DE2258485C3 - - Google Patents

Description

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dichten in dem Behälter um die Oberfläche eines ankleben.

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T^Si^SKSiudi 1, dadurch ge- ,5 schaffen, welches die ^stellung auch komp ex gekennzeichnet, daß der Behälter nach dem Ein- staltet«· Dauerformen ohne ^™&**· "»**?«»- bringen des keramischen Modells und der Pulver- dere ohne das Ankleben der Metallmischung an dem charge evakuiert wird und daß die Evakuierung Modell gestattet

vor dem Verdichten ausgeführt wird. Diese Aufgabe wird erfmdungsgemaß dadurch ge-

ao löst, daß die pulverformige Charge vor dem Erhitzen und' Verdichten in dem Behälter um die Oberfläche

_era€s gegebenenfalls geteilten keramischen Modells

angeordnet und verdichtet wird.

Nach einer vorteilahften Ausgestaltung des Veras fahrens nach der Erfindung wird der Behälter nach

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel- dem Einbringen des keramischen Modells und der len von aus einer Metallegierung bestehenden Gieß- Pulvercharge evakuiert, wobei die Evakuierung vor und Preßformen, bei welchem eine Charge aus pul- dem Verdichtungsvorgang ausgeführt wird,
verförmigem Legierungsmaterial in einem Behälter Das Verfahren nach der Erfindung beinhaltet den

auf die Verdichtungstemperatur erhitzt und auf ange- 30 beträchtlichen Vorteil, daß es mit Hilfe des gegebenähert 100% ihrer theoretischen Dichte verdichtet nenfalls auch geteilten keramischen Modells nunmehr _wird. möglich geworden ist, auch komplexe Formen herzu-

Zur Vermeidung der Nachteile früher gebräuchli- stellen, ohne daß das Auftreten von Störungen zu becher Herstellungsverfahren für Gieß- und Preßfor- fürchten ist, während die Herstellung derartiger kommen, bei welchem von einem hölzernen Modell auf 35 plexer Teile wegen des Erfordernisses nach geteilten geeignete Weise Rohformen aus verschiedenen bzw. gegliederten Modellen bisher an der Werkstoff-Werkstoffen hergestellt wurden, die in Gesenk- frage scheiterte, da das Zusammenfügen metallischer schmieden oder Pressen einer Rohbearbeitung unter- Modelle aus einer Vielzahl von Einzelteilen erst zogen wurden und anschließend zur Fertigstellung recht zu unwirtschaftlich war.
einer weiteren Feinbearbeitung zugeführt werden 40 Ein Ausführungsbeispiel eines mit Hilfe des Vermußten, um die endgültige Gestalt des Erzeugnisses fahrens nach der Erfindung hergestellten keramizu erhalten, ist es aus der schweizerischen Patent- sehen Modells sowie eine schematische Abbildung schrift 253 056 bereits bekannt, Kokillen, d. h. Guß- zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens formen von einfacher geometrischer Gestalt, durch sind Ln der Zeichnung dargestellt und werden im fol-Heißpressen von Leichtmetallpulvern zu erzeugen. 45 genden näher beschrieben. Es zeigen
Bei diesem bekannten Verfahren wird um ein zweck- F i g. 1 A und 1 B eine Aufsicht bzw. einen Schnitt

mäßigerweise aus Eisen oder anderen Metallen her- durch ein mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahgestelltes Modell ein Leichtmetallpulver wann ge- rens hergestelltes keramisches Modell,
preßt und gesindert, so daß eine Kokille erhalten F i g. 2 eine schematische Darstellung eines Behäl-

wird, die auch im geglühten Zustand eine hinrei- 50 ters mit einem darin angeordneten Modell und
chende Zugfestigkeit und eine ausreichende Härte Fig.3 eine fotografische Aufnahme einer mit besitzt. Dieses bekannte Verfahren ist jedoch auf die Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestell-Herstellung geometrisch einfach gebildeter Formen ten Dauerform.

beschränkt und gestattet nicht die Herstellung korn- Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfin-

plexer Teile. 55 dung dient ein Behälter, in welchem ein keramisches

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 758 141 Modell mit einer der angestrebten Ausbildung der ist die Herstellung von Gegenständen aus pulverför- Form entsprechenden Oberfläche enthalten ist. In migen Metallen durch isostatisches Verdichten der diesem Behälter wrrd im Bereich der Oberfläche des Metallpulver in einem Druckbehälter bei erhöhten keramischen Modells eine Pulvercharge angeordnet, Temperaturen bekannt. Bei diesem bekannten Ver- 60 die aus dem Material der herzustellenden Form in fahren wird die Pulvercharge in einem Behälter auf Pulverform besteht, wobei mit Vorteil auch Pulvereine unterhalb der Schmelztemperatur der Pulver- Chargen aus vorlegierten Pulvern verwendet wsrden. charge liegende Temperatur erhitzt, worauf der Be- Zur erfindungsgemäßen Herstellung von Gieß- und

halter und die darin enthaltene Pulvercharge in ein Preßformen wild ein Modell aus einem keramischen Druckgefäß überführt werden, in welchem der Druck 65 Werkstoff hergestellt, welches die für die herzustelso weit erhöht wird, daß die Pulvercharge bis zu einer lenden Dauerformen angestrebte Gestalt aufweist. 95 °/o ihrer theoretischen Dichte betragenden Dichte Obgleich verschiedene keramische Werkstoffe ververdichtet wird. Dieses bekannte Verfahren ist nicht wendet werden können, werden derartige keramische

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Werkstoffe bevorzugt die bei Druckbeanspruchun- Preßling wird anschließend bei erhöhten Temperatugen und erhöhten Temperaturen form- bzw. gestalts- ren zwecks Sintern und Verdichten gebrannt Zwei beständig sind. Aus diesem Grunde werden tonerde- keramische Modelle 10 wurden zusammen mit einem reiche keramische Werkstoffe bevorzugt, insbeson- Legierungspulver 14 in einen zylindrischen Behälter dere solche, die 95 % Al₂Oj mit SiO₂ als Bindemittel 5 aus Flußstahl eingebracht Das Legierungspulver 14 enthalten. Nach der Herstellung des keramischen besaß eine Korngröße angenähert 0,2 mm und wurde Modells in der angestrebten Gestalt wird da.^c Modell unter Füllung des Behälters am die Modelle 10 derart in den Behälter eingebracht, daß die Ober- herum angeordnet Die Zusammensetzung des Pulfläche des Modells, welches die angestrebte Ausbil- vers 14 entsprach der vorstehend als Beispiel gedung der herzustellenden Form zeigt, dicht an der io nannten Nickelsuperlegierung.
Pulvercharge angeordnet ist Selbstverständlich ent- Ein in Fig.2 mit 16 bezeichnetes dünnes Blech spricht die Zusammensetzung der Pulvercharge der- aus Flußstahl wurde, wie in F i g. 2 dargestellt, zur jenigen Legierungszusammensetzung, welche die fer- Trennung der Modelle 10 angeordnet Das Blech 16 tige Form besitzen soll. Der Behälter wird zur Ent- wird vorteilhafterweise bei der Ausführung des erfinfernung aller darin enthaltenen Feuchtigkeit evaku- 15 dunsgemäßen Verfahrens benutzt, um die Stellung iert und anschließend gegen die Atmosphäre abge- der Modelle innerhalb des Behälters zu bezeichnen dichtet. Darauf erfolgt die Erhitzung der Pulver- und um das Entfernen und die Trennung nach VoI-charge, die beispielsweise bei Temperaturen zwi- lendung der Verdichtung zu erleichtern,
sehen 982 und 1260° C durchgeführt wird, wenn die Die in F i g. 2 dargestellte Vorrichtung wurde so-Pulvercharge aus dem Pulver einer Nickelsuperlegie- ao dann zur Entfernung jeglicher Feuchtigkeit aus dem rung mit 0,18 ° β Kohlenstoff, 15,0 % Kobalt, 4,7 % Behälterinneren evakuiert, worauf der Behälter abge-Titan, 5,5 °/o Aluminium, 10,0 °/o Chrom, 2,0 ⁰Zo Mo- dichtet wurde. Der abgedichtete Behälter wurde dann lybdän, 0,014 °/o Bor, 0,06 °/o Zirkon, 1,0 % Vana- in einen nicht dargestellten Ofen gebracht und sechs dium, Rest Nickel, besteht. Haben der Behälter und Stunden lang bei einer Temperatur von etwa die Pulvercharge ihre Verdichtungstemperatur er- »5 1190⁰C erhitzt. Er wurde dann in einen Autoklav reicht, die vorstehend für ein spezielles Beispiel an- gebracht und bei Anwendung eines mittels Druckgegeben wurde, so erfolgt die vorzugsweise isostati- mitteln erzeugten Druckes von etwa 9,63 kg/mm² sehe Verdichtung des Behälters und der Pulver- wurden der Behälter und die Charge zwecks Erziecharge. Zur Ausführung der isostatischen \erdich- lung einer Teilchendichte von angenähert 100% des tung werden der Behälter mit der darin enthaltenen 30 theoretischen Wertes verdichtet. Als Druckmittel Pulvercharge in ein Druckgefäß eingebracht, in wel- wurde gasförmiger Stickstoff verwendet. Nach der chem die Verdichtung mit Hilfe eines bekannten Verdichtung wurde die Vorrichtung aus dem Druck-Durckmittels erfolgt. Infolge der Verdichtung wer- gefäß entnommen und bei Raumtemperatur abgeden Dichten von etwa 100%> der theoretischen kühlt. Darauf wurde der gewonnene Preßling an dem Werte, jedoch in jedem Fall von wenigstens 98 °/o der 35 Trennblech getrennt und wurden die keramischen theoretischen Werte erreicht. Nachdem die Verdien- Modelle entfernt, um zwei Preßlinge freizulegen, detung abgeschlossen ist, wird das keramische Modell ren Oberflächen der Modellgestalt entsprachen. Der aus der verdichteten Pulvercharge entnommen, um in F i g. 3 mit 18 bezeichnete Preßling stellt eine kondie nun verdichtete Oberfläche der Pulvercharge frei- kave Gieß- oder Preßform mit einer Oberfläche dar, zulegen, welche die Gestalt des Modells smgenom- 40 welche keine oder nur geringe Nachbearbeitung men hat zwecks Verwendung bei der Zahnradherstellung be-AIs typisches Ausführungsbeispiel der Erfindung nötigt. Bei der Anwendung isostatiecher Verdichtung ist ein festes keramisches Modell 10 in Gestalt eines können Dichten von, etwa 100% der theroretischen Zahnrades, wie in Fig. 1 A und 1 B dargestellt, aus Werte erreicht werden. Deshalb gleicht die in Fig. 3 einer keramischen Zusammensetzung, bestehend aus 45 abgebildete Form in jeder Hinsicht einer herkömm-95 % Tonerde und 5 % SiO₂ hergestellt worden, wo- Hch hergestellten Form, welche mittels Grob- und bei SiO₂ als Bindemittel diente. Die erfindungsgemäß Feinbearbeitung aus einem Gußerzeugnis aus der zu verwendenden keramischen Körper werden durch gleichen Legierung erzeugt wurde. Bei der in die Herstellung eines grünen Preßlings aus einer Mi- F i g. 3 abgebildeten Form ist keine oder nur eine geschung aus Tonerde- und SiO₂-TeiIchen erzeugt. Der 50 ringe Bearbeitung erforderlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

zur Herstellung von komplexen Gieß- und Preßfor- Patentanspriiche: ««» *&*- da eS "** ™ ""*««*- Modelle verwendet. . . »».,,-_ , ,, , , , · »<r» Rj»i der Suche nach einem geeigneten Modell für

1. Verfahren zum Herstel en von aus einer Me- Bei der aucue u* «„statischen Verdichnmoc

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