DE4019441A1

DE4019441A1 - Verfahren zum herstellen von presskoerpern

Info

Publication number: DE4019441A1
Application number: DE4019441A
Authority: DE
Inventors: Maurice Gerard Fey; Natraj Chandrasekar Iyer; Alan Thomas Male; William Robert Lovic
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1991-01-03
Also published as: US4954170A; BR9003159A; NZ234182A; GB2233670A; CA2017867A1; CN1048412A; IT1248996B; MX164483B; ZA904460B; IT9020763A1; FR2649026B1; FR2649026A1; GB9013342D0; PH26485A; AU5691290A; IE902035L; IE902035A1; CN1031415C; JPH0344403A; KR910001833A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Preß körpern.

In Überlastschaltern und anderen elektrischen Einrichtungen verwendete elektrische Kontakte weisen Bestandteile mit den Eigenschaften auf, von den Lichtbogenflächen hoch Energie ströme wirkungsvoll abzuleiten, und dabei gleichzeitig der Erosion der Lichtbogenangriffsstellen durch Schmelzen und/oder Verdampfen entgegenzuwirken. Bei der Kontaktunter brechung, wo die Ströme bis zu 200 000 A betragen können, flächen und bis zu 10⁸/A/cm² an Kathodenoberflächen von Kontakten erreichen. Vorübergehend kann die Wärmestromdichte an den Bogenenden bis zu 10⁶ kW/cm² erreichen, was das Be dürfnis an Kontaktmaterialien mit den höchsten thermischen und elektrischen Leitfähigkeiten noch mehr hervorhebt, wobei im allgemeinen entweder Silber oder Kupfer verwendet wird. Bei Luft als Unterbrechungsmedium wird üblicherweise Silber verwendet, weil anderenfalls eine dem Lichtbogen nachfolgende Oberflächenoxidation auftreten und hohen elektrischen Wider stand für den geschlossenen Kontakt mit sich bringen würde. Dagegen wird im allgemeinen Kupfer dann bevorzugt, wenn an dere Unterbrechungsmedien (Öl, Schwefelhexafluorid oder Vakuum) eine Oberflächenoxidation verhindern.

Trotz der Verwendung der Kontaktmaterialien mit den höchsten Leitfähigkeiten, bedeuten vorübergehende Wäremstromdichten der eben genannten Größenordnung örtliche Oberflächentempe raturen, welche weit über dem Schmelzpunkt liegen (962°C für Silber, 1083°C für Kupfer). Würde eines der beiden Materia lien alleine benutzt werden, wäre eine schnelle Materialab tragung die Folge. Aus diesem Grund wird in Verbindung mit dem Leitmaterial ein zweites Material, im allgemeinen Graphit, verwendet, und zwar ein feuerfestes Metall mit hohem Schmelzpunkt wie z.B. Wolfram oder Molybdän oder feuerfestes Karbid, Nitrid und/oder Borid, um massives Schmelzen und Verschweißen zu hemmen.

Bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Kontakten werden im allgemeinen ausgewogene pulverisierte Mischungen aus Materialien mit hoher Leitfähigkeit und hohem Schmelz punkt verwendet, welche in Preßlinge gepreßt und dann in einer Reduktions- oder Inertgasatmosphäre thermisch gesintert werden. Nach dem Sintern werden die Kontakte mit leitfähigem Metall infiltriert, wobei sich an jedem Kontakt ein Metall klumpen anlagert und in einer Reduktions- oder lnertgasat mosphäre gebrannt wird, und zwar oberhalb des Schmelzpunkts des Leitmaterials. Dann können die Kontakte noch einmal ge preßt werden, um die Dichte auf 96-98% des theoretischen Wertes zu erhöhen, und zum endgültigen Einbau in die Schalt anordnung können Nachbehandlungen durchgeführt werden.

Diese Verfahrensweise hat jedoch verschiedene Nachteile, denn die Vielseitigkeit des Verfahrens ist begrenzt, es besteht aus mehreren Verfahrensschritten, was hohe Betriebskosten verursacht, und die erreichbaren Dichten sowie die Effekti vität sind begrenzt.

Im US Patent 48 10 289 sind viele dieser Probleme dadurch gelöst, daß hochleitfähiges Silber oder Kupfer mit Cadmium oxyd, Wolfram, Wolframkohlenstoff, Kobald, Chrom, Nickel oder Kohlenstoff gemischt und in einem isostatischen Heißpreßvor gang mit gesteuerter Temperatur eine sauerstofffreie Metall oberfläche geschaffen wird. Dabei sind die Verfahrensschrit te: Einachsiges Kaltpressen, Einlegen der gepreßten Kontakte in ein Behältnis mit Trenn-Hilfspulver, Evakuieren des Be hältnisses und isostatisches Heißpressen der Kontakte. Dieses Verfahren schafft hochdichte Kontakte mit hoher Festigkeit und mit einer verstärkten Metall-Metall-Bindung. Diese Kontakte weisen eine minimale Aufblätterung der Schichten nach dem Auftreten eines Lichtbogens auf, wobei die Material erosion durch den Lichtbogen vermindert wird. Diese Kontakte unterliegen jedoch einer Volumenverminderung während der Herstellung.

Es besteht daher der Bedarf an maßlich reproduzierbaren Kontakten mit aufrechterhaltener hoher Festigkeit, Wider standsfähigkeit gegen Schichaufblätterung und mit starker Metall-Metall-Bindung. Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung solch hochwertiger Kontakte zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst. Dabei können sowohl Platten mit hohem elektrischen Widerstand aus rostfreiem Stahl, Silikonkarbid oder Graphit als auch thermisch leitfähiges, druckübertra gendes Granulat, wie z.B. Kohlenstoff oder Graphit, zur Anwendung kommen, um gleichmäßige Druckverteilung und Wärmetransport zu gewährleisten. Die aus Partikeln bestehende Zusammensetzung ist dabei im allgemeinen eine Mischung aus Pulvern, es können aber auch andere als im Anspruch genannte Materialien, wie beispielsweise vorlegierte Pulver, verwendet werden. Der Begriff "Pulver" soll hierbei kugelförmige, fa serartige und auch andersartige Partikelformen beinhalten.

Des weiteren wird die Aufgabe durch das im Anspruch 4 gekenn zeichnete Verfahren gelöst. Die Verminderung des Querschnitts der Preßkörper wird dabei durch Heiß- oder Kaltfließpressen oder Walzen ausgeführt wobei alle Fasern der Länge nach aus gerichtet werden, so daß sie beim Abtrennen eines im Quer schnitt verminderten Streifens senkrecht zur Schnittfläche orientiert sind. Gewöhnlich erfordert das Vakuum-Heißpressen ein Verschlußverfahren oder das direkte Heißpressen der Preßkörper, was wiederum eine Vakuumheißpresse erfordert.

Die Aufgabe wird auch durch das im Anspruch 8 gekennzeichnete Verfahren gelöst.

Ferner löst das im Anspruch 15 gekennzeichnete Verfahren die Aufgabe. Bei diesen Verfahren wird eine Presse mit mehreren Stempeln verwendet, um mehrere Preßkörper gleichzeitig herzu stellen.

