WO2005089985A2 - Verfahren zur herstellung metallischer und keramischer hohlkörper - Google Patents

Verfahren zur herstellung metallischer und keramischer hohlkörper Download PDF

Info

Publication number
WO2005089985A2
WO2005089985A2 PCT/EP2005/002885 EP2005002885W WO2005089985A2 WO 2005089985 A2 WO2005089985 A2 WO 2005089985A2 EP 2005002885 W EP2005002885 W EP 2005002885W WO 2005089985 A2 WO2005089985 A2 WO 2005089985A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blow molding
binder
ceramic
mixture
hose
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/002885
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2005089985A3 (de
Inventor
Udo Gaumann
Original Assignee
Schacher, Ralf
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 Schacher, Ralf filed Critical Schacher, Ralf
Publication of WO2005089985A2 publication Critical patent/WO2005089985A2/de
Publication of WO2005089985A3 publication Critical patent/WO2005089985A3/de
Priority to US11/533,057 priority Critical patent/US20070060463A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • B22F3/225—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip by injection molding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/003—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/003—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
    • B28B11/008—Blow moulding, e.g. with or without the use of a membrane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/006—Pressing by atmospheric pressure, as a result of vacuum generation or by gas or liquid pressure acting directly upon the material, e.g. jets of compressed air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2207/00—Aspects of the compositions, gradients
    • B22F2207/01—Composition gradients
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/46—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations characterised by using particular environment or blow fluids other than air
    • B29C2049/4602—Blowing fluids
    • B29C2049/4605—Blowing fluids containing an inert gas, e.g. helium
    • B29C2049/4608—Nitrogen

Definitions

  • Pipelines are traditionally made from engineering plastics, such as polyamide. Frequently however, these engineering plastics reach the limits of their applicability. In particular, the heat resistance of many engineering plastics does not always meet the requirements of the high temperatures in the engine compartment. That is why many pipelines in the engine compartment are already being formed from metallic materials.
  • a standard process for shaping metal pipes is the hydroforming process.
  • a metal tube is filled with a fluid (for example oil) and placed in a tool with a mold cavity.
  • a fluid for example oil
  • stamps With the help of stamps, an overpressure is created in the fluid, whereby the metal tube deforms and adapts to the external shape of the mold cavity in the tool.
  • the hydroforming process is complex and expensive, and the geometries that can be achieved are limited.
  • the object of the invention is to provide an inexpensive method which enables the production of complex hollow bodies from heat-resistant material. It should be possible to freely choose the geometry of the hollow body. Furthermore, the use of different materials within one component should also be possible.
  • a method for producing a hollow body which has at least one metallic and / or ceramic component.
  • the method should have the following steps (see FIG. 1): a) a binder material is mixed with a ceramic and / or metallic powder (step 10 in FIG. 1), b) the viscosity of the mixture is brought to a value of at least 1000 Pa s set (step 12), c) the resulting mixture is shaped into a tube by means of one or more nozzles (step 14), d) the tube is shaped into a second hollow body (green body) by means of a blow molding process (step 16), e) the green body is converted into a third hollow body (brown body) with removal of the binder material (debinding) (step 18) and f) the brown body is converted into the first hollow body through a temperature treatment step (sintering) (step 20).
  • Process steps a), e) and f) are similar to the so-called "powder injection molding” (PIM) process known from injection molding technology.
  • PIM powder injection molding
  • a green body is formed from a thermoplastic mixture of a binder material and a metallic or ceramic powder by means of a commercially available injection molding machine and a corresponding tool.
  • the binder material is removed from the green compact by a first treatment at elevated temperature, by various solvents or by catalyst treatment, which results in a brown compact. Then will this brown compact is sintered so that a solid metallic or ceramic component is created.
  • MIM Metal Injection Molding
  • CCM Camic Injection Molding
  • JP 08143911 A describes a method according to which an axial cavity can be created in a MIM or CIM component by means of a central mandrel in a tool.
  • hollow bodies can also be produced by injection molding, but since the central mandrel has to be removed from the component after the injection molding, the choice of the geometry of the hollow bodies is very limited.
  • the method according to the invention overcomes this problem by combining the principle of the PIM method with aspects of blow molding technology.
  • An overview of the various known blow molding processes can be found, for example, in DuPont Engineering Plastics: Blow molding instructions.
  • a hose is inflated in a tool until it has taken on the shape of the mold cavity in the tool.
  • the known blow molding processes are, however So far, it could only be used for certain engineering plastics, but not for the mixtures used in the PIM process, since the viscosity of these mixtures is too low. It is therefore not possible to produce a stable hose with these mixtures, as is required for the blow molding process.
  • the viscosity of the mixture is adjusted to a value of at least 1000 Pascal seconds, which enables the production of a stable hose. This can then be processed using the blow molding process. In this way, complex metallic and / or ceramic hollow bodies can also be produced by the described method.
  • a hollow body is to be understood as a component which has at least one closed cavity. Irrespective of this, however, this cavity can be opened by subsequent process steps (for example by cutting or milling before process step e) or f)), so that, for example, an open tube is created.
  • the hollow body can consist entirely or partially of a metallic and / or ceramic material or can be configured in such a way that different sections of the hollow body consist of different materials.
  • a binder material is mixed with a ceramic and / or metallic powder.
  • This process step can be part of the process on site or can also be carried out separately at a raw material supplier.
  • further fillers can also be added to the mixture.
  • a large number of different sinterable metallic or ceramic powders of different grain sizes and grain shapes can be used.
  • Metallic alloys, metal oxides, carbides or nitrides or organometallic complexes and other compounds of metallic elements can also be used.
  • Mixtures of metallic and ceramic powders are also possible, or mixtures of different metals or ceramic materials.
  • the grain size and grain shape essentially determine the porosity of the subsequent workpiece and the isotropy or anisotropy of the volume shrinkage during debinding and sintering.
  • binder material Both organic materials (for example thermoplastics or waxes) and inorganic materials (for example silicones) can be used as binder material.
  • organic materials for example thermoplastics or waxes
  • inorganic materials for example silicones
  • the binder should be able to be removed as completely as possible from the component during subsequent debinding by thermal treatment and / or solvent treatment and / or by catalytic decomposition.
  • the mixing process can take place, for example, in a mixing unit. Analogously included in this mixing procedure A subsequent homogenization of the mixture and granulation can also be used. A more detailed description of the composition of a possible mixture is given below in the description.
  • the mixture is adjusted to a viscosity of at least 1000 Pascal seconds (Pa s), preferably even to a viscosity of at least 3000 Pa s. Viscosities of more than 10,000 Pa s or even of 40,000 Pa s and more are often used.
  • This very high viscosity compared to injection molding is necessary to ensure the formation of a stable hose body.
  • the viscosity can be adjusted in different ways depending on the type of materials used. If thermoplastic binder materials are used, in addition to a suitable selection of the thermoplastic materials, the viscosity can be adjusted by tempering to a certain temperature and / or by the action of certain shear forces. Typically, this process step is carried out using suitable extruders, which can be equipped, for example, with a heated nozzle. The mixture is plasticized by means of an extruder screw, ie adjusted to the desired viscosity and extruded into a tube (process step c)).
  • the viscosity can also be adjusted, for example, by using suitable thermosetting or elastomeric binder materials, for example by adding silicone-like materials.
  • suitable thermosetting or elastomeric binder materials for example by adding silicone-like materials.
  • the resulting mixture is then formed into a tube using one or more nozzles.
  • the process step of tube shaping can take place, for example, using an extruder.
  • This extruder can be, for example, a commercially available extruder that uses a hose such. B. extruded in the horizontal or vertical direction.
  • This can be not only a radially symmetrical hose or hose with a round cross-sectional geometry, but also, for example, a hose with a different cross-sectional geometry, e.g. B. with polygonal or oval cross-sectional geometry.
  • the cross-sectional geometry of the hose can also vary along a hose axis.
  • An injection molded, hose-like preform (such as is produced in injection blow molding, for example) is also possible.
  • Hose axis vary. The latter is advantageous, for example, if components are to be produced which are more curved in different sections than in other sections.
  • An important example are pipes with a thread or a bellows. In the area of the thread, the hose material is later stretched more when inflated than in other areas, so that increasing the wall thickness of the hose in this area can lead to better wall thickness homogeneity.
  • the tube is then shaped into a second hollow body (green body) by means of a blow molding process.
  • a blow molding process There- at basically all known blow molding processes can be used.
  • the plastic tube is first inserted into a tool with the aid of a gripper.
  • This tool has two complementary halves, each of which has complementary cavities (mold cavities).
  • complementary cavities manufactured cavities
  • the tool is closed by means of a (for example hydraulic) locking device.
  • the cavities complement each other to form a coherent mold cavity which is modeled on the outer shape of the hollow body to be molded.
  • the plastic tube is not inserted into an open tool with the aid of a gripper, but is sucked into a closed tool by means of a vacuum through a suction opening.
  • the suction opening is then closed by a slide, and the plastic tube is then inflated as described above.
  • the different variants of the blow molding process basically have in common that the hose (or preform ling) is inflated in a tool that has one or more cavities by increasing the internal pressure in the hose until the outer shape of the hose has at least approximately adapted to the shape of the cavity.
  • the inflation can take place, for example, by means of a blowing mandrel which is connected at one end to a compressor (or a pump) and projects into or is inserted into the interior of the hose at another end.
  • a blowing mandrel which is connected at one end to a compressor (or a pump) and projects into or is inserted into the interior of the hose at another end.
  • gases for example air or nitrogen
  • other fluids for example oils
  • a suitable heating circuit for example for tempering with water, ethylene glycol or oil
  • an additional cooling circuit can also be introduced into the mold, via which the actual blow molding process (but before opening the tool) ges) the wall temperature is lowered again. Alternating heating and cooling phases or other temperature profiles are also possible.
  • blow molding process or other process steps can be carried out in whole or in part in a dried atmosphere or in an inert gas atmosphere.
  • a dried atmosphere is understood to mean, for example, air or nitrogen with a greatly reduced moisture content.
  • nitrogen, helium or argon can be used as inert gases. The latter is particularly advantageous if corrosive or reactive materials are used which would change chemically on contact with atmospheric oxygen or air humidity.
  • the method can be carried out in such a way that one or more of the process steps are carried out in whole or in part in this dried atmosphere or inert gas atmosphere.
  • parts of the blow molding apparatus for example, can be operated under a hood or in a closed environment.
  • the molding solidifies in the tool, and complete solidification can only take place after removal. Then the tool is opened completely or partially (for example, by separating the mold halves or opening slides), and the molding, which is now referred to as green body, is removed. This removal can be done, for example, by a robot with a suitable gripper arm or manually.
  • connection can be done in different ways. For example, welding should be mentioned here. This can take place in particular when two green compacts are to be connected and when a thermoplastic component is used as the binder.
  • the two green compacts are z. B. heated at the junction and pressed together, the binder is melted and the two green bodies are connected.
  • other connection techniques are also possible, for example press-in technology or screwing.
  • the binder material is then completely or partially removed from the green body (debinding), the green body being converted into a so-called brown body.
  • Debinding can be carried out in various ways, which are generally described in Arburg technical information: Pow- er Injection Molding.
  • the binder is removed from the green compact for example by catalysis and / or solution and / or thermal decomposition. This process step usually lasts from several hours to several days.
  • Debinding can be supported by a suitable furnace temperature and atmosphere, which favors the course of the chemical reactions.
  • An inert gas atmosphere, a reactive atmosphere, a dried atmosphere or a suppression during debinding is also possible.
  • debinding can also be carried out by supporting solvents.
  • the type of solvent must be matched to the binder.
  • the green compact can, for example, be immersed in a solvent bath or rinsed with solvents.
  • the binder material can also be decomposed by suitable catalysts, for example acids.
  • suitable catalysts for example acids.
  • the green compact can be immersed in a liquid containing a catalyst or rinsed with this liquid.
  • the binder material decomposes catalytically into easier-to-remove decomposition products, which in turn are thermal (outgassing, heating) and / or by solvents. tel treatment and / or can be removed by further catalytic decomposition.
  • a shape gauge is understood to mean a rigid body, for example a shaped body made of stainless steel, which represents a certain minimum dimension to be observed. The shrinking process can then, for example, take place only up to this minimum size in the case of a shape gauge introduced into the interior of the shaped body.
  • Such gauges are known for example from JP 03024203 A.
  • a shape gauge can also be attached to the green compact.
  • the form can be designed as a cylindrical rod with a diameter corresponding to the inside diameter of the green compact.
  • the shape gauge means that the inside diameter of the green body does not change or changes only slightly during debinding.
  • the shape gauge can also be used as a transfer device for a large number of components, for example for transferring the brown pieces from the binder for sintering.
  • the form can be stiff or flexible, the latter being used, for example, to compensate for or prevent stresses in the material that occur during debinding.
  • the brown body After debinding, the brown body is subjected to a temperature treatment step (sintering). The ceramic and / or metallic grains of the mixture are melted on the grain surface and bonded together to form a solid material.
  • the temperatures during sintering must be adapted to the material (i.e. the metal and / or the ceramic). Typically, the sintering temperatures are approximately 2/3 to 3/4 of the absolute melting temperature (see, for example, Römpp Lexikon Chemie, 10th edition, Thieme Verlag, Stuttgart, 1999, keyword "sintering"). Temperature ramps have also proven to be favorable, the temperature ramps in turn being interrupted by holding phases at certain temperatures. In order to prevent oxidation of the materials during sintering, the sintering can take place in a dried atmosphere or in an inert gas atmosphere (for example nitrogen or argon). Sintering under negative pressure is also possible.
  • an inert gas atmosphere for example nitrogen or argon
  • volume shrinkage occurs regularly during sintering. This volume shrinkage can also occur anisotropically, ie occur in different spatial directions with different strengths. Overall, the vibration between green compact and finished component is typically around 30%.
  • a second form gauge can also be used when sintering the brown pieces - for example the same form gauge as for debinding (see above) - can be used, which is fully or partially inserted into the cavity of the brown body or fully or partially attached to the brown body.
  • the described process using a blow molding process, allows the production of complex hollow bodies of various designs from metallic and / or ceramic materials.
  • metallic or elastic pipes with threads or an expansion bellows can also be produced.
  • a particular advantage is also that hollow bodies with heterogeneous compositions can also be produced.
  • a macroscopically varying composition of the tube is brought about already when the tube is produced (for example by extrusion).
  • a macroscopically varying composition is understood to mean a variation of the composition on a scale of more than 2-3 average grain diameters of the metallic or ceramic powders (typically approx. 0.01 mm).
  • blow molding process described thus advantageously differs from the known processes for producing metallic or ceramic hollow bodies, such as, for example, metal injection molding or ceramic injection molding. With such methods, it is very difficult to vary the composition of the green compacts. To achieve a locally varying composition of the
  • This macroscopically varying composition of the tube can take place in different configurations and for different purposes.
  • the proportion of binder in the hose can vary.
  • Sections of the tube that are inflated more than other sections during blow molding can also be provided with a higher proportion of binder in order to reduce tensions at these points.
  • the imaging accuracy when inflating at locations with particularly fine structures can also be increased if an increased proportion of binder is added to the tube at these locations.
  • the hose can alternatively or additionally be designed in such a way that it sequentially sections with has different metal powder and / or ceramic powder content. Sequential is understood to mean a variation that occurs along a hose axis (for example an axis of symmetry in the case of a cylindrical hose) or in the direction of an extrusion. Different materials can then be used one after the other when shaping the hose.
  • hollow bodies or tubes can be produced in this way, which alternately have ceramic and metallic segments. This can be used, for example, to optimally adapt areas within a pipe that are subjected to different loads to these loads by suitable choice of materials. For example, areas with high thermal loads for optimal heat dissipation can be made of metal, whereas areas with high chemical loads can be made of ceramic materials. It is also possible to combine different types of metal or different ceramic materials in a segregated manner.
  • a radial variation of the composition of the hose and thus of the finished component can also be achieved.
  • Radial is understood to mean a variation perpendicular to the hose axis. This is also difficult or practically impossible to achieve with the known methods (e.g. CIM, MIM). In the method described, however, this radial variation can be accomplished, for example, by using the COEX extrusion heads mentioned above.
  • the inside of pipes can be made from a layer of chemical-resistant material. are made (e.g. chrome), whereas the outside of the tube is made of a less expensive material (e.g. steel), which ensures the mechanical strength of the tube.
  • more than two layers are also possible, so that, for example, special, corrosive materials can also be used, which are protected on the inside and outside by one or more passivation layers. Combinations of several layers of ceramic and metallic material are also possible.
  • a method is also possible in which individual layers are produced which consist only of binder material. Such a method can be used, for example, to reduce tensions in the material, which occur in particular at highly inflated areas.
  • the invention also relates to a composition of the mixture for carrying out the blow molding process for metallic and / or ceramic products.
  • a blow-moldable mixture for producing ceramic and / or metallic hollow bodies which has the following components: a) a metal powder and / or ceramic powder and b) a binder material.
  • Component b) of the mixture should be selected so that it has a viscosity of at least 1000 Pa s at the Vicat softening temperature.
  • the metal powder can also be present as part of a compound. It is particularly advantageous if the volume fraction of component a) is at least 60% of the total volume is.
  • metals can be used in fully or partially oxidized form, as well as metal complexes and / or organometallic compounds.
  • the average grain size (diameter) of component a) is not more than 20 micrometers. This ensures easy processing of the mixture and high strength and low porosity of the finished workpiece after sintering.
  • binder material can be, for example, thermoplastic materials (also, for example, silicon-hydrogen compounds). Mixtures of different binder materials can also be used.
  • the first binder concept is based on the use of polyolefin wax mixtures. This type of binder can be removed from the green body later during debinding by slow heating.
  • a second binder concept is based on partially soluble binder systems, in which at least part of the binder can be removed from the green body by using solvents. Water-soluble polyvinyl alcohols are an example.
  • a third known binder concept is based on analytically degradable binder systems. The most important example here are binder systems based on polyoxymethylene (POM), which can be converted to formaldehyde, which is emitted from the green body, during debinding by strong acids. In addition, however, further binder concepts are conceivable, such as binders, which can be removed from the green body by complete thermal decomposition during debinding.
  • POM polyoxymethylene
  • the mixture should be adjusted to a viscosity of over 1000 Pascal seconds before the hose is formed.
  • component b) should have a viscosity of 1000 Pa s at the Vicat softening temperature according to DIN 53460. This ensures that the mixture can be easily processed into a continuous hose.
  • component b) even has a viscosity of at least 3000 Pa s at the Vicat softening temperature. Often even binder materials with viscosities of more than 10,000 Pa s or even of 40,000 Pa s and more are used.
  • the combination of the metallic and / or ceramic powder with the binder material can cause problems during plasticization.
  • the binder material adheres insufficiently to the ceramic and / or metallic particles.
  • This can lead to inhomogeneity in the finished workpiece or to crack formation.
  • an adhesion promoter should be used in a concentration of not more than 1.5 percent by weight.
  • silyl compounds ie silicon-hydrogen compounds, such as. B. silanols, proven.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the process flow
  • 2 shows a sectional illustration of a simple tube before and after inflation in a blow molding tool with a cylindrical indentation
  • FIG. 3 shows a sectional illustration of a hose composed radially of a binder layer, a binder metal layer and a second binder layer in a blow molding tool with a cylindrical indentation;
  • FIG. 4 shows a sectional illustration of a hose composed radially of a binder ceramic layer and a binder metal layer in a blow molding tool with a cylindrical indentation
  • 5 shows a sectional illustration of a hose composed sequentially of binder-metal mixtures with different binder contents in a blow molding tool with a cylindrical indentation
  • 6 shows a sectional illustration of a hose composed of different layers with locally different thicknesses in a blow molding tool with a cylindrical indentation
  • Fig. 7 is a blow molding tool with a heating and a cooling circuit.
  • FIG. 2 schematically shows how an extruded tube 110 with a round cross-section and a symmetry axis 111 changes in a blow molding tool 112 during inflation: the outside of the tube approximately takes on the shape of the cavity of the blow molding tool and goes into the molding 114 about.
  • the cylindrical indentation 116 in the tool is particularly critical.
  • a segment of the tube is inflated from an original length b to length 2a + b (where a denotes the depth of the cylindrical indentation) and is therefore particularly strongly stretched, namely by an aspect ratio (2a + b) / b.
  • the maximum possible stretch ratio is also called the inflation ratio.
  • FIG. 3 A preferred exemplary embodiment of a blow molding process of a metallic hollow body is shown schematically in FIG. 3.
  • the same blow molding tool as in FIG. 2 is used.
  • the hose 210 is extruded such that it is composed of three (in this case approximately equally thick) cylindrical layers 212, 214, 216.
  • the layers 212 and 216 are in this
  • This multi-layer composition of the tube greatly increases the inflation ratio during blow molding. This is particularly noticeable at the location of the cylindrical indentation 116 in the blow molding tool 112.
  • the layers 212 and 216 which consist of pure binder material, greatly increase the flowability of the tube wall during inflation and thereby reduce crack formation and stresses in the area of the cylindrical indentation 116.
  • Layer 214 is also encapsulated by two layers 212 and 216. This has several advantages. On the one hand, the layer 214 is very abrasive due to the admixture of the metal powder and would quickly lead to wear of the blow molding tool 112 without encapsulation due to the high hardness of the metal powder. Furthermore, the encapsulation protects the layer 214 from environmental influences.
  • binder layer 212 and 216 instead of two binder layers 212 and 216, only one binder layer can also be used, for example only the binder layer 216 to improve the flow behavior.
  • a cylindrical tube 310 is produced by coextrusion, which is composed of an inner layer 312 and an outer layer 314.
  • the inner layer 312 consists of a mixture of a binder material and a Ceramic powder.
  • the outer layer 314 consists of a mixture of the same binder material and aluminum powder.
  • Blow molding in the blow molding tool 112 and subsequent debinding and sintering can thus be used to produce hollow bodies (for example tubes for the chemical reaction technology or the automotive industry). These tubes are coated with ceramic on the inside and are therefore highly resistant, for example to aggressive chemicals. Outside, the tubes are made of aluminum, which ensures low weight and high dimensional stability.
  • the hose 310 can also be provided with one or more layers consisting of pure binder material in order to improve the flowability and the inflation ratio.
  • FIG. 5 shows a manufacturing method of a hollow metal body by blow molding, in which a
  • Hose 410 is used with a sequentially varying composition.
  • the tube has sections 414, 416 and 418 in the direction of extrusion 412, which differ in each case by the proportion of binder in the starting mixture. Sections 416 have the highest proportion of binder, and sections 414 have the lowest proportion of binder.
  • the sections are selected such that, when inflated, the sections 416 with the highest proportion of binder come to rest on the flanks 420 and 422 of the cylindrical indentation 116 of the blow molding tool 112 and the section 418 with the middle proportion of binder on the end face 424 of the cylindrical indentation 116 in this way, stresses in the wall of the hollow body at locations with a particularly high curvature and at locations that are particularly stretched can be avoided by an increased proportion of binder.
  • good image fidelity is ensured when inflating, since the tube 410 as a whole (ie without an additional intermediate layer, as for example in FIG. 3) can lie directly against the wall of the tool 112.
  • a cylindrical tube 610 of uniform thickness is made by a coextrusion process.
  • the tube is inflated in a blow molding tool 112 with a cylindrical indentation 116.
  • Hose 610 is composed of two different layers 612 and 614. Both layers contain a proportion of metal powder and a proportion of binder, the proportion of binder in layer 614 being greater than in layer 612.
  • the thickness of the layer 614 is increased and the thickness of the layer 612 speaking reduced so that the overall thickness of the tube 610 is not changed. This ensures that the hose has a higher binder content overall in the area of the cylindrical indentation 116. This helps to avoid tensions in the formation.
  • the total thickness of the hose 610 is not changed even in the region of the cylindrical indentation 116.
  • the thickness of the tube in the region of the indentation 116 can also be changed (for example increased) in order to enable a higher inflation ratio overall in this region.
  • the same extruders and tools that are also known from the industrial blow molding process can be used for the described processes for producing metallic and / or ceramic hollow bodies.
  • some improvements are possible that optimize the blow molding process of ceramic and / or metallic hollow bodies with regard to the special properties of the ceramic-metal binder mixtures.
  • blow molding tool 710 ie a mold half of this blow molding tool
  • this tool has a heating circuit 716.
  • the mold can be set to an elevated temperature between 60 ° C and 120 ° C during the blow molding process. This can occur with different see with a high crystallization temperature may be necessary, otherwise the melt of the hose 712 would already solidify during inflation before it reached the wall of the tool 710. The result would be incomplete filling of the mold cavities. This effect is avoided by using the 716 heating circuit.
  • the heating is switched off and the tool is cooled to a temperature of 10 ° C. via the cooling circuit 714. This ensures rapid cooling of the molded part and thus - since the molded part can only be removed from the mold after it has completely solidified - a reduction in cycle times.
  • a first mixture is particularly suitable for the production of metal pipes by means of the blow molding process described.
  • the mixture has 65 volume percent carbonyl iron with an alloy of 2% nickel with an average grain size of 4-8 micrometers.
  • the mixture contains 35% HDPE (high-density polyethylene) as a binder material, which has a mass flow rate (MFR according to EN ISO 1133) of 2.2 g / 10 min at a test temperature of 190 ° C and a test weight of Has 21.6 kg. This corresponds to a viscosity of approx. 48,000 Pa s.
  • the mixture is mixed and homogenized in a Z kneader and then granulated. After blow molding, the moldings are thermally debinded at a temperature of 290 ° C and then sintered in a nitrogen atmosphere at 1120 ° C.
  • a second mixture is also suitable for producing hollow metal bodies.
  • the mixture has 68 volume percent carbonyl iron with the same nickel alloy and with the same grain size as in the first example. However, 32% by volume of polyacetal are added to this mixture as binder material.
  • the polyacetal should have a volume flow rate (MVR according to the EN ISO 1133 standard) of 1.3 ml / 10 min at a test temperature of 190 ° C and a test weight of 2.16 kg kg. This corresponds to a viscosity of approx. 8,300 Pa s.
  • Example 3 A third mixture is also suitable for the production of hollow metal bodies.
  • the composition is basically identical to the composition in the first example.
  • the metal powder is silanized before adding the binder material by adding 0.5 percent by weight of silanol. This admixture improves the compatibility of the filler with the binder material and thus increases the homogeneity of the mixture.
  • a fourth mixture is particularly suitable for the production of ceramic pipes by means of the blow molding process described.
  • the mixture basically has an identical composition to Example 1, the 65 volume percent carbonyl iron powder being replaced by 65 volume percent aluminum oxide ceramic powder with an average grain size of 0.4-0.6 micrometers.
  • the sintering temperature is 1680 ° C. 5.
  • a fifth mixture is also suitable for the production of ceramic hollow bodies.
  • the mixture basically has an identical composition to Example 2, the 68 volume percent carbonyl iron powder being replaced by 68 volume percent aluminum oxide ceramic powder with an average grain size of 0.4-0.6 micrometers.
  • the sintering temperature is again 1680 ° C.
  • DuPont engineering plastics blow molding instructions (to be obtained from Du Pont de Nemours (Germany) GmbH, DuPont Strasse 1, D-61343 Bad Homburg, Germany)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines mindestens eine metallische und/oder keramische Komponente aufweisenden Hohlkörpers vorgeschlagen. Dabei wird ein Bindermaterial mit einem keramischen und/oder metallischen Pulver gemischt (10). Die Viskosität des Gemischs wird auf einen Wert von über 1000 Pascalsekunden eingestellt (12). Das Gemisch wird mittels einer oder mehrerer Düsen zu einem Schlauch (110) geformt (14), welcher mittels eines Blasformverfahrens zu einem Grünling geformt wird (16). Der Grünling wird unter Entfernung des Bindermaterials in einen Braunling umgewan­delt (18), welcher wiederum durch einen Temperaturbehand­lungsschritt (20) in den fertigen Hohlkörper umgewandelt wird.

Description

Beschreibung
Gebiet der Erfindung
In der Automobilindustrie werden zahlreiche Rohrleitungen in verschiedenen Formen, beispielsweise für die Luftzuführung zum Motor oder als Tankstutzen, eingesetzt. An derartige Rohrleitungen werden eine Reihe harter technischer An- forderungen gestellt, welche insbesondere durch die rauen Umgebungsbedingungen, beispielsweise im Motorraum, bedingt sind.
Stand der Technik
Traditionell werden Rohrleitungen aus technischen Kunststoffen, wie beispielsweise Polyamid, hergestellt. Häufig stoßen diese technischen Kunststoffe jedoch an die Grenzen ihrer Anwendbarkeit . Insbesondere die Wärmeformbeständigkeit vieler technischer Kunststoffe erfüllt nicht immer die Anforderungen, welche durch die hohen Temperaturen im Mo- torraum gegeben sind. Daher werden bereits heute viele Rohrleitungen im Motorraum wieder aus metallischen Werkstoffen geformt .
Ein Standardverfahren zur Formgebung von Metallrohren ist das Hydroforming-Verfahren. Bei diesem Verfahren wird ein Metallrohr mit einem Fluid (beispielsweise Öl) gefüllt und in ein Werkzeug mit einem Formnest eingelegt. Mit Hilfe von Stempeln wird in dem Fluid ein Überdruck erzeugt, wodurch sich das Metallrohr verformt und an die äußere Form des Formnests im Werkzeug anpasst. Das Hydroforming-Verfahren ist jedoch aufwändig und teuer, und die erzielbaren Geometrien sind begrenzt.
Aufgabe
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges Verfahren anzugeben, das die Herstellung komplexer Hohlkörper aus wärmebeständigem Material ermöglicht. Dabei soll eine ög- liehst freie Wahl der Geometrie der Hohlkörper möglich sein. Weiterhin soll auch die Verwendung verschiedener Werkstoffe innerhalb eines Bauteils möglich sein.
Lösung
Diese Aufgabe wird durch die Erfindungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbil- düngen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet .
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers vorgeschlagen, welcher mindestens eine metallische und/oder keramische Komponente aufweist. Das Verfahren soll folgende Schritte aufweisen (siehe Fig. 1) : a) ein Bindermaterial wird mit einem keramischen und/oder metallischen Pulver gemischt (Schritt 10 in Fig. 1) , b) die Viskosität des Gemischs wird auf einen Wert von mindestens 1000 Pa s eingestellt (Schritt 12) , c) das entstandene Gemisch wird mittels einer oder mehrerer Düsen zu einem Schlauch geformt (Schritt 14) , d) der Schlauch wird mittels eines Blasformverfahrens zu einem zweiten Hohlkörper (Grünling) geformt (Schritt 16) , e) der Grünling wird unter Entfernung des Bindermaterials (Entbindern) in einen dritten Hohlkörper (Braunling) umgewandelt (Schritt 18) und f) der Braunling wird durch einen Temperaturbehandlungs- schritt (Sintern) in den ersten Hohlkörper umgewandelt (Schritt 20) .
Die Verfahrensschritte a) , e) und f) weisen Ähnlichkeiten mit dem aus der Spritzgusstechnologie bekannten sogenannten "Powder Injection Molding" -Verfahren (PIM) auf. Bei diesem Verfahren wird aus einem thermoplastischen Gemisch aus einem Bindermaterial und einem metallischen oder keramischen Pulver mittels einer handelsüblichen Spritzgießmaschine und einem entsprechenden Werkzeug ein Grünling geformt. Nach dem Entformen wird durch eine erste Behandlung mit erhöhter Temperatur, durch verschiedene Lösemittel oder durch Katalysatorbehandlung das Bindermaterial aus dem Grünling entfernt, wodurch ein Braunling entsteht. Anschließend wird dieser Braunling gesintert, so dass ein solides metallisches bzw. keramisches Bauteil entsteht.
Entsprechend der verwendeten Werkstoffe unterscheidet man beim PIM-Verfahren zwischen "Metal Injection Molding" (MIM) und "Ceramic Injection Molding" (CIM) . Ein Beispiel für die Verwendung von MIM für die Herstellung von Kameragehäusen ist in JP 2001288501 A beschrieben.
Die Verwendung des Spritzgussverfahrens in Form eines PIM- Prozesses bereitet jedoch insbesondere bei Bauteilen, welche einen Hohlraum aufweisen, häufig unüberwindbare Schwierigkeiten. Daher ist auch die Herstellung metallischer oder keramischer Hohlkörper nach dem MIM- bzw. CIM-Verfahren bislang nicht oder nur schwer möglich. In der JP 08143911 A ist ein Verfahren beschrieben, nach welchem mittels eines zentralen Dorns in einem Werkzeug ein axialer Hohlraum in einem MIM- bzw. CIM-Bauteil erzeugt werden kann. Auf diese Weise lassen sich also auch durch Spritzguss Hohlkörper er- zeugen, wobei jedoch, da der zentrale Dorn nach dem Spritzguss aus dem Bauteil entfernt werden muss, die Wahl der Geometrie der Hohlkörper stark beschränkt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren überwindet diese Problema- tik, indem das Prinzip des PIM-Verf hrens mit Aspekten der Blasformtechnologie kombiniert wird. Eine Übersicht über die verschiedenen bekannten Blasformverfahren findet sich beispielsweise in DuPont Technische Kunststoffe : Blasformanlei tung.
Beim Blasformen wird ein Schlauch in einem Werkzeug aufgeblasen, bis er die Form des Formnests im Werkzeugs angenommen hat. Die bekannten Blasformverfahren sind allerdings bislang nur für bestimmte technische Kunststoffe einsetz- bar, nicht jedoch für die beim PIM-Verfahren eingesetzten Gemische, da bei diesen Gemischen die Viskosität zu gering ist. Daher lässt sich mit diesen Gemischen kein stabiler Schlauch erzeugen, wie er für das Blasformverfahren erforderlich ist. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Viskosität des Gemischs auf einen Wert von mindestens 1000 Pascalsekunden eingestellt, was die Herstellung eines stabilen Schlauches ermöglicht. Dieser kann dann mittels des Blasformverfahrens verarbeitet werden. Auf diese Weise lassen sich durch das beschriebene Verfahren auch komplexe metallische und/oder keramische Hohlkörper herstellen.
Unter einem Hohlkörper im Sinne dieser Erfindung ist dabei ein Bauteil zu verstehen, welches mindestens einen geschlossenen Hohlraum auf eist. Unabhängig davon kann jedoch dieser Hohlraum durch nachfolgende Verfahrensschritte (beispielsweise durch Schneiden oder Fräsen vor Verfahrensschritt e) oder f) ) geöffnet werden, so dass beispielsweise ein offenes Rohr entsteht.
Der Hohlkörper kann ganz oder teilweise aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff bestehen oder derart ausgestaltet sein, dass verschiedene Abschnitte des Hohl- körpers aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.
Im folgenden werden die einzelnen Verfahrensschritte näher beschrieben. Die Schritte müssen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, und das Verfahren kann auch weitere, nicht genannte Schritte aufweisen. Zunächst wird ein Bindermaterial mit einem keramischen und/oder metallischen Pulver gemischt. Dieser Verfahrensschritt kann Bestandteil des Verfahrens vor Ort sein oder kann sinngemäß auch separat bei einem Rohstofflieferanten erfolgen. Dem Gemisch können zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und/oder zur Einstellung bestimmter magnetischer, elektrischer, thermischer oder optischer Eigenschaften auch noch weitere Füllstoffe beigemischt werden.
Grundsätzlich lassen sich eine große Anzahl verschiedener sinterfähiger metallischer oder keramischer Pulver verschiedener Korngrößen und Kornformen einsetzen. Auch metallische Legierungen, Metalloxide, -carbide oder -nitride o- der metallorganische Komplexe sowie andere Verbindungen metallischer Elemente sind verwendbar. Auch Gemische metallischer und keramischer Pulver sind möglich oder Mischungen verschiedener Metalle bzw. Keramikwerkstoffe. Die Korngröße und Kornform bestimmt dabei wesentlich die Porosität des späteren Werkstücks und die Isotropie bzw. Anisotropie der Volumenschwindung beim Entbindern und Sintern.
Als Bindermaterial lassen sich sowohl organische Materialien (beispielsweise Thermoplaste oder Wachse) als auch an- organische Materialien (beispielsweise Silikone) einsetzen.
Der Binder sollte beim späteren Entbindern durch thermische Behandlung und/oder Lösungsmittelbehandlung und/oder durch katalytische Zersetzung möglichst vollständig aus dem Bau- teil entfernbar sein.
Der Mischvorgang kann beispielsweise in einem Mischaggregat stattfinden. Sinngemäß eingeschlossen in diesen Mischvor- gang kann auch ein anschließendes Homogenisieren des Ge- mischs sowie ein Granulieren sein. Eine genauere Beschreibung der Zusammensetzung eines möglichen Gemischs erfolgt weiter unten in der Beschreibung.
Das Gemisch wird auf eine Viskosität von mindestens 1000 Pascalsekunden (Pa s) eingestellt, vorzugsweise sogar auf eine Viskosität von mindestens 3000 Pa s. Häufig werden sogar Viskositäten von mehr als 10000 Pa s oder sogar von 40000 Pa s und mehr eingesetzt.
Diese im Vergleich zum Spritzguss (siehe z. B. DE 199 25 197 AI) sehr hohe Viskosität ist erforderlich, um die Bildung eines stabilen Schlauchkörpers zu gewährleisten. Das Einstellen der Viskosität kann, je nach Art der verwendeten Materialien, auf unterschiedliche Weise erfolgen. Wenn thermoplastische Bindermaterialien eingesetzt werden, so kann, neben einer geeigneten Auswahl der thermoplastischen Materialien, die Einstellung der Viskosität durch Temperie- ren auf eine bestimmte Temperatur und/oder durch Einwirkung bestimmter Scherkräfte erfolgen. Typischerweise wird dieser Verfahrensschritt mittels geeigneter Extruder durchgeführt, welche beispielsweise mit einer beheizten Düse ausgestattet sein können. Das Gemisch wird dabei mittels einer Extru- derschnecke plastifiziert , also auf die gewünschte Viskosität eingestellt und zu einem Schlauch extrudiert (Verfahrensschritt c) ) .
Alternativ kann die Einstellung der Viskosität auch bei- spielsweise durch Verwendung geeigneter duroplastischer o- der elastomerer Bindermaterialien erfolgen, beispielsweise durch Zugabe von silikonartigen Materialien. Das entstandene Gemisch wird anschließend mittels einer o- der mehrerer Düsen zu einem Schlauch geformt . Der Verfahrensschritt der Schlauchformung kann beispielsweise mittels eines Extruders erfolgen. Bei diesem Extruder kann es sich beispielsweise um einen handelsüblichen Extruder handeln, welcher einen Schlauch z. B. in horizontaler oder vertikaler Richtung extrudiert .
Dabei kann es sich nicht nur um einen radialsymmetrischen Schlauch oder Schlauch mit runder Querschnittsgeometrie handeln, sondern auch beispielsweise um einen Schlauch mit anderer Querschnittsgeometrie, z. B. mit polygoner oder o- valer Querschnittgeometrie. Die Querschnittgeometrie des Schlauches kann auch entlang einer Schlauchachse variieren. Auch ein spritzgegossener, schlauchartiger Vorformling (wie er beispielsweise beim Spritzblasformen erzeugt wird) ist möglich.
Entsprechend kann auch die Wanddicke des Schlauches entlang der Schlauchachse oder in einer Ebene senkrecht zur
Schlauchachse variieren. Letzteres ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn Bauteile hergestellt werden sollen, die in verschiedenen Abschnitten stärker gekrümmt sind als in anderen Abschnitten. Ein wichtiges Beispiel stellen Rohre mit einem Gewinde oder einem Faltenbalg dar. Im Bereich des Gewindes wird später beim Aufblasen das Schlauchmaterial stärker gestreckt als in anderen Bereichen, so dass eine Erhöhung der Wanddicke des Schlauchs in diesem Bereich zu einer besseren Wanddickenhomogenität führen kann.
Anschließend wird der Schlauch mittels eines Blasformverfahrens zu einem zweiten Hohlkörper (Grünling) geformt. Da- bei lassen sich grundsätzlich alle bekannten Blasformverfahren einsetzen.
Bei einer möglichen Form des Blasformverfahrens wird zunächst der Kunststoffschlauch mit Hilfe eines Greifers in ein Werkzeug eingelegt. Dieses Werkzeug weist zwei komplementäre Hälften auf, welche jeweils komplementäre Kavitäten (Formnester) aufweisen. Ein Beispiel für die Herstellung derartiger Werkzeuge ist in JP 60162623 A beschrieben.
