DE810919C

DE810919C - Verfahren zur Vorbereitung von Hartmetallkoerpern fuer die Verbindung mit Werkzeugtraegern

Info

Publication number: DE810919C
Application number: DEP35186A
Authority: DE
Inventors: Carl Ballhausen
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1949-02-26
Filing date: 1949-02-26
Publication date: 1951-08-16

Description

Verfahren zur Vorbereitung von Hartmetallkörpern für die Verbindung mit Werkzeugträgern Hartmetall wird unter anderem bekanntlich in der Weise verwendet, daß die Hartmetallkörper, insbesondere die sogenannten Hartmetallplättchen, auf Werkzeugträger, z. B. einen Drehstahlschaft aus Stahl, aufgelötet werden. Der Lötvorgang geht so vor sich, daß das Hartmetallplättchen in der rechten Lage auf den Werkzeugträger gebracht, ein Kupferplättchen aufgelegt und Flußmittel aufgestreut wird, worauf das gesamte Werkzeug bzw. die Lötstelle in einem Ofen erhitzt wird, bis das Kupfer schmilzt und die Lötung vollzieht.
Das Verfahren ist verhältnismäßig umständlich und führt auch zu einer Verschwendung des Lötmittels Kupfer, weil der Arbeiter aus Sicherheitsgründen bestrebt sein wird, ein Kupferplättchen zu verwenden, das größer ist als für die Lötung erforderlich. Sollen die Plättchen nicht gelötet, sondern geklemmt werden, so ist ein planparalleles Schleifen der Klemmflächen auf genaues Maß erforderlich. Dies ist besonders deshalb umständlich, weil die Plättchen auf den magnetischen Spannplatten nicht haften.
Die Erfindung will eine Vorbereitung der Hartmetallplättchen schaffen, die diese Schwierigkeiten vermeidet und zu einem sparsameren Verbrauch von Kupfer führt sowie die Schleifarbeit wesentlich vereinfacht.
Bei der Lötung wird dem durchführenden Arbeiter die Dosierung des Lötmittels entzogen. Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die zur Verbindung von Hartmetallkörpern und Werkzeugträgern erforderlichen Hiffswerkstoffe auf den Hartmetallkörper aufgespritzt werden. Für das Spritzen können die üblichen und bekannten Verfahren verwendet werden. Es hat sich jedoch als sehr zweckmäßig erwiesen, das an sich bekannte Verfahren des Pulverspritzens zu verwenden, d. h. ein Verfahren, bei welchem der elektrisch oder mit Gasbrennern betriebenen Spritzpistole die Werkstoffe in Pulverform zugeführt werden. Auf diese Weise sollen die Hartmetallkörper für das Löten, Klemmen, Einschrumpfen u. dgl. vorbereitet werden.
Für das Löten werden insbesondere die Lötflächen des Hartmetallkörpers mit einem pulverförmigen Gemisch aus Kupfer und Flußmittel, beispielsweise Borax, umspritzt. Das Kupfer bildet zusammen mit dem Borax eine festhaftende Schicht. Das so vorbereitete Plättchen kann ohne weiteres auf einen entsprechend ausgebildeten Werkzeugträger aufgelegt werden, worauf ohne irgendwelche weitere Maßnahmen die Lötung in einem Ofen ausgeführt wird. Eine Überdosierung oder Unterdosierung der Kupfermenge während des Lötvorganges ist nicht mehr möglich, da die aufgespritzte Schicht von vornherein so gewählt wird, daß genügend Kupfer vorhanden ist.
In vielen Fällen ist es notwendig, zwischen dem Hartmetallkörper und dem Werkzeugträger eine Lötfolie anzubringen. Diese hat den Zweck, die beim Erkalten des gelöteten Werkzeuges wegen der unterschiedlichen Wärmedehnung zwischen dem Hartmetallkörper und Werkzeugträger auftretenden Spannungen aufzunehmen und möglichst auszugleichen. Solche Folien bestehen entweder aus Eisen- oder Stahldrahtgewebe oder gelochten Blechen, im letztgenannten Falle häufig aus hoch nickelhaltigem Stahl, der einen geringeren Ausdehnungskoeffizienten besitzt. Das Verfahren gemäß der Erfindung ergibt die Möglichkeit, Lötflächen von Hartmetallkörpern auch im Hinblick auf diese Beanspruchung vorzubereiten, indem ein pulverförmiges Gemisch aus Eisen, Kupfer und Flußmittel, vorzugsweise Borax, aufgespritzt wird. Es hat sich hierbei eine Legierung als zweckmäßig erwiesen, die vornehmlich aus Eisen und einem hochnickelhaltigen Stahl unter Boraxzusatz besteht und die bis zu 3o°/, Kupfer enthält. Das Kupfer sorgt für die Verlötung des Hartmetalls mit der gleichzeitig entstehenden Eisen- oder Stahlschichtfolie einerseits uni dem Werkzeugträger andererseits.
Hartmetallköiper werden aber nicht nur durch Löten mit dem Werkzeugträger aus Stähl verbunden, sondern auch durch die Mittel des Klemmens oder Einschrumpfens: Wenn- diese rein mechanischen Mittel der Verbindung zwischen Hartmetallkörpern und Werkzeugträgern angewendet werden, muß die auf dem Hartmetallkörper aufgebrachte Schicht besondere mechanische Eigenschaften aufweisen. Insbesondere ist es notwendig, für die Klemmverbindung die Schicht spanabhebend zu bearbeiten.
Beim Einschieben des Hartmetallkörpers in den Werkzeugträger zur Herstellung der Klemmverbindung muß außerdem die Schicht den auftretenden Schubkräften widerstehen; so daß eine nicht unerhebliche mechanische Festigkeit der Schicht gefordert werden muß. Um dies zu erreichen, wird die aufgespritzte Schicht aus Eisen oder Stahl mit.Borax und Kupfer einer Wärmebehandlung unterworfen, die darin besteht, daß sie kurzzeitig auf höhere Temperaturen gebracht wird, die bei etwa iioo° C liegen. Die so behandelte Schicht kann ohne weiteres spanabhebend bearbeitet werden, wobei der besondere Vorteil besteht, daß ein mit einer solchen Schicht versehenes Hartmetallplättchen an magnetischen Spannplatten haftet. Es wird auf diese Weise ein Hartmetallkörper für Werkzeuge erzielt, die ein festhaftendes Polster aufweisen, und solche Hartmetallkörper sind in hervorragendem Maße für die Herstellung von Hartmetallwerkzeugen mit Werkzeugträgern aus Stahl geeignet, bei denen ein Löten vermieden ist.
Der Werkzeugträger eines solchen Werkzeuges bzw. ein Fräserkörper weist entsprechende Aussparungen auf. In diese Aussparungen ist der Hartmetallkörper mit dem aufgespritzten festhaftenden Polster eingeklemmt oder eingeschrumpft. Das Einklemmen erfolgt derart, daß einfach, das Plättchen in die Aussparung in kaltem Zustand eingelegt wird. Das Einschrumpfen erfolgt, nachdem die Werkzeugträger erwärmt und das Hartmetallplättchen in die Aussparung hineingelegt worden sind.
Beim Einklemmen in kaltem Zustand oder auch zum Ausgleich von Maßunterschieden beim Einschrumpfen kann die Klemmkraft im Klemmsitz durch Keile oder Doppelkeile erhöht werden, die mit in die Aussparungen eingeschoben werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Hartmetallkörper jeweils in der Weise mit den Werkzeugträgern zu verbinden, wie es den mechanischen Beanspruchungen, denen das Werkzeug bei der Zerspanung o. dgl. unterworfen wird, angepaßt ist.
Die Erfindung gibt mithin die Möglichkeit, Werkzeuge herzustellen, die in bezug auf die Verbindung zwischen Hartmetallkörpern und Werkzeugträgern den Beanspruchungen in besonders differenzierter Form angepaßt werden_können.

Claims

PATENTANSPRÜCHEN i. Verfahren zur Vorbereitung von Hartmetallkörpern für die Verbindung mit Werkzeugträgerkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbindung zwischen Hartmetallkörper und Trägerkörper durch Löten, Klemmen, Einschrumpfen u. dgl. erforderlichen Hilfswerkstoffe auf den Hartmetallkörper aufgespritzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufspritzen des Hilfswerkstoffes gegebenenfalls im Gemenge mit Flußmitteln mittels des Pulverspritzverfahrens erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die Lötflächen des Hartmetallkörpers mit einem pulverförmigen Gemisch aus Kupfer und Flußmittel, vorwiegend Borax, umspritzt werden. q..
Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die Lötflächen des Hartmetallkörpers mit einem pulverförmigen Gemisch aus Eisen, Kupfer und Flußmittel, vorwiegend Borax, zur Herstellung einer Lötfolie umspritzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein vornehmlich aus Eisen oder Stahl, beispielsweise aus hoch nickelhaltigem Stahl, unter Boraxzusatz bestehendes Pulvergemisch verwendet wird, das bis zu 30 °/o Kupfer enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgespritzte Lötschicht zur Herstellung eines festhaftenden Polsters auf höhere Temperaturen, beispielsweise etwa iioo ° C, erhitzt wird.
7. Nach den Verfahren gemäß Anspruch i bis 3 oder 4 bis 6 mit einem aufgespritzten, gegebenenfalls spanabhebend überarbeiteten Überzug versehene Hartmetallkörper für Werkzeuge. B. Hartmetallwerkzeug mit Trägerkörper aus Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß in entsprechende Aussparungen des Trägerkörpers, beispielsweise eines Fräserkörpers o. dgl., Hartmetallkörper, hergestellt im Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 6, mit aufgespritztem, festhaftendem Polster eingeklemmt oder eingeschrumpft sind. g. Hartmetallwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetallkörper im Klemmsitz durch Keile oder Doppelkeile zusätzlich befestigt sind.