DE2613723B2

DE2613723B2 - Isostatische Presse zur Herstellung langer, schmaler Stangen

Info

Publication number: DE2613723B2
Application number: DE2613723A
Authority: DE
Inventors: Hendrik Van Duffel Leemput (Belgien)
Original assignee: National Forge Co Irvine Pa (vsta)
Current assignee: National Forge Co Irvine Pa (vsta)
Priority date: 1975-05-13
Filing date: 1976-03-31
Publication date: 1978-07-13
Also published as: GB1498916A; BE841774A; SE7605162L; US4000235A; DE2613723C3; JPS5334214B2; FR2310825A1; DE2613723A1; JPS51138750A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine isostatische Presse zur Herstellung langer, schmaler Stangen mit einer innerhalb eines perforierten Blechbehälters angeordneten flexiblen Hülle, innerhalb der pulverförmiges Material im Druckgefäß der Presse isostatisch verdichtet wird.

Durch isostatische Pressen kann eine Vielzahl unterschiedlich geformter Gegenstände hergestellt werden. Bei der Herstellung langer, schmaler Stangen ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, wie es aus dem nachfolgenden Verfahrensbeispiel zur isostatischen Formung derartiger Stangen ersichtlich wird. Dabei wurde pulverförmiges Wolframmaterial in eine Latexform mit einer Länge von 600 mm, einem Innendurchmesser von 19 mm und einer Wanddicke von 1,5 mm gelegt, die Gummiform abgedichtet und in einen gewöhnlichen perforierten Behälter gelegt.

Insbesondere beinhaltet der Aufbau einen perforierten Stahlbehälter, der die Wolframpulver beinhaltende Latexform umschloß. Die Form wurde mit einem Latexstopfen und einem Gummidichtring, welche die Form gegen einen Stahlring preßten, abgedichtet.

Behälteranordnungen dieser Art werden bei isostatischen Preßvorgängen Drücken von 31,5 · 10⁷ N/m² oder 42! · 10⁷ N/m² unterworfen. Nach Wegnahme der Behälter aus der Presse hat sich herausgestellt, daß die Hülle innerhalb des Behälters klebte. Nach gründlicher inspektion der Hülle und des Behälters zeigte sich, daß bestimmte Teile der Hülle an der gepreßten Stange festklemmten und sich zwischen den KJemmpunkten Blasen ausgebildet hatten, wobei sich die Abschnitte der Hülle mit den Blasen gegen den Behälter zwängten. Diese Abschnitte mußten, da sie sich gegen den Behälter klemmten, punktiert werden, um die Herausnahme der Hülle aus dem Behälter zu ermöglichen.

Nachdem die Hüllen aus den jeweiligen Behältern herausgenommen waren, ergaben sich große Schwierigkeiten bei der Entfernung der Stange aus der Hülle. In diesen Fällen war es möglich, die Stange aus der Hülle nach Einlegen der Hülle in eine Vakuumkammer zu entfernen. Jedoch hat es sich in den meisten Fällen gezeigt, daß die verdichtete Stange an zwei oder drei Stellen gebrochen war, bevor die Hülle entfernt wurde.

Aus zwanzig Preßlingen konnten nur vier fehlerfreie Stangen erhalten werden.

Nach einer großen Anzahl erfolgloser Versuche wurden anstelle der Latex-Guinmihüllen Urethan-Hüllen verwendet Bei diesen Versuchen wurde sowohl festes als auch weiches Urethanmaterial, sowie Hüllen mit dünnen und dicken Wänden verwendet Bei jedem dieser Versuche stellte sich heraus, daß die verdichtete Stange in mehr als zehn Teile zerbrochen war.

ίο Nachfolgend wurde versucht, schlanke Stangen unter Verwendung eines nichtperforierten Behälters zu pressen. Es hat sich jedoch wiederum herausgestellt, daß sich Blasen ausgebildet hatten. Die Hülle konnte nur nach Einstechen der Blasen mit einer Nadel entfernt werden, wobei sogar bei diesem Verfahren die Mehrzahl der Stangen nach Entfernung aus der Hülle gebrochen war.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben und eine auch konstruktiv einfache Möglichkeit zur problemlosen, insbesondere beschädigungsfreien Pressung, sowie Herausnahme des Preßlings aus seiner Preßform zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Behälter in Längsrichtung in zwei Hälften geteilt ist und nachgiebige Halteglieder die Hälften mit einer geringen Kraft zusammenhalten, so daß nach dem Preßvorgang in der Presse, verursacht durch die Ausdehnung der Hülle bei der Dekompression, eine Spreizung der Hälften möglich ist.

Die beiden Hälften machen also nicht allein schon die Erfindung aus.

In vorteilhafter Weise weist jede Hälfte des Behälters in Radialrichtung abragende Flansche auf, um die Ausrichtung der Hälften zu erleichtern. Zweckmäßigerweise weisen die nachgiebigen Halteglieder um die gegenüberliegenden Enden des Behälters angeordnete Bänder aus Gummi auf.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Seitenschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 nach F i g. 1, F i g. 3 einen Seitenschnitt der Ausführungsform nach F i g. 1 nach einem isostatischen Preßvorgang und

Fig.4 einen Seitenschnitt einer eine Ausführungsform enthaltenden Vakuumkammer.

Zur Entfernung eines schlanken Formlings von einem Blechbehälter nach einem isostatischen Preßvorgang ist der Blechbehälter 26 in Längsrichtung aufgespalten und wird während des Preßvorgangs durch nachgiebige Halteglieder, wie z. B. Gummibänder, zusammengehalten. Jede der Hälften 27,28 des längsgeteilten Behälters 26 ist mit in Radialrichtung wegragenden Flanschen 30, 32 versehen, um beim Zusammenbau der Hälften die Ausrichtung zu erleichtern. Die Hälften 27, 28 sind in üblicher Weise perforiert. Nach Anordnung der Hälften 27,28 um die z. B. mit pulverförmigem Wolfram gefüllte Hülle 12, welche beispielsweise aus einem polymeren Material, wie beispielsweise Kautschuk oder Polyurethan, aufgebaut sein kann, herum, werden diese durch Gummibänder 36, 38 nachgiebig miteinander verklemmt.

Die nachgiebige Klemmwirkung der Gummibänder ist dabei derart, daß der Behälter zwei bis drei Millimeter geöffnet werden kann, nachdem der Behälter in der Mitte gefaßt und von Hand die Hälften des Behälters auseinandergezogen werden. Die Formgebungsvorrichtung wird dann isostatisch gepreßt. Nach

Wegnahme von der Presse und Abnahme der Gummibänder zeigt es sich, daß die Preßform, d. h. die Hülle, leicht vom Behälter abnehmbar ist Am überraschendsten jedoch sind andere Wirkungen, die zu beobachten sind. Zum Beispiel zeigt es sich, iiaß, obwohl sich wiederum Blasen ausgebildet hatten, wie in F i g. 3 ersichtlich, diese sich nur entlang einer Seite des Preßlings ausbildeten.

Um den Preßling von der Hülle zu entfernen, wird eine Vakuumkammer 40 der in F i g. 4 dargestellten Art verwendet Um eine Oberbeanspruchung der Hülle 12 zu verhindern, wird der längsgeteilte Behälter 26 in seiner Lage um die Hülle 12 belassen- Nach Herstellung des Vakuums fiber die öffnung 42, kann die gepreßte Stange 14 in ungefähr 1 Min. aus der Hülle 12 herausgezogen werden. Nach mehrmaliger Wiederholung dieses Vorgangs hat es sich überraschenderweise herausgestellt, daß keine der auf diese Weise hergestellten Stangen zersprungen oder gebrochen war. Auf diese Weise ist also eine isostatische Presse geschaffen, mit der lange, schlanke Stangen verläßlich durch isostatische Pressung herstellbar sind.

Obwohl der diesem Effekt zugrunde liegende Mechanismus nicht vollständig erklärbar ist, wird vorliegend die isostatische Formung langer, schmaler Stangen unter Verminderung oder Ausschließung eines Dekompressionsstoßes ermöglicht, den der Preßling andernfalls erfahren würde. Insbesondere wurde daran gedacht, daß während des Stadiums des Zusammenpressen beim Formvorgang Teile der weichen Gummihülle zwischen Teilen im Preßling gefaßt werden. Während der Dekompression drückt die aus dem Preßling gepreßte Luft gegen die Hülle. Da Teile der Hülle dadurch, daß sie zwischen Teilen des Preßlings gehalten werden, an dem Preßling festklemmen, werden Blasen hervorgerufen. Bei bekannten einstückigen Behältern wird das Ausbreiten der Blasen durch den Behälter behindert Dieser behindernde Effekt, der zusammen mit dem rapiden Druckabfall während der Dekompression auftritt, unterwirft den Preßling einer Stoßbeanspruchung in Form stark gegen den Preßling stoßender Transversalkräfte. Das Ergebnis ist, daß der Preßling in Radialrichtung zerbricht.

Es wird nun angenommen, daß bei Verwendung eines in Längsrichtung geteilten und nachgiebig zusammengeklemmt gehaltenen Behälters sich die gebildeten Blasen in Radialrichtung nach außen gegen lediglich die nachgiebig wirkenden KJemmkräfte ausbreiten können. Es wird deshalb angenommen, daß das Vorhandensein der nachgiebig wirkenden KJemmkräfte das Auftreten einer transversalen Schlagbeanspruchung auf den Preßling verhindern. Somit werden Brüche in Radialrichtung des Preßlings vermieden. Zur Unterstützung dieser These wurde festgestellt, daß die beiden Abschnitte der nachgiebig verklemmten Behälter nach dem Preßvorgang sich im allgemeinen in einem Abstand zueinander befinden, der manchmal bis zu 10 mm beträgt

Des weiteren ist festzuhalten, daß das angegebene Ausführungsbeispiel Ausdruck für den allgemeinen Lösungsgedanken ist, ein nachgiebiges Gegenhalten der in Radialrichtung expandierenden Hülle während des Dekompressionsvorganges zu erreichen, um die geschilderten Schwierigkeiten zu vermeiden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Isostatische Presse zur Herstellung langer, schmaler Stangen mit einer innerhalb eines perforierten Blechbehälters angeordneten flexiblen Hülle, innerhalb der pulverförmiges Material im Druckgefäß der Presse isostatisch verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (26) in Längsrichtung in zwei Hälften (27,28) geteilt ist und nachgiebige Halteglieder (36,38) die Hälften mit einer geringen Kraft zusammenhalten, so daß nach dem Preßvorgang in der Presse, verursacht durch die Ausdehnung der Hülle bei der Dekompression, sine Spreizung der Hälften möglich ist.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hälfte (27, 28) des Behälters (26) in Radialrichtung abragende Flansche (30,32) aufweist.

3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Halteglieder (36, 38) um die gegenüberliegenden Enden des Behälters (26) angeordnete Bänder aus Gummi aufweisen.