CH652054A5 - Pressling zum extrudieren von gegenstaenden sowie verfahren zu dessen herstellung und kapsel zur durchfuehrung des verfahrens. - Google Patents

Pressling zum extrudieren von gegenstaenden sowie verfahren zu dessen herstellung und kapsel zur durchfuehrung des verfahrens. Download PDF

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CH652054A5
CH652054A5 CH9544/79A CH954479A CH652054A5 CH 652054 A5 CH652054 A5 CH 652054A5 CH 9544/79 A CH9544/79 A CH 9544/79A CH 954479 A CH954479 A CH 954479A CH 652054 A5 CH652054 A5 CH 652054A5
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Christer Aslund
Hans Eriksson
Claes Tornberg
Benny Flodin
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Graenges Nyby Ab
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pressling gemäss Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie eine Kapsel zur Durchführung des Verfahrens.
Die DE-AS-2 419 104 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Rohren aus rostfreiem Stahl, die gleichmässiges Gefüge sowie gleichmässig physikalische und chemische Eigenschaften und eine gute Weiterverarbeitbarkeit aufweisen, wobei Pulver aus solchem Stahl in metallische Kapseln gefüllt und die verschlossenen Kapseln mittels allseitig wirkendem Druck komprimiert werden und der so erhaltene Pressling zu Rohren stranggepresst wird, und wobei durch Zerstäuben von Schmelze in Inertgas hergestelltes Stahlpulver aus überwiegend sphärischen Teilchen verwendet wird, dünnwandige Kapseln aus einem duktilen Metall verwendet werden, deren Wanddicke maximal etwa 5% des Aussen-durchmessers der Kapsel beträgt, die Dichte des in die Kapsel eingefüllten Stahlpulvers durch Vibration und/oder Ultraschall auf etwa 60 bis 70% der theoretischen Dichte erhöht wird und die Dichte des Stahlpulvers durch isostatisches Kaltpressen der Kapsel mittels eines Druckes von mindestens 1500 bar auf mindestens 80%, vorzugsweise 80% bis 93% der theoretischen Dichte erhöht wird, der Pressling erwärmt und anschliessend heiss, vorzugsweise bei Temperaturen von mindestens etwa 1200 °C zu dem gewünschten Halbzeug stranggepresst wird.
Nach der DE-AS 2419 014 kann man die metallischen Kapseln, die mit dem Stahlpulver gefüllt sind, vor dem Verschliessen evakuieren und/oder mit einem Gas, insbesondere einem Inertgas, z.B. Argon, füllen.
Nach der DE-AS 2419 014 werden vorzugsweise metallische Kapseln verwendet, deren Wanddicke weniger als 3%, insbesondere weniger als 1% des Aussendurchmessers der Kapsel beträgt und insbesondere metallische Kapseln verwendet, deren Wanddicke zwischen etwa 0,1 bis 5 mm, vorzugsweise zwischen etwa 0,2 und 3 mm liegt.
Nach der DE-AS 2 419 014 sind auch Verbundrohre herstellbar, wobei man dünnwandige metallische Kapseln verwendet, die durch eine oder mehrere konzentrische Scheidewände in zwei oder mehr Bereiche getrennt sind und man die überwiegend sphärischen Pulverteilchen der verschiedenen Stahlqualitäten in jeweils einen dieser Bereiche unter gleichzeitigem Vibrieren einfüllt, danach die Scheidewände entfernt und die Kapseln verschliesst, worauf das isostatische Kaltpressen und das Strangpressen bei erhöhter Temperatur erfolgt. Beim Strangpressen der Presslinge zu Rohren wird normalerweise Glas als Schmiermittel verwendet. Da grosse Ansprüche an das Schmiermittel beim Extrudieren, insbes. von rostfreien Stahlqualitäten, bei höheren Temperaturen gestellt werden, ist es notwendig, eine im wesentlichen plane Stirnfläche des Presslings zu haben, damit das in Form eines Glasrondells auf die Stirnfläche des Presslings gegebene Schmiermittel wirklich ausgenutzt wird.
Es hat sich nun gezeigt, dass man bei der Extrudierung Oberflächenfehler erhielt, und zwar im vorderen Teil des ex-trudierten Produktes, was seinen Grund darin hatte, dass man beim Übergang zwischen Deckel und Mantel eine kräftige Störung des Fliessverlaufs erhielt, was auf die störende Wirkung der Schweissung zurückzuführen war. Dies verursachte eine bedeutende Ausbeuteeinbusse am fertigen Produkt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Pressling zu schaffen, bei dem die Ausbeute erhöht ist, d.h. der prozentuelle Anteil an fehlerhaften extrudierten Produkten verringert und die Qualität und Massgenauigkeit der extrudierten Produkte erhöht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Anspruch 1 angeführten Mittel erreicht. Zu diesem Zweck wird beim Verfahren zur Herstellung des Presslings mindestens der Aussenmantel der Kapsel mit einer, einer Schrumpfung durch isostatisches Pressen entgegen- und nach aussen gerichteten Ausbauchung versehen, die so bemessen ist, dass sie durch die Schrumpfung im wesentlichen wieder beseitigt wird.
Die erfindungsgemässe Herstellung des Presslings bietet den Vorteil, dass der Pressling nach dem kaltisostatischen Pressen der Kapsel keine «Sanduhrform» mit eingeschnürtem mittleren Bereich zeigt. Diese sogenannte «Sanduhrform» entsteht vielfach dadurch, dass die Enden der Kapsel, die mittels Deckel oder dergl. verschlossen sind, eine geringere Schrumpfung bei einer kaltisostatischen Pressung zeigen als der mittlere Bereich der Kapsel. Da für den Extrudiervor-gang ein Pressling erforderlich ist, dessen Aussenmantel möglichst genau zylinderförmig ausgebildet ist, ist es notwendig, bei einer «Sanduhrform» des Presslings die Enden zu trimmen, was eine sehr teure Bearbeitung darstellt, wobei die Gefahr besteht, dass Risse auftreten. Die erfindungsgemässe Herstellung bietet den Vorteil, dass eine Bearbeitung bzw. ein Trimmen des Presslings zur Erzielung einer zylindrischen Form entfallt. Darüberhinaus ermöglicht es die Erfindung, Presslinge herzustellen, deren Durchmesser sehr genau den gewünschten Durchmesserabmessungen entsprechen. Dabei können Genauigkeiten von ± 0,2%, insbesondere ± 0,1 % erreicht werden. Dabei können die Durchmesserabmessungen des Presslings absolut + 0,2 mm, insbesondere + 0,1 mm genau hergestellt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsart werden bei der er-findungsgemässen Kapsel der Aussenmantel und/oder der Innenmantel der Kapsel im Bereich der Kapselenden als im wesentlichen zylindrische Abschnitte hergestellt, deren Durchmesserabmessungen genau denjenigen des gewünschten Presslings entsprechen und die stetig in einen ausgebauchten mittleren Kapselbereich übergehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsart wird die Formgebung des Aussen- und/oder Innenmantels der Kapsel so gestaltet, dass die Ausbauchung von jedem der zylindrischen Abschnitte an den Kapselenden aus in axialer Richtung, jeweils zur Kapselmitte hin gesehen, zunächst in einem nach aussen ein konkaves Querschnittsprofil aufweisenden Bereich allmählich und stetig zunimmt, wobei die Neigung des Aussen- und/oder Innenmantels gegen die Kapselachse ebenfalls allmählich und stetig zunimmt, dann folgt vorzugsweise ein konischer Zwischenbereich, in dem die Neigung des Aussen- und/oder Innenmantels im wesentlichen etwa konstant bleibt, wobei sich an diesen konischen Zwischenbereich ein Bereich anschliesst, in dem der Aussen- und/oder Innenmantel nach aussen ein konvexes Querschnittsprofil aufweist und allmählich und stetig in einen achsparallelen Mittelabschnitt übergeht, der vorzugsweise im wesentlichen einen konstanten Durchmesser aufweist.
