DE1483515A1 - Verfahren zur Herstellung von Rasierklingen - Google Patents

Description

Wilkinson Sword Limited, l6 Pall Mall, GB-London und Uddeholms Aktiebolaget, S-Uddeholm

Verfahren zur Herstellung von Rasierklingen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Rasierklingen mit einer oder mehreren Schneidkanten aus einem Streifen aus härtbarem austenitisehen Stahl.

Es sind bereits Verfahren zum Herstellen von Rasierklingen bekannt, bei denen die einzelnen Rasierklingen hintereinanderliegend in Form eines Streifens hergestellt werden. Die Rasierklingen oder zumindest deren Schneidflächen werden bei einigen der bekannten Verfahren mit einem Kunststoffüberzug versehen, wobei der Stahlstreifen auf verhältnismäßig hohe Temperatur gebracht werden muß. Diese und andere Behandlungsmethoden, die ein Erhitzender Rasierklingenstreifen zur Folge haben, ergeben eine Verminderung der Härte des verwendeten Stahles.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Rasierklingen zu schaffen, bei dem lediglich die Schneidkanten der Klingen gehärtet werden, wogegen der restliche Teil der Klinge biegsam bleibt.

Zu diesem Zweck wird mit der Erfindung vorgeschlagen, die Schneidkanten vor dem Anschärfen einer Querschnittsverminderung zu unterwerfen, während der der Streifen auf einer Temperatur von wenigstens etwa 500° C gehalten wird.

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Hierdurch wird eine Hasierklinge mit gehärteten Schneidkanten geschaffen, die im übrigen Teil biegsam ist. Diese Biegsamkeit ist deshalb wesentlich, weil beim Einspannen der Rasierklinge in den Rasierapparat die Rasierklinge derart gebogen wird, daß sich im Querschnitt ein bogenförmiger Verlauf ergibt, durch den eine feste Einspannung der Rasierklinge und eine korrekte Lage der Schneidkanten zu den Führungsflächen des Rasierapparates erzielt werdend Bei einem Härten der gesamten Rasierklinge besteht die Gefahr des Kiingenbruches beim Einlegen in den Rasierapparat, wodurch die Klinge ihre Führung im Rasierapparat verliert und die große Gefahr von Verletzungen des Benutzers entsteht. Durch die Beschränkung des Härtungsprozesses auf die Schneidkanten der Rasierklinge bleibt der Hauptteil der Rasierklinge bei gleichzeitiger Erhöhung der Härte der Schneidkanten biegsam, so daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Rasierklingen optimale Eigenschaften aufweisen.

Die Querschnittsverminderung soll erfindungsgemäß mindestens 30 % betragen. Die Schneidenbildung kann mindestens teilweise durch einen elektrolytischen Prozeß bewirkt werden. Außerdem ist es möglich, einen korrosionsbeständigen Stahl zu verwenden. Der Stahl sollte mindestens 10 Gew.-% Chrom enthalten.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, den Streifen nach der Querschnittsverminderung zur Erhöhung der Härte auf eine Temperatur abzukühlen, die wesentlich unter der Raumtemperatur liegt. Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, die Querschnittsverminderung in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre vorzunehmen.

Im folgenden soll ein Verfahren zur Herstellung von Rasierklingen gemäß der Erfindung als Ausführungsbeispiel beschrieben werden.

Der für das Verfahren der Erfindung verwendete Stahl muß eine derartige Zusammensetzung besitzen, daß er wärmebehandelt werden

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kann, um Austenit zu bilden, im allgemeinen bei Temperaturen im Bereich von 800 - 1200° C, wobei der Austenit nach Abkühlen auf eine Temperatur im Bereich von 300 - 800° C metastabil sein muß. Die genaue Zusammensetzung derartiger Stähle soll im folgenden im einzelnen angegeben werden.

Ein Streifen eines derartigen Stahles wird in die gewünschte Querschnittsform gebracht, d.h. ohne die angeformte Schneide oder Schneiden aber mit den später zu trennenden, jetzt an den Enden aneinanderstoßenden Rasierklingen. Eine derartige Ausbildung kann beispielsweise durch Stanzen erzielt werden und kann die Bildung eines zentralen Schlitzes umfassen, wenn zweischneidige Klingen hergestellt werden sollen.

Ein derartig ausgebildeter Streifen wird in einen Ofen zur Austenitisierung gebracht, in dem er auf Austenitisierungstemperatur erhitzt wird. Aus dem Ofen kommend wird der Streifen durch eine Kühlmuffel geschickt, um auf eine Temperatur abgekühlt zu werden, bei der der Austenit metastabil ist, wobei die Abkühlung gesteuert wird, um jede unerwünschte Gefügeveränderung des Austenit zu vermeiden. Aus der Kühlmuffel gelangt der Streifen in eine Presse, wobei er auf der angehobenen Temperatur gehalten wird, bei der der Austenit noch metastabil ist, beispielsweise im Bereich von 300 - 800° C.

Die den Streifen umgebende Atmosphäre kann während des Durchlaufes des Streifens durch den Ofen die Kühlmuffel und die Presse geregelt werden. Es kann eine inerte oder reduzierende Atmosphäre sein, beispielsweise aus gekracktem Ammoniak. In der Presse werden die Kanten der Klinge durch Verwendung geeigneter Pressformen oder anderer Mittel verformt, um mindestens teilweise den erforderlichen Querschnitt für die Schneiden zu erhalten. Beim Kühlen wird der Austenit im instabilen Bereich in Martensit umgewandelt, woraus sich ein Anstieg der späteren Härte der Schneiden ergibt.

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Der Pressvorgang kann auf eine derartige Querschnittsverminderung begrenzt sein, die notwendig ist, um die erforderliche Hartezunahme zu erzielen. Er kann andererseits aber auch fortgesetzt werden, um eine verhältnismäßig feine Schneide zu ergeben, die anschließend nur einer geringen Bearbeitung bedarf. Hierbei kann der Winkel zwischen den fertigen Schneidflächen sehr gering sein und beispielsweise in der Größe zwischen 10 14° liegen.

Nach dem Verlassen der Presse wird der Streifen durch Abschrekken auf Raumtemperatur gehärtet, beispielsweise durch Passieren zwischen wassergekühlten Abschreckblöcken, durch natürliches Abkühlen in stehender Luft oder durch Abschrecken in Wasser, öl oder anderen geeigneten Flüssigkeiten. Wahlweise kann, um die Härte zu steigern und mindestens einen Teil des verbliebenen Austenit in Martensit zu überführen, eine weitere Abkühlung auf Temperaturen wesentlich unterhalb der Raumtemperatur durchgeführt werden, beispielsweise auf -78° C.

Die Umwandlung von Austenit bei angehobener Temperatur wird durchgeführt, indem der Streifen an den späteren Schneidkanten einer Querschnittsverminderung unterworfen wird, beispielsweise durch Walzen oder Schmieden. In diesem Fall ersetzt diese Maßnahme die bekannte Querschnittsverminderung durch Kaltwalzen. Der Grad der Deformation sollte vorzugsweise 30 % überschreiten und bis zu 95 # betragen.

Die exakte Temperatur, bei der die Deformierung durchgeführt wird, wird durch den Betrag der gewünschten Verbesserung und durch die Art der verfügbaren Vorrichtung zur Durchführung der Deformierung bestimmt. In diesem Zusammenhang 1st es bemerkenswert, daß bei geringerer Temperatur eine größere Kraft für eine vorgegebene Verminderung erforderlich ist, daß sich aber ein größerer Anstieg der Härte aus der Verformung bei niedrigerer Temperatur ergibt.

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Als Beispiel sollen im folgenden typische Temperaturwerte für die Ofenanlage zur Austenitisierung (T,) und die Presse (To) anhand einiger Stahlsorten angeführt werden:

Ti T2

Uddeholm SS716 Γ05Ο-115Ο⁰ C 550-650° C Uddeholm AEB 1000-1100° C 550-650° C Üddeholm Orvar II 1000-1100° C 550-650° C

Nach dem Härten kann das Finish der Schneide oder Schneiden durch bekannte Verfahren vorgenommen werden oder durch einen elektrolyt!sehen Prozeß, wie er in der britischen Patentanmeldung Nr. 30658 von I963 oder Nr. 20032 von 1964 beschrieben ist.

Betrachtet man nun im einzelnen die Stähle, die für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung in Frage kommen, so ist zu beachten, daß deren Zusammensetzung derart sein muß,,daß der Stehl auf die Deformierungstemperatur abgekühlt werden kann, ohne in Ferrit überzugehen. Die Brauchbarkeit eines vorhandenen Stahles kann normalerweise durch einen Metallurgen begutachtet werden, insbesondere mit Hilfe eines isothermen Gefügediagramms. Natürlich kann in Zweifelsfällen die Brauchbarkeit ohne weiteres experimentell bestimmt werden.

Beispiele von Stählen, die nach einer derartigen Deformation im Vergleich mit ihren Eigenschaften nach der bekannten Wärmebehandlung verbesserte Eigenschaften haben, sind die als wärmebeständige Formstähle bekannten Stähle, wie beispielsweise Al Sl Typ Nr. HIl. Andere Beispiele sind die als 43XX-Typen bekannten Stähle, wie beispielsweise AlTyp Nr, 4340 und ultra-hoher Festigkeitsstahl, wie beispielsweise Ladish DöA, Labelle H.T. und Supertricent. Weitere Beispiele sind British Standards Specification 970 types Nr. EN.24-, EN.3OA und EN.3OB. Beispiele von korrosionsbeständigen Stählen, deren Eigenschaften durch das erfindungsgemäße Veidahren verbessert werden können, sind legierte Stähle, die 10-20 Gewichtsprozente Chrom enthalten. Diese Stähle können zusatz-

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lieh 0 - 2 % Kohlenstoff, O - 3 % Nickel, 0 - 4 # Molybdän, 0 - 4 % Mangan, 0 - 4 % Kupfer, 0 - 10 % Kobalt, 0 - 3 % Wolfram, 0 - 2 % Vanadium und 0 - 3 # Silizium zusammen mit den üblicherweise hinzukommenden Beträgen von Phosphor und Schwefel enthalten. Beispiele für Stähle dieser Art sind die British Standards Specification 970 Typen mit den Nummern EN 56 und EN 57 und die Al Sl Typen mit den Nummern 410, 4O3, 414, 416, 418, 420, 431, 44OA. und 440C. Andere Beispiele sind die durch Uddeholm A.B. hergestellten Stähle, die durch die Nummer SS 1, SS 716, SS 731, AEB, SS 6, SSB 6 und Orvar II gekennzeichnet sind.

Im folgenden ist eine Tabelle aufgeführt, in der die Legierungsbestandteile einiger der voranstehend genannten Stähle in Gewichtsprozenten angegeben sind:

	SSl	C	Mn	Si	Cr	Mo	-	Ni	55	V	08
Ladish D(	SS716	0,46	0,75	0,22	1,0	1,0	1,4	0,		0,	30
Labelle 1	SS731	0,43	1,35	2,25	1,35	0,40	(und W	-	6	0,
	AEB	0,55	0,8	2,1	0,9	0,5	3,		-
Sk	SS6	0,10	0,45	o,4o	13,7	-	-		-
3T	SSB6	0,35	0,45	0,45	13,6	1,00	-	45	-
Supertricent	Orvar II	0,22	0,45	0,30	13,2	-	0,		-
Uddeholm		0,95	1,05	0,18	13,5	-	-		-
Uddeholm	0,32	0,45	0,40	0,40	-	-		-
Uddeholm	0,40	0,37	0,37	i4,o	-		-	00
Uddeholm	0,37	0,45	1,00	5,3	-	—	1,	07)
Uddeholm						0,
Uddeholm
Uddeholm

Mittels der Erfindung werden biegsame Rasierklingen mit Schneiden hergestellt, die bei Verwendung desselben oder eines ähnlichen Stahles allein durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens härter als in bekannter Weise behandelte und vergütete Schneiden sind. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein anschliessendes Aufbringen eines Überzuges, wie z.B. der eines Polymeri-

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sationsproduktes« ein Erhitzen einschließt, das verantwortlich für eine Verminderung der Härte der Schneidkante ist. Darüber hinaus wird mit der Erfindung eine Verbesserung der Eigenschaften wie Zähigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Prüfhärte erzielt, wodurch es möglich ist, wesentlich verbesserte Schneiden herzustellen, ohne daß die Biegsamkeit der gesamten Rasierklinge und damit Ihre Bruchsicherheit beeinträchtigt wird.

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Claims (7)

-s- 1*83515 Patentansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung von Rasierklingen mit einer oder mehreren Schneidkanten aus einem Streifen aus härtbarem austenitischen Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten vor dem Anschärfen einer Querschnitt sverminderung unterworfen werden, während der der Streifen auf einer Temperatur von.wenigstens etwa 300° C gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverminderung mindestens 30 % beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidenbildung mindestens teilweise durch einen elektrolytisehen Prozeß bewirkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß ein korrosionsbeständiger Stahl verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl mindestens 10 Gewichtsprozente Chrom enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen nach der Querschnittsverminderung zur Erhöhung der Härte auf eine Temperatur, die wesentlich unter der Raumtemperatur liegt, abgekühlt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverminderung in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre vorgenommen wird.

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