DE810092C - Process for the production of metallic moldings or coatings - Google Patents

Description

Verfahren zur Erzeugung metallischer Formkörper oder L7berzüge Es ist bereits seit langem bekannt, daß es möglich ist, metallische Werkstoffe aufzuschmelzen und mit Hilfe eines Treibgases zu einem Strahl fein verteilten Metalls zu zersprühen oder zu zerstäuben. Die so erzeugten Sprühstrahlen werden dazu benutzt, metallische oder auch nichtmetallische Werkstoffe mit einem metallischen Überzug zu versehen, indem der zu überziehende Körper in den Bereich dieses Sprühstrahles hineingehalten wird. Unter Ausnutzung dieser Methode haben .sich die sogenannten Spritzpistolen, die entweder mit elektrischer oder mit Gasflammenschmelzung arbeiten, entwickelt. Gelegentlich ist auch der Versuch gemacht worden, solche Sprühstrahlen dazu auszunutzen, um Formkörper zu erzeugen, indem der Sprühstrahl auf eine Spritzunterlage gerichtet wurde, in der sich Vertiefungen entsprechend der gewünschten Form befinden. Das letztgenannte Verfahren hat sich indes in die Praxis nicht eingeführt, offenbar insbesondere deshalb nicht, weil durch das Versprühen an der Auftreffstelle keine einheitliche Legierung entsteht, sondern mehr oder minder ein mechanisch ineinander verhaktes Haufwerk, das zudem starke Oxydhautbildung äufweist.Process for the production of metallic moldings or coatings Es it has long been known that it is possible to melt metallic materials and to spray it into a jet of finely divided metal with the aid of a propellant gas or to atomize. The spray jets generated in this way are used to create metallic or to provide non-metallic materials with a metallic coating, by holding the body to be coated in the area of this spray jet will. Using this method, the so-called spray guns, which work with either electric or gas flame melting. Occasionally an attempt has also been made to use such spray jets to to produce molded bodies by directing the spray jet onto a spray pad in which there are indentations according to the desired shape. That The latter procedure, however, has not been introduced into practice, apparently especially not because, due to the spraying at the point of impact, none A uniform alloy is created, but more or less one mechanically one inside the other entangled debris, which also shows strong oxide skin formation.

Die Vorrichtungen; die sich zur Erzeugung von Sprühstrahlen entwickelt haben, sind verhältnismäßig kompliziert, da die auf elektrischem Wege oder durch Flammenbeheizung hervorgerufene Abschmelzung des zugeführten Werkstoffes in ihrer Geschwindigkeit abgestellt werden muß auf den Druck des Treibgases, das den Sprühstrahl erzeugt, und ferner auch die Zufuhr des zu schmelzenden Werkstoffes auf die Geschwindigkeit der beiden anderen Vorgänge abgestimmt werden muß.The devices; which develops to generate spray jets are relatively complicated, as they are done electrically or through Flame heating caused melting of the supplied material in their Speed must be turned off to the pressure of the propellant gas, which the spray jet generated, and also the supply of the material to be melted on the speed the other two processes must be coordinated.

Auch die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Erzeugung eines Sprühstrahles, der vornehmlich dazu dienen soll, metallische Formkörper Oderüberzüge zu erzeugen, wobei aber komplizierte Apparaturen vermieden werden, so daß eine derartige Vorrichtung praktisch in jedem Betrieb ohne größere Schwierigkeiten benutzt und sogar aus Mitteln des Betriebes hergestellt werden kann, und zwar wird vorgeschlagen, - die kompakten Ausgangsstoffe an eine rasch umlaufende Schleifscheibe anzupressen.' Auf diese Weise wird ein Sprühstrahl erzeugt, der auf einer geeigneten Unterlage aufgefangen wird. Als Unterlage kann entweder ein Hilfskörper mit Vertiefungen verwendet werden, wobei diese Vertiefungen den Formen der zu erzeugenden Körper entsprechen, oder es kann ein Werkstück als Spritzunterlage dienen, das selbst mit einem metallischen Überzug versehen werden soll. Es ist zwar schon seit langem beobachtet worden; daß sich beim Arbeiten mit trockenen Schleifscheiben an den Vorrichtungsteilen, die im Flugbereich der abgesplitterten Metallteilchen liegen, Ansätze - aufbauen. Es wurde aber nicht erkannt, daß diese Ansätze die Eigenschaften von metallischen Körpern besitzen, die ihrer Textur nach den üblichen gespritzten Metallüberzügen ähnlich sind. Durch planmäßige Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit und der Spritzunterlage auf den Sprühstrahl lassen sich entweder dünne Überzüge oder verhältnismäßig dicke Formkörper erzielen. Es hat sich ferner in nicht zu erwartender Weise gezeigt, daß die von der Schleifscheibe während des Schleifvorganges abgesplitterten Schleifmassenteilchen in den entsprechenden Überzug bzw. den erzeugten Formkörper nicht oder jedenfalls in nicht nennenswertem Maße eingeschlossen, sondern von der Unterlage reflektiert und beiseite geschleudert werden.The present invention is also concerned with the generation of a spray jet, which is primarily intended to produce metallic moldings or coatings, but complicated apparatuses are avoided, so that such a device can be used in practically every company without major difficulties and even from the company's resources can be produced, and it is proposed, - to press the compact starting materials onto a rapidly rotating grinding wheel. ' In this way, a spray jet is generated, which is collected on a suitable surface. Either an auxiliary body with recesses can be used as a base, these recesses corresponding to the shapes of the bodies to be produced, or a workpiece can serve as a spray base, which is to be provided with a metallic coating itself. It has been observed for a long time; that when working with dry grinding wheels on the device parts that are in the flight area of the chipped metal particles, approaches - build up. However, it has not been recognized that these approaches have the properties of metallic bodies which, according to their texture, are similar to the customary sprayed metal coatings. By systematically setting the peripheral speed and the spray pad to the spray jet, either thin coatings or relatively thick moldings can be achieved. It has also been shown, in an unexpected way, that the abrasive mass particles splintered from the grinding wheel during the grinding process are not, or at least not to a significant extent, enclosed in the corresponding coating or the molded body produced, but are reflected by the base and thrown aside.

Bei der Durchführung des Verfahrens hat es sich als zweckmäßig erwiesen, Schleifscheiben zu benutzen, die aus Korund mit Kunstharzbindung bestehen.When carrying out the procedure, it has proven to be useful To use grinding wheels made of corundum with a synthetic resin bond.

Es ist aber grundsätzlich möglich, auch Schleifscheiben anderer Art zu verwenden, sofern nur mit trockenen Schleifscheiben, d. h. also ohne jegliche Schleifflüssigkeit gearbeitet wird.In principle, however, it is also possible to use grinding wheels of other types to be used if only with dry grinding wheels, d. H. so without any Grinding fluid is worked.

Das Verfahren ist mithin, sowohl was die Durchführung als auch die dazu benötigten Vorrichtungen anlangt, besonders einfach und zweckentsprechend. Darüber hinaus bietet sich der Vorteil, daß gleichzeitig zwei oder mehrere verschieden zusammengesetzte Ausgangswerkstoffe an die Schleifscheibe angepreßt werden können, so daß ein gemischter Sprühstrahl entsteht. Beim Auftreffen des Sprühstrahles auf die Unterlage bilden sich legierte Endkörper bzw. Verbundstoffe. Auf diese Weise ist es möglich, in einfachster Weise eine Variation der erzeugten Formkörper oder Überzüge hinsichtlich der Zusammensetzung vorzunehmen.The procedure is, therefore, both in terms of execution and in terms of required devices arrives, particularly simple and appropriate. In addition, there is the advantage that two or more different at the same time composite raw materials can be pressed against the grinding wheel, so that a mixed spray jet is created. When the spray jet hits the base is formed by alloyed end bodies or composites. In this way it is possible, in the simplest way, to vary the molded bodies or Make coatings with regard to the composition.

Da die Mischung des Sprühstrahles aus verschiedenen Ausgangsstoffen ohne weiteres erfolgt, bietet das Verfahren die Möglichkeit, Ausgangsstoffe miteinander zu kombinieren, die nur schwer oder überhaupt nicht auf dem Schmelzwege oder durch S.intern in geeignete Mischungen bzw. Legierungen gebracht werden können. Je nachdem Maß der Oxydationsempfindlichkeit der verarbeiteten Werkstoffe bzw: ihrer Bestandteile wird das entsprechende Haufwerk auf der Spritzunterlage in mehr oder minder starkem Maße Oxydeinschlüsse enthalten. In vielen Fällen wird dies tatsächlich unbedenklich sein, und zwar insbesondere, wenn der Ausgangswerkstoff aus Bestandteilen besteht, die nur wenig Neigung zur Oxydation aufweisen. Aber das Verfahren ist auch dann anwendbar, wenn die Oxydationsneigung in mehr oder minder großem Maße besteht, und für diesen Fall wird in weiterer Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den Sprühstrahl von der Erzeugungsstelle bis zur Auftreffstelle mit einem die Oxydation verhindernden Schutzgas; und zwar vorzugsweise Wasserstoff, zu umgeben. Vielfach wird es genügen, einen Wasserstoffstrahl auf die Zerspanungsstelle zu richten, und zwar so, daß er mit dem Sprühstrahl auf die Unterlage fließt. In anderen Fällen wird es notwendig sein, dazu überzugehen, die Schleifscheibe und die Spritzunterlage mit einem Gehäuse zu umschließen, das mit Schutzgas angefüllt wird. Unter Umständen kann das Schutzgas in dem Gehäuse umgewälzt werden, so daß es stets wieder von der Spritzunterlage zur Zerspanungsstelle zurückbefördert wird oder umgekehrt.As the mixture of the spray jet from different raw materials takes place without further ado, the process offers the possibility of starting materials with one another to combine, which is difficult or not at all by the melting route or by S. can be brought into suitable mixtures or alloys internally. Depending on Degree of sensitivity to oxidation of the processed materials or their components the corresponding heap on the spray pad becomes more or less strong Dimensions of oxide inclusions included. In many cases this is actually harmless especially if the starting material consists of components, which have little tendency to oxidize. But the procedure is also then applicable if the tendency to oxidation exists to a greater or lesser extent, and for this case, in a further embodiment of the method according to the invention suggested using the spray from the point of generation to the point of impact a protective gas preventing oxidation; and preferably hydrogen, to surround. In many cases it will be sufficient to apply a hydrogen jet to the machining point to be directed, in such a way that it flows with the spray jet onto the surface. In other cases it will be necessary to move on to the grinding wheel and to enclose the spray pad with a housing that is filled with protective gas will. Under certain circumstances, the protective gas can be circulated in the housing, so that it is always transported back from the spray pad to the machining point or the other way around.

Die Verwendung von Wasserstoff als Schutzgas hat den besonderen Vorzug, daß es in ein solches Gehäuse von oben eingeführt werden kann und das Gehäuse unten offen bleiben oder nur notdürftig gedichtet werden kann, also beispielsweise gegenüber sperrigen Werkstücken bzw. gegenüber der Hilfsspritzunterlage: Der Wasserstoff wird an den Dichtungsstellen bzw. an der offenen Unterseite des Gehäuses entzündet und brennt dort gefahrlos ab.The use of hydrogen as a protective gas has the particular advantage that it can be inserted into such a housing from above and the housing from below can remain open or only poorly sealed, for example opposite bulky workpieces or in relation to the auxiliary injection pad: The hydrogen is ignited at the sealing points or on the open underside of the housing and burns down there safely.

Das . Verfahren kann angewendet werden auf Nichteisenmetalle und Eisenmetalle einschließlich ihrer Legierungen untereinander sowie auf Stahl aller Art.That . Process can be applied to non-ferrous metals and ferrous metals including their alloys with one another and on all types of steel.

Die erzeugten Überzüge und vor allem die Formkörper können anschließend an ihre Erzeugung durch den Sprühstrahl, gegebenenfalls sogar in gleicher Hitze, verdichtet oder verformt werden, so daß unter allen Umständen eine Gewähr dafür gegeben ist, daß kompakte und feste Körper erzielt werden.,The coatings produced and, above all, the molded bodies can then to their generation by the spray jet, possibly even in the same heat, be compressed or deformed, so that under all circumstances a guarantee for it it is given that compact and solid bodies are achieved.,

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung metallischer Formkörper oder Überzüge, dadurch gekennzeichnet, daß die kompakten Ausgangsstoffe an eine rasch umlaufende Schleifscheibe angepreßt und der so erzeugte Sprühstrahl auf geeigneter, gegebenenfalls mit Formvertiefungen versehener Unterlage aufgefangen wird. PATENT CLAIMS: i. Process for the production of metallic moldings or coatings, characterized in that the compact starting materials are pressed against a rapidly rotating grinding wheel and the spray jet produced in this way is collected on a suitable support, optionally provided with recesses. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch gleichzeitiges Anpressen zweier oder mehrerer verschieden zusammengesetzter Ausgangsstoffe ein gemischter Sprühstrahl zur Herstellung legierter Endkörper erzeugt wird. 2. Procedure according to claim i, characterized in that by pressing two at the same time or several differently composed starting materials a mixed spray jet is produced for the production of alloyed end bodies. 3. Verfahren nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühstrahl von der Erzeugungsstelle bis zur Auftreffstelle von einem die Oxydation verhindernden Schutzgas, vorzugs-,veise Wasserstoff, umgeben ist. 3. Procedure according to Claim t or 2, characterized in that the spray jet from the point of generation up to the point of impact of a protective gas preventing oxidation, preferably, wise Hydrogen. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schleifscheibe und Spritzunterlage von einem Gehäuse mit Schutzgas umschlossen werden, worin gegebenenfalls das Schutzgas umgewälzt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that that the grinding wheel and the spray pad are enclosed in a housing with protective gas , in which the protective gas is circulated if necessary.