DE3723998A1 - Verfahren zur herstellung von rotoren fuer schraubenverdichter durch strangpressen pulvermetallurgisch hergestellter materialien - Google Patents
Verfahren zur herstellung von rotoren fuer schraubenverdichter durch strangpressen pulvermetallurgisch hergestellter materialienInfo
- Publication number
- DE3723998A1 DE3723998A1 DE19873723998 DE3723998A DE3723998A1 DE 3723998 A1 DE3723998 A1 DE 3723998A1 DE 19873723998 DE19873723998 DE 19873723998 DE 3723998 A DE3723998 A DE 3723998A DE 3723998 A1 DE3723998 A1 DE 3723998A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal
- powder
- rotor
- rotors
- extrusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/20—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by extruding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0408—Light metal alloys
- C22C1/0416—Aluminium-based alloys
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ro
toren für Schraubenverdichter durch Strangpressen pulverme
tallurgisch hergestellter Materialien sowie Vorrichtungen zur
Durchführung des Verfahrens.
Schraubenverdichter zum Verdichten von Gasen haben zwei mit
unterschiedlichen schraubenförmigen Profilen versehene Rotoren,
von denen der eine einen Hauptläufer und der andere einen Ne
benläufer bildet. Diese Rotoren werden aufgrund ihres kompli
zierten Profils in der Regel im Abwälzfräsverfahren mit Profil
fräsern hergestellt. Dieses Verfahren erfordert hohe Investi
tionen an Maschinen und Fräswerkzeugen. Da sich die Fräswerk
zeuge abnutzen, ist wegen der geforderten hohen Maßhaltigkeit
der Rotoren ein ständiges Nacharbeiten der Fräswerkzeuge erfor
derlich.
Ein weiterer Nachteil des bekannten Herstellungsverfahrens
besteht darin, daß die Zahl der Formen der Profile für Schrau
benverdichter-Rotoren beschränkt sind. So lassen sich bei
spielsweise Rotorenprofile mit bestimmten Hinter
schneidungen nicht in einem Schritt im Fräsverfahren
herstellen. Vielmehr bedarf es nach dem Fräsvorgang
eines weiteren aufwendigen Bearbeitungsschrittes der
ausgefrästen Rotoren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pulver
metallurgisches Verfahren zur Herstellung von Rotoren
für Schraubenverdichter anzugeben, das eine einfache
und kostengünstigere Herstellung von Rotoren für
Schraubendichter ermöglicht. Das Verfahren soll aufga
bengemäß zudem die Herstellung von Rotorenkörpern in
einem Schritt zulassen, ohne daß eine Nachbearbeitung
des Profils erforderlich ist. Der Erfindung liegt wei
ter die Aufgabe zugrunde, die für ein derartiges Ver
fahren erforderlichen Werkzeuge zur Verfügung zu stel
len.
Die Lösung dieser Aufgaben besteht nach der Erfindung
darin, in einem Verfahren zur Herstellung von Rotoren
für Schraubenverdichter durch Strangpressen pulverme
tallurgisch hergestellter Materialien Formmatrizen der
schraubenförmigen Rotorprofile herzustellen, diese an
den Ausgang einer Strangpresse zu montieren, gegebe
nenfalls die physikalischen Eigenschaften eines Me
talls oder einer Metallegierung positiv beeinflussende
Zusätze enthaltende und/oder vorkompaktierte Metall
pulver oder Metallegierungspulver zu erhitzen und dann
in die Formmatrizen hinein zu extrudieren und die ent
standenen Strangpreßlinge aus den Formmatrizen heraus
zuführen.
Die Erfindung besteht außerdem darin, in einer Vor
richtung zur Durchführung des genannten Verfahrens im
Anschluß an das Austrittsende eines Extruders die für
den fortlaufenden Austritt des Rotorkörpers offene
Formmatrize anzuordnen.
