194754. lajstromszámú szabadalom • Eljárás huzókő előállítására
A találmány tárgya eljárás hűzókő előállítására, amelynél egy fémből levő ház egyik oldalán levő központi nyílásba egy fémből vagy fémötvözetből levő üreges henger van behelyezve, a henger belsejébe egy van behelyezve, a henger belső átmérője nagyobb, mint a magnak a henger tengelyére merőleges irányban vett legnagyobb mérete, és a hengert úgy deformáljuk, hogy annak tengelyirányú mérete, valamint belső átmérője csökken olyan mértékben, hogy egy a magot megfogó és azt a fémből levő ház központi nyílásában szorosan rögzítő gyűrű jön létre, majd ezt követően a magban húzójáratot alakítunk ki. Egy ilyen eljárással készített húzókövet például huzalok húzására használnak. A fent ismertetett eljárás ismeretes a 4 392 397 számú USA szabadalmi leírásból, amely eljárással erősen hőálló húzókövet állítanak elő oly módon, hogy a mag köré egy fém gyűrűt rögzítenek hideg sajtolással. Ellentétben a húzóköveknek ettől eltérő gyártási eljárásaival (mint például a magnak bronzba történő beágyazása vagy színterelése vagy féinpor besajtolása) buborékok és zárványok nem alakulnak ki. Ezen túlmenően, a gyűrű a magot egyenletes nyomóerővel veszi körül, amely lecsökkenti a mag anyagának repedési veszélyét. Jóllehet, az említett ismert eljárásnak több hátránya van, ami a gyakorlati alkalmazhatóságát erősen korlátozza. Általában a mag a gyűrű hideg sajtolása közben nem marad állandó szinten; az például kismértékben félrebillen, ami nem engedhető meg egy húzókő esetében. Ezen túlmenően, a gyűrű oly mértékben deformálódik, hogy a magnak a felső oldala és az alsó oldala részben bevonódik a gyűrű fém anyagával. Ilyen esetekben a húzókőnek egy további kezelésére van szükség, hogy a mag felületét megtisztítsák. Azt találtuk továbbá, hogy az említett USA szabadalmi leírásban ismertetett eljárás alkalmazhatósága korlátozott abban az esetben, ha a mag kerülete a körtől eltérő alakú. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan eljárás kidolgozását húzókő előállítására, amelynek során az említett USA szabadalmi leírás szerinti eljárás hátrányait kiküszöböljük, és egyben annak előnyeit megőrizzük. A találmány tárgya továbbá egy olyan eljárásnak a kidolgozása, amelynek foganatosításával bármilyen kerületi alakú magok felhasználhatók. Egy még további célja a találmánynak egy olyan eljárás kidolgozása, amelynek segítségével a magot megfelelően és egyszerűen tudjuk központosítani. Abban az esetben, ha a húzókő megfelelően központosított magja elkopik, akkor a húzójárat átmérője több alkalommal is megnövelhető. Így lehetővé válik a húzókőnek nagyobb átmérőjű huzalok húzására való alkalmazása. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt eljárással a találmány szerint úgy értük el, hogy a henger sajtolása közben a magot egy nyomóbélyeg segítségével rögzítjük. Annak a ténynek a következtében, hogy a magot egy nyomóbélyeggel a felső és alsó felületeivel párhuzamosan rögzítjük, a félrebillenést elkerülhetjük. Ez a lépés egyúttal a mag megfelelő központosítását is biztosítja, így nem szükséges a fémből levő ház központi nyílása alsó részén egy olyan (például) bevágásnak akialakítása, amelynek a kerületi alakja megfelel a mag kerületi alakjának. A magnak egy olyan nyomóbélyeggel történő rögzítése, amely nyomóbélyegnek legalább ugyanakkora 1 mérete van, mint a magnak, azt eredményezi, hogy a magnak mind a felső, mind az alsó felülete a deformálandó henger fém anyagától szabadon marad, és következtében nincs szükség további műveletekre annak érde- 5 kében, hogy a magot ismét hozzáférhetővé tegyük. A magnak bármilyen szükséges kerületi alakja lehet, így lehet például kör alakú vagy hexagonális, amely, utóbbi alak a kereskedelmi forgalomban kapható műgyémántok esetén széles körben elterjedt. 10 A találmány szerinti eljárásnak az a további előnye, hogy kis hőmérsékleten végezhető. Ily módon a húzókő nincs nagy hőmérséklet-változásoknak kitéve, ami előnyös, különösen abban az esetben, ha műgyémántot használunk. A találmány szerinti eljárással gyártott 15 húzókövek még 600 °C hőmérsékletnek is jól ellenállnak, amely hőmérséklet például acélhuzal húzása közben léphet fel. A találmány szerinti eljárás során felhasználható mag hagyományos anyagokból lehet, mint például termesze- 20 tes vagy mesterséges gyémántból, -polikristályos gyémántból, keményfémből (például woifram-karbidból), kerámia anyagokból (például szilikon-nitritből), polikristályos köbös bór-nitritből vagy ezek kombinációiból. Polikristályos gyémántot a kereskedelmi forgalomban 25 különböző megjelölésekkel árusítanak („Compax” — General Electric Company, „Syndite” - De Beers Industrial Diamond Division). Polikristályos, köbös bór-nitrid szintén kapható a kereskedelmi forgalomban („Amborite” — De Beers Industrial Diamond Division, 30 „Borazon CBN” - General Electric Company). A fémből levő h'áz előnyösen korrózióálló, megmunkálható ötvözetből van, mint például ferrites króm-acélból (például AISI 430), vagy ausztenites króm-nikkel-acélból (például AISI 302 vagy 304). A fémből levő ház- 35 nak egy lényegében hengeres központi nyílása van, amelybe az üreges henger beilleszthető. A magban a húzójárat a hagyományos technológia szerint alakítható ki, például lézerfúrással vagy szikraforgácsolással, akár a magnak a fémből levő házban történő 40 rögzítése előtt, akár az után. Annak érdekében, hogy a hengerben nagy nyomásgradiens kialakulását elkerüljük, előnyösen olyan hengert használunk, amelynek kicsi a tengelyirányú mérete, például nem több mint 3 mm. Abban az esetben, ha na- 45 gyobb tengelyirányú méretre van szükség, akkor a fémből levő ház központi nyílásába előnyösen egymás után legalább két üreges hengert deformálunk a mag körüli gyűrűvé. Annak érdekében, hogy a henger deformálása közben 50 a levegő eltávozhasson, előnyös, ha a fémből levő háznak a központi nyílása oldalával ellentétes oldalán egy további nyílása is van, amely a központi nyílásba torkollik. Erre a további nyílásra, amely például kúpos lehet, a későbbiekben szükség van althoz, hogy hozzá 55 lehessen férni a húzókőhöz. Ennek a további nyílásnak a mag behelyezése előtti kialakítása révén a nyílás más hasznos szerepet is betölt. Az üreges henger deformálása élőit az túlnyúlhat a fémből levő ház központi nyílásán. A deformálás ntűve- 60 lete után a mag és a fémből levő ház közötti teret ki kell tölteni. A legjobb eredményt azonban akkor érjük el, ha a deformálás művelete előtt az üreges henger(ek) nem nyúlik (nyúlnak) túl a fémből levő háznak azon az oldalán, amelyben a központi nyílás van kialakítva. Általában 65 szükséges a fémből levő háznak erről az oldaláról az 2
