DE2556061A1 - Thin walled precision tube - made of metal powder by hot isostatic press forming inside autoclave in sheet metal mould - Google Patents

Thin walled precision tube - made of metal powder by hot isostatic press forming inside autoclave in sheet metal mould

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DE2556061A1 DE19752556061 DE2556061A DE2556061A1 DE 2556061 A1 DE2556061 A1 DE 2556061A1 DE 19752556061 DE19752556061 DE 19752556061 DE 2556061 A DE2556061 A DE 2556061A DE 2556061 A1 DE2556061 A1 DE 2556061A1
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/08Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder

Abstract

Thin walled tubular precision parts for use as hydraulic pipes, centrifuge tubes or rocket combustion chambers, are prepd. by filling the metal powder into a welded hollow cylindrical mould. This is consolidated by hot isostatic pressure in an autoclave. Part of the mould (inner wall) can be left on the final article. Several different concentric powder layers can also be applied. The pref. material for the mould is austenitic or low-alloy steel, Ni or a Ni alloy. The pref. metal powder is a maraging steel. If the metal powder consists of a beta Ti alloy, the mould can be made of pure Ti, Al or an Al alloy. This reduces any mechanical machining operations to a minimum, also the consumption of material. Delivery times for such articles can be shortened considerably because mfr. does not depend on a barrel forge or extrusion plant. The process is ideal for small batch or one-off prodn. and development times of prototypes can be shortened.

Description

Verfahren zum Herstellen von Bauteilen Process for manufacturing components

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bauteilen, bei dem pulverförmiges Material in einen Hohlkörper eingebracht und zusammen mit letzterem heißisostatisch gepreßt wird.The invention relates to a method for manufacturing components, placed in the powdery material in a hollow body and together with the latter is hot isostatically pressed.

Hochfeste, dünnwandige Präzisionsrohre, die als Hydraulikrohre, Hochleistungszentrifugenrohre und Raketenbrennkammern Anwendung finden, werden mittels des Kaltfließdrückverfahrens hergestellt Bei diesem Verfahren wird aus einem warmgewalzten oder stranggepreßten Rohr ein Rohrabschnitt, der auch als Fließdrückbüchse bezeichnet wird, zerspanend hergestellt. Diese Fließdrückbüchse, die beispielsweise eine Wanddicke von etwa 5 bis 10 mm hat, wird in mehreren Verformungsgängen auf das erforderliche Endmaß von beispielsweise 1,5 bis 0,2 mm Wanddicke kaltfließgedrückt.High-strength, thin-walled precision tubes used as hydraulic tubes, high-performance centrifuge tubes and rocket combustion chambers are used, using the cold extrusion method This process is made from a hot rolled or extruded Pipe cutting a pipe section, which is also referred to as a flow sleeve manufactured. This flow sleeve, for example, a wall thickness of about 5 to 10 mm is made in several deformation steps to the required final dimension For example, from 1.5 to 0.2 mm wall thickness, cold-extruded.

Die Verwendung von warmgewalztem oder stranggepreßtem Rohrhalbzeug für die Herstellung von Vorformen bzw. Fließdrückbüchsen hat im wesentlichen folgende Nachteile: (a) Die Herstellung von Präzisionsrohren ist auf diejenigen Werkstoffe begrenzt, die zu Rohrhalbzeug verarbeitbar sind.The use of hot-rolled or extruded semi-finished pipe products for the production of preforms or flow pressure sleeves essentially has the following Disadvantage: (a) The manufacture of precision tubes is based on those Limited materials that can be processed into semi-finished pipe products.

(b) Der Zerspanungsaufwand vom Rohrhalbzeug zur Vorform bzw. Fließdrückbüchse ist durch die Begrenzung der Herstellung von relativ dickwandigem Rohrhalbzeug mit erheblichem Zerspanungsaufwand verbunden; die Verspanungsanteile betragen in der Regel 30 bis 50%. (b) The machining effort from the semi-finished pipe to the preform or flow sleeve is by limiting the production of relatively thick-walled semi-finished pipe products with considerable machining effort associated; the bracing proportions are in the Usually 30 to 50%.

