DE4005674A1 - Verfahren und vorrichtung zum einkapseln von mittels isostatischem heiss- oder warmpressen zu bearbeitendem material - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum einkapseln von mittels isostatischem heiss- oder warmpressen zu bearbeitendem materialInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren und einer
Vorrichtung zum Einkapseln von mittels isostatischem
Warmpressen (WIP) oder isostatischem Heißpressen (HIP)
zu verarbeitendem Material, wobei das isostatische Warm
preßverfahren (WIP) oder das isostatische Heißpreßverfah
ren (HIP) angewandt werden, wenn Sintergut mit hoher Dichte
dadurch hergestellt werden soll, daß es unter hohem Fluiddruck und
unter Hochtemperaturbedingungen zu einem Grünling aus kera
mischem Pulvermaterial aus Aluminiumoxid, teilweise sta
bilisiertem Zirkonoxid, Bariumtitanat, Zinkoxid, Molybdän
disulfid o. dgl. oder ein Grünling aus intermetallischem
Verbindungspulver aus Ti-Al, Ni-Al o. dgl. bearbeitet wer
den sollen, oder wenn eine Diffusionsbindung von zwei oder
mehr Materialarten durch Anwenden eines Hochdruckfluides
unter Hochtemperaturbedingungen beispielsweise dann vor
genommen werden soll, wenn überlappende Flächenstücke oder
Platten aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Metallar
ten oder einer metallischen oder keramischen Platte oder
einem keramischen Flächenstück mit einem schmelzbeschich
teten keramischen Material oder einer Metallschicht verbun
den werden sollen.
Das HIP- oder WIP-Verfahren ist ein Druckformungsverfah
ren, bei dem ein Hochdruckfluid mit einigen hundert bis
einigen tausend kgf/cm2 (1 kgf/cm2 entspricht etwa 1,02 bar)
unter hohen Temperaturbedingungen zur Anwendung kommt, das
mittels gewissen Eigenheiten, wie einem höheren Arbeits
druck und dem Vermögen des isostatischen Komprimierens
im Vergleich zu anderen Verfahrensweisen unterstützt wird.
Hierdurch hat sich diese Technologie schnell zum Herstel
len von Sinterstoffen mit hoher Dichte aus schwer zu be
arbeitenden Pulvermaterialien oder für das Festphasendif
fusionsverbinden schnell ausgebreitet. Obgleich es möglich
ist, beim HIP-Verfahren eine Temperatur von über 2000°C zu
erzeugen, bei dem ein Hochdruckgas als ein Druckmedium ein
gesetzt wird, hat das WIP-Verfahren, das ein wärmebeständiges
Öl verwendet wird, eine obere Temperaturgrenze von etwa 300°C.
Beim hochdichten Sintern oder bei der Festphasendiffusions
verbindung von Pulvermaterial jedoch ist bei beiden Verfah
rensweisen eine Vorbehandlung zur Abdeckung der gesamten
Oberflächen des Werkstücks mit einem Material erforderlich,
das eine hermetische Abdichtung bilden kann.
In diesem Zusammenhang ist es allgemeine Praxis, das Pulver
material in eine Metallkapsel dicht einzuschließen, wie
dies in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen No.
47-16 308 und 57-1 16 702 angegeben ist, welche sich mit Vor
behandlungsverfahren befassen.
In Fig. 16 ist beispielsweise ein Verfahren gezeigt, das in
der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 47-16 308
angegeben ist. Hierbei werden sich abwechselnd überlappende
Schichten aus plattenähnlichem Verarbeitungsmaterial 201
und Metallfolien 202 in ein Metallrohr 204 mit einer Wand
stärke von 3-6 mm und einem angeschweißten Boden 203 einge
bracht, und ein Verschlußdeckel 206 mit einer Evakuierungs
leitung 205 ist angeschweißt, um die obere Öffnung des
Metallrohrs 204 zu verschließen. Dann wird das Rohr 204 mit
tels einer Vakuumpumpe über die Leitung 205 evakuiert und
dicht verschlossen, um eine Kapsel bzw. Kapselung zu bil
den.
Fig. 17 verdeutlicht ein Verfahren, das in der offenge
legten japanischen Patentanmeldung No. 57-1 16 702 angege
ben ist. Bei diesem Verfahren wird zuerst ein Verarbei
tungsmaterial 211 in ein Rohr 212 mit einer Wandstärke von
3-6 mm derart eingebracht, daß das Verarbeitungsmaterial
211 außer Kontakt von dem Rohr 212 ist. Dann wird der Zwi
schenraum zwischen dem Verarbeitungsmaterial 211 und dem
Rohr 212 mit einem sekundären Druckmedium 213 ausgefüllt.
Nachdem das Verarbeitungsmaterial 211 vollständig in das
zweite Druckmedium 213 eingegraben ist, wird ein Verschluß
deckel 214 in Umfangsrichtung an einem Schweißabschnitt 215
angeschweißt, und das Rohr 212 wird mittels einer Vakuum
pumpe über eine Auslaßleitung 216 evakuiert, wobei ein Mit
telabschnitt der Auslaßleitung 216 mittels Schmelzschweißen
verschlossen wird. In diesem Fall hat die Kapselung ei
nen größeren Freiheitsgrad hinsichtlich der Formgebung ge
genüber der Form des Verarbeitungsmaterials 211 im Vergleich
zu dem in Fig. 16 gezeigten Beispiel, und es lassen sich
Materialien zu einer komplizierten Gestalt bearbeiten.
Die üblichen Kapselungen, die in den Fig. 16 und 17 gezeigt
sind, bringen eine Anzahl von Schwierigkeiten mit sich,
welche nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 18(1) und
18(2) erörtert werden, welche ein Verarbeitungsmaterial
vor und nach einer HIP-Behandlung zeigen.
- 1) Die üblichen Kapselungen werden von einem Metallrohr oder einer Metallplatte mit einer Wandstärke von 3-6 mm gebildet, so daß die Steifigkeit der Umfangsrandabschnitte der Kapselungen (die mit dem Bezugszeichen 221 bis 224 in Fig. 18(1) bezeichnet sind), sich von jener der Mittelab schnitte (die mit dem Bezugszeichen 225 bis 227 in Fig. 18(1) bezeichnet sind) unterscheiden. Daher werden die Ein kapselungen ungleichmäßig in der Druckaufbaustufe des Ver fahrens verformt, und die Verkapselungsteile mit einer geringeren Steifigkeit werden vor den anderen Teilen der Kapselungen verformt, ohne daß man eine gleichmäßige Ver formung entsprechend dem anliegenden Druck erhält. Somit erhält man keine gleichmäßige Druckübertragung auf das Verarbeitungsmaterial, und als Folge hiervon ergibt sich eine Verformung bzw. ein Verzug bei dem Verarbeitungsma terial. Wie beispielsweise in Fig. 18(2) gezeigt ist, tritt eine Kontraktion bei einer Verarbeitung des Verarbeitungs materials zu einer spulenähnlichen Gestalt auf. Da sich die Ebenheit nur mit Schwierigkeiten sicherstellen läßt, lassen sich diese Kapselungen in der Praxis kaum in den Fällen an wenden, bei denen das Verarbeitungsmaterial in Form eines dünnen Bahnmaterials mit einer Dicke von etwa 1 mm vorliegt.
- 2) Wenn das Verarbeitungsmaterial eingekapselt wird, tritt häufig eine Schwierigkeit beim Einbringen desselben in eine Kapsel auf, wie dies in Fig. 16 gezeigt ist. In diesem Fall ist der Zwischenraum zwischen dem Verarbeitungsmaterial und der Verkapselung zu schmal. Wenn man berücksichtigt, daß ein zu großer, spaltförmiger Zwischenraum eine Behinderung bei der Druckübertragung darstellt, ist es notwendig, die Abmessungen der Kapselung für jedes Verarbeitungsmaterial derart zu bestimmen, daß ein spaltförmiger Zwischenraum in einer geeigneten Breite zwischen den Innen- und Außendurch messern der Einkapselung und des Verarbeitungsmaterials vor handen ist. Andererseits ist im Falle des Verfahrens nach Fig. 17 das Verfahren ebenfalls dadurch kompliziert, daß es notwendig ist, den spaltförmigen Zwischenraum zwischen der Einkapselung und dem Verarbeitungsmaterial mit einem sekun dären Druckmedium auszufüllen, welches die Druckübertragung nicht behindert.
- 3) Aufgrund der ungleichmäßigen Verformung und des Verzugs der Einkapselung unter Druck und der großen Wandstärke der Ein kapselung ergeben sich häufig Schwierigkeiten bei der Ausbringung des bearbeiteten Materials nach der isosta tischen Preßbehandlung, wobei es häufig erforderlich ist, die Einkapselung mit Hilfe einer Drehbank oder unter Ein satz einer starken Säure zu entfernen. Hierdurch wird das Verfahren ebenfalls verkompliziert.
- 4) Die Dichtung, die man durch ein Schmelzschweißteil ei ner starren Evakuierungsleitung erhält, führt häufig zu un günstigen Dichtungsverhältnissen, und es ergeben sich Schwie rigkeiten hinsichtlich der Zuverlässigkeit. Die Einkapselung nach Fig. 16 macht Einrichtungen erforderlich, welche ver hindern, daß das sekundäre Druckmedium zum Zeitpunkt der Gasevakuierung eingesaugt wird, so daß man einen Nachteil im Hinblick auf den Produktivitätsstandpunkt erhält.
Im Hinblick auf die vorstehend genannten Schwierigkeiten
und Nachteile beim Stand der Technik zielt die Erfindung da
rauf ab, ein Verfahren zum Einkapseln eines mittels eines
isostatischen Warmpreßverfahrens oder isostatischen Heißpreß
verfahrens zu bearbeitenden Materials bereitzustellen, bei
dem ein Verzug oder eine Verformung des Verarbeitungsmate
rials infolge einer ungleichmäßigen Kapselverformung bei
der isostatischen Preßstufe verhindert wird, und das auch
bei der Bearbeitung eines Materials zu einer komplizierten
Gestalt anwendbar ist, wobei zugleich die Schritte zum Ein
kapseln des Materials in die Kapsel sowie zum Ausbringen
oder Auswerfen des bearbeiteten Materials aus der Kapsel
vereinfacht werden.
Ferner bezweckt die Erfindung, eine Vorrichtung bereitzu
stellen, mittels der das vorstehend beschriebene Einkapse
lungsverfahren auf effiziente Weise durchgeführt werden
kann.
Nach der Erfindung wird ein Verfahren zum Einkapseln eines
mittels eines isostatischen Warmpreßverfahrens oder eines
isostatischen Heißpreßverfahrens zu behandelnden Materials
angegeben, bei dem ein Verarbeitungsmaterial in Form von
Pulver in losem oder verdichtetem Zustand in eine Metall
einkapselung eingebracht und dicht verschlossen wird, wo
bei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, daß das Ver
fahren im wesentlichen als technische Mittel zur Erzielung
der vorstehend genannten Zielsetzung einen Schritt auf
weist, gemäß dem die Metalleinkapselung aus einer Metall
folie mit einer Dicke von 30 µm bis 300 µm gebildet wird.
Da nach der Erfindung die Einkapselung aus einer dünnen Me
tallfolie mit einer Dicke von 30 bis 300 µm gemäß den vor
stehenden Ausführungen gebildet wird, erhält man eine gleich
mäßige Kontraktion in Übereinstimmung mit der Kontraktion
des Verarbeitungsmaterials, wodurch ein Verzug verhindert
werden kann, der sonst bei dem Verarbeitungsmaterial infolge
einer ungleichmäßigen Kontraktion der Einkapselung auftre
ten würde. Die Einkapselung läßt sich leicht nach dem iso
statischen Preßverfahren entfernen, da sich die Metallfolie
leicht mit einer Blechschere oder einfach durch Ablösen des
bearbeiteten Materials entfernen läßt. Zur Ausbildung einer
Einkapselung wird zuerst ein Verarbeitungsmaterial zwischen
die Metallfolien gelegt, und nachdem die Metallfolienteile
in innigem Kontakt um das Verarbeitungsmaterial sind, wer
den diese Metallfolienteile miteinander verschweißt. Die
Metallfolien lassen sich leicht hinsichtlich der Formgebung
zur Anpassung an die Gestalt des Verarbeitungsmaterials än
dern, so daß die Einkapselung einen großen Freiheitsgrad
hinsichtlich der Formgebung hat, und daß sie nicht notwen
digerweise mit einer solchen Gestalt bereitgestellt werden
muß, die speziell auf das einzukapselnde Verarbeitungsmate
rial angepaßt und hierauf abgestimmt ist. Da ferner die Me
tallfolien in innigem Kontakt mit dem Verarbeitungsmaterial
gehalten sind, besteht keine Notwendigkeit ein sekundäres
Druckmedium in das Verarbeitungsmaterial einzufüllen.
Die Dicke der bei der Erfindung zum Einsatz kommenden Me
tallfolie wird in Abhängigkeit von der Flexibilität, der
plastischen Verformbarkeit und der Scherfestigkeit bestimmt
und insbesondere liegt sie im Bereich von 30 bis 300 µm.
Dies ist darauf zurückzuführen, daß häufiger als bei nicht
metallischen Folien die metallischen Folien kleine Öffnun
gen bekommen, wenn die Dicke kleiner als 3 µm ist. Dann
wäre die hermetische Abdichtung des Materials selbst nicht
mehr gewährleistet. Ferner sind derartige Metallfolien in
der praktischen Anwendung nicht geeignet, da geringfügige
Quetschungen oder Beschädigungen beim Transport leicht zum
Einreißen führen können.
Wenn andererseits die Dicke größer als 300 µm ist, wird es
schwierig, die Metallfolie mittels einer Blechschere oder
einem anderen einfachen Werkzeug durchzutrennen und die
Einkapselung nach einer HIP-Behandlung zu entfernen, ohne
eine Drehbank oder eine andere Maschine einzusetzen, was
schädlich für die Vorteile der Erfindung wäre.
Insbesondere ist die Dicke der Metallfolie vorzugsweise
kleiner als 100 µm im Hinblick auf das leichte Entfernen
der Einkapselung nach der HIP-Behandlung.
Nach der Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Durchfüh
rung des vorstehend angegebenen Verfahrens nach der Erfin
dung auf eine effiziente Weise angegeben. Die Vorrichtung
weist in Kombination folgendes auf: Eine Klemmeinrichtung,
welche einen innigen Kontakt der darüberliegenden und
darunterliegenden Teile der Metallfolie aufrechterhält,
welche ein Verarbeitungsmaterial umgibt; eine Einrichtung
zum Schweißen der Metallfolienteile mit einem Strahl, der
in eine Richtung im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche
der Metallfolie gerichtet ist; und eine Vorschubeinrich
tung, die entweder mit der Schweißeinrichtung oder der
Metallfolie verbunden ist und die Schweißeinrichtung oder
die Metallfolie in einer Ebene im wesentlichen parallel zur
Oberfläche der Metallfolie bewegt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor
zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beige
fügte Zeichnung. Darin zeigen:
Fig. 1(1) bis 1(4) schematische Ansichten der Schritte
zum Einkapseln gemäß einer ersten be
vorzugten Ausführungsform nach der Er
findung, wobei:
Fig. 1(1) eine perspektivische Ansicht einer Ein
kapselung nach der Erfindung und eines
einzukapselnden Verarbeitungsmaterials
ist,
Fig. 1(2) eine perspektivische Ansicht der Ein
kapselung und des Verarbeitungsmaterials
ist, wobei ein Anschluß mit einer Vakuum
pumpe zur Gasevakuierung vorhanden ist,
Fig. 1(3) eine perspektivische Ansicht der Ein
kapselung im dicht geschlossenen Zustand
ist, und
Fig. 1(4) eine Schnittansicht einer isostatischen
Heißpreßmaschine ist,
Fig. 2(1) bis 2(3) schematische Ansichten zur Verdeutli
chung der Schritte zum Einkapseln
gemäß einer zweiten bevorzugten Aus
führungsform nach der Erfindung, wobei:
Fig. 2(1) eine perspektivische Ansicht eines
Verarbeitungsmaterials ist, das zwi
schen Metallfolien im eingeklemmten
Zustand gehalten ist,
Fig. 2(2) eine Schnittansicht eines Verarbeitungs
materials ist, das zwischen Metallfolien
im eingeklemmten Zustand gehalten ist,
und
Fig. 2(3) eine perspektivische Ansicht der Ein
kapselung im dicht verschlossenen Zustand
ist,
Fig. 3(1) bis 3(4) schematische Ansichten zur Verdeutli
chung der Schritte zum Einkapseln einer
dritten bevorzugten Ausführungsform nach
der Erfindung, wobei:
Fig. 3(1) eine perspektivische Ansicht eines Ver
arbeitungsmaterials ist,
Fig. 3(2) eine perspektivische Ansicht von Metall
folien ist,
Fig. 3(3) eine Schnittansicht des Verarbeitungs
materials ist, das zwischen den Metall
folien im eingeklemmten Zustand gehalten
ist, und
Fig. 3(4) eine Teilausschnittsansicht einer Vor
richtung zur Durchführung des Verfah
rens nach der Erfindung mit Hilfe des
Lichtstrahlschweißens ist,
Fig. 4(1) bis 4(4) schematische Ansichten zur Verdeutli
chung von Schritten zum Einkapseln ge
mäß einer vierten bevorzugten Ausfüh
rungsform nach der Erfindung, wobei:
Fig. 4(1) eine perspektivische Ansicht einer Ein
kapselung im eingeklemmten Zustand ist,
Fig. 4(2) eine Schnittansicht einer Einkapselung
ist, die in eine Inertgasatmosphäre
eingeschweißt ist,
Fig. 4(3) eine Schnittansicht von in Fig. 4(2) mit
einem Kreis umgebenen Teilen in vergrößer
tem Maßstab ist, und
Fig. 4(4) eine Teilschnittansicht einer Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens mit Hilfe des Lichtstrahl
schweißens ist,
Fig. 5 eine Teilschnittansicht einer Vorrich
tung zur Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung, wobei die Auslegung
derart getroffen ist, daß man eine Ein
kapselung mittels des Lichtstrahlschweißens
in einer Vakuumkammer erhält,
Fig. 6(1) bis 6(3) schematische Ansichten zur Verdeutlichung
von Schritten zum Einkapseln gemäß einer
fünften bevorzugten Ausführungsform nach
der Erfindung, wobei:
Fig. 6(1) eine perspektivische Ansicht einer Ein
kapselung im eingeklemmten Zustand ist,
Fig. 6(2) eine Schnittansicht der Einkapselung
ist, die in eine Inertgasatmosphäre ein
geschweißt ist, und
Fig. 6(3) eine Schnittansicht von in Fig. 6(2)
mit einem Kreis umrandeten Teil in ver
größertem Maßstab ist,
Fig. 7(1) und 7(2) schematische Ansichten zur Verdeutlichung
einer Klemme bzw. Klammer der Magnetbau
art, welche bei der Erfindung eingesetzt
wird, wobei:
Fig. 7(1) eine Vorderschnittansicht ist, und
Fig. 7(2) eine Draufsicht auf die Klemme ist,
Fig. 8(1) bis 8(4) schematische Ansichten zur Verdeutlichung
von Schritten zum Einkapseln gemäß einer
sechsten bevorzugten Ausführungsform
nach der Erfindung, wobei:
Fig. 8(1) eine perspektivische Ansicht eines Ver
arbeitungsmaterials und einer bei der
Erfindung eingesetzten Einkapselung ist,
Fig. 8(2) eine perspektivische Ansicht der Ein
kapselung in einem gasevakuierten Zu
stand ist,
Fig. 8(3) eine perspektivische Ansicht des Ver
arbeitungsmaterials ist, das mittels
Schweißen dicht in die Verkapselung
eingeschlossen ist, und
Fig. 8(4) eine perspektivische Ansicht einer Ein
kapselung im dicht verschlossenen Zustand
ist,
Fig. 9 eine schematische Ansicht zur Verdeut
lichung einer Einkapselung in vergrößer
tem Maßstab gemäß einer sechsten bevor
zugten Ausführungsform nach der Erfin
dung, bei welchem das Überlappungs
schweißen angewandt ist,
Fig. 10 eine schematische Schnittansicht einer
Einkapselung, welche ein Verarbeitungs
material mit einer Beschichtungslage
umgibt,
Fig. 11 eine schematische Schnittansicht eines
Verarbeitungsmaterials, das in einer
Einkapselung mit einem ausgenommenen Teil
zur Aufnahme des Verarbeitungsmaterials
dicht eingeschlossen ist,
Fig. 12 eine schematische perspektivische Ansicht
eines Verarbeitungsmaterials, das in
eine Einkapselung mit einer großen Anzahl
von ausgenommenen Teilen zur Aufnahme
des Verarbeitungsmaterials dicht einge
schlossen ist,
Fig. 13 eine Teilausschnittansicht einer Vor
richtung zur Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung, welche derart aus
gelegt ist, daß man eine Einkapselung
mittels des Laserstrahlschweißens er
hält,
Fig. 14 eine Teilausschnittansicht einer Vor
richtung zur Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung, welche derart ausge
legt ist, daß man eine Einkapselung mit
tels des Laserstrahlschweißens in einer
Vakuumkammer erhält,
Fig. 15 eine Ausschnittsansicht einer Vorrich
tung zum Herstellen einer Einkapselung
nach der Erfindung, welche derart ausge
legt ist, daß man eine Einkapselung mit
tels des Elektronenstrahlschweißens
erhält,
Fig. 16 eine schematische Ansicht zur Verdeutli
chung eines üblichen Verfahrens,
Fig. 17 eine schematische Ansicht zur Verdeut
lichung eines weiteren üblichen Verfah
rens, und
Fig. 18(1) und 18(2) schematische Ansichten zur Verdeutlichung
einer spulenähnlichen Einkapselungskon
traktion, welche bei den üblichen Ver
fahrensweisen auftritt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1(1) bis 1(4) sind Schritte
zur Ausbildung einer Einkapselung 10 gemäß einer ersten
bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung verdeut
licht, d. h. von einer solchen Einkapselung, die von einer
gefalteten Metallfolie gebildet wird, zwischen der ein Ver
arbeitungsmaterial 11 zwischen den darüberliegenden und da
runterliegenden Metallfolienteilen zur Formung des Mate
rials zu einer zylindrischen Gestalt vorgesehen ist.
Wie in Fig. 1(1) gezeigt ist, wird ein Grünling oder ein Preß
ling aus pulverförmigem Bearbeitungsmaterial 11 in eine ge
faltete Metallfolie 12 mit einer Dicke von 30 bis 300 µm ein
gewickelt. Die offenen Seiten der gefalteten Metallfolie 12
werden mittels des Saumschweißens verschlossen, wie dies bei
13 angedeutet ist, wobei eine Öffnung 14 als eine Evakuierungs
öffnung frei bleibt. Eine Leitung 15 von einer Vakuumpumpe 16
wird in die Evakuierungsöffnung 14 eingeführt, wie dies in
Fig. 1(2) gezeigt ist, um die Gase zu evakuieren, und dann
wird die Evakuierungsöffnung 14 auf ähnliche Weise mittels
des Saumschweißens 13 A geschlossen, wie dies in Fig. 1(3)
gezeigt ist, um eine evakuierte und dicht geschlossene Me
talleinkapselung 10 zu bilden, die das Verarbeitungsmaterial
11 enthält.
Die Metalleinkapselung 10 ist in einer HIP-Vorrichtung 17 an
geordnet und wird einer HIP-Behandlung in einer Verarbeitungs
kammer 17 A unterzogen, wie dies in Fig. 1(4) gezeigt ist. Ins
besondere ist der Grünling oder der Preßling 11 der Kapsel 10
einer Druckverformung mittels des synergistischen Effekts
aus dem Druckgasmedium und der Wärme ausgesetzt.
Fig. 1(4) zeigt bei 18 einen Hochdruckbehälter, bei 19 Ver
schlüsse und bei 20 einen Wärmeisoliermantel, wobei mit 22
eine Heizeinrichtung und mit 23 ein Preßgestell gezeigt ist.
In den Fig. 2(1) bis 2(3) sind die Schritte zum Einkapseln
gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Er
findung verdeutlicht. Hierbei ist ein zylindrisches Verar
beitungsmaterial 31 zwischen zwei gesonderten Metallfolien
32 und 32 a zur Bildung einer Einkapselung angeordnet. Fig. 2(2)
ist eine Schnittansicht in Richtung des Pfeils A in Fig. 2(1)
und Fig. 2(3) ist eine Ansicht einer dicht eingeschlossenen
Verkapselung, die man am Ende des Verfahrens erhält.
Das Verarbeitungsmaterial 31 ist in 30 bis 300 µm dicke Me
tallfolien 32 und 32 a eingewickelt und nach dem Fixieren der
Umfangsabschnitte der Metallfolien zwischen den Halterahmen
34 mit Hilfe von Schrauben 35 und dem Evakuieren der Gase
über eine Evakuierungsöffnung 96 werden die Metallfolien mit
tels des Elektronenstrahlschweißens zur Bildung von Abdich
tungen 33 miteinander verschweißt.
Die erhaltene Einkapselung 30 wird mittels des isostatischen
Heißpressens auf dieselbe wie zuvor beschriebene Weise behan
delt bzw. verarbeitet.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3(1) bis 3(3) sind die Schritte
zum Einkapseln gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform
nach der Erfindung gezeigt. Hierbei wird ein Verarbeitungs
material 41 mit einer scheibenähnlichen Gestalt zwischen zwei
gesonderten Metallfolien 42 und 42 a angeordnet, welche zu
einer Einkapselung zu verformen sind.
Insbesondere zeigt Fig. 3(1) das scheibenähnliche Material 41,
das mittels des isostatischen Heißpressens oder des isosta
tischen Warmpressens zu bearbeiten ist, und Fig. 3(2) zeigt
zwei Metallfolien 42 und 42 a, die zu einer Einkapselung zu
zuschneiden sind. Wie insbesondere in Fig. 3(3) gezeigt ist,
sind die darüberliegenden und darunterliegenden Metallfolien
teile um das dazwischenliegende Verarbeitungsmaterial 41 in
innigem Kontakt miteinander mit Hilfe einer Klemme bzw.
Klammer 43 gehalten. Dann werden die in innigem Kontakt ste
henden Abschnitte mit Hilfe einer Lichtstrahlschweißmaschine
44 zusammengeschweißt, wie dies in Fig. 3(4) gezeigt ist.
Wie in Fig. 3(3) gezeigt ist, ist das Verarbeitungsmaterial
41, das zwischen den Metallfolien 42 und 42 a angeordnet ist,
zwischen die oberen und unteren Klemmringe 45 und 46 der Klem
me 43 gelegt. Eine Anzahl von Schrauben 47, die durch die obe
ren und unteren Ringe gehen, ist vorgesehen, und Muttern 48
werden angezogen, um die darüberliegenden und darunterliegen
den Metallfolienabschnitte 42 und 42 a um das Verarbeitungsma
terial 41 in innigem Kontakt miteinander zu halten.
In Fig. 3(4) ist mit der Bezugsziffer 49 eine Vorschubein
richtung (ein Drehtisch bei dieser speziellen Ausbildungsform)
bezeichnet, die in einer Ebene parallel zur Metallfolienfläche
bewegbar ist. Die Vorschubeinrichtung bzw. Fördereinrichtung
49 enthält einen zylindrischen Drehtisch 50 a, der auf einem
Grundständer 50 b angebracht ist, der eine ähnliche zylindri
sche Gestalt hat, und einen Motor (nicht gezeigt), der in dem
Grundgestell 50 b untergebracht ist, um den Tisch 50 a, auf
dem die Klemme 43 angebracht ist, die das Verarbeitungsma
terial 41 zwischen den Metallfolien 42 und 42 a hält,
zu drehen. Mit 51 ist ein Tragteil bezeichnet, das zum Tragen
des Verarbeitungsmaterials 41 und der Metallfolien 42 und 42 a
auf stabile Weise auf dem Drehtisch 50 a dient. Die Vorschub
einrichtung 49 ist an einer Basis 52 angebracht. Zusätzlich
zu der Vorschubeinrichtung 49 trägt die Basis 52 eine Trag
säule 53 an einer Seite der Vorschubeinrichtung 49. Die
Tragsäule 53 wird von einem Metallrohr gebildet, das eine
Y-Achsenvorschubwelle 54 hat, die über eine obere Öffnung
passend in diesem angeordnet ist. Die Y-Achsenvorschubwelle
54 ist relativ zu der Tragsäule 53 in Richtung Y-Y′ in
Fig. 3(4) bewegbar. Eine Stellschraube 55, die an einem
oberen Teil der Tragsäule 53 angebracht ist, ist mit der
Y-Achsenvorschubwelle 54 über eine Zahnstangeneinrichtung
verbunden. Ein Tragteil 56, das in einem oberen Teil der
Y-Achsenvorschubwelle 54 festgelegt ist, trägt eine X-Achsen
vorschubwelle 57 zur Ausführung einer Bewegung in Richtung
X-X′ in Fig. 3(4).
Ein Lampengehäuse 58 einer Lichtstrahlschweißmaschine 44 ist
fest an einem Ende der X-Achsenvorschubwelle 57 auf der Seite
der Vorschubeinrichtung 49 und an einer Stelle über der Me
tallfolie 42 angebracht. Die Achse des Lichtstrahls 59 ist im
wesentlichen in einer Richtung senkrecht zu der Fläche der
Metallfolie 42 gerichtet. Die Lichtstrahlschweißmaschine 44
wird von dem Lampengehäuse 58 und einer Lampenanlaßeinrich
tung 60 gebildet, die an der Seitenwand des Lampengehäuses
58 auf der Seite der Tragsäule 53 angebracht ist.
Bei diesem Beispiel kann die Vorschubeinrichtung derart aus
gelegt sein, daß sie die Einkapselung oder die Schweißmaschi
ne in Abhängigkeit von der Eignung unter Berücksichtigung der
Größen, der Gewichte und der Einkapselung sowie der Schweiß
maschine und weiteren Bedingungen bewegen. Insbesondere ist
es erwünscht, die Einkapselung in dem Fall zu bewegen, bei
dem kleine Abmessungen vorhanden sind, und die Schweißma
schine in dem Fall zu bewegen, wenn die Kapselung große Ab
messungen hat. Unter der Bezeichnung "eine Ebene im wesent
lichen parallel zu" ist zu verstehen, daß die Bewegungsebene
derVorschubeinrichtung möglichst parallel zu der Metall
folienfläche sein sollte, obgleich geringfügige Abweichungen
nicht zu Schwierigkeiten führen. Die Bezeichnung "eine Rich
tung im wesentlichen vertikal zu" bedeutet, daß es erwünscht
ist, daß sie vertikal zu der Metallfolienoberfläche ist, ob
gleich geringfügige Abweichungen zu keinen Schwierigkeiten
führen.
Wenn gemäß einem Grundgedanken der Erfindung die darüber
liegenden und darunterliegenden Metallfolienteile um das
Verarbeitungsmaterial in innigem Kontakt mit diesem ge
bracht werden, ist es wichtig, daß die Spaltbreite zwischen
den Kontaktteilen kleiner als 1/10 der Metallfoliendicke ist.
Dies ist notwendig, um die Metallfolien mittels Licht, Laser
oder eines Elektronenstrahls frei von Brüchen an der Schweiß
naht zu verschweißen. Wenn der Abstand größer als 1/10 ist,
besteht die Neigung, daß die Schweißnaht Brüche bekommt oder
daß unverschweißte Teile vorhanden sind, so daß man keine zu
verlässige Abdichtung erreichen kann. Die Schweißverfahren,
die bei der Erfindung eingesetzt werden können, umfassen das
Lichtstrahlschweißen, das Laserschweißen und das Elektronen
strahlschweißen. Diese Verfahrensweisen sind zum Schweißen
von sich überlappenden Metallfolien mit einer Dicke von 30
bis 300 µm im Vergleich zu anderen Verfahren geeignet, die
schwierig infolge der Schwierigkeiten, wie das Tropfen oder
einer unzulänglichen Verschmelzung, anzuwenden sind.
Nunmehr wird das Einkapseln eines Verarbeitungsmaterials vor
dem isostatischen Warmpressen oder isostatischen Heißpressen
gemäß dem Verfahren nach der Erfindung schrittweise unter Be
zugnahme auf die Fig. 3(1) bis 3(4) erläutert.
Zuerst werden ein Verarbeitungsmaterial 41 und zwei Metall
folienstreifen 42 und 42 a bereitgestellt (Fig. 3(1) und
3(2)), und dann wird das Verarbeitungsmaterial 41 zwischen
die Metallfolien 42 und 42 a gelegt.
Dann werden die überlappenden Metallfolienteile 42 und 42 a
um das Verarbeitungsmaterial 41 zwischen die oberen und un
teren Ringe 45 und 46 der Klemme 43 eingeführt und gehalten,
und anschließend werden die Schrauben 47 und Muttern 48 an
gezogen, um die Metallfolien 42 und 42 a in innigen Kontakt
miteinander zu bringen (Fig. 3(3)).
In diesem Zustand werden das Verarbeitungsmaterial 41, die
Metallfolien 42 und 42 a und die Klemme 43 an dem Drehtisch
50 a mittels einer Befestigungseinrichtung (nicht gezeigt)
fixiert, und das Verarbeitungsmaterial 41 und die Metall
folien 42 und 42 a werden in einem stabilisierten Zustand
unter Verwendung der Tragteile 51 in Form von Distanz
stücken o. dgl. gehalten.
Dann wird die Position des Lampengehäuses 58 der Lichtstrahl
schweißmaschine 44 in X-X-Richtung dadurch eingestellt,
daß die X-Achsenvorschubwelle 57 bewegt wird, und dann er
folgt eine Brennpunkteinstellung des Lichtstrahls 59 da
durch, daß mittels der Stellschraube 45 das Lampengehäuse 58
nach oben oder unten bewegt wird. Anschließend wird wäh
rend der Drehung des Drehtisches 50 a die Abgabe des Licht
strahls 59 in einzelnen Bestrahlungsdosen dadurch eingelei
tet, daß die Lampenstarteinrichtung 60 in Betrieb genommen
wird, um die in innigem Kontakt miteinander stehenden Metall
folienteile 42 und 42 a miteinander zu verschweißen, so daß
das Verarbeitungsmaterial 41 in dicht geschlossenem Zustand
in der Metallfolie eingekapselt ist (Fig. 3(4)).
Das so eingekapselte Verarbeitungsmaterial wird einer HIP-
Behandlung auf dieselbe wie zuvor beschriebene Weise unter
zogen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4(1) bis 4(4) sind die Schrit
te zum Einkapseln gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungs
form nach der Erfindung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform
wird ein Verarbeitungsmaterial 72 in eine Bleifolie 71 mit
einer Dicke von 30 bis 300 µm eingewickelt, und die offene
Seite 73 des Bleifolienbeutels wird in einer Kupferklemm
backe 75 zwischen Kupferklemmplatten 74 ergriffen, die mit
Hilfe von Schrauben 76 in ihrer Position festgelegt sind.
Die offene Seite 73, die von der Klemmplatte vorsteht, ins
besondere der Dichtungsabschnitt 73, wird dann unter Be
strahlung mittels eines Lichtstrahles 78 in einer Inertgas
atmosphäre dicht verschlossen, die beispielsweise dadurch
erzeugt wird, daß Argongas oder ein anderes Inertgas über
eine Düse 77 zugeführt wird.
Das so eingekapselte Verarbeitungsmaterial wird einer HIP-
Behandlung auf dieselbe wie zuvor beschriebene Weise unter
worfen.
Die Bleifolie, die das Verarbeitungsmaterial 72 umgibt und
in der Klemmeinrichtung 79 ergriffen ist, wie dies in
Fig. 4(1) gezeigt ist, wird in einer Vakuumkammer 80 dicht
verschlossen, welche unter Vakuum steht, wozu ein Licht
strahl 78 auf und längs des Dichtungsteils 73 gerichtet wird.
