DE19633614A1 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines VerbundkörpersInfo
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- B23K31/025—Connecting cutting edges or the like to tools; Attaching reinforcements to workpieces, e.g. wear-resisting zones to tableware
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- B23K35/004—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group
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- C21D9/18—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for knives, scythes, scissors, or like hand cutting tools
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers
aus mehreren, vorzugsweise zwei Metallteilen, insbesondere eines Ver
bundkörpers zur Herstellung von Maschinenmessern, bei dem die ein
zelnen Körperteile an ihren miteinander zu verbindenden Körperflächen Ar
beitsbedingungen ausgesetzt werden, bei denen durch Diffusion oder
durch physikalisch - chemische Reaktionen unter der Zugabe von Hilfs
stoffen, z. B. eines Lotmetalls, eine Zwischenschicht ausgebildet wird, die
die zu fügenden Körperteile von unterschiedlicher, werkstoffspezifischer
Beschaffenheit stoffschlüssig miteinander verbindet.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Verbundkörper der unter der
Anwendung einer Lötung zu einem Werkstoffverbund führt, der bei ver
ringerten Kosten wesentlich verbesserte Gebrauchswerte erreichen läßt.
In vielen Bereichen der Technik finden seit langem verschiedenartig aufge
baute Verbundwerkstoffe Anwendung, die sich einesteils die unterschied
lichen Eigenschaften zweier gepaart verarbeiteter Werkstoffe zur Er
reichung technisch-funktioneller Effekte, wie z. B. die des Bi-Metalls,
zunutze machen, oder die zur Erreichung verbesserter technisch-ökono
mischer Effekte z. B. hinsichtlich des Oberflächenschutzes geschaffen
worden sind.
Solche Metall-Verbundwerkstoffe können beispielsweise als Halbzeug beim
Walzen oder beim Plattieren von Eisenwerkstoffen, durch Kalt- oder Preß
schweißen und schließlich auch durch Löten hergestellt werden.
So finden bereits seit längerem bei der Herstellung von Maschinenmessern
Verbundstähle, auch in verschiedenen Stahlqualitäten Verwendung. Bei
diesen ist der im allgemeinen voluminöse Messerkörper aus Konstruktions
stahl, z. B. aus Bau- oder Kohlenstoffstahl hergestellt ist, während im Be
reich seiner Werkzeugschneide einer Auflage oder ein Einsatz aus einem
hochleistungsfähigem Schneidwerkstoff, z. B. SS-Stahl aufgebracht ist.
Dadurch wird einerseits wertvoller Schneidstoff eingespart und anderer
seits der Werkzeugschneide verbesserte Gerauchseigenschaften verliehen.
Sowohl bei den industriell hergestellten Werkstoffverbunden als auch bei
den vom Werkzeughersteller teilweise gefertigten Sonderausführungen
solcher Verbundstähle bereitet das stoffschlüssige Verbinden der Metall
teile, hier beispielsweise das Löten, und auch die Wärmbehandlung
solcher Werkstoffverbundkörper erhebliche Schwierigkeiten. Diese treten
vor allem dann in Erscheinung, wenn es sich um Messerkörper mit relativ
großer Masse oder relativ großen Abmessungen handelt, weil deren
fertigungstechnische und fertigungsorganisatorische Handhabung ohnehin
schon problematisch ist. Hinzu tritt der Umstand, daß einerseits die
stoffschlüssige Verbindung, wie Löten bzw. Plattieren und anschließend
das Vergüten bzw. Härten in jeweils getrennten Behandlungsprozessen und
ebenso in gesonderten Fertigungseinrichtungen durchgeführt wird, was
verschiedene Nachteile, insbesondere aber nachteilige Auswirkungen auf
das bei solchen Werkstoffverbunden erzielbare Ergebnis der Wärmebe
handlung mit sich bringt. So ist beispielsweise eine zufriedenstellende
Martensit-Umwandlung hierbei relativ schwer zu beherrschen.
