DE2610965A1

DE2610965A1 - Diamantdrahtziehsteinrohling und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2610965A1
Application number: DE19762610965
Authority: DE
Inventors: Neil J Zachman
Original assignee: Cabot Corp
Current assignee: Cabot Corp
Priority date: 1975-03-17
Filing date: 1976-03-16
Publication date: 1976-10-07
Also published as: US3978744A; JPS51142405A; FR2304415A1; CA1045077A; GB1539423A; IT1057666B

Description

PATENTANWALT 2 6 1 O 9 G 5

DIPL-ING.

HELMUT GÖRTZ

6 Frankfurt am Main 70
Schneckenhofstr. 27 - Tel. 617079

15. März 1976 Gzm/Ra.

Cabot Corporation, 125 High Street, Boston» Massachusetts, USA

Diamantdrahtziehsteinrohling und Verfahren zu seiner Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft Diamantdrahtziehsteinrohlinge und Verfahren zu ihrer Herstellung; die Erfindung betrifft insbesondere einen Diaraantclrahtziehsteinrohling, der als ein gesinterter Metallpulverpreßlirig hergestellt wird.

Die Verwendung von Diamanten, die von einer Unterlage oder Umhüllung aus Metall oder einem Karbid getragen werden, zum Drahtziehen ist nicht neu. Diamanten wurden z.B. in eine Umhüllung aus Gußeisen eingebettet und auf eine Halterung aus 18-8 NiChromstahl gebracht (US-PS 2 689 641); Diamanten wurden auch in eine geschmiedete Metallumhüllung aus Aluminium, Bronze oder Monelmetall (US-PS 2 831 428) eingebettet, was auch mechanisch auf andere Weise durchgeführt werden kann.

Unglücklicherweise führten die in der Vergangenheit verwendeten Verfahren zu einem relativ hohen Diamantverlust infolge Bruch und außermittige Placierung während der Bildung des Ziehsteins. Ein Teil dieser Verluste ist darauf zurückzuführen, daß der Ziehstein nicht unter einheitlicher sphärischer radialer Kompression steht, um zum Teil die Auswärtskompression des zu ziehenden Drahtes aufzuheben, so daß dem Diamanten eine adäquate Unterlage fehlt. Zudem ist ein Teil der Verluste

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darauf zurückzuführen, daß der Diamant während des Umhüllens oder Sinterns außermittig gedrückt wird, so daß beim Bohren des Diamanten das Loch außermittig ist.

Der erfindungsgemäße Ziehstein und das erfindungsgemäße Verfahren eliminieren beide Probleme und ergeben Diamantdrahtziehsteine, die gleichmäßig zentriert und getragen sind.

In der vorliegenden Erfindung wird ein Diamantziehsteinrohling entwiekelt, der aus einem Diamanten besteht, der auf der Achse einer Metallpulverumhüllung zentriert ist, die im wesentlichen auf volle Dichte verfestigt ist und wenigstens eine externe axiale konische Vertiefung aufweist. Der Ziehsteinrohling wird dadurch hergestellt, daß eine Hälfte des Metallpulvers, wie sie für die Bildung der Umhüllung notwendig ist, in eine Metallpulverziehsteinvertiefung gegeben wird, teilweise verdichtet wird, wobei sich eine zentrale, konische Vertiefung in dem verdichteten Metallpulver bildet; der Diamant wird dann in die Vertiefung gegeben, das übrige Metallpulver wird in die Vertiefung über den Diamanten gegeben; das zugefügte Metallpulver und die eine Hälfte des Metallpulvers wird dann gepreßt, wobei sich eine axiale konische Vertiefung im oberen Teil des Pulvers bildet; der Pulverpreßling wird schließlich gesintert. Das Metallpulver ist vorzugsweise ein Metallpulver hoher Festigkeit,v/ie z.B. Stellite-Legierung 3, 6, 589, 208, 19 oder dergleichen. Das bevorzugte Metallpulver ist die Stellite-Legierung 6. Das Metallpulver wird vorzugsweise in einem Metallpulverziehstein verdichtet, der obere und untere Stempel aufweist, wobei jeder Stempel eine konische, axiale Vorwölbung aufweist, welche sowohl die konische Vertiefung

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zur Aufnahme des Diamanten formt als auch die konischen externen axialen Vertiefungen auf den entgegengesetzten Seiten dos Ziehsteinrohlings. Vorzugsweise ist die erste Hälfte des Metallpulvers auf 30 % bis 50 % des Druckes verdichtet, der erforderlich ist, um den fertigen Drahtziehstein herzustellen, und zwar vor dem Zufügen der zweiten Hälfte des Pulvers. Die endgültige Verdichtung wird gesintert, und zwar im Sinterbereich der pulverförmigen Legierung, die verwendet wird.

Offenbart wird ein Diamantdrahtziehsteinrohling und ein Verfahren zu seiner Herstellung, bei dem ein Diamantziehsteinrohling dadurch hergestellt wird, daß ungefähr die eine Hälfte des Metallpulvers, die notwendig ist, um eine Hülle um den Diamanten in einer Ziehsteinvertiefung zu bilden, teilweise zusammengepreßt wird, wobei sich eine zentrale konische Vertiefung in dem Pulver bildet, ein Diamant in die gebildete konische Vertiefung gelegt wird, das übrige Metallpulver der über den Ziehstein in die Form zugesetzt wird und zuerst halb zusammengepreßt wird, das Metallpulver um den Diamanten herum zusammengepreßt wird und der Pulverpreßling gesintert wird.

In der vorhergehenden allgemeinen Beschreibung wurden bestimmte Ziele, Zweck und Vorteile dieser Erfindung herausgestellt. Weitere Ziele, Zwecke und Vorteile dieser Erfindμng ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.

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Es zeigen:

Fig. 1 einen fragmentarischen Schnitt durch einen Metallpulverziehstein (die eine Hälfte des Ziehsteinrohlings ist erfindungsgemäß teilweise zusammengepreßt),

Fig. 2 einen fragmentarischen Schnitt durch den auf Fig. 1 gezeigten Ziehstein mit einem Diamanten und dem übrigen Metallpulver an seinem Platz in dem Ziehstein,

Fig. 3 einen fragmentarischen Schnitt durch den auf Fig. 1 gezeigten Ziehstein, wobei die endgültige Zusammenpressung des Metallpulvers um den zentralen Diamanten gezeigt wird,

Fig. 4 einen Schnitt durch den endgültigen Drahtziehsteinrohling und

Fig. 5 einen Schnitt durch den fertigen Drahtziehstein.

Auf den Zeichnungen wird ein kreisförmiger Metallpulverziehstein 10 mit einem unteren Stempel 11 und einem oberen Stempel 12 gezeigt. Der untere Stempel 11 und der obere Stempel 12 sind mit einer zentralen konischen Vorwölbung 13 versehen, und zwar auf der Achse der Öffnung 10a des Ziehsteins. Die erste Hälfte 14 des Metallpulvers, das für die Bildung des Drahtziehsteins benützt wird, wird innerhalb des Ziehsteins 10 zwischen den oberen und unteren Stempeln 11 und 12 zusammengepreßt, wobei sich die axialen konischen Vertiefungen und 16 bilden; Der Druck, der benützt wird, um diese erste

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Hälfte zusammenzupressen, beträgt ungefähr 30 bis 50 % des End druckes, der für die Bildung des Ziehsteins verwendet wird, Ein Diamant 17 wird in die obere Vertiefung 16 des teilweise zusammengepreßten Metallpulvers 14 gelegt und das übrige Metallpulver 18 wird über ihn geschüttet. Die zwei Metallpulverportionen 14 und 18 mit dem Diamanten 17 in der Vertiefung 16 werden zusammengepreßt, wobei sich der endgültige Ziehsteinrohling 20 ergibt, der die externen, konischen Vertiefungen 15 und 16a am Boden und am oberen Toil des Ziehsteinrohlings aufweist. Diese externen konischen Vertiefungen sind mit dem Zentrum des Diamanten 17 ausgerichtet und wirken als eine Führung für das Bohren des axialen Loches 21 in dem fertigen Ziehstein. Nach dem Zusammenpressen auf die endgültige Gestalt wird der Ziehsteinrohling 20 im Sinterbereich der verwendeten Legierung druckgesintert, gekühlt und gebohrt.

In der vorhergehenden Beschreibung wurden bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und Praktiken dieser Erfindung erläutert; es versteht sich jedoch, daß diese Erfindung innerhalb des Rahmens der folgenden Ansprüche auch auf andere Weise ausgeführt v/erden kann.

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Claims

Patentansprüche

ί 1 .JDiamantdrahtziehsteinrohling, gekennzeichnet durch einen auf der Achse einer Metallpulverhülle zentrierten Diamanten, die im wesentlichen auf volle Dichte verdichtet ist und wenigstens eine externe axiale konische Vertiefung aufweist.
2. Diamantdrahtziehsteinrohling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung zylinderförmig ist und sich ein Ziehloch axial durch den Diamanten und die externe konische Vertiefung erstreckt.
3. Verfahren zur Bildung eines Diamantdrahtziehsteinrohlings, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) im wesentlichen eine Hälfte eines Metallpulvers, das für die Bildung einer Hülle um den Diamanten erforderlich ist, in die Ziehsteinvertiefung zur Aufnahme des Metallpulvers gegeben wird,

(b) die eine Hälfte des Metallpulvers teilweise zusammengepreßt wird,

(c) eine zentrale, konisch geformte Vertiefung in dem verdichteten Metallpulver gebildet wird,

(d) ein Diamant in die konische Vertiefung gelegt wird,

(e) aas übrige Metallpulver, das für die Bildung einer Umhüllung erforderlich ist, in die Ziehsteinvertiefung über den Diamanten gegeben wird und teilweise zusammengepreßt wird,

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(f) das übrige Metallpulver und eine Hälfte des Metallpulvers zusammengepreßt wird,

(g) der Metallpulverpreßling gesintert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine externe axiale konische Vertiefung in dem endgültig zusammengepreßten Pulver gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt (b) das Metallpulver mit ungefähr 30 bis 50 % des Druckes zusammengepreßt wird, der erforderlich ist, um den endgültigen Ziehstein zu bilden.
6. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine externe konische axiale Vertiefung an jedem Ende des Rohlings während des endgültigen Pressens gebildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver eine Legierung ist, die ausgewählt wird aus der Gruppe der Stellite-Legierungen 6, 3, 589, 208 und 19.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver die Stellite-Legierung 6 ist.
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der endgültig zusammengepreßte R.ohling druckgesintert wird, und zwar im wesentlichen auf die volle Dichte im Sinterbereich der verwendeten Legierung.

10· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver zusammengepreßt wird zwischen Stempeln, die axiale konische Vorwölbungen aufweisen.

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