Eine Verbesserung der Massgenauigkeit des Presslings und eine Verminderung der Ausschussquote kann bei einer bevorzugten Ausführungsart auch dadurch erzielt werden, dass an der vorderen und/oder hinteren Stirnseite der Kapsel ein platten-, kegel-, halbkugel- oder trichterförmiger Einsatz aus Vollmaterial angeordnet wird. Durch das Vorsehen derartiger Einsätze werden die Fliesseigenschaften beim Extrudieren des Presslings wesentlich verbessert und die Ausbeute an rostfreiem Material erhöht, da die Einsätze, die vorzugsweise aus elektrisch leitendem Metall, insbesondere Weicheisen bzw. einem kohlenstoffarmen weichen Stahl bestehen, die Enden der extrudierten Rohre bilden, die ohnehin abgeschnitten werden müssen. Ferner wird durch die vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Metall bestehenden Einsätze im Bereich der vorderen und/oder hinteren Stirnfläche der Kapsel die Erwärmung des Presslings vor dem Extrudieren mittels induktiver Wärme wesentlich erleichtert, da die metallischen Einsätze sich leicht induktiv aufheizen lassen und ihre Wärme an die übrigen Teile des Presslings, insbesondere an den mit Pulver gefüllten Innenraum abgeben und damit zur schnellen Aufheizung des gesamten Presslings beitragen.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Kombination der vorgenannten Einsätze im Bereich der vorderen und/oder hinteren Stirnfläche der Kapsel mit der Ausbildung des Aussen- und/oder Innenmantels der Kapsel mit einer der Schrumpfung beim isostatischen Pressen entgegen- und nach aussen gerichteten Ausbauchung erwiesen, die so bemessen ist, dass sie durch die Schrumpfung im wesentlichen wieder beseitigt wird. Durch diese Kombination können die Abmessungen des Presslings noch wesentlich genauer eingehalten werden. Insbesondere ist es möglich, die Abmessungen des Presslings auf ± 0,05% oder absolut auf ±0,1 mm oder genauer einzuhalten, was für die fehlerfreie Herstellung von extrudierten Gegenständen, insbesondere von extrudierten Rohren, von grösster Bedeutung ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsart können die Einsätze als die Kapsel stirnseitig verschliessende Deckel ausgebildet sein, wobei die Einsätze mit dem Kapselaussenmantel und dem Kapselinnenmantel dicht verschweisst werden können. Vorteilhafterweise können zwischen den Einsätzen und dem Innenraum der Kapsel auch Blecheinlagen angeordnet werden, die als Deckel ausgebildet sind und mit dem Aussenmantel und dem Innenmantel durch Schweissen dicht verbunden werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsart werden Einsätze für die vordere Stirnseite der Kapsel verwendet werden, die trichterförmig ausgebildet und mit einer zentralen Bohrung versehen sind, wobei der Winkel y zwischen der Wandung der zentralen Bohrung für den Innenmantel der Kapsel und der kegeligen Mantelfläche des trichterförmigen Einsatzes etwa 40° bis 60°, vorzugsweise etwa 40° bis 50° insbes. etwa 45° beträgt.
Es kann für die Rohrherstellung vorteilhaft sein, dass zumindest an der vorderen Stirnseite der Kapsel ein mit einer zentralen Bohrung versehener ringförmiger Einsatz vorgesehen wird, der eine im wesentlichen plane Stirnfläche aufweist, und dessen Begrenzungsfläche zwischen der Wandung der zentralen Bohrung und seinem grössten Aussendurch-messer ein etwa kreisbogenförmiges Querschnittsprofil aufweist, wobei der Mittelpunkt des Kreisbogenprofils etwa im Bereich der Schnittlinie zwischen der planen Stirnfläche und der zentralen Bohrung liegt.
Eine weitere wesentliche Verbesserung der Kapseln und der daraus hergestellten Presslinge und der damit extrudierten Gegenstände, insbesondere der extrudierten Rohre, kann in Kombination mit den vorstehend beschriebenen ausgebildeten Einlagen oder unabhängig von diesen Einlagen nach einer Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt werden, dass zumindest der Mantel der Kapsel über den ganzen Umfang etwa gleiche Festigkeitseigenschaften in axialer Richtung aufweist. Vorzugsweise ist mindestens der Aussenmantel der Kapsel nach einer Ausführungsform der Erfindung von einem dünnwandigen, schraubenliniengeschweiss-ten oder extrudierten Rohr gebildet. Eine derartige Ausbildung des Aussenmantels der Kapsel bietet den Vorteil, dass extrudierte Produkte, insbesondere Rohre, erhalten werden,
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bei denen die Fehlerquote und damit der Ausschuss merklich verringert sind.
Vorzugsweise wird die Steigung der von der Schweissnaht gebildeten Schraubenlinie im Verhältnis zur Länge der Kapsel so bemessen, dass die Schweissnaht etwa eine vollständige Windung bildet. Ein mit einer derartigen Schweissnaht vorgesehener Aussenmantel weist an jedem Punkt längs seines Umfanges in axialer Richtung nur eine Schweissnaht und in axialer Richtung in etwa gleiche Festigkeitseigenschaften auf. Alternativ kann die Schweissnaht zwei, drei oder mehr vollständige Windungen bilden.
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar bei Kapseln zur Bildung von Presslingen zum Extrudieren von Gegenständen, insb. von Rohren, Stangen oder ähnlich profilierten, langgestreckten, dichten, metallischen Gegenständen, insbesondere aus rostfreiem Stahl oder hochlegierten Nickelstählen, insbesondere warmfesten Stählen für Wärmetauscher, z. B. hochlegierten Nickelstählen mit 80% Nickel und 20% Chrom, wobei in die Kapsel Pulver aus Metall oder Metallegierungen oder Mischungen davon oder Mischungen von Pulvern aus Metallen und/oder Metallegierungen mit keramischen Pulvern gefüllt wird. Als Pulver wird vorzugsweise sphärisches oder zum überwiegenden Teil sphärisches Pulver verwendet, mit einem mittleren Durchmesser vorzugsweise unter etwa 1 mm. Vorteilhafterweise wird sphäri-. sches Pulver verwendet, das in einer Schutzgas-, vorzugsweise Argonatmosphäre, aus dem gewünschten Ausgangsmaterial, d.h. dem gewünschten Metall und/oder Metallegierung durch Atomisieren hergestellt worden ist. Dabei werden vorzugsweise Pulverkörner mit einem Durchmesser grösser als 1 mm, zumindest zum überwiegenden Teil, abgesiebt, da die Gefahr besteht, dass in Pulverkörnern mit einem Durchmesser grösser als 1 mm Argon eingeschlossen ist. Ein derartiger Einschluss von Argon kann beim Atomisieren z. B. durch Turbulenz erfolgen. Ein Argoneinschluss würde beim Extrudieren ungünstige Eigenschaften der extrudierten Gegenstände hervorrufen und zu Einschlusszeilen führen.
