DE2162869A1 - Verfahren zum Formen von Werkstoffen, insbesondere hydrostatisches Strangpreßverfahren - Google Patents
Verfahren zum Formen von Werkstoffen, insbesondere hydrostatisches StrangpreßverfahrenInfo
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Description
Postfach 462
Filialen Siegen u. Oberhauten (RhId.)
71 080 Kü/ho 16, Dezember 1971
United Kingdom Atomic Energy Authority, 11, Charles II Street,
London, S.Wd, England
Pur diese Anmeldung werden die Prioritäten aus der britischen
Patentanmeldung Nr. 60364/70 Provisional Specification vom 18o Dezember 1970 und Complete Specification vom 2. Dezember 1971
in Anspruch genommen..
Verfahren zum Formen von Werkstoffen, insbesondere hydrostatisches Strangpreßverfahren
Die Erfindung bezieht sioh auf das Formen bzw. Verformen von
Werkstoffen.
Beim hydrostatischen Strangpreßverfahren wird eine Flüssigkeit um ein Werkstück herum in einem Behälter unter Druok gesetzt,
um ein Strangpressen des Werkstückes aus dem Behälter heraus duroh
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eine Matrize baw. ein Mundstück hindurch zu bewirken. Wie beim herkömmlichen Strangpressen besteht das Werkstück allgemein
aus einem festen Material, z.B. aus einem Metallknüppel baw. -rohling, -barren oder -pfropfen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein hydrostatisches Strangpreßverfahren unter Verwendung eines Werkstücks in Form
einer agglomerierten Masse aus körnigem Material bzw. Teilchenmaterial
durchgeführt.
Das Werkstück kann auf seiner Oberfläche mit einer vorübergehenden
flüssigkeitsdiohten Sperrschicht aus nichtmetallischem nachgiebige» Material ummantelt sein, welches eine
Infiltration der unter Druck stehenden Flüssigkeit in die Poren des Weitetücks während des Strangpreßverfahrens verhindert. Jedoch
kann das Strangpressen eines nicht ummantelteteη Werkstückes ausgeführt werden, wenn das körnige Material des
Werkstücks in ausreichendem Maße vorgepreßt ist.
Die flüssigkeitsdiohte Sperrschicht aus nichtmetallischem
nachgiebigem Material kann, wo sie auf der Oberfläche des Werkstücks
vorgesehen ist, aus einem Piastikaaterial, belspielsweise
Polytetrafluoräthylen, Polyvinylchlorid oder Latex, bestehen.
In der DT-OS 1 916 265 ist ein Strangpreßverfahren offenbart, bei welchem ein Werkstück einer Gesamt-Druckbeanspruchung
in einem Behälter ausgesetzt wird, um das Ende des Werkstücks in eine anfängliche reduzierende Matrize am einen Ende des Behälters
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hineinzudrücken. Die Gesamt-Druckbeanspruchung wird beispielsweise
auf das Werkstück durch Unterdrückeeteung einer hydraulischen
Flüssigkeit im Behälter um das Werkstück herum zur Einwirkung gebracht. Ein Werkzeug mit einer materialbearbeitenden Fläche wird auf das Ende dee Werkstücks in der
reduzierenden Matrize zur Einwirkung gebracht, und das Werkzeug wird so bewegt, daß das Material des Werkstücks in der
reduzierenden Matrize vor der materialbearbeitenden Fläche dee Werkzeuges einer zusätzlichen Druckbeanspruchung ausgesetzt
wird und durch eine dem Werkzeug zugeordnete öffnung, die den Produktquerschnitt bestimmt, hindurchgeformt wird.
Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge wird ein
hydrostatisches Btrangpreßverfahren, wie es in der genannten :
DT-OS 1 916 265 beschrieben ist, unter Verwendung eines Werkstücke in Form einer agglomerierten Masse aue körnigem Material
bzw. Teilchenmaterial ausgeführt. In diesem Falle kann außerdem das Werkstück aus einer nicht-ummantelten Form bestehen
oder auf seiner Oberfläche mit einer flüssigkeitsdichten Sperrschicht aus nichtmetallischem nachgiebigem Material, z.B.
Kunststoff versehen sein.
Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise
wiedergebenden Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt
Flg. 1 einen Längsschnitt, während
Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1 in perspektivischer
Darstellung wiedergibt.
In der Zeichnung ist eine Kammer 1 mit einer Bohrung 2 dargestellt. Eine reduzierende Matrize 5 ist in das Ende 2
eingeschraubt.
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_ 4
Die Matrize 3 ist in der Bohrung 2 durch einen Kupfer-Gehrungsring
4 und einen Gummi-O-Ring 5 abgedichtet. Ein buchsenförmiger
Drehmatrizenblock 6 ist auf einem ortsfesten Stempel oder Stößel 7 befestigt. Das Ende 8 des buchsenförmigen Matrizenblocks
9 ist reduziert, damit es in den parallelen Auslaß 9 der reduzierenden Matrize 3 paßt. Ein Matrizenbauteil 10 steht
aus der ringförmigen Endfläche 11 des Matrizenblocks 6 vor. Eine Matrizenöffnung 12 im Matrizenbauteil 10 steht mit
einem Kanal 13 in Verbindung, der durch den buchsenförmigen
Matrizenblock 6 führt. Der ortsfeste Stempel oder Stößel 7 weist ein zugespitztes Ende 14 mit Abflachungen 15 auf. Der
ortsfeste Stempel 7 ist ortsfest an einem Hauptgrundrahmen gehalten, und der buchsenßrmige Matrizenblock 6 ist auf dem
ortsfesten Stempel 7 durch ein Hochleistungslager (nicht dargestellt) drehbar gehalten.
Bei Verwendung der oben beschriebenen Einrichtung wird ein Rohling oder Knüppel 16 dem Druck einer Hydraulikflüssigkeit
ausgesetzt, welche den Knüppel 16 in der Bohrung 2 der Kammer 1 umgibt. Der Druck der Flüssigkeit 17 unterwirft den Knüppel
einem Gesamt-Druckbeanspruchungssystem und beaufschlagt außerdem den Knüppel 6 in Längsrichtung in die reduzierende Matrize
f 3 hinein· Die Nase des Knüppels 16 wird in die reduzierende Matrize
3 über das konische Ende 14 des ortsfesten Stempels 17 hineingedrückt.
Der buchsenförmige Matrizenblock 6 wird auf dem orts-.festen Stempel 7 angetrieben, wobei auf diese Weise der Matrizenbauteil
10 über das Knüppelmaterial am Mundstück der reduzierenden Matrize 3 getrieben wird. Das Material des Knüppels vor der
Stirnfläche des Matrizenbauteils 10 wird einem zusätzlichen
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lokalisierten Druckbeanspruchungssystem unterworfen, welches
sich aus der mechanischen Kraft ergibt, die auf das Knüppelnaterial
in der reduzierenden Matrize 3 durch die Stirnfläche des Matrizenbauteils 10 zur Einwirkung gebracht wird. Das
Material des Knüppels, welches vom Matrizenbauteil 10 durchquert wird, wird durch die Matrizenöffnung 12 hindurch stranggepreßt.
Das Strangpressen des Knüppelmaterials· steht unter der additiven Einwirkung der G-esamt-Druekbeanspruchung,
die dem Knüppel durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit und die lokalisierte zusätzliche Druckbeanspruchung zur Einwirkung
gebracht wird, welche im Knüppelmaterial am Mundstück der reduzierenden Matrize 3 vor der Stirnfläche des Matrizenbauteils
10 aufgebaut wird.
Das durch die Öffnung 12 hindurch stranggepreßte Drahtprodukt
verläuft durch den Kanal 13 im Matrizenblock 6 und wird auf eine bpule aufgewickelt, die konzentrisch zum ortsfesten
Stempel 7 angeordnet ist. Unter dem Druck der Hydraulikflüssigkeit
17 wird der Knüppel 16 fortlaufend in die reduzierende
Matrize 3 eingespeist, um das Knüppelmaterial zu ersetzen, welches durch die Öffnung 12 im Matrizenbauteil
10 hindurch stranggepreßt wird. Das zugespitzte Ende 14 des ortsfesten Stempels 7 wirkt als Führung zum Zuführen des Knüppelmaterials
in den Bereich der ringförmigen Endfläche 11 des
buchsenflrmigen Matrizenblocks H.