(c) Durch die Abhängigkeit von dem Rohrhalbzeug, d.h. von der Rohrwalzkapazität und entsprechenden Werkzeugen, sind bei Abmessungsumstellungen lange Lieferzeiten in Kauf zu nehmen. Die begrenzte Materialabnahme für Kleinserien-und Prototypenfertigung ist mit Mindestmengenabnahme und Minde stmengenzuschlägen verbunden. (c) Due to the dependence on the semi-finished pipe product, i.e. on the pipe rolling capacity and corresponding tools, long delivery times are required for dimensional changes to accept. The limited material purchase for small series and prototype production is associated with a minimum quantity purchase and minimum quantity surcharges.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Bauteilen, insbesondere von Bauteilen der eingangs genannten Art, zu schaffen, die verbesserte Eigenschaften besitzen und sich gleichzeitig unter geringerem Materialverbrauch herstellen lassen.The object of the invention is to provide a method for manufacturing components, in particular of components of the type mentioned at the outset to create the improved Have properties and at the same time use less material can be produced.

Insbesondere soll bei der Herstellung dieser Bauteile eine Unabhängigkeit von einer Rohrschmiede oder einem Strangpreßwerk erreicht werden, so daß die Lieferzeit erheblich gesenkt wird und vor allem im Kleinserien- und Prototypenbau günstigere Durchlaufzeiten sowie eine Verkürzung der Gesamtentwicklungszeit erreicht werden können.In particular, there should be independence in the manufacture of these components can be achieved by a pipe forge or an extrusion plant, so that the delivery time is significantly reduced and, above all, cheaper in small series and prototype construction Throughput times as well as a shortening of the overall development time can be achieved can.

Weiterhin soll es das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen, grundsätzlich alle denkbaren Formteile als Bauteile herstellen zu können, insbesondere auch solche, die Hinterschneidungen aufweisen.Furthermore, the method according to the invention should make it possible, in principle to be able to manufacture all conceivable molded parts as components, in particular those which have undercuts.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Herstellen von Bauteilen gelöst, bei dem pulverförmiges Material in einen Hohlkörper eingebracht und zusammen mit letzterem heißisostatisch gepreßt wird, wobei man verschiedene pulverförmige Materialien in unterschiedliche räumliche Bereiche des Hohlkörpers einbringt und/oder das heißgepreßte pulverförmige Material zusammen mit dem Hohlkörper weiterbearbeitet, so daß das Bauteile mehrere Schichten aufweist, die aus unterschiedlichen, heißisostatisch gepreßten, pulverförmigen Materialien hergestellt sind und/oder das Material des Hohlkörpers als eine das weiter- bzw. endbearbeitete Bauteil ganz oder zumindest teilweise bedeckende äußere Beschichtung am Bauteil verbleibt.This task is accomplished with a method for manufacturing components dissolved, placed in the powdery material in a hollow body and put together with the latter is hot isostatically pressed, with different powdery Brings materials into different spatial areas of the hollow body and / or the hot-pressed powdery material is processed further together with the hollow body, so that the component has several layers made up of different, hot isostatic pressed, powdered materials are made and / or the material of the Hollow body as a fully or at least further processed or finished component partially covering outer coating remains on the component.

Hierbei kann man, insbesondere unterschiedliche, pulverförmige Materialien im Hohlkörper durch innere Zwischenwände trennen, so daß diese inneren Zwischenwände dem fertiggestellten Bauteil zusätzlich zu den aus verschiedenen heißisostatisch gepreßten pulverförmigen Materialien bestehenden Schichten und gegebenenfalls den von dem Hohlkörper gebildeten äußeren Schichten vorteilhafte physikalische und/oder chemische Eigenschaften verleihen.Here you can, in particular different, powdery materials separate in the hollow body by inner partitions, so that these inner partitions the completed component in addition to the various hot isostatic pressed powdery materials existing layers and optionally the Outer layers formed by the hollow body are advantageous physical and / or impart chemical properties.

Die Weiter- bzw. Endbearbeitung des Bauteils kann insbesondere ein oder mehrere Kaltverformungsschritte, wie beispielsweise Streckplanieren, Fließdrücken, Fließpressen, Metalldrücken oder dergl. umfassen.The further or final processing of the component can in particular be a or several cold forming steps, such as stretch leveling, flow forming, Extrusion, metal spinning, or the like.

Als pulverförmiges Material wird vorzugsweise Metallpulver, insbesondere kugeliges Metallpulver, verwendet.The powdered material is preferably metal powder, in particular spherical metal powder is used.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich also als Bauteile Vorformen bzw. Fließdrückbüchsen wie auch endbearbeitete Bauteile in Verbundbauweise herstellen, wobei verschiedene Metallpulver verwendet werden und/oder der Hohlkörper, der auch als Kapsel bezeichnet wird, insbesondere eine Metallkapsel ist, mitverwendet wird.The method according to the invention can therefore be used as components Preforms or flow pressure sleeves as well as finished components in composite construction produce, using different metal powders and / or the hollow body, the is also referred to as a capsule, in particular a metal capsule is also used will.

Besonders vorteilhafte Bauteile ergeben sich, wenn man als Metallpulver Maraging-Stahl und als Material des Hohlkörpers austenitischen Stahl, niedriglegierten Stahl oder Nickel oder eine Nickellegierung verwendet. Man kann auch vorteilhafterweise als Metallpulver B-Titanlegierung und als Material des Hohlkörpers Reintitan oder Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verwenden. Die Beschichtung kann beispielsweise als Korrosionsschutz dienen; weiterhin kann durch die Beschichtung auch ein höherg Widerstand gegenüber Rißfortschritt erreicht werden, als dies beim unbeschichteten Grundwerkstoff der Fall wäre.Particularly advantageous components are obtained when using a metal powder Maraging steel and, as the material of the hollow body, austenitic steel, low-alloyed Steel or nickel or a nickel alloy is used. One can also beneficially as metal powder B-titanium alloy and as material of the hollow body pure titanium or Use aluminum or an aluminum alloy. The coating can for example serve as corrosion protection; furthermore, a higher g Resistance to crack propagation can be achieved than with the uncoated Base material would be the case.

Wenn man als Hohlkörper ein hohlwandiges Rohr verwendet, so erhält man.nach dem isostatischen Heißpressen als Bauteile eine Verbundbüchse, und wenn man diese durch Kaltverformung zu einem dünnwandigeren Rohr weiterverarbeitet, dann erhält man ein aus mehreren Schichten bestehendes Präzisionsrohr, insbesondere wenn man die obige Kombination von Hohlkörpermaterial und Metallpulver anwendet.If a hollow-walled tube is used as the hollow body, it is obtained man.after hot isostatic pressing, a composite liner as components, and if so if this is further processed into a thinner-walled tube by cold forming, then a precision tube consisting of several layers is obtained, especially if the above combination of hollow body material and metal powder is used.

Das erfindungsgemäße Bauteil kann also als Präzisionsbauteil, insbesondere als Präzisionsrohr, wie beispielsweise als Hydraulikrohr, Hochleistungszentrifugenrohr, Raketenbrennkammer oder dergl. angewandt werden.The component according to the invention can therefore be used as a precision component, in particular as a precision tube, such as a hydraulic tube, high-performance centrifuge tube, Rocket combustion chamber or the like. Be used.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Bauteilen, insbesondere von Vorformen bzw. Fließdrückbüchsen, mittels heißisostatischer Preßtechnik hat u.a. folgende wichtige Vorteile: (a) Der Zerspanungsaufwand wird erheblich reduziert, da das der Endbearbeitung zu unterziehende Bauteil, also die Vorform, beispielsweise eine Fließdrückbüchse, mit geringerem Aufmaß, in Sonderfällen sogar mit Schleifaufmaß, hergestellt werden kann.The inventive method for producing components, in particular of preforms or extrusion sleeves, using hot isostatic pressing technology Among other things, the following important advantages: (a) The machining effort is significantly reduced, since the component to be subjected to the final processing, i.e. the preform, for example a compression sleeve, with smaller allowance, in special cases even with grinding allowance.