Mittels einer (beispielsweise hydraulischen) Schließvorrichtung wird das Werkzeug geschlossen. In geschlossenem Zustand ergänzen sich die Kavitäten zu einem zusammenhängenden Formnest, welches der äußeren Gestalt des zu formen- den Hohlkörpers nachgebildet ist.
Mit Hilfe eines Blasdorns wird im Inneren des Kunststoff- schlauchs ein Überdruck erzeugt, wodurch der Kunststoff- schlauch aufgeblasen wird und sich in seiner äußeren Form der Form des Formnests im Werkzeug anpasst. Nach Abkühlung und Erstarren des Kunststoffs kann das Werkzeug geöffnet und das fertige Werkstück entnommen werden (Entformen) .
Bei einem alternativen Verfahren (Saugblasformen) wird der Kunststoffschlauch nicht mit Hilfe eines Greifers in ein geöffnetes Werkzeug eingelegt, sondern mittels eines Unterdrucks durch eine Saugöffnung in ein geschlossenes Werkzeug eingesaugt. Die Saugöffnung wird dann durch einen Schieber verschlossen, und der Kunststoffschlauch wird anschließend, wie oben beschrieben, aufgeblasen.
Den verschiedenen Varianten des Blasformverfahrens ist also grundsätzlich gemeinsam, dass der Schlauch (bzw. Vorform- ling) in einem Werkzeug, welches eine oder mehrere Kavitä- ten aufweist, durch Erhöhung des Innendrucks im Schlauch aufgeblasen wird, bis sich die äußere Gestalt des Schlauches zumindest näherungsweise an die Form der Kavität ange- passt hat.
Das Aufblasen kann beispielsweise durch einen Blasdorn erfolgen, welcher mit einem Ende mit einem Kompressor (bzw. einer Pumpe) verbunden ist und mit einem anderen Ende in das Schlauchinnere hineinragt oder eingeführt wird. Auch die Verwendung mehrerer Blasdorne ist möglich. Zum Aufbau des Innendrucks im Schlauch können Gase (beispielsweise Luft oder Stickstoff) oder auch andere Fluide (beispielsweise Öle) in das Innere des Schlauches eingeleitet werden.
Es hat sich gezeigt, dass die für das Blasformen von Keramik- bzw. Metallhohlkörpern geeigneten Gemische häufig eine hohe Kristallisationstemperatur aufweisen und daher schnell erstarren. Damit die Schmelze nicht bereits erstarrt, bevor sie sich in ihrer äußeren Gestalt an die Innenwand der Kavität angepasst hat, ist es vorteilhaft, die Werkzeuge mit erhöhter Temperatur zu betreiben. Die typischerweise beim Blasformen von Kunststoffen eingesetzten Wandtemperaturen von 3°C bis 20°C sind daher beim Blasformen von Keramik- und/oder Metallgemischen häufig ungeeignet. Für derartige
Gemische hat sich insbesondere eine Wandtemperatur von 60°C bis 120°C als günstig erwiesen. Dafür kann ein geeigneter Heizkreislauf (beispielsweise zur Temperierung mit Wasser, Ethylenglycol oder Öl) in das Werkzeug integriert werden. Um nach dem Blasformen das Abkühlen des Formlings zu beschleunigen, kann auch ein zusätzlicher Kühlkreislauf in das Werkzeug eingebracht werden, über welchen nach dem eigentlichen Blasformprozess (jedoch vor Öffnen des Werkzeu- ges) die Wandtemperatur wieder erniedrigt wird. Auch abwechselnde Heiz- und Kühlphasen oder andere Temperaturverläufe sind möglich.
Der Blasformprozess oder andere Prozessschritte können ganz oder teilweise in einer getrockneten Atmosphäre oder in einer Inertgasatmosphäre erfolgen. Unter einer getrockneten Atmosphäre ist dabei beispielsweise Luft oder Stickstoff mit stark verringertem Feuchtigkeitsanteil zu verstehen. Als Inertgase lassen sich beispielsweise Stickstoff, Helium oder Argon einsetzen. Gerade letzteres ist besonders vorteilhaft, wenn korrosive oder reaktive Materialien eingesetzt werden, welche sich bei Berührung mit Luftsauerstoff oder Luftfeuchtigkeit chemisch verändern würden.
Das Verfahren kann so durchgeführt werden, dass einer oder mehrere der Prozessschritte ganz oder teilweise in dieser getrockneten Atmosphäre bzw. Inertgasatmosphäre durchgeführt werden. Zu diesem Zweck können beispielsweise Teile der Blasformapparatur unter einer Haube oder in einer abgeschlossenen Umgebung betrieben werden.
Nach dem Aufblasen erstarrt der Formung im Werkzeug, wobei eine vollständige Erstarrung auch erst nach Entnahme erfol- gen kann. Anschließend wird das Werkzeug ganz oder teilweise geöffnet (beispielsweise durch Trennen der Formhälften oder Öffnen von Schiebern) , und der Formung, welcher nun als Grünling bezeichnet wird, wird entnommen. Dieses Entnehmen kann beispielsweise durch einen Roboter mit einem geeigneten Greifarm oder auch manuell erfolgen.
An dieser Stelle kann es nötig und sinnvoll sein, den Grünling manuell oder maschinell nachzubearbeiten. Beispiels- weise kann ein Entfernen von Graten oder sonstigen überschüssigen Materials erfolgen oder eine Öffnung des Hohlkörpers des Grünlings an bestimmten Stellen. Auf diese Weise kann beispielsweise ein geschlossener, langgestreckter Hohlkörper zu einem Rohr umgearbeitet werden.
Da der Grünling in diesem Stadium noch relativ weich und bearbeitbar ist, können in dieser Phase des Verfahrens auch noch weitere Bauteile mit dem Grünling verbunden werden. Bei diesen Bauteilen kann es sich um weitere durch Blasformen hergestellte Bauteile handeln. Auch eine Verbindung mit anderen, durch unterschiedliche Verfahren hergestellten Bauteilen ist möglich (z. B. mit durch Metal Injection Mol- ding hergestellten Grünlingen) . Auf diese Weise lassen sich beispielsweise auch verschiedene Rohre zusammenfügen zu einem T-Stück, oder es lassen sich vorgefertigte Metallteile (z. B. Gewindestangen etc.) in den Grünling integrieren. Die Gestaltungsfreiheit bei der Formgestaltung der metallischen oder keramischen Produkte, die sich nach dem be- schriebenen Verfahren herstellen lassen, wird dadurch stark erhöht .
Das Verbinden kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Hier ist beispielsweise ein Verschweißen zu nennen. Dies kann insbesondere dann erfolgen, wenn zwei Grünlinge verbunden werden sollen und wenn dabei als Binder eine thermoplastische Komponente eingesetzt wird. Die beiden Grünlinge werden z. B. an der Verbindungsstelle erhitzt und zusammen- gepresst, wobei der Binder aufgeschmolzen wird und die bei- den Grünlinge verbunden werden. Aber auch andere Verbindungstechniken sind möglich, beispielsweise eine Einpresstechnik oder ein Verschrauben. Anschließend erfolgt eine vollständige oder teilweise Entfernung des Bindermaterials aus dem Grünling (Entbindern) , wobei der Grünling in einen sogenannten Braunling überführt wird. Das Entbindern kann auf verschiedene Arten erfolgen, welche grundsätzlich in Arburg technische Information : Pow- der Injection Molding beschrieben sind. Dabei wird der Binder beispielsweise durch Katalyse und/oder Lösung und/oder thermische Zersetzung aus dem Grünling entfernt. Dieser Prozessschritt dauert i. d. R. mehrere Stunden bis mehrere Tage.
Das Entbindern kann durch eine geeignete Ofentemperatur und Ofenatmosphäre, die den Ablauf der chemischen Reaktionen begünstigt, unterstützt werden. Auch eine Inertgasatmosphä- re, eine reaktive Atmosphäre, eine getrocknete Atmosphäre oder ein Unterdr ck beim Entbindern ist möglich.
Zusätzlich oder alternativ kann das Entbindern auch durch Unterstützung von Lösungsmitteln erfolgen. Die Art des Lö- sungsmittels muss dabei auf den Binder abgestimmt werden. Der Grünling kann dabei beispielsweise in ein Lösungsmittelbad eingetaucht werden oder mit Lösungsmitteln gespült werden .
Weiterhin kann zusätzlich oder alternativ auch eine Zersetzung des Bindermaterials durch geeignete Katalysatoren, beispielsweise Säuren, erfolgen. Dazu kann beispielsweise der Grünling in eine einen Katalysator enthaltende Flüssigkeit eingetaucht oder mit dieser Flüssigkeit gespült wer- den. Das Bindermaterial zersetzt sich dabei katalytisch in leichter entfernbare Zersetzungsprodukte, welche wiederum thermisch (Ausgasen, Ausheizen) und/oder durch Lösungsmit- telbehandlung und/oder durch weitere katalytische Zersetzung entfernt werden können.
Durch das Entbindern wird der Grünling in einen sogenannten Braunling umgewandelt. Dabei tritt infolge des Entfernens des Massenanteils des Bindermaterials eine Volumenschwin- dung auf, und das Bauteil schrumpft.
Dennoch hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn beim Entbindern eine erste Formlehre ganz oder teilweise in den Grünling eingebracht wird. Unter einer Formlehre wird dabei ein starrer Körper, beispielsweise ein Formkörper aus Edelstahl, verstanden, welcher ein gewisses einzuhaltendes Mindestmaß darstellt. Der Schrumpfungsprozess kann dann beispielsweise bei einer in das Innere des Formkörpers eingebrachten Formlehre nur bis zu dieser Mindestgröße erfolgen. Derartige Formlehren sind beispielsweise aus der Druckschrift JP 03024203 A bekannt. Alternativ kann, je nach Ausgestaltung des Formteils, auch eine Formlehre auf den Grünling aufgesteckt werden.
Wenn es sich bei dem Grünling z. B. um ein Rohr mit zylin- derförmigem Innenraum handelt, kann die Formlehre als zylindrischer Rundstab mit einem dem Innendurchmesser des Grünlings entsprechenden Durchmesser ausgestaltet sein.
Auch eine Kombination eingebrachter und von außen aufgesteckter Formlehren ist möglich.
Die Formlehre bewirkt, dass sich der Innendurchmesser des Grünlings beim Entbindern nicht oder nur unwesentlich ändert. Gleichzeitig kann die Formlehre auch als Transfervorrichtung einer Vielzahl von Bauteilen verwendet werden, beispielsweise zum Transfer der Braunlinge vom Entbindern zum Sintern. Die Formlehre kann steif oder auch flexibel ausgestaltet sein, wobei letzteres beispielsweise dazu dient, beim Entbindern auftretende Spannungen im Material auszugleichen bzw. zu verhindern.
Nach dem Entbindern wird der Braunling einem Temperaturbehandlungsschritt (Sintern) unterzogen. Dabei werden die keramischen und/oder metallischen Körner des Gemischs an der Kornoberfläche aufgeschmolzen und miteinander zu einem fes- ten Werkstoff verbunden.
Die Temperaturen beim Sintern müssen auf den Werkstoff (d. h. das Metall und/oder die Keramik) angepasst sein. Typischerweise liegen die Sintertemperaturen bei ca. 2/3 bis 3/4 der absoluten Schmelztemperatur (siehe z. B. Römpp Lexikon Chemie, 10 . Auflage, Thieme Verlag, Stuttgart , 1999, Stichwort "Sintern"). Auch Temperaturrampen haben sich als günstig erwiesen, wobei die Temperaturrampen wiederum durch Haltephasen bei bestimmten Temperaturen unterbrochen sein können. Um eine Oxidation der Werkstoffe beim Sintern zu verhindern, kann das Sintern in einer getrockneten Atmosphäre oder in einer Inertgasatmosphäre (beispielsweise Stickstoff oder Argon) stattfinden. Auch ein Sintern unter Unterdruck ist möglich.
Wiederum tritt beim Sintern regelmäßig eine Volumenschwin- dung auf. Diese Volumenschwindung kann auch anisotrop erfolgen, d. h. in verschiedenen Raumrichtungen mit unterschiedlicher Stärke auftreten. Insgesamt liegt die Schwin- düng zwischen Grünling und fertigem Bauteil typischerweise bei ca. 30%. Um die Schwindung insgesamt zu reduzieren, kann auch beim Sintern der Braunlinge eine zweite Formlehre - beispielsweise dieselbe Formlehre wie beim Entbindern (siehe oben) - eingesetzt werden, welche ganz oder teilweise in den Hohlraum des Braunlings eingeschoben oder ganz oder teilweise auf den Braunling aufgesteckt wird.
Im Gegensatz zum bekannten Spritzgussverfahren erlaubt das beschriebene Verfahren unter Einsatz eines Blasformprozesses die Herstellung komplexer Hohlkörper verschiedener Ausgestaltungen aus metallischen und/oder keramischen Werkstoffen. So sind beispielsweise auch metallische oder era- mische Rohre mit Gewinden oder einem Dehnbalg herstellbar. Ein besonderer Vorteil liegt weiterhin darin, dass auch heterogen zusammengesetzte Hohlkörper herstellbar sind.
Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Verfahren so eingesetzt wird, dass bereits beim Erzeugen des Schlauches (beispielsweise durch Extrudieren) eine makroskopisch variierende Zusammensetzung des Schlauches bewirkt wird. Unter einer makroskopisch variierenden Zusammensetzung ist dabei eine Variation der Zusammenset- zung auf einer Skala von mehr als 2-3 mittleren Korndurchmessern der metallischen bzw. keramischen Pulver (typischerweise ca. 0.01 mm) zu verstehen.
Damit unterscheidet sich das beschriebene Blasformverfahren vorteilhaft von den bekannten Verfahren zur Herstellung metallischer oder keramischer Hohlkörper, wie beispielsweise dem Metal Injection Molding oder dem Ceramic Injection Mol- ding. Bei derartigen Verfahren ist eine Variation der Zusammensetzung der Grünlinge nur sehr schwer möglich. Zum Erreichen einer lokal variierenden Zusammensetzung der
Grünlinge müssten i. d. R. komplizierte Mehrkomponenten- Werkzeuge eingesetzt werden, welche so aufwändig und teuer sind, dass das Verfahren unrentabel würde. Auch die erzielbaren Geometrien sind stark eingeschränkt .
Beim beschriebenen Verfahren hingegen ist eine derartige Variation der Zusammensetzung des Schlauches beispielsweise bei Verwendung moderner Koextrusionsköpfe (COEX-Köpfe) problemlos möglich. Dabei kann dem extrudierten Schlauch ein Ausgangsgemisch mit zeitlich und/oder lokal variierender Zusammensetzung zugeführt werden.
Diese makroskopisch variierende Zusammensetzung des Schlauches kann in verschiedenen Ausgestaltungen und zu verschiedenen Zwecken erfolgen. In einer möglichen Ausgestaltung kann der Binderanteil im Schlauch variieren.
Dies kann beispielsweise zu dem Zweck erfolgen, Spannungen oder Risse im Werkstück an besonders gekrümmten Abschnitten zu vermeiden bzw. zu verringern. Dazu kann z. B. dem Schlauch beim Extrudieren bzw. Spritzen in Abschnitten, die durch das Blasformen in stärker gekrümmte Abschnitte überführt werden, ein höherer Binderanteil zugesetzt werden als in Abschnitten, die durch das Blasformen in weniger stark gekrümmte Abschnitte überführt werden. Auch Abschnitte des Schlauches, die beim Blasformen stärker aufgeblasen werden als andere Abschnitte, können mit einem höheren Binderanteil versehen werden, um Spannungen an diesen Stellen zu verringern. Weiterhin lässt sich auch die Abbildungsgenauigkeit beim Aufblasen an Stellen mit besonders feinen Strukturen erhöhen, wenn dem Schlauch an diesen Stellen ein erhöhter Binderanteil zugesetzt wird.
Weiterhin kann der Schlauch alternativ oder zusätzlich so ausgestaltet sein, dass er sequenziell Abschnitte mit un- terschiedlichem Metallpulver- und/oder Keramikpulveranteil aufweist. Unter sequenziell ist dabei eine Variation zu verstehen, welche entlang einer Schlauchachse (z. B. einer Symmetrieachse bei einem zylindrischen Schlauch) bzw. in Richtung einer Extrusion auftritt. Beim Formen des Schlauches können dann zeitlich nacheinander unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden. Insbesondere sind auf diese Weise Hohlkörper bzw. Rohre herstellbar, die abwechselnd keramische und metallische Segmente aufweisen. Dies kann beispielsweise dazu eingesetzt werden, Bereiche innerhalb eines Rohres, die unterschiedlich belastet werden, durch geeignete Wahl der Werkstoffe optimal an diese Belastungen anzupassen. So können Bereiche mit hoher thermischer Belastung zur optimalen Wärmeabfuhr aus Metall gearbeitet sein, wogegen Bereiche mit starker chemischer Belastung aus keramischen Werkstoffen gefertigt sein können. Auch die seguen- zielle Kombination verschiedener Metallsorten oder verschiedener Keramikwerkstoffe ist möglich.
Weiterhin kann alternativ oder zusätzlich auch eine radiale Variation der Zusammensetzung des Schlauches und damit des fertigen Bauteils erzielt werden. Unter radial ist dabei eine Variation senkrecht zur Schlauchachse zu verstehen. Auch dies ist mit den bekannten Verfahren (z. B. CIM, MIM) nur schwer bzw. praktisch nicht realisierbar. Bei dem beschriebenen Verfahren hingegen ist diese radiale Variation beispielsweise durch Verwendung der oben erwähnten COEX- Extrusionsköpfe zu bewerkstelligen.
Ein wichtiges Beispiel, welches sich durch das beschriebene Verfahren realisieren lässt, ist die Herstellung von mehrlagigen Rohren. Beispielsweise kann das Innere von Rohren aus einer Schicht chemikalienresistenten Materials herge- stellt werden (z. B. Chrom), wogegen das Äußere des Rohres aus einem kostengünstigeren Material (z. B. Stahl) hergestellt wird, welches die mechanische Festigkeit des Rohres gewährleistet. Weiterhin sind auch mehr als zwei Schichten möglich, so dass beispielsweise auch besondere, korrosive Materialien verwendet werden können, welche innen und außen durch eine oder mehrere Passivierungsschichten geschützt werden. Auch Kombinationen mehrerer Schichten keramischen und metallischen Materials sind möglich. Weiterhin ist auch ein Verfahren möglich, bei dem einzelne Schichten erzeugt werden, welche lediglich aus Bindermaterial bestehen. Ein derartiges Verfahren kann beispielsweise dazu dienen, Spannungen im Material, welche insbesondere an stark aufgeblasenen Stellen auftreten, zu reduzieren.
Neben dem beschriebenen Verfahren in seinen verschiedenen Ausgestaltungen ist auch eine Zusammensetzung des Gemischs zur Durchführung des Blasformverfahrens für metallische und/oder keramische Produkte Gegenstand der Erfindung.
Es wird daher ein blasformfähiges Gemisch zum Herstellen keramischer und/oder metallischer Hohlkörper vorgeschlagen, welches folgende Komponenten aufweist: a) ein Metallpulver und/oder keramisches Pulver und b) ein Bindermaterial.
Die Komponente b) des Gemischs soll dabei so gewählt sein, dass sie bei der Vicat -Erweichungstemperatur eine Viskosität von mindestens 1000 Pa s aufweist.
Das Metallpulver kann dabei auch als Bestandteil einer Verbindung vorliegen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Volumenanteil der Komponente a) mindestens 60% vom Gesamt- volumen beträgt. Es lassen sich beispielsweise Metalle in ganz oder teilweise oxidierter Form einsetzen, ferner Metallkomplexe und/oder Metallorganische Verbindungen.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von mindestens einem der Elemente Aluminium, Eisen, Nickel, Titan, Molybdän oder Chrom in elementarer Form oder in Form einer Verbindung.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die mittlere Korngröße (Durchmesser) der Komponente a) (also des keramischen und/oder metallischen Pulvers) nicht mehr als 20 Mikrometer beträgt. Dies gewährleistet eine leichte Verarbeitbarkeit des Gemischs und eine hohe Festigkeit und geringe Porosität des fertigen Werkstücks nach dem Sintern.
Auch die Wahl der Komponente b) (Bindermaterial) rauss auf die Erfordernisse des beschriebenen Prozesses angepasst werden. Bei diesem Bindermaterial kann es sich beispiels- weise um thermoplastische Kunststoffe (auch beispielsweise Silizium-WasserstoffVerbindungen) handeln. Auch Gemische verschiedener Bindermaterialien lassen sich einsetzen.
Aus der Technik des PIM-Verfahrens sind dabei im wesentli- chen drei Binderkonzepte bekannt. Das erste Binderkonzept beruht auf der Verwendung von Polyolefin-Wachsmischungen. Durch langsames Erwärmen kann diese Binderart später beim Entbindern aus dem Grünling entfernt werden. Ein zweites Binderkonzept beruht auf teillöslichen Bindersystemen, bei denen zumindest ein Teil des Binders durch Einsatz von Lösemitteln aus dem Grünling entfernt werden kann. Als Beispiel sind hier die wasserlöslichen Polyvinylalkohole zu nennen. Ein drittes bekanntes Binderkonzept beruht auf ka- talytisch abbaubaren Bindersystemen. Wichtigstes Beispiel sind hierbei Bindersysteme, die auf Polyoxymethylen (POM) basieren, welches sich beim Entbindern durch starke Säuren zu Formaldehyd umwandeln lässt, welches aus dem Grünling ausgast. Daneben sind jedoch weitere Binderkonzepte denkbar, wie beispielsweise Binder, die sich beim Entbindern durch eine vollständige thermische Zersetzung aus dem Grünling entfernen lassen.
Wie oben bei der Beschreibung von Verfahrensschritt b) dargelegt, sollte das Gemisch vor Formung des Schlauchs auf eine Viskosität von über 1000 PascalSekunden eingestellt werden. Damit dies überhaupt möglich ist, sollte die Komponente b) bei der Vicat-Erweichungstemperatur nach DIN 53460 eine Viskosität von 1000 Pa s aufweisen. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass sich das Gemisch problemlos zu einem kontinuierlichen Schlauch verarbeiten lässt. Insbesondere hat es sich dabei als günstig erwiesen, wenn die Komponente b) bei der Vicat-Erweichungstemperatur sogar eine Viskosität von mindestens 3000 Pa s aufweist. Häufig werden sogar Bindermaterialien mit Viskositäten von mehr als 10000 Pa s oder sogar von 40000 Pa s und mehr eingesetzt.
In vielen Fällen kann die Kombination des metallischen und/oder keramischen Pulvers mit dem Bindermaterial bei einer Plastifizierung Probleme bereiten. Insbesondere kann es dazu kommen, dass das Bindermaterial nur ungenügend auf den keramischen und/oder metallischen Partikeln haftet. Dies kann beispielsweise zu Inhomogenität im fertigen Werkstück oder zu Rissbildung führen. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, dem Gemisch einen Haftvermittler beizumischen. Dieser Haftvermittler sollte in einer Konzentration von nicht mehr als 1,5 Gewichtsprozent eingesetzt werden. Insbesondere ha- ben sich dabei Silyl-Verbindungen (also Silizium- Wasserstoff-Verbindungen) , wie z. B. Silanole, bewährt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei- spielen näher erläutert, die u. a. in den Figuren schematisch dargestellt sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Beispiele beschränkt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsglei- ehe bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente. Im Einzelnen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs ; Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines einfachen Schlauches vor und nach dem Aufblasen in einem Blas- formwerkzeug mit einer zylindrischen Einbuchtung;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines radial aus einer Binderschicht, einer Binder-Metall-Schicht und einer zweiten Binderschicht zusammengesetzten Schlauches in einem Blasformwerkzeug mit einer zylindrischen Einbuchtung;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines radial aus einer Binder-Keramik-Schicht und einer Binder-Metall- Schicht zusammengesetzten Schlauches in einem Blasformwerkzeug mit einer zylindrischen Einbuchtung;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines sequenziell aus Binder-Metall-Gemischen mit verschiedenen Binder- gehalten zusammengesetzten Schlauches in einem Blasformwerkzeug mit einer zylindrischen Einbuchtung; Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines aus verschiedenen Schichten mit lokal unterschiedlicher Dicke zusammengesetzten Schlauches in einem Blasformwerkzeug mit einer zylindrischen Einbuchtung; und
Fig. 7 ein Blasformwerkzeug mit einem Heiz- und einem Kühlkreislauf .
Fig. 2 zeigt schematisch, wie sich ein extrudierter Schlauch 110 mit einem runden Querschnitt und einer Symmet- rieachse 111 in einem Blasformwerkzeug 112 beim Aufblasen verändert: Der Schlauch nimmt mit seiner Außenseite näherungsweise die Form der Kavität des Blasformwerkzeugs an und geht in den Formung 114 über.
Besonders kritisch ist dabei die zylindrische Einbuchtung 116 im Werkzeug. Hier wird ein Segment des Schlauches von einer ursprünglichen Länge b auf die Länge 2a + b aufgeblasenen (wobei a die Tiefe der zylindrischen Einbuchtung bezeichnet) und daher besonders stark gestreckt, und zwar um ein Streckungsverhältnis (2a + b)/b. Das maximal überhaupt mögliche Streckungsverhältnis bezeichnet man auch als Aufblasverhältnis .
