DE2230849A1 - Verfahren und vorrichtung zum formen von kompaktlingen aus einer feinteiligen masse - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum formen von kompaktlingen aus einer feinteiligen masse

Info

Publication number
DE2230849A1
DE2230849A1 DE19722230849 DE2230849A DE2230849A1 DE 2230849 A1 DE2230849 A1 DE 2230849A1 DE 19722230849 DE19722230849 DE 19722230849 DE 2230849 A DE2230849 A DE 2230849A DE 2230849 A1 DE2230849 A1 DE 2230849A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
powder
isostatic
shear stress
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19722230849
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Michael Koerner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2230849A1 publication Critical patent/DE2230849A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/001Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/007Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a plurality of pressing members working in different directions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

betreffend
Verfahren und Vorrichtung zum Formen von Kompaktlingen aus
einer feinteiligen Masse
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von Kompaktlingen aus metallischem oder nichtmetallischem Pulver, insbesondere aber aus Metallpulver, das gegebenenfalls nach dem Verpressen noch gesintert wird, wie in der Pulvermetallurgie üblich ist.
Die Herstellung von Sinterkörpern aus Metallpulvern erfolgt i.a. zweistufig. In der ersten Stufe wird das Pulver durch Pressen zu einem Rohkompaktling oder Pulverkörper verdichtet und dann in der zweiten Stufe bei einer Temperatur nahe, jedoch unter dem Schmelzpunkt gesintert. Danach ist der Sinterkörper mechanisch bearbeitbar.
309831/0832
- 2 - 41 577
Die beiden in der Pulvermetallurgie am häufigsten angewandten Verdichtungsverfahren sind das Pressen mit einsinnig gerichtetem Druck oder das Verdichten in Matrizen und das Pressen mit isostatischem Druck. Kompaktlinge mit geringem Höhen-Durchmesser-Verhältnis werden gewöhnlich in Matrizen bzw. Preßformen durch Anwendung einsinnig in senkrechter Richtung wirkenden Druckes hergestellt. Bei höheren Höhen-Durchmesser-Verhältnissen ergibt sich aus der längs der Matrizenwände erzeugten Reibung ein ausgeprägtes Dichteprofil innerhalb des Kompaktlings, das häufig zu nichtzufriedenstellenden Eigenschaften und ungenügender Festigkeit des Rohbriketts führt. In solchen Fällen sind derartige Schwierigkeiten durch Pressen mit isostatischem Druck überwindbar, der sich durch einen einheitlichen Druck-, zustand auszeichnet. Werden in isostatisch gepreßten Formstücken gelegentliche DichteSchwankungen festgestellt, so sind diese hauptsächlich auf die geometrisch komplexe Gestalt des Stückes zurückzuführen und liegen innerhalb annehmbarer Grenzen. V/erden beide Formverfahren mit sehr hohen Verdichtungsdrücken angewandt, so ergeben sich in beiden Fällen Kompaktlinge mit annähernd gleicher Geaamtdichte im Rohzustand. Bei niedrigeren Drücken bringt das isostatische Pressen höhere Rohzustands-Dichten. Ein Nachteil des isostatischen Verdichtens besteht darin, daß die zur Erzielung der angestrebten Rohzustands-Dichten erforderlichen Ausrüstungen umfangsreich und teuer sind. Man kann allgemein sagen, daß die Kosten der Ausrüstung exponential mit den angewandten Drücken steigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein wirtschaftlich durchführbares Verfahren zu schaffen, das die gestellten Forderungen in besonders zuverlässiger Weise erfüllt.
Erfindungsgemäß werden das isostafcLsche und das einsinnige Verdichten gleichzeitig und in Kombination miteinander angewandt, wobei der sich ergebende dreiachsige Spannungszustand zu beeinflußbaren Schubspannungen führt.
309831 /0832
2230843
41 577
Das Verfahren nach der Erfindung zum Formen von Kompaktlingen aus einem Pulver wird in einer Preßform, in der das eingebrachte Pulver isostatisch belastbar ist, durchgeführt und zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß das Pulver mit isostatischem Druck und längs einer vorwählbaren Achse einen Schubspannung erzeugenden Druck zusammengepreßt wird.
Beim dreiachsigen Verdichten entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden durch Kaltpressen Kompaktlinge mit größerer Dichte als bisher möglich erzielt. Außerdem ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, Kompaktlinge mit einer gegebenen Dichte bei Anwendung niedrigerer isostatischer Drücke als bisher und daher unter Verwendung weniger kostspieliger Vorrichtungen herzustellen. Beispielsweise ist eine Rohzustands-Dichte, für die bisher ein isostatischer Druck von etwa 7030 kp/cm^ erforderlich war, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem isostat-" sehen Druck im verschlossenen Preßbehälter von nur etwa 2110 .p/cm^, zusammen mit einem Schubspannung erzeugenden, durch axiale Belastung bewirkten Druck von etwa 2810 kp/cm2 erzielbar. Die Kosteneinsparungen, die sich bei Druckbehältern'für etwa 2110 kp/cm2 gegenüber Druckbehältern für etwa 7030 kp/cm2 ergeben, liegen auf der Hand.
Ein noch überraschenderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die erhöhte Festigkeit des gesinterten Kompaktlings. Bei einer gegebenen Dichte weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gepreßten bzw. verdichteten Kompaktlinge eine größere Festigkeit auf als Rohkompaktlinge gleicher Dichte, die entweder durch isostatisches Pressen oder durch Pressen mit einsinnig gerichtetem Druck hergestellt wurden.
Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung ergeben· sich aus den Unteransprüchen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung hat eine Preß kammer, in der zum Formen von Kompaktlingen aus einem Pulver, insbesondere Metallpulver, das gegebenenfalls nach dem Verpressen gesintert wird, durch isostatischen Druck in einer Preßform belastbar ist und ist gekennzeichnet durch einen durch eine Stirnseite der Preßform wirkenden Preßstempel zur zusätzlichen axialen Druckbelastung des in der Preßform befindlichen Pulvers.
Die Preßform ist zweckmäßig zylindrisch ausgebildet und der Preßstempel in einem stirnseitigen Preßformenverschluß geführt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schemätischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- 4 309831/0832
- 4 - 41 577
Fig. 1 einen Druckbehälter zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 ein Mohr'sches Spannungsdiagramm der sich bei der Herstellung von Kompaktlingen entsprechend den Beispielen I bis VI sich ergebenden Schubspannungstrajektorien,
Fig. 3 ein Diagramm der Abhängigkeit der Rohzustands-Dichte vom Schubspannungsverhalten bei vier verschiedenen Eisenpulvern (Beispiel I),
Fig. 4 ein Diagramm, ähnlich Fig. 3» bei Aluminiumpulver (Beispiel II),
Fig. 5 ein Diagramm, ähnlich Fig. 3, bei Nickelpulver (Beispiel III),
Fig. 6 ein Diagramm, ähnlich Fig. 3» bei Kupferpulver (Beispiel IV),
Fig. 7 ein Diagramm, ähnlich Fig. 3» bei Wolframpulver (Beispiel V),
Fig. 8 ein Diagramm der Abhängigkeit der Festigkeit vom Schubspannungsverhalten bei einem gesinterten Eisenschwamm-Kompaktling (Beispiel Vl), und
Fig. 9 ein Mohr'sches Spannungsdiagramm der verschiedenen, sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergebenden Schubspannungstrajektorien (Beispiel VII)
309831/0832
( tit
« I f * t
- 5 - 41 577
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Druckbehälter 1 in ähnlicher Ausbildung wie beim herkömmlichen isostatischen Pressen verwendbar (Fig. 1). In diesem Behälter ist ein Kanal 2 ausgebildet, in den eine isostatische Preßform 3 eingesetzt ist. Die Preßform ist an einem Ende offen und nimmt dort einen Formenverschluß 4 auf.
Der Umfang der Preßform 3 ist von einem Raum 6 umschlossen, in den über einen Durchlaß 5 Druckgas zuführbar ist. Über eine Entlüftungsleitung 7 kann in einer Pulver- oder feinteiligen Masse 9 eingeschlossene Luft während der anfändlichen Verdichtung entweichen. An der Preßform 3 stützt sich ein im Pormenverschluß 4 verschieblich geführter Stempel 10 eines Druckkolbens 12 ab. Der Stempel ist zum Auftrag eines Axialdruckes an der Masse bzw. am Kompaktling in senkrechter Richtung bewegbar. Der Druckkolben 12 erzeugt die axiale Belastung und ist oberhalb des Druckbehälters angeordnet. Zur Erzeugung des isostatischen Druckes ist an den Durchlaß 5 eine (nicht gezeichnete) geeignete Pneumatik-Pumpe angeschlossen.
