DE1504174A1

DE1504174A1 - Verfahren zum Sintern von poroesen Rohren

Info

Publication number: DE1504174A1
Application number: DE19651504174
Authority: DE
Inventors: Eduard Benedikovic; Mauer Dr-Ing Karl; Elssner Dipl-Ing Ludwig; Theodor Maurer
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1965-03-05
Filing date: 1965-03-05
Publication date: 1969-08-14

Description

Verfahren zum Sintern von porösen Hohren Es ist bekannt, poröse Hohre auf dem Sinterwege herzustellen. l ; ierbei wird ausgegangen von einem pulverförmigen Ausgangsstofft wobei es sich auch um ein Granulat handeln kann. Der pulverförmige Ausgangsstoff besteht entweder aus Kunststoff mit geeigneter Teilcheiigröße oder aus Metallen bzw. Metalllegierungen, ebenfalls mit geeigneter Teilchengröße, auch in Form von Granulat.
Die Verarbeitung des Pulvers zu porösen Formkörpern oder Platten gescilieht, wie in der Pulvermetallurgie dblich entweder durch Pressen des Ausgangspulvers in entsprechenden Matrizen bzw. Preßformen, oder durch direktes loses Einfüllen desselben in Sinterformen. Die Preßlinge oder die Sinterformen werden alsdann in Öfen auf die erforderliche Sintertemperatur gebracht die bei den Kunststoffen im Bereich von etwa 200°C und bei den Metallen und Metallegierungen im Bereich von 700 -1300°C liegen.
Das Verfahren des Pressens und losen Einschüttens in rormen ist in der Regel nur dann anwendbar, wenn die Werkstücke keine besonders großen Abmessungen aufweisen sollen. Für größere Werkstückabmessungen muß das bekannte Verfahren zum Herstellen von porösen Rohren so ausgeführt werden, daß zunächst ebene Platten hergestellt werden. Der pulverförmige Ausgangsstoff wird dazu auf ebene Platten aufgeschüttet, die rings aufstellende Ränder aufweisen, deren Höhe der späteren Wandstärke der herzustellenden Platten entsprictit. Das Pulvor wird oluie Allwendung eines Verdichtungsdruckes glatt gestri- t richen. Die bei der Sinterung entstehenden Platten mÜSSeIL danii zu eineiit Rohr geformt und an der Längsnaht t zusammengeschweißt werden. Dies ist ein umständliches Verfajiren, welches zudem den Nachteil mit sich Bringt, daß die Poren derart hergestellter Rohr im Bereich der Schweißnaht geschlossell sind.
Bei Benutzung des so hergestellten porösen Zylinders als Filter fällt dieser Bereich mithin für die Filterwirkung aus.
Zweck der Erfindung ist es, die nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen und Maßnahmen anzugeben, mit denen auch nahtlose poröse Rohre in bisher nicht herstellbaren Längen erzeugt werden können, die auf ihrer gesamten Manteifläche eine gleichmäßige Porosität aufweisen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß, indem der pulverförmige Ausgangsstoff in einer axial umlaufenden Kokille gesintert wird. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, hierfür Schleudergußkokillen zu verwenden in der Form, wie sie beispielsweise fur das Schleudergießen von Stählen und Metalllegierungen an sich bekannt geworden sind. Es sind dies Rohres die zum axialen Umlauf mit veränderlicher Drehgeschwindigkeit, beispielsweise loo bis looo Umdrehungen/Minute und mehr je nach Durchmesser, geeignet sind. Eine solche Scllleudergußkokille ist entweder horizontal oder geneigt angeordnet und das Einführen des zu schleudernden Werkstoffes geschieht über eine Rinne, die langsam vom einen zum anderen Ende durch die Kokille hindurchgezogen wird. Diese Mittel können in gegebenenfalls geringfügiger Abwandluii£'- auch für das Schleudersintern poröser Rohre verwendet werden. Es erbiDt sich lediglich der Unterschied, daß beim Sintern der Kokille iiiiiiier Wärme zugeführt werden muß, um die für das kalt oder vorgewärmt aufzugebende Sintergut erforderliche Sintertemperatur zu erreichen.
Bei der herstellung voll Sinterrohren aus Kunststoff kanii das Pulver in die vorgewärmte umlaufende hokille eingeschüttet werden. Dis Pulver verteilt sich gleichförmig aii der Wand der kokille. Es genügen bei einen mittleren Innendruchmesser der irohille bereits etwa 250 Umdrehungen/Minute. Es ist aber zweckmäßig, Illit Umdrehungsgeschwindigkeiten von doo bis 1000 Umdrehungs/Minute zu arbeiten. Sobald sich das Pulver aii der lnnenfläche der Kokille gleichmäßig verteilt hat, kam die oille von außen, beispielsweise mittels Gasbrennern, auf lSo bis 200°C erwärmt und einige Zeit auf dieser Temperatur gehalten werden. Zur Entfernung des gesinterten Rolires ist es zweckríäßig, die Kokille auf etwa 50°C abkühlen zu lassen. Die Kühlung kann gegebenenfalls durch Anwendung eiiies Kühlmediums, beispielsweise Wasser, beschleunigt werden. Um das herausnehmen der porös gesinterten Rohre zu erleichtern, ist es zweckmäßig, mit einem Trennmittel zu arbeiten, beispielsweise indem auf die Innenwand der Kokille Sprüh-Polytetrafluoräthylen aufgesprüht wird. Als Werkstoff für die Herstellung der porösen Rohre können granulierte Polyolefine z. B. Niederdruck-Polyäthylen verwendet werden.
Das Verfahren kann auch unter Verwendung von metallischem Pulver, beispielsweise Bronze, durchgeführt werden. Anstelle der Bronze können aiidere Legierungen benutzt werden und es ist auch möglich, mit reinen Metallen zu arbeiten, wie dies aus der Technik der herstellung porös er Körper unter Verwendung von Metallen und Metallegierungen an sich bekannt ist.
Das Pulver wird in die umlaufende Kokille eingesetzt und zur Sinterung gebracht. Bei Bronze ist hierfür beispielsweise eine Temperatur von etwa 8oo erforderlich. Das Beheizen der kokille wird am zweckmäßigsten von außen und innen mittels Brennern erfolgen. Die Anwendung von Induktlonsheizelnrichtungen ist gleichfalls möglich. Als Trennmittel kann bei der Verwendung von metallischen Pulvern beispielsweise Sprüh-Graphit oder Sprüh-Molybdänsulfid verwendet werden.
Im Innern der Kokille wird im allgemeinen für eine Schutzgasatmosphäre zu sorgen sein> die sich unter Umständen in ein facher Weise mittels der Heizbrenner erzeugen läßt. Selbs;tverständlich kann auch irgendein inertes oder reduzierendes Gas durch die Kokille hindurchgeleitet werden.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, für den Kunststoff eine Teilchengröße von 45 bis looF zu verwenden. Für metallische Pulver ist es zweckmäßig, Teilchengrößen von etwa 1 - 1000µ zu benutzen.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man aber auch großflächige, ebene, poröse Platten, beispielsweise aus Kunststoffpulver, herstellen, indem man eine Kokille von beispielsweise 1 m Innendurchmesser und 2 m Länge benutzt und darin ein Rohr erfindungsgemäß sintert. Nach Entnahme aus der Kokille wird das porös gesinterte Rohr in Richtung der Achse geschlitzt und in die Ebene abgewickelt bzw. gebogen. Es entsteht dann eine ebene, großflächige Platte. Diese kann man, falls erforderlich, beispielsweise in Streifen unterschiedlicher Länge und Breite trennen, um so Streifeii verhältnismäßig großer Länge und kleiner Breite zu erhalten.

Claims

Patentansprüche 1. verranren zum Sintern von porosen Ronren unter verwendung von PUlver doer Granulat, dadurch gekennzeichnet, daß der pulverförmige Ausgangsstoff in einer axial umlaufenden Kokille nach Art einer schleudergußkokille gesintert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kunststoffpulver in die umlaufende kalte oder vorgewärmte Kokille eingeschüttet und diese sodann von augen auf Sintertemperatur erwärmt und einige Zeit auf dieser Temperatur gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Kokilleninnenwand mit einem Trennmittel, beispielsweise Sprüh-Tetrafluoräthylen oder Graphit eingesprüht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallisches Pulver beispielsweise Bronze, in die umlaufende Kokille eingeschüttet und zur Sinterung (Bronze. bei etwa 800~) gebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille mittels Brenner von innen und/oder außen erhitzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille mittels einer Induktionsheizeinrichtung von iniien und/oder außen erhitzt wird.
7. Verfahren nach den Ansprüche 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Schutzgasa tmosphäre im Kokilleninnern gesorgt wird.