DE1758417A1 - Poroese Metallgegenstaende und ein Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

ZUSTELLUNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 ■ NEUER WALL 11

GHEYSLER COEPOEATION „„„„„

341 Massachusetts, _telegr_ _{nbgbdapatent münchen}

Hi gill and Park
Michigan/USA

Hamburg, den 27. Mai 1968

Poröse Metallgegenstände und ein Verfahren zu ihrer Herstellung

Die vorliegende Erfindung "betrifft poröse Metallgegenstände und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, das das Verdichten und Sintern von Metallpulver einschließt. Poröse gesinterte Metallgegenstände, wie Lager, sind seit langem "bekannt und haben wegen ihres guten Gleitvermögens, wenn sie mit Schmiermittel, wie ül, imprägniert sind, verbreitet Einsatz gefunden. Daruberhinaus werden poröse Aluminiumlager wegen ihrer ausgezeichneten V/ärmeleitfähigkeit, ihres niedrigen G-ewichtes und ihrer Festigkeit in zunehmendem Maße eingesetzt. Demgemäß wird nachstehend diese Erfindung mit Bezug auf die Herstellung von gesintertem Aluminium und Aluminiumlegierungen diskutiert, aber diese Erfindung ist auch auf andere Metallsysteme, wie Bronze und Kupfer, anwendbar.

Obwohl es bekannt ist, daß poröses gesintertes Aluminium ein ausgezeichnetes Material zur Herstellung von Lagern

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ist, weiß man auch, daß das Verhalten des Lagers weitgehend von der Menge des Öls. oder Schmiermittels abhängt, die in das Lager eingearbeitet werden kann, und die Leichtigkeit, mit welcher das Schmiermittel zu den Belastungsflachen des Lagers wandern kann. Die Absorption and der , Fluß des Öls sind in erster Linie eine Funktion der Dichte des Metallagers und es ist bekannt, daß Lager hoher Sichte, ^ d.h. solche, die unter höheren Verdichtungsdrücken geformt sind, im allgemeinen kurzlebiger sind als solche, die bei niedrigeren Drücken geformt sind, da sie weniger porös sind, weniger Ul enthalten und dem öl weniger Fließwege bieten.

daher
Bs ist/mehrfach versucht worden, ein hoch poröses Sintermetallager unter Anwendung eines sehr niedrigen Verdichtungadruckes beim Formpressen des Metallpulvers herzustellen. Leider haben diese Versuche viele Probleme aufgeworfen, herrührend von der Tatsache, daß Metalle,und insbesondere Aluminium, mit einem OxydSchutzfilm überzogen werden, cc P welcher die Bildung von zufriedenstellenden Metall/^letallr' l _v>. Bindungen inhibiert. Preßlinge, die unter niedrigem Dw*ofc;_; verdichtet worden sind, haben keine ausreichende Festigkeit und ungenügendes KohäaiotisvermÖgen, um normale Handhabung während des anschließenden Sinterns und Nachbearbeiten zu gestatten. Daher fällt eine große Menge Ausschuß ab, wenn nicht ganz besondere Handhabungsmaßnahmen angewendet werden. Bine wirtschaftliche Herstellung mit hoher Produktionskapazität ist unter diesen Umständen nicht möglich.

