203209. lajstromszámú szabadalom • Megmunkáló szerszám és eljárás annak előállítására
1 HU 203 209 B 2 Az 1. ábra mutatja a találmány szerinti szerszám foglalatanyagának hőállóságát. A találmány szerint a szerszám igen jó hőállósággal rendelkezik, ha a foglalatot olyan porkeverékből készítjük, amely tartalmaz 91-951% vasport 10-30 pm szemcsemérettel, 6-4 t% rézport 10-30 pm szemcsemérettel és 3-1 t% amorf bórport 2-10 pm szemcsemérettel, és a porkeverékben lévő vas szénszennyezése a porkeverék együttes tömegére vonatkoztatva kisebb, mint 1t%. A porkeveréket szárazon, előnyösen golyós malomban 30-40 óráig keverjük, amíg közel homogén eloszlás nem adódik. A melegpréselést 700-1000 °C- on 200-600 bar nyomáson végezzük néhány percig pl. Fritsch gyártmányú DSP 25 AT típusú melegpréssel, műszén présszerszámban. A természetes egy kristályos gyémánt, vagy 1000°C-ig hőálló polikristályos gyémánt dróthúzó magok foglalataként igen előnyösnek bizonyult a 93 t% 10 pm szemcseméretű vasport, 5 t% 10 pm-es szemcseméretű rézport, 21% 2 pm-es szemcseméretű amorf bórport és ezek együttes tömegére vonatkoztatva 1 t%-nál kevesebb vasban oldott szénszennyezőt tartalmazó porkeverék. Egyébként a vasban oldott széntartalom a melegpréselési folyamat során csökkenhet, ha a porkeverék felületi oxidokat tartalmaz, vagy nőhet, ha a présszerszám grafit anyagú vagy bevonatú, azonban a hatás eléréséhez szükséges, hogy a kész szerszámfoglalatban az 1,5 1%-ot ne haladja meg. A porkeveréket golyós malomban 8 mm átmérőjű golyók alkalmazásával szárazon keverjük. A golyó: por arány 5:1, a homogén eloszláshoz szükséges keverési idő pedig kb. 30 óra volt. A foglalatkészítés melegpréseléssel történt műszén présszerszámban 400 bar nyomáson, 1000 °C-on, 3 perc préselési idővel. Az így készített foglalatanyag keménységváltozását is feltüntettük az 1. ábrán. Látható, hogy a homogén eloszlású bóradalék jelentősen megnövelte a keménységet és egyben kisebbítette a keménységnek a hőkezelés hatására való csökkenését. A 2. és 3. ábrákon egy egykristályos gyémánt dróthúzó szerszámot és készítését ismertetjük. Ezen szerszám elkészítésénél kétlépcsős eljárást alkalmazunk. A 2. ábrán látható, hogy az előfúrt egykristályos gyémánt 1 magot egy centírozó készülék segítségével a 2 alsó dugattyúra központosán felragasztjuk a préselés hőmérsékletén elpárolgó ragasztóval. Az 1 mag furatát felülről, ismert módon, nedves grafitporral eltömjük, megakadályozva ezzel a fémpor préselés közben történő bejutását. Ezután a présszerszámban fél mennyiségű porkeverékkel egy előpréselést végzünk úgy, hogy az előpréselés hőmérséklete, ideje és nyomása legalább 30%-kal kisebb legyen, mint a készrepréselés hőmérséklete, ideje és nyomása. Az előpréselés eredménye egy nem tömör szerkezetű, de jól kezelhető 5 test, amelyben a gyémánt 1 mag helyzete már meghatározott. A második préselési fázisban - ennek kezdetét mutatja a 2. ábra - az előpréselt 5 testet a 2 alsó dugattyúra téve azzal együtt a 3 hüvelybe helyezzük, fölé töltjük a másik fél mennyiségű 6 porkeveréket, és behelyezzük a 3 hüvelybe a 4 felső dugattyút. Az így előkészített présszerszámmal a 7 és 8 nyomólapok között elvégezzük a készrepréselésl 700-1000 °C hőmérsékleten, 200-600 bar nyomáson 3-10 perc alatt. Ennek eredményeként a 3. ábrán látható, vékony vonallal rajzolt 9 nyersméretű dróthúzó szerszámot kapjuk, melyben középen helyezkedik el a gyémántból készült 1 mag, melyet all foglalat vesz körül. Az eljárásnál a melegpréseléshez szükséges hevítés pl. a 7 és 8 nyomólapokon át bevezetett árammal történhet. A kívánt mérethez szükséges forgácsolási munka után nyerjük a 9 nyers méretű dróthúzó szerszámból a 10 kész méretű dróthúzó szerszámot, amelyben az 1 mag all foglalatban van rögzítve. A 4. és 5. ábrákon egy köszörűszerszám finomszabályozására alkalmas egykristályos gyémánt megmunkáló részt tartalmazó lehúzó szerszám előállítását mutatjuk be. A foglalat egy, a megmunkáló résszel közvetlenül érintkező, porkohászati úton előállított belső 11 foglalatból, és egy fémből, előnyösen acélból készült külső 13 szerszámdarabból áll. A 4. ábrán látható, hogy az egykristályos gyémánt 16 megmunkáló részt a műszén 12 dugattyún kialakított fészekbe ragasztjuk a préselés hőmérsékletén elpárolgó ragasztóval. A forgácsolással előkészített, félkész, alulra helyezett 13 szerszámdarabba betol tjük a 6 porkeveréket, fölé helyezzük a 12 dugattyút a gyémánt 16 megmunkáló résszel. A 7 és 8 nyomólapokkal végzett magas hőmérsékletű préselés után kapjuk az 5. ábrán vékony vonallal rajzolt 14 nyersméretű lehúzó szerszámot. A préselést 700-1000°C hőmérsékleten, 200-600 bar nyomással, 3-10 percig végezzük. Ezután forgácsolással alakítjuk ki a 13 szerszámdarabból a 15 készméretű lehúzó szerszám 17 fejrészét és 18 csatlakozó szárát. A 17 fejrészben helyezkedik el a kiálló gyémánt 16 megmunkáló részt közvetlenül körülvevő, porkohászati úton előállított 11 foglalat. Hasonló módon készíthető olyan 15 készméretű lehúzó szerszám is, ahol a 17 fejrész 11 foglalatában nem egy 16 megmunkáló rész, hanem több kiálló részecske van befogva. Ugyancsak alkalmazható a találmány szerinti megoldás olyan szerszámra, pl. lehúzó szerszámra is, amelynél nagyszámú megmunkáló részecske all foglalat teljes térfogatában közel egyenletesen van elosztva, pl. a gyémántrészecskék gyémántpor alakjában a préselés előtti porkeverék kb. 50 térfogat%-át teszik ki. Az elmondottakból látható, és ezt kísérleti eredményeink is alátámasztják, hogy a találmányunk szerinti összetételű és kialakítású foglalatok a gyémánt, vagy más kemény anyagú megmunkáló rész tartós, szüárd, s ugyanakkor jó hőátadást biztosító befoglalását teszik lehetővé. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Megmunkáló szerszám, amelynek kemény anyagból lévő egy vagy több megmunkáló részt tartó, porkohászati úton melegpréseléssel kialakított foglalata szénnel szennyezett vasat, és keménység- és szi-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
