DE3615127A1

DE3615127A1 - Pressure sintering method of manufacturing metal-bonded diamond tools and apparatus for carrying out the method

Info

Publication number: DE3615127A1
Application number: DE19863615127
Authority: DE
Inventors: Johann Steiner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-16
Filing date: 1986-05-02
Publication date: 1987-03-26
Also published as: DE3615127C2; JPS63501800A; CH669357A5

Abstract

The invention relates to a pressure sintering method of manufacturing metal-bonded diamond tools, in particular for hand-operated filing machines. The pressure sintering method is carried out in moulds made of steels, having good tempering properties, at a temperature of approximately 600 DEG C. The powder mixture is metered and the moulding ram cross-sections are dimensioned and their surface designed in such a way that the press capacity is fully utilised and a number of tools of desired cross-section, lying side by side and joined together, are formed in one operation. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device for Execution of the procedure.

Seit die funkenerosive Bearbeitung, insbesondere im Stahlformenbau Eingang gefunden hat, wurden zahlreiche Versuche unternommen, die harten Oberflächen mit Rauhtiefen von 30 μm rationell einzuebnen und die extrem harte Grundschicht zu entfernen.Since EDM machining, especially in the Steel mold making found numerous Attempts have been made to roughen the hard surfaces leveling of 30 μm rationally and extremely to remove hard base layer.

Müssen Oberflächen, wie es im Kunststoff-Formenbau an der Tagesordnung ist, riss- und porenfrei bearbeitet werden, so bedeutet dies, daß die Oberflächen nicht nur bis auf den Grund der vorhandenen Rauhtiefen abgetragen werden müssen, sondern daß auch die im Grund aufgebaute, extrem harte Schicht beseitigt werden muß.Must have surfaces like those found in plastic mold making the agenda is processed without cracks or pores , it means that the surfaces are not only removed to the bottom of the existing surface roughness must be, but that the extremely hard layer must be removed.

Die zur VDI-Richtlinie 3400 korrespondierenden tatsächlichen Rauhtiefen liegen in einem Bereich von 4-150 μm.The actual ones corresponding to the VDI guideline 3400 Roughness depths are in the range of 4-150 μm.

Die schnellsten Ergebnisse zur Abtragung bzw. zur Einebnung der extrem harten Erosionsschichten werden durch maschinelles Schleifen erzielt. Dieser Art der Bearbeitung ist allerdings nur ein beschränkter Anteil Oberflächen zugänglich. Eine Bearbeitung der Oberflächen von Hand mit rotierenden Schleifstiften ergibt vielfach eine unzureichende Oberflächengeometrie.The fastest results for ablation or leveling of the extremely hard layers of erosion machine grinding achieved. This type of editing is, however, only a limited part Surfaces accessible. Machining the surfaces by hand with rotating grinding pencils often results an insufficient surface geometry.

Bei der Bearbeitung der extrem harten Oberflächen mit Schleiffeilen wirken diese Oberflächen als gute Abrichtflächen, was bedeutet, daß der Verschleiß der Schleiffeilen sehr hoch und demzufolge die Einebnung zeitraubend ist.When processing extremely hard surfaces with These files act as good dressing surfaces, which means that the wear of the grinding files very high and therefore the leveling process is time consuming is.

Die bekannte Bearbeitung der extrem harten Oberflächen mit Handfeilen galvanisch gebundenen Diamantkörnern verschiedenster Form hat bisher noch an keiner Stelle zu befriedigenden Ergebnissen geführt. Dies ist sehr leicht einzusehen, wenn man den Aufbau dieser Werkzeuge betrachtet.The well-known processing of extremely hard surfaces with hand files galvanically bonded diamond grains The most varied of forms has never been closed satisfactory results. It is very easy if you look at the structure of these tools.

Die Fig. 1 zeigt im Schnitt auf ein Tragkörper, der eine Querschnittsform handelsüblicher Feilen hat, in einer Nickelschicht 12 galvanisch gebundene Diamantkörnchen 13; 14 und 15 in einem angenäherten Größenverhältnis 2 : 3 : 4,5, welches für die Körnungen D 51, D 124 und D 181 zutrifft, wobei im Bereich der Verhältnisgrößen 2 und 3 jeweils mit 70% der anzahlmäßige Hauptanteil und im Bereich der Verhältnisgröße 4,5 5%, der gröbsten Körner liegen. Letztere überragen den Hauptanteil der Körner bei D 51 um 30 μm, bei D 124 um 60 μm und bei D 181um 90 μm; dabei entfallen auf eine Belagfläche von 1 mm² bei D 51 mit etwa 200 Körnern 10 Körner mit einer Übergröße von 30 μm, bei D 124 mit 60 Körnern je mm² 4 Körner mit einer Übergröße von 60 μm und bei D 181 mit 25 Körnern je mm² nur ein einziges Korn mit der Übergröße von 90 μm. Figs. 1 shows in section on a supporting body having a cross-sectional form of commercially available files, in a layer of nickel electroplated diamond granules 13 12; 14 and 15 in an approximate size ratio of 2: 3: 4.5, which applies to the grits D 51, D 124 and D 181, whereby in the area of the ratio sizes 2 and 3 each with 70% the number-related main proportion and in the area of the ratio size 4 , 5 5%, of the coarsest grains. The latter outperform the majority of the grains by D 51 by 30 μm, by D 124 by 60 μm and by D 181 by 90 μm; a covering area of 1 mm ² for D 51 with about 200 grains accounts for 10 grains with an oversize of 30 μm, for D 124 with 60 grains per mm ² 4 grains with an oversize of 60 μm and for D 181 with 25 grains each mm ² only a single grain with an oversize of 90 μm.

Es ist einzusehen, daß mit diesen Werkzeugen, ob von Hand oder mittels Handfeilmaschinen betätigt, Oberflächen, gleich welcher Rauhheit, kaum unter 10 μm R _t eingeebnet werden können, damit die Möglichkeit der Weiterbearbeitung durch Läppen und Polierläppen gegeben ist.It can be seen that with these tools, whether operated by hand or by means of hand-filing machines, surfaces, regardless of roughness, can hardly be leveled below 10 μm R _t , so that the possibility of further processing by lapping and polishing lapping is given.

Nach Angaben der Diamantkornhersteller und Diamantkornlieferanten sind in einer Kornfraktion 25% der Körner kleiner als die unterste angegebene Korngröße, wobei die 1 1/2fache Größe der oberen Grenze nicht überschritten werden soll.According to the diamond grain manufacturers and diamond grain suppliers are 25% of the grains in a grain fraction smaller than the lowest specified grain size, whereby the 1 1/2 times the size of the upper limit not exceeded shall be.

Galvanisch gebundene Diamantfeilen werden in den Körnungen D 51 fein; D 124 mittel und D 181 grob hergestellt.Electroplated diamond files are in the grits D 51 fine; D 124 medium and D 181 roughly manufactured.

Im Formenbau werden nicht nur hohe, sondern sogar sehr hohe Schliffgüten benötigt, insbesondere dann, wenn eine Oberfläche durch das Schleifen für das Läppen, Polierläppen und Polieren vorbereitet werden soll.In mold making, not only are high, but even very high high grinding quality is required, especially if one Surface by grinding for lapping, polishing lapping and to prepare for polishing.

Wesentlich ungünstiger liegen die Ergebnisse bei funkenerodierten Oberflächen, die für eine maschinelle Bearbeitung nicht zugänglich sind und mittels Handfeilen mit galvanisch gebundenen Diamantkörnern von Hand oder mit Handfeilmaschinen bearbeitet werden. Die wenigen, infolge ihrer Übergröße vorstehenden Körner tragen zwar die extrem harte aus Karbiden bestehende Schicht ab, hinterlassen jedoch schon bei den als fein gekennzeichneten Diamantfeilen Riefen, die bis zu 30 μm tief sind. Von einer Schliffgüte kann hier kaum gesprochen werden, zumal der weitere Abbau der neu entstandenen Rauhheit mit Schleiffeilen bis zu einer Rauhtiefe von 10 μm und weniger erfolgen muß, damit die Weiterbearbeitung durch Läppen und Polierläppen erfolgen kann.The results for spark eroded are much less favorable Surfaces used for machining are not accessible and with hand files with galvanically bonded diamond grains by hand or with Hand filing machines are processed. The few, as a result their oversize protruding grains carry the extremely hard layer consisting of carbides, leave behind already with those marked as fine Diamond files scoring up to 30 μm deep are. One can hardly speak of a cut quality here especially since the further dismantling of the newly created Roughness with grinding files up to a roughness depth of 10 μm and less has to be done for further processing can be done by lapping and polishing.

