DE1433072C - Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von dünnwandigen hochporöser Metallrohren - Google Patents

Description

1 2

Dünnwandige, hochporöse Metallrohre von hoher mit großer spezifischer Oberfläche kann beispielsweise

Durchlässigkeit und hoher mechanischer Festigkeit aus Aluminiumoxyd, Graphit oder Magnesiumsilicat

können durch Kaltstrangpressen einer aus dem ge- bestehen.

wünschten Metallpulver und einem Bindemittel be- Die Rohre werden im Sinterbehälter vorzugsweise

stehenden plastischen Masse und anschließendes Sin- 5 senkrecht angeordnet. Der Behälter sowie das Innere

tern der stranggepreßten Rohre hergestellt werden. der Rohre werden dann mit dem genannten Pulver

Um die genannten Eigenschaften zu erzielen, ist es gefüllt. Es ist auch möglich, in der Achse der Rohre

jedoch erforderlich, von einem Metallpulver auszu- einen Haltestab anzuordnen, dessen Durchmesser

gehen, dessen Körner verhältnismäßig groß und kleiner ist als der Innendurchmesser der Rohre, und

kugelförmig sind und einen gleichmäßigen Durch- io den Raum zwischen Stab und Rohr ebenfalls mit ein-

messer (von einigen Mikron bis zu einigen Hundert gerütteltem Pulver zu füllen.

Mikron) aufweisen, und eine große Bindemittelmenge Das Sintern erfolgt vorzugsweise mit langsamem

einzusetzen. Temperaturanstieg, insbesondere bei den niedrigen

Die Formung von dünnwandigen Rohren großer Temperaturen. Die allmähliche Entfernung des Länge aus einem solchen Pulver ist außerdem mit 15 Bindemittels durch Schmelzen wird durch die AnSchwierigkeiten verbunden, die insbesondere auf den Wesenheit des Pulvers begünstigt, das mit dem flüsmangelnden Zusammenhalt und die mangelnde sigen Bindemittel getränkt wird. Das Bindemittel Gleichmäßigkeit des Produkts in den verschiedenen wird anschließend durch Verflüchtigen entfernt. Zwischenstufen seiner Herstellung und die sich dar- Die Sintertemperatur wird experimentell derart beaus ergebende Gefahr der Deformierung zurückzu- 30 stimmt, daß das fertige Rohr ausreichende mechafuhren sind. Diese Schwierigkeiten werden gemäß nische Festigkeit bei hoher Porosität aufweist, der Erfindung ausgeschaltet. Gemäß der Erfindung ist es möglich, Rohre von -_s

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur großer Länge (bis zu mehreren Metern), hoher Pbro- ) pulvermetallurgischen Herstellung von dünnwandi- sität und gleichmäßiger Porengröße, hoher Durchgen, hochporösen Metallrohren gleichmäßiger Poren- as lässigkeit und hoher mechanischer Festigkeit zu ergröße und hoher mechanischer Festigkeit mittels halten. Auf Grund ihres Gefüges und ihrer hohen Kaltstrangpressens von mit einem Bindemittel ver- Durchlässigkeit eignen sie sich bemerkenswert gut zur mischtem Metallpulver und Sinterns der hohlen Preß- Feinfiltration, körper unter gleichzeitigem Austreiben des Binde- Beispiel mittels, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die 30

Bindemittelmenge dem Porenvolumen bei der durch Poröse Nickelrohre wurden gemäß der Erfindung

Einrütteln erreichbaren Klopf dichte des Metallpul- wie folgt hergestellt:

vers entspricht und daß die hohlen Preßkörper wäh- Verwendet wurde handelsübliches Nickelpulver

rend des Sinterns in ein feinteiliges inertes Pulver mit einer Teilchengröße von 3 bis 15 μπι, erhalten aus

großer spezifischer Oberfläche eingebettet und mit 35 Nickelcarbonyl. Durch Kneten bei 6O⁰C wurden

demselben gefüllt werden. Es ist vorteilhaft, das 0,7 kp einer Mischung folgender Zusammensetzung

inerte Pulver vor dem Sintern, insbesondere im In- hergestellt:

nern der hohlen Preßkörper, durch Einrütteln zu 80 Gewichtsprozent Nickelpulver,

verdichten ,-rn^m-r· 14 Gewichtsprozent Paraffin,

Aus der deutschen Patentschrift 923 107 ist es zwar 40 _{6 Gewichts}£_rozent Vaseline,

bereits bekannt, bei der Herstellung hochporoser ^r

Körper auf keramischem Wege dem Metallpulver ein Man goß die flüssige Mischung in den Behälter

Füllmittel bestimmter Körnung zuzumischen, doch - einer Strangpresse, dessen Länge 100 cm und dessen

hat dieses Füllmittel bei dem bekannten Verfahren \ Durchmesser 50 cm betrug, und ließ sie auf Raum- ( '

einzig und allein den Zweck, den Grad der Porosität 45 temperatur erkalten. Die Mischung wurde dann kalt

innerhalb des Gemisches während der bei diesem durch eine im Winkel von 45° geneigte und mit

Verfahren notwendigen Kompression aufrechtzu- einem Dorn' versehenen Düse stranggepreßt. Auf

erhalten. diese Weise wurden auf Auflagestäben 8 Rohre einer

Die aufeinanderfolgenden Stufen des Verfahrens Länge von 530 mm bei einem Außendurchmesser von .

gemäß der Erfindung werden nachstehend erläutert. 50 16,1 mm und einem Innendurchmesser von 14,5 mm

Das als Ausgangsmaterial verwendete Metallpulver erhalten. Die Rohre wurden in eine in einem Sinterist vorzugsweise gut gesichtet und besteht aus Teil- behälter enthaltene Schicht aus Aluminiumoxid einer chen, die möglichst weitgehend sphärisch sind und mittleren Teilchengröße von 30 μΐη und einer spezieinc Größe zwischen etwa 1 und 500 μηι aufweisen. fischen Oberfläche von 6 m²/g gelegt. Das Bindemittel ist vorzugsweise nichtwäßrig, wie 55 Nach der Entfernung der Stäbe wurden die Rohre beispielsweise Paraffin, Vaseline oder Wachs. Die innen mit Aluminiumpulver gefüllt, das durch leichinnige Vermischung des Pulvers und des gegebenen- tes Rütteln verdichtet wurde. ■ .... falls durch Erhitzen pastenförmig oder flüssig ge- Das Ganze wurde schließlich in einen Wannenofen machten Bindemittels erfolgt beispielsweise durch gestellt, der sich unter Wasserstoff befand, und desKneten im Vakuum. 60 sen Temperatur gleichmäßig mit einer Geschwindig-

Das Strangpressen der Masse erfolgt bei einer keit von 50grd/h von Raumtemperatur auf 850° C

Temperatur, die unterhalb der Mischtemperatur liegt, erhöht wurde. Diese Temperatur wurde eine Stunde

bei der sie jedoch noch genügend Plastizität behält. eingehalten. Anschließend ließ man unter Wasserstoff

Es wird eine nicht unbedingt senkrechte Spritzdüse abkühlen.

verwendet. Das Rohr kann — insbesondere bei ge- 65 Erhalten wurden Rohre, die eine Länge von

neigtcr Spritzdüse — auf einen in der Achse des 500 mm, einen Außendurchmesser von 15,3 mm und

Doms befestigten Auflagcstab gepreßt werden. einen Innendurchmesser von 14,3 mm aufwiesen. Die

Das während des Sinterns verwendete inerte Pulver Porosität der Rohre betrug 45% bei einer Poren-

größe von 4 bis 8μΐη (gemessen mit dem Quecksilber-Porositätsmesser). Die Rohre ließen eine Luftmenge von 20 l/h pro cm² scheinbare Oberfläche bei einem Druckverlust von 10 mm Hg-Säule durchtreten. Sie widerstanden einem Innendruck von 15 kp/cm².

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von dünnwandigen, hochporösen Metallrohren gleichmäßiger Porengröße und hoher mechanischer Festigkeit mittels Kaltstrangpressens von mit einem Bindemittel vermischtem Metallpulver und Sinterns der hohlen Preßkörper unter gleichzeitigem Austreiben des Bindemittels, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelmenge dem Porenvolumen bei der durch Einrütteln erreichbaren Klopfdichte des Metallpulvers entspricht und daß die hohlen Preßkörper während des Sinterns in ein feinteiliges inertes Pulver mit großer spezifischer Oberfläche eingebettet und mit demselben gefüllt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Pulver vor dem Sintern insbesondere im Innern der hohlen Preßkörper durch Einrütteln verdichtet wird.