In allen Ausführungsformen der Erfindung können nach dem Mischen der Pulver wahlweise zwei Verfahrensschritte vorge nommen werden, nämlich: Aufheizen der Pulver in einer Reduk tionsatmosphäre auf eine Temperatur, welche an Oxyden, außer CdO, SnO oder SnO₂, reine Oberflächen der Pulver und eine gleichmäßigere Verteilung der nicht aus der ersten Gruppe stammenden Materialien gewährleistet; und Granulieren der Pulver nach dem Heizen auf eine maximale Korngröße von ungefähr 1,5 mm.

Durch die erfindungsgemäßen Verfahren werden Hochleistungs preßkörper gewonnen. Diese Preßkörper können als Kontakt für elektronische oder elektrische Einrichtungen, als Schicht körper, beispielsweise als mit einem elektrisch hoch leit fähigen Material, wie beispielsweise Kupfer oder dgl., ver bundene Kontaktschicht und als Hitzeschild oder dgl. ver wendet werden. Zur Kontaktherstellung werden hauptsächlich folgende Pulver verwendet: Ag, Cu, CdO, SnO, SnO₂, C, Co, Ni, Fe, Cr, Cr₃C₂, Cr₇C₃, W, WC, W₂C, WB, Mo, Mo₂C, MoB, Mo₂B und TiC. Für Anwendungen als Hitzeschild werden hauptsächlich Pulver wie Al, TiN, TiB_2, Si, SiC und Si₃N₄ verwendet.

In den meisten aller Fälle besteht das Mischungsverfahren aus einem einfachen Zusammenmischen von Pulvern, in einigen Fällen können jedoch Legierungen gebildet werden, welche oxidiert oder reduziert und dann in zum Pressen geeignete Partikelform gebracht werden. Üblicherweise handelt es sich aber um ein Pulvermischungsverfahren. Zweckmäßig werden mehrere Pulverarten zusammengemischt, wie beispielsweise Pulver aus einer ersten Gruppe von hochleitfähigen Metallen, wie beispielsweisen Ag, Cu und Al und Mischungen davon. Diese Pulverarten können mit anderen Pulvern aus einer Gruppe, bestehend aus CdO, SnO, SnO₂, C, Co, Ni, Pe, Cr, Cr₃C₂, Cr₇C₃, W, WC, W₂C, WB, Mo, Mo₂C, MoB, Mo₂B, TiC, TiN, TiB₂, Si, SiC und Si₃N₄ und aus Mischungen davon vermischt werden, wobei CdO, SnO, W, WC, Co, Cr, Ni und C bevorzugt werden.

Zum Herstellen von Preßkörpern zur Anwendung als Hitzeschild sind besonders Mischungen von Al mit TiN, TiB_2, Si, SiC und Si₃N₄ geeignet. Die anderen Materialien sind insbesondere für Anwendungen als Kontakte in Überlastschaltern oder anderen elektrischen Schaltgeräten geeignet. Wenn das herzustellende Produkt ein Kontakt ist, können die aus der ersten Gruppe stammenden Pulver 10 bis 95 Gewichtsprozent der Pulver mischung ausmachen. Für Anwendungen als Kontakt werden bei spielsweise unter anderem folgende Mischungen bevorzugt: Ag + W; Ag + CdO; Ag + SnO₂; Ag + C; Ag + WC; Ag + Ni; Ag + Mo; Ag + Ni + C; Ag + WC + Co; Ag + WC + Ni; Cu + W; Cu + WC; und Cu + Cr. Die Korngrößen dieser Pulverarten liegen bei maximal etwa 1,5 mm und sind homogen im Pulver verteilt.

Das Pulver kann vor oder nach dem Mischvorgang wahlweise chemisch behandelt werden, um relativ saubere Partikelober flächen zu erhalten. Gewöhnlich bedeutet dies eine Erhitzung des Pulvers auf zwischen ungefähr 450°C (bei 95 Gewichts prozent Ag + 5 Gewichtsprozent CdO) und 1100°C (bei 10 Ge wichtsprozent Cu . 90 Gewichtsprozent W) für ungefähr 0,5 bis 1,5 Stunden in einer Reduktionsatmosphäre, vorzugsweise Wasserstoffgas oder diesoziiertes Ammoniak. Durch diesen Ver fahrensschritt können die Materialien benetzt und Oxyde von den Metalloberflächen entfernt werden, und zwar bei einer Temperatur, die tief genug ist, um die Pulverzusammensetzung nicht zu zersetzen. In Verbindung mit dem Heißpressen im späteren Herstellungsprozeß ist dieser Verahrensschritt für die Erlangung einer hohen Dichte sehr wichtig. Wenn von den Pulvern der ersten Gruppe nur ein kleiner Bestandteil vor handen ist, werden durch diesen Verfahrensschritt diese Pulver untereinander vermischt und in jedem Fall eine homo gene Verteilung der aus der ersten Gruppe stammenden Metall pulver erreicht.

Nachdem die Partikel thermisch gereinigt worden sind, haften sie normalerweise aneinander an. Damit diese Masse wieder zerfällt, wird sie granuliert, so daß sich die Durchmesser der Partikel zwischen 0,5 µm und 1,5 mm bewegen. Dieser wahlweise durchgeführte Verfahrensschritt kann nach dem Verfahrensschritt der thermischen Reinigung durchgeführt werden.

Nun wird das Mischpulver in eine einachsige Presse gegeben. Bei automatischen Pressen muß das Befüllen bewerktstelligt werden, wobei Pulver mit Partikelgrößen oberhalb 50 µm bessere Fließeigenschaften haben als diejenigen mit Partikel größen unter 50 µm. Für die meisten Preßvorgänge werden Partikelgrößen zwischen 0,2 µm und 1,0 mm bevorzugt.

In manchen Fällen kann, um eine hart- oder weichlötbare Ober fläche am Kontakt zu schaffen, wahlweise ein aus lötbarem Material bestehender dünner Streifen, oder ein löchriges Gitter oder ähnliches, beispielsweise aus einer Silber- Kupferlegierung, oder Pulverpartikel eines lötbaren Metalls, wie beispielsweise Silber oder Kupfer, oberhalb oder unter halb der Hauptpulvermischung in die Presse gebracht werden. Dies ergibt einen Schichtkörper-Kontakt.

Dann wird das Material in der Presse ohne Heizen bzw. Sintern in üblicher Verfahrensweise einachsig gepreßt, und zwar mit einem Druck zwischen üblicherweise 35 bar und 3200 bar, um einen hantierbaren Roh-Preßkörper zu erhalten. Dadurch wird ein Preßkörper mit einer Dichte von 60% bis 95% der theo retischen Dichte erreicht. Es kann erwünscht sein, die Preßflächen mit einem Material zu beschichten, welches das nachfolgende Ablösen des Preßkörpers von den Preßflächen unterstützt, wie beispielsweise lose Partikel und/oder eine Beschichtung aus ultrafeinen Partikeln, wie beispielsweise Keramik- oder Graphitpartikel mit Durchmessern vorzugsweise zwischen 1 und 5 µm.

Zweckmäßige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach folgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, in welchen zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm des grund sätzlichen erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels des Verfahrens,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Stapels nach der ersten Ausführungsform,

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens,

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform des Verfahrens,

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer vierten Ausführungsform des Verfahrens, und

Fig. 7 schematisch mehrere Preßkörper formen.

Das in Fig. 1 gezeigte Blockdiagramm veranschaulicht die Ver fahrensschritte: Pulvermischen 1, wahlweises Reinigen 2, wahlweises Granulieren 3 und ein achsiges Pressen 4, wobei mit den gestrichelten Linien zwischen den Verfahrens schritten 1 und 2 bzw. 2 und 3 bzw. 3 und 4 veranschaulicht werden soll, daß die entsprechenden Verfahrensschritte (thermisches Reinigen und Granulieren) nicht zwingend erforderlich sind.

Beim Heißpreß-Verfahrensschritt 5 können sich die Preßkörper in einem verschlossenen Preßbehälter mit verformbaren Deck- und Bodenflächen befinden. Dabei kann eine einachsige Presse Verwendung finden. Auf Wunsch kann anstatt der einachsigen Presse eine isostatische Presse verwendet werden, bei der beispielsweise Argon oder andere geeignete Gase zur Druck übertragung auf den Behälter und durch diesen hindurch auf die eingeschlossenen Preßkörper verwendet wird. Eine iso statische Presse kann verschiedene Steuereigenschaften haben, wie beispielsweise die Gleichförmigkeit in Temperatur und Druck, oder sie kann andere Vorteile haben, welche sie nützlich erscheinen lassen. Man kann auch eine Vakuumpresse verwenden, wodurch die Notwendigkeit der Werkstückeinschlie ßung wegfällt. So hat jede Art des Heißpressens seine Vor- und Nachteile. So bedeuten isostatische Pressen und Vakuum pressen beispielsweise hohe Anschaffungskosten, aber durch deren Anwendung kann das Verfahren besser gesteuert und einfacher ausgeführt werden.

Dieser Heißpreß-Verfahrensschritt und der nachfolgende Ver fahrensschritt des Abkühlens, welche beide in sämtlichen Aus führungsformen der Erfindung auftreten, werden nachfolgend detailliert beschrieben.

Der Druck beim Heißpressen liegt über ungefähr 350 bar und vorzugsweise zwischen 350 bar und 3200 bar und am besten zwischen 1000 bar und 2100 bar. Die Temperatur bei diesem Verfahrensschritt liegt etwa bei 0,5°C und 100°C und vor zugsweise zwischen 0,5°C und 20°C unterhalb des Schmelzpunkts oder des Zersetzungspunkts desjenigen Bestandteils des Preß körpers mit dem niedrigsten Schmelzpunkt, wie beispielsweise eines Streifens lötbaren Materials, falls dieser, wie oben beschrieben, verwendet wird. Dadurch wird eine Dichte über 97% und vorzugsweise über 99,5% der theoretischen Dichte erreicht. In manchen Fällen, in denen unter anderem auch gesintert wird, können während des Heißpressens die Tempe raturen 300°C unterhalb des maßgebenden Schmelzpunkts liegen. Sind die Preßkörper in einem Preßbehälter eingeschlossen, so verformen sich gleichzeitig Deck- und Bodenplatten des Preß behälters, und durch deren Berührung mit den Preßkörpern werden die selben heißgepreßt und verdichtet.

Die Verweilzeit im Heißpreß-Verfahrensschritt beträgt zwischen 1 Minute und 4 Stunden, und üblicherweise zwischen 5 Minuten und 1 Stunde. Verwendet man beispielsweise eine Pulvermischung aus 90 Gewichtsprozent Ag und 10 Gewichts prozent CdO, so beträgt die Temperatur zwischen ungefähr 800°C und 899,5°C, weil der Zersetzungspunkt von CdO in diesem Fall bei etwa 900°C liegt. Die heißgepreßten Preß körper werden dann allmählich auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei ein Überdruck von einer Atmosphäre über einen Zeitraum von gewöhnlich 2 bis 10 Stunden aufrechterhalten wird. Diese allmähliche Abkühlung unter Druck ist insbesondere bei Preß körpern mit Bestandteilsgefälle wichtig, weil die verblei benden Zug- und Druckspannungen in den entsprechenden Ebenen minimiert und die wegen der verschiedenen thermischen Aus dehnungen auftretende Verwerfung begrenzt wird. Schließlich werden die Preßkörper aus dem Preßbehälter, falls ein solcher verwendet wurde, herausgelöst.

Die mit diesem Verfahren hergestellten Kontakte weisen zwischen den einzelnen Partikeln eine verstärkte metallurgi sche Bindung auf, was zu höherem Widerstand gegen Lichtbogen erosion und höherem Widerstand gegen Rißbildung aufgrund thermischer Spannungen bedeutet, und sie können mit fast 100%iger Dichte hergestellt werden. Des weiteren ist mit diesem Verfahren das sonst übliche Aufheizen der Preßkörper vor dem Heißpressen entbehrlich geworden, und es können maßlich beständige Preßkörper mit minimalen Spannungen hergestellt werden.

In Fig. 7 sind verschiedene Preßkörperformen dargestellt. Diese Preßkörper 70 haben eine Länge 71, eine Höhe 73, eine Hochachse A-A und Boden- und Deckflächen. Die Deckfläche kann flach sein, und am Boden kann beispielsweise eine Schicht aus lötbarem Material vorhanden sein, wie in Fig. 7A dargestellt ist. Der Preßkörper kann aber ebenso eine bogenförmige Deck fläche, wie in Fig. 7B dargestellt, was sehr nützlich und üblich ist, oder eine Bodennut aufweisen, wie in Fig. 7C dar gestellt. In manchen FäIlen kann ein Bestandteilsgefälle vor handen sein, in denen beispielsweise ein Bestandteil oder ein bestimmtes Metall oder Pulver zu einem bestimmten Betrag im Preßkörper konzentriert sein kann. Ein Kontakt von mittlerer, gebräuchlicher Größe ist etwa 10 mm lang, 6 mm breit und hat bei einer maximalen Höhe von ungefähr 3 mm bis 4 mm eine abgefaste Deckfläche.

In Fig. 2 ist ein Verfahren veranschaulicht, welches zum Aus stoß großer Volumina geeignet ist, und insbesondere dann An wendung findet, wenn eine Fläche des Preßkörpers eher bogen förmig als eben ist. Dabei sind die bereits beschriebenen Verfahrensschritte Mischen den Pulvers 20, thermisches Reinigen 21, Granulieren 22, einachsiges Pressen 23, Heiß pressen 28 und AbkühIen unter Druck 29 enthalten. Nach dem einachsigen Pressen 23 werden die Preßkörper mit einem Trenn- oder Teilungsmittel beschichtet, welches sich mit den Preß körpern chemisch nicht verbindet. Dann werden sie in einen Preßbehälter mit verformbaren Flächen eingelegt, was als Ver fahrensschritt 24 dargestellt ist. Dabei werden vorzugsweise alle Preßkörper so angeordnet, daß ihre Hochachsen A-A (siehe Fig. 7) parallel zueinander sind. Der Preßbehälter weist Seitenwände auf, welche parallel zur Zentralachse B-B des Preßbehälters sind (siehe Fig. 3). Dabei verlaufen die Hoch achsen A-A der Preßkörper auch parallel zur Preßbehälterzen tralachse, welche wiederum parallel zu den vertikal ver laufenden Seitenwänden des Preßbehälters verlaufen. Dabei kann ein oder es können mehrere Preßbehälter vorhanden sein.