Ein weiterer Nachteil der Handfeilen mit galvanisch gebundenen Diamantschleifkörpern ist die arteigene Stoßempfindlichkeit der Körner, die bei der Betätigung durch Handfeilmaschinen mit Hubzahlen von 3000 bis 10.000 min/^-1 schon bei Arbeitsbeginn zertrümmert werden. Selbst ein erhöhter Arbeitsdruck reicht dann nicht aus, um die zähharte Schichten abzutragen, damit die überplattierten Körner zum Einsatz gelangen können.Another disadvantage of hand files with galvanically bonded diamond abrasives is the type-specific impact sensitivity of the grains, which are crushed when starting to work with hand filing machines with stroke rates of 3000 to 10,000 min / ^-1 . Even an increased working pressure is then not sufficient to remove the tough, hard layers so that the overplated grains can be used.

Es sind bereits metallgebundene Diamant-, Schleifscheiben-, Schleifstifte-, -honleisten, -honaalen, -sägen, -kreissägen, -bohrkronen, -pallets zur Bestückung von Kalotten zur Glasbearbeitung bekannt. Für die Herstellung der aufgeführten metallgebundenen Diamantwerkzeuge werden Formen benötigt. Vielfach wird im Anschluß an eine Entformung der sogenannten "green articles" vorgenommen, wie es in der US-PS 27 37 454 beschrieben wird. Die Sinterung erfolgt in einer nicht oxidierenden Atmosphäre. Die Sinterzeit bei 600°C beträgt fünf Stunden. Die Aufheizzeit auf 600°C mit einer Aufheizrate von 75°C pro Stunde beträgt acht Stunden, so daß sich eine Gesamtverweilzeit im Ofen von 13 Stunden ergibt. 13 Stunden sind eine zulange Verweilzeit und machen eine Fertigung in größeren Stückzahlen nicht möglich.There are already metal-bonded diamond, grinding wheel, Grinding pins, honing stones, honing stones, -saws, -circular saws, -drill bits, -pallets for assembly known from domes for glass processing. For the Manufacture of the listed metal-bound diamond tools shapes are needed. Often afterwards a demolding of the so-called "green articles "made as described in US Pat. No. 2,737,454 becomes. The sintering does not take place in one oxidizing atmosphere. The sintering time at 600 ° C is five hours. The heating time to 600 ° C with a Heating rate of 75 ° C per hour is eight hours, so that there is a total residence time in the oven of 13 hours results. 13 hours is too long and do not make production in large numbers possible.

Kleinere Stückzahlen und auch Einzelstücke werden in Formen aus Sinterkohle einem Drucksinterverfahren unterzogen, bei dem Temperaturen bis etwa 1000°C erreicht werden. Eine derartige Drucksinterung kann in normaler Atmosphäre während einer Zeitdauer von etwa 10 bis 12 Minuten durchgeführt werden. Bei diesem Drucksinterverfahren ist jedoch der Abbrand an den freien Flächen und insbesondere an den Kanten der Formen verhältnismäßig groß, so daß mit den Formen nur wenige Teile gefertigt werden können. Eine sehr hohe Sprödigkeit läßt keine zweiachsige Beanspruchung zu, so daß die herzustellenden Konturen bzw. Formen im wesentlichen nur flächig sind. Es hat sich gezeigt, daß die Oberfläche der Formen nach einer spanabhebenden Bearbeitung noch verhältnismäßig rauh ist, so daß dieses Verfahren für viele Zwecke nicht geeignet ist.Smaller quantities and also individual pieces are in Sintered carbon molds are subjected to a pressure sintering process, at which temperatures up to about 1000 ° C reached will. Such pressure sintering can be normal Atmosphere for a period of about 10 to 12 Minutes. With this pressure sintering process However, the burnup on the free areas and Relative especially at the edges of the forms large, so that only a few parts are made with the molds can be. A very high brittleness leaves no biaxial stress too, so that to be manufactured Contours or shapes are essentially flat. It has been shown that the surface of the forms after machining is still proportionate is rough, so this method doesn't work for many purposes suitable is.