Die Kapsel zur Bildung der Presslinge für die zu extru-dierenden Rohre wird mit dem Pulver gefüllt, wobei die Dichte des in die Kapsel gefüllten Pulvers durch Vibration auf etwa 60 bis 71 % der theoretischen Dichte erhöht wird und wobei die Frequenz der Vibration vorzugsweise mindestens etwa 70 Hz, vorteilhafterweise 80 bis 100 Hz gewählt wird. Durch Vibration mit 80 bis 100 Hz kann eine Dichte von etwa 68 bis 71 % der theoretischen Dichte erhalten werden.
Nach dem Einfüllen und Verdichten des Pulvers mittels Vibration wird die Kapsel verschlossen, vorzugsweise nach Evakuierung und/oder Füllen mit Inertgas. Danach wird die Dichte des Pulvers durch isostatisches Kaltpressen mit einem Druck von mindestens 4000 bar, vorzugsweise 4200 bis 6000 bar, insb. 4500 bis 5000 bar, mit mindestens 80 bis 93% der theoretischen Dichte erhöht.
Es hat sich gezeigt, dass Kapseln, die im allgemeinen aus dünnem Blech, vorzugsweise etwa 1 bis 2 mm dickem Blech, insb. etwa 1,5 mm dickem Blech, besonders vorteilhaft sind. Als Material für diese Kapsel wird vorzugsweise kohlenstoffarmer weicher Stahl, insb. mit einem Kohlenstoffgehalt kleiner 0,015%, insb. kleiner 0,004% verwendet, um ein Aufkohlen des Pulvers während der Erwärmung und beim Extrudieren zu verhindern.
Durch den allseitigen Druck beim kaltisostatischen Pressen wird die Kapsel gleichförmig sowohl in Längsrichtung wie auch in radialer Richtung komprimiert und bildet dann einen Pressling. Der Pressling soll möglichst keine Unregelmässigkeiten aufweisen, da diese zu Schwierigkeiten beim Extrudieren, insb. beim Extrudieren von Rohren, führen.
Um einen Pressling zum Extrudieren eines Rohres herzustellen, wird eine Kapsel verwendet, die als Ringkörper ausgebildet ist, wobei der Aussenmantel dieses Ringkörpers von einem schraubenliniengeschweissten Rohrabschnitt gebildet wird, der z. B. aus einem etwa 1,5 mm dicken Blech hergestellt ist.
Im Inneren dieses Aussenmantels wird ein Innenmantel z.B. in Form eines längsgeschweissten Rohrabschnitts eingesetzt, der einen kleineren Durchmesser, aber die gleiche Wandstärke aufweist, wie der Aussenmantel. An einer Seite wird ein ringförmiger Deckel zwischen Aussen- und Innenmantel befestigt und der Ringraum zwischen den beiden Rohren so einseitig verschlossen. Dann wird sphärisches Pulver in den Ringraum eingefüllt und durch Vibrieren mit z.B. 80 Hz auf etwa 68% der theoretischen Dichte verdichtet. Dann wird evakuiert und die andere Stirnseite des ringförmigen Körpers durch einen entsprechenden zweiten Dek-kel abgedichtet. Danach erfolgt ein kaltisostatisches Pressen in einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, mit einem Druck von z.B. 4700 bar. Durch den allseitigen Druck erhält man einen Pressling mit einer Dichte von z. B. 85% der theoretischen Dichte.
Bei dem erfindungsgemässen Pressling wird angestrebt, dass die schraubenlinienförmige Schweissnaht möglichst glatt ist und möglichst die Eigenschaften des Bleches nicht wesentlich verändert. Daher wird die Schweissnaht vorzugsweise mittels Walzen und/oder mittels Schleifen geglättet. Die Glättung der Schweissnaht mittels Walzen kann unmittelbar an den Schweissvorgang erfolgen.
Bei Presslingen zum Herstellen von Rohren kann es zweckmässig sein, nicht nur den Aussenmantel der Kapsel, sondern auch den Innenmantel aus einem Rohr zu fertigen, das längs seines Umfangs etwa gleiche Festigkeitseigenschaften in axialer Richtung aufweist. Hierbei kann der Innenmantel entweder aus einem schraubenliniengeschweissten Rohr oder aus einem extrudierten Rohr bestehen. Die Anwendung eines extrudierten oder schraubenliniengeschweissten Rohres für den Innenmantel ist insbesondere bei grossen Abmessungen zweckmässig. Bei kleineren Abmessungen ist es im allgemeinen ausreichend, wenn der Aussenmantel der Kapsel aus einem Rohrabschnitt hergestellt wird, der längs seines Umfangs etwa die gleichen Festigkeitseigenschaften in axialer Richtung aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine oben offene Kapsel nach dem Pressen in Ansicht;
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Kapsel nach dem Pressen im Längsschnitt;
Fig. 3 bis 6 Längsschnitte ähnlich Fig. 2 von weiteren abgewandelten Ausführungsformen vor dem Pressen.
Die Kapsel ist in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnet. Dabei ist die Kapsel nach dem Pressen, also ohne die Ausbauchung gezeigt. Die Kapsel weist einen Aussenmantel 2 und einen Innenmantel 4 auf. Der Aussenmantel 2 besteht aus einem schraubenliniengeschweissten Rohrabschnitt mit der Länge L. Die Schweissnaht 5 verläuft schraubenlinienförmig über den Umfang des Aussenmantels 2, wobei die Spirale einen Steigungswinkel a aufweist, der so bemessen ist, dass die Schraubenlinie etwa eine vollständige Windung bildet.
Es hat sich gezeigt, dass es zweckmässig ist, die Schweissnaht 5 so anzuordnen, dass sie zwischen der Schweissnaht 16, mittels der der in Fig. 1 nicht dargestellten Deckel der Kapsel an dem Aussenmantel 2 festgeschweisst wird, und der bei 26 angedeuteten Schweissnaht, mittels der der Boden der Kapsel an dem Aussenmantel befestigt ist, eine vollständige Windung bildet. Die Strecke zwischen den Schweissnäh-
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ten 16 und 26 ist in Fig. 1 mit L' bezeichnet. Diese Länge L' kann als effektive Länge der Kapsel bezeichnet werden. Es ist zweckmässig, den Steigungswinkel a der Schraubenlinien-schweissung so zu wählen, dass ist, wobei D der Durchmesser der Kapsel und n die Anzahl der gewünschten Windungen ist, die die Schraubenlinien-schweissnaht 5 aufweisen soll. Es hat sich als zweckmässig erwiesen, n = 1 zu wählen. Es kann aber auch vorteilhaft sein, n = 2, 3,4 oder gleich einer grösseren ganzen Zahl zu wählen.
Der Aussenmantel 2 und auch der Innenmantel 4 der Kapsel 1 bestanden bei einem praktischen Beispiel aus 1,5 mm dickem weichem Stahlblech mit einem Kohlenstoffgehalt kleiner als 0,004%. Der in Fig. 1 nicht dargestellte Deckel wurde längs der Schweissnaht 16 eingeschweisst. Zum Herstellen des Presslings wurde Pulver, das zum über- ' wiegenden Teil aus sphärischen Körnern mit einem mittleren Durchmesser unter 1 mm bestand und dass durch Zerstäuben in Argonatmosphäre aus dem gewünschten Ausgangsmaterial z. B. aus rostfreiem Stahl hergestellt worden war, in die Kapsel eingefüllt. Nach dem Einfüllen wurde das Pulver durch Vibration mit einer Frequenz von 80 Hz auf eine Dichte von etwa 68% der theoretischen Dichte verdichtet. Danach wurde evakuiert und die Kapsel mittels eines Dek-kels verschlossen. Der Deckel wurde durch Schweissen etwa längs der Linie 16 in Fig. 1 mit der Aussen wand 2 der Kapsel verbunden. Die Kapsel hatte bei dem genannten Ausführungsbeispiel eine Länge von 600 mm und einen Aussen-durchmesser von 150 mm. Der Innendurchmesser der Innenmantels 4 betrug etwa 55 mm. Der Innenmantel 4 bestand aus einem längsgeschweissten Rohrabschnitt mit einer Längsschweissnaht 6. Danach wurde die Dichte des Pulvers durch isostatisches Kaltpressen mit einem Druck von 4700 bar auf etwa 85% der theoretischen Dichte erhöht. Der so erhaltene Pressling wurde, wie in der DE-AS 2 419 014 beschrieben, zum Rohr extrudiert.
Bei der Ausführungsform der ebenfalls bereits im gepress-ten Zustand dargestellten Kapsel gemäss Fig. 2 sind sowohl im Bereich des Deckels 10 wie des Bodens 20 jeweils ein Einsatz 30 bzw. 40 angeordnet, die die erste bzw. zweite Stirnfläche der Kapsel bilden. Der erste, im folgenden als vordere Einsatz bezeichnete Einsatz 30 ist allgemein kegelförmig ausgebildet und weist eine zentrale Bohrung 32 für die Aufnahme des Innenmantels 4 der Kapsel auf. Die Kegelmantelfläche 36 des kegel- bzw. trichterförmigen Einsatzes 30 bildet mit der Wandung der Bohrung 32 einen Winkel y, der vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 40° und 60°, vorteilhafterweise im Bereich zwischen etwa 40° und etwa 50° und insbesondere bei etwa 45° liegt. Der Einsatz 30 weist eine im wesentlichen plane Stirnfläche 34 auf. Er ist jedoch an seinem äusseren Rand bei 35 abgeschrägt bzw. abgerundet und weist dann zunächst einen zylindrischen Abschnitt 37 auf, der in die kegelförmige Mantelfläche 36 übergeht. Bei 39 ist der Übergang von der kegelförmigen Mantelfläche 36 zur Wandung der zentralen Bohrung 32 abgerundet. Der Deckel 10, der als Blecheinlage ausgebildet ist, entspricht in seiner Kontur genau derjenigen der angrenzenden Teile des Einsatzes 30. Insbesondere weist der Deckel 10 am äusseren Rand einen zylindrischen Abschnitt 17 auf, der eine gute Anlage des Deckels 10 an dem Aussenmantel 2 sicherstellt, wobei der äussere Rand dieses zylindrischen Abschnittes 17 mittels einer Schweissnaht 16 mit dem Aussenmantel 2 verbunden ist. Auch im inneren Bereich weist der Deckel 10 einen kurzen, im wesentlichen zylinderförmigen Abschnitt 19 auf, der an dem Innenmantel 4 der Kapsel anliegt und bei 18 mittels einer Schweissnaht mit dem Innenmantel 4 dicht verschweisst ist. Auch weist der Deckel 10 eine der Abrundung 39 des Einsatzes 30 entsprechende Abrundung auf.
Im Bereich der zweiten Stirnseite der Kapsel 1 ist ein eine etwa ebene Platte bildender Einsatz 40 angeordnet, der eine zentrale Bohrung 42 aufweist und eine nach aussen weisende Stirnfläche 44. Dieser plattenförmige Einsatz 40 ist am Rand bei 45 ebenfalls abgeschrägt bzw. abgerundet und weist einen äusseren zylindrischen Abschnitt 47 auf. Der Kapselboden 20 entspricht in seiner Form der Form des Einsatzes 40 und weist auch einen äusseren zylindrischen Abschnitt 27 und einen inneren zylindrischen Abschnitt 29 auf. Der Boden 20 ist mittels Schweissnähten 26 und 28 mit dem Aussenmantel 2 bzw. dem Innenmantel 4 dicht verschweisst. Die Einsätze 30 und 40 bestehen vorzugsweise aus Weicheisen bzw. kohlenstoffarmem weichem Stahl.
In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Kapsel im ungepressten Zustand dargestellt, wobei ein an der vorderen Stirnseite der Kapsel vorgesehener Einsatz 130 ein im wesentlichen kreisbogenförmiges Querschnittsprofil 136 aufweist sowie eine plane Stirnfläche 134 und eine zentrale Bohrung 132. Die Mittelpunkte des kreisbogenförmigen Querschnittsprofils 136 liegen auf einem Kreis, der etwa im Bereich der Schnittlinie zwischen der planen Stirnfläche 134 und der Wandung der Bohrung 132, d.h. im Bereich der vorderen Begrenzungslinie der Bohrung 132, liegt und durch zwei Kreuze 138 in Fig. 3 angedeutet ist. Das etwa kreisbogenförmige Querschnittsprofil 136 bietet den Vorteil, dass beim Extrudieren des Presslings der aus Weicheisen oder einem ähnlichen Metall bestehende Einsatz 130 zusammen mit dem Deckel 110, den Schweissnähten 116,118 und den benachbarten Teilen des Aussenmantels 102 und des Innenmantels 104 den ersten Teil des Rohres bilden, der nach dem Extrudieren abgeschnitten wird oder sogar von selber abfällt, wenn die Verbindung zu dem vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehenden, aus der Pulverfüllung der Kapsel hergestellten nachfolgenden Rohr keine oder keine hinreichende Festigkeit aufweist. Durch die etwa kreisbogenförmige Ausbildung der Begrenzungslinie 136 des Einsatzes 130 wird erreicht, dass die Trennungslinie zwischen dem vorderen, als Abfall anfallenden Abschnitt des extrudierten Rohres und dem eigentlichen aus hochwertigem rostfreiem Material bestehenden Rohr scharf und als sich im wesentlichen senkrecht zur Rohrlängsachse erstreckende Trennungsfläche ausgebildet ist. Auch der Deckel 110 weist einen in etwa zylindrischen Abschnitt 117 auf, der bei 116 mit dem Aussenmantel 102 der Kapsel verschweisst ist, sowie einen etwa zylinderförmigen inneren Abschnitt 119, der an dem Innenmantel 104 anliegt und bei 118 mittels einer umlaufenden Schweissnaht dicht mit dem Innenmantel verbunden ist. Der Übergang von der Wandung der zentralen Bohrung 132 zu dem kreisförmigen Querschnittsprofil 136 ist bei 139 abgerundet.