Aus diesen Unzulänglichkeiten resultiert der Zweck und die Aufgabe der
vorliegenden Erfindung.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, die Herstellung von Werkstoffver
bunden, wie sie für technische Messer größerer Masse und Abmessungen
zur Anwendung gelangen, zu vereinfachen und kostengünstiger zu ge
stalten.
Es wird von der Aufgabenstellung ausgegangen, ein Verfahren zu ent
wickeln, mit dem die Herstellung als auch die thermische Vor- und
Nachbehandlung von Verbundkörpern besagter Materialbeschaffenheit
vereinfacht ausgeführt werden kann und einen Plattierungsvorgang
ermöglicht, der verbesserte Gebrauchswerte an derart hergestellten
Produkten, insbesondere Maschinenmessern relativ großer Masse und
Abmessungen erreichen läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß unter Anwendung der in den Patent
ansprüchen dieser Patentanmeldung charakterisierten technischen Mittel
gelöst. Spezifische Lösungsvorschläge zur Verfahrensweise bei der Her
stellung des Verbundwerkstoffes für technischen Messer der genannten
Art und Größenordnung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die praktischen Erprobungen des Verfahrens haben überraschenderweise
gezeigt, daß die Ausführung des Lötvorganges während des Wärmebe
handlungszyklusses zum Härten und Vergüten des Schneidenwerkstoffes
besonders auch unter dem Einfluß von äußeren Krafteinwirkungen die dem
Werkstückverzug entgegenwirken und von im Zeitintervall unterschied
licher Größe, oder auf- und abschwellend gesteuert zu einer hohen Qualität
und Festigkeit der Lötverbindung führt, soweit der Lötprozeß entsprechend
vorbereitet unter den übrigen erfindungsgemäßen Bedingungen durchge
führt wird, und insbesondere, soweit bei diesem Arbeitsverfahren die gänz
liche Isolation der Fügeflächen und des Lotes durch Einschließen in einen
an den äußeren Fügerändern der Verbundteile gebildeten Schutzmantel
gewährleistet ist.
Diesem letzteren Umstand kommt bei relativ großen Körperteilen be
sondere Bedeutung zu. Einmal schon deswegen, weil großflächige Füge
stellen, wie im gegebenen Falle bei großen Maschinenmessern, durch das
Auftreten von Fehlstellen z. B. infolge ungleichmäßiger Flußmittelverteilung
und dadurch hervorgerufener Benetzungsfehler, hinsichtlich der Ausbildung
einer durchgehend gleichmäßigen homogenen Lötflächen besonders ge
fährdet bzw. beeinträchtigt sind, und zum anderen deswegen, weil korro
dierende Einflüsse dadurch vermeidbar geworden sind.
Ein weiterer vorteilhafter Umstand besteht auch darin, daß bei diesem
Verfahren durch den voraus- und einhergehenden Prozeß zum Warmbe
handeln der Werkstücke bzw. Bauteile eine durchweg gleichmäßige
Erwärmung bzw. Durchwärmung erfolgt, so daß der Lotwerkstoff gleich
mäßig aufschmilzt, sich über die gesamte Lötfläche besser verteilt und
unter der Mitwirkung des Flußmittels eine vollkommene Benetzung
zustande kommt.
Die sonst an dem Metall-Verbund vielfach noch vorhandenen oder übrig
bleibenden Lot- und Flußmittelreste werden dadurch ebenfalls reduziert,
und können nicht mehr in dem Maße qualitätsbeeinträchtigend wirken, wie
das ehedem der Fall gewesen ist. Diesbezügliche Nacharbeit wurde damit
verringert.
Zum weiteren Verständnis des Wesens der Erfindung soll nachstehend
noch an Hand einer Zeichnung die Anordnung des in der Art eines Verbund
körpers ausgebildeten Werkstückes bei der Ausführung des kombinierten
Wärmebehandlungs- und Lötverfahrens veranschaulicht werden.
