DE736323C

DE736323C - Process for the production of sintered metallic molded bodies

Info

Publication number: DE736323C
Application number: DER103876D
Authority: DE
Inventors: Jan Rietveld
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-11-26
Filing date: 1938-11-26
Publication date: 1943-06-11

Description

Verfahren zum Herstellen gesinterter metallischer Formkörper Die Erzeugung von. Formkörpern durch Sintern geeigneter Werkstoffe hat in den letzten Jahren weite Verbreitung gefunden. Die Möglichkeit, z. B. sehr schwer schmelzbare Metalle - und Metallverbindungen, wie Wolfram, Wolframcarbid usw., in pulverförmiger Zustand zu Formkörpern zu pressen und dann durch Sinterung bei verhältnismäßig niederen Temperaturen zu festen Gebilden zusammenzuschweißen, bietet .im Vergleich zum Gießen tatsächlich gewisse Vorzüge.Process for the production of sintered metallic moldings The production from. Molded bodies by sintering suitable materials has expanded widely in recent years Spread found. The possibility of z. B. very difficult to melt metals - and Metal compounds, such as tungsten, tungsten carbide, etc., in powder form To press moldings and then by sintering at relatively low temperatures Welding them together to form solid structures actually offers .in comparison to casting certain advantages.

Die bisher übliche Ärt allerdings, die gepulverten Werkstoffe zu Formkörpern mittels Stempel und Matrize zu pressen, ist .mit einer Reihe von Nachteilen verbunden. Einerseits müssen die Matrizen mit erheblichem Kostenaufwand sorgfältig hergestellt, möglichst sogar mit polierten Arbeitsflächen versehen werden, müssen einen sehr gleichmäßigen Querschnitt haben und dürfen keine Unterschneidungen aufweisen. Selbst bei Herstellung einfacher Platten können durch Bildung sog. Rutschkegel Fehler auftreten.The usual type up to now, however, is the powdered materials into molded bodies Pressing by means of a punch and die is associated with a number of disadvantages. On the one hand, the matrices have to be carefully manufactured at considerable expense, If possible, even be provided with polished work surfaces, must be a very have a uniform cross-section and must not have any undercuts. Self When manufacturing simple panels, defects can occur due to the formation of so-called slip cones.

Andererseits ergibt sich die Schwierigkeit, da13 der PreBdruek vorwiegend auf die Oberfläche des Metallpulvers wirkt, nach unten aber durch Reibung, Brückenbildung u. dgl. abgeschwächt wird, wobei zudem im wesentlichen nur eine nähere Aneimanderlagerung der Teilchen, nicht aber ein Ineinanderschieben und Verfilzen derselben zwecks Ausfüllung der Poren und Ritzen stattfindet. Diese Schwierigkeit wird unüberwindlich, wenn größere Stücke, wie beispielsweise Prellmatrizen zur Herstellung von stärkeren Stangen o. dgl., angefertigt werden sollen. Es ist jedenfalls bisher nicht gelungen, planmäßig solche Stücke nach dem bekannten Preßverfahren. herzustellen.On the other hand, there is the difficulty that the pressure prevails acts on the surface of the metal powder, but downwards by friction, bridging and the like. Is weakened, in addition, essentially only a closer juxtaposition of the particles, but not a pushing into one another and matting of them for the purpose of filling the pores and cracks takes place. This difficulty becomes insurmountable when larger pieces, such as impact dies for making stronger bars o. The like. To be made. In any case, it has not yet succeeded, according to plan such pieces by the known pressing process. to manufacture.

Ein erheblicher Nachteil liegt auch darin, daß die Preßlinge in der Regel keine genügende Festigkeit aufweisen, um vor dem Sintern einer ergänzenden mechanischen, z. B. spanabhebenden Bearbeitung untera,orfcn werden zu können, sondern zu diesem Ziveck erst eine Vor sinterung durchmachen müsseif.' Es ist nun zwar bekannt, das Pre4en der Formkörper unterhalb der Sintertemperatur vorzunehmen; :aber abgesehen davon, daß die-' ses Verfahren recht kostspielig und umständ-@ lich ist, beseitigt es nicht die grundsätzlichen Mängel. des Pressens bezüglich der Teilchenbewegung und erschwert zugleich die mechanische Bearbeitung der Formkörper in hohem Maße.A significant disadvantage is that the compacts in the Usually do not have sufficient strength to be used before sintering a supplementary mechanical, e.g. B. machining under a, orfcn to be able to, but must first go through a pre-sintering for this purpose. ' It is now known that the pre4ening of the moldings below the sintering temperature to undertake; : but apart from the fact that this procedure is quite expensive and is cumbersome, it does not eliminate the fundamental shortcomings. of pressing with regard to particle movement and at the same time makes mechanical processing more difficult the shaped body to a large extent.

Die Anwendung von Schleuderkräften bei Sintermassen ist an sich bekannt, jedoch handelt es sich hierbei nicht um die Verfestigung und Verdichtung des Behandlungsgutes vor dem Sintern, sondern darum, die Sinterung selbst unter einem durch Schleudern hervorgerufenen Druck verlaufen zu lassen. Dieses Verfahren berührt aber, von den ihm anhängenden praktischen Schwierigkeiten ganz abgesehen, nicht die vorliegende Erfindung, bei welcher es sich darum handelt, den vor dem Sintern stattfindenden Vorgang des Formens anstatt mittels Preseendruckes durch Schleudern zu bewerkstelligen. Nun ist es ferner schon vorgeschlagen worden, Formkörper, die gesintert werden sollen, aus Metallpulvern durch Schleudern herzustellen.The use of centrifugal forces in sintered masses is known per se, however, this is not about the solidification and compression of the material to be treated before sintering, but about sintering itself under one by spinning to let the generated pressure run. This procedure affects, however, of the Apart from the practical difficulties attached to it, not the present one Invention, which is those that take place before sintering The process of shaping can be accomplished by centrifuging instead of press pressure. Now it has also already been proposed that molded bodies that are to be sintered made from metal powders by spinning.

Die Erfindung besteht nun darin, daß die Ausgangsstoffe in Form von Pasten, z. B. öligen Pasten oder Aufschlämmungen, geschleudert werden, da hierdurch in hohem Maße die Scheidung der Teilchen nach Isorngröße unterstützt wird. Erheblich ist auch die Festigkeit, die die geschleuderten Formkörper schon vor der anschließenden Sinterung besitzen. Es ist gegebenenfalls nach einer Trocknung in den üblichen Gießereitrockenkammern möglich, die Formkörper vor dem Sintern in der gewünschten Weise mechanisch zu bearbeiten und sie erst dann fertig zu sintern.The invention consists in that the starting materials in the form of Pastes, e.g. B. oily pastes or slurries are centrifuged, as this the separation of the particles according to isorn size is supported to a large extent. Considerable is also the strength that the centrifuged shaped body has before the subsequent one Own sintering. It is optionally after drying in the usual foundry drying chambers possible to mechanically process the shaped body in the desired manner before sintering and only then finish sintering them.

Bei der Ausführung der Erfindung geht man beispielsweise so vor, daß das zu verarbeitende Hartmetallpulver mit einer Flüssigkeit geeigneter Viscosntät zu@ einer Paste angerieben und in den unteren. Teil einer Büchse eingeschüttet wird, deren Innenabmessung unter Berücksichtigung des Schrumpfinaßes den gewünschten Außenahmessungem des fertigen Formkörpers, z. B. Ziehsteincs, entsprechen. Die Büchse wird dann geschlossen und in die Trommel einer Schnellzentrifuge eingesetzt. Durch die Fliehkraft steigt die Paste an der Büchsenwand hoch. Es bildet sich dabei in der Mitte von selbst der Ziehkanal mit praktisch genau: zylindrischer Wandung, die aus besonders feinkörnigem Hartmetallpudver besteht.When carrying out the invention, one proceeds, for example, that the hard metal powder to be processed with a liquid of suitable viscosity @ rubbed to a paste and in the lower. Part of a can is poured, the inner dimensions of which, taking into account the shrinkage dimensions, the desired outer dimensions of the finished molding, e.g. B. Ziehsteincs correspond. The can is then closed and inserted into the drum of a high speed centrifuge. The centrifugal force increases the paste up the can wall. It forms by itself in the middle the drawing channel with practically precise: cylindrical wall made of particularly fine-grained Consists of hard metal powder.

Die in dem Pulver enthaltene Flüssigkeit %iifd durch die Fuge zwischen Unterteil und Deckel der Büchse bis auf geringe Spuren Herausgeschleudert. Bei entsprechend hoher Umdrehungszahl der Zentrifuge wird die Masse in der Büchse so fest, daß die erfor= derliche Bearbeitung des Ziehkanals an der Einlauf- und Auslaufseite ohne jede Bruchgefahr möglich ist. Anschließend wird dann der Formkörper in an sich bekannter Weise gesintert.The liquid contained in the powder passes through the joint between Lower part and cover of the rifle thrown out except for minor traces. With accordingly high speed of the centrifuge, the mass in the can is so tight that the required machining of the drawing channel on the inlet and outlet side without any risk of breakage is possible. Then the shaped body is then known per se Way sintered.

Die Erfindung läßt sich auch so ausführen, daß die Paste oder Aufschlämmung dem umlaufenden Formgefäß allmählich und stufenweise zugeleitet wird, z. B. so, daß die Aufschlämmungen immer feiner werden. Bei d-er Herstellung eines Ziehsteines z. B. bemißt man beim ersten Schleudervorgang die Pulvermenge so, daß der Ziehkanal etwas weiter wird als derselbe im Endzustand sein soll. Die eigentliche Wandung des Ziehkanals wird anschließend durch Zugabe von besonders feinkörnigem Pulver hergestellt.The invention can also be carried out so that the paste or slurry the rotating mold vessel is gradually and gradually fed, for. B. so, that the slurries are getting finer and finer. In the production of a drawing die z. B. one measures the amount of powder during the first spinning process so that the drawing channel something further than it should be in the final state. The actual wall the drawing channel is then made by adding particularly fine-grained powder manufactured.

Naturgemäß kann bei allmählicher Eintragung des Pulvers oder der Paste auch so verfahren werden, daß diese Zufuhr kontinuierlich erfolgt und der Übergang zwischen Pulvern verschiedener Feinheit fließend ist.Naturally, the powder or paste can be added gradually also be proceeded so that this supply takes place continuously and the transition is flowing between powders of different fineness.

Als besonders günstig hat sich bei der Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens die Verwendung der Bestandteile dcs Hartmetalls in kolloidaler Form erwiesen.It has been found to be particularly favorable when carrying out the inventive method Method has shown the use of the constituents of the hard metal in colloidal form.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of sintered metallic moldings, in particular drawing dies, in which the powdered starting materials are compacted to the desired shapes by spinning prior to sintering, characterized in that the starting materials are spun in the form of pastes or slurries in viscous liquids.

2. The method according to claim i, characterized characterized in that the slurries the rotating mold vessels in stages z. B. be fed in increasingly finer slurries.

3. Procedure according to Claim i or z. characterized. that constituents of hard metals in colloidal Form be thrown.