G-emäß der Erfindung besteht der Knüppel 16 aus einer
agglomerierten Masse von Teilchenmaterial bzw. körnigem Material. Der Knüppel 16, der aus einem Pulver eines oder verschiedener
Materialien besteht, wird dadurch geformt, daß ein flexibler Behälter mit einem Pulver gefüllt und dann der Be-
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BAD ORIGINAL
hälter und das Pulver einem hydrostatischen Druck in einer
Druckkammer ausgesetzt werden. Nach dem Zusammenpressen wird das Gehäuse entfernt, und das eine Ende des Knüppels
16 wird so geformt, daß es zur reduzierenden Matrize 3 paßt. Der Knüppel 16 wird dann in die Kammer. 1 eingeführt, und
die Flüssigkeit 17, welche den Knüppel 16 in der Kammer 1
umgibt, wird auf den erforderlichen Druck zur Ausführung des ■ Strangpressens gebracht. Das Strangpressen des Knüppels 16
schreitet mit Drehung des Matrizenblocks 6 fort. Der G-esamt-
P druck, der auf den Knüppel 16 zur Einwirkung gebracht wird, rückt den Knüppel 16 in die reduzierende Matrize 3 nach, in
welcher ein starkes Zusammenpressen des körnigen oder pulvrigen Materials des Knüppels stattfindet. Das körnige oder pulverförmige
bzw. schüttfähige Material des Knüppels 16, welches in der reduzierenden Matrize 3 zusammengepreßt wird, wird
dann durch den einen Matrizenblock 6 bearbeitet, was zur Bildung eines festen stranggepreßten Produktes führt. Wenn der Knüppel
16 in ausreichendem Maße vorgepreßt ist, dann kann er in nicht-ummanteltem Zustand stranggepreßt werden. Jedoch ist es im allgemeinen
vorzuziehen, eine leckdichte Schicht 18 aus Kunststoff auf der Außenoberfläche des Knüppels vorzusehen, wobei diese
* Schicht eine Infiltration der unter Druck stehenden Flüssigkeit
17 in. die Poren des Knüppels oder Preßlings 16 verhindert.
Geeignete Kunststoffe sind beispielsweise Polytetrafluoräthylen, Polyvinylchlorid oder Latex. Kunststoffe, wie
beispielsweise Polytetrafluoräthylen oder Polyvinylchlorid, können zur Bildung der Schicht 18 auf der Oberfläche des
Knüppels 16 dadurch aufgebracht werden, daß der erhitzte
Knüppel in Berührung mit einem Pulver oder mit Körnchen des Kunststoffes gebracht wird, worauf eine Oberflächenbehandlung
des Knüppels erfolgt, um das Kunststoffmaterial auszubreiten
und eine kontinuierliche Schicht zu bilden. Bs ist auch möglich, den Kunststoff dadurch aufzubringen, daß der Knüppel in eine
Schmelze oder Lösung des Kunststoffs eingetaucht oder durch
geschmolzenen Kunststoff besprüht oder in einem Lösungsmittel aufgelöster Kunststoff auf den Knüppel aufgebracht wird.
Letztere Methode, bei der ein in einem Lösungsmittel aufgelöstes Material verwendet wird, ist insbesondere anwendbar für
das Bilden einer Schicht aus einem Material, wie beispielsweise Latex, auf dem Knüppel.
Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der in beiliegenden Patentanspruch umrissenen Ausführungsform und
bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Brfindungεmerkmale,
die im einzelnen — oder in Kombination — in der gesamten
Beschreibung und Zeichnung offenbart sind.
Patentansprüche
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Claims (1)
- 8 71 080 Kü/h. 16. Dez. 1971Patentansprüche(lötverfahren zum Formen von Werkstoffen, insbesondere hydrostatisches Strangpressen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstück in Form einer agglomerierten Masse von pulverförmigem oder körnigem Material aus einem Behälter durch eine Matrize hindurch unter Anwendung von Druck in einer Hydraulikflüssigkeit stranggepreßt wird, welche das Werkstück im Behälter umgibt.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück soweit vorgepreßt wird, daß eine Infiltration der Hydraulikflüssigkeit in die Poren des Werkstückes während des Strangpressens verhindert wird.3o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück auf seiner Oberfläche mit einer vorübergehenden flüssigkeitsdichten Sperrschicht aus einem nicht-metallischem nachgiebigem iviaterial ummantelt wird.4· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die vorübergehende flüssigkeitsdichte Sperrschicht aus nicht-metallischem nachgiebigem Material auf der Oberfläche des Werkstücks Kunststoff verwendet wird.5ο Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,· daß als Kunststoff ein Material verwendet wird, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die Polytetrafluoräthylen, Polyvinylchlorid oder Latex umfaßt.209828/06736. Strangpreßverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstück in form einer agglomerierten Masse von pulverförmigem oder granuliertem Material einer G-esamt-Druckbeanspruchung durch Unterdrucksetzen von Hydraulikflüssigkeit in einem Behälter/ um das Werkstück herum unterworfen wird, daß ein Werkzeug mit einer Arbeitsfläche von kleinerem Querschnitt als dem des Werkstücks auf einen lokalisierten Bereich des Werkstücks zur Einwirkung gebracht wird, daß das Werkzeug in einen geschlossenen zyklischen Weg bewegt wird, wobei die Arbeitsfläche des Werkzeugs in Druckkontakt mit dem Werkstück während zumindest eines Teils des zyklischen Weges gehalten wird, derart, daß das Material des Werkstücks im lokalisierten Bereich vor der Arbeitsfläche des Werkzeugs einer zusätzlichen Druckbeanspruchung · ausgesetzt und durch eine dem Werkzeug zugeordnete Öffnung hindurch geformt wird.7ο Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück soweit vorgepreßt wird, daß eine Infiltration der Hydraulikflüssigkeit in die Poren des Werkstücks während des Strangpressens verhindert wird<>8. Verfahren nach Anspruch6, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück auf seiner Oberfläche mit einer vorübergehenden flüssigkeitsdichten Sperrschicht aus nicht-metallischem nachgiebigem Material überzogen wird.9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als vorübergehende flüssigkeitsdichte Sperrschicht aus nicht-metallischem nachgiebigem Material ein Kunststoff verwendet wird.2 09&28/067 3- ίο -10. Verfahren nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Material ist, welches aus derjenigen Gruppe ausgewählt wird, die Polytetrafluorethylen, Polyvinylchlorid oder Latex umfaßte11. Strangpreßverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstück in Form einer agglomerierten Masse aus pulver-f örmigem oder granuliertem Material einer 6-esamt-Druckbeanspruchung durch Unterdrucksetzen von Hydraulikflüssigkeit in einem Be-h hälter um das Werkstück herum ausgesetzt wird, um das Ende des Werkstücks in eine primäre reduzierende Matrize hineinzudrücken, die am einen Ende der Bohrung des Behälters angeordnet ist, daß ein Werkzeug, welches eine Endfläche mit einem vorstehenden Werkzeugbauteil, der eine Material-Bearbeitungsfläche aufweist, gedreht wird, wobei die EnTläche des Werkezeugs mit der Bndfläche des Werkstücks am Auslaß der primären reduzierenden Matrize in Berührung steht, so daß der Werkzeugbauteil auf einem runden Weg bewegt wird, wobei die ^aterialbearbeitungsflache des WerkzeugbauteiE in Druckkontakt mit dem Material des Werkstücks steht, derart, daß das Material des Werkstücks im lokalisierten Bereich vor der Bearbeitungsfläche des Werkzeugbauteils einer zusätzlichen Druckbeanspruchung ausgesetzt und durchF eine dem Werkzeug zugeordnete Öffnung hindurch geformt wird.12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück soweit vorgepreßt wird, daß eine Infiltration der Hydraulikflüssigkeit in die Poren des Werkstücks während des Strangpressens verhindert wird.13o Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück auf seiner Oberfläche mit einer vorübergehenden flüssigkeitsdiohten Sperrschicht aus nicht-metallischem nachgiebigem Material ummantelt wird.209828/067314. Verfahren nach Anspruch 131 dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigkeitsdiehte Sperrschicht aus nichtmetallischen! nachgiebigem Material ein Kunststoff ist.15β Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Material ist, welches aus derjenigen Gruppe ausgewählt wird, die EoIytetrafluoräthylen, Polyvinylchlorid oder Latex umfaßt.209828/0673Leerseite
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