Mindestens eine senkrecht zu den Hochachsen A-A der Preß körper verlaufende Oberfläche des Preßbehälters ist durch den Druck verformbar. In einer Ausführungsform besteht der Preß behälter aus einer oben offenen, einstückigen, sehr flachen Metallpfanne mit Seitenwänden und einem dünnen Boden sowie einem dünnen Verschlußdeckel. Sämtliche dieser Preßbehälter wände sind grundsätzlich vom Druck verformbar. Demnach kann der Druck auf den Boden oder den Verschlußdeckel aufgebracht werden, wodurch Druck in Richtung der Hochachsen A-A auf die Preßkörper ausgeübt wird. Dadurch werden die Preßkörper, wenn gewünscht, auf nahezu 100%-ige Dichte verdichtet. Die Preß körper 31 (siehe Fig. 3) bestehen aus hochtemperaturbeständi gem dünnen Stahlblech oder ähnlichem. In jedem Preßbehälter können wahlweise eine Schicht oder mehrere Schichten von Preßkörpern gepreßt werden. Falls mehrere Schichten von Preßkörpern vorhanden sind, muß ein druckübertragendes Brenn material zwischen die einzelnen Preßkörperschichten, bei spielsweise ein dünnes graphitbeschichtetes Stahlblech, ein gelegt werden.

Die Preßkörper werden im Preßbehälter so angeordnet, daß zwischen ihnen und den Seitenwänden des Preßbehälters keine wesentlichen Lücken verbleiben. Dann wird ein dünnwandiger Verschlußdeckel auf die Pfanne aufgepaßt und es wird ein Vakuum erzeugt, was dem Verfahrensschritt 25 in Fig. 2 ent spricht, wonach der Verschlußdeckel mit dem Pfannenrand bei spielsweise durch Verschweißen verbunden und der Preßbehälter verschlossen wird, was dem Verfahrensschritt 26 entspricht. Dieses Verschließen kann in einem Vakuumbehälter durchgeführt werden wobei der Preßbehälter sowohl evakuiert als auch ver schlossen werden kann. Der Preßbehälter kann alternativ aber auch mit einer Evakuierungsöffnung versehen sein, so daß Evakuieren und Verschließen nach dem Verschweißen vorgenommen werden können.

Jeder Preßbehälter kann eine Vielzahl von nebeneinanderlie genden Preßkörpern aufnehmen, beispielsweise 1000 Stück, und es können entsprechend Verfahrensschritt 27 eine Mehrzahl von verschlossenen Preßbehältern aufeinandergestapelt und gleich zeitig gepreßt werden. Normalerweise werden mindestens 12 Preßkörper gleichzeitig heißgepreßt. Die Preßkörper im Preßbehälter sind mit einem Material beschichtet, welches, wie oben beschrieben, die nachfolgende Herauslösung der Preß körper aus dem Preßbehälter unterstützt. Dieses Trennmaterial kann durch lose Partikel gebildet sein und/oder eine Be schichtung aus ultrafeinen Partikeln und/oder eine Hochtempe raturummantelung darstellen. Vorzugsweise liegt es in Form einer Beschichtung oder loser Keramikpartikel vor, wie bei spielsweise Aluminiumoxid oder Bornitrid oder Graphit bis zu einer Korngröße von 5 µm, wobei Korngrößen unterhalb 1 um 0 bevorzugt werden.

In Fig. 3 ist der Verfahrensschritt 27 weiter verdeutlicht. Dabei sind abwechselnd Schichten von Preßbehältern 31 mit den darin eingeschlossenen Preßkörpern und Metallplatten 32 mit relativ hohem elektrischen Widerstand aufeinandergestapelt, wobei am Boden des Stapels eine thermische Schutzplatte 33 vorgesehen ist, und wobei an beiden Enden des Stapels Stark stromelektroden 34 und 35 angeordnet sind. Die Widerstands platten 32 können aus rostfreiem Stahl, Silikonkarbid, Graphit, Nickel, Molybdän, Wolfram, Nickellegierungen, Chrom legierungen und ähnlichem, jedenfalls aus Hochtemperatur materialien mit hohem Widerstand bestehen. Eine Schicht von thermisch leitfähigem druckübertragendem Granulat 36, dessen Korngröße bis zu ungefähr 1,5 mm reicht und vorzugsweise zwischen 100 um und 1,5 mm und am besten zwischen 100 µm und 500 µm liegt, trennt jeweils einen Preßbehälter 31 von dessen benachbarten Widerstandsplatte 32, um den Wärmetransport und die gleichmäßige mechanische Belastung der Preßkörper in dem Fall sicherzustellen, daß die gewünschte Endoberfläche der Kompakte nicht flach, sondern beispielsweise eine wie in Fig. 7B oder 7C dargestellte Form annehmen soll. Diese pulve risierte, elektrisch leitfähige Materialschicht 36 kann aus Kohlenstoff oder Graphit oder anderem Material bestehen, welches mit den Preßbehältern chemisch nicht reagiert. Der Stapel von Preßbehältern 31 und Widerstandsplatten 32 wird von einer thermischen Isolation 37 umgeben und entsprechend Fig. 3 in einer Presse angeordnet. Um die Temperatur auf den für das Heißpressen notwendigen Wert zu bringen, wird die erforderliche Druckkraft aufgebracht und der entsprechende Strom durch die Elektroden 34 und 35 und durch die aufge stapelten Preßbehälter 31 und Widerstandsplatten 32 hindurch geleitet. Des weiteren sind in Fig. 3 Tragplatten 38 und Preß stempel 39 sowie die Zentralachse B-B der Preßbehälter erkennbar.

Entsprechend des Verfahrensschritts 28 in Fig. 2 werden die eingeschlossenen Preßkörper dann in eine Heißpresse einge setzt. Dabei kann eine einachsige Presse Anwendung finden. Zum Schluß werden die Preßkörper unter Druck abgekühlt, was dem Verfahrensschritt 29 entspricht und danach, wie bereits oben beschrieben, aus den Preßbehältern herausgelöst.

Nachfolgend eine Zusammenfassung der Betriebsparameter des soeben beschriebenen und in den Fig. 2 und 3 veranschaulich ten Verfahrens:

a) Grundfläche des Preßbehälters: 25,4 cm×25,4 cm für ungefähr 1000 kleine Kontakte in einer Schicht, wobei die Kontakte eine wie oben beschriebene Zu sammensetzung haben.
b) Als Heizelement eine 1,27 cm dicke Platte aus rost freiem Stahl (oder anderem Metall mit hohem Wider stand) und Graphitpulver als elektrisch leitfähige Schicht und zur gleichmäßigen mechanischen Belastung zwischen den Preßkörpern.
c) Anordnung einer Isolierung, um den Stapel von Preß körpern und Widerstandsplatten, um seitlichen Wärme verlust zu vermeiden.
d) Einstellen der Preßtemperatur auf 960°C in einer Standardheißpresse, wobei pro Preßvorgang maximal 65 Preßbehälter verwendet werden können.
e) Schaffen der erforderlichen thermischen Energie (960°C) durch Widerstandsheizung der Preßbehälter.
f) Freie Wärme: 50 kWh zur Erzielung von 960°C. Voraussichtliche Anlaufzeit zur Erzielung von 960°C: 2 Stunden.
Wärmeaufnahme: 25 kW,
R = 10 µ (temperaturabhängig)
I = 30,7 kA
U = 0,8 V.

In Fig. 4 ist ein Verfahren veranschaulicht, bei welchen große Blöcke hergestellt, diese heißgepreßt und im Quer schnitt vermindert und anschließend in Stücke geschnitten werden, wobei vorzugsweise Fasern im Block enthalten sind, so daß nach der Abtrennung von einzelnen Stücken eine gewünschte Faserorientierung erreichbar ist. Dabei sind die bereits oben beschriebenen Verfahrensschritte Mischen des Pulvers 40, thermisches Reinigen 41, Granulieren 42, einachsiges Pressen 43 und Heißpressen 48 bzw. 48′ enthalten. Da in diesem Fall größere Massen kaltgepreßt, gewalzt oder fließge preßt werden müssen, sowie das Abtrennen zu realisieren ist, muß das Pulver aus zwischen 30 bis 95 Gewichtsprozent aus den warmverformbaren Metallen der ersten Gruppe, also Ag, Cu oder Al, bestehen. Vorzugsweise bestehen sie zu zwischen 70 und 95 Gewichtsprozent aus den Metallen der ersten Gruppe. Die nicht der ersten Gruppe angehörenden Pulver können einen Faseranteil von 0 bis zu 100 Gewichtsprozent aufweisen. Das einachsige Kaltpressen wird in diesem Fall mit einem Druck von zwischen 7000 bar und 14 100 bar durchgeführt, um eine Dichte der Preßlänge von zwischen 60% und 85% der theore tischen Dichte zu erzielen. Im einachsigen Kaltpreßvorgang wird gewöhnlich jeweils nur ein einziger größeres Block gepreßt. Dazu ist eine Hochleistungspresse erforderlich, bei der die Preßstempelflächen ausgiebig geschmiert werden müssen.

Mit dieser Verfahrensausführungsform werden gewöhnlich zylin drische oder rechtwinklige Formen mit folgenden Maßen herge stellt: Durchmesser: 1,27 cm bis 1,90 cm; Länge: 10,16 cm bis 20,32 cm; bzw. Breite: 5,08 cm bis 10,16 cm; Länge: 10,16 cm bis 20,32 cm; Dicke: 1,27 cm bis 1,90 cm. Nach dem einachsi gen Pressen (Verfahrensschritt 43 in Fig. 4) wird der Block auf eine von 2 Möglichkeiten im Vakuum heißgepreßt. Ent sprechend des Verfahrensschritts 44 ist dabei eine Möglich keit, diesen Block in einen großen Preßbehälter mit verform baren Wänden und um einen Bruchteil größeren Innenabmessungen als Block-Außenabmessungen einzusetzen.

Mindestens eine der Wände des Preßbehälters ist vom Druck verformbar. In einer Ausführungsform kann dieser Preßbehälter aus einer oben offenen, einstückigen, tiefen Metallpfanne mit Seitenwänden und einem dünnen Boden sowie einem dünnen Ver schlußdeckel bestehen. Grundsätzlich sind alle Wände des Preßbehälters vom Druck verformbar. Daher kann der Druck auf den Boden und der Verschlußdeckel ausgeübt werden, was eine Druckausübung auf den Block bedeutet.

Die Preßbehälter können aus hochtemperaturbeständigem dünnen Stahlblech oder ähnlichem bestehen. Der Preßbehälter weist an einer seiner Seiten üblicherweise ein Evakuierungsrohr auf. So kann ein dünnwandiger Verschlußdeckel auf den Preßbehälter gepaßt, evakuiert und der Verschlußdeckel mit dem Pfannenrand entsprechend des Verfahrensschrittes 46 beispielsweise durch Verschweißen oder ähnliches, verbunden und abgedichtet werden. Dieses Verschließen kann in einem Vakuumbehälter erzielt werden, wobei der Preßbehälter gleichzeitig evakuiert und mit dem Verschlußdeckel verschlossen werden kann. Der Block im Preßbehälter ist dabei von einem Material beschich tet, welches das nachfolgende Heraustrennen des Preßlings aus den Preßbehälter unterstützt. Dieses Material kann aus losen Partikeln bestehen und/oder in Form einer Beschichtung mit ultrafeinen Partikeln und/oder einer Hochtemperaturummante lung vorliegen. Das Trennmaterial ist vorzugsweise eine Beschichtung aus losen Keramikpartikeln, wie beispielsweise Aluminiumoxid oder Bornitrid oder Graphit mit Korngrößen bis zu 5 µm. Wie bereits beschrieben, wird durch den nachfolgen den Heißpreß-Verfahrensschritt 48 der Preßling auf eine Dichte über 97% der theoretischen Dichte verdichtet.

Die andere Möglichkeit besteht in der Verwendung einer Vakuumheißpresse. Derartige Pressen sind zwar teuer aber durchaus wirtschaftlich verfügbar. Sie weisen üblicherweise einen Pressenkörper mit bearbeiteten Graphitstempeln auf, wo bei die Arbeitskammer, in welcher sich das zu pressende Mate rial befindet, abgedichtet und evakuiert werden kann.

In diesem Fall wird entsprechend des Verfahrensschritts 49 die zu pressende Masse zwischen die Preßstempel einer Vakuum heißpresse gelegt, die Arbeitskammer abgedichtet und eva kuiert (Verfahrensschritt 50), und der Preßling wird allmäh lich heißgepreßt (Verfahrensschritt 48′). Der Verfahrens schritt 48′ sorgt dabei, wie bereits beschrieben, für eine Dichte von über 97% der theoretischen Dichte.

Der verdichtete und gepreßte Preßkörper wird dann ent sprechend des Verfahrensschritts 51 durch Heiß- oder Kalt walzen, Heiß- oder Kaltfließpressen oder durch eine ähnliche Technik in seinem Querschnitt vermindert, und zwar auf 1/2 bis 1/25 des ursprünglichen Querschnitts. Möglicherweise werden dabei mehrere Walzdurchgänge benötigt. Je größer der Anteil der aus der ersten Gruppe stammenden Metalle im Pulver ist, desto effektiver sind dabei das Kaltwalzen bzw. Kalt fließpressen. Schließlich wird der im Querschnitt verminderte Preßkörper durch geeignete Mittel, wie beispielsweise Durch schneiden mit einem SiC-Blatt, Laserschneiden, Wasserstrahl schneiden mit Schleifmittel, oder ähnliches, entsprechend des Verfahrensschritts 52 in Stücke zerschnitten, um die ent sprechend gewünschte Preßkörperform zu erreichen. Dabei wird die Schnittfläche üblicherweise die Berührungsfläche des aus dem Preßkörper hergestellten Kontakts bilden. Beim Walzen bzw. Fließpressen werden sämtliche im Preßkörper befindliche Fasern in Längsrichtung ausgerichtet. Wenn die Preßkörper dann in Stücke geschnitten sind, verlaufen die Fasern vor teilig senkrecht zur Preßkörperoberfläche. In dieser Ver fahrensausführungsform bewegt sich der Faseranteil an den nicht aus der ersten Gruppe stammenden Materialien vorzugs weise zwischen 10 und 75 Gewichtsprozent und am besten zwischen 30 und 60 Gewichtsprozent.