Die zeichnerische Darstellung veranschaulicht schematisch den Querschnitt
eines Maschinenmessers in Verbundausführung, wobei in den Messer
grundkörper 1 in einer beispielsweise taschenartig ausgeführten Frei
machung mit Kontaktflächen 2 der Schneideneinsatz 3 aus hochleistungs
fähigem Schneidwerkstoff, z. B. aus SS-Stahl oder aus Hartmetall aufge
nommen und entlang seiner Füge- bzw. Kontaktflächen 2 verlötet ist.
Die Fügeränder der beiden Verbundteile sind durch einen außen aufge
tragenen raupenförmigen Schutzmantel 4 gasdicht verschlossen, um die
Füge- bzw. Kontaktfläche 2 gänzlich vor dem Zutritt der Außenluft zu
schützen.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern aus zwei oder mehreren
Metallteilen unterschiedlicher werkstofftypischer Beschaffenheit, ins
besondere von Verbundkörpern zur Herstellung von mit einem
Schneidenwerkstoff bestückten Maschinenmessern für unterschiedliche
Anwendungszwecke, bei dem die einzelnen Körperteile an ihren mit
einander zu verbindenden Körperflächen Arbeitsbedingungen ausgesetzt
werden, bei denen durch Diffusion oder/und durch physikalisch -
chemische Reaktionen unter der Zugabe von Hilfsstoffen, z. B. eines
Lotmetalls, eine Zwischenschicht ausgebildet wird, die die zusammenzu
fügenden Körperteile stoffschlüssig miteinander verbindet, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verbindung der beiden Körperteile durch Löten
während des Warmbehandlungszyklusses für das Austenitisieren des
Schneidenwerkstoffes vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen
den Kontaktflächen eingebrachte Lot durch das Flußmittel gasdicht
eingelagert ist, wobei die Einlagerung durch das Einpacken des aufzu
lötenden Körperteiles entlang der gemeinsamen Körperkanten der
beiden Körperteile vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Körperteile während der Austenitisierungsphase des Schneid
werkstoffes einen senkrecht auf die Lötfläche gleichmäßig wirkenden
Druck ausgesetzt werden und dabei durch den bzw. die Druckstempel
bzw. Druckplatten eine gesteuerte Abkühlung des Schneidenwerkstoffes
vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
gegenseitige Anpressen der Körperteile mit auf- und abschwellender
Druckkraft erfolgt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 ge
kennzeichneten, daß als Lot eine Hochtemperatur-Lotlegierung
verwendet wird.
6. Verbundkörper, hergestellt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung als Maschinenmesser für
die Metall-, Papier-, Holz- und Kunststoffindustrie.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996133614 DE19633614A1 (de) | 1996-08-10 | 1996-08-10 | Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996133614 DE19633614A1 (de) | 1996-08-10 | 1996-08-10 | Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19633614A1 true DE19633614A1 (de) | 1998-02-12 |
Family
ID=7803175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996133614 Withdrawn DE19633614A1 (de) | 1996-08-10 | 1996-08-10 | Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19633614A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19733135C2 (de) * | 1997-07-31 | 2003-03-20 | Fev Motorentech Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines aus zwei Teilelementen zusammengesetzten Bauteils |
DE102021002187A1 (de) | 2021-04-26 | 2022-10-27 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren zum Herstellen eines Lötverbindungsteils sowie Lötverbindungsteil |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3247830A1 (de) * | 1981-12-23 | 1983-07-07 | Fegyver és Gázkészülékgyár, Budapest | Verfahren zum hartloeten von kupfer an kupfer oder an stahllegierungen |
DE3813561C1 (en) * | 1988-04-22 | 1989-08-10 | Erwin Dipl.-Ing. 8500 Nuernberg De Degelmann | Simplified soldering process for titanium materials |
DE4008102A1 (de) * | 1990-03-11 | 1991-09-12 | Lvt Loet Und Verschleisstechni | Zerspanendes werkzeug |
DE4444572A1 (de) * | 1993-12-08 | 1995-06-14 | Kubota Kk | Verfahren zur Befestigung eines Anschlagringes am Ende eines Rohres |
-
1996
- 1996-08-10 DE DE1996133614 patent/DE19633614A1/de not_active Withdrawn
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