(b) Auch konventionell schwer verarbeitbare oder überhaupt nicht in Rohrhalbzeug erhältliche Legierungen, wie z.B. ß-Titanlegierungen oder höchstfeste Maragingstähle, können auf diese Weise bearbeitet werden. (b) Also difficult to process conventionally or not at all Alloys available in semi-finished pipe products, such as ß-titanium alloys or high-strength alloys Maraging steels can be machined in this way.

(c) Das hergestellte Bauteil, insbesondere die Vorform bzw. eine Fließdrückbüchse, hat ein isotropes Gefüge. (c) The component produced, in particular the preform or a Extrusion sleeve, has an isotropic structure.

Seigerungen und Zeilenbildung entfallen bzw. sind auf den Durchmesser der Metallpulverkügelchen, der z.B. etwa 0,1 mm beträgt, begrenzt.Segregations and line formation are not applicable or are due to the diameter of the metal powder pellets, which is e.g. about 0.1 mm.

(d) Die Verbundbauweise erbringt zusätzliche, vorteilhafte physikalische und/oder chemische Eigenschaften des erfindungsgemäß hergestellten Bauteils. (d) The composite construction provides additional, advantageous physical and / or chemical properties of the component produced according to the invention.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1(a) bis 1(d) einzelne Verfahrensschritte bei der Herstellung von hochfesten, dünnwandigen Präzisionsrohren nach einem an sich bekannten Herstellungsverfahren, das weiter oben bereits erwähnt wurde; und zwar zeigen im einzelnen Fig. 1(a) ein warmgewalztes oder stranggepreßtes Rohrhalbzeug; Fig. 1(b) eine aus dem Rohrhalbzeug nach Fig. 1(a) hergestellte Vorform bzw. Fließdrückbüchse; Fig. 1(c) einen ersten Verformungsgang, dem die Vorform bzw. Fließdrückbüchse nach Fig. 1(b) ausgesetzt wird; Fig. 1(d) einen zweiten Verformungsgang, dem die gemäß Fig. 1(c) verformte Vorform bzw. FlieBdrückbüchse nach dem ersten Verformungsgang unterworfen wird; Fig. 2(a) bis 2(d) einzelne Verfahrensschritte zur Herstellung eines mit Metallpulver gefüllten Hohlkörpers, der anschließend an seine Herstellung einem heißisostatischen Preßvorgang unterworfen wird; und zwar im einzelnen Fig. 2(a) einen Längsschnitt durch zwei Rohrabschnitte, aus denen die innere und äußere Seitenwand eines rohrförmigen Hohlkörpers gebildet wird; Fig. 2(b) einen der Fig. 2(a) entsprechenden Längsschnitt, der zusätzlich noch die übrigen Teile, die für den Zusammenbau des rohrförmigen Hohlkörpers benötigt werden, veranschaulicht; Fig. 2(c) einen Längsschnitt durch den fertigen Hohlkörper mit einer Seitenansicht des daran angebrachten Anschlußstutzens zum Einfüllen von Metallpulver; und Fig. 2(d) das Einfüllen des Metallpulvers in den Hohlkörper und eine hydraulische Zange zum dichten Verschließen des Hohlkörpers, nachdem dieser gefüllt und anschließend evakuiert worden ist; Fig. 3 den Verfahrensschritt des heißisostatischen Pressens des mit Metallpulver gefüllten Hohlkörpers, und Fig. 4 den mit Metallpulver gefüllten Hohlkörper nach dem heißisostatischen Pressen im Längsschnitt, und zwar beim Vorgang des Entfernens der äußeren Seitenwand und der Stirnwände des Hohlkörpers, während die innere Seitenwand zusammen mit dem heißisostatisch gepreßten Metallpulver ein erfindungsgemäßes Bauteil darstellt, aus dem durch Kaltverformung ein dünnwandiges Präzisionsrohr hergestellt werden kann.The invention is described below with reference to some, particularly more preferred Embodiments explained in more detail with reference to the figures of the drawing; 1 (a) to 1 (d) show individual process steps in the production of high-strength, thin-walled precision tubes according to a production process known per se, which has already been mentioned above; namely, Fig. 1 (a) show in detail hot-rolled or extruded semi-finished pipe products; Fig. 1 (b) one from the semi-finished pipe according to FIG. 1 (a) produced preform or flow sleeve; Fig. 1 (c) a first Deformation process to which the preform or flow-thru sleeve according to FIG. 1 (b) is subjected will; FIG. 1 (d) shows a second deformation path to which the deformed according to FIG. 1 (c) The preform or FlieBrückbuchse is subjected to the first deformation step; Fig. 2 (a) to 2 (d) individual process steps for producing one with metal powder filled hollow body, which is then made of a hot isostatic Is subjected to pressing process; specifically Fig. 2 (a) is a longitudinal section by two pipe sections that make up the inner and outer side walls of a tubular Hollow body is formed; FIG. 2 (b) shows a longitudinal section corresponding to FIG. 2 (a), which also has the remaining parts necessary for assembling the tubular Hollow body are needed, illustrated; Fig. 2 (c) is a longitudinal section through the finished hollow body with a side view of the connecting piece attached to it for filling metal powder; and FIG. 2 (d) the filling of the metal powder in the hollow body and hydraulic pliers to seal the hollow body tightly, after it has been filled and then evacuated; 3 shows the method step of the hot isostatic pressing of the hollow body filled with metal powder, and Fig. 4 the hollow body filled with metal powder after hot isostatic pressing in Longitudinal section during the process of removing the outer side wall and the End walls of the hollow body, while the inner side wall together with the hot isostatic Pressed metal powder represents a component according to the invention, from which by cold forming a thin-walled precision tube can be manufactured.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die ein konventionelles Verfahren zum Herstellen von dünnwandigen Präzisionsrohren, die beispielsweise als Hydraulikrohre, Hochleistungszentrifugenrohre und Raketenbrennkammern Anwendung finden können, veranschaulicht. Wie Fig. 1(a) zeigt, wird von einem warmgewalzten oder stranggepreßten Rohrhalbzeug 1 ausgegangen, das in dieser Figur im Längs schnitt dargestellt ist und eine relativ dicke Rohrwandung besitzt. Aus diesem Rohrhalbzeug wird durch spanabhebende Bearbeitung die in Fig. 2 gezeigte Vorform bzw. Fließdrückbüchse 2 hergestellt, die eine Wanddicke von beispielsweise 5 bis 10 mm hat. Diese Vorform bzw. Fließdrückbüchse 2 wird einem ersten Verformungsgang im Kaltfließdrückverfahren mit den Fließdrückwerzeugen 3 unterworfen, wobei die Pfeile die Vorschub- bzw. Drehrichtung der Werkzeuge andeuten. Man erhält dann ein Rohr 4, das eine dünnere Wandstärke als die Fließdrückbüchse 2 hat,jedoch noch einem zweiten Verformungsgang unterworfen wird.Reference is first made to Fig. 1 which is a conventional method for the production of thin-walled precision tubes, which can be used, for example, as hydraulic tubes, High performance centrifuge tubes and rocket combustion chambers can find application, illustrated. As Fig. 1 (a) shows, from a hot rolled or extruded Semi-finished pipe 1 assumed that is shown in this figure in longitudinal section and has a relatively thick pipe wall. This semi-finished pipe is made by machining Machining the preform or flow-thru sleeve 2 shown in Fig. 2 is produced, which has a wall thickness of, for example, 5 to 10 mm. This preform or flow sleeve 2 is a first deformation process in the cold extrusion process with the extrusion tools 3, the arrows indicating the direction of advance or rotation of the tools. A pipe 4 is then obtained, which has a thinner wall thickness than the flow sleeve 2, but is still subjected to a second deformation process.

