DE102012018360A1

DE102012018360A1 - Beschichtete Pelletiermatrizen

Info

Publication number: DE102012018360A1
Application number: DE102012018360A
Authority: DE
Inventors: Sudhir Brahmandam; David R. Siddle; Irene Spitsberg
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2013-03-28
Anticipated expiration: 2032-09-18
Also published as: US20130078328A1; GB201217301D0; GB2495215A; CN103007823A; CN103007823B; GB2495215B; DE102012018360B4

Abstract

Pelletier-Ringextrusionsmatrizen, die einen Matrizenköper aufweisen, der eine Vielzahl von Löchern hat, wobei jedes Loch eine Oberfläche zumindest teilweise mit einer reibungsarmen Beschichtung beschichtet hat. Die reibungsarmen Beschichtungen reduzieren die Oberflächentemperaturen während des Betriebs der Matrizen, was die Verflüchtigung und den uneinheitlichen Fluss des extrudierten Materials reduziert. Die Pelletier-Ringextrusionsmatrizen besitzen eine verbesserte Matrizenlebensdauer aufgrund der reibungsarmen Beschichtungen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Pelletiermatrizen und spezieller auf beschichtete Pelletier-Ringextrusionsmatrizen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Übliche Pelletierprozesse verwenden allgemein eine Platte oder einen Ring mit vielen Löchern unterschiedlicher Formen, die verwendet werden, um ein Pellet aus einem Material zu formen, das in die Löcher gepresst wird. Das Material bewegt sich durch die Löcher und tritt am anderen Ende aus, wo es von Messern zugeschnitten wird. Ein solches Extrudieren des Materials erfordert allgemein einen großen Kraftaufwand, da das Material sich auf der Eingangsseite und dann entlang der Seiten der Löcher zieht, wodurch aufgrund dieser Arbeit ein gewisser Erwärmungspegel erzeugt wird. Der Pelletierprozess stützt sich auf einen gewissen Reibungsgrad zwischen dem Rohmaterial und den Matrizenoberflächen, um das Rohmaterial auf eine höhere Dichte zu komprimieren, während es extrudiert wird. Eine übermäßige Reibung führt aber zu einer übermäßigen Wärme, die das Verbrennen oder Oxidieren des Materials verursachen kann, was zu Ausschuss führt.
Eine Art des Pelletierens verwendet einen Rotationsextruder, um die Materialien zu mischen und zu einer Matrizenplatte zu transportieren, die geformte Löcher enthält, welche die Pellets bilden. Eine andere Art des Pelletierens verwendet eine Ringmatrize, die entsprechende Walzen hat, die das Material radial durch die Pelletierlöcher von innerhalb nach außerhalb der Ringmatrize pressen. Wenn das extrudierte Material aus der Matrize austritt, können die Stränge durch ein Messer oder einen Satz von Messern geschnitten werden, die sich direkt beim Austritt aus der Matrize entlang der Oberfläche der Matrizenseite bewegen. Diese Arten von Matrizen sind typischerweise zylindrisch mit Durchmessern, die zum Beispiel von etwa 16 bis 72 Inch (ca. 40–183 cm) reichen. Der Körper der Matrize enthält durchgehend hunderte bis tausende von Löchern, um den Extrusionsprozess zu vereinfachen. Die Durchmesser der Löcher können zum Beispiel von etwa 1 mm bis etwa 25 mm reichen. Diese Ringextrusionsmatrizen können in etlichen Anwendungen genutzt werden, wie zum Beispiel dem Pelletieren von Haustier- und Viehfutter und dem Pelletieren von Holz für Biokraftstoffanwendungen.
Ein entscheidendes Problem bei dieser Art von Matrizen ist aber der Verlust an Pelletqualität mit zunehmenden Zyklen und ein vorzeitiger mechanischer Ausfall der Matrize durch Rissbildung durch die Wanddicke in einer radialen Ausrichtung. Während solche Ausfälle möglicherweise als das Ergebnis von Verschleiß der Innenfläche des Rings und des Lochs erklärt werden könnten, hat aber die Ausfallanalyse der Matrizen gezeigt, dass, während der Verschleiß der Innenfläche des Matrizenrings und der Löcher auftreten kann, dies jedoch nicht der Grund für den Verlust an Pelletqualität oder den Ausfall der Matrize durch Rissbildung ist. Es hat sich herausgestellt, dass der unerwartete Grund für diese Ausfälle mit der Reibung verbunden ist, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.
