EP3661674A1 - Method for producing a machining segment for an abrasive machining tool - Google Patents

Method for producing a machining segment for an abrasive machining tool

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Publication number
EP3661674A1
EP3661674A1 EP18740869.5A EP18740869A EP3661674A1 EP 3661674 A1 EP3661674 A1 EP 3661674A1 EP 18740869 A EP18740869 A EP 18740869A EP 3661674 A1 EP3661674 A1 EP 3661674A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metallic powder
powder material
machining
segment
hard
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18740869.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marcel Sonderegger
Matthias Mueller
Heiko Schaefer
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.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP3661674A1 publication Critical patent/EP3661674A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B22F7/02Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
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    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/001Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
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    • B22F2304/00Physical aspects of the powder
    • B22F2304/10Micron size particles, i.e. above 1 micrometer up to 500 micrometer
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing a
  • Abrasive machining tools such as drill bits, saw blades and grinding wheels, comprise machining segments which are fastened to a tubular or disk-shaped base body, wherein the machining segments are connected to the base body, for example by welding, soldering or gluing. Depending on the machining process of the abrasive machining tool, the machining segments are called
  • Drilling segments, saw segments or abrasive segments called and summarized under the term "machining segments”.
  • Processing segments have a processing zone, which is composed of a metallic powder material and hard material particles.
  • the processing of a substrate is carried out by means of the hard material particles which are distributed in the metallic powder material.
  • Machining segments that are to be welded to the tubular or disc-shaped base body of the abrasive machining tool are from the
  • the neutral zone is constructed of a metallic powder material, which is different from the metallic powder material of the processing zone;
  • the neutral zone is usually free from
  • the neutral zone is necessary because the metallic powder materials that are usually used for the construction of the processing zone, are usually difficult to weld.
  • EP 0 925 378 B1 describes a known process for the preparation of
  • the processing segments are constructed of a metallic powder material and hard material particles, wherein the metallic powder material and the hard material particles are mixed and the hard particles are arranged in the metallic powder material randomly distributed.
  • the mixture of metallic powder material and randomly distributed hard material particles is filled into a mold and compacted under pressure into a compact, wherein the compact is compressed to the final geometry of the machining segment. The compact is then finished by pressureless sintering
  • the compact is also called compacted green
  • the compact is produced by cold pressing with pressing pressures between 320 and 1500 MPa, in particular with pressing pressures between 400 and 850 MPa, and in the following sintering process by pressureless sintering with temperatures between 900 and 1300 ° C, in particular
  • the processing segments produced according to EP 0 925 378 B1 have a porosity between 10 and 25% by volume, with a porosity of 10% by volume of an average density of 90% of the
  • Machining segments is not suitable for producing economical machining segments with a porosity below 10% by volume.
  • the known method has the
  • Hard material particles that protrude from the surface of the compacted greenware can damage the mold when compacting the greenware into the final geometry.
  • press pressures above 850 MPa the tool molds are subject to increased wear, which increases the tooling costs in the production and the production of the
  • the compression pressures must be reduced, the Machining segments by reducing the compression pressures below 850 MPa lower average densities and thus have a higher porosity.
  • the object of the present invention is to develop a method for producing a processing segment, wherein the porosity of the finished
  • Machining segment is less than 10% by volume, the machining segments are produced as inexpensively and gently as possible tool.
  • Material layers of the first metallic powder material and particle layers of the hard material particles is produced, wherein the hard particles of a particle layer are placed in the previously applied material layer of the first metallic powder material.
  • the hard material particles By placing the hard material particles in the material layers of the first metallic powder material, the hard material particles can be arranged exclusively in the interior of the green body, so that no hard material particles come into contact with the tool mold when compacting the green body into the final geometry of the processing segment.
  • the inventive method has the advantage that when compacting the green compacts under pressure no deterioration of the molds by protruding hard particles occurs. Since the hard material particles are arranged exclusively in the interior of the green body, high compression pressures can be used during compaction, which compact the green compacts into the final geometry. High compression pressures allow the production of
  • Machining segments with an average density above 90% of the theoretical density and a porosity below 10% by volume.
  • green compacts are built up in layers, in the second section, the green compacts are compressed under pressure substantially in the final geometry of the processing segments (compacts) and in the third section, the
  • the pressure on the Achieve green compacts are, for example, cold pressing or
  • Hot pressing process In cold pressing, the green compacts are exposed to pressure only, while the green compacts are exposed in hot pressing next to the pressure of a temperature exposure up to temperatures of 200 ° C.
  • the compacts are sintered under the influence of temperature at a sintering temperature to finished processing segments. When sintering, the strength of the
  • Machining segments increased by diffusion processes in the surface region of the powder particles and by formation of so-called sintering necks and a used
  • Pressing aids are burned out. Sintering takes place without pressure and free of form, whereby pressure-free means that the sintering process takes place without pressure, and shape-free means that the sintering process takes place without a mold.
  • the inventive method for producing a processing segment is suitable for metallic powder materials and hard particles.
  • metallic powder materials includes all metallic materials that are solid in the initial state and are made of loose, i. unconnected, powder grains exist.
  • Metallic powder materials may consist of a material powder or be composed as a mixture of different material powders.
  • the method usually consists of a base powder to which the pressing aids and additives are admixed, the additives serving to optimize the properties of the first metallic powder material with regard to the strength and the wear rate of the machining segments.
  • the base powder may consist of a base material or be composed of several base materials.
  • the term "hard material particles" includes all cutting means for machining segments
  • Hard materials are characterized by a special hardness. Hard materials can be subdivided into natural and synthetic hard materials and metallic and non-metallic hard materials.
  • the natural hard materials include, among others, natural diamonds, corundum and other hard minerals and the synthetic hard materials include synthetic diamonds, high melting carbides, borides, nitrides and silicides.
  • the metallic hard materials include, among others, the refractory carbides, borides, nitrides and silicides of the transition metals of the fourth to sixth group of the periodic table and the non-metallic hard materials include diamond, corundum, other hard minerals, silicon carbide and boron carbide.
  • the processing zone is made of N material layers of the first metallic powder material and M particle layers of the hard material particles, the number N of the material layers being greater than or equal to the number M of the particle layers.
  • Hard material particles are arranged in M particle layers, each particle layer having a defined setting pattern for the hard material particles.
  • the setting patterns of the particle layers and the number of hard particles in the particle layers are usually at the
  • the distance between the particle layers of the hard material particles is set via the number N and the thickness of the material layers of the first metallic powder material. When working on different substrates, it may be helpful to adjust the distance between the particle layers of the hard particles to the substrate to be worked.
  • the hard material particles of a particle layer with a lateral distance greater than 50 ⁇ m are particularly preferably placed in the previously applied material layer of the first metallic powder material.
  • Machining segment no hard particles come into contact with the mold. Since the hard material particles are arranged exclusively in the interior of the green body, high compression pressures can be used during compaction, which compact the green body into the final geometry with an average density of more than 90% of the theoretical density and a porosity of less than 10% by volume. The production of the processing segments also takes place at
  • a further material layer of the first metallic powder material as cover layer.
  • a further layer of material of the first metallic powder material ensures that protrude at the top of the green body no hard particles that could damage the mold during compression of the green compact under pressure.
  • the production of the processing segments also takes place at pressing pressures of more than 850 MPa.
  • the green compact is pressurized with a
  • Compressing pressure between 850 MPa and 1 .250 MPa compacted to compact The properties of the first metallic powder material are selected so that the green compact is compressible at a pressure between 850 MPa and 1 .250 MPa to an average density ⁇ of at least 90% of the theoretical density 5th of the first metallic powder material. at an average density ⁇ of at least 90% of the theoretical density 5th, the porosity of the machining segment is less than 10% by volume.
  • the compact is sintered under the action of temperature at a sintering temperature between 900 ° C and 1 .050 ° C to the finished processing segment.
  • the properties of the first metallic powder material are chosen so that the compact can be sintered at a sintering temperature between 900 ° C and 1 .050 ° C.
  • the first metallic powder material is composed of a base powder, a pressing aid and additives, the additives serving to optimize the properties of the first metallic powder material with regard to the strength and wear rate of the machining segments. This is in particular a
  • the sintering temperature is chosen so that the metal sulfide used is in the liquid phase at the selected sintering temperature, i. the sintering temperature is above the melting temperature of the metal sulfide used.
  • Machining segments which are produced by means of the method according to the invention are constructed from the first metallic powder material and hard material particles. The processing takes place by means of the hard material particles whose distribution in the processing segment is adapted to the substrate to be processed. In order to ensure the distribution of the hard material particles, the hard material particles must be placed sufficiently precisely in the material layers, the positions of the placed hard material particles must during the
  • values for the strength of the finished machining segment and the wear rate of the sintered first metallic powder material can be derived.
  • a metallic powder material which is at least slightly fluid is used as the first metallic powder material.
  • a metallic powder material is used, which is free flowing.
  • An at least slightly flowing first metallic powder material is suitable for the layered structure of the green compact in the context of the method according to the invention. The higher the flowability of the first metallic powder material, the better the first metallic powder material is suitable for the layered structure of the green body of several material layers and particle layers in the context of the inventive method for producing a processing segment.
  • the fluidity of metallic powder materials is determined according to the standard ISO 4490 with the aid of a calibrated test funnel, which is referred to as Hall Flowmeter.
  • a metallic powder material is said to be easily flowing when an amount of the metallic powder material of 50 g passes through a Hall Flowmeter with a discharge opening of 5.0 mm without external impulse.
  • a metallic powder material is said to be free-flowing when an amount of the metallic powder material of 50 g is a hall
  • a metallic powder material is used as the first metallic powder material, which has a maximum particle size of 200 ⁇ .
  • Metallic powder materials with a maximum grain size of 200 ⁇ allow accurate placement of the
  • Material layers can be placed in the order of magnitude of the grain size, the required accuracy in placing the hard material particles can be achieved with the first metallic powder material used.
  • a metallic powder material is used as the first metallic powder material, which is compressible at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density ⁇ greater than 90% of the theoretical density 5th
  • the theoretical density 5th of the first metallic powder material is calculated from the specific gravities pi and den
  • Particularly preferred as the first metallic powder material is a metallic
  • Powder material is used, which is compressible at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density ⁇ greater than 93% of the theoretical density 5th.
  • the porosity ⁇ is
  • Machining segments is, the better the hard particles are held in the sintered first metallic powder material.
  • a metallic powder material is used as the first metallic powder material, which is free-flowing, having a maximum particle size of 200 ⁇ and at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density ⁇ greater than 90% of the theoretical density 5th is compressible.
  • a first metallic powder material with the mentioned properties (flowability, maximum grain size and compressibility) enables the production of machining segments that support the
  • the layered structure of the green body of material layers requires an at least slightly flowing first metallic powder material.
  • the use of powder grains having a maximum particle size of 200 ⁇ m ensures that the hard material particles can be placed with sufficient accuracy in the previously applied material layer.
  • a first metallic powder material which is compressible with a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density ⁇ of at least 90% of the theoretical density 5th, is suitable for the production of machining segments with a porosity of less than 10% by volume.
  • the first metallic used in the process according to the invention is the first metallic used in the process according to the invention
  • Powder material differs in the properties mentioned of metallic powder materials that are distributed during hot pressing of green compacts with static
  • Hard material particles and hot pressing of layered green bodies are used.
  • an at least slightly flowing metallic powder material is needed.
  • metallic powder materials are pretreated by dry or wet granulation.
  • Metallic powder materials pretreated by dry granulation or wet granulation generally have the disadvantage that these metallic powder materials can only be compressed to a mean density ⁇ of at least 90% of the theoretical density 5th with pressing pressures greater than 1 .250 MPa.
  • the first metallic powder material used is a metallic powder material containing at least 80% by weight of an elemental or low-alloyed iron powder.
  • a powder is referred to as a low alloy powder when the alloying ingredients are below 5 mass%.
  • the method according to the invention makes it possible to produce machining segments from cost-effective metallic powder materials which do not require complex pretreatment, for example by dry or wet granulation, and nevertheless fulfill the stated requirements for the production of machining segments.
  • a base powder for the first metallic powder material is, for example, the prealloyed iron powder Astaloy Mo Höganäs, which is pre-alloyed with 1, 5% molybdenum.
  • the iron powder Astaloy Mo is free-flowing, has a maximum particle size of 200 ⁇ and is with a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density ⁇ of
  • the first metallic powder material is a metallic
  • the strength and wear rate of the machining segments can be adjusted by the addition of a metal sulfide.
  • Metal sulfides such as molybdenum sulfide, bismuth sulfide, etc., provide a loosening of the first metallic powder material and adjust the rate of wear of the machining segments.
  • the sintering temperature at which the compact is sintered to the finished processing segment in the context of the method according to the invention is in particular between 900 ° C. and 1 .050 ° C. Since the melting temperature of the metal sulfide is below the sintering temperature, the metal sulfide is present in the liquid phase during sintering. Due to the liquid phase of the metal sulfide, the metal sulfide can be distributed more homogeneously in the processing zone of the processing segment.
  • the green compact is removed from the
  • Powder material is different from the first metallic powder material.
  • Machining segments which are to be welded to the tubular or disc-shaped base body of the abrasive machining tool, consist of a processing zone and a neutral zone, wherein the processing zone of a first metallic powder material and the neutral zone of a second metallic
  • the first metallic powder material is selected in view of the machining properties of the machining segments, and the second metallic powder material is selected in view of weldability.
  • a metallic powder material which is at least slightly fluid is used as the second metallic powder material.
  • a metallic powder material is used, which is free flowing.
  • An at least slightly flowing second metallic powder material is suitable for the layered construction of the neutral zone in the context of the method according to the invention. The higher the flowability of the second metallic powder material, the better the second metallic powder material for the layered construction of the neutral zone in
  • a metallic powder material is used as the second metallic powder material, which at a maximum pressure of 1250 MPa to an average density ⁇ greater than 90% of the theoretical density 5th is compressible.
  • the porosity ⁇ of the neutral zone of the machining segments is less than 10% by volume. The lower the porosity of the neutral zone of the processing segments, the higher the breakout strength of the processing segments and thus the robustness of the processing tools.
  • a second metallic powder material is a metallic
  • Powder material is used, which is compressible at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density ⁇ greater than 93% of the theoretical density 5th.
  • the porosity ⁇ is
  • FIGS. 1 A, B designed as a drill bit first embodiment of an abrasive
  • FIG 1A Machining tool
  • FIG 1 B abrasive machining tool
  • FIGS. 2A-C illustrate a machining segment of the drill bit of FIG. 1 A in one view on one
  • FIG. 2A In a view of a Inside the machining segment (FIG 2B) and in a section along the section line AA in FIG. 2B (FIG.2C);
  • FIGS. 3A-C show a machining segment of the saw blade of FIG. 1 B in one
  • FIG 3A 3-dimensional view of the machining segment
  • FIG. 3B 3-dimensional view of the machining segment
  • FIG. 3C 3-dimensional view of the machining segment
  • FIGS. 4A-C show a processing segment as a green compact (FIG. 4A), as a compact (FIG. 4B) and as a finished processing segment (FIG. 4C); and
  • FIG. FIG. 5 shows the material layers and particle layers from which the green compact of FIG. 4A is produced in layers.
