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Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für Ein-, Doppel- oder Mehrschneckenextruder oder -plastifiziereinheiten mit einem ersten Teil sowie einem zweiten Teil, wobei das erste Teil ein Träger und das zweite Teil eine an der Innenseite des ersten Teils aufgebrachte verschleißfeste Schicht ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Gehäuses.
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Es ist bekannt, die Hohlkammern von Extrudergehäusen, in denen die Extruderschnecken angeordnet sind, mit einer verschleißfesten Schicht zu versehen. Die Gehäuse werden z. B. für Compoundiermaschienen oder andere Extruder im Bereich der Verarbeitung von Metallpulvern, Keramikpulvern oder Lebensmitteln und dergleichen eingesetzt. Oftmals sind die Gehäuse für Doppel- und Mehrschneckenextruder ausgebildet und beinhalten dementsprechend zwei oder mehrere Hohl- bzw. Aufnahmekammern für die Extruderschnecken, welche ineinander kämmend im Gehäuse laufen. Die Oberflächen des Gehäuseinnenraumes sind hohen Verschleißbeanspruchungen ausgesetzt. So entstehen durch hohe Umdrehungszahlen der Extruderschnecken hohe Kräfte, welche auf die Innenwandung der Hohlkammern mittels Druck und Reibung einwirken. Bei Auftreten von Verklumpungen im Bereich der zu verarbeitenden Massen kann es zu einer Verbiegung der Extruderschnecken kommen, welche sodann an das Extrudergehäuse schlagen. Außerdem entstehen chemische Beanspruchungen durch aggressive Stoffe im zu verarbeitenden Produkt, wie Säuren und Laugen. Es ist mithin erforderlich, die Innenwandung der Hohlkammern widerstandsfähig gegen Verschleiß auszugestalten. Hohe Verschleißwiderstände der Innenwandung der Hohlkammern werden durch Aufbringen von Verschleißschichten auf pulvermetallurgischer Basis erreicht, die im sogenannten HIP(Heißisostatisch Pressen)-Verfahren auf die vorgebohrten Hohlkammern aufgebracht werden. Es entsteht eine reine Diffusionsverbindung zwischen Schicht und Basiswerkstoff. Überwiegend kommen dabei Pulver auf Nickel- oder Kobaltbasis zum Einsatz, die zur Erhöhung der mechanischen Verschleißbeständigkeit mit Hartstoffen, insbesondere Metallcarbiden, wie Wolframcarbid, Chromcarbid, Titancarbid, Vanadiumcarbid und dergleichen, angereichert werden.
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Die Beimischungen verändern die Wärmedehnungskoeffizienten der im HIP-Prozess entstehenden Schichten mit der Folge, dass Dehnungsunterschiede zwischen Trägerwerkstoff und Schichtwerkstoff auftreten. Bei bzw. nach der Abkühlung von der HIP-Prozesstemperatur, die etwa bei 900°C bis 1200°C liegt, werden hohe Spannungen im Verbund zwischen Trägermaterial und Schichtmaterial erzeugt. Vor allem bei Konturinhomogenitäten, wie beispielsweise den Zwickelbereichen, die aufgrund der sich teilweise überlappenden Hohlkammern beim Doppel- oder Mehrschneckenextruder gebildet werden, führen diese Spannungen oft zu Rissen in der aufgebrachten Schicht oder auch zu einem Abplatzen der Schicht.
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Zur Vermeidung von derartigen Problemen bzw. zum Ausgleich der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten ist es bekannt, zwischen dem Gehäusematerial sowie der Beschichtung eine duktile Zwischenschicht in Form eines Nickelbleches einzusetzen. Dies führt aber dazu, dass der Herstellungsprozess sehr aufwendig wird und außerdem bei größeren Baugrößen weiterhin die Gefahr des Abplatzens der Beschichtung (vor allem im Zwickelbereich) besteht.
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Die Problematik der auftretenden Spannungen aufgrund der unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten von Trägermaterial und Beschichtung können aber auch bei anderen Bauteilen, die entsprechend hergestellt sind, auftreten.