Während des Betriebs üblicher Pelletier-Ringextrusionsmatrizen verursacht die Reibung einen Temperaturanstieg, was dazu führt, dass Schwebeteilchen im Brei schneller verdampfen oder verdunsten. Dies führt zu Viskositätsveränderungen im Brei, die ihrerseits einen uneinheitlichen Fluss verursachen und schließlich zu einer schlechten Pelletqualität führen. Dieser uneinheitliche Breifluss führt dazu, dass das Material sich innerhalb der Matrize anstaut und die Beanspruchung erhöht, die notwendig ist, um den Brei durch die Durchgänge zu extrudieren. Der Anstieg der Temperatur und der Beanspruchung beschleunigt das Wachsen von Ermüdungsrissen in der Matrize. Der ursächliche Grund für den Verlust an Pelletqualität und für die vorzeitige Rissbildung der Matrizen wird daher hauptsächlich durch die Reibung an der Eingangsabschrägung zu den Pelletierlöchern verursacht. Eine Abnahme der Reibung an dem Einlauf-Abschrägungsabschnitt würde die mit dem Temperaturanstieg verbundenen Probleme minimieren und die Lebensdauer der Matrize und die Pelletqualität erhöhen.
Es gibt verschiedene Lösungsansätze, um die Reibung verschiedener Arten von Oberflächen zu steuern. Diese enthalten selbstschmierende Oberflächen, bei denen ein flüssiges oder festes Schmiermittel in den Oberflächenporen oder -merkmalen eingeschlossen ist. Verschiedene reibungsarme Keramik- oder Cermet-Beschichtungen können mittels verschiedener Beschichtungs-/Umhüllungstechnologien abgeschieden werden. Das Verändern oder Verbessern der Oberfläche in einer Art und Weise, die die Substrateigenschaften nicht verschlechtert, und die gleichzeitige Beibehaltung der bei dieser Anwendung benötigten reibungsarmen Eigenschaften ist aber eine Herausforderung. Ein Hauptproblem bei der Anwendung von selbstschmierenden Oberflächen bei Ringmatrizen ist es, dass entweder das weiche Schmiermaterial schnell vom Extrudierbrei verbraucht wird oder die Poren auf der Stahlfläche, die notwendig sind, um das Schmiermittel zurückzuhalten, die mechanische Festigkeit des Stahls verringern und zu einem vorzeitigen Ausfall der Matrize führen können.
Während verschiedene Beschichtungs-/Umhüllungstechniken zur Verfügung stehen, um reibungsarme Beschichtungen aufzubringen, haben diese Technologien ihre eigenen Probleme einschließlich einer Verschlechterung der Substrateigenschaften und einer schlechten Maßsteuerung. Zum Beispiel funktionieren Techniken wie Heißnebel und Plasma-Transferlichtbogen nicht, da die hohe Wärmezufuhr die Bauteile verformt, die dann korrigiert werden müssen, was zu einer hochpreisigen Lösung führt. Chemische Dampfabscheidungstechniken (CVD) und physikalische Dampfabscheidungstechniken (PVD) werden aufgrund der begrenzten Dicke der Technologie des Stands der Technik und der Maßverformung, die durch die hohen Abscheidetemperaturen verursacht wird, nicht in Betracht gezogen. Traditionelle CVD-Technologien sind auf Abscheidungstemperaturen von mehr als 800°C beschränkt. Andere Technologien wie Umhüllen oder Tauchbeschichtung waren auch nicht erfolgreich, da sie die Löcher stopfen und/oder die Bauteile aufgrund der hohen Wärmezufuhr während des Prozesses verformen.
Es wäre höchst wünschenswert, eine verbesserte Pelletiermatrize, die verbesserte Eigenschaften wie niedrigere Reibung im Abschrägungsbereich aufweist, mit einer geeigneten Verschleißfestigkeit, um das Abschrägungsprofil beizubehalten, und ein Herstellungsverfahren dafür zu liefern.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert beschichtete Pelletier-Ringextrusionsmatrizen mit verbesserter Lebensdauer. Reibungsarme Beschichtungen werden auf der Innenfläche der Matrize und am Eingang und einem Teil der Oberfläche der Extrudierlöcher geliefert. Die Beschichtungen begrenzen den Anstieg der Oberflächentemperatur während der Nutzung der Matrize.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung liefert eine Pelletier-Ringextrusionsmatrize, die einen Matrizenkörper mit einer Vielzahl von Extrudierlöchern aufweist, wobei jedes Loch eine Oberfläche mit einer reibungsarmen Beschichtung darauf abgeschieden aufweist.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Beschichtung einer Pelletier-Ringextrusionsmatrize zu liefern, das das Auftragen einer reibungsarmen Beschichtung auf einen Teil der Pelletier-Ringextrusionsmatrize bei einer Temperatur von weniger als 520°C umfasst, wobei die Pelletiermatrize eine Vielzahl von Extrudierlöchern aufweist und die reibungsarme Beschichtung auf mindestens einen Teil einer Oberfläche jedes Lochs aufgetragen wird.
Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen klarer aus der folgenden Beschreibung hervor.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine teilweise schematische Draufsicht auf eine Pelletier-Ringextrusionsmatrize im Betrieb gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine isometrische Ansicht einer Pelletier-Ringextrusionsmatrize, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschichtet werden kann.
3 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines Pelletier-Ringextrusionsmatrizen-Aufbaus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Schnittansicht von Extrudierlöchern einer Pelletier-Ringmatrize, die mit einer reibungsarmen Beschichtung beschichtet sind, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die vorliegende Erfindung liefert Pelletiermatrizen mit einer reibungsarmen Beschichtung auf mindestens einem Teil von ihnen. Die Pelletiermatrize kann aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen. Zum Beispiel kann die Pelletiermatrize aus rostfreiem Stahl, Kohlenstoffstahl oder Superlegierungen bestehen. In manchen Ausführungsformen kann die Matrize aus CA6NM, einem rostfreien Stahl der Serie 300 oder 400, einer Legierung des Typs 4140, 4340 oder ähnlich, Inconel oder Hastealloy, oder einer ähnlichen Legierung auf der Basis von Nickel bestehen. Die Pelletiermatrize hat typischerweise eine Härte von 45–55 RC, eine Festigkeit von 1.3–2.1 GPa, eine Zähigkeit größer als 27 N-m und eine Dauerfestigkeit von mindestens 680 MPa. Die Pelletiermatrize kann durch einen beliebigen Prozess wie Abformen, Schweißen, maschinelle Bearbeitung von geschmiedeten Werkstoffen oder pulvermetallurgische Verfahren von einem Fachmann hergestellt werden.
Die 1 und 2 veranschaulichen eine Ausführungsform einer Ring-Pelletiermatrize 10 zur Verwendung mit einem üblichen Extruder, die teilweise mit einer reibungsarmen Beschichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschichtet sein kann. Wie sehr klar in 2 gezeigt, weist die Ring-Pelletiermatrize 10 einen zylindrischen Matrizenköper 12 mit einer oberen Rille 14, einer unteren Rille 16 und einem Matrizenarbeitsbereich 18 dazwischen auf. Der Matrizenarbeitsbereich 18 weist eine Vielzahl von kleinen Löchern oder Bohrungen 20 auf, die allgemein eine ähnliche oder die gleiche Konfiguration haben können. Die kleinen Löcher 20 sind Extrusionsdurchgänge für die Materialzufuhr. Die kleinen Löcher 20 erstrecken sich in einer radialen Richtung durch den Matrizenköper 12 von einer Innenseite 22 des Matrizenarbeitsbereichs 18 zu einer Außenseite 24 des Matrizenarbeitsbereichs 18.
Die 1 und 3 veranschaulichen die Verwendung der erfindungsgemäßen Pelletiermatrize 10 in einer Pelletpresse 50. Während des Prozesses wird Material in die Pelletiermatrize 10 eingeleitet, und Walzenlager-Walzen 54 werden verwendet, um das Material über die Innenseite 22 des Matrizenköpers 12 zu verteilen. Das Material wird durch die Löcher 20 von der Innenseite 22 der Oberfläche des Matrizenarbeitsbereichs 18 extrudiert und von den Walzen 54 nach außen zur Außenseite 24 des Matrizenköpers 12 durchgedrückt.
Wie in den 3 und 4 veranschaulicht, enthalten die kleinen Löcher 20 eine Einlassendeöffnung 26 mit einem spitz zulaufenden Teil oder Abschrägung 30 und einen allgemein zylindrischen Durchgangsabschnitt 32, der sich davon zu einer Auslassendeöffnung 34 erstreckt. Die Extrusionsdurchgänge oder der Durchgangsabschnitt 32 können verschiedene geometrische Konfigurationen in Form und Durchmessergröße sowie verschiedene Konfigurationen innerhalb des gleichen Matrizenköpers haben.
Erfindungsgemäß hat eine Innenfläche 36 der kleinen Löcher 20 eine reibungsarme Beschichtung 40 auf mindestens einem Teil davon. Die reibungsarme Beschichtung 40 kann sich mindestens entlang des spitz zulaufenden Teils 30 der Innenfläche 36 des Lochs 20 befinden. In anderen Ausführungsformen kann die reibungsarme Beschichtung 40 sich über den spitz zulaufenden Teil 30 hinaus auf die Innenfläche 36 der kleinen Löcher 20 erstrecken. In noch anderen Ausführungsformen kann die reibungsarme Beschichtung 40 sich auf der ganzen Innenfläche 36 der Löcher 20 befinden. Die reibungsarme Beschichtung 40 kann auch die ganze Innenseite 22 der Matrize 10 bedecken.
Die reibungsarme Beschichtung 40 kann ein beliebiges Material enthalten, das eine geringe Reibung hat, während es ausreichende Verschleiß-, Korrosions- und Erosionseigenschaften hat. In manchen Ausführungsformen kann die reibungsarme Beschichtung 40 Materialien aus Wolframkarbid enthalten. In anderen Beispielen kann die reibungsarme Beschichtung ein diamantartiger Kohlenstoff mit ultraniedriger Reibung (DLC), Molybdän-Disulphid, auf Ti-Si-Cr-C-N basierende Beschichtungen oder auf WC/W basierende Beschichtungen sein.
Die reibungsarme Beschichtung 40 kann auf der Innenfläche 36 der Löcher 20 mindestens 20 Mikron dick sein. Zum Beispiel kann die Beschichtungsdicke mindestens 25 Mikron, mindestens 50 Mikron, mindestens 100 Mikron oder mindestens 200 Mikron dick sein. In Merkmalen der Erfindung kann die reibungsarme Beschichtungsdicke 25 bis 75 Mikron oder 35 bis 55 Mikron sein. Die Beschichtung, wie sie angewendet wird, kann Zähigkeitseigenschaften haben, die es ihr ermöglichen, kein sichtbares Absplittern auf im Betrieb elastisch verformten Substratbereichen aufzuweisen. Die Verschleißfestigkeitseigenschaften des beschichteten Bauteils gemäß dem ASTM G65-Test können größer als 30- oder 40mal als diejenigen eines nicht beschichteten Substrats sein.
In Merkmalen der Erfindung kann die reibungsarme Beschichtung 40 aus einer einzigen Schicht oder aus mehreren Schichten bestehen. In einer Ausführungsform mit mehreren Schichten kann jede Schicht aus Metall, Keramik oder Verbundmaterial sein. Beispiele von Metallschichten enthalten Ti, Cr, Zr oder Hf. Beispiele von Keramikschichten können TiN, TiCN, TiAlN, TiAlSiCN oder WC enthalten. Beispiele von Verbundschichten enthalten WC-W, TiSiCN Nanoverbundstrukturen, SiCN, WC-Co, WC-Ni, Ni-Diamant und dergleichen.
