DE2733009B1

DE2733009B1 - Verfahren und Anordnung zum Strangpressen eines granulierten,vorzugsweise pulvermetallurgischen Werkstoffes

Info

Publication number: DE2733009B1
Application number: DE2733009A
Authority: DE
Inventors: Klaus Lichtinghagen; Werner Waldhueter
Original assignee: Glacier GmbH Deva Werke
Current assignee: Federal Mogul Deva GmbH
Priority date: 1977-07-21
Filing date: 1977-07-21
Publication date: 1978-07-13
Also published as: IL55195A0; US4217140A; FR2397905B1; CS225105B2; IT7868306A0; IE47738B1; IT1108598B; JPS5649963B2; JPS5421909A; IE781443L; SE7803736L; SE447457B; IE790640L; IE48105B1; FR2397905A1; AT363301B; DD138156A5; ATA213278A; IL55195A; GB1591128A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Es ist bekannt, pulvermetallurgische Werkstoffe in der Art zu verpressen, daß zunächst in geeignete Formen vorgepreßte Preßlinge hergestellt werden, die dann einem nachgeschalteten kalten oder warmen Strangpressen unterzogen werden (vgl. z. B. Laue/ S t a e η g e r, »Strangpressen. Verfahren—Maschinen— Werkzeuge«, Düsseldorf, 1976, S. 179/180, Abschn. 3.6). Bekannt ist auch, anstelle solcher Preßkörper in dosenförmige Behälter abgefüllte Pulver zu verwenden, die in den Behältern gleichzeitig verfestigt und ausgepreßt werden (vgL z. B. DE-PS 17 58 540). Diesen Verfahren ist gemeinsam, daß vor dem Strangpreßvorgang zunächst die Vorerzeugung eines Preßkörpers (mit oder ohne Hülle) durchgeführt werden muß und in einem hiervon vorrichtungstechnisch getrennten Arbeitsgang erst eine Strangverpressung erfolgen kann. Überdies ist bei der Verwendung von mit einem Überzug versehenen Preßkörper auch noch die Entfernung der Hülle nach dem Auspressen erforderlich.

Bekannt ist weiterhin das Formen von Stangen aus mit Plastifizierungsmitteln versetztem Pulver mittels einer Matrize, wobei durch die Verwendung der Plastifizierungsmittel dabei allerdings eine Herabsetzung der Pulverdichte und bisweilen die Bildung unerwünschter Zwischenräume zwischen den Pulverteilchen mit einer Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften der erzeugten Körper auftreten kann.
Weiterhin ist auch ein Strangpressen aus erhitztem Pulver bekannt, das zwar zu einem Endprodukt mit guten Werkstoffeigenschaften führt, wobei die verwendete hohe Temperatur jedoch eine große Beanspruchung der Werkzeuge sowie Schwierigkeiten beim Einhalten enger Toleranzen und glatter Oberflächen bewirkt, weshalb solche Verfahren nicht sehr wirtschaftlich durchführbar sind.

Aus der DE-AS 25 24 412 ist ein Verfahren für ein direktes und unmittelbares Verarbeiten von Metallpulver zu einem kontinuierlich herstellbaren Strang bekannt. Dabei wird das Metallpulver kontinuierlich in ein Gesenk eingebracht und mittels eines Preßstempels gegen einen Stopfen verdichtet, der das untere Ende der Gesenkbohrung verschließt. Sobald sich in dieser ein erstes Teilstück einer Stange gebildet hat, das mit der Gesenkwandung einen genügend großen Reibungswiderstand dafür aufweist, um einen bestimmten und vorgegebenen Verdichtungsdruck standzuhalten, wird der Stopfen entfernt und seine Funktion von den dann im Gesenk verbleibenden, mit der Gesenkwandung zusammenwirkenden Stangenabschnitten übernommen. Durch kontinuierliche Stempelhübe wird das Metallpulver zu Preßkörpern verdichtet, wobei bei jedem Stempelhub die Stange um ein Stück aus dem Gesenk

