DE749774C - Sinterform, in der Pulvermassen gesintert werden - Google Patents

Description

• Sinterform, in der Pulvermassen gesintert werden Die Herstellungporöser Metallkörper: durch Sintern von Metallpulvern geschieht meistens in der Weise, daß die Pulver in eine Form gefüllt oder in die gewünschte Gestalt gepreßt und anschließend der Sinterternperatur ausgesetzt werden. Die Metallpulver zeigen die Neigung, während des Sinterns zu schrumpfen. Das Porenvolumen vermindert sich hierdurch, und es ist nicht möglich, maßhaltige Formkörper zu erhalten. Will man einer starken Verminderung des Porenvolumens durch Einhaltung verhältnismäßig niedriger Sintertemperaturen vorbeugen, so gelangt man nur zu Körpern mit geringer Festigkeit. Zur Erhöhung der Festigkeit von Sinterkörpern wurde vorgeschlagen, Einlagen, z. B. Drahtnetze, in die Körper einzusintern. Vorerhitzte Pulver schrumpfen während des Siriterns weniger stark; man kann vorerhitzte Pulver auch in Mischung mit nicht vorbehandelten Pulvern verwenden. Da eine Vorerhitzung jedoch nicht nur die Schrumpfung, sondern auch die Sinterfähigkeit herabsetzt, haben die aus vorerhitzten Pulvern erhaltenen Stücke oft eine nicht befriedigende Festigkeit. Es wurde weiterhin vorgeschlagen, die Sinterung zunächst bei tieferen Temperaturen vorzunehmen, bis eine Gerüstbildung eingetreten ist, und dann bei höheren Temperaturen fertig zu sintern. Es läßt sich aber auch mit dieser Maßnahme nicht in allen Fällen eine beträchtliche Schrumpfung vermeiden. Auch wurde vorgeschlagen, dem zu sinternden Metallpulver nichtmetallische Stoffe beizumischen, die sich während des Sinterns verflüchtigen oder nach dem Sintern aus dem porösen Körper entfernt werden können. Diese Arbeitsweise erfordert jedoch zusätzliche Arbeitsgänge.
• Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten in einfacher Weise beseitigt werden können, indem man durch eine Aufrauhung oder Unterbrechung der Innenfläche der Sinterform eine Verankerung der Masse mit der Form während des Sinterns herbeiführt; es wird so die Schrumpfung des Sinterkörpers verringert oder verhindert. Dies wird vorteilhaft durch Anordnung von Vertiefungen und/oder Erhöhungen an der Innenfläche der Sinterform erreicht. Die Vertiefungen können beispielsweise als Löcher oder Rillen und die Erhöhungen als Zapfen, Kanten oder Wulste ausgebildet sein. Insbesondere kann durch Anordnung von Rillen oder Wulsten in bestimmten Richtungen die Schrumpfung in einer oder mehreren Richtungen des Sinterraumes verschieden stark behindert werden. Die Sinterformen werden zweckmäßig aus keramischen oder metallischen Werkstoffen hergestellt. Im letzteren Falle werden sie mit einer hitzebeständigen Masse, wie Tonerde, bestrichen, um ein Verschweißen des Sinterkörpers mit der Form zu verhindern.
• Die zu sinternden Metallpulver können lose in die Sinterform eingefüllt oder auch in der Form vor oder während des Sinterns durch Pressen verdichtet werden. Die Höhe des anzuwendenden Preßdrucks richtet sich nach der Größe des verlangten Porenvolumens des herzustellenden Metallkörpers und nach der Größe des Schüttgewichts des zu sinternden Pulvers. Je größer das Porenvolumen des Körpers sein soll, und je größer das Schüttgewicht des Metallpulvers ist, desto geringer muß der Preßdruck sein.