Nachfolgend eine Zusammenfassung der Betriebsparameter des oben beschriebenen und in der Fig. 4 verdeutlichten Verfahrens:

a) Zusammenmischen von 80 Gewichtsprozent von Metallen aus der ersten Gruppe mit 20 Gewichtsprozent der übrigen Materialien, wobei letztere Materialien 75 Gewichtsprozent Fasern aufweisen, deren Länge 50mal größer als deren Querschnitt ist.
b) Einachsiges Pressen eines 5,08 cm breiten, 10,16 cm langen und 1,27 cm dicken Blocks bei 7000 bar.
c) Beschichten des Blocks mit Graphit-Trennpulver.
d) Einsetzen des Blocks in einen großen Preßbehälter mit um einen Bruchteil größeren Innenabmessungen als Blockabmessungen.
e) Verschließen des Preßbehälters und Erzeugen eines Vakuums von 10^-6 bar.
f) Isostatisches Heißpressen bei 960°C und 1400 bar.
g) Herausnehmen des Preßbehälters und 4 bis 5 Stunden langes Abkühlen.
h) Kaltwalzen des Blocks in mehreren Durchgängen bei ungefähr 15%-iger Querschnittsverminderung pro Durch gang, wobei 10 Durchgänge vorgenommen werden und eine Dicke von ungefähr 0,35 cm erreicht wird.
i) Schneiden des Preßkörpers beispielsweise mit einer mit Keramikschneide versehenen Hochleistungsschere.

Das in Fig. 5 veranschaulichte Verfahren ist ein verein fachtes Vakuumheißpreß-Verfahren ohne anfängliches ein achsiges Kaltpressen. Dabei sind wiederum die bereits be schriebenen Verfahrensschritte Mischen des Pulvers 53, thermisches Reinigen 54, Granulieren 55, Heißpressen 58 und Abkühlen 59 enthalten. Hier kommt beim Heißpressen eine Vakuumheißpresse zur Anwendung. Derartige Pressen sind zwar teuer aber durchaus wirtschaftlich verfügbar. Sie weisen üblicherweise einen Pressenkörper mit bearbeiteten Graphit stempeln auf, wobei die Arbeitskammer, in welcher sich das zu pressende Material befindet, abgedichtet und evakuiert werden kann. In diesem Fall müssen die Preßstempel mehrere Matrizen aufweisen, welche jeweils annähernd die Form des jeweiligen Kontakts haben, so daß für jede Kontaktform ein separater Preßstempel benötigt wird. Die Preßstempel-Matrizen werden dabei ebenso ausgiebig geschmiert.

Entsprechend der Verfahrensschritte 56 und 57 wird eine Pulvermenge, welche etwa die gewünschten Abmessungen bei der erforderlichen Dichte ergibt, zwischen vorgeheizte Preß stempel eingefüllt, und die Presse wird evakuiert. Dabei muß die Vakuumbildung sorgfältig gesteuert werden, damit das Pulver, welches in diesem Fall nicht durch einen einachsigen Preßvorgang in Rohpreßlinge gepreßt worden ist, nicht mit der evakuierten Luft ausgesogen wird. Dieses Verfahren benö tigt eine recht hoch entwickelte Steuerung der Vakuumbildung. Wie bereits beschrieben, wird durch den Heißpreß-Verfahrens schritt 58 ein Preßkörper auf eine Dichte auf über 97% der theoretischen Dichte verdichtet. Schließlich wird die Tempe ratur in der Presse allmählich abgesenkt und die Preßkörper werden aus den Matrizen der Presse getrennt.

Nachfolgend eine Zusammenfassung der Betriebsparameter des oben beschriebenen und in der Fig. 5 verdeutlichten Ver fahrens:

a) Zusammenmischen von 35 Gewichtsprozent von MetaIlen aus der ersten Gruppe mit der Pulvermischung.
b) Einfüllen der erforderlichen Pulvermenge in Graphit- Preßstempelmatrizen einer Vakuumpresse, wobei die Matrizen entsprechend der gewünschten Kontaktab messungen geformt sind.
c) Sehr langsames Erzeugen eines Vakuums von 10 ^-4 Torr.
d) Allmähliches Aufheizen der Presse auf 960°C und Pressen mit 1400 bar.
e) Herausnehmen des Preßkörpers und 4 Stunden langes Abkühlen.

In Fig. 6 ist ein Preß-Sinter-Verfahren veranschaulicht, welches zur Endverdichtung nicht nur einzig auf den einzigen Heißpreßvorgang angewiesen ist, und welches bei niedrigeren Drücken und Temperaturen durchführbar ist. Dabei sind die bereits beschriebenen Verfahrensschritte Mischen des Pulvers 61, thermisches Reinigen 62, Granulieren 63, ein achsiges Kaltpressen 64, Heißpressen 67 und Abkühlen 68 ent halten. Dabei findet das einachsige Pressen (Verfahrens schritt 64) vorzugsweise bei zwischen 350 bar und 2100 bar statt, um einen Rohpreßling mit maximaler Dichte von 80% der theoretischen Dichte zu schaffen, anstatt der bisher üblichen 95% Dichte. Die bevorzugte Dichte liegt dabei zwischen 60% und 80%. Dadurch können weniger teuere Pressen verwendet werden.

Nach dem KaItpressen werden die Preßkörper in einem Ofen bei einer Temperatur von zwischen 50°C und 400°C unterhalb des Schmelzpunktes oder Zersetzungspunktes desjenigen Bestand teils mit dem niedrigsten Schmelzpunkt, gesintert. Durch das Sintern werden die eingeschlossenen Hohlräume eliminiert, und es wird ein Preßkörper mit einer erhöhten Dichte geschaffen, welche im Bereich zwischen 75% und 97% der theoretischen Dichte liegt (Verfahrensschritt 65). Sollte nach dem Sintern die Dichte unterhalb 87% liegen, so kann der Preßkörper mit geschmolzenen Metallen aus der ersten Gruppe, gewöhnlich einzeln, infiltriert werden, und zwar in Form kleiner pulvriger Klumpen oder Kugeln auf oder in den im gesinterten Preßkörper verbliebenen Poren. Dieser Verfahrensschritt kann auch unabhängig des Dichtwertes durchgeführt werden. Hierbei herrscht üblicherweise eine Temperatur von zwischen 75°C und 125°C über dem Schmelzpunkt des entsprechenden aus der ersten Gruppe stammenden Metalls. Um gute Infiltration zu erreichen, kann die Oberfläche des Preßkörpers irgendwie gekerbt oder gezahnt werden. Durch die lnfiltration wird üblicherweise ein Preßkörper mit einer Dichte von 94% bis 97% der theoretischen Dichte erreicht. So kann die Dichte nach dem Sintern und der wahlweise durchgeführten Infiltration bereits bei 97% liegen, so daß das abschließende Heißpressen möglicherweise mit einer weniger teueren Presse durchgeführt werden kann.

