DE4414249C2 - Verwendung eines Gegenstandes aus Hartmetall und Kristall und/oder Keramik - Google Patents

Description

Gegenstände aus Hartmetall finden heute in vielfältiger Form und Ausführung Anwendung. Nur beispielhaft wird hier auf die Verwendung als Schneideinrichtung hingewiesen. Hartmetall ist aber überall dort einsetzbar, wo der Gegenstand einem hohen Verschleiß unterliegt.

Bezüglich ihres Gefügeaufbaus, ihres Eigenschaftsprofils und auch hinsichtlich ihres Leistungsverhaltens können die Hartmetalle zwischen Schnellarbeitsstählen und keramischen bzw. polykristallinen Schneidstoffen eingeordnet werden. Die positiven Eigenschaften der Hartmetalle, nämlich hohe Verschleißbeständigkeit, gepaart mit guter Zähigkeit, haben dazu geführt, daß Schneideinrichtungen aus Hartmetallen sich wertmäßig inzwischen den größten Marktanteil erobert haben. Es folgt der Schnellarbeitsstahl und im geringeren Maße Keramiken sowie der poly- und monokristalline Diamant und das polykristalline Bornitrid. Gerade Kristalle und Keramiken haben aber den wesentlichen Vorteil gegenüber Hartmetall, daß sie noch verschleißfester sind. Mit der zunehmenden Härte nimmt allerdings auch die Biegebruch­ festigkeit ab.

Aus der DE 26 10 965 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zu einer Herstellung eines Diamantdrahtziehsteinrohlings bekannt. Dabei wird die eine Hälfte eines Metallpulvers, die notwendig ist, um eine Hülle um den Diamanten in einer Ziehsteinvertiefung zu bilden, teilweise zusammengepresst, wobei sich eine zentrale konische Vertiefung in dem Pulver bildet, ein Diamant in die gebildete konische Vertiefung gelegt und das übrige Metallpulver in die Form zugesetzt. Das Metallpulver wird um den Diamanten herum zusammengepresst und der Pulverpressling gesintert.

Auf eine ähnliche Art und Weise wird auch ein Werkzeug nach der US-PS 4608226 hergestellt.

Aus der DE 28 10 746 A1 geht wiederum ein Verfahren zur Herstellung von einem Hartmetall-Verbundkörper, bestehend aus einem Kern und einem Mantel aus verschiedenen Hartmetall- Legierungen hervor, wobei der bereits gesinterte Kernkörper in den vorgepressten Mantelkörper eingesetzt und anschliessend der Mantelkörper durch Sintern auf dem Kernkörper aufgeschrumpft wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, möglichst weitgehend die Vorteile von Hartmetall und Kristall und/oder Keramik zu kombinieren und den entsprechenden Verbundgegenstand für weitere Anwendungen zugänglich zu machen.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Verwendung eines Gegenstandes des o. g. Art als Lichtleiter und, in einer zweiten Anwendung, als elektrisches Schaltelement.

Der normale Herstellungsvorgang von Hartmetallen erfolgt folgendermaßen:

Ueber die Verfahrensschritte Mahlen, Granulieren und Formgebung wird aus einer gewünschten Pulvermischung eine zeichnungsgerechte Vorform, der sog. Grünling, gefertigt. Die wichtigsten Komponenten des Sinter-Hartmetalls sind dabei Wolframkarbid und Titankarbid als Hartstoffphase und Kobalt als Bindemittel. Bei einer Neuentwicklung, den sog. Cermets, kommt heute als wesentliche Hartstoffkomponente noch das Titannitrid hinzu. Gerade auch auf Cermets ist die vorliegende Erfindung anwendbar.

Zum plastischen Verformen dieses Gemisches aus Metallpulver und Bindemittel wird noch Paraffin hinzugegeben.

Anschließend findet eine Sinterung des Grünlings statt, wobei dieser seine metallischen Hartlegierungseigenschaften erhält. Das Sintern erfolgt hauptsächlich in Hochdrucköfen. Entsprechend dem vorliegend angewendeten Verfahren wird der Kristall und/oder die Keramik bereits in der Phase des Vorformens der Mischung aus Metallpulver und Bindemittel beigegeben, wobei durch das Sintern eine derart feste Einbettung des Kristalls und/oder der Keramik in das Hartmetall erfolgt, daß eine dauerhafte Verbindung gegeben ist. Vermutlich erfolgt diese Verbindung durch den enormen Volumenschwund beim Sintern. Auch ist es möglich, daß zwischen verschiedenen Werkstoffpaarungen eine Reaktions­ schicht entsteht.

In dem erfindungsgemässen Anwendungsbeispiel wird ein Kristall und/oder Keramik verwendet, der/die das Licht leitet. Das heißt, der daraus hergestellte Gegenstand kann als Lichtleiter verwendet werden. Beispielsweise bietet sich dies in der modernen Chirurgie an und hier insbesondere in der Endoskopie.

Zu erwähnen ist auch die erfindungsgemässe Verwendungs­ möglichkeit in der Elektrik bzw. Elektronik, da der Kristall und/oder die Keramik elektrisch isolierend sein können. Derartige Gegenstände sollen als Schaltelemente dienen, wobei der Kristall und/oder Keramik einen Hartmetallkern umfängt. Erst beim Aufeinandertreffen der Hartmetalle oder -hülsen zweier Gegenstände wird der Strom durchgeschaltet. Auch hier sind vielfältige Möglichkeiten denkbar.

Claims (2)

1. Verwendung eines aus einem Hartmetallgrünling, der aus einem Bindemittel beinhaltendem Metallpulver vorgeformt ist, und aus einem beim Vorformen in die Mischung aus Bindemittel und Metallpulver eingebrachten Kristall und/oder einer darin eingebrachten Keramik bestehenden, durch gemeinsames Sintern des Grünlings und des Kristalls und/oder der Keramik erzeugten Gegenstandes als Lichtleiter.

2. Verwendung eines aus einem Hartmetallgrünling, der aus einem Bindemittel beinhaltendem Metallpulver vorgeformt ist, und aus einem beim Vorformen in die Mischung aus Bindemittel und Metallpulver eingebrachten Kristall und/oder einer darin eingebrachten Keramik bestehenden, durch gemeinames Sintern des Grünlings und des Kristalls und/oder der Keramik erzeugten Gegenstandes als elektrisches Schaltelement.