Die Preßform 3 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, insofern als die Erzeugende ihrer Seitenwände eine zur Achse der Form parallele Linie ist. Im Normalfall, d.h. bei zylindrischer Ausbildung der Preßform mit kreisrundem Querschnitt, ist der isostatische Druck radial zur Achse des Kompaktlings gerichtet. Einfacher ausgedrückt, der Druck ist senkrecht zur Formenwand gerichtet.
Bei der Herstellung von Kompäktlingen oder Rohbriketts nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Preßvorrichtung ist der durch den Druckkolben 12 ausgeübte Axialdruck σ*- größer als der an der Preßform aufgetragene seitliche isostatische Druck 6" ■>. Bei gleichstarkem Axial- und seitlichem Druck &* bzw. e-i, ist der auf die Masse einwirkende Druck, im wesentlichen gleich wie bei isostatischem Pressen. Schubspannungen fehlen. Bei unterschiedlich starken Drücken, d.h. wenn die axiale Spannung
309831/0832
- 6 - 41 577
größer ist als die in seitlicher Richtung wirkende Spannung, werden im Kompaktling Schubspannungen hervorgerufen, deren Größe bei einer gegebenen Spannungsdifferenz ( 6-^ - ffO wie auch die Größe der bei einem beliebigen gegebenen isostatischen Druck zulässigen Schubspannung aus dem Mohr*sehen Spannungsdiagramm in Fig. 2 zu entnehmen ist.
In Fig. 2 ist an der Ordinate die Schubspannung f und an der Abszisse die Normalspannung & in verschiedenen Ebenen eines Körpers bei verschiedenen Spannungszustanden aufgetragen. Greifen an verschiedenen aufeinander senkrecht stehenden Flächen des Körpers unterschiedliche Drücke an, so können sie als die kleinere Hauptspannung e$ und als die größere Hauptspannung β* bezeichnet werden. Die Sohub- und Normalspaimungs-Kombination in einer, beliebigen Ebene eines Körpers kann bestimmt werden, indem man einen Halbkreis, z.B. 0, CL, G2, C-,, CL, etc., konstruiert, der die waagerechte Achse in den Punkten ff"., und a*\ schneidet. Der Halbkreis im Mohr'sehen Spannungsdiagramm bezeichnet den Ort der Normal- und Schubspannungs-Kombinationen über verschiedenen durch den Körper gehenden Ebenen. Die speziellen Kombinationen für eine Ebene, die mit der Achse der größeren Hauptspannung einen Winkel θ bildet, findet man am Schnittpunkt des Halbkreises 0 mit einer Linie L, die durch den Mittelpunkt des Halbkreises geht-und mit der waagerechten Achse (Abszisse) sinen Winkel 2® odei% wie in Pig. 2 gezeigt, 90° bildet.
Eine für verschiedene Arten vor» aus pulvei-förmigem Auagangsmaterial hergesteiltm.KompaktIingen empirisch bestimmte Einhüllende der Bruchfestigkeit ist der Ort der Schubspannung, die bei bestimmten Normalspannungen zum Bruch führt. Die Einhüllende dor Bruchfestigkeit kann die in Fig. 2 gezeigte Form haben.
Der bei der Herstellung von Kompaktlingen nach dem erfindungsgemäSen Verfahrer, seitlich aufgetragene Druck kann im
309831/0832
41 577
Mohr1sehen Spannungsdiagramm bzw. Spannungskreis als die kleinere Hauptspannung o*^ dargestellt werden. Die durch den Kolben hervorgerufene axiale Belastung ist die größere Hauptspannung S" ^ und lann leicht verändert werden.
Der Ort der größten Schubspannung und der entsprechenden Normalspannung ist selbstverständlich durch den isostatischen Druck Cλ und den Axialdruck β"'., bestimmt. Verändern sich diese, so wandert der Punkt der größten Schubspannung durch den Mohr1sehen Spannungskreis. Der Spannungsweg dieser Bewegung ist die Trajektorie der größten Schubspannung. Die Trajektorie der maximalen Schubspannung für die nachfolgend beschriebenen Beispiele I bis VI ist in Fig. 2 durch die gestrichelte Linie dargestellt. Sie ergibt sich, indem man zuerst nur mit isostatischem Druck 6% verdichtet und danach nur den Axialdruck ^1 erhöht. Es leuchtet ein, daß die Trajektorie unterhalb der Einhüllenden der Bruchfestigkeit bleiben muß.
In den nachfolgenden Beispielen ist das Verdichten einer Anzahl handelsüblicher Pulver mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften beschrieben. Die nachstehende Tabelle I gibt diese Pulver an sowie die Beispiele, in denen sie verwendet wurden.
Pulver TABELLE I Bezeichnung Pulver herge
stellt durch
Beispiel Eisen Hersteller MH-100 Reduktion
I Eisen Hoeganeas ATOMET 28 Feinstzer
kleinerung
Eisen Quebec RZ-365 MM It
Eisen Easton Ancor 1000 Il
Aluminium Hoeganeas 201 AB Il
II Nickel Alcoa 128 Carbonyl Zersetzung
III Kupfer Int.Nickel 100RXA Reduktion ·
IV V/o If ram Glidden C-20
2
Zersetzung
V Wah Chang
309831/083
- 8 - 41 577
Die Partikel der verwendeten Eisenpulver variierten von schwammig bis zu unregelmäßigen und nahezu kugeligen Gestaltformen. Die Nichteisen-Pulver wiesen beträchtliche Unterschiede in den Pulvermerkmalen auf, die hauptsächlich auf das bei ihrer Herstellung angewandte Verfahren zurückzuführen waren. Die in den Beispielen I bis VI hergestellten Kompaktlinge besaßen anfänglich eine Höhe von etwa 38 mm und einen Durchmesser von etwa 25,4 mm, während sich für die Endabmessungen der Rohbriketts beträchtliche Schwankungen aufgrund der Größe der ausgeübten Schubspannung ergaben.
BEISPIEL· I
Vier Eisenpulver wurden mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung verdichtet. Zuerst wurden die Pulver in die Preßform 3 eingegeben. Zu Beginn der Verdichtung wurde durch Wasserverdrängung Luft aus der Kammer ausgetrieben. Sodann wurde mit zweckmäßig gewählter Stärke isostatischer Druck durch die Wände der Preßform 3 aufgetragen. Sodann wurde zur Erzielung des angestrebten Spannungszustandes in der Probe mit Hilfe des Stempels 4 axialer Druck ausgeübt. Die Form des Spannungsweges zeigt Pig. 2. Danach wurden alle Drücke aufgehoben, die erhaltenen Kompaktlinge aus der Preßform herausgenommen und ihre Dichte geprüft. Die Schubspannungsverläufe für die vier Eisenpulver sind in Fig. 3 übereinander aufgetragen. Die Ergebnisse bestätigen den für die dreiachsige Verdichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren typischen Vorteil. Man erkennt, daß die Kurven aller Pulver in ihrem allgemeinen Verlauf einander ähnlich sind und auf eine merklich erhöhte Rohzustands-Dichte aufgrund der Schubbeanspruchung bei allen isostatischen Drücken hinweisen. Das Ende des linearen Bereichs der Kurven wird als der Punkt des einsetzenden Bruchs betrachtet, d.h. als der Grenzwert der Schubspannung, die noch sicher aufgetragen werden kann.
309831/0832
IC (III Il «I KfI f
CtIlI
I t *
- 9 - 41 577
BEISPIEL II
Mit den gleichen Arbeiteschritten wie zum Beispiel I beschrieben wurden Kompaktlinge aus Aluminiumpulver hergestellt. Das Schubspannungsverhalten des Aluminiumpulvers ist in Pig. 4 dargestellt. Mit sehr niedrigen isostatischen Drücken von etwa 0,775 kp/cm wurde eine Rohzustands-Dichte von 92$ der theoretischen Dichte erzielt.
BEISPIEL III
Mit den gleichen Arbeitsschritten wie zum Beispiel I beschrieben wurden Kompaktlinge aus Nickelpulver hergestellt. Das Schubspannungsverhalten des Nickelpulvers ist in Pig. 5 dargestellt.
BEISPIEL IV
Mit den gleichen Arbeitsschritten wie zum Beispiel I beschrieben wurden Kompaktlinge aus Kupferpulver hergestellt. Wie sich aus Fig. 6 ergibt, zeigte das Kupferpulver ein ähnliches Schubspannungsverhalten wie das Nickelpulver. Nur die Kurven
für etwa 1,55 kp/cm zeigen eine Tendenz zu konstanter Dichte bei hoher Schubbeanspruchung.
BEISPIEL V
Mit den gleichen Arbeitsschritten wie zum Beispiel I beschrieben wurden Kompaktlinge aus Wolframpulver hergestellt. Pig. zeigt das Sqhubspannungsverhalten des Wolframpulvers bei Drücken im verschlossenen Druckbehälter bis zu etwa 13» 95
kp/cm . Dieses Verhalten ist typisch für alle anderen Pulver und überschreitet bei weitem die Diohte von 75»5i£ der bei einfachem isostatischen Dru baren theoretischen Diohte.
einfachem isostatischen Druck von etwa 15»50 kp/cm erziel-
309831/0832
i ί I »
- 10 - 41 577
BEISPIEL VI
Einige der im Beispiel I beschriebenen Eisenschwamm-Kompaktlinge wurden bei einer Temperatur von etwa 538 0C während einer Stunde in trockenem Wasserstoff leicht gesintert und dann in rechteckige Stangen geschnitten. Sie wurden sodann einem Querbiegeversuch nach ASTM unterworfen. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Fig. 8 dargestellt. Obgleich die Ergebnisse stark streuen, erkennt man, daß bei einem gegebenen Prozentsatz der theoretischen Dichte die Kompaktlinge die größte Festigkeit aufweisen, die mit höchster Schubspannung gepreßt wurden. Der mit 90$ der theoretischen Dichte unter hoher Schubspannung hergestellte Kompaktling weist eine doppelt so große Festigkeit auf wie die isostatisch gepreßten Rohbriketts, obwohl diese bei bedeutend niedrigeren isostatischen Drücken geformt wurden.
Diese Ergebnisse bestätigen, daß durch dreiachsiges Verdichten nicht nur eine hohe Dichte bei niedrigeren isostatischen Drücken, sondern auch bei einer gegebenen Dichte eine höhere Festigkeit der erhaltenen Kompaktlinge erzielbar sind.
BEISPIEL VII
Bei einem gegebenen Sohubspannungs-Normalspannungs-Schlußzustand im Mohr'sehen Spannungskreis entsprechend speziellen ieostatischen und axialen Drücken kann die zu diesem Zustand hin- und von diesem wegführende Trajektorie Veränderungen unterworfen sein, so lange sie unterhalb der Einhüllenden der Bruchfestigkeit bleibt. Es wurde festgestellt, daß bestimmte Spannungstrajektorien günstiger sind als andere.
Bei diesem Beispiel wurden Eisenpulver-Kompaktlinge auf den gleichen maximalen Schub- und Normalspannungs-Zustand, d.h. mit gleioher isostatischer und axialer Beanspruchung, jedoch längs verschiedener Trajektorien gepreßt.
309831/0832 **>*«. ins«c*d
- 11 - 41 577
Bei bis zum Schlußzustand gerader Trajektorie (Pig. 9» Weg 1) betrug die Rohzustands-Dichte 89>3$ der theoretischen Dichte. Lieser Spannungsweg wird durch gleichzeitiges Erhöhen des isostatischen Druckes C-, und des Axialdruckes ^, erzielt.
Bei mehrfach gestufter Trajektorie (Fig. 9» Weg 2) betrug die Rohzustands-Dichte 90$ der theoretischen Dichte. Diese Trajektorie ergibt sich durch abwechselnd schrittweises bzw. stufenweises Erhöhen des isostatischen und des axial gerichteten Druckes.
Bei Anwendung des vollen isostatischen Druckes und dann des vollen Axialdruckes (Fig. 9» Trajektorie 3) ergab sich eine Rohzustands-Dichte von 9"\,2 fa der theoretischen Dichte. (Dieser Spannungsweg wurde in den "wrhergehenden Beispielen gewählt.)
Bei rechtwinklig verlaufender Trajektorie (Fig. 9» Weg 4) betrug die Rohzustands-Dichte 93>3$ der theoretischen Dichte. Diese Trajektorie erhält man, wenn man den isostatischen Druck auf den Grenzwert der Normalspannung erhöht und dann im gleichen Maß mit der Erhöhung des Axialdruckes zurücknimmt.
Folgt man schließlich der Trajektorie 5 in Fig. 9» so erhält man eine Rohzustands-Dichte von 96,2$ der theoretischen Dichte. Erzielt wird dieser Weg dadurch, daß man den isostatischen Druck über den Grenzwert der Normalspannung hinaus erhöht und schneller zurücknimmt als d-er Axialdruck ansteigt.
Die durch die Wege 4 und 5 dargestellten Trajektorien sind dann vorzuziehen, wenn man eine maximale Rohzustands-Dichte anstrebt. Will man jedoch mit Hilfe des billigsten Druckbehälters eine höchstmögliche Dichte erreichen, dann bietet der Weg 3 die optimale Lösung.
309831/0832
- 12 - 41 577
Die obigen Beispiele zeigen, daß durch dreiachsiges Verdichten entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren eine von den allgemeinen Pulvermerkmalen unabhängige beträchtliche Erhöhung der Rohzustands-Dichte erzielbar ist. Wenngleich die Anmelderin sich auf keine spezielle Theorie oder wissenschaftliche Erklärung festlegen kann, so hat es doch den Anschein, als führe die Beanspruchung durch Schubspannung zu einer Neuausrichtung der Partikel, wodurch die zur Erzielung optimaler Dichte erforderliche plastische Verformung auf ein Gerii^tmaß herabgesetzt wird. Bei der Untersuchung von Mikroaufnahmen der Oberfläche eines polierten Eisenschwamm-Kompaktlings, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geformt wurde, wurde festgestellt, daß die verhältnismäßig großvolumigen Poren, die einen Teil der Porosität eines beliebigen Kompaktlings ausmachen, wesentlich verkleinert waren. Dies bedeutet, daß die erhöhte Dichte erreicht wird, indem man das Entstehen größerer Poren im Kompaktling verhindert. Es ergibt sich daraus, wie im Beispiel VI näher erläutert, eine erhöhte Festigkeit des Kompaktlings.
309831/0832

Claims (7)

Ansprüche
1. Verfahren zum Formen von Kompaktlingen aus einem Pulver, insbesondere Metallpulver, in einer isostatisch belastbaren Preßform, das gegebenenfalls nach dem Verpressen gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver mit isostatischem Druck und längs einer vorwählbaren Achse einen- Schubspannung erzeugenden Druck zusammengepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver zuerst nur mit isostatischem Druck beaufschlagt wird, und daß dann ohne wesentliche Herabsetzung des isostatischen Druckes ein axial gerichteter, Schubspannung erzeugender Druck aufgebracht wird, um die Schubspannung im Pulver auf einen Maximalwert zu bringen, ohne die kritische Schubspannung des Pulverkörpers zu überschreiten.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver zuerst nur mit isostatischem Druck beaufschlagt wird, und daß dann bei Herabsetzung des isostatischen Druckes axial gerichteter Druck aufgebracht wird, um die Schubspannung im Pulverkörper auf einen Maximalwert zu bringen, ohne jedoch die kritische Schubspannung des Pulverkörpers zu überschreiten.
4. Verfahrennach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zuerst und allein auf das Pulver aufgebrachte isostatische Druck etwa gleich gewählt wird dem angestrebten Grenzwert der Normalspannung, und daß dann bei Auftrag des
309831/08S2
45 41 577
axial gerichteten Druckes der isostatische Druck um einen Betrag verringert wird, der etwa gleich ist dem aufgetragenen Axialdruck.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der zuerst und allein auf das Pulver aufgetragene isostatische Druck größer gewählt wird als der angestrebte Grenzwert der Normalspannung, und daß dann bei Auftrag des axial gerichteten Druckes der isostatische Druck um einen Betrag verringert wird, der größer ist als der aufgetragene Axialdruck.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Preßkammer, in der das Pulver durch isostatischen Druck in einer Preßform belastbar ist, gekennzeichnet durch einen durch eine Stirnseite der Preßform (3) wirkenden Preßstempel (10) zur zusätzlichen axialen Druckbelastung des in der Preßform befindlichen Pulvers.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßform (3) in bekannter Weise zylindrisch ausgebildet ist und der Preßstempel (10) in einem stirnseitigen Formenverschluß (4) geführt ist.
Leerseite
DE19722230849 1972-01-25 1972-06-23 Verfahren und vorrichtung zum formen von kompaktlingen aus einer feinteiligen masse Pending DE2230849A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US22059672A 1972-01-25 1972-01-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2230849A1 true DE2230849A1 (de) 1973-08-02

Family

ID=22824154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722230849 Pending DE2230849A1 (de) 1972-01-25 1972-06-23 Verfahren und vorrichtung zum formen von kompaktlingen aus einer feinteiligen masse

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS4885405A (de)
DE (1) DE2230849A1 (de)
FR (1) FR2169024A1 (de)
GB (1) GB1358665A (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52460A (en) * 1975-06-23 1977-01-05 Sony Corp Device for detecting granular level in a fluidized bed
SE8005474L (sv) * 1979-08-10 1981-02-11 British Nuclear Fuels Ltd Sett for pressning av keramiska pulver
DE3238389A1 (de) * 1982-10-16 1984-04-19 Laeis-Werke Ag, 5500 Trier Verfahren zur herstellung von einstueckigen presslingen aus trockenen keramischen massen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
CN115007859B (zh) * 2022-06-23 2024-05-03 宁波京甬磁业有限公司 一种钕铁硼磁铁的成型取向工艺

Also Published As

Publication number Publication date
FR2169024A1 (de) 1973-09-07
JPS4885405A (de) 1973-11-13
GB1358665A (en) 1974-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2200066A1 (de) Verfahren zum Herstellen von metallkeramischen Gegenstaenden
DE2419014A1 (de) Verfahren zum herstellen von rohren oder dergl. und kapsel zum durchfuehren des verfahrens sowie nach dem verfahren hergestellte presslinge und rohre
EP0460392A1 (de) Verfahren zur Herstellung aufschÀ¤umbarer Metallkörper
DE2362499C2 (de) Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Strangprßkörpern
DE3343210C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung verdichteter Formkoerper
AT406649B (de) Verfahren zur herstellung von porösen matrixmaterialien, insbesondere formkörpern, auf basis von metallen, und von halbzeug dafür
DE2137761A1 (de) Hochlegierte Stahlpulver
DE2258485A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von guss- und pressformen
DE2236585A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines heissgepressten teiles
DE2333136A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines sintermetallerzeugnisses
DE2806716A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen von eisenpulver fuer die presstechnik
CH693846A5 (de) Gronlingelektrode zur Oberflachenbehandlung durch Funkenerosion.
DE1533320C3 (de) Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von porösen Metallkörpern
DE2230849A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum formen von kompaktlingen aus einer feinteiligen masse
DE2522073A1 (de) Blech aus einer legierung
DE1292797B (de) Verfahren und Vorrichtung zum pulvermetallurgischen Herstellen von Metallkoerpern
DE2821429C2 (de) Streifen-, Draht-, Stangen- oder Plattengegenstand mit einer Plattierung aus Edelstahl
DE69815850T2 (de) Metallpulverpresse
DE2029116C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines dichten langgestreckten Heißpreßkörpers aus Metallpulver
EP0045984B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes aus einer warmfesten Legierung
DE3305879C2 (de) Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung eines Verbundformteils
DE2417589A1 (de) Verfahren und anordnung zum herstellen von verdichteten legierten gegenstaenden mit einem inneren durchtritt
DE3311865C1 (de) Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung einer Warmarbeits-Werkzeugform
DE966128C (de) Verfahren zum Herstellen von napf- oder becherfoermigen Werkstuecken durch zweimaliges Pressen und Sintern von Metallpulver
DE2757402B2 (de) Verfahren zum Schmelzen von Aluminiumabfällen