DE1072762B - Anwendung der Punktschwcißung auf das Anheften von gepreßten Formkörpern auf Stützträgern - Google Patents

Description

• Anwendung der Punktschweißung auf das Anheften von gepreßten Formkörpern auf Stützträgern Zur Herstellung von Kupplungslamellen und ähnlichen Körpern werden die aus Metall- und Nichtmetallpulvern bestehendenSinterreibwerkstoffmischungen, die außerdem noch mit Gleitstoffen, z. B. mit Graphit, vermengt sind, durch Pressen oder Walzen zu Formkörpern verdichtet und anschließend mit den Stahlträgern zusammengesintert. Der Stahl übernimmt die Stützwirkung der empfindlichen Reibwerkstoffschicht.
• In der Regel werden diese Formkörper zu kreisringförmigen Lamellen verpreßt. Große Stahlringe werden auch durch einzelne Preßsegmente belegt. Durch die Herstellung von Segmenten ist man nicht auf große Pressen angewiesen. Die Stückzahl von Einzelsegmenten kann bis 12 Stück pro Ring betragen.
• Die Herstellung von Kupplungslamellen ist durch das Belegen mit einzelnen Segmenten sehr erschwert, denn das Zentrieren von 12 Segmenten pro Ring ist nicht einfach zu handhaben. Das Zusammensintern geschieht nämlich in einem Stapel, in dem abwechselnd Reibwerkstoffschicht, Stahlring, Reibwerkstoffschicht, Trennschicht, Reibwerkstoffschicht, Stahlring und Reibwerkstoffschicht usw.
• aufeinanderliegen. Alle Teile müssen genau aufeinandergelegt sein. Auf diese Stapel wird während der Sinterung ein bestimmter Druck ausgeübt, um alle Stellen, die durch die Sinterung angebunden werden sollen, an ihren Oberflächen zur gegenseitigen Berührung zu bringen.
• Eine weitere Erschwerung der Zentrierung tritt bei Stahllamellen ein, die ohne vorherige Verkupferung mit Reibwerkstoffolien zusammengesintert werden sollen, weil aus Gründen eines besseren Verbandes zwischen Reibwerkstoff und Stahl eine lose, dazwischen einzubringende Pulverschicht erforderlich ist. Diese Zwischenschichten bestehen aus lose aufgepuderten Metallpulvern und haben die Aufgabe, den Verband zwischen Stahl und gesinterten Reibwerkstoff zu verbessern.
• Es ist zwar bereits bekannt, Bleche usw. aus unterschiedlichen metallischen Werkstoffen miteinander durch Punktschweißen zu verbinden, auch unter Anwendung einer Lötpulverzwischenlage, jedoch ist bei gepreßten, ungesinterten Formstücken der Werkstoffwiderstand so groß und die Werkstoffestigkeit so klein (etwa 0,5 kg/mm2), daß die bekannte Punktschweiß ung hierbei nicht angewendet wurde. Es ist die Aufgabe der Erfindung, das Zentrieren der Lamellen zu erleichtern.
• Die Erfindung besteht in der Anwendung des zur Verbindung von aus verschiedenen metallischen Werkstoffen zusammengesetzten Schichten mit metallischen, nicht verkupferten Stützträgern bekannten Widerstands-Punktschweißverfahrens auf das Anheften von gepreßten, ungesinterten Formkörpern aus pulverförmigen Sinterreibmaterialien an Stützträgern aus Stahl zum Zwecke der Zentrierung und Sicherung der Lage der Reibmaterialschichten auf dem Stahlträger vor und während der Sinterung, bei gleichzeitiger, an sich bekannter Einbringung einer losen Metallpulverschicht zwischen Stahlträger und ungesintertem Formkörper, unter Anwendung an sich bekannter flacher bzw. ebener Elektroden und eines Andruckes von 0,01 bis 0,05 kg/mm2.
• Die -Erfindung kann vorteilhaft benutzt werden auch beim Anbinden vollständiger Ringe aus gepreßtem Sintermetallpulver an eine Stahlunterlage. Durch die Anheftung jedes Segmentes wird erreicht, daß bei Fortnahme der Zentriervorrichtung die Teile festhaftend an der Stahllamelle verbleiben und die weitere Handhabung zum Einlegen in den Glühofen sehr erleichtert ist. Die an den Stahlträgern angehefteten Segmente werden nunmehr beim Stapeln der Stahlringe zwangläufig mit ausgerichtet. In der Regel haben die Stahlträger gegenüber den Segmenten oder Folien hervorstehende Kanten, die wegen ihrer gegenüber dem Reibwerkstoff größeren Festigkeit als Anschläge zum Ausrichten besser geeignet sind.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die vorerwähnten, lose eingebrachten Pulverzwischenschichten nicht mehr beschädigt werden, was etwa geschehen würde, wenn die Folien beim Transport der Lamellen zum Sinterofen oder beim Stapeln selbst verschoben würden. Hierdurch verschieben sich die Pulverteilchen ebenfalls, und es kommt zu Unregelmäßigkeiten in der Zwischenschicht. Dadurch, daß also eine Haftung zwischen Stahl und Folie vor dem Sintern mittels Zentriervorrichtung durch Punktschweißung erfolgt, kann auch eine nach dem Sii'ern meist erforderliche Putzbehandlung zur Ausbildung eines sauberen Ringdurchmessers entfallen. Die Punktschweißung geht so vor sich, daß gleichzeitig zwei Segmente, beide einander gegenüberliegend, angepunktet werden. Zu beachten ist, daß die Erwärmung des Sinterbelages an diesen Stellen nur so weit fortschreitet, daß keine Entmischung des Graphits vorkommt. Geringfügige Eindrücke in den Sinterbelag sind nicht von Nachteil.
• Bei der Anwendung von losen Pulverzwischenschichten ist die Benutzung der Punktschweißung bzw. Lötung sehr vorteilhaft, weil infolge des sehr hohen Widerstandes der punktförmigen Berührungsflächen eine gute Schweißung erzielt wird. Bei den sehr geringen Anpreßdrücken von 0,01 bis 0,05 kg/mm2 Elektrodenfläche gemäß der Erfindung wird das eigentliche Gefüge des Reibwerkstoffes nicht unnötig hoch erwärmt und eine Gefügeveränderung vermieden. Die Ausbildung der Elektrodenfläche soll in an sich bekannter Weise flach oder völlig eben gehalten sein. Der Vorteil liegt darin, daß dann praktisch keine Gefügeverdichtung unter der Elektrode zustande kommt.
• Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die zu verbindenden Oberflächen rauh sind, was bespielsweise beim Stahl durch Sandstrahlen erreicht werden kann. Bei der Anwendung von losen Pulverschichten kann allerdings die Aufrauhung entfallen.
• Um die Oxydation des Stahles einzuschränken, sind dünne Flußmittelüberzüge auf der Stahloberfläche zweckmäßig. Außerdem können dem Pulver zum Verdichten in an sich bekannter Weise reduzierende Mittel beigemengt werden, die sich beim Schweißen verflüchtigen und dadurch den in den Poren vorhandenen Luftanteil verdrängen bzw. reduzieren. Man kann auch durch bestimmte Wahl des Benetzungsmittels zum Ankleben der losen Pulverschicht die Flüssigkeit an den durch das Schweißen erwärmten Stellen zur Reduktion mit ausnutzen, wie z. B. Glycol.
• An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine zu einer Reibwerkstoffolie verpreßten Formkörper im Querschnitt, Fig. 2 die durch Aufstreuen aufgebrachte Pulverschicht, F ig. 3 einen Stahlträger, an den zwei Formkörper mit Pulverzwischenlage angelegt sind, Fig. 4 die Veränderung der Anlageflächen nach vollzogener Anheftung, Fig. 5 den Querschnitt einer Kupplungslamelle gemäß F ig. 4, jedoch in gesintertem Zustand.
• Auf eine Oberfläche der verdichteten Reibwerkstoffschicht 1 (Fig. 1) wird Glycol durch Pinseln oder Aufspritzen aufgetragen. Auf die so vorbehandelte Oberfläche wird dann mit geeigneten Streueinrichtungen ein Metallpulver 2 (Fig. 2) aufgetragen, dessen Körnung bis 0,1 mm beträgt. Das Metallpulver besteht zweckmäßigerweise aus einer Legierung Kupfer-Zinn-Bronze mit etwa 15% Zinn.
• Durch die Glycolbenetzung werden die feinen Metallpulverteilchen leicht angeklebt und so vor dem Abfallen beim Wenden zu der Auflage nach Fig. 3 bewahrt.
• Die Reibwerkstoffolien werden dann von beiden Seiten so an den Trägerstahl 3 angelegt, daß die Pulverschichten den Stahl berühren. Das Zusammenlegen erfolgt in einer Zentriervorrichtung, die nach dem Schweißen entsprechend Fig. 4 abgenommen ist. Die Elektroden 4 sind in der Fig. 4 etwas zurückgezogen dargestellt. Während des Stromdurchganges schmelzen die Pulverteilchen 2. Durch den Druck der Elektroden werden gleichzeitig die Reibwerkstoffschichten 1 unter der Elektrode an den Stahl nachgedrückt. Es entstellt nur eine flache Vertiefung in der Oberfläche.
• Nach dem Schweißen werden die Lamellen im Sinterofen stapelförmig übereinandergelegt und unter Druck gesintert. Während des Sinterns wird der Reibwerkstoff an den zuvor nicht geschweißten Stellen ebenfalls an den Stahl gedrückt (Fig. 5). Während der Sinterung erweichen diese Pulverteilchen. Gleichzeitig drücken sie sich leicht in den Reibwerkstoff ein und gestatten so der Reibwerkstoffolie, sich an den Stahl anzulegen. Eine leichte Vertiefung 5 verbleibt im Reibwerkstoff.
• Anschließend müssen die Lamellen noch geschliffen werden. Je nach der Schleifabnahme kann die Vertiefung vermindert bzw. ganz zum Verschwinden gebracht werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anwendung des zur Verbindung von aus verschiedenen metallischen Werkstoffen zusammengesetzten Schichten mit metallischen, nicht verkupferten Stützträgern bekanntenWiderstands-Punktschweißverfahrens auf das Anheften von gepreßten, ungesinterten Formkörpern aus pulverförmigen Sinterreibmaterialien an Stützträgern aus Stahl zum Zwecke der Zentrierung und Sicherung der Lage der Reibmaterialschichten auf dem Stahlträger vor und während der Sinterung, bei gleichzeitiger, an sich bekannter Einbringung einer losen Metallpulverschicht zwischen Stahlträger und ungesintertem Formkörper, unter Anwendung an sich bekannter flacher bzw. ebener Elektroden und eines Andruckes von 0;01 bis 0,05 kg/11,M2. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 958 230; schweizerische Patentschrift Nr. 256 280; USA.-Patentschrift Nr. 2 033 240; Zeitschrift »Industrie-Rundschau«, 1952, S. 29 bis 32; Buch »Prakt. Handbuch der ges. Schweißtechnik« von Schimpke-Horn, Bd. 1I, 1950, S. 107; Buch »Das el.Widerstandsschweißen«vonBrunsh, 1952, S. 161.