DE572784C

DE572784C - Manufacture of a disk-shaped cutting tool

Info

Publication number: DE572784C
Application number: DE1930572784D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-05-14
Filing date: 1930-05-15
Publication date: 1933-03-23

Description

Herstellung eines scheibenförmigen Schneidwerkzeuges Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines scheibenfdnnigen Schneidwerkzeuges. Die 'Er$udung besteht darin, daß die gepulverten Bestandteile der @eigentlichen Schrieidscheib;e, die aus einer gesinterten Hartmetallegierung besteht, zwischen zwei Metallscheiben aus einem weicheren Metall, beispielsweise Molybd,än, unter gleichzeitiger Anwendung von Druck -und Hitze gesintert -und dabei mit den beiden Metallscheiben fest verbunden werden.Manufacture of a disc-shaped cutting tool The invention relates to a method for the production of a thin disk cutting tool. The reason is that the powdered components of the actual Washer; e, which consists of a sintered hard metal alloy, between two metal discs made of a softer metal, for example molybdenum, än, underneath simultaneous application of pressure and heat sintered with the two Metal disks are firmly connected.

Es sind bereits scheibenförmige Schneidwerkzeuge bekannt, bei denen eine dünne Scheibe aus einer harten, gesinterten Legierung zwischen zwei Metallscheiben aus weicherem Metalleingeklemmt ist. Derartige dünne Schneidscheiben werden beispielsweise aus Siliciumcarbid hergestellt und zum Schneiden von Glas verwendet. Solche Schneidwerkzeuge lassen sich infolge ihrer Sprödigkeit nur in einer gewissen Stärke herstellen und sind bei der Verwendung einem starken Verschleiß unterworfen, der ihre Verwendung bei der Bearbeitung von sehr harten Stoffen sehr unwirtschaftlich macht' Die geschilderten Nachteile lassen sich durch die Anwendung der bekanntem. Hartmetallegierungen, die im allgemeinen aus dem Carbid eines Elementes der sechsten Gruppe, beispielsweise Wolframcarbid oder Molybd.äncarbid, und einem Hilfsmetall der Eisengruppe, z. B. Kobalt, bestehen, vermeiden.There are already disc-shaped cutting tools known in which a thin disk made of a hard, sintered alloy between two metal disks made of softer metal. Such thin cutting disks are for example Made from silicon carbide and used to cut glass. Such cutting tools can only be produced in a certain strength due to their brittleness and are subject to severe wear and tear when they are used in the processing of very hard materials makes it very uneconomical Disadvantages can be avoided by using the known. Hard metal alloys, the generally from the carbide of an element of the sixth group, for example Tungsten carbide or molybdenum carbide, and an auxiliary metal of the iron group, e.g. B. Cobalt, insist, avoid.

Zur Herstellung -einer dichten, harten und zähen Legierung werden die Ausgangsstoffe in bekannter Weise in eine Kohlenstofform gebracht und bei Sintertemperatur unter einem Druck von etwa 70 kg/cm2 gepreßt.To produce a dense, hard and tough alloy, the starting materials are brought into a carbon mold in a known manner and pressed at sintering temperature under a pressure of about 70 kg / cm2.

Bei der Wandung einer derartigen Hartmetallegierung für eine sehr dünne Schneidscheib:e darf das Gefüge der Legierung nicht zu grobkörnig sein, da sonst das Anschleifen einer scharfen Schneidkante unmöglich gemacht wird. Dieser Nachteil läßt sich dadurch vermeiden, daß die Ausgangsstoffe, beispielsweise 97 bis 75 °/o . Wolframcarbid und 3 bis 25 % Kobalt, in feinst vermahlenem Zustande innig vermischt werden. Die gepulverten Ausgangsstoffe werden hierauf zwischen weichere Metallscheiben gebracht, die beispielsweise aus Molybdän bestehen. Dabei besitzt das 1@Ietall dieser Scheiben ungefähr dieseibe Wärmeausdehnungszahl wie die eigentliche aus der Legierung verfertigte Schneidscheibe. Im Verlauf der Herstelhuig wird ein Druck auf den dazwischenliegenden gepulverten Ausgangswerkstoff ausgeübt, während gleichzeitig die Hitze allmählich bis zur Sinterungstemperatur gesteigert wird. Man gelangt so zu einer harten, diinnen. Lage oder Scheibe aus der gesinterten Legierung von etwa 0,4 mm Dicke, die sich durch das angewendete Pressen und Erhitzen mit den äußeren, weicheren Molybdänscheib-en verbindet.With the wall of such a hard metal alloy for a very thin cutting disc: the structure of the alloy must not be too coarse-grained, since otherwise it would be impossible to grind a sharp cutting edge. This disadvantage can be avoided in that the starting materials, for example 97 to 75%. Tungsten carbide and 3 to 25 % cobalt, in a finely ground state, are intimately mixed. The powdered starting materials are then placed between softer metal disks made of molybdenum, for example. The metal of these disks has roughly the same coefficient of thermal expansion as the actual cutting disk made from the alloy. In the course of the manufacturing process, pressure is exerted on the intermediate powdered starting material, while at the same time the heat is gradually increased up to the sintering temperature. One arrives at a hard, thin one. Layer or disk made of the sintered alloy, about 0.4 mm thick, which is bonded to the outer, softer molybdenum disks through the pressing and heating used.

