EP0118716A1 - Verfahren zum Granulieren nicht fliessfähiger Metallpulver oder Metallpulvermischungen - Google Patents

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EP0118716A1
EP0118716A1 EP84101009A EP84101009A EP0118716A1 EP 0118716 A1 EP0118716 A1 EP 0118716A1 EP 84101009 A EP84101009 A EP 84101009A EP 84101009 A EP84101009 A EP 84101009A EP 0118716 A1 EP0118716 A1 EP 0118716A1
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EP
European Patent Office
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powder
solvent
emulsifier
mixer
mixture
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP84101009A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Horst Prof. Dr. Schreiner
Bernhard Rothkegel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021—Composite material
    • H01H1/027—Composite material containing carbon particles or fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/14—Treatment of metallic powder
    • B22F1/148—Agglomerating

Definitions

  • the invention relates to methods for granulating non-flowable metal powders or metal powder mixtures, in which a pellet is mixed with a granulation agent in a liquid as a solution or emulsifier, the mixture is converted into a flowable fine granulate and the fine granulate is dried while evaporating the liquid.
  • the invention relates to special granules made flowable.
  • Flow time t F which indicates the time in seconds during which 100 g of the metal powder flow out of a standardized 60 ° metal funnel.
  • the metal funnel usually has a nozzle diameter of 4 or 6 mm and a nozzle length of 4 mm.
  • the nozzle diameter of the flow funnel used for the flow test is given as an index, e.g. B. tF4 .
  • a flow time t F4 20 to 40 s / 100 g applies to free-flowing powders. Since many starting powders do not flow through the specified funnel or do not flow sufficiently, they must be granulated, ie made flowable.
  • granulation of non-flowable metal powders can be carried out by mechanical compaction and subsequent comminution (mechanical granulation), by pre-sintering of the filled, tapped or pressed powders (thermal granulation) or else by means of granulation additives.
  • a granulating agent is added to the powder mixture via a liquid as a solvent or granulating agent and the granulate is produced therefrom. This can e.g. by passing the mixture through a perforated plate or a sieve. After evaporation of the solvent, the thread-like particles are cut. The granules subsequently show good flow properties (planned reports for powder metallurgy, volume 13, 1965, pages 81 to 89).
  • the object of the present invention is to simplify the previously known granulation process by means of granulation additives.
  • the aim is to ensure that carbon-containing metal powder mixtures, such as are required for contact materials, for example, can be processed further without graphite powder being lost. Due to this undesirable phenomenon, graphite surplus had to be used in the powder metallurgical manufacture of such materials.
  • the object is achieved by method steps a) and b) of claim 1.
  • Flowable granules specially produced therewith are specified in claim 13.
  • the method according to the invention it is largely possible to work with a mixer, which simplifies the workflow in order to achieve uniform wetting of the powder surface with granulating agent.
  • the granulating agent dissolved or emulsified in a solvent or emulsifying agent is expediently applied to the powder moving in the mixer by instillation or spraying.
  • the mixer and the mixture therein are preferably heated above room temperature, the level of the temperature being such that the solvent or emulsifier evaporates at least partially.
  • the amount of granulating agent depends on the type of powder, the particle shape and particle size. The smaller the powder surface, the less granule content is required for the granulation, e.g. 1 to 3% mass fraction based on the amount of powder. With a larger surface, i.e. more finely divided powders, about 3 to 10% by weight of granulating agent additive is required. In the case of metal powder mixtures, the solids content of the amount of granulating agent is advantageously measured at 1 to 10% by mass.
  • the proportion of solvent or emulsifier based on the solids content in the granulating agent is very important. 30:70% to 50:50% has proven to be a particularly favorable ratio.
  • the predetermined amount of granulating agent is sprayed with a larger proportion of solvent or emulsifying agent as a mixture.
  • the mixture of powder bed and granulating agent is brought to an elevated temperature so that the excess solvent or granulating agent evaporates and thereby forms a concentration of granulating agent in the solvent in which granulate particles are formed from the powder.
