DE102017100911A1 - Continuous extrusion process for a metal-containing bulk material and metal powder extrusion plant - Google Patents

Continuous extrusion process for a metal-containing bulk material and metal powder extrusion plant Download PDF

Info

Publication number
DE102017100911A1
DE102017100911A1 DE102017100911.6A DE102017100911A DE102017100911A1 DE 102017100911 A1 DE102017100911 A1 DE 102017100911A1 DE 102017100911 A DE102017100911 A DE 102017100911A DE 102017100911 A1 DE102017100911 A1 DE 102017100911A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
extrusion
metal
cooled
bulk material
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102017100911.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Claudia Stadelmann
Markus Böhm
Matthias Werblinski
Matthias List
Robert F. Singer
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.)
Neue Mat Fuerth GmbH
Neue Materialien Fuerth GmbH
Original Assignee
Neue Mat Fuerth GmbH
Neue Materialien Fuerth 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 Neue Mat Fuerth GmbH, Neue Materialien Fuerth GmbH filed Critical Neue Mat Fuerth GmbH
Priority to DE102017100911.6A priority Critical patent/DE102017100911A1/en
Priority to EP17826221.8A priority patent/EP3570996A1/en
Priority to PCT/EP2017/083752 priority patent/WO2018134018A1/en
Publication of DE102017100911A1 publication Critical patent/DE102017100911A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/005—Continuous extrusion starting from solid state material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/01—Extruding metal; Impact extrusion starting from material of particular form or shape, e.g. mechanically pre-treated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/21—Presses specially adapted for extruding metal
    • B21C23/212—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C29/00—Cooling or heating work or parts of the extrusion press; Gas treatment of work
    • B21C29/003—Cooling or heating of work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C29/00—Cooling or heating work or parts of the extrusion press; Gas treatment of work
    • B21C29/04—Cooling or heating of press heads, dies or mandrels
    • 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
    • B22F3/17—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by forging
    • 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
    • B22F3/18—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by using pressure rollers
    • 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
    • B30B11/20—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring
    • B30B11/201—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring for extruding material
    • 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
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • 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
    • B22F3/17—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by forging
    • B22F2003/175—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by forging by hot forging, below sintering temperature
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C49/02—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
    • C22C49/04—Light metals
    • C22C49/06—Aluminium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Kontinuierliches Strangpressverfahren für ein metallhaltiges Schüttgut (13) zur Herstellung eines Strangpresskörpers, mit den folgenden Schritten: Einführen des metallhaltigen Schüttguts (13) in einen Presskanal (8) einer Metallpulverstrangpressanlage (1), der von einem rotierenden Extrusionsrad (2) und Presswerkzeugkomponenten begrenzt wird, die einen Dichtungsplatten (5, 6, 7) aufweisenden Einlaufbereich und einen Umlenkungsbereich mit einem Gegenhalter (11) und einer Zuführplatte (10) umfassen, Zuführen des metallhaltigen Schüttguts (13) über eine umlaufende Nut (3) des rotierenden Extrusionsrads (2) zu dem Gegenhalter (11) und Umlenken des verdichteten metallhaltigen Schüttguts (13) im Umlenkungsbereich durch die eine Öffnung aufweisende Zuführplatte (10) zu einer Matrize (12), wobei wenigstens eine der im Einlaufbereich angeordneten Dichtungsplatten (5, 6, 7) mittels einer Kühleinrichtung gekühlt wird. Daneben betrifft die Erfindung eine Metallpulverstrangpressanlage, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Strangpressverfahrens geeignet ist.Continuous extrusion process for a metal-containing bulk material (13) for producing an extruded body, comprising the steps of: introducing the metal-containing bulk material (13) into a press channel (8) of a metal powder extrusion plant (1) bounded by a rotating extrusion wheel (2) and pressing tool components comprising an inlet region having a sealing plate (5, 6, 7) and a deflection region with a counter-holder (11) and a feed plate (10), supplying the metal-containing bulk material (13) via a circumferential groove (3) of the rotating extrusion wheel (2) to the counter-holder (11) and deflecting the compacted metal-containing bulk material (13) in the deflection region through the opening having a feed plate (10) to a die (12), wherein at least one of the inlet plate arranged in the sealing plates (5, 6, 7) by means of a Cooling device is cooled. In addition, the invention relates to a metal powder extrusion plant, which is suitable for carrying out the extrusion molding process according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Strangpressverfahren für ein metallhaltiges Schüttgut zur Herstellung eines Strangpresskörpers, mit den folgenden Schritten:

  • - Einführen des metallhaltigen Schüttguts in einen Presskanal einer Metallpulverstrangpressanlage, der von einem rotierenden Extrusionsrad und Presswerkzeugkomponenten begrenzt wird, die einen Dichtungsplatten aufweisenden Einlaufbereich und einen Umlenkungsbereich mit einem Gegenhalter und einer Zuführplatte umfassen,
  • - Zuführen des metallhaltigen Schüttguts über eine umlaufende Nut des rotierenden Extrusionsrads zu dem Gegenhalter und Umlenken des verdichteten metallhaltigen Schüttguts im Umlenkungsbereich durch die eine Öffnung aufweisende Zuführplatte zu einer Matrize.
The invention relates to a continuous extrusion process for a metal-containing bulk material for producing an extruded body, comprising the following steps:
  • Introducing the metal-containing bulk material into a press channel of a metal powder extrusion press, which is delimited by a rotating extrusion wheel and press tool components, which comprise a gasket plate inlet region and a deflection region with a counter-holder and a feed plate,
  • - Supplying the metal-containing bulk material via a circumferential groove of the rotary extrusion to the counter-holder and deflecting the compacted metal-containing bulk material in the deflection region through the opening having a feed plate to a die.

Der in dieser Anmeldung verwendete Begriff „metallhaltiges Schüttgut“ umfasst u. a. metallhaltige Pulver, Pulvermischungen, Granulate, und Späne. Es kann sich dabei auch um Mischungen von Metallpulvern mit keramischen Fasern oder Partikeln, d. h. um Verbundwerkstoffe handeln.The term "metal-containing bulk material" used in this application includes u. a. metal-containing powders, powder mixtures, granules, and shavings. It may also be mixtures of metal powders with ceramic fibers or particles, d. H. to trade composite materials.

Es sind bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um ein metallhaltiges Schüttgut zu kompaktieren.Various methods have already been proposed for compacting a metal-containing bulk material.

Bauteile aus pulvermetallurgisch hergestellten Werkstoffen können beispielsweise in der Kraftfahrzeugindustrie, der Luft- und Raumfahrtechnik sowie im allgemeinen Maschinenbau eingesetzt werden. Das kontinuierliche Strangpressen ist eine kostengünstige Alternative, um metallhaltige Schüttgüter, insbesondere Metallpulver, zu kompaktieren. Ursprünglich wurde mit diesem Verfahren, das auch als Conform-Verfahren bezeichnet wird, Gieß- oder Walzdraht aus Aluminium- oder Kupferlegierungen in einem Schritt in komplexere Geometrien umgearbeitet. Später wurden Pressverfahren entwickelt, um Granulate oder Pulver zu verarbeiten. Es hat sich herausgestellt, dass eine stabile Verfahrensführung schwierig ist. Eine industrielle Nutzung derartiger Strangpressverfahren für metallhaltige Schüttgüter findet daher bis jetzt nicht statt.Components made of powder metallurgy materials can be used for example in the automotive industry, aerospace engineering and general engineering. Continuous extrusion is a cost effective alternative to compact metal bulk materials, especially metal powders. Originally, this process, which is also known as the Conform process, cast or wire rod made of aluminum or copper alloys was converted in one step in more complex geometries. Later, press processes were developed to process granules or powders. It has been found that a stable process is difficult. An industrial use of such extrusion processes for metal-containing bulk materials therefore does not yet take place.

Eine herkömmliche, für das Strangpressverfahren geeignete Pulverstrangpressanlage umfasst ein rotierendes Extrusionsrad mit einer umlaufenden Nut und einen stationären Schuh, der die im Umlenkungsbereich angeordnete Zuführplatte und den Gegenhalter umfasst. An die eine Öffnung aufweisende Zuführplatte schließt sich die Matrize an. Die den Einlaufbereich und den Umlenkungsbereich bildenden Presswerkzeugkomponenten erstrecken sich über etwa ein Viertel des Umfangs des Extrusionsrads. Das metallhaltige Schüttgut, insbesondere ein metallhaltiges Pulver, wird bei rotierendem Extrusionsrad durch Reibung in den Einlaufbereich und den Umlenkungsbereich eingezogen. Das metallhaltige Pulver wird dabei aufgestaut und an dem Gegenhalter verdichtet. Das verdichtete Pulver wird an dem Gegenhalter zu der die Öffnung aufweisenden Zuführplatte und zu einer Matrize abgelenkt. Die einzelnen kalten Pulverpartikel verschweißen auf Grund von Scherkräften zu einem vollständig kompaktierten Strang, ohne dass die Pulverpartikel schmelzen. Die Reibungs- und Verformungskräfte, die durch die Rotation des Extrusionsrads auftreten, erzeugen die erforderlichen Temperaturen und Drücke für die kontinuierliche Extrusion durch die Matrize.A conventional powder extruder suitable for the extrusion molding process comprises a rotary extrusion wheel with a circumferential groove and a stationary shoe comprising the feed plate arranged in the deflection region and the counter holder. At the opening having a feed plate, the die joins. The crimping tool components forming the lead-in area and the deflection area extend over approximately one quarter of the circumference of the extrusion wheel. The metal-containing bulk material, in particular a metal-containing powder, is drawn into the inlet region and the deflection region by friction in the case of a rotating extrusion wheel. The metal-containing powder is dammed up and compacted on the counter-holder. The compacted powder is deflected at the anvil to the feed plate having the opening and to a die. The individual cold powder particles weld into a fully compacted strand due to shear forces without the powder particles melting. The friction and deformation forces that occur due to the rotation of the extrusion wheel generate the required temperatures and pressures for the continuous extrusion through the die.

In der Dissertation Stadelmann, C.: Extrusion von Metallpulvern durch kontinuierliches Pulverstrangpressen, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 2009, werden Untersuchungen beschrieben, bei denen mit einer modifizierten Pressanlage Metallpulvermischungen kontinuierlich zu einem Strang verpresst werden.In the dissertation Stadelmann, C .: Extrusion of metal powders by continuous powder extrusion, Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nürnberg, 2009, investigations are described in which metal powder mixtures are continuously pressed into a strand using a modified pressing system.

Ein ähnliches kontinuierliches Strangpressverfahren ist aus der DE 10 2006 004 622 A1 bekannt.A similar continuous extrusion process is known from DE 10 2006 004 622 A1 known.

In der WO 2008/003275 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus dispersionsverfestigten Metalllegierungen beschrieben.In the WO 2008/003275 A1 A method for the production of molded parts from dispersion-strengthened metal alloys is described.

Strangpressverfahren für Metallpulvermischungen werden bisher nicht industriell umgesetzt, da zumeist keine stabile Prozessführung möglich ist. Bei der Durchführung des Strangpressverfahrens treten im Bereich der Pulverzuführung Pulveranhaftungen auf, die den Presskanal verstopfen und eine konstante Nachdosierung der Pulvermischung verhindern.Extrusion methods for metal powder mixtures are not yet implemented industrially, since usually no stable process control is possible. When carrying out the extrusion process, powder deposits occur in the area of the powder feed, which clog the press channel and prevent a constant subsequent metering of the powder mixture.

Wenn während des Strangpressverfahrens die Fließspannung zu niedrig wird, ist eine vollständige Kompaktierung des Pulvers nicht möglich. Es baut sich dann kein ausreichend hoher Pressdruck auf, der erforderlich ist, um Partikel des metallhaltigen Schüttguts, insbesondere Pulverpartikel, vollständig miteinander zu verschweißen.If the flow stress becomes too low during the extrusion process, complete compaction of the powder is not possible. It then builds on a sufficiently high pressure, which is required to completely weld particles of the metal-containing bulk material, in particular powder particles together.

Der bei der Zuführung des metallhaltigen Schüttguts transportierte Volumenstrom pro Radumdrehung ist durch die gegebene Schüttdichte reduziert. Die Strangaustrittsgeschwindigkeiten unterscheiden sich daher deutlich von denen bei Drahtzuführung. Dies wiederum bewirkt längere Verweilzeiten des metallhaltigen, teilweise verdichteten Schüttguts im Presskanal der Matrize, so dass an den Dichtungsplatten und an der Matrize die Gefahr von Anhaftungen und damit Pressfehlern höher ist.The transported during the supply of the metal-containing bulk material flow per wheel revolution is reduced by the given bulk density. The strand exit speeds therefore differ significantly from those with wire feed. This in turn causes longer residence times of the metal-containing, partially compacted bulk material in the pressure channel of the die, so that the risk of adhesions and thus pressing errors is higher on the sealing plates and on the die.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein kontinuierliches Strangpressverfahren für ein metallhaltiges Schüttgut anzugeben, das eine stabile Prozessführung ermöglicht. The invention is therefore based on the object to provide a continuous extrusion process for a metal-containing bulk material, which allows stable process control.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Strangpressverfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine der im Einlaufbereich angeordneten Dichtungsplatten mittels einer Kühleinrichtung gekühlt wird.To solve this problem is provided according to the invention in an extrusion process of the type mentioned that at least one of the arranged in the inlet region sealing plates is cooled by means of a cooling device.

Überraschenderweise wurde festgestellt, dass durch eine kontrollierte Temperierung von Presswerkzeugkomponenten in Form einer Kühlung ein stabiler Prozess sichergestellt werden kann. Dies ist überraschend, da man zunächst vermuten würde, dass eine Erwärmung für einen stabilen Prozess günstig wäre. Man könnte annehmen, dass das Pulver durch Umlagerung leichter fließt und dass dadurch weniger Wärme durch plastische Verformung entsteht (adiabatische Erwärmung). Die geringere interne Wärmeerzeugung müsste eigentlich durch stärkeres Heizen ausgeglichen werden. Stattdessen wurde in Versuchen überraschend festgestellt, dass eine gezielte, gradierte Temperierung in Form einer Kühlung wenigstens einer Dichtungsplatte sich prozessstabilisierend auswirkt. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Kühlung kann ein Strangpresskörper in einem kontinuierlichen Verfahren mit hoher Qualität hergestellt werden. Es wurde festgestellt, dass durch eine Kühlung des Einlaufbereichs des Presskanals Pulveranhaftungen an den Dichtungsplatten vermieden werden können. Dadurch werden eine kontinuierliche Pulverzuführung und ein gleichmäßiger Druckaufbau gewährleistet.Surprisingly, it has been found that a stable process can be ensured by controlled temperature control of press tool components in the form of cooling. This is surprising since one would first assume that heating would be beneficial for a stable process. It could be assumed that the powder flows more easily due to rearrangement and that less heat is generated by plastic deformation (adiabatic heating). The lower internal heat generation would actually have to be compensated by more heating. Instead, it has surprisingly been found in experiments that a targeted, graded tempering in the form of cooling of at least one gasket plate has a process-stabilizing effect. By cooling provided according to the invention, an extruded body can be produced in a continuous process with high quality. It has been found that by cooling the inlet region of the press channel, powder adhering to the gasket plates can be avoided. This ensures a continuous powder feed and a uniform pressure build-up.

Im Bereich des Gegenhalters bewirkt eine Kühlung der Presswerkzeugkomponenten, insbesondere der Zuführplatte, dass ein ausreichend hoher Pressdruck aufgebaut wird, der zum Aufbrechen von Oxidhäuten und zum Verschweißen von Metallpartikeln des metallhaltigen Schüttguts führt. Bei einem Strangpressverfahren, bei dem ein Draht zugeführt wird, würde eine Kühlung im Bereich des Gegenhalters hingegen hohe Pressdrücke und eine erhöhte Spanbildung bewirken, wodurch gegebenenfalls der ganze Prozess behindert oder gestoppt wird.In the area of the counter-holder, cooling of the pressing-tool components, in particular of the feeding plate, causes a sufficiently high pressing pressure to be built up, which leads to break-up of oxide skins and welding of metal particles of the metal-containing bulk material. In an extrusion process in which a wire is fed, however, a cooling in the area of the counter-holder would cause high compression pressures and increased chip formation, which may hinder or stop the entire process.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, dass wenigstens eine im Umlenkungsbereich angeordnete Presswerkzeugkomponente, nämlich die Zuführplatte und/oder der Gegenhalter, mittels einer oder mittels der Kühleinrichtung gekühlt wird oder werden. Die Presswerkzeugkomponenten bilden mit dem Extrusionsrad einen Presskanal aus. Der Gegenhalter lenkt den Materialstrom durch die Zuführplatte zur Matrize hin um. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Kühlung können Anhaftungen der Metallpulvermischung vermieden werden, die zu instabilen Prozessbedingungen und zu Pressfehlern führen. Außerdem werden hinreichend große Drücke erzeugt.In the method according to the invention, it is preferred that at least one pressing tool component arranged in the deflection region, namely the feed plate and / or the counter holder, is or are cooled by means of or by means of the cooling device. The press tool components form a press channel with the extrusion wheel. The anvil deflects the flow of material through the feed plate to the die. The inventively provided cooling adhesions of the metal powder mixture can be avoided, which lead to unstable process conditions and pressing errors. In addition, sufficiently large pressures are generated.

Das erfindungsgemäße Strangpressverfahren kann an einer Metallpulverstrangpressanlage mit einer oder mehreren, insbesondere zwei oder drei in Umfangsrichtung angeordneten Dichtungsplatten durchgeführt werden.The extrusion molding process according to the invention can be carried out on a metal powder extrusion press with one or more, in particular two or three, sealing plates arranged in the circumferential direction.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, dass bei der Verarbeitung von Kupfer oder einer Kupferlegierung eine Dichtungsplatte auf eine Temperatur zwischen 80 °C und 130 °C gekühlt wird. Diese Kühlung bewirkt, dass Pulveranhaftungen vermieden werden und dass ein ausreichend hoher Pressdruck aufgebaut wird.In the method according to the invention, it is preferred that in the processing of copper or a copper alloy, a sealing plate is cooled to a temperature between 80 ° C and 130 ° C. This cooling causes powder adhesion to be avoided and a sufficiently high pressure to be built up.

In ähnlicher Weise kann es bei dem erfindungsgemäßen Strangpressverfahren vorgesehen sein, dass bei der Verarbeitung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung eine Dichtungsplatte auf eine Temperatur zwischen 50 °C und 100 °C gekühlt wird. Demgegenüber treten bei herkömmlichen Verfahren, die ohne Kühlung durchgeführt werden, Temperaturen zwischen ca. 300 °C und 330 °C auf.Similarly, it may be provided in the extrusion process of the invention that in the processing of aluminum or an aluminum alloy, a sealing plate is cooled to a temperature between 50 ° C and 100 ° C. In contrast, occur in conventional methods that are performed without cooling, temperatures between about 300 ° C and 330 ° C.

Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Strangpressverfahren bei einer drei Dichtungsplatten aufweisenden Metallpulverstrangpressanlage zumindest die mittlere Dichtungsplatte gekühlt. Es ist natürlich auch möglich, dass die erste und/oder die dritte Dichtungsplatte (in Umfangsrichtung gesehen) gekühlt wird oder werden. Darüber hinaus können auch alle drei Dichtungsplatten gekühlt werden. Falls zwei Dichtungsplatten vorhanden sind, kann eine der beiden Dichtungsplatten oder alternativ beide gekühlt werden.Preferably, in the extrusion process according to the invention, at least the middle sealing plate is cooled in the case of a metal powder extrusion press having three sealing plates. Of course, it is also possible that the first and / or the third sealing plate (seen in the circumferential direction) is cooled or become. In addition, all three sealing plates can be cooled. If there are two sealing plates, one of the two sealing plates or alternatively both can be cooled.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können somit sowohl eine oder mehrere Dichtungsplatten als im Einlaufbereich angeordnete Presswerkzeugkomponenten als auch die Zuführplatte und/oder der Gegenhalter als im Umlenkungsbereich angeordnete Presswerkzeugkomponenten gekühlt werden. Die jeweils gekühlten Presswerkzeugkomponenten werden prozessoptimierend ausgewählt, wodurch in dem Einlaufbereich und gegebenenfalls auch in dem Umlenkungsbereich gezielt ein gewünschtes Temperaturprofil eingestellt werden kann.Thus, in the method according to the invention, it is possible to cool both one or more sealing plates as pressing tool components arranged in the inlet region and also the feed plate and / or the counter holder as pressing tool components arranged in the deflection region. The respectively cooled die components are selected to optimize the process, whereby a desired temperature profile can be set in the inlet region and possibly also in the deflection region.

Bei dem erfindungsgemäßen Strangpressverfahren ist es auch möglich, dass bei der Verarbeitung von Kupfer oder einer Kupferlegierung wenigstens eine im Umlenkungsbereich angeordnete Presswerkzeugkomponente, insbesondere die Zuführplatte, auf eine Temperatur zwischen 310 °C und 380 °C gekühlt wird. Demgegenüber treten bei einer Prozessdurchführung ohne Kühlung Temperaturen von mehr als 440 °C auf.In the extrusion molding method according to the invention, it is also possible that during the processing of copper or a copper alloy, at least one pressing tool component arranged in the deflection region, in particular the feed plate, is cooled to a temperature between 310 ° C. and 380 ° C. In contrast, temperatures of more than 440 ° C. occur during a process without cooling.

In ähnlicher Weise kann es bei der Verarbeitung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung vorgesehen sein, dass wenigstens eine im Umlenkungsbereich angeordnete Presswerkzeugkomponente, insbesondere die Zuführplatte, auf eine Temperatur zwischen 340 °C und 420 °C gekühlt wird. Similarly, in the processing of aluminum or an aluminum alloy, it may be provided that at least one pressing tool component arranged in the deflection region, in particular the feed plate, is cooled to a temperature between 340 ° C and 420 ° C.

Neben der Kühlung einer oder mehrerer Presswerkzeugkomponenten ist es auch möglich, den Gegenhalter zu kühlen. Vorzugsweise wird bei der Verarbeitung von Kupfer oder einer Kupferlegierung der Gegenhalter auf eine Temperatur zwischen 340 °C und 430 °C gekühlt. Andererseits kann bei dem erfindungsgemäßen Strangpressverfahren bei der Verarbeitung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung der Gegenhalter auf eine Temperatur zwischen 300 °C und 380 °C gekühlt werden.In addition to the cooling of one or more pressing tool components, it is also possible to cool the anvil. Preferably, in the processing of copper or a copper alloy, the anvil is cooled to a temperature between 340 ° C and 430 ° C. On the other hand, in the extrusion process of the present invention, in the processing of aluminum or an aluminum alloy, the counter-holder can be cooled to a temperature between 300 ° C and 380 ° C.

Die Matrize der Metallpulverstrangpressanlage wird nicht gekühlt. Stattdessen wird sie bei der Verarbeitung von Kupfer oder einer Kupferlegierung auf eine Temperatur zwischen 370 °C und 420 °C aufgeheizt. Bei der Verarbeitung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung wird die Matrize auf eine Temperatur zwischen 400 °C und 430 °C aufgeheizt.The die of the metal powder extrusion plant is not cooled. Instead, it is heated to a temperature between 370 ° C and 420 ° C during processing of copper or a copper alloy. When processing aluminum or an aluminum alloy, the die is heated to a temperature between 400 ° C and 430 ° C.

Die angegebenen Temperaturbereiche werden beispielhaft für Legierungen angegeben, die Kupfer bzw. Aluminium als Hauptbestandteil enthalten. Die Prozessführung, insbesondere die Temperaturführung muss jeweils in Abhängigkeit der verwendeten Legierung angepasst werden. Andere Einflussgrößen sind u.a. die Partikelgröße des metallischen Schüttguts, die Partikelrauigkeit, der Oxidgehalt der Partikel und die Partikelform. Wenn eine dieser Einflussgrößen geändert wird, ändert sich auch das Pressverhalten, sodass die Temperaturführung angepasst werden muss. Der für die Verarbeitung geeignete Temperaturbereich ist auch von der Drehzahl des Extrusionsrads und dessen Durchmesser und somit von der Umdrehungsgeschwindigkeit abhängig.The specified temperature ranges are given by way of example for alloys containing copper or aluminum as the main constituent. The process control, especially the temperature control must be adjusted depending on the alloy used. Other factors are u.a. the particle size of the metallic bulk material, the particle roughness, the oxide content of the particles and the particle shape. If one of these factors is changed, the pressing behavior also changes, so that the temperature control must be adjusted. The temperature range suitable for the processing is also dependent on the rotational speed of the extrusion wheel and its diameter and thus on the rotational speed.

Daneben betrifft die Erfindung eine Metallpulverstrangpressanlage, die zum kontinuierlichen Strangpressen eines metallhaltigen Schüttguts ausgebildet ist, mit einem Presskanal, der von einem Extrusionsrad und Presswerkzeugkomponenten begrenzt wird, die einen Dichtungsplatten aufweisenden Einlaufbereich und einen Umlenkungsbereich mit einem Gegenhalter und einer Zuführplatte umfassen. Die erfindungsgemäße Metallpulverstrangpressanlage zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Kühleinrichtung aufweist, mit der wenigstens eine der im Einlaufbereich angeordneten Dichtungsplatten kühlbar ist.In addition, the invention relates to a metal powder extrusion plant, which is designed for the continuous extrusion of a metal-containing bulk material, with a pressing channel, which is delimited by an extrusion wheel and pressing tool components comprising a sealing plates having inlet region and a deflection region with a counter-holder and a feed plate. The metal powder extrusion system according to the invention is characterized in that it has a cooling device with which at least one of the sealing plates arranged in the inlet region can be cooled.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Metallpulverstrangpressanlage sieht vor, dass sie einen Controller umfasst, der dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Dichtungsplatte auf eine festgelegte Temperatur zu kühlen. Vorzugsweise ist der Controller auch dazu ausgebildet, die Zuführplatte und/oder den Gegenhalter zu kühlen.A preferred development of the metal powder extrusion press according to the invention provides that it comprises a controller which is designed to cool at least one sealing plate to a predetermined temperature. Preferably, the controller is also adapted to cool the feed plate and / or the anvil.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kühleinrichtung der erfindungsgemäßen Metallpulverstrangpressanlage in den Dichtungsplatten integrierte, von einem Kühlmedium durchströmbare Kühlkanäle umfasst. Analog können auch die Zuführplatte und der Gegenhalter entsprechende Kühlkanäle aufweisen.It may also be provided that the cooling device of the metal powder extrusion press according to the invention comprises integrated, in the sealing plates integrated, can flow through a cooling medium cooling channels. Analog can also have the feed plate and the counter-holder corresponding cooling channels.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

  • 1 eine geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Metallpulverstrangpressanlage im Bereich des Presskanals bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
  • 2 eine vergrößerte Ansicht von 1 im Bereich des Presskanals.
The invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:
  • 1 a sectional view of a metal powder extrusion system according to the invention in the region of the press channel in carrying out the method according to the invention, and
  • 2 an enlarged view of 1 in the area of the press channel.

1 zeigt die wesentlichen Komponenten einer Metallpulverstrangpressanlage 1, die zur Herstellung von Strangpresskörpern aus einer Metallpulvermischung durch ein Strangpressverfahren geeignet ist. 1 shows the essential components of a metal powder extrusion plant 1 , which is suitable for the production of extruded bodies from a metal powder mixture by an extrusion process.

Die Metallpulverstrangpressanlage 1 umfasst ein rotierendes Extrusionsrad 2, das an seiner Außenseite eine umlaufende Nut 3 aufweist. Das Extrusionsrad 2 wird mit einer festgelegten Geschwindigkeit durch einen Antriebsmotor (nicht gezeigt) angetrieben.The metal powder extrusion line 1 comprises a rotating extrusion wheel 2 , which has on its outside a circumferential groove 3 having. The extrusion wheel 2 is driven at a fixed speed by a drive motor (not shown).

An einem stationären Werkzeugschuh 4 sind Dichtungsplatten 5, 6, 7 nebeneinander entlang einer kreissegmentförmigen Bahn angeordnet. Die Dichtungsplatten 5, 6, 7 bilden gemeinsam mit dem Extrusionsrad 2 einen Presskanal 8. Über eine in diesem Ausführungsbeispiel rohrförmige Zuführung 9 wird eine Metallpulvermischung in den Presskanal 8 eingebracht. Wie am besten in der vergrößerten Ansicht von 2 erkennbar ist, umfassen die Presswerkzeugkomponenten im Umlenkungsbereich eine Zuführplatte 10 mit einer Öffnung für das kompaktierte metallische Schüttgut 13. Bei der Durchführung des Strangpressverfahrens fließt das kompaktierte metallische Schüttgut durch die Öffnung zu einer Matrize. In dem Umlenkungsbereich ist auch ein Gegenhalter 11 angeordnet, der eine Umlenkung des bereits fast vollständig kompaktierten metallischen Schüttguts 13 um ca. 90° bewirkt. Nach dem Passieren der Öffnung der Zuführplatte 10 gelangt das nahezu vollständig kompaktierte metallische Schüttgut 13 in eine Matrize 12, durch die die Außenkontur des hergestellten Strangpresskörpers festgelegt wird. Es sind auch alternative Ausführungen möglich, bei denen eine Matrize die Innenkontur oder sowohl die Innenkontur als auch die Außenkontur des Strangpresskörpers definiert. Die Matrize 12 kann beispielsweise einen kreisförmigen, rechteckigen oder komplexeren Querschnitt aufweisen.On a stationary tool shoe 4 are sealing plates 5 . 6 . 7 arranged side by side along a circular segment-shaped path. The sealing plates 5 . 6 . 7 form together with the extrusion wheel 2 a press channel 8th , About a tubular feed in this embodiment 9 is a metal powder mixture in the press channel 8th brought in. As best in the enlarged view of 2 can be seen, comprise the pressing tool components in the deflection region, a feed plate 10 with an opening for the compacted metallic bulk material 13 , When performing the extrusion process, the compacted metallic bulk material flows through the opening to a die. In the deflection area is also a counter-holder 11 arranged, the deflection of the already almost completely compacted metallic bulk material 13 caused by about 90 °. After passing the opening of the feed plate 10 passes the almost completely compacted metallic bulk material 13 in a mold 12 through which the outer contour of the is determined extruded body produced. Alternative embodiments are also possible in which a die defines the inner contour or both the inner contour and the outer contour of the extruded body. The matrix 12 may for example have a circular, rectangular or more complex cross-section.

Zur Herstellung eines Strangpresskörpers wird metallisches Schüttgut in Form einer Metallpulvermischung über die Zuführung 9 eingebracht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Metallpulvermischung um eine Kupferlegierung. Die Pulverpartikel gelangen in den Presskanal 8, der einerseits von der Nut 3 des Extrusionsrads 2 und andererseits von den Dichtungsplatten 5, 6, 7 als Presswerkzeugkomponenten gebildet wird. Beim Passieren des Presskanals 8 wird die Metallpulvermischung kompaktiert. Der beim Passieren des Presskanals 8 entstehende Pressdruck bewirkt, dass die metallischen Pulverpartikel kompaktiert werden. Im Bereich des Gegenhalters 11 erfolgt eine Umlenkung der kompaktierten Metallpulvermischung 13 um 90°. Anschließend wird die kompaktierte Metallpulvermischung 13 durch die Matrize 12 extrudiert. Um einen stabilen Prozess zu gewährleisten, ist es wesentlich, dass die Dichtungsplatten 5, 6, 7 gekühlt werden. Die Tatsache, dass eine Kühlung der Dichtungsplatten 5, 6, 7 und somit eine Kühlung der zu kompaktierenden Metallpulvermischung 13 erforderlich ist, ist überraschend, da man bisher angenommen hat, dass die bei der Kompaktierung entstehende Wärme ein leichteres Fließen der Metallpulvermischung ermöglicht. Versuche haben jedoch ergeben, dass bei hohen Prozesstemperaturen, die durch die Kompaktierung im Presskanal 8 entstehen, eine niedrige Fließspannung vorliegt. Es baut sich dann kein ausreichend hoher Pressdruck auf, der die metallischen Pulverpartikel vollständig miteinander verschweißt. Daher werden die Dichtungsplatten 5, 6, 7 jeweils durch zugeordnete Kühleinrichtungen gradiert gekühlt. Eine Kühleinrichtung umfasst in einer Dichtungsplatte 5, 6, 7 integrierte Kühlkanäle, die von einem Kühlmedium durchströmt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient Wasser als Kühlmedium. Mittels der gekühlten Dichtungsplatten 5, 6, 7 wird bei der Kompaktierung der Metallpulvermischung 13 entstehende Wärme kontrolliert abgeführt. Darüber hinaus ist auch der Zuführplatte 10 eine Kühlkanäle aufweisende Kühleinrichtung zugeordnet, um die Zuführplatte 10 zu kühlen.To produce an extruded body, metallic bulk material in the form of a metal powder mixture is supplied via the feed 9 brought in. In the present embodiment, the metal powder mixture is a copper alloy. The powder particles enter the press channel 8th on the one hand, from the groove 3 of the extrusion wheel 2 and on the other hand of the sealing plates 5 , 6, 7 is formed as a press tool components. When passing the press channel 8th the metal powder mixture is compacted. The when passing the press channel 8th resulting pressing pressure causes the metallic powder particles are compacted. In the area of the counterpart 11 there is a deflection of the compacted metal powder mixture 13 around 90 °. Subsequently, the compacted metal powder mixture 13 through the matrix 12 extruded. To ensure a stable process, it is essential that the gasket sheets 5 , 6, 7 are cooled. The fact that cooling the sealing plates 5 . 6 . 7 and thus cooling of the metal powder mixture to be compacted 13 is required, is surprising, since it has been assumed that the heat generated during compaction allows easier flow of metal powder mixture. Experiments have shown, however, that at high process temperatures caused by the compaction in the press channel 8th arise, a low yield stress is present. It then builds on a sufficiently high pressure, which completely welded together the metallic powder particles. Therefore, the sealing plates 5 . 6 . 7 each cooled graded by associated cooling devices. A cooling device comprises in a sealing plate 5 . 6 . 7 integrated cooling channels through which a cooling medium flows. In the illustrated embodiment, water serves as a cooling medium. By means of the cooled sealing plates 5 . 6 . 7 During the compaction of the metal powder mixture 13 resulting heat is removed controlled. In addition, also the feed plate 10 associated cooling means having cooling means to the feed plate 10 to cool.

Demgegenüber wird die Matrize 12 nicht gekühlt. Stattdessen ist dieser eine Heizeinrichtung (nicht gezeigt) zugeordnet. Darüber hinaus sind alternative Ausführungen möglich, bei denen die Matrize optional kühlbar ist. Dabei kann der Einlaufbereich vor der Extrusionskammer, eine Vorkammer oder ein vor der Matrize angeordneter Abstandsring gekühlt werden.In contrast, the die 12 not cooled. Instead, it is associated with a heater (not shown). In addition, alternative embodiments are possible in which the die is optionally cooled. In this case, the inlet region in front of the extrusion chamber, a prechamber or a spacer ring arranged in front of the die can be cooled.

Entlang der Dichtungsplatten sind Temperatursensoren angeordnet, die als Thermoelement ausgebildet und in der zu kühlenden Komponente, d. h. entweder in einer Dichtungsplatte 5, 6, 7 oder in der Zuführplatte 10, integriert sind. Mittels des Temperatursensors wird durch einen Controller 14 eine Regelung des Kühlvorgangs vorgenommen. Auf diese Weise können die Dichtungsplatten 5, 6, 7 sowie die Zuführplatte 10 individuell und separat geregelt werden, um in jedem Abschnitt des Presskanals 8 eine bestimmte Temperatur oder einen Temperaturbereich einzustellen. Jeder Dichtungsplatte 5, 6, 7 und der Zuführplatte 10 ist dabei ein eigener Regelkreis zugeordnet. Durch die kontrollierte Kühlung kann ein stabiler quasi-stationärer Zustand erzeugt werden, so dass das Strangpressverfahren kontinuierlich durchgeführt werden kann.Along the sealing plates temperature sensors are arranged, which are formed as a thermocouple and in the component to be cooled, ie either in a sealing plate 5 . 6 . 7 or in the feed plate 10 , are integrated. By means of the temperature sensor is controlled by a controller 14 a regulation of the cooling process made. In this way, the gaskets can 5 . 6 . 7 as well as the feed plate 10 Individually and separately regulated to be in each section of the press channel 8th to set a specific temperature or a temperature range. Every sealing plate 5 . 6 . 7 and the feed plate 10 is assigned a separate control loop. By the controlled cooling, a stable quasi-stationary state can be generated, so that the extrusion process can be carried out continuously.

Die Wahl eines geeigneten Temperaturbereichs ist abhängig von der zu verarbeitenden Metallpulvermischung. Für Kupfer oder Kupferlegierungen wird die zweite Dichtungsplatte 6 in diesem Ausführungsbeispiel auf eine Temperatur von 80 °C bis 140 °C gekühlt. Die benachbarten Dichtungsplatten 5 und 7 können auf eine niedrigere bzw. höhere Temperatur gekühlt werden. Die Zuführplatte 10 wird auf eine Temperatur zwischen 320 °C und 380 °C gekühlt. Der Gegenhalter 11 wird auf eine Temperatur zwischen 360 °C und 430 °C gekühlt. Die Matrize 12 wird auf eine Temperatur zwischen 350 °C und 450 °C aufgeheizt.The choice of a suitable temperature range depends on the metal powder mixture to be processed. For copper or copper alloys, the second seal plate 6 cooled in this embodiment to a temperature of 80 ° C to 140 ° C. The adjacent sealing plates 5 and 7 can be cooled to a lower or higher temperature. The feed plate 10 is cooled to a temperature between 320 ° C and 380 ° C. The counterpart 11 is cooled to a temperature between 360 ° C and 430 ° C. The matrix 12 is heated to a temperature between 350 ° C and 450 ° C.

Für die Verarbeitung von Aluminium, d. h. reines Aluminium, sowie Aluminiumlegierungen haben sich beispielsweise folgende Temperaturen als geeignet herausgestellt: For the processing of aluminum, d. H. Pure aluminum, as well as aluminum alloys, for example, the following temperatures have been found to be suitable:

Die zweite Dichtungsplatte 6 wird auf eine Temperatur zwischen 40 °C und 100 °C gekühlt. Die Zuführplatte 10 wird auf eine Temperatur zwischen 340 °C und 430 °C gekühlt. Der Gegenhalter 11 wird auf eine Temperatur zwischen 310 °C und 380 °C gekühlt. Die Matrize wird auf eine Temperatur zwischen 380 °C und 450 °C aufgeheizt.The second sealing plate 6 is cooled to a temperature between 40 ° C and 100 ° C. The feed plate 10 is cooled to a temperature between 340 ° C and 430 ° C. The counterpart 11 is cooled to a temperature between 310 ° C and 380 ° C. The die is heated to a temperature between 380 ° C and 450 ° C.

Die angegebenen Temperaturen sind als Beispiele zu verstehen, die in Abhängigkeit des verwendeten metallischen Schüttguts, der Pulvercharakteristik (Partikelgröße, Partikelform, Partikeloberfläche, Mischungsverhältnis mehrerer Komponenten) angepasst werden müssen. Die Temperatur der Matrize muss an das zu verarbeitende metallische Schüttgut und das herzustellende Profil (Querschnittsfläche, Mehrfachdurchbrüche, Expansionsverhalten) angepasst werden.The temperatures given are to be understood as examples which have to be adapted depending on the metallic bulk material used, the powder characteristics (particle size, particle shape, particle surface, mixing ratio of several components). The temperature of the die must be adapted to the metallic bulk material to be processed and the profile to be produced (cross-sectional area, multiple breakthroughs, expansion behavior).

Bei der Durchführung des Strangpressverfahren wird durch die gezielte Kühlung ein Aufheizen der Dichtungsplatten 5, 6, 7 verhindert. Daraus ergeben sich die Vorteile einer geringeren Werkzeugbelastung, kein Verlust des benötigten Pressdrucks sowie ein deutlich verbessertes Einzugsverhalten der zugegebenen Metallpulvermischung.When carrying out the extrusion process, the targeted cooling causes the sealing plates to heat up 5 . 6 . 7 prevented. This results in the benefits of a lower Tool load, no loss of the required pressing pressure and a significantly improved intake behavior of the added metal powder mixture.

Ein weiterer Effekt der Kühlung im Einzugsbereich des Presskanals 8 ist, dass die Temperatur im Extrusionsbereich an der Matrize 12 konstant bleibt. Eine Aufheizung der Matrize 12 ist insbesondere bei kleinen Querschnitten des Strangpresskörpers erforderlich, da der Pressdruck ansonsten so groß wird, dass das kompaktierte Material nicht durch die Matrize 12 fließt, sondern seitlich am Gegenhalter 11 vorbei als Span herausgequetscht wird. In diesem unerwünschten Fall sind die Temperaturen an der Zuführplatte 10 und am Gegenhalter 11 deutlich höher als an der Matrize 12. Wenn dieser Temperaturunterschied hingegen durch Beheizung der Matrize 12 und Kühlung der Zuführplatte 10 ausgeglichen wird, erfolgt die gewünschte Extrusion durch die Matrize 12.Another effect of the cooling in the catchment area of the press channel 8th is that the temperature in the extrusion area at the die 12 remains constant. A heating of the matrix 12 is particularly required for small cross-sections of the extruded body, since the pressing pressure is otherwise so large that the compacted material is not through the die 12 flows, but laterally on the anvil 11 is squeezed out as a chip. In this undesirable case, the temperatures at the feed plate 10 and the counterpart 11 significantly higher than at the die 12 , If this temperature difference, however, by heating the die 12 and cooling the feed plate 10 is balanced, the desired extrusion is carried out through the die 12 ,

Das kontinuierliche Strangpressverfahren für metallisches Schüttgut ermöglicht die Herstellung eines Strangpresskörpers mit hoher und gleichmäßiger Qualität.The continuous extrusion process for metallic bulk material enables the production of an extruded body with high and uniform quality.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
MetallpulverstrangpressanlageMetal powder extrusion plant
22
Extrusionsradextrusion wheel
33
Nutgroove
44
WerkzeugschuhShoe tool
5, 6, 75, 6, 7
Dichtungsplattesealing plate
88th
PresskanalPress channel
99
Zuführungfeed
1010
Zuführplattefeeder
1111
Gegenhalterbackstop
1212
Matrizedie
1313
MetallpulvermischungMetal powder mixture
1414
Controllercontroller

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006004622 A1 [0007]DE 102006004622 A1 [0007]
  • WO 2008/003275 A1 [0008]WO 2008/003275 A1 [0008]

Claims (14)

Kontinuierliches Strangpressverfahren für ein metallhaltiges Schüttgut (13) zur Herstellung eines Strangpresskörpers, mit den folgenden Schritten: - Einführen des metallhaltigen Schüttguts (13) in einen Presskanal (8) einer Metallpulverstrangpressanlage (1), der von einem rotierenden Extrusionsrad (2) und Presswerkzeugkomponenten begrenzt wird, die einen Dichtungsplatten (5, 6, 7) aufweisenden Einlaufbereich und einen Umlenkungsbereich mit einem Gegenhalter (11) und einer Zuführplatte (10) umfassen, - Zuführen des metallhaltigen Schüttguts (13) über eine umlaufende Nut (3) des rotierenden Extrusionsrads (2) zu dem Gegenhalter (11) und Umlenken des verdichteten metallhaltigen Schüttguts (13) im Umlenkungsbereich durch die eine Öffnung aufweisende Zuführplatte (10) zu einer Matrize (12), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der im Einlaufbereich angeordneten Dichtungsplatten (5, 6, 7) mittels einer Kühleinrichtung gekühlt wird.Continuous extrusion process for a metal-containing bulk material (13) for producing an extruded body, comprising the following steps: - introducing the metal-containing bulk material (13) into a press channel (8) of a metal powder extrusion plant (1) which is delimited by a rotating extrusion wheel (2) and pressing tool components is, the inlet region having a sealing plates (5, 6, 7) and a deflection region with a counter-holder (11) and a feed plate (10), - supplying the metal-containing bulk material (13) via a circumferential groove (3) of the rotating extrusion ( 2) to the counter-holder (11) and deflecting the compacted metal-containing bulk material (13) in the deflection region through the feed plate (10) having an opening to a die (12), characterized in that at least one of the arranged in the inlet region sealing plates (5, 6 , 7) is cooled by means of a cooling device. Strangpressverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine im Umlenkungsbereich angeordnete Presswerkzeugkomponente, nämlich die Zuführplatte (10) und/oder der Gegenhalter (11), mittels einer oder mittels der Kühleinrichtung gekühlt wird oder werden.Extrusion after Claim 1 , characterized in that at least one pressing tool component arranged in the deflection region, namely the feed plate (10) and / or the counter-holder (11), is or are cooled by means of or by means of the cooling device. Strangpressverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallpulverstrangpressanlage (1) mit zwei oder drei in Umfangsrichtung angeordneten Dichtungsplatten (5, 6, 7) verwendet wird.Extrusion after Claim 1 or 2 , characterized in that a metal powder extrusion plant (1) with two or three circumferentially arranged sealing plates (5, 6, 7) is used. Strangpressverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verarbeitung von Kupfer oder einer Kupferlegierung eine Dichtungsplatte (5, 6, 7) auf eine Temperatur zwischen 80 °C und 130 °C gekühlt wird.Extrusion method according to one of the preceding claims, characterized in that in the processing of copper or a copper alloy, a sealing plate (5, 6, 7) is cooled to a temperature between 80 ° C and 130 ° C. Strangpressverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verarbeitung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung eine Dichtungsplatte (5, 6, 7) auf eine Temperatur zwischen 50 °C und 100 °C gekühlt wird.Extrusion method according to one of the preceding claims, characterized in that in the processing of aluminum or an aluminum alloy, a sealing plate (5, 6, 7) is cooled to a temperature between 50 ° C and 100 ° C. Strangpressverfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer drei Dichtungsplatten (5, 6, 7) aufweisenden Metallpulverstrangpressanlage (1) zumindest die mittlere Dichtungsplatte (6) gekühlt wird.Extrusion after Claim 4 or 5 , characterized in that in a three-sealing plates (5, 6, 7) having metal powder extrusion plant (1) at least the middle sealing plate (6) is cooled. Strangpressverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verarbeitung von Kupfer oder einer Kupferlegierung die Zuführplatte (10) auf eine Temperatur zwischen 310 °C und 380 °C gekühlt wird.Extrusion method according to one of the preceding claims, characterized in that in the processing of copper or a copper alloy, the feed plate (10) is cooled to a temperature between 310 ° C and 380 ° C. Strangpressverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verarbeitung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung die Zuführplatte (10) auf eine Temperatur zwischen 340 °C und 420 °C gekühlt wird.Extrusion method according to one of the preceding claims, characterized in that in the processing of aluminum or an aluminum alloy, the feed plate (10) is cooled to a temperature between 340 ° C and 420 ° C. Strangpressverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verarbeitung von Kupfer oder einer Kupferlegierung der Gegenhalter (11) auf eine Temperatur zwischen 340 °C und 430 °C gekühlt wird.Extrusion method according to one of the preceding claims, characterized in that in the processing of copper or a copper alloy, the counter-holder (11) to a temperature between 340 ° C and 430 ° C is cooled. Strangpressverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verarbeitung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung der Gegenhalter (11) auf eine Temperatur zwischen 300 °C und 380 °C gekühlt wird.Extrusion method according to one of the preceding claims, characterized in that in the processing of aluminum or an aluminum alloy, the counter-holder (11) is cooled to a temperature between 300 ° C and 380 ° C. Strangpressverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (12) bei der Verarbeitung von Kupfer oder einer Kupferlegierung auf eine Temperatur zwischen 370 °C und 420 °C und bei der Verarbeitung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf eine Temperatur zwischen 400 °C und 430 °C aufgeheizt wird.Extrusion method according to one of the preceding claims, characterized in that the die (12) in the processing of copper or a copper alloy to a temperature between 370 ° C and 420 ° C and in the processing of aluminum or an aluminum alloy to a temperature between 400 ° C and 430 ° C is heated. Metallpulverstrangpressanlage (1), die zum kontinuierlichen Strangpressen eines metallhaltigen Schüttguts (13) ausgebildet ist, mit einem Presskanal (8), der von einem Extrusionsrad (2) und Presswerkzeugkomponenten begrenzt wird, die einen Dichtungsplatten (5, 6, 7) aufweisenden Einlaufbereich und einen Umlenkungsbereich mit einem Gegenhalter (11) und einer Zuführplatte (10) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallpulverstrangpressanlage (1) eine Kühleinrichtung aufweist, mit der wenigstens eine der im Einlaufbereich angeordneten Dichtungsplatten (5, 6, 7) kühlbar ist.Metal powder extrusion plant (1), which is designed for the continuous extrusion of a metal-containing bulk material (13), with a pressing channel (8), which is delimited by an extrusion wheel (2) and pressing tool components, the inlet region and a sealing plate (5, 6, 7) a deflection region with a counter-holder (11) and a feed plate (10), characterized in that the metal powder extrusion press (1) comprises a cooling device, with which at least one of the sealing plates (5, 6, 7) arranged in the inlet region can be cooled. Metallpulverstrangpressanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Controller (14) umfasst, der dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Dichtungsplatte (5, 6, 7) auf eine festgelegte Temperatur zu kühlen.Metal powder extrusion plant after Claim 12 characterized in that it comprises a controller (14) adapted to cool at least one sealing plate (5, 6, 7) to a predetermined temperature. Metallpulverstrangpressanlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung in den Dichtungsplatten (5, 6, 7) integrierte, von einem Kühlmedium durchströmbare Kühlkanäle umfasst.Metal powder extrusion plant after Claim 12 or 13 , characterized in that the cooling device in the sealing plates (5, 6, 7) comprises integrated, can flow through a cooling medium cooling channels.
DE102017100911.6A 2017-01-18 2017-01-18 Continuous extrusion process for a metal-containing bulk material and metal powder extrusion plant Pending DE102017100911A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017100911.6A DE102017100911A1 (en) 2017-01-18 2017-01-18 Continuous extrusion process for a metal-containing bulk material and metal powder extrusion plant
EP17826221.8A EP3570996A1 (en) 2017-01-18 2017-12-20 Continuous extrusion process for a metal-containing bulk material and metal-powder extrusion installation
PCT/EP2017/083752 WO2018134018A1 (en) 2017-01-18 2017-12-20 Continuous extrusion process for a metal-containing bulk material and metal-powder extrusion installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017100911.6A DE102017100911A1 (en) 2017-01-18 2017-01-18 Continuous extrusion process for a metal-containing bulk material and metal powder extrusion plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017100911A1 true DE102017100911A1 (en) 2018-07-19

Family

ID=60942998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017100911.6A Pending DE102017100911A1 (en) 2017-01-18 2017-01-18 Continuous extrusion process for a metal-containing bulk material and metal powder extrusion plant

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3570996A1 (en)
DE (1) DE102017100911A1 (en)
WO (1) WO2018134018A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021120427A1 (en) 2021-08-05 2023-02-09 Kme Mansfeld Gmbh Extrusion process, rotary extrusion press machine and flat conductor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113399485A (en) * 2021-06-15 2021-09-17 兰州理工大学 Horizontal high-reliability continuous ECAP equipment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006004622A1 (en) 2006-02-01 2007-08-09 Alulight International Gmbh Continuous extrusion pressing for metal powder mixtures involves mixing metal powder and additives together with pressing agents, introduce mixture into extruding press and removing extruded section
WO2008003275A1 (en) 2006-07-06 2008-01-10 Ecka Granulate Velden Gmbh Method for producing molded parts from dispersion-strengthened metal alloys

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01309716A (en) * 1988-06-09 1989-12-14 Furukawa Electric Co Ltd:The Method and apparatus for continuous extrusion
JPH11197737A (en) * 1998-01-12 1999-07-27 Fujikura Ltd Extrusion molding device
GB2372955B (en) * 2001-02-22 2003-01-22 Holton Machinery Ltd The production of foamed components
JP5233615B2 (en) * 2007-11-28 2013-07-10 三菱マテリアル株式会社 Rotating wheel type continuous extrusion apparatus and continuous extrusion processing method
EP2683502B1 (en) * 2011-03-10 2017-01-04 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation Extrusion of high temperature formable non-ferrous metals
KR101580975B1 (en) * 2015-11-10 2015-12-31 구제율 Continuous extrusion apparatus and method for metal

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006004622A1 (en) 2006-02-01 2007-08-09 Alulight International Gmbh Continuous extrusion pressing for metal powder mixtures involves mixing metal powder and additives together with pressing agents, introduce mixture into extruding press and removing extruded section
WO2008003275A1 (en) 2006-07-06 2008-01-10 Ecka Granulate Velden Gmbh Method for producing molded parts from dispersion-strengthened metal alloys

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021120427A1 (en) 2021-08-05 2023-02-09 Kme Mansfeld Gmbh Extrusion process, rotary extrusion press machine and flat conductor
DE102021120427B4 (en) 2021-08-05 2023-08-24 Kme Mansfeld Gmbh Extrusion process, rotary extrusion press machine and flat conductor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018134018A1 (en) 2018-07-26
EP3570996A1 (en) 2019-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2725704A1 (en) PRODUCTION OF CORUNDUM-CONTAINING GRINDING GRAINS, FOR EXAMPLE FROM ZIRCONIUM CORUNDUM
DE102008048496A1 (en) Sheet metal molded part manufacturing method, involves forming flat body into component using processing technologies, discharging component from processing zone, and cooling component at room temperature
EP0935504B1 (en) Process for extruding a metal section
DE3927854C2 (en) Method for producing an inner lining of a cavity and alloy for producing this inner lining
DE102013020319B4 (en) Process and plant for the production of billets
DE102017100911A1 (en) Continuous extrusion process for a metal-containing bulk material and metal powder extrusion plant
EP1281459B1 (en) Process for thixo injection molding for making metal components
DE2438841A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING STEEL POWDER WITH HIGH APPEARANCE DENSITY
DE2733009B1 (en) Method and arrangement for extrusion of a granulated, preferably powder metallurgical material
DE102021120427B4 (en) Extrusion process, rotary extrusion press machine and flat conductor
DE102019203284A1 (en) Device for processing thermoplastic residual powder
DE102014109764B4 (en) Method for producing a metallic component, metallic component and apparatus for producing a metallic component
DE2247148A1 (en) DEVICE FOR THE PRODUCTION OF THERMOPLASTIC PLASTIC GRANULES
AT515969B1 (en) Device and method for creating at least one metallic component
CH642906A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING MOLDED BODIES FROM HIGH-MOLECULAR LOW-PRESSURE POLYAETHYLENE, AND A RAMEXTRUDER FOR IMPLEMENTING THE METHOD.
DE2611420C3 (en) Process for the production of molded parts from polymers by impact melting powder or granular raw materials
EP0429516B1 (en) Device and process for shaping semi-finished products from high molecular weight plastics
DE1955720A1 (en) Process for the production of uniform moldings from a thermoplastic polymer
DE1085139B (en) Method and device for the production of granules
DE102012206100A1 (en) Conditioning extruder for plasticizing plastic scrap and for forming purified plastic granulate, has screw cylinder with feed opening at its one end for plastic scrap and outlet opening for plastic granulate at its another end
WO2020177788A1 (en) Method and device for producing profiled cross-sections from metals and plastics by means of extrusion molding and extrusion
DE1758560B2 (en) Continuous process for the production of a fine-grained starting material for fine aluminum wires according to the casting and rolling process
DE1729175A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF POLYETHYLENE FILMS WITH HIGH MOLECULAR WEIGHT
DE1293964C2 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING HIGH DENSITY SINTER IRON PARTS
DE4417717A1 (en) Processing recycled materials containing thermoplastics and process plant

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication