässig erweist sich z: B.  das     galvanische    Verchromen, insbesondere das       Hartverchromen    der Arbeitsflächen des Form  körpers.

   Auch kann     man    mit. der     Schoopsehen     Metallspritzpistole Überzüge     aus    Chrom oder  andern harten Metallen bzw.     Legierungen    in  gleichmässiger, dünner Schichtstärke auf die       Arbeitsflächen    .des Formkörpers auftragen.

      Zur     Erhaltung    der Formgenauigkeit er  folgt das Aufbringen des harten Überzuges  zweckmässig vor dem bei Präzisionsteilen so  wieso erforderlichen     und    üblichen kalten oder  heissen Nachpressen des     gesinterten        Formkör-          pers        in    einem     Kalibrierwerkzeug.    In den Fäl  len, wo die Wärmeverfestigung des Form  körpers durch Drucksintern vorgenommen  wird, ist es vorteilhaft, den festen Überzug  bereits nach dem kalten Formpressen des  Formkörpers auf dessen Arbeitsflächen anzu  bringen,

   um während des darauffolgenden       Drucksinterns    eine innige Verbindung durch       Wärmediffusion    und einen<B>-</B> Spannungsaus-      gleich zwischen dem Überzug und dem Form  körper zu erhalten.  



  Die Zeichnung zeigt     als    Ausführungsbei  spiele der     Erfindung    in       Abb.    1 einen Ausschnitt aus einem an  seinen Arbeitsflächen mit einem Chromüber  zug     versehenen    Zahnrad aus Pulvermetall  und in den       Abb.    2 und 3 die Bewehrung einer eben  falls aus Pulvermetall hergestellten Nocken  scheibe mit einem Blechstreifen von hoher  Festigkeit.  



       In        Abb.    1 ist der beispielsweise aus einem       Stahlpulver    mit niedrigem Kohlenstoffgehalt  gepresste Formkörper 4 des Zahnrades an den  Arbeitsflächen 5 seiner Zähne 6 mit einem  galvanisch oder durch Spritzen aufgebrach  ten Chromüberzug 7 bewehrt. Dieser Überzug  kann vor oder nach dem Sintern des gepress  ten     Formkörpers    auf die Arbeitsflächen auf  getragen werden.

   Die endgültige Formge  nauigkeit der Verzahnung kann nach dem  Aufbringen des Chromüberzuges durch     Nach-          schleifen    desselben hergestellt werden, beson  ders dann, wenn die Verfestigung des     unbe-          wehrten    Formkörpers vorher bereits durch  Heisspressen oder Drucksintern erfolgte. Im  andern Falle wird die endgültige Formge  nauigkeit     zweckmässig    durch ein heisses oder  kaltes Nachpressen des mit der Chromauflage  versehenen Rades in einem     Kalibrierwerkzeug     hergestellt.  



  In den     Abb:    2     iuid    3 wird der aus Eisen  oder Stahlpulver durch Pressen gewonnene       Formkörper    10 einer     Nockenscheibe    während  des     Drucksinterns    oder während des heissen  Nachpressens an den Arbeitsflächen 11, das  heisst     in    diesem Falle an seinem gesamten  Umfang, mit einem dünnen. Blechstreifen 12  armiert, der aus einem gut schweissbaren  Stahl geeigneter     Zusammensetzung    besteht.  Der Blechstreifen wird in einer Vorrichtung  den Umrissen der     Nockenscheibe    entsprechend  gebogen. Seine beiden Enden werden bei  13 stumpf miteinander verschweisst.

   Der so  entstandene     Blechring,    dessen Höhe der end  gültigen Dicke der     Nockenscheibe    nach dem       Drueksintern    bzw. Nachpressen entspricht,    wird vor Beginn dieser Arbeitsgänge auf den  Formkörper 10 aufgeschoben und mit diesem  zusammen in die aus den feststehenden Teilen  14, 15 und den gegeneinander bewegten Stem  peln 16, 17 bestehende     Pressform    eingelegt.

    In ihr erfolgt nunmehr das Drucksintern des  Formkörpers 10, wenn dieser vorher nur kalt  gepresst war, bzw. das     Heissnachpressen    des  Formkörpers, wenn dieser vorher ohne     Press-          druck    gesintert     wurde.    Die hierfür notwen  dige Temperatur von etwa 500 bis 1000  C  wird in bekannter Weise entweder durch Be  heizen der     Pressform    von aussen oder durch  vorheriges Erhitzen des mit dem Blechring  12 armierten Formkörpers 10 in einer Schutz  atmosphäre erzeugt. Sobald sich die beiden  Stempel 16, 17 einander bis auf die Höhe  des Blechringes 12 genähert haben, ist der       Pressvorgang    beendet.

   Durch den während  des Pressens entstehenden radialen Druck und  die vorhandene Hitze wird der Formkörper  1.0 mit dem Blechring 12 verschweisst bzw.  verklebt. Dieses Verschweissen bzw. Verkleben  kann noch dadurch gefördert werden, dass  man vor dem Aufschieben des Blechringes  auf den Formkörper die Berührungsflächen  beider Teile mit einem Fluss- bzw. Binde  mittel, beispielsweise mit einem Lötmittel, be  streicht, welches gleichzeitig eine uner  wünschte Oxydation der Berührungsflächen  beim Erhitzen verhindert. Auch hier kann  bei höhen Ansprüchen an die Formgenauig  keit diese nach dem Fertigpressen durch  Nachschleifen der Umrisse des armierten  Formkörpers erreicht werden. Dem Schlei  fen kann gegebenenfalls auch eine Wärme  vergütung des aufgeschweissten Blechringes  vorausgehen.  



  Das dichte und feste Gefüge eines wie be  schrieben aufgebrachten Überzuges ergibt  nicht nur eine grössere Härte, sondern auch  eine höhere Dehnung und Zähigkeit des Werk  stoffes an den Arbeitsflächen des Maschinen  teils. Ausserdem erfolgt durch die Beseitigung  der Poren sowohl eine Vergrösserung der wirk  lichen Arbeitsflächen und damit eine gerin  gere spezifische Belastung derselben als auch  eine Beseitigung der Angriffspunkte für ein      Ausbröckeln einzelner Partikel des Pulver  metalles aus den Arbeitsflächen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Maschi nenteilen mit verschleissfesten Arbeitsflächen, insbesondere von Zahnrädern und derglei chen, aus Pulvermetall, dadurch gekennzeich net, dass die Arbeitsflächen des Maschinen teils während oder nach dem Pressen des Formkörpers aus Pulvermetall mit einem Überzug aus einem Werkstoff versehen wer den, welcher eine höhere Festigkeit - gegen Verschleiss besitzt als das Pulvermetall des Formkörpers. II. Maschinenteil, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Überzug auf galvanischem Wege auf den Formkörper auf gebracht wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Überzug mit tels des Schoopschen Metallspritzverfahrens auf den Formkörper aufgebracht wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Überzug aus Chrom besteht. 4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 3. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2 und 3. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Überzug aus einem mit dem Formkörper verbundenen Blechstreifen besteht.

   7: Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Blech streifen und dem Formkörper durch ein Binde- bzw. Flussmittel unterstützt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Formkörper nach dem Aufbringen des festeren über zuges einer Wärmebehandlung unterzogen wird. . 9. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und B. 10. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2' und B. 11. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 6 bis B. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Blechstreifens mit dem Formkörper in dem Presswerkzeug erfolgt. 13. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 12. 14. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2 und 12. 15. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 6, 7 und 12. 16. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Formkörper nach dem Aufbringen des Überzuges ' in einem Kalibrierwerkzeug nachgepresst wird. 17. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 16. 18.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2 und 16. 19. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 12 und 16.