In dem Prospekt der Firma Schunk & Ebe GmbH, Gießen mit der Überschrift "S & E Graphitformen für die Herstellung von Diamant-Hartmetall und Keramikwerkzeugen" werden eine Drucksintertechnik und dafür geeignete Graphitformen beschrieben. Das Drucksinterverfahren wird mittels Widerstandserhitzung durchgeführt. Mit derartigen Formen können aber keine metallgebundenen Diamantwerkzeuge für Handfeilmaschinen gewünschten Querschnitts hergestellt werden, insbesondere nicht Querschnitte von Nadel- oder Schlüsselfeilen.In the prospectus of Schunk & Ebe GmbH, Gießen with the heading "S&E graphite molds for manufacturing of diamond hard metal and ceramic tools " a pressure sintering technique and suitable graphite shapes described. The pressure sintering process is carried out using Resistance heating performed. With such forms cannot use metal-bonded diamond tools for Hand filing machines manufactured desired cross section are, especially not cross sections of needle or Key files.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sich selbstschärfende, insbesondere mittels Handfeilmaschinen im Kurzhub zu betätigende, metallgebundene Diamant-Werkzeuge zu schaffen, die eine, in Abhängigkeit von den, durch die unterschiedliche Funkenintensität bei der Funkenerosion entstehenden verschiedenen Rauhtiefen, wirtschaftliche Abtragung der extrem harten Schicht bei gleichzeitig ständig reproduzierbarer Einebnung ermöglichen.The invention is based, self-sharpening, especially by means of hand filing machines Short stroke, metal-bound diamond tools to create the one, depending on the, by the different spark intensity during spark erosion emerging different roughness depths, economic Removal of the extremely hard layer at the same time enable constantly reproducible leveling.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die technische Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the technical Teaching of claim 1 solved.

Durch eine Drucksinterung bei 600°C und eine Verwendung von Formen aus anlaßbeständigen Stählen wird mit Vorteil erreicht, daß kein Abbrand zu befürchten ist, auch nicht nach einer größeren Anzahl von durchgeführten Drucksinterverfahren. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird sichergestellt, daß eine vorgegebene Pressenkapazität, ausgedrückt in Sinterdruck pro cm² Sinterpressfläche voll ausgenutzt werden kann. Es wird eine ausreichend große Sinterpressfläche zur Verfügung gestellt. Das eingefüllte Diamant-Sintermetall-Pulvergemisch bildet in der Form eine Schicht, deren Dickenabmessung gegenüber der Längen- und Breitenabmessung der Gesamtschicht gering ist. Dadurch, daß eine Anzahl Werkzeuge nebeneinanderliegend in einem Arbeitsgang druckgesintert werden, erfolgt praktisch die Druckbeaufschlagung quer zur Hauptachse des Werkzeuges, insbesondere wenn dieses als prismatischer Stab ausgebildet werden soll. Die einzelnen Werkzeuge werden in einem Sintervorgang aneinanderhängend zu einer Platte geformt, die entformt werden kann, wobei anschließend die einzelnen Werkzeuge, beispielsweise durch Funkenerosion voneinander getrennt werden.Pressure sintering at 600 ° C. and the use of molds made from temper-resistant steels advantageously means that there is no fear of burning, even after a large number of pressure sintering processes have been carried out. The method according to the invention ensures that a given press capacity, expressed in sintering pressure per cm ^{2 of} sintering press area, can be fully utilized. A sufficiently large sintering press area is made available. The filled diamond-sintered metal powder mixture forms a layer in the form, the thickness dimension of which is small compared to the length and width dimension of the entire layer. Due to the fact that a number of tools are sintered side by side in one operation, the pressure is practically applied transversely to the main axis of the tool, especially if this is to be designed as a prismatic rod. In a sintering process, the individual tools are formed to form a plate that can be removed from the mold, the individual tools then being separated from one another, for example by spark erosion.