ORIGINAL INSPECTED

herausgeschoben wird. Nach ihrem Austritt aus dem Gesenk erfolgt eine radiale Entspannung der verdichteten Stange, die schließlich in eine Sintereinheit eingeführt und nach deren Durchlauf in einer Kalibriereinrichtung stranggepreßt wird. Der Verdichtungsdruck im Gesenk wird durch Steuerung der Hublänge des Preßstempels einem vorgegebenen Verdichtungswert angepaßt. Sobald bei Ausführung des bekannten Verfahrens jedoch der in der Sintereinheit zwischen Stange und der sie umgebenden Wandung aufgebaute ι ο Reibungswiderstand größer ist als der durch den Längenabschnitt der Stange innerhalb des Gesenkhohlraums aufgebaute Reibungswiderstand, kann es innerhalb des Bereiches der Radialentspannung, welcher der Sintereinheit vorgeschaltet ist, zu kritischen Verhältnissen kommen, die im ungünstigsten Fall zu einem Bruch der Stange führen können; die Verdichtungsverhältnisse innerhalb des Gesenkes werden zumindest aber derart beeinflußt, daß über die Stangenlänge Dichteunterschiede auftreten können. Überdies ist der bauliche Aufwand bei dem bekannten Verfahren wegen des Vorsehens zweier Entspannungszonen nach dem Gesenk und nach der Kalibriereinrichtung relativ groß, und auch die durch die Gesenklänge und durch die Länge der nachgeordneten Sintereinheit bestimmte Länge der 2> Gesamtanlage, die verwendet werden muß, recht erheblich.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dieses bekannte Verfahren (nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs) derart zu verbessern, jo daß es unter weitgehender Vermeidung seiner Nachteile einfacher und sicherer sowie mit hohem Wirkungsgrad durchführbar ist, bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist und gegenüber den π bekannten Vorrichtungen besonders kurz aufgebaut ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der einleitend genannten Art durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 und bei einer Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 6 gelöst. Durch die Erfindung wird zunächst die für den Ablauf des Verfahrens kritische Entspannungszone vor der Sintereinheit völlig eingespart. Weiterhin wird auch die Länge der Gesamtanlage 4> wesentlich reduziert, da für die Gesenklänge im wesentlichen nurmehr der eigentliche Verdichtungsbereich maßgeblich ist. Dadurch, daß der Gegendruck für die Verdichtung durch die gesamte Reibung innerhalb des Strangpreß-Gesamtwerkzeuges erzeugt wird, kann der in der Sintereinheit durchgeführte Diffusionsprozeß bei einer weiteren Verdichtung des Werkstoffes stattfinden, wodurch sich der Wirkungsgrad des Verfahrens wesentlich erhöht. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist ein kontinuierlicher Strang erzeugbar, der an jeder beliebigen Stelle einen vergleichsweise hohen Raumerfüllungsgrad und gleichzeitig eine relativ große Gleichmäßigkeit der technologischen Eigenschaften des Werkstoffes über seine ganze Länge hinweg aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren bo ermöglicht somit unmittelbar vom Pulvergemisch ausgehend in einem Vorgang das Kalt- und Warmpressen des Granulates, wobei das Sintern und das Strangpressen nicht mehr als voneinander getrennte Vorgänge vorgenommen werden müssen. Der Gegendruck für die Verdichtung wird durch die gesamte Reibung innerhalb des Strangpreß-Gesamtwerkzeuges aufgebracht. Hierbei nimmt die Reibung aus der Herstellungslänge des Gesenkes ebenso teil wie die Reibung innerhalb des Sinterteiles. Die entstandenen Preßkörper werden dann nacheinander in die unmittelbar angeschlossene Sinterzone eingeschoben. Hierdurch wird zunächst die eigentliche Verdichtung im kalten Zustand erreicht, wie man sie sonst unter hydraulischen Pressen etwa für die Erzeugung von Preßkörpern verwendet. Die in die Erwärmungszone eingeschobenen Preßkörper werden dort auf eine Temperatur von etwa 650 bis 700⁰C aufgeheizt, die jedoch in Abhängigkeit von dem zu verpressenden Werkstoff einzustellen ist. Hierbei findet der Diffusionsprozeß bei einer weiteren Verdichtung des Werkstoffes statt; gleichzeitig wirken sich auch hier die Wandreibung und der Reibungswiderstand im Strang gegen die kontinuierlich aufgebrachte Verdichtung vom Preßkörper her aus.

Vorzugsweise erfolgt die Aufheizung des Werkstoffstranges in der Sintereinrichtung durch mittelfrequente Induktion, wobei die jeweils anzuwendende Mittelfrequenz in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des zu verarbeitenden Werkstoffes geeignet zu wählen ist. Für Werkstoffe mit Bronzematrix z. B. empfiehlt sich vorzugsweise die Verwendung einer Mittelfrequenz von ca. 1OkHz.

Die mittlere Sintergeschwindigkeit des Stranges zeigt starke Einflüsse auf den Raumerfüllungsgrad und auf die technologischen Daten des erzeugten Produktes. Es hat sich gezeigt, daß die günstigsten und wirtschaftlichsten Werte bei Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer mittleren Stranggeschwindigkeit von 1,2 m/h und bei einem Durchlaufweg durch die Sintereinheit von 120 mm erreicht werden können.

Da die Kalibrierung ohne eine direkte Kühlung erfolgt, weist der Strang eines beispielsweise verarbeiteten Granulates, das auf eine Temperatur zwischen 650 und 700⁰C im Warmpreßbereich aufgeheizt worden war, eine Austrittstemperatur von ca. 550⁰C auf. Vorteilhafterweise wird der Werkstoffstrang nach Austritt aus der Kalibriereinrichtung durch eine nachgeschaltete Kühlstrecke geführt. Dabei empfiehlt es sich, einen unmittelbaren Kontakt zu der nachgeschalteten Kühlung zu vermeiden, so daß dort lediglich die umströmende Luft abkühlt. Dies entspricht einer Wärmebehandlung, bei der sich das Material entspannen kann, wodurch sich eine besonders große Gleichmäßigkeit im erzeugten Strang erzielen läßt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gleichermaßen für die Herstellung massiver wie hohler Stränge anwendbar. Die Profilform des erzeugten Stranges ist dabei eine Frage der Ausbildung des Gesenkes für die Kaltverfestigung und der Ausbildung der Kalibriereinrichtung. Neben runden, quadratischen oder vieleckigen Formen lassen sich auch alle geeigneten Hohlprofile, insbesondere Rohre, herstellen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß deren Mundstück aus einer NiCrCo-Legierung besteht: Diese Legierung ist in besonderer Weise hitzebeständig, was wichtig ist, da die Mundstücke selbst nicht gekühlt sein sollen und deshalb eine geeignete Auswahl des Werkstoffs für das Mundstück sehr wesentlich ist. In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch die Kalibriereinrichtung aus mehreren hintereinander angeordneten, auswechselbaren Mundstücken bestehen, wodurch eine schnelle Auswechselbarkeit der einzelnen Mundstücke auch bei aufgeheiztem Gesenk gewährleistet wird.

Bei einem Vergleichsversuch, bei dem zwei verschiedene granulierte Werkstoffe einmal heißgepreßt, dann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter sonst

Tabelle 1

gleichen Bedingungen stranggepreßt wurden, ergaben sich die in Tabelle 1 gezeigten Werte.

Legierung	erfindungs	Werkstoff 2	erfindungs
Werkstoff 1	gemäß		gemäß
	gepreßt	heißgepreßt	gepreßt

Herstellungsverfahren
heißgepreßt

Dichte 93% 95% 92% 95%

Brinellhärte 70±10 70+10 50±15 60±5 Druckfestigkeit (N/mm*) 3923 ±39,2 431,5 ±14,7 274,6 ±29,4 304 ±9,8 Zugfestigkeit (N/mm2) 83,3 ±4,9 88,3 ±2,9 34,3 ±4,9 103,0 ±4,9

(Preßlänge 120 mm)

Wie aus Tabelle 1 entnehmbar ist, weist der nach dem erflndungsgemäßen Verfahren gepreßte Strang gegenüber dem mit einem herkömmlichen Heißpreßverfahren erzeugten Strang bei beiden Legierungen verbesserte Werte bezüglich Dichte, Druckfestigkeit und Zugfestigkeit auf, bei einem der Werkstoffe überdies auch einen erheblichen Anstieg in der Brinellhärte. Aus der gezeigten Aufstellung sind die mit dem erflndungsgemäßen Verfahren erreichbaren vorteilhaften technologischen Eigenschaften der erzeugten Stränge gegenüber solchen, die mit herkömmlichen Heißpreßverfahren erzielt werden, gut ersichtlich.

Neben der Verbesserung in den technologischen Eigenschaften ergibt sich aber auch bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine erheblich verbesserte Wirtschaftlichkeit der Herstellung. So wurde bei einem Vergleichsversuch, der von einer normalen Tagesleistung auf einer hydraulischen Presse bei Anwendung eines herkömmlichen Heißpreßverfahrens ausging, bei diesem bekannten Verfahren (preßtechnische Erzeugung unter hydraulischen Pressen) bei einem Vergleichswerkstoff mit Nenndurchmesser 16 mm auf den hydraulischen Pressen eine Tagesleistung erzielt, die bei Anwendung des erflndungsgemäßen Strangpreßverfahrens um mehr als das 2,5fache gesteigert werden konnte. Der daraus resultierende Herstellungspreis pro kg erzeugten Produktes konnte durch Anwendung des erflndungsgemäßen Verfahrens um fast 50% gesenkt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung schematisch noch näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erflndungsgemäßen Verfahrens in Prinzipdarstellung im Querschnitt,

Fig.2 eine zweite Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Kalibriereinrichtung, die mehrere auswechselbare Mundstücke aufweist, in prinzipieller Darstellung im Querschnitt.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung weist einen oben angeordneten konischen Fülltrichter 1 auf, der unten in eine als Gesenk ausgebildete runde öffnung 2 einmündet, sowie Kühlkanäle 3, die die Wandung sowohl des Fülltrichters 1 als auch des Gesenkes 2 umlaufen, um dort bei der Erzeugung des Preßkörpers die gewünschte Kaltverdichtung sicherzustellen. Die Kühlung in diesem Bereich hat auch noch die Aufgabe, eine Oxydation des unverdichteten Pulvers und eine weitere Oxydation in der Trennebene durch Einwirkung erhöhter Temperatur zu verhindern.

In der in Fig. 1 gezeigten Darstellung ist der Fülltrichter 1 und das Gesenk 2 in zwei zueinander passend ausgebildeten Werkzeugteilen 4 und 5 ausgeformt, die in geeigneter Weise aneinander befestigt sind

jo und die zusammen den eingangsseitigen Teil der Vorrichtung darstellen. Die aus den Werkzeugteilen 4 und 5 gebildete Einheit ist auf ein Teil 6 aufgesetzt, in dem zentral eine an die Bohrung des Gesenkes 2 unmittelbar anschließende Bohrung 7 gleichen Quer-

j) schnittes vorgesehen ist. Um die Wandung der Bohrung 7 ist konzentrisch eine kreisringförmige Aussparung zur Aufnahme eines Heizmediums oder einer Heizeinrichtung (etwa einer Induktionsspule) angeordnet Man könnte hier aber auch statt dessen eine Vielzahl von

4(i Bohrungen 8 o. ä. vorsehen, deren Mittelachsen jeweils parallel zur Mittelachse der Bohrung 7 verlaufen (in F i g. 1 ist der Fall einzelner Bohrungen gezeigt). Die Bohrungen 8 bzw. die Aussparung können Ober öffnungen 9 oben bzw. 10 unten am Werkzeugteil 6 mit einem außen um den Werkzeugteil 6 angeordneten Ringkanal 11 (über die öffnungen 9) bzw. mit einem unten am Werkzeugteil 6 ausgebildeten Ringspalt 12 (über die öffnungen 10) in Verbindung stehen, durch die z. B. die Zufuhr eines strömenden Wärmemediums in die Bohrungen bzw. die Aussparung und die Ableitung dieses Mediums nach Abkühlung während des Prozesses gewährleistet ist. Als Kühlmedium können hierbei vorzugsweise Heißgase oder Heißdämpfe unter erhöhtem Druck eingesetzt werden. Jedoch wäre in der Aussparung auch die Anwendung einer Induktionsspule (wie in Verbindung mit F i g. 2 gezeigt) als Heizeinrichtung möglich. Die Zentralbohrung 7 im Werkzeugteil 6 stellt innerhalb der Vorrichtung in dem Bereich, der außen von dem Heizmantel umgeben ist, die Warm-

bo preß- und Sinterzone dar.

Am unteren Ende des durch die öffnung 7 ausgebildeten Warmpreßkanals ist eine Kalibriereinrichtung angeordnet, die ein Mundstück 13 aufweist das über ein Halteteil 14 justiert ist. Der Kalibriereinrich-

b5 tung schließt sich eine aus zwei miteinander verbundenen Teilen 15 und 16 gebildete Kühleinrichtung an, die eine zentrale Bohrung 17 aufweist, deren Durchmesser größer als der Austrittsdurchmesser des Mundstückes

13 und des ihm nachgeschalteten zentralen Durchtrittkanals im Halteteil 14 ausgebildet ist. Hierdurch wird vermieden, daß der aus dem Mundstück 13 bzw. dem Halteteil 14 austretende, bereits kalibrierte Werkzeugstrang mit der Wandung der zentralen Bohrung der aus den Teilen 15 und 16 gebildeten Kühleinrichtung in Berührung kommt. In der Kühleinrichtung selbst ist bei der dargestellten Ausführungsform ein Ringkanal 18 konzentrisch um die zentrale Bohrung 17 angeordnet, in dem das gewünschte Kühlmittel zirkulieren kann. ι ο

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Teile, die Teilen bei der Vorrichtung nach F i g. 1 entsprechen oder ihnen analoge Funktionen ausüben, mit gleichen Bezugszeichen wie dort versehen.

Auch hier ist wieder ein eingangsseitig angeordneter Fülltrichter 1 vorgesehen, der über einen automatischen Füllschuh 19 laufend von oben her mit frischem Granulat gespeist wird. Zentral zum Fülltrichter 1 ist ein Preßstempel 20 angeordnet, der in F i g. 1 zwar nicht dargestellt wurde, zu der dort vorhandenen Vorrichtung aber gleichermaßen zu verwenden ist. Dieser Preßstempel wird laufend von einer (in F i g. 2 ausgezogen dargestellten) oberen Stellung bewegt. Beim Hochbewegen des Preßstempels in seine obere Lage wird jeweils ab dem Zeitpunkt, wo die untere Stempelendfläche in den Fülltrichter einläuft, ein seitliches Nachrutschen von Granulat in die zentrale Gesenkbohrung 2 ermöglicht, wodurch diese Gesenkbohrung dann mit Granulat aufgefüllt wird. Sobald der Preßstempel 20 seine obere Stellung erreicht hat, findet eine Bewegungsumkehr bei ihm statt und er wird nunmehr wiederum nach unten in Richtung auf die Bohrung des Gesenkes 2 hin abgedrückt. Dabei wird das dort und im Trichter unter dem Stempel vorhandene Granulat, soweit es nicht im Trichter seitlich ausweichen kann, durch den Stempel in das Gesenk hinein verdichtet, wodurch dort ein Vorpreßkörper entsteht, der sich nach unten hin auf dem vorher hergestellten Preßkörper abstützt, der seinerseits wiederum sich auf dem ihm vorangegangenen Preßling abstützt.

Bei der beim Herablaufen des Stempels 20 erfolgenden Verdichtung des Granulates in der Gesenkbohrung 2 und der dabei erfolgenden Herstellung eines Preßkörpers wird dieser gleichzeitig gegenüber dem unter ihm liegenden, bereits eingeschobenen Preßkörper in Richtung auf den Werkzeugausgang hin eingeschoben. Durch die kontinuierliche Auf- und Abwärtsbewegung des Stempels 20 sowie die dabei laufend erfolgende Herstellung von Vorpreßkörpern findet also eine schrittweise Einschiebung vorgepreßten Materials in die Vorrichtung hinein statt. Im Gegensatz zu der Darstellung in F i g. 1 beginnt bei der Vorrichtung nach F i g. 2 die Gesenkbohrung 2 nicht bereits in dem Werkzeugteil, das den Fülltrichter 1 beinhaltet, sondern erst in dem sich an den Fülltrichter 1 anschließenden Werkzeugteil 6. Sie verläuft durch das ganze Teil 6, wobei sie in einem gewissen Abstand vom oberen Ende des Teiles 6, auf dem der Fülltrichter 1 aufsitzt, bis zum unteren Ende (an dem die Kalibriereinrichtung sitzt) t>o von einer Induktionsspule 21 mit einem gewissen radialen Abstand zentrisch umschlossen wird.

Der oben auf dem Teil 6 ausgebildete kegelförmige Fülltrichter 1 ist auf der Innenseite eines Teiles 22 ausgeformt, das seinerseits wiederum von einer aus Teilen 4 und 5 bestehenden Einrichtung umgeben und in dieser gehalten sowie mittels in dieser ausgebildeter Kühlkanäle 3 außen kühlbar ist. Bei der in Fig.2 dargestellten Vorrichtung geht der (obere) Teil der zentralen Bohrung 2 im Werkzeugteil 6, in dem die Verdichtung des Granulates und die Herstellung von Vorkörpern ohne Erwärmung erfolgt, direkt über in den für das Warmpressen und das Sintern vorgesehenen Teil der Bohrung, der außen von der Induktionsspule umschlossen ist und innerhalb dessen der durchgeführte Strang erwärmt werden kann. Am Ende des Werkzeugteiles 6 ist eine Kalibriervorrichtung mit hier drei nacheinandergeschalteten, einzeln auswechselbaren Mundstücken 23, 24 und 25 vorgesehen, deren letztes (Mundstück 25) noch einmal eine Durchmesserverkleinerung aufweist. Unmittelbar an diese Mundstücke ist dann wiederum die aus zwei miteinander verbundenen Teilen 15 und 16 bestehende Nachkühleinrichtung mit konzentrisch verlaufendem Kühlkanal 18 und gegenüber dem Auslaßquerschnitt des letzten Mundstücks 25 vergrößertem Querschnitt ihrer Innenbohrung 17 vorgesehen. Auch hierdurch wird wiederum erreicht, daß der aus dem letzten Mundstück 25 mit einer dort noch auftretenden Kalibrierverdichtung austretende, kalibrierte Endlosstrang nicht mehr mit den Wänden der Kühleinrichtung in Berührung kommt, wodurch er lediglich durch die ihn umströmende Luft abkühlt. Hierdurch wird eine Wärmebehandlung erzielt, bei der eine völlige Entspannung des Materials stattfinden kann, wodurch sich eine besonders gute Gleichmäßigkeit des Materials ergibt.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen sind für die Erzeugung von Vollsträngen ausgelegt. Völlig analog lassen sich aber auch Hohlstränge, z. B. Rohrquerschnitte erzielen, wenn entsprechende Mundstücke in Verbindung mit den sonst für die Erzeugung von Hohlquerschnitten erforderlichen Änderungen im Gesenk bzw. im Teil 6 verwendet werden.

Ein zwischen der Induktionsspule 21 und der äußeren Wandung 26 der Vorrichtung ringförmig ausgebildeter Luftspalt 27 ermöglicht es, die Außenwand 26 der Gesamtvorrichtung trotz der Strangaufheizung auf relativ niedriger Temperatur zu halten.

Beim Einsatz der in den F i g. 1 oder 2 gezeigten Vorrichtungen werden die bei jedem Hub des Preßstempels 29 erzeugten Vorpreßkörper kontinuierlich und aneinanderliegend schrittweise in die Erwärmungszone innerhalb des Werkzeugteiles 6 eingeschoben. Unter dem Druck der laufend nachfolgenden Preßkörper findet dabei ein langsames Durchwandern der Erwärmungszone bis zum Erreichen der Mundstükke der Kalibriereinrichtung statt. Während die Erzeugung des Vorpreßkörpers dabei ohne Erwärmung erfolgt, wird durch den unmittelbaren Übergang dann in die Erwärmungszone und unter dem Druck der nachgeschobenen Vorpreßkörper durch die dabei auftretende thermische Expansion sowie durch die insgesamt wirksame Wandreibung eine immer weiter gesteigerte Verdichtung bei gleichzeitig laufend erhöhter Temperatur (bis ca. 650 bis 700⁰C) erreicht, wodurch die für die erwünschte Sinterung erforderliche Diffusionsprozesse stattfinden können. Die mittlere Geschwindigkeit, mittels derer der Strang durch die gesamte Vorrichtung geschoben wird, hat dabei insbesondere im Hinblick auf die technologischen Daten des erzeugten Werkzeugstranges große Bedeutung. Es hat sich gezeigt, daß dabei die Verwendung gemittelter Stranggeschwindigkeiten im Bereich von 1,2 bis 1,5 m/h besonders gute Werte ergeben, wobei die angegebene untere Grenze hier für viele Werkstoffe einen optimalen Wert darstellt. Die Verwendung mehrerer

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Mundstücke, wie bei der Vorrichtung nach F i g. 2 große Gleichmäßigkeit an jeder beliebigen Stelle sowie

gezeigt, ermöglicht es auch, selbst bei aufgeheiztem bemerkenswert gute technologische Werkstoffeigen-

Gesenk ein schnelles Auswechseln einzelner Mundstük- schäften auf. Die Herstellbarkeit kontinuierlich erzeug-

ke ohne Schwierigkeit vorzunehmen. Da die Mundstük- ter Stränge unter Einsatz einfach aufgebauter, platzspa-

ke selbst nicht gekühlt werden, empfiehlt es sich, für ■> render Vorrichtungen gewährleistet bei Anwendung

deren Material gut hitzebeständige Legierungen, z. B. des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. beim Einsatz

Nickel-Chrom-Kobalt-Legierungen vorzusehen. der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine ganz beson- Die hergestellten Stränge weisen eine ganz besonders ders große Wirtschaftlichkeit. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Strangpressen eines granulierten pulvermetallurgischen Werkstoffes, bei dem der Werkstoff kontinuierlich in ein Gesenk eingebracht, dort mittels laufender Hübe eines Stempels jeweils zu einem Preßkörper gegen einen durch einen Abschnitt des bereits verdichteten Stranges aufgebauten Reibungswiderstand kaltverdichtet, unter dem Druck des Verdichtungshubes bei der Erzeugung des nachfolgenden Preßkörpers um die Länge des Strangabschnittes unentspannt unter gleichem Radialdruck weitergeführt wird und die Preßkörper nach Durchführung durch eine Sintereinheit konti- r> nuierlich in einer Kalibriereinrichtung stranggepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkörper nach ihrer Erzeugung unentspannt als Strang unter gleichem Radialdruck in und durch die Sintereinheit geführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoffstrang in der Sintereinrichtung durch mittelfrequente Induktion aufgeheizt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2 für einen Werkstoff mit Bronzematrix, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang mit Mittelfrequenz von 1OkHz aufgeheizt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Durchlauf- jo weg durch die Sintereinheit von 120 mm bei einer mittleren Stranggeschwindigkeit von \2 m/h gesintert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoffstrang nach Austritt aus der Kalibriereinrichtung durch eine nachgeschaltete Kühlstrecke geführt wird.

6. Vorrichtung zum Strangpressen eines granulierten pulvermetallurgischen Werkstoffes mit einer Aufnahmeeinrichtung zum Einfüllen des Granulates, einem Preßstempel zum Kaltverdichten des Granulates in einem an die Aufnahme-Einrichtung angeschlossenen Gesenk, einer dem Gesenk nachgeordneten Sintereinrichtung sowie dieser nachgeschalteten Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sintereinrichtung (6, 7, 8) als in Strangrichtung gesehen hinterer Teil des Gesenkes und mit gleichem Durchlaßquerschnitt wie das Gesenk (2) ausgebildet ist, und daß die Kalibriereinrichtung aus einem den Auslaß der Sintereinrichtung (7) verschließenden, nicht mit einer Kühlung versehenen Mundstück (13) besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (13) aus einer NiCrCo-Legierung besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriereinrichtung aus mehreren hintereinander angeordneten, auswechselbaren Mundstücken (23,24,25) besteht.