Unter "pulvermetallurgisches Verfahren" wird in der
Beschreibung und in den Patentansprüchen ein Verfahren
verstanden, in dem Pulver aus feinen Metallteilchen
eines Typs (Metallpulver) oder feinen Teilchen im we
sentlichen gleicher physikalischer Abmessung, aber
verschiedenen Typs (Metallegierungspulver) hergestellt
und zu kompakten metallischen Körpern verarbeitet wer
den. Dabei fallen unter diese Definition auch solche
Verfahren, in denen neben den Metallpulvern auch ande
re, die physikalischen Eigenschaften eines Metalls
oder einer Metallegierung in gewünschter Weise beein
flussende Zusätze enthalten sind.
Entsprechend dem vorliegenden Verfahren besteht der
erste Schritt auf dem Weg zur Herstellung von Rotoren
für Schraubenverdichter darin, daß man Formmatrizen
der schraubenförmigen Rotorprofile herstellt. Da zum
Funktionieren eines Schraubenverdichters zum Verdich
ten von Gasen zwei mit unterschiedlichen schraubenför
migen Profilen versehene Rotoren, von denen der eine
als "Hauptläufer" und der andere als "Nebenläufer"
bezeichnet wird, erforderlich sind, müssen auch zwei
unterschiedliche Formmatrizen hergestellt werden, von
denen die eine als Negativ-Form für den Hauptläufer
und die andere als Negativ-Form für den Nebenläufer
verwendet wird.
Derartige Formmatrizen werden in an sich bekannten
feinmechanischen Prozessen aus hochlegiertem, härt
barem Werkzeugstahl hergestellt und sind üblicherweise
einstückig. Die Herstellung erfolgt auf an sich be
kannte Weise dadurch, daß das Profil des Stirnschnitts
des herzustellenden Rotors auf eine nur wenige Milli
meter dicke Kupferplatte übertragen wird. Dabei wird
die Steigung des Umschlingungswinkels der einzelnen
Konkaven und Konvexen sowie Zähne und Zahnlücken ent
sprechend berücksichtigt. Nach diesem Masterprofil
werden die entsprechenden Schraubenformen von einer
programmgesteuerten Senkerodieranlage in das Material
der Formmatrize erodiert.
Die auf diesem Wege hergestellten Formmatrizen werden
anschließend einem Härteprozeß unterzogen, um auch
eine vielfache Verwendung der Formmatrize zu ermög
lichen. Die Innenflächen werden in bevorzugten Ausfüh
rungsformen anschließend poliert, um später eine
leichtere Entformung der fertiggestellten Rotoren zu
ermöglichen.
Entsprechend dem pulvermetallurgischen Verfahren gemäß
der Erfindung werden die so hergestellten Formmatrizen
der schraubenförmigen Rotorprofile an den Ausgang
einer für die Metallbearbeitung geeigneten Strangpres
se montiert. Dies geschieht bevorzugt in einer Weise,
die es ermöglicht, die Formmatrizen zwar einerseits so
zu befestigen, daß sie selbst beim Auftreten höhe
rer Drücke positionssicher am Ausgang der Strangpresse
befestigt sind, andererseits jedoch für Reparatur
zwecke leicht entfernt werden können bzw. gegen Form
matrizen eines anderen Rotorprofils ausgewechselt wer
den können.
Der Vorgang der eigentlichen Herstellung der Rotor
körper für Schraubenverdichter besteht darin, daß ein
Metallpulver oder Metallegierungspulver, gegebenen
falls in Form eines vorkompaktierten Grünlings, in den
Zylinder einer Strangpresse eingelegt und in die je
weiligen Formmatrizen, die am Ausgang der Strangpresse
montiert sind, hineinextrudiert wird.
