DE740326C - Verfahren zum Plattieren von im Guss- oder im gekneteten Zustande vorliegenden Werkstuecken aus Eisen, bzw. Stahl mit Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel oder Nickellegierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Plattieren von it-n Gu13- oder im gekneteten Zustande. vorliegenden Werkstücken aus Eisera, bzE@r. Stahl mit Kupfer, hupferlegierungsn, Nickel oder Nickellegierungen Für das Plattieren unedler Metalle, insbesondere von im Guß- oder im gekneteten Zustande vorliegenden Werkstücken aus .Eisen bzw. Stahl mit Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel oder Nickellegierungen, sind bisher Verfahren bekannt, bei denen die Metallkörper unter einer kräftigen:, plastischen Verformung miteinander vereinigt werden. Im allgemeinen werdendabei die Metalle bzw. Legierungen auf Sch-,veißtemperatur erhitzt, ehe die plastischeVerformung vorgenommen wird.
• Im allgemeinen ist es üblich, das Plattiergtit durch Walzen plastisch zu verformen. Hierbei läßt es sich aber nicht veriueiden, ciaß verhältnismäßig viel Abfall entsteht, rier wegen der innigen Verbindung zweier verschiedener Metalle bzw. Legierungen in seinem Wert stark herabgesetzt ist. Besondere Schwierigkeiten macht auch das Plattieren langer Bänder. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß, bedingt durch. die praktisch unvermeidbaren Ungleichmäßigkeiten der Walzen und :des Plattiergutes, ein Verlaufen der Bänder stattfindet dergestalt, daß sich die Bänder vor den Walzen gegeneinander verschieben.
• Uni eine schädliche Oxydation des Plattiergutes zu verhindern, wird in der Regel so gearbeitet, -daß die zu vereinigenden Stücke, meist eine starke :Platine, die. auf einer oder beiden Seiten mit der dünneren P'lattierautlage belegt wird, in ein Blech, eire sogenanntes Kncp.f.alech, eingehüllt werden,-und daß :Tann dieses Paket allsgewaizt wird.
• Nebeln diesem, in der Praxis hauptsächlich angewendeten Plattieren durch Zusammenwalzen der heißen Werkstücke sind auch andere Verfahren bekanntgeworden. So hat i-nap vor geschlagen, zwecks Vermeidung schäd-1icher Oxydation in der Kälte zu arbeiten, wobei man in Kauf nimmt, daß im wesentlichen nur eine mechanische Bindung erzielt wird. Ferner ist es auch schon bekanntgeworden, an Stelle der plastischen Verformung durch Walzen -die Werkstücke durch starkes Pressen miteinander zu vereinigen. Auch ist schon das gemeinsame Strang-pressen von Kern und Auflagemetall zur Durchführung der Planierung in Vorschlag gebracht worden. Neben diesen, ohne eine Zwischenschicht arbeitenden Verfahren sind zahlreiche -Verfahren bekanntgeworden, bei denen Lötmittel angewendet «:erden, die entweder als Zwischenschichten benutzt oder infolge Diffusion des einest Körpers in den anderen aus den beiden zu verbindenden Körpern selbst erzeugt werden. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß auch schon auf völlig andere Weise Verbundmetalle hergestellt sind, so z. B. durch gemeinsames Sintern voneinander verschiedener Schichten pulverförmiger Metalle, durch galvanisches Niederschlagen eines Metalles auf einem Grundkörper, durch Reduzieren eines Metallsalzes auf einer metallischen Unterlage, :durch . Aufspritzen eines Überzuges, durch Angießen der Deckschicht üsw. Derartige Verfahren werden üblicherweise nicht zu den Plattierverfahren gerechnet und stehen auch in keinem näheren Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Plattieren.
• Neben diesen, praktisch in mehr oder weniger großem Maßstab angewendeten Verfahren zum Plattieren von Eisen bzw. Stahl mit Nichteisenmetallen, wie, insbesondere Kupfer und Kupferlegierungen, Nickel und Nickellegierungen, sind auch wissenschaftliche Arbeiten bekanntgeworden, deren Ergebnisse, besonders nach .der Kenntnis des vorliegenden Plattierverfahrens, gewisse Rückschlüsse "auf das Verhalten von Metallen beim Plattieren zulassen. So hat man ein Aneinander-.haften metallischer Körper bei Versuchen beobachtet, bei denen in einen metallischen Körper zum Zwecke der Messung der Difusionsgeschwindigkeit ein im allgemeinen pfropfenförrriiger Körper eingesetzt - und bei denen eine vielstündige, im allgemeinen mehrtägige Glühung durchgeführt wurde. Bei diesen Versuchen wurden aber nicht -nur eine gewisse Haftung, sondern auch die Ausbildung sehr spröder Zwischenschichten beobachtet, die eine technische Verwendung derartiger Erzeugnisse unmöglich rpachen ,würden, wenn an eine solche jemals gedacht worden wäre. Diese Versuche erstreckten sich auf Eisen und Zink, Magnesium, Aluminium und Silber.
• Für das Plattieren von Edelmetallen sind schon Verfahren bekanntgeworden, bei denen auf die bei unedlen Metallen bisher für unentbehrlich gehaltene starke, gemeinsame, plastische Verformung mehr oder weniger verrichtet wurde. - Man hatte erkannt, daß man in ihrem Aufbau und Verhalten ähnliche Metalle, wie Gold und Kupfer, die sich schon durch Zusammenpressen in .der Kälte miteinander vereinigen lassen, durch Aneinanderpressen in der Wärme plattieren kann, ohne ciaß eine plastische Verformung erforderlich wäre.
• Ferner ist bekannt, daß man ohne Anwen-" dung einer plastischen Verformung während des Plattierens Körper aus Eisen, Nickel oder ihren Antimonlegierungen mit einem Überzug von. Platin versehen kann; wenn die zuvor durch gemeinsame plastische Verformung eng aneinandergepreßten Teile nachträglich geglüht werden.
• Die .Erfindung beruht auf der neuen Eikenntnis, daß entgegen der allgemein verbreiteten Ansicht auch Werkstücke aus Eisen bzw. Stahl mit Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel und Nickellegierungen ohne die bisher für unbedingt erforderlich gehaltene gemeinsame plastische Verformung plattiert werden können, indem die Körper an den zu verbindenden Oberflächen satt aneinandergedrückt und erhitzt werden, ohne daß sie den festen Zustand verlassen. Dieses Verfahren läßt sich -anwenden, gleichgültig ob die Werkstücke im Guß- oder in geknetetem Zustand vorliegen.
• Es kann erforderlich sein, den Preßdruck so hoch zu wählen, daß eine geringfügige plastische'Verformung eintritt. Zum Wesen des neuen Verfahrens gehört eine solche plastische Verformung aber nicht. Der Anpreßdruck muß jeweils mindestens -so hoch gewählt werden, dä.ß die im Gut noch vorhandenen Unebenheiten und sonstigen Hindernisse überwunden werden und die metallischen Flächen überall satt zum Anliegers kommen bzw. auch oberflächlich ineinandergedrückt werden.
• Für -das Zustandekommen der gewünschten Verbbindung genügt es, daß die Flächen kurze 1 Zeit aufeinandergedrückt werden. Es kommt nicht auf die Dauer -der Zusammendrückung an, sondern .darauf, daß die Flächen satt zum Anliegen kommen. Versuche haben gezeigt, daß die nach der Bauart der benutzten Pressen überhaupt denkbar kürzeste Preßzeit von io Sekunden vollständig ausgereicht hat, um eine einwandfreie Plattierung zu erzielen.
• Handelt es sich um das Plattieren von Platinen und insbesondere von längeren Bändern, so empfiehlt es sich, das Gut in Stapeln aufeinanderzuschichten und den ganzen Stapel zu erhitzen. Das Gut kann während des Erhitzens dem- Anpreßdruck ausgesetzt werden. Es braucht -aber nur im erhitzten Zustand kurze Zeit gepreßt zu werden. Sollen sog. endlose Bänder plattiert werden, so kann man sie ebenfalls zu Stapeln übereinanderschichten und das Ganze dann absatzweise dem- Preßdruck aussetzen.
• Die Eigenart des neuen Verfahrens bringt es mit sich, daß kaum noch Abfall entsteht, da es möglich ist, die Metalle bzw. Legierungen noch vor dem Plattieren weitgehend zu verformen und sie mehr oder weniger auf Fertigmaß zu bringen. Außerdem kann natürlich .das lästige, gegenseitige Verschieben des Gutes beim Plattieren von Bändern nicht mehr auftreten.
• Bei Anwendung des neuen Plattierverfahrens empfiehlt es sich in der Regel, in einer Schutzgasatmosphäre von reduzierenden oder inerten Gasen zu arbeiten, soweit nicht das Eindringen von schädlichem Luftsauerstoff durch das Zusammtnpressen des Plattiergutes wirksam verhindert wird.
• Das mittels des neuen Verfahrens plattierte Gut kann in an sich bekannter Weise durch plastische 'Verformung in der Wärme oder Kälte weiterverarbeitet werden.
• Für das Plattieren von Eisen mit Kupfer werden zweckmäßig Temperaturen zwischen. 92o und io2o° C, mit einer 2°;oigen Zinnbronze Temperaturen zwischen 90o und 100o° C und mit Nickel Temperaturen zwischen iooo und 130o° C angewendet. Der Druck richtet sich jeweils nach der Oberflächenbeschaffenheit und nach der Dicke der Werkstücke. Je höher die Temperatur ist, um so geringer braucht der Druck zu sein, damit .das erforderliche satte #neinanderliegen erreicht wird, wie auch sorgfältig bearbeitete Oberflächen das Arbeiten mit geringeren Drücken gestatten. Im allgemeinen liegen die anzuwendenden Drücke zwischen o,5 und 4 kg/mm'. Die erfindungsgemäße, verformungsarme bzw. verformungsfreie Plattierung -hat auch besondere Bedeutung für das Plattieren . solcher Körper, die entweder auf Grund ihrer Form oder auch wegen ihrer metallischen Zusammensetzung eine plastische Verformung während des Plattierens nicht zulassen. So können z. B. vorteilhaft Ventilsitze, Lagerbuchsen u. dgl. nach diesem neuen Verfahren plattiert werden.
• Selbstverständlich erstreckt sich die Erfindung auch auf .das Plattieren von Kupfer und Kupferlegierungen bzw. Nickel und Nickellegierungen mit Eisen bzw. Stahl oder auch auf -die Verbindung von Kupfer und Kupferlegierungen mit Nickel und Nickellegierungen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Die Verwendüng .des an sich bekannten Verfahrens zum Vereinigen von im Guß-oder im gekneteten Zustande vorliegenden Metallen, bei .dem diese an den zu verbindenden Oberflächen satt anei.nandergedrückt und erhitzt werden, ohne daß sie den festen Zustand verlassen, für das Plattieren von im Guß- oder im gekneteten Zustande vorliegenden Werkstücken aus Eisen bzw. Stahl mit Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel oder Nickellegierungen. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 23 500, 71 361, 124 387, 304 591, 315 253, 492 486, 505 733, 618 063; österreichische Patentschrift Nr. 15 781, 55 304, 92 527; französische Patentschrift Nr. 492 486.