DE2511754A1

DE2511754A1 - Mit lp-metallen beschichtete baender und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2511754A1
Application number: DE19752511754
Authority: DE
Inventors: Hans Walter Loeckmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-03-18
Filing date: 1975-03-18
Publication date: 1976-09-23

Description

mit LP-metallen beschichtete Bänder und Verfahren zu ihrer Herstellung Intermetalle sind seit den Arbeiten von Laves als sogenannte LAVES-Phase (LP) bekannt. Ihr Prinziptyp ist Dlg Zn2. Sie sind industriell nutzbar geworden durch Einbau in eine matrix aus Eutektikum oder fester Lösung. Solche LP-metalle bestehen beispielsweise aus molybdän + Kobalt + Silicium in der Form von CO m0 Si oder CO2 ff102 Si. Auch andere metalle wie Chrom, Nickel, Wolfram, Ruthenium können enthalten sein.
Der im LP-metall als LP-Phase vorliegende Anteil beträgt oft 50% und mehr. Die besonderen Eigenschaften eines solchen LP-metalls resultieren aus den Eigenschaften der darin enthaltenen LP-Phase in Verbindung mit den Eigenschaften des Restmetalls. Typische Eigenschaften solcher LP-metalle sind beispielsweise besonders hohe Reibfestigkeit, Verschleissfestigkeit, Gleitfähigkeit, Notlaufeigenschaften, Korrosionsbeständigkeit, die im Einzelfall je nach Zusammensetzung und Erzeugung variieren. Es sind vor allem Eigenschaften, die an Körperoberflächen wirksam werden. Es ist daher meist unökonomisch, technische Teile aus reinen LP-metallen zu verwenden beispielsweise solche, die durch Vergiessen von LP-tetallen hergestellt werden oder auch solche Teile, die in ihrem ganzen Volumen ganz oder Teilweise aus LP-metall bestehen und durch Sintern hergestellt werden.
man beschränkt sich daher oft darauf, aus anderen materialien hergestellte Teile wie Buchsen und Lager nachträglich mit überzügen aus LP-metall zu versehen und zwar etwa durch Lichtbogenschweissung oder andere Schweissverfahren mit oder ohne mithilfe von Adhäsionsmitteln.
Eine unter schweren Belastungen zuverlässige Verbindung zwischen der Beschichtung aus LP-metall und dem Grundstoff ist jedoch nur mit aufwendigem und präzisem Vorgehen einigermassen sicherzustellen.
Die Erfindung schlägt daher vor, bei der Herstellung von Bändern oder Bahnen, worunter auch Bleche, Platten, Streifen, Folien, Filme und dergleichen Körper verstanden werden sollen.
bei denen eine Beschichtung durch die bekannten Verfahren ohnehin praktisch undurchführbar ist, und wie sie durch Warmwalzen, Stranggussziehen, Strangpressen, Fliesspresse oder in der Plattenpresse und in anderen bekannten Verfahren hergestellt werden, bei denen der Werkstoff in Bandgestait eine plastische oder teigige Zustandsphase durchläuft, LP-Metalle in Pulverform aufzubringen und in die Oberfläche des Bandes durch Walzen, Pressen oder dergleichen einzubringen.
Das geschieht beispielsweise in einem semi-kontinuierlichen Stranggussverfahren in aer Weise, oass auf das Band sogleich nach dem Austritt aus der D@se mittelsRakel LP-iíletall-Pulver aufgebracht und durch einen nachgeordneten Abstreifer gleichmässig verteilt wird. Anschliessend wird da Pulver mittels uruckwalzen in und @ogar durch die Bandoberfläche gedrückt. Vor oder nach der Druckwalze ken Energiespender angeordnet werden, welche das Band mit Laserstrahlen, Mikrowellen, Ultraschallwelien oder dergleichan beaufschlagen, eine Behandlung die in werbindung mit der genannten oder anderen nachgeordneten Druckwalzen so weit getrieben werden kann, dass eine zusammenhängende Überfläche aus LP-Metall entsteht. Bei dem in diesem Beispiel gewählten semi-kontinuierlichen Prozess ues Stranggussverfahrens Kann die Einrichtung ganz oder teilweise beweglich angeordnet sein, sodass sie aer intermittierenden fortbewegung des bandes automatisch folgt, was dei kontinuierlichen Prozessen, wie dem des Warmwalzens, meist nicht erforderlich ist. Bei der Herstellung von Platten in Plattenpressen und ahnlichen nicht kontinuierlichen Verfahren wird sinngemäss analog verfahren.
Es kann zweckmässig sein, das LP-Metal-Pulver vor dem Aufbringen zu unterkühlen, sodass es bei Erreichen der Normaltemperatur im Band besonders test sitzt.
Das Band kann anschliessend chemisch behandelt werden, beispielsweise können aus etwaigen Poren des LP-Metall-Überzuges die zu Tage liegenden Teilchen des Grunowerkstoffs herausgebeizt werden um so zu vernindern, uass sie im späteren Gebrauch unter Belastung austreten, die dbrige Oberfläche verschmieren und so die Auswirkungen aes LP-Retalls teeinträchtigen.
Später kann das Band geteilt und-spanabhebend oder nichtweiter verformt und bearbeitet werdn.
In der Zeichnung wird in einer Prinzipskizze das Verfahren am Beispiel einer Stranggusseinrichtung eriäutert. Es ist ein Vertikalschnitt durch den für diese Lrläuterung relevanten Teil eier solchen Einrichtung. Darin ist 1 der Tiegel mi Giessgut, beispielsweise Bronze. 2 ist die Austrittsdüse, 3 die Zone, in welcher das Band noch ausreichend plastisch ist, 4 ist ein mit LP-Metall-Pulver beschickter Rakel, der das LP-Inetall-Pulver auf das Band gibt, 5 ist eine Abstreitschiene zur gleichmässigen Verteilung, 6 ist eine Druckwalze, 7 ist eine Energiequelle beispielsweise ein LASER-Gerät, welches das Band beaufschlagt, 8 eine weitere Druckrolle, 9 das band. Die einzelnen Einrichtungen können auch mehrfach vorgesehen werden. Statt der Druckwalzen können auch andere Druckeinrichtungen, wie z.B. Pressen angeordnet werden.
Anschliessend können noch Einrichtungen zur cnemischen Behandlung, wie Durchlaufbäder, oder zur mechanischen Behandlung wie Flächenfräsen, Poliereinrichtungen und dergleichen vorgesehen werden.
Statt der im Beispiel gewählten Bronze können auch anderE materialien dem Verfahren unterzogen werden, und zwar sowohl metallische wie nichtmetallische, wobei es nicht schwerfällt, das Verfahren dem betreffenden Werkstoff angepasst zu modifizieren.
Als Beispiel wird erwähnt ein durch Polymerisation in situ, sogenannte Blockpolymerisation, hergestelltes Polyamid. In diesem Beispiel wird der Tiegel 1 der Figur 1 ersetzt durch die bekannte Apparatur zur Erzeugung solchen Polyamids und zu dessen Verarbeitung im Fliesspressverfahren, welches dem oben erwähnten Stranggussverfahren entspricht.
Liegt aer zu behandelnde Werkstoff schon als festes Band vor und kann sein Werkstoff durch Wärnezufuhr wieder in einen aufnahmefähigen Aggregatzustand versetzt werden, so tritt an die Stelle des Tiegels 1 eine solche Aufwärmevorrichtung.
Das Verfahren ist sehr flexibel und gestattet zahlreiche Varianten.
Dem LP-metali-Pulver können auch andere Stoffe beigemischt sein, beispielsweise bei metallischen Werkstoffen monelmetall oder bei Kunststoffen Lösungsmittel, Plastfianten oder dergleichen.

Claims

Ansprüche

1. Werkstoffbänder dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine ihrer Oberflächen mit LP- Metall- Pulver derart imprägniert ist, dass dieses mindestens teilweise ir Werkstoff eingebettet ist.

2. Werkstoffbänder nach Anspruch 1 dadurch gekennzeicnnet,dass über die Oberfläche des Werkstoffs hinausragende Teile des LP-Metall Pulvers zu einer im wesentlichen ununterbrochenen Oberflächenschicht miteinander verschweisst sind.

3.Werkstoffbänder nach Ansprechen 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass der LP-Metall-Pulver noch andere Stoffe bei-emischt sind.

4. fllerkstoffbónder nach Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet dass der Werkstoff ein Ochwermetall ist, wie Lisen und Stahl.

5. Werkstoffbänder nach Ansprüchen 1 bis 3 dadurch ekenn zeichnet,dass der t'erkstoff eine srichteisennetall ist wie Kupfer, Messing, Bronze, Neusilber, Aluminium.

6. Werkstoffbänder nach Ansprüchen 1 bis 3 dadurch -ekennzeichnet, dass der Werkstoff ein nicht-metallischer Werkstoff ist, wie Naturkautschuk.

7. Werkstoffbänder nach Ansprüchen 1 bis 3 dadurch ekennzeichnet, dass der Werkstoff ein sythetischer Werkstoff ist wie thermoplastische oder nicht- thermoplastische Kunststoffe.

8. Werkstoffbänder nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff ein blockpolymerisiertes Polyamid ist.

10. Verfahren zur Herstellung erfindungsgemässer Werkstoffbahnen dadurch gekennzeichnet, dass in kontinuierlichen Herstellungsverfahren und in semi-kontinuierlichen intermittierenden Herstellungsverfahren für Werkstoffbänder in der Zone, in welcher das.3and noch ausreichend elastisch ist, LP-Metall-Pulver auf seiner Oberfläche verteilt und anschliessend mittels Druck in die Oberfläche eingebettet wird.

11. Verfahren nach Anspruch lo dadurch tekennzeichnet, dass die mit LP-Metall-Pulver versehene Werkstoffbahn mit Energie, beispielsweise mit Laserstrahlen, Microwellen, @ltrasschall beaufschlagt wird.

12. Verfahren nach Ansprüchen lo und 11 dadurch zeichnet, dass die Energiezufuhr so gestaltet wird, dass die LP-Metall-Pulverteilchen mindstens ausserhalt des Werkstoffs miteinander verschweissen und vorzugsweise eine zusammenangende Oberfläche bilden.

13. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass im übrigen bereits fertige Werkstoffbahnen durch Energiezufuhr in einen plastischen Zustand versetzt und behandelt werden wie in Ansprüchen 10-12 angegeben.

14. Verfahren nach Ansprüchen 10 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Platten in einer Plattenpresse bei ihrer Erzeugung (Duroplaste) oder durch Energiezufuhr in ausreichend plastischen Zus#stand versetzt (Thermoplaste, etalle) analog den Lehren der Ansprüche 10 bis 12 behandelt werden.

15. Verfahren nach Ansprüchen lo bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffbahnen anschliessend chemisch, etwa durch Ausbeizen bestimmter Werkstoff, oder mechanisch beispielsweise durch Fräsen und, Polieren behandelt werden. /oder L e e r s e i t e