Der abschließende Heißpreß-Verfahrensschritt 67 läuft dabei wie bereits beschrieben ab, ausgenommen der Temperatur, welche nur zwischen 50°C und 300°C unterhalb des Schmelz punktes oder Zersetzungspunktes desjenigen Bestandteils mit dem niedrigsten Schmelzpunkt liegt, und des Druckes, welcher mit Werten von 350 bar bis 2100 bar üblicherweise ausreichend ist. Weder ein Einschließen der Preßkörper noch die Verwen dung eines Vakuums ist bei diesem Heißpreß-Verfahrensschritt erforderlich.

Nachfolgend eine Zusammenfassung der Betriebsparameter des oben beschriebenen und in Fig. 6 verdeutlichten Verfahrens:

a) Zusammenmischen von 35 Gewichtsprozent der aus der ersten Gruppe stammenden Metalle mit der Pulver mischung.
b) Einachsiges Pressen bei 700 bar zu einer Dichte des Preßkörpers von 75% der theoretischen Dichte.
c) Sintern des Preßkörpers in einem Ofen bei 200°C niedriger als der Schmelzpunkt desjenigen Bestand teils mit dem niedrigsten Schmelzpunkt, um die Dichte auf 85% zu erhöhen.
d) Aufsetzen eines Metallklumpens aus der ersten Gruppe auf den Kontakt und Aufheizen auf 100°C über dem Schmelzpunkt des aus der ersten Gruppe stammenden Metalls, um den Preßkörper zu infiltrieren und dessen Dichte auf 97% der theoretischen Dichte zu verdich ten.
e) Heißpressen des Preßkörpers ohne Einschließen des selben und ohne Vakuum bei 1400 bar und bei 200°C unterhalb des Schmelzpunkts desjenigen Bestandteils mit dem niedrigsten Schmelzpunkt.
f) Vier Stunden langes Abkühlen des Preßkörpers.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines gepreßten, dichten Preß körpers, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Ver fahrensschritte:

a) Herstellen einer verdichtbaren aus Partikeln bestehenden Zusammensetzung aus Metallen einer ersten Gruppe, bestehend aus Ag, Cu und Al, oder Mischungen daraus, und aus CdO, SnO, SnO_2, C, Co, Ni, Fe, Cr, Cr₃C_2, Cr₇C_3, W, WC, W₂C, WB, Mo, Mo₂C, MoB, Mo₂B, TiC, TiN, TiB_2, Si, SiC und Si₃N₄ oder Mischungen davon,
b) einachsiges Pressen der aus Partikeln bestehenden Zusam mensetzung, bei der die maximale Korngröße bis zu ungefähr 1,5 mm beträgt, zu einem Preßkörper mit einer Dichte von zwischen 60% und 95% der theoretischen Dichte,
c) Einsetzen von mindestens einem Preßkörper in eine offene Pfanne (31) mit einem Boden und mit Seitenwänden, an welchen der Preßkörper mit einem Trennmittel in Berührung kommt, welches die nachfolgende Heraustrennung des Preßkörpers aus der Pfanne unterstützt,
d) Evakuieren der Pfanne,
e) Verschließen des offenen Endes der Pfanne, wobei min destens eines der beiden, Verschlußdeckel oder Boden, vom Druck verformbar ist,
f) Übereinanderstapeln einer Mehrzahl von Pfannen, wobei Widerstandsplatten mit hohem elektrischen Widerstand jeweils zwischen den Pfannen angeordnet sind, so daß sich Pfannen und Platten jeweils abwechseln, und wobei jeweils zwischen Pfanne und Platte eine Schicht von thermisch leitfähigem, drucküber tragendem Granulat mit einer Korngröße von bis zu ungefähr 1,5 mm angeordnet ist, wobei das Granulat für gleichmäßige mechanische Belastung der Preßkörper in den Pfannen beim nachfolgenden Pressen sorgt, und wobei die Platten und das Granulat zur gleichmäßigen Belastungsverteilung einen Schmelzpunkt oberhalb des Schmelzpunkts desjenigen Bestand teils im Preßkörper mit dem niedrigsten Schmelzpunkt haben,
g) Anordnen des Stapels in eine Presse, Durchleiten eines elektrischen Stroms durch die Pfanne und die Widerstands platten, um eine Aufheizung der Preßkörper in den Pfannen zu bewirken, und einachsiges Pressen der Pfannen und PIatten, wobei der Druck zwischen 350 bar und 3200 bar und die Tempe ratur zwischen 0,5°C und 100°C unterhalb des Schmelzpunkts oder Zersetzungspunkts desjenigen Bestandteils mit dem niedrigsten Schmelzpunkt liegt, um gleichmäßiges und gleich zeitiges Heißpressen und Verdichten der Preßkörper in den Pfannen zu einer Dichte von über 97% der theoretischen Dichte zu erzielen,
h) Abkühlen und Wegnehmen des Drucks von den Pfannen und Platten, und
i) Trennen der Pfannen und Platten und Heraustrennen der Preßkörper aus den Pfannen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißpreßvorgang im Verfahrensschritt g) bei einem Druck von 1000 bar bis 2100 bar und bei einer Temperatur von 0,5°C bis 20°C unterhalb des Schmelzpunkts oder Zersetzungspunkts des jenigen Bestandteils mit dem niedrigsten Schmelzpunkt ab läuft.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsplatten (36) aus rostfreiem Stahl, Silicon carbid, Graphit, Nickel, Molybdän, Wolfram, Nickellegierungen und Chromlegierungen und das Granulat zwischen den Platten aus Kohlenstoff- und Graphitpartikeln mit einer Korngröße zwischen 100 Mikrometer und 1,5 mm besteht.

4. Verfahren zur Herstellung eines gepreßten, dichten Preß körpers, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Ver fahrensschritte:

a) Herstellen einer verdichtbaren aus Partikeln bestehenden Zusammensetzung aus Metallen einer ersten Gruppe, bestehend aus Ag, Cu und Al, oder Mischungen daraus und CdO, SnO, SnO_2, C, Co, Ni, Fe, Cr, Cr₃C_2, Cr₇C_3, W, WC, W₂C, WB, Mo, Mo₂C, MoB, Mo₂B, TiC, TiN, TiB_2, Si, SiC und Si₃N_4, oder Mischungen davon, wobei die nicht aus der ersten Gruppe stammenden Pulver einen Faseranteil von 10 bis 75 Gewichtsprozent auf weisen, wobei die Länge der Fasern mindestens 20mal größer als deren Querschnitt ist, und wobei 30 bis 95 Gewichtspro zent der Pulvermischung aus Metallen der ersten Gruppe be stehen,
b) einachsiges Pressen der aus Partikeln bestehenden Zusam mensetzung mit einer maximalen Korngröße von ungefähr 1,5 mm zu einem größeren Block mit einer Dichte von 60 bis 85% der theoretischen Dichte, um einen großförmigen Preßkörper zu erhalten,
c) Heißpressen des Preßkörpers in Vakuum bei einem Druck von zwischen 350 bar und 3200 bar und bei einer Temperatur von 0,5°C bis 100°C unterhalb des Schmelzpunkts oder Zer setzungspunkts desjenigen Bestandteils mit dem niedrigsten Schmelzpunkt, um gleichzeitiges Heißpressen zum Verdichten des Preßkörpers zu einer Dichte von über 97% der theoreti schen Dichte zu erzielen,
d) Vermindern des Querschnitts des Preßkörpers auf 1/2 bis 1/25 des ursprünglichen Querschnitts, so daß die Fasern in Längsrichtung ausgerichtet werden, und
e) Zerschneiden des im Querschnitt reduzierten Preßkörpers, so daß die Fasern senkrecht zur Schnittfläche verlaufen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verfahrensschritt b) folgende Verfahrensschritte zur Anwendung kommen:

a) Einsetzen von mindestens einem Preßkörper in eine offene Pfanne (31) mit einem Boden und Seitenwänden, an welchen der Preßkörper mit einem Trennmittel in Berührung kommt, welches das nachfolgende Heraustrennen des Preßkörpers aus der Pfanne unterstützt,
b) Evakuieren der Pfanne, und
c) Verschließen des offenen Endes der Pfanne, wobei mindes tens eines der beiden, Deckel oder Boden, vom Druck verform bar ist, und wobei im Verfahrensschritt c) der Preßkörper duch die Pfanne heißgepreßt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verfahrensschritt b) und vor dem Verfahrens schritt c) mindestens ein Preßkörper in einer vorgeheizten Presse im Vakuum angeordnet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulvermischung zwischen 70 und 95% aus Metallen der ersten Gruppe besteht und daß das Pressen im Verfahrensschritt b) bei einem Druck von zwischen 7000 bar und 14 100 bar abläuft.

8. Verfahren zur Herstellung eines gepreßten, dichten Preß körpers, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Ver fahrensschritte:

a) Herstellen einer verdichtbaren aus Partikeln bestehenden Zusammensetzung aus Metallen einer ersten Gruppe, bestehend aus Ag, Cu und Al, oder Mischungen davon, mit CdO, SnO, SnO_2, C, Co, Ni, Fe, Cr, Cr₃C₂, Cr₇C₃, W, WC, W₂C, WB, Mo, Mo₂C, MoB, Mo₂B, TiC, TiN, TiB_2, Si, SiC und Si₃N₄, oder Mischungen davon,
b) einachsiges Pressen der aus Partikeln bestehenden Zusam mensetzung mit einer maximalen Korngröße von ungefähr 1,5 mm zu einer Dichte von 60 bis 80% der theoretischen Dichte, um einen Preßkörper zu erhalten,
c) Sintern des Preßkörpers bei einer Temperatur von 50°C bis 400°C unterhalb des Schmelzpunkts oder Zersetzungspunkts des jenigen Bestandteils mit dem niedrigsten Schmelzpunkts, um eingeschlossene Hohlräume zu eliminieren und einen Preßkörper mit einer Dichte von 75% bis 97% der theoretischen Dichte zu schaffen,
d) Heißpressen des Preßkörpers bei einem Druck von zwischen 350 bar und 3200 bar und bei einer Temperatur von 50°C bis 300°C unterhalb des Schmelzpunkts oder Zersetzungspunkts desjenigen Bestandteils des niedrigsten Schmelzpunkts, um gleichzeitiges Heißpressen und Verdichten des Preßkörpers zu einer Dichte von über 97% der theoretischen Dichte zu er reichen, und
e) Abkühlen und Wegnehmen des Drucks vom Preßkörper.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt b) mit einem Druck von zwischen 350 bar und 2100 bar gearbeitet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise durchzuführende Verfahrensschritt d) bei einer Temperatur von 75°C bis 125°C oberhalb des Schmelz punkts des Metalls aus der ersten Gruppe durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Pressen im Verfahrensschritt e) bei einem Druck von zwischen 350 bar und 2100 bar ausgeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8, 9, 10 oder 11, da durch gekennzeichnet, daß nach dem Verfahrensschritt c) und vor dem Verfahrensschritt d) in die verbliebenen Poren des gesinterten Preßkörpers ein aus der ersten Gruppe stammendes Metallpulver bei einer Temperatur von 75°C bis 125°C oberhalb des Schmelzpunkts des Metalls aus der ersten Gruppe schmelz infiltriert wird, um einen Preßkörper mit einer Dichte von zwischen 94% und 97% der theoretischen Dichte zu erhalten.

13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver aus Ag + W; Ag + CdO; Ag + SnO₂; Ag + C; Ag + WC; Ag + Ni; Ag + Mo; Ag + Ni + C; Ag + WC + Co; Ag + WC + Ni; Cu + W; Cu + WC oder Cu + Cr bestehen kann.

14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulver vor dem Verfahrensschritt b) mit einem lötbaren Metallstreifen überzogen werden.

15. Verfahren zur Herstellung eines gepreßten, dichten Preß körpers, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Ver fahrensschritte:

a) Herstellen einer verdichtbaren aus Partikeln bestehenden Zusammensetzung aus Metallen einer ersten Gruppe, bestehend aus Ag, Cu und Al, oder Mischungen davon mit CdO, SnO, SnO_2, C, Co, Ni, Fe, Cr, Cr₂C, W, WC, W₂C, WB, Mo, MoC, Mo₂C, MoB, Mo₂B, TiC, TiN, TiB_2, Si, SiC und Si₃N_4, oder Mischungen da von,
b) Vorheizen einer Preßstempelmatrize im Vakuum und Einsetzen der aus Partikeln bestehenden Zusammensetzung mit einer maxi malen Korngröße von ungefähr 1,5 mm in die Preßmatrize,
c) Evakuieren der Presse, um Lufthohlräume in der aus Par tikeln bestehenden Zusammensetzung zu eliminieren,
d) Pressen der aus Partikeln bestehenden Zusammensetzung bei einem Druck von zwischen 350 bar und 3200 bar und bei einer Temperatur von 0,5°C bis 100°C unterhalb des Schmelzpunkts oder Zersetzungspunkt desjenigen Metalls mit dem niedrigsten Schmelzpunkt, um gleichzeitiges Heißpressen und Verdichten des Preßkörpers zu einer Dichte von über 97% der theoreti schen Dichte zu erhalten,
e) Abkühlen und Wegnehmen des Drucks vom Preßkörper, und
f) Heraustrennen des Preßkörpers aus der Preßmatrize der Presse.

16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Anmischen im Verfahrensschritt

a) die Pulver in einer Reduktionsatmosphäre auf eine Tempe ratur aufgeheizt werden, welche eine an Oxyden, außer CdO, SnO oder SnO_2, reine Oberflächen der Pulver und eine gleich mäßigere Verteilung der nicht aus der ersten Gruppe stammen den Metalle zu gewährleisten, und daß die Pulver nach dem Aufheizen granuliert werden, so daß die maximale Korngröße bis zu ungefähr 1,5 mm beträgt.

17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe der Pulver aus Ag und Cu oder Mischungen davon besteht und daß sich die anderen Pulver aus CdO, SnO, SnO_2, C, Co, Ni, Fe, Cr, Cr₃C_2, Cr₇C_3, W, WC, W₂C, WB, Mo, Mo₂C, MoB, Mo₂B und TiC, oder aus Mischungen da von zusammengesetzt sind.