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Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, die mit Hartmetallteilen
versehen sind Bei der Herstellung von Werkzeugen, Maschinenteilen u. dgl., die mit
Hartmetallteilen versehen werden müssen, beispielsweise um eine verschleißfeste
Schneide oder eine verschleißfeste Fläche an dem betreffenden Teil zu. erzielen,
wird bisher so verfahren, daß das entsprechend .geformte Hartmetallstück aufgelötet
wird. Hierzu ist einerseits erforderlich, daß ,die betreffende Stelle ,des Werkzeuges,
Maschinenteiles o. dgl. genauestens torgearbeitet wird, so. daß eine gute Paßfläche
Für das Hartmetallstück erzielt wird. Vor dem Lötvorgang muß das Hartmetallstück
behelfsmäßig durch Draht o. dgl. in der richtigen Lage auf dem Werkzeug oder Maschinenteil
befestigt werden, worauf dann das ganze Teil in einem Ofen bis zum Schmelzpunkt
des aufgelegten Lotes erhitzt wird, insbesondere bei verwickelten Werkzeugen oder
:Maschinenteilen, bei denen außerdem noch eine ganze Anzahl von Hartmetallteilen
aufgelötet werden müssen, macht diese Art der Herstellung besondere Schwierigkeiten
und ist zeitraubend. Wenn ein Hartmetallteil an einem Träger aus Leichtmetall o.
dgl. befestigt werden soll, das einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt hat,
ist das bekannte Verfahren überhaupt nicht durchführbar. Desgleichen dann nicht,
wenn es sich beispielsweise um verhältnismäßig lange und dünne Teile handelt, die
sieh unter Einfluß der Ofentemperatur verziehen. In dem Sonderfall der Herstellung
von Ziehsteinen ist auch vorgeschlagen worden, den eigentlichen Ziehstein aus Hartmetall
in eine feuerfeste Form einzusetzen und mit Brocken einer Legierung zu umgeben.
Diese Legierung wird dann aufgeschmolzen und bildet die Fassung. Abgesehen davon,
daß die Gefahr der Erzeugung einer nicht homogenen Schmelze besteht, hat -der fertiggefaßte
Ziehstein den Nachteil, einen Trägerteil, der Schubkräfte aufzunehmen in der Lage
ist, nicht zu besitzen, was im Gebrauch zu ungeraden Auflageflächen führt, die ein
Nacharbeiten erforderlich machen.
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Durch das Verfahren gemäß der Erfindung sollen die oben gekennzeichneten
Nachteile vermieden werden, und zwar derart, ,daß beliebig geformte, aus beliebigem
Werkstoff hergestellte Gegenstände, wie verwickelte Werkzeuge, Maschinenteile u.
dgl., ohne leitraubendes, behelfsmäßiges Befestigen der Hartmetallteile durch einen
einfachen Gießvorgang mit dem betreffenden Trägerteil verbunden werden können. Es
wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, den betreffenden Teil, z. B. einen Werkzeugschaft,
ohne vorherige Bearbeitung .der Oberfläche in eine entsprechend ausgebildete Graphitförm
einzubetten, in welche gleichzeitig die betreffenden Hartmetallteile
an
der vorgesehenen Stelle eingelegt werden, wobei zwischen dem Hartmetallteil und
dein betreffenden Teil ein Zwischenraum verbleibt, der mit einer geeigneten Legierungausgegossen
wird. Die mechanischen Eigenschaften der Gußlegierung sollen denjenigen des Trägerwerkstoffes,
d. h. also dem Werkstoff entsprechen, aus dem das Werkzeug, Maschinenteil o. dgl.
hergestellt ist. Es wird daher als Gußlegierung ein Werkstoff gewählt, der von der
gleichen Art ist wie der Werkstoff des mit Hartmetall zu bewehrenden Werkzeuges,
:Maschinenteils o. dgl. Dementsprechend wird bei der Herstellung eines Werkzeuges
aus Stahl zur Befestigung des Hartmetalls als Gußlegierung ein Stahl verwendet.
wobei durch geeignete Kühlung und Anwendung metallischer Formen ein Auflösen des
Hartmetalls in der Gußlegierung verhindert wird. Soll dagegen ein Leichtinetallzvlinderblock
zur Vermeidung des Verschleißes an der Innenfläche mit einer Hart-.netallbuchse
versehen werden, so wählt man als Ausgießlegierung ein Leichtmetall. Gewisse Abweichungen
in der Zusammensetzung zwischen Trägerwerkstoff und Gußwerkstoff beispielsweise,
um die Gießbarkeit zu beeinflussen oder Vergütbarkeit hervorzurufen, sind zulässig,
wenn dadurch der Werkstoff nicht seiner Art nach geändert wird.
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Nach den Vorschlägen, die in Verbindung finit Hartmetallsandstrahldüsen
bekanntgeworden sind, wird zwischen den Hartmetalleinsatz, dessen Lage durch eine
Anlagefläche an dein umgebenden Stahlmantel gesichert ist, ein weiches -Metall,
z. B. Blei, eingegossen. -las zum Halten des Hartmetalleinsatzes und zum Abfangen
von Stößen dient. Dies eingegossene Weichmetall .ist aber nicht geeigaet, eine der
Übertragung größerer Kräfte dienende starre Verbindung zu geben, wie dies für die
Werkzeuge, Maschinenteile o. dgl. notwendig ist, die nach der Erfindung hergestellt
werden sollen.
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Bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es nicht mehr
notwendig, die Fliehen, an welchen das Hartmetallteil befestigt werden soll, genauestens
der Form des Hartmetallteiles .entsprechend vorzuarbeiten, und gelegentlich kann
auch so weit gegangen werden, daß an dem betreffenden Trägerteil zunächst besondere
Aufnahmeflächen für das Hartmetallteil überhaupt nicht mehr vorgesehen «-erden.
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An Hand der beiliegenden Zeichnungen wird die Anwendung des Verfahrens
an einigen Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.
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Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch eine Form für die Herstellung
eines Vielschneidenwerkzeuges. Abb. a ist ein senkrechter Schnitt durch eine Form
zur Herstellung eines Vielschneidenwerkzeuges mit einer von Abb. r ah weichenden
Ausbildung des Schaftes.
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Abb.3 ist einsenkrechter Schnitt durch eine Form für die Herstellung
einer Zieh Steinfassung, und Abb. 4. ist ein senkrechter Schnitt durch eine Form
zur Herstellung einer Hartmetallbuchse.
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Das aus Stahl hergestellte Vielschneidenwerkzeug r (Ab -b. i ) ist
mit grob vorgeformten bzw. vorgerichteten Zähnen 2 versehen die den Hartmetallteilen
3 den nötigen Hall verleihen sollen. Das Vielschneidenwerkzeug i und die Hartmetallteile
3 werden in die entsprechend ausgebildete Graphitform .a. eingesetzt, wobei zwischen
den Hartmetallteilen uns den entsprechenden Flächen des Vielschneidenwerkzeues ein
gewisser Zwischenraum gelassen ist.' Dieser Zwischenraum wird von der mit dein Pfeil
E bezeichneten Stelle: aus mit einem Stahl j ausgegossen. Die Verwendung von Graphitformen
für diesen "Zweck empfiehlt sich der leichten Bearbeitbarkeit des Graphites wegen.
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Da die Hartmetallteile nicht unmittelbar auf die Flächen des Schaftes
aufgesetzt werden, ist nur ein grobes Vorrichten bzw. Vorarbeiten der Trägerflächen
notwendig. Da alle Teile. die miteinander Befestigt werden sollen. in die feste
Gral Bitform eingesetzt «-erden. ist ein Festbinden der einzelnen Teile vor dein
Befestigungsvorgang nicht erforderlich.
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Es kann auch auf Trägerflächen an dein betreffenden Werkzeugschaft
überhaupt verzichtet werden, wie dies beispielsweise aus Abb. 2 hervorgeht. Hier
sind ebenfalls wieder in eine Graphitform der Schaft 6 eines Vielschneidenwerkzeuges
und die Hartmetallteile 3 eingebettet. An dem Schaft 6 sind jedoch entgegen der
Ausführungsform nach Abb. i keine besonderen Anlageflächen vorgesehen. sondern lediglich
einige Löcher ; . die eine bessere Haftung der Gußlegierung an dein Schaft gewährleisten
sollen, während die Hartmetallteile 3 von der Gußlegierung vollkommen umgeben sind
und von dieserfestgehalten werden.
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In Abb. 3 ist ein aus Hartmetall hergestellter Ziehstein 8 durch Kerne.
Stifte o. dgl. in geeigneter Weise in der Graphitform .f aufgestellt. Die Bohrung
des Ziehsteines wird durch Graphitkerne 9 abgedeckt. Zur Herstellung der Fassung
wird eine geeignete Gußlegierung 5 etwa bei Pfeil E in die Graphitform eingegossen,
in die auch die die äußere Fassung .bildende Buchse 12 eingesetzt ist. Auf diese
Weise wird eine den Ziehstein auf dem ganzen Umfang festhaftend umgebende Fassung
erzeugt.
In Abb. q. ist die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung
auf das Umgießen einer Hartmetallbuchse dargestellt. Die Hartmetallbuchse Io, die
in eine entsprechende Graphitform q. eingesetzt ist, ist .mit Rillen oder Einkerbungen
r r versehen, die eine bessere Haftung der Gußlegierung an der Buchse gewährleisten.
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An Stelle der Graphitform können auch Formen aus anderem Werkstoff,
beispielsweise aus Stahl, Metallegierungen o. dgl., verwendet werden, wenn .es sich
um die Erzeugung einer großen Menge in sich ;gleicher Werkzeug- oder Maschinenteilformen
handelt und wenn ferner hochschmelzende Gußlegierungen, wie Stähle u. dgl., zur
Anwendung gelangen. Im letztern Falle kann es erforderlich sein, die Form beispielsweise
durch Wasser zu kühlen, um' eine schnelle Erstarrung zu erzielen und damit eine
Auflösung des Hartmetalls zu verhindern.
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Die zu verwendende Gußlegierung ist jeweils in Anpassung an den Werkstoff
des betreffenden Gegenstandes zu wählen, .der mit Hartmetallteilen versehen werden
soll. Zur Herstellung von Werkzeugen und Maschinenteilen aus Stahl ist als Gußlegierung
Stahl zu verwenden, der :der Zusammensetzung nach in etwa dem Trägerteil entspricht.
Besteht der Träger beispielsweise aus Leichtmetall, so ist entsprechend ein Leichtmetall
zu wählen.