  • FIGS. 1A, B show a first and second embodiment of an abrasive
  • FIG. FIG. 1A shows the first embodiment of an abrasive machining tool designed as a drill bit 10, and FIG. 1 B formed as a saw blade 20 second embodiment of an abrasive machining tool.
  • the drill bit 10 comprises a plurality of processing segments 11, a tubular
  • the processing segments 1 1 for the drill bit 10 are also referred to as drill segments 1 1 and the tubular
  • Base 12 is also referred to as a drill stem.
  • the drill bit 10 is connected via the tool holder 13 with a core drill and in the drilling of the
  • the drill bit 10 is moved along a feed direction 16 in a workpiece to be machined, wherein the feed direction 16 is parallel to the axis of rotation 15.
  • the drill bit 10 generates a core and a hole in the workpiece to be machined.
  • the drill shank 12 is in the embodiment of FIG. 1A integrally formed and the
  • Drill segments 1 1 are firmly connected to the drill shaft 12.
  • the drill shaft may be formed in two parts from a first drill shaft section and a second drill shaft section, wherein the drill segments 1 1 fixed to the first Bohrschaftabêt and the tool holder 13 is fixedly connected to the second Bohrschaftabterrorism.
  • the first and second drill shank portions are connected to each other via a releasable connection means.
  • the detachable connection device is designed, for example, as a plug-in rotary connection as described in EP 2 745 965 A1 or EP 2 745 966 A1.
  • the formation of the drill shank as a one-piece or two-piece drill shank has no effect on the structure or the composition of the Bohrsegmente 1 1.
  • the drill segments 1 1 are fixedly connected to the drill shaft 12, for example by screwing, gluing, soldering or welding. In order to weld the drill segments 1 1 to the drill shank 12, the drill segments 1 1 must be made at least in the contact area to the drill shank 12 from a material which is easily weldable. Since many metallic powder materials that are used for the production of machining segments are poorly weldable materials, a two-part construction of the
  • the saw blade 20 includes a plurality of processing segments 21, a disc-shaped base body 22 and a tool holder 23.
  • the processing segments 21 for the saw blade 20 are also referred to as shegesegmente and the disc-shaped
  • Base 22 is also referred to as a master sheet.
  • the saw blade 20 is connected via the tool holder 23 with a saw and driven in sawing operation by the saw in a rotational direction 24 about a rotation axis 25. During the rotation of the saw blade 20 about the axis of rotation 25, the saw blade 20 is moved along a feed direction 26, wherein the feed direction 26 is parallel to the longitudinal plane. The saw blade 20 generates a saw slot in the workpiece to be machined.
  • the saw segments 21 are firmly connected to the master blade 22, for example by screwing, gluing, soldering or welding. In order to weld the sawing segments 21 to the master blade 22, the sawing segments 21 must be made, at least in the area of contact with the master blade 22, of a readily weldable material. Since many metallic powder materials that are used for the production of machining segments are poorly weldable materials, a two-part construction of the
  • Machining segments established from a processing zone and a neutral zone.
  • a metallic powder material with good welding properties is used for the neutral zone.
  • the drill segments 1 1 of the drill bit 10 and the sawing segments 21 of the saw blade 20 are by means of the inventive method for producing a
  • machining segments covers all machining segments for abrasive machining tools. Examples of abrasive machining tools are drill bits, saw blades and
  • Designated abrasive segments All machining segments for abrasive Processing tools can be produced by means of the method according to the invention; the sequence of process steps is identical for all processing segments.
  • the strength and wear rate of the machining segments is set by the selection of the metallic powder material and adapted primarily to the substrate to be processed and the hard material particles used.
  • FIGS. 2A-C show the drill segment 1 1 of the drill bit 10 of FIG. 1A is a view of an outer side of the drill segment 11 (FIG. 2A), an inner side view of the drill segment 11 (FIG. 2B) and a section along the section line A-A in FIG. 2B (FIG.2C).
  • FIGS. 2A-C show the drill segment 1 1 of the drill bit 10 of FIG. 1A is a view of an outer side of the drill segment 11 (FIG. 2A), an inner side view of the drill segment 11 (FIG. 2B) and a section along the section line A-A in FIG. 2B (FIG.2C).
  • the drill segment 1 1 of the drill bit 10 forms a first embodiment of a processing segment, which by means of the method according to the invention
  • Production of a processing segment is produced.
  • the drill segment 1 1 Since the drill segment 1 1 is welded to the drill shaft 12, the drill segment 1 1 is composed of a processing zone 31 and a neutral zone 32, which are materially connected by sintering. In drilling segments, which are connected for example by soldering to the drill shank 12, the neutral zone 32 can be omitted.
  • Processing zone 31 is made of a first metallic powder material 33 and
  • Hard material particles 34 produced and the neutral zone 32 is made of a second metallic powder material 35, wherein the neutral zone 32 is free of hard material particles 35.
  • the first metallic powder material 33 is in particular with regard to
  • Properties of the drill segment 1 such as strength, wear resistance and
  • the second metallic powder material 35 is selected in particular with regard to good weldability with the drill shank 12. Since no metallic powder materials are known which achieve the desired properties of the drill segment 1 1 and at the same time are well weldable, the first metallic powder material 33 and the second metallic powder material 35 differ in composition from each other.
  • FIGS. 3A-C show the saw segment 21 of the saw blade 20 of FIG. 1 B in a three-dimensional view of the saw segment 21 (FIG.3A), in a view of a first side of the saw segment 21 (FIG.3B) and in a view of a second side of the saw segment 21 (FIG.3C).
  • the saw segment 21 of the saw blade 20 forms a second embodiment of a processing segment which is produced by means of the method according to the invention for producing a processing segment. Since the saw segment 21 is welded to the main body 22, the saw segment 21 is made up of a processing zone 41 and a neutral zone 42, which are bonded by sintering. In saw segments, which are connected, for example, by soldering to the base body 22, the neutral zone 42 can be omitted.
  • Processing zone 41 is made of a first metallic powder material 43 and
  • Hard material particles 44 produced and the neutral zone 42 is made of a second metallic powder material 45, wherein the neutral zone 42 is free of hard material particles 44.
  • the first metallic powder material 43 is particularly in view of
  • Holding capacity of the hard material particles, selected and the second metallic powder material 45 is selected in particular with regard to good weldability with the base body 22. Since no metallic powder materials are known which achieve the desired properties of the saw segment 21 and at the same time are weldable well, the first metallic powder material 43 and the second metallic powder material 45 differ in composition from one another.
  • FIGS. 4A-C show a processing segment, which by means of the invention
  • a method for producing a processing segment is produced.
  • FIG. 4A shows a green compact 51 according to a first part of the three-part method
  • FIG. 4B one
  • FIG. 4C shows a finished processing segment 53 according to a third part of the three-part method.
  • Machining segment 53 the drill segment 1 1 for the drill bit 10 of FIG. 1A, the saw segment 21 for the saw blade 20 of FIG. 1 B or any machining segment for an abrasive machining tool.
  • the processing segment 53 is provided with a tubular or disc-shaped
  • the processing segment 53 must be made at least in the contact area to the base body of a good weldable material. Since many metallic powder materials, which are used for the production of machining segments are poorly weldable materials, there is a two-part design of the
  • Machining segment 53 from a processing zone 54 and a neutral zone 55, wherein the processing zone 54 and neutral zone 55 are materially connected by sintering.
  • Neutral zone 55 of the green body 51 layer by layer of material layers of a first and second metallic powder material 56, 57 and particle layers of hard material particles 58 constructed, wherein the material layers and particle layers are stacked in a construction direction 59.
  • the layered structure green compact 51 is compressed under pressure with a pressing pressure to the compact 52 and formed into the final geometry of the processing segment 53.
  • the compact 52 is sintered under the influence of temperature at a sintering temperature Tsinter to the finished processing segment 53.
  • Machining segment 53 is formed into the final geometry at a compression pressure of 1.200 MPa and sintered at a sintering temperature Tsinter of 975 ° C for 30 minutes.
  • the first metallic powder material 56 consists for example of 91, 5 mass%
  • Iron powder 5 mass% bronze (copper-tin), 3 mass% bismuth sulfide and 0.5 mass% carbon, in addition, a pressing aid is used.
  • the second metallic one 5 mass% bronze (copper-tin), 3 mass% bismuth sulfide and 0.5 mass% carbon, in addition, a pressing aid is used.
  • Powder material 57 consists for example of 99.8% by mass of iron powder and 0.2% by mass of carbon, in addition a pressing aid is used.
  • iron powder for the first and second metallic powder material 56 57 is for example Astaloy Mo Höganäs, a prealloyed iron powder with 1, 5 mass% molybdenum.
  • the first metallic powder material 56 and the second metallic powder material 57 have the advantage that they contain at least 80% by mass of an iron powder, which is available at low cost and enable the cost-effective production of processing segments in the context of the inventive method.
  • the properties of the first metallic powder material 56 are selected so that the green body 51 is compressible at a pressure between 850 MPa and 1 .250 MPa to an average density ⁇ of at least 90% of the theoretical density 5th of the first metallic powder material 56. At an average density ⁇ of at least 90% of the theoretical density 5th, the porosity of the processing segment 53 is less than 10% by volume.
  • a metallic powder material is used, which is free-flowing, which has a maximum particle size of 200 ⁇ and at a
  • a first metallic powder material 56 with the mentioned properties (flowability, maximum grain size and compressibility) enables the production of machining segments that meet the requirements with regard to the strength of the finished machining segment 53 and the wear rate of the sintered first metallic powder material 56.
  • the layered structure of the green body 51 of material layers requires an at least slightly flowing first metallic
  • Powder material 56 The use of powder grains with a maximum particle size of 200 ⁇ m ensures that the hard particles are sufficiently precisely in the previously applied Material layer can be placed.
  • a first metallic powder material which is compressible with a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density ⁇ of at least 90% of the theoretical density 5th, is suitable for the production of
  • the properties of the second metallic powder material 57 are selected with regard to weldability.
  • a metallic powder material is used as the second metallic powder material 57, which is at least slightly fluid and which is compressible at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density ⁇ greater than 90% of the theoretical density 5th
  • Particularly preferred is as the second metallic powder material 57
  • Powder material 57 a metallic powder material used, which is free-flowing.
  • An at least slightly flowing second metallic powder material 57 is suitable for the layered construction of the neutral zone 55 in the context of the method according to the invention.
  • the porosity ⁇ of the neutral zone 55 of the processing segments 53 is less than 10% by volume.
  • FIG. 5 shows the material layers of the first and second metallic powder materials 56, 57 and the particle layers of the hard material particles 58, from which the green body 51 is produced in layers.
  • a first material layer 61 -1 which has a first layer thickness di in the construction direction 59, forms the underside of the green body 51 and is also referred to as the lower cover layer.
  • Powder material 56, 57 is a first particle layer 62-1 of the hard material particles 58th
  • Layer thickness 62 is applied to the first particle layer 62-1.
  • a second particle layer 62-2 of the hard material particles 58 is arranged on the second material layer 61 -2 of the first and second metallic powder material 56, 57.
  • a third material layer 61 -3 which has a third layer thickness d3 in the direction of construction 59, becomes the second one
  • Particle layer 62-2 applied.
  • a third particle layer 62-3 of the hard material particles 58 is arranged on the third material layer 61 -3 of the first and second metallic powder material 56, 57.
  • a fourth material layer 61 -4 which has a fourth layer thickness d 4 in the construction direction 59, forms the upper side of the green body 51 and is also referred to as upper cover layer.
  • the hard material particles 58 of the first, second and third particle layers 62-1, 62-2, 62-3 are arranged in the interior of the green body 51 and the surface of the green body 51 has no protruding hard material particles 58.
  • the hard material particles 58 of the first particle layer 62-1, the second particle layer 62-2 and the third particle layer 62-3 are arranged in setting patterns.
  • the setting pattern of the first particle layer 62-1 coincides with the setting pattern of the third particle layer 62-3
  • the setting pattern of the second particle layer 62-2 is perpendicular to the setting patterns of the first and third particle layers 62-1, 62-3 in a plane shifted to the mounting direction 59.
  • the longitudinal and transverse lines are straight and are arranged at right angles to each other.
  • circle segments may be used as longitudinal lines arranged parallel or concentric with each other, and / or the transverse lines may be inclined at an angle to the longitudinal lines.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a machining segment, in which a green body (51) is built up from a machining zone (54), wherein the machining zone (54) is produced from a first metal powder material (56) and hard material particles (58), the green body (51) is compressed under pressure application with a pressing pressure to form a compact and the compact is sintered under temperature application at a sintering temperature to form the finished machining segment, wherein the machining zone (54) is produced by the layer-wise application of material layers of the first metal powder material (56) and particle layers of the hard material particles (58), wherein the hard material particles (58) of one particle layer are placed in the previously applied material layer of the first metal powder material (56).

Description

Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes  Method for producing a processing segment
für ein abrasives Bearbeitungswerkzeug  for an abrasive machining tool
Technisches Gebiet Technical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines The present invention relates to a process for producing a
Bearbeitungssegmentes für ein abrasives Bearbeitungswerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Stand der Technik Machining segment for an abrasive machining tool according to the preamble of claim 1. State of the art
Abrasive Bearbeitungswerkzeuge, wie Bohrkronen, Sägeblätter und Schleifscheiben, umfassen Bearbeitungssegmente, die an einem rohr- oder scheibenförmigen Grundkörper befestigt werden, wobei die Bearbeitungssegmente beispielsweise durch Schweißen, Löten oder Kleben mit dem Grundkörper verbunden werden. Abhängig vom Bearbeitungsverfahren des abrasiven Bearbeitungswerkzeugs werden die Bearbeitungssegmente als Abrasive machining tools, such as drill bits, saw blades and grinding wheels, comprise machining segments which are fastened to a tubular or disk-shaped base body, wherein the machining segments are connected to the base body, for example by welding, soldering or gluing. Depending on the machining process of the abrasive machining tool, the machining segments are called
Bohrsegmente, Sägesegmente oder Schleifsegmente bezeichnet und unter dem Begriff "Bearbeitungssegmente" zusammengefasst.  Drilling segments, saw segments or abrasive segments called and summarized under the term "machining segments".
Bearbeitungssegmente weisen eine Bearbeitungszone auf, die aus einem metallischen Pulverwerkstoff und Hartstoffpartikeln aufgebaut ist. Die Bearbeitung eines Untergrundes erfolgt mittels der Hartstoffpartikel, die im metallischen Pulverwerkstoff verteilt sind. Processing segments have a processing zone, which is composed of a metallic powder material and hard material particles. The processing of a substrate is carried out by means of the hard material particles which are distributed in the metallic powder material.
Bearbeitungssegmente, die mit dem rohr- oder scheibenförmigen Grundkörper des abrasiven Bearbeitungswerkzeugs verschweißt werden sollen, sind aus der Machining segments that are to be welded to the tubular or disc-shaped base body of the abrasive machining tool, are from the
Bearbeitungszone und einer Neutralzone aufgebaut, wobei die Neutralzone aus einem metallischen Pulverwerkstoff aufgebaut wird, der vom metallischen Pulverwerkstoff der Bearbeitungszone verschieden ist; außerdem ist die Neutralzone in der Regel frei vonBuilt-up zone and a neutral zone, wherein the neutral zone is constructed of a metallic powder material, which is different from the metallic powder material of the processing zone; In addition, the neutral zone is usually free from
Hartstoffpartikeln. Die Neutralzone ist erforderlich, da die metallischen Pulverwerkstoffe, die üblicherweise für den Aufbau der Bearbeitungszone verwendet werden, in der Regel nur schlecht schweißbar sind. Hard material particles. The neutral zone is necessary because the metallic powder materials that are usually used for the construction of the processing zone, are usually difficult to weld.
EP 0 925 378 B1 beschreibt ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von EP 0 925 378 B1 describes a known process for the preparation of
Bearbeitungssegmenten für abrasive Bearbeitungswerkzeuge. Die Bearbeitungssegmente werden aus einem metallischen Pulverwerkstoff und Hartstoffpartikeln aufgebaut, wobei der metallische Pulverwerkstoff und die Hartstoffpartikel gemischt werden und die Hartstoffpartikel im metallischen Pulverwerkstoff statistisch verteilt angeordnet sind. Die Mischung aus metallischem Pulverwerkstoff und statistisch verteilten Hartstoffpartikeln wird in eine Werkzeugform gefüllt und unter Druckeinwirkung zu einem Pressling verdichtet, wobei der Pressling bis in die Endgeometrie des Bearbeitungssegmentes verdichtet wird. Der Pressling wird anschließend durch druckloses Sintern zum fertigen Machining segments for abrasive machining tools. The processing segments are constructed of a metallic powder material and hard material particles, wherein the metallic powder material and the hard material particles are mixed and the hard particles are arranged in the metallic powder material randomly distributed. The mixture of metallic powder material and randomly distributed hard material particles is filled into a mold and compacted under pressure into a compact, wherein the compact is compressed to the final geometry of the machining segment. The compact is then finished by pressureless sintering
Bearbeitungssegment gesintert. Der Pressling wird auch als verdichteter Grünling Sintered processing segment. The compact is also called compacted green
bezeichnet, was bedeutet, dass der Pressling noch nicht gesintert ist. Der Pressling wird durch Kaltpressen mit Pressdrücken zwischen 320 und 1.500 MPa, insbesondere mit Pressdrücken zwischen 400 und 850 MPa, hergestellt und im folgenden Sinterprozess durch druckloses Sintern mit Temperaturen zwischen 900 und 1.300 °C, insbesondere mit meaning that the compact has not yet sintered. The compact is produced by cold pressing with pressing pressures between 320 and 1500 MPa, in particular with pressing pressures between 400 and 850 MPa, and in the following sintering process by pressureless sintering with temperatures between 900 and 1300 ° C, in particular
Temperaturen zwischen 900 °C und 1 .050 °C, gesintert. Die nach EP 0 925 378 B1 hergestellten Bearbeitungssegmente weisen eine Porosität zwischen 10 und 25 Volumen-% auf, wobei eine Porosität von 10 Volumen-% einer mittleren Dichte von 90 % der Temperatures between 900 ° C and 1 .050 ° C, sintered. The processing segments produced according to EP 0 925 378 B1 have a porosity between 10 and 25% by volume, with a porosity of 10% by volume of an average density of 90% of the
theoretischen Dichte entspricht und eine Porosität von 25 Volumen-% einer mittleren Dichte von 75 % der theoretischen Dichte entspricht. corresponds to a theoretical density and a porosity of 25% by volume corresponds to an average density of 75% of the theoretical density.
Bohr- und Sägeversuche mit Bearbeitungssegmenten, die mittels des in EP 0 925 378 B1 beschriebenen Verfahrens hergestellt wurden, haben gezeigt, dass die Lebensdauer der Bearbeitungssegmente gegenüber Bearbeitungssegmenten mit einer Porosität unter 10 Volumen-% reduziert ist. Die im Bearbeitungssegment verteilten Poren bieten keine ausreichenden Haltekräfte für die Hartstoffpartikel im gesinterten metallischen Drilling and sawing tests with machining segments produced by the method described in EP 0 925 378 B1 have shown that the service life of the machining segments is reduced compared to machining segments with a porosity of less than 10% by volume. The pores distributed in the processing segment do not provide sufficient holding forces for the hard material particles in the sintered metal
Pulverwerkstoff, so dass die Hartstoffpartikel während der Bearbeitung gelockert werden, was zu vorzeitigem Ausfall der Hartstoffpartikel führt und die Lebensdauer der Powder material, so that the hard particles are loosened during processing, which leads to premature failure of the hard particles and the life of the
Bearbeitungssegmente reduziert. Die Lebensdauer der Bearbeitungssegmente kann durch eine Reduzierung der Porosität erhöht werden. Das aus EP 0 925 378 B1 bekannte Verfahren zur Herstellung von Machining segments reduced. The service life of the processing segments can be increased by reducing the porosity. The method known from EP 0 925 378 B1 for the production of
Bearbeitungssegmenten ist nicht geeignet, um wirtschaftlich Bearbeitungssegmente mit einer Porosität unter 10 Volumen-% herzustellen. Das bekannte Verfahren weist den Machining segments is not suitable for producing economical machining segments with a porosity below 10% by volume. The known method has the
Nachteil auf, dass die Hartstoffpartikel statistisch verteilt im metallischen Pulverwerkstoff angeordnet sind und an der Oberfläche des verdichteten Grünlings vorstehen können. Disadvantage of the fact that the hard particles are randomly distributed in the metallic powder material and can project on the surface of the compacted green compact.
Hartstoffpartikel, die an der Oberfläche des verdichteten Grünlings vorstehen, können die Werkzeugform beim Verdichten des Grünlings in die Endgeometrie beschädigen. Bei Pressdrücken über 850 MPa weisen die Werkzeugformen einen erhöhten Verschleiß auf, der die Werkzeugkosten bei der Herstellung erhöht und die Herstellung der Hard material particles that protrude from the surface of the compacted greenware can damage the mold when compacting the greenware into the final geometry. With press pressures above 850 MPa, the tool molds are subject to increased wear, which increases the tooling costs in the production and the production of the
Bearbeitungssegmente unwirtschaftlich machen kann. Um den Verschleiß der Machining segments can make uneconomical. To the wear of
Werkzeugformen zu reduzieren, müssen die Pressdrücke reduziert werden, wobei die Bearbeitungssegmente durch eine Reduzierung der Pressdrücke unter 850 MPa geringere mittlere Dichten und damit eine höhere Porosität aufweisen. To reduce tool shapes, the compression pressures must be reduced, the Machining segments by reducing the compression pressures below 850 MPa lower average densities and thus have a higher porosity.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes zu entwickeln, bei dem die Porosität des fertigen The object of the present invention is to develop a method for producing a processing segment, wherein the porosity of the finished
Bearbeitungssegmentes unter 10 Volumen-% liegt, wobei die Bearbeitungssegmente möglichst kostengünstig und werkzeugschonend hergestellt werden.  Machining segment is less than 10% by volume, the machining segments are produced as inexpensively and gently as possible tool.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved according to the invention in the method mentioned by the features of independent claim 1. Advantageous developments are specified in the dependent claims.
Das Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungszone durch schichtweises Auftragen von The method for producing a processing segment according to the invention is characterized in that the processing zone by layered application of
Werkstoffschichten des ersten metallischen Pulverwerkstoffes und Partikellagen der Hartstoffpartikel hergestellt wird, wobei die Hartstoffpartikel einer Partikellage in die zuvor aufgetragene Werkstoffschicht des ersten metallischen Pulverwerkstoffes platziert werden. Durch das Platzieren der Hartstoffpartikel in die Werkstoffschichten des ersten metallischen Pulverwerkstoffes können die Hartstoffpartikel ausschließlich im Inneren des Grünlings angeordnet werden, so dass beim Verdichten des Grünlings in die Endgeometrie des Bearbeitungssegmentes keine Hartstoffpartikel mit der Werkzeugform in Kontakt kommen. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass beim Verdichten der Grünlinge unter Druckeinwirkung kein Verschleiß der Werkzeugformen durch vorstehende Hartstoffpartikel auftritt. Da die Hartstoffpartikel ausschließlich im Inneren des Grünlings angeordnet sind, können beim Verdichten hohe Pressdrücke eingesetzt werden, die die Grünlinge in die Endgeometrie verdichten. Hohe Pressdrücke ermöglichen die Herstellung von Material layers of the first metallic powder material and particle layers of the hard material particles is produced, wherein the hard particles of a particle layer are placed in the previously applied material layer of the first metallic powder material. By placing the hard material particles in the material layers of the first metallic powder material, the hard material particles can be arranged exclusively in the interior of the green body, so that no hard material particles come into contact with the tool mold when compacting the green body into the final geometry of the processing segment. The inventive method has the advantage that when compacting the green compacts under pressure no deterioration of the molds by protruding hard particles occurs. Since the hard material particles are arranged exclusively in the interior of the green body, high compression pressures can be used during compaction, which compact the green compacts into the final geometry. High compression pressures allow the production of
Bearbeitungssegmenten mit einer mittleren Dichte über 90 % der theoretischen Dichte und einer Porosität unter 10 Volumen-%. Machining segments with an average density above 90% of the theoretical density and a porosity below 10% by volume.
Die Herstellung der Bearbeitungssegmente erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren in drei Abschnitten: Im ersten Abschnitt werden Grünlinge schichtweise aufgebaut, im zweiten Abschnitt werden die Grünlinge unter Druckeinwirkung im Wesentlichen in die Endgeometrie der Bearbeitungssegmente verdichtet (Presslinge) und im dritten Abschnitt werden dieIn the first section, green compacts are built up in layers, in the second section, the green compacts are compressed under pressure substantially in the final geometry of the processing segments (compacts) and in the third section, the
Presslinge unter Temperatureinwirkung zu fertigen Bearbeitungssegmenten gesintert. Die schichtweise aufgebauten Grünlinge werden unter Druckeinwirkung mit einem Pressdruck verdichtet, bis die Presslinge im Wesentlichen die Endgeometrie der fertigen Pressings sintered under heat to finished machining segments. The layered green compacts are compacted under pressure with a pressing pressure until the pellets essentially the final geometry of the finished
Bearbeitungssegmente aufweisen. Als Verfahren, die eine Druckeinwirkung auf die Grünlinge erzielen, eignen sich beispielsweise Kaltpressverfahren oder Have processing segments. As a method, the pressure on the Achieve green compacts are, for example, cold pressing or
Warmpressverfahren. Bei Kaltpressverfahren werden die Grünlinge ausschließlich einer Druckeinwirkung ausgesetzt, während die Grünlinge bei Warmpressverfahren neben der Druckeinwirkung einer Temperatureinwirkung bis zu Temperaturen von 200 °C ausgesetzt werden. Die Presslinge werden unter Temperatureinwirkung bei einer Sintertemperatur zu fertigen Bearbeitungssegmenten gesintert. Beim Sintern wird die Festigkeit der Hot pressing process. In cold pressing, the green compacts are exposed to pressure only, while the green compacts are exposed in hot pressing next to the pressure of a temperature exposure up to temperatures of 200 ° C. The compacts are sintered under the influence of temperature at a sintering temperature to finished processing segments. When sintering, the strength of the
Bearbeitungssegmente durch Diffusionsvorgänge im Oberflächenbereich der Pulverpartikel und durch Bildung von sogenannten Sinterhälsen gesteigert und ein verwendetes Machining segments increased by diffusion processes in the surface region of the powder particles and by formation of so-called sintering necks and a used
Presshilfsmittel wird ausgebrannt. Das Sintern erfolgt drucklos und formfrei, wobei drucklos bedeutet, dass der Sinterprozess ohne Druckeinwirkung erfolgt, und formfrei bedeutet, dass der Sinterprozess ohne Werkzeugform erfolgt. Pressing aids are burned out. Sintering takes place without pressure and free of form, whereby pressure-free means that the sintering process takes place without pressure, and shape-free means that the sintering process takes place without a mold.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes ist für metallische Pulverwerkstoffe und Hartstoffpartikel geeignet. Unter dem Begriff "metallische Pulverwerkstoffe" werden sämtliche metallischen Werkstoffe zusammengefasst, die im Ausgangszustand fest sind und aus losen, d.h. nicht verbundenen, Pulverkörnern bestehen. Metallische Pulverwerkstoffe können aus einem Werkstoffpulver bestehen oder als Gemisch aus verschiedenen Werkstoff pulvern zusammengesetzt sein. Metallische Pulverwerkstoffe für die Herstellung der Bearbeitungssegmente im Rahmen des erfindungsgemäßen The inventive method for producing a processing segment is suitable for metallic powder materials and hard particles. The term "metallic powder materials" includes all metallic materials that are solid in the initial state and are made of loose, i. unconnected, powder grains exist. Metallic powder materials may consist of a material powder or be composed as a mixture of different material powders. Metallic powder materials for the production of the processing segments in the context of the invention
Verfahrens bestehen üblicherweise aus einem Basispulver, dem Presshilfsmittel und Additive beigemischt werden, wobei die Additive dazu dienen, die Eigenschaften des ersten metallischen Pulverwerkstoffes im Hinblick auf die Festigkeit und die Verschleißrate der Bearbeitungssegmente zu optimieren. Das Basispulver kann aus einem Grundwerkstoff bestehen oder aus mehreren Grundwerkstoffen zusammengesetzt sein. Unter dem Begriff "Hartstoffpartikel" werden sämtliche Schneidmittel für Bearbeitungssegmente The method usually consists of a base powder to which the pressing aids and additives are admixed, the additives serving to optimize the properties of the first metallic powder material with regard to the strength and the wear rate of the machining segments. The base powder may consist of a base material or be composed of several base materials. The term "hard material particles" includes all cutting means for machining segments
zusammengefasst. Dazu gehören vor allem einzelne Hartstoffpartikel, Verbundteile aus mehreren Hartstoffpartikeln und beschichtete oder gekapselte Hartstoffpartikel. Hartstoffe zeichnen sich durch eine besondere Härte aus. Dabei lassen sich Hartstoffe zum einen in natürliche und synthetische Hartstoffe und zum anderen in metallische und nichtmetallische Hartstoffe unterteilen. Zu den natürlichen Hartstoffen gehören u.a. natürliche Diamanten, Korund und andere harte Mineralien und zu den synthetischen Hartstoffen gehören u.a. synthetische Diamanten, hochschmelzende Karbide, Boride, Nitride und Silizide. Zu den metallischen Hartstoffen gehören u.a. die hochschmelzenden Karbide, Boride, Nitride und Silizide der Übergangsmetalle der vierten bis sechsten Gruppe des Periodensystems und zu den nichtmetallischen Hartstoffen gehören u.a. Diamant, Korund, andere harte Mineralien, Siliziumkarbid und Borkarbid. Bevorzugt wird die Bearbeitungszone aus N Werkstoffschichten des ersten metallischen Pulverwerkstoffes und M Partikellagen der Hartstoffpartikel hergestellt, wobei die Anzahl N der Werkstoffschichten grösser oder gleich der Anzahl M der Partikellagen ist. Die summarized. These include above all individual hard material particles, composite parts made of several hard material particles and coated or encapsulated hard material particles. Hard materials are characterized by a special hardness. Hard materials can be subdivided into natural and synthetic hard materials and metallic and non-metallic hard materials. The natural hard materials include, among others, natural diamonds, corundum and other hard minerals and the synthetic hard materials include synthetic diamonds, high melting carbides, borides, nitrides and silicides. The metallic hard materials include, among others, the refractory carbides, borides, nitrides and silicides of the transition metals of the fourth to sixth group of the periodic table and the non-metallic hard materials include diamond, corundum, other hard minerals, silicon carbide and boron carbide. Preferably, the processing zone is made of N material layers of the first metallic powder material and M particle layers of the hard material particles, the number N of the material layers being greater than or equal to the number M of the particle layers. The
Hartstoffpartikel sind in M Partikellagen angeordnet, wobei jede Partikellage ein definiertes Setzmuster für die Hartstoffpartikel aufweist. Die Setzmuster der Partikellagen und die Anzahl der Hartstoffpartikel in den Partikellagen werden üblicherweise an den Hard material particles are arranged in M particle layers, each particle layer having a defined setting pattern for the hard material particles. The setting patterns of the particle layers and the number of hard particles in the particle layers are usually at the
Anwendungsbereich der Bearbeitungssegmente angepasst. Über die Anzahl N und die Dicke der Werkstoffschichten des ersten metallischen Pulverwerkstoffes wird der Abstand zwischen den Partikellagen der Hartstoffpartikel eingestellt. Bei der Bearbeitung von verschiedenen Untergründen kann es hilfreich sein, den Abstand zwischen den Partikellagen der Hartstoffpartikel an den zu bearbeitenden Untergrund anzupassen. Adjusted application range of the machining segments. The distance between the particle layers of the hard material particles is set via the number N and the thickness of the material layers of the first metallic powder material. When working on different substrates, it may be helpful to adjust the distance between the particle layers of the hard particles to the substrate to be worked.
Besonders bevorzugt werden die Hartstoffpartikel einer Partikellage mit einem Seitenabstand grösser als 50 μηη in die zuvor aufgetragene Werkstoffschicht des ersten metallischen Pulverwerkstoffes platziert. Durch das Platzieren der Hartstoffpartikel einer Partikellage mit einem Seitenabstand in die Werkstoffschichten des ersten metallischen Pulverwerkstoffes wird sichergestellt, dass die Hartstoffpartikel ausschließlich im Inneren des Grünlings angeordnet sind, so dass beim Verdichten des Grünlings in die Endgeometrie des The hard material particles of a particle layer with a lateral distance greater than 50 μm are particularly preferably placed in the previously applied material layer of the first metallic powder material. By placing the hard material particles of a particle layer with a lateral distance in the material layers of the first metallic powder material ensures that the hard particles are arranged exclusively in the interior of the green body, so that when compacting the green body in the final geometry of
Bearbeitungssegmentes keine Hartstoffpartikel mit der Werkzeugform in Kontakt kommen. Da die Hartstoffpartikel ausschließlich im Inneren des Grünlings angeordnet sind, können beim Verdichten hohe Pressdrücke eingesetzt werden, die den Grünling in die Endgeometrie mit einer mittleren Dichte über 90 % der theoretischen Dichte und einer Porosität unter 10 Volumen-% verdichten. Die Herstellung der Bearbeitungssegmente erfolgt auch bei Machining segment no hard particles come into contact with the mold. Since the hard material particles are arranged exclusively in the interior of the green body, high compression pressures can be used during compaction, which compact the green body into the final geometry with an average density of more than 90% of the theoretical density and a porosity of less than 10% by volume. The production of the processing segments also takes place at
Pressdrücken über 850 MPa werkzeugschonend. Pressing pressures over 850 MPa gentle on tools.
Besonders bevorzugt wird nach dem Platzieren der M-ten Partikellage der Hartstoffpartikel eine weitere Werkstoffschicht des ersten metallischen Pulverwerkstoffes als Decklage aufgetragen. Durch das Auftragen einer weiteren Werkstoffschicht des ersten metallischen Pulverwerkstoffes als Decklage wird sichergestellt, dass an der Oberseite des Grünlings keine Hartstoffpartikel vorstehen, die die Werkzeugform beim Verdichten des Grünlings unter Druckeinwirkung beschädigen könnten. Die Herstellung der Bearbeitungssegmente erfolgt auch bei Pressdrücken über 850 MPa werkzeugschonend. After placement of the Mth particle layer of the hard material particles, it is particularly preferable to apply a further material layer of the first metallic powder material as cover layer. By applying a further layer of material of the first metallic powder material as a cover layer ensures that protrude at the top of the green body no hard particles that could damage the mold during compression of the green compact under pressure. The production of the processing segments also takes place at pressing pressures of more than 850 MPa.
In einer bevorzugten Ausführung wird der Grünling unter Druckeinwirkung mit einem In a preferred embodiment, the green compact is pressurized with a
Pressdruck zwischen 850 MPa und 1 .250 MPa zum Pressling verdichtet. Die Eigenschaften des ersten metallischen Pulverwerkstoffes sind so gewählt, dass der Grünling bei einem Druck zwischen 850 MPa und 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ von mindestens 90 % der theoretischen Dichte 5th des ersten metallischen Pulverwerkstoffes komprimierbar ist. Bei einer mittleren Dichte δ von mindestens 90 % der theoretischen Dichte 5th liegt die Porosität des Bearbeitungssegmentes unter 10 Volumen-%. Compressing pressure between 850 MPa and 1 .250 MPa compacted to compact. The properties of the first metallic powder material are selected so that the green compact is compressible at a pressure between 850 MPa and 1 .250 MPa to an average density δ of at least 90% of the theoretical density 5th of the first metallic powder material. at an average density δ of at least 90% of the theoretical density 5th, the porosity of the machining segment is less than 10% by volume.
In einer bevorzugten Ausführung wird der Pressling unter Temperatureinwirkung bei einer Sintertemperatur zwischen 900 °C und 1 .050 °C zum fertigen Bearbeitungssegment gesintert. Die Eigenschaften des ersten metallischen Pulverwerkstoffes sind so gewählt, dass der Pressling bei einer Sintertemperatur zwischen 900 °C und 1 .050 °C gesintert werden kann. Der erste metallische Pulverwerkstoff ist aus einem Basispulver, einem Presshilfsmittel und Additiven zusammengesetzt, wobei die Additive dazu dienen, die Eigenschaften des ersten metallischen Pulverwerkstoffes im Hinblick auf die Festigkeit und Verschleißrate der Bearbeitungssegmente zu optimieren. Dabei wird insbesondere einIn a preferred embodiment, the compact is sintered under the action of temperature at a sintering temperature between 900 ° C and 1 .050 ° C to the finished processing segment. The properties of the first metallic powder material are chosen so that the compact can be sintered at a sintering temperature between 900 ° C and 1 .050 ° C. The first metallic powder material is composed of a base powder, a pressing aid and additives, the additives serving to optimize the properties of the first metallic powder material with regard to the strength and wear rate of the machining segments. This is in particular a
Metallsulfid eingesetzt, das die Verschleißrate anpassen kann. Die Sintertemperatur wird so gewählt, dass das eingesetzte Metallsulfid bei der gewählten Sintertemperatur in der flüssigen Phase vorliegt, d.h. die Sintertemperatur liegt oberhalb der Schmelztemperatur des eingesetzten Metallsulfids. Bearbeitungssegmente, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden, sind aus dem ersten metallischen Pulverwerkstoff und Hartstoffpartikeln aufgebaut. Die Bearbeitung erfolgt mittels der Hartstoffpartikel, deren Verteilung im Bearbeitungssegment an den zu bearbeitenden Untergrund angepasst ist. Um die Verteilung der Hartstoffpartikel zu gewährleisten, müssen die Hartstoffpartikel hinreichend genau in die Werkstoffschichten platziert werden, die Positionen der platzierten Hartstoffpartikel müssen während derUsed metal sulfide, which can adjust the wear rate. The sintering temperature is chosen so that the metal sulfide used is in the liquid phase at the selected sintering temperature, i. the sintering temperature is above the melting temperature of the metal sulfide used. Machining segments which are produced by means of the method according to the invention are constructed from the first metallic powder material and hard material particles. The processing takes place by means of the hard material particles whose distribution in the processing segment is adapted to the substrate to be processed. In order to ensure the distribution of the hard material particles, the hard material particles must be placed sufficiently precisely in the material layers, the positions of the placed hard material particles must during the
Herstellung der Bearbeitungssegmente eingehalten werden und die Hartstoffpartikel müssen während der Bearbeitung mit den Bearbeitungssegmenten einerseits im gesinterten ersten metallischen Pulverwerkstoff fixiert sein und andererseits für die Bearbeitung des Production of the processing segments are complied with and the hard material particles must be fixed during processing with the processing segments on the one hand in the sintered first metallic powder material and on the other hand for the processing of
Untergrundes freigegeben werden. Aus diesen Anforderungen, die sich durch die Underground be released. From these requirements, which are characterized by the
Verwendung von Hartstoffpartikeln als Schneidmittel ergeben, lassen sich Werte für die Festigkeit des fertigen Bearbeitungssegmentes und die Verschleißrate des gesinterten ersten metallischen Pulverwerkstoffes ableiten. Using hard material particles as cutting means, values for the strength of the finished machining segment and the wear rate of the sintered first metallic powder material can be derived.
Bevorzugt wird als erster metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der zumindest leicht fließend ist. Besonders bevorzugt wird als erster metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der frei fließend ist. Ein zumindest leicht fließender erster metallischer Pulverwerkstoff eignet sich für den schichtweisen Aufbau des Grünlings im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Je höher die Fließfähigkeit des ersten metallischen Pulverwerkstoffes ist, umso besser ist der erste metallische Pulverwerkstoff für den schichtweisen Aufbau des Grünlings aus mehreren Werkstoffschichten und Partikellagen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes geeignet. Die Fließfähigkeit von metallischen Pulverwerkstoffen wird nach der Norm ISO 4490 mit Hilfe eines kalibrierten Prüftrichters, der als Hall Flowmeter bezeichnet wird, bestimmt. Ein metallischer Pulverwerkstoff wird als leicht fließend bezeichnet, wenn eine Menge des metallischen Pulverwerkstoffes von 50 g ein Hall Flowmeter mit einer Austrittsöffnung von 5,0 mm ohne äußeren Impuls passiert. Ein metallischer Pulverwerkstoff wird als frei fließend bezeichnet, wenn eine Menge des metallischen Pulverwerkstoffes von 50 g ein Hall Preferably, a metallic powder material which is at least slightly fluid is used as the first metallic powder material. Particularly preferred as the first metallic powder material, a metallic powder material is used, which is free flowing. An at least slightly flowing first metallic powder material is suitable for the layered structure of the green compact in the context of the method according to the invention. The higher the flowability of the first metallic powder material, the better the first metallic powder material is suitable for the layered structure of the green body of several material layers and particle layers in the context of the inventive method for producing a processing segment. The fluidity of metallic powder materials is determined according to the standard ISO 4490 with the aid of a calibrated test funnel, which is referred to as Hall Flowmeter. A metallic powder material is said to be easily flowing when an amount of the metallic powder material of 50 g passes through a Hall Flowmeter with a discharge opening of 5.0 mm without external impulse. A metallic powder material is said to be free-flowing when an amount of the metallic powder material of 50 g is a hall
Flowmeter mit einer Austrittsöffnung von 2,5 mm ohne äußeren Impuls passiert. Flowmeter with an outlet opening of 2.5 mm happened without external impulse.
Bevorzugt wird als erster metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der eine maximale Korngröße von 200 μηη auf. Metallische Pulverwerkstoffe mit einer maximalen Korngröße von 200 μηη ermöglichen eine genaue Platzierung der Preferably, a metallic powder material is used as the first metallic powder material, which has a maximum particle size of 200 μηη. Metallic powder materials with a maximum grain size of 200 μηη allow accurate placement of the
Hartstoffpartikel im ersten metallischen Pulverwerkstoff der zuvor aufgetragenen Hard material particles in the first metallic powder material of the previously applied
Werkstoffschicht. Da die Abweichungen, mit denen die Hartstoffpartikel in den Material layer. Because the deviations, with which the hard material particles in the
Werkstoffschichten platziert werden können, in der Größenordnung der Korngröße liegen, kann mit dem verwendeten ersten metallischen Pulverwerkstoff die geforderte Genauigkeit beim Platzieren der Hartstoffpartikel erzielt werden. Material layers can be placed in the order of magnitude of the grain size, the required accuracy in placing the hard material particles can be achieved with the first metallic powder material used.
Bevorzugt wird als erster metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der bei einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ grösser als 90 % der theoretischen Dichte 5th komprimierbar ist. Die theoretische Dichte 5th des ersten metallischen Pulverwerkstoffes wird aus den spezifischen Gewichten pi und den Preferably, a metallic powder material is used as the first metallic powder material, which is compressible at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density δ greater than 90% of the theoretical density 5th The theoretical density 5th of the first metallic powder material is calculated from the specific gravities pi and den
Gewichtsanteilen wi der n Komponenten (Basispulver und Additive) gemäß der Formel 5th = 100/ berechnet. Die Porosität φ der Bearbeitungssegmente lässt sich aus der mittleren Dichte δ und der theoretischen Dichte 5th gemäß der Formel φ = 1 - δ/öth berechnen. Bei mittleren Dichten δ grösser als 90 % der theoretischen Dichte 5th liegt die Porosität φ der Bearbeitungssegmente unter 10 Volumen-%. Besonders bevorzugt wird als erster metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer Parts by weight of the n components (base powder and additives) according to the formula 5th = 100 / calculated. The porosity φ of the machining segments can be calculated from the mean density δ and the theoretical density 5th according to the formula φ = 1 - δ / oth. At average densities δ greater than 90% of the theoretical density 5th, the porosity φ of the machining segments is less than 10% by volume. Particularly preferred as the first metallic powder material is a metallic
Pulverwerkstoff eingesetzt, der bei einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ grösser als 93 % der theoretischen Dichte 5th komprimierbar ist. Bei mittleren Dichten δ grösser als 93 % der theoretischen Dichte 5th liegt die Porosität φ der  Powder material is used, which is compressible at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density δ greater than 93% of the theoretical density 5th. At mean densities δ greater than 93% of the theoretical density 5th, the porosity φ is
Bearbeitungssegmente unter 7 Volumen-%. Je kleiner die Porosität der Machining segments below 7% by volume. The smaller the porosity of the
Bearbeitungssegmente ist, umso besser werden die Hartstoffpartikel im gesinterten ersten metallischen Pulverwerkstoff gehalten. Machining segments is, the better the hard particles are held in the sintered first metallic powder material.
In einer bevorzugten Ausführung wird als erster metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der frei fließend ist, der eine maximale Korngröße von 200 μηη aufweist und der bei einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ grösser als 90 % der theoretischen Dichte 5th komprimierbar ist. Ein erster metallischer Pulverwerkstoff mit den genannten Eigenschaften (Fließfähigkeit, maximale Korngröße und Verpressbarkeit) ermöglicht die Herstellung von Bearbeitungssegmenten, die die In a preferred embodiment, a metallic powder material is used as the first metallic powder material, which is free-flowing, having a maximum particle size of 200 μηη and at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density δ greater than 90% of the theoretical density 5th is compressible. A first metallic powder material with the mentioned properties (flowability, maximum grain size and compressibility) enables the production of machining segments that support the
Anforderungen hinsichtlich der Festigkeit des fertigen Bearbeitungssegmentes und der Verschleißrate des gesinterten ersten metallischen Pulverwerkstoffes erfüllen. Der schichtweise Aufbau des Grünlings aus Werkstoffschichten erfordert einen zumindest leicht fließenden ersten metallischen Pulverwerkstoff. Die Verwendung von Pulverkörnern mit einer maximalen Korngröße von 200 μηη gewährleistet, dass die Hartstoffpartikel hinreichend genau in die zuvor aufgetragene Werkstoffschicht platziert werden können. Ein erster metallischer Pulverwerkstoff, der mit einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ von mindestens 90 % der theoretischen Dichte 5th komprimierbar ist, eignet sich die Herstellung von Bearbeitungssegmenten mit einer Porosität kleiner als 10 Volumen-%. Meet requirements for the strength of the finished processing segment and the wear rate of the sintered first metallic powder material. The layered structure of the green body of material layers requires an at least slightly flowing first metallic powder material. The use of powder grains having a maximum particle size of 200 μm ensures that the hard material particles can be placed with sufficient accuracy in the previously applied material layer. A first metallic powder material, which is compressible with a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density δ of at least 90% of the theoretical density 5th, is suitable for the production of machining segments with a porosity of less than 10% by volume.
Der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete erste metallische The first metallic used in the process according to the invention
Pulverwerkstoff unterscheidet sich in den genannten Eigenschaften von metallischen Pulverwerkstoffen, die beim Heißpressen von Grünlingen mit statisch verteilten Powder material differs in the properties mentioned of metallic powder materials that are distributed during hot pressing of green compacts with static
Hartstoffpartikeln und beim Heißpressen von schichtweise aufgebauten Grünlingen verwendet werden. Für schichtweise aufgebaute Grünlinge wird ein zumindest leicht fließender metallischer Pulverwerkstoff benötigt. Um die Fließfähigkeit von metallischen Pulverwerkstoffen zu erhöhen, werden metallische Pulverwerkstoffe durch Trocken- oder Nass-Granulieren vorbehandelt. Durch Trocken- oder Nass-Granulieren vorbehandelte metallische Pulverwerkstoffe haben in der Regel den Nachteil, dass diese metallischen Pulverwerkstoffe nur mit Pressdrücken grösser als 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ von mindestens 90 % der theoretischen Dichte 5th komprimiert werden können.  Hard material particles and hot pressing of layered green bodies are used. For layered green bodies, an at least slightly flowing metallic powder material is needed. In order to increase the flowability of metallic powder materials, metallic powder materials are pretreated by dry or wet granulation. Metallic powder materials pretreated by dry granulation or wet granulation generally have the disadvantage that these metallic powder materials can only be compressed to a mean density δ of at least 90% of the theoretical density 5th with pressing pressures greater than 1 .250 MPa.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird als erster metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der mindestens 80 Masse-% eines elementaren oder niedriglegierten Eisenpulvers enthält. Ein Pulver wird als niedriglegiertes Pulver bezeichnet, wenn die Legierungsbestandteile unter 5 Masse-% betragen. Das In a preferred embodiment, the first metallic powder material used is a metallic powder material containing at least 80% by weight of an elemental or low-alloyed iron powder. A powder is referred to as a low alloy powder when the alloying ingredients are below 5 mass%. The
erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung von Bearbeitungssegmenten aus kostengünstigen metallischen Pulverwerkstoffen, die keine aufwändige Vorbehandlung, beispielsweise durch Trocken- oder Nass-Granulieren, benötigen und dennoch die genannten Anforderungen für die Herstellung von Bearbeitungssegmenten erfüllen. Als Basispulver für den ersten metallischen Pulverwerkstoff eignet sich beispielsweise das vorlegierte Eisenpulver Astaloy Mo der Firma Höganäs, das mit 1 ,5 % Molybdän vorlegiert ist. Das Eisenpulver Astaloy Mo ist frei fließend, weist eine maximale Korngröße von 200 μηη auf und ist mit einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ von The method according to the invention makes it possible to produce machining segments from cost-effective metallic powder materials which do not require complex pretreatment, for example by dry or wet granulation, and nevertheless fulfill the stated requirements for the production of machining segments. As a base powder for the first metallic powder material is, for example, the prealloyed iron powder Astaloy Mo Höganäs, which is pre-alloyed with 1, 5% molybdenum. The iron powder Astaloy Mo is free-flowing, has a maximum particle size of 200 μηη and is with a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density δ of
mindestens 93 % der theoretischen Dichte 5th komprimierbar. Besonders bevorzugt wird als erster metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer at least 93% of the theoretical density 5th compressible. Particularly preferred as the first metallic powder material is a metallic
Pulverwerkstoff eingesetzt, der maximal 10 Masse-% eines Metallsulfids enthält. Die Festigkeit und die Verschleißrate der Bearbeitungssegmente kann durch den Zusatz eines Metallsulfids angepasst werden. Metallsulfide, wie Molybdän-Sulfid, Bismut-Sulfid, etc., sorgen für eine Auflockerung des ersten metallischen Pulverwerkstoffes und passen die Verschleißrate der Bearbeitungssegmente an. Used powder material containing a maximum of 10% by mass of a metal sulfide. The strength and wear rate of the machining segments can be adjusted by the addition of a metal sulfide. Metal sulfides, such as molybdenum sulfide, bismuth sulfide, etc., provide a loosening of the first metallic powder material and adjust the rate of wear of the machining segments.
Besonders bevorzugt wird ein Metallsulfid eingesetzt, dessen Schmelztemperatur unterhalb der Sintertemperatur liegt. Die Sintertemperatur, bei der der Pressling im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum fertigen Bearbeitungssegment gesintert wird, liegt insbesondere zwischen 900 °C und 1 .050 °C. Da die Schmelztemperatur des Metallsulfids unterhalb der Sintertemperatur liegt, liegt das Metallsulfid beim Sintern in der flüssigen Phase vor. Durch die flüssige Phase des Metallsulfids kann sich das Metallsulfid homogener in der Bearbeitungszone des Bearbeitungssegmentes verteilen. Particular preference is given to using a metal sulfide whose melting point is below the sintering temperature. The sintering temperature at which the compact is sintered to the finished processing segment in the context of the method according to the invention is in particular between 900 ° C. and 1 .050 ° C. Since the melting temperature of the metal sulfide is below the sintering temperature, the metal sulfide is present in the liquid phase during sintering. Due to the liquid phase of the metal sulfide, the metal sulfide can be distributed more homogeneously in the processing zone of the processing segment.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung des Verfahrens wird der Grünling aus der In a preferred development of the method, the green compact is removed from the
Bearbeitungszone und einer Neutralzone aufgebaut, wobei die Neutralzone aus einem zweiten metallischen Pulverwerkstoff hergestellt wird und der zweite metallische Processing zone and a neutral zone constructed, wherein the neutral zone is made of a second metallic powder material and the second metallic
Pulverwerkstoff vom ersten metallischen Pulverwerkstoff verschieden ist. Powder material is different from the first metallic powder material.
Bearbeitungssegmente, die mit dem rohr- oder scheibenförmigen Grundkörper des abrasiven Bearbeitungswerkzeuges verschweißt werden sollen, bestehen aus einer Bearbeitungszone und einer Neutralzone, wobei die Bearbeitungszone aus einem ersten metallischen Pulverwerkstoff und die Neutralzone aus einem zweiten metallischen Machining segments, which are to be welded to the tubular or disc-shaped base body of the abrasive machining tool, consist of a processing zone and a neutral zone, wherein the processing zone of a first metallic powder material and the neutral zone of a second metallic
Pulverwerkstoff aufgebaut sind. Der erste metallische Pulverwerkstoff wird im Hinblick auf die Bearbeitungseigenschaften der Bearbeitungssegmente ausgewählt und der zweite metallische Pulverwerkstoff wird im Hinblick auf die Schweißbarkeit ausgewählt. Powder material are constructed. The first metallic powder material is selected in view of the machining properties of the machining segments, and the second metallic powder material is selected in view of weldability.
Bevorzugt wird als zweiter metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der zumindest leicht fließend ist. Besonders bevorzugt wird als zweiter metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der frei fließend ist. Ein zumindest leicht fließender zweiter metallischer Pulverwerkstoff eignet sich für den schichtweisen Aufbau der Neutralzone im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Je höher die Fließfähigkeit des zweiten metallischen Pulverwerkstoffes ist, umso besser ist der zweite metallische Pulverwerkstoff für den schichtweisen Aufbau der Neutralzone im Preferably, a metallic powder material which is at least slightly fluid is used as the second metallic powder material. Particularly preferred as a second metallic powder material, a metallic powder material is used, which is free flowing. An at least slightly flowing second metallic powder material is suitable for the layered construction of the neutral zone in the context of the method according to the invention. The higher the flowability of the second metallic powder material, the better the second metallic powder material for the layered construction of the neutral zone in
Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes geeignet. Frame of the inventive method for producing a processing segment suitable.
Bevorzugt wird als zweiter metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der bei einem Maximaldruck von 1.250 MPa auf eine mittlere Dichte δ grösser als 90 % der theoretischen Dichte 5th komprimierbar ist. Bei mittleren Dichten δ grösser als 90 % der theoretischen Dichte 5th liegt die Porosität φ der Neutralzone der Bearbeitungssegmente unter 10 Volumen-%. Je geringer die Porosität der Neutralzone der Bearbeitungssegmente ist, umso höher sind die Ausbruchfestigkeit der Bearbeitungssegmente und damit die Robustheit der Bearbeitungswerkzeuge. Preferably, a metallic powder material is used as the second metallic powder material, which at a maximum pressure of 1250 MPa to an average density δ greater than 90% of the theoretical density 5th is compressible. At mean densities δ greater than 90% of the theoretical density 5th, the porosity φ of the neutral zone of the machining segments is less than 10% by volume. The lower the porosity of the neutral zone of the processing segments, the higher the breakout strength of the processing segments and thus the robustness of the processing tools.
Besonders bevorzugt wird als zweiter metallischer Pulverwerkstoff ein metallischer Particularly preferred as a second metallic powder material is a metallic
Pulverwerkstoff eingesetzt, der bei einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ grösser als 93 % der theoretischen Dichte 5th komprimierbar ist. Bei mittleren Dichten δ grösser als 93 % der theoretischen Dichte 5th liegt die Porosität φ der Powder material is used, which is compressible at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density δ greater than 93% of the theoretical density 5th. At mean densities δ greater than 93% of the theoretical density 5th, the porosity φ is
Bearbeitungssegmente unter 7 Volumen-%. Je geringer die Porosität der Neutralzone der Bearbeitungssegmente ist, umso höher sind die Ausbruchfestigkeit der Machining segments below 7% by volume. The lower the porosity of the neutral zone of the processing segments, the higher the burst resistance of the
Bearbeitungssegmente und damit die Robustheit der Bearbeitungswerkzeuge. Machining segments and thus the robustness of the processing tools.
Ausführungsbeispiele embodiments
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung Embodiments of the invention are described below with reference to the drawing
beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. described. This is not necessarily to scale the embodiments, but the drawing, where appropriate for explanation, executed in a schematic and / or slightly distorted form. It should be noted that various modifications and changes may be made in the form and detail of an embodiment without departing from the general idea of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact form or detail of the preferred embodiment shown and described below or limited to an article that would be limited in comparison with the subject matter claimed in the claims. For given design ranges, values lying within the specified limits should also be disclosed as limit values and be arbitrarily usable and claimable. For simplicity, the same reference numerals are used below for identical or similar parts or parts with identical or similar function.
Es zeigen: Show it:
FIGN. 1 A, B eine als Bohrkrone ausgebildete erste Ausführungsform eines abrasiven FIGS. 1 A, B designed as a drill bit first embodiment of an abrasive
Bearbeitungswerkzeuges (FIG. 1A) und eine als Sägeblatt ausgebildete zweite Ausführungsform eines abrasiven Bearbeitungswerkzeuges (FIG. 1 B);  Machining tool (FIG 1A) and formed as a saw blade second embodiment of an abrasive machining tool (FIG 1 B).
FIGN. 2A-C ein Bearbeitungssegment der Bohrkrone der FIG. 1 A in einer Ansicht auf eine FIGS. 2A-C illustrate a machining segment of the drill bit of FIG. 1 A in one view on one
Außenseite des Bearbeitungssegmentes (FIG. 2A), in einer Ansicht auf eine Innenseite des Bearbeitungssegmentes (FIG. 2B) und in einem Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in FIG. 2B (FIG. 2C); Outside of the machining segment (FIG 2A), in a view of a Inside the machining segment (FIG 2B) and in a section along the section line AA in FIG. 2B (FIG.2C);
FIGN. 3A-C ein Bearbeitungssegment des Sägeblattes der FIG. 1 B in einer FIGS. 3A-C show a machining segment of the saw blade of FIG. 1 B in one
dreidimensionalen Ansicht des Bearbeitungssegmentes (FIG. 3A), in einer Ansicht auf eine erste Seite des Bearbeitungssegmentes (FIG. 3B) und in einer Ansicht auf eine zweite Seite des Bearbeitungssegmentes (FIG. 3C);  3-dimensional view of the machining segment (FIG 3A), in a view of a first side of the machining segment (FIG 3B) and in a view of a second side of the machining segment (FIG 3C).
FIGN. 4A-C ein Bearbeitungssegment als Grünling (FIG. 4A), als Pressling (FIG. 4B) und als fertiges Bearbeitungssegment (FIG. 4C); und FIGS. 4A-C show a processing segment as a green compact (FIG. 4A), as a compact (FIG. 4B) and as a finished processing segment (FIG. 4C); and
FIG. 5 die Werkstoffschichten und Partikellagen, aus denen der Grünling der FIG. 4A schichtweise hergestellt wird. FIG. FIG. 5 shows the material layers and particle layers from which the green compact of FIG. 4A is produced in layers.
FIGN. 1A, B zeigen eine erste und zweite Ausführungsform eines abrasiven FIGS. 1A, B show a first and second embodiment of an abrasive
Bearbeitungswerkzeuges. Dabei zeigt FIG. 1A die als Bohrkrone 10 ausgebildete erste Ausführungsform eines abrasiven Bearbeitungswerkzeuges und FIG. 1 B die als Sägeblatt 20 ausgebildete zweite Ausführungsform eines abrasiven Bearbeitungswerkzeuges. Die Bohrkrone 10 umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 11 , einen rohrförmigen Processing tool. In this case, FIG. FIG. 1A shows the first embodiment of an abrasive machining tool designed as a drill bit 10, and FIG. 1 B formed as a saw blade 20 second embodiment of an abrasive machining tool. The drill bit 10 comprises a plurality of processing segments 11, a tubular
Grundkörper 12 und eine Werkzeugaufnahme 13. Die Bearbeitungssegmente 1 1 für die Bohrkrone 10 werden auch als Bohrsegmente 1 1 bezeichnet und der rohrförmige  Base 12 and a tool holder 13. The processing segments 1 1 for the drill bit 10 are also referred to as drill segments 1 1 and the tubular
Grundkörper 12 wird auch als Bohrschaft bezeichnet. Die Bohrkrone 10 wird über die Werkzeugaufnahme 13 mit einem Kernbohrgerät verbunden und im Bohrbetrieb vom Base 12 is also referred to as a drill stem. The drill bit 10 is connected via the tool holder 13 with a core drill and in the drilling of the
Kernbohrgerät in einer Drehrichtung 14 um eine Drehachse 15 angetrieben. Während der Drehung der Bohrkrone 10 um die Drehachse 15 wird die Bohrkrone 10 entlang einer Vorschubrichtung 16 in ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt, wobei die Vorschubrichtung 16 parallel zur Drehachse 15 verläuft. Die Bohrkrone 10 erzeugt im zu bearbeitenden Werkstück einen Bohrkern und ein Bohrloch. Der Bohrschaft 12 ist im Ausführungsbeispiel der FIG. 1A einteilig ausgebildet und dieCore drill in a rotational direction 14 driven about an axis of rotation 15. During the rotation of the drill bit 10 about the axis of rotation 15, the drill bit 10 is moved along a feed direction 16 in a workpiece to be machined, wherein the feed direction 16 is parallel to the axis of rotation 15. The drill bit 10 generates a core and a hole in the workpiece to be machined. The drill shank 12 is in the embodiment of FIG. 1A integrally formed and the
Bohrsegmente 1 1 sind fest mit dem Bohrschaft 12 verbunden. Alternativ kann der Bohrschaft zweiteilig aus einem ersten Bohrschaftabschnitt und einem zweiten Bohrschaftabschnitt ausgebildet sein, wobei die Bohrsegmente 1 1 fest mit dem ersten Bohrschaftabschnitt und die Werkzeugaufnahme 13 fest mit dem zweiten Bohrschaftabschnitt verbunden ist. Der erste und zweite Bohrschaftabschnitt werden über eine lösbare Verbindungseinrichtung miteinander verbunden. Die lösbare Verbindungseinrichtung ist beispielsweise als Steck- Dreh-Verbindung, wie in EP 2 745 965 A1 oder EP 2 745 966 A1 beschrieben, ausgebildet. Die Ausbildung des Bohrschaftes als einteiliger oder zweiteiliger Bohrschaft hat keinen Einfluss auf den Aufbau bzw. die Zusammensetzung der Bohrsegmente 1 1. Die Bohrsegmente 1 1 sind fest mit dem Bohrschaft 12 verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. Um die Bohrsegmente 1 1 mit dem Bohrschaft 12 verschweißen zu können, müssen die Bohrsegmente 1 1 zumindest im Kontaktbereich zum Bohrschaft 12 aus einem gut schweißbaren Werkstoff hergestellt sein. Da viele metallische Pulverwerkstoffe, die zur Herstellung von Bearbeitungssegmenten verwendet werden, schlecht schweißbare Werkstoffe sind, hat sich ein zweiteiliger Aufbau der Drill segments 1 1 are firmly connected to the drill shaft 12. Alternatively, the drill shaft may be formed in two parts from a first drill shaft section and a second drill shaft section, wherein the drill segments 1 1 fixed to the first Bohrschaftabschnitt and the tool holder 13 is fixedly connected to the second Bohrschaftabschnitt. The first and second drill shank portions are connected to each other via a releasable connection means. The detachable connection device is designed, for example, as a plug-in rotary connection as described in EP 2 745 965 A1 or EP 2 745 966 A1. The formation of the drill shank as a one-piece or two-piece drill shank has no effect on the structure or the composition of the Bohrsegmente 1 1. The drill segments 1 1 are fixedly connected to the drill shaft 12, for example by screwing, gluing, soldering or welding. In order to weld the drill segments 1 1 to the drill shank 12, the drill segments 1 1 must be made at least in the contact area to the drill shank 12 from a material which is easily weldable. Since many metallic powder materials that are used for the production of machining segments are poorly weldable materials, a two-part construction of the
Bearbeitungssegmente aus einer Bearbeitungszone und einer Neutralzone etabliert. Für die Neutralzone wird ein metallischer Pulverwerkstoff mit guten Schweißeigenschaften verwendet. Das Sägeblatt 20 umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 21 , einen scheibenförmigen Grundkörper 22 und eine Werkzeugaufnahme 23. Die Bearbeitungssegmente 21 für das Sägeblatt 20 werden auch als Sägesegmente bezeichnet und der scheibenförmige Machining segments established from a processing zone and a neutral zone. For the neutral zone, a metallic powder material with good welding properties is used. The saw blade 20 includes a plurality of processing segments 21, a disc-shaped base body 22 and a tool holder 23. The processing segments 21 for the saw blade 20 are also referred to as Sägesegmente and the disc-shaped
Grundkörper 22 wird auch als Stammblatt bezeichnet. Das Sägeblatt 20 wird über die Werkzeugaufnahme 23 mit einer Säge verbunden und im Sägebetrieb von der Säge in einer Drehrichtung 24 um eine Drehachse 25 angetrieben. Während der Drehung des Sägeblattes 20 um die Drehachse 25 wird das Sägeblatt 20 entlang einer Vorschubrichtung 26 bewegt, wobei die Vorschubrichtung 26 parallel zur Längsebene verläuft. Das Sägeblatt 20 erzeugt im zu bearbeitenden Werkstück einen Sägeschlitz. Base 22 is also referred to as a master sheet. The saw blade 20 is connected via the tool holder 23 with a saw and driven in sawing operation by the saw in a rotational direction 24 about a rotation axis 25. During the rotation of the saw blade 20 about the axis of rotation 25, the saw blade 20 is moved along a feed direction 26, wherein the feed direction 26 is parallel to the longitudinal plane. The saw blade 20 generates a saw slot in the workpiece to be machined.
Die Sägesegmente 21 sind fest mit dem Stammblatt 22 verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. Um die Sägesegmente 21 mit dem Stammblatt 22 verschweißen zu können, müssen die Sägesegmente 21 zumindest im Kontaktbereich zum Stammblatt 22 aus einem gut schweißbaren Werkstoff hergestellt sein. Da viele metallische Pulverwerkstoffe, die zur Herstellung von Bearbeitungssegmenten verwendet werden, schlecht schweißbare Werkstoffe sind, hat sich ein zweiteiliger Aufbau der The saw segments 21 are firmly connected to the master blade 22, for example by screwing, gluing, soldering or welding. In order to weld the sawing segments 21 to the master blade 22, the sawing segments 21 must be made, at least in the area of contact with the master blade 22, of a readily weldable material. Since many metallic powder materials that are used for the production of machining segments are poorly weldable materials, a two-part construction of the
Bearbeitungssegmente aus einer Bearbeitungszone und einer Neutralzone etabliert. Für die Neutralzone wird ein metallischer Pulverwerkstoff mit guten Schweißeigenschaften verwendet. Machining segments established from a processing zone and a neutral zone. For the neutral zone, a metallic powder material with good welding properties is used.
Die Bohrsegmente 1 1 der Bohrkrone 10 und die Sägesegmente 21 des Sägeblattes 20 werden mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines The drill segments 1 1 of the drill bit 10 and the sawing segments 21 of the saw blade 20 are by means of the inventive method for producing a
Bearbeitungssegmentes hergestellt. Unter dem Begriff "Bearbeitungssegmente" werden sämtliche Bearbeitungssegmente für abrasive Bearbeitungswerkzeuge zusammengefasst. Beispiele für abrasive Bearbeitungswerkzeuge sind Bohrkronen, Sägeblätter und Machining segment produced. The term "machining segments" covers all machining segments for abrasive machining tools. Examples of abrasive machining tools are drill bits, saw blades and
Schleifscheiben. Abhängig vom abrasiven Bearbeitungswerkzeug werden Grinding wheels. Depending on the abrasive machining tool
Bearbeitungssegmente für Bohrkronen als Bohrsegmente, Bearbeitungssegmente für Sägeblätter als Sägesegmente und Bearbeitungssegmente für Schleifscheiben als Machining segments for drill bits as drilling segments, processing segments for saw blades as sawing segments and machining segments for grinding wheels as
Schleifsegmente bezeichnet. Sämtliche Bearbeitungssegmente für abrasive Bearbeitungswerkzeuge können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden; der Ablauf der Verfahrensschritte ist für alle Bearbeitungssegmente identisch. Die Festigkeit und Verschleißrate der Bearbeitungssegmente wird über die Auswahl des metallischen Pulverwerkstoffes eingestellt und in erster Linie an den zu bearbeitenden Untergrund und die eingesetzten Hartstoffpartikel angepasst. Designated abrasive segments. All machining segments for abrasive Processing tools can be produced by means of the method according to the invention; the sequence of process steps is identical for all processing segments. The strength and wear rate of the machining segments is set by the selection of the metallic powder material and adapted primarily to the substrate to be processed and the hard material particles used.
FIGN. 2A-C zeigen das Bohrsegment 1 1 der Bohrkrone 10 der FIG. 1A in einer Ansicht auf eine Außenseite des Bohrsegmentes 1 1 (FIG. 2A), in einer Ansicht auf eine Innenseite des Bohrsegmentes 1 1 (FIG. 2B) und in einem Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in FIG. 2B (FIG. 2C). Bei der Bearbeitung eines Werkstückes mit der Bohrkrone 10 weist die FIGS. 2A-C show the drill segment 1 1 of the drill bit 10 of FIG. 1A is a view of an outer side of the drill segment 11 (FIG. 2A), an inner side view of the drill segment 11 (FIG. 2B) and a section along the section line A-A in FIG. 2B (FIG.2C). When machining a workpiece with the drill bit 10, the
Außenseite des Bohrsegmentes 1 1 zum Bohrloch und die Innenseite des Bohrsegmentes 1 1 zum Bohrkern. Das Bohrsegment 1 1 der Bohrkrone 10 bildet eine erste Ausführungsform eines Bearbeitungssegmentes, das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Outside of the drill segment 1 1 to the borehole and the inside of the drill segment 1 1 to the core. The drill segment 1 1 of the drill bit 10 forms a first embodiment of a processing segment, which by means of the method according to the invention
Herstellung eines Bearbeitungssegmentes hergestellt wird. Production of a processing segment is produced.
Da das Bohrsegment 1 1 mit dem Bohrschaft 12 verschweißt wird, ist das Bohrsegment 1 1 aus einer Bearbeitungszone 31 und einer Neutralzone 32 aufgebaut, die durch Sintern stoffschlüssig verbunden werden. Bei Bohrsegmenten, die beispielsweise durch Löten mit dem Bohrschaft 12 verbunden werden, kann die Neutralzone 32 entfallen. Die Since the drill segment 1 1 is welded to the drill shaft 12, the drill segment 1 1 is composed of a processing zone 31 and a neutral zone 32, which are materially connected by sintering. In drilling segments, which are connected for example by soldering to the drill shank 12, the neutral zone 32 can be omitted. The
Bearbeitungszone 31 ist aus einem ersten metallischen Pulverwerkstoff 33 und Processing zone 31 is made of a first metallic powder material 33 and
Hartstoffpartikeln 34 hergestellt und die Neutralzone 32 ist aus einem zweiten metallischen Pulverwerkstoff 35 hergestellt, wobei die Neutralzone 32 frei von Hartstoffpartikeln 35 ist. Hard material particles 34 produced and the neutral zone 32 is made of a second metallic powder material 35, wherein the neutral zone 32 is free of hard material particles 35.
Der erste metallische Pulverwerkstoff 33 wird insbesondere im Hinblick auf die The first metallic powder material 33 is in particular with regard to
Eigenschaften des Bohrsegmentes 1 1 , wie Festigkeit, Verschleißwiderstand und Properties of the drill segment 1 1, such as strength, wear resistance and
Haltevermögen der Hartstoffpartikel, ausgewählt und der zweite metallische Pulverwerkstoff 35 wird insbesondere im Hinblick auf gute Schweißbarkeit mit dem Bohrschaft 12 ausgewählt. Da keine metallischen Pulverwerkstoffe bekannt sind, die die gewünschten Eigenschaften des Bohrsegmentes 1 1 erzielen und gleichzeitig gut schweißbar sind, unterscheiden sich der erste metallische Pulverwerkstoff 33 und der zweite metallische Pulverwerkstoff 35 in der Zusammensetzung voneinander. Retention of the hard material particles, selected and the second metallic powder material 35 is selected in particular with regard to good weldability with the drill shank 12. Since no metallic powder materials are known which achieve the desired properties of the drill segment 1 1 and at the same time are well weldable, the first metallic powder material 33 and the second metallic powder material 35 differ in composition from each other.
FIGN. 3A-C zeigen das Sägesegment 21 des Sägeblattes 20 der FIG. 1 B in einer dreidimensionalen Ansicht des Sägesegmentes 21 (FIG. 3A), in einer Ansicht auf eine erste Seite des Sägesegmentes 21 (FIG. 3B) und in einer Ansicht auf eine zweite Seite des Sägesegmentes 21 (FIG. 3C). Das Sägesegment 21 des Sägeblattes 20 bildet eine zweite Ausführungsform eines Bearbeitungssegmentes, das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes hergestellt wird. Da das Sägesegment 21 mit dem Grundkörper 22 verschweißt wird, ist das Sägesegment 21 aus einer Bearbeitungszone 41 und einer Neutralzone 42 aufgebaut, die durch Sintern stoffschlüssig verbunden werden. Bei Sägesegmenten, die beispielsweise durch Löten mit dem Grundkörper 22 verbunden werden, kann die Neutralzone 42 entfallen. Die FIGS. 3A-C show the saw segment 21 of the saw blade 20 of FIG. 1 B in a three-dimensional view of the saw segment 21 (FIG.3A), in a view of a first side of the saw segment 21 (FIG.3B) and in a view of a second side of the saw segment 21 (FIG.3C). The saw segment 21 of the saw blade 20 forms a second embodiment of a processing segment which is produced by means of the method according to the invention for producing a processing segment. Since the saw segment 21 is welded to the main body 22, the saw segment 21 is made up of a processing zone 41 and a neutral zone 42, which are bonded by sintering. In saw segments, which are connected, for example, by soldering to the base body 22, the neutral zone 42 can be omitted. The
Bearbeitungszone 41 ist aus einem ersten metallischen Pulverwerkstoff 43 und Processing zone 41 is made of a first metallic powder material 43 and
Hartstoffpartikeln 44 hergestellt und die Neutralzone 42 ist aus einem zweiten metallischen Pulverwerkstoff 45 hergestellt, wobei die Neutralzone 42 frei von Hartstoffpartikeln 44 ist.  Hard material particles 44 produced and the neutral zone 42 is made of a second metallic powder material 45, wherein the neutral zone 42 is free of hard material particles 44.
Der erste metallische Pulverwerkstoff 43 wird insbesondere im Hinblick auf die The first metallic powder material 43 is particularly in view of
Eigenschaften des Sägesegmentes 21 , wie Festigkeit, Verschleißwiderstand und Properties of the saw segment 21, such as strength, wear resistance and
Haltevermögen der Hartstoffpartikel, ausgewählt und der zweite metallische Pulverwerkstoff 45 wird insbesondere im Hinblick auf gute Schweißbarkeit mit dem Grundkörper 22 ausgewählt. Da keine metallischen Pulverwerkstoffe bekannt sind, die die gewünschten Eigenschaften des Sägesegmentes 21 erzielen und gleichzeitig gut schweißbar sind, unterscheiden sich der erste metallische Pulverwerkstoff 43 und der zweite metallische Pulverwerkstoff 45 in der Zusammensetzung voneinander. Holding capacity of the hard material particles, selected and the second metallic powder material 45 is selected in particular with regard to good weldability with the base body 22. Since no metallic powder materials are known which achieve the desired properties of the saw segment 21 and at the same time are weldable well, the first metallic powder material 43 and the second metallic powder material 45 differ in composition from one another.
FIGN. 4A-C zeigen ein Bearbeitungssegment, das mittels des erfindungsgemäßen FIGS. 4A-C show a processing segment, which by means of the invention
Verfahrens zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes hergestellt wird. Das A method for producing a processing segment is produced. The
Bearbeitungssegment wird in einem dreiteiligen Verfahren hergestellt. Dabei zeigt FIG. 4A einen Grünling 51 nach einem ersten Teil des dreiteiligen Verfahrens, FIG. 4B einen Machining segment is produced in a three-part process. In this case, FIG. 4A shows a green compact 51 according to a first part of the three-part method, FIG. 4B one
Pressling 52 nach einem zweiten Teil des dreiteiligen Verfahrens und FIG. 4C ein fertiges Bearbeitungssegment 53 nach einem dritten Teil des dreiteiligen Verfahrens. Das Pressling 52 according to a second part of the three-part method and FIG. 4C shows a finished processing segment 53 according to a third part of the three-part method. The
Bearbeitungssegment 53 kann das Bohrsegment 1 1 für die Bohrkrone 10 der FIG. 1A, das Sägesegment 21 für das Sägeblatt 20 der FIG. 1 B oder ein beliebiges Bearbeitungssegment für ein abrasives Bearbeitungswerkzeug bilden. Das Bearbeitungssegment 53 wird mit einem rohrförmigen oder scheibenförmigen Machining segment 53, the drill segment 1 1 for the drill bit 10 of FIG. 1A, the saw segment 21 for the saw blade 20 of FIG. 1 B or any machining segment for an abrasive machining tool. The processing segment 53 is provided with a tubular or disc-shaped
Grundkörper verbunden. Um das Bearbeitungssegment 53 mit dem Grundkörper Connected body. To the processing segment 53 with the main body
verschweißen zu können, muss das Bearbeitungssegment 53 zumindest im Kontaktbereich zum Grundkörper aus einem gut schweißbaren Werkstoff hergestellt sein. Da viele metallische Pulverwerkstoffe, die zur Herstellung von Bearbeitungssegmenten verwendet werden, schlecht schweißbare Werkstoffe sind, erfolgt ein zweiteiliger Aufbau des To be able to weld, the processing segment 53 must be made at least in the contact area to the base body of a good weldable material. Since many metallic powder materials, which are used for the production of machining segments are poorly weldable materials, there is a two-part design of the
Bearbeitungssegmentes 53 aus einer Bearbeitungszone 54 und einer Neutralzone 55, wobei die Bearbeitungszone 54 und Neutralzone 55 durch Sintern stoffschlüssig verbunden werden.  Machining segment 53 from a processing zone 54 and a neutral zone 55, wherein the processing zone 54 and neutral zone 55 are materially connected by sintering.
Im ersten Teil des dreiteiligen Verfahrens werden die Bearbeitungszone 54 und die In the first part of the three-part process, the processing zone 54 and the
Neutralzone 55 des Grünlings 51 schichtweise aus Werkstoffschichten eines ersten und zweiten metallischen Pulverwerkstoffes 56, 57 und Partikellagen von Hartstoffpartikeln 58 aufgebaut, wobei die Werkstoffschichten und Partikellagen in einer Aufbaurichtung 59 gestapelt werden. Im zweiten Teil des dreiteiligen Verfahrens wird der schichtweise aufgebaute Grünling 51 unter Druckeinwirkung mit einem Pressdruck zum Pressling 52 verdichtet und in die Endgeometrie des Bearbeitungssegmentes 53 umgeformt. Im dritten Teil des dreiteiligen Verfahrens wird der Pressling 52 unter Temperatureinwirkung bei einer Sintertemperatur Tsinter zum fertigen Bearbeitungssegment 53 gesintert. Das Neutral zone 55 of the green body 51 layer by layer of material layers of a first and second metallic powder material 56, 57 and particle layers of hard material particles 58 constructed, wherein the material layers and particle layers are stacked in a construction direction 59. In the second part of the three-part process, the layered structure green compact 51 is compressed under pressure with a pressing pressure to the compact 52 and formed into the final geometry of the processing segment 53. In the third part of the three-part process, the compact 52 is sintered under the influence of temperature at a sintering temperature Tsinter to the finished processing segment 53. The
Bearbeitungssegment 53 wird mit einem Pressdruck von 1 .200 MPa in die Endgeometrie umgeformt und bei einer Sintertemperatur Tsinter von 975 °C für 30 Minuten gesintert. Der erste metallische Pulverwerkstoff 56 besteht beispielsweise aus 91 ,5 Masse-% Machining segment 53 is formed into the final geometry at a compression pressure of 1.200 MPa and sintered at a sintering temperature Tsinter of 975 ° C for 30 minutes. The first metallic powder material 56 consists for example of 91, 5 mass%
Eisenpulver, 5 Masse-% Bronze (Kupfer-Zinn), 3 Masse-% Bismut-Sulfid und 0,5 Masse-% Kohlenstoff, zusätzlich wird ein Presshilfsmittel eingesetzt. Der zweite metallische  Iron powder, 5 mass% bronze (copper-tin), 3 mass% bismuth sulfide and 0.5 mass% carbon, in addition, a pressing aid is used. The second metallic one
Pulverwerkstoff 57 besteht beispielsweise aus 99,8 Masse-% Eisenpulver und 0,2 Masse-% Kohlenstoff, zusätzlich wird ein Presshilfsmittel eingesetzt. Als Eisenpulver für den ersten und zweiten metallischen Pulverwerkstoff 56, 57 eignet sich beispielsweise Astaloy Mo der Firma Höganäs, ein vorlegiertes Eisenpulver mit 1 ,5 Masse-% Molybdän. Der erste metallische Pulverwerkstoff 56 und der zweite metallische Pulverwerkstoff 57 haben den Vorteil, dass sie mindestens 80 Masse-% eines Eisenpulvers enthalten, das kostengünstig verfügbar ist und die kostengünstige Herstellung von Bearbeitungssegmenten im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen. Powder material 57 consists for example of 99.8% by mass of iron powder and 0.2% by mass of carbon, in addition a pressing aid is used. As iron powder for the first and second metallic powder material 56, 57 is for example Astaloy Mo Höganäs, a prealloyed iron powder with 1, 5 mass% molybdenum. The first metallic powder material 56 and the second metallic powder material 57 have the advantage that they contain at least 80% by mass of an iron powder, which is available at low cost and enable the cost-effective production of processing segments in the context of the inventive method.
Die Eigenschaften des ersten metallischen Pulverwerkstoffes 56 sind so gewählt, dass der Grünling 51 bei einem Druck zwischen 850 MPa und 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ von mindestens 90 % der theoretischen Dichte 5th des ersten metallischen Pulverwerkstoffes 56 komprimierbar ist. Bei einer mittleren Dichte δ von mindestens 90 % der theoretischen Dichte 5th liegt die Porosität des Bearbeitungssegmentes 53 unter 10 Volumen-%. Als erster metallischer Pulverwerkstoff 56 wird ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der frei fließend ist, der eine maximale Korngröße von 200 μηη aufweist und der bei einem The properties of the first metallic powder material 56 are selected so that the green body 51 is compressible at a pressure between 850 MPa and 1 .250 MPa to an average density δ of at least 90% of the theoretical density 5th of the first metallic powder material 56. At an average density δ of at least 90% of the theoretical density 5th, the porosity of the processing segment 53 is less than 10% by volume. As the first metallic powder material 56, a metallic powder material is used, which is free-flowing, which has a maximum particle size of 200 μηη and at a
Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ grösser als 90 % der theoretischen Dichte 5th komprimierbar ist. Ein erster metallischer Pulverwerkstoff 56 mit den genannten Eigenschaften (Fließfähigkeit, maximale Korngröße und Verpressbarkeit) ermöglicht die Herstellung von Bearbeitungssegmenten, die die Anforderungen hinsichtlich der Festigkeit des fertigen Bearbeitungssegmentes 53 und der Verschleißrate des gesinterten ersten metallischen Pulverwerkstoffes 56 erfüllen. Der schichtweise Aufbau des Grünlings 51 aus Werkstoffschichten erfordert einen zumindest leicht fließenden ersten metallischen Maximum pressure of 1 .250 MPa is compressible to an average density δ greater than 90% of the theoretical density 5th A first metallic powder material 56 with the mentioned properties (flowability, maximum grain size and compressibility) enables the production of machining segments that meet the requirements with regard to the strength of the finished machining segment 53 and the wear rate of the sintered first metallic powder material 56. The layered structure of the green body 51 of material layers requires an at least slightly flowing first metallic
Pulverwerkstoff 56. Die Verwendung von Pulverkörnern mit einer maximalen Korngröße von 200 μηη gewährleistet, dass die Hartstoffpartikel hinreichend genau in die zuvor aufgetragene Werkstoffschicht platziert werden können. Ein erster metallischer Pulverwerkstoff, der mit einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ von mindestens 90 % der theoretischen Dichte 5th komprimierbar ist, eignet sich die Herstellung von Powder material 56. The use of powder grains with a maximum particle size of 200 μm ensures that the hard particles are sufficiently precisely in the previously applied Material layer can be placed. A first metallic powder material, which is compressible with a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density δ of at least 90% of the theoretical density 5th, is suitable for the production of
Bearbeitungssegmenten mit einer Porosität kleiner als 10 Volumen-%. Die Eigenschaften des zweiten metallischen Pulverwerkstoffes 57 sind im Hinblick auf die Schweißbarkeit ausgewählt. Dabei wird als zweiter metallischer Pulverwerkstoff 57 ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der zumindest leicht fließend ist und der bei einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte δ grösser als 90 % der theoretischen Dichte 5th komprimierbar ist. Besonders bevorzugt wird als zweiter metallischer Machining segments with a porosity of less than 10% by volume. The properties of the second metallic powder material 57 are selected with regard to weldability. In this case, a metallic powder material is used as the second metallic powder material 57, which is at least slightly fluid and which is compressible at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density δ greater than 90% of the theoretical density 5th Particularly preferred is as the second metallic
Pulverwerkstoff 57 ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt, der frei fließend ist. Ein zumindest leicht fließender zweiter metallischer Pulverwerkstoff 57 eignet sich für den schichtweisen Aufbau der Neutralzone 55 im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Je höher die Fließfähigkeit des zweiten metallischen Pulverwerkstoffes 57 ist, umso besser ist der zweite metallische Pulverwerkstoff 57 für den schichtweisen Aufbau der Neutralzone 55 geeignet. Bei mittleren Dichten δ grösser als 90 % der theoretischen Dichte 5th liegt die Porosität φ der Neutralzone 55 der Bearbeitungssegmente 53 unter 10 Volumen-%. Powder material 57 a metallic powder material used, which is free-flowing. An at least slightly flowing second metallic powder material 57 is suitable for the layered construction of the neutral zone 55 in the context of the method according to the invention. The higher the flowability of the second metallic powder material 57, the better the second metallic powder material 57 is suitable for the layered construction of the neutral zone 55. At average densities δ greater than 90% of the theoretical density 5th, the porosity φ of the neutral zone 55 of the processing segments 53 is less than 10% by volume.
FIG. 5 zeigt die Werkstoffschichten des ersten und zweiten metallischen Pulverwerkstoffes 56, 57 und die Partikellagen der Hartstoffpartikel 58, aus denen der Grünling 51 schichtweise hergestellt wird. Der Grünling 51 ist in Aufbaurichtung 59 aus N = 4 Werkstoffschichten des ersten und zweiten metallischen Pulverwerkstoffes 56, 57 und M = 3 Partikellagen der Hartstoffpartikel 58 aufgebaut. FIG. 5 shows the material layers of the first and second metallic powder materials 56, 57 and the particle layers of the hard material particles 58, from which the green body 51 is produced in layers. The green compact 51 is constructed in the construction direction 59 from N = 4 material layers of the first and second metallic powder materials 56, 57 and M = 3 particle layers of the hard material particles 58.