• Die neue Arbeitsweise sei an einigen Beispielen näher erläutert: Bei der Herstellung poröser Metallplatten benutzt man zweckmäßig flache, kastenförmige Sinterformen i (Fig. i), die mit dem Metallpulver 2 gefüllt und auf Sintertemperatur erhitzt werden. Eine Schrumpfung in Richtung der Länge und Breite der Platte kann nun dadurch vermieden werden, daß man den Boden der Sinterform stark aufrauht. Diese Maßnahme kann noch unterstützt werden durch Bedecken des Pulvers mit ; einer leichten Platte 3, deren mit dem Pulver in Berührung stehende Fläche ebenfalls auf gerauht ist. Die Aufrauhung kann beispielsweise durch Abstrahlen mit dem Sandstrahlgebläse oder durch Aufbringen einer genügend grobkörnigen, aufzufrittenden Masse, wie Eisenpulver o. dgl., erzielt werden. Auch durch Anordnung von Rillen q. und/oder Er- i höhungen 5 oder Löchern in. Boden und ' Deckel der Sinterform wird die Schrumpfung nach einer oder mehreren Richtungen verhindert. Dieselbe Wirkung erreicht man, wenn ein Drahtnetz auf den Boden der Sinterform und unter den Deckel gelegt wird.
• i Diese Maßnahme hat nichts zu tun finit der gelegentlich vorgeschlagenen Einbringung von Drahtnetzen, -bündeln oder -seilen in zii verfestigende Pulvermassen. In diesen bekannten Fällen mag die Drahteinlage ebenfalls die Schrumpfung verhindern, der Hauptzweck ist aber dort eine Verstärkung des Sinterkörpers durch die in ihm verbleibenden Einlagen. Im Gegensatz dazu können an die Innenwandung der Sinterform angelegte Drahtnetze von dem fertigen Sinterkörper wieder abgezogen und aufs neue verwendet werden. Im Sinterkörper verbleibende Einlagen sind überdies unerwünscht, wenn es sich um die Herstellung von Sinterkörpern mit möglichst hohem Porenvolumen handelt.
• Für kleinere Platten genügt die Anordnung von Rillen 6 an den Kanten der Sinterform, wobei der Zwischenraum 7 zwischen Form und Deckel ebenfalls als Rille wirkt.
• Handelt es sich um die Herstellung poröser Rohre, beispielsweise 'Nickelrohre als Filterkörper für alkalische Flüssigkeiten, so geht man zweckmäßig in folgender «'eise vor: In der Längsachse einer aufrecht stehenden zylindrischen Form ß (Fig.2) ordnet man einen zylindrischen Kern oder ein Rohr 9 an, füllt nach dem Ausstreichen der Form mit einer das Ansintern an der Form verhindernden ! Masse, wie Tonerde, den Zwischenraum finit dem zu verarbeitenden 1letallpulver io und erhitzt das Ganze auf Sintertemperatur. Ein Schrumpfen in der Längsrichtung wird durch die Aussparung ii am oberen Ende und die Rille 12 am unteren Ende des Rohres verhindert. Bei längeren Rohren empfiehlt es sich, diese Maßnahmen durch Umhüllen des Kernes mit einem Drahtnetz oder durch Aufwickeln eines Drahtes auf dem inneren Rohr 9 in Spiralform zu unterstützen. Das Abziehen des Rohres wird durch eine schwach konische Ausbildung des Kernes erleichtert.
• Das Verfahren ist auch bei der Herstellung, anders geformter poröser Metallkörper unter Anwendung der beschriebenen Maßnahmen, gegebenenfalls bei sinngemäßer Abwandlung, mit Erfolg anwendbar.
• Die Teilchengröße der zu verarbeitenden Metallpulver wählt man nach der gewünschten Porengröße. Man kann auch 'Mischungen verschiedener Pulver verwenden. So können grob- und feinkörnige Pulver desselben Metalls oder verschiedener Metalle mitein-.3nder gemischt und gesintert «erden. In manchen Fällen empfiehlt es sich, die Pulver einer thermischen Vorbehandlung _zii unterwerfen. Als besonders geeignet haben sich die aus ihren Carbonylen gewonnenen Metallpulver erwiesen, insbesondere Carbonyleisen-und Carbonylnickelpulver für die Herstellung poröser Formkörper, die besonders als Elektroden für alkalische Sammler und als Filterkörper geeignet sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Sinterform, in der Pulvermassen zur Herstellung poröser Formkörper unter Verhinderung des Schrumpfens gesintert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Form Aufrauhungen oder Unterbrechungen, insbesondere Vertiefungen oder/und Erhöhungen, aufweist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Archiv für das Eisenhüttenwesen, 1938, Heft r z S. 549, rechte Spalte Zeile 3 ff.