Es kann auch vorteilhaft sein, die Einsätze 30 und 40 unmittelbar mit dem Aussenmantel 2 bzw. dem Innenmantel 4 dicht zu verschweissen. In diesem Fall können Deckel 10 und Boden 20 entfallen. In analoger Weise kann der Einsatz nach Fig. 3 direkt mit dem Aussenmantel 102 und dem Innenmantel 104 dicht verschweisst werden.
Bei Verwendung von Blecheinlagen als Deckel bzw. Boden kann es zweckmässig sein, an diesen die Einsätze 30,40, 130 durch Punktschweissen zu befestigen. Vielfach genügt es jedoch auch, die Einsätze 30,40 und 130 durch die gebördelten Enden 15,25 bzw. 115 des Aussenmantels 2 bzw. 102 festzulegen.
Der Einsatz im Bereich der vorderen Stirnfläche der Kapsel führt beim Extrudieren zu einer Art Tunneleffekt, wenn dieser Einsatz aus duktilem Material, z. B. duktilem Ei5
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sen, Weicheisen, niedriglegiertem Kohlenstoffstahl oder Gusseisen, besteht. Der Druck, der im Container der Extru-sionspresse zum Extrudieren des Presslings erforderlich ist, erniedrigt sich, wenn der vordere Einsatz aus duktilem Material besteht und dieses Material leichter zum Fliessen bringbar ist, als die Pulverfüllung des Presslings. Ist der Fliessvorgang, der bei der Extrusion stattfindet, einmal eingeleitet, so greift er auch auf die Pulverfüllung über, selbst dann, wenn die Fliessgrenze der Pulverfüllung höher liegt als die Fliessgrenze des duktilen Materials des Einsatzes; es findet also eine Art Tunneleffekt statt.
Der Aussenmantel 102 weist in Figur 3 eine Ausbauchung 103 auf, die der Schrumpfung beim kaltisostatischen Pressen entgegengesetzt ist. In Figur 3 weist auch der Einsatz 140 im Bereich der Kapselbodens 120 ein etwa kreisbogenförmiges Querschnittsprofil 146 auf, das im Bereich der zentralen Bohrung 142 über einen abgerundeten Bereich 149 in die Wandung der Bohrung 142 übergeht. Aussen besitzt der Einsatz 140 einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 147, an dem ein zylindrischer Abschnitt 127 des Bodens 120 zur Anlage kommt. Der zylindrische Abschnitt 127 ist bei 126 an einem im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 166 des Aussenmantels 102 angeschweisst. An dem Innenmantel 104 liegt der Deckel 120 mit seinem zylindrischen Abschnitt 129 an und ist bei 128 mit dem Innenmantel verschweisst. Die äussere Stirnfläche 144 des Einsatzes 140 ist plan ausgebildet und am äusseren Rand bei 145 abgerundet bzw. abgeschrägt, sodass der gebördelte untere Rand 125 des Aussenmantels 102 den Einsatz 140 festhalten kann. Die Ausbauchung 103 ist so bemessen, dass die Innenfläche des Aussenmantels 102 nach dem kaltisostatischen Pressen bis zur Linie 170 schrumpft, die der idealen Zylinderform entspricht. Dementsprechend sind auch die zylindrischen Abschnitte 156 und 166 des Aussenmantels 102 bis zur Fluchtung mit der Linie 170 vorzugsweise durch Walzen eingezogen.
Um keine Faltenbildung zu erhalten und einen möglichst genau zentrierten Pressling zu erzielen, ist es erfindungsge-mäss vorteilhaft, die Änderung des Durchmessers des Aussenmantels 102 auf den Bereich der Einsätze 130 bzw. 140 im wesentlichen zu beschränken. Zwischen diesen Einsätzen weist der Aussenmantel 102 in dem bei 150 angedeuteten Bereich im wesentlichen einen konstanten Aussendurchmesser auf. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, an die zylindrischen Abschnitte 156,166 zur Kapselmitte hin jeweils einen Bereich 157 bzw. 167 mit einem nach aussen konkaven Querschnittsprofil und daran einen kegelstumpfförmigen Zwischenbereich 158 bzw. 168 anzuschliessen und diesem einen Bereich 159,169 folgen zu lassen, der ein nach aussen konvexes Querschnittsprofil aufweist und in den zylindrischen, achsparallelen Mittelbereich 150 übergeht. Wesentlich ist, dass die nach aussen konkaven Bereiche 157 und 167 etwa spiegelbildlich zu dem Querschnittsprofil 136 bzw. 146 der Einsätze ausgebildet sind, wobei die Linie 170 die Spiegelsymmetrieachse darstellt und der bei ß angedeutete Krümmungswinkel des Aussenmantels etwa im Verhältnis der prozentualen Schrumpfung zum Krümmungswinkel 5 des benachbarten Einsatzes verkleinert ist.
Die Figur 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, ähnlich Figur 3, bei der alle gleichen oder ähnlichen Teile mit um hundert erhöhten Bezugsziffern versehen sind. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die Einsätze 230 und 240 ein bei 239 und 249 im wesentlichen spitz zulaufendes Querschnittsprofil aufweisen, sodass der entsprechend ausgebildete Deckel 210 und der entsprechend ausgebildete Boden 220 sich bis unmittelbar an den Innenmantel 204 erstrecken und mit diesen einen stumpfen Winkel a bzw. a' bilden. Es hat sich gezeigt, dass diese Ausbildung für eine exakte Zentrierung des Presslings vorteilhaft ist. Bei der Ausführung nach Figur 4 ist eine Ausbauchung des Innenmantels 204 nicht erforderlich. Dagegen kann bei der Ausführung gemäss Figur 3 eine geringe nach aussen gerichtete Ausbauchung des Innenmantels vorteilhaft sein. Die Ausbauchung des Aussen- und/oder Innenmantels kann in Verbindung mit beliebig ausgebildeten Einsätzen erfindungsgemäss vorteilhaft sein. Auch kann die Ausbauchung in Kombination mit einem spiralgeschweissten Aussen- und/oder Innenrohr vorteilhaft sein.
Die Figur 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, ähnlich Figur 4, bei der alle gleichen oder ähnlichen Teile mit um hundert erhöhten Bezugsziffern versehen sind. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die Einsätze 330 und 340 mit Spitzen 339 und 349 versehen sind und dass keine Blecheinlagen vorgesehen sind. Die Ausbauchung 303 von jedem der zylindrischen Abschnitte 356, 366 aus in axialer Richtung, jeweils zur Kapselmitte hin gesehen zunächst in einem ein konkaves Querschnittsprofil aufweisenden Bereich 357, 367 allmählich und stetig zunimmt, wobei die Neigung des Aussenmantels 302 gegen die Kapselachse ebenfalls allmählich und stetig zunimmt, dann über einen kegelförmigen Zwischenbereich 358, 368 die Neigung des Aussenmantels 302 im wesentlichen etwa konstant bleibt und sich ein Bereich 359, 369 anschliesst, in dem der Aussenmantel 302 ein nach aussen konvexes Querschnittsprofil aufweist und allmählich und stetig in einen achsparallelen Mittelbereich 350 übergeht. Dabei bilden die Bereiche mit sich änderndem Querschnitt des Aussenmantels 302 jeweils einen Übergangsbereich 355, 365, der im Bereich eines Einsatzes 330 bzw. 340 angeordnet ist. Die Querschnittskontur 336, 346 der Einsätze 330, 340 ist etwa ein Spiegelbild der Kontur des Aussenmantels in den Übergangsbereichen 355, 365, das an der Linie 370 der gewünschten Zylinderform des Presslings gespiegelt, jedoch in radialer Richtung gedehnt ist, wobei das Mass der Dehnung etwa dem Verhältnis von Differenz zwischen Aussen- und Innendurchmesser des Presslings zu Durchmesserschrumpfung der Kapsel, vorzugsweise unter Berücksichtigung der Änderung der Querschnittsfläche mit kleiner werdenden Radius, entspricht.
Bei 316, 318, 326 und 328 sind die Einsätze 330 bzw. 340 direkt mit dem Aussen- bzw. Innenmantel dicht verschweisst. 337 und 347 sind zylindrische Abschnitte der Einsätze 330 bzw. 340, die den zylindrischen Abschnitten 137, 147 bzw. 237,247 der Figur 3 und 4 entsprechen.
Beispiel
Um einen Pressling mit einem Aussendurchmesser von 144 mm für das Extrudieren eines Rohres aus rostfreiem Stahl mit einem Aussendurchmesser von 50 mm und einer Wandstärke von 5 mm herzustellen, wurde als Aussenmantel für die Kapsel ein schraubenliniengeschweisstes 600 mm langes Rohr mit einem Aussendurchmesser von 154 mm und einer Wandstärke von 1,5 mm an seinen beiden Enden durch Walzen oder Drehdrücken eingeschnürt, derart, dass an den Enden zylindrische Abschnitte mit einem Aussendurchmesser von 144 mm, entsprechend den Abschnitten 156,166; 256, 266; 356, 366 der Figur 3 bis 4 vorhanden waren, an die sich Übergangsbereiche anschlössen, die entsprechend den Übergangsbereichen 155,165; 255,265; 355, 365 geformt waren. Dann wurden die Enden des Aussenmantels plan geschliffen. An einem ersten Ende wurde eine einen Boden bildende Blecheinlage ähnlich der Einlage 120 in Figur 3, einerseits dicht mit dem Aussenmantel und andererseits dicht mit einem Innenmantel verschweisst, der aus einem 590 mm langen längsgeschweissten Rohr mit einer Wandstärke von 1,5 mm und einem Innendurchmesser von 40 mm bestand.
Bis zur Anlage an das Bodenblech wurde ein ring- bzw. trichterförmiger Einsatz, ähnlich dem Einsatz 140, der aus
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niedriglegiertem Kohlenstoffstahl mit ca. 0,004% Kohlenstoffbestand von dem genannten ersten Ende des Aussenmantels aus eingeschoben und mittels Punktschweissen befestigt.
Die Kapsel wurde stehend auf eine Platte gestellt, mit Pulver gefüllt und mit 80 Hz vibriert und auf etwa 68% der theoretischen Dichte verdichtet und gleichzeitig mit einer trichterförmigen als Deckel dienenden Blecheinlage ähnlich 110 in Figur 3, versehen, die zwischen Innen- und Aussenmantel von oben mit grossem Druck eingeschoben wurde. Dann wurde die Blecheinlage mit dem Innen- und Aussenmantel dicht verschweisst, wie in Figur 3 bei 116 und 118 angedeutet. Dann wurde der vordere ring- bzw. trichterförmige Einsatz von oben eingeschoben, der ähnlich 130 in Figur 3 ausgebildet war und aus niedrig legiertem Kohlenstoffstahl mit ca. 0,004% C bestand. Mit Vorteil wurde dieser ringförmige Einsatz mittels Punktschweissen an der trichterförmigen Blecheinlage oder dem Innen- oder Aussenmantel ange-schweisst.
Die Kapsel wurde kaltisostatisch gepresst bei 4700 bar in Wasser auf eine Dichte von 88% der theoretischen Dichte. Dabei schrumpfte der Pressling auf 144 mm Aussendurchmesser, d.h. auf dieselbe Abmessung wie die eingezogenen zylindrischen Abschnitte an den Enden. Die Abmessung von 144 mm entsprach ebenfalls dem Innendiameter des Containers der Extrudionspresse. Eine perfekte Zentrierung war damit gewährleistet. Zudem war auch der Innendurchmesser des Presslings fast genau 40 mm.
Der Pressling war auch im übrigen vollständig gerade und konnte nach induktiver Erwärmung auf 1200 °C direkt zu dem gewünschten nahtlosen Rohr aus rostfreiem Stahl extrudiert werden, ohne dass weitere Bearbeitungen notwendig waren. Der aus niedriglegiertem Kohlenstoffstahl bestehende vordere Abschnitt des Rohres wurde abgeschnitten. Von dem rostfreien Stahl wurde nichts abgeschnitten. Dadurch, dass der Einsatz konisch ist, hielt man bei dem extrudierten Rohr einen gegen die Rohrachse etwa senkrechte Trennungslinie zwischen dem extrudierten Einsatz und dem rostfreien Stahl. Der Teil des Rohres, der aus rostfreiem Material bestand, hatte eine fehlerfreie Oberfläche. Der Materialverlust wurde dadurch auf ein Minimum eingeschränkt.
Um eine gute Trennung zwischen dem vorderen Abschnitt des extrudierten Rohres, der aus niedrig legiertem Kohlenstoffstahl besteht, und dem gewünschten nahtlosen Rohr aus rostfreiem Stahl zu erzielen, kann eine Glasschicht auf der der Pulverfüllung 308 zugewandten Fläche des vorderen Einsatzes aufgebracht werden. Hierzu kann es zweckmässig sein, das vordere Einsatzstück 330 zu erwärmen und die Fläche 336 mit Glaspulver zu bestreuen, wobei die Temperatur des Einsatzstückes so gewählt wird, dass das Glaspulver erweicht und festklebt. Durch eine derartige Glaszwischenschicht wird die Trennung zwischen dem niedriglegierten Kohlenstoffstahl und dem rostfreien Stahl bei Erhalt des extrudierten Rohres wesentlich erleichtert, so dass die beiden Stahlsorten völlig getrennt voneinander und ohne Vermischung erhalten werden.
In analoger Weise kann auch die an die Pulverfüllung 308 angrenzende Fläche des bodenseitigen Einsatzstückes 340 mit einer Glasschicht versehen werden, die eine Trennung von rostfreiem Material und niedriglegiertem Kohlenstoffstahl erleichtert.
Die Einsatzstücke 30,40,130,140,230,240, 330 und 340 können auch aus pulverförmigem Ausgangsmaterial gepresst werden. Hierzu kann z. B. wasseratomisiertes Weicheisen bzw. wasseratomisierter kohlenstoffarmer Stahl verwendet werden, der kaltisostatisch zu der gewünschten Form der genannten Einsatzstücke gepresst und anschliessend gesintert wird. Die Pressung des Weicheisenpulvers kann kaltisostatisch in einer Kunststofform vorgenommen werden, wobei der Druck vorzugsweise mindestens genauso hoch, wenn nicht höher als der Druck der für die kaltisostatische Pressung gewählt wird, die für die Herstellung der Kapseln verwendet wird. Durch anschliessende Heisssinterung kann ein dichtes Material erhalten werden. Alternativ oder zusätzlich kann durch Aufbringen einer äusseren Glasschicht, in diesem Fall auch auf den Stirnseiten 34,134,234, 334 bzw. 44, 144,244 und 344 sowie den Umfangsflächen eine Abdichtung erhalten werden.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 6 entspricht weitgehend derjenigen gemäss Fig. 5. Lediglich die Einsatzstücke weisen eine abgeänderte Form auf. Der vordere Einsatz 330' besteht aus zwei Ringen 380 und 381, die mittels mehrerer Punktschweissungen 382 zusammengehalten sind. Anstelle von zwei Ringen 380, 381 können natürlich auch drei und mehrere Ringe vorgesehen sein, deren äussere Kontur eine Annäherung an die ideale Kontur des vorderen Einsatzstük-kes darstellt, welche durch die Kurve 336 der Fig. 5 bzw. den kreisbogenförmigen Querschnitt 236 der Fig. 4 bzw. 136 der Fig. 3 gegeben ist. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 6 besteht der bodenseitige Einsatz 340' aus einer ringförmigen Platte. Auch hier können, falls erwünscht, zusätzliche Ringe mit abgestuftem Aussendurchmesser und/oder abgestuftem Innendurchmesser vorgesehen sein, um eine Annäherung an das gewünschte ideale Profil, z. B. eine Annäherung an das Profil 346 gemäss Fig. 5 zu erzielen.
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3 Blatt Zeichnungen

Claims (29)

  1. 652 054
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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Pressling zum Extrudieren von Gegenständen, gekennzeichnet durch eine mit Pulver aus Metall und oder Metallegierungen oder mit Mischungen von Pulvern aus Metallen und/oder Metallegierungen mit keramischen Pulvern gefüllten Kapsel aus Blech, wobei letztere an ihren Enden vorgesehene, zum Verschliessen der einen Aussen- und einen Innenmantel aufweisenden Kapselhülse dienende Deckel und/oder Einsätze aufweist, zylindrisch ausgebildet ist und die Dichte des in der Kapsel sich befindende Pulver mindestens 80% der theoretischen Dichte beträgt.
  2. 2. Pressling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des in der Kapsel sich befindenden Pulvers 80%-93% der theoretischen Dichte beträgt.
  3. 3. Pressling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Kante (35, 135; 235, 335) des vorderen Einsatzes (30; 130; 230; 330; 330') abgeschrägt ist, derart, dass zur Erzielung einer guten Schmierung beim Extrudiervor-gang zur Schmierung dienendes Glas, welches in Form einer Glasrondelle an der Stirnseite (34, 134; 234, 334) des Press-lings im Container bzw. Rezipienten der Extrusionspresse plazierbar ist, durch Zusammenwirken der abgeschrägten vorderen Kante (35,135; 235; 335) des vorderen Einsatzes (30; 130; 230; 330; 330') mit dem Container bzw. Rezipienten während des gesamten Extrudiervorganges etwa gleichmäs-sig in Umfangsrichtung verteilt zwischen Werkzeug und ex-trudiertem Gegenstand zuführbar ist.
  4. 4. Verfahren zur Herstellung des Presslings nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kapselhülse mit Pulver aus Metall und/oder Metallegierungen oder mit Mischungen von Pulvern aus Metallen und/oder Metallegierungen mit keramischen Pulvern gefüllt wird, die Dichte des eingefüllten Pulvers durch Vibration mit 80 Hz bis 100 Hz bis auf 60% bis 71% der theoretischen Dichte erhöht wird, offene Enden der Kapselhülse mit einem entsprechenden Einsatz verschlossen werden und die Dichte des Pulvers durch isostatisches Kaltpressen mit einem Druck von mindestens 4000 bar auf mindestens 80% der theoretischen Dichte erhöht wird, wobei mindestens der Aussenmantel der Kapsel mit einer der Schrumpfung beim isostatischen Pressen entgegen- und nach aussen gerichteten Ausbauchung versehen wird, die so bemessen ist, dass sie durch die Schrumpfung beim isostatischen Kaltpressen wieder beseitigt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Pulvers durch isostatisches Kaltpressen auf 80% bis 93% der theoretischen Dichte erhöht wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussen- und/oder Innenmantel der Kapselhülse im Bereich der Kapselenden derart mit im wesentlichen zylindrischen Abschnitten versehen werden, dass Aussen- und/ oder Innendurchmesser der zylindrischen Abschnitte von den entsprechenden Durchmessern des herzustellenden Presslings um + 0,2% oder weniger oder + 0,2 mm oder weniger abweichen und dass die Ausbauchung des Aussen-oder Innenmantels tangential in diese zylindrischen Abschnitte einmündet.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Aussen- und/oder Innendurchmesser der zylindrischen Abschnitte von den entsprechenden Durchmessern des herzustellenden Presslings um + 0,1% oder weniger oder
    ± 0,1 mm oder weniger abweichen.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Einsätze zum Verschliessen der Kapselhülse einen platten-, kegel-, halbkugel- oder trichterförmigen ein- oder mehrteiligen Körper aus Vollmaterial oder aus gepresstem Pulver aufweist.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Körper mit dem Kapselhülsenaussenman-
    tel und/oder mit dem Kapselhülseninnenmantel verschweisst werden.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Einsätzen und dem Innenraum der Kapsel Glasschichten angeordnet werden.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Aussenmantel der Kapsel aus einem schraubenliniengeschweissten oder extru-dierten Rohrabschnitt hergestellt wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der schraubenlinienförmigen Schweissnaht im Verhältnis zur Länge des Rohrabschnittes so gewählt wird, dass die Schweissnaht des Rohrabschnittes eine oder mehrere vollständige Windungen bildet.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der an der einen Stirnseite der Kapselhülse vorgesehene Einsatz aus einem duktilen Material, vorzugsweise duktilen Metall, wie z.B. Weicheisen, kohlenstoffarmer Stahl oder Gusseisen, hergestellt wird, dessen Fliessgrenze im Container der Extrusionspresse merklich unterhalb der Fliessgrenze der Pulverfüllung des Presslings liegt, derart, dass der Extrusionsvorgang bei dem für das duktile Material des Einsatzes erforderlichen Druck beginnt und durch Tunneleffekt auf die Pulverfüllung übergreift.
  14. 14. Kapsel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 mit einer einen Aussen- und einen Innenmantel aufweisenden Kapselhülse aus Blech mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,015 Gew.-%, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Aussenmantel (102; 202; 302) der Kapsel (101; 201; 301) mit einer, einer Schrumpfung durch isostatisches Pressen entgegen- und nach aussen gerichteter Ausbauchung (103; 203; 303) derart versehen ist, dass sie durch die Schrumpfung im wesentlichen wieder beseitigbar ist.
  15. 15. Kapsel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem von zum Verschliessen der Kapselhülse vorgesehenen Einsätzen ein platten-, kegel-, halbkugel- oder trichterförmiger Körper (30,40; 130,140; 230, 240, 330, 340, 330', 340'), ein- oder mehrteilig, aus Vollmaterial oder aus Pulver gepresst, vorgesehen ist.
  16. 16. Kapsel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Körper (330, 340) als die Kapselhülse (301) stirnseitig verschliessende Deckel ausgebildet und mindestens zum Kapselinnern hin mit einer Schicht aus Glas bedeckt sind.
  17. 17. Kapsel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsätze (330, 340) mit dem Aussenmantel (302) und Innenmantel (304) verschweisst sind.
  18. 18. Kapsel nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsätze (30,40; 130,140; 230,240) gegen den Innenraum (8; 108; 208) der Kapsel (1; 101; 201) als Deckel ausgebildete Blecheinlagen (10,20; 110,120; 210, 220) aufweisen.
  19. 19. Kapsel nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsätze (30,40; 130,140; 230,240, 330; 340; 330', 340') aus elektrisch leitendem Metall, vorzugsweise Weicheisen, bestehen.
  20. 20. Kapsel nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass trichterförmige Einsätze (30) für eine erste Stirnseite der Kapselhülse (1) vorgesehen sind, welche eine zentrale Bohrung (32) aufweisen, wobei der Winkel (y) zwischen der Wandung der zentralen Bohrung (32) für den Innenmantel (4) der Kapsel (1) und der kegelförmigen Mantelfläche (34) des trichterförmigen Einsatzes (30) 40° bis 60°, vorzugsweise etwa 45° beträgt.
  21. 21. Kapsel nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens an einer ersten Stirnseite
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    der Kapselhülse (101; 201) ein mit einer zentralen Bohrung (132; 232) versehener ringförmiger Einsatz (130; 230) vorgesehen ist, der eine im wesentlichen plane Stirnfläche (134; 234) aufweist, und dessen Begrenzungsfläche (136; 236) zwischen der Wandung der zentralen Bohrung (132; 232) und seinem grössten Aussendurchmesser ein etwa kreisbogenförmiges Querschnittsprofil (136; 236) aufweist, wobei der Mittelpunkt des Kreisbogenprofils (136; 236) vorzugsweise etwa im Bereich der kreisförmigen Schnittlinie (138; 238) zwischen der planen Stirnfläche (134; 234) und der zentralen Bohrung (132; 232) oder innerhalb dieses Kreises (138; 238) liegt.
  22. 22. Kapsel nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Aussenmantel (2; 102; 202; 302) der Kapselhülse (1; 101; 201; 301) längs seines Um-fangs etwa gleiche Festigkeitseigenschaften in axialer Richtung aufweist.
  23. 23. Kapsel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Aussenmantel (2; 102; 202; 302) schrau-benliniengeschweisst ist.
  24. 24. Kapsel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Aussenmantel (2; 102; 202; 302) extru-diert ist.
  25. 25. Kapsel nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung (a) der von der Schweissnaht (5) gebildeten Schraubenlinie im Verhältnis zur Länge (L, L') der Kapsel (1; 101; 201; 301) so bemessen ist, dass die Schweissnaht (5) eine oder mehrere vollständige Windungen bildet.
  26. 26. Kapsel nach einem der Ansprüche 23 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass die schraubenlinienförmige Schweissnaht geglättet ist.
  27. 27. Kapsel nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussen- und/oder Innenmantel der Kapselhülse im Bereich der Kapselenden im wesentlichen zylindrische Abschnitte (156,166; 256,266; 356; 366) aufweist, deren Aussen- und/oder Innendurchmesser im wesentlichen genau, vorzugsweise bis auf etwa + 0,1% des Durchmessers oder + 0,2 mm, insbesondere ±0,1 mm, mit den Durchmesserabmessungen des Presslings übereinstimmt und dass die Ausbauchung (103; 203; 303) des Aussenmantels tangential in diese zylindrischen Abschnitte einmündet.
  28. 28. Kapsel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbauchung (103; 203; 303) von jedem der zylindrischen Abschnitte (156,166; 256,266; 356, 366) aus in axialer Richtung, jeweils zur Kapselmitte hin gesehen, zunächst in einem ein konkaves Querschnittsprofil aufweisenden Bereich (157,167; 257,267; 357, 367) allmählich und stetig zunimmt, wobei die Neigung des Aussenmantels (102; 202) gegen die Kapselachse ebenfalls allmählich und stetig zunimmt, dann vorzugsweise über einen kegelförmigen Zwischenbereich (158,168; 258,268; 358, 368) die Neigung des Aussenmantels (102; 202; 302) im wesentlichen konstant bleibt und dass sich vorzugsweise ein Bereich (159,169; 259, 269; 359, 369) anschliesst, in dem der Aussenmantel (102; 202; 302) ein nach aussen konvexes Querschnittsprofil aufweist und allmählich und stetig in einen achsparallelen Mittelbereich (150; 250) übergeht und dass die Bereiche mit sich änderndem Querschnitt des Aussenmantels (102; 202; 302) jeweils einen Übergangsbereich (155,165; 255,265; 355, 356) bilden, der vorzugsweise im Bereich eines Einsatzes angeordnet ist, dessen Querschnittskontur (136,146; 236, 246; 336, 339; 346, 349) etwa ein Spiegelbild der Kontur des Übergangsbereichs darstellt, das an der Linie (170; 270; 370) der Zylinderform des Presslings gespiegelt, jedoch im Verhältnis von Durchmesser des Presslings zu Durchmesserschrumpfung in radialer Richtung vergrössert ist.
  29. 29. Kapsel nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der einen im wesentlichen konstanten Durchmesser aufweisende zylindrische Mittelbereich (150; 250; 350) des Aussenmantels (102; 202; 302) und/oder des Innenmantels (104; 204; 304) sich im wesentlichen über den gesamten Bereich zwischen den Einsätzen (130, 140; 230,240) erstreckt.
CH9544/79A 1978-10-26 1979-10-24 Pressling zum extrudieren von gegenstaenden sowie verfahren zu dessen herstellung und kapsel zur durchfuehrung des verfahrens. CH652054A5 (de)

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DE2846660A DE2846660C2 (de) 1978-10-26 1978-10-26 Ringkörperförmige Hülle für Strangpreßbolzen zur pulvermetallurgischen Herstellung von Rohren
DE19782846658 DE2846658C2 (de) 1978-10-26 1978-10-26 Metallische Hülle für die Herstellung von Strangpreßbolzen zur pulvermetallurgischen Erzeugung von Rohren

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