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Aus
DE 31 40 188 C2 ist ein Gehäuse für einen Doppelschneckenextruder mit einer verschleißfesten Schicht bekannt. Die Herstellung dieser verschleißfesten Schicht erfolgt, indem verschleißfestes Material aufgespritzt und anschließend gesintert wird. Abschließend wird die Oberfläche der aufgespritzten Schicht durch mechanische Bearbeitung geglättet.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein neuartiges Gehäuse für Ein-, Doppel- oder Mehrschneckenextruder oder -plastifiziereinheiten zur Verfügung zu stellen, welches kein Abplatzen bzw. keine Rissbildung der HIP-Schicht zulässt bzw. dies verhindert sowie gleichzeitig eine im Vergleich zu bisherigen Lösungen wirtschaftlichere Lösung zur Verfügung stellt.
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Die Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2–26. Ein vorteilhaftes Verfahren wird in den Ansprüchen 27–30 gelehrt.
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Das erfindungsgemäße Gehäuse für Ein-, Doppel- oder Mehrschneckenextruder oder -plastifiziereinheiten umfasst ein erstes Teil sowie ein zweites Teil, wobei das erste Teil ein Träger und das zweite Teil eine an der Innenseite des ersten Teils aufgebrachte verschleißfeste Schicht ist, die verschleißfeste Schicht im HIP(Heißisostatisch Pressen)-Verfahren aufgebracht ist und Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche an der Verbindung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil im Vergleich zur äquidistanten Kontur vorgesehen sind. Die an der Verbindungsfläche auftretenden Schubspannungen werden überwiegend in den ersten Teil eingeleitet und die Diffusions-Verbindungszone wird entlastet. Durch die Vergrößerung der Oberfläche greift das erste und das zweite Teil stärker ineinander ein, so dass gleichzeitig Dehnungsunterschiede besser aufgefangen werden. Die entsprechend aufgebauten Gehäuse bieten eine sichere und dauerhafte Verbindung von erstem und zweitem Teil, die auch hohen mechanischen Belastungen standhält. Einem Abplatzen der zweiten Schicht wird entgegengewirkt. Da derartige Gehäuse besonders hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind, sind dort auch besonders hohe Schubspannungen zwischen Schicht- und Trägerwerkstoff zu erwarten. Die Schubspannungen werden durch die Vergrößerung der Oberfläche bzw. Verbindungsfläche in den Trägerkörper eingeleitet und die Diffusions-Verbindungszone zwischen Träger und verschleißfester Schicht wird entlastet.
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Die im HIP-Verfahren aufgebrachte Schicht kann eine pulvermetallurgische Schicht sein. Derartige Pulver haben den Vorteil, dass sie zur Erhöhung der mechanischen Verschleißbeständigkeit mit Hartstoffen, z. B. Metallcarbiden homogen vermischt werden können.
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Die Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche können nur in einem Teilbereich der Gesamtfläche vorgesehen sein. Es kann sich dabei um Teilbereiche handeln, die besonderen mechanischen oder chemischen Belastungen ausgesetzt sind und wo mithin eine erhöhte Gefahr besteht, dass sich die zweite Schicht ablöst oder rissanfällig wird.
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Der Teilbereich kann sich im Bereich einer geometrischen Unstetigkeit befinden, insbesondere im Bereich von auftretenden Schubspannungen zwischen erstem und zweitem Teil. Z. B. kann es sich bei dem Bauteil um ein rohrförmiges Bauteil handeln, welches in seinen Innenbereich eine im HIP-Verfahren aufgebrachte Schicht aufweist sowie einen sich der Länge nach erstreckenden Steg. Im Stegbereich befinden sich die Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche und bewirken in diesem Bereich, der besonders hohen Spannungen ausgesetzt ist, eine innige Verbindung von erstem und zweitem Teil.
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Es kann aber auch vorgesehen sein, dass sich die Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche über die gesamte Grenzfläche zwischen erstem und zweitem Teil erstrecken. Dies kann besonders dann zweckmäßig sein, wenn sich entsprechende Spannungen im gesamten Grenzbereich ausbilden können und über dem gesamten Bereich eine entsprechende sichere Verbindung herbeigeführt werden muss.
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Als Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche zwischen ersten und zweitem Teil kann eine Konturierung im Bereich des ersten Teils vorgesehen sein, die bei Vorliegen von Schubspannungen an der Grenzfläche zwischen erstem und zweitem Teil Aufnahmeflächen für die Schubspannungen bildet. Insbesondere wird durch die Konturierung eine Vielzahl von Aufnahmeflächen geschaffen, so dass die auftretenden Kräfte pro Flächeneinheit kleiner werden. Der Gefahr einer Rissbildung oder Abplatzung des ersten bzw. zweiten Teils wird dadurch entgegengewirkt.
