DE488583C

DE488583C - Verfahren zur Herstellung von Presskoerpern aus Pulvern fuer Lagerschalen und Stromabnehmer geeigneter Metalle

Info

Publication number: DE488583C
Application number: DEH101230D
Authority: DE
Inventors: Dr Emil Podszus
Original assignee: HARTSTOFF METALL AG
Current assignee: HARTSTOFF METALL AG
Priority date: 1925-03-24
Filing date: 1925-03-24
Publication date: 1930-01-10

Description

Verfahren. zür 'Herstellung von Preßkörpern aus Pulvern für Lagerschalen und Stromabnehmer geeigneter Metalle Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von Preßkörpern aus den Pulvern solcherniedrig schmelzender Metalle, welche für Lagerschalen und Stromabnehmer geeignet sind, oder aus Gemengen solcher Metallpulver mit anderen Stoffen, z. B. Graphit, Glas, Holzmehl u. dgl. mehr, welche in dem fertigen Preßkörper als Bestandteile enthalten sind oder aus demselben im Laufe des Herstellungsverfahrens wieder ausgetrieben werden. Um besondere Eigenschaften des Preßlings, z. B. Porösität, zu erzeugen, werden auch Stoffe, wie Holzmehl u. dgl., mit dem Metallpulver vermengt, die bei dem Sinterungsprozeß wieder ausgetrieben werden.
Es bietet außerordentliche Schwierigkeiten, durch Pressen und Glühen Körper von genügendem Zusammenhalt zu erzeugen. So ist es z. B. noch nicht gelungen, selbst bei Preßkörpem, die nur aus Metallen bestehen, auf diesem Wege Formlinge zu erhalten, welche dieselbe Dichte wie das kompakte Metall besitzen. Diese Mißstände haben verschiedene Ursachen.
Die Metallkörnchen sind selbst bei hohem darauf lastenden Druck noch mit Adsorptionsschichten aus der Luft oder anderen Gasen umgeben. Auch finden sich in dem Preßling Luft- oder Gaseinschlüsse, die nur in unvollkommener Weise im Verlauf der Sinterung zu entweichen vermögen. Man hat deshalb in einem Sonderfall vorgeschlagen, die Luft vor dem Zusammenpressen aus dem Preßraum zu entfernen und so die Operation des Zusammenpressens im Vakuum vorzunehmen. Dieser Vorschlag stößt jedoch bei der praktischen Durchführung auf ungeheure Schwierigkeiten, und es besteht die große Gefahr, daß die Preßlinge auf dem Wege zum Sinterungsofen oder in diesem selbst erneut Gase aufnehmen.
Gemäß der Erfindung wird das Sintern im Vakuum vorgenommen. Erhitzungen von Preßkörpern aus Metallpulver im Vakuum sind bereits zur Erzeugung von Materialien für die Glühfädenfabrikation aus den schwer schmelzbaren Metallen Wolfram und Tantal u. dgl. vorgeschlagen worden (britisches Patent 21513), auch hat man durch die Patentschrift 3oo Egg vorgeschlagen, Preßkörper aus Metallpulver im Vakuum -in flüssige Metallbäder zu tauchen. Bei dem vorliegenden Verfahren handelt es sich im Gegensatz dazu um die Verfestigung verhältnismäßig leichter schmelzbarer und sinternderMetalle, bei denen man zur Erreichung des gewünschten Erfolges gemäß vorliegender ErfindungbesondereVorsichtsmaßregeln innehalten muß, da diese nämlich bereits bei niedriger Temperatur zu stärkerer Sinterung neigen und dadurch Veränderungen der Struktur, Auflockerungen und Einschlüsse eintreten, die durch eine weitere Temperatursteigerung nicht mehr rückgängig, gemacht werden können; wenn die Absorptionshäute usw. zu Spät entfernt werden;. Daher muß die Höhe des -Vakuums und die Dauer der Erhitzung in einem bestimmten Temperaturgebiet miteinander genau in Einklang gebracht werden.
Die Sinterung wird in einem Ofen vorgenommen, der mit steigender Temperatur immer weiter evakuiert wird. Dabei wird das Vakuum so hoch gesteigert, daß nicht nur die in den Poren des Preßlings sitzenden Gasmengen entfernt werden, sondern auch die AdsorptiorLshäute beseitigt werden. Es gelingt dies, wenn die Steigerung der Temperatur und der Sinterprozeß so langsam vorgenommen werden; daß, die Adsorptionslaäute bereits zum größten Teil oder überhaupt entfernt sind, bevor die Sinterung größere Fortschritte gemacht hat.
Dadurch wird vermieden, daß sich, was auch trotz Anwendung des Vakuums möglich ist Einschlüsse und Zwischenschichten aus Gas bilden können.
Bei Anwendung des neuen Verfahrens geht die Sinterung weiter als ohne diese Maßnahme. Sie findet in erheblich weitergehendem Maße statt als sonst, und es gelingt, Körper von erheblicher Dichtigkeit und großer innerer Festigkeit zu erzeugen.
Besonders vorteilhafte Anwendung findet das neue Verfahren bei der Herstellung von Stromabnehmern, sogenannten Dynamobürsten u. dgl., bei denen die Metallpulver - mit -anderen Beimengungen, beispielsweise Graphit, gemischt sind. Die Verhältnisse liegen hier besonders schwierig wegen der . großen, in diesen Pulvern gebundenen Gasmassen. Die Adsorptionshäute enthalten auch viel Wasser, und diese Wasserhäute führen im Verein mit den adsorbierten Luftmengen zur Oxydation des Metallpulvers. Selbst das Glühen in einer reduzierenden Atmosphäre würde in diesem Falle nur eine unvollkommene Reinigung bewirken, ganz abgesehen davon, daß eine reduzierende Atmosphäre von nennenswertem Druck eine Verschlechterung des Sinterprozesses bedingt. Das neue Verfahren bringt hier einen besonderen Fortschritt, indem es gestattet, etwa gebildete Oxydmengen wieder zu spalten und den Sauerstoff zu entfernen. Dies gilt insbesondere bei Metallen, deren Oxyde keinen so hohen Dissoziationsdruck besitzen, z. B. Kupfer oder kupferhaltige Metallegierungen. Man senkt während des Glühprozesses das Vakuum unter den Dissoziationsdruck der vorhandenen Oxydstoffe, so daß diese durch Dissoziation in reines Metall übergeführt werden und gleichzeitig eine verbesserte VerfestigungderMetallpulverteilchen aneinander-Die Die aus dem Preßling entweichenden Gasmengen können durch fortgesetztes Abpumpen aus dem Glühofen entfernt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE. x. Verfahren zur Herstellung von Preßkörpern aus Pulvern bei niedriger Temperatur sinternder, für Lagerschalen und Stromabnehmer geeigneter Metalle, wie Kupfer, Bronze, Aluminium u. dgl., oder Gemengen solcher Metallpulver mit anderen Bestandteilen, z. B. Graphit o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Preßling durch Erhitzen im Vakuum verfestigt wird, während das Vakuum dabei fortlaufend so niedrig gehalten wird, daß Einschlüsse und Adsorptionsschichten bereits vor Eintritt einer stärkeren Sinterung aus dem Preßling entfernt werden. a. Verfahren nach Anspruch- i, dadurch gekennzeichnet, daü das Vakuum bis zur Beendigung des Verfestigungsprozesses auf dem erreichten Tiefstande gehalten wird. 3. Verfahren nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet,: daß bei der Verarbeitung von Metallen, deren Oxyde keinen so hohen Dissoziationsdruck besitzen, wie z. B. Kupfer, das Vakuum unter dem Dissoziationsdruck der zu spaltenden Sauerstoffverbindung bis zur ausreichenden Entfernung des Sauerstoffes gesteigert wird.