DE1458291A1

DE1458291A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten der Innenflaeche von metallischen Mantelkoerpern

Info

Publication number: DE1458291A1
Application number: DE19641458291
Authority: DE
Inventors: Schreiner Dr Horst; Kriegenbrunn Dipl-Ing E Ulrich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-12-18
Filing date: 1964-12-18
Publication date: 1968-12-19

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten der Innenfläche von metallischen Mantelkörpern Es sind verschiedene Verfahren zum Aufbringen von gesinterten., Metallschichten auf die Innenseite von Rohren, Buchsen und dgl. bekannt.*Sehwierigkeiten treten insbesondere bei langen . Rohren mit kleinem Durchmesser auf. Die herkömmlichen Verfahren wie Einziehen, Schweißen, Spritzen und Galvanisieren zeigen Grenzen der Anwendung bezüglich der Zugänglichkeit und Schädi-gung dae-Teilee und der Schicht durch ungleichmäßige Erhitzung, s,B, boim.8abweißen und Spritzen, bezüglich Schichtdicke, wie beim Bpritzen und Galvaniseren, bezüglich verwendbare Werkstoffe wie beim Einziehen, Schweißen, Spritzen und Galvanieieren und bezüglich Haftfestigkeit wie beim Einziehen und Spritzen. Äuch pulvermetallurgische Verfahren sind bekannt: Die VerdiQbtung wurde bisher in einer Matrize Tiber mindestens einen Stempel, der als Ringstempel ausgeführt*war, vorgenommen.
Mit dem bekannten Preßverfahren ist das Aufbringen von Metall-.pulverschichten dann ganz besonders schwierig, wenn die Schichtdicke im Vergleich zur Rohrlänge dünn ist. Durch axialen Druckabbau im Pulver ist bei der Verdichtung zwischen zwei Stempeln eine Schichtdicke auf minimal 0,1 bis 0,05 der Preßhöhe'erreichbar. Auch bei einem größeren Verhältnis der Schichtdicke zur Preßhöhe muß man mit einer ungleichmäßigen Dichte' der gepreßten Schichten rechnen, was zu Fehlern und Schwankungen der Eigenschaftswerte führen kann.
Nach der Erfindung wird das vorgenannte Problem dadurch gelöst, daß in den Mantelkörper eine elastische Füllmasse eingebracht, das Metallpulver zwischen diese und den Mantelkörper gefüllt und durch mindestens einen Stempel über die elastische lasse verdichtet und nach dem Entlasten und Beseitigen der elastischen Masse das am Mantelkörper verdichtete Metallpulver durch Sintern verfestigt wird.
Der besondere Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß das Metallpulver direkt in dem Mantelkörper verdichtet wird und das verdichtete Metallpulver in demselben verbleibt. Es dient bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Mantelkörper selbst als Matrize. So kann z.B. ein CoCrW-Pulver in einem Rohr, eine r. Buchse oder einem Profilkörper direkt verdichtet werden und darin verbleiben. Es wird i.sostatisch verdichtet. Es wird mit einer kleinen Kraft über eine große Zylinderfläche eine gleichmäßig hohe Druckverteilung ein-' gestellt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ` beim Einpressen des Metallpulvers der Mantelkörper bis nahe der Streckgrenze vorgespannt. Es wird hierdurch beim Entlasten der eingepreßte Pulverring unter Druckvorspannung gesetzt.
Beim darauf folgenden Sintern wird dadurch die äinterschrumpfung teilweise kompensiert. Man erhält einen gesinterten Überzug, der besonders gut am Mantel haftet.
Die Übertragung des Druckes .erfolgt erfindungsgemäß durch eine elastische Masse. Geeignet hierfür sind z.B. Kautschuk, thermoplastische Kunststoffe und Silikonkautschuk. Die-elastische Masse kann als Formstück, beispielsweise-als Zylinder, eingessetzt.werden. Mit besonderem Vorteil kann sie auch als Schlauch eingesetzt werden, welcher mit einer Flüssigkeit oder Paste gefüllt ist. Hierbei werden Füllungen mit einer geringen Kompressibilität bevorzugt.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann der Mantelkörper auch nodh von einem Stützkörper umgeben sein, der notwendig 'ist, wenn beim notwendigen PreBdruck die Festigkeit des Mantelkörpers-nicht ausreichen und dieser sich verformen würde. Die VsXrichtung gemäß der Erfindung ist mit den oben angeführten Vorteilen anwendbar bei allen Metallpulvern und Metallpulvergemischen, Legierungspulvern und Verbundmetallpulvern.
In den Zeichnungen ist die Erfindung näher erläutert.
Die Figuren 1, 2 und 4 zeigen Längsschnitte der erfindungegemäßen Vorrichtung mit einem Mantelkörper 1 in drei verechiedenen Verfahrenszuständen unter Verwendung einer elastischen Masse 4 öder eines elastischen Schlauches 6. Figur 3 zeigt den erhaltenen Preßkörper im Längsschnitt. In Figur 5 ist. eine Preßvorrichtung gemäß der Erfindung im Querschnitt dargestellt, welche zusätzlich noch einen Stützkörper 10 enthält.
Die einzelnen,Figuren zeigen vorteilhafte Ausführungeformen von Vorrichtungen gemäß der Erfindung.
In Figur 1 ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Mit 2 ist der Ober- und mit 3 der Unterstempel bezeichnet. Mit 4 ist die elastische Füllmasse bezeiohnet.
Das Metallpulver 5 befindet sich zwischen der elastischen . Füllmasse 4 und dem Mantelkörper 1.
In Figur 2 ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung im Preßzustand dargestellt. Die beiden Stempel 2 und 3 werden auf ei.-ner Presse mit z.E. 70 t bei einer Stempelfläche von 12,6 cm 2, das entspricht einem spezifischen Preßdruck von 5,6 t/cm2, verdichtet. Dabei wird das Metallpulver an der Innenfläche des Mantelkörpers über die elastische Masse 4 verdichtet. Nach der Entlastung der beiden Stempel kann die elastische Masse 4 leicht entfernt werden: Das Metallpulver ist an der-Innenfläche des Mantelkörpers verdichtet,w ie dies Figur 3 zeigt, und 'bildet einen festhaftenden Innenring. Der innen überzogene Mantelkörper wird gesintert und,@falls erforderlich, nach dem Sintern noch nachbearbeitet.
In Figur 4 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die elastische Innenmasse besteht aus einem elastischen Schlauch 6. Das Metallpulver 5 befindet sich zwischen dem elastischen Schlauch 6 und dem Mantelkörper 1. Durch die beiden Stopfen 7 und 8 ist der elastische Schlauch 6, welcher mit einer Flüssigkeit oder Paste gefüllt ist, verschlossen. Der Preßvorgang läuft wie in -den Figuren 2 und 3 dargestellt ab und führt zu dem in Fig. 3 gezeigten Preßkörper.
Fig. 5 zeigt eine weitere Vorrichtung gemäß der Erfindung in der lufaiaht. Mit 1 ist der ringförmige Mantelkörper und mit 2 der Oberstempel bezeichnet. 10 ist ein Stützkörper, welcher aus einzig zweiteiligen Zylinder besteht, welcher über Flaneehe durch Klammern 11 :ugammengehalten wird.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Beschichten der Innenfläche von metallischen Mantelkörpern mit einem Metall, dadurch gekennzeichnet, daß in den Mantelkörper eine elastische Füllmasse eingebracht, das Metallpulver zwischen diese und _d en Mantelkörper gefüllt und»durch mindestens einen Stempel über die elastische Füllmasse verdichtet und nach dem .Entlasten und Beseitigen der elastischen Masse das im Mantelkörper verdichtete Metallpulver durch Sintern verfestigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelkörper beim Einpressen des Metallpulvers bis nahe zur Streckgrenze vorgespannt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit kleinem Druck bei gleichmäßig hoher Druckverteilung über eine große Zylinderfläche isostatisch verdichtet wird. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelkörper selbst als Preßtorm dient. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Mantelkörper noch ein Stützkörper vorhanden ist. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach .Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse aus einem Schlauch aus elastischem Material besteht, welcher mit einer Flüssigkeit oder Paste gefüllt ist.