Welches Material für die Herstellung der Rotorenkörper
verwendet wird, hängt von den jeweiligen Erfordernis
sen des Schraubenverdichters ab und kann in weiten
Grenzen variiert werden. Es kann sich dabei um reine
Metalle oder auch Metallegierungen handeln. Aufgrund
ihrer ausgezeichneten Verarbeitbarkeit und guten Ge
brauchseigenschaften haben sich bei den Metallen Eisen
und Aluminium, bei den Legierungen Legierungen des
Eisens und des Aluminiums besonders bewährt und sind
daher bevorzugt. Der im praktischen Gebrauch bewährte
Werkstoff Aluminium konnte sich bisher den Versuchen
der pulvermetallurgischen Bearbeitung weitgehend
widersetzen. Die Ursache dafür wird in der hohen Affi
nität dieses Metalls zu Sauerstoff gesehen. Die
frische metallische Oberfläche oxidiert unmittelbar
nach ihrer Entstehung, wonach die entstehende dichte
Oxidschicht die Aluminiumoberfläche vor einer Weiter
oxidation schützt. Diese an sich vorteilhafte Schutz
schicht wird auch bei Aluminiumpulvern angetroffen.
Sie verhindert einen Zusammenschluß der Metallpartikel
beim Sintern. Aluminium wird daher als "sinterträge"
bezeichnet. Aus den nachfolgend näher aufgeführten
Gründen wird jedoch erfindungsgemäß Aluminium beson
ders bevorzugt.
Entsprechend dem vorliegenden pulvermetallurgischen
Verfahren werden die Metallpulver im einzelnen wie
folgt hergestellt:
Die Metalle oder Metallegierungen, also bevorzugt
Eisen, Stahl, Aluminium oder Aluminiumlegierungen,
werden unter Wärmezufuhr in an sich üblicher Weise zur
Schmelze gebracht. Die Metallschmelze wird nachfolgend
mit Hilfe eines Gasstroms zu feinen Tröpfchen verne
belt. Als Gas kann man dafür Preßluft oder ein Schutz
gas verwenden. Bevorzugte Schutzgase sind aufgrund
seiner preiswerten Verfügbarkeit Stickstoff oder Ar
gon. Die Form und Größe der flüssigen Metalltröpfchen
oder flüssigen Metallegierungströpfchen kann durch
Änderung der Parameter für den Vernebelungsvorgang in
weiten Grenzen beeinflußt werden. So können beispiels
weise - neben anderen variablen Parametern - die Men
genverhältnisse Metallschmelze oder Metallegierungs
schmelze : Gas variiert werden. Sie werden in bevor
zugten Ausführungsformen des Verfahrens so einge
stellt, daß Metallnebel oder Metallegierungsnebel mit
einer Tröpfchengröße im Bereich von 50 bis 300 µm ent
stehen. Die chemische Zusammensetzung aller Metall
tröpfchen ist identisch und außerdem innerhalb eines
Tröpfchens völlig gleich.
Im nachfolgenden Verfahrensschritt werden die Metall
nebel abgekühlt, was in einfachster Weise dadurch ge
schieht, daß man sie der üblichen Umgebungstemperatur
aussetzt. Dadurch erstarren die vorher flüssigen Me
talltröpfchen oder Metallegierungströpfchen sehr
schnell zu einem feinen Metallpulver, dessen Teil
chengröße - je nach den eingestellten Parametern der
Verdüsung - im Bereich von 50 bis 300 µm liegen. Auf
grund der hohen Abkühlgeschwindigkeit hat jedes auf
diesem Wege entstehende Teilchen des Metallpulvers
oder Metallegierungspulvers eine homogene und fein
körnige Gefügestruktur. Unter gleichen Bedingungen
hergestellte Metallpulver oder Metallegierungspulver
sind nahezu beliebig untereinander mischbar, so daß
auf diesem Wege auch durch Mischen verschiedener Me
tallpulver Pseudolegierungen beliebiger Zusammenset
zung hergestellt werden können.
In bevorzugten Ausführungsformen wird für die Herstel
lung der Rotoren für Schraubenverdichter Aluminiumme
tall verwendet, da sich in Formteilen, hier in Roto
ren, aus Aluminium die Vorteile einer geringen Masse
und einer hohen mechanischen Festigkeit und Formstabi
lität bei den späteren Betriebsbedingungen miteinander
verbinden lassen. Aluminium wird auf die oben be
schriebene Art und Weise zu feinen Tröpfchen verne
belt, die unter dem Einfluß der Umgebungstemperatur
sehr schnell zu einem feinen Pulver erstarren. Die
Größe der Pulverteilchen liegt im Bereich von 50 bis
300 µm. Mikroskopische Untersuchungen der Pulverteil
chen ergeben, daß das metallische Aluminium im Inneren
der Pulverteilchen von einer feinen Oxidschicht umge
ben ist, die den Rest des Pulverteilchens vor einer
vollständigen Oxidation schützt.
Vor dem nächsten Verarbeitungsschritt ist es in bevor
zugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen pulver
metallurgischen Verfahrens zur Herstellung von Rotoren
für Schraubenverdichter möglich, aber nicht zwingend,
dem entstandenen Metallpulver bestimmte Zusätze beizu
mengen, durch die die physikalischen Eigenschaften des
Metalls oder der Metallegierung in gewünschter Weise
beeinflußt werden können. So ist es beispielsweise
möglich, dem Metall oder der Metallegierung Silicium
zuzusetzen, um den thermischen Ausdehungskoeffizienten
des entstehenden Materials zu beeinflussen. Bevorzugt
wird Aluminiumpulvern Silicium zugesetzt, da durch
diesen Zusatz der thermische Ausdehnungskoeffizient
verringert werden kann. Ebenso sind dadurch die
Schwingfestigkeit, das Elastizitätsmodul und die Härte
des entstehenden Formkörpers beeinflußbar.
Außerdem ist es möglich, aber nicht zwingend, die Me
tallpulver, insbesondere die Aluminiumpulver, vor dem
Vorgang des Extrudierens mit weiteren Zusätzen zu ver
mahlen, die die Grundfestigkeit des Formkörpers in
positiver Weise verändern. So können beispielsweise
Aluminiumpulver mit Kohlenstoff an der Luft oder unter
einem Schutzgas vermahlen werden. Durch einen derarti
gen Vorgang des sogenannten "reaktiven Mahlens" wird
das Metallpulver mit dem jeweiligen Zusatz innig ver
mengt. So werden Aluminiumpulver beispielsweise mit
Kohlenstoff in Form von Graphit oder Flammruß vermah
len. Dadurch wird in reproduzierbarer Weise eine Ver
bindung des Kohlenstoffs mit dem Aluminiumpulver in
Form feiner, nichtmetallischer Aluminiumcarbid-Teil
chen hergestellt, die sich homogen im Metallpulver
verteilen. Bei späterer Verfestigung des Materials
bleiben derartige Carbidteilchen bis in Schmelzpunkt
nähe des Aluminiums in der Legierung "ungelöst" und
steigern dadurch die Festigkeit, so daß Formkörper aus
derartigen dispersionsverfestigten Aluminiumlegierun
gen selbst bei Betriebstemperaturen über 500°C noch
in ihrer Festigkeit wenig verändert sind. Durch die
Zugabe weiterer Elemente, z.B. von Eisen in Pulver
form, sind die spezifischen Materialeigenschaften in
weiten Grenzen veränderbar.
In bevorzugten Ausführungsformen wird den entstandenen
Metallpulvern Silicium in Mengen von 12 bis 20 Gew.-%
und gegebenenfalls Kohlenstoff in Mengen von 1 bis
3 Gew.-% sowie Eisen in Mengen von 1 bis 5 Gew.-% zu
gesetzt, wobei in vorteilhafter Weise eine deutliche
Steigerung der Temperaturfestigkeit beobachtet wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Ver
fahrens ist es möglich, die Metallpulver oder Metal
legierungspulver vor dem Vorgang des Strangpressens in
an sich bekannter Weise vorzukompaktieren. Dies ge
schieht beispielsweise in einfacher Weise dadurch, daß
das Pulvergranulat - gegebenenfalls nach Vermahlung
mit den oben angegebenen Zusätzen - unter hohen, all
seitigen Druck gesetzt wird und durch kaltisostati
sches Pressen in einen leicht zu handhabenden zylin
drischen Block vorkompaktiert wird. Dieser wird im
allgemeinen als "Grünling" bezeichnet. Die Vorkompak
tierung erfolgt auf an sich bekannte Weise bei Umge
bungstemperatur, d. h. bei Temperaturen im Bereich von
20 bis 25°C. Dabei werden die für das kaltisostati
sche Fressen üblichen Drücke im Bereich von 2000 bis
6000 bar angewendet. Es ist an dieser Stelle festzu
halten, daß der Schritt des Vorkompaktierens jedoch
nicht zwingend erforderlich ist, sondern nur einer
besseren Handhabung des für die Extrusion vorgesehenen
Metallpulvers oder Metallegierungspulvers dient.