Wie in Fig. 4(4) gezeigt ist, wird der Lichtstrahl 78 von ei
ner Lichtstrahlschweißmaschine 82 in die Vakuumkammer 80
über ein Fenster gerichtet, in das ein Flächenstück eines
transparenten, lichtdurchlässigen Materials 81, wie Quarz
glas, hermetisch dicht abgeschlossen mittels eines O-Rings
eingepaßt ist. Die Vakuumkammer 80 wird von einem Wagen oder
einer geeigneten Bewegungseinrichtung 83 getragen, wobei die
Schweißmaschine 82 nach oben und unten mittels einer Stell
schraubeneinrichtung 84 zur Einstellung ihrer Position
in vertikaler Richtung bewegt werden kann.
Das Lichtstrahlschweißen in der Vakuumkammer wird nachste
hend näher unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Einkapselungsvorrichtung
nach Fig. 3(4), welche eine Vakuumkammer 90 umfaßt, die auf
dem Drehtisch 50 a vorgesehen ist und die Klemme 43 sowie
ein Verarbeitungsmaterial 41 und die Metallfolien 42 und 42 a
aufnimmt, die in der Klemme 43 ergriffen sind, um eine Ein
kapselung mittels Lichtstrahlschweißen im Vakuum zu bilden.
In Fig. 5 ist die Vakuumkammer mit einem ringähnlichen Ver
schlußdeckel 92 mit einem Fenster 91 versehen, der einen
scheibenähnlichen, lichtdurchlässigen, hermetisch eingepaßten
Glasring hat, wobei ein zylindrischer Behälterteil vorgesehen
ist, der am Bodenende geschlossen ist und der am oberen Ende
mittels eines Verschlußdeckels 92 öffen- und verschließbar
ist.
Am oberen Ende des Behälters 93 ist ein O-Ring 94 eingebettet,
der hermetisch den Zwischenraum zwischen dem Verschluß 92
und dem Behälter 93 abschließt. Mit 95 ist eine Fixierein
richtung bezeichnet, welche die Klemme 43 in der Vakuumkam
mer 90 fest in ihrer Position hält.
Bei dieser speziellen Ausbildungsform wird die Klemme 43 in
die Vakuumkammer 90 zusammen mit dem Verarbeitungsmaterial
41 und den Metallfolien 42 und 42 a eingebracht, die mittels
der Klemme 43 ergriffen sind, und anschließend erfolgt eine
Evakuierung der Gase aus der Vakuumkammer 90 mit Hilfe der
Vakuumpumpe (obgleich die Evakuierungseinrichtung in der
Zeichnung nicht dargestellt ist). In diesem Zustand wird
der Lichtstrahl 59 in die Vakuumkammer 90 über das licht
durchlässige Glasfenster 91 projiziert, während der Drehtisch
50 a in Drehung versetzt wird, so daß das Verarbeitungsmate
rial 41 in einer Einkapselung mittels einer kreisförmigen
Überlappungsschweißung im Vakuum dicht eingeschlossen wird.
Obgleich als ein Fenster bei dieser bevorzugten Ausführungs
form ein Glasfenster eingesetzt wird, kann es erwünscht
sein, Quarz für das Fenster zu verwenden, da es eine aus
gezeichnete Lichtdurchlässigkeit hat und leicht herstellbar
und verfügbar ist.
Wenn eine Einkapselung unter Vakuum wie bei der Ausführungs
form nach Fig. 5 gebildet wird, kann man ein Erzeugnis mit
hoher Qualität ohne Restluft in besonderen Räumen in der Ein
kapselung oder in Poren des Verarbeitungsmaterials erhalten
wodurch eine Oxidation des Verarbeitungsmaterials verhindert
wird, welche zu Qualitätsverschlechterungen bei dem Ender
zeugnis führen würde.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6(1) bis 6(3) ist eine fünfte
bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung gezeigt, bei
der ein Verarbeitungsmaterial 106 in einer Folie 197 mit
einer Dicke von 30 µm bis 300 µm aus rostfreiem Stahl oder
Blei eingewickelt ist und dieses in einer Klemmbacke 105
ergriffen ist, die von einer Kupferklemmplattenfläche 101 und
einem Paar von Kupferklemmplatten 103 und 103′ gebildet wird,
die mit einem ausgenommenen Abschnitt 102 versehen sind und
an der Flächenplatte 101 mittels Schrauben (nicht gezeigt)
befestigt sind, welche in Schrauböffnungen 104 eingesetzt
sind. Die überlappenden Folienabschnitte werden in dieser Form
mittels Schmelzschneiden mit Hilfe eines Lichtstrahls oder
eines Laserstrahls dicht verschlossen, welcher längs des
Schlitzes zwischen den beiden Klemmplatten 103 auftrifft,
um somit eine Einkapselung zu bilden.
Bei der fünften bevorzugten Ausführungsform werden die Me
tallfolien mittels des Schmelzschneidens dicht verschlossen,
das auch in einer Inertgasatmosphäre erfolgen kann, indem
Argongas über eine Düse 77 in Fig. 6(2) zugeleitet wird. Jene
Teile, die in Fig. 6(2) mit einem Kreis umrandet sind, sind
in vergrößertem Maßstab in Fig. 6(3) gezeigt.
Anstelle der Klemmeinrichtung unter Verwendung von Schrauben
und Muttern bei den voranstehend beschriebenen bevorzugten
Ausführungsformen kann es erwünscht sein, eine Klemmeinrich
tung der Magnetbauart einzusetzen, die sich leichter hand
haben läßt.
Ein Beispiel einer Klemmeinrichtung der Magnetbauart ist in
den Fig. 7(1) und 7(2) in einer Schnittansicht und einer Drauf
sicht jeweils gezeigt. Mit 41 ist ein Verarbeitungsmaterial
und mit 42 und 42 a sind Metallfolien bezeichnet. Die Bezugs
zeichen 111 und 112 beziehen sich auf ein Paar von oberen
und unteren, scheibenähnlichen Klemmteilen einer inneren Klem
me, welche einander gegenüberliegend angeordnet sind, um da
zwischen die Metallfolien 42 und 42 a zu erfassen. Auf der
Oberseite des oberen Klemmteils 111 ist ein Magnet 113 ange
bracht, das die oberen und unteren Klemmteile 111 und 112
in innigem Kontakt miteinander um die Metallfolien 42 und 42 a
hält. Andererseits beziehen sich die Bezugszeichen 114 und
115 auf ein Paar von oberen und unteren Klemmteilen einer
äußeren Klemme, die jeweils eine ringähnliche oder scheiben
ähnliche Gestalt haben.
Das ringähnliche, obere Klemmteil 114 ist derart angeordnet,
daß es den Begrenzungsrand der ausgenommenen Seite des schei
benähnlichen, unteren Klemmteils 115 unter Zwischenlage der
Metallfolien 42 und 42 a berührt. Auf der Oberseite des oberen
Klemmteils 114 ist ein Ringmagnet 116 angebracht, der das
untere Klemmteil 115 in innigem Kontakt mit dem oberen Klemm
teil 114 über die Metallfolien 42 und 42 a anzieht, die da
zwischen ergriffen sind. Somit werden die darüberliegenden
und darunterliegenden Metallfolien 42 und 42 a in innigem Kon
takt miteinander durch die inneren und äußeren Klemmteile ge
halten.
Die inneren und oberen Klemmteile 111 und 112 der inneren
Klemme sind konzentrisch zueinander angeordnet, wobei ein
ringähnlicher Zwischenraum 117 zwischen den oberen Klemm
teilen 111 und 114 der inneren und äußeren Klemmen frei
bleibt, durch die der Lichtstrahl oder der Laserstrahl geht
und auf die zu schweißenden Metallfolien gerichtet wird.
Die Klemmeinrichtung in Fig. 7 ist bestimmungsgemäß zum Ein
satz beim Kreisschweißen wie bei der dritten bevorzugten Aus
führungsform einsetzbar. Natürlich kann eine ähnliche Klemm
einrichtung der Magnetbauart bei dem geradlinigen Schweißen
zum Einsatz kommen, wie dies bei der vierten und fünften be
vorzugten Ausführungsform der Fall ist.
In den Fig. 8(1) bis 8(4) ist eine sechste bevorzugte Aus
führungsform nach der Erfindung gezeigt. In Fig. 8(1) ist
mit 121 eine Metalleinkapselung für die HIP-Behandlung be
zeichnet. Diese umfaßt ein Paar von viereckförmigen Metall
folien 122 und 122 a, welche einander überlappen und die die
Form eines Beutels haben, der an einer Seite offen ist und
an den anderen drei Seiten durch eine Schweißnaht geschlos
sen ist. Das Material für die Metallfolien 122 wird unter
Berücksichtigung der HIP-Temperatur, der Reaktivität des
Verarbeitungsmaterials usw. gewählt, und in bevorzugter Weise
wird ein weiches Material verwendet, um die Nachteile der
entsprechenden üblichen Teile auszuräumen. Beispielsweise
wird bevorzugt Aluminium, Blei, Weichstahl, rostfreier Stahl,
Platin, Molybdän o. dgl. Material für die Folien verwendet.
Im Hinblick auf die Weichheit sollte die Dicke der Metall
folien 122 kleiner als 300 µm, vorzugsweise kleiner als
100 µm sein, während im Hinblick auf die Schweißbarkeit es
bevorzugt wird, daß die Dicke größer als 30 µm ist. Die Schweiß
naht 124 kann mittels des Elektronenstrahlschweißens, des
Lichtstrahlschweißens oder des Laserstrahlschweißens er
stellt werden.
Mit 126 ist ein Verarbeitungsmaterial bezeichnet, das ein
Grünling oder ein Preßling aus Keramikmaterial, Harz oder
Metallpulver sein kann, der zur Formgestaltung in eine Form
eingebracht wird, oder es kann sich um zwei oder mehr Ar
ten von plattenähnlichen oder bahnähnlichen, zu verbinden
den Proben handeln.
Nach dem Einbringen des Verarbeitungsmaterials 126 in die
Einkapselung 121 über die Öffnung 123 wird eine Evakuierungs
leitung 127 in die Einkapselung 121 über die Öffnung 123 ein
geführt, die dann unter Verwendung eines Klebstoffs oder
mittels Löten hermetisch dicht verschlossen wird. Die Leitung
bzw. das Rohr 127 kann aus Metall oder einem synthetischen
Harz bestehen. Ein Klebstoff der Epoxydharzreihe ist die ge
eignetste Einrichtung zum dichten Verschließen der Öffnung
123, die jedoch auch mittels Löten dicht verschlossen werden
kann, wie dies mit 128 bei einem Metallrohr 127 verdeutlicht
ist.
Dann wird nach Fig. 8(3) eine Leitung 129 einer Vakuumpumpe
oder einer anderen Evakuierungseinrichtung an das Rohr 127
angeschlossen, um die Gase aus der Einkapselung 121 abzu
führen. Sobald eine vorbestimmte Vakuumgröße erreicht ist, wird
die Einkapselung 121 mit Hilfe des Überlappungsschweißens
der darüberliegenden und darunterliegenden Metallfolien 122
und 122 a an einer Stelle zwischen dem Verarbeitungsmaterial
126 und dem Rohr 127 dicht verschlossen. Dann werden die über
flüssigen Metallfolienabschnitte, die mit dem Rohr 127 ver
bunden sind, mit Hilfe von Scheren oder anderen geeigneten
Einrichtungen abgetrennt, um ein eingekapseltes Verarbei
tungsmaterial 126 zu erhalten, das in der Einkapselung 121
dicht eingeschlossen ist. Für das Überlappungsschweißen nach
dem Evakuieren mittels Pumpen ist es geeignet, das Licht
strahlschweißen, das YAG-Laserstrahlschweißen oder das Elek
tronenstrahlschweißen einzusetzen. Um eine luftdichte
Schweißnaht beim Überlappungsschweißen zu bilden, werden
in bevorzugter Weise die überlappenden Metallfolien 122
und 122 a in innigem Kontakt miteinander derart gehalten,
daß eine Spaltbreite zwischen den überlappenden Metall
folien vorhanden ist, die kleiner als 1/10 der Metallfolien
dicke ist. Da die Temperatur in dem Schweißteil ansteigen
kann, kann die Möglichkeit der Bildung von Falten oder Run
zeln infolge der Wärmedehnung gegeben sein, und in bevor
zugter Weise wird die Einkapselung 121, ausgehend von gegen
überliegenden Seiten mittels Klemmeinrichtungen 131 und 131 a
gehalten, die nahe an der Schweißstelle liegen, während ein
abgegebener YAG-Laserstrahl 132 auf die Schweißstelle gerich
tet wird, wie dies insbesondere in Fig. 9 gezeigt ist.
Gemäß einem weiteren Gedanken nach der Erfindung wird die
Gasevakuierung erleichtert, da die Einkapselung, die das Ver
arbeitungsmaterial enthält, aus Metallfolien ausgebildet ist,
so daß beim Vakuumpumpen leicht eine Verformung zu einer Ge
stalt erreicht werden kann, die sich an die Kontur der Außenflächen
des Verarbeitungsmaterials anpaßt.
Wenn das Überlappungsschweißen der Einkapselung längs einer
Linie zwischen dem Verarbeitungsmaterial und dem Evakuierungs
rohr nach dem Vakuumpumpen vorgenommen wird, sind die über
lappenden Metallfolienteile in innigem Kontakt miteinander
infolge der Gasevakuierung. Hierdurch wird der Schweißvorgang
erleichtert und es wird ein Beitrag zur Ausbildung einer guten
Abdichtung geleistet.
Wenn die Metallfolie der Einkapselung leicht an dem Verar
beitungsmaterial während der HIP-Behandlung haften kann, ist
es erwünscht, eine Überzugsschicht 143 aus nicht-sinterbarem
keramischem Werkstoff o. dgl. auf den Oberflächen des Verar
beitungsmateriales 141 oder auf den inneren Flächen der Ein
kapselung 142 aufzubringen, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist,
wobei der Auftrag mittels Schmelzbeschichten oder Aufsprühen
erfolgen kann. Anstelle der Überzugsschicht 143 kann ein ke
ramisches Papier zwischen dem Verarbeitungsmaterial 141 und
der Einkapselung 142 angeordnet werden. Wenn andererseits
das Material der Einkapselung 142 sich mit einem Verarbeitungs
material 141 als ein Teil des Erzeugnisses verbinden soll,
ist es erwünscht, eine Folie aus Zirkon oder Titan an einer
geeigneten Stelle in der Einkapselung als ein Sauerstoff
spender oder Stickstoffspender anzuordnen, so daß die Ober
fläche des Verarbeitungsmaterials 141 und die Innenfläche
der Einkapselung 142 sauber gehalten werden können.
Obgleich ein Paar von Metallfolien im überlappenden Zustand
bei den dritten und sechsten bevorzugten Ausführungsformen
zum Einsatz kommt, kann eine Metallfolie in gefaltetem Zu
stand wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform oder
eine Anzahl von Metallfolien verwendet werden, die sich über
lappen und mit einer Lage aus Verarbeitungsmaterial abwech
seln. Ferner ist es erwünscht, die Metallfolien in einem
Behälter in geeigneter Gestalt in dem Fall vorzuformen, daß
das Verarbeitungsmaterial eine große Dicke hat, und wenn im
eingespannten Zustand leicht Runzeln an der Metallfolie in
einem solchen Maße auftreten können, daß der Schweißvorgang
verschwindet. Das Vorformen der Metallfolien ist auch in dem
Fall erwünscht, wenn das Verarbeitungsmaterial einer HIP-
Behandlung in Pulverform anstelle eines kompaktierten Grün
lings unterworfen wird.
Fig. 11 zeigt einen dieser Anwendungsfälle, bei dem ein schei
benähnliches Verarbeitungsmaterial 151 in einer Metallfolie
152 mit einem Flanschabschnitt und einer Ausnehmung auf
genommen ist. Das Verarbeitungsmaterial 151 ist dicht einge
schlossen mittels einer Metallfolie 153 vorgesehen, die auf
die Metallfolie 152 gelegt und an dem Flanschabschnitt des
letzteren angeschweißt ist.
Wenn man gleichzeitig eine relativ große Anzahl von klein be
messenen Materialien bearbeiten möchte, kann es im Hinblick
auf die Effizienz zweckmäßig sein, eine Metallfolie 162 zu
verwenden, die mit einer entsprechenden Anzahl von Ausneh
mungen 161 versehen ist, um darin das Verarbeitungsmaterial
aufzunehmen. Darüber wird eine Metallfolie 163 gelegt, und
an den Umfangsabschnitten erfolgt eine Verschweißung mit der
darunterliegenden Folie 162 mittels des Nahtschweißens wie
bei der voranstehend erläuterten Ausführungsform der Ein
kapselung in Form eines Beutels.
In Fig. 13 ist eine Vorrichtung gezeigt, die zur Durchfüh
rung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Hierbei
wird eine bewegliche Schweißmaschine der Laserbauart einge
setzt. Gleiche oder ähnliche Teile wie in Fig. 3(4) sind mit
den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung
kann zur Vermeidung von Wiederholungen entfallen. In Fig. 13
wird die mit 171 bezeichnete Laserschweißmaschine von einem
YAG-Lasergenerator 172 und einem Lichtfaserleiter 173 ge
bildet, der ein Ende hat, das mit dem Ausgangsende des Laser
generators 172 verbunden ist, und das mit einem Laserstrahl
projektionsanschluß 174 am anderen Ende versehen ist.
Der Laserstrahlprojektionsanschluß 174 ist auf einer Bewe
gungseinrichtung 175 zur Ausführung einer Bewegung längs ei
ner Ebene im wesentlichen parallel zu den Oberflächen der Me
tallfolien 42 und 42 a gelagert. Die Bewegungseinrichtung 175
umfaßt eine Kugelspindel 176, ein Paar von Kugelgehäusen 176 a
und 176 b, die mit den gegenüberliegenden Enden der Kugelum
laufspindel 176 verbunden sind und die jeweils die Kugeln
darin aufnehmen, und einen U-förmigen Rahmen 177, der die
Kugelgehäuse 176 a und 176 b darauf trägt.
Der Laserstrahlprojektionsanschluß 174 ist auf einem Wagen
oder Schlitten 178 angebracht, der mit der Kugelumlaufspin
del 176 zusammenarbeitet und in Y-Y′-Richtung in Fig. 13 be
wegbar ist. Durch Drehen der Kugeln bzw. Wälzkörper in den
Wälzkörpergehäusen 176 a und 176 b auf dem Tragrahmen 177 wird
der Laserstrahlprojektionsanschluß 174 des Lichtleitkabels
ebenfalls in eine Richtung senkrecht zu der Fläche in Fig. 13
bewegt. Mit 179 ist ein Tisch zum Tragen der Klemmeinrichtung
43 bezeichnet, welche das Verarbeitungsmaterial 41 längs der
einmündenden Metallfolien 42 und 42 a ergreift.
Der Laserstrahlprojektionsanschluß 174 bei der Vorrichtung
wird mit Hilfe der Kugelumlaufspindel 176 und den Wälzkörper
gehäusen 176 a und 176 b bewegt, wozu eine numerische Steu
erung (nicht gezeigt) vorgesehen ist. Hierdurch können die
Umfangsabschnitte der Metallfolien 42 und 42 a zur Bildung
einer Einkapselung des darin befindlichen Verarbeitungsmate
rials 41 mittels Überlappungsschweißen verbunden werden. Der
Laserstrahl wird von dem YAG-Lasergenerator 172 erzeugt, der
sich in einer Stelle entfernt von dem Verarbeitungsmaterial
41 befindet und der durch das Lichtleitkabel 173 zu dem
Strahlprojektionsanschluß 174 geleitet wird, welcher den
Laserstrahl auf die Metallfolien richtet.
Wenn ein Lichtleitkabel wie bei dieser bevorzugten Ausfüh
rungsform zum Einsatz kommt, ist es möglich, nicht nur die
Schweißvorrichtung in einer beweglichen Position einzubauen,
sondern es kann erreicht werden, daß der Laserstrahl von
einem einzigen Lasergenerator auf eine Mehrzahl von Schweiß
köpfen verteilt werden kann. Abgesehen von der Auslegung
der Bewegung des gewichtsmäßig leichten Laserstrahlprojek
tionsanschlusses des Lichtleitkabels anstelle einer schweren
Schweißmaschine oder einer Vorschubeinrichtung für ein
Verarbeitungsmaterial läßt sich auf diese Weise eine
einfach ausgelegte Bewegungseinrichtung mit einem einfa
chen Aufbau bereitstellen, welche ermöglicht, daß die
Kosten der Vorrichtung sich insgesamt gesehen reduzieren
lassen und die Arbeiten sich mittels Roboter automatisie
ren lassen.
In Fig. 14 ist eine Ausführungsvariante der Einkapselungs
vorrichtung gezeigt, welche im wesentlichen mit der in
Fig. 13 gezeigten abgesehen davon übereinstimmt, daß die
Klemmeinrichtung 43, die das Verarbeitungsmaterial 41 und
die Metallfolien 42 und 42 a hält, in einer Vakuumkammer 90
aufgenommen ist, die auf dem Tragtisch 177 vorgesehen ist,
um das Verarbeitungsmaterial mittels der Laserschweißmaschi
ne unter Vakuum einzukapseln.
Fig. 15 zeigt ein weiteres Beispiel der Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei eine
Elektronenstrahlschweißmaschine als eine Schweißeinrichtung
zum Einsatz kommt. In Fig. 15 umfaßt die Elektronenstrahl
schweißmaschine ein hohles Gehäuse 181 und eine Elektronen
strahlerzeugungseinrichtung 190, die an dem Gehäuse 181
vorgesehen ist. Das Gehäuse 181 hat eine Vakuumkammer 182
in einem unteren Teil ihres Innenraums, welche über eine
Evakuierungsleitung 185 evakuierbar ist, und welche derart
angeordnet ist, daß ein eingekapseltes Verarbeitungsmaterial
183 (in einer Metallfolieneinkapselung) auf einem Vorschub
tisch 184 abgestützt werden kann. Der Vorschubtisch 184 ist
in eine Richtung bewegbar, die mit einem Pfeil in der Zeich
nung dargestellt ist, sowie in Richtung senkrecht zu der
Zeichenfläche. Im oberen Raum des Gehäuses 181 sind ein
Betrachtungsteleskop 188, eine Sammellinse 187 und eine Ab
lenkspule 186 untergebracht. Andererseits hat die Elektronen
strahlerzeugungseinrichtung 190 eine Kathode 191, eine Anode
193 und ein Gitter 192 an der Mündung, um einen Elektronen
strahl 194 zu erzeugen. Beim Arbeiten der Vorrichtung, die
in Fig. 15 gezeigt ist, wird ein Bearbeitungsmaterial 183
auf den Tisch 184 gelegt, und anschließend erfolgt eine Eva
kuierung der Vakuumkammer 182 mittels der Vakuumpumpe. Zu
diesem Zeitpunkt bleibt das Vakuum in der Kammer 182 norma
lerweise in der Größenordnung von höher als 10-4 Torr. Dann
wird der Elektronenstrahl 194 von der Elektronenstrahlerzeu
gungseinrichtung 190 auf das Material 183 in der Vakuumkam
mer 182 über ein Fenster 195 geschossen, um die das Material
193 umgebenden Metallfolien zu verschweißen. Während man durch
das Betrachtungsteleskop 188 blickt, läßt sich die Schweiß
stelle mit Hilfe des Vorschubtisches 184 grob einstellen und
mittels der Ablenkspule 186 fein einstellen.
Bei den voranstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungs
formen umfaßt das Verarbeitungsmaterial für die HIP-Behand
lung beispielsweise einen Grünling aus keramischem Pulver,
wie Aluminiumoxid, teilweise stabilisiertem Zirkonoxid, Ba
riumtitanat, Zinkoxid, Molybdändisulfid o.dgl., einen Grün
ling eines Metallpulvers mit hohem Schmelzpunkt, wie Molyb
dän, Wolfram o. dgl., einen Grünling aus Pulver aus interme
tallischen Verbindungen wie Ti-Al, Ni-Al o.dgl. oder zwei
oder mehr überlappende Platten oder Flächenstücke unterschied
licher Metalle oder eine Metallplatte oder Keramikplatte oder
ein Flächenstück mit einer mittels Schmelzsprühen aufgebrach
ten Keramikmasse oder eine Metallschicht.
Beim WIP-Behandlungsverfahren umfaßt das Bearbeitungsmate
rial beispielsweise ein Polymermaterial oder einen Grünling
aus einem Polymerpulver, wie Polyethylen mit ultrahohem
Molekulargewicht, Polyamid (Nylon), Cellulose o. dgl. oder
ein Material, das eine WIP-Temperatur von kleiner als 300°C
hat.
Nachstehend wird die Erfindung insbesondere anhand von be
vorzugten Beispielen nach der Erfindung und Vergleichs
beispielen erläutert.
Wie in den Fig. 1(1) bis 1(3) gezeigt ist, wurde ein Verar
beitungsmaterial gemäß den folgenden Schritten eingekapselt.
- 1) Keramikpulver auf Aluminiumoxidbasis wurde in eine Kautschukform eingebracht und mittels eines Druckes von etwa 1500 bar 1 Minute lang ausgeformt, so daß man einen Grünling mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Höhe von 100 mm erhält.
- 2) Der Grünling, den man von der CIP-Behandlung er hielt, wurde in eine rostfreie Stahlfolie von 100, 200 oder 300 µm eingewickelt und abgesehen von einem Teil wurden die sich überlappenden Folienteile dadurch verschweißt, daß eine Saumschweißmaschine längs den geraden Linien verfahren wurde.
- 3) Eine Leitung bzw. ein Rohr, die mit einer Vakuum pumpe verbunden ist, wurde durch eine Evakuierungsöffnung in dem nichtverschweißten Teil eingeführt und die Vakuumpumpe wurde in Betrieb genommen, um die Gase aus dem Metallfolien beutel (der das Verarbeitungsmaterial mit einer BN-Beschich tung darauf als ein Trennmittel enthält) abgezogen.
- 4) Während des Betriebs der Vakuumpumpe wurde die Evakuierungsöffnung mittels Schweißen dicht verschlossen.
- 5) Das Material in der so gebildeten Metallfolien einkapselung wurde in einer HIP-Behandlungsvorrichtung unter den Bedingungen gemäß den folgenden Wärmebehandlungseinzel heiten behandelt. 1250°C×2000 bar×1h.
- 6) Nach der HIP-Behandlung wurde die Metallfolien einkapselung unter Verwendung einer Schere aufgeschnitten, um das ausgeformte Erzeugnis zu entnehmen.
Die Metallfolie mit der jeweiligen Dicke führte zu einem Er
zeugnis, das üblichen entsprechenden Teilen hinsichtlich der
Dichte und anderen Eigenschaften äquivalent ist.
Wie in den Fig. 2(1) bis 2(3) gezeigt ist, wurde ein Verar
beitungsmaterial mit den folgenden Schritten eingekapselt.
- 1) Polytetrafluorethylen (nachstehend einfach als "PTFE" bezeichnet) wurde durch das isostatische Kaltpressen geformt, so daß man einen Grünling mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Höhe von 100 mm erhielt.
- 2) Der gemäß dem CIP-Verfahren gebildete Grünling wurde zwischen Aluminiumfolien mit einer Dicke von 50 µm gelegt und die Endabschnitte der Aluminiumfolien wurden unter Verwendung der Klemmbacke fixiert.
- 3) Die Einkapselungsaluminiumfolien und die Klemm backe wurden in eine Vakuumkammer für das Elektronenstrahl schweißen gebracht und dort fixiert (nachstehend als "EBW" bezeichnet).
- 4) Die Aluminiumfolien wurden durch EBW nach der Vorbehandlung der Vakuumkammer auf eine Temperatur von 150°C und einem ausreichenden Vakuum dicht verschlossen.
- 5) Das so in die Aluminiumfolien eingekapselte Material wurde in einer HIP-Vorrichtung unter den Bedingungen basierend auf dem nachstehend angegebenen Wärmebehandlungs muster behandelt. 370°C×etwa 1000 bar×3 h.
- 6) Nach der HIP-Behandlung wurde die Einkapselung unter Verwendung einer Schere durchgetrennt, um das aus geformte Erzeugnis zu entnehmen. Das Erzeugnis war frei von Hohlräumen, die bei der CIP-Behandlung vorhanden waren, das Erzeugnis hatte eine Dichte, die äquivalent oder größer als jene bei üblichen Teilen (Sintererzeugnisse) ist.
- 1) Ti-Al-Pulver (Ti=61%) wurde in eine Kautschukform eingebracht und mittels isostatischem Kaltpressen unter Aufrechterhaltung eines Drucks von etwa 1000 bar während 3 Minuten ausgeformt, so daß man einen Grünling mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Höhe von 100 mm erhält.
- 2) Der nach dem CIP-Verfahren ausgeformte Grünling wurde in rostfreie Stahlfolien mit einer Dicke von 100 µm nach dem Aufbringen eines Keramikpapiers um den Körper, um ein Haften der rostfreien Stahlfolien an dem gemäß dem CIP- Verfahren ausgeformten Körper aus Ti-Al zu verhindern, ein gewickelt, um insbesondere die Entfernung der Einkapselung nach einer HIP-Behandlung zu erleichtern.
- 3) Das Einkapselungsmaterial wurde mit Hilfe der Klemmbacke wie bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform fixiert und es wurde fest in einer Vakuumkammer für EBW ange bracht.
- 4) Der Einkapselungsteil wurde mit Hilfe von EBW nach einer Vorkonditionierung der Vakuumkammer auf 400°C und ein ausreichendes Vakuum dicht verschlossen.
- 5) Das so in die rostfreien Stahlfolien eingekapselte Material wurde in einer HIP-Vorrichtung unter den Verhältnis sen gemäß den folgenden Wärmebehandlungsbedingungen ausge formt: 1050°C×etwa 1500 bar×2 h.
- 6) Nach der HIP-Behandlung konnte das ausgeformte Erzeugnis leicht dadurch entnommen werden, daß die Einkapse lung unter Verwendung einer Schere aufgetrennt wurde. Das Erzeugnis haftete nicht an der Folie an und es trat keine Schmelzverbindung mit der Folie auf.
Die Klemmvorrichtung nach den Fig. 4(1) bis 4(3) kam bei
diesem Beispiel zum Einsatz.
- 1) Pulver aus Polyethylen mit ultrahohem Molekular gewicht (das nachstehend der Einfachheit halber mit "UHMW-P" bezeichnet wird) wurde zu einem Grünling mit einem Durchmes ser von 60 mm und einer Dicke (t) von 5 mm mittels einer Formpresse geformt.
- 2) Der so ausgeformte Grünling wurde in einen Beutel aus einer Bleifolie mit einer Dicke von 100 µm eingebracht, und während der Endabschnitt des Beutels in einer Klemmbacke in ausreichendem Maße ergriffen war, wurde der Beutel mit tels des Lichtstrahlschweißens längs des Randes (Vorsprungs breite =2 mm) dicht verschlossen.
- 3) Das so in die Bleifolie eingekapselte Material wurde an einer HIP-Vorrichtung unter den Bedingungen gemäß den folgenden Wärmebehandlungseinzelheiten ausgeformt. Erwärmen auf 160°C, etwa 1000 bar×30 min.
- 4) Nach der HIP-Behandlung wurde das ausgeformte Erzeugnis dadurch entnommen, daß unter Verwendung einer Schere die Einkapselung durchgetrennt wurde. Das Erzeugnis war frei von Hohlräumen, die noch bei der CIP-Behandlung vorhanden waren, die Erzeugnisse hatten eine Dichte, die äquivalent oder größer als jene bei üblichen entsprechen den Teilen (Kompressionsformen) waren.
Es waren folgende Schweißbedingungen gegeben.
Lampeneingang für den Lichtstrahl: 80 A
Schweißgeschwindigkeit: 800 mm/min,
Argongasdurchsatz: 20 l/min.
Lampeneingang für den Lichtstrahl: 80 A
Schweißgeschwindigkeit: 800 mm/min,
Argongasdurchsatz: 20 l/min.
Die Klemmeinrichtung nach den Fig. 4(1) bis 4(3) wurde bei
diesem Beispiel verwendet.
- 1) Es wurde ein Grünling aus Polyamid (Nylon 6), ein im Handel erhältliches Erzeugnis mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Höhe von 100 mm zubereitet.
- 2) Der Grünling wurde in eine Einkapselung aus einer Bleifolie mit einer Dicke von 100 µm eingebracht.
- 3) Die Einkapselung wurde an einer Klemmbacke sicher mit einer Vorsprungsbreite von 2 mm fixiert.
- 4) Der Endabschnitt der Einkapselung, der mittels der Klemmbacke festgelegt ist, wurde mittels des Licht strahlschweißens dicht verschlossen.
- 5) Die Einkapselung wurde einer Formungsbehandlung in einer WIP-Vorrichtung unter den Bedingungen 120°C×100 bar×1 h unterzogen.
- 6) Nach der WIP-Behandlung wurde das ausgeformte Erzeugnis dadurch entnommen, daß die Einkapselung unter Ver wendung einer Schere aufgeschnitten wurde. Eine Zugfestig keitsprüfung ergab, daß das ausgeformte Erzeugnis eine Zug festigkeit von 7063,2 N/cm2 (720 kgf/cm2), d. h. eine 10%ige Erhöhung gegenüber dem Wert vor der WIP-Behandlung, d. h. größer als die Zugfestigkeit des Grünlings (ein üblicher weise im Handel erhältliches Erzeugnis) hatte, die sich auf 6376,5 N/cm2 (650 kgf/cm2) belief.
Es wurden folgende Schweißbedingungen angewandt.
Lampeneingang für den Lichtstrahl: 80 A
Schweißgeschwindigkeit: 600 mm/min
Argongasdurchsatz: 20 l/min
Lampeneingang für den Lichtstrahl: 80 A
Schweißgeschwindigkeit: 600 mm/min
Argongasdurchsatz: 20 l/min
Die Vorrichtung nach Fig. 4(4) kam zum Einsatz.
- 1) Cellulosepulver wurde in einer CIP-Vorrichtung zu einem Grünling mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Höhe von 80 mm geformt.
- 2) Der Grünling wurde in einen Beutel aus einer Bleifolie mit einer Dicke von 100 µm eingebracht, und der Beutel mit einer mittels Schweißen dicht zu verschließen den Öffnung wurde in Verbindung mit einer Klemmbacke in einer Kammer fixiert, die durch ein transparentes Quarzglas flächenstück geschlossen war.
- 3) Während der Aufrechterhaltung des Vakuums in der Kammer und des Haltens der Einkapselung wurde der Licht strahl über das transparente Quarzglasflächenstück dann abgegeben, wenn das Vakuum eine Größe von 10-2 Torr erreicht hatte.
- 4) Der Beutel wurde mittels Lichtstrahlschweißen dicht verschlossen, wobei der Klemmbackentragtisch in der Kammer mit einer Geschwindigkeit von 800 mm/min bewegt wurde.
- 5) Das so eingekapselte Material wurde in einer HIP- Vorrichtung unter den folgenden Bedingungen geformt. 230°C×2000 bar×10 Minuten.
- 6) Nach der HIP-Behandlung wurde die Bleifolie ent
fernt, um das ausgeformte Erzeugnis zu entnehmen. Das Erzeug
nis war frei von Hohlräumen, die zum Zeitpunkt des Formungs
verfahrens CIP vorhanden waren. Das Erzeugnis hatte eine ver
besserte Dichte. Es wurden folgende Schweißbedingungen an
gewandt.
Lampeneingang für den Lichtstrahl: 100 A
Schweißgeschwindigkeit: 800 mm/min
Die Einkapselung erfolgte mit Hilfe der in Fig. 4(4) gezeig
ten Vorrichtung unter Verwendung der Klemmeinrichtung nach
den Fig. 6(1) bis 6(3).
- 1) Ein Keramikpulver auf Aluminiumoxidbasis wurde unter Verwendung einer CIP-Vorrichtung und Anwendung eines Drucks von etwa 1500 bar während 1 Minute geformt, um einen Grünling mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Höhe von 100 mm zu erhalten.
- 2) Der so mittels CIP geformte Grünling wurde in einen Beutel aus einer rostfreien Stahlfolie mit einer Dicke von 100 µm eingebracht, und der Beutel wurde mittels gleichzeitigem Schmelzen und Schweißschneiden der überlap penden Folienteile dicht verschlossen, die in einer Kupfer klemmspanneinrichtung ergriffen waren.
Das gleichzeitige Schmelzen und Schneiden und der Schweiß
vorgang an wenigstens dem Schweißabschnitt erfolgten in einer
Kammer. Insbesondere wurden die Einkapselung und die Klemm
einrichtung in die Kammer eingebracht, und das Vakuum wurde
auf 10-2 Torr erhöht, um die Kammer und die Einkapselung un
ter Vakuum zu halten. Der Lichtstrahl wurde dann über das
transparente Quarzglasflächenstück projiziert, um die Me
tallfolie zu verschweißen, während automatisch ein Weiter
transport mit Hilfe der Klemmspanneinrichtung erfolgte.
Die Spaltbreite belief sich auf 4 mm, der Lampeneingang für
den Lichtstrahl belief sich auf 120 A und die Schweißgeschwin
digkeit belief sich auf 500 mm/min.
- 3) Das so in die rostfreie Stahlfolie eingekapselte Material wurde an einer HIP-Vorrichtung unter den Bedin gungen gemäß den folgenden Wärmebehandlungseinzelheiten ausgeformt. 1250°C×2000 bar×1 h.
- 4) Nach der HIP-Behandlung wurde das so ausgeformte Erzeugnis dadurch entnommen, daß die Einkapselung mittels einer Schere durchgetrennt wurde. Das Erzeugnis war selbst verständlich frei von Hohlräumen, die bei der CIP Formgebung vorhanden waren, und es hatte Eigenschaften, welche ver gleichbar mit jenen von üblichen Teilen, insbesondere im Hinblick auf die Dichte und Festigkeit sind.
Die Einkapselung erfolgte mit Hilfe der in Fig. 5 gezeigten
Vorrichtung unter Verwendung der Klemmspanneinrichtung nach
den Fig. 7(1) und 7(2).
- 1) Pulver eines keramischen Stoffes auf Zirkontita natbasis wurde zu einem Grünling mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Abmessung (t) von etwa 5 mm mit Hilfe einer Formpresse geformt.
- 2) Der Grünling wurde zwischen rostfreien Stahlfolien mit einer Dicke von 100 µm gelegt und mittels einer Klemm einrichtung der Magnetbauart an einer Stelle etwa 25 mm von dem Umfang des Grünlings (oder an einer Stelle von 80 mm Durchmesser) ergriffen, wie dies in den Fig. 7(1) und 7(2) gezeigt ist.
BN-Pulver wurde zwischen dem Grünling und den rostfreien
Stahlfolien aufgebracht, um eine Reaktion zwischen dem kera
mischen Werkstoff und der rostfreien Stahlfolie zu verhindern.
- 3) Die Klemm- und Spanneinrichtung wurde auf einem Drehtisch angebracht, und die Folien wurden mittels Licht strahlschweißens längs des Schlitzabschnittes geschweißt.
- 4) Das so eingekapselte Material wurde in einer HIP- Vorrichtung unter den folgenden Bedingungen ausgeformt. 1050°C×1000 bar×1 h.
- 5) Nach der HIP-Behandlung wurde die rostfreie Stahl folie zur Entnahme des geformten Erzeugnisses entfernt. Das Erzeugnis wurde in ausreichendem Maße gesintert und hatte eine Dichte, die vergleichbar oder größer als jene von üblichen HIP-Erzeugnissen ohne Einkapselung war.
Das Schweißen erfolgte mit einem Lampeneingang von 140 A und
mit einer Schweißgeschwindigkeit von 50 mm/min.
Die Einkapselung erfolgte entsprechend den Fig. 3(1) bis
3(4) oder mit Hilfe folgender Schritte.
- 1) Ein Ni-Al-intermetallisches Verbindungspulver (mit einer Teilchengröße von kleiner als 44 µm) wurde zu ei nem Grünling mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Ab messung (t) von 3 mm mit Hilfe einer Formpresse geformt.
- 2) Der Grünling wurde zwischen rostfreien Stahlfolien (SUS 304) mit einer Dicke von 100 µm gelegt, die dann in innigem Kontakt miteinander unter Verwendung einer Klemmein richtung der Magnetbauart entsprechend den Fig. 7(1) und 7(2) gehalten wurden. Die Spaltbreite zwischen den überlap penden, rostfreien Stahlfolien belief sich auf maximal etwa 5 mm.
- 3) Die rostfreien Stahlfolien wurden an einer Stelle etwa 25 mm von dem Umfangsrand des Grünlings (an einer Stelle von etwa 80 mm Durchmesser) mittels des Lichtstrahlschweißens zur Bildung einer Einkapselung überlappungsgeschweißt.
- 4) Während der Ausbildung einer Dichtung mittels des Schweißens wurden die rostfreien Stahlfolienteile, die etwas außerhalb der Schweißnaht lagen, mittels Schmelz schneiden entfernt. Somit erhielt man eine kreisförmige, scheibenähnliche Einkapselung.
- 5) Der so eingekapselte Grünling wurde in eine Position auf einer HIP-Vorrichtung gebracht und einer HIP- Behandlung unter den Bedingungen von 1300°C×1000 bar×2 h unterzogen. Nach der HIP-Behandlung wurde das bearbeitete Erzeugnis dadurch entnommen, daß die Endabschnitte der Ein kapselung mittels Blechscheren durchgetrennt und die rost freien Stahlfolien entfernt wurden, die an dem Material haf teten. Es hat sich aufgrund einer Dichtenmessung bestätigt, daß das Verarbeitungsmaterial auf die lichte Dichte gesintert wurde. Das Sintern hatte eine gleichmäßige Kontraktion und man erhielt extrem wellenfreie Oberflächen, abgesehen von einer linearen Markierung, die auf einem Oberflächenteil zurück blieb, das in Kontakt mit dem überlappenden rost freien Stahlfolienrand war.
Die Einkapselung erfolgte nach Maßgabe der in Fig. 3(1) bis
3(3) gezeigten Schritte und dann kam die Vorrichtung nach
Fig. 14 zum Einsatz.
- 1) Econol-Harzpulver wurde zu einem Grünling mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Dicke von etwa 5 mm mit Hilfe einer Formpresse geformt.
- 2) Der Grünling wurde zwischen Aluminiumfolien mit einer Dicke von 50 µm gelegt, und die überlappenden Alumi niumfolien um den Grünling wurden in innigem Kontakt mit einander mit Hilfe einer Klemmeinrichtung der Magnetbauart gehalten. Die Spaltbreite zwischen den überlappenden Alumi niumfolien belief sich maximal auf etwa 0,5 µm.
- 3) Die Einkapselung, die in der Klemmeinrichtung ergriffen war, wurde in eine Vakuumkammer gebracht, und anschließend erfolgte eine Evakuierung mit dieser Vakuum pumpe (auf ein Vakuum von etwa 10-2 Torr).
- 4) Die gesamte Vakuumkammer führte eine Umlaufbe wegung auf einer Positioniereinrichtung in Form eines Dreh tisches aus, während ein Überlappungsschweißen der Folien durch Einwirkung eines YAG-Laserstrahls über ein Quarzfenster vorgenommen wurde.
Der YAG-Laserstrahl war ein Impulslaserstrahl und unter
Berücksichtigung der Strahlreflexionen auf der Aluminiumfolie
und der Wärmeverteilung durch Wärmeleitung erfolgte der Schweiß
vorgang mit einer Strahlintensität von 60 W und einer Geschwin
digkeit von 1 cm/s.
- 5) Nach dem Schweißen wurde die Einkapselung aus der Vakuumkammer entnommen und in eine HIP-Vorrichtung zu einer HIP-Behandlung unter den Bedingungen von 360°C und 1500 bar während 1 Stunde gebracht. Nach der HIP-Behandlung wurden die Aluminiumfolien mit Hilfe von üblichen Scheren durchge trennt, um das gesinterte Erzeugnis zu entnehmen.
- 6) Das Sintererzeugnis wurde zur Untersuchung des Gefüges mittels eines Abtastelektronenmikroskops in Stücke gebrochen, und es bestätigte sich, daß das Erzeugnis eine dichte Sinterstruktur frei von Hohlräumen hatte.
Die Einkapselung erfolgte gemäß den Schritten nach den Fig.
8(1) bis 8(3).
- 1) Eine hüllenähnliche Einkapselung mit einer Breite von 80 mm und einer Länge von 150 mm wurde aus einer rost freien Stahlfolie (SUS 304) mit einer Dicke von 100 µm unter Verwendung einer Lichtstrahlschweißmaschine gebildet.
- 2) Aluminiumoxidpulver AL-160SG (Warenzeichen von Showa Keikinzoku Co. Ltd.) wurde zu einem plattenähnlichen Grünling mit Abmessungen von 30 mm×50 mm×5 mm mit Hilfe einer Formpresse geformt, und die gesamte Oberfläche wurde mit BN-Pulver beschichtet.
- 3) Der so erhaltene Grünling wurde in die Einkapse lung eingebracht und ein Kupferevakuierungsrohr mit einem Außendurchmesser von 10 mm und einem Innendurchmesser von 8 mm wurde in die Öffnung der Einkapselung eingeführt, und es erfolgte eine hermetische dicht geschlossene Verbindung mit dem letzteren unter Verwendung eines Klebers der Epoxid harzgruppe.
- 4) Nach der Verfestigung und Erstarrung des Klebers wurde an das Rohr eine Vakuumpumpleitung angeschlossen und die Gase aus der Einkapselung wurden abgezogen, bis man ein Vakuum von 10-2 Torr erreicht hatte. Dann wurden die über lappenden Folien mit Hilfe einer Lichtstrahlschweißmaschine überlappungsgeschweißt, während die Folien nach Fig. 8(3) eingeklemmt waren und ein gleichzeitiges Schmelz-Schneiden der Metallfolien auf der Seite des Evakuierungsrohrs vorge nommen wurde.
- 5) Der so in die evakuierte Einkapselung dicht ein geschlossene Grünling wurde in eine HIP-Vorrichtung für eine HIP-Behandlung unter den Bedingungen von 1350°C×1500 bar×1 h gebracht.
- 6) Nach der HIP-Behandlung wurde das gesinterte Alu miniumoxid dadurch entnommen, daß die Einkapselung unter Verwendung einer Blechschere aufgetrennt wurde. Es hat sich bestätigt, daß das Aluminiumoxid auf 3,89 g/cm2 verdichtet wurde und eine Schrumpfung auf etwa 23,5 mm×43 mm×4,2 mm auf im wesentlichen die gleiche Weise auftrat.
- 1) Ultrahartes Pulver wurde zu einem Grünling mit Ringform mit einem Außendurchmesser von 250 mm, einem In nendurchmesser von 8,5 mm und einer Dicke von 6 mm mittels einer CIP-Vorrichtung unter Anwendung von 1000 bar 1 Minute lang geformt.
- 2) Der so ausgeformte Grünling wurde mit Keramikpa pier bedeckt, und nach dem Auflegen von fünf Titanfolien mit Abmessungen von 30 mm×30 mm×0,1 mm (t) auf die äußeren Seiten wurde die Anordnung in eine rostfreie Stahlfolie mit einer Dicke von 100 µm eingewickelt. Die Titanfolien wurden eingesetzt, um Sauerstoffgas abzuführen, das bei der Ab sorption von Gasen bei der HIP-Formungsstufe auftreten könnte.
- 3) Die überlappenden Folienteile, die in einer Kupferklemmspanneinrichtung sicher ergriffen waren, wurden durch gleichzeitiges Schmelzen und Schneiden der Folie mit tels Überlappung geschweißt. Der Vorgang des gleichzeitigen Schweißens und Schmelz-Schneidens bei dem abschließend zu verschließenden Teil erfolgte in einer Kammer.
Die erhaltene Kapsel und die Kupferklemmeinrichtung wurden
in eine Kammer gebracht, die auf ein Vakuum von 10-2 Torr
evakuiert war und die Kammer und die Einkapselung wurde in
diesem Vakuumzustand belassen. Dann wurde ein Lichtstrahl
über ein transparentes Quarzglasflächenstück projiziert, um
die Metallfolien an der Klemm- und Spanneinrichtung zu
verschweißen, welche automatisch zugeführt wurden.
- 4) Der so in die rostfreie Stahlfolie eingekapselte Grünling wurde in einer HIP-Vorrichtung unter den folgenden Bedingungen von Wärmebehandlungseinzelheiten ausgeformt. 1300°C×1000 bar×1 h.
- 5) Nach der HIP-Behandlung wurde das gesinterte Er zeugnis dadurch entnommen, daß die Einkapselung mittels einer Schere aufgeschnitten wurden. Es hat sich bestätigt, daß das Sintererzeugnis im Hinblick auf die Eigenschaften, wie die Dichte und Festigkeit, gleichwertig zu üblichen ent sprechenden Teilen war.
- 1) Polytetrafluorethylen (nachstehend bezeichnet mit "PTFE") wurde mittels isostatischem Kaltpressen geformt, um einen Grünling mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Höhe von 100 m zu erhalten.
- 2) Der so mittels CIP erhaltene Grünling wurde in eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 100 µm zusammen mit einer Titanfolie mit Abmessungen von 30 mm×30 mm×0,1 mm (t) eingewickelt.
- 3) Die Aluminiumfolieneinkapselung wurde durch YAG- Schweißen unter Vakuum (bei Raumtemperatur) dicht verschlossen.
- 4) Der so in die Aluminiumfolie eingekapselte Grün ling wurde mittels einer HIP-Vorrichtung unter den Bedin gungen gemäß folgenden Temperaturkriterien ausgeformt. 370°C×1000 bar×3 h.
- 5) Nach der HIP-Behandlung wurde das Erzeugnis da durch entnommen, daß die Einkapselung mit Hilfe einer Schere aufgeschnitten wurde. Das Erzeugnis war frei von Hohlräumen, die noch in der Stufe der CIP-Formgebung vorhanden waren, und die Dichte war gleichwertig oder besser als bei üblichen entsprechenden Teilen. Das Einsetzen einer Titanfolie in die Einkapselung trug zur Luftabführung, zur Feuchtigkeitsab sorption und zur Adsorption von Gasen bei, die in geringfü gigem Maße in der Einkapselung zurückblieben.
- 1) Ein Grünling wurde mittels CIP gemäß den Verfahrens weisen im Beispiel 2 ausgeformt und in eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 25 µm eingewickelt.
- 2) Die HIP-Prüfung erfolgte unter den selben Bedin gungen (im Hinblick auf drei Proben).
- 3) Nach der HIP-Behandlung wurde die Einkapselung zur Entnahme des Sintererzeugnisses entfernt.
Die Hohlräume, die bei der CIP-Formungsstufe vorhanden waren,
blieben teilweise erhalten, so daß man nicht die gewünschte
Verbesserung hinsichtlich der Dichte im Vergleich zu dem Bei
spiel 2 erhielt.
An den Aluminiumfolien traten während des Transports im An
schluß an die Einkapselung Beschädigungen auf, und in einigen
Fällen mußte die Einkapselung vor der HIP-Behandlung vernich
tet werden.
Sehr kleine Öffnungen wurden bei der SEM-Betrachtung der Alu
miniumfolien mit einer Dicke von 25 µm festgestellt, so daß
man davon ausgehen mußte, daß die Einkapselung nicht in
ausreichendem Maße dicht verschlossen ist. Aluminiumfolien
mit einer Dicke von 50 µm jedoch waren frei von sehr klei
nen Öffnungen und es ergab sich keine Schwierigkeit im
Hinblick auf die hermetische Abdichtung.
- 1) Ein Grünling wurde mittels CIP nach Maßgabe derselben Verfahrensweisen wie in Beispiel 1 ausgeformt und in eine rostfreie Stahlfolie mit einer Dicke von 400 µm ein gewickeit.
- 2) Gase in der Einkapselung wurden mittels des Vakuum pumpens in der Schweißstufe abgezogen. Die Metallfolie paßte sich aber nicht in ausreichendem Maße an die Kontur des Grün lings an. Daher ergab sich bei dem Erzeugnis eine ungleich mäßige Verformung während einer HIP-Behandlung, so daß man Dichtenunterschiede zwischen den verschiedenen Teilen des Sintererzeugnisses erhielt.
Da die Dicke der Folie in der Größenordnung von 400 µm lag,
war es darüber hinaus schwierig, mit Hilfe von Blechscheren
o. dgl. die Einkapselung aufzutrennen. Es nahm beträchtliche
Zeit in Anspruch, um die Einkapselung mittels einer Schneid
maschine zu entfernen.
Obgleich die Erfindung voranstehend anhand von bevorzugten
Ausführungsformen und Beispielen beschrieben und erläutert
wurde, ist natürlich das Verfahren nach der Erfindung nicht
auf die beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern es
sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich,
die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Er
findungsgedanken zu verlassen.
Claims (17)
1. Verfahren zum Einkapseln eines Materials, das mittels
des isostatischen Warmpressens oder des isostatischen Heiß
pressens zu bearbeiten ist, gekennzeichnet
durch die folgenden Schritte:
- a) Umhüllen eines Verarbeitungsmaterials in Form eines losen oder kompaktierten Pulvers mit einer Metallfolie mit einer Dicke von 30 µm bis 300 µm, und
- b) Verschweißen der darüberliegenden und darunterlie genden Metallfolienteile zum Einkapseln des Materials in die Metallfolie in einem dicht abgeschlossenen Zustand.
2. Verfahren zum Einkapseln eines Materials, das mittels
des isostatischen Warmpressens oder des isostatischen Heiß
pressens zu bearbeiten ist, gekennzeichnet
durch die folgenden Schritte:
- a) Umhüllen eines Verarbeitungsmaterials in Form eines losen oder kompaktierten Pulvers mit einer Metallfolie mit einer Dicke von 30 µm bis 300 µm, und
- b) Verschweißen der darüberliegenden und darunter liegenden Metallfolienteile in einer Inertgasatmosphäre zur Einkapselung des Materials in die Metallfolie in abge dichtetem Zustand.
3. Verfahren zum Einkapseln eines Materials, das mittels
des isostatischen Warmpressens oder des isostatischen Heiß
pressens zu bearbeiten ist, gekennzeichnet
durch die folgenden Schritte:
- a) Umhüllen eines Bearbeitungsmaterials in Form eines losen oder kompaktierten Pulvers mit einer Metall folie mit einer Dicke von 30 µm bis 300 µm,
- b) Einbringen des Verarbeitungsmaterials und der umgebenden Metallfolie in eine Kammer mit einem Fenster,
- c) Evakuieren der Gase aus der Kammer mittels Vakuumpumpen, und
- d) Verschweißen der darüberliegenden und darunter liegenden Metallfolienteile mittels eines Strahls, der durch das Fenster gerichtet wird, um das Verarbeitungsma terial in der Metallfolie in einem dichten Zustand einzu kapseln.
4. Verfahren zum Einkapseln eines Materials, das mit
tels des isostatischen Warmpressens oder des isostatischen
Heißpressens zu bearbeiten ist, gekennzeichnet
durch die folgenden Schritte:
- a) Umhüllen eines Verarbeitungsmaterials in Form eines losen oder kompaktierten Pulvers mit einer Metall folie mit einer Dicke von 30 µm bis 300 µm,
- b) Halten der darüberliegenden und darunterliegenden Metallfolienteile in innigem Kontakt miteinander derart, daß eine Spaltbreite zwischen den Metallfolienteilen von kleiner als 1/10 der Dicke der Metallfolie vorhanden ist, und
- c) Verschweißen der in innigem Kontakt miteinander stehenden Metallfolienteile zur Einkapselung des Verarbei tungsmaterials in der Metallfolie in dicht abgeschlossenem Zustand.
5. Verfahren zum Einkapseln eines Materials, das mittels
des isostatischen Warmpressens oder des isostatischen Heiß
pressens zu bearbeiten ist, gekennzeichnet
durch die folgenden Schritte:
- a) Einhüllen eines Verarbeitungsmaterials in Form eines losen oder kompaktierten Pulvers in eine beutelähn liche Metallfolie, die eine Dicke von 30 µm bis 300 µm hat,
- b) Einführen einer Evakuierungsleitung in eine Öff nung der beutelähnlichen Metallfolie und hermetisches dichtes Verschließen der Öffnung an der Leitung,
- c) Evakuieren der Gase aus der beutelähnlichen Metall folie mit Hilfe des Vakuumpumpens über die Evakuierungslei tung, und
- d) Verschweißen der Metallfolie längs einer Linie zwischen dem Verarbeitungsmaterial und der Evakuierungslei tung mittels Überlappen, um das Verarbeitungsmaterial in der Metallfolie in einem dicht verschlossenen Zustand einzukap seln.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung der beutelähnlichen Metallfolie durch eine
Haftverbindung der Metallfolie mit der Evakuierungsleitung
unter Verwendung eines Klebers hermetisch dicht verschlossen
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verarbeitungsmaterial in die Me
tallfolie unter Zwischenlage einer Überzugsschicht aus unge
sintertem, keramischem Werkstoff eingehüllt ist, die zwischen
dem Verarbeitungsmaterial und der Metallfolie angeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verarbeitungsmaterial mit Keramik
papier vor der Einhüllung in die Metallfolie bedeckt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verarbeitungsmaterial in der Me
tallfolie zusammen mit einer Zirkonfolie eingehüllt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verarbeitungsmaterial in die Me
tallfolie zusammen mit einer Titanfolie eingehüllt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Folie ein schalenähnliches Teil
mit wenigstens einer Ausnehmung zur Aufnahme des Verarbei
tungsmaterials und ein ebenes Verschlußteil aufweist.
12. Vorrichtung zum Einkapseln eines Materials, das
mittels des isostatischen Warmpressens oder isostatischen
Heißpressens zu bearbeiten ist, gekennzeichnet
durch folgende Kombination:
- a) eine Klemmeinrichtung (5, 105 . . .), welche die darüberliegenden und darunterliegenden Teile der als Ver arbeitungsmaterial umhüllenden Metallfolie in innigem Kontakt hält,
- b) eine Einrichtung (82 . . .) zum Verschweißen der Me tallfolienteile mit einem Strahl, der in eine Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche der Metallfolie gerichtet ist, und
- c) eine Bewegungseinrichtung (50 . . .), welche ent weder mit der Schweißeinrichtung oder mit der Metallfolie verbunden ist, um die Schweißeinrichtung oder die Metallfolie in einer Ebene im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Metallfolie zu bewegen.
13. Vorrichtung zum Einkapseln eines Materials, das mit
tels des isostatischen Warmpressens oder des isostatischen
Heißpressens zu bearbeiten ist, gekennzeichnet
durch die folgende Kombination:
- a) eine Klemmeinrichtung (5, 105 . . .), welche die darüberliegenden und darunterliegenden Teile der Metallfolie, die ein Verarbeitungsmaterial einhüllt, in innigem Kontakt hält,
- b) eine Vakuumkammer (90), die ein Gehäuse zur Aufnahme der Klemmeinrichtung (5, 105 . . .) hat und mit einem Fenster versehen ist,
- c) eine Schweißeinrichtung (82 . . .), welche außer halb der Vakuumkammer (90 . . .) angeordnet ist und derart ausgelegt ist, daß die Metallfolienteile verschweißt wer den und daß ein Strahl durch das Fenster in die Vakuum kammer in eine Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche der Metallfolie gerichtet wird, und
- d) eine Bewegungseinrichtung (50, . . .), welche ent weder mit der Schweißeinrichtung (82, . . .) oder der Metall folie verbunden ist, um die Schweißeinrichtung oder die Metallfolie in einer Ebene im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Metallfolie zu bewegen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schweißeinrichtung eine Lichtstrahlschweiß
maschine ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schweißeinrichtung eine Laserstrahlschweiß
maschine ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schweißeinrichtung eine Elektronenstrahl
schweißmaschine ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Klemmeinrichtung eine Klemmeinrichtung
der Magnetbauart ist, welche derart beschaffen ist, daß die
Metallfolienteile mittels Magnetkraft gehalten sind.
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