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Bettungsstoff für Diamantsplitter Bei der Fassung von Diamanten u.
dgl., die wegen ihrer Härte für gewerbliche Zwecke, insbesondere als Werkzeug zum
Schleifen, Schneiden, Bohren usw., verwendet werden, ist es von Wichtigkeit, einen
geeigneten Fassungsstoff zu verwenden. Es sind verschiedenartige. pulverförmige
Metalle und Legierungen vorgeschlagen worden, die nach erfolgter Mischung unter
Anwendung von Druck und Hitze zusammengepreßt werden, wobei sie die in die Masse
eingebrachten Diamanten beim Erweichen einschließen. So hat man die Verwendung von
Stahlpulver zum Einbetten von Diamanten vorgeschlagen, weil man bei Verwendung dieses
mit verhältnismäßig niedrigen Temperaturen von etw=a iooo bis i ioo° C arbeiten
könne, was mit Rücksicht auf die Schonung der Diamanten von Wichtigkeit sei. Auch
hat man besondere Legierungen, die in der Hauptsache aus verhältnismäßig teuren
Metallen, wie z. B. Molybdän, Kobald, Wolfram, Chromnickel, zusammengesetzt sind,
vorgeschlagen, wobei diese Metalle ausschließlich benutzt werden, um eine Bettungsmasse
von großer Härte zu erhalten, die auch den Diamanten. gut einschließt und festhält.
Ein Fassungsstoff für die vorliegenden Zwecke soll aber nicht nur erhebliche Härte
haben und Zähigkeit, um bei dem Druck, den der harte Stein auf die Masse ausübt,
nicht zu zerspringen oder zu zerbröckeln, er soll auch bei möglichst sied-Tiger
Temperatur zusammensintern, damit, wie schon erwähnt, der Diamant nicht durch zu
hohe Temperatur Schaden leidet. Für alle bekanntgewordenen Verfahren der in Frage
kommenden Art wurden Metalle zur Einbettung verwendet, deren Erweichungstemp;eratur
über der kritischen Temperatur von etwa. 85o° C des Diamanten liegt, bei welcher
derselbe, wenn auch langsam, zu verbrennen oder, wenn kein Luftzutritt möglich ist,
doch seine Härteeigenschaften zu verschlechtern beginnt.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird zur Vermeidung des erwähnten Mangels
das zu
fassende Diamantmaterial oder der Diamantensatz in eine Mischung
von Metallpulvern eingebracht und damit vermischt, die in der Hauptsache aus Eisenpulver
und Zinnpulver besteht. Die so gebildete Legierung umgibt den Diamant äußerst fest
und gleichmäßig. -Sollen mehrere oder viele Steine in dieser Weise von der Legierung
eingefaßt werden, so ist es nötig, daß alle Steine ringsum von dem Legierungspulver
umgeben und dadurch voneinander getrennt sind. Die beiden Metalle Eisen und Zinn
sind zwar nur begrenzt ineinander löslich, es hat aber z. B. ,eine Legierung, bestehend
aus 85 Gewichtsteilen Eisen und 15 Gewichtsteilen Zinn, eine ungefähre Härte wie
Stahl. Eine Zugabe von wenigen Gewichtsteilen Bleipulver genügt, um diese harte
Legierung weicher und geschmeidiger zu machen. Durch weiteren Zusatz von Antimon,
welches in bekannter Weise zum Härten der gebräuchlichen Legierungen benutzt wird,
kann eine solche Eisen-Zinn-Blei-Legierung unter Beibehaltung seiner Zähigkeit wieder
gehärtet werden. Man ist auf diese Weise in der Lage, Härte und Zähigkeit der Legierung
in ziemlich weiten Grenzen zu regulieren.
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Ein Beispiel für eine Legierung mit Angabe in Gewichtsprozenten, die
den vorstehend aufgeführten Ansprüchen genügt, ist folgende: 70% Eisen,
150,10 Zinn, ;,50;o Blei, 7,50/0 Antimon. Dabei kann das Eisenpulver
in weicher, kohlenstoffarmer oder auch kohlenstoffreicher Beschaffenheit Verwendung
finden. Die Legierung und das Verfahren eignen sich auch zum Fassen von Diamantensatz
in Stükken und Körnern, und auch hierbei kann man die Zusammensetzung der Legierung
Brach Bedürfnis in ziemlich weiten Grenzen ändern, ohne die Güte der Fassung zu
verschlechtern.
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Die benötigte Temperatur zur Bildung der in Frage stehenden Legierung
liegt bei Anwendung von Druck während der Erhitzung schon unter 85o' C. Bei 6o0°
C kann man sogar schon die Pulver legieren oder durch Sintern verfestigen. Der anzuwendende
Druck beträgt nicht über Iooo bis I3ookg/cm, was ebenfalls eine Schonung der Diamanten
bedeutet. Der Zusatz von Antimon hat neben dem Vorteil, die Löslichkeit der Eisen-Zinn-Legierung
zu erhöhen, noch denjenigen, daß sich die Legierung beim. Erstarren ausdehnt. Dadurch
werden die eingebetteten Körper noch besser von der zähen Masse umschlossen und
festgehalten, weil dieselbe bei Ausdehnung in die feinsten Vertiefungen eindringt.
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Außer dem vorerwähnten Vorteil der Möglichkeit, Temperaturen benutzen
zu können, bei welchen keine Verschlechterung des Diamantmaterials eintritt, wird
durch die Verwendung einer Legierung von Eisen und Zinn ein weiterer wichtiger technischer
Fortschritt erreicht. Wie schon gesagt, sind die beiden Metalle nur begrenzt ineinander
löslich. Dies hat zur Folge, daß bei Verwendung von Eisenpulver und Zinnpulver allein
eine Bettungsmasse erzielt wird, die nicht nur sehr hart, sondern wegen der nicht
völligen Löslichkeit dieser Metalle sehr spröde ist. Bei der Bindung und Einbettung
von Diamantpulver oder Diamantsplittern benötigt man im Gegensatz zum Fassen von
größeren Diamantkörnern eine solche Bettungsmasse. Das Diamantmaterial wird durch
diese zwar bis zum restlosen Verbrauch festgehalten, nutzt sich aber mit dem Verschleiß,
des feinen Diamantpulvers in Form einer feinen Verkrümelung, also in feinster Pulverform,
ab, so daß kein Schmieren stattfindet und sofort wieder neues Diamantpulver zum
Eingriff kommt. Bei keinem der bekanntgewordenen Verfahre wird diese Verkrümelung
der Bettungsmasse zu feinem Staub angestrebt und erreicht, weil bei diesen alle
in Frage kommenden. Legierungen durch den verhältnismäßig hohen Druck bei den hohen
benötigten Temperaturen hoch verfestigt und so stark legiert werden, daß die Abnutzung
nicht mehr in Form einer Verkrümelung, sondern sparartig stattfindet, wobei feinstes
Diamantmaterial verlorengeht.