Der durch Vorkompaktierung erhaltene "Grünling" oder
das gegebenenfalls die oben angegebenen Zusätze ent
haltende Metallpulver muß vor der Einführung in den
Zylinder der Strangpresse vorgeheizt werden. Dabei
werden bevorzugt Temperaturen im Bereich von 250 bis
400°C angewendet.
Im nachfolgenden Verfahrensschritt wird das heiße
gegebenenfalls vorkompaktierte und dann als Grünling
vorliegende - Metallpulver oder Metallegierungspulver
in den Zylinder einer Strangpresse eingelegt und mit
hoher Kraft in die an den Ausgang der Strangpresse
montierte Formmatrize hineinextrudiert. Im Inneren der
Formmatrize entsteht eine im Prinzip endlose Metall
schraube mit dem Profil des Rotorkörpers, der der je
weiligen Formmatrize entspricht, d. h. also entweder
mit der Form des Hauptläufers oder mit der Form des
Nebenläufers. Es ist dabei zu beachten, daß für die
Herstellung der Hauptrotoren die Drehrichtung entge
gengesetzt zu der Drehrichtung bei der Herstellung der
Nebenrotoren ist.
Wenn, wie erfindungsgemäß bevorzugt, Aluminium als
Metallpulver - gegebenenfalls nach Mischung mit ver
festigenden Zusätzen - verwendet wird, wird die auf
der Oberfläche der Pulverteilchen vorhandene schützen
de Oxidschicht durch die Scherkräfte des Extrusions
vorgangs aufgebrochen. Die metallisch reinen Oberflä
chen kommen - praktisch unter Luftabschluß - miteinan
der in Kontakt und werden durch den Druck des Extru
dierens praktisch miteinander preßverschweißt.
Ergebnis dieses Verfahrensschritts (sowohl bei der
Verwendung von Aluminium als auch bei der Verwendung
anderer Metalle oder Legierungen) ist ein Festkörper
mit maximaler Dichte und Festigkeit, dessen metal
lisches Gefüge alle Vorteile pulvermetallurgischer
Verarbeitungsweise in sich trägt. Die gleichmäßig im
metallischen Gefüge verteilten zusätzlichen Komponen
ten erhöhen die Grundfestigkeit der stranggepreßten
Rotorprofile gegenüber aus dem Stand der Technik be
kannten Profilen deutlich.
Im letzten Verfahrensschritt werden die entstandenen
Strangpreßlinge aus den Formmatrizen herausgeführt.
Dies geschieht in bevorzugter Weise dadurch, daß man
die in den Formmatrizen entstandenen Strangpreßlinge
durch Drehen unter dem Druck des nachgeführten Metall
pulvers oder Metallegierungspulvers aus den Formma
trizen herausführt. Das durch Drehen aus dem Abgangs
bereich herausgeführte, im Prinzip endlose Profil des
jeweiligen Rotors bedarf keinerlei Nachbearbeitung.
Lediglich die seitlichen Absätze für die Aufnahme der
Lagerung werden entsprechend abgedreht.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsge
mäßen Verfahrens zur Herstellung von Rotoren für
Schraubenverdichter auf pulvermetallurgischem Wege
enthält eine für den fortlaufenden Austritt des rotie
renden Rotorkörpers offene Formmatrize, die an das
Austrittsende eines Extruders für Metallpulver anmon
tiert ist. Eine derartige Vorrichtung ist bevorzugt so
ausgestaltet, daß die entsprechende Formmatrize an der
Stirnwand des Extruders angeordnet ist, die der Seite
abgewandt ist, durch die das - gegebenenfalls vorkom
paktierte - Metallpulver oder Metallegierungspulver
zugeführt wird.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnun
gen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläu
tert.
Es zeigen:
Fig. 1 das Prinzip des Zusammenwirkens der beiden Ro
toren eines Schraubenverdichters,
Fig. 2 eine Formmatrize für die Herstellung eines
Nebenrotors und
Fig. 3 eine Strangpresse mit daran befestigter Form
matrize.
In Fig. 1 ist das Zusammenwirken der beiden Rotoren
eines Schraubenverdichters dargestellt. Der Hauptrotor
10 weist mehrere über seinen Umfang verteilt angeord
nete abstehende Zähne 12 auf, die in Längsrichtung des
Rotors schraubenförmig verlaufen. Die Zähne 12, die in
die schraubenförmigen Zahnlücken 13 des Nebenrotors 11
eintauchen, haben Flanken, deren Kontur sehr genau
eingehalten werden muß, um die gewünschte Verdichtung
von Gasen zu erreichen. In gleicher Weise müssen auch
die die Zahnlücken 13 des Nebenrotors 11 begrenzenden
Wände mit ganz bestimmten Formen und mit großer Ge
nauigkeit hergestellt werden. Die dargestellten Roto
ren 10 und 11 haben relativ einfache Schraubenprofile.
In manchen Fällen ist es zweckmäßig, Schraubenprofile
zu verwenden, die Hinterschneidungen haben, d. h. Hohl
räume, die durch eine Flanke begrenzt sind, welche
einen radialen Zugang zu dem Hohlraum nicht zuläßt.
Fig. 2 zeigt eine Formmatrize für die Herstellung
eines Nebenrotors. Die Formmatrize 20 ist entsprechend
einem Negativ des herzustellenden Körpers des
Nebenrotors profiliert. Sie weist mehrere Schrauben
gänge 21 auf. Bei Betreiben ist die Formmatrize 20 an
den Ausgang eines Extruders montiert. In der Füllzone
wird die Formmatrize 20 hohlraumfrei mit Extrudat
ausgefüllt, das aus Pulver eines Metalls oder einer
Metallegierung besteht. In der nachfolgenden Kühlzone
erstarrt das metallische Extrudat, während es in der
Ausstoßzone seine endgültige Form annimmt. An die Aus
stoßzone schließt sich der Abgangsbereich an, der den
Auslaß der Formmatrize bildet.
Bei der Herstellung eines Körpers des Hauptrotors ist
eine entsprechende Formmatrize zu verwenden, die ent
sprechend einem Negativ des herzustellenden Haupt
rotorkörpers profiliert ist. Es ist zu beachten, daß
für die Herstellung der Hauptrotoren die Drehrichtung
entgegengesetzt zu der Drehrichtung bei der Herstel
lung der Nebenrotoren ist.
Fig. 3 zeigt eine Strangpresse mit daran befestigter
Formmatrize.
Die Herstellung der Rotorkörper erfolgt mit Hilfe
eines Extruders 30, an dessen zylinderförmigem Gehäuse
eine Formmatrize 20 gemäß Fig. 2, beispielsweise mit
Hilfe einer Halteplatte 32, befestigt ist. Das Metall
pulver- bzw. Metallegierungspulver oder der - nach
Vorkompaktierung - erhaltene Grünling 33 wird mit
Hilfe eine Kolbens 31 in den Hohlraum der Füllzone der
Formmatrize 20 injiziert. In der Formmatrize 20 wird
das metallische Material durch den Extrusionsdruck
nicht nur vorgeschoben, sondern infolge der schrauben
förmigen Wandkontur der Formmatrize 20 auch in Drehung
versetzt. Während des schraubenförmigen Hindurchbewe
gens durch die Formmatrize 20 wird das Extrudat im
Bereich der Kühlzone gekühlt, so daß es sich zunehmend
verfestigt und schließlich als endlose Schnecke die
Formmatrize 20 durch die Ausstoßzone und anschließende
Abgangszone verläßt. In Fig. 3 ist bei 34 ein Teil
einer derartigen endlosen Schnecke des gebildeten Ne
benrotors gezeigt.
Mit der Vorrichtung entsprechend Fig. 3 werden die
Rotorkörper des Hauptrotors und des Nebenrotors als
endlose Schrauben hergestellt, von denen geeignete
Stücke abgetrennt werden können.
Claims (18)
1. Verfahren zur Herstellung von Rotoren für Schrau
benverdichter durch Strangpressen pulvermetallurgisch
hergestellter Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß
man
(a) Formmatrizen der schraubenförmigen Rotorprofile
herstellt,
(b) diese an den Ausgang einer Strangpresse montiert,
(c) gegebenenfalls die physikalischen Eigenschaften
eines Metalls oder einer Metallegierung positiv
beeinflussende Zusätze enthaltende und/oder vor
kompaktierte Metallpulver oder Metallegierungs
pulver erhitzt und dann in die Formmatrizen hin
einextrudiert und
(d) die entstandenen Strangpreßlinge aus den Form
matrizen herausführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Formmatrizen der schraubenförmigen Rotor
profile durch Senkerodieren herstellt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man zur Herstellung der Formmatrizen hochlegierte,
härtbare Werkzeugstähle verwendet.
4. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß man die Formmatrizen nach dem Erodieren
einem Härtungsprozeß unterwirft und die Innenflächen
anschließend poliert.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Schmelze des Rotorenmetalls oder der
Rotorenlegierung herstellt und diese im Gasstrom ver
nebelt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Schmelze aus Eisen, Aluminium oder einer
der Legierungen der jeweiligen Metalle, bevorzugt aus
Aluminium oder seinen Legierungen, herstellt.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Gas Preßluft oder ein Schutzgas, bevorzugt
Stickstoff und/oder Argon, verwendet.
8. Verfahren nach Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß man das Mengenverhältnis Metall oder
Legierung : Gas so einstellt, daß Nebel mit einer
Tröpfchengröße im Bereich von 50 bis 300 µm entstehen.
9. Verfahren nach Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß man die Metallnebel abkühlt und feine
Metallpulver mit Teilchengrößen im Bereich von 50 bis
300 µm herstellt.
10. Verfahren nach Anprüchen 1 und 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß man den entstandenen Metallpulvern
Silicium und gegebenenfalls Kohlenstoff und/oder Eisen
zusetzt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß man die entstandenen Metallpulver mit Sili
cium und gegebenenfalls mit Kohlenstoff und/oder Eisen
in Luft oder in einem Schutzgas vermahlt.
12. Verfahren nach Ansprüchen 10 und 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Silicium in Mengen von 12 bis 20
Gew.-% und gegebenenfalls Kohlenstoff in Mengen von 1
bis 3 Gew.-% und/oder Eisen in Mengen von 1 bis
5 Gew.-% zusetzt.
13. Verfahren nach Ansprüchen 10 bis 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Kohlenstoff in Form von Graphit
und/oder Flammruß zusetzt.
14. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß man die Metallpulver oder Metalle
gierungspulver vorkompaktiert.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß man die Metallpulver oder Metallegierungspul
ver durch kaltisostatisches Pressen vorkompaktiert.
16. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß man das vorkompaktierte Metallpulver
oder Metallegierungspulver vor dem Extrudieren in die
Formmatrize auf eine Temperatur im Bereich von 250 bis
400°C erhitzt.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die in den Formmatrizen entstandenen Strang
preßlinge durch Drehen unter dem Druck des nachgeführ
ten Metallpulvers oder Metallegierungspulvers aus den
Formmatrizen herausführt.
18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß im
Anschluß an das Austrittsende eines Extruders (30) die
für den fortlaufenden Austritt des rotierenden Rotor
körpers (34) offene Formmatrize (20) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873723998 DE3723998A1 (de) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Verfahren zur herstellung von rotoren fuer schraubenverdichter durch strangpressen pulvermetallurgisch hergestellter materialien |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873723998 DE3723998A1 (de) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Verfahren zur herstellung von rotoren fuer schraubenverdichter durch strangpressen pulvermetallurgisch hergestellter materialien |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3723998A1 true DE3723998A1 (de) | 1989-02-16 |
DE3723998C2 DE3723998C2 (de) | 1990-08-09 |
Family
ID=6331973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873723998 Granted DE3723998A1 (de) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Verfahren zur herstellung von rotoren fuer schraubenverdichter durch strangpressen pulvermetallurgisch hergestellter materialien |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3723998A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991017012A1 (en) * | 1990-04-27 | 1991-11-14 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Rotor for a rotary screw machine, a rotary screw machine and a process for manufacturing a rotor |
-
1987
- 1987-07-21 DE DE19873723998 patent/DE3723998A1/de active Granted
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS ERMITTELT * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991017012A1 (en) * | 1990-04-27 | 1991-11-14 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Rotor for a rotary screw machine, a rotary screw machine and a process for manufacturing a rotor |
US5310320A (en) * | 1990-04-27 | 1994-05-10 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Rotor for a rotary screw machine having internal member and external shell made of pressed metal powder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3723998C2 (de) | 1990-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3740547C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Extruderschnecken und damit hergestellte Extruderschnecken | |
DE3817350C2 (de) | ||
DE10127716A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metall/Metallschaum-Verbundbauteilen | |
WO2000048767A1 (de) | Vorrichtung zur herstellung von halbzeugen und formteilen aus metallischem material | |
EP0426101B1 (de) | Extrudergehäusebauteil für einen Zweischneckenextruder und Verfahren zur Herstellung | |
DE2831550C2 (de) | ||
DE19614006A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Granulat und Formteilen aus Hartmetall- oder Cermet-Materialien | |
DE2060605B2 (de) | Pulvermetallurgisch durch sintern hergestellte, ausscheidungshaertbare, korrosions- und hochwarmfeste nickelchrom-legierung | |
DE112010001446B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbuchse aus Metallmatrix-Verbundwerkstoffund Verfahren zur Herstellung derselben | |
DE3734328C1 (en) | Producing lining on inner surface of extrusion channel etc. - from isotropic powder metallurgical material isostatically compressed to form compact coating | |
US6537487B1 (en) | Method of manufacturing form tools for forming threaded fasteners | |
DE3723998C2 (de) | ||
DE2842026C2 (de) | ||
EP1412113B1 (de) | Sintermetallteile mit homogener verteilung nicht homogen schmelzender komponenten, sowie verfahren zu ihrer herstellung | |
EP1281459B1 (de) | Verfahren zum Thixospritzgiessen zur Herstellung von Metallteilen | |
DE3506475C2 (de) | ||
EP1012353B1 (de) | Legierung und verfahren zum herstellen von gegenständen aus dieser legierung | |
EP1318884B1 (de) | Verfahren zum herstellen eines formkörpers aus metallschaum | |
EP3642373B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von stückigem aufgabegut aus metall | |
EP0733420B1 (de) | Modular aufgebaute Stranggiesskokille | |
EP0693564B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Körpern aus intermetallischen Phasen aus pulverförmigen, duktilen Komponenten | |
EP0256449A1 (de) | Pulvermetallurgische Herstellung eines Werkstücks aus einer warmfesten Aluminiumlegierung | |
DE19801941A1 (de) | Legierung und Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus dieser Legierung | |
DE4333709C2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Kalibrierprobe, insbesondere für die Emissionsspektroskopie, und damit hergestellte Kalibrierprobe | |
EP0842130B1 (de) | Verfahren zur herstellung von keramischen oder pulvermetallurgischen bauteilen mit einer schraubenförmigen aussenkontur und keramisches oder pulvermetallurgisches bauteil mit schraubenförmiger aussenkontur |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KIRSTEN, GUENTER, 08451 CRIMMITSCHAU, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |