DE1298507B

DE1298507B - Verstaerkte Metallfasermatte, insbesondere fuer Fluessigkeits-Filter, und Verfahren zur Herstellung dafuer

Info

Publication number: DE1298507B
Application number: DEH59265A
Authority: DE
Inventors: Fisher James Irwin
Original assignee: Huyck Corp
Current assignee: Huyck Corp
Priority date: 1965-04-13
Filing date: 1966-04-13
Publication date: 1969-07-03
Also published as: GB1146071A; NL6604917A; BE679449A; US3437457A

Description

Bekannte Metallfasermatten dieser Art, deren ver- 10 filzten Körper erzielt, indem diese in deren Oberfilzter Körper aus durch Aufschlämmung wahllos fläche eingebettet, d. h. darin vertieft eingelagert ist, orientierten, unter Druck verdichteten Metallfasern wodurch die Berührungspunkte mit den Metallfasern und darauffolgender Verbindung der gegenseitigen erheblich vermehrt und auch vergrößert sind. Damit Berührungsstellen dieser Metallfasern durch Sintern, eignet sich die erfindungsgemäße Metallfasermatte gegebenenfalls auch unter weiterem Verdichten mit 15 auch für die großflächige Anwendung. Außerdem anschließender erneuter Sinterung, hergestellt sind, wird mit der Einbettung der Sieb-Metallage bei gleiunterliegen verschiedenen Nachteilen. Diese bekannten Metallfasermatten besitzen nämlich eine für viele Anwendungsgebiete, beispielsweise bei großflächigem und stark strömungs- und auch schwingungsbean- 20 spruchtem Einsatz, unzureichende Festigkeit, wodurch auch die Lebensdauer ihres Zusammenhalts beeinträchtigt wird. Insbesondere geben die frei auslaufenden, unverbundenen Faserenden Anlaß zu Stö

eher Porosität eine geringere Gesamtdicke der Metallfasermatte erreicht, was auch zu einer leichteren Verformbarkeit in enge Krümmungen führt.

Die Erfindung liegt weiterhin in einem Verfahren zur Herstellung einer verstärkten Metallfasermatte aus einer Lage eines verfilzten Körpers aus wahllos verteilten einander überschneidenden Metallfasern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens

rungen, indem sie beispielsweise leichter abbrechen »5 Oberfläche mit einer durchlässigen Metallage zu-

oder die Körperoberfläche rauh machen, was vor allem bei einer weiteren Verarbeitung dieser Metallfasermatten zu scharf gebogenen bzw. gekrümmten Formen der Fall ist, wodurch auch die Strömung unnötig verwirbelt wird.

Dieselben Nachteile treten bei einer derartigen Metallfaserplatte verstärkt auf, wenn nach einem weiteren bekannten Verfahren die Metallfasern zum Zweck der Porenverfeinerung als äußerst dünnwandige Metallröhrchen der Herstellung des verfilzten Körpers zugrunde gelegt werden oder die Metallfasern lediglich spiralig miteinander verhakt sind.

Einer Erhöhung der Festigkeit durch dichtere Anordnung der Metallfasern oder größerer Dicke der Metallfasermatte steht unter anderem eine Verringerung der Porosität bzw. Erhöhung des Strömungswiderstands bei noch größeren Verarbeitungsschwierigkeiten entgegen.

sammengebracht und der verfilzte Körper nebst der Verstärkungslage auf eine gewünschte Stärke verdichtet und in diesem Zustand unter Temperatureinwirkung metallisch verbunden wird. Dadurch wird der zusätzliche Vorteil erzielt, daß die Metallfasern in einem Verfahrensschritt durch metallische Verbindung unter Druck fester miteinander verbunden sind.

Dieses Verfahren kann auch in vorteilhafter Weise mehrmals hintereinander wiederholt werden.

Die Metallfasermatte nach der Erfindung läßt sich außer für Flüssigkeits- und Gasfilter auch beispielsweise für poröse Schutzabdeckung für Düsen verwenden.

Die Erfindung wird nachstehend in einem Ausführungsbeispiel an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Metallfasermatte,

F i g. 2 eine auseinandergezogene perspektivische

Aufgabe der Erfindung ist es, erne Metallfasermatte

und ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, 45 Darstellung einer Metallfasermatte nach der Erfinbei dem diese Nachteile des Bekannten vermieden dung und werden, die auf wirtschaftliche Weise also insbesondere neben einem noch festeren Zusammenhalt der Metallfasern untereinander sowohl eine erhöhte Flächenstabüität und Zugfestigkeit besitzt als auch 50 die mit den freien Faserenden verbundenen Schwierigkeiten vermeidet.

Erfindungsgemäß ist die eingangs definierte Metallfasermatte dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Oberfläche der Metallfasermatte eine durchlässige mit größerem freiem Siebquerschnitt als die Matte versehene Metallage eingebettet und metallurgisch verbunden ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die Metallfasern mit der Metallverstärkungslage versintert sind.

Zwar ist es auch bekannt, Fasermatten für Filter-

vliese mit netzartigen Schichten zu umgeben bzw. zu versehen, doch sind diese bekannten Deckschichten nur unzureichend mit dem verfilzten Körper verbunden, weil sie einerseits nur in Kontakt mit den Berührungspunkten der äußersten Körperfläche stehen oder andererseits mit den Fasern des verfilzten Körpers F i g. 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einbettung einer Metallage in die Oberfläche einer Metallfasermatte.

Es werden zunächst Metallfasern in einem flüssigen Medium suspendiert und aus dem flüssigen Medium heraus zu einem verfilzten Körper als Metallfasermatte 2 geformt. Dann wird über eine oder beide Oberflächen des verfilzten Körpers eine gewebte oder gestanzte bzw. perforierte Metallage 4 und/oder 6 bzw. ein Metallsieb mit mindestens dem gleichen oder größerem Siebquerschnitt als die Metallfasermatte aufgebracht. Während der verfilzte Körper und die Metalllage unter Druck gesetzt werden, so daß eine innige gegenseitige Berührung zwischen den verfilzten Metallfasern und mit der Metallage gewährleistet ist, werden die verfilzte Masse und die Metallage bei dem jeweiligen Metall entsprechender Sintertemperatur zusammengesintert.

Die Metallfasern können dabei zuerst verfilzt und dann auf die gewebte oder gestanzte bzw. perforierte Metallage bzw. das Metallsieb aufgelegt oder unmittelbar auf dieser verfilzt werden. Wenn an beiden

Oberflächen Metallagen angewandt werden sollen, wird die obere Metallage jedoch nach dem Verfilzen auf den verfilzten Körper aufgebracht.

Sowohl die Metallfasern als auch die verstärkende Metallage können je nach den gewünschten Eigenschäften und der endgültigen Verwendung des Fertigprodukts aus einer großen Vielzahl von Metallen und Legierungen ausgewählt werden, soweit diese miteinander metallurgisch verbunden werden können.

Bei der Wahl der Metallage wird deren Stärke und öffnungsweite vorzugsweise so ausgewählt, daß die Metallfasermatte verstärkt wird, ohne daß seine Porosität oder andere Eigenschaften beeinträchtigt werden. Man kann auch ein Material wählen, dessen Öffnungsweite um ein Mehrfaches größer ist als die öffnungen bzw. Poren des verfilzten Körpers, und zwar unabhängig davon, ob es auf eine oder beide Oberflächen des verfilzten Körpers aufgebracht ist.

Wenn die gewebte oder gestanzte bzw. perforierte Metallage auf diese Weise auf eine oder beide Ober- ao flächen des verfilzten Körpers aufgebracht und die Metallage zusammen mit dem Körper belastet und zusammengedrückt wird, wird die Metallage in die Oberfläche des Körpers eingebettet (F i g. 3) und mit den sich an oder nahe der Körperoberfläche befinden- as den Metallfasern metallurgisch verbunden. Die Metallage bildet somit an der Oberfläche des verstärkten Körpers eine mit diesem verbundene durchgehende Schicht, die sehr eben ist. Diese durchgehende, ebene Schicht vermag Beanspruchungen zu widerstehen, die anderenfalls zu einem Bruch an der Oberfläche führen könnten, an welcher die verfilzten Metallfasern wahllos orientiert verteilt sind. Die mit der Metallage gebildete ununterbrochene Schicht setzt auch die Möglichkeit für das Vorhandensein von freien Faserenden an der Oberfläche erheblich herab. Bei nicht verstärktem verfilztem Körper können diese freien Faserenden ausfransen oder sich aus der Oberfläche des verfilzten Körpers aufwärts und auswärts herausbiegen.

Beispielsweise können Metallfasern aus rostfreiem Stahl mit einer Faserdicke von 15 Mikron in einem flüssigen Medium suspendiert und verfilzt werden. Es wurden zwei verfilzte Körper 2 hergestellt. Beim einen Körper 2 wurde auf beiden Seiten je ein 45,7 X 45,7 cm großes Sieb (4 und 6) aus rostfreiem Stahl aus 0,23 mm dickem Draht aufgebracht. Am anderen Körper 2 wurde keine Metallage verwendet.

Beide Körper 2 wurden zusammengedrückt und gesintert, und zwar der eine Körper 2 zusammen mit der Metallage und der andere ohne. Nach dem Sintern besaßen beide Metallfasermatten eine Stärke von etwa 2,5 mm.

Die gesinterten Metallfasermatten wurden anschließend auf Zugfestigkeit geprüft. Die nicht verstärkte Metallfasermatte ergab dabei eine Zugfestigkeit von etwa 232 kp/cm², während die an beiden Seiten mit Metallagen versehene Metallfasermatte eine Zugfestigkeit von etwa 317,8 kp/cm² besaß.

Es hat sich außerdem gezeigt, daß der Radius, um welchen diese Metallfasermatten gebogen oder gerollt werden können, wesentlich kleiner sein kann als ohne Metallage, und zwar etwa Vs kleiner.

Claims

Patentansprüche:

1. Verstärkte Metallfasermatte, insbesondere für Filter, bestehend aus wahllos in einem verfilzten Körper verteilten einander überschneidenden, miteinander insbesondere durch Sintern verbundenen Metallfasern, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Oberfläche der Metallfasermatte (2) eine durchlässige mit größerem freiem Siebquerschnitt als die Matte versehene Metallage (4 bzw. 6) eingebettet und metallurgisch verbunden ist.

2. Metallfasermatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfasern mit der Metallverstärkungslage (4 bzw. 6) versintert sind.

3. Verfahren zur Herstellung einer verstärkten Metallfasermatte aus einer Lage eines verfilzten Körpers aus wahllos verteilten einander überschneidenden Metallfasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Oberfläche mit einer durchlässigen Metallage zusammengebracht und der verfilzte Körper nebst der Verstärkungslage auf eine gewünschte Stärke verdichtet und in diesem Zustand unter Temperatureinwirkung metallisch verbunden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen