DE1483684A1 - Process for the manufacture of bodies from powdery material - Google Patents

Process for the manufacture of bodies from powdery material

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DE1483684A1 DE19651483684 DE1483684A DE1483684A1 DE 1483684 A1 DE1483684 A1 DE 1483684A1 DE 19651483684 DE19651483684 DE 19651483684 DE 1483684 A DE1483684 A DE 1483684A DE 1483684 A1 DE1483684 A1 DE 1483684A1
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Description

DIPL-ING. H.MISSLING ..,- " 63 Giessen,den 25.8.1965DIPL-ING. H.MISSLING .., - " 63 Giessen, August 25, 1965

_,·■'■·""" Bismardcitratse 43_, · ■ '■ · "" "Bismard Citrate 43

PATENTANWALT ^-~"^ - \ F.m,Pr«h.r 3490 1 / O O C O /PATENT ADVERTISEMENT ^ - ~ "^ - \ Fm, P r« hr 3490 1 / OOCO /

M/EF 8;;88 Uo JbOAM / EF 8 ;; 88 Uo JbOA

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeras /Schv/eden Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeras / S chv / eden

.Verfahren zum Herstellen von Körpern aus pulverförmigem Material . Process for the production of bodies from powdery material

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Körpern aus puiverförmigem Material, bei dem dieses von einer undurchdringlichen Hülle umschlossen und mit Hilfe eines auf die Hülle allseitig wirkenden äußeren Drucks komprimiert wird.The invention relates to a method for producing bodies from powder-shaped material, in which this is from an impenetrable Sheath is enclosed and compressed with the help of an external pressure acting on the sheath on all sides.

Nach einem bekannten Herstellungsverfahren von solchen Körpern durch Komprimierung eines Pulvers mit Hilfe eines Druckmittels verwendet man elastische Druckformen von der Größe und Form, die der Pulverkörper nach der Komprimierung haben soll. Die elastische Druckform wird in einen sie umgebenden^ porösen Behälter eingesetzt, mit einem inneren Gasdruck belastet und dadurch bis zur Anlage an der Innenseite des Behälters expandiert. Die expandierte Druckform wird mit Pulvermaterial gefüllt und geschlossen und danach von einem hydraulischen Druckmittel, das denAccording to a known method of manufacturing such bodies by compressing a powder with the aid of a pressure medium one uses elastic printing forms of the size and shape that the powder body should have after compression. The elastic The printing form is placed in a porous container surrounding it used, loaded with an internal gas pressure and thereby up to expands to rest on the inside of the container. The expanded printing form is filled with powder material and closed and then by a hydraulic pressure medium that the

^ Behälter umgibt, unter Druck gesetzt. Dieser Druck pflanzt sich ο durch den porösen Behälter fort, und die darin eingeschlossene^ Surrounding container, pressurized. This pressure is growing ο through the porous container, and the ones enclosed in it

"*■* Druckform wird im wesentlichen in allen Pachtungen gleich beeino "* ■ * The printing form is essentially the same in all leases

££ flußt. Der hydraulische Druck komprimiert das Pulvermaterial££ flows. The hydraulic pressure compresses the powder material

derart, daiS die Druckform ihre ursprüngliche Form und Größe wieder einnimmt. BAD OrtiüiNALin such a way that the printing form resumes its original shape and size. BAD OrtiüiNAL

-2--2-

H83684H83684

Das bekannte Verfahren hat bedeutende Nachteile. Es ist teuer und schwierig, einen geeigneten porösen Behälter für Pulverkörper komplizierter Form herzustellen. Das Verfahren stellt außerdem besondere Anforderungen an die elastische Druckform, in der das Pulvermaterial eingeschlossen ist. Solche Formen müssen herge-. stellt werden, indem man von einer Patrize derselben Form und Größe ausgeht, die der Pulverkörper nach der Komprimierung haben soll« Inhomogenitäten und verschiedene Dicke des Guts in der elastischen Form können unerwünschte Formabweichungen des fertigen Produkts mlbsichbringen. Die Expansion der Form unter Druck ergibt einen zusätzlichen Arbeitsgang und kompliziert das Verfahren.The known method has significant disadvantages. It is expensive and difficult to manufacture a suitable porous container for powder bodies of complicated shape. The procedure also provides special requirements for the elastic printing form in which the powder material is enclosed. Such forms have to be found. by starting from a male mold of the same shape and size as the powder body after compression should «Inhomogeneities and different thicknesses of the product in the elastic form can cause undesirable deviations in the shape of the finished product Bring the product. The expansion of the mold under pressure results an additional operation and complicates the process.

Der Zweck der Erfindung ist, die obengenannten Sfachteile zu vermeiden. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvermaterial von einer Hülle umschlossen wird, die aus einem plastisch und/oder elastisch nachgiebigen Material besteht und so dimensioniert ist, daß sie sich vor der Komprimierung in im wesentlichen unbelastetem Zustand der Innenseite einer umgebenden Form anschließt und daß die Form mit einer Anzahl Perforierungen versehen ist, die dem Druck eines die .Form umgebenden Druckmittels erlauben, sich unbehindert zu der Innenseite der Form fortzupflanzen und dort auf die Hülle einzuwirken. Das Verfahren nach der Erfindung erfordert somit keine besondere Expansion der das Pulvermaterial umgebenden Hülle-. In den meisten Fällen ist das Eigengewicht des Pulvermaterials ausreichend, um eine faltenfreie ,Anlage zwischen der Hülle und der umgebenden Form zu erreichen. Aufgrund der Plastizität der Hülle ist dieThe purpose of the invention is to avoid the aforementioned compartment parts. The method according to the invention is characterized in that the powder material is enclosed by a shell, which consists of a plastically and / or elastically flexible material and is dimensioned so that it is before compression in a substantially unloaded state of the inside of a surrounding mold and that the mold with a Number of perforations is provided, which allow the pressure of a pressure medium surrounding the .Form, unimpeded to the inside to propagate the form and act there on the shell. The method according to the invention thus does not require any special one Expansion of the shell surrounding the powder material. In most cases, the weight of the powder material is sufficient to a wrinkle-free, attachment between the shell and the surrounding To achieve shape. Due to the plasticity of the shell, the

909808/0597 BAD ORIGINAL -3-909808/0597 BATH ORIGINAL -3-

Gefahr der Faltenbildung in der Hülle bei der Komprimierung äußerst gering. Weil der Druck sich unbehindert zu der Innenseite der Form fortpflanzen und allseitig auf die Hülle einwirken kann, wird diese so gleichmäßig gegen das Pulvermaterial gepreßt, daß normalerweise keine Faltenbildung entsteht. Die Hülle kann auch sehr einfach dadurch hergestellt v/erden, daß ein Kunststoff auf die Innenseite der Form aufgespritzt wird. Die Form selbst kann mit geringen Kosten hergestellt werden. Sie kann aus einem billigen Material bestehen, z.B. Kunststoff oder Blech, und kann mit geringer Dicke ausgebildet werden, da sie keiner eigentlichen Belastung ausgesetzt wird. Eine steife Netz- oder Gitterkonstruktion kann mit Vorteil als Form verwendet werden.'Risk of wrinkles forming in the envelope when it is compressed extremely low. Because the pressure can propagate unhindered to the inside of the form and affect the shell from all sides, this is pressed so evenly against the powder material that normally no wrinkles are formed. The shell can also very simply produced by injection molding a plastic onto the inside of the mold. The shape itself can be manufactured at a low cost. It can be made of an inexpensive material such as plastic or sheet metal, and can be formed with a small thickness because it is not subjected to any actual stress. A rigid mesh or lattice construction can be used as a shape to advantage. '

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben,' die verschiedene Anwendungsarten der Erfindung darstellt, in der Zeichnung zeigenThe invention is described below with reference to the drawing, 'shows the various types of application of the invention in which Show drawing

Fig. 1 einen Querschnitt einer Form mit eingeschlossenerFig. 1 is a cross section of a mold with included

Hülle und Pulvermaterial,Shell and powder material,

Fig. 2 den Druckvorgang in einer Druckkammer und Fig. 3 eine aus mehreren Teilen zusammengesetzte Form.FIG. 2 shows the printing process in a pressure chamber and FIG. 3 shows a mold composed of several parts.

In der Zeichnung bezeichnet 1 die Form, 2 das Pulvermaterial und 3 die undurchdringliche Hülle, die das Pulvermaterial umschließt. Die Form 1 ist in einer Ebene geteilt, die den breitesten Teil der Form schneidet, und die Formhälften sind durch eine Flanschenverbindung 4 miteinander verbunden. Eine Mehrzahl von öffnungen 5 sind in der Form angeordnet, die erlauben, daß : In the drawing, 1 denotes the shape, 2 the powder material and 3 the impenetrable envelope which encloses the powder material. The mold 1 is divided in a plane which intersects the widest part of the mold, and the mold halves are connected to one another by a flange connection 4. A plurality of openings 5 are arranged in the form which allow :

9 0 9 8-0 8 /059 7 BAD ΟΑΙω*ΝΑ2·4.9 0 9 8-0 8/059 7 BAD ΟΑΙω * ΝΑ 2 · 4 .

das Druckmittel auf die innerhalb der Form gelegene Hülle 3 allseitig einwirkt. Die Form und die Hülle sind mit einer trichterförmigen Öffnung 6 versehen, durch die die Hülle mit Pulver ge- ' füllt wird, bis sie an der Form anliegt. Beim Einfüllen muß die Form zweckmäßig gerüttelt werden, damit die Pulverdichte im gesamten Volumen gut und gleichmäßig wird. Nachdem die Hülle 3 mit Pulver gefüllt ist, so daß sie an der Form 1 anliegt, wird die Öffnung 6 der Hülle geschlossen, die Form in eine Druckkammer gesetzt und dort einem hohen Druck ausgesetzt, der mit Hilfe eines hydraulischen oder pneumatischen Druckmittels erzeugt wird.the pressure medium on the shell 3 located within the mold on all sides acts. The mold and the shell are provided with a funnel-shaped opening 6 through which the shell is filled with powder ' is filled until it rests against the mold. When filling the mold must be suitably shaken so that the powder density in the entire volume becomes good and even. After the shell 3 is filled with powder so that it rests against the mold 1, is the opening 6 of the shell is closed, the mold is placed in a pressure chamber and there exposed to a high pressure, which with the help of a hydraulic or pneumatic pressure medium is generated.

Wenn man verschiedene Strukturen in verschiedenen Teilen des fertigen Produkts wünscht, kann man mit Vorteil Pulver von verschiedener Qualität oder verschiedenem Material benutzen. Ea ist auch zweckmäßig, in dae Pulvermaterial Anordnungen einzubetten, die das fertige Produkt enthalten soll, z.B. elektrische Wicklungen, tragende Acheen, Armierungen o.dgl. Besonders bei der Herstellung von elektrischen Produkten ist es zweckmäßig, die Wicklung in das Pulvermaterial einzusetzen und diesem mit Hilfe eines äußeren magnetischen oder elektrischen Kraftfeldes eine gewisse Orientierung im Verhältnis zur Wicklung zu geben. If one desires different structures in different parts of the finished product, one can advantageously use powders of different quality or different material. Ea is also useful to embed arrangements in the powder material that the finished product is to contain, for example electrical windings, load-bearing axles, reinforcements or the like. Particularly in the manufacture of electrical products, it is convenient to use the winding in the powder material and to provide this with the help of an external magnetic or electric force field, a certain orientation in relation to the winding.

Die Hülle 3 kann ein Sack o4gl. sein, sie kann aber auch dadurch entstehen, daß ein geeigneter Stoff auf die Innenseite der Form aufgespritzt oder in durch Erwärmung weichem Zustand gegen diese gedrückt oder gesaugt wird. Allgemein kann es zweckmäßig sein, daß die Hülle durch das genannte Verfahren oder mit Hilfe eines The cover 3 can be a sack or similar. but it can also arise from the fact that a suitable substance is sprayed onto the inside of the mold or pressed or sucked against it in a soft state due to heating. In general, it can be useful that the shell by the method mentioned or with the help of a

909808/0597909808/0597

U83684U83684

Klebstoffes in entsprechender Weise verhältnismäßig leicht zum Anhaften an die Innenseite der Form gebracht wird. Natürlich können zwei oder mehrere der obengenannten Maßnahmen kombiniert werden. Die Hülle muß während der Druckoperation ganz geschlossen sein. In gewissen Fällen kann das Material der Hülle dem Pulvermaterial so angepaßt werden, daß es bei der Nachbearbeitung des Produkts in diesem aufgeht. Der Pulverkörper kann nach dem Drücken mit Vorteil gesintert werden, dabei ist es zweckmäßig, daß die Hülle aus einem solchen Material ist, daß es beim Sintern wegbrennt, wegschmilzt, vergast oder eventuell in dem Pulverkörper diffundiert.Adhesive is made relatively easy to adhere to the inside of the mold in a corresponding manner. Of course you can two or more of the above measures can be combined. The envelope must be completely closed during the printing operation be. In certain cases, the material of the shell can be adapted to the powder material so that it is in the post-processing of the Product in this one. The powder body can be sintered with advantage after pressing, it is useful to that the shell is made of such a material that it burns away during sintering, melts away, gasifies or possibly in the powder body diffused.

Fig. 2 zeigt schematisch die Druckoperation in einer Druckkammer. Die Druckkammer ist mit 7 bezeichnet, und eine hieran angeschlossene Pumpe oder ein Kompressor 8 sorgt dafür, daß der gewünschte Druck erreicht wird. In der Druckkammer ist eine Form 1 gezeigt, die beispielsweise die in der Figur 1 gezeigte sein kann. Es ist zu beachten, daß es am wirtschaftlichsten ist, gleichzeitig eine sehr große Anzahl von Formen zu drücken. Die Druckkammer kann mit Vorteil praktisch ganz mit Formen ausgefüllt sein. In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, das Drücken bei hoher Temperatur auszuführen. Dadurch können erwünschte Strukturveränderungen im Pulverkörper erreicht werden« Besonders wenn das Druckmittel ein das ist, können leicht «ehr hohe Temperaturen erreicht werden. In dir Hg»* $st dl· Mügliohfceit, das Druckmittel zu erwärmen, syrn- teliso* mi einer lelitylrale 9 dargestellt.Fig. 2 schematically shows the printing operation in a pressure chamber. The pressure chamber is denoted by 7, and a pump or compressor 8 connected to it ensures that the desired pressure is achieved. A mold 1 is shown in the pressure chamber, which can be that shown in FIG. 1, for example. It should be noted that it is most economical to press a very large number of molds at the same time. The pressure chamber can be practically completely filled with shapes with advantage. In certain cases, it may be convenient to carry out the pressing at a high temperature. As a result, desired structural changes in the powder body can be achieved. “Especially when the pressure medium is one, it is easy to achieve rather high temperatures. In dir Hg »* $ st dl · Mügliohfceit to heat the pressure medium, syrn- teliso * mi a lelitylrale 9 shown.

■;■■.■ V; > ^-V "·■ ■ ■ ... , ' '...■; ■■. ■ V; > ^ -V "· ■ ■ ■ ..., '' ...

-6. H83684-6. H83684

Fig. '5 zeigt ein Beispiel einer vielfach geteilten Form zur Herstellung von komplizierten Pulverkörpern. Die Form besteht aus vier Teilen la, 1b, 1c und 1d. Im Inneren der Form wird in derselben Weise wie in Fig. 1 eine undurchdringliche Hülle 3 angeordnet. Öffnungen 6 zum Einführen des Pulvers können an mehreren Stellen in der Form angeordnet werden, z.B. wie gezeigt an beiden Enden der Form.Fig. 5 shows an example of a multiply divided mold for the production of complex powder bodies. The mold consists of four parts la, 1b, 1c and 1d. Inside the mold, in the same way as in FIG. 1, an impenetrable sheath 3 is placed. Openings 6 for introducing the powder can be arranged in several places in the mold, for example at both ends of the mold as shown.

Wenn man gemäi'3 dem oben beschriebermVerfahren Pulverkörper mit sehr genauen Abmessungen herzustellen wünscht, ist es zweckmäßig, die Pulverkörper in einem Formwerkzeug einer Nachbearbeitung zu unterziehen. Eine solche Nachbearbeitung, die auch als Kalibrierurg bezeichnet werden kann, kann im Prinzip in derselben Weise wie Gesenkschmieden oder ähnliche plastische Formbearbeitungsmethoden vorsichgehen. Es besteht jedoch der wichtige Unterschied, daß der Pulverkörper nach dem beschriebenen Verfahren mit so genauen Dimensionen hergestellt werden kann, daß die erforderlichen Korrekturen während der Kalibrierung sehr gering sind. Man vermeidet dadurch in den meisten Fällen vollständig jeden Materialverlust. Außerdem eind gewöhnlich keine späteren Reinigungsarbeiten, wie z.B. das Abgraten notwendig, sondern das Produkt ist fertig und erfüllt strengt Toleranaanfordtrungtn dirtlct nach dtr KaIibritrung. Das Vtrfahrtn nach dtr Erfindung kann in verschiedenen Wtistn im Raiuatn dtr Pattntansprücht rariitrt werden. If, in accordance with the method described above, one wishes to produce powder bodies with very precise dimensions, it is expedient to subject the powder bodies to post-processing in a molding tool. Such post-processing, which can also be referred to as sizing, can in principle proceed in the same way as drop forging or similar plastic shaping methods. However, there is the important difference that the powder body can be manufactured according to the method described with such precise dimensions that the necessary corrections during the calibration are very small. In most cases this completely avoids any loss of material. In addition, the trimming usually eind no later cleaning work, such as necessary, but the product is ready and meets hard Toleranaanfordtrungtn dirtlct by dtr KaIibritrung. The procedure according to the invention can be varied in different ways in the range of the standard claims.

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» BAD OaIGINAL“BAD OaIGINAL

Claims (1)

Patentansprüche;Claims; 1. Verfahren zum Herateilen von Körpern aus pulverförmigem Material, bei dem das Pulvermaterial von einer undurchdringlichen Hülle umschlossen und mit Hilfe eines auf die Hülle allseitig wirkenden äußeren Drucks komprimiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus einem plastisch und/oder elastisch nachgiebigen Stoff besteht und so dimensioniert ist, daß sie sich vor der Komprimierung in im wesentlichen unbelastetem Zustand an die Innenseite einer sie umgebenden Form anschließt, und daß die Form mit einer Anzahl Perforierungen versehen ist, die dem Druck einer die Form umgebenden Druckmittels erlauben, sich unbehindert zur Innenseite der Form fortzupflanzen und dort auf die Hülle einzuwirken.1. Method for dividing bodies from powdery Material in which the powder material is enclosed by an impenetrable sheath and with the help of one on the sheath on all sides acting external pressure is compressed, characterized in that the shell consists of a plastically and / or elastically resilient Substance exists and is dimensioned so that it is in an essentially unloaded state before compression adjoins the inside of a surrounding mold, and that the mold is provided with a number of perforations that the Pressure of a pressure medium surrounding the mold allow it to propagate unhindered to the inside of the mold and onto it there affect the shell. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ale Form eine steife Netz- oder Gitterkonstruktion verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that ale Form a rigid mesh or lattice construction is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvermaterial in der Hülle dem Einfluß eines äußeren, durch die Hülle wirkenden magnetischen oder elektrischen Kraftfeldes ausgesetzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the powder material in the shell is influenced by an external the shell is exposed to a magnetic or electric force field. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bie 3, dadurch gekennzeichnet, daß ale Druckmittel in der Druckkammer Gas von hoher Temperatur verwendet wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that all pressure medium in the pressure chamber gas of high Temperature is used. 909808/0 SM "8~909808/0 SM " 8 ~ — ο —- ο - b> Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle mit Pulvermaterial von wenigstens zwei verschiedenen Arten gefüllt v/ird, die wenigstens in der Hauptsache voneinander getrennt sind. b> A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the sheath is filled with powder material from at least two different types v / ill be separated from each other at least in the main. 6. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle durch Erwärmung, Aufspritzen, Saugen, Anhaften oder in entsprechender Weise dazu gebracht wird, verhältnismäßig leicht an der Innenseite der Form anzuhaften.6. The method according to any one of claims 1 to 5 »characterized in that the shell by heating, spraying, Sucking, adhering or in a corresponding manner made to adhere relatively easily to the inside of the mold. 7. Verfahren nach .einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus einem solchen Material ausgeführt ist, daß sie bei der Nachbearbeitung des Produkts in diesem aufgeht oder automatisch verschwindet.7. The method according to .einem of claims 1 to 6, characterized in that that the casing is made of such a material that it goes up in the product during post-processing or disappears automatically. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hülle außer dem Pulvermaterial auch andere zu dem fertigen Produkt gehörende Teile wie z.B. elektrische Wicklungen, Achsen o.dgl. eingeführt werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that in addition to the powder material, other parts belonging to the finished product, such as electrical ones, can also be found in the casing Windings, axles or the like. to be introduced. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulverkörper nach der Druckoperation in einem Formwerkzeug kalibriert wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that that the powder body is calibrated in a molding tool after the printing operation. BAD OHiGiNALBAD OHiGiNAL 909B0P/0597909B0P / 0597
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