DE512347C - Verfahren zur Ausbesserung und Ausfuellung von Lochstellen in Metallgegenstaenden, besonders in Gussstuecken - Google Patents

Description

• Verfahren zur Ausbesserung und Ausfüllung von Lochstellen in Metallgegenständen, besonders in Gußstücken Um Lochstellen in Metallgegenständen, z. B. Lunker, Blasen und Fehlstellen, -wie sie beispielsweise durch abgebröckelte Formsandstücke oder durch andere Ursachen in der Gießerei entstehen, zu reparieren, bediente man sich bisher verschiedener Maßnahmen.
• Sieht man von der als minderwertig zu erachtenden Ausfüllung solcher Fehlstellen mit Spartelmasse ab, die einen Anspruch auf eigentliche Reparatur im Sinne der Berücksichtigung der Festigkeit und Lebensdauer des Ausfüllstoffes nicht erheben kann, so sind die wirklich gebräuchlichsten Maßnahmen zur Reparatur solcher Gußstücke die Methoden der elektrischen oder Autogenschweißung oder des Ausgießens. Diesen Methoden haften offensichtliche Cbelstände an, die durch die weiter unten beschriebene Erfindung beseitigt werden.
• Zunächst pflegen beim Ersatz der fehlenden Materialstellen bei den bekannten Methoden häufig Schwierigkeiten dadurch zu entstehen, daß das nachzufüllende Material nicht :die gleiche Ziisann@mensetzung hat oder haben kann wie das instand zu setzende Stück, und weiter, daß es sich nicht in kleinen Teilmengen in gleicher Zusammensetzung nachgießen läßt oder passende Schweißstäbe in geeigneter Legierung nicht erhältlich oder nicht brauchbar sind.
• Dann kommt hinzu, daß bei den bekannten Methoden gewöhnlich eine starke Erhitzung des instand zu setzenden Werkstückes in Kauf genommen werden muß, welche unter Umständen sehr große Übelstände mit sich bringt. Diese C'belstände wirken sich dadurch aus, daß die Gegenstände beim Erhitzen oder auch beim Wiederabkühlen sich verziehen oder gar Sprünge oder Risse bekommen. Das Verziehen :des Materials ist gerade bei fertigbearbeiteten Stücken oft gleichbedeutend mit einer Vernichtung des Arbeitsstückes für den praktischen Gebrauch. Es kommt hinzu, daß das eingeschweißte Material, insbesondere bei den autogenen und elektrischen Schweißprozessen, eine viel zu große Härte annimmt und nicht bloß schlecht bearbeitbar wird, Sondern auch das Werkstück unbrauchbar macht, wie z. B. bei Lauffläclien an Zvlindern, Gleitbahnen u. dgl., bei denen keine harte Stelle im weichen Material eingebettet sein darf.
• Andere -Nachteile bestehen darin, daß nach bekannten Methoden eingegossenes oder eingespritztes 'Jetall sich gewöhnlich in der Farbe erheblich vom Grundmaterial abhebt und daß vor allem bei der Einfügung von 'Jetall nach solchen 'Jethoden fast durchweg die Nachbarzone des noch gesunden Werkstückes mehr oder weniger beschädigt wird.
• Dadurch schalten diese Verfahren aus, wenn es sich darum handelt, bereits fertigbearbeitete Gegenstände noch instand zu setzen, eine 'laßnahme, die aber gerade besondere wirtschaftliche Erfolge bei solchen Werkstücken hätte, deren Aufwand an Lohn un-l Materialkosten gewöhnlich die allergrößte Rolle für .die Notwendigkeit der Instandsetzung des Stückes spielt.
• Gerade bei Gegenständen, die komplizierter in der Form und daher meinst kostspieliger sind, bei denen die Reparatur um so wichtiger ist, versagen die Schweißprozesse infolge der durch komplizierte Formen vergrößerten Gefahr der Rißbildung oder des Entstehens von Spannungen durch den unvermeidlichen Erwärmungsprozeß des Gußstückes.
• Alle diese Übelstände werden vermieden durch die Anwendung der im nachfolgenden beschriebenen Erfindung.
• Hiernach erfolgt die Ausfüllung von Lunkern, Gußfehlern oder Beschädigungen und Fehlstellen in Metallgegenständen nach dem Metallspritzverfahren. Zu diesem Zweck müssen die Lochwandungen mindestens im Winkel von 5o° oder noch darüber in das Material einfallen. Wo dieser Bedingung nicht von vornherein Genüge geleistet ist, muß eine :Nachbehandlung mit Meißel, Bohrer oder einem .anderen Werkzeug derart erfolgen, daß die Lochwandungen mindestens diesen Neigungswinkel gegen die Oberfläche des Materials aufweisen.
• Dann ist weiter dafür Sorge zu tragen, daß die Lochwandungen möglichst raub und unregelmäßig sind. Zu diesem Behuf werden -glattere Flächen aufgerau:ht, nicht bloß mit dem Sandstrahlgebläse, sondern auch mit Meißel durch Anbohren und Einsetzen von Stiften. Diese Stifte werden möglichst im schiefen Winkel zur Ob.erflächedes Materials eingesetzt und gegeneinander geneigt. In Löcher, die besonders tief liegen und bei denen eine besondere Dichtigkeit gegen höheren Druck erforderlich wird, "werden zweckentsprechend konische Kupferstücke eingetrieben, am besten aus möglichst weichem Material, beispielsweise Elektrolytkupfer. Nach Eintreiben dieser Kupferstücke wird die Bodenfläche des noch übrigbleibenden Loches, so wie vorbeschrieben, weiterbehandelt, aufgeraulit und evtl. mit einigen Stiften versehen, um eine möglichst unregelmäßige und verzackte Grundfläche zu erhalten. Darauf wird die-Stelle mit Hilfe des Metallspritzverfahrens aus solchem Metall aufgespritzt. zaus welchem das Arbeitsstück besteht.
• Bekanntlich erlaubt das "lletallspritzverfahren die Verwendung beliebigster Metalle zur Verspritzung, sowohl die des Stahls und Eisens als auch des Zinks, Messings, Aluminiums, Silumins und beliebiger Legierungen, "wie das bekannt ist aus der Anwendung dieses Verfahrens zur Herstellung von Metallüberzügen.
• Mit diesem Verfahren durch Eintreiben von Kupfer oder einem anderen weicheren, möglichst duktilen, aber sonst festen Metall ergibt sich die Möglichkeit, auch sehr stark in die Tiefe gehende Lanker selbst gegen hohen Druck abzudichten, ohne Gefahr zu laufen, daß beim Überspritzen eingeschlossene Luftblasen übrigbleiben oder zwecks Überspritzens eine viel zu große Aufweitung des Loches von oben her erfolgen müßte, welche das ganze Arbeitsstück zu weit gefährden und in seiner Festigkeit zu sehr herabsetzen würde.
• Die eingangs bei anderen Verfahren geschilderten Übelstände werden durch die vorgeschlageneMethode deswegen vermieden, weil bei @diesem Verfahren die Vorerwärinung des Gußstückes ebensowenig wie die Überhitzung desselben irgendwie in Betracht kommt, da der angewandte Preßluftstrahl eine dermaßen schnelle Abkühlung des erschmolzenen Metalls bewirkt, daß nicht einmal eine 1-okale Erhitzung der auszuspritzenden Gußstelle in Betracht kommt. Weil weiter kein Verfließen des eingespritzten Metalles niit dem Randmaterial auftritt und trotzdem eine ganz hervorragende Haftung des eingespritzten Materials im Gußstück erzielt wird, wird bei Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens auch das noch gesunde Material am Rande der Lochstelle nicht beeinflußt, nicht verletzt und deswegen die Möglichkeit geboten, Arbeitsstücke instand zu setzen, die schon maßhaltig hergestellt sind und die ein weiteres .Bearbeiten der ganzen Fläche, in welcher die Reparatur erfolgt, nicht mehr notwendig macht.
• In den Abb. i bis q. der beiliegenden Zeichnungen sind einige Anwendungsbeispiele des neuen Verfahrens dargestellt.
• Abb. I zeigt ein in einem Arbeitsstück 2 eingebohrtes Loch i, welches, nachdem es im Sinne der punktiert eingezeichneten Linien konisch erweitert worden ist, repariert werden soll. Abb. 2 zeigt eine Lunkerstelle 4. im Umfange einer Riemenscheibe 2; Abb. 4 eine andere Fehlerstelle in einem Werkstück to.
• Handelt es sich beispielsweise darum, die in Abb. 2 bis 4. dargestellten Fehlerstellen erfindungsgemäß auszuflicken, so verfährt man so, daß man zunächst in die in die Tiefe gehenden Öffnungen gemäß Abb. 2a, 3 mehrere Kernstücke 6 aus Elektrolvtkupfer oder auch nur eines derselben hineinbringt und fest mit dein Werkstück verbindet, sei es, daß man einen Zapfen 7 der Kernstücke mit einigen Gewindegängen ausstattet, die in entsprechende, in das Fleisch des Werkstückes 5 eingeschnittene Gewindegänge eingedreht werden, sei es, daß man schwalbenschwanzförmige Einineiß.elungen oder konisch v-erlaufende Bohrungen in dem Werkstückflei@sch am Boden der Lunkerstelle vorsieht und in diese die Zapfenansätze der Kernstücke 6 hineinbringt. Durch Hammerschläge auf die Kernstücke 6, die entweder von vornherein keil- bzw. kegelförmige oder prismatische bzw. zylindrische Form haben können, werden dann die Zapfen 7 in ihren schwalbenschwanz- bzw. keilförmigen Löchern verstem@mt, so d@aß sie festsitzen. Hierauf spritzt man um die Kernstücke 6 herum das zerstäubte oder verdampfte Metall 8, im vorliegenden Falle also Eisen, ein, bis die Lunkerstelle ausgefüllt ist, worauf die Oberfläche derselben, entsprechend der Formgebung 5a des Werkstückes 5, geebnet bzw. geglättet wird: Dadurch, daß sich das eingespritzte -Metall an die keilförmig sich nach oben erweiternden Wandungen der Kernstücke 6 anlegen bzw. anhäufen kann, wird die Ausfüllung 8 fest mit den Kernen und dem Werkstück 5 verbunden, und die ganze Ausfüllung entspricht den Anforderungen der Festigkeit und Dichtigkeit. Letztere kann man noch dadurch besonders erhöhen, daß man die die Kerne 6 umgebenden Hohlräume etwa bis zur Höhe der Kernoberfläche mit einem Weichmetall ausspritzt, welches sich. wie Kupfer, leicht durch einige Schläge mit geeignetem Werkzeug versternmen und verdichten läßt oder sich, wie Blei, Zinn, Zink, unter der Hitze der Schmelzflamme des Spritzapparates wieder verflüssigt oder flüssig bleibt. Auf eine solche Schicht 8a, die man aber auch durch einfaches Eingießen von flüssigem Weichmetall erhalten könnte, wird dann die Deckschicht 8 aus Eisen oder demjenigen Metall aufgespritzt, aus dem das Werkstück besteht.
• Man kann das beschriebene Verfahren geinäß Abb.4 auch in der Weise ausüben, daß man bei tiefen und nicht sehr ausgedehnt breiten Fehlerstellen -zunächst einen zylindrischen und beispielsweise einen mit Schraubgewinde ausgestatteten Zapfen ga besitzenden Kernkörper 9 aus Elektrolytkupfer in dein Werkstück io befestigt und diesen dann durch gegen seine Oberfläche gerichtete Hammerschläge so umformt, daß er sich allseits .gegen die Wandungen der Fehlerstelle im Werkstück io anlegt, worauf man noch einige 1-Meißelhiebe geien den Kernkörper richtet, wodurch Kerblöcher i i in seiner Oberfläche entstehen. Auf die letztere spritzt man dann aus dem Metall des Werkstückes die Ausfüllung b und ebnet und glättet sie entsprechend der Form der Oberfläche des Werkstückes.
• Kernstücke oder Pfropfen aus Elektrolytkupfer eignen sich wegen ihrer Dichte, Geschineiddgkeit und Weichheit am besten zur Ausführung des Verfahrens. -Man kann statt dessen aber auch andere Metalle oder Metalllegierungen zur Anfertigung der Kernstücke verwenden.

Claims (3)

1. PATEPTTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Ausbesserung und Ausfüllung von Lochstellen (Lunkern, Blasen, Öffnungen, Rissen, Sprüngen u. d--.) in besonders in Gußstücken, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Ausfüllung bzw. Ausgleichung der Fehlerstelle evtl. nach erforderlicher Herstellung einer mit genügendem Ein.falhvinkel ausgestatteten konischen Erweiterung ein Eintreiben, Einbohren, Eingießen oder Einstemmen solider Metallkernstücke vornimmt und nach deren Befestigung im Kernmetall die Lochstelle durch Einspritzen von Metall ausfüllt, um eine sowohl den Ansprüchen der Festigkeit wie des guten Aussehens genügende Ausbesserung zu erzielen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man den einzutreibenden, einzubohrenden, einzustemmenden oder einzugießendenMetallkernen entweder von vornherein eine kegelförmige bzw. keilförmige, sich jedenfalls nach der Werkstückoberfläche h-in erweiternde bzw. verbreiternde Form gibt oder eine solche Form durch Schnitte, Schläge oder Druck auf den in die Fehlerstellen eingesetzten, eingebohrten, eingestemmten oder eingegossenen Kernkörper hervorruft, bevor man -die um den letzteren verbleibenden Hohlräume durch Einspritzen flüssigen bzw. dampfförmigen Metalls ausfüllt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kerneinlage für die nach dem Spritzverfahren auszufüllende Fehlerstelle Kupfer, vorzugsweise Elektrolytkupfer, oder ein sonstiges zähes, aber weiches, dehnbares :Metall oder -Ietallegierung anwendet. d.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Kernstück solche Maßverhältnisse gibt, daß es bei tief reichenden Fehlerstellen und entsprechender Anwendung von Drücken den größten Teil des Hohlraumes ausfüllt, so daß das nachfolgende Ausspritzen der restlichen Hohlräume durch zerstäubtes Metall nur auf der Oberfläche des Kernstückes vorgenommen zu werden braucht.