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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft die Herstellung von Formkörpern, wobei in einer Flüssigkeit
Binder und Basismetallpulverteile vermischt sind, mit den Merkmalen
der in dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Gattung.
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Aus
der Pulvermetallurgie ist der Gegenstand der
DE 37 24 156 A1 vorbekannt,
der ein Verfahren zum Herstellen von metallischen oder keramischen
Hohlkugeln durch Aufbringen einer Feststoffschicht auf ein im Wesentlichen
kugelförmiges
Teilchen aus aufgeschäumtem
Polymer und das Pyrolysieren des beschichteten Polymerkerns aufzeigt.
Bei der
OS 37 24 156 werden
die Teilchen aus geschäumten
Polymer vorzugsweise aus expandiertem Polystyrol unter Bewegung
mit einer wässrigen
Suspension behandelt, die gelöstes
oder suspendiertes Bindemittel und metallische und/oder keramische Pulverteilchen
enthält
und die beschichteten und getrockneten Teilchen werden bei 400 bis
500°C unter Bewegung
pyrolysiert und bei Temperaturen von 1000 bis 1500°C unter Bewegung
gesintert. Durch das Pyrolysieren der kugelförmigen Teilchen aus aufgeschäumtem Polymer
wird der Polymerkern flüchtig und
die Bestandteile des Bindemittels halten die Pulverteile in der
ursprünglichen
Form des Polymerkerns zusammen.
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In
der Pulvermetallurgie ist es eine seit langem bekannte Methode,
die Formgebung von Formkörpern
mit Hilfe von Trägerstoffen
beispielsweise in Kugelgestalt derart durchzuführen, dass die Flüssigkeit
die Bindemittel und die Metallpulver oder Keramikpulver in Form
eines Schlickers oder einer Suspension enthält. Die entsprechenden Verfahren
dazu sind das Schlickergießen
und das Nasspulverspritzen. Als Bindemittel werden in der Regel
ein oder mehrere organische Binder verwendet, die nach der Trocknung
auf dem Trägerstoff
die Aufgabe haben, die Pulverteilchen aneinander zu binden; der
auf diese Weise entstandene Formkörper soll damit soviel Festigkeit
erhalten, dass der Formkörper
weiterverarbeitet werden kann. Die Weiterverarbeitung besteht in
der Regel aus einer Wärmebehandlung
in Gestalt des Sinterns der Formkörper. Während des Sinterns entstehen
zwischen den einzelnen Metallpulverteilen oder Keramikpulverteilen
feste Verbindungsbrücken, die
den Metallpulverteilen oder Keramikpulverteilen in der Gestalt des
ursprünglichen
Trägerstoffes
Festigkeit verleihen.
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Während der
Erwärmung
im Verlauf des Sinterprozesses erfolgt die Austreibung der Bindemittel in
der Regel durch Verdampfen oder durch Pyrolyse. Es wird dabei die
molekulare Struktur der organischen Bindemittel zerstört und ein
Großteil
der Bruchstücke
der organischen Moleküle
entweicht in Gestalt von Gas. In der Regel verbleibt jedoch aufgrund
der thermodynamischen Stabilität
einzelner Pyrolyseprodukte ein Bindemittelrest, der zunächst weitgehend
aus aromatischen Kohlenstoffverbindungen besteht und der sich bei
weiterer Temperaturerhöhung
in reinen Pyrokohlenstoff umwandelt, der auch nach der Pyrolyse
noch eine Bindefunktion zwischen den Metalpulverteilen oder Keramikpulverteilen übernimmt.
Dieser Bindemittelrest in Form einer geringen Kohlenstoffmenge bleibt
in inerter Atmosphäre
weitgehend erhalten, verschwindet jedoch in oxidierender oder reduzierender
Atmosphäre.
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Nach
seiner Entbinderung durch die Binderpyrolyse ist die Festigkeit
des entbinderten Formkörpers
besonders gering. Deshalb treten häufig Probleme bei der Weiterverarbeitung
dieser Formkörper auf.
Liegt z. B. eine geringe Wanddicke des entbinderten Formkörpers vor,
so kann es bei dem geringsten Druck auf den Formkörper bereits
zu seiner Beschädigung
kommen, wobei der Formkörper
günstigsten
Falls nur eingedrückt
wird oder sehr häufig eine
Zerstörung
des Formkörpers
stattfindet. Ein häufiges
Anwendungsgebiet von Formkörpern
sind Einzelhohlkugeln, die in größerer Anzahl
beispielsweise bei Leichtbauteilen oder in zahlreichen anderen Verwendungen
benutzt werden. Stöße und geringe
Erschütterungen
führen
dann bei den entbinderten Formkörpern
zu zahlreichen Zerstörungen
der kugelförmigen
Hohlkörper.
Werden bei der Herstellung von Formkörpern in der Gestalt von Hohlkugeln mehrere
Lagen derartiger Hohlkugeln übereinandergeschüttet, so
kommt es zu Schwierigkeiten bei der Herstellung. Es darf beispielsweise
eine gewisse Schütthöhe nicht überschritten
werden, damit das Gewicht der entbinderten Formkörper in Form von Hohlkugeln
die untere Lage dieser Hohlkugeln nicht durch die Last der darüber liegenden
Hohlkugeln zerdrückt.
Darüber
hinaus beginnen die als Hohlkugeln ausgebildeten entbinderten Formkörper in
Schüttungen
mit mehreren Lagen auch untereinander zu versintern und es ist dann
wirtschaftlich und kostenmäßig sinnvoll
nicht möglich,
die versinterten als Hohlkörper
ausgebildeten Formkörper,
die beispielsweise in Massenfertigung produziert werden, wieder
zu trennen und zu vereinzeln, ohne diese zu beschädigen oder
zu zerstören.
Unrationell ist es auch, die als Hohlkugeln ausgebildeten entbinderten
Formkörper nur
in einer einzigen Lage in den Sinterofen zu geben, da für die erforderliche
Massenfertigung die Kapazität
des Ofens dann nur unzureichend ausgenützt wird, so dass eine großtechnische
Herstellung derartiger Formkörper
zu teuer kommt. Darüber
hinaus wird auch versucht, ein Versintern der Formkörper untereinander
dadurch zu verhindern, dass die Formkörper beim Sintern bewegt werden,
beispielsweise in einem Drehofen. In einem derartigen Drehofen werden
die dünnwandigen
Formkörper
jedoch ebenfalls zerstört
oder eingedellt, so dass man darauf angewiesen ist, mehrere Hüllschichten
aus Metallpulverteilen und Bindemittel auf der Außenseite
des Formträgers
anzubringen, bis eine ausreichende Schichtdicke erreicht ist. Mit
dem bisherigen Bindemittel nach dem Stand der Technik wird jedoch
durch das Legen mehrerer Hüllschichten
um den Formkörper
nur erreicht, dass die Formkörper
ein hohes Gewicht erreichen, während
sie für
die Anwendung so leicht wie möglich
sein sollten. Ferner wird ein größerer Zeitaufwand
benötigt,
um die Formkörper
herzustellen, und auch die Kosten für das aufzuwendende Material
einer größeren Schichtdicke,
die nicht einknickt oder zerstört
wird, sind erheblich und lassen sich nicht vermeiden.
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Als
Stand der Technik ist weiterhin aus der Druckschrift AT-PS 144356
ein Verfahren zur Herstellung von gesinterten Formkörpern aus
schwer schmelzenden Metallen oder Hartmetallen, die zum wesentlichen
Teil Karbid, Borid, Nitrit oder Ähnliches enthalten,
bekannt. Insbesondere wird in dieser Druckschrift dargelegt, dass
bei der Herstellung von Metallkörpern
dem als Ausgangsstoff verwendeten Pulvergemisch ein Zusatzstoff
zugesetzt wird. Bei dem beschriebenen Zusatzstoff handelt es sich bspw.
um Wasser, dem alkalische oder saure Salze zugefügt werden. Ferner wird in dieser
Druckschrift beschrieben, dass sich hierzu am besten Salze eignen,
die beim Sintern zu einem Metall reduziert werden, das bereits in
der Legierung vorhanden ist oder das die erstrebte Eigenschaft des
Metallkörpers
nicht verschlechtert. Darüber
hinaus wird in dieser Druckschrift erwähnt, dass dem Gemisch aus Ausgangsstoff
und Zusatzstoff unter Umständen
auch eine kleine Menge Bindemittel zugefügt wird.
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Ferner
geht aus der Druckschrift
DE
37 24 156 A1 ein Verfahren zum Herstellen von metallischen
oder keramischen Hohlkugeln hervor, bei denen durch Aufbringen einer
Feststoffschicht auf ein im Wesentlichen kugelförmiges Teilchen aus geschäumtem Polymer
und anschließendes
Pyrolysieren des beschichteten Polymerkerns ein Formkörper hergestellt
wird.
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Darstellung der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches, kostengünstiges
und für
die Massenfertigung geeignetes Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus
einer mit Binder und Basismetallpulverteilen versehenen Flüssigkeit
zu schaffen, um die Belastbarkeit durch Drücke und andere Beanspruchungen
bei dem aus den Basismetallpulverteilen hergestellten Formkörper insbesondere
bei den entbinderten Formkörpern
zu erhöhen.
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Diese
Aufgaben werden erfindungsgemäß durch
die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in
den Merkmalen der Unteransprüche
2 bis 16 gekennzeichnet.
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Die
Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass die Herstellung
von Formkörpern mit
Hilfe der mit Binder und Basismetallpulverteilen versetzten Flüssigkeit
dadurch erfolgt, dass dieser Flüssigkeit
ein bei Erwärmung
sich zersetzender Zusatzstoff beigefügt wird. Dieser Zusatzstoff
wird dabei der Flüssigkeit
in gelöster
oder kolloidaler Form zugegeben, wobei die Flüssigkeit beispielsweise als Suspension
oder Schlicker ausgebildet sein kann. Im zeitlichen Verlauf zu Beginn
der Wärmebehandlung für das Sintern
zersetzt sich der der Flüssigkeit
beigegebene Zusatzstoff in Form von Festkörpern als ein verbleibendes
Ergänzungszersetzungsprodukt und
dieses in Form von Festkörpern
verbleibende Zersetzungsprodukt wirkt als Binderbestandteil für die Basismetallpulverteile
des Formkörpers.
Der Zusatzstoff nach der Erfindung ist aus ein oder mehreren Verbindungen
in Form von Metallsalzen und/oder Metallhydroxiden ausgebildet.
Durch die Erwärmungstemperatur
im zeitlichen Verlauf zu Beginn der Wärmebehandlung für das Sintern
bildet sich aus den Metallsalzen als verbleibendes Ergänzungszersetzungsprodukt
Metalloxid aus. Das in Form von Festkörpern verbliebene Ergänzungszersetzungsprodukt
Metalloxid des Metallsalzes wirkt wie bereits erwähnt als
Bindemittel zwischen den Basismetallpulverteilen und erhöht so die
Festigkeit des Formkörpers
während
des Pyrolysierens.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass jedoch schon vorher nach dem
Auftragen der Flüssigkeit
mit Zusatzstoff auf den Trägerstoff
für den
Formkörper
zu einer Hüllschicht
eine Trocknung des Formkörpers
stattfindet, dabei konzentrieren sich die gelösten Zusatzstoffe in der Flüssigkeit
aufgrund von deren Oberflächenspannung
an den Berührungsstellen
der Basismetallpulverteile und bleiben deshalb nach dem Trocknen
gemeinsam mit den übrigen
organischen Binderbestandteilen der Flüssigkeit als Festsubstanz zurück und erhöhen aufgrund
der dadurch entstandenen Volumenzunahme an den Berührungsstellen
der Basismetallpulverteile so die Festigkeit des Formkörpers gegen
Druck und Erschütterungen.
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Die
Ausbildung der Festigkeit des Formkörpers wird auch dadurch gefördert, dass
die beim Sinterprozess gebildeten und als Festkörper verbleibenden Ergänzungszersetzungsprodukte
aus dem Zusatzstoff konzentriert jeweils an allen gegenseitigen Berührungsstellen
der Basismetallpulverteile angesammelt werden, da die in die Flüssigkeit
zugesetzten Zusatzstoffe sich vor der Trocknung der Formkörper aufgrund
der Oberflächenspannung
der Flüssigkeit
an den Berührungsstellen
an allen Basismetallpulverteile angesammelt hatten.
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Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
von Formkörpern
aus Basismetallpulverteilen insbesondere auch bei der Herstellung
von dünnwandigen
Formkörpern
besteht darin, dass während
des Zeitabschnitts der Erwärmung die
Zersetzung des Binders und die Zersetzung des Zusatzstoffes teilweise
zeitlich parallel derart ablaufen, dass die Binderfunktion des Binders
für die
Basismetallpulverteile bei geringer Temperatur hoch ist und dass
die Binderfunktion, also die Fähigkeit
die Basismetallpulverteile aneinander zu binden, des Binders bei
steigenden Temperaturen immer mehr abnimmt, gleichzeitig aber ist
bei geringerer Temperatur zu Beginn des Sinterns die Binderfunktion
des Zusatzstoffes klein und steigt dann mit ansteigender Temperatur
ständig
an, so dass die Formkörper
während
der Herstellung beim Sintern die gegen Stöße und Erschütterung
erforderliche Festigkeit stets aufweisen. Ein weiterer Vorteil der
Erfindung besteht darin, dass die Metallsalze des Zusatzstoffes
mit organischen Säuren
gebildet werden. Dadurch kommt es bei der Zersetzung des Zusatzstoffes
zu der Bildung von Ergänzungszersetzungsprodukten,
die als Festkörper
ausgebildet sind, und darüber
hinaus kommt es nur noch zur Abgabe von Kohlenstoff, Sauerstoff und/oder
Wasserstoff an die Atmosphäre,
und diese sind damit in der Regel unschädlich für Mensch, Umwelt und Technik.
Die Metallsalze des Zusatzstoffes werden außerdem aus leichtreduzierbaren
Metallen wie Kupfer, Eisen, Nickel, Kobalt, Zinn, Molybdän, Wolfram
und/oder Silber ausgewählt
und eignen sich damit bei einer Eisenbasis der Basismetallpulverteile für die Formkörper zum
Sintern in der Regel auch bei all diesen Metallen als Legierungselemente,
wie sie beispielsweise auch bei gesinterten Stählen in der Regel verwendet
werden.
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Nachstehend
wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Gegenstand
der Erfindung ist die Herstellung von Formkörpern, die als Formkörper in
Gestalt von Hohlkörpern
ausgebildet sein können.
Die Ausbildung eines Formkörpers
in Gestalt eines Hohlkörpers
geschieht dadurch, dass ein Trägerstoff
in der Gestalt bzw. mit der Außenfläche benutzt
wird, die der Hohlkörper nach
der Fertigstellung besitzen soll, also beispielsweise ein in definierter
und aus einer in sich stabilen geometrischen Form aufgebauter Körper, wie
das beispielsweise bei einer Kugel der Fall ist. Als Trägerstoff
werden dann bei Erwärmung
flüchtige
Stoffe gewählt,
wie beispielsweise Styrol, Styropor und aus jedem anderen bei Erwärmung flüchtigen
Trägermaterialien.
Die Formgebung der Körper
erfolgt dann dadurch, dass ein Schlicker oder
eine Suspension verwendet werden. Dabei handelt es sich in der Grundsubstanz
um eine Flüssigkeit,
die beispielsweise aus Wasser, Alkohol oder dergleichen bestehen
kann, wobei in der Flüssigkeit
der Binder und die Basismetallpulverteile vermischt sind. Als Binder
wird in der Regel ein organischer Binder gewählt, der wiederum aus ein oder
mehreren unterschiedlichen Bindemittelbestandteilen bestehen kann.
Mit Hilfe des Nasspulverspritzverfahrens oder des Schlickergießens wird
diese Flüssigkeit
dann auf die Außenseite
des Trägerkörpers im
Fall eines Formkörpers,
der als Hohlkörper
ausgebildet ist, aufgebracht. Als Material für die Basismetallpulverteile
können
ein oder mehrere Metalle und/oder ein oder mehrere Metalllegierungen
gewählt
werden. Nach dem Aufbringen der Flüssigkeit mit Binder und Basismetallpulverteilen
auf einem Trägerstoff
entsteht eine Hüllschicht
auf dem Formkörper.
Der Trägerstoff
mit Hüllschicht
wird getrocknet. Die in der Flüssigkeit
verwendeten organischen Binder sollen die einzelnen Basismetallpulverteile
aneinander binden und nach der Trocknung einen so stabilen Hohlkörper bilden,
dass eine Weiterverarbeitung der so hergestellten Formkörper durch Entbindern
möglich
wird. Werden nur die nach dem Stand der Technik bekannten organischen
Binder zum Zusammenhalt der Basismetallpulverteile verwendet, so
ist die Festigkeit der entstandenen Formkörper in Gestalt eines Hohlkörpers gering,
so dass es bei den in der Weiterverarbeitung unentbehrlichen Stößen, Erschütterungen
und/oder Schwingungen auf die Formkörper zur Beschädigung oder
Zerstörung
der Formkörper
zumindest teilweise kommt.
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Bei
dem Gegenstand des Verfahrens nach der Erfindung ist deshalb der
Flüssigkeit
beispielsweise in Form einer Suspension oder eines Schlickers neben
dem organischen Binder, der wiederum selbst aus ein oder mehreren
organischen Bindemitteln bestehen kann, und den Basismetallpulverteilen noch
ein Zusatzstoff beigemischt. Dieser Zusatzstoff befindet sich in
der Flüssigkeit
in gelöster
oder kolloidaler Form und ist derart aufgebaut, dass er sich bei Erwärmung zersetzt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung von Formkörpern übernimmt
der Zusatzstoff in der Flüssigkeit
mit Binder und Basismetallpulverteilen in der Herstellung der Formkörper eine
zweifache Funktion. Da der Zusatzstoff in der Flüssigkeit gelöst oder
kolloidal enthalten ist, konzentriert sich der Zusatzstoff zusammen
mit der Flüssigkeit
während
des Formgebungsprozesses wegen der Oberflächenspannung der Flüssigkeit
an den Berührungsstellen
der Basismetallpulverteile miteinander. Der Zusatzstoff befindet
sich dabei in der Flüssigkeit
im atomaren und/oder molekularen Größenbereich gelöst und homogen
verteilt. Bei dem Trocknen der Formkörper ergibt sich daraus die
erste Funktion des Zusatzstoffes in dem Verfahren nach der Erfindung
dadurch, dass die in der Flüssigkeit enthaltenen
Zusatzstoffe zwischen den Berührungsstellen
der Basismetallpulverteile eine Festsubstanz ausbilden, wobei der
Zusatzstoff hier selbst sich beim Trocknen noch nicht zersetzt.
Nach dem Trocknen der Formkörper
bleiben die Bestandteile des übrigen organischen
Binders und die Bestandteile des Zusatzstoffes an den Berührungsstellen
der Basismetallpulverteile als Festsubstanz zurück und verstärken so
die Bindung der Basismetallpulverteile untereinander und damit die
Festigkeit des getrockneten Formkörpers schon allein aufgrund
der entstandenen Volumenzunahme an den Berührungsstellen der Basismetallpulverteile.
Die herzustellenden Formkörper sind
daher auch in diesem Trockenstadium gegen Stöße, Erschütterungen und Schwingungen
erheblich weniger empfindlich als dies beim Stand der Technik der
Fall ist.
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Der
Zusatzstoff besteht dabei aus ein oder mehreren Verbindungen in
Form von Metallsalzen und/oder Metallhydroxiden. Vorteilhaft ist
es dabei, Salze aus Metallen zu verwenden, deren Oxyde relativ leicht
reduzierbar sind wie beispielsweise Kupfer, Eisen, Nickel, Kobalt,
Zinn, Molybdän,
Wolfram oder Silber oder jedes andere leicht reduzierbare Metall, das
sich für
den jeweiligen Anwendungszweck des Formkörpers also mit der Zusammensetzung
und dem Material der Basismetallpulverteile eignet. Die Metallsalze
werden aus einem Metall und einer organischen Säure gebildet, um so zu erreichen,
dass die Metallsalze nur noch Sauerstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff
enthalten. Um eine Verträglichkeit
mit der Flüssigkeit
zu ermöglichen,
sollen die Verbindungen der Metallsalze vorzugsweise mit Wasser,
Alkohol und ähnlichen
Flüssigkeiten
löslich
ausgebildet sein. Die vorstehend genannten Vorgaben erfüllen hauptsächlich Metallsalze
mit organischen Säuren wie
beispielsweise Hydroxide, Karbonate, Acetate, Formiate, Oxalate
und/oder Acethylacetonate.
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Bei
dem nun folgenden Abschnitt zur Herstellung der Formkörper bei
der weiteren Wärmebehandlung
der Formkörper
in oxydierender Atmosphäre
werden die Formkörper
in einem speziellen Ofen z.B. bis zu einer Temperatur von etwa 600° C entbindert.
Bei dieser Wärmebehandlung
der Formkörper zersetzen
sich sowohl alle Bestandteile des organischen Binders der Flüssigkeit
als auch der beigefügte Zusatzstoff.
Der aus ein oder mehreren Verbindungen in Form von Metallsalzen
bestehende Zusatzstoff zersetzt sich bei dieser Temperatur in ein
als Festkörper
ausgebildetes Ergänzungszersetzungsprodukt.
Da der Zusatzstoff aus Metallsalzen besteht, werden also zu Beginn
der Erwärmung
für den
Sinterprozess vor Erreichen der Endtemperatur der Sinterung durch
die Zersetzung des Zusatzstoffes Zersetzungsprodukte in Form von
Festkörpern
aus Metalloxyden und/oder Metallhydroxiden gebildet. Damit übernimmt
der Zusatzstoff zu der Flüssigkeit
seine zweite Funktion im Herstellungsprozess, die im Zusammenhang
mit der Rolle der organischen Bestandteile des Binders zu sehen
ist. Die Entbinderung erfolgt in der Regel durch das Pyrolyseverfahren,
dabei wird die molekulare Struktur der organischen Bindersubstanz
zerstört
und ein Großteil
der Bruchstücke
der organischen Moleküle
entweicht als Gase. In den meisten Fällen verbleibt aufgrund der
thermodynamischen Stabilität
einzelner der Pyrolyse unterworfenen organischen Produkte ein Binderrest,
der zunächst
weitgehend aus aromatischen Kohlenwasserstoffverbindungen besteht
und damit eine Bindefunktion zwischen den Basismetallpulverteilen übernehmen
kann. Trotzdem ist nach der Binderpyrolyse die Festigkeit der entbindeten
Formkörper
extrem gering. Hier übernimmt
nun der Zusatzstoff in der Flüssigkeit
in dem Herstellverfahren des Formkörpers seine zweite Funktion.
Die während
der Entbinderung aus dem Zusatzstoff ausgebildeten Zersetzungsprodukte
als Festkörper
in Form von Metalloxyden wirken ebenfalls als Binder. Diese Binderfunktion des
als Festkörper
ausgebildeten Zersetzungsprodukts des Zusatzstoffes führt also
dazu, dass neben den Binderresten der organischen Bindemittel auch die
gebildeten Metalloxyde des Zusatzstoffes die Stabilität der Formkörper in
dieser Herstellungsphase verstärken
und sie damit gegenüber
dem bisherigen Stand der Technik eindeutig verbessern und erhöhen.
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Bei
der Herstellung eines Formkörpers
in Gestalt eines Hohlkörpers
wird während
der Zeitdauer der Wärmebehandlung
in dem Sinterprozess mit steigender Erwärmung zuerst der Binder bis
auf Binderreste und danach der Trägerstoff flüchtig. Die Zersetzungstemperatur
des Trägerstoffes
und die Zersetzungstemperatur des Zusatzstoffes liegen dabei unter
dem Schmelzpunkt des Zusatzstoffes und unter dem Schmelzpunkt der
jeweiligen Basismetallpulverteile für die Formkörper.
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Ein
wesentlicher Bestandteil der Erfindung für die Herstellung von Formkörpern aus
Basismetallpulverteilen besteht mit dem Zusatzstoff in der Flüssigkeit
darin, dass während
des Zeitabschnitts der Erwärmung
die Zersetzung des Binders und die Zersetzung des Zusatzstoffes
teilweise zeitlich parallel derart abläuft, dass die Binderfunktion
des Binders für
die Basismetallpulverteile bei geringer Temperatur hoch ausgebildet
ist, und dass die Binderfunktion des Binders bei steigenden Temperaturen
immer mehr abnimmt. Gleichzeitig aber bei geringer Temperatur die
Binderfunktion des Zusatzstoffes klein ist und die Binderfunktion
des Zusatzstoffes bei steigender Temperatur ständig zunimmt. Die Bindewirkung des
Metalloxyds nimmt insbesondere aufgrund seiner geringen Partikelgröße durch
den Sintervorgang bei steigender Temperatur zu, während die
Binderwirkung des Binders wegen des Flüchtigwerdens eines Großteis seiner
Bestandteile bis auf wenige Binderreste abnimmt.
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Die
bei der Wärmebehandlung
während
des Sinterprozesses in Form von Festkörpern gebildeten und verbleibenden
Ergänzungszersetzungsprodukte aus
dem Zusatzstoff sind wie bereits bei dem Trocknungsprozess des Formkörpers erwähnt, jeweils
an allen gegenseitigen Berührungspunkten
der Basismetallpulverteile konzentriert angesammelt und tragen auf
diese Weise an den Schwachpunkten bei der Konstruktion aus Basismetallpulverteilen,
nämlich den
Berührungspunkten
dieser Basismetallpulverteile untereinander, zur erhöhten Festigkeit
des fertiggestellten Formkörpers
bei. Bei der Fertigung von Formkörpern,
die als Hohlkörper
ausgebildet sind, liegen dabei die Zersetzungstemperatur des Trägerstoffes
und die Zersetzungstemperatur des Zusatzstoffes unter dem Schmelzpunkt
des Zusatzstoffes und der jeweiligen Basismetallpulverteile für die Formkörper. Wesentlich
für die
Erfindung ist dabei die Kombination der Merkmale, die aufgrund des
Zusatzstoffes in der Flüssigkeit
während
der Herstellung der Formkörper
in einer ersten Funktion die Salze des Zusatzstoffes beim Trocknen
der Formkörper bewirken,
dann in einer zweiten Funktion bei dem Zersetzen des Zusatzstoffes
in der Phase der Entbinderung durch Bildung von Metalloxyden in
kleinster Partikelgröße, die
wie bei der ersten Funktion des Zusatzstoffes auch in dieser zweiten
Funktion zu einer Festigung des herzustellenden Formkörpers während der
Herstellung und Wärmebehandlung
beitragen. Erst die Kombination der zu diesen zwei Funktionen des
Zusatzstoffes führenden
Merkmale ermöglichen
das erfindungsgemäße Verfahren
zum Herstellen von Formkörpern
großer
Festigkeit und den Bestand gegen Erschütterung und Schwingungen der
hergestellten Formkörper.