DE1193775B - Verfahren und Vorrichtung zum Aufwalzen von Pulver auf einen laenglichen Kern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B23n

Deutsche KL: 491-12

1193 775
C21247Ib/491
20. April 1960
26. Mai 1965

Die Erfindung betrifft das Aufwalzen von Pulver auf einen länglichen Kern, beispielsweise einen Stab oder Draht, und insbesondere das Verdichten des auf den Kern aufgetragenen Pulvers in abgestufter Stärke, um normalerweise im Pulver auftretende Luft- oder Gaseinschlüsse unter Kontrolle zu halten und zu vermeiden.

Bei der Herstellung von plattierten Stäben und Drähten, z.B. bei einer bekannten Aluminiumplattierung von Eisenkernen, wurde festgestellt, daß xo es wünschenswert ist, die beim Auftragen des Pulvers auf den Kern bei der fortlaufenden Herstellung auftretenden Lufteinschlüsse zu vermeiden. Das verwendete Pulver ist handelsüblich im trockenen Zustand in verschlossenen Behältern erhältlich. Während der Handhabung dieses Pulvers und seiner Aufbringung auf einen stab- oder drahtförmigen Kern kann manchmal während der Verdichtung des Auftrags Luft in solcher Menge mitgerissen oder eingeschlossen werden, daß der Auftrag beim nachfol- ao genden Erhitzen Blasen wirft oder sogar aufplatzt und dadurch das Enderzeugnis an den entsprechenden Stellen eine schlechte Qualität erhält.

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und das Mitreißen oder Einschließen von Luft zu vermeiden. Dieses Ziel wird bei einem Verfahren zum Aufwalzen von Pulver auf einen länglichen Kern, das diesem in einer Schicht gleichmäßiger Dicke zugeführt wird, gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Pulverschicht in über den Kernquerschnitt abgestufter Dicke aufgewalzt wird. Hierdurch wird während der Walzverdichtung des Pulvers durch unterschiedliche Druckanwendung auf dem Kern eine über den Kernquerschnitt unterschiedliche Schichtdicke hervorgebracht, wodurch ein verhältnismäßig dichter Bereich und quer dazu ein verhältnismäßig weniger dichter Bereich solcher Porosität gebildet wird, daß während des Erhitzens Luft oder Gas leicht und ohne Bildung lokaler Blasen oder Risse entweichen kann. Hierdurch wird die Qualität der plattierten Stäbe und Drähte erhöht und verbessert.

Dieses Verfahren läßt sich mit Hilfe einer Vorrichtung ausüben, die aus einem ein geschlossenes. Kaliber bildenden Walzensatz besteht und dadurch gekennzeichnet ist, daß der Abstand der Arbeitsflächen jeder Walze von der Kalibermitte in der Walzenmitte kleiner ist als an den Walzenrändern.

Es ist zwar ein Verfahren zum Herstellen von Sinterformkörpern aus pulverförmigem Ausgangsstoff, insbesondere aus Metallpulver sowie eine Vorverfahren und Vorrichtung zum Aufwalzen von
Pulver auf einen länglichen Kern

Anmelder:

Copperweld Steel Company, Pittsburgh, Pa.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr. phil. G. Henkel

und Dr. rer. nat. W.-D. Henkel, Patentanwälte,

München 9, Eduard-Schmidt-Str. 2

Als Erfinder benannt:

Francis Ellsworth Leib,

Mt. Lebanon Township, Pa.;

John Francis Freeman, Worthington, Ohio

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 8. Juni 1959 (818 808) --

richtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt, bei welchem die Verdichtung und Formgebung des ungesinterten Pulvers durch Pressen zwischen gegeneinanderlaufenden Scheiben oder Walzen erfolgt. Nach diesem bekannten Verfahren lassen sich auch Verbundkörper, ζ. B. mit einem Mantel von Sinterwerkstoff umgebene Metallstäbe herstellen. Hierbei wird aber die Pulverschicht in gleichmäßiger Dicke und Dichte auf den Kern aufgewalzt, ohne daß Bereiche unterschiedlicher Porosität ausgebildet werden, durch welche während des Erhitzens Luft oder Gas entweichen kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den lediglich eine Ausführungsform der Erfindung darstellenden Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Teils eines Walzwerks zum Auftragen von Pulver,

F i g. 2 eine Stirnansicht eines Teils der in F i g. 1 dargestellten Anlage, die schematisch einen Walzdurchgang wiedergibt,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen verdichteten und entgrateten, grünen, plattierten Stab längs der LinieΙΠ-ΠΙ in Fig. 1 und

... . 509 577/236

F i g. 4 einen Querschnitt durch einen plattierten Stab gemäß F i g. 3 nach dem Erhitzen, der Fleißreduktion und der Endbehandlung.

In Fig. 1 der nicht maßstabgetreuen Zeichnungen ist ein Walzwerk 10 dargestellt, bei dem ein metallischer Stab oder Draht 11 geradlinig in Richtung des Pfeils 12 durch eine Auftragsvorrichtung 13 für Pulver hindurchbewegt wird. In dieser Auftragsvorrichtung tritt der Stab bzw. Draht in ein durch die Vertiefungen 15 von ballig geformten und in Schließstellung angestellten Walzen 16 ausgebildetes Kaliber 14 ein, in dem die konzentrische Plattierungspulverschicht aufgewalzt wird. Der die Auftragsvorrichtung verlassende, mit Graten besetzte, grüne, plattierte Stabteil 11 α tritt zunächst in einen Gratschaber 17, in dem die Grate entfernt werden, und anschließend in eine Walzenführung 18 ein, von wo aus der entgratete, verdichtete, grüne, plattierte Stabteil Ub den Heiz-, Reduktions- und Endbehandlungsstellen zugeführt wird. Die Achsen der Arbeitsstückteile 11, 11a und Ub fallen mit der Achse der Durchlauflinie durch die einzelnen Bearbeitungsstellen der Anlage zusammen. Nach beendetem Durchlauf durch die Anlage setzt sich der fertigplattierte Stab oder Draht 19 aus einem Metall- z. B. Eisenkern 20 und einer fortlaufenden, zusammenhängenden Plattierung 21 zusammen, wobei die ursprünglichen Einzelpartikelchen des Pulvers miteinander und mit dem Kern 20 verbunden sind, ohne daß sich, wie bei der normalen Aluminiumplattierung von Eisenkernen, an der Grenzfläche eine zusammenhängende Schicht oder eine schädliche Menge einer brüchigen Aluminium-Eisen-Verbindung ausbildet. Die Erfindung läßt sich auf das Pulverplattieren anwenden, unabhängig davon, ob der Kern ein Stab oder Draht oder ein sonstwie geformter Körper ist und unabhängig davon, ob der Körper eine andere oder ähnliche Zusammensetzung hat wie das Pulver.

Erfindungsgemäß wird das Plattierungspulver beim Hindurchlaufen des plattierten Kerns durch das Kaliber 14 so verdichtet, daß die Pulverschicht entsprechend der Kontur des Kalibers 14 und der Form der grünen Plattierung auf dem in Fig. 3 als Beispiel dargestellten, plattierten Stab eine über den Umfang unterschiedliche Stärke erhält. Bei der dargestellten Ausfuhrungsform besitzt der Scheitelpunkt 22 jedes durch eine Vertiefung 15 einer der vier auf einanderpassenden balligen Walzen 16 eingedrückten Bogens einen geringeren radialen Abstand von der Oberfläche 23 des Kerns als die in der Nähe der Kanten der entsprechenden Vertiefungen 15 hervorgebrachten Abschnitte 24 der Plattierung, und zwar unabhängig davon, ob die Walzen an den Innenkanten der aufeinanderpassenden, auseinanderlaufenden Flächen mit Eckprismenführungen 25 versehen sind oder nicht. Hierdurch werden in die Grate übergehende, dreieckige Materialanhäufungen hervorgebracht. In Fig. 3 ist der nach dem Entgraten mit Hilfe des Schabers 17 verbleibende Rest 27 dieser Anhäufungen zu erkennen.

Mit anderen Worten ist es möglich, die Verdichtung der Plattierung durch Abflachen der Bögen der das Kaliber 14 bildenden Vertiefungen 15 von einem dichteren Zustand zwischen den von jedem aufeinanderpassenden, auseinanderlaufenden Oberflächenpaar 26 festgelegten Ebenen bis zu einem zwar noch verdichteten, aber etwas weniger dichten Zustand zwischen diesen auseinanderlaufenden Ebenen abzustufen, wobei die plattierten Bereiche 28 in der Nähe der Grundflächen der — wie für einen Grat durch die gestrichelt eingezeichnete Linie 27 a dargestellt— radial auf die Anhäufungen 27 ausgerichteten Grate genügend porös werden. Diese Bearbeitung hat zur Folge, daß bei der Walzenverdichtung der Pulverplattierung im Walzwerk 10 zwecks Hervorbringung der verdichteten, grünen, plattierten Stababschnitte 11a und 11 b irgendwelche Luft-, Gas- oder Dampfeinschlüsse im Pulver in Richtung auf die Bereiche 28 wandern, deren Porosität ausreicht, das Gas oder den Dampf leicht aus der Plattierung austreten zu lassen. Hierdurch wird ein Einschluß und damit ein Ausbilden von Blasen und ein Aufplatzen während der nachfolgenden Erhitzung und Heißreduktion verhindert, wodurch die Güte des Endprodukts, beispielsweise des in F i g. 4 dargestellten Produkts, verbessert wird. Bei der Erhitzung und Heißreduktion des entgrateten und verdichteten, grünen, plattierten Stabs, beispielsweise des in F i g. 3 dargestellten Stabs, werden die Bereiche 28 verdichtet und die Plattierung zwecks Hervorbringung eines verhältnismäßig einheitlichen, plattierten, stab- oder drahtförmigen Endprodukts vollends gebunden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufwalzen von Pulver auf einen länglichen Kern, das diesem in einer Schicht gleichmäßiger Dicke zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverschicht in über den Kernquerschnitt abgestufter Dicke aufgewalzt wird.

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem ein geschlossenes Kaliber bildenden Walzensatz, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Arbeitsflächen jeder Walze von der Kalibermitte in der Walzenmitte kleiner ist als an den Walzenrändern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Arbeitsfläche der Walzen ballig ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Arbeitsfläche in der Walzenmitte größer ist als an den Walzenrändern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung R 2606 Ib/491, Gr. 12 (bekanntgemacht am 24.12.1953).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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