DE810092C - Verfahren zur Erzeugung metallischer Formkoerper oder UEberzuege - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzeugung metallischer Formkörper oder L7berzüge Es ist bereits seit langem bekannt, daß es möglich ist, metallische Werkstoffe aufzuschmelzen und mit Hilfe eines Treibgases zu einem Strahl fein verteilten Metalls zu zersprühen oder zu zerstäuben. Die so erzeugten Sprühstrahlen werden dazu benutzt, metallische oder auch nichtmetallische Werkstoffe mit einem metallischen Überzug zu versehen, indem der zu überziehende Körper in den Bereich dieses Sprühstrahles hineingehalten wird. Unter Ausnutzung dieser Methode haben .sich die sogenannten Spritzpistolen, die entweder mit elektrischer oder mit Gasflammenschmelzung arbeiten, entwickelt. Gelegentlich ist auch der Versuch gemacht worden, solche Sprühstrahlen dazu auszunutzen, um Formkörper zu erzeugen, indem der Sprühstrahl auf eine Spritzunterlage gerichtet wurde, in der sich Vertiefungen entsprechend der gewünschten Form befinden. Das letztgenannte Verfahren hat sich indes in die Praxis nicht eingeführt, offenbar insbesondere deshalb nicht, weil durch das Versprühen an der Auftreffstelle keine einheitliche Legierung entsteht, sondern mehr oder minder ein mechanisch ineinander verhaktes Haufwerk, das zudem starke Oxydhautbildung äufweist.
• Die Vorrichtungen; die sich zur Erzeugung von Sprühstrahlen entwickelt haben, sind verhältnismäßig kompliziert, da die auf elektrischem Wege oder durch Flammenbeheizung hervorgerufene Abschmelzung des zugeführten Werkstoffes in ihrer Geschwindigkeit abgestellt werden muß auf den Druck des Treibgases, das den Sprühstrahl erzeugt, und ferner auch die Zufuhr des zu schmelzenden Werkstoffes auf die Geschwindigkeit der beiden anderen Vorgänge abgestimmt werden muß.
• Auch die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Erzeugung eines Sprühstrahles, der vornehmlich dazu dienen soll, metallische Formkörper Oderüberzüge zu erzeugen, wobei aber komplizierte Apparaturen vermieden werden, so daß eine derartige Vorrichtung praktisch in jedem Betrieb ohne größere Schwierigkeiten benutzt und sogar aus Mitteln des Betriebes hergestellt werden kann, und zwar wird vorgeschlagen, - die kompakten Ausgangsstoffe an eine rasch umlaufende Schleifscheibe anzupressen.' Auf diese Weise wird ein Sprühstrahl erzeugt, der auf einer geeigneten Unterlage aufgefangen wird. Als Unterlage kann entweder ein Hilfskörper mit Vertiefungen verwendet werden, wobei diese Vertiefungen den Formen der zu erzeugenden Körper entsprechen, oder es kann ein Werkstück als Spritzunterlage dienen, das selbst mit einem metallischen Überzug versehen werden soll. Es ist zwar schon seit langem beobachtet worden; daß sich beim Arbeiten mit trockenen Schleifscheiben an den Vorrichtungsteilen, die im Flugbereich der abgesplitterten Metallteilchen liegen, Ansätze - aufbauen. Es wurde aber nicht erkannt, daß diese Ansätze die Eigenschaften von metallischen Körpern besitzen, die ihrer Textur nach den üblichen gespritzten Metallüberzügen ähnlich sind. Durch planmäßige Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit und der Spritzunterlage auf den Sprühstrahl lassen sich entweder dünne Überzüge oder verhältnismäßig dicke Formkörper erzielen. Es hat sich ferner in nicht zu erwartender Weise gezeigt, daß die von der Schleifscheibe während des Schleifvorganges abgesplitterten Schleifmassenteilchen in den entsprechenden Überzug bzw. den erzeugten Formkörper nicht oder jedenfalls in nicht nennenswertem Maße eingeschlossen, sondern von der Unterlage reflektiert und beiseite geschleudert werden.
• Bei der Durchführung des Verfahrens hat es sich als zweckmäßig erwiesen, Schleifscheiben zu benutzen, die aus Korund mit Kunstharzbindung bestehen.
• Es ist aber grundsätzlich möglich, auch Schleifscheiben anderer Art zu verwenden, sofern nur mit trockenen Schleifscheiben, d. h. also ohne jegliche Schleifflüssigkeit gearbeitet wird.
• Das Verfahren ist mithin, sowohl was die Durchführung als auch die dazu benötigten Vorrichtungen anlangt, besonders einfach und zweckentsprechend. Darüber hinaus bietet sich der Vorteil, daß gleichzeitig zwei oder mehrere verschieden zusammengesetzte Ausgangswerkstoffe an die Schleifscheibe angepreßt werden können, so daß ein gemischter Sprühstrahl entsteht. Beim Auftreffen des Sprühstrahles auf die Unterlage bilden sich legierte Endkörper bzw. Verbundstoffe. Auf diese Weise ist es möglich, in einfachster Weise eine Variation der erzeugten Formkörper oder Überzüge hinsichtlich der Zusammensetzung vorzunehmen.
• Da die Mischung des Sprühstrahles aus verschiedenen Ausgangsstoffen ohne weiteres erfolgt, bietet das Verfahren die Möglichkeit, Ausgangsstoffe miteinander zu kombinieren, die nur schwer oder überhaupt nicht auf dem Schmelzwege oder durch S.intern in geeignete Mischungen bzw. Legierungen gebracht werden können. Je nachdem Maß der Oxydationsempfindlichkeit der verarbeiteten Werkstoffe bzw: ihrer Bestandteile wird das entsprechende Haufwerk auf der Spritzunterlage in mehr oder minder starkem Maße Oxydeinschlüsse enthalten. In vielen Fällen wird dies tatsächlich unbedenklich sein, und zwar insbesondere, wenn der Ausgangswerkstoff aus Bestandteilen besteht, die nur wenig Neigung zur Oxydation aufweisen. Aber das Verfahren ist auch dann anwendbar, wenn die Oxydationsneigung in mehr oder minder großem Maße besteht, und für diesen Fall wird in weiterer Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den Sprühstrahl von der Erzeugungsstelle bis zur Auftreffstelle mit einem die Oxydation verhindernden Schutzgas; und zwar vorzugsweise Wasserstoff, zu umgeben. Vielfach wird es genügen, einen Wasserstoffstrahl auf die Zerspanungsstelle zu richten, und zwar so, daß er mit dem Sprühstrahl auf die Unterlage fließt. In anderen Fällen wird es notwendig sein, dazu überzugehen, die Schleifscheibe und die Spritzunterlage mit einem Gehäuse zu umschließen, das mit Schutzgas angefüllt wird. Unter Umständen kann das Schutzgas in dem Gehäuse umgewälzt werden, so daß es stets wieder von der Spritzunterlage zur Zerspanungsstelle zurückbefördert wird oder umgekehrt.
• Die Verwendung von Wasserstoff als Schutzgas hat den besonderen Vorzug, daß es in ein solches Gehäuse von oben eingeführt werden kann und das Gehäuse unten offen bleiben oder nur notdürftig gedichtet werden kann, also beispielsweise gegenüber sperrigen Werkstücken bzw. gegenüber der Hilfsspritzunterlage: Der Wasserstoff wird an den Dichtungsstellen bzw. an der offenen Unterseite des Gehäuses entzündet und brennt dort gefahrlos ab.
• Das . Verfahren kann angewendet werden auf Nichteisenmetalle und Eisenmetalle einschließlich ihrer Legierungen untereinander sowie auf Stahl aller Art.
• Die erzeugten Überzüge und vor allem die Formkörper können anschließend an ihre Erzeugung durch den Sprühstrahl, gegebenenfalls sogar in gleicher Hitze, verdichtet oder verformt werden, so daß unter allen Umständen eine Gewähr dafür gegeben ist, daß kompakte und feste Körper erzielt werden.,

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung metallischer Formkörper oder Überzüge, dadurch gekennzeichnet, daß die kompakten Ausgangsstoffe an eine rasch umlaufende Schleifscheibe angepreßt und der so erzeugte Sprühstrahl auf geeigneter, gegebenenfalls mit Formvertiefungen versehener Unterlage aufgefangen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch gleichzeitiges Anpressen zweier oder mehrerer verschieden zusammengesetzter Ausgangsstoffe ein gemischter Sprühstrahl zur Herstellung legierter Endkörper erzeugt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühstrahl von der Erzeugungsstelle bis zur Auftreffstelle von einem die Oxydation verhindernden Schutzgas, vorzugs-,veise Wasserstoff, umgeben ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schleifscheibe und Spritzunterlage von einem Gehäuse mit Schutzgas umschlossen werden, worin gegebenenfalls das Schutzgas umgewälzt wird.