DE2262400A1

DE2262400A1 - Verfahren zum herstellen von mehrschichtigen formkoerpern mit vollem oder hohlem querschnitt

Info

Publication number: DE2262400A1
Application number: DE19722262400
Authority: DE
Inventors: Oskar Dr Paul
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1972-12-15
Filing date: 1972-12-15
Publication date: 1974-06-27
Also published as: FR2210469A1; DE2262400C3; DE2262400B2; GB1447103A; FR2210469B1

Description

Manneamann AG, 4000 Düsseldorf, Mannesmannufer 2

"Verfahren zum Herstellen von mehrschichtigen Formkörpern mit vollem oder hohlem Querschnitt"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von mehrschichtigen Formkörpern mit vollem oder hohlem Querschnitt aus pulverförmigen oder körnigen, insbesondere keramischen Werkstoffen und Metallpulvern durch isostatisches Pressen«

Beim isostatischen Pressen wird der zu verpressende pulverförmige oder körnige Werkstoff in eine elastische Form eingefüllt, die anschließend verschlossen und in einen Druckbehälter eingebracht wird. (DT-OS 1 608 363)· Beim Erhöhen des Druckes der in dem Behälter befindlichen Druckflüssigkeit überträgt die elastische Form den Druck auf das eingefüllte Material» das dadurch verdichtet wird.

Nach der Druckentlastung kann die Form aus dem Druckbehälter entnommen werden. Der in der Form befindliche kompaktierte Formkörper füllt diese nach der Druckentlastung nur noch teilweise aus, während der übrige Raum von der ursprünglich in dem Korngemisch befindlichen Luft ausgefüllt wird. Die Größe dieses freien Raumes

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zwischen dta Formkörper und dar «lastischeii Formrand 1st. ab—

i vom Werkstoff, d.h. vom HaB seiner Verdichtbarkelt. Diese

kann über 50 % der linearen Abmessung batragen· Die Abmessung der Form muß also wesentlich größer sein als die des darin zu pressenden Formkurpers und demzufolge muß auch der die Form aufnehmende Druckbehälter größer sein.

Die Erfindung schlägt nun vor, diesen Umstand zur Herstellung mehrschichtiger Formkörper auszunutzen und zwar dadurch» daß der nach dem Preßvorgang und der Druckentlastung zwischen dem gepreßten Formkörper und der elastischen Formwand entstandene freie Raum wieder mit Werkstoff gefüllt und die Form einem zweiten isostatischen Preßvorgang ausgesetzt wird.

Durch mehrfaches Nachfüllen der Form mit einem Werkstoff gleicher Qualität und jeweils anschließendem Pressen können somit Formkörper hergestellt worden, deren Abmessungen nahezu denen der Form entsprechen. Man kann also in kleinen Form /und überproportional b billigen Druckbehältern relativ große Formkörper herstellen. Eine zu deutliche Schalenbildung kann dadurch vermieden werden, daß bei dem ersten Preßvorgang mit unter dem Höchstdruck liegenden Drücken gearbeitet wird, andererseits kann durch die bewußte Ausbildung von Schalen eine deutliche Anisotropie der Eigenschaften des Formkörpers erzielt werden«

Die jeweils aufgepreßten Schichten oder Schalen können aus dem gleichen Werkstoff oder unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, wobei zwischen den Schichten Haft-, Gleit- oder tCrennmittel aufgebracht sein können·

Da, wie oben angegeben, der freie Raum nach der Druckentlastung von der Verdlchtbarkeit des eingefüllten Werkstoffes abhänigig ist, kann die Dicke der nach dem ersten Preßvorgang hergestellten weiteren Schicht oder Schichten nicht beliebig eingestellt werden. Läßt sich z.B. ein Werkstoff linear um 50 % verdichten, so wird aufgrund des ersten Preßvorgangs die Hälfte der Form durch den ver-

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dichteten Formkörper gefüllt. Es können daher für einen nachfolgenden Preßvorgang nur noch 50 % der ersten FfH ffmenge zugegeben werden» so daß die Dicke der Schicht des zweiten Preßvorganges nur 25 % der gesamten Hohlraumdicke ausmacht· ■

Nach einem weiteren Ausgestalten des erfindungsgemäßen Verfahrens ' wird daher beim ersten Preßvorgang nur ein Teil der Form mit zu pressendem Werkstoff gefüllt und der Rest mit einem elastischen . Einsatzformenteil ausgefüllt· Nach der Druckentlastung wird das elastische Einsatzformenteil entfernt und der verbleibende, freie Raum zwischen dem gepreßten Formkörper und dem elastischen Formenteil mit neuem Werkstoff gefüllt und die Form einem zweiten isostatischen Preßvorgang ausgesetzt. Der in der Form entstehende freie Raum, der für den nachfolgenden Preßvorgang zur Verfügung steht, ist damit unabhängig von der Verdichtbarkeit des zunächst eingefüllten Werkstoffes.

Der im ersten Preßvorgang hergestellte Formkörper kann aber auch nach der Druckentlastung in eine gegenüber dem ersten größere/ kleinere Form eingesetzt werden, wodurch ebenfalls die gewünschte Schichtdicke genau ©Hingestellt werden kann. .

Bei Verwendung mehrteiliger Formen besteht auch die Möglichkeit, den Formkörper nach dem ersten'Preßvorgang in der Form zu belassen und lediglich das den hydrostatischen Druck übertragende Formenteil auszuwechseln. Wenn es sich dabei um mehrere elastische Formenteile handelt, können sowohl alle als auch nur einzelne Formen-. teile ausgewechselt werden.

. Die drei letztgenannten Verfahrensabwandlungen ergeben den Vorteil, daß die einzelnen Schichten verschiedenartig ausgebildet bzw. profiliert sein können· Schließlich können sie in einzelnen Abmessungen unterschiedliche Verhältnisse haben.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen kurz erläutert werden.

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Dabei zeigen die Figuren 1 bis 5 die Herstellung eines zweischichtigen - Fonnkörpers, die Figuren 6 bis 9 die Herstellung ,eines zweischichtigen Formkörper*

bei Verwendung eines elastischen Einsatzformen-" . . ■ telfles und die . ... . _;;_ ₍ . ■ , _ ■ .· , _-:>

Figuren 10 und 11 zwei beispielhafte Möglichkelten unterschiedlicher Profilierung der Schichten (ohne Ab-

■, . , .*!·-■ · bildung)» .·'··. ·' ■' "^J ■ ■■ ·■·' ·^:·'-^: ■'■ •'--•»•ι"··,.· .· ■■

Das elastische Formenteil 1 ist zunächst mit dem zu verdichtenden Werkstoff 2 voll ausgefüllt (Fig. 1). Die Form wird dann unter Druck gesetzt (Fig« 2) and der Formkörper 3 auf die gewünschte Abmessung verdichtet. Nach der Druckentlastung geht das elastische Formenteil in seine ursprüngliche Gestalt zurück (Fig· 3)· wodurch ein freier Raum 4 zwischen Formkörper und Formenteil entsteht. Dieser freie Raum 4 wird erneut mit dem gleichen Werkstoff oder einem anderen Werkstoff 5 gefüllt (Fig. 4) und die Form wird anschließend einem zweiten isostatischen Preßvorgang ausgesetzt, wobei eine Schicht 6 auf den Formkörper 3 aufgepreßt wird (Fig. 5).

. ■ - ■ .« Entsprechend kann das erfindungsgemäße Verfahren mit einem vor dem ersten Preßvorgang zusätzlich in die Form eingeführten elastischen Einsatzformenteil 7 durchgeführt werden (Fig· 6-9)» wobei in diesen Figuren gleichzeitig die? Herstellung eines Hohlkörpers mit zweischichtigem Aufbau gezeigt ist, da der für den ersten Preßvorgang eingefüllte Werkstoff 2 auf einen Dorn 8 aufgepreßt wird· . , · . ■ · ■ ' ■ ■ ■ "■.■'■■...■ ■.·■"■

Wie aus den Figuren 10 und 11 ersichtlich, kann die Grenze zwischen dem im ersten Preßvorgang erzeugten Formkörper 3 und der im zweiten Preßvorgang aufgepreßten Schicht 6 profiliert ausgebildet , sein. Schließlich kann die Außenschicht auch aus verschiedenen Materialien bestehen.

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Bei den Bildern ist nur das Pressen eines zweischichtigen Form- kOrpers dargestellt· Durch ein Wiederholen der V©r£ahrensgänge lassen sich mehrschichtige Formkörper herstellen.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprücheι

1. Verfahren zum Herstellen von mehrschichtigen Formkörpern mit vollem oder hohlem Querschnitt aus pulverförmigen oder körnigen insbesondere keramischen Werkstoffen und Metallpulvern durch Isostatisches Pressen» dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Preßvorgang und der Druckentlastung zwischen dem gepreßten Formkörper und dem elastischen Formenteil entstandene freie Raum wieder mit Werkstoff gefüllt und die Form einem zweiten isostatischen Preßvorgang ausgesetzt wird·

2· Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß beim ersten Preßvorgang ein elastisches Sinsatzformentell in die Form eingegeben wird und nur der Rest der Form mit dem zu verpressenden Werkstoff gefüllt wird, daß nach der Druckentlastung das elastische Einsatzformenteil entfernt und der verbleibende freie Raum zwischen gepreßtem Formkörper und dem elastischen Formenteil mit neuem Werkstoff gefüllt und die Form dem zweiten isostatischen Preßvorgang ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im ersten Preßvorgang hergestellte Formkörper nach der Druckentlastung in ein gegenüber dem ersten größeres/kleineres elastisches Formenteil eingesetzt wird.

4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die einzelnen Preßvorgänge alle oder einzelne elastische Formenteile ausgewechselt werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Preßvorgängen mit unterschiedlichen Drücken gearbeitet wird.

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6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dad der Druck beim ersten PreBvorgang nicht Über 50 % des Enddruckes liegt. . r

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Preßvorgängen unterschiedliche Werkstoffe gepreßt werden· .

8· Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der einzelnen Schichten unterschiedlich profiliert werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der inneren Schichten mit einem Haftmittel versehen werden.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Schichten mit einem Gleit- oder Trennmittel versehen werden.

11. Verfahren sur Herstellung von Formkörpern mit hohlem Querschnitt nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,,

daß der Werkstoff beim ersten Preßvorgang auf einen Dorn aufgepreßt wird. . ι · /'

Dipl.-lng.

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