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Um die Schwierigkeiten zu vermeiden, die "bei der Anwendung niedriger Formungsdrücke auftreten, ist man vielfach, zu hohen Formungsdrücken, z. B. 4219 bis 10547 kg/cm (30 bis 75 tons per square inch) übergegangen. Die Anwendung solch hoher Drücke jedoch bringt viele andere Schwierigkeiten mit sich, welche die Vorteile, die die verbesserte Kohäsion der hierdurch hergestellten Formlinge mit sich bringen, wieder aufheben. Es hat sich z. Bo gezeigt, daß die hohen g Drücke zur Folge haben, daß das Metall an der Formwand klebt, was die Verwendung einer kostspieligen Vorrichtung zum Auswerfen der Preßlinge aus der Form notwendig machte Durch die hohen Kräfte, die beim Auswerfen angewandt werden, splittern oder brechen Teile vom Preßling ab, wodurch die Genauigkeit der Konfiguration zerstört wird. Um das Absplittern und das Brechen zu vermeiden, sind viele Methoden entwickelt worden, die Formwand mit Gleitmitteln zu versehen. Solehe Verfahren sind im allgemeinen kostspielig und machen häufiges Seinigen der Form erforderlich. Größere Schwierigkeiten " beruhen auf der Tatsache, daß hohe Formpreßdrücke im allgemeinen zu Lagern hoher Dichte mit kleiner Ölabsorptionskapazität führen. Um die ÖlabBorptionsfähigkeit zu erhöhen, sind Verfahren entwickelt worden, bei denen die Porosität durch Reduktion der Metalloxydkomponente des lagers erhöht wird. So lehrt z. B. die USA-Patentschrift 2 133 761 die Zugafc· von Kupferoxyd zum Preßformling und Eeduktion des Oxy&e« während des Sinterns, so daß Hohlräume im Lager ent stehen· Dieses Vorgehen ist jedoch kostspielig und gefährlich,

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da sie die Anwendung von Wasserstoff bei hohen Temperaturen erforderlich macht, was außeordentlich gefahrvoll ist. Daraus ergibt sich, daß die Anwendung hoher Formpreßdrücke das Verfahren nicht wirtschaftlich macht« infolge der Kosten der großen Form und der Formausstoßvorrichtung und der Notwendigkeit der mit Gefahren verbundenen, sur Schaffung der erforderlichen Porosität notwendigen Redaktion.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit die Schaffung eines verbesserten porösen Metallgegenetandes auf metallurgischem Wege, was das Verdichten oder Formpressen und Sintern von Metallpulver einschließt, ferner ein verbessertes Verfahren zur Herstellung gesinterter Metallgegenstände niedriger Dichte, bei denen die vorstehend aufgeführten Nachteile beseitigt sind und das einfach ausfuhrbar ist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Formpressen von Aluminiummetall-Vorformlingen ohne Anwendung hoher Drücke, P die nach den bekannten Verfahren weiterverarbeitet werden können.

Die Erfindung und die Vorteile, die sie bringt, sollen durch die nachstehende Besehreibung noch deutlicher werden.

Es ist gefunden worden, daß Mittel, welche die Herstellung fester zusammenhängender Brefiformünge unter Anwendung niedriger Verdichtungsdrücke ermöglichen and, wenn hohe Γχ Verdichtungsdrucke angewendet werden, eine Metalloxyd-

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reduktion nicht erforderlich Bachen, die gewünschte Porosität und das Grleitvereögen schaffen.

Dies wird erzielt durch Vermischen des Metallpulvers mit einer Fettsäure und eines Wachs, wonach diese Mischung zu einem Preßling der gewünschten form gepreßt wird. Der Preßling wird dann im Vakuum erhitzt, um die Säure und das Wachs vor dem Sintern zu entfernen. Es ist wesentlich, daß Fettsäure und Wachs praktisch vollständig entfernt werden, ™ um ihre Dissoziation und Reaktion mit dem Metallpulver bei den Sintertemperaturen zu verhindern, da solche Reaktionen die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Endproduktes ernstlich verschlechtern. Nach dem Entfernen von Fettsäure und Wachs wird der Preßling gesintert und in der gewünschten Weise nachbehandelt.

Das aluminiumhaltige Metallpulver, das in dieser Erfindung

verwendet werden kann, kann in Form von Flocken oder |

fein pulverisiert verwendet werden; die Wahl der Pulver-

und

form^artikelgröße hängt ab vom Verwendungszweck des Endproduktes und den Anforderungen, die an dasselbe gestellt werden. Während die Partikelgröße innerhalb eines weiten Bereiches variieren kann, sollten die Partikel nicht größer sein, als daß sie ein Sieb einer lichten Maschenweite von 0,417 mm passieren (35 meeh screen Tyler Sieve Series). Allgemein ist es zweckmäßig, Pulver zu verwenden, die Siebe kleiner Maechenweiten, im Bereich von 0,074 bis 0,044 lichter Maeohenweite passieren, and Mischungen verschiedener 209810/0520

Partikelgrößen sind, wie dem Fachmann bekannt, häufig von Vorteil, damit bestimmte günstige Eigenschaften gewährleistet sind. Das Metallpulver kann bestehen aus Aluminium verhältnismäßig niedrigen Reinheitsgrades, z. B. eines Reinheitsgrades von 99 H₉ bis zu höchstem erhältlichem Reinheitsgrad, oder Partikel einer Aluminiumlegierung, erhalten durch Legieren eines Metalls in geschmolzenem

Aluminium, oder eine Mischung von Aluminium und gewünschten

-en Legierungsbestandteil wie Zink, Kupfer, Mangan, Zinn, Blei und Magnesium und Silizium, das am häufigsten in Aluminiumlegierungen eingesetzt wird. Ausgezeichnete, auf Aluminium basierende Lager sind gemäß dieser Erfindung aus einer Mischung hergestellt worden, die sich zusammensetzte aus 2 bis 5 Gew.-^ Kupfer, 1 bis 6 Gew.-^ Zinn, 0 bis 4 Gew. Blei, 0 bis 1,5 Gew.-^ Magnesium und dem Rest Aluminium. Im allgemeinen sollten Aluminiumlager 75 bis 95 Gew.-JfL Aluminium enthalten, der Rest soll im wesentlichen aus Legierungsbestandteilen bestehen. Obwohl jedoch extrem kleine Partikel eingesetzt werden (z. B. -400 mesh), kann der Aluminiumgehalt des Lagere auf 50 Gew.-^ gesenkt werden.

Tor Herstellung der solion Prellinge wird das Metallpulver mit einer Fettsäure und einem Wachs vermischt. Die Fettsäure komponente sollte mindestens 12 Kohlenstoffatome enthalten und kann sowohl gesättigt als auch ungesättigt sein. Vorzugsweise wird «ine Fettsäure eingemischt, die etwa 12 bis 22 O-Atome aufweist, Mischungen solcher Säuren können ebenfalls eingesetzt werden. Beispiel· für geeignet« Säuren

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sind: Ijaurinsäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Tridecylsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Brassidinsäure, Arachidonsäure, Linolsäure, Behensäure, Erucasäure, Linolensäure, Elaidinsäure, EleoStearinsäure, Fumarsäure, Rizinolsäure, Palmitoleinsäure und Petroselinsäure. Diese Säuren können in der Form, wie sie im Handel erhältlich sind, also in Flocken- oder Pulverform, verwendet werden.

Es ist gefunden worden, daß die im Verfahren dieser ™

Erfindung benötigte Säuremenge durch die Konfiguration und die Metallzusammensetzung der rohen Preßlinge bestimmt wird; die günstigste Menge für einen gegebenen Einsatzzweck läßt sich durch Reihenversuche festlegen. Im allgemeinen werden gute Ergebnisse erhalten, wenn die auf Form zu pressende Mischung ca 0,2 bis 2 Gew.-?£ Fettsäure enthält.

Das Hauptkriterium für die Wahl eines geeigneten Wachses, das beim Verfahren der vorliegenden Erfindung zu verwenden ä ist, besteht darin, daß es als guter Binder für das Metallpulver wirkt, so daß eine gute Kohäsionskraft im rohen Preßling sichergestellt ist, und daß es bei einer Temperatur unter etwa 345 ⁰C flüchtig ist. natürlich vorkommende tierische und pflanzliche Wachse sowie synthetische Wachse, die einen Schmelzpunkt von etwa 150 ⁰C haben, erfüllen diese Forderungen. Beispiele für Wachse, die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind die Ester hochmolekularer Fettsäuren, d.h. die Eeaktionsprodukte von Säuren mit

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ca. 12 bis 34 C-Atomen, mit Verbindungen, die ein aktives Wasserstoffatom enthalten. Der Ausdruck "aktives Wasserstoff atom" besagt Aktivität gegenüber dem Zerewitinoff-Test (beschrieben von Kohler in J. Am. Chem. Soc. 49» 1927, Seite 3181). Die aktiven Wasserstoffatome sind im allgemeinen an Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel gebunden (-0H, -SH, -NH-, -NH₂, -CONH₂, -CONHR, worin R ein organisches Radikal bedeutet, -SO₂OH, -SO₂IiH₂ oder -CSNH₂) und kann Teil einer aliphatischen, aromatischen, zykloaliphatischen ™ oder gemischten Verbindung sein. Typisch für aktive Wasserstoff atome enthaltende organische Verbindungen, die geeignet sind, sind Alkohole, wie Cetylalkohol, Cerylalkohol, n-Octadecylalkohol, Montanylalkohol und Myristinalkohol, und mehrwertige Alkohole, wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol und Pentaäthylenglykol· Andere als Beispiele zu nennende Verbindungen sind Monoäthanolamin, Sulfanilamid, Propylendiamin und ethylendiamin. Gute Ergebnisse werden erhalten, wenn das Wachs ein Reaktionsprodukt einer Fettsäure mit

-em fc etwa 12 bis 34 C-Atomen und ein/Alkohol mit 1 oder 2 Hydroxylgruppen ist. Beispiele für solche Substanzen sindt Carnaubawachs, der bei etwa 80 bis 87 ⁰C sohmilzt, und der eine Mischung von Estern normaler Alkohole und Fettsäuren mit gerader Kohlenstoffatomzahl von 24 bis 34 darstellt} Bienenwachs, der zwischen 60 und 82 ⁰C schmilzt und dessen Zusammensetzung der des Carnaubawachses entspricht, ausgenommen, daß er vorwiegend aus Säuren und Alkohol mit 25 und 28 C-Atomen aufgebaut ist; und Walrat, der vorwiegend aus Cetylpalmitat besteht und bei 42 bis 47 ⁰C sohmilzt. Gleioh

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gute Ergebnisse werden bei Verwendung von synthetischen Wachsen erhalten, nämlich den Amiden, Nitrilen und Amin-en von höheren Fettsäuren, alles Materialien, die dem Fachmann bekannt sind. Die Menge Wachs, die erforderlich ist, ist variabel, doch ist gefunden worden, daß eine Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-^ im allgemeinen zufriedenstellende Ergebnisse bringt.

Das Verfahren, nach welchem das pulverisierte Metall mit der Fettsäure und dem Wachs vermischt wird, ist nicht wesentlich, vorausgesetzt, daß eine weitgehend gleichmäßige Mischung erhalten wird. So kann jede Mischmethode angewandt werden, sowohl Mischen von Hand als auch irgendeine mechanische Methode, um die pulverförmigen Materialien gleichmäßig zu vermischen. Danach wird die Mischung aus pulverförmigem Metall, Fettsäure und Wachs zu einem Preßling verdichtet. Die rohen Preßlinge, die einen hohen Grad an Dichte und Kohäsionsfestigkeit aufweisen, werden ohne Anwendung von Wärme durch relativ geringe Verdichtungsdrücke im Bereich von 281,26 bis 1406,3 kg/cm² (2 bis 10 tons per square inch) geformt. Höhere Drücke können, wenn gewünscht, angewendet werden. Da die vorliegende Erfindung die Anwendung relativ geringer Verdichtungsdrücke gestattet, können diese Drücke mit den üblichen und verhältnismäßig einfachen Kitteln ausgeübt werden, was besondere Formen oder Pressen und Hoohdruckvorrichtungen Überflüssig macht. Hierdurch wird die Herstellung der Metallpulverpreßlinge außer-

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ordentlich wirtschaftlich.

Vor dem Erhitzen der rohen Preßlinge auf Sintertemperatur ist es erforderlich, daß weitgehend die gesamte Fettsäure und das Wachs aus dem Preßling entfernt wird, denn es ist gefunden worden, daß diese Komponenten bei Temperaturen über 345 ⁰C in ihre Bestandteile zerfallen, welche die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Sinter- ^ produkte ungünstig beeinflussen. Semgemäß werden nach dem Pressen die rohen Preßlinge auf Platten gelegt und in eine Vakuumkammer eingebracht, welche dann evakuiert wird, z. B. auf einen Partialdruck von etwa 50 bis 200 Mikron. Nachdem die Kammer auf das gewünschte Vakuum gebracht worden ist, oder bereits zu Beginn des Evakuierens wird die Kammer erhitzt, um die Temperatur der Preßlinge über den Schmelzpunkt des Wachses zu erhöhen, wobei die Temperatur von 345 ⁰C nicht überschritten werden darf. Während des Erhitzens wird ein Gas, vorzugsweise ein inertes Gas, in die Kammer eingeleitet, und zwar so, daß sie direkt mit den Preßlingen Kontakt hat, so daß die sich verflüchtigende Fettsäure und das Wachs aus der Kammer gespült werden. Sas Einleiten des Gases in die Kammer führt zu einer Erhöhung des Druckes in derselben, und es ist gefunden worden, daß zur Sicherstellung der Entfernung der Fettsäure und des Wachses aus den Preßlingen um mindestens 95 # die Kammer auf einem Partialdruck gehalten werden muß, der etwa 3500 Mikron nicht überschreitet. Bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung

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sind ausgezeichnete Ergebnisse erhalten worden, wenn eier Kammerdruck im Bereich von 200 bis 3500 Mikron, vorzugsweise von 500 bis 1500 Mikron, lag.

Das Spülgas sollte mit einer Geschwindigkeit in die Kammer eingeleitet werden, die ausreicht, die sich verflüchtigende Fettsäure und das Wachs aus der Nähe der Preßlinge zu entfernen und Rückdiffusion dieser Substanzen in die Preßlinge zu verhüten. Versuche zur Ermittlung der geeigneten Ge- _Λ

schwindigkeit ergaben, daß ausgezeichnete Ergebnisse erhalten werden, wenn man z. B. ein Spülgas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 1000 bis 1500 cnr/Min./Rohling bei einem in der Kammer herrschenden Druck von 1000 Mikron einleitet. Wenn sich so z. B. in der Kammer 10 Preßlinge befinden und ein Partialdruck von 1000 Mikron herrscht, sollte eine Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von 10 000 bis 15 000 cm /4äin_e angewendet werden. Zusätzlich zur Entfernung der flüchtigen Substanzen bewirkt das Spülgas eine gleichmäßigere Hitzeverteilung} es ist gefunden worden, daß f irgendwelches nicht oxydierendes Gas verwendet werden kann. Wie bereits weiter vorn erwähnt, ist bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung die Reduktion von Metalloxyd, wie bei vielen bekannten Verfahren, nicht notwendig, und deshalb ist es auch nicht erforderlich, daß Wasserstoff oder Ammoniak verwendet werden, was bei den erhöhten Temperaturen außerordentlich gefährlich ist. Vorzugsweise werden bei der Durchführung dieser Erfindung als Spülgase inerte Gase, wie

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Stickstoff, Argon, Helium und dergleichen verwendet.

Die Geschwindigkeit, mit welcher die Preßlinge zu Beginn erhitzt werden, um die Fettsäure und das Wachs zu verflüchtigen, ist nicht kritisch, und selbstverständlich können die Rohlinge in eine kalte Kammer eingebracht werden, die dann auf höhere Temperaturen gebracht wird, oder sie können direkt in eine Kammer eingebracht werden, welche bereits auf eine erhöhte Temperatur erhitzt ist. Die Preßlinge sollten ausreichend lange erhitzt werden, um vollständiges Verflüchtigen der Fettsäure und des Wachses zu gewährleisten; dies kann leicht durch Analyse des Spülgases, das aus der Kammer austritt, bestimmt werden. Bei der Herstellung von Aluminiumlagern nach dieser Erfindung ist z. B. gefunden worden, daß die Fettsäure und das Wachs nach 20 Minuten vollständig verflüchtigt waren, wenn die Preßlinge eine Temperatur von etwa 320 ⁰C hatten.

Nachdem die Fettsäure und das Wachs entfernt sind, werden die Preßlinge auf eine geeignete Sintertemperatur, im allgemeinen eine Temperatur über 500 ⁰C, abhängig von der Zusammensetzung der Rohlinge, erhitzt· Vorzugsweise wird das Sintern durch Erhöhen der Temperatur vorgenommen, während weiter Spülgas durch die Kammer geleitet wird und Unterdruck herrscht. Das Sintern erfordert jedooh nicht die Anwendung eines Spülgases und Unter-druck, diese Bedingungen müssen also nicht herrsohen. Die Preßlinge können daher auch nach

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Entfernen der Fettsäure und des Wachses in einen Ofen zum Sintern eingebracht werden. Bei der Herstellung von Lagern werden die gesinterten Metallgegenstände mit Öl imprägniert, indem sie in Öl in einer Vakuumkammer eingetaucht werden. Die Kammer wird dann evakuiert, bis keine luft mehr aus den Lagern austritt, dann wird die Kammer auf Atmosphärendruck zurückgebracht, so daß sich das Lager mit Öl füllen kann. Das Lager wird dann geprägt.

Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen das Verfahren der vorliegenden Erfindung und die danach erhaltenen Produkte, doch ist die Erfindung nicht auf diese speziellen Beispiele beschränkt.

Beispiel I

Das Verfahren dieser Erfindung wurde zur Herstellung von Lagern nachstehender Zusammensetzung angewendet: 3 bis 4 Gew.-^ Kupfer, 2 bis 5 Gew.-# Zinn, 0 bis 4 Gew.-# Blei, 0,5 bis 0,7 Gew.-# Magnesium und 86,3 bis 94,5 Gew.-56 Aluminium. Die Metallpulver, die zur Herstellung dieser Zusammensetzung verwendet wurden, hatten in etwa die nachstehend aufgeführte Partikelgrößenverteilung:

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Das Aluminium hatte ein Schuttgewicht von 1,1 bis 1,3 g/cm'⁵, einen chemischen Reinheitsgrad von mindestens 99 j 5 $ und eine durchschnittliche Partikelgröße von 22 Ms 26 Mikron; das Magnesium hatte ein Schüttgewicht von 0,5 Ms 0,6 g/cm und einen chemischen Reinheitsgrad von 99>8 fo'₇ das Kupfer hatte ein Schüttgewicht von 0,9 Ms 1,1 g/cm und einen Reinheitsgrad von mindestens

99.4 i°\ das Zinn hatte ein Schüttgewicht von 2,50 Ms 3,60 g/cm und einen Reinheitsgrad von mindestens

99.5 i>, und das Blei hatte ein Schüttgewicht von 4,75 Ms 5,75 g/cm und einen Reinheitsgrad von mindestens 99,5 $>.

Beispiel II

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung poröser Aluminiumlager folgender Zusammensetzung, wobei die in Beispiel I definierten Materialien verwendet wurden.

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Material	Gewichtsteile
Aluminium	90,58
Magnesium	0,75
Kupfer	4,00
Zinn	2,67
Blei	2,00
Ä'thylen-Diesteramid	0,25
Stearinsäure	0,75

90,7 kg einer Mischung der obigen Zusammensetzung wurde hergestellt durch Zufügen von 0,68 kg Stearinsäurepulver zu 3,4 kg Aluminiumpulver unter Bildung einer ersten Mischung. Biese Mischung wurde dann zur Bildung eines gleichmäßigen Blends gerührt und durch ein Sieb einer lichten Maschenweite von 0,37 mm (40 mesh screen) in einen Behälter eingefüllt. Die Stearinsäure, welche verwendet wurde, ergab folgende Siebanalyse: 99,5 # passierten ein Sieb von 0,54 mm lichter Maschenweite(30 mesh screen), 95 $> ein Sieb einer lichten Maschenweite von 0,147 mm (100 mesh screen); sie hatte einen Schmelzpunkt von 63,89 bis 64,44 ⁰G, eine Säurezahl von 198 bis 203, eine Jodzahl von 64 bis 65 und war ein Gemisch von Stearinsäure und Palmitinsäure mit einem Gehalt von 83 # Stearinsäure.

Unter Anwendung der gleichen Arbeitsweise wurde eine zweite Mischung hergestellt duroh Hinauf (igen von 0,23 kg Äthylen-Distearamid zu 22,68 kg Aluminiumpulver. Diesererstan und zweitenMischung wurden dann 81,58 kg Aluminiumpulver zusammen

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mit 3,63 kg Kupfer, 1,81 kgBlei, 2,43 kg Zinn und 0,68 kg Magnesium zugesetzt. Diese Mischung wurde dann 30 Minuten lang durchmischt, so daß gleichmäßige Verteilung gewährleistet warj sie hatte eine Dichte von ca. 1,3 g/cm . ITach dem Vermischen wurde die Masse in eine Porm gebracht und bei einem Druck von etwa 542,52 kg (4 tons per square inch) zu Preßlingen verformt. Y/ährend des Verdichtens wurde von außen keine Wärme zugeführt. Die erhaltenen Preßlinge hatten eine Dichte von etwa 2,25 g/cm β

Die Preßlinge wurden dann lose in Körbe gelegt, welche auf herausnehmbare Borde einer Vakuummuffe gestellt wurden. Jede Muffe enthielt etwa 40 Preßlinge,und 14 Körbe wurden in der Muffe untergebracht. Die Vakuumpumpen wurden dann angestellt, um einen Unterdruck in der Muffe von etwa 85 Mikron zu erzeugen. Stickstoff wurde in die Kammer eingeleitet, und der Druck in der Muffe stieg auf etwa 600 Mikron an. Gleichzeitig mit Einsetzen des Stickstof f-Einleitens wurde ein Ofen unter die Muffe gestellt und die Preßlinge innerhalb von 20 Minuten auf eine Temperatur von ca. 315 ⁰C gebracht. Am Ende dieser Zeitdauer wurde das aus der Muffe abgezogene Stickstoffgas analysiert. Die Analyse zeigte, daß Stearinsäure und Äthylendistearamid aus den Preßlingen entfernt war. Danach wurde die Temperatur der Preßlinge auf 545 ⁰G erhöht und etwa 30 Minuten auf dieser Höhe gehalten, während der Stickstoff- atrom weiter durchgeleitet und das Vakuum aufrechterhalten wurde. Am Schluß dieser Sinterperiode wurde der Ofen abge-

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ϋΐαΐ,ίΐ und die Muffe nach Erreichen einer Temperatur von 70 ⁰G geöffnet.

Die so erhaltenen gesinterten Lager einer Länge von 19 mm, eines Außendurchmessers von 2,54 cm und eines Innendurchmessers von 19 mm wurden dann mit Ul (Terrestic grade), einem hoch gereinigten Turbinenöl eines hohen Viskositätsindex und großer Oxydationsstabilität, unter Vakuum von 66 mm Quecksilber imprägniert. Dann wurden die Lager getestet, wobei folgende Werte erhalten wurden:

Dichte 2,20 bis 2,35 g/cm⁵

Ölgehalt 15 # Minimum

Druckfestigkeit 844 kg/cm

Scheinbare Härte 40 bis 50

PV-Verhalten ♦ 55,000

2
♦P = Lager-Belastung (lbs/in ) und

V = Kolbengeschwindigkeit (ft/fain.).

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, gelöst ist. Ein Lager niedriger Dichte mit ausgezeichneten Eigenschaften kann jetzt hergestellt werden durch Verdichten oder Auf-I'ormpressen unter niedrigem Druck, ohne daß das gefährliche Metalloxyd-Reduzieren erforderlich ist.

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Claims (10)

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1. verfahren zur Herstellung von Metallgegenatänden durch Sintern von pulverförmigen Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver mit einer Fettsäure mit mindestens 12 C-Atomen und einem Wachs eines Schmelzpunktes nicht über 150 ⁰O vermischt wird, die Mischung Auf-Porm gepreßt wird und danach die Fettsäure und das Wachs weitgehend vollständig entfernt werden, indem der Preßling in eine Kammer eingebracht, in der Kammer Unterdruck erzeugt und der Preßling auf eine [Temperatur Λ nicht über 345 G erhitzt wird, bis Fettsäure und Wachs vollständig verflüchtigt sind, wobei ein G-as in die Kammer eingeleitet wird, so daß es direkt mit dem Preß 1.1*3^r in Kontakt kommt und die verflüchtigte Fettsäure und das¹ verflüchtigte Wachs vom Gas aus der Kammer entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fettsäure mit 12 bis 22 C-Atomen und ein Wachs, nämlich ein Ester, hergestellt aus einer Fettsäure mit einer Verbindung, die mindestens ein aktives Wasserstoff-

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atom enthält, eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metallpulver ca. 0,1 bis 1 Gew.-$ Wachs und ca. 0,2 bis 2 Gew.-?6 Fettsäure eingemischt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer während des Brhitzens der Preßlinge zur Verflüchtigung von Fettsäure und Wachs auf einen Unterdruck von ca. 200 bis 3500 /a gebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fettsäure Laurinsäure oder Palmitinsäure oder Stearinsäure oder Ölsäure oder ein Gemisch dieser Fettsäuren eingesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Lagers, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus einem pulverförmigen Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Aluminium und einer Mischung von mit Aluminium legierbaren Metallen und Aluminiumlegierungen, einer Fettsäure mit 12 bis 22 C-Atomen und einem Wachs eines Schmelzpunktes nicht über 150 ⁰C hergestellt wird, so daß die Mischung ca. 75 bis 95 Gew.-^ Aluminiummetall, etwa 0,1 bis 1 Gew.-^ Wachs und etwa 0,2 bis 2 Gew.-# Fettsäure enthält, diese Mischung Auf-Form gepreßt und die Preßlinge in eine Kammer eingebracht werden, die Kammer auf einen Unterdruck von 200 bis 3500 μ evakuiert wird und die Preßlinge dann

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auf eine Temperatur von maximal von 345 ⁰C erhitzt werden, wobei gleichzeitig ein inertes G-as eingeleitet wird, so daß es direkt mit den Preßlingen in Kontakt kommt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Fettsäure Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure oder ein Gemisch dieser Säuren verwendet wird und daß als Wachs ein Ester, der aus der Umsetzung einer Fettsäure mit 12 Ms 34 C-Atomen und einem Alkohol, der maximal zwei Hydroxylgruppen aufweist, resultiert, oder ein Fettsäureamid mit 12 bis 34 O-Atomen oder eine Mischung davon eingesetzt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Fettsäure Stearinsäure verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Wachs Athylendistearamid verwendet wird.

10. Aluminiumlager aus gesintertem Aluminium oder gesinterter Aluminiumlegierung, gekennzeichnet durch eine Dichte von 2,2 Ms 2,35, ein Ölaufnahmevermögen von mindestens 15 ^ und eine Druckfestigkeit von ca. 850 kg/cm .

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