DE317626C

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Publication number: DE317626C
Application number: DENDAT317626D
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Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein \-^erfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Drähten aus Wolfram und dessen Legierungen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß das Ziehen des aus Metall-, pulver ohne jedes Bindemittel gepreßten Metallstabes ohne jede vorherige anderweitige mechanische Bearbeitung bei Sinterungstemperatur, mindestens aber 900⁰, erfolgt.

Vor dem Sintern und Strecken werden die Kristalle oder fein verteilten Teilchen des Metalles oder der Legierung durch Pressung oder sonstwie ohne jedes Bindemittel in die Form von Stangen oder Barren gebracht, die

^X5 dann weiter behandelt werden. Dies erforderte bisher eine größere Maschinenanlage, wie z. B. elektrische öfen, Stauch-, Hämmer und Walzmaschinen, bevor das Material den eigentlichen bekannten Drahtziehmaschinen zugeführt wurde, in denen der für Lampen, Widerstände u. dgl. benutzte feine Draht gezogen wurde.

Bisher war es nur möglich, Stäbe zu ziehen, die mit Hilfe von Bindemitteln gepreßt oder gespritzt waren und dann einer längeren Vorbehandlung zwecks Sinterung und Beseitigung des Bindemittels unterworfen werden

·..·. mußten, ehe sie mechanisch weiterbearbeitet werden konnten. Man hat zwar auch schon Stäbe ohne Bindemitel gepreßt; diese mußten aber in der Regel einer weiteren mechanischen Bearbeitung durch Hämmern oder Walzen unterworfen werden, ehe man sie ziehen konnte. Ein Ziehen war nur mit Stäben oder Lettern von sehr kleinen Abmessungen möglich.

Nach dem vorliegenden Verfahren gelingt es dagegen, ohne jedes Bindemittel gepreßte Stäbe von beliebigem Querschnitt und beliebiger Länge, unmittelbar nachdem sie auf Sinterungstemperatur erhitzt worden sind, bzw. sobald diese erreicht ist, mindestens bei 900⁰, zu ziehen. Es beruht dies auf der Auswahl der richtigen Temperatur. Denn während das Ziehen der ohne Bindemittel hergestellten kleinen Stäbchen bei Temperaturen von 600 bis 650° stattfand, die eine Verarbeitung größerer Körper noch nicht gestatten, muß bei dem vorliegenden Verfahren während des Ziehens die Sinterungstemperatur erreicht sein. Das Ziehen erfolgt dann unter Anwendung einer Temperatur von mindestens 900⁰.

In der Zeichnung sind beispielsweise zwei Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens dargestellt.

Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt durch

eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausführung des A^erfahrens zur gleichzeitigen Sinterung und Streckung.
Fig. 2 ist eine Einzelansicht.
. Fig. 3 ist eine Einzelansicht einer wassergekühlten Matrize, welche in der Vorrichtung verwendet wird.

Fig. 4 veranschaulicht in schematischer Weise die Formen, welche das Werkstück im

ίο Laufe des Verfahrens annimmt. .. ..

Fig. 5 zeigt im Längsschnitt, und
Fig-. 6 im Querschnitt eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung.

5 ist ein Auflager für die Maschine, in welchem der Matrizenträger 6 angeordnet ist. Dieser Matrizenträger 6 hat eine Hülse 7, in welche ein Matrizenhalter 8 durch die Öffnung 9 eingesetzt ist. Der Matrizenhalter 8 enthält den Matrizenrahmen 11, in welchen die Matrize 12 eingesetzt ist, .die z. B. aus hartem Stein hergestellt ist. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann auch eine harte, hohle Stahlmatrize 50 verwendet werden, welche mit einer Einrichtung 51 zur Wasserkühlung versehen ist. 13 ist die Bohrung in der Matrize.

Die vorbeschriebenen Teile haben am besten zylindrische Form, und der Matrizenrahmen 11 ist herausnehmbar in den Matrizenhalter eingesetzt, um das Auswechseln der Matrizen, wie nachstehend beschrieben,

" zu erleichtern.

In den Matrizenträger 6 sind Rohre 14 und ι S eingesetzt, welche vorzugsweise aus Metall hergestellt und mit Hülsen 16 aus isolierendem Material gefüttert sind. An den äußeren Enden der Rohre 14 und 15 sind Deckel 17 aus isolierendem Material angebracht, durch welche bei 18 die Elektroden 19 und 20 hindurchgehen, denen der Strom durch Kabel 21 zugeführt wird, welche an Klemmvorrichtungen 22 aus leitendem Material befestigt sind. Die Elektroden sind in der Längsrichtung innerhalb der Hülsen durch die Deckel hindurch beweglich. Wenn erwünscht, können auch andere Führungsvorrichtungen vorgesehen werden.

Die Elektroden 19 und 20 sind Röhren, z. B. aus Kupfer, und sind so eingerichtet, daß der Metallstab zwischen ihnen befestigt Aver den kann.

Die Elektrode 19 hat zu diesem Zweck ein ! Paar Backen-23, die drehbar an einem leiten- ^: den Halter 24 angeordnet sind, welcher in das ■ Ende der Elektrode eingesetzt ist. 25 ist eine Hülse, durch deren Verschiebung die Backen geschlossen oder geöffnet werden können.

An der Elektrode 20 ist ein Halter 26 an- j geordnet. Dieser Halter hat einen kegeligen I

6g Kopf 27, um die Backen 28 zum Schließen zu i bringen, indem ihre rückwärts vom ■Drehpunkt 29 liegenden Verlängerungen durch den Kopf 2j auseinandergedrückt werden.

Die Elektroden sind hohl und werden durch Wasser gekühlt, das durch die Rohre 30 in ihr Inneres geleitet wird und durch die Rohre 31 wieder austritt. Durch die Rohre 32.können reduzierende Gase in das Innere der Hülsen 16 g'eleitet werden, die durch die Rohre 33 wieder austreten. 34 ist eine Klaue, welche über den Kopf 35 der Elektrode 20 greift, aber davon durch, einen Teil 36 isoliert ist. 37 ist ein drehbares Auge, an dem ein Seil o. dgl. 38 angreift.

Die Arbeitsweise besteht darin, .daß der Stab 40 aus Metall zwischen den Elektroden befestigt wird, worauf er zum Sintern erhitzt und dann, um ihn zu strecken, durch die Matrize gezogen wird. ,Die Stäbe haben im allgemeinen einen Durchmesser von etwa 8 mm und werden nach und nach auf einen Durchmesser von etwa 1 mm gestreckt. Diese Maße sind jedoch natürlich nur beispielsweise angeführt, ohne Abweichungen auszuschließen.

Der Stab 40 ist an einem Ende . so zugespitzt, daß er durch eine Matrize geht, deren Bohrung kleiner ist als der Durchmesser des Stabes, so daß dieses Ende von den Backen 28 (Fig. 2) gefaßt werden kann. Das andere Ende des Stabes wird von den Backen 23 gefaßt, und die Hülse 25 wird über die Backen geschoben, um den Stab zu sichern. Dann wird der Strom durch die Elektroden und den Stab 40 geschickt, wodurch dieser erhitzt wird. Gleichzeitig- wird Wasser in die Elektroden eingelassen, um sie zu kühlen, und es werden reduzierende oder indifferente Gase durch die Rohre 32 eingeleitet, um eine Oxydation des Stabes während des Verfahrens zu verhindern. .

Je nach der Schmelzbarkeit des Metalles und der Stärke des Stabes wird ein Strom von etwa 1000 bis 1500*Ampere durch den Stab geschickt, so daß dieser sintert; nachdem diese Sintertemperatur einige Zeit eingewirkt hat, beginnt der Streckvorgang, indem das Seil 38 angezogen wird, so daß der heiße Stab durch die Matrize gezogen und sein Durchmesser verringert wird.

Je kräftiger an der Elektrode 20 gezogen wird, desto fester wird infolge des kegeligen Kopfes 27 der Stab von den Backen 28 gefaßt. Während die Elektrode durch das Lager 18 gleitet, wird der Stab durch' die Matrize gestreckt, und die Zugwirküng wird auf die Elektrode 19 übertragen, welche sich nach rechts bewegt, bis die Hülse 25 gegen den Matrizenhalter stößt. Durch fortgesetzten Zug werden dann die Backen 23 aus der.Hülse jap

herausgezogen und geben den Stab frei. Das Metall wird durch die Matrize hindurchgezogen und gestreckt, während der Strom selbsttätig ausgeschaltet wird, wenn die Backen 23 den Stab loslassen. .

■ Alsdann wird die Vorrichtung auseinandergenommen, eine Matrize mit kleinerer Bohrung eingesetzt, der Stab wieder an den Elektroden befestigt, ein Strom von hinreichender Stärke durch den Stab geschickt, um ihn zu erhitzen und weiter zu sintern, und der Stab wird weiter durch die Matrize gestreckt. Dann wird die Vorrichtung" nochmals auseinandergenommen, wieder eine kleinere Matrize eingesetzt, der Stab abermals erhitzt, indem ein entsprechend geringerer Strom hindurchgeschickt wird, und so weiter, bis der Stab auf einen Durchmesser von etwa .1 mm ausgezogen ist.

Die Formen, die der Stab beim wiederholten Sintern und Strecken durch wiederholte Anwendung'des beschriebenen Verfahrens annimmt, sind schematisch in Fig. 4 dargestellt, in welcher gezeigt ist, wie ein Stab 60 zu einem dünneren Stab 61. durch Erhitzen und Ziehen durch eine Matrize 62 ausgezogen .wird. Der Stab 61 wird dann weiter zu einem Stab 63 ausgezogen, indem er durch eine Matrize 64 gezogen wird, deren Bohrung kleiner ist als die der Matrize 62, und der Stab 63 wird schließlich zu einem Draht 65 ausgezogen, indem er durch eine Matrize 66 gezogen wird, deren Bohrung wieder kleiner als die der Matrize 64 ist.

³A Fig. 4 veranschaulicht' nur drei Stufen des Verfahrens. Das Sintern und Strecken der Stange durch Matrizen von verschiedener Bohrung kann so oft als notwendig wiederholt werden, bis eine Stange von der gewünschten Dünne erzielt worden ist. Selbstverständlich wird der Strom mit der Abnahme des Durchmessers des Metalls vermindert.

Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung" der Durchmesser eines Barrens oder eines Stabes aus Metall von einem bestimmten Maß auf ein anderes bestimmtes Maß durch Sintern und Strecken vermindert.werden kann, und zwar mit Hilfe des elektrischen Stromes und durch eine wieso derholte Anwendung" des Verfahrens, wobei eine jede Stufe der anderen ähnlich ist,.mit der Ausnahme, daß die Stromstärke im Verhältnis zur Abnahme des Durchmessers infolge des Ziehens durch Matrizen von verschiedener Weite vermindert wird.

Die beschriebene Vorrichtung ist einfach, und leicht zu bedienen. Die Rohre 14 und ■ j 5, -welche die Sinterkammer bilden,- können leicht entfernt werden, indem sie von dem Matrjzenträger 6 losgeschraubt werden, -worauf Rohre und Matrize leicht auszuwechseln sind, da sie abnehmbar in dem Matrizenrahmen sitzen.

Wenn durch das fortgesetzte Ziehen der Draht derart verlängert ist, daß seine Bearbeitung in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung Schwierigkeiten haben würde, so kann die weitere Abarbeitung in einer Vor- ; richtung erfolgen, wie sie in den-Fig. 5 undo j dargestellt ist.

', Bei dieser Vorrichtung ist nur eine einfache Kammer vorhanden, an deren einem Ende die Matrize 13 angeordnet ist, und die im übrigen in ähnlicher Weise gebaut ist wie die Kammern auf beiden Seiten der Matrize in der Vorrichtung nach Fig. 1. In dieser 'Kammer liegt eine Erhitzungsvorrichtung, die zweckmäßig aus einem Körper 67 aus Wolfram oder einem anderen hochschmelzenden Metall besteht, der mit einer Nut 68 versehen ist, die als Führung für den zu erhitzenden Stab oder Draht dient. Der Körper 67 ruht auf einer Isolierung" 69 und ist mit wassergekühlten Stromzuführungen 70 versehen. An dem der Matrize entgegengesetzten Ende ist die Kammer durch einen Deckel 71 abgeschlossen, durch welchen der zu - ziehende Draht 72 eingeführt wird. Das Ende dieses Drahtes ist derart zugeschärft, daß es durch die Matrize hindurchgesteckt und von den Backen 28 der Zugvorrichtung erfaßt werden kann, die im übrigen ebenso eingerichtet ist wie bei der Vorrichtung nach Fig. i. Der Draht wird durch die elektrische Erhitzung des Führungskörpers 67 auf die erforderliche Temperatur gebrächt und dann durch die Matrize hindurchgezogen.

Claims

' Patent-An Sprüche :

1. Verfahren zur Herstellung von Drähten aus AVoIfram und dessen Legierungen durch Bearbeitung eines aus Metallpulver ohne Bindemittel gepreßten Metallstabes, dadurch gekennzeichnet, daß der gepreßte Metallstab unmittelbar, d. h. ohne jede vorherige anderweitige mechanische Bearbeitung bei Sinterungstemperatur, mindestens aber 900⁰, gezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gepreßte Stab eine Zeitlang der Sinterungstemperatur ausgesetzt und unter Beibehaltung der Temperatur von mindestens 900⁰ gezogen wird. . '

3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, bei welcher die Erhitzung des zu ziehenden Metalls mit Hilfe.von zwei auf entgegen-

gesetzten Seiten einer Ziehmatrize liegen- j Enden als Haltevorrichtungen (23 bis 25

den Elektroden erfolgt, dadurch gekenn- ί und 26 bis 28) für den Stab ausgebildet zeichnet, daß die Elektroden (19 und 20) sind, so daß sie bei einer Bewegung in der

längsweise in gleicher Richtung beweglich Längsrichtung den Stab durch die Ma-

und ihre der Matrize (12) zugekehrten '. trize hindurchzuziehen, vermögen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

PERMN IiEDRIXKT IN DER RElKHSDHUCKFiREI,