DE3311865C1 - Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung einer Warmarbeits-Werkzeugform - Google Patents

Description

• Die Kalottenform der Scheidewand ist natürlich nur ein Beispiel; wenn es sich um einen in der Formebene langgestreckten Kern handelt, kann die Scheidewand beispielsweise zylindrische Form unter Einschluß ebener Stirnflächen haben.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung einer Warmarbeits-Werkzeugform, bei welchem auf einem entsprechend der gewünschten Gravur geformten Teil als Kern zwei verschiedene Legierungspulver übereinandergeschichtet heißisostatisch gepreßt werden und aus dem so gebildeten Preßkörper das entsprechevnd der gewünschten Gravur geformte Teil nachfolgend entfernt wird, d a -durch gekennzeichnet, daß die beiden Pulver durch eine den Kern umgebend angeordnete Scheidewand aus dünnem Blech getrennt werden, und zwar ein einen naturharten Werkstoff ergebendes Pulver zwischen Kern und Scheidewand und ein einen warmaushärtbaren Werkstoff ergebendes Pulver die Scheidewand umgebend angeordnet werden.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung einer Warmarbeits-Werkzeugform, bei welchem auf einem entsprechend der gewünschten Gravur geformten Teil als Kern zwei verschiedene Legierungspulver übereinandergeschichtet heißisostatisch gepreßt werden und aus dem so gebildeten Preßkörper das entsprechend der gewünschten Gravur geformte Teil nachfolgend entfernt wird.

   Aus der DE-OS 28 13 892 ist ein Verfahren dieser Art bekannt, bei welchem zum heißisostatischen Pressen verschiedene Pulver einer hochwarmfesten Legierung direkt übereinandergeschichtet werden, um Körper zu erzielen, die an verschiedenen Stellen verschiedene Werkstoffeigenschäften haben. Das direkte Aufeinanderschichten der Pulver ermöglicht zwar einen stetigen Übergang von Werkstoffeigenschaften, der durch ein Durchmischen der Pulver im Ubergangsbereich noch verbessert werden kann, es hat jedoch den Nachteil, daß sich nur ganz bestimmte und generell in ihrer Form schlecht zu steuernde Übergangszonen ausbilden lassen.

   Ein Verfahren, bei dem eine mehrschichtige Wand eines Hohlkörpers unter Verwendung einer Zwischenschicht hergestellt wird, ist aus der DE-OS 31 33 209 bekannt. Hierbei wird jedoch für die eine Schicht ein keramischer Werkstoff verwendet, wobei die andere Schicht auf eine metallische Zwischenschicht aufgesintert wird. Das Anbringen des zu sinternden Pulvers auf der metallischen Zwischenschicht erfolgt durch kaltisostatisches Pressen.

   Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die Übergangszone zwischen den beiden Legierungspulvern in ihrer Geometrie etwa der Gravur folgt, wobei eine insgesamt harte Werkzeugform gewonnen werden soll, ohne daß unterschiedliche Härtungsverfahren für die beiden Legierungen einander störend beeinflussen.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Pulver durch eine den Kern umgebend angeordnete Scheidewand aus dünnem Blech getrennt werden, und zwar ein einen naturharten Werkstoff ergebendes Pulver zwischen Kern und Scheidewand und ein einen warmaushärtbaren Werkstoff ergebendes Pulver die Scheidewand umgebend angeordnet werden.

   Hierdurch läßt sich erreichen, daß der teure naturharte Werkstoff die Gravur im gerade notwendigen Maß um- gibt, während der übrige Teil der Form aus einem billigeren und als solchem warmaushärtbaren Werkstoff besteht. Die Kombination eines warmaushärtbaren Werkstoffs mit einem naturharten Werkstoff vermeidet die sonst bestehende Möglichkeit, daß sich zwei verschiedene notwendige Härtungsverfahren störend beeinflussen.

   Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der einzigen Figur der Zeichnung beschrieben, die eine durch heißisostatisches Pressen erzeugte Warmarbeits-Werkzeugform noch in der Kapsel und mit Kern zeigt.

   Zur Herstellung einer solchen aus zwei getrennten Werkstoffen bestehenden Warmarbeits-Werkzeugform wird zunächst auf dem dickwandigen, beim heißisostatischen Pressen nicht verformten Boden 8 einer Kapsel 5 der die Gravur bestimmenden Kern 3 angeordnet. Dieser ist als Beispiel um die eingezeichnete Achse rotationssymmetrisch zu denken. Über den Kern 3 wird eine in diesem Beispiel kalottenförmige Scheidewand 19, etwa aus einem dünnen Blech, gesetzt. Ihre Abmessungen sind dabei so gewählt, daß sie den Kern 3 nirgends berührt. Der auf diese Weise zwischen Scheidewand und Kern gebildete Hohlraum wird mit einem ersten Pulver 20 etwa eines naturharten Werkstoffes, ausgefüllt. Dies kann etwa durch ein im Zenit der Kalotte vorhandenes Loch erfolgen. Sodann wird der in der Kapsel außerhalb der Scheidewand 19 liegende Bereich mit einem zweiten Pulver, etwa eines härtbaren Werkstoffes, ausgefüllt.

   Die Pulver können dabei zur Erhöhung der Schüttdichte einvibriert werden. Danach wird die Kapsel durch Aufschweißen eines Deckels 7 verschlossen. Der Deckel 7 kann dabei noch einen Stutzen aufweisen, durch den evakuiert wird, wonach auch dieser Stutzen verschlossen wird. Die so gefüllte Kapsel wird sodann in einen Autoklaven verbracht und dort bei etwa einer Temperatur von 1150° C 2 bis 3 Stunden einem Druck von etwa 1000 bar ausgesetzt. Dadurch werden die Pulver auf nahezu theoretische Dichte verdichtet und mit der Scheidewand 19 verbunden. Nach dem Abdrehen der Kapsel 5 und dem Herauslösen des Kerns 3 ist die Warmarbeits-Werkzeugform in ihrer Gestalt fertig. Eine gegebenenfalls noch notwendige Wärmebehandlung stellt dann auch noch die erforderlichen Festigkeitseigenschaften her.