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EP0873855B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Presslingen aus Hartmetall, Keramik, Sintermetall oder dergleichen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Presslingen aus Hartmetall, Keramik, Sintermetall oder dergleichen Download PDF

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Publication number
EP0873855B1
EP0873855B1 EP98103085A EP98103085A EP0873855B1 EP 0873855 B1 EP0873855 B1 EP 0873855B1 EP 98103085 A EP98103085 A EP 98103085A EP 98103085 A EP98103085 A EP 98103085A EP 0873855 B1 EP0873855 B1 EP 0873855B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ram
pressing
force
punch
die
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98103085A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0873855A3 (de
EP0873855A2 (de
Inventor
Jürgen Hinzpeter
Ingo Schmidt
Ulrich Gathmann
Jörg Reitberger
Klaus-Peter Preuss
Alexander Oldenburg
Joachim Greve
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fette GmbH
Original Assignee
Fette GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fette GmbH filed Critical Fette GmbH
Publication of EP0873855A2 publication Critical patent/EP0873855A2/de
Publication of EP0873855A3 publication Critical patent/EP0873855A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0873855B1 publication Critical patent/EP0873855B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0094—Press load monitoring means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B22F3/03—Press-moulding apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/005—Control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • B30B11/04—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space co-operating with a fixed mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/22—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the degree of pressure applied by the ram during the pressing stroke
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Definitions

  • the invention relates to a method for the production of compacts of hard metal, ceramic, sintered metal or the like according to the preamble of patent claim 1.
  • tungsten carbide cutting plates are also to comply with the criteria immersion depth of the upper punch until the beginning of the cutting clearance angle in the die to obtain a sharp cutting edge. Furthermore, the overall height of the compact is to be kept precisely.
  • the invention is based on the object, a method for the production of compacts of hard metal, ceramic, sintered metal or the like, in which a correction to the compact can already be made during the pressing process.
  • At least two position sensors are provided, namely for the at least one ram and the at least one further ram 1 or a portion of the ram, which give their measurements each on a control computer.
  • a force sensor is associated with the ram or a portion of the ram. Also its values are given in the control computer.
  • the position sensors are intended to ensure that, for example, in the case of an upper punch and a lower punch, they move to a predetermined position in the die in order to produce the predetermined geometry of the compact and its dimensions observed. Due to different filling, however, density fluctuations can arise, which must be avoided. Therefore, the invention provides a further ram or a Preßstempelabites which is actuated by the control computer, if a deviation from the desired density value is determined during the respective pressing operation.
  • a specific force-displacement diagram is determined by pressing tests for each mold or the starting material.
  • the sensors measure values for the respective force and the respective path that are given to the control computer, which uses this to determine and buffer a force-displacement curve.
  • the optimal force-displacement curve can be determined, which is then finally stored as a setpoint curve in the control computer. It is understood that subsequent changes to the curve at any time in the computer are possible.
  • the control computer now carries out in the compression phase for each compact a setpoint-actual value comparison of the measured force and displacement values with the setpoint curve by.
  • the regulation begins and by pressing the further punch or a stamp section, the force component applied by the associated drive is increased or reduced, ie the corresponding punch section is moved forward or backward relative to the other punch or counter surface. In this way, the density of the compact is optimized, while the dimensional accuracy of the compact is achieved by adhering to the stamp paths.
  • either the upper or the lower punch of a press is expediently subdivided into coaxial sections, wherein the inner or the outer punch is used for the optimization of the density, depending on which surface of the compact it is uncritical, which distance it has, for example, to the opposite surface.
  • the inner lower punch is expediently used for density optimization since the outer bottom surface of the insert must assume a precise distance from the upper side of the insert or the cutting edge. This outer, for example, annular bottom surface then forms the seat when clamping the insert.
  • the inner surface which in contrast forms the bottom of a corresponding recess, may have within limits any distance from the cutting edges.
  • a tool 10 of a press is shown with a die 12, an upper punch 14, a lower punch 16, which is composed of an outer punch 18 and a coaxially arranged inner punch 20.
  • the punches 14, 18 and 20 are of a separate drive, For example, a hydraulic cylinder, driven (see later Fig. 4).
  • a mandrel 22 is telescopically guided, which dips into a corresponding, for example, central bore 24 of the upper punch 14.
  • the cutting edge can be seen at 28. It is formed by the fact that the upper punch 14 dips into the bore of the die 12 over a predetermined distance (immersion depth). Underneath, the die bore has a conical section for forming the clearance angle.
  • the total height of the compact 26 is designated h. It is determined by the depth of immersion of the upper punch 14 and the depth of insertion of the outer punch 18. In order to obtain a sharp cutting edge 28, it is necessary to strictly adhere to the depth of insertion of the upper punch 14, i. The upper punch 14 must dive exactly into the die 12 until the beginning of the clearance angle (point 28).
  • FIG. 2a movement phases in the production of the compact 26 are shown.
  • the lower dies 18, 20 close the mold cavity 30 of the die 12 on the underside, wherein the mandrel 22 is up to the top the die 12 extends.
  • the upper punch 14 is located above the die 12 in order to be able to fill the powdery starting material into the mold cavity 30.
  • lower and upper punches are moved towards each other, as shown in Fig. 2b.
  • two inner and outer punches 20, 18 are moved together, but not synchronously, but the inner punch 20 is moved by a certain amount further than the outer punch 18. This is in comparison to Fig. 2c reinforced, which roughly the state as shown in Fig. 1.
  • the compact 26 is completed.
  • Fig. 2d the upper punch 14 has returned to the starting position, and the lower punch 18, 20 eject the compact 26 from the die 12 from.
  • the punches 14, 18, 20 are shown schematically omitting the die 12. It can be seen that they are connected to the pistons of hydraulic cylinders 32, 34 and 36, respectively. With the aid of a sensor 38 and 40, the pressing forces of the cylinders 32 and 36 are measured. The output signals of the sensors 38, 40 go into a control computer 42. The punches 14, 18 and 20 are each assigned a position sensor 44, 48 and 46, whose output signals also enter the control computer 42. With the help of the sensors 38, 40 are the stamps 14, 18 monitored forces monitored. With the help of the sensors 44, 46 and 48, the paths of the punches 14, 20 and 18 are monitored.
  • FIG. 2 shows that it is necessary that upper punch 14 and outer punch 18 each have to cover a predetermined distance to ensure the accuracy of the compact 26. It is also crucial for the quality of the compact 26 that it reproducibly has the same density. This could vary with eg non-uniform bulk volume of the charge of the starting material 32.
  • suitable compression tests can now determine a certain course of the force-displacement curve for a given geometry of a compact and the selected starting material, which is optimal for a particular compact.
  • Such a desired curve 50 is shown in FIG. 3 in a continuous line. It corresponds, for example, to the force-displacement curve with respect to the upper punch 14.
  • Such a setpoint curve 50 is stored in the control computer 42.
  • the punches 14 and 18 are now controlled so that they cover the respective immersion depth until reaching a precise end position.
  • the pressing force is known to be an indication of whether the desired density of the material to be pressed at the respective position of the punch is reached.
  • the forces and thus the deviations are measured with the associated force sensor 38 or 40. They are indicated by dashed lines in Fig. 3 at 52. When such a deviation occurs, the inner punch 20 is moved over its respective cylinder 34, either toward or away from the upper punch 14, depending on whether an increase in force or a reduction in force is required.
  • an additional ram may be provided, e.g. is guided radially to the bore of the die 12 to make there a desired increase or decrease in compression.
  • the control computer 42 is controlled via an operating computer 56, which, however, is not important for the described function of the regulation of a press.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Preßlingen aus Hartmetall, Keramik, Sintermetall oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Es ist bekannt, Formteile aus Hartmetall, Keramik, Sintermetall oder dergleichen mit Hilfe von Pressen herzustellen. Das pulver- bzw. granulatförmige Material ist so bereitzustellen, daß bei einem angewandten Preßdruck der Preßling eine homogene Struktur bekommt und sich sintern läßt. Eine übliche Formgebung ist das sogenannte Direktpressen in entsprechend ausgeführten Preßformen oder Matrizen, denen Preßstempel zugeordnet sind. Entsprechend dem jeweiligen Preßdruck ergibt sich beim Preßling eine unterschiedliche Dichte. Preßlinge mit geringerer Dichte schwinden jedoch beim Sintern stärker als Preßlinge mit höherer Dichte. Durch unterschiedlich einstellbare Preßwege für Ober- und Unterstempel wird versucht, Dichteabweichungen zu minimieren. Gleichwohl können unterschiedliche Dichten in der Praxis durch unterschiedliche Preßkräfte entstehen, die wiederum bei gleicher Höhe der Preßlinge, z. B. durch Füllschwankungen, bis zu einigen Prozenten hervorgerufen werden. Bei der Herstellung von Preßlingen für z. B. Hartmetallschneidplatten sind zusätzlich auch die Kriterien Eintauchtiefe des Oberstempels bis zum Beginn des Schneidenfreiwinkels in der Matrize einzuhalten, um eine scharfe Schneidkante zu erhalten. Ferner ist die Gesamthöhe des Preßlings präzise einzuhalten.
  • Um eine möglichst gleichmäßige Dichte z. B. innerhalb einer Charge zu erreichen, ist bekannt, die Preßkraft zu messen und anschließend eine Korrektur über die Füllung für die nachfolgenden Preßlinge vorzunehmen (DE 4209767 C1).
  • Aus EP-A-0403 038 A2 ist ein Verfahren zum Herstellen von Preßlingen aus pulverförmigen Massen, insbesondere aus Metallpulver, bekannt geworden, bei dem die Lage eines Unter- und eines Oberstempels sowie die Lage der die Stempel tragenden Bauteile und/oder der Matrize relativ zu einem Fixpunkt gemessen werden und die Stempel tragenden Bauteile jeweils in eine Sollposition zueinander gefahren werden, die unter Berücksichtigung der Stempellängen, die den Sollabmessungen des Preßlings in Preßrichtung entsprechend. In der Endstellung wird die Sollposition um einen Betrag korrigiert, der der elastischen Verformung des bzw. der Stempel infolge der Einwirkung der Preßkraft entspricht.
  • Aus US-A-5 288 440 ist ein Verfahren zum Verpressen von Pulver bekannt geworden, bei der der Unterstempel aus einer Vielzahl von Stempeln besteht, die konzentrisch zueinander angeordnet sind zwecks Herstellung eines gestuften Preßlings. Bei dem bekannten Verfahren wird das Geschwindigkeitsverhältnis von Ober- und Unterstempeln während des Preßvorgangs ermittelt. Außerdem wird die Position von Ober- und Unterstempel gemessen. Schließlich wird auch das Druckverhältnis der einzelnen Stufen ermittelt und sichergestellt, daß die Geschwindigkeitsverhältnisse in Übereinstimmung sind mit den Druckverhältnissen der einzelnen zu pressenden Stufen des Preßlings.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Preßlingen aus Hartmetall, Keramik, Sintermetall oder dergleichen anzugeben, bei dem eine Korrektur an dem Preßling bereits während des Preßvorgangs vorgenommen werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 2 angegeben.
  • Bei der Erfindung sind mindestens zwei Positionssensoren vorgesehen, nämlich für den mindestens einen Preßstempel und den mindestens einen weiteren Preßstempel 1 bzw. einem Abschnitt des Preßstempels, welche ihre Meßwerte jeweils auf einen Steuerrechner geben. Darüber hinaus ist dem Preßstempel bzw. einem Abschnitt des Preßstempels ein Kraftsensor zugeordnet. Auch seine Werte werden in den Steuerrechner gegeben.
  • Die Positionssensoren sollen sicherstellen, daß z.B. bei einem Ober- und einem Unterstempel diese eine vorgegebene Position in der Matrize anfahren, um die vorgegebene Geometrie des Preßlings zu erzeugen und seine Abmessungen einzuhalten. Aufgrund unterschiedlicher Befüllung können sich jedoch Dichteschwankungen ergeben, die vermieden werden müssen. Daher sieht die Erfindung einen weiteren Preßstempel bzw. einen Preßstempelabschnitt vor, der vom Steuerrechner betätigt wird, wenn während des jeweiligen Preßvorgangs eine Abweichung vom gewünschten Dichtewert ermittelt wird.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher für jede Preßlingsform bzw. das Ausgangsmaterial ein spezifisches Kraft-Weg-Diagramm durch Preßversuche ermittelt. Während der Kompressionsphase messen die Sensoren Werte für die jeweilige Kraft und den jeweiligen Weg, die in den Steuerrechner gegeben werden, der daraus eine Kraft-Weg-Kurve ermittelt und zwischenspeichert. Durch eine Reihe von Versuchen läßt sich der optimale Kraft-Weg-Verlauf ermitteln, der dann als Sollkurve im Steuerrechner endgültig abgelegt wird. Es versteht sich, daß nachträgliche Veränderungen am Kurvenverlauf jederzeit im Rechner möglich sind.
  • Während der Produktion führt nun der Steuerrechner in der Kompressionsphase für jeden Preßling einen Soll-Istwertvergleich der gemessenen Kraft- und Wegwerte mit der Sollkurve durch. Bei Abweichungen setzt die Regelung ein und durch Betätigen des weiteren Stempels oder eines Stempelabschnitts wird der durch den zugeordneten Antrieb aufgebrachte Kraftanteil vergrößert oder verringert, d.h. der entsprechende Stempelabschnitt wird relativ zum anderen Stempel bzw. zur Gegenfläche vor- oder zurückgestellt. Auf diese Weise wird die Dichte des Preßlings optimiert, während die Maßhaltigkeit des Preßlings durch die Einhaltung der Stempelwege erreicht wird.
  • Bei der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zweckmäßigerweise entweder der Ober- oder der Unterstempel einer Presse in koaxiale Abschnitte unterteilt, wobei der Innen- oder der Außenstempel für die Optimierung der Dichte verwendet wird, je nachdem für welche Fläche des Preßlings es unkritisch Lst, welchen Abstand sie z.B. zur gegenüberliegenden Fläche aufweist. Soll beispielsweise eine Schneidplatte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, wird zweckmäßigerweise der innere Unterstempel zur Dichteoptimierung eingesetzt, da die äußere Bodenfläche der Schneidplatte gegenüber der Oberseite der Schneidplatte bzw. der Schneidkante einen präzisen Abstand einnehmen muß. Diese äußere, z.B. ringförmige Bodenfläche bildet dann die Sitzfläche beim Einspannen der Schneidplatte. Die innere Fläche, die demgegenüber den Boden einer entsprechenden Ausnehmung bildet, kann in Grenzen einen beliebigen Abstand zu den Schneidkanten aufweisen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt schematisch das Werkzeuge einer Presse zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.
    Fig. 2
    zeigt die Bewegung des Werkzeugs nach Fig. 1 während einzelner Phasen.
    Fig. 3
    zeigt ein Kraft-Weg-Diagramm für den oberen oder unteren Preßstempel.
    Fig. 4
    zeigt ein Blockschaltbild zur Steuerung bzw. Regelung der Presse nach Fig. 1.
  • In Fig. 1 ist ein Werkzeug 10 einer Presse dargestellt mit einer Matrize 12, einem Oberstempel 14, einem Unterstempel 16, der sich aus einem äußeren Stempel 18 und einem koaxial dazu angeordneten inneren Stempel 20 zusammensetzt. Die Stempel 14, 18 und 20 sind von einem separaten Antrieb, beispielsweise einem Hydraulikzylinder, angetrieben (siehe hierzu später Fig. 4) . Im inneren Stempel 20 ist teleskopisch ein Dorn 22 geführt, der in eine entsprechende z.B. mittige Bohrung 24 des Oberstempels 14 eintaucht.
  • In Fig. 1 ist der Endzustand gezeigt, in dem ein Preßling 26 in Form einer Schneidplatte aus einen pulverförmigen Ausgangsmaterial, beispielsweise Hartmetall, geformt ist. Die Schneidkante ist bei 28 zu erkennen. Sie wird dadurch gebildet, daß der Oberstempel 14 über eine vorgegebene Strecke (Eintauchtiefe) in die Bohrung der Matrize 12 eintaucht. Darunter weist die Matrizenbohrung einen konischen Abschnitt auf zur Bildung des Freiwinkels. Die Gesamthöhe des Preßlings 26 ist mit h bezeichnet. Sie wird bestimmt durch die Eintauchtiefe des Oberstempels 14 und die Eintauchtiefe des äußeren Stempels 18. Um eine scharfe Schneidkante 28 zu erhalten, ist erforderlich, die Eintauchtiefe des Oberstempels 14 genau einzuhalten, d.h. der Oberstempel 14 muß exakt bis zum Beginn des Freiwinkels (Punkt 28) in die Matrize 12 eintauchen.
  • In den Figuren 2a bis 2d sind Bewegungsphasen bei der Herstellung des Preßlings 26 dargestellt. In Fig. 2a schließen die Unterstempel 18, 20 die Formhöhlung 30 der Matrize 12 an der Unterseite, wobei der Dorn 22 sich bis zur Oberseite der Matrize 12 erstreckt. Der Oberstempel 14 befindet sich oberhalb der Matrize 12, um das pulverförmige Ausgangsmaterial in den Formhohlraum 30 einfüllen zu können. Ist dies geschehen, werden Unter- und Oberstempel aufeinander zu bewegt, wie in Fig. 2b dargestellt. Wie erkennbar, werden zwei Innen- und Außenstempel 20, 18 gemeinsam bewegt, jedoch nicht synchron, vielmehr wird der Innenstempel 20 um einen gewissen Betrag weiterbewegt als der Außenstempel 18. Dies ist im Vergleich zu Fig. 2c noch verstärkt, welche in etwa den Zustand wiedergibt, wie er auch in Fig. 1 gezeigt ist. Der Preßling 26 ist fertiggestellt. In Fig. 2d ist der Oberstempel 14 wieder in die Ausgangslage zurückgekehrt, und die Unterstempel 18, 20 stoßen den Preßling 26 aus der Matrize 12 aus.
  • In Fig. 4 sind die Stempel 14, 18, 20 schematisch dargestellt unter Weglassung der Matrize 12. Es ist zu erkennen, daß sie verbunden sind mit den Kolben von Hydraulikzylindern 32, 34 bzw. 36 sind. Mit Hilfe eines Sensors 38 bzw. 40 werden die Preßkräfte der Zylinder 32 und 36 gemessen. Die Ausgangssignale der Sensoren 38, 40 gehen in einen Steuerrechner 42. Den Stempeln 14, 18 und 20 ist jeweils ein Positionssensor 44, 48 bzw. 46 zugeordnet, deren Ausgangssignale ebenfalls in den Steuerrechner 42 gelangen. Mit Hilfe der Sensoren 38, 40 werden die von den Stempeln 14, 18 aufgebrachten Kräfte überwacht. Mit Hilfe der Sensoren 44, 46 und 48 werden die Wege der Stempel 14, 20 und 18 überwacht.
  • Aus der Darstellung nach Fig. 2 geht hervor, daß erforderlich ist, daß Oberstempel 14 und äußerer Unterstempel 18 jeweils eine vorgegebene Strecke zurücklegen müssen, um die Genauigkeit des Preßlings 26 zu gewährleisten. Für die Qualität des Preßlings 26 ist ferner entscheidend, daß er reproduzierbar die gleiche Dichte aufweist. Diese könnte schwanken mit z.B. nicht gleichmäßigem Schüttvolumen der Charge des Ausgangsmaterials 32. Mit Hilfe geeigneter Preßversuche läßt sich nun für eine vorgegebene Geometrie eines Preßlings und des gewählten Ausgangsmaterials ein bestimmter Verlauf der Kraft-Weg-Kurve ermitteln, die für einen bestimmten Preßling optimal ist. Eine derartige Sollkurve 50 ist in Fig. 3 in durchgehender Linie gezeigt. Sie entspricht zum Beispiel dem Kraft-Weg-Verlauf bezüglich des Oberstempels 14. Eine derartige, vorher durch Versuche ermittelte Sollkurve 50 ist im Steuerrechner 42 abgelegt. Mit Hilfe des Steuerrechners 42 werden nun die Stempel 14 und 18 so gesteuert, daß sie die jeweilige Eintauchtiefe zurücklegen bis zum Erreichen einer präzisen Endlage. Durch Vergleich mit der Sollkurve 50 läßt sich feststellen, ob die Kraft bei der jeweiligen Eintauchtiefe dem entsprechenden Wert der Sollkurve entspricht. Die Preßkraft ist bekanntlich ein Anzeichen dafür, ob die gewünschte Dichte des zu pressenden Materials bei der jeweiligen Position des Stempels erreicht ist. Die Kräfte und damit auch die Abweichungen werden mit dem zugehörigen Kraftsensor 38 oder 40 gemessen. Sie sind in Fig. 3 gestrichelt bei 52 angedeutet. Tritt eine derartige Abweichung auf, wird der innere Stempel 20 über seinen entsprechenden Zylinder 34 bewegt, und zwar entweder in Richtung des Oberstempels 14 oder von diesem fort, je nachdem ob eine Krafterhöhung oder Kraftminderung erforderlich ist.
  • Es versteht sich, daß je nach Geometrie eines Preßlings auch ein zusätzlicher Preßstempel vorgesehen werden kann, der z.B. radial zur Bohrung der Matrize 12 geführt ist, um dort eine gewünschte Verdichtungserhöhung oder -reduzierung vorzunehmen.
  • Der Steuerrechner 42 wird über einen Bedienrechner 56 angesteuert, was jedoch für die beschriebene Funktion der Regelung einer Presse nicht von Bedeutung ist.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Herstellung von Preßlingen aus Hartmetall, Keramik, Sintermetall oder dergleichen, bei dem ein Teil einer Charge eines pulver- oder granulatförmigen Ausgangsmaterials in eine Preßform eingefüllt und mit mindestens einem Preßstempel gegen eine Gegenfläche gepreßt wird, wobei die Kraft und der Weg des Preßstempels gemessen werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    • Abhängig von der Geometrie und dem Ausgangsmaterial wird für einen Preßling durch Preßversuche während der Kompressionsphase durch Messung des Weges des Stempels und seiner Preßkraft ein gewünschtes Kraft-Weg-Diagramm (Sollkurve) ermittelt und gespeichert;
    • In einem Rechner (42) werden während der Produktion die gemessenen Werte für den Weg und die Kraft des Preßstempels (14, 18, 20) mit der Sollkurve verglichen;
    • Mittels mindestens eines separat betätigten Abschnitts des Preßstempels oder eines getrennten Stempels (22) wird der Druck auf das Preßmaterial während der Kompressionsphase erhöht oder verringert, sobald eine Abweichung von der Sollkurve ermittelt wird, um am Ende der Kompressionsphase eine gleiche Dichte jedes Preßlings (26) zu erhalten.
  2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Preßwerkzeug (10), das eine Matrize (12) und mindestens einen Preßstempel (14) auf einer Seite der Matrize (12) aufweist und mindestens einen Stempel (18) oder eine Gegenfläche auf der gegenüberliegenden Seite der Matrize zum Verdichten des in die Matrize (12) eingefüllten Materials (32a), wobei die Preßstempel von einem Preßstempelantrieb (32, 34, 36) antreibbar sind und mindestens ein Preßstempel aus zwei zueinander angeordneten Stempelabschnitten (18,20), innerer und äußerer Stempel, besteht, von denen jeder einen Antrieb aufweist, einen Positionssensor (44, 46, 48) für jeden Stempel (14, 20, 18) und einem Kraftsensor (38, 40) für mindestens einen Preßstempel (14, 18) und einem Steuerrechner (42), dadurch gekennzeichnet dass in dem Steuerrechner ein vorgegebenes Kraft-Weg-Diagramm für die Kompression zu einem Preßling aus vorgegebenen Material und mit vorgegebener Geometrie für mindestens einen Stempel (14) gespeichert ist und in den die Meßwerte der Sensoren (38, 40, 44, 46, 48) eingegeben werden zur Regelung des Antriebs der Preßstempel nach Maßgabe des Kraft-Weg-Diagramms.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ober- und Unterstempel und einer Unterteilung eines Stempels in einen äußeren und einen inneren Stempel dem inneren Stempel (20) nur ein Positionssensor (46) zugeordnet ist.
EP98103085A 1997-04-24 1998-02-21 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Presslingen aus Hartmetall, Keramik, Sintermetall oder dergleichen Expired - Lifetime EP0873855B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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DE19717217A DE19717217C2 (de) 1997-04-24 1997-04-24 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Preßlingen aus Hartmetall, Keramik, Sintermetall oder dergleichen
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Publications (3)

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EP0873855A2 EP0873855A2 (de) 1998-10-28
EP0873855A3 EP0873855A3 (de) 1999-01-13
EP0873855B1 true EP0873855B1 (de) 2006-01-18

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ID=7827546

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98103085A Expired - Lifetime EP0873855B1 (de) 1997-04-24 1998-02-21 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Presslingen aus Hartmetall, Keramik, Sintermetall oder dergleichen

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US (1) US6074584A (de)
EP (1) EP0873855B1 (de)
AT (1) ATE315997T1 (de)
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