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Vorteilhafterweise können die Aufnahmeflächen zur Wirkrichtung der Schubspannungen gerichtet angeordnet sein, so dass die einzelnen Aufnahmeflächen die auftretenden Schubspannungen in großem Umfang auffangen. Zweckmäßigerweise können die Aufnahmeflächen unter einem Winkel zwischen 60° und 90° zur Wirkrichtung der Schubspannungen angeordnet sein.
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Mit Vorteil kann ein direkter Kontakt zwischen erstem und zweitem Teil bestehen. Eine zusätzliche Zwischenschicht, die dem Abbau von Spannungen zwischen den beiden Teilen dient, ist nicht notwendig. Das gesamte Bauteil kann entsprechend kostengünstiger hergestellt werden. Außerdem kann das zweite Teil im Wesentlichen äquidistant (bis auf den Bereich der Oberflächenvergrößerung) zum ersten Teil verlaufen.
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Vorteilhafterweise kann die Oberfläche zwischen erstem Teil und zweitem Teil bzw. die Oberfläche des ersten Teils im Verbindungsbereich um 10%–40%, insbesondere um 20%–30% vergrößert sein. Eine entsprechende Oberflächenvergrößerung führt zum gewünschten erhöhten Halteeffekt. Zur Realisierung der Oberflächenvergrößerung kann die Oberfläche bzw. die Grenzfläche zwischen erstem und zweitem Teil profiliert ausgebildet sein. In einer möglichen Ausführungsvariante kann die Oberfläche zwischen erstem Teil und zweitem Teil wellenförmig ausgebildet sein. Dabei ist das erste Teil profiliert bzw. wellenförmig ausgebildet und das zweite Teil in Anpassung an die Oberfläche des ersten Teils angeformt. Das Verhältnis aus Wellenlänge zu Amplitude kann vorzugsweise kleiner 10 sein, womit sich entsprechend große Aufnahmeflächen für die Einleitung von auftretenden Schubspannungen in den ersten Teil ausbilden.
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Die Oberfläche bzw. Verbindungsfläche zwischen erstem und zweitem Teil kann auch eine gezahnte Form aufweisen. Insbesondere kann das Verhältnis aus Zahnweite zu Zahnhöhe kleiner 10 sein.
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In einer weiteren Ausführungsvariante kann die Oberfläche bzw. Verbindungsfläche zwischen erstem und zweitem Teil zackenförmig ausgebildet sein. Es kann sich dabei um beliebige Zackenformen, wie z. B. Dreiecke oder Bogendreiecke, handeln. Das Verhältnis aus Grundlinie zu Höhe der Zacken ist ebenfalls zweckmäßigerweise kleiner 10. Ferner kann die Oberfläche zwischen erstem und zweitem Teil nutenförmig ausgebildet sein. Das Verhältnis aus Nutbreite zu Nuttiefe ist vorteilhafterweise ebenso kleiner 10.
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Alternativ zu den oben beschriebenen Ausführungsvarianten kann die Oberfläche des ersten Teils Bohrungen aufweisen, in die das zweite Teil eingeformt ist. Auch dadurch wird eine Vergrößerung der Verbindungsfläche und damit eine Entlastung der Diffusions-Verbindungszone bewirkt.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Oberfläche des ersten Teils bzw. die Verbindungsfläche zwischen erstem und zweitem Teil in anderer Art und Weise als oben beschrieben vergrößert ist.
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Die Verbindungsfläche kann zwischen erstem und zweitem Teil teilweise wellenförmig und/oder gezahnt und/oder zackenförmig und/oder nutenförmig und/oder mit Bohrungen versehen ausgebildet sein. Je nach den auftretenden Schubspannungen kann die Ausgestaltung der Oberfläche des ersten Teils bzw. der Verbindungsfläche entsprechend geometrisch geformt sein.
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Die Wellen, Zähne, Zacken, Nuten und/oder Bohrungen und/oder andere Profilierungen können längs, quer und/oder schräg zur Längsachse des ersten Teils angeordnet sein. Die jeweilige Orientierung der Profilierung oder geometrischen Oberflächenformen kann den jeweiligen auftretenden Schubspannungen sowie deren Wirkrichtungen angepasst sein.
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Das zweite Teil kann aus Pulver auf Nickel- und/oder Kobaltbasis und/oder Eisenbasis hergestellt sein, welches zur Erhöhung der mechanischen Verschleißbeständigkeit mit Hartstoffen, insbesondere Metallcarbiden, wie Wolframcarbid, Chromcarbid, Titancarbid, Vanadiumcarbid und dergleichen versetzt ist. Derartige Pulver zeichnen sich durch ihre hohe Härte sowie mechanische und chemische Beständigkeit aus.
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Ist das Gehäuse für Doppel- oder Mehrschneckenextruder ausgebildet, können mindestens zwei sich teilweise überlappende Hohlkammern unter Bildung von Zwickelbereichen zur jeweiligen Aufnahme von Extruderschnecken vorgesehen sein, wobei mindestens in einem Zwickelbereich die Mittel zur Vergrößerung der Verbindungsfläche angeordnet sind. In den Zwickelbereichen treten die höchsten Schubspannungen auf, so dass besonders in diesen inhomogenen Bereichen eine Spannungsentlastung herbeigeführt wird.
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In Anpassung an die zunehmenden Schubspannungen können auch die Größe und/oder der Halteeffekt der Aufnahmeflächen bis zur Spitze des Zwickelbereichs kontinuierlich zunehmen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für Ein-, Doppel- oder Mehrschneckenextruder oder -plastifiziereinheiten mit einem ersten Teil sowie einem zweiten Teil, wobei das erste Teil ein Träger und das zweite Teil eine an der Innenseite des ersten Teils aufgebrachte verschleißfeste Schicht ist, umfasst die folgenden Schritte:
- a) Einbringen von Mitteln zur Vergrößerung der Oberfläche in das erste Teil,
- b) Aufbringen eines HIP-fähigen Substrates für eine verschleißfeste Schicht auf den die vergrößerte Oberfläche beinhaltenden Bereich des ersten Teils sowie
- c) Formung und Verbindung der verschleißfesten Schicht mit dem ersten Teil durch heißisostatisches Pressen (HIP).
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Mittels dieses Verfahrens können hoch verschleißfeste Bauteile hergestellt werden, wobei auftretende Schubspannungen zwischen erstem und zweitem Teil überwiegend in den ersten Teil eingeleitet werden und es somit zu einer Entlastung der Diffusions-Verbindungszone von erstem und zweitem Teil kommt. Gleichzeitig wird eine entsprechend hohe Haltekraft zwischen erstem und zweitem Teil herbeigeführt. Bei dem herzustellenden Bauteil handelt es sich um ein Gehäuse für Extruder oder Plastifiziereinheiten zur Aufnahme mindestens einer Extruderschnecke. Insbesondere können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Gehäuse hergestellt werden, wie sie oben beschrieben wurden.
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Als HIP-fähiges Substrat kann ein Pulver, insbesondere auf metallischer Basis, verwendet werden, welches sich für das heißisostatische Pressen sowie die Diffusionsverbindung mit dem ersten Teil besonders eignet.
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Die Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche des ersten Teils können mittels Erodieren eingebracht werden. Erodieren hat den Vorteil einer hohen Maßhaltigkeit und Formgenauigkeit. Außerdem können gewünschte geometrische Formen höchst exakt eingebracht werden. Als mögliches Erodierverfahren kann z. B. Drahterodieren oder Senk- bzw. Bohrerodieren gewählt werden.
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Die Erfindung ist anhand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen:
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1: eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Extrudergehäuse;
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2: eine Teildarstellung eines erfindungsgemäßen Extrudergehäuses im Querschnitt;
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3: einen vergrößerten Ausschnitt des Zwickelbereichs aus dem Gehäuse gemäß 2;
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4: einen Teilbereich einer weiteren Ausführungsvariante eines Extrudergehäuses im Querschnitt mit verschiedenen Geometrien der Verbindungsflächen im Zwickelbereich;
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5: einen vergrößerten Ausschnitt des Zwickelbereichs aus dem Gehäuse gemäß 4;
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6: einen Teilbereich einer weiteren Ausführungsvariante eines Extrudergehäuses im Querschnitt mit verschiedenen Geometrien der Verbindungsflächen im Zwickelbereich; 7: einen vergrößerten Ausschnitt des Zwickelbereichs aus dem Gehäuse gemäß 6.
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Die in den Figuren dargstellten Extrudergehäuse sind nur mögliche Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Bauteils.
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Bezugsziffer 1 bezeichnet das Gehäuse für Doppel- oder Mehrschneckenextruder in seiner Gesamtheit. Die Vorderansicht des Gehäuses gemäß 1 zeigt außerdem eine vorderseitige Platte, die der Befestigung mit einem daran anschließenden Bauteil dient. Das Gehäuse 1 umfasst ein erstes Teil in Form eines Trägers 2 sowie ein zweites Teil, welches eine im HIP(Heißisostatisch Pressen)-Verfahren aufgebrachte verschleißfeste Schicht 3 darstellt. Außerdem sind zwei sich teilweise überlappende Hohlkammern 4 unter Bildung von Zwickelbereichen 5 zur jeweiligen Aufnahme von Extruderschnecken (nicht dargestellt) vorgesehen. Ferner sind Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche 6 bzw. des Verbindungsbereichs zwischen dem Träger 2 und der verschleißfesten Schicht 3 im Vergleich zur äquidistanten Kontur vorgesehen. Derartige Extrudergehäuse sind stets hohen Verschleißbeanspruchungen durch das zu verarbeitende Produkt bzw. die anschlagenden Extruderschnecken ausgesetzt. Zudem weisen der Träger 2 sowie die verschleißfeste Schicht 3 unterschiedliche Wärmedehnungskoeffizienten auf, die zu Spannungen im Verbund zwischen Träger 2 und Schicht 3 führen. Im Gebrauch können diese Spannungen noch zunehmen. Die Mittel zur Vergrößerung der Verbindungsfläche bewirken, dass die auftretenden Schubspannungen überwiegend in den Träger 2 eingeleitet werden und die Diffusions-Verbindungszone von Träger 2 und Schicht 3 entlastet wird. Der Bildung von Rissen in der Schicht 3 sowie deren Abplatzung vom Träger 2 wird entgegengewirkt.
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Bei der im HIP-Verfahren aufgebrachten Schicht 3 handelt es sich um eine pulvermetallurgische Schicht, welche sich für das HIP-Verfahren besonders eignet. Insbesondere ist ein Pulver auf Nickel- und/oder Kobaltbasis und/oder Eisenbasis vorgesehen, welches mit Hartstoffen, insbesondere mit Metallcarbiden zur Erhöhung der Verschleißbeständigkeit versetzt ist.
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Die Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche 6 sind nur in einem Teilbereich der Gesamtfläche, also der gesamten Verbindungsfläche, vorgesehen. Bei dem Teilbereich handelt es sich um den Zwickelbereich 5, in welchem besonders hohe Schubspannungen zwischen Träger 2 und Schicht 3 aufgrund der geometrischen Unstetigkeit auftreten. Demnach wird besonders in diesem Bereich die Entlastung mittels der Vergrößerung der Oberfläche 6 bzw. der Verbindungsfläche herbeigeführt.
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Es kann aber auch vorgesehen sein, dass sich die Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche über die gesamte Grenzfläche zwischen erstem und zweitem Teil bzw. zwischen Träger 2 und verschleißfester Schicht 3 erstrecken.
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Als Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche ist eine Konturierung 7 im Bereich des Trägers 2 vorgesehen, die bei Vorliegen von Schubspannungen an der Grenzfläche zwischen Träger 2 und verschleißfester Schicht 3 Aufnahmeflächen 12 für die Schubspannungen bildet. Die Aufnahmeflächen 12 sind zur Wirkrichtung der Schubspannungen gerichtet angeordnet und nehmen so die Spannungskräfte auf, wobei diese auf die jeweiligen Aufnahmeflächen verteilt.
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Die Aufnahmeflächen können unter einem Winkel zwischen 60° und 90° zur Wirkrichtung der Schubspannungen angeordnet sein.
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Zwischen dem Träger 2 und der verschleißfesten Schicht 3 besteht ein direkter Kontakt. Es ist keine Zwischenschicht erforderlich, die für einen Ausgleich der Spannungen sorgt.
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Wie aus den Zeichnungsfiguren hervorgeht, verläuft die Schicht 3 äquidistant zum Träger 2. Lediglich im Bereich der Konturierung 7 ist auch die Schicht 3 stärker ausgebildet. Dies bedeutet gleichzeitig, dass der Träger 2 in üblicher Weise hergestellt werden kann, wobei dann lediglich noch die Konturierung 7 angebracht werden muss. Auch die verschleißfeste Schicht 3 kann dann in der üblichen Weise angeformt werden.
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Die Oberfläche 6 zwischen Träger 2 und Schicht 3 ist um mindestens 20% vergrößert, so dass der gewünschte Halteeffekt eintritt.
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Wie aus den Ausführungsvarianten gemäß den 1, 2 und 3 hervorgeht, ist dort die Verbindungsfläche 6 zwischen Träger 2 und Schicht 3 wellenförmig (Wellenform 10) ausgebildet. Das Verhältnis aus Wellenlänge zu Amplitude ist kleiner 10, so dass eine ausreichende Oberflächenvergrößerung resultiert.
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Die Verbindungsfläche 6 zwischen Träger 2 und Schicht 3 kann aber auch eine gezahnte Form 9 aufweisen, wie dies aus den 4 und 5 in der rechten Hohlkammer 4 dargestellt ist. Das Verhältnis aus Zahnweite zu Zahnhöhe ist auch hier kleiner 10. Die Verbindungsfläche 6 zwischen Träger 2 und Schicht 3 kann auch nutenförmig (Nutenform 10) ausgebildet sein, wie dies in den 4 und 5 in der linken Hohlkammer 4 dargestellt ist. Das Verhältnis aus Nutbreite zu Nuttiefe ist auch in diesem Fall kleiner 10.
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In den in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsvarianten weisen die jeweiligen Oberflächen 6 bzw. Verbindungsflächen in der linken und rechten Hohlkammer 4 eine Zackenform 11 auf. In der linken Hohlkammer 5 sind die jeweiligen Zacken bogendreiecksförmig ausgebildet. In der rechten Hohlkammer 4 sind die Zacken dreieckig. Die jeweiligen Aufnahmeflächen zur Aufnahme der Spannungen sind mit Bezugsziffer 12 versehen.
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In den in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsformen erstreckt sich die jeweilige Konturierung bzw. Profilierung längs bzw. parallel zur Längsachse der jeweiligen Hohlkammer 4. Es ist aber auch möglich, dass die Profilierung quer oder schräg zur Längsachse der Hohlkammern 4 angeordnet ist. Ebenso sind auch verschiedenartige geometrische Formen an einem Träger 2 bzw. einer Hohlkammer 4 möglich. Darüber hinaus kann der Träger 2 z. B. auch Bohrungen aufweisen, in welche die verschleißfeste Schicht 3 eingeformt ist.
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Wie aus den Zeichnungsfiguren hervorgeht, sind die Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche jeweils in den Zwickelbereichen 5 der sich teilweise überlappenden Hohlkammern 4 angeordnet, da dort die größten Schubspannungen auftreten. Es ist aber auch möglich, dass sich die Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche über einen größeren Bereich und sogar über den gesamten Träger 2 erstrecken.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Gehäuses 1, welches einen Träger 2 sowie eine darauf im HIP-Verfahren aufgebrachte verschleißfeste Schicht 3 umfasst, beinhaltet die folgenden Herstellungsschritte:
- a) Einbringen von Mitteln zur Vergrößerung der Oberfläche 6 in den Träger 2,
- b) Aufbringen eines HIP-fähigen Substrates für die verschleißfeste Schicht 3 auf den die vergrößerte Oberfläche 6 beinhaltenden Bereich des Trägers 2 sowie
- c) Formung und Verbindung der verschleißfesten Schicht 3 mit dem Träger 2 durch heißisostatisches Pressen (HIP).
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Wie oben bereits erwähnt, ist als HIP-fähiges Substrat ein Pulver auf Nickel- und/oder Kobaltbasis vorgesehen, welches mit Hartstoffen, insbesondere Metallcarbiden, zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit versetzt ist.
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Die Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche am Träger 2 werden mittels Erodieren, z. B. Draht- oder Senkerodieren, eingebracht. Dadurch können Bahnen realisiert oder Hinterschnitte ausgeführt werden. Ein weiterer Vorteil besteht in den extrem geringen Schnittbreiten sowie einer hohen Maßhaltigkeit und Formgenauigkeit.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Träger
- 3
- verschleißfeste Schicht
- 4
- Hohlkammer
- 5
- Zwickelbereich
- 6
- Oberfläche
- 7
- Konturierung
- 8
- Wellenform
- 9
- gezahnte Form
- 10
- Nutenform
- 11
- Zackenform
- 12
- Aufnahmeflächen
- 13
- Bogendreieck
- 14
- Dreieck
- 15
- vorderseitige Platte