Dieser zweite Verformungsgang ist in Fig. 1(d) dargestellt; er ist gleichartig wie der Verformungsgang nach Fig. 1(c) und führt dazu, daß man ein dünnwandiges Präzisionsrohr 5 hat, dessen Wanddicke durch dieses zweimalige Kaltfließdrücken beispielsweise im Bereich von 0,2 bis 1,5 mm liegt.This second deformation path is shown in Fig. 1 (d); he is similar to the deformation path according to FIG. 1 (c) and leads to the fact that a thin-walled Precision tube 5, the wall thickness of which by this two cold flow molding for example in the range of 0.2 to 1.5 mm.

Je nach der erwünschten Wanddicke des Endproduktes können auch mehr als zwei Verformungsgänge im Kaltfließdrückverfahren durchgeführt werden.Depending on the desired wall thickness of the end product, more can also be used can be carried out as two deformation processes in the cold extrusion process.

Dieses bekannte Verfahren hat die eingangs erwähnten Nachteile.This known method has the disadvantages mentioned at the beginning.

Zur Herstellung eines Bauteils nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann in der Weise vorgegangen werden, wie es in den Fig. 2 bis 4 veranschaulicht ist.For the production of a component according to the method according to the invention can be proceeded in the manner illustrated in FIGS is.

Zunächst werden zwei konzentrische Rohrabschnitte 6 und 7, wie sie in Fig. 2(a) gezeigt sind, hergestellt, die durch Ringe 8, 9 (siehe Fig. 2b) ergänzt werden, welche die Stirnwände des zu bildenden rohrförmigen Hohlkörpers ergeben. In dem einen der beiden Ringe, nämlich dem Ring 9, ist eine Bohrung 10 vorgesehen, an die das eine Ende eines Röhrchens 11 anschließt, dessen anderes Ende an einen Einfüllstutzen 12 angeschlossen wird.First, two concentric pipe sections 6 and 7 like them shown in Fig. 2 (a), supplemented by rings 8, 9 (see Fig. 2b) which result in the end walls of the tubular hollow body to be formed. In one of the two rings, namely the ring 9, a bore 10 is provided, to which one end of a tube 11 is connected, the other end of which is connected to one Filler neck 12 is connected.

Die dünnwandigen Rohrabschnitte 6, 7, die beispielsweise eine Wandstärke von 0,7 bis 1 mm haben können, bestehen beispielsweise aus Stahl ST 35 oder ST 37; aus dem gleichen Material können die Ringe 8, 9 sowie das Röhrchen 11 und der Einfüllstutzen 12 bestehen.The thin-walled pipe sections 6, 7, which, for example, have a wall thickness from 0.7 to 1 mm, consist for example of steel ST 35 or ST 37; The rings 8, 9 as well as the tube 11 and the filler neck can be made of the same material 12 exist.

Die Teile der Fig. 2(b) werden dann zu einem Hohlkörper 13, der auch als Kapsel bezeichnet wird, zusammengeschweißt, so daß der Hohlkörper die Form eines hohlwandigen Rohres hat, das mit dem Röhrchen 11, dem Einfüllstutzen 12 versehen ist (siehe Fig. 2c).The parts of Fig. 2 (b) then become a hollow body 13, which also is referred to as a capsule, welded together so that the hollow body has the shape of a has hollow-walled tube, which is provided with the tube 11, the filler neck 12 is (see Fig. 2c).

Wie Fig. 2(d) zeigt, wird dann der Hohlkörper 13 gefüllt, und zwar mit kugeligem Netallpulver 14, das über einen Hahn 15 und einen Einfülltrichter 16 sowie über den Einfüllstutzen 12 und das Röhrchen 11 fließt. Nach erfolgter Füllung wird die Luft, die sich im Bereich des gesa.mten Hohlkörpers befindet, mittels einer Vakuumpumpe entfernt. Es ist auch möglich die Evakuierung vor der Pulvereinfüllung durchzuführen und anschließend die Füllung über eine Vacuumschleuse vorzunehmen. Nachdem bis zu einem Druck von etwa 10 2 bis 10 Torr evakuiert worden ist, wird während der Evakuierung mittels einer hydraulischen, widerstandteheizten Zange 17 die Kapsel durch Zusammendrücken des Röhrchens 11 unterhalb des Einfüllstutzens 12 dichtgeschweißt. Die Teile 18 veranschaulichen das hydraulische Strömungsmittel, während der Pfeil 19 die Bewegungsrichtung der Zange 17 andeutet.As FIG. 2 (d) shows, the hollow body 13 is then filled, namely with spherical metal powder 14, which has a tap 15 and a funnel 16 as well as over the filler neck 12 and the tube 11 flows. After filling the air that is in the area of the entire hollow body, by means of a Removed vacuum pump. It is also possible to evacuate before filling with powder carry out and then make the filling via a vacuum lock. After evacuating to a pressure of about 10 2 to 10 Torr, is during evacuation by means of hydraulic, resistance-heated tongs 17 the capsule by squeezing the tube 11 below the filler neck 12 tightly welded. Parts 18 illustrate the hydraulic fluid, while the arrow 19 indicates the direction of movement of the pliers 17.

Danach wird, wie Fig. 3 veranschaulicht, das in dem Hohlkörper 13 befindliche Metallpulver 14 in einem Hochdruckautoklaven 20 unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur auf die theoretische Dichte des Metalls isostatisch verdichtet.Thereafter, as FIG. 3 illustrates, that in the hollow body 13 located metal powder 14 in a high pressure autoclave 20 under increased pressure and elevated temperature isostatically compressed to the theoretical density of the metal.

Das isostatisch wirkende Druckmedium, das sich im Innenraum 21 des Hochdruckautoklaven 20 befindet und dessen Druckwirkung durch die kleinen Pfeile angedeutet ist, kann z.B. Argon oder ein sonstiges inertes Gas sein, welches aus einer Druckgasquelle 22 zugeführt wird. Nach Beendigung des heißisostatischen Pressens und Abkühlung des dabei gebildeten Bauteils 23 kann dieses Bauteil, das aus dem Hohlkörper 13 und einem mit diesem fest verbundenen Metallsinterkörper 24 besteht, der sich durch das heißisostatische Pressen des Metallpulvers 14 gebildet hat, direkt einem Kaltumformverfahren unterworfen werden. Als solche Kaltumformverfahren kommen Streckplanieren, Fließdrücken, Fließpressen, Metalldrücken etc. beispielsweise in Frage. Als Ergebnis der Kaltverformung erhält man ein beschichtetes Präzisionsrohr, wobei die Beschichtung, die aus dem Hohlkörper 13 entstanden ist, beispielsweise als Korrosionsschutz dient sowie einen erhöhten Widerstand gegenüber Rißfortschritt darstellt.The isostatically acting pressure medium, which is located in the interior 21 of the High-pressure autoclave 20 is located and its pressure effect is indicated by the small arrows is indicated, e.g. argon or some other inert gas, which consists of a pressurized gas source 22 is supplied. After finishing the hot isostatic Pressing and cooling of the component 23 formed in the process, this component, which consists of the Hollow body 13 and a metal sintered body 24 firmly connected to it, formed by the hot isostatic pressing of the metal powder 14, directly be subjected to a cold forming process. Cold forming processes come as such Stretch leveling, extrusion, extrusion, metal spinning, etc. for example in Question. As a result of the cold forming, a coated precision tube is obtained, wherein the coating that has arisen from the hollow body 13, for example serves as corrosion protection as well as increased resistance to crack propagation represents.

Es ist auch möglich, ein Präzisionsrohr herzustellen, das nur innen eine Beschichtung aufweist. Dazu werden vor der Kaltverformung des Bauteils 23 die Stirnwände und die Außenwand des Hohlkörpers 13 beispielsweise mittels Abdrehen mit einem Drehstahl 25 entfernt, dessen Laufrichtung durch den daran angebrachten Teil angedeutet ist.It is also possible to make a precision tube that is only inside has a coating. For this purpose, before the cold deformation of the component 23, the End walls and the outer wall of the hollow body 13, for example by turning removed with a turning tool 25, the direction of rotation of which is attached to it Part is indicated.

Bevorzugte Kombinationen von Materialien für den Hohlkörper 13 und das Metallpulver 14 sind weiter oben bereits im einzelnen angegeben worden.Preferred combinations of materials for the hollow body 13 and the metal powder 14 have already been specified in detail above.

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Claims (8)

Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen von Bauteilen, bei dem erförmiges Material in einen Hohlkörper eingebracht und zusammen mit letzterem heißisostatisch gepreßt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man verschiedene pulverförmige Materialien in unterschiedliche räumliche, insbesondere konzentrische, Bereiche des Hohlkörpers einbringt und/oder das heißgepreßte, pulverförmige Material zusammen mit dem Hohlkörper weiterbearbeitet, so daß das Bauteil mehrere Schichten aufweist, die aus unterschiedlichen, heißisostatisch gepreßten, pulverförmigen Materialien hergestellt sind und/oder Material des Hohlkörpers als eine das weiter- bzw. endbearbeitete Bauteil ganz oder zumindest teilweise bedeckende äußere Beschichtung am Bauteil verbleibt. Claims 1. A method for producing components in which erformiges material introduced into a hollow body and hot isostatic together with the latter is pressed, as a result of the fact that various powdery Materials in different spatial, especially concentric, areas of the hollow body and / or the hot-pressed, powdery material together further processed with the hollow body so that the component has several layers, those made of different, hot isostatically pressed, powdery materials are made and / or material of the hollow body as a further processed or finished Outer coating on the component that completely or at least partially covers the component remains. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß man, insbesondere unterschiedliche, pulverförmige Materialien im Hohlkörper durch innere Zwischenwände trennt.2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that one, in particular different, powdery materials in the hollow body separated by inner partitions. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Weiter- bzw. Endbearbeitung ein oder mehrere Kaltverformungsschritte, wie Streckplanieren, Fließdrücken, Fließpressen, Metalldrücken oder dergl. umfaßt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the further or final processing one or more cold forming steps, such as stretch leveling, extrusion, extrusion, metal spinning, or the like. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man als pulverförmiges Material Metallpulver, insbesondere kugeliges Metallpulver, verwendet.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the powdered material is metal powder, in particular spherical Metal powder. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daX man als Metallpulver Maraging-Stahl und als Material des Hohlkörpers austenitischen Stahl, niedriglegierten Stahl oder Nickel oder eine Nickellegierung verwendet.5. The method according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t As metal powder, maraging steel is used and as the material of the hollow body austenitic steel, low-alloy steel or nickel or a nickel alloy used. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß man als Metallpulver ß-Titanlegierung und als Material des Hohlkörpers Reintitan oder Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verwendet.6. The method according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the metal powder is ß-titanium alloy and the material of the hollow body is pure titanium or aluminum or an aluminum alloy is used. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n'e t , daß man als Hohlkörper ein hohlwandiges Rohr verwendet.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that g e k e n n It is not possible to use a hollow-walled tube as the hollow body. 8. Anwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellten Bauteils als Präzisionsbauteil, insbesondere als Präzisionsrohr, wie beispielsweise Hydraulikrohr, Hochleistungszentrifugenrohr, Raketenbrennkammer oder dergl.8. Application of the component produced according to one of claims 1 to 7 as a precision component, especially as a precision tube, such as a hydraulic tube, High-performance centrifuge tube, rocket combustion chamber or the like.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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