Auf diese Weise erhält inan eine Scheibe, die aus zwei außenliegenden Scheiben aus Molybdänmetall und einer dazwischenliegenden Scheibe aus gesintertem Hartmetall besteht. Die Ränder der drei Scheiben werden von beiden Seiten zur Mitte hin schräg abgeschliffen, so daß der Rand der mittleren Scheibe, also der eigentlichen Schneidscheibe, spitzwinklig über die beiden .äußeren Scheiben hervorragt.In this way, one disc consists of two outer discs Molybdenum metal disks and a sintered disk in between Carbide is made. The edges of the three discs become centered on both sides sanded down at an angle, so that the edge of the middle disc, i.e. the actual Cutting disc protruding at an acute angle from the two outer discs.

Die zwischen beiden Scheiben eingeschlossene Hartmetallsch:eibe kann durch Schleifen mit einer scharfen Kante versehen werden, ohne daß trotz der geringen Dicke der Hartmetallscheibe und der spröden Beschaffenheit des Metalls ein Ausbrechen der Kante zu befürchten wäre.The hard metal disc enclosed between the two discs can be provided with a sharp edge by grinding, without this despite the slight Thickness of the hard metal disc and the brittle nature of the metal cause it to break out the edge would be to be feared.

Abb. i zeigt einen Schnitt der Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung.Fig. I shows a section of the device for carrying out the invention.

Abb. 2 stellt den unteren Teil der in Abb. i gezeigten Vorrichtung dar.Fig. 2 represents the lower part of the device shown in Fig. I represent.

In Abb.3 ist eine schaubildliche Ansicht eines gemäß der Erfindung hergestellten Schneidwerkzeuges vor dem Abschleifen der Ränder, in Abb. 4. ein gebrauchsfertiges Werkzeug gezeigt.In Fig.3 is a perspective view of one according to the invention manufactured cutting tool before grinding the edges, in Fig. 4 a ready-to-use Tool shown.

Abb. i zeigt eine rechteckige Kohlenstoffform i mit :einer zentralen, zylindrischen Ausnehmung, deren unterer Teil 3 einen kleineren, deren oberer Teil 4 Leinen größeren Durchmesser hat. Ein zylindrischer Kohlenstoffkern 5 füllt die untere Ausnehmung 3 der Kohlenstofform aus und ragt in die AusnehmUng 4 hinein. Der Oberteil 6 der Form paßt in die öffnung ¢ und besitzt eine öffnung 7, in der sich der Kern 5 führt. Die Form i ist zwischen zwei Kohlenstoffbacken 8 gelagert, über welche der Strom durch die Klemmen i o und i i der Vorrichtung zugeführt wird.Fig. I shows a rectangular carbon shape i with: a central, cylindrical recess, the lower part 3 of which is smaller, the upper part of which 4 lines has a larger diameter. A cylindrical carbon core 5 fills the lower recess 3 of the carbon shape and protrudes into recess 4. The upper part 6 of the mold fits into the opening ¢ and has an opening 7 in which the core 5 leads. The shape i is mounted between two carbon jaws 8, via which the current is supplied to the device through terminals i o and i i.

Ein Gemisch von pulverförmigem Wolframcarbid und ebensolchem Kobalt im Verhältnis von etwa 87'/, Wolframcarbid und etwa 13')/, Kobalt wird auf eire verhältnismäßig weiche, aber hochschmelzende Scheibe 12, beispielsweise eine solche aus Molybdän, gebracht. Die Scheibe ist in der Mitte mit einer öffnung 1 3 versehen. Das Pulvergemisch kann mit iv enig Wasser oder mit einem Stärkezusatz versehen sein. Die Dicke der auf die Scheibe 12 aufgebrachten Menge 14. der Ausgangsstoffe beträgt :etwa die fünffache derjenigen der fertigen Scheibe. Die Scheibe 12 mit den gepulverten Ausgangsstoffen wird in die Üffnung 4 der Form eingeführt, hierauf Kern 5 in die Öffnung 3 eingesetzt, und zwar so, daß. der Kern durch die in der Mitte der Scheibe befindliche, Ausriehmung hindurchgeht. Eine vorher durchbohrte Scheibe 15, beispielsweise ebenfalls aus Molybdän, wird auf das Pulvergemisch gelegt und hierauf der Oberteil 6 in die Öffnung 4 der Form i eingelassen. Hierauf wird die Form i fest zwischen die Backen 8 geklemmt und auf einer Unterlage 16 unter den Kolben 17 einer Presse gebracht. Unter einem Druck von 70 at wird der gepulverte Werkstoff durch den über die Klemmen i o und i i zugeführten Strom von 40oo bis 5ooo Ampere bei etwa 7 Volt Spannung auf die Sinterungstemperatur von etwa i375° C für einige Minuten erhitzt. Durch die gleichzeitige Anwendung von Hitze und Druck auf den gepulverten Werkstoff wird das Pulvergemisch gesintert, .wobei sich dieser -gleichzeitig mit den beiden äußeren Molybdänplatten 12 und 15 verbindet. Während des Preßv organfies verhindert der Kohlenstoffkern 5 die Ausdehnung der mittleren -Scheibe 1 ¢ nach innen. Nach der Fertigsinterung wird der Gegenstand aus der Form herausgenommen und die ,äußeren Kanten der vereinigten Scheiben in obenerwähnter Weise zugeschiiffen. Abb. 4. stellt beispielsweise ein nach diesem Verfahren fertiggestelltes, scheib:enförmiges Schneidwerkzeug dar, desseli Einzelscheiben vereinigt sind und beispielsweise durch Hartlöten mit einer Stahlwelle 18, 19 verbunden sind.A mixture of pulverulent tungsten carbide and cobalt in the ratio of about 87 '/, tungsten carbide and about 13' /, cobalt is applied to a relatively soft but high-melting disc 12, for example one made of molybdenum. The disk is provided with an opening 1 3 in the middle. The powder mixture can be provided with a little water or with an addition of starch. The thickness of the amount 14 of the starting materials applied to the disk 12 is approximately five times that of the finished disk. The disk 12 with the powdered starting materials is inserted into the opening 4 of the mold, then the core 5 is inserted into the opening 3 in such a way that. the core passes through the groove in the middle of the disc. A previously drilled through disk 15, for example also made of molybdenum, is placed on the powder mixture and then the upper part 6 is let into the opening 4 of the mold i. The mold i is then clamped firmly between the jaws 8 and placed on a base 16 under the piston 17 of a press. The powdered material is heated to the sintering temperature of about 1375 ° C. for a few minutes under a pressure of 70 atm. Through the simultaneous application of heat and pressure on the powdered material, the powder mixture is sintered, whereby it connects to the two outer molybdenum plates 12 and 15 at the same time. During the Preßv organfies the carbon core 5 prevents the expansion of the middle disk 1 [inward]. After the final sintering, the object is taken out of the mold and the outer edges of the combined panes are sanded in the above-mentioned manner. Fig. 4 shows, for example, a disk-shaped cutting tool finished using this method, the individual disks of which are combined and are connected to a steel shaft 18, 19, for example by brazing.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of making a disk-shaped Cutting tool, characterized in that the one from the starting materials known, sintered hard metal alloy consisting of powdered components of the actual cutting disk (14) between two metal disks (12, 15) from one softer metal underneath. Applying pressure and heat while sintering with the firmly connected to both metal disks.

2. According to the method of claim i manufactured disc-shaped tool, characterized in that the cutting disc (14) on the one hand and the two metal disks (12, im) on the other hand made of materials exist, which have approximately the same coefficient of thermal expansion.

3. Tool after Claim 2, characterized in that the two outer metal disks (12, i5) consist of molybdenum.