In Fig. 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Blasformprozesses eines metallischen Hohlkörpers schema- tisch dargestellt. Es wird dasselbe Blasformwerkzeug wie in Fig. 2 eingesetzt. Der Schlauch 210 ist derart extrudiert, dass er sich aus drei (in diesem Fall annähernd gleich dicken) zylindrischen Schichten 212, 214, 216 zusammensetzt. Bei den Schichten 212 und 216 handelt es sich in diesem
Beispiel um Schichten, die aus reinem Bindermaterial, beispielsweise einem thermoplastischen Kunststoff, bestehen. Die dazwischen eingebettete Schicht 214 besteht hingegen aus einem Gemisch desselben Bindermaterials mit Eisenpulver.
Diese mehrschichtige Zusammensetzung des Schlauches erhöht das Aufblasverhältnis beim Blasformen stark. Dies macht sich insbesondere an der Stelle der zylindrischen Einbuchtung 116 im Blasformwerkzeug 112 positiv bemerkbar. Die Schichten 212 und 216, welche aus reinem Bindermaterial bestehen, erhöhen die Fließfähigkeit der Schlauchwand beim Aufblasen stark und verringern dadurch Rissbildung und Spannungen im Bereich der zylindrischen Einbuchtung 116.
Außerdem wird die Schicht 214 durch die beiden Schichten 212 und 216 eingekapselt. Dies hat mehrere Vorteile. Zum einen ist die Schicht 214 durch die Beimischung des Metall- pulvers sehr abrasiv und würde ohne Kapselung aufgrund der hohen Härte des Metallpulvers schnell zu einer Abnutzung des Blasformwerkzeugs 112 führen. Weiterhin schützt die Kapselung die Schicht 214 vor Umwelteinflüssen.
Anstelle zweier Binderschichten 212 und 216 kann auch lediglich eine Binderschicht eingesetzt werden, beispielsweise lediglich die Binderschicht 216 zur Verbesserung des Fließverhaltens .
In Fig. 4 ist die Herstellung eines Hohlkörpers dargestellt, welcher eine Innenwand aus keramischem Material und einer äußere Wand aus Metall aufweist. Dazu wird durch Koextrusion ein zylindrischer Schlauch 310 hergestellt, welcher sich aus einer inneren Schicht 312 und einer äußeren Schicht 314 zusammensetzt. Die innere Schicht 312 besteht aus einem Gemisch aus einem Bindermaterial und einem Keramikpulver. Die äußere Schicht 314 besteht aus einem Gemisch aus demselben Bindermaterial und Aluminiumpulver.
Durch Blasformen im Blasformwerkzeug 112 und anschließendem Entbindern und Sintern lassen sich so Hohlkörper (beispielsweise Rohre für die chemische Reaktionstechnik oder die Automobilindustrie) herstellen. Diese Rohre sind innen mit Keramik beschichtet und weisen daher eine hohe Resistenz beispielsweise gegen aggressive Chemikalien auf. Außen bestehen die Rohre aus Aluminium, welches ein geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Formstabilität gewährleistet.
Zusätzlich lässt sich, analog zu dem in Fig. 3 beschriebenen Verfahren, der Schlauch 310 auch noch zur Verbesserung der Fließfähigkeit und des Aufblasverhältnisses mit einer oder mehreren, aus reinem Bindermaterial bestehenden Schichten versehen.
In Fig. 5 ist ein Herstellungsverfahren eines metallischen Hohlkörpers durch Blasformen dargestellt, bei welchem ein
Schlauch 410 mit einer sequenziell variierenden Zusammensetzung eingesetzt wird.
Wiederum wird das bereits in den vorhergehenden Figuren be- schriebene Blasformwerkzeug 112 eingesetzt, welches eine zylindrische Einbuchtung 116 aufweist. Der Schlauch weist in Extrusionsrichtung 412 Abschnitte 414, 416 und 418 auf, welche sich jeweils durch den Binderanteil im Ausgangsgemisch unterscheiden. Dabei weisen die Abschnitte 416 den höchsten Binderanteil auf, die Abschnitte 414 den geringsten Binderanteil. Die Abschnitte sind so gewählt, dass beim Aufblasen die Abschnitte 416 mit höchstem Binderanteil auf die Flanken 420 und 422 der zylindrischen Einbuchtung 116 des Blasformwerkzeugs 112 zu liegen kommen und der Abschnitt 418 mit mitt- lerem Binderanteil auf die Stirnseite 424 der zylindrischen Einbuchtung 116. Auf diese Weise lassen sich durch erhöhten Binderanteil Spannungen in der Wand des Hohlkörpers an Stellen mit besonders hoher Krümmung und an Stellen, die besonders stark gestreckt werden, vermeiden. Gleichzeitig ist eine gute Abbildungstreue beim Aufblasen gewährleistet, da sich der Schlauch 410 insgesamt (d. h. ohne zusätzliche Zwischenschicht, wie beispielsweise in Fig. 3) unmittelbar an die Wand des Werkzeugs 112 anlegen kann.
Neben der in den Figuren 1 bis 3 demonstrierten Möglichkeit der radial (schichtartigen) Variation der Zusammensetzung des Schlauches und der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Möglichkeit einer sequenziellen Variation der Zusammensetzung des Schlauches ist auch eine Kombination dieser beiden Variationsarten möglich. Dies ist in Fig. 6 dargestellt.
Wiederum wird durch ein Koextrusionsverfahren ein zylindrischer Schlauch 610 mit einer gleichmäßigen Dicke hergestellt. Der Schlauch wird in einem Blasformwerkzeug 112 mit einer zylindrischen Einbuchtung 116 aufgeblasenen. Der
Schlauch 610 setzt sich aus zwei verschiedenen Schichten 612 und 614 zusammen. Beide Schichten enthalten einen Metallpulveranteil und einen Binderanteil, wobei der Binderanteil in der Schicht 614 größer ist als in der Schicht 612.
Im Bereich der zylindrischen Einbuchtung 116 ist die Dicke der Schicht 614 erhöht und die Dicke der Schicht 612 ent- sprechend verringert, so dass insgesamt die Dicke des Schlauches 610 nicht verändert wird. Dadurch ist gewährleistet, dass der Schlauch im Bereich der zylindrischen Einbuchtung 116 insgesamt einen höheren Binderanteil auf- weist. Dies trägt dazu bei, dass Spannungen im Formung vermieden werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird auch im Bereich der zylindrischen Einbuchtung 116 die Gesamtdicke des Schlauches 610 nicht verändert. In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens (nicht dargestellt) kann auch die Dicke des Schlauches im Bereich der Einbuchtung 116 verändert (beispielsweise erhöht) werden, um insgesamt ein höheres Aufblasverhältnis in diesem Bereich zu ermöglichen.
Grundsätzlich lassen sich für die beschriebenen Verfahren zur Herstellung metallischer und/oder keramischer Hohlkörper die gleichen Extruder und Werkzeuge einsetzen, die auch aus dem industriellen Blasformverfahren bekannt sind. Den- noch sind einige Verbesserungen möglich, die den Blasformprozess von keramischen und/oder metallischen Hohlkörpern im Hinblick auf die besonderen Eigenschaften der Keramik- Metall -Bindergemische optimieren .
So ist in Fig. 7 ein Blasformwerkzeug 710 (d. h. eine Formhälfte dieses Blasformwerkzeugs) dargestellt, welches für das Blasformen eines aus einem Binder-Metall-Gemisch hergestellten Schlauches 712 besonders geeignet ist. Dieses Werkzeug weist neben einem (in Blasformwerkzeugen üblichen) Kühlkreislauf 714 einen Heizkreislauf 716 auf. Durch diesen Heizkreislauf 716 kann das Werkzeug während des Blasform- prozesses auf eine erhöhte Temperatur zwischen 60°C und 120°C eingestellt werden. Dies kann bei verschiedenen Gemi- sehen mit hoher Kristallisationstemperatur erforderlich sein, da sonst unter Umständen die Schmelze des Schlauches 712 beim Aufblasen bereits erstarren würde, bevor sie die Wand des Werkzeugs 710 erreicht. Eine unvollständige Fül- lung der Formnester wäre die Folge. Durch den Einsatz des Heizkreislaufs 716 wird dieser Effekt vermieden.
Nach dem Blasformen wird die Heizung abgeschaltet und das Werkzeug über den Kühlkreislauf 714 auf eine Temperatur von 10°C gekühlt. Dies gewährleistet ein schnelles Abkühlen des Formlings und somit - da der Formling erst nach vollständigem Erstarren aus dem Werkzeug entformt werden kann - eine Verkürzung der TaktZeiten.
Im folgenden werden fünf Zusammensetzungen typischer Gemische zur Durchführung des Blasformverfahrens zur Herstellung metallischer und/oder keramischer Hohlkörper beschrieben.
1. Beispiel:
Ein erstes Gemisch eignet sich besonders zur Herstellung von Metallrohren mittels dem beschriebenen Blasformverfahren. Das Gemisch weist 65 Volumenprozent Carbonyleisen mit einer Legierung von 2% Nickel mit einer mittleren Korngröße von 4-8 Mikrometern auf.
Als Bindermaterial ist dem Gemisch ein Anteil von 35 Volumenprozent HDPE (High-Density Polyethylen) beigemischt, welches eine Massenflussrate (MFR nach der Norm EN ISO 1133) von 2,2 g/10 min bei einer Prüftemperatur von 190°C und einem Prüfgewicht von 21,6 kg aufweist. Dies entspricht einer Viskosität von ca. 48.000 Pa s. Das Gemisch wird in einem Z-Kneter vermischt und homogenisiert und anschließend granuliert. Die Formlinge werden nach dem Blasformen thermisch bei einer Temperatur von 290°C entbindert und anschließend in einer Stickstoffatmo- Sphäre bei 1120°C gesintert.
2. Beispiel:
Ein zweites Gemisch eignet sich ebenfalls zur Herstellung metallischer Hohlkörper. Das Gemisch weist 68 Volumenpro- zent Carbonyleisen mit der gleichen Nickel-Legierung und mit der gleichen Korngröße wie im ersten Beispiel auf. Diesem Gemisch sind jedoch als Bindermaterial 32 Volumenprozent Polyacetal beigemischt. Das Polyacetal soll eine Volumenflussrate (MVR nach der Norm EN ISO 1133) von 1,3 ml/10 min bei einer Prüftemperatur von 190°C und einem Prüfgewicht von 2,16 kg kg aufweisen. Dies entspricht einer Viskosität von ca. 8.300 Pa s.
3. Beispiel : Ein drittes Gemisch eignet sich ebenfalls zur Herstellung metallischer Hohlkörper. Die Zusammensetzung ist grundsätzlich identisch zur Zusammensetzung im ersten Beispiel. Dabei wird jedoch das Metallpulver vor Beimischung des Bindermaterials durch Hinzufügen von 0,5 Gewichtsprozent Silanol silanisiert. Diese Bei- mischung verbessert die Verträglichkeit des Füllstoffs mit dem Bindermaterial und erhöht so die Homogenität des Gemischs.
4. Beispiel :
Ein viertes Gemisch eignet sich besonders zur Herstellung kera- mischer Rohre mittels des beschriebenen Blasformverfahrens. Das Gemisch weist grundsätzlich eine zu Beispiel 1 identische Zusammensetzung auf, wobei die 65 Volumenprozent Carbonyleisenpulver durch 65 Volumenprozent Aluminiumoxidkeramikpulver mit einer mittleren Korngröße von 0,4 - 0,6 Mikrometern ersetzt werden. Die Sintertemperatur liegt bei 1680°C. 5 . Beispiel :
Ein fünftes Gemisch eignet sich ebenfalls zur Herstellung keramischer Hohlkörper. Das Gemisch weist grundsätzlich eine zu Beispiel 2 identische Zusammensetzung auf, wobei die 68 Volumenprozent Carbonyleisenpulver durch 68 Volumenprozent Aluminiumoxidkeramikpulver mit einer mittleren Korngröße von 0,4 - 0,6 Mikrometern ersetzt werden. Die Sintertemperatur liegt wiederum bei 1680°C.
Bezugszeichen
Mischen der Komponenten Einstellen der Viskosität des Gemischs Formung eines Schlauchs Blasformen, Bildung eines Grünlings Entbindern des Grünlings, Bildung eines Braunlings Sintern Schlauch Symmetrieachse Blasformwerkzeug Formung vor dem Erstarren zylindrische Einbuchtung im Blasformwerkzeug dreischichtiger extrudierter Schlauch innerste Schicht (reines Bindermaterial) mittlere Schicht (Mischung Bindermaterial - Eisenpulver) äußere Schicht (reines Bindermaterial) zweischichtiger extrudierter Schlauch innere Schicht (Mischung Bindermaterial - Keramikpulver) äußere Schicht (Mischung Bindermaterial - Aluminiumpulver) Schlauch mit sequenziell variierender Zusammensetzung Extrusionsrichtung Abschnitte mit niedrigem Binderanteil Abschnitte mit höchstem Binderanteil Abschnitt mit mittlerem Binderanteil Flanke der zylindrischen Einbuchtung 116 Flanke der zylindrischen Einbuchtung 116 Stirnseite der zylindrischen Einbuchtung 116 610 aus zwei radialen Schichten variierender Dicke zusammengesetzter Schlauch
612 innere Schicht
614 äußere Schicht
710 Formhälfte eines Blasformwerkzeugs
712 Schlauch
714 Kühlkreislauf
716 Heizkreislauf
Liste der zitierten Literatur:
DuPont Technische Kunststoffe, Blasf ormanleitung (zu beziehen von Du Pont de Nemours (Deutschland) GmbH, DuPont Straße 1, D-61343 Bad Homburg, Deutschland)
Arburg technische Information : Powder Injection Molding (zu beziehen von Arburg GmbH + Co, Postfach 11 09, 77286 Lossburg, Deutschland)
Römpp Lexikon Chemie, 10 . Auflage, Thieme Verlag, Stutt gart, 1999

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines mindestens eine me- tallische und/oder keramische Komponente aufweisenden ersten Hohlkörpers, mit folgenden Schritten: a) ein Bindermaterial wird mit einem keramischen und/oder metallischen Pulver gemischt; b) die Viskosität des Gemischs wird auf einen Wert von mindestens 1000 Pa s eingestellt; c) das entstandene Gemisch wird mittels einer oder mehrerer Düsen zu einem Schlauch (110; 210; 310; 410; 610; 712) geformt; d) der Schlauch (110; 210; 310; 410; 610; 712) wird mittels eines Blasformverfahrens zu einem zweiten Hohlkörper (Grünling) geformt; e) der Grünling wird unter Entfernung des Bindermaterials (Entbindern) in einen dritten Hohlkörper (Braunling) umgewandelt; und f) der Braunling wird durch einen Temperaturbehandlungsschritt (Sintern) in den ersten Hohlkörper umgewandelt.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beim Blasformen in Schritt d) ein Blasformwerkzeug (112) mit einer Temperatur von minimal 60°C und maximal 120°C verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Verfahrensschritte ganz oder teilweise in einer getrockneten Atmosphäre oder einer I- nertgasatmosphäre erfolgt .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) so durchgeführt wird, dass der erzeugte Schlauch (110; 210; 310; 410; 610; 712) eine makroskopisch variierende Zusammensetzung aufweist.
5. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der in Schritt c) erzeugte Schlauch (110; 210; 310; 410; 610; 712) in Abschnitten, die durch das Blasfor- men in stärker gekrümmte Abschnitte überführt werden, einen höheren Binderanteil aufweist als in Abschnitten, die durch das Blasformen in weniger stark gekrümmte Abschnitte überführt werden .
6. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in Schritt c) erzeugte Schlauch (110; 210; 310; 410; 610; 712) sequenziell Abschnitte mit unterschied- lichem Metallpulver- und/oder Keramikpulveranteil aufweist.
7. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in Schritt c) erzeugte Schlauch (110; 210;
310; 410; 610; 712) sich radial aus Schichten mit unterschiedlichem Metallpulver- und/oder Keramikpulveranteil und/oder Binderanteil zusammensetzt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt e) beim Entbindern eine erste Formlehre ganz oder teilweise in den Grünling eingebracht oder auf den Grünling aufgesteckt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt f) beim Sintern eine zweite Formlehre ganz oder teilweise in den Braunling eingebracht oder auf den Braunling, aufgesteckt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor Durchführung von Schritt e) und/oder Schritt f) mindestens ein weiteres Bauteil mit dem Grünling bzw. Braunling verbunden wird.
11. Blasformfähiges Gemisch zum Herstellen keramischer und/oder metallischer Hohlkörper gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Komponenten: a) einem Metallpulver und/oder keramischem Pulver; und b) einem Bindermaterial; wobei die Komponente b) bei der Vicat- Erweichungstemperatur eine Viskosität von mindestens 1000 Pa s aufweist .
12. Gemisch nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch zusätzlich einen Haftvermittler aufweist .
13. Gemisch nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittler eine Silyl-Verbindung (Silizi- um-Wasserstoff-Verbindung) aufweist.
PCT/EP2005/002885 2004-03-19 2005-03-17 Verfahren zur herstellung metallischer und keramischer hohlkörper WO2005089985A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/533,057 US20070060463A1 (en) 2004-03-19 2006-09-19 Method for producing metallic and ceramic hollow bodies

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004014017A DE102004014017B4 (de) 2004-03-19 2004-03-19 Verfahren zur Herstellung metallischer und keramischer Hohlkörper
DE102004014017.0 2004-03-19

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/533,057 Continuation-In-Part US20070060463A1 (en) 2004-03-19 2006-09-19 Method for producing metallic and ceramic hollow bodies

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2005089985A2 true WO2005089985A2 (de) 2005-09-29
WO2005089985A3 WO2005089985A3 (de) 2006-05-04

Family

ID=34980081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/002885 WO2005089985A2 (de) 2004-03-19 2005-03-17 Verfahren zur herstellung metallischer und keramischer hohlkörper

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20070060463A1 (de)
DE (1) DE102004014017B4 (de)
WO (1) WO2005089985A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118107042A (zh) * 2024-04-14 2024-05-31 江苏汇浦新材科技有限公司 一种氮化硅陶瓷球的制备方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0713876D0 (en) * 2007-07-18 2007-08-29 3M Innovative Properties Co Manufacture of components for medicinal dispensers
DE102008032509A1 (de) * 2008-07-10 2010-01-14 Epcos Ag Heizungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung der Heizungsvorrichtung
US7718115B2 (en) * 2008-07-23 2010-05-18 Caterpillar Inc. Method of forming hollow part
US20130300030A1 (en) * 2011-01-27 2013-11-14 Sumitomo Chemical Company, Limited Sealing device and method for producing honeycomb structure
CN103240418B (zh) * 2013-05-23 2014-12-24 北京科技大学 一种具有中空内部结构增压涡轮的近终成形方法
WO2016109111A1 (en) * 2014-12-30 2016-07-07 Smith International, Inc. Variable density, variable composition or complex geometry components for high pressure presses made by additive manufacturing methods
CN105522157A (zh) * 2015-12-29 2016-04-27 北京有色金属研究总院 一种车用增压涡轮的粉末注射成形质量控制方法
US20220168809A1 (en) * 2020-10-08 2022-06-02 Markforged, Inc. Composites, tooling, dies and methods of manufacturing thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4451418A (en) * 1981-08-04 1984-05-29 Ngk Insulators, Ltd. Method for forming a green body of ceramic arc tubes used for a metal vapor discharge lamp and a molding die for forming said tube
US5618341A (en) * 1992-08-11 1997-04-08 E. Khashoggi Industries Methods for uniformly dispersing fibers within starch-based compositions
JPH09241706A (ja) * 1996-03-04 1997-09-16 Toshiba Tungaloy Co Ltd 孔付き切削工具用焼結体の製造方法
US5709827A (en) * 1992-08-11 1998-01-20 E. Khashoggi Industries Methods for manufacturing articles having a starch-bound cellular matrix

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60162623A (ja) * 1984-02-03 1985-08-24 Sintokogio Ltd ブロ−成形型及びその型に用いられる模型の製造法
DE3806805A1 (de) * 1988-03-03 1989-09-14 Feldmuehle Ag Bauchiges brennerrohr fuer metalldampfentladungslampen
JPH0324203A (ja) * 1989-06-20 1991-02-01 Tokin Corp 中空部を有する焼結体の製造方法
JPH08143911A (ja) * 1994-11-15 1996-06-04 Daido Steel Co Ltd 孔部を有する金属部材の製造方法及び金属焼結体
JP2955754B1 (ja) * 1998-06-01 1999-10-04 有限会社モールドリサーチ 金属粉末の射出成形用組成物と、その組成物を用いた射出成形及び焼結法
JP3854777B2 (ja) * 2000-04-05 2006-12-06 オリンパス株式会社 金属粉末焼結体の製造方法及び金属粉末焼結体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4451418A (en) * 1981-08-04 1984-05-29 Ngk Insulators, Ltd. Method for forming a green body of ceramic arc tubes used for a metal vapor discharge lamp and a molding die for forming said tube
US5618341A (en) * 1992-08-11 1997-04-08 E. Khashoggi Industries Methods for uniformly dispersing fibers within starch-based compositions
US5709827A (en) * 1992-08-11 1998-01-20 E. Khashoggi Industries Methods for manufacturing articles having a starch-bound cellular matrix
JPH09241706A (ja) * 1996-03-04 1997-09-16 Toshiba Tungaloy Co Ltd 孔付き切削工具用焼結体の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 1998, Nr. 01, 30. Januar 1998 (1998-01-30) & JP 09 241706 A (TOSHIBA TUNGALOY CO LTD), 16. September 1997 (1997-09-16) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118107042A (zh) * 2024-04-14 2024-05-31 江苏汇浦新材科技有限公司 一种氮化硅陶瓷球的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004014017B4 (de) 2006-12-07
WO2005089985A3 (de) 2006-05-04
US20070060463A1 (en) 2007-03-15
DE102004014017A1 (de) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005089985A2 (de) Verfahren zur herstellung metallischer und keramischer hohlkörper
DE102008047118A1 (de) Herstellungsverfahren für ein Lackieranlagenbauteil und entsprechendes Lackieranlagenbauteil
DE102009028105A1 (de) Generatives Verfahren zur Serienfertigung von metallischen Bauteilen
EP3539744A1 (de) Hohlprofil-verbundtechnologie
WO2018069411A1 (de) Verfahren zum herstellen eines gegenstandes mittels laserschmelzen
DE102015116925A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen mit additiven und subtraktiven Fertigungsverfahren
DE112010001446B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbuchse aus Metallmatrix-Verbundwerkstoffund Verfahren zur Herstellung derselben
DE10120172C1 (de) Herstellung von Bauteilen durch Metallformspritzen (MIM)
EP3482905B1 (de) Formwerkzeug sowie verfahren zum formen eines bauteils
EP1934007B1 (de) Verfahren zur herstellung eines gegenstandes aus mindestens einem selbständigen beweglichen teil und einem fixierteil
EP3539743B1 (de) Hohlprofil-verbundtechnologie
AT523694B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils
DE102020004442A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum additiven Fertigen von Bauteilen
EP4141273B1 (de) Verfahren zum herstellen einer anordnung für einen walzenkörper einer industriellen walze, anordnung, endvorrichtung und industrielle walze
DE102012007547A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Hybridformteils und ein Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens
DE19703177C2 (de) Verfahren zur Herstellung von keramischen oder pulvermetallurgischen Bauteilen
EP2643114B1 (de) Verfahren zur herstellung von hochtemperaturbeständigen triebwerksbauteilen
AT403692B (de) Verfahren zur herstellung von keramischen formkörpern
DE102004062645A1 (de) Verfahren zur Herstellung von keramischen Formkörpern auf Basis sinterfähiger Pulver
AT525599B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Metallpulver und/oder Keramikpulver
DE4406017C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines keramischen oder pulvermetallurgischen Bauteils
EP4106988B1 (de) Presswerkzeug und verfahren zur herstellung eines kugeligen grünlings
DE102016216882A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Hydraulikkomponente und Hydraulikkomponente
EP3954480A1 (de) Additiv hergestelltes formteil mit ausgeschäumtem hohlraum
DE102022207102A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines hybriden Bauteils

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11533057

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11533057

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase