169202. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék porkohászati úton előállított testek sajtolására

169202 Ez a zsugorítási hőkezelés, szinterelés közbeni egyenlőtlen zsugorodás annak következménye, hogy a sajtolási irányra merőleges különböző metszetekben a poranyag szemcséinek sűrűsége eltérő. A zsugorítási hőkezelés során legnagyobb mértékben zsugorodott testrészen legkisebb a szemcsesűrűség, ugyanakkor legnagyobb a plasztifikáló anyag térfogataránya, amely plasztifikáló anyag a zsugorítási hőkezelés közben elég, elpárolog, azaz hőkezelés után a plasztifikáló anyag által eddig elfoglalt tér kitöltetlen marad, e helyen a sajtolt test látszólag nagyobb mértékben zsugorodik. A porkohászati úton előállítani kívánt test nagy L falkarcsúsága ( ) esetén a zsugorítási hőkezelés R-r során létrejövő zsugorodási különbségek már szembetűnően nagyok és szintereléskor nagy deformációk lépnek fel. E hibák kiküszöbölése céljából a porkohászati úton előállítani kívánt testeket az előírt végmé, rétnél jelentősen nagyobb méretűre sajtolják. A sajtolt és az úgynevezett krétamegmunkáláshoz kellő szilárdságúra előzsugorított testeket azután a végleges zsugorítás előtti, kellő méretre munkálják. Ennek a megoldásnak hibája, hogy az ilyen állapotban való megmunkálás sok munkaidőt és költséges szerszámokat igényel, valamint az ilyen megmunkálás során visszanyert poranyag már csökkent értékűvé válik. Ez a megoldás a termelési költségeket - főként sorozat - vagy tömeggyártásnál -nagymértékben megnöveli. A testeknek hosszirányban való saj tolásánál, a sajtolóerőnek hosszirányban való poranyagra vitelénél hátrányos az is, hogy a poranyag súrlódóerők kíséretében való mozgása a testek furatainak méretét meghatározó csapokat vagy hasonlókat beállított helyzetükből kimozdítja. Ez a jelenség főként kis keresztmetszetű furattal kiképzett testeknél fordul elő. Másik ismert eljáráscsoport az extrudálás és fröccsöntés. Ezeknél az eljárásoknál a poranyag szemcséi körülbelül 1 mikron nagyságúak, amelyeket plasztifikáló anyag bekeverésével 0,13-0,3 mikron vastagságú kenőfilmmel veszik körül. Ez a kenőfilm vastagság az egyéb eljárásokhoz szokásos kenőfilm vastagságnál (kb. 0,05 mikron) jelentősen nagyobb, minek következtében a kb. 50 térfogatszázalék kenőanyagnak hőkezeléssel való eltávolítása nehézségekbe ütközik, ki- és berakás, szállítás közben a test törik. Abban az esetben, ha poranyagként keményfémhez alkalmazott szemcsékkel kell dolgozni és a plasztifikáló anyag százalékos mennyiségaránya nagy, a sajtolt testben általában mindig maradnak szabad C-re utaló pórusok. Ezeknél az eljárásoknál nagy zsugorodási tényezővel kell számolni, ami a végméret pontosságának rovására megy. A találmány feladata porkohászati úton előállított testek sajtolására olyan eljárás és készülék létesítése, amelyek alkalmazása révén a testek teljesen homogén szemcseszerkezetűre, tulajdonságúra sajtolhatok, zsugorítási hőkezelés folyamán a test minden részén és minden irányban a zsugorodási tényező azonossága biztosítható, a testek kisajtolását minimális poranyag felesleggel lehet végezni, a gyakorlatban előforduló legkisebb keresztmetszetű furattal kiképzett testek furatképző csapjai is beállított helyzetüket változatlanul megtartják, továbbá 5 a test közel végméretre sajtolható, azaz sajtolás után nagyobb megmunkálást nem igényel. A találmány szerinti eljárás segítségével a kitűzött feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a plasztifikáló filmmel bevont szemcsékből álló poranyagot 10 furatképző, rögzített csap és teljes palástú, rugalmas anyagú portartó hüvely közötti térbe töltjük, a rugalmas anyagú portartó hüvelyt a kerület mentén és alkotóirányban egymástól térközzel elválasztott, több átmenő réssel kialakított, szilárd falú 15 külső fémhüvellyel vesszük körül, a rugalmas anyagú portartó hüvely és szilárd falú külső fémhüvely belső terét tömítetten lezárjuk, majd a portartó hüvelyt és külső fémhüvelyt zárt térbe tesszük és a zárt térben hidraulikus folyadék révén sugárirányú 20 nyomás alá helyezzük. A találmány szerinti eljárás további jellemzője, hogy a sugárirányú sajtolónyomást vizes vagy tiszta glicerin, illetve ezzel azonos hidraulikus tulajdonságú folyadék közvetítésével, rugalmas gumiból 25 vagy műanyagból öntött portartó hüvelyen keresztül visszük a sajtolni kívánt testre. A találmány szerinti készülék jellemzője, hogy egyik végén zárt, palástjának falában a kerület mentén és alkotóirányban egymástól térközzel el-30 választott, több átmenő réssel kialakított, szilárd falú külső fémhüvelye, nyugalmi állapotban a külső fémhüvely belső felülete mellett levő, rugalmas anyagú portartó hüvelye, a külső fémhüvely fenekéhez erősített, furatképző rögzített csapja, vala-35 mint a külső fémhüvely és portartó hüvely belső terét lezáró fedele van. A találmány szerinti készülék további jellemzője, hogy a furatképző rögzített csap helyén előfeszített, fémből vagy ötvözetből levő alakos huzala 40 van. A találmány szerinti eljárást részleteiben a készülék rajzon vázolt példaképpeni kiviteli alakjával kapcsolatban ismertetjük. 45 Az 1. ábra a találmány szerinti, "porkohászati úton előállított testek sajtolására használható készülék egy példaképpeni kiviteli alakjának hosszmetszeti vázlata. A 2. ábra az 1. ábrán látható készülék II-II 50 vonal menti vázlatos metszete. Az 1. ábrán vázolt kivitelű, találmány szerinti készüléknél az 1 fémhüvely hengeres 2 falból és ennek egyik végéhez például csavarok révén erő-55 sített 3 fenékből áll. A fal és fenék anyaga előnyösen acél. Az 1 fémhüvely 2 falában a kerület mentén és az alkotó irányában egymástól térközzel elválasztott 4 rések vannak, amelyek a 2 fal teljes vastagságán keresztülnyúlnak. 60 Az 1 fémhüvelybe 5 portartó hüvely van behelyezve, amelynek anyaga előnyösen gumi, vagy valamilyen rugalmas műanyag. Ennek palástja teljes, azaz falában lyukak vagy rések nincsenek. Az 5 portartó hüvely külső palástfelülete nyugalmi álla-65 pótban közvetlenül a 2 fal belső felülete mellett 2