DE3721436A1 - Verfahren zur herstellung eines verbundsiebblechs und verbundsiebblech - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her­ stellung eines Verbundsiebblechs gemäß dem Gattungs­ begriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Verbund­ siebblech nach den Gattungsmerkmalen des Patentan­ spruchs 3.

Ein Verfahren und ein Verbundsiebblech der genannten Art sind aus der DE-C-23 18 601 bekannt. Dort wird allerdings die Schleißschutzschicht mittels Auftrags­ schweißung von der Siebloch-Eintrittsseite her aufge­ bracht, indem eine ungelochte Grundplatte über den größten Teil ihrer Oberfläche hinweg automatisch pen­ delnd mit hartem, verschleißfestem Werkstoff beschweißt wird. Im einzelnen wird die ungelochte Grundplatte nach dem bekannten Verfahren mit sich berührenden oder über­ schneidenden, längeren Raupen überzogen, was mittels einer oder auch mehrerer, parallel arbeitender Schweiß- Pendeleinrichtungen vorgenommen werden kann.

Das Ergebnis des bekannten Herstellungsverfahrens ist ein Verbundsiebblech, welches zwar schon gegenüber den seinerzeit vorbekannten Siebblechen verbesserte Schleißschutzeigenschaften hat, das jedoch gerade wegen des Schweißauftrags des Hartmaterials mit wesentlichen Nachteilen behaftet ist. Zum einen bedingt schon der Auftrag des Schweißmaterials in Gestalt länglicher Rau­ pen, die vorwiegend in überlappender Anordnung aufge­ bracht werden, eine Zerklüftung der Schleißschutz­ schicht an ihrer Oberfläche. Dies allein schon ist für die Förderung des Siebgutes entlang der Oberfläche der harten Schleißschutzschicht nachteilig. Ein weiterer Nachteil der Auftragsschweißung liegt darin, daß in der Schleißschutzschicht in der Dickenrichtung nicht eine gleichmäßige Härte erzielt werden kann. Denn bestim­ mungsgemaß vermischt sich beim Auftragsschweißen das Schweißgut mit dem Material des Trägerblechs, womit eine verminderte Härte der Schleißschutzschicht ein­ tritt. Man trägt deshalb in der Regel beim Auftrags­ schweißen noch eine zweite Lage des Schweißmaterials auf, um die Standzeit des Verbundbleches zu erhöhen. Da auch hierbei nochmals der in der zuerst aufgetragenen Schicht enthaltene Anteil des Materials des Träger­ blechs aufgemischt wird, ergibt sich insgesamt eine inhomogene Härte der Schleißschutzschicht bei der Auf­ tragsschweißung, wobei die härteste Zone des aufge­ schweißten Materials an der Oberseite der Schleiß­ schutzschicht liegt. Dies macht sich insbesondere im Bereich der Lochleibungen der Sieböffnungen bemerkbar. Denn auch hier greift die abrasive Wirkung des Sieb­ gutes an, und es werden die nach unten hin weicheren Bereiche der Lochleibung schneller abgetragen, was eine Erweiterung der Sieböffnungen nach unten hin in Durch­ trittsrichtung des Siebgutes bedeutet. Dadurch werden mit zunehmendem Verschleiß der Schleißschutzschicht die Sieböffnungen immer weiter, so daß mit der Abnutzung die Klassiergenauigkeit des Siebes nachläßt. Weiter bringt die bekannte Auftragsschweißung immer eine par­ tielle Erhitzung des Trägerblechs und auch der Hart­ schicht mit sich. Dadurch treten Wärmespannungen auf, die zu einem Verziehen des Verbundes führen und auch Spannungsrisse in der Schleißschutzschicht zur Folge haben. Beim notwendigen Richten der Verbundbleche kommt es dann zu weiteren partiellen Zugspannungen in der aufgetragenen Schleißschutzschicht, wodurch sich die Spannungsrisse noch vergrößern können. Letztlich führen Risse in der Oberfläche der Schleißschutzschicht zu einem ungleichmäßigen Abtrag durch das abrasive Siebgut wodurch weitere Zerklüftungen in der Oberflächenstruk­ tur der aufgeschweißten Schleißschutzschicht begünstigt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die nach dem gattungsgemäßen Verfahren hergestellten Siebbleche dadurch zu verbessern, daß die aufgetragene Schleiß­ schutzschicht in Dickenrichtung eine gleichmäßige Härte hat und eine glatte, dem schleißenden Siebgut geringe­ ren Reibungswiderstand entgegensetzende Oberfläche hat, wobei der sichere Verbund zwischen der Schleißschutz­ schicht und dem Trägerblech nicht beeinträchtigt ist.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Lösungsmerkmale für die genannte Aufgabe bei einem Siebblech sind im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 3 angegeben.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das danach hergestellte Verbundsiebblech eine in Dickenrichtung gleichmäßig harte Schleißschutzschicht hat, weil im Sinterverfahren, was letztlich ein Auf­ schmelzen des Hartmaterials auf das aus Stahl beste­ hende Trägerblech bedeutet, eine Vermischung des Ma­ terials des Trägerblechs mit dem Hartmaterial nicht stattfindet. Außerdem ist beim Aufschmelzen des Hart­ materials eine glatte Sieboberfläche erzielbar, weil das aufgeschmolzene Sintermaterial auf dem Trägerblech einen ebenen Spiegel bildet, der in dieser ebenen Form während des Erkaltungsvorganges erstarrt. Zudem ist die Oberfläche der harten Schleißschutzschicht frei von Spannungsrissen, weil für den Sintervorgang das Träger­ blech in seiner Gesamtheit gleichmäßig erwärmt wird und nach dem Aufschmelzen des Sintermaterials der gesamte Verbund ebenfalls gleichmäßig wieder abgekühlt wird. Eine feste Verbindung zwischen der harten Schleiß­ schutzschicht und dem Trägerblech wird durch Ober­ flächendiffusion an der Grenzfläche zwischen den beiden Materialien sichergestellt. Im Gebrauch zeigt sich der Vorteil eines erfindungsgemäß hergestellten Verbund­ siebbleches darin, daß sich aufgrund ihrer homogenen Härte die Schleißschutzschicht gleichmäßig abträgt, was insbesondere auch für den Bereich der Lochleibungen der Sieböffnungen zutrifft, so daß sich zumindest im Be­ reich der Hartschicht die Sieböffnungen nicht nennens­ wert aufweiten. Außerdem bleibt der Lochrand an der Sieboberseite stets scharfkantig, wodurch bis zum Ab­ tragen der Schleißschutzschicht eine hohe Klassierge­ nauigkeit erhalten bleibt.

Zur Erzielung scharfkantiger Lochränder werden vorteil­ haft die Sieböffnungen mittels Plasmaschnitt von der Seite der harten Schleißschutzschicht her in das Ver­ bundsiebblech eingeschnitten. Zwar kann dies zunächst zu einer Verjüngung der Sieböffnungen in Durchlaß­ richtung führen, was jedoch bei großen Sieböffnungen vernachlässigbar ist. Zudem liegt der Hauptbereich der Verjüngung in dem weicheren Trägerblech, das durch die abrasive Wirkung des Siebgutes stärker abgetragen wird.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Siebbleche ist noch darin zu sehen, daß aufgrund der gleichmäßig harten Schleißschutzschicht bei vorgegebenem Material­ aufwand eine höhere Standzeit oder bei vorgegebener Standzeit ein verringerter Materialaufwand erzielt wird. Insbesondere im letzteren Falle können die Schleißschutzschicht und auch das Trägerblech dünner als herkömmlich ausgeführt werden, womit eine beträcht­ liche Gewichtseinsparung verbunden ist.

In vorteilhafter Ausbildung nach der Erfindung besteht die Schleißschutzschicht aus einer Nickel-Bor-Sili­ zium-Legierung, deren Härte durch eingelagerte Karbide, wie Chrom- oder Wolframkarbide bewirkt wird. Man er­ reicht mit einem solchen aufgesinterten Material Härte­ werte in der Größenordnung von 50-55 Rockwell in der Matrix.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung noch kurz erläutert. Die Zeichnung zeigt einen aufge­ schnittenen Ausschnitt eines Verbundsiebbleches.

Das Verbundsiebblech setzt sich aus einem Trägerblech 1 und einer darauf aufgebrachten Schleißschutzschicht 2 zusammen. Die Schleißschutzschicht 2 ist auf das Trä­ gerblech 1 aufgesintert, so daß ihre Oberfläche 4 im wesentlichen planparallel zu der überdeckten Oberseite an der Grenzfläche 5 zwischen dem Trägerblech 1 und der Schleißschutzschicht 2 ist. Über die gesamte Höhe "h" hinweg besitzt die aufgesinterte Schleißschutzschicht 2 eine gleichmäßige Härte, so daß sich an den Schleiß­ schutzeigenschaften des Verbundsiebbleches nichts än­ dert, solange nicht die Schleißschutzschicht 2 gänzlich abgetragen ist.

In das Trägerblech 1 und die Schleißschutzschicht 2 sind durchgehende Sieböffnungen 3 eingeschnitten, was mittels Plasmaschnitt erfolgt, so daß an der Oberseite 4 der harten Schleißschutzschicht 2 die Sieböffnungen 3 scharfkantige Lochränder 6 haben. Die Verbindung zwischen der Schleißschutzschicht 2 und dem Trägerblech 1, das aus Stahl besteht, erfolgt durch Flächendiffu­ sion im Bereich der Grenzfläche 5, ohne daß beim Auf­ sintern eine Vermischung der Materialien des Träger­ blechs 1 und der Schleißschutzschicht 2 erfolgte.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundsiebblechs mit einem Trägerblech aus Stahl, auf dessen Ober­ seite eine Schleißschutzschicht aus einer harten Stahllegierung mit eingelagerten Hartstoffen auf­ gebracht wird, wonach Sieböffnungen durchgehend durch das Trägerblech und die Schleißschutzschicht hindurch eingeschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleißschutzschicht (2) aus einer sinter­ fähigen Stahllegierung besteht und auf das Träger­ blech (1) derart aufgesintert wird, bis durch Ver­ laufen des Sintermaterials eine geschlossene und weitgehend ebene Oberfläche (4) der Schleißschutz­ schicht (2) erzielt wird und sich beim Erkalten das Sintermaterial mit der Grenzfläche (5) des Träger­ blechs (1) durch Diffusion verbindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sieböffnungen (3) mittels Plasmaschnitt von der Seite der harten Schleißschutzschicht (2) her eingeschnitten werden.

3. Verbundsiebblech mit einem Trägerblech (1) aus Stahl und einer auf dessen Oberseite aufgebrachten Schleißschutzschicht (2) aus einer harten Stahl­ legierung mit eingelagerten Hartstoffen und mit Sieböffnungen (3), die durchgehend durch das Träger­ blech (1) und die Schleißschutzschicht (2) einge­ schnitten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleißschutzschicht (2) aus einer sinter­ fähigen Stahllegierung besteht und auf das Träger­ blech (1) aufgesintert ist, eine durch Verlaufen des Sintermaterials geschlossene und weitgehend ebene Oberfläche (4) hat und mit der Grenzfläche (5) des Trägerblechs (1) durch Diffusion verbunden ist.

4. Verbundsiebblech nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleißschutzschicht (2) aus einer Nickel- Bor-Silizium-Legierung besteht.

5. Verbundsiebblech nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Schleißschutzschicht (2) eingela­ gerten Hartstoffe Karbide, wie Chrom- und/oder Wolframkarbide, sind.