DE3734876A1

DE3734876A1 - Verfahren zum kalt-isostatischen nachpressen von formkoerpern

Info

Publication number: DE3734876A1
Application number: DE19873734876
Authority: DE
Inventors: Martin Siebert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-15
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1989-04-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum isostatischen Nach pressen von Formkörpern.

Das isostatische Pressen bietet einige Vorteile gegenüber anderen Preß- und Formgebungsverfahren, wie Kaltpressen, Schlickergießen, Spritzgießen etc.

Es werden sehr hohe Preßdrücke erreicht. Dadurch ergeben sich hohe Formkörperdichten (Gründichte). Der Druck wirkt dreidimensional. Dies hat eine sehr gleichmäßige Dichte verteilung innerhalb des Formkörpers zur Folge. In der Re gel kann beim isostatischen Pressen auf Bindemittel ver zichtet werden. Ingesamt gesehen hat ein so hergestellter Formkörper ein optimales Ausgangsgefüge, welches ein gutes und gleichmäßiges Sinterverhalten garantiert und das erhal tene Endgefüge nach dem Sintern optimiert.

Alle Verfahren beim isostatischen Pressen haben gemeinsam, daß das Ausgangspulver in eine Matrize (Gummimatrize) ge füllt wird, welche in der Regel so geformt ist, daß der durch das Pressen erhaltene Formkörper möglichst nahe an die erwünschte Geometrie herankommt.

Die Matrize ist also durch ihre gegebene Ausgangsform beim Einfüllen des Pulvers an der Formgebung beteiligt. Weiterhin wirkt die Matrize durch ihren eigenen Widerstand gegen den äußeren Preßdruck während des Pressens auf die Formgebung ein.

Dies hat als Nachteil zur Folge, daß der Formkörper oft erheblich von der gewünschten Geometrie abweicht. Besonders je komplizierter die Formteile in ihrer Geometrie sind.

Durch das isostatische Pressen lassen sich jedoch nur einfache Formkörper herstellen. Schwierig oder gar un möglich wird es bei hinterschnittenen oder hohlförmigen Teilen. Es müssen dann oft Abstriche an den isostatischen Druckverhältnissen über der Formkörperoberfläche gemacht werden.

Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, auch komplizierte Teile isostatisch pressen zu können. Ein weiteres Ziel ist es, den Einfluß der Matrize beim Pressen auszuschalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig durch Anspruch 1 und 2 gelöst.

Um einen beliebig komplizierten Formkörper, ohne innere abgeschlossene Hohlräume, pressen zu können, kann man ihn nach Anspruch 2 kurz in ein flüssiges Kunststoffbad (z.B. Latex) tauchen, und ihn auf diese Art beschichten. Der Kunststoff muß nach dem Eintauchen so weit aushärten, daß er beim Pressen nicht in die inneren Poren eindringt. Er muß aber auch elastisch genug bleiben, um die Formver änderung beim Pressen ohne zu Reißen mitvollziehen zu können. Nach dem Pressen kann die Folie abgezogen werden, oder sie zersetzt sich von selbst bei der folgenden Sin terung.

Da bei dem Verfahren nicht direkt vom Pulver sondern von einem vorhandenen Formkörper ausgegangen wird, bedarf es einer Mindestdruckkraft, um den Körper überhaupt zu ver formen. Die Krafteinflüsse der Folie sind gegen diese Kraft vernachlässigbar klein. Dies gilt auch wegen ihrer geringen Dicke (ca. 2/100 mm).

Mit dem Verfahren können z.B. im Schlickerguß hergestellte Formkörper isostatisch nachgepreßt werden. Bei geschlicker ten Al₂O₃ Formkörpern konnte auf diese Weise eine Dichte erhöhung von über 5% erzielt werden.

Es lassen sich somit die Vorteile des Schlickergießens in der Formgebung mit den Vorteilen des isostatischen Pressens verbinden. Das gleiche Ziel läßt sich auch er reichen, indem man den Formkörper in Kunststoffolie ein packt. Dies kann z.B. durch Einschweißen in Plastikfolie geschehen. Die Formkörper können auch so eingepackt werden, daß die Verpackung öfters verwendet werden kann.

Die Kunststoffolie braucht beim Einpacken nicht eng an der Formkörperoberfläche anliegen, da die in dem Zwischen raum zwischen Folie und Formkörper enthaltene Luft beim isostatischen Pressen in die offenen Poren des Formkörpers gedrückt wird und sich dadurch die Folie eng auf die Form körperoberfläche legt.

Je elastischer die Folie ist, desto komplizierter kann die Geometrie dieses Formkörpers sein, weil sie sich beim Pressen ohne selbst zu reißen auf die Oberfläche des Form körpers anlegen können muß.

Als Beispiel kann man mit dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 Formkörper nachpressen, die mit metallischen Preß matrizen hergestellt wurden.Die hohe Formgenauigkeit beim Matrizenpressen läßt sich auf diese Weise mit den Vorteilen des isostatischen Pressens verbinden.

Dadurch, daß der beim Matrizenpressen erhaltene Formkörper noch isostatisch nachgepreßt wird, braucht man mit dem Matrizenpreßdruck nur noch so hoch zu gehen, daß der Form körper nicht zerfällt. Auf diese Weise verringert sich der Anspruch an die Matrizenpreßwerkzeuge und deren Kosten. Der Verschleiß wird erheblich reduziert.

Mit dem Verfahren können z.B. im Schlickerguß hergestellte Formkörper isostatisch nachgepreßt werden. Bei geschlickertem A₂O₃ Formkörpern konnte auf diese Weise eine Dichteer höhung von über 5% erzielt werden.

Es lassen sich nach Anspruch 1 oder 2 die Vorteile des Schlickergießens in der Formgebung mit den Vorteilen des isostatischen Pressens verbinden. Das gleiche Ziel läßt sich auch erreichen.

Claims

1. Verfahren zum kalt-isostatischen Pressen von nicht ge sinterten Formkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Formkörper in dünne elastische Kunststoffolie dicht ein gekleidet wird, um zu verhindern, daß beim isostatischen Pressen die Preßflüssigkeit in den Formkörper eindringt.

2. Verfahren nach 1., dadurch gekennzeichnet, daß ein Form körper in flüssigen Kunststoff kurz eingetaucht wird, wonach sich auf der Formkörperoberfläche eine elastische Schicht bildet, die beim isostatischen Pressen das Ein dringen der Preßflüssigkeit in die Poren des Formkörpers verhindert.