EP0039013A1 - Extrusion method - Google Patents

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Publication number
EP0039013A1
EP0039013A1 EP81102952A EP81102952A EP0039013A1 EP 0039013 A1 EP0039013 A1 EP 0039013A1 EP 81102952 A EP81102952 A EP 81102952A EP 81102952 A EP81102952 A EP 81102952A EP 0039013 A1 EP0039013 A1 EP 0039013A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capsule
powder
die
pressing
deformable material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP81102952A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans Gunnar Ing. Larsson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Norden Holding AB
Original Assignee
ASEA AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASEA AB filed Critical ASEA AB
Publication of EP0039013A1 publication Critical patent/EP0039013A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/20—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by extruding

Definitions

  • the invention relates to an extrusion process according to the preamble of claim 1.
  • "Elongated bodies" in the sense of claim 1 are massive strands, especially those whose shape and dimensions are suitable for further processing by rolling. Pipe compacts also fall under the term mentioned.
  • the pressed product can have a very high density. The perfect theoretical density can be achieved directly by pressing or by subsequent hot working.
  • Extruding powder encapsulated in capsules has been hindered by many problems. Among other things, with the previous methods, great problems arise from folding the capsule sheet. In an article entitled “The Consolidation of Metal Powder by Hot Working within Sheaths" in "Powder Metallurgy" 1958, No. 1, 2, pages 94 to 103, I. Williams describes various methods for producing products from powder. Extrusion is described in a section. Folding the capsule sheet is said to be a serious limitation of this method. In order to reduce the risk of folding, it has been proposed to press the capsule isostatically in the cold state before the extrusion in order to obtain a density of at least 80% of the theoretically possible density. Such compression is possible with material that gives a soft powder when granulated. In contrast, this method is not suitable for material that forms a hard, spherical powder. A capsule with high-speed steel powder cannot be pressed together in such a way that a sufficient density is achieved.
  • the invention has for its object to develop an extrusion process of the type mentioned, in which the above-mentioned difficulties are substantially eliminated.
  • the invention makes it possible to extrude a powder-filled capsule in the cold state without pre-pressing with a good result, the density of the powder in the capsule need not be greater than can be achieved by vibration when filling the capsule.
  • the procedure after The invention enables hard, spherical powder to be extruded which cannot be compacted by cold isostatic pressing.
  • the density of an aspherical powder that can be achieved by vibration is normally between 67 and 72% of the theoretical density.
  • a capsule filled with metal powder is heated to a temperature required for the binding of the metal powder grains to one another at a corresponding pressing pressure, whereupon the capsule is inserted into a press and an insulating layer made of an easily deformable powder which is thermally stable at the pressing temperature a layer structure of powder grains that glide easily against one another, such as talc or pyrophyllite, is surrounded.
  • a piston is pushed into the press chamber and exerts such pressure on the capsule and the surrounding material that the capsule with its contents and the surrounding material are pressed out through the opening of a die at one end of the press chamber.
  • the talc or the other material that surrounds the capsule essentially prevents the capsule sheet from folding when pressed.
  • the heat-insulating property of the material means that the capsule material is not cooled to a greater extent by heat conduction to the press chamber wall. Thanks to this property, the capsule does not need to be heated to overtemperature in consideration of heat losses. This limitation of heating in turn reduces the risk of undesired grain growth.
  • the method according to the invention has the further advantage that no residue of the compact remains in the pressure chamber or die. By placing a sufficient amount of talc between the compact and the pressure-generating piston, a complete squeezing out of the compact can be achieved. It is therefore not necessary to replace the die after every pressing process.
  • the density that can be achieved depends not only on the temperature but also on the degree of reduction during extrusion.
  • the density increases with the degree of reduction and can change with a large Re degree of production approximate the theoretical density.
  • With vigorous rolling after pressing, the desired final final density is then achieved. It is also possible to achieve a perfect density with a small degree of reduction.
  • the powder-filled capsule is first exposed to a very high pressure in the press chamber when the die opening is closed in a first pressing process. The die opening is then exposed, and the powder-filled capsule is pressed out through the die at a considerably lower pressure. Precompacting the compact can be accomplished in many different ways by delaying the start of extrusion.
  • a sheet metal plate can be placed between the die and the die support.
  • Its strength can be chosen to tear when the desired pre-compaction pressure has been reached, after which the extrusion begins. It is also possible to design the capsule with an end plate of such a thickness that it forms such a resistance at the start of the extrusion that the desired precompacting pressure is reached. A slidable plug can also be used, which is removed after the pre-compaction has been carried out.
  • the cross-sectional reduction should be greater than 2: 1, preferably greater than 6: 1. In cases where the powder-filled capsule is pressed in two stages, it must be subjected to an axial pressure during the first pressing stage, which takes place with the die opening closed, which pressure exceeds 1 kbar, preferably -4 kbar.
  • Talc is a suitable auxiliary material for pressing, which is both heat-insulating and can be deformed in a suitable manner. It is also important that talc is readily available and cheap. Filling the space between the capsule and the baling chamber wall can be facilitated by appropriate grain size distribution of the talc used.
  • the pressing properties can be improved by the talc with a lubricant such as.
  • Another way to facilitate pressing is to coat the inside surface of the pressure chamber with an anti-friction agent such as polytetrafluoroethylene.
  • the gap between the capsule and the surrounding press chamber wall must have a certain minimum size.
  • the talc layer must have a certain thickness with regard to thermal insulation and pressing. A layer thickness of 10 to 40 mm is considered appropriate.
  • the compact consists of a hollow capsule shaped like a cylinder, which is filled with powder.
  • the central inner channel of the tubular compact is filled with talc or a similar easily deformable material of the same type as the material surrounding the compact.
  • a pre-pressed rod made of talc is expediently inserted into the pipe compact.
  • a solid mandrel with a layer of talc between the mandrel and the inner tube wall can also be used. This structure is advantageous when pressing products with small holes. It is also possible to press products with several parallel channels by providing the compact with several parallel holes.
  • the compact can be constructed from several different materials.
  • a tubular compact can be made of simple steel in its outer region and stainless material in its inner region. In certain cases it may be advisable to leave the talc or other material in the pipe or in the channels during the subsequent processing after pressing.
  • the press frame 1 consists of the yokes 2 and 3, the stand 4 and a force-absorbing band jacket 5.
  • a die support 6 with a channel 9 is fastened to the lower yoke 2 with the aid of a mounting ring 7.
  • An actuating cylinder 8 with an actuating piston 10 is fastened in the upper yoke 3.
  • a pressure generating piston 11 is connected to the actuating piston 10 by means of a disc 12 which is provided with guide rollers 13 which run on rails on the stand 4.
  • Adjustment cylinders, not shown, are provided for lifting the pressure generating piston 11 and for pushing the actuating piston 10 into the cylinder 8.
  • In the press frame there is a press cylinder 14 with end flanges 15 and 16 which are provided with guide rollers 17 which run on rails on the stand 4.
  • the press cylinder can be moved vertically with the aid of the adjusting cylinders 18, which are fastened in the upper part of the press frame 1 and whose piston rods 20 are connected to the lower flange 15 of the press cylinder.
  • the capsule 23 is surrounded by an easily deformable material 24, which is preferably talcum powder.
  • the disc 21 serves as an explosive plate and is in such Used cases in which the capsule 23 is to be pre-compacted before extrusion. When a certain pressing force has been reached, the disk 21 tears and the extrusion begins.
  • the capsule material and the surrounding insulating, easily deformable material (talc) 24 exit together through the die 22, as shown in FIG.
  • talc easily deformable material
  • FIG. 3 When a tubular compact with a core 25 made of deformable material is pressed, a product with a core is obtained, as shown in FIG. Talc, which surrounds the metal product and which forms the core when pressing pipes, is brittle after pressing and can be removed without difficulty.
  • the tubular compact consists of the outer and inner metal capsule walls 23a and 23b, which together form a hollow cylindrical capsule, and the powder 26 filled into this capsule. In FIG. 3, despite its similar representation, this powder 26 must not be light deformable material 24 and 25 can be confused.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Strangpreßverfahren zur Herstellung langgestreckter, dichter Körper aus Metall oder Metalllegierungen, wobei man von einem in einer Metallkapsei (23) eingeschlossenen Pulver ausgeht. Eine geschlossene, mit Pulver gefüllte Kapsel (23) wird auf eine bei Druck erforderliche Bindungstemperatur erhitzt. Diese Kapsel wird in eine Preßkammer (14) eingesetzt und von einer Schicht aus einem festen, leichtverformbaren Material (24), wie Talk oder Pyrophyllit umgeben. Ein Kolben (11) wird in die Preßkammer (14) eingeführt und übt auf die Kapsel (23) und das umgebende Material (24) einen solchen Druck aus, daß die Kapsel (23) und das umgebende Material durch eine Öffnung (19) in einer Matrize (22) herausgepreßt werden.The invention relates to an extrusion process for producing elongated, dense bodies made of metal or metal alloys, starting from a powder enclosed in a metal capsule (23). A closed, powder-filled capsule (23) is heated to a binding temperature required under pressure. This capsule is inserted into a press chamber (14) and surrounded by a layer of a solid, easily deformable material (24), such as talc or pyrophyllite. A piston (11) is inserted into the pressing chamber (14) and exerts such pressure on the capsule (23) and the surrounding material (24) that the capsule (23) and the surrounding material through an opening (19) in a die (22) are pressed out.

Description

Die Erfindung betrifft ein Strangpreßverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Unter "langgestreckten Körpern" im Sinne des Anspruches 1 werden massive Stränge verstanden, vor allem solche, deren Form und Abmessungen geeignet sind, durch Walzen weiterverarbeitet zu werden. Ferner fallen unter den genannten Begriff auch Rohrpreßlinge. Das gepreßte Produkt kann eine sehr hohe Dichte haben. Die vollkommene theoretische Dichte kann man direkt durch das Pressen oder durch eine anschließende Warmbearbeitung erreichen.The invention relates to an extrusion process according to the preamble of claim 1. "Elongated bodies" in the sense of claim 1 are massive strands, especially those whose shape and dimensions are suitable for further processing by rolling. Pipe compacts also fall under the term mentioned. The pressed product can have a very high density. The perfect theoretical density can be achieved directly by pressing or by subsequent hot working.

Die Vorteile, die man dadurch erreicht, daß man von einem Pulver ausgeht, sind besonders groß bei der Herstellung von Produkten aus hochlegiertem Material. Man vermeidet dadurch Seigerungen, Poren, eine ungleichmäßige Zusammensetzung und eine ungünstig grobe Kornstruktur, wie sie in Gußblöcken auftreten, welche nach konventionellen schmelzmetallurgischen Methoden hergestellt sind. Diese Fehler und die ungünstige Struktur sind eine Folge der langsamen Abkühlung. Die Seigerungen und Poren müssen entfernt werden, was eine geringe Materialausbeute und eine Verteuerung des fertigen Produktes zur Folge hat. Beim Zerkleinern eines Metallstrahls durch einen Gasstrom entstehen kleine Metalltropfen, die nahezu unmittelbar erstarren. Hierdurch erhält man eine außerordentliche günstige, feine Struktur. Diese Struktur kann bei dem folgenden Zusammenpressen des Pulvers zu einem festen Körper erhalten bleiben.The advantages of starting from a powder are particularly great in the manufacture of products made of high-alloy material. This avoids segregation, pores, an uneven composition and an unfavorably coarse grain structure, such as occur in casting blocks, which are produced by conventional melt metallurgical methods. These defects and the unfavorable structure are a result of the slow cooling. The segregations and pores have to be removed, which results in a low material yield and an increase in the price of the finished product. When a metal jet is shredded by a gas stream, small metal drops form that solidify almost immediately. This gives you an extraordinarily favorable, fine structure. This structure can be retained in the subsequent compression of the powder into a solid body.

Das Strangpressen von in Kapseln eingeschlossenem Pulver ist bisher durch viele Probleme erschwert worden. Unter anderem ergeben sich bei den bisherigen Methoden große Probleme durch das Falten des Kapselbleches. In einem Artikel mit dem Titel "The Consolidation of Metal Powder by Hot Working within Sheaths" in "Powder Metallurgy" 1958, No. 1, 2, Seiten 94 bis 103, beschreibt I. Williams verschiedene Methoden zur Herstellung von Produkten aus Pulver. In einem Abschnitt wird das Strangpressen beschrieben. Das Falten des Kapselbleches wird als eine ernsthafte Beschränkung dieser Methode genannt. Um die Gefahr des Faltens zu verringern, ist vorgeschlagen worden, die Kapsel vor dem Strangpressen in kaltem Zustand isostatisch zu pressen, um eine Dichte von mindestens 80 % der theoretisch möglichen Dichte zu erhalten. Ein solches Zusammenpressen ist bei Material möglich, das bei einer Granulation ein weiches Pulver ergibt. Dagegen eignet sich dieses Verfahren nicht für Material, das ein hartes, sphärisches Pulver bildet. Eine Kapsel mit Schnellstahlpulver kann nicht so zusammengepreßt werden, daß man eine ausreichende Dichte erzielt.Extruding powder encapsulated in capsules has been hindered by many problems. Among other things, with the previous methods, great problems arise from folding the capsule sheet. In an article entitled "The Consolidation of Metal Powder by Hot Working within Sheaths" in "Powder Metallurgy" 1958, No. 1, 2, pages 94 to 103, I. Williams describes various methods for producing products from powder. Extrusion is described in a section. Folding the capsule sheet is said to be a serious limitation of this method. In order to reduce the risk of folding, it has been proposed to press the capsule isostatically in the cold state before the extrusion in order to obtain a density of at least 80% of the theoretically possible density. Such compression is possible with material that gives a soft powder when granulated. In contrast, this method is not suitable for material that forms a hard, spherical powder. A capsule with high-speed steel powder cannot be pressed together in such a way that a sufficient density is achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strangpreßverfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der die oben genannten Schwierigkeiten im wesentlichen behoben sind.The invention has for its object to develop an extrusion process of the type mentioned, in which the above-mentioned difficulties are substantially eliminated.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.To achieve this object, a method is proposed according to the preamble of claim 1, which according to the invention has the features mentioned in the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.Advantageous developments of the invention are mentioned in the subclaims.

Durch die Erfindung ist es möglich, eine mit Pulver gefüllte Kapsel ohne Vorpressung im kalten Zustand mit einem guten Ergebnis strangzupressen, wobei die Dichte des Pulvers in der Kapsel nicht größer zu sein braucht, wie man sie beim Füllen der Kapsel durch Vibration erzielen kann. Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht das Strangpressen von hartem, sphärischen Pulver, das nicht durch kaltes isostatisches Pressen verdichtet werden kann. Die durch Vibration erreichbare Dichte eineslsphärischen Pulvers liegt normalerweise zwischen 67 bis 72 % der theoretischen Dichte. Gemäß der Erfindung wird eine mit Metallpulver gefüllte Kapsel auf eine für die Bindung der Metallpulverkörner untereinander erforderliche Temperatur bei einem entsprechenden Preßdruck erhitzt, worauf die Kapsel in eine Presse eingesetzt und von einer isolierenden Schicht aus einem leicht verformbaren und bei der Preßtemperatur thermisch.stabilen Pulver mit einer Schichtstruktur aus leicht aneinandergleitenden Pulverkörnern, wie Talk oder Pyrophyllit, umgeben wird. Ein Kolben wird in den Pressenraum hineingeschoben und übt auf die Kapsel und das umgebende Material einen solchen Druck aus, daß die Kapsel mit ihrem Inhalt sowie das umgebende Material durch die Öffnung einer Matrize an dem einen Ende der Preßkammer herausgepreßt werden. Der Talk oder das andere Material, der/das die Kapsel umgibt, verhindert im wesentlichen ein Falten des Kapselbleches beim Pressen. Außerdem bewirkt die wärmeisolierende Eigenschaft des Materials, daß das Kapselmaterial nicht in größerem Maße durch Wärmeleitung zur Preßkammerwand abgekühlt wird. Dank dieser Eigenschaft braucht die Kapsel nicht mit Rücksicht auf Wärmeverluste auf eine übertemperatur erhitzt zu werden. Diese Begrenzung der Erhitzung wiederum vermindert die Gefahr eines unerwünschten Kornwachstums. Das Verfahren nach der Erfindung hat weiter den Vorteil, daß kein Rest des Preßlings in der Druckkammer oder Matrize zurückbleibt. Durch das Anbringen einer genügend großen Menge Talk zwischen dem Preßling und dem Druckerzeugungskolben kann ein vollständiges Herauspressen des Preßlings erzielt werden. Es ist daher nicht erforderlich, die Matrize nach jedem Preßvorgang auszutauschen.The invention makes it possible to extrude a powder-filled capsule in the cold state without pre-pressing with a good result, the density of the powder in the capsule need not be greater than can be achieved by vibration when filling the capsule. The procedure after The invention enables hard, spherical powder to be extruded which cannot be compacted by cold isostatic pressing. The density of an aspherical powder that can be achieved by vibration is normally between 67 and 72% of the theoretical density. According to the invention, a capsule filled with metal powder is heated to a temperature required for the binding of the metal powder grains to one another at a corresponding pressing pressure, whereupon the capsule is inserted into a press and an insulating layer made of an easily deformable powder which is thermally stable at the pressing temperature a layer structure of powder grains that glide easily against one another, such as talc or pyrophyllite, is surrounded. A piston is pushed into the press chamber and exerts such pressure on the capsule and the surrounding material that the capsule with its contents and the surrounding material are pressed out through the opening of a die at one end of the press chamber. The talc or the other material that surrounds the capsule essentially prevents the capsule sheet from folding when pressed. In addition, the heat-insulating property of the material means that the capsule material is not cooled to a greater extent by heat conduction to the press chamber wall. Thanks to this property, the capsule does not need to be heated to overtemperature in consideration of heat losses. This limitation of heating in turn reduces the risk of undesired grain growth. The method according to the invention has the further advantage that no residue of the compact remains in the pressure chamber or die. By placing a sufficient amount of talc between the compact and the pressure-generating piston, a complete squeezing out of the compact can be achieved. It is therefore not necessary to replace the die after every pressing process.

Die erreichbare Dichte ist außer von der Temperatur vom Reduktionsgrad beim Strangpressen abhängig. Die Dichte nimmt mit dem Reduktionsgrad zu und kann sich bei einem großen Reduktionsgrad der theoretischen Dichte nähern. Bei einem kräftigen Walzen nach dem Pressen erreicht man dann die gewünschte vollkommene endgültige Dichte. Es ist auch möglich, eine vollkommene Dichte bei kleinem Reduktionsgrad zu erzielen. Zu diesem Zweck wird die pulvergefüllte Kapsel zunächst bei verschlossener Matrizenöffnung in einem ersten Preßvorgang einem sehr hohen Druck in der Preßkammer ausgesetzt. Danach wird die Matrizenöffnung freigelegt,und die pulvergefüllte Kapsel wird bei einem erheblich niedrigeren Druck durch die Matrize herausgepreßt. Eine Vorkompaktierung des Preßlings kann durch Verzögerung des Beginns des Strangpressens auf viele verschiedene Arten erreicht werden. Eine Blechscheibe kann zwischen der Matrize und der Matrizenstütze placiert werden. Ihre Stärke kann so gewählt werden, daß sie zerreißt, wenn der gewünschte Vorkompaktierungsdruck erreicht worden ist, wonach das Strangpressen beginnt. Es ist auch möglich, die Kapsel mit einem Endblech von solcher Stärke auszuführen, daß dieses bei Beginn des Strangpressens einen solchen Widerstand bildet, daß der gewünschte Vorkompaktierungsdruck erreicht wird. Ferner kann man einen verschiebbaren Pfropfen verwenden, der entfernt wird, nachdem die Vorkompaktierung durchgeführt wurde. Die Querschnittsreduktion soll größer als 2:1, vorzugsweise größer als 6:1 sein. In den Fällen, in denen das Pressen der pulvergefüllten Kapsel in zwei Stufen erfolgt, muß sie während der ersten, bei geschlossenen Matrizenöffnung erfolgenden Preßstufe einem axialen Druck ausgesetzt werden, der 1 kBar, vorzugsweise-4 kBar übersteigt.The density that can be achieved depends not only on the temperature but also on the degree of reduction during extrusion. The density increases with the degree of reduction and can change with a large Re degree of production approximate the theoretical density. With vigorous rolling after pressing, the desired final final density is then achieved. It is also possible to achieve a perfect density with a small degree of reduction. For this purpose, the powder-filled capsule is first exposed to a very high pressure in the press chamber when the die opening is closed in a first pressing process. The die opening is then exposed, and the powder-filled capsule is pressed out through the die at a considerably lower pressure. Precompacting the compact can be accomplished in many different ways by delaying the start of extrusion. A sheet metal plate can be placed between the die and the die support. Its strength can be chosen to tear when the desired pre-compaction pressure has been reached, after which the extrusion begins. It is also possible to design the capsule with an end plate of such a thickness that it forms such a resistance at the start of the extrusion that the desired precompacting pressure is reached. A slidable plug can also be used, which is removed after the pre-compaction has been carried out. The cross-sectional reduction should be greater than 2: 1, preferably greater than 6: 1. In cases where the powder-filled capsule is pressed in two stages, it must be subjected to an axial pressure during the first pressing stage, which takes place with the die opening closed, which pressure exceeds 1 kbar, preferably -4 kbar.

Talk ist beim Pressen ein geeignetes Hilfsmaterial, das sowohl wärmeisolierend ist wie auch auf geeignete Weise verformt werden kann. Wichtig ist auch, daß Talk leicht erhältlich und billig ist. Das Füllen des Zwischenraumes zwischen der Kapsel und der Preßkammerwand kann durch zweckmäßige Korngrößenverteilung des benutzten Talks erleichtert werden. Die Preßeigenschaften können dadurch verbessert werden, daß man den Talk mit einem Schmiermittel, wie z. B. Polytetrafluoräthylen, Bornitrid, Graphit oder Molybdänsulfid, vermischt. Eine andere Möglichkeit zur Erleichterung des Pressens besteht darin, die Innenfläche der Druckkammer mit einem die Reibung herabsetzenden Mittel, wie Polytetrafluoräthylen, zu belegen. Im Hinblick auf die Möglichkeit, Talk um die Kapsel anzubringen, muß der Spalt zwischen der Kapsel und der umgebenden Preßkammerwand eine bestimmte Mindestgröße haben. Außerdem muß die Talkschicht im Hinblick auf die Wärmeisolierung und auf das Pressen eine bestimmte Dicke haben. Eine Schichtdicke von 10 bis 40 mm wird für zweckmäßig gehalten. Um den Kraftverlust beim Pressen zu verringern, kann es angebracht sein, eine Presse zu verwenden, bei welcher der Zylinder der Preßkammer im Verhältnis zur Matrize axial beweglich angeordnet ist. Während des Pressens ist die Preßkammerwand frei beweglich und wird aufgrund der beim Einführen des Preßkolbens in die Preßkammer auftretenden Reibung zwischen dem Talk und.der Preßkammerinnenwand axial über die Matrize geschoben.Talc is a suitable auxiliary material for pressing, which is both heat-insulating and can be deformed in a suitable manner. It is also important that talc is readily available and cheap. Filling the space between the capsule and the baling chamber wall can be facilitated by appropriate grain size distribution of the talc used. The pressing properties can be improved by the talc with a lubricant such as. B. polytetrafluoroethylene, boron nitride, graphite or molybdenum sulfide, ver mixes. Another way to facilitate pressing is to coat the inside surface of the pressure chamber with an anti-friction agent such as polytetrafluoroethylene. With regard to the possibility of placing talc around the capsule, the gap between the capsule and the surrounding press chamber wall must have a certain minimum size. In addition, the talc layer must have a certain thickness with regard to thermal insulation and pressing. A layer thickness of 10 to 40 mm is considered appropriate. In order to reduce the loss of force during pressing, it may be appropriate to use a press in which the cylinder of the pressing chamber is arranged to be axially movable in relation to the die. During the pressing, the press chamber wall is freely movable and is pushed axially over the die due to the friction between the talcum and the press chamber inner wall that occurs when the press piston is inserted into the press chamber.

Es ist auch möglich, rohrförmige Preßlinge mit dem Verfahren nach der Erfindung zu verpressen. Dabei besteht der Preßling aus einer hohlen zylinderringförmigen Kapsel, die mit Pulver gefüllt ist. Der zentrale Innenkanal des rohrförmigen Preßlings ist mit Talk oder einem ähnlichen leichtverformbaren Material derselben Art wie das den Preßling umgebende Material ausgefüllt. Zweckmäßig wird eine vorgepreßte Stange aus Talk in den Rohrpreßling eingesetzt. Auch kann ein fester Dorn mit einer Schicht aus Talk zwischen dem Dorn und Rohrinnenwand verwendet werden. Dieser Aufbau ist vorteilhaft beim Pressen von Produkten mit kleinen Löchern. Es ist auch möglich, Produkte mit mehreren parallelen Kanälen zu pressen, indem man den Preßling mit mehreren parallelen Löchern versieht. Der Preßling kann aus mehreren verschiedenen Materialien aufgebaut sein. So kann beispielsweise ein Rohrpreßling in seinem äußeren Bereich aus einfachem Stahl und in seinem inneren Bereich aus rostfreiem Material bestehen. In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, den Talk oder ein anderes Material während der nach dem Pressen nachfolgenden Bearbeitung im Rohr oder in den Kanälen zu belassen.It is also possible to press tubular compacts using the method according to the invention. The compact consists of a hollow capsule shaped like a cylinder, which is filled with powder. The central inner channel of the tubular compact is filled with talc or a similar easily deformable material of the same type as the material surrounding the compact. A pre-pressed rod made of talc is expediently inserted into the pipe compact. A solid mandrel with a layer of talc between the mandrel and the inner tube wall can also be used. This structure is advantageous when pressing products with small holes. It is also possible to press products with several parallel channels by providing the compact with several parallel holes. The compact can be constructed from several different materials. For example, a tubular compact can be made of simple steel in its outer region and stainless material in its inner region. In certain cases it may be advisable to leave the talc or other material in the pipe or in the channels during the subsequent processing after pressing.

Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

  • Fig. 1 schematisch eine Presse zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,
  • Fig. 2 und 3 detaillierter und in vergrößertem Maßstab den Bereich um die Matrize beim Pressen eines massiven Preßlings bzw. eines rohrförmigen Preßlings. Der Innenkanal des rohrförmigen Preßlings ist dabei an beiden Enden geschlossen.
The invention will be explained in more detail with reference to the figures. Show it
  • 1 schematically shows a press for carrying out the method according to the invention,
  • 2 and 3 in more detail and on an enlarged scale the area around the die when pressing a solid compact or a tubular compact. The inner channel of the tubular compact is closed at both ends.

Der Pressenrahmen 1 besteht aus den Jochen 2 und 3, dem Ständer 4 und einem kraftaufnehmendem Bandmantel 5. Am unteren Joch 2 ist mit Hilfe eines Fassungsringes 7 eine Matrizenstütze 6 mit einem Kanal 9 befestigt. Im oberen Joch 3 ist ein Betätigungszylinder 8 mit einem Betätigungskolben 10 befestigt. Ein Druckerzeugungskolben 11 ist mit dem Betätigungskolben 10 mittels einer Scheibe 12 verbunden, welche mit Führungsrollen 13 versehen ist, die .auf Schienen am Ständer 4 laufen. Zum Heben des Druckerzeugungskolbens 11 und zum Einschieben des Betätigungskolbens 10 in den Zylinder 8 sind nicht gezeigte Verstellzylinder vorhanden. Im Pressenrahmen befindet sich ein Preßzylinder 14 mit Endflanschen 15 und 16, die mit Führungsrollen 17 versehen sind, die auf Schienen am Ständer 4 laufen. Der Preßzylinder kann mit Hilfe der Verstellzylinder 18, die im oberen Teil des Pressenrahmens 1 befestigt sind und deren Kolbenstangen 20 mit dem unteren Flansch 15 des Preßzylinders verbunden sind, vertikal verschoben werden. Auf der Matrizenstütze 6 liegt eine Scheibe 21, auf welcher eine Matrize 22 mit einer öffnung 19 ruht. Im Preßzylinder 14 befindet sich ein Preßling, der aus einer Kapsel 23 besteht, die mit einem Metallpulver gefüllt ist. Die Kapsel 23 ist von einem leichtverformbaren Material 24 umgeben, bei dem es sich vorzugsweise um Talkpulver handelt.The press frame 1 consists of the yokes 2 and 3, the stand 4 and a force-absorbing band jacket 5. A die support 6 with a channel 9 is fastened to the lower yoke 2 with the aid of a mounting ring 7. An actuating cylinder 8 with an actuating piston 10 is fastened in the upper yoke 3. A pressure generating piston 11 is connected to the actuating piston 10 by means of a disc 12 which is provided with guide rollers 13 which run on rails on the stand 4. Adjustment cylinders, not shown, are provided for lifting the pressure generating piston 11 and for pushing the actuating piston 10 into the cylinder 8. In the press frame there is a press cylinder 14 with end flanges 15 and 16 which are provided with guide rollers 17 which run on rails on the stand 4. The press cylinder can be moved vertically with the aid of the adjusting cylinders 18, which are fastened in the upper part of the press frame 1 and whose piston rods 20 are connected to the lower flange 15 of the press cylinder. On the die support 6 there is a disk 21 on which a die 22 rests with an opening 19. In the press cylinder 14 there is a compact which consists of a capsule 23 which is filled with a metal powder. The capsule 23 is surrounded by an easily deformable material 24, which is preferably talcum powder.

Die Scheibe 21 dient als Sprengblech und wird in solchen Fällen benutzt, in denen die Kapsel 23 vor.dem Strangpressen vorkompaktiert werden soll. Wenn eine bestimmte Preßkraft erreicht worden ist, zerreißt die Scheibe 21 und das Strangpressen beginnt. Das Kapselmaterial und das umgebende isolierende, leichtverformbare Material (Talk) 24 treten zusammen durch die Matrize 22 aus, wie es in Figur 2 gezeigt ist. Beim Pressen eines rohrförmigen Preßlings mit einem Kern 25 aus verformbaren Material erhält man ein Produkt mit einem Kern, wie es in Figur 3 gezeigt ist. Talk, der das Metallprodukt umgibt, und der beim Pressen von Rohren den Kern bildet, ist nach dem Pressen spröde und kann ohne Schwierigkeiten entfernt werden. In Figur 3 besteht der rohrförmige Preßling aus der äußeren und inneren Metallkapselwand 23a bzw. 23b, die zusammen eine hohle zylinderringförmige Kapsel bilden, und dem in diese Kapsel eingefüllten Pulver 26. In Figur 3 darf dieses Pulver 26 trotz seiner gleichartigen Darstellung nicht mit dem leicht verformbaren Material 24 und 25 verwechselt werden.The disc 21 serves as an explosive plate and is in such Used cases in which the capsule 23 is to be pre-compacted before extrusion. When a certain pressing force has been reached, the disk 21 tears and the extrusion begins. The capsule material and the surrounding insulating, easily deformable material (talc) 24 exit together through the die 22, as shown in FIG. When a tubular compact with a core 25 made of deformable material is pressed, a product with a core is obtained, as shown in FIG. Talc, which surrounds the metal product and which forms the core when pressing pipes, is brittle after pressing and can be removed without difficulty. In FIG. 3, the tubular compact consists of the outer and inner metal capsule walls 23a and 23b, which together form a hollow cylindrical capsule, and the powder 26 filled into this capsule. In FIG. 3, despite its similar representation, this powder 26 must not be light deformable material 24 and 25 can be confused.

Claims (10)

1. Strangpreßverfahren zur Herstellung langgestreckter, dichter Körper aus Metall oder Metallegierungen, wobei man von einem in einer Metallkapsel (23) eingeschlossenen Pulver ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Pulver gefüllte und geschlossene Kapsel (23) auf Bindungstemperatur erhitzt wird, dann in eine Preßkammer (14) eingesetzt wird und von einer isolierenden Schicht aus einem leichtverformbaren Material (24), wie Talk oder Pyrophyllitlumgeben wird und daß anschließend ein Druckerzeugungskolben (11) in die Preßkammer (14) eingeführt wird, der auf die Kapsel (23) und das umgebende Material (24) einen solchen Druck ausübt, daß die Kapsel (23) und das umgebende Material (24) durch die Öffnung (19) einer , Matrize (22) an dem einen Ende der Preßkammer (14) herausgepreßt werden.1. Extrusion process for the production of elongated, dense bodies made of metal or metal alloys, starting from a powder enclosed in a metal capsule (23), characterized in that the powder-filled and closed capsule (23) is heated to the binding temperature, then in a Press chamber (14) is used and is surrounded by an insulating layer of an easily deformable material (24), such as talc or pyrophyllite l , and that a pressure-generating piston (11) is then introduced into the press chamber (14), which is placed on the capsule (23). and the surrounding material (24) exerts such pressure that the capsule (23) and the surrounding material (24) are pressed out through the opening (19) of a die (22) at one end of the pressing chamber (14). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die-Kapsel (23) zunächst einem hohen Druck in der geschlossenen Preßkammer (14) ausgesetzt wird, worauf die Öffnung (19) der Matrize freigelegt und die Kapsel (23) mit Pulver durch die Öffnung (19) der Matrize (22) herausgepreßt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the capsule (23) is initially exposed to a high pressure in the closed press chamber (14), whereupon the opening (19) of the die is exposed and the capsule (23) with powder through the Opening (19) of the die (22) is pressed out. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsreduktion beim Strangpressen größer als 3:1 ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the cross-sectional reduction in extrusion is greater than 3: 1. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (23) bei dem Preßvorgang in geschlossener Preßkammer einem axialen Druck ausgesetzt wird, der 2 kBar, vorzugsweise 4 kBar überschreitet.4. The method according to claim 2, characterized in that the capsule (23) is exposed to an axial pressure during the pressing process in a closed pressing chamber which exceeds 2 kBar, preferably 4 kBar. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende, verformbare Material (24) mit einem Schmiermittel, wie beispielsweise Bornitrid, Graphit oder Molybdänsulfid, gemischt ist.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the insulating, deformable material (24) with a lubricant, such as boron nitride, graphite or molybdenum sulfide, is mixed. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der Preßkammer (14) mit einem die Reibung herabsetzenden Material, wie beispielsweise Polytetrafluoräthylen, belegt wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner wall of the press chamber (14) is coated with a friction-reducing material, such as polytetrafluoroethylene. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßzylinder (14) während des Pressens relativ zur Matrize (22) verschoben wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the press cylinder (14) is displaced relative to the die (22) during pressing. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des die Kapsel (23) umgebenden isolierenden und leichtverformbaren Materials (24) zwischen 10 und 40 mm dick ist.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the layer of the capsule (23) surrounding insulating and easily deformable material (24) is between 10 and 40 mm thick. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem rohrförmigen Rohling, der aus einer pulvergefüllten hohlen zylinderringförmigen Kapsel (23a, 23b) besteht, oder bei einem entsprechend aufgebauten Rohling mit mehreren axialen Kanälen der zentrale Innenkanal bzw. die mehreren Kanäle mit einem leichtverformbaren Material (25), wie z. B. Talk, gefüllt wird/werden.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in a tubular blank consisting of a powder-filled hollow cylindrical ring-shaped capsule (23a, 23b), or in a correspondingly constructed blank with a plurality of axial channels, the central inner channel or the several channels with an easily deformable material (25), such as. B. Talk, is / are filled. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgepreßte Stange aus dem verformbaren Material in die rohrförmige Kapsel (23a) eingebracht wird. 1 0. The method according to claim 9, characterized in that a pre-pressed rod made of the deformable material is introduced into the tubular capsule (23a).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2533468A1 (en) * 1982-09-23 1984-03-30 Nyby Uddeholm Ab Capsule for blanks used for the extrusion of parts, particularly of tubes
US5308232A (en) * 1988-12-20 1994-05-03 Institut Strukturnoi Makrokinetiki Akademii Nauk Sssr Apparatus for making products from powdered materials

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2542228B1 (en) * 1983-03-10 1985-08-02 Cegedur PRESSURE SINTERING OF ALUMINUM ALLOY POWDERS
US4632702A (en) * 1985-10-15 1986-12-30 Worl-Tech Limited Manufacture and consolidation of alloy metal powder billets
US5480601A (en) * 1986-06-17 1996-01-02 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing an elongated sintered article
US4699657A (en) * 1986-11-03 1987-10-13 Worl-Tech Limited Manufacture of fine grain metal powder billets and composites
EP0327064A3 (en) * 1988-02-05 1989-12-20 Anval Nyby Powder Ab Process for preparing articles by powder metallurgy, especially elongated articles such as rods, sections, tubes or such

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1129039B (en) * 1957-01-14 1962-05-03 Heinz Schmalz Dr Ing Process for the production of extruded semi-finished products of high strength
US3344507A (en) * 1962-12-19 1967-10-03 Atomic Energy Authority Uk Hydrostatic extrusion of sheathed ceramic nuclear fuel material
FR1576752A (en) * 1967-07-31 1969-08-01
US3922763A (en) * 1974-12-26 1975-12-02 Douglas Jay Buerger Fabric fastener

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3645728A (en) * 1970-06-03 1972-02-29 Gen Motors Corp Method for making spark plug shells
US3723109A (en) * 1971-07-16 1973-03-27 Int Nickel Co Extrusion of canned metal powders using graphite follower block
GB1369843A (en) * 1971-09-10 1974-10-09 Pyrotenax Ltd Manufacture of composite welding electrodes
JPS5146500B2 (en) * 1973-02-06 1976-12-09
US3892030A (en) * 1974-04-29 1975-07-01 Us Air Force Method of fabricating a billet from metal preforms and metal powder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1129039B (en) * 1957-01-14 1962-05-03 Heinz Schmalz Dr Ing Process for the production of extruded semi-finished products of high strength
US3344507A (en) * 1962-12-19 1967-10-03 Atomic Energy Authority Uk Hydrostatic extrusion of sheathed ceramic nuclear fuel material
FR1576752A (en) * 1967-07-31 1969-08-01
US3922763A (en) * 1974-12-26 1975-12-02 Douglas Jay Buerger Fabric fastener

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2533468A1 (en) * 1982-09-23 1984-03-30 Nyby Uddeholm Ab Capsule for blanks used for the extrusion of parts, particularly of tubes
US5308232A (en) * 1988-12-20 1994-05-03 Institut Strukturnoi Makrokinetiki Akademii Nauk Sssr Apparatus for making products from powdered materials

Also Published As

Publication number Publication date
SE426791B (en) 1983-02-14
JPS56163021A (en) 1981-12-15
SE8003139L (en) 1981-10-26
US4388054A (en) 1983-06-14

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