Die reibungsarme Beschichtung 40 kann auf die Innenfläche der kleinen Löcher 20 durch metallurgisches Bonden der Beschichtung an ein Substrat durch von den Fachleuten anerkannte Prozesse aufgebracht werden. Eine Abscheidung aus der Dampfphase, eine chemische Abscheidung oder eine Abscheidung aus flüssigen Medien wie Brei oder chemischen Lösungen kann verwendet werden.
In Merkmalen der Erfindung kann die Beschichtung durch eine PVD-Technik durch Drehen einer Kathode innerhalb des Rings während der Abscheidung aufgebracht werden. Beispiele von PVD-Techniken enthalten Magnetron-Sputtern, Bogenentladung oder plasmaverstärkte PVD-CVD-Hybride, wie plasmaverstärktes Magnetron-Sputtern und dergleichen.
Alternativ kann die Beschichtung durch eine Niedertemperatur- oder plasmaverstärkte CVD-Technik abgeschieden werden. In bestimmten Ausführungsformen tritt die PVD- und/oder CVD-Abscheidung der Beschichtung nicht bei Temperaturen höher als 600°C auf und kann um 500°C herum auftreten, wie bei 450–520°C. Die Beschichtung, wie sie auf die Innenfläche der kleinen Löcher 20 aufgebracht wird, führt vorzugsweise zu einer ähnlichen Oberflächenbeschaffenheit wie die Innenfläche des Lochs ohne eine Beschichtung. Vorzugsweise führt die reibungsarme Beschichtung nicht zu irgendwelchen sichtbaren Fehlern, wie zum Beispiel sichtbaren Mängeln, Abblättern oder exponierten Flächen, und hat eine Farbbeständigkeit über den beschichteten Teil der Innenfläche der kleinen Löcher. In Ausführungsformen, nach dem Aufbringen der Beschichtung, kann der beschichtete Teil der kleinen Löcher 20 einer weiteren Verarbeitung wie Polieren unterzogen werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist eine Ringmatrize, bei der das Substrat aus rostfreiem Stahl besteht, beschichtet bei einer Temperatur von 450–520°C mit einer Dicke von 20–200 μm der TiSiCN- oder WC/W-Beschichtung, mit einem Reibungskoeffizienten in dem Bereich von 0,2 bis 0,6. Vorzugsweise beträgt die Abscheidetemperatur < 490°C und die Beschichtungsdicke beträgt 30–70 μm.
Die Beschichtung befindet sich vorzugsweise auf dem abgeschrägten Teil des Lochs und erstreckt sich über eine gewisse Länge in den Durchgang und auch auf die Innenfläche der Matrize.
Die reibungsarme Beschichtung 40 hat vorzugsweise einen Reibungskoeffizienten von weniger als 0,6, typischerweise weniger als 0,5. Zum Beispiel kann der Reibungskoeffizient von 0,05 bis 0,4 oder 0,5 liegen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wirkt die Beschichtung, die ein reibungsarmes Material ist, um die während des Pelletierprozesses aufgebaute Wärme zu reduzieren. Die Reduzierung des Wärmeaufbaus in der Matrize kann dazu dienen, die Lebensdauer zu erhöhen, da die Festigkeit des Metalls der Matrize auf einem höheren Pegel aufrechterhalten wird, was zu einer verbesserten Ermüdungsanrissfestigkeit und längerer Betriebslebensdauer frei von einem ermüdungsbedingten Ausfall führt.
Die reibungsarme Beschichtung liefert ein Mittel zur Reduzierung von Reibungsladung und zum Senken der Betriebstemperaturen, was zu verbessertem Materialfluss und Metallfestigkeit führt, wodurch die Ermüdungsfestigkeit verlängert wird. Dieser geringere Reibungsgrad wird von einer entsprechenden Festigkeit gegenüber Abrieb und Erosion begleitet. Sonst wird die Beschichtung zu schnell abgenutzt und kann kein geeignetes Mittel zum Erreichen einer längeren Lebensdauer liefern. Eine Sekundärwirkung der auf den Einlassteil der pelletisierenden Löcher aufgebrachten Beschichtung ist es, dass die niedrigere Reibung die Menge an Lochverstopfung reduzieren kann, die zu einer reduzierten Lebensdauer aufgrund der höheren erfahrenen Beanspruchungen führen kann, wenn das Material am Eintritt in eine Zone oder einen Bereich der Matrize gehindert wird, wo ein Verstopfen stattgefunden hat. Diese höheren Beanspruchungen werden durch eine dickere Lage von Rohmaterial verursacht, das nicht durch die verstopften Löcher gehen kann, was eine Erhöhung des radialen Drucks auf die Ringmatrize verursacht, die zu höheren Ringbeanspruchungen im Matrizenmetall führt.
Zwei Beschichtungen wurden gegen einen Richtwert getestet, der ein unbeschichteter rostfreier 420C-Stahl ist. Die Beschichtung A war eine TiSiCN Beschichtung – PVD-basierte (Plasma Enhanced Magnetron Sputtering) PEMS-Beschichtung, wie in der veröffentlichten Anmeldung US 2009/0214787 A1 beschrieben, die hier als Verweis mit einbezogen wird. Die Beschichtung war mehr als 50 Mikron dick. Die Beschichtung wurde bei ~450°C auf ASTM G65 und ASTM G99 Testcoupons von SS420-Stahl abgeschieden. Die Beschichtung B war eine WC/W – CVD-basierte Beschichtung wie im US-Patent Nr. 4,427,445 beschrieben, das hier durch Verweis mit einbezogen wird. Die Beschichtungsdicke war größer als 50 Mikron auf dem Substrat. Die Beschichtung wurde bei ~500°C auf ASTM G65 und ASTM G99 Testcoupons von SS420-Stahl in einem CVD-Niedertemperaturofen abgeschieden.

Die Proben wurden auf Säurefestigkeit getestet, indem sie in HCl, H₂SO₄ und HF getaucht wurden. Der Reibungskoeffizient wurde unter Verwendung einer Aluminiumoxidkugel mit einer Belastung von ~1 GPa unter Verwendung des 10 Testverfahrens ASTM G99 getestet. Die Verschleißfestigkeit wurde unter Verwendung des Testverfahrens ASTM G65 bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben. Wie man in der Tabelle sieht, zeigten die Beschichtungen A und B eine gute Kombination von Niedertemperaturabscheidung, niedriger Reibung und guter Verschleißfestigkeit. Tabelle 1 Testergebnisse für unbeschichteten Stahl und zwei Beschichtungen (TiSiCN und WC/W)

	Richtwert unbeschichteter SS420	Beschichtung A (TiSiCN)	Beschichtung B (WC/W)
Säurefestigkeit	akzeptabel	gut	gut
Reibungskoeffizient (ASTM G99)	0,7	0,2–0,5	0,3–0,4
Verarbeitungstemperatur	– nicht zutreffend –	400–450°C	480–520°C
Verschleißfestigkeit (ASTM G65)	Basislinie (1X)	> 10–40X höher als unbeschichteter rostfreier Stahl der Serie 400	> 10–40X höher als unbeschichteter rostfreier Stahl der Serie 400

Die erfindungsgemäße Ring-Pelletiermatrize kann für eine Anzahl unterschiedlicher Anwendungen genutzt werden und liefert eine Anzahl von Vorteilen. Zum Beispiel enthalten solche Anwendungen Pelletiervorgänge von Nahrungsmitteln/Futter für den menschlichen und tierischen Verbrauch sowie für Recycling-Produkte wie Plastikpellets und Holzpellets. Die beschichtete Ringmatrize liefert auch eine ausgezeichnete Abrieb- und Erosionsfestigkeit, wodurch die Verschleißfestigkeit der Matrize erhöht wird. Die Erfindung beseitigt und/oder minimiert auch eine weitere Endbearbeitung der Matrize.
Es versteht sich, dass diese Offenbarung nicht auf die besonderen beschriebenen Methodiken und Materialien beschränkt ist, da diese variieren können. Es versteht sich auch, dass die in der Beschreibung verwendete Terminologie nur zum Zweck der Beschreibung der besonderen Versionen oder Ausführungsformen dient und den Schutzumfang nicht einschränken soll. Zum Beispiel, wie hier und in den beiliegenden Ansprüchen verwendet, schließen die Singularformen ”ein” und ”der/die/das” Pluralbezüge ein, es sei denn, der Kontext gibt klar das Gegenteil vor. Zum Beispiel, während hier von ”einer” Matrize, ”einer” Beschichtung, ”einer” Walze usw. gesprochen wird, können eines oder mehr dieser oder beliebiger anderer Bauteile verwendet werden. Zusätzlich soll das Wort ”aufweisend”, wie es hier verwendet wird, ”einschließlich aber nicht beschränkt auf” bedeuten. Wenn nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie der Durchschnittsfachmann allgemein versteht.
Während oben besondere Ausführungsformen dieser Erfindung zum Zweck der Veranschaulichung beschrieben wurden, ist es dem Fachmann klar, dass viele Veränderungen der Einzelheiten der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne von der wie in den Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2009/0214787 A1 [0032]
US 4427445 [0032]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM G65 [0032]
ASTM G99 [0032]
ASTM G65 [0032]
ASTM G99 [0032]
ASTM G99 [0033]
ASTM G65 [0033]
ASTM G99 [0033]
ASTM G65 [0033]

Claims

Pelletier-Ringextrusionsmatrize, die einen Matrizenköper mit einer Vielzahl von Extrudierlöchern aufweist, wobei jedes Loch eine Oberfläche mit einer darauf abgeschiedenen reibungsarmen Beschichtung aufweist.
Pelletier-Ringextrusionsmatrize nach Anspruch 1, bei der die reibungsarme Beschichtung einen Reibungskoeffizienten von weniger als 0,5 hat.
Pelletier-Ringextrusionsmatrize nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Loch einen spitz zulaufenden Einlass auf einer Innenseite des Matrizenköpers hat und sich bis zu einer Außenseite des Matrizenköpers hindurch erstreckt.
Pelletier-Ringextrusionsmatrize nach Anspruch 3, bei der die reibungsarme Beschichtung sich auf mindestens dem spitz zulaufenden Einlass befindet.
Pelletier-Ringextrusionsmatrize nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die reibungsarme Beschichtung auf die Innenfläche des Loch aufgebracht wird.
Pelletier-Ringextrusionsmatrize nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Matrizenköper aus Stahl, rostfreiem Stahl oder Superlegierungen besteht.
Pelletier-Ringextrusionsmatrize nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die reibungsarme Beschichtung aus einem Metall, einer Keramik oder einem Verbundmaterial besteht.
Pelletier-Ringextrusionsmatrize nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die reibungsarme Beschichtung eine Dicke von 20 bis 200 Mikron hat.
Verfahren zur Beschichtung einer Pelletier-Ringextrusionsmatrize, das Folgendes aufweist: Aufbringen einer reibungsarmen Beschichtung auf einen Teil der Pelletier-Ringextrusionsmatrize bei einer Temperatur von weniger als 520°C, wobei die Pelletiermatrize eine Vielzahl von Extrudierlöchern aufweist und die reibungsarme Beschichtung auf mindestens einen Teil einer Oberfläche jedes Lochs aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Pelletiermatrize aus Stahl, rostfreiem Stahl oder Superlegierungen besteht.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die reibungsarme Beschichtung aus einem Metall, einer Keramik oder einem Verbundmaterial besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die reibungsarme Beschichtung einen Reibungskoeffizienten von etwa 0,5 hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die reibungsarme Beschichtung auf die Innenfläche eines spitz zulaufenden Teils auf einer Innenseite der Pelletiermatrize aufgebracht wird.