DE1921568A1 - Verfahren zum Erzeugen scharfer Kanten beim Panzern von Maschinenteilen und Werkstuecken - Google Patents

Description

• Verfahren zum Erzeugen scharfer Kanten beim Panzern von Maschinenteilen und Werkstücken.
• Die Panzerung von dem Verschleiß unterworfenen Werkstücken mit Hartmetall-Legierungen wie Chrom-Nickel-Bor-Iagierungen oder Kobalt-Chrom-Wolfram-Legierungen, macht immer dann Schwierigkeiten, wenn es sich um Werkstücke handelt, deren gepanzerte Kanten scharf sein müssen und bei denen die Panzerung bestimmte Dicken mit sehr kleinem Fehlerbereich haben soll.
• Dies ist beispielsweise bei den dem Verschleiss unterworfenen Maschinenteilen von Zentrifugen und Dekanterschneeken der Fall. In der Praxis ist man dazu übergegangen, auf das zu panzernde Werkstück eine Zwischenschicht in mehreren Lagen aus beispielsweise einer Or-Ni-B-Legierung im Versohleißbereioh der Flanken aufzuschweissen und darauf eine Schicht aus beispielsweise in Stahl oder einer Hartmetall-Legierung eingebettetem Hartstoff, wie Wolframkarbid, aufzubringen.
• Von dieser Kantenverdickung ausgehend, wird dann durch Pulverauftragsschweißen eine weitere Schicht einer Hartmetall-Legierung auf die übrigen Flächenteile des zu panzernden Werkstückes aufgetragen. Anschliessend müssen die relativ unregelmässig ausgebildeten Schichten einem sehr aufwendigen Schleifvorgang unterworfen werden, wodurch die Schichtdicken nach vorgegebenen iviaßen und die scharfen Kanten gebildet werden. Es liegt auf der Hand, daß einerseits dieser Scnleifvrgang sehr aufwendig ist, da gerade die Schichten behandelt werden, die sich durch hohe Härte auszeichnen und die durch die Panzerung gewollt erzeugt worden sind. Andererseits erfordert die Mehrlagenschweissung einen erheblichen Aufwand an Zeit, zumal die beispielsweise mit Wolframkarbid als Hart stoff gefüllten Röhrenschweißstäbe sehr schwierig und mit geringer Schweißgeschwindigkeit zu verarbeiten sind. Ein Panzern von Werkstücken mit präzisen Panzerschichten hinsichtlich ihrer Abmessungen ist deshalb sehr mühevoll und teuer. Dazu.kommt noch, dass beispielsweise beider Verwendung von Wolframkarbid, eingebettet in Stahl, beim Schleifen die Wolframkarbidteilchen aus dem Verbund herausgebrochen werden, so daß die Panzerschicht nach der Schleifbehandlung nicht mehr den Ansprüchen gerecht wird, Löcher aufweist und als unverwendbares Werkstück ausgesoia-dert werden muß. Außerdem garantiert das manuelle Auftragsschweissen mit llöhrenschweißstäben keine gleichmässige Verteilung der Hartstoffe, beispielsweise der Karbide. Infolgedessen liegt stellenweise bei hoher Karbidkonzentration zu wenig Einbettmasse vor, während die an Karbiden verarmten Stellen vorzeitgem aetrieblichen Verschleiß ausgesetzt sind.
• Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, diese Nachteile auf einfache Weise zu beheben. Sie beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen scharfer Kanten beim Panzern von Maschinenteilen llld Werkstücken mit Hartmetall-Legierungen oder Gemischen aus Hartmetall-Legierungen mit Hartstoffen unter Anwendung des Sinter in Vakuum- oder Schutzgasöfen, wobei man um die zu panzernden Werkstücke in einem der jeweiligen Panzerschichtdicke entsprechenden, gleichen Abstand, eine Form, beispielsweise ein Formblech, herumlegt und die zum Panzern bestimmte Masse in dem zwischen Werkstück und Form gebildeten Hohlraum aufgibt. Der erforderliche Abstand kann gegebenenfalls durch am Werkstück befestigte Abstandhalter gewährleistet werden. Die Form wird nach erfolgtem Sintervorgang ganz oder teilweise weggeschliffen. Dies gilt auch für die Abstandhalter, die entsprechend ihrer Zussmmensetzung und ihrer-Anwendung am Werkstück belassen oder entfernt werden können.
• Nach einer Witerbildung des Verfahrens können die Abstandhalter aus dem gleichen Material wie die Xoraj beispielsweise das Formblech oder wie die Panzerschicht, hergestellt sein.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, bei nicht allseitiger Panzerung eines Werkstückes die Porm beispielsweise an der nicht zu panseraden Seite des Werkstückes auf diesem Werkstück direkt zu befestigen. Die Form, beispielsweise das Formblech, wird nach einer Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens aus form-und hitzebeständigen, Jedoch vorzugsweise weichen Metallen oder Metall-Legierungen hergestellt.
• Erfindungsgemäss kann die Form auch beispielsweise aus keramischem Material oder Graphit bestehen.
• Die Form oder die Formbleche können entsprechend der Konturen der zu panzernden Werkstücke die verschiedensten Formen aufweisen, die vom einfachen glatten Blech bis zu speziell verformten Winkeleisen und abgerundeten Gebilden reichen.
• Die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens liegen auf der Hand: Die im Gegensatz zur harten Panzerung weichen Formen, z.B.
• Formbleche, lassen sich sehr leicht ohne grossen Aufwand abschleifen und bei einigermassen präziser Ausbildung der Form bzw. der Formbleche werden scharfe Konturen und Kanten bei der Panzerung erreicht und darüber hinaus eine vorgegebene Dicke gewährleistet.
• Das beispielsweise aus einem Gemisch von Hartmetall-Legierungen, z.B. Chrom-Nickel-Bor oder Kobalt-Ohrom-Wolfram-Legierungen und Hartstoffen B.B. Karbide, Oxide, bestehende pulverförmige Gemisch, wobei die Hartmetall-Legierung auch als Matrix bezeichnet wird, wird sehr gleichmässig gemischt und aufgetragen. Es verändert auch während des Sinterns seine Struktur nur unwesentlich. Die Nachteile des ungleichmässigen Verschleisses in betrieblichem Einsatz sind daher ausgeschaltet.
• Zweckmässigerweise wird das pulverförmige Gemisch mit einem Bindemittel, s.B. einem flüssigen Harz auf Basis Polyacrylat, zu einer Paste angerührt und mit herkömmlichen Druckluftpistolen auf die zu panzernden Werkstücke aufgegeben. Die dazu erforderliche Zeit ist wesentlich kürzer als beispielsweise -beim Auftragsschweissen. Beispielsweise reduziert sich die Auftrags zeit um das ca. zehnfache gegenüber einer Kehrlagenschweissung.
• Das Aufbringen der Paste geschieht völlig verlustfrei. Unter Berücksichtigung der sehr teuren Zusatzwerkstoffe ist dies im Vergieich zum Spritzschweissen von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung. Bezüglich der teuren Hartmetall-Legierungen ist die durch die Erfindung mögliche genaue Formgebung der Panzerung und der damit nur gering zu zerspanende Panserwerkstoff von grossem Vorteil.
• Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Figuren zeigen im wesentlichen schematische Schnittdarstellungen, durch die das erfindungsgemässe Verfahren und die Formteile nach der Erfindung erläutert werden.
• Figur 1 zeigt das Werkstück 1 und den Formteil 2 nach Art eines Winkeleisens, die beide miteinander durch eine Schweißnaht 3 an einer Seite direkt verbunden sind. Mit dem -Bezugszeichen 4 ist der zum Panzern dienende Stoff bezeichnet.
• --Er btehtaus einem Hartmetall-Legierungspulver, aus CrNiB, dem Hartstoftewle Warbidegoride,~Nitride oder Oxyde beigemischt sein können und gegebenenfalls mit einem Bindemittel versetzt worden ist.
• Nach dem Sintervorgang, vgl. Fig. 2, ergibt sich im wesentlichen das gleiche 3mild, jedoch mit dem Unterschied, dass das zum Panzern verwendete Pulver nunmehr zusammengesintert ist und einen Panzerüberzug 5 bildet, der an den gewünschten Stellen 6 und 6' die gewünschten scharfen Kanten aufweist.
• Wird zwischen Werkstück und Form ein Lötapalt eingeplant, füllt sich dieser während des Sinterns infolge der Kapillarkraft mit der nun flüssig gewordenen als Matrix bezeichneten Hartmetall-Legierung.
• Fig.3 zeigt im wesentlichen den gleichen Sachverhalt nach Abschleifen des Formbleches 2.
• Fig. 4 zeigt verschiedenartig geformte Ausbildungen der Formbleche bzw. der Form 2, bei denen es nötig wird, zur Erzeugung des gewünschten Effektes mit Abstandshaltern zu arbeiten. Auch hierbei ist auf die Ausbildung harter Kanten an bestimmten Stellen des Forskörpers Wert gelegt.
• Die Abstandshalter sind mit dem Bezugszeichen 7 versehen.
• Der Einfachheit der Darstellung halber sind die Werkstücke nicht als heraustretende, fortlaufende Maschinenteile anzusehen wie beispielsweise Förderschnecken u.dergl..
• Fig. 5 zeigt in perapektivischer Darstellung die Anordnung einer Form 2, die in diesem Fall auch aus- Graphit bestehen kann und um ein Werkstück gelegt und am unteren Teil desselben mit diesem, beispielsweise durch ein Klebe- oder Blndemittel-,verbunden ist.

Claims (8)

Patentansprüche.

1. Verfahren zum Erzeugen scharfer Kanten beim Panzern von Maschinenteilen und -Werkstücken mit Hartmetall-Legierungen oder Gemischen aus Hartmetall-Legierungen mit Hartstoffen, indem man um die zu panæernden Werkstücke in einem der jeweiligen gewünschten Panzerschichtdicke entsprechenden Abstand eine aus anorganischem Material oder Metall bestehende Form herumlegt, in den zwischen Werkstück und Form gebildeten Hohlraum die zum Panzern bestimmte Masse aufgibt und im Vakuum oder unter Anwendung von Schutzgas sintert, dadurch gekennzeichnet, dass man die die Werkstücke (1) umgebende Form (2) wobei der Abstand zwischen Form und Werkstuckgegebenenf.durch Abstandhalter (7) gewährleistet wird, nach dem Sintervorgang ganz oder teilweise wegschleift.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abstandhalter (7) aus dem gleichen Material, wie das des WSrkstückes verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abstandhalter (7) aus dem gleichen Material wie die Form verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abstandhalter aus dem gleichen Material wie die Panzerschicht verwendet werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht allseitiger Panzerung eines Werkstückes die Form (2) an der nicht zu panzernden Seite des Werkstückes (1) auf diesem direkt befestigt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (2) aus einem Metall oder einer Metall-Legierung besteht.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Form (2) aus keramischen Material besteht.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (2) aus Graphit besteht.

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