DE2717886A1 - Verfahren zur herstellung eines metallkoerpers sowie dabei auftretendes zwischenprodukt - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines metallkoerpers sowie dabei auftretendes zwischenproduktInfo
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Description
2659
Verfahren zur Herstellung eines Metallkörpers sowie dabei auftretendes Zwischenprodukt
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Metallkörpers mit mindestens einem innenliegenden
gewundenen Kanal sowie auf einen dabei als Zwischenprodukt auftretenden Metallrohkörper. Wenn dabei von "Metall" die
Rede ist, so soll dieser Begriff auch eine Legierung und insbesondere einen Werkzeugstahl einschließen.
Beispielsweise große Bohrer erfordern häufig in ihrem Inneren Kühlkanäle, durch die während des Gebrauches Wasser
hindurchgeleitet wird. Herkömmlicherweise wird ein solcher Bohrer dadurch hergestellt, daß zunächst ein zylindrischer
Werkzeugstahl-Rohling durchbohrt oder entsprechend extrudiert
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ι»
wird, so daß er zwei oder mehr zu seiner Achse parallelverlauf
ende Kanäle aufweist, daß dieser Rohling sodann verwunden wird, wodurch die Kanäle ihre gewundene Form erhalten, und daß
dem verwundenen Rohling schließlich durch außenseitige Bearbeitung seine endgültige Gestalt gegeben wird. Dabei hat sich das
Verwinden des Rohlings als zeitraubend und kostspielig herausgestellt. Oarüberhinaus führt es leicht zu Ungenau!gkeiten im
Verlauf der Kanäle, welche die Gefahr mit sich bringen, daß das Schneidwerkzeug bei der anschließenden Außenbearbeitung in die
Kanäle durchbricht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden, d.h. ein einfacheres Verfahren zur Herstellung eines
Metallkörpers der eingangs genannten Art anzugeben, womit sich zudem ein präziserer Verlauf der betreffenden Kanäle erreichen
lässt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß vermittels einer Pulvermetallurgie-Technik
gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Anspruch 7 bezeichnet ein Zwischenprodukt des betreffenden Verfahrens, und
die Unteransprüche betreffen zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.
Wenn in den Ansprüchen davon die Rede ist, daß ein sinterfähiges Metallpulver komprimiert wird, so bedeutet das, daß dieses
Metallpulver, ggf. mit üblichen Zusätzen, einem solchen Druck unterworfen wird, daß es eine Dichte von beispielsweise
mehr als 60 % bezogen auf einen soliden Metallkörper annimmt und dabei einen festen Block bildet, der als solcher bearbeitbar
ist. Ein derartiger Block kann durch Sintern weiter verfestigt und verdichtet werden, indem dabei eine metallurgische Bindung
zwischen den Pulverpartikeln zustande kommt.
Die Herstellung des gewundenen Kanals bzw. der gewundenen Kanäle kann erfolgen während der Herstellung des betreffenden Dornes
bzw. Kernes, oder die Kanäle können nachträglich in dessen
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eingearbeitet werden. Der Dorn bzw. Kern selbst kann ebenfalls aus einem sinterfähigen Metallpulver gebildet werden, vorzugsweise
dem gleichen, aus dem auch die nachträglich darauf aufgebrachte äußere Schicht besteht. Anderenfalls kann er aus einem
normalen schmiedbaren Material bestehen, sofern dieses mit der darauf aufgebrachten Schicht eine Bindefähigkeit besitzt. Wenn
i.ü. in den Ansprüchen von einem zylindrischen oder konischen Dorn oder Kern die Rede ist, so versteht es sich doch, daß in
gewissen Sonderfällen, beispielsweise im Falle gewisser Fräser, der den Kanal oder die Kanäle aufnehmende Dorn bzw. Kern auch
eine andere, beispielsweise hyperbolische, Rotationsform aufweisen kann.
Die temporäre Füllung kann aus jedem beliebigen, leicht entfernbaren
Material bestehen, sofern dieses dem bei der Komprimierung der äußeren Schicht auftretenden Druck standzuhalten
vermag, wie z.B. Harz, Gummi oder Kunststoffe. Bevorzugt kommt jedoch ein solches Material zur Anwendung, welches bei der
Sintertemperatur schmilzt, wie z.B. Wachs, um von alleine den betreffenden Kanal zu verlassen.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich die Herstellung eines Bohrerrohlings, anhand der Figuren
beschrieben. Von diesen zeigt
Fig. 1 einen etwas schematisierten partiellen Längsschnitt durch einen Teil des Rohlings vor dem Sintern und
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des betreffenden Teils von dem fertigen Rohling.
Für die Herstellung des Rohlings findet ein Werkzeugstahlpulver beispielsweise mit der folgenden Zusammensetzung Verwendung:
1 % C, 6 % W, 5 % Mo, 4,5 % Cr, 2 % Va, <0,2 % Mn, <0,03 % S,
<0,03 % P, Rest Eisen. Dieses Pulver wird mit einem
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solchen Druck in die Form eines zylindrischen Kernes 12 gebracht, daß sich eine Dichte von mehr als 60 % ergibt. In diesen
Kern, der eine gewisse Festigkeit besitzt und sich leicht bearbeiten lässt, werden von außen her zwei schraubenförmige Kanäle
13 eingefräst, die sich vom einen Ende bis zum anderen erstrecken. Diese Kanäle werden mit einer temporären Füllung 14 aus einem
niedrigschmelzenden Wachs versehen. Sodann wird der so vorbereitete Kern in einen Polyuräthan-Beutel von geeignetem Durchmesser
gegeben, in den des weiteren Metallpulver der gleichen Komposition eingefüllt wird, aus welcher der Kern besteht, derart,
daß es eine gleichmäßige Schicht 15 um den gesamten Kern herum bildet. Darauf wird der Beutel verschlossen und in einer
Presse einem isostatischen Druck ausgesetzt, womit die Schicht 15 komprimiert und mechanisch an den Kern 12 gebunden wird. Ist
dies geschehen, so wird der gesamte Formkörper gesintert. Dabei schmilzt die Wachsfüllung 14 und verlässt die Kanäle 13, so
daß durch das Sintern der fertige, homogene Rohling mit gewundenen Kanälen erhalten wird, wie er in Fig. 2 gezeigt ist. Dieser
Rohling wird schließlich so bearbeitet, daß er die erforderliche Bohrerform erhält.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung eines Metallkörpers mit mindestens einem innenliegenden gewundenen Kanal, dadurch gekennzeichnet, daß ein i.a. zylindrischer bzw.
konischer Dorn oder Kern (12) mit einem entsprechend geformten Kanal (13) an seinem Umfang gebildet wird, daß dieser
Kanal mit einer temporären Füllung (14) versehen wird, daß um den so vorbereiteten Dorn bzw. Kern herum eine Schicht
(15) sinterfähigen Metallpulvers komprimiert wird und daß das Ganze (12, 14, 15) sodann gesintert wird, wobei oder
wonach die temporäre Füllung aus dem Kanal entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß auch der Dorn bzw. Kern (12) aus Metallpulver gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß für den Dorn bzw. Kern (12) ein Metallpulver verwendet wird, das zusammen mit der äußeren Metallpulverschicht
(15) sintert.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß für den Dorn bzw. Kern (12) das gleiche Metallpulver verwendet wird, wie für die äußere Schicht (15).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die äußere Schicht
(15) ein Werkzeugstahlpulver verwendet wird.
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6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die temporäre Füllung
(14) ein Harz, Gummi oder Kunststoff verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die temporäre Füllung (14)
ein beim Sintern sich verflüssigendes oder verflüchtigendes
Material, wie z.B. Wachs, verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver für die
äußere Schicht (15) in einen den Dorn bzw. Kern (12) umgebenden Kunststoff-, vorzugsweise Polyuräthan-Beutel eingefüllt
und in diesem Beutel komprimiert wird.
9. Metallrohkörper mit mindestens einem innenliegenden gewundenen Kanal, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kanal (13) am Umfang eines Domes oder Kernes (12) ausgebildet sowie mit einer leicht entfernbaren Füllung (14)
versehen ist und da?> der betreffende Dorn bzw. Kern von einer Schicht (15) komprimierten sinterfähigen Metallpulvers umgeben
ist.
10. Metallrohkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn bzw. Kern (12) ebenfalls aus
einem komprimierten sinterfähigen Metallpulver besteht, vorzugsweise dem gleichen, wie die äußere Schicht (15).
11. Metallrohkörper nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (14) des Kanals
(13) aus einem Harz, Gummi oder Kunststoff besteht.
12. Metallrohkörper nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (14) des Kanals
(13) aus einem bei der betreffenden Sintertemperatur sich verflüssigenden oder verflüchtigenden Material, wie z.B.
Wachs, besteht.
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1649976 | 1976-04-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2717886A1 true DE2717886A1 (de) | 1977-11-03 |
Family
ID=10078442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19772717886 Pending DE2717886A1 (de) | 1976-04-23 | 1977-04-22 | Verfahren zur herstellung eines metallkoerpers sowie dabei auftretendes zwischenprodukt |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2717886A1 (de) |
| FR (1) | FR2348775A1 (de) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS56127703A (en) * | 1980-02-14 | 1981-10-06 | Mtu Muenchen Gmbh | Production of constitutional member by powder metallurgy |
| EP0046520A1 (de) * | 1980-08-22 | 1982-03-03 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union MàNchen Gmbh | Keramische Brennkammer |
| US4453588A (en) * | 1981-06-11 | 1984-06-12 | Rolls Royce Limited | Combination mold and selector device for casting single crystal objects |
| DE3601385A1 (de) * | 1986-01-18 | 1987-07-23 | Krupp Gmbh | Verfahren zur herstellung von sinterkoerpern mit inneren kanaelen, strangpresswerkzeug zur durchfuehrung des verfahrens und bohrwerkzeug |
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| SE8306717L (sv) * | 1983-12-06 | 1985-06-07 | Bjorn Aren | Sett att framstella ett for bearbetning, exempelvis formande och/eller skerande bearbetning, av ett materiel avsett verktyg samt ett, foretredesvis medelst settet framstellt, verktyg |
| SE453465B (sv) * | 1984-12-20 | 1988-02-08 | Santrade Ltd | Sett att framstella en kylkanal i ett langstreckt skerverktyg |
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-
1977
- 1977-04-22 FR FR7712144A patent/FR2348775A1/fr not_active Withdrawn
- 1977-04-22 DE DE19772717886 patent/DE2717886A1/de active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2348775A1 (fr) | 1977-11-18 |
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