An dieser Stelle sei bemerkt, daß nebeneinanderliegende Stäbchen als "green articles" praktisch nicht gefertigt werden können, da der Verbindungsfilm von einem Stäbchen zum benachbarten nur eine Stärke von 0,05-0,1 mm hat. Wenn die Stäbchen selbst eine Stärke von etwa 1-2,5 mm haben, würden sie beim Entformen als "green articles" zerbröckeln.At this point it should be noted that side by side Chopsticks practically not manufactured as "green articles" can be because the connecting film from a stick to the neighboring one only has a thickness of 0.05-0.1 mm. If the chopsticks themselves have a thickness of about 1-2.5 mm they would have been "green articles" crumble.

Mit Vorteil ist die Profilierung der Formstempel, d. h. des Unter- und Oberstempels mit der gewünschten Kontur in einfachster Weise durch Schleifen oder durch eine funkenerosive Abtragung möglich. Wenn die nebeneinander angeordneten Werkzeuge, besonders in Form von prismatischen Stäbchen, als zusammenhängende Platte entformt sind, kann in diesem Zustand die Zerteilung sämtlicher Stäbchen in kurze Stücke zum nachträglichen Anschäften an Rundstangen mit einer Elektrode mit in gewünschtem Abstand angeordneten Cu-Blechen auf einer Funkenerosionsmaschine bzw. durch Funkenerosion erfolgen.Advantageously, the profiling of the die, d. H. of the lower and upper stamp with the desired contour in the simplest way by grinding or by a EDM removal possible. If the side by side arranged tools, especially in the form of prismatic Chopsticks, demolded as a coherent plate are in this state, the division of all Chopsticks in short pieces for subsequent purchase on round bars with an electrode with the desired Cu sheets spaced apart on a spark erosion machine or by spark erosion.

In einer entsprechend dem Querschnitt der Stäbchen in ihrer aufnahmegestalteten Spannzange mit Halterung und Schaft, lassen sich die vereinzelten hergestellten Stäbchen in der jeweils gewünschten Arbeitslänge fixieren. In a corresponding to the cross section of the chopsticks in of their collet with holder and Shaft, let the isolated sticks produced fix in the desired working length.

example 1

Auf einer Sinterpressformstempeloberfläche von 3 × 4 cm läßt sich die nachstehende Anzahl von 40 mm langen Stäbchen anordnen: The following number of 40 mm long rods can be arranged on a sintering die surface of 3 × 4 cm:

Jeweils als zusammenhängende Platte mit einer fünf-lamelligen (0,8 mm starke Cu-Bleche im Abstand von 6 mm angeordnet) Elektrode funkenerosiv geteilt ergibt die folgende Anzahl Stäbchen von 6 mm Länge mit den angegebenen Durchmessern: Each as a coherent plate with a five-lamellar (0.8 mm thick copper sheet arranged at a distance of 6 mm) spark-erosion electrode divided results in the following number of rods of 6 mm in length with the specified diameters:

Derartige Fertigungsverhältnisse sind auch bei anderen Querschnittsformen möglich. Such manufacturing relationships are also with others Cross-sectional shapes possible.

Fig. 11 zeigt ein Sinterwerkzeug aus Sinterpresskohle mit Unterstempel 111 und Oberstempel 112 und den Bohrungen 113 zum Einfüllen des Metall- und Diamantpulvergemisches, wie es für die Herstellung von runden metallgebundenen Diamant-Werkzeugen verwendet werden könnte. Fig. 11 shows a sintered tool of sintered carbon with lower ram 111 and upper ram 112 and the holes 113 for inserting the metal and diamond powder mixture as it could be used for the production of round metal bonded diamond tools.

Angenommen man würde in eine Graphit- oder auch Stahlplatte 180 Löcher mit 1 mm Durchmesser bohren, diese von unten mit Nadeln oder Stempeln mit 1 mm Durchmesser verschließen und anschließend in alle 180 Bohrungen das nicht rieselfähige Diamantmetallgemisch für jede einzelne Bohrung, auf Milligramm genau gewogen, einfüllen, so ergebe dies eine außerordentlich schwierige Arbeit. Für 180 Stäbchen, die 6 mm lang sind und 1 mm Durchmesser haben, müßten beispielsweise 180 Wägungen zu je 0,03297 Gramm durchgeführt werden. Nach dem Einfüllen müßten dann 180 Oberstempel eingeführt werden. Das Drucksinterverfahren würde in diesem Fall ebenfalls nur 10-12 mm beanspruchen. Für das Wiegen und Füllen wäre jedoch eine Zeit von acht Stunden nicht ausreichend. Außerdem besteht die Gefahr, daß bei einer derartigen Anordnung die Stempel überlastet werden, brechen oder außerordentlich frühzeitig verschleißen.Suppose you were in a graphite or steel plate Drill 180 holes with a diameter of 1 mm, these from Seal at the bottom with needles or stamps with a diameter of 1 mm and then in all 180 holes not pourable diamond metal mixture for everyone fill in a single hole, weighed to the milligram, this makes it extremely difficult Job. For 180 sticks that are 6 mm long and 1 mm For example, diameters would have to be 180 weighings 0.03297 grams each. After filling 180 upper stamps would then have to be introduced. The In this case, pressure sintering would also only Claim 10-12 mm. For weighing and filling would be however, a time of eight hours is not sufficient. There is also a risk that such Arrangement the stamps are overloaded, break or wear out extremely early.

Mit besonderem Vorteil kann ein Diamant-Mikropulver folgender Zusammensetzung verwendet werden: A diamond micropowder of the following composition can be used with particular advantage:

Beim Arbeitseinsatz der Werkzeuge wird die wesentlich weichere Bronzeverbindung der Körper von den Erhabenheiten der funkenerodierten Oberfläche abgetragen, und dadurch werden die umhüllten Diamantkörnchen freigelegt, so daß diese dann ihrerseits in Aktion treten, um die extrem harte Funkenerosionsschicht abzutragen und die gegebene Rauhheit einzuebnen. Beim Abstumpfen der im Eingriff befindlichen Körnchen wird die Bronzebindung weiter abgetragen, so daß immer wieder neue Körnchen für den Arbeitseinsatz freigelegt werden. Dies ist ein, infolge des Werkzeugsbaues sich langsam vollziehender Vorgang.This becomes essential when the tools are used softer bronze connection of the bodies from the majesties the spark-eroded surface, and thereby the coated diamond grains are exposed, so that they in turn come into action to the to remove extremely hard spark erosion layer and that leveling the given roughness. When dulling the im The engaging granule becomes the bronze bond further removed, so that new granules for the work assignment is exposed. This is a result of tool making is slowly taking place Process.

Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für eine Herstellung mit einer Sinterform mit Unter- und Oberstempeln, bei der Unterstempel und Oberstempel korrespondierend derart profiliert sind, daß in beiden die Formvertiefungen parallel zueinander verlaufend ausgebildet sind. Eine derartige Sinterform kann problemlos gefüllt werden, und es können gesinterte Formkörper mit vorbestimmten Querschnitten hergestellt werden, die dann in entsprechende Längen unterteilt werden, um mit einem Sintervorgang eine große Anzahl von Werkzeugeinheiten herzustellen.This method is particularly suitable for production with a sintered mold with lower and upper stamps, corresponding to the lower stamp and upper stamp are profiled in such a way that the mold recesses in both trained parallel to each other are. Such a sintered mold can be filled without problems be, and sintered moldings with predetermined Cross sections are produced, which then in Appropriate lengths can be subdivided using a Sintering process a large number of tool units to manufacture.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is described below with reference to the Exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Feilenkörper mit galvanisch in einer Schicht gebundenen Diamantenkörnchen, Fig. 1 shows a section through a rasp body with galvanically bound in a layer of diamond grains,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeuges in perspektivischer Darstellung in Arbeitsstellung, Fig. 2 shows an embodiment of a tool according to the invention in a perspective view in the working position,

Fig. 3 die perspektivische Darstellung eines rechteckigen Werkzeuges. Fig. 3 is a perspective view of a rectangular tool.

Fig. 4 die perspektivische Darstellung eines quadratischen Werkzeuges, Fig. 4 is a perspective view of a square tool,

Fig. 5 die perspektivische Darstellung eines dreikantigen Werkzeuges, Fig. 5 is a perspective view of a three-edged tool,

Fig. 6 die perspektivische Darstellung eines runden Werkzeuges, Fig. 6 is a perspective view of a round tool,

Fig. 7 die perspektivische Darstellung eines halbrunden Werkzeuges, Fig. 7 is a perspective view of a semi-circular tool,

Fig. 8 die perspektivische Darstellung eines ovalen Werkzeuges, Fig. 8 is a perspective view of an oval-shaped tool,

Fig. 9 die perspektivische Darstellung eines messerförmigen Werkzeuges, Fig. 9 is a perspective view of a knife-shaped tool,

Fig. 10 die perspektivische Darstellung eines bogenförmigen Werkzeuges, Fig. 10 is a perspective view of an arcuate tool,

Fig. 11 die perspektivische Darstellung eines Sinterwerkzeuges aus Sinterpresskohle mit Unter- und Oberstempel, wie es vielfach heutzutage für die Herstellung von, zum Beispiel runden, metallgebundenen Diamantwerkzeugen Verwendung findet,
und Fig. 11 is a perspective view of a sintered tool of sintered carbon with upper and lower punches as often nowadays, metal bonded diamond tools is used for the production of, for example, round,
and

Fig. 12 die perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines Sinterwerkzeuges mit profiliertem Unter- und korrespondierendem Oberstempel und Rahmenteil. Fig. 12 is a perspective view of an embodiment of a sintering tool with a profiled lower and corresponding upper punch and frame part.

Fig. 2-10 zeigen Ausführungsformen von Werkzeugen, die mit dem Verfahren und der Erfindung hergestellt wurden. Bei diesen Werkzeugen erhält jeder mm³ der metallisch gebundenen Mikrokörnungen mit der Konzentration 100 bei der Figures 2-10 show embodiments of tools made with the method and the invention. With these tools, every mm ^{3 of} the metal-bound microgranules with a concentration of 100 at

Dies läßt deutlich erkennen, daß mit den erfindungsgemäß hergestellten Werkzeugen, die in den Fig. 2-10 dargestellt sind, bei der Abtragung und Einebnung der extrem harten Funkenerosionsschichten unvergleichlich bessere, immer wieder in sehr engen Grenzen reproduzierbare Rz- Werte erhalten werden.This clearly shows that with the tools produced according to the invention, which are shown in FIGS. 2-10, incomparably better Rz values which can be reproduced again and again within very narrow limits are obtained in the removal and leveling of the extremely hard spark erosion layers.

Mit den einzelnen Körnungen wurden die in der nachstehenden Tabelle aufgezeigten Rz-Werte erreicht:The Rz values shown in the table below were achieved with the individual grits:

Erodierte Oberfläche Diamant Eroded surface diamond

Zur gleichmäßigen Verteilung der spezifisch leichteren Diamantpulver in der Mischung werden die spezifisch schwereren Metallpulver mit entsprechenden Flüssigkeiten angefeuchtet. Das Gemisch verliert dadurch seine Rieselfähigkeit, so daß dessen Einfüllen in kleine und enge, auf der Unterseite mit passenden Stempeln verschlossene Bohrungen oder Durchbrüche sehr zeitaufwendig ist. Obendrein muß bei Mehrfach-Werkzeugen die Füllmenge für jede einzelne Kavität auf Mikrogramm genau abgewogen werden, damit die gesinterten Teile eine einheitliche Dichte haben.For even distribution of the specifically lighter ones Diamond powder in the mix will be the most specific heavier metal powder with appropriate liquids moistened. The mixture loses its flowability, so that it is poured into small and narrow, closed on the underside with matching stamps Drilling or breakthroughs is very time consuming. On top of that with multiple tools, the filling quantity for each Weigh individual cavities to the nearest microgram so that the sintered parts have a uniform density to have.

Fig. 12 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines Sinterwerkzeuges mit profiliertem Unterstempel 121, korrespondierend profiliertem Oberstempel 122 und dazu passendem Rahmen 123, welches die Nachteile des Sinterwerkzeuges nach Fig. 11 nicht aufweist. FIG. 12 shows a perspective illustration of an embodiment of a sintering tool with profiled lower punch 121 , correspondingly profiled upper punch 122 and matching frame 123 , which does not have the disadvantages of the sintering tool according to FIG. 11.

In den sich durch das Einführen des Unterstempels 121 in den Rahmen 123 ergebenden Füllraum 124 wird das, entsprechend dem sich ergebenden Hohlraum zwischen den Profilstempeln 121 und 123 genau dosierte Diamant- Metall-Pulvergemisch, eingefüllt und unter Druck entsprechend dem Stempelprofil 125 gesintert. Die Sinterprofile für die Werkzeuge nach Fig. 3-10 und auch andere Ausführungen in unterschiedlichen Formen und Abmessungen können auf die geschilderte Art einfach und preisgünstig hergestellt werden.Into the filling space 124 resulting from the insertion of the lower punch 121 into the frame 123 , the diamond-metal powder mixture precisely dosed in accordance with the resulting cavity between the profile punches 121 and 123 is filled and sintered under pressure in accordance with the punch profile 125 . The sintered profiles for the tools according to Fig. 3-10 and also other designs in different shapes and dimensions can be produced easily and inexpensively in the manner described.

Claims

1. Pressure sintering process for the production of metal-bonded diamond tools, in particular self-sharpening tools to be actuated by hand filing machines in short stroke, characterized in that a diamond-sintered metal powder mixture is introduced into a mold made of tempering-resistant steels between mold punches (lower and upper punches) and at temperatures up to 600 ° C is pressure sintered, the amount of powder mixture metered in such a way and the die cross sections are dimensioned and the surfaces thereof are designed in such a way that the press capacity (pressure / cm ² sintering surface) is utilized and a number of adjacent tools of desired cross section are formed in one operation, and that they are subsequently demolded together as a plate, which is then cut up.

2. pressure sintering method according to claim 1, characterized in that the demolded plate is broken up by spark erosion becomes.

3. Pressure sintering mold according to claim 1 or 2 for the production of tools in the form of prismatic rods given cross section, characterized in that Upper and / or lower stamps are used, the Surfaces according to the desired cross section by grinding or EDM be profiled.

4. Pressure sintering process according to one of claims 1-3, characterized in that the amount of diamond sintered metal powder mixture is metered in that during the pressure sintering between projecting profile elements of both stamps and each of these opposite parts of the other Stamp a layer of powder mixture remains.

5. pressure sintering method according to one of claims 1-4, characterized in that the sintered tools are bought.

6. pressure sintering method according to one of claims 1-5, characterized in that pressure sintered tools in the form of prismatic Bars in chuck tools in the desired one Processing length can be fixed.

7. Device for performing the method according to any one of claims 1-6, characterized by a mold frame ( 123 ) made of temper-resistant steel, in which a profiled lower punch ( 121 ) and a correspondingly profiled upper punch ( 122 ) made of temper-resistant steel to form the fill - And pressure sintering space ( 124 ) are used.

8. The device according to claim 7, characterized in that in the upper and lower punches ( 122 , 121 ) to form prismatic rods ( Fig. 3-10) mutually parallel recesses ( 125 ) are formed.