  • the most favorable concentration range is passed through the evaporation process. After granulation, the excess solvent or granulating agent can be removed. This process can take place immediately after the granulation in the mixer by increasing the temperature to a value above the boiling point of the solvent or emulsifier. The process is complete when no more solvent condenses in the cold template.
  • the evaporation process can also take place outside the mixer by heat treatment at a temperature at which the solvent or emulsifier evaporates.
  • the granulate is poured onto metal sheets.
  • the heat treatment for evaporation of the solvent and possibly part of the granulating agent can take place outside the mixing drum at elevated temperature.
  • the evaporation is then expediently carried out at elevated temperature under reduced pressure, e.g. at ⁇ 20 mbar.
  • the granulate formed is sieved off before further processing, for example to a particle size ⁇ 315 ⁇ m. If roughly agglomerated particles remain on the sieve, they can be crushed and passed through balls on the vibrating sieve.
  • the invention can also be advantageously used to produce granules which contain carbon in the form of graphite powder.
  • a certain loss could not be avoided in the powder metallurgical processing of powder fillings with graphite powder, so that an exact carbon content was difficult to set.
  • the graphite powder is now bound in a suitable manner in the granulate.
  • the yield of the particle size fraction ⁇ 315 ⁇ m is 95%.
  • the flow properties are good and are 23.6 seconds per 100 g in a 60 ° funnel with a 4 mm nozzle diameter.
  • the powder fractions of electrolysis copper powder with an average particle size ⁇ 45 ⁇ m and electrographite powder with an average particle size ⁇ 5 ⁇ m are weighed out and added to the mixer.
  • a diagonally rotating double cone mixer is also suitable for the mixing process.
  • the mixing vessel After a dry mixing time of approx. 1 hour, the mixing vessel is filled with nitrogen and heated to 70 ° C.
  • the granulating agent batch is sprayed in via a spray can, so that it is applied uniformly to the entire surface of the respective powder particles.
  • the spraying times are 1 second and the pause time is 2 seconds.
  • the amount of granulating agent is 10% by mass of solid polyethylene.
  • the amount of emulsifier is likewise 10% by mass, based on the powder batch, so that 50:50 is obtained in relation to the granulating agent.
  • the spraying time for a powder batch of 5 kg is about half an hour (spraying + pause times).
  • the temperature is raised to 100 ° C., whereupon the water evaporates as an emulsifier. After about 1 hour, the dried granules are removed from the mixer and sieved.
  • the larger granulate particles are passed through the sieve by using steel balls on the vibrating sieve, so that the total amount is present in processable granulate.
  • the flow time of the granulated powder in the 60 ° funnel with 4 mm nozzle opening is 39.5 seconds per 100 g.
  • Cu powders with a comparatively low carbon content are required in particular for the production of contact pieces, in particular for installation switches. What is important here is an exact adherence to a quantitatively predetermined proportion of carbon.
  • the switching properties depend on a low tendency of the contact material to sweat, so that in this case natural graphite powder with a more favorable particle size distribution than that of electrographite is assumed.
  • the flow behavior of both starting powders and their mixture is, as in Example 2, so poor that processing on automatic presses is not possible.
  • the average particle size of the electrolysis copper powder is ⁇ 40 ⁇ m and the average particle size of the natural graphite powder is ⁇ 2 ⁇ m.
  • the powder components are weighed and filled into a paddle mixer.
  • the moist powder mixture is discharged and dried at a temperature of 120 ° C. under vacuum.
  • the dried powder mixture is sieved with a sieve with a mesh size of ⁇ 315 ⁇ m, a powder fraction ⁇ 315 ⁇ m of approx. 60% being obtained.
  • the coarser fraction is brought to a particle size of ⁇ 315 ⁇ m using steel balls with the vibrating sieve.
  • the flow time of the granulated powder in the 60 ° funnel with 6 mm nozzle diameter is 29 seconds per 100 g.

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Abstract

Bekanntlich werden zum Granulieren nicht fließfahiger Metallpulver oder Metallpulvermischungen Granuliermittel in einer Flüssigkeit als Lösungs- oder Emulgiermittel beigemischt. Das Gemisch wird in ein fließfähiges Feingranulat überführt und das Feingranulat unter Abdampfen des Lösungsmittels getrocknet. Gemaß der Erfindung wird die Pulverschüttung in einem Mischer an Luft oder Schutzgas bewegt und mit dem in der Flüssigkeit gelösten oder emulgierten Granulationsmittel gleichmäßig versetzt. Anschließend wird das Gemisch auf eine solche Temperatur erwärmt, bei der das Lösungsmittel zumindest teilweise verdampft. Mit diesem Verfahren können vorteilhaft Granulate aus Metallpulver und Graphitpulver hergestellt werden, wobei der daraus erzeugte Werkstoff praktisch reproduzierbar den bei der Einwaage vorgegebenen Kohlenstoffanteil hat.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Granulieren nicht fließfähiger Metallpulver oder Metallpulvermischungen, bei welchem einer Phlverschüttung ein Granuliermittel in einer Flüssigkeit als Lösung oder Emulgiermittel beigemischt wird, das Gemisch in ein fließfähiges Feingranulat überführt und das Feingranulat unter Abdampfen der Flüssigkeit getrocknet wird. Daneben bezieht sich die Erfindung auf spezielle, fließfähig gemachte Granulate.
  • Insbesondere beim Herstellen von Formteilen aus Metallpulver ist für die Wirtschaftlichkeit der Produktion der Einsatz automatischer Pressen erforderlich. Voraussetzung dafür ist ein gutes Fließverhalten der zu verpressenden Metallpulver, da die Füllung der Matrize über eine automatische Fülleinrichtung in verhältnismäßig kurzer Zeit mit enger Massentoleranz der Füllmenge erfolgen muß. Unter dem Fließverhalten eines Metallpulvers versteht man die.Ausfließzeit tF, welche die Zeit in Sekunden angibt, während der 100 g des Metallpulvers aus einem genormten 60°-Metalltrichter ausfließen. Der Metalltrichter hat üblicherweise einen Düsendurchmesser von 4 oder 6 mm und eine Düsenlänge von 4 mm.
  • Bei Angabe der Ausfließzeit tF wird der Düsendurchmesser des für den Fließversuch verwendeten Fließtrichters als Index angegeben, z.B. tF4. Für gut fließfähige Pulver gilt eine Ausfließzeit tF4=20 bis 40 s/100 g. Da viele Ausgangspulver durch den angegebenen Fließtrichter nicht oder nicht ausreichend fließen, müssen sie granuliert, d.h. fließfähig gemacht werden.
  • Eine Granulation nicht fließfähiger Metallpulver kann bekanntlich durch mechanisches Verdichten und anschließendes erneutes Zerkleinern (mechanische Granulation), durch eine Vorsinterung der gefüllten, geklopften oder gepreßten Pulver (thermische Granulation) oder aber auch durch Granulierzusätze erfolgen. Hierbei wird ein Granuliermittel über eine Flüssigkeit als Lösungs- oder Granuliermittel der Pulvermischung beigemischt und darausdas Granulat hergestellt. Dies kann z.B. durch Passieren der Mischung durch eine Lochplatte oder ein Sieb erfolgen. Nach Abdampfen des Lösungsmittels werden die fadenartigen Teilchen geschnitten. Das Granulat zeigt anschließend gute Fließeigenschaften (Planseeberichte für Pulvermetallurgie, Band 13, 1965, Seiten 81 bis 89).
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bisher bekannte Granulierverfahren mittels Granulierzusätzen zu vereinfachen. Dabei soll insbesondere erreicht werden, daß kohlenstoffhaltige Metallpulvermischungen, wie sie beispielsweise für Kontaktwerkstoffe benötigt werden, weiterverarbeitbar sind, ohne daß Graphitpulver verloren geht. Aufgrund dieses unerwünschten Phänomens mußte bisher mit Graphitüberschuß bei der pulvermetallurgischen Herstellung von derartigen Werkstoffen- gerarbeitet werden.
  • Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die Verfahrensschritte a) und b) des Patentanspruches 1 gelöst. Speziell damit hergestellte fließfähige Granulate sind im Patentanspruch 13 angegeben.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann weitgehend mit einem Mischer gearbeitet werden, wodurch der Arbeitsablauf zur Erzielung einer gleichmäßigen Benetzung der Pulveroberfläche mit Granuliermittel erleichtert wird. Zweckmäßigerweise wird das in einem Lösungs- bzw. Emulgiermittel gelöste oder emulgierte Granuliermittel durch Einträufeln oder Einsprühen auf das im Mischer bewegte Pulver aufgebracht. Der Mischer wird vorzugsweise samt dem darin befindlichen Gemisch oberhalb der Raumtemperatur erwärmt, wobei die Höhe der Temperatur so bemessen wird, daß das Lösungs- bzw. Emulgiermittel zumindest teilweise verdampft. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Temperatur im Mischer zunächst unterhalb der Siedetemperatur des Lösungs- bzw. Emulgiermittels bis zur Bildung der Granulatteilchen zu halten und dann die Temperatur im Mischer bis oberhalb der Siedetemperatur des Lösungs- bzw. Emulgiermittels zu erhöhen und bis zum Trocknen des Granulats auf dieser Temperatur zu halten.
  • Die Menge an Granuliermittel ist von der Pulverart, der Teilchenform und Teilchengröße abhängig. Je kleiner die Pulveroberfläche ist, um so weniger Granuliermittelanteil wird für die Granulation benötigt, z.B. 1 bis 3 % Massenanteil bezogen auf die Pulvermenge. Bei größerer Oberfläche, d.h. feinteiligeren Pulvern, sind etwa 3 bis 10 % Massenanteil an Granuliermittelzusatz erforderlich. Bei Metallpulvermischungen wird der Feststoffanteil der Granuliermittelmenge vorteilhafterweise auf 1 bis 10 % Massengehalt bemessen.
  • Bei überwiegend graphithaltigen Metallpulvern ist es vorteilhaft, den Feststoffanteil der Granuliermittelmenge auf 10 bis 25 % Massengehalt zu bemessen. Damit wird erreicht, daß das Graphitpulver vollständig gebunden wird, Der tatsächliche Kohlenstoffanteil entspricht praktisch der Einwaage, was bei der herkömmlichen Verarbeitung von graphithaltigen Metallpulvern schwierig zu beherrschen war.
  • Sehr wesentlich ist der Anteil an Lösungs- bzw. Emulgiermittel bezogen auf den Feststoffanteil im Granuliermittel. Als besonders günstiges Verhältnis hat sich 30:70 % bis 50:50 % herausgestellt.
  • Beim Auftragen der Granuliermittelmischung auf das Pulver sind Bedingungen zu wählen, die eine möglichst gleichmäßige Verteilung auf der Pulveroberfläche erzielen.
  • Dabei ist es vorteilhaft, daß die vorgegebene Menge an Granuliermittel mit einem größeren Anteil an Lösungs- bzw. Emulgiermittel als Mischung aufgesprüht wird.
  • Im Rahmen der Erfindung wird das Gemisch aus Pulverschüttung und Granuliermittel auf eine erhöhte Temperatur gebracht, damit das überschüssige Lösungs- oder Granuliermittel verdampft und dabei eine Konzentration an Granuliermittel im Lösungsmittel bildet, bei der aus dem Pulver Granulatteilchen entstehen. Durch den Verdampfungsprozeß wird der günstigste Konzentrationsbereich durchlaufen. Nach erfolgter Granulation kann das überschüssige Lösungs- oder Granuliermittel entfernt werden. Dieser Vorgang kann unmittelbar im Anschluß an die Granulation im Mischer erfolgen, in-dem die Temperatur auf einen Wert oberhalb der Siedetemperatur des Lösungs- oder Emulgiermittels erhöht wird. Der Vorgang ist abgeschlossen, wenn kein Lösungsmittel mehr in der kalten Vorlage kondensiert.
  • Der Vorgang des Abdampfens kann aber auch außerhalb des Mischers durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur, bei der das Lösungs- bzw. Emulgiermittel verdampft, erfolgen. Dazu wird das Granulat auf Bleche geschüttet. Insbesondere dann, wenn die Lösungsmittelmenge so bemessen ist, daß nach dem Aufsprühen des Lösungs- und Granuliermittels im Mischer bereits Granulatteilchen bei Raumtemperatur entstehen, kann die Wärmebehandlung zur Verdampfung des Lösungsmittels und eventuell eines Teiles des Granuliermittels außerhalb der Mischtrommel bei erhöhter Temperatur erfolgen. Zweckmäßigerweise erfolgt dann die Verdampfung bei erhöhter Temperatur unter vermindertem Druck, z.B. bei < 20 mbar.
  • Vor der Weiterverarbeitung wird das gebildete Granulat abgesiebt,z.B.auf eine Teilchengröße <315 µm. Falls auf dem Sieb grob agglomerierte Teilchen zurückbleiben, können diese durch Kugeln auf dem Schwingsieb zerdrückt und passiert werden.
  • Die Erfindung läßt sich auch vorteilhaft zur Erzeugung solcher Granulate herstellen, die Kohlenstoff in Form von Graphitpulver enthalten. Bei der pulvermetallurgischen Verarbeitung von Pulverschüttungen mit Graphitpulver ließ sich bisher ein gewisser Verlust nicht vermeiden, so daß ein genauer Kohlenstoffanteil schwierig einzustellen war. Nunmehr ist das Graphitpulver im Granulat in geeigneter Weise gebunden.
  • Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher beschrieben.
    • Beispiel 1:
  • Granulieren eines nicht fließfähigen Carbonylnickelpulvers:
    • Nickelpulver werden insbesondere zur Herstellung von harten Magnetwerkstoffen benötigt. Als sogenanntes Carbonylnickelpulver wird es durch Zersetzung des entsprechenden Metallcarbonyls gewonnen, wobei sehr kleine kugelige Pulverteilchen entstehen, die auf Grund der großen Oberflächenkräfte kein Fließverhalten zeigen.
  • Auf das Carbonylnickelpulver der Teilchengröße <10 µm wurde in einem Schaufelmischer 4,3 % Massengehalt Polyäthylenwachs , aufgeschlämmt in 6,5 % Massenanteil Wasser, bei 50 °C mit einer Flüssigkeits-Spritzpistole aufgesprüht. Während einer Mischzeit von einer halben Stunde werden körnige Granulatteilchen gebildet, die nach dem Trocknen abgesiebt werden.
  • Die Ausbeute an der Teilchengrößefraktion < 315 µm beträgt 95 %. Die Fließeigenschaften sind gut und betragen im 60°-Trichter bei 4 mm Düsendurchmesser 23,6 Sekunden pro 100 g.
    • Beispiel 2:
  • Granulieren einer Pulvermischung aus Elektrolysekupfer und volumenmäßig überwiegendem Graphit (Elektrographit) mit 27 % Massengehalt:
    • Derartige Metallpulver mit hohem Kohlenstoffanteil sind Ausgangswerkstoffe zur Herstellung von Gleitkontakten für elektrische.Schaltgeräte und werden im allgemeinen zu Formteilen verpreßt. Das Cu-Pulver wird im allge-
  • meinen elektrolytisch erzeugt, wodurch spratzige Teilchen entstehen, die sich gegenseitig verhaken können. Das Elektrographitpulver ist sehr fein. Sowohl die Ausgangspulver als auch die Mischung beider Pulver sind nicht fließfähig, so daß eine Verarbeitung auf automatischen Pressen nicht möglich ist.
  • Die Pulveranteile aus Elektrolysekupferpulver der mittleren Teilchengröße <45 µm und Elektrographitpulver der mittleren Teilchengröße <5 µm wird eingewogen und in den Mischer gegeben. Für den Mischvorgang eignet sich neben dem bereits erwähnten Schaufelmischer auch ein schräg rotierender Doppelkonusmischer.
  • Nach einer Trockenmischzeit von ca. 1 Stunde wird das Mischerge.fäß mit Stickstoff gefüllt und auf 70 °C erwärmt. Wenn die Pulvermischung die Temperatur erreicht hat, erfolgt das Einsprühen des Granuliermittelansatzes über eine Sprühdose, so daß es gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche der jeweiligen Pulverteilchen aufgetragen wird. In welchselnder Folge betragen die Sprühzeiten 1 Sekunde und die Pausenzeit 2 Sekunden. Bezogen auf den Pulveransatz beträgt die Menge an Granuliermittel 10 % Massengehalt an Feststoffpolyäthylen. Die Emulgiermittelmenge beträgt ebenfalls 10 % Massengehalt, bezogen auf dem Pulveransatz, so daß im Verhältnis zum Granuliermittel 50:50 erhalten wird. Die Aufsprühzeit beträgt bei einem Pulveransatz von 5 kg etwa eine halbe Stunde (Sprüh- + Pausenzeiten).
  • Nach dem Aufsprühen des gesamten Granulieransatzes wird die Temperatur auf 100 °C erhöht, worauf das Wasser als Emulgiermittel abdampft. Nach etwa 1 Stunde wird das getrocknete Granulat aus dem Mischer entnommen und abgesiebt.
  • Bei der Absiebung mit einem Sieb der lichten Maschenweite von 200 µm werden die größeren Granulatteilchen durch Verwendung von Stahlkugeln auf dem Schwingsieb durch das Sieb passiert, so daß die Gesamtmenge in verarbeitbarem Granulat vorliegt. Die Fließzeit des granulierten Pulvers beträgt im 60°-Trichter bei 4 mm Düsenöffnung 39,5 Sekunden pro 100 g.
    • Beispiel 3:
  • Granulieren einer Pulvermischung aus ElektrolyseKupferpulver und Graphit (Naturgraphit) mit 6,7 % Massengehalt.
  • Cu-Pulver mit vergleichsweise niedrigem Kohlenstoffanteil werden insbesondere für die Herstellung von Kontaktstücken, insbesondere bei Installationsschaltern,benötigt. Wichtig ist dabei eine exakte Einhaltung eines quantitativ vorgegebenen Kohlenstoffanteils. Für die Schalteigenschaften kommt es auf eine geringe Schweißneigung des Kontaktwekrstoffes an, so daß in diesem Fall von Naturgraphitpulver mit günstigerer Teilchengrößenverteilung als bei Elektrographit ausgegangen.wird. Das Fließverhalten beider Ausgangspulver als auch deren Mischung ist wiederum, wie bei Beispiel 2, so schlecht, daß eine Verarbeitung auf automatischen Pressen nicht möglich ist.
  • Die mittlere Teilchengröße des Elektrolyse-Kupferpulvers liegt bei < 40 µm und die mittlere Teilchengröße des Naturgraphit-Pulvers bei <2 µm. Die Pulveranteile werden abgewogen und in einen Schaufelmischer eingefüllt.
  • Nach einer Trockenmischzeit von 0,33 h wurde 6 % Massengehalt Polyäthylenwachs in 13 % Massengehalt Wasser als Emulsion mit einer Flüssigkeitsspritzpistole auf das Pulvergemisch aufgesprüht. Die Aufsprühzeit (Sprühzeit + Pausenzeit) beträgt bei einem Pulveransatz von 2 kg etwa eine viertel Stunde (0,25 h).
  • Nach dem Aufsprühen des gesamten Granuliermittels wird das feuchte Pulvergemisch ausgetragen und bei einer Temperatur von 120 °C unter Vakuum getrocknet. Das getrocknete Pulvergemisch wird mit einem Sieb der lichten Maschenweite von < 315 µm abgesiebt, wobei ein Pulveranteil < 315 µm von ca. 60 % erhalten wird. Der gröbere Anteil wird unter Verwendung von Stahlkugeln mit dem Schwingsieb auf eine Teilchengröße von < 315 µm gebracht. Die Fließzeit des granulierten Pulvers beträgt im 60°-Trichter bei 6 mm Düsendurchmesser 29 Sekunden pro 100 g.
  • Es hat sich gezeigt, daß die so hergestellten Granulate mit definiertem Kohlenstoffanteil sich besonders günstig für Kontaktstücke bei Schaltgeräten weiterverarbeiten lassen. Dabei kann nunmehr der Kohlenstoffanteil so vorgegeben werden, ohne daß ein Verlust berücksichtigt werden muß.
  • Aufgrund der Erfindung lassen sich daher die bekannten pulvermetallurgischen Verfahren reproduzierbar ausführen.

Claims (15)

1. Verfahren zum Granulieren nicht fließfähiger Metallpulver oder Metallpulvermischungen, bei welchem einer Pulverschüttung ein Granuliermittel in einer Flüssigkeit als Lösungs- bzw. Emulgiermittel beigemischt wird, das Gemisch in ein fließfähiges Feingranulat überführt und das Feingranulat unter Abdampfen des Lösungs- bzw. Emulgiermittels getrocknet wird, gekennzeichnet , durch folgende Verfahrensschritte
a) die Pulverschüttung wird in einem Mischer an Luft oder unter Schutzgas bewegt und dabei mit dem im Lösungs- bzw. Emulgiermittel gelösten bzw. emulgierten Granuliermittel gleichmäßig versetzt,
b) anschließend wird das Gemisch auf eine solche Temperatur erwärmt, bei der das Lösungs- bzw. Emulgiermittel zumindest teilweise verdampft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Verfahrensschritt b) im Mischer erfolgt, wobei das Lösungs- bzw. Emulgiermittel außerhalb des Mischers kondensiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Verfahrensschritt b) außerhalb des Mischers erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß Verfahrensschritt b) unter gegenüber Atmosphärendruck verminderten Druck, vorzugsweise bei Z 20 mbar, erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das in einem Lösungs- bzw. Emulgiermittel gelöste oder emulgierte Granuliermittel durch Einträufeln oder Einsprühen auf das im Mischer bewegte Pulver aufgebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur bei Verfahrensschritt b) auf einen Wert im Bereich der Siedetemperatur des Lösungs- bzw. Emulgiermittels eingestellt wird. ;
7. Verfahren nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Temperatur bei Verfahrensschritt b) im Mischer zunächst auf einen Wert unterhalb der Siedetemperatur des Lösungs- bzw. Emulgiermittels bis zur Bildung der Granulatteilchen gehalten wird und daß dann die Temperatur auf einen Wert oberhalb der Siedetemperatur des Lösungs- bzw. Emulgiermittels erhöht und bis zum Trocknen des Granulats gehalten wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei Pulverschüttungen aus Metallen der Feststoffanteil der Granuliermittelmenge auf 1 bis 10 % Massengehalt bemessen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei Pulverschüttungen aus Metallen und Graphit der Feststoffanteil der Granuliermittelmenge auf 10 bis 25 % Massengehalt bemessen wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Anteil an Lösungs- bzw. Emulgiermittel bezogen auf den Feststoffanteil an Granuliermittel zwischen 30:70 % und 50:50 % gewählt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die vorgegebene Menge an Granuliermittel als Mischung mit einem größeren Anteil an Lösungs- bzw. Emulgiermittel auf das Metallpulver aufgesprüht wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß als Granulationsmittel Polyäthylenwachs gewählt wird, welches in Wasser emulgierbar ist.
13. Fließfähiges Granulat aus Metall- und Graphitpulver, welches nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder eines der Ansprüche 2 bis 12 granuliert sind, dadurch gekennzeichnet , daß das zu verarbeitende Granulat einen durch Einwaage definierbaren Kohlenstoffanteil hat, welcher der Pulverschüttung als Graphitpulver zugesetzt und bei der Granulation durch das Granuliermittel quantitativ gebunden ist.
14. Granulat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß es eine CuC-Mischung mit 27 % Kohlenstoff als Elektrographitpulver ist.
15. Granulat nach Anspruch 13, insbesondere zur Verwendung als Ausgangsmaterial für Sinterkontaktwerkstoffe bei Schaltautomaten, dadurch gekennzeichnet , daß es eine CuC-Mischung mit 6,7 % Kohlenstoff als Naturgraphitpulver ist.
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