Eine erste Werkstoffschicht 61 -1 , die in Aufbaurichtung 59 eine erste Schichtdicke di aufweist, bildet die Unterseite des Grünlings 51 und wird auch als untere Decklage bezeichnet. Auf die erste Werkstoffschicht 61 -1 des ersten und zweiten metallischen A first material layer 61 -1, which has a first layer thickness di in the construction direction 59, forms the underside of the green body 51 and is also referred to as the lower cover layer. On the first material layer 61 -1 of the first and second metallic
Pulverwerkstoffes 56, 57 wird eine erste Partikellage 62-1 der Hartstoffpartikel 58 Powder material 56, 57 is a first particle layer 62-1 of the hard material particles 58th
angeordnet. Eine zweite Werkstoffschicht 61 -2, die in Aufbaurichtung 59 eine zweite arranged. A second material layer 61 -2, in the construction direction 59 a second
Schichtdicke 62 aufweist, wird auf die erste Partikellage 62-1 aufgetragen. Auf die zweite Werkstoffschicht 61 -2 des ersten und zweiten metallischen Pulverwerkstoffes 56, 57 wird eine zweite Partikellage 62-2 der Hartstoffpartikel 58 angeordnet. Eine dritte Werkstoffschicht 61 -3, die in Aufbaurichtung 59 eine dritte Schichtdicke d3 aufweist, wird auf die zweiteLayer thickness 62 is applied to the first particle layer 62-1. On the second material layer 61 -2 of the first and second metallic powder material 56, 57, a second particle layer 62-2 of the hard material particles 58 is arranged. A third material layer 61 -3, which has a third layer thickness d3 in the direction of construction 59, becomes the second one
Partikellage 62-2 aufgetragen. Auf die dritte Werkstoffschicht 61 -3 des ersten und zweiten metallischen Pulverwerkstoffes 56, 57 wird eine dritte Partikellage 62-3 der Hartstoffpartikel 58 angeordnet. Eine vierte Werkstoffschicht 61 -4, die in Aufbaurichtung 59 eine vierte Schichtdicke d4 aufweist, bildet die Oberseite des Grünlings 51 und wird auch als obere Decklage bezeichnet. Die Hartstoffpartikel 58 der ersten, zweiten und dritten Partikellage 62-1 , 62-2, 62-3 sind im Inneren des Grünlings 51 angeordnet und die Oberfläche des Grünlings 51 weist keine vorstehenden Hartstoffpartikel 58 auf. Beim Verdichten des Grünlings 51 unter Particle layer 62-2 applied. On the third material layer 61 -3 of the first and second metallic powder material 56, 57, a third particle layer 62-3 of the hard material particles 58 is arranged. A fourth material layer 61 -4, which has a fourth layer thickness d 4 in the construction direction 59, forms the upper side of the green body 51 and is also referred to as upper cover layer. The hard material particles 58 of the first, second and third particle layers 62-1, 62-2, 62-3 are arranged in the interior of the green body 51 and the surface of the green body 51 has no protruding hard material particles 58. When compacting the green 51 under
Druckeinwirkung im zweiten Teil des dreiteiligen Verfahrens tritt kein Verschleiß der Pressure in the second part of the three-part process occurs no wear of the
Werkzeugform durch vorstehende Hartstoffpartikel 58 auf, so dass ein Pressdruck grösser als 850 MPa eingesetzt werden kann, der den Grünling 51 in die Endgeometrie verdichtet. Ein hoher Pressdruck ermöglicht eine kostengünstige und werkzeugschonende Herstellung von Bearbeitungssegmenten mit einer mittleren Dichte über 90 % der theoretischen Dichte und einer Porosität unter 10 Volumen-%. Die Hartstoffpartikel 58 der ersten Partikellage 62-1 , der zweiten Partikellage 62-2 und der dritten Partikellage 62-3 sind in Setzmustern angeordnet. Im Ausführungsbeispiel stimmt das Setzmuster der ersten Partikellage 62-1 mit dem Setzmuster der dritten Partikellage 62-3 überein und das Setzmuster der zweiten Partikellage 62-2 ist gegenüber den Setzmustern der ersten und dritten Partikellage 62-1 , 62-3 in einer Ebene senkrecht zur Aufbaurichtung 59 verschoben. Mit Hilfe von Längs- und Querlinien wird ein zweidimensionales Gitter erzeugt, an dessen Schnittpunkten die Hartstoffpartikel 58 angeordnet werden. Dabei erfolgt die Besetzung der Schnittpunkte nach einer vorgegebenen Regel, beispielsweise wird jeder zweite Schnittpunkt des Gitters mit einem Hartstoffpartikel 58 besetzt. Beim Gitter der FIG. 5 verlaufen die Längs- und Querlinien geradlinig und sind rechtwinklig zueinander angeordnet. Alternativ können beispielsweise Kreissegmente als Längslinien verwendet werden, die parallel oder konzentrisch zueinander angeordnet sind, und/oder die Querlinien können unter einem Winkel zu den Längslinien geneigt sein. Tool mold by protruding hard material particles 58, so that a pressing pressure greater than 850 MPa can be used, which compacts the green body 51 in the final geometry. A high compression pressure allows a cost-effective and tool-preserving production of machining segments with an average density above 90% of the theoretical density and a porosity below 10% by volume. The hard material particles 58 of the first particle layer 62-1, the second particle layer 62-2 and the third particle layer 62-3 are arranged in setting patterns. In the embodiment, the setting pattern of the first particle layer 62-1 coincides with the setting pattern of the third particle layer 62-3, and the setting pattern of the second particle layer 62-2 is perpendicular to the setting patterns of the first and third particle layers 62-1, 62-3 in a plane shifted to the mounting direction 59. With the help of longitudinal and transverse lines, a two-dimensional grid is produced, at whose intersections the hard material particles 58 are arranged. In this case, the occupation of the intersections takes place according to a predetermined rule, for example every second intersection of the lattice is filled with a hard material particle 58. In the grid of FIG. 5, the longitudinal and transverse lines are straight and are arranged at right angles to each other. Alternatively, for example, circle segments may be used as longitudinal lines arranged parallel or concentric with each other, and / or the transverse lines may be inclined at an angle to the longitudinal lines.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes (1 1 ; 21 ; 53), bei dem: 1 . Method for producing a machining segment (1 1, 21, 53), in which:
ein Grünling (51 ) aus einer Bearbeitungszone (54) aufgebaut wird, wobei die a green body (51) is constructed from a processing zone (54), wherein the
Bearbeitungszone (54) aus einem ersten metallischen Pulverwerkstoff (56) und Hartstoffpartikeln (58) hergestellt wird,  Machining zone (54) is produced from a first metallic powder material (56) and hard material particles (58),
der Grünling (51 ) unter Druckeinwirkung mit einem Pressdruck zu einem Pressling (52) verdichtet wird, wobei der Pressling (52) im Wesentlichen die Endgeometrie des Bearbeitungssegmentes (53) aufweist, und the green compact (51) is compacted under pressure into a compact (52) with a pressing pressure, the compact (52) having substantially the final geometry of the machining segment (53), and
der Pressling (52) unter Temperatureinwirkung bei einer Sintertemperatur (Tsinter) zum fertigen Bearbeitungssegment (53) gesintert wird, the pellet (52) under the effect of temperature at a sintering temperature (Tsinter) finished processing segment (53) is sintered,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungszone (54) durch schichtweises Auftragen von Werkstoffschichten (61 -1 , 61 -2, 61 -3, 61 -4) des ersten metallischen  characterized in that the processing zone (54) by layer by layer of material layers (61 -1, 61 -2, 61 -3, 61 -4) of the first metallic
Pulverwerkstoffes (56) und Partikellagen (62-1 , 62-2, 62-3) der Hartstoffpartikel (58) hergestellt wird, wobei die Hartstoffpartikel (58) einer Partikellage (62-1 , 62-2, 62-3) in die zuvor aufgetragene Werkstoffschicht (61 -1 , 61 -2, 61 -3) des ersten metallischen  Powder material (56) and particle layers (62-1, 62-2, 62-3) of the hard material particles (58) is produced, wherein the hard material particles (58) of a particle layer (62-1, 62-2, 62-3) in the previously applied material layer (61 -1, 61 -2, 61 -3) of the first metallic
Pulverwerkstoffes (56) platziert werden.  Powder material (56) are placed.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungszone (54) aus N Werkstoffschichten (61 -1 , 61 -2, 61 -3, 61 -4) des ersten metallischen 2. The method according to claim 1, characterized in that the processing zone (54) of N material layers (61 -1, 61 -2, 61 -3, 61 -4) of the first metallic
Pulverwerkstoffes (56) und M Partikellagen (62-1 , 62-2, 62-3) der Hartstoffpartikel (58) hergestellt wird, wobei die Anzahl N der Werkstoffschichten grösser oder gleich der Anzahl M der Partikellagen ist.  Powder material (56) and M particle layers (62-1, 62-2, 62-3) of the hard material particles (58) is produced, wherein the number N of the material layers is greater than or equal to the number M of the particle layers.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel (58) einer Partikellage (62-1 , 62-2, 62-3) mit einem Seitenabstand grösser als 50 μηη in die zuvor aufgetragene Werkstoffschicht (61 -1 , 61 -2, 61 -3) des ersten metallischen 3. The method according to claim 2, characterized in that the hard material particles (58) of a particle layer (62-1, 62-2, 62-3) with a lateral distance greater than 50 μηη in the previously applied material layer (61 -1, 61 - 2, 61 -3) of the first metallic
Pulverwerkstoffes (54) platziert werden.  Powder material (54) are placed.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Platzieren der M-ten Partikellage (62-3) der Hartstoffpartikel (58) eine weitere 4. The method according to any one of claims 2 to 3, characterized in that after placing the M-th particle layer (62-3) of the hard material particles (58) another
Werkstoffschicht (61 -4) des ersten metallischen Pulverwerkstoffes (56) als obere Decklage aufgetragen wird.  Material layer (61 -4) of the first metallic powder material (56) is applied as an upper cover layer.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Grünling (51 ) unter 5. The method according to claim 1, characterized in that the green compact (51) under
Druckeinwirkung mit einem Pressdruck zwischen 850 MPa und 1 .250 MPa zum Pressling (52) verdichtet wird. Compressing pressure with a compacting pressure between 850 MPa and 1 .250 MPa to the compact (52) is compressed.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Pressling (52) unter Temperatureinwirkung bei einer Sintertemperatur (Tsinter) zwischen 900 °C und 1 .050 °C zum fertigen Bearbeitungssegment (53) gesintert wird. 6. The method according to claim 1, characterized in that the pressed body (52) is sintered under the influence of temperature at a sintering temperature (Tsinter) between 900 ° C and 1 .050 ° C to the finished processing segment (53).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als erster metallischer Pulverwerkstoff (56) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der zumindest leicht fließend ist. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that as the first metallic powder material (56), a metallic powder material is used, which is at least slightly fluid.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als erster metallischer 8. The method according to claim 7, characterized in that as the first metallic
Pulverwerkstoff (56) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der frei fließend ist.  Powder material (56) is a metallic powder material is used, which is free flowing.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als erster metallischer Pulverwerkstoff (56) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der eine maximale Korngröße von 200 μηη aufweist. 9. The method according to any one of claims 7 to 8, characterized in that a metallic powder material is used as the first metallic powder material (56), which has a maximum particle size of 200 μηη.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als erster metallischer Pulverwerkstoff (56) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der bei einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte (δ) grösser als 90 % der theoretischen Dichte (6th) komprimierbar ist. 10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that a metallic powder material is used as the first metallic powder material (56), which at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density (δ) greater than 90% of the theoretical Density (6th) is compressible.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als erster metallischer 1 1. A method according to claim 10, characterized in that as the first metallic
Pulverwerkstoff (56) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der bei einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte (δ) grösser als 93 % der theoretischen Dichte (6th) komprimierbar ist.  Powder material (56) a metallic powder material is used, which is compressible at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density (δ) greater than 93% of the theoretical density (6th).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als erster metallischer Pulverwerkstoff (56) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der frei fließend ist, der eine maximale Korngröße von 200 μηη aufweist und der bei einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte (δ) grösser als 90 % der theoretischen Dichte (6th) komprimierbar ist. 12. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that as the first metallic powder material (56) a metallic powder material is used, which is free-flowing, which has a maximum particle size of 200 μηη and at a maximum pressure of 1 .250 MPa to a mean density (δ) greater than 90% of the theoretical density (6th) is compressible.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als erster metallischer Pulverwerkstoff (56) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der mindestens 80 Masse-% eines elementaren oder niedriglegierten Eisenpulvers enthält. 13. The method according to any one of claims 7 to 12, characterized in that as the first metallic powder material (56) a metallic powder material is used which contains at least 80% by mass of an elemental or low-alloyed iron powder.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als erster metallischer 14. The method according to claim 13, characterized in that as the first metallic
Pulverwerkstoff (56) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der maximal 10 Masse-% eines Metallsulfids enthält. Powder material (56) is a metallic powder material is used which contains not more than 10% by mass of a metal sulfide.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metallsulfid eingesetzt wird, dessen Schmelztemperatur unterhalb der Sintertemperatur (TSinter) liegt. 15. The method according to claim 14, characterized in that a metal sulfide is used, whose melting temperature is below the sintering temperature (T S inter).
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der 16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the
Grünling (51 ) aus der Bearbeitungszone (54) und einer Neutralzone (55) aufgebaut wird, wobei die Neutralzone (55) aus einem zweiten metallischen Pulverwerkstoff (57) hergestellt wird und der zweite metallische Pulverwerkstoff (57) vom ersten metallischen Pulverwerkstoff (56) verschieden ist.  Green body (51) is formed from the processing zone (54) and a neutral zone (55), wherein the neutral zone (55) is made of a second metallic powder material (57) and the second metallic powder material (57) from the first metallic powder material (56) is different.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als zweiter metallischer Pulverwerkstoff (57) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der zumindest leicht fließend ist. 17. The method according to claim 16, characterized in that as the second metallic powder material (57), a metallic powder material is used, which is at least slightly fluid.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass als zweiter metallischer Pulverwerkstoff (57) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der frei fließend ist. 18. The method according to claim 17, characterized in that as the second metallic powder material (57), a metallic powder material is used, which is free-flowing.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als 19. The method according to any one of claims 16 to 18, characterized in that as
zweiter metallischer Pulverwerkstoff (57) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der bei einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte (δ) grösser als 90 % der theoretischen Dichte (6th) komprimierbar ist.  second metallic powder material (57) a metallic powder material is used, which is compressible at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density (δ) greater than 90% of the theoretical density (6th).
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass als zweiter metallischer Pulverwerkstoff (57) ein metallischer Pulverwerkstoff eingesetzt wird, der bei einem Maximaldruck von 1 .250 MPa auf eine mittlere Dichte (δ) grösser als 93 % der theoretischen Dichte (6th) komprimierbar ist. 20. The method according to claim 19, characterized in that as the second metallic powder material (57) a metallic powder material is used which at a maximum pressure of 1 .250 MPa to an average density (δ) greater than 93% of the theoretical density (6th) is compressible.
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