DE2349742A1 - METAL POWDER MANUFACTURING METAL PROCESS AND DEVICE - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von MetallpulverMethod and device for producing metal powder

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von vorlegiertem Metallpulver mit Hilfe einer Zerkleinerungseinrichtung. Dabei betrifft die Erfindung insbesondere solche Verfahren und Vorrichtungen, die mit sich verbrauchenden Elektroden aus vorlegiertem Metall arbeiten.The invention relates to a method and a device for producing pre-alloyed metal powder with the aid of a comminuting device. The invention relates in particular to those methods and devices that are consumed with Electrodes made of pre-alloyed metal work.

Es ist bereits bekannt. Metallpulver mit Hilfe einer sich verbrauchenden Elektrode herzustellen, wobei ein Lichtbogen zwischen einer sich drehenden und verbrauchenden metallischen Elektrode und einer Wolframelektrode brennt» Es ist auch bereits bekannt, einen Lichtbogen zwischen einer metallisehen, sich verbrauchenden Elektrode und einem sich drehenden Bad auszubilden» Ein derartiges Verfahren ist in der US-PS 2 897 559 beschrieben. DiesesIt is already known. Metal powder with the help of a consumable Electrode manufacture, with an arc between a rotating and consuming metallic electrode and a tungsten electrode burns »It is also already known to create an arc between a metallic, consumable To form an electrode and a rotating bath »One of those The method is described in U.S. Patent 2,897,559. This

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Verfahren ist jedoch insofern nachteilig, als es einen ßchutzkörper benötigt, um den rotierenden Tisch vor einer Beschädigung durch den Lichtbogen zu schützen und um eine Verunreinigung des hergestellten Pulvers zu verhindern. Außerdem ruft bei diesem bekannten Verfahren ein störanfälliger elektrischer Gleitkontakt mit dem rotierenden Tisch Schwierigkeiten hervor.However, the method is disadvantageous in that it is a protective body needed to protect the rotating table from arc damage and contamination of the powder produced. In addition, a fault-prone electrical sliding contact calls in this known method trouble with the rotating table.

Ein anderes herkömmliches Verfahren ist in der US-PS 2 y\O 635 beschrieben. Mit diesem bekannten Verfahren ist es äußerst schwierig, innerhalb einer gegebenen Zeitspanne eine homogene und gleichmäßige Zusammensetzung des flüssigen Metalls zu^erzielen, da bei diesem Verfahren die Notwendigkeit besteht, die Ausgangsstoffe durch eine hohle Elektrode hindurchzuführen. Bei diesem bekannten Verfahren wird kein vorlegiertes Gußerzeugnis verwendet. Ausserdem macht bei diesem Verfahren die Verwendung von Elektroschlacke Schwierigkeiten, die als Mittel zum Vermeiden von Verunreinigungen des flüssigen Metalls verwendet wird. Außerdem muß mit den Schwierigkeiten einer instabilen elektrischen Verbindung zwischen der Stromquelle und der hohlen Elektrode gekämpft werden.Another conventional method is disclosed in US-PS 2 y \ O 635th With this known method it is extremely difficult to achieve a homogeneous and uniform composition of the liquid metal within a given period of time, since with this method there is the need to pass the starting materials through a hollow electrode. In this known method, no pre-alloyed cast product is used. In addition, this method has difficulty in using electroslag, which is used as a means of avoiding contamination of the liquid metal. In addition, there is a problem of unstable electrical connection between the power source and the hollow electrode.

Viele der bekannten Verfahren zum Herstellen von Metallpulver, die mit abschmelzenden sich verbrauchenden Elektroden arbeiten, sind im Hinblick auf die Kontrolle des Verfahrensablaufes und insbesondere im Hinblick auf die Kontrolle der Erstarrung des zerkleinerten Metalles mit Schwierigkeiten behaftet. Bei den bekannten Verfahren wird das von der Elektrode abgeschmolzene Metall in einem Sammelgefäß aufgefangen. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Metallpulver aus vorlegierten Superlegierungen hergestellt werden, da sich verbrauchende Elektroden aus Superlegierungen einen nicht einheitlichen, d.h. heterogenen Aufbau besitzen. Sich verbrauchende Elektroden aus Superlegierungen besitzen in ihrer Mitte eine Konzentration an Bestandteilen mit niedrigen Schmelzpunkten und bilden beim Schmelzen Metalltropfen unterschiedlicher Zusammensetzung. Bas Korn der sich verbrauchenden Elektroden zeigt während der Erstarrung ein Eornwachstum undMany of the known methods of making metal powder that Working with consumable electrodes that are melting away are particularly important with regard to the control of the process sequence has difficulty in controlling the solidification of the crushed metal. With the known In the process, the metal melted off the electrode is collected in a collecting vessel. This is particularly advantageous when metal powders are made from pre-alloyed superalloys, as consumable electrodes made from superalloys have a non-uniform, i.e. heterogeneous structure. Have consumable electrodes made of superalloys in their center a concentration of components with low melting points and, when melted, form metal droplets different composition. The grain of the consumed electrodes shows growth and growth during solidification

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treibt die niedrigschmelzenden Bestandteile, wie Elemente und Verbindungen, mit sich, -wodurch innerhalb der Elektroden ein beträchtliches Ausmaß an Ungleichmäßigkeit zu beobachten ist. Diese Heterogenität tritt vor allem bei Superlegierungen auf, führt jedoch auch bei anderen in der Pulvermetallurgie verwandten Legierungen zu Schwierigkeiten. Der Mangel an Homogenität bei den flüssigen Metalltropfen ist dadurch bekämpft worden, daß ein flacher Behälter vorgesehen worden ist, in welchem eine Menge geschmolzenen Metalls hinreichend lange aufbewahrt wird, um einen metallurgisch homogenen Metallstrom auszubilden, der dann einer Zerkleinerungseinrichtung zwecks Erzeugung von Metallpulver zugeführt wird. Obgleich dieser Homogenisierungsbehälter das Erzeugen von Metallpulver durch größere erzielbare Gleichmäßigkeit der Bestandteile der Pulver gefordert hat, ist es noch immer nicht gelungen, einen kontrollierten, kontinuierlichen und langsamen Zufluß des Metalls in die Zerkleinerungseinrichtung zu gewährleisten.drives the low-melting components, such as elements and Connections with itself, whereby a considerable amount of non-uniformity is observed within the electrodes. This heterogeneity occurs primarily with superalloys, but also leads to others related to powder metallurgy Alloys to trouble. The lack of homogeneity in the liquid metal droplets has been countered by the fact that a flat container has been provided in which a quantity of molten metal is kept for a long enough time to form a metallurgically homogeneous metal stream, which then is fed to a comminution device for the purpose of producing metal powder. Although this homogenizing tank the production of metal powder through greater achievable uniformity of the powder constituents required, it still is always failed to achieve a controlled, continuous and slow flow of the metal into the crushing device to ensure.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es gestatten, die Schmelzgeschwindigkeit der Elektrode auf eine vorgegebene optimale Zerkleinerung des Metallpulvers abzustellen und die gewährleisten, daß das geschmolzene Metall als kontinuierlicher kontrollierbarer Strom der Zerkleinerungseinrichtung zugeführt werden kann.The invention is therefore based on the object of creating a method and a device of the type mentioned at the outset, which make it possible to adjust the melting speed of the electrode to a predetermined optimal size reduction of the metal powder and which ensure that the molten metal flows as a continuous controllable stream of the crusher can be fed.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, daß wenigstens eine sich verbrauchende Elektrode mit der metallurgischen Zusammensetzung des zu erzeugenden Metallpulvers in kontrollierter Atmosphäre und im wesentlichen ohne Bildung von Schlacke im Lichtbogen kontinuierlich niedergeschmolzen wird, wobei die Schmelzgeschwindigkeit der Elektrode durch Einstellung des der Elektrode zugeführten Stromes in Abhängigkeit von der angestrebten Menge der der Zerkleinerungseinrichtung zufließendenWith regard to the method, this object is achieved by that at least one consumable electrode with the metallurgical composition of the metal powder to be produced in a controlled manner Atmosphere and is continuously melted down in the arc essentially without the formation of slag, wherein the melting rate of the electrode by adjusting the current supplied to the electrode as a function of the Desired amount of the amount flowing into the shredding device

Metallschmelze kontrolliert wird, daß das von der Elektrode abschmelzende Metall in einem Gefäß aufgefangen und in demselben hinreichend lange zwecks Ausbildung eines homogenisierten flüssigen Metallstroms gehalten wird, daß der homogenisierte Metallstrom nach dem Verlassen des Gefäßes zerkleinert und das zerkleinerte Metall in einer Kammer mit kon-.trollierter Atmosphäre abgekühlt wird.Molten metal is controlled that the metal being melted from the electrode is caught in a vessel and in the same is held sufficiently long for the purpose of forming a homogenized liquid metal stream that the homogenized metal stream is comminuted after leaving the vessel and the crushed metal in a chamber with controlled Atmosphere is cooled.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird diese Aufgabe gelöst durch eine verschließbare Kammer mit einer darin enthaltenen kontrollierbaren und nicht reagierenden Atmosphäre, erste und zweite Elektroden, wobei in dem Spalt zwischen den Elektroden ein Lichtbogen erzeugbar ist, eine mit den Elektroden verbundene Stromquelle und eine Einrichtung zur Änderung des den Elektroden von der Stromquelle zugeführten Stromes, durch eine Einrichtung zur Kontrolle der Elektrodenstellung mit einem Antrieb zum Einstellen des Elektrodenspaltes, ein innerhalb der Kammer angeordnetes Gefäß zum Auffangen und Homogenisieren des von wenigstens einer der Elektroden abgeschmolzenen Metalls und durch eine in der Kammer angeordnete Einrichtung zum Auffangen des nach der Erstarrung des zuvor zerkleinerten flüssigen Metalls gebildeten Metallpulvers.With regard to the device, this object is achieved by a closable chamber with a controllable chamber contained therein and non-reactive atmosphere, first and second electrodes, being in the gap between the electrodes an arc can be generated, a power source connected to the electrodes and a device for changing the den Electrodes from the power source supplied current, through a device for controlling the electrode position with a drive for adjusting the electrode gap, a vessel arranged inside the chamber for collecting and homogenizing the from at least one of the electrodes of molten metal and by a means arranged in the chamber for collecting of the metal powder formed after the solidification of the previously crushed liquid metal.

Gegenstand der Erfindung ist somit die Kontrolle der Abschmelzgeschwindigkeit zumindest einer sich verbrauchenden Elektrode, die aus einem Gußstück des in Pulverform zu erzeugenden Metalls besteht, um auf diese Weise einen kontrollierbaren kontinuierlichen Strom von Metali zur Zerkleinerung in Pulverform zu erzeugen. Nach der Erzeugung eines Lichtbogens zum Fiederschmelzen der in einer Kammer mit einer Schutzgasatmosphäre angeordneten Elektrode wird der der Elektrode zugeführte Strom i.^rahlweise während des kontinuierlichen Schmelzens eingestellt, um die Schmelzgeschwindigkeit auf das Optimum der Zerkleinerung abzustellen. Die von der Elektrode abschmelzenden flüssigen Metalltropfen werden in einem vorgewärmten Sammelgefäß aufgefangen, um einen ho-The subject of the invention is thus the control of the melting rate of at least one consumable electrode, which consists of a casting of the metal to be produced in powder form, in order in this way to produce a controllable continuous flow of metals for comminution in powder form. After the generation of an electric arc for the feather melting of the electrode arranged in a chamber with a protective gas atmosphere, the current supplied to the electrode is i. ^R ally adjusted during continuous melting in order to adjust the melting speed to the optimum for comminution. The liquid metal droplets that melt from the electrode are collected in a preheated collecting vessel in order to

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mogenen Metallstrom zu bilden, der dann in die Zerkleinerungseinrichtung geleitet wird. Dabei wird ein zerkleinertes flüssiges Metall erzeugt, welches in Pulverform erstarrt und gesammelt wird.to form a homogeneous stream of metal, which is then fed into the shredding device is directed. A crushed liquid metal is produced, which solidifies and collects in powder form will.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß das geschmolzene Metall der Zerkleinerungseinrichtung in Form eines kontinuierlich fließenden, kontrollierbaren Stroms, selbst mit relativ niedrigen !Fließgeschwindigkeiten, zuführbar ist. Dabei ergibt sich dieser Vorteil zum Teil daraus, daß der den Elektroden zugeführte Strom, bzw. die den Elektroden zugeführte Leistung dahingehend eingestellt wird, daß die Schmelzgeschwindigkeit der Elektrode oder der Elektroden kontrollierbar ist. Anderenteils beruht der mit der Erfindung erzielbare technische Fortschritt darin, daß die Elektroden einstellbar gehalten sind, um einen geeigneten Elektrodenspalt zwecks kontinuierlichem Niederschmelzen der Elektroden oder der Elektrode aufrechtzuerhalten. Dieses kann beispielsweise mit Hilfe einer Kontroll- oder Steuereinrichtung für die Bogenspannung erzielt werden. Das Einstellen bzw. Nachstellen des Elektrodenspaltes stellt eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes dar.A particular advantage of the invention is to be seen in the fact that the molten metal of the crushing device in the form of a continuously flowing, controllable current, even with relatively low flow velocities, can be supplied. Included This advantage results in part from the fact that the current supplied to the electrodes or the power supplied to the electrodes is adjusted so that the melting rate of the electrode or electrodes can be controlled. The other part is the achievable with the invention technical progress is that the electrodes are kept adjustable to a suitable electrode gap for the purpose of continuous melting down of the electrodes or the electrode. This can be achieved for example with the help of a control or control device for the arc voltage. The setting or readjustment of the electrode gap is an advantageous further development of the subject matter of the invention.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, eine Kontrolleinrichtung für die Abschmelzgeschwindigkeit einer sich verbrauchenden Elektrode vorzusehen, mit deren Hilfe die Schmelzgeschwindigkeit sehr genau kontrollierbar und einstellbar ist, um eine angestrebte Strömungsmenge und Strömungsgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls in die Zerkleinerungseinrichtung zu gewähr-, leisten, was durch die Einstellbarkeit des den sich verbrauchenden Elektrpden zugeführten Stromes erfolgt. Dabei v/erden be son- ■ ders gute Ergebnisse erzielt, wenn zusätzlich eine Einrichtung sum Einstellen des Elektrodenspaltes betrieben wird, die auf der Bogenspannung oder dergleichen beruht. Die Eonstanthaltung des Elektrodenspaltes auf einer vorher bestimmbaren günstigen Abmessung führt su "einem kontinuierlicliea Zufluß von flüssigenAn important feature of the invention is a control device to provide for the melting rate of a consumed electrode, with the help of which the melting rate very precisely controllable and adjustable to a desired flow rate and flow rate of the molten To ensure metal in the shredding device, which is achieved through the adjustability of the consumable Electrpden supplied current takes place. Particularly good results ■ are achieved if there is an additional facility sum adjusting the electrode gap is operated on the Arc tension or the like is based. Keeping the electrode gap constant at a favorable dimension that can be determined in advance su "leads to a continuous influx of liquids

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Metalltropfen von der sich verbrauchenden Elektrode zu der Zerkleinerungseinrichtung. Metal droplets from the depleted electrode to the crusher.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung. Es zeigen:Further advantages and features of the invention emerge from the following description of an embodiment with reference to the drawing. Show it:

Xg. 1 . eine schematische Darstellung der Schmelz einrichtung zum Erzeugen von Metallpulver nach der Erfindung,Xg. 1 . a schematic representation of the melting device for producing metal powder according to the invention,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Schmelzeinrichtung nach der Erfindung, und2 shows a schematic representation of a further embodiment the melting device according to the invention, and

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die die' bevorzugte Schmelzeinrichtung, Zerkleinerungseinrichtung
und Pulversammeleinrichtung zeigt.Fig. 5 is a schematic representation of a particularly preferred embodiment of the invention, the 'preferred melting device, comminution device
and shows powder collector.

Wie lig. 1 zu entnehmen, ist ein Auffangbehälter 10 vorgesehen, der eine Wärmequelle, wie beispielsweise.eine Induktionsspule 11, enthält, um ein vorzeitiges Abkühlen des flüssigen Metalls zu verhindern, welches dem Auffangbehälter von einer sich verbrauchenden Elektrode 52 und über einen gekühlten, sich nicht verbrauchenden Untersatz 5^ zugeführt wird. Der Auffangbehälter enthält auch eine Ab streif wandung 14, um das Ausfließen von
Verunreinigungen zu verhindern, die auf der Oberfläche des in dem Auffangbehälter enthaltenen Metalls schwimmen können. Das geschmolzene Metall gelangt von dem Auffangbehälter .10 über eine Lauf rinne 15 zu der Zerkleinerungseinrichtung, die bei der in Pig. 3 dargestellten. Ausführungsform als eine im folgenden noch näher zu erläuternde drehbare Trommel ausgebildet ist.How lig. 1, a collecting container 10 is provided which contains a heat source, such as an induction coil 11, in order to prevent the liquid metal from cooling down prematurely Subset 5 ^ is fed. The collecting container also contains a strip 14 from wall to prevent the outflow of
To prevent contaminants that can float on the surface of the metal contained in the collecting container. The molten metal arrives from the collecting container .10 via a channel 15 to the comminution device, which is used in the Pig. 3 shown. Embodiment is designed as a rotatable drum to be explained in more detail below.

In ihrer bevorzugten Ausführungsform besteht die Elektrodo 52 aus einem Gußblock, der seiner Zusammensetzung nach aus dem vor-In its preferred embodiment, the Electrodo 52 consists of a cast block, which, according to its composition, consists of the

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legierten Werkstoff besteht, aus dem das zu erzeugende Metallpulver aufgebaut sein soll. Unter dieser Elektrode ist ein sich nicht verbrauchender gekühlter Untersatz J?4 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform sind die Elektrode und der Untersatz über Leitungen 30 bzw. 31 mit einer Stromquelle 32 und einem Potentiometer 33 mit einem Schleifdraht 34- verbunden, wobei der Schleif draht 34- von Hand einstellbar ist, um den Strom zu verändern, der der Elektrode und dem Untersatz von der Stromquelle 32 zugeführt wird. Die Elektrode 52 ist innerhalb einer evakuierten Kammer 51 angeordnet, in welcher sie mit Hilfe einer Stützeinrichtung 53 in vertikaler Lage gehalten ist. Die Stütz einrichtung 53 gestattet das Einstellen der Elektrodenlage derart, daß zwischen der Elektrode und dem sich nicht verbrauchenden Untersatz 54-, der als Gegenelektrode dient, ein Lichtbogen ausbildbar ist. Die von der sich verbrauchenden Elektrode 52 abgeschmolzenen Tropfen bilden auf der Gegenelektrode 54- ein flaches Bad und fließen in Form eines flüssigen Metallstroms in den vorgewärmten Auffangbehälter 10. Der Auffangbehälter 10 kann mit Hilfe einer elektrischen Induktionsoder Widerstandsheizung 11 oder dergleichen erwärmt werden. Beim Ausfließen des Metalls aus dem Auffangbehälter verhindert eine Abstreifwand 14- das Ausfließen von Schlacke oder anderer Verunreinigungen, die auf der Oberfläche des schmelzflüssigen Metalls schwimmen können. Die Laufrinne 15 führt das flüssige Metall zu der Zerkleinerungseinrichtung.Alloyed material consists of which the metal powder to be produced is made should be built. A non-consumable cooled base J? 4 is provided under this electrode. at In this embodiment, the electrode and the pedestal are connected to a power source 32 and a power source via leads 30 and 31, respectively Potentiometer 33 connected to a sliding wire 34-, wherein the grinding wire 34- is adjustable by hand to adjust the current change that is supplied to the electrode and the pedestal from the power source 32. The electrode 52 is within a arranged evacuated chamber 51, in which they with the help of a Support device 53 is held in a vertical position. the Support device 53 allows the adjustment of the electrode position such that between the electrode and the non-consumable Base 54-, which serves as a counter electrode, a Arc can be formed. The droplets melted from the consuming electrode 52 form on the counter electrode 54- a shallow bath and flow in the form of a liquid Metal flow into the preheated collecting container 10. The collecting container 10 can be heated with the aid of an electrical induction or resistance heater 11 or the like. At the A scraper wall 14- prevents the metal from flowing out of the collecting container - the outflow of slag or other impurities, which can float on the surface of the molten metal. The trough 15 guides the liquid metal to the shredder.

Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform eier erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem Unterschied, daß anstelle der Laufrinne eine Ausflußdüse 59 vorgesehen ist, welche das geschmolzene Metall von einer Gegenelektrode 58 enthält und das geschmolzene Metall zu der Zerkleinerungseinrichtung leitet. Die Ausflußdüse 59 kann mit Hilfe der elektrischen Widerstands- oder Induktionsspule .60 erwärmt werden.Fig. 2 shows the embodiment shown in Fig. 1 egg according to the invention Device with the difference that instead of the trough an outflow nozzle 59 is provided, which the contains molten metal from a counter electrode 58 and directs the molten metal to the crusher. The outlet nozzle 59 can with the help of the electrical resistance or induction coil .60.

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Die Verwendung der Gegenelektrode 54 "bei der in IPig. 1 dargestellten Ausführungsform und der Gegenelektrode 58 nach der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform führt zur unverzüglichen Ausbildung eines flachen Bades, in welchem die von den jeweiligen Elektroden abfließenden Metalltropfen gesammelt werden. Die Tiefe der Bäder wird im Hinblick auf eine optimale Temperatur des von der Gegenelektrode abfließenden Metalles bestimmt. Dabei beträgt die Badtiefe vorzugsweise weniger als ein Drittel des Durchmessers der Elektrode 52.The use of the counter electrode 54 ″ in the case of the one shown in FIG Embodiment and the counter electrode 58 according to In Fig. 2 embodiment shown leads to the immediate formation of a shallow bath in which the respective electrodes draining metal droplets are collected. The depth of the baths is made in order to be optimal Determines the temperature of the metal flowing off the counter electrode. The bath depth is preferably less than a third of the diameter of the electrode 52.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die in ihrer bevorzugten Ausführungsform zwei sich verbrauchende Elektroden 12 und 13 enthält. Diese Elektroden sind aus vorlegierten Werkstoffen aufgebaut, die in ihrer Zusammensetzung der Zusammensetzung der kontinuierlich herzustellenden Metallpulver entsprechen. Die Elektroden sind mit Hilfe von Leitungen JO bzw. 31 mit einem umschaltbaren Schalter 71 und über andere elektrische Leitungen 73 bzw. 74 mit einer Stromquelle 32 verbunden. Ein Potentiometer 33 mit einem Schleif draht 34- ist von Hand einstellbar, um den Strom zu verändern, der den Elektroden von der Stromquelle 32 zugeführt wird. In dem Gehäuse ist ein Sichtglas 35 vorgesehen, um den Bogenspalt zwischen den Elektroden zu beobachten, die zur Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Bogenspaltabmessung mit Hilfe hydraulischer Einrichtungen 36 und 37 ein- und verstellbar sind. Leitungen 38a und 38b verbinden die hydraulischen Vorschubeinrichtungen mit einem Servo-System 40, welches über Leitungen 40a und 40b von einer Steuereinrichtung 39 über den Elektrodenvorschub steuerbar ist. Mit Hilfe von Motoren 69 und 70 sind die Elektroden 12 und 13 um wenigstens 180° in entgegengesetzte Eichtungen verschwenkbar. Die Verschwenkgeschwindig— keit wird von einem nicht dargestellten Zeitglied überwacht und erfolgt mit vorbestimmter günstiger Geschwindigkeit. Anstelle des Verschwenkens können die Elektroden auch in ent-In Fig. 3 is an embodiment of the device according to the invention which, in its preferred embodiment, contains two consumable electrodes 12 and 13. These Electrodes are made of pre-alloyed materials, which in their composition of the composition of the continuously correspond to the metal powder to be produced. The electrodes are switchable with the help of lines JO and 31 respectively Switch 71 and via other electrical lines 73 and 74, respectively connected to a power source 32. A potentiometer 33 with a grinding wire 34- is manually adjustable to the current to change which is supplied to the electrodes from the power source 32. A sight glass 35 is provided in the housing to to observe the arc gap between the electrodes, which is used to maintain a predetermined arc gap dimension Using hydraulic devices 36 and 37 are adjustable and adjustable. Lines 38a and 38b connect the hydraulic feed devices with a servo system 40, which via lines 40a and 40b from a control device 39 via the electrode feed is controllable. With the aid of motors 69 and 70, electrodes 12 and 13 are at least 180 degrees in opposition Swiveling directions. The swivel speed Speed is monitored by a timing element, not shown, and takes place at a predetermined favorable speed. Instead of pivoting, the electrodes can also be

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gegengesetzte Bichtungen gedreht werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß das Verschwenken günstiger ist.opposite directions are rotated. It has, however found that pivoting is more favorable.

Durch das Einstellen der Relativsteilungen der sich verbrauchenden Elektroden 12 und 13 mit Hilfe der Betätigung der hydraulischen Vorschubeinrichtungen 36 und 37 wird die Vorrichtung betriebsbereit gemacht, wobei die gegenseitige Einstellung der Elektroden im Hinblick auf die Ausbildung oder Zündung eines elektrischen Lichtbogens erfolgt. Durch die Leitungen 30 und 3Ί wird ein elektrischer Strom geführt, um den Lichtbogen zu zünden und die Elektroden aufzuschmelzen. Das Zentrieren der Elektroden und Einhalten eines geeigneten gegenseitigen Abstandes der Elektroden wird mit Hilfe der Einrichtung 39 zur Steuerung des Elektrodenvorschubs in dem Maße ausgeführt, wie sich die Elektroden kontinuierlich verbrauchen. Die Elektroden 12 und 13 werden mit Hilfe der Motoren 69 und kontinuierlich verschwenkt, um während des Schmelzvorganges einen gleichmäßigen Abrand über die einander gegenüberliegend angeordneten Oberflächen der Elektroden zu gewährleisten. Dabei ist der Bogen mit Hilfe der Sichtöffnungen 35 beobachtbar. Um dem.. Problem des ungleichmäßigen Abbrennens von Elektroden mit unterschiedlicher Polarität entgegenzutreten, werden die Polaritäten der Elektroden vorzugsweise periodisch mit Hilfe eines die Polarität umkehrenden Umschaltschalters 71 geändert. Das von den Elektroden abschmelzende Metall wird in Form eines Bades aus flüssigem Metall in einem Auffangbehälter 10 gesammelt und homogenisiert, wobei der Auffangbehälter 10 entsprechend der bei 3?ig. 1 gegebenen Beschreibung ausgebildet sein kann. Aus dem Auffangbehälter 10 fließt das Metall unter dem Abstreifer 14-hindurch und gelangt durch eine Düse 15 auf das Zerstäubungsrad oder die Zerstäubungstrommel 16. Die übrigen Verfahrensschritte .sind mit denjenigen Schritten identisch, die bei der Ausführungsform nach Pig. 1 beschrieben wurden. By setting the relative divisions of the consumable Electrodes 12 and 13 with the help of the actuation of the hydraulic Feed devices 36 and 37 become the device made operational, with the mutual adjustment of the electrodes in terms of training or ignition an electric arc occurs. Through the lines 30 and 3Ί an electric current is passed to the Ignite the arc and melt the electrodes. That Centering the electrodes and maintaining a suitable mutual distance between the electrodes is carried out with the aid of the device 39 designed to control the electrode advance to the extent that how the electrodes continuously wear out. The electrodes 12 and 13 are with the help of the motors 69 and continuously pivoted to ensure a uniform edge over the opposing edges during the melting process Ensure surfaces of the electrodes. The arch can be observed with the aid of the viewing openings 35. Around to counter the problem of uneven burning of electrodes with different polarity, the polarities of the electrodes are preferably changed periodically with the aid of a polarity reversing switch 71. That from Metal melting off the electrodes is collected in the form of a bath of liquid metal in a collecting container 10 and homogenized, the collecting container 10 corresponding to that at 3? ig. 1 given description can be formed. From the The metal flows through the collecting container 10 under the scraper 14 and passes through a nozzle 15 onto the atomizing wheel or the atomizing drum 16. The remaining process steps .are identical to those steps which were carried out in the embodiment according to Pig. 1.

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Bei der in Fig. 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungseinrichtung gelangt das über die Laufrinne 15 zugeführte Metall in einem kontinuierlichen und kontrollierten Strom auf die äußere Oberfläche einer Trommel 16, die eine gelagerte Achswelle 16a besitzt, die sich horizontal durch die Trommel erstreckt und mit einem Antriebsmotor 16b verbunden ist. Die äußere Oberfläche der Trommel ist vorzugsweise mit vorstehenden Zähnen oder Vorsprüngen versehen, die wassergekühlt und ersetzbar sind. Wenn der Strom des flüssigen Metalls auf der Trommeloberfläche auftrifft, wird er zu einem flüssigen Metallnebel zerteilt, der über eine bewegliche Platte 17 in eine Kammer 18 gelangt, wo das Metall in Pulverform erstarrt und als Pulver auf der Oberfläche eines Schwingförderers 19 gesammelt wird. Die Kammer 18 und der die Elektroden 12 und sowie den Auffangbehälter 10 umgebende Baum sind evakuiert oder auf andere Weise mit einer kontrollierten nicht oxidie'renden Atmosphäre ausgestattet. Die Temperatur des sich auf dem Förderer befindenden Metallpulvers muß unter eine Temperatur gefallen sein, bei welcher eine latente Schmelzwärme und Überhitzung des erstarrten Metalls auftreten kann, um eine Beeinträchtigung der Qualität und der Teilchengröße des hergestellten Metallpulvers zu verhindern. Das wird dadurch erzielt, daß der Zufluß und Strom des flüssigen Metalls beim Eintritt in die Kältekammer 18 über das Potentiometer 33 i& &er bereits beschriebenen Weise kontrolliert wird. Um die Qualität und andere Eigenschaften des zerkleinerten Metalls beim Eintritt in die Kammer 18 beobachten zu können, ist ein Sichtglas 21 in der Endwand dieser Kammer vorgesehen, um den Strom des Metalls zu beobachten, der von der Laufrinne 15 auf die Umfangsflache der Trommel 16 gelangt.In the preferred embodiment of the comminution device shown in FIG. 3, that which is fed in via the channel 15 passes Metal in a continuous and controlled stream onto the outer surface of a drum 16, which is a bearing Axle shaft 16a extending horizontally through the drum and connected to a drive motor 16b. The outer surface of the drum is preferably provided with protruding teeth or projections which are water-cooled and are replaceable. When the stream of liquid metal hits the drum surface, it becomes a liquid Metal mist, which is spread over a movable plate 17 in a chamber 18 arrives, where the metal solidifies in powder form and as powder on the surface of a vibratory conveyor 19 is collected. The chamber 18 and the tree surrounding the electrodes 12 and as well as the collecting container 10 are evacuated or in another way with a controlled non-oxidizing Atmosphere equipped. The temperature of the metal powder on the conveyor must drop below a temperature at which a latent heat of fusion and overheating of the solidified metal can occur to impairment the quality and particle size of the metal powder produced. This is achieved in that the inflow and flow of the liquid metal upon entry into the cold chamber 18 via the potentiometer 33 i & & er already described Way is controlled. About the quality and other properties of the crushed metal as it enters the chamber 18, a sight glass 21 is provided in the end wall of this chamber to observe the flow of the metal, that of the trough 15 on the circumferential surface of the drum 16 arrives.

Das Volumen des in die Haltekammer 18 eintretenden flüssigen Metalls kann im Hinblick auf den Metallstrom eingestellt und' kontrolliert werden, der aus der Lauf rinne 15 fließt und kannThe volume of the liquid metal entering the holding chamber 18 can be adjusted with regard to the metal flow and ' be controlled, the channel 15 flows out of the barrel and can

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auf die optimale Zerkleinerungsgeschwindigkeit für die jeweils "benutzte Einrichtung abgestellt werden.must be based on the optimum shredding speed for the device used in each case.

Anstelle der Drehtrommel 16 kann eine Scheibe verwendet \irerden, die derart angeordnet ist, daß der Metallstrom an ihrer oberen horizontalen Oberfläche auftritt und dort zerstäubt oder zerkleinert wird. Wahrweise kann auch eine Plasmakanone oder eine Argondüse benutzt werden, um das flüssige Metall zu zerstäuben. In jedem Fall sind jedoch die Elektroden und die Zerstäubungseinrichtungen im Vakuum oder in einer kontrollierten nicht oxidierenden Atmosphäre angeordnet..Instead of the rotating drum 16, a disk can be used, which is arranged in such a way that the metal flow occurs on its upper horizontal surface and is atomized or comminuted there will. A plasma gun or argon nozzle can also be used to atomize the liquid metal. In each case, however, the electrodes and the atomizing devices are in a vacuum or in a controlled non-oxidizing manner Atmosphere arranged ..

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, da eine Vielzahl von Abwandlungen und Veränderungen innerhalb des Erfindungsgedankens möglich sind.The invention is not limited to those shown and described Embodiments are limited, since a large number of modifications and changes are possible within the concept of the invention are.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehende Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktisrer Einzelheiten, räumliche? Anordnungen und Verfahrensschritten, können so\fohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.All features and advantages of the invention which are evident from the claims, the description and the drawings, including structural details, spatial? Arrangements and procedural steps can be used either individually or in any Combination be essential to the invention.

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Claims (11)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum Herstellen von vorlegiertem Metallpulver mit Hilfe einer Zerkleinerungseinrichtung, dadurch g e k e η η ze. ichnet , daß wenigstens eine sich verbrauchende Elektrode nit der metallurgischen Zusammensetzung des zu erzeugenden Metallpulvers in kontrollierter Atmosphäre und im wesentlichen ohne Bildung von. Schlacke im Lichtbogen kontinuierlich niedergesclimolzen wird, wobei die Schmelzgeschwindigkeit der Elektrode durch Einstellung des der Elektrode sugeführten Stromes in Abhängigkeit von der angestrebten Menge der der Zerkleinerungseinrichtung zufliessenden Metallschmelze kontrolliert wird, daß das von der Elektrode abschmelzende Metall in einem Gefäß aufgefangen und in demselben hinreichend lange zwecks Ausbildung eines homogenisierten flüssigen Metallstroms gehalten wird, daß .der homogenisierte Metallstrom nach dem Verlassen des Gefäßes zerkleinert und das zerkleinerte Metall in einer Kammer mit kontrollierter Atmosphäre abgekühlt wird.1. Process for the production of pre-alloyed metal powder with Using a shredding device, thereby g e k e η η ze. Inet that at least one consumable electrode with the metallurgical composition of the to generating metal powder in a controlled atmosphere and essentially without formation of. Slag in the arc is continuously Niedergesclimolzen, the melting speed of the electrode by adjusting the the Electrode suggested current depending on the desired Amount of the flow to the shredding device Metal melt is controlled that the metal melting off the electrode is caught in a vessel and is held in the same for a sufficiently long time for the purpose of forming a homogenized liquid metal stream that .the homogenized stream of metal after leaving the vessel crushed and the crushed metal is cooled in a controlled atmosphere chamber. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen zwei Elektroden ausgebildete Spalt zwecks Konstanthaltung eines dazwischen ausgebildeten Lichtbogens ein- und nachgestellt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the gap formed between two electrodes for the purpose of keeping constant an arc formed between them is adjusted and readjusted. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Elektroden um ihre Achse gedreht wird, um ein gleichmäßiges Abbrennen während des Schmelzvorganges zu gewährleisten.3. The method according to claim 2, characterized in that that at least one of the two electrodes is rotated about its axis to ensure even burning during to ensure the melting process. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden um ihre Achsen verschwenkt werden.4. The method according to claim 3, characterized in that that both electrodes are pivoted about their axes. 409815/0301409815/0301 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Zünden des Lichtbogens flüssiges Metall erzeugt wird, welches yon einer zweiten gegossenen Elektrode mit der Zusammensetzung des herzustellenden Metallpulvers stammt.5. The method according to claim 2, characterized in that that by igniting the arc liquid metal is produced, which is cast by a second Electrode with the composition of the metal powder to be produced originates. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerkleinern des flüssigen Metalls dadurch erfolgt, daß der homogenisierte Strom flüssigen Metalls auf einen sich "bewegenden Desintegrator geleitet wird.6. The method according to claim 1, characterized in that that the comminution of the liquid metal takes place in that the homogenized stream of liquid metal a "moving disintegrator" is directed. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichn e t , daß das Zerkleinern dadurch erfolgt, daß der homogenisierte Strom flüssigen Metalls in einen Inertgasstrom geleitet wird.7. The method according to claim 1, characterized marked eichn e t that the comminution takes place in that the homogenized Stream of liquid metal is passed into an inert gas stream. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerkleinern dadurch erfolgt, daß der Strom des homogenisierten flüssigen Metalls in einen aus einer Plasmakanone austretenden Strahl geleitet wird.8. The method according to claim 1, characterized in that that the comminution takes place in that the stream of the homogenized liquid metal in one of a Plasma cannon emerging beam is directed. 9. Vorrichtung zum Herstellen von vorlegiertem Metallpulver mit einer Zerkleinerungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine verschließbare Kammer mit einer darin enthaltenen kontrollierten nicht reagierenden Atmosphäre, erste (52, 12) und zweite (54-, 58, 13) Elektroden, wobei in dem Spalt zwischen den Elektroden ein Lichtbogen erzeugbar ist, eine mit den Elektroden verbundene Stromquelle (32) und eine Einrichtung (33₅ 34-) zur Änderung des den Elektroden von der Stromquelle zugeführten Stroms, durch eine Einrichtung (39) zur Kontrqlle der Elektrodenstellung mit einem Antrieb (36, 37) zum Einstellen des Elektrodenspaltes, ein innerhalb der Kammer angeordnetes Gefäß (10) zum Auffangen und Homogenisieren des von wenigstens einer der Elektroden abgeschmolzenen9. Device for the production of pre-alloyed metal powder with a comminuting device, characterized by a closable chamber with a controlled non-reactive atmosphere contained therein, first (52, 12) and second (54, 58, 13) electrodes, wherein in the gap between the Electrodes an arc can be generated, a power source (32) connected to the electrodes and a device (33 ₅ 34-) for changing the current supplied to the electrodes by the power source, by a device (39) for checking the electrode position with a drive (36 , 37) for adjusting the electrode gap, a vessel (10) arranged inside the chamber for collecting and homogenizing the melted off from at least one of the electrodes 40981B/090140981B / 0901 πιπι Metalls und durch eine in der Kammer angeordnete Einrichtung (19) zum Auffangen des nach der Erstarrung des zuvor. zerkleinerten flüssigen Metalls gebildeten Metallpulvers.Metal and by a device arranged in the chamber (19) to catch the after the solidification of the previous one. crushed liquid metal formed metal powder. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9i dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (33» 34-) zur Änderung des Stroms ein Potentiometer (33) mit einem von Hand einstellbaren10. The device according to claim 9i, characterized in that that the device (33 »34-) for changing the current a potentiometer (33) with a manually adjustable • Schleifdraht (34) enthält.• Contains grinding wire (34). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß von der Einrichtung (39) zum Einstellen der Elektrodenstellung ein Signal empfangbar ist, welches dem Strom proportional ist, der den Elektroden zur Aufrechterhaltung ihres gleichmäßigen Schmelzens von der Stromquelle zuführbar ist.11. The device according to claim 10, characterized in that of the device (39) for setting the electrode position a signal can be received which is proportional to the current that the electrodes maintain their uniform melting can be supplied from the power source. 409815/0901409815/0901 LeerseiteBlank page