DE1133089B - Verfahren zum Herstellen von Werkzeugen fuer die spanabhebende Bearbeitung durch Umgiessen gesinterter Koerper, insbesondere Hartmetallkoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Werkzeugen für die spanabhebende Bearbeitung durch Umgießen gesinterter Körper, insbesondere Hartmetallkörper.

Derartige Werkzeuge bestehen aus einem oder mehreren fertig gesinterten Körpern, insbesondere Hartmetallkörpern, die als Schneidkörper dienen, und femer einem metallischen Träger, wobei der oder die Schneidkörper eine der Verbindung mit dem Träger dienende Formgebung aufweisen und durch eine Gußverbindung unlösbar am Träger gehalten sind. Die Verbindung zwischen den Schneidkörpern einerseits und dem Träger andererseits wurde im allgemeinen durch Nieten, Schrauben, Klemmen, Löten, Schweißen oder Leimen bzw. Kitten hergestellt. Der Nachteil dieser bekannten Verbindungsarten, besteht entweder darin, daß sie einen relativ großen Zeitbzw. Arbeitsaufwand benötigen oder daß sie nicht den auftretenden mechanischen Beanspruchungen gewachsen sind. Hierbei ist zu beachten, daß die auftretenden Beanspruchungen seihr groß werden können, da bekannterweise solche Schneidkörper zur spanabhebenden und spanlosen Verformung, wie Schneiden, Drehen, Ziehen, Hobeln, Fräsen, Schlagen usw., benutzt werden.

Es sind auch Werkzeuge bekannt, bei denen Hartmetallpulver unter Druck und Hitze mit dem vorgeformten Träger vereinigt wird. Es findet hierbei also ein Verbundsintern statt. Somit besteht zwischen Hartmetall und Träger eine unlösbare Diffusionsverbindung, die nicht in der Lage ist, auftretende Wärmespannungen auszugleichen. Auch ist die Herstellung des vorgeformten Trägers nur mit einem sehr großen Arbeitsaufwand möglich. Durch die Einseigerung des Trägerwerkstoffes in das Hartmetall wird auch die Qualität des letzteren vermindert.

Es ist ferner bekannt, an fertiggeformte Schneidkörper den Träger direkt anzugießen oder aber die Verbindung zwischen einem aus Hartmetall bestehenden Sdhneidkörper und dem Träger durch eine eingegossene Zwischenschicht herzustellen. Derartige Werkzeuge sind aber nicht in der Lage, große mechanische oder thermische Beanspruchungen aufzunehmen, da entweder beim Gießen eine Seigerverbindung zwischen Schneidkörper und Gießwerkstoff eintritt oder aber der Gießwerkstoff nicht genügend satt zur Anlage an den Schneidkörper kommt. Im erstgenannten Fall besteht die Gefahr der Zerstörung des Werkzeuges auf Grund der bereits bei der Fertigung bzw. bei hoher Beanspruchung auftretenden Wärmespannungen, es sei denn, man verwendet einen Trägerwerkstoff mit dem gleichen Ausdehnungskoeffizien-Verfahren zum Herstellen von Werkzeugen für die spanabhebende Bearbeitung

durch Umgießen gesinterter Körper,

insbesondere Hartmetallkörper

Anmelder:

Fa. Georg Hufnagel,
Nürnberg, Schweinauer Hauptstr. 1

Kart Heinz Stadler, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

ten wie der Schneidkörper. Dies ist aber in der Praxis nicht möglich, da ein solcher Trägerwerkstoff zu spröde ist, um den mechanischen Beanspruchungen beim Betrieb standzuhalten. Solche Werkzeuge weisen also letztlich die gleichen Nachteile wie die eingangs beschriebenen Werkzeuge mit aufgelötetem Schneidkörper auf. Eine rein mechanische Verankerung zwischen Schneidkörper und Träger unter Verwendung von schwalbenschwanzförmigen Profilierungen im Träger ist durch Angießen des Trägers auch nicht erreichbar, da der Trägerwerkstoff vor Ausfüllung dieser Profilierungen bereits erstarrt, es sei denn, man verwendet entsprechend hohe Gießtemperaturen, die dann aber zur Zerstörung des Schneidkörpers führen. Demgegenüber ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Gußverbindung von Träger und dem als gesinterten Körper, insbesondere Hartmetallkörper, ausgebildeten Schneidkörper durch Druck- bzw. Spritzgießen erfolgt. Die Werkzeuge nach der Erfindung sind schnell und einfach, d.h. in Massenfertigungen herstellbar. Die Herstellungszeit beträgt hier nur Bruchteile einer Minute. Vorteilhafterweise tritt hinzu, daß gegenüber bekannten Werkzeugen die Herstellungskosten wesentlich geringer sind. Dies wird nicht zuletzt dadurch erreicht, daß nach der Erfindung mit dem Träger zugleich das gesamte Werkzeug, z. B. der Schaft eines Drehwerkzeuges, beim Druckgießen gebildet werden kann. Eine mechanische Nachbearbeitung des Trägers ist nicht erforderlich. Ebenfalls entfällt die Notwendigkeit, den Träger des Schneidkörpers vor der Verbindung beider Teile spanabhebend oder spanlos vorzuformen.

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Es wird ein einwandfreier mechanischer Zusammenhalt von Schneidkörper und Träger erzielt. Hierbei wird im Gegensatz zu den gebräuchlichen Lötverfahren eine Überhitzung und damit Beschädigung des Schneidkörpers sowie das Auftreten von Wärmespannungen, die zu Rissen im Schneidkörper führen können, vermieden. Im Gegensatz zum Löten und auch zu den beschriebenen Gießmethoden erfolgt beim Druckguß des Trägers eine sehr rasche Abkühlung des Trägerwerkstoffes, so daß an der Verbindungsfläche von Träger und Schneidkörper die Temperaturen niemals eine für letzteren schädliche Grenze übersteigen. Auf Grund der Tatsache, daß der Trägerwerkstoff unter Druck an den Schneidkörper angegossen wird, füllt der Trägerwerkstoff sämtliche Aussparungen und Vorsprünge des Schneidkörpers vollständig aus, wobei er satt am Schneidkörper anliegt. Die Temperatur des Trägerwerkstoffes ist beim Erreichen des Schneidkörpers so niedrig, daß eine Diffussions- oder Seigerverbindung zwischen beiden Teilen nicht auftreten kann. Man erzielt also eine rein mechanische Verbindung zwischen Schneidkörper und Träger, die den auftretenden thermischen und mechanischen Beanspruchungen einwandfrei standhält.

Gegenüber dem normalen Gießverfahren wird beim Druckguß eine Festigkeitssteigerung erzielt, die insbesondere bei hochbeanspruchten, spanabhebenden Werkzeugen von Vorteil ist.

In der Zeichnung ist an Hand von Ausführungsbeispielen die Verankerung zwischen einem Schneidkörper und einem Träger dargestellt. Es zeigt

Abb. 1 ein Drehwerkzeug mit an den Schneidkörper angegossenem Träger,

Abb. 2 a bis 2e verschiedene Möglichkeiten der Verankerung von Schneidkörper und Träger.

Gemäß Abb. 1 ist der Schneidkörper 1 mit einem metallischen Träger 2 dadurch verankert, daß der Träger2 unter Druck an den Körperl angegossen wird. Dieses schematisch in Abb. 1 dargestellte Werkzeug kann' z. B. als Drehwerkzeug in einer Drehbank verwendet werden. Wie es die Abb. 1 zeigt, kann man beim Druckgießen des Trägers diesen zugleich als Schaft ausbilden.

Die Abb. 2a zeigt im Querschnitt kreisförmige Schneidkörper, die mit Ansätzen, Ausnehmungen 5 od. dgl. versehen sind. Es können hierbei sowohl ein als auch mehrere Schneidkörper von dem Träger umgeben sein. Wie auch in den anderen Abbildungen ist hier der unter Druck angegossene Träger durch eine Schraffierung dargestellt.

ίο Gemäß Abb. 2 b bis 2e sind Schneidkörper von ringartigem, prismenartigem oder sechseckigem Querschnitt dargestellt. Die in ihnen vorgesehenen Aussparungen sind nutförmig, rillenförmig, schwalbenschwanzförmig oder kreisförmig oder auch gemäß Abb. 2 c in Form eines Sägezahnes. Gemäß der Ausführung nach Abb. 2e kann der Schneidkörper auch eine stark aufgerauhte Oberfläche aufweisen.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Herstellen von Werkzeugen für die spanabhebende Bearbeitung durch Umgießen gesinterter Körper, insbesondere Hartmetallkörper, mit einem metallischen Träger, wobei der oder die gesinterten Körper, insbesondere Hartmetallkörper, eine der Verbindung mit dem Träger dienende Formgebung aufweisen und durch die Gußverbindung unlösbar am Träger gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußverbindung von Träger und gesintertem Körper, insbesondere Hartmetallkörper, durch Druck- bzw. Spritzgießen erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger gleichzeitig als fertiger Schaft unter Druck gegossen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 754152, 760193,
682546,699 331,752 538,714013;

schweizerische Patentschrift Nr. 199 538;

USA.-Patentschrift Nr. 2 044 853;

L. Frommer, »Handbuch der Spritzgußtechnik«, Berlin, 1933, S. 147 und 656.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen