CH659315A5

CH659315A5 - Vakuumofen zum entwachsen und sintern von hartmetallen.

Info

Publication number: CH659315A5
Application number: CH83983A
Authority: CH
Inventors: Rolf Schuster; Fritz Kalbfleisch
Original assignee: Degussa
Priority date: 1982-02-16
Filing date: 1983-02-15
Publication date: 1987-01-15
Also published as: DE3205501A1; ATA472882A; FR2521703A1; FR2521703B1; DE3205501C2; AT383069B

Description

659 315

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vakuumofen mit Graphitmuffel zum Entwachsen und Sintern von Hartmetallen, dadurch gekennzeichnet, dass die Graphitmuffel (4) auf zwei gegenüberliegenden Seiten mit zwei beweglichen Wandteilen (6) versehen ist.

2. Vakuumofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaphitmuffel (4) rohrförmig und die beweglichen Wandteile (6) als runde Deckel ausgebildet sind.

3. Vakuumofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Wandteile (6) über Pneumatikzylinder ( 12) bewegbar sind.

Die Erfindung betrifft einen Vakuumofen mit Graphitmuffel zum Entwachsen und Sintern von Hartmetallen.

Zum Sintern von Hartmetallen werden meist Vakuumöfen mit einer geschlossenen Graphitmuffel bzw. einem geschlossenen Graphittiegel verwendet, um den vor dem Sintern erforderlichen Entwachsungsprozess im gleichen Ofen in einem Zug durchführen zu können. Der Entwachsungsprozess ist notwendig, da die Hartmetallpulver vor dem Ver-pressen zu Formstücken mit Wachs oder Stearaten versetzt werden. Die geschlossene Muffel hat daher die Aufgabe, die während der Entwachsung freiwerdenden Wachs- bzw. Stearindämpfe von den übrigen Einbauten des Ofens und dem Vakuumkessel fernzuhalten.

In der DE-OS 1 508 470 wird ein Vakuumofen zum Sintern von Hartmetallen beschrieben, bei dem das Sintergut zunächst in einem Temperaturbereich zwischen 200 und 800°C entwachst wird. Die entstehenden Dämpfe werden über eine an die Graphitmuffel angeschlossene Rohrleitung aus dem Ofen entfernt.

Die Entwachsung erfolgt allgemein bei Unterdruck (10-20 mbar) durch Absaugen der Dämpfe mit einer Pumpe oder im Überdruckbereich (wenige mbar). In beiden Fällen wird durch Gaszugabe (Argon, Wasserstoff, Stickstoff) eine Strömung derart erzeugt, dass im Ofenraum ein höherer Druck als in der Graphitmuffel herrscht. Damit wird ein Austreten von Wachsdämpfen aus der Graphitmuffel verhindert. Um diesen Überdruck mit vertretbaren Gasmengen zu erzeugen, muss die Graphitmuffel geschlossen sein und darf nur geringe Undichtigkeiten zum Ofenraum aufweisen.

Diese für die Entwachsung ideale Anordnung hat für den folgenden Sinterprozess jedoch Nachteile. Durch die dicht schliessende Graphitmuffel ist während des Sinterns die Evakuierung der Charge stark behindert. Ausserdem muss nach dem Sintern bei rund 1500°C die Charge möglichst rasch wieder abgekühlt werden, um den Vakuumofen, der oberhalb 200°C nicht geöffnet werden sollte, für die nächste Sintercharge freizubekommen. Zu diesem Zweck wird der Ofen mit Kühlgas geflutet. Die geschlossene Gaphitmuffel verhindert jedoch eine wirksame Gaszirkulation und damit ein schnelles Abkühlen der Charge, so dass man Abkühlzeiten um 15 Stunden in Kauf nehmen muss.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, einen Vakuumofen mit Graphitmuffel zum Entwachsen und Sintern von Hartmetallen zu schaffen, bei dem trotz dichtschliessender Graphitmuffel die Abkühlgeschwindigkeit nach beendigter Sinterung wesentlich erhöht und während des Sinterns das Evakuieren erleichtert werden kann.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Gaphitmuffel auf zwei gegenüberliegenden Seiten mit zwei beweglichen Wandteilen versehen ist. Diese Wandteile können während des Ofenbetriebs mitsamt ihrer Isolierung bewegt werden, so dass die entstehenden Öffnungen die Evakuierung während des Sinterns erleichtert und die Abkühlung durch die Möglichkeit der Gasumwälzung in der Muffel wesentlich erhöht wird.

Vorteilhafterweise sind die Graphitmuffel rohrförmig und die beweglichen Wandteile als runde Deckel ausgebildet. Die Bewegung dieser Deckel erfolgt vorzugsweise über Pneumatikzylinder.

Die Abbildungen 1 und 2 zeigen schematisch in beispielhafter Ausführungsform einen erfindungsgemässen Vakuumofen im Längsschnitt und im Querschnitt.

Der Vakuumofen besteht im wesentlichen aus einem wassergekühlten, doppelwandigen Rezipienten 2, der die Inneneinbauten des Ofens umschliesst. In der rohrförmigen Graphitmuffel 4 ist die Charge 1 mit dem Sintergut untergebracht. Die zylindrische Wärmedämmung 3, normalerweise aus Graphitfilz, schliesst den Heizraum ein, in dem die Graphitheizung 7 untergebracht ist. Die beiden Rohrenden der Graphitmuffel 4 sind stirnseitig mit Graphitdeckeln 6 abgeschlossen, die ebenfalls eine Wärmedämmung 5 aus Graphitfilz tragen. Diese Graphitdeckel 6 können über Stangen 11 mit Hilfe von Pneumatikzylindern 12 in verschiedene Stellungen gefahren werden. Über einen Stutzen 8 kann Gas in den Ofen gegeben werden, die Entwachsung erfolgt über eine an die Graphitmuffel 4 angeschlossene Rohrleitung 9 in einen Wachsabscheider 10. Ein Gasumwälzer 13 mit Antriebsmotor 14 sorgt für die Gasumwälzung.

Wird im Vakuumofen entwachst, so werden beide Graphitdeckel 6 fest auf die Graphitmuffel 4 gedrückt, so dass die Muffel geschlossen ist und ein Austreten von Wachsdämpfen in den Ofenraum verhindert wird. Beim Vakuumsintern und während des Abkühlens werden die Graphitdeckel 6 samt Wärmedämmung 5 von den Pneumatikzylindern 12 zurückgefahren. Auf beiden Stirnseiten der Graphitmuffel 4 entsteht dadurch ein Ringspalt, der einmal das Evakuieren erleichtert und zum anderen die Abkühlgeschwindigkeit erhöht, indem das Ofengas über den Gasumwälzer 13 auch durch die Graphitmuffel 4 geleitet wird, wo es die Charge direkt kühlen kann.

Auf diese Weise ist es möglich, die Kühlzeit von ca. 15 Stunden auf 2 bis 3 Stunden herabzusetzen und die Kapazität des Vakuumofens dadurch nahezu zu verdoppeln.

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1 Blatt Zeichnungen