DE1292799B

DE1292799B - Process for the production of hollow bodies from powder

Info

Publication number: DE1292799B
Application number: DE1959P0022592
Authority: DE
Inventors: Noddin George Adelbert; Reilly James Isidore; Swed James Pershing
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1958-04-21
Filing date: 1959-04-15
Publication date: 1969-04-17
Also published as: CH369343A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Die zur Herstellung von Preßkörpern verwendeten Herstellung von Hohlkörpern aus Pulver. Preßformen müssen so ausgebildet sein, daß der Die Verwendung von Pulvern, besonders von Me- Preßkörper schnell daraus entfernt werden kann. Vor tallpulvern, für das Herstellen von Gegenständen hat dem Sintern hat der Preßkörper nur eine sehr geringe ständig an Bedeutung gewonnen, da dadurch eine 5 Festigkeit. Daher muß die Entfernung aus der Form teuere, nachträgliche Bearbeitung entfällt und kein ohne jede Beanspruchung vor sich gehen. Das stellt Abfallmaterial entsteht. Außerdem können viele eine schwerwiegende Beschränkung der Gestalt Stoffe und Stoffkombinationen, die zwar entweder und Größe der Preßkörper dar, die nach der geschwierig oder gar nicht dem gewöhnlichen Schmiede- genwärtigen Pulverpreßtechnik hergestellt werden und Bearbeitungsverfahren zugänglich sind, durch io können.The present invention relates to die used in the manufacture of compacts Manufacture of hollow bodies from powder. Molds must be designed so that the The use of powders, especially of measuring compacts, can be quickly removed from it. before tall powder, for the manufacture of objects, the sintering of the compact has only a very low level steadily gained in importance, as it gives a 5 strength. Hence the removal from the mold there is no need for expensive subsequent processing and nothing can be done without stress. That poses Waste material is created. Also, many can have severe shape limitation Substances and combinations of substances, which either represent the size and size of the pressed bodies, which are manufactured according to the difficult or not at all according to the conventional forging powder molding technique and machining methods are accessible, through io can.

Druck verdichtet und durch Pulvermetallurgie zu Ge- Ein weiteres Verfahren zum Herstellen von Hohlgenständen geformt werden. Beispiele für die letzteren körpern aus Pulver besteht darin, den Dorn und das sind die schwer schmelzbaren Metalle, z. B. Wolfram, Pulver in einen Gummibehälter einzuschließen und Niob, Tantal, Titan, Chrom und Zirkonium, die sehr das Ganze in Wasser in einem dickwandigen Kessel hohe Schmelzpunkte haben, Mischungen von Metal- 15 unterzutauchen, wobei das Pulver durch hydrolen, in denen die Komponenten weit auseinander- statischen Druck bis zu 4000 kg/cm² verdichtet wird, liegende Schmelzpunkte und bzw. oder geringe Misch- Dieses Verfahren beseitigt zu einem gewissen Grad barkeit aufweisen, Kombinationen von Metallen und die Nachteile eines mechanischen Preßvorganges, da Nichtmetallen, verschiedene Nichtmetalle, wie SiIi- es keine Form benötigt und das zu verdichtende cium, Kohlenstoff, verschiedene Oxyde und Karbide. 20 Pulver von allen Seiten her gleichmäßig unter Druck Hohlkörper sind mittels pulvermetallurgischer Ver- setzt. Es bleibt jedoch die Größenbeschränkung, da fahren bereits hergestellt worden, aber es bestehen es nicht zweckmäßig ist, einen sehr großen Kessel zu doch beträchtliche Beschränkungen bezüglich der bauen, der Drücke von 4000 kg/cm² aufnehmen Symmetrie, der Form und der Maximalgröße. Diese kann. Aus diesem Grund ist auch der Maximaldruck, Technik besteht im wesentlichen darin, ein einen 25 dem die Pulvermasse ausgesetzt werden kann, be-Dorn umgebendes Pulver in einer Preßform der ge- schränkt.Pressure is compressed and formed into shape by powder metallurgy. Another method for producing hollow objects. Examples of the latter bodies made of powder consists in the mandrel and these are the difficult-to-melt metals, e.g. B. Tungsten, enclose powder in a rubber container and immerse niobium, tantalum, titanium, chromium and zirconium, the very whole in water in a thick-walled kettle high melting points, mixtures of metal 15, the powder by hydrolen in which the Components far apart - static pressure up to 4000 kg / cm ^{2 is} compressed, lying melting points and / or low mixing This method eliminates to a certain extent availability, combinations of metals and the disadvantages of a mechanical pressing process, since non-metals, different non-metals How SiIi- it doesn't need a mold and the cium, carbon, various oxides and carbides to be compressed. 20 Powder evenly under pressure from all sides Hollow bodies are displaced by means of powder metallurgy. However, the size restriction remains, since the drive has already been manufactured, but it is not practical to build a very large boiler but there are considerable restrictions on the symmetry, the shape and the maximum size ^{, the pressures of 4000 kg / cm 2.} This can. For this reason, the maximum pressure, the technique essentially consists in placing a powder surrounding a mandrel to which the powder mass can be exposed in a compression mold.

wünschten Gestalt zusammenzupressen und danach Das Patent 1213 708 betrifft ein Verfahren zumdesired shape to be pressed together and then the patent 1213 708 relates to a method for

den Dorn aus dem Preßkörper zu entfernen. Der Herstellen von Preßkörpern, wobei als Preßdruck dieremove the mandrel from the compact. The manufacture of pressed bodies, the pressure being used as the

Preßkörper wird im allgemeinen gesintert, d. h. auf Kraft von durch Zündung detonierendem Sprengstoff eine Temperatur nahe dem Schmelzpunkt einer Korn- 30 verwendet und das Pulver mit einer SprengstofflageCompact is generally sintered; H. on the force of detonating explosives a temperature close to the melting point of a grain 30 used and the powder with an explosive layer

ponente erhitzt, um eine größere Festigkeit zu er- umgeben wird.component is heated to provide greater strength.

zielen. Wenn der Dorn so gestaltet ist, daß er ohne Es wurde nun gefunden, daß die geschildertenaim. If the mandrel is designed in such a way that it can without it, it has now been found that the described

Beschädigung der inneren Oberfläche des Preß- Nachteile der bekannten pulververarbeitenden, ins-Damage to the inner surface of the press- Disadvantages of the known powder-processing, especially

körpers herausgezogen werden kann, so kann seine besondere pulvermetallurgischen Verfahren zur Her-Entfernung aus dem Preßkörper mit Hilfe mechani- 35 stellung von Hohlkörpern vollständig vermieden wer-body can be pulled out, so can its special powder metallurgical process for removal from the pressed body with the help of mechanical 35 position of hollow bodies can be completely avoided

scher Mittel, z. B. durch Druck, Schlag oder Zug, den können, indem zum Herstellen hohler Preßkörpershear means, e.g. B. by pressure, impact or train, which can be done by to produce hollow compacts

erfolgen. Läßt die Gestalt des Domes eine solche aus Pulver das Verfahren nach dem Patent 1213 708take place. If the shape of the dome is made of powder, the method according to patent 1213 708

Entfernung nicht zu, so kann er aus einem Material Verwendung findet, wobei in an sich bekannterDistance is not too, it can be made of a material use, being known per se

bestehen, das bei einer Temperatur unterhalb der Weise ein Kern mit dem Pulver umgeben und der Schmelztemperatur jeder der den Preßkörper bilden- 40 Kern in gleichfalls bekannter Weise aus dem HoM-that surround a core with the powder and that at a temperature below the way Melting temperature of each of the 40 core forming the pressed body in a likewise known manner from the HoM-

den Bestandteile schmilzt oder aus dem Preßkörper körper entfernt wird.the constituents melts or is removed from the compact body.

herausgelöst werden kann. Auf diese Weise lassen sich somit aus Pulver Hohl-can be extracted. In this way, hollow

Der erforderlich Druck für die zur Handhabung körper herstellen, die in ihrer Größe und auch inThe pressure required for handling the body is produced in its size and also in

oder zum Gebrauch des gebildeten Gegenstandes aus- ihrer Form nahezu unbeschränkt und zu einer unerreichende Verfestigung hängt vom verwendeten Mate- 45 wartet hohen Dichte verfestigt sind,or to the use of the formed object from its form almost unlimited and to an unattainable one Solidification depends on the mate- 45 waiting high density are solidified

rial und von der Form des Gegenstandes ab. Im all- Die Zeichnung erläutert die Erfindung,rial and on the shape of the object. In all- the drawing explains the invention,

gemeinen bewegen sich die verwendeten Drücke im Fig. 1 stellt eine Anordnung zur Herstellung einescommon move the pressures used in Fig. 1 represents an arrangement for producing a

Bereich zwischen 3000 und 6000 kg/cm². Obwohl Hohlkörpers dar;Range between 3000 and 6000 kg / cm ² . Although hollow body represents;

diese Drücke gelegentlich über die Länge der zu ver- Fig. 2, 3 und 4 stellen verschiedene Kernformenthese pressures occasionally over the length of the Fig. 2, 3 and 4 represent different core shapes

■dichtenden Pulvermasse zur Einwirkung gebracht 50 dar, und■ sealing powder mass brought to action 50, and

wurden, so hat man sie meistenteils auf die Stirnseite Fig. 5 und 6 zeigen einen Hohlkörper der über einwirken lassen, die die kleinste Fläche hat. Um der- dem in F i g. 4 gezeigten Kern hergestellt wurde, artige Drücke zu erhalten, wurden verschiedene In Fig. 1 stellt 1 eine Pulvennasse dar, 2 einen mechanische Pressen entwickelt. Da das Volumen des röhrenförmigen Behälter, 3 einen zentral angeordne-Pulvers nach dem Zusammenpressen die Hälfte bis 55 ten Kern, 4 eine Lage aus Brisanzsprengstoff, 5 einen zu einem Sechzehntel des nicht zusammengepreßten konischen Stopfen aus inertem Werkstoff, 6 eine elek-Pulvers beträgt und die Volumenverminderung einer irische Sprengkapsel, 7 elektrische Leitungsdrähte Längenverringerung entspricht, muß der Hub der und 8 eine Grundplatte, mit der der Behälter 2 verPresse mindestens gleich der 1- bis 15fachen Länge schweißt ist. In F i g. 1 stellt der Kern 3 einen Zylindes gebildeten verfestigten Gegenstandes sein. Da bei 60 der mit konstantem Durchmesser dar. In Fig. 2 belangem Preßhub die Wandreibung erheblich ist, muß steht der Kern 3 α aus Zylindern, die abwechselnd der Gesamtdruck der Presse vergrößert werden. großen und kleinen Durchmesser haben. In F i g. 3 Vom praktischen und wirtschaftlichen Standpunkt hat der Kern 3 b die Form eines Venturirohres. In aus ist eine unbegrenzte Vergrößerung der mecha- F i g. 4 ist der Kern 3 c ein Keil am Ende eines Zylinnischen Pressen nicht ausführbar. Daher ergeben sich 65 ders, und der damit erzeugte Hohlkörper ist die durch den erforderlichen Totaldruck und -hub Gren- Buchse 10, die innen Zähne 11 trägt, zen für die Größe von Gegenständen, die durch Bei der erfindungsgemäßen Herstellung eines Hohlmechanisches Pressen hergestellt werden können. körpers nach Fig. 1 wird der Kern 3 in dem Behäl- 5 and 6 show a hollow body which has the smallest surface area to act. In order to do so in FIG. 4 was manufactured to obtain similar pressures, different types of pressure were developed. In FIG. 1, 1 represents a powder mass, 2 a mechanical pressing. Since the volume of the tubular container, 3 a centrally arranged powder after compression is half to 55 th core, 4 a layer of explosive material, 5 a sixteenth of the uncompressed conical stopper made of inert material, 6 an electrical powder and the reduction in volume of an Irish detonator, 7 electrical lead wires corresponds to a reduction in length, the stroke of the and 8 a base plate with which the container 2 is welded at least equal to 1 to 15 times the length. In Fig. 1, the core 3 represents a cylinder formed solidified object. Because at 60 the belangem constant diameter. In Fig. 2 the pressing stroke wall friction is significant, must be alternately increased the total pressure of the press is the core 3 from α cylinders. have large and small diameters. In Fig. 3 From the practical and economic point of view, the core 3b is in the shape of a venturi. In from is an unlimited magnification of the mechanical F i g. 4, the core 3c is a wedge at the end of a cylindrical pressing not executable. This results in 65 ders, and the hollow body produced with it is the size bushing 10, which has teeth 11 inside, due to the required total pressure and stroke, zen for the size of objects that can be produced by means of hollow mechanical pressing in the production according to the invention . body according to Fig. 1, the core 3 in the container

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ter 2 zentral angeordnet, und das Pulver 1, das ge- Wenn z. B. eine kugelförmige Lage in ihrem Mittelpreßt werden soll, wird um den Kern 3 herumgepackt, punkt gezündet wird, verbreitet sich die dadurch eres füllt so den ringförmigen Raum zwischen dem zeugte Druckwelle als kugelförmige Welle. Die Größe Kern 3 und dem Behälter 2 aus. Die Enden des Be- der Kugeloberfläche vergrößert sich im Quadrat des hälters 2 sind verschlossen, und er wird durch eine 5 Radius, und deshalb muß der Druck abnehmen. Lage des Brisanzsprengstoffs 4 umgeben. Die Spreng- Wenn die Sprengstofflage jedoch einen Gegenstand stofflage wird durch die elektrische Sprengkapsel 6 umgibt, werden die auf den Mittelpunkt gerichteten gezündet. Vorzugsweise verwendet man eine Anord- Drücke eher verstärkt als vermindert. Daher liefert nung, die eine symmetrische Zündung der Lage be- die Konzentrierung der Druckwelle gegen den Mittelwirkt, z. B. den konischen Stopfen 5, der von der io punkt zu die zur inneren Verfestigung des Pulvers er-Sprengstofflage 4 umgeben ist und diese an der Spitze forderliche Energie, da die Verfestigung eines Pulvers des Konus zündet. Das entgegengesetzte Ende des sehr schnell Energie absorbiert. Behälters stößt vorzugsweise gegen die Grundplatte 8, Zur ausführlichen Beschreibung der Erfindung die die Stoßwelle aufnimmt und so ein Zusammen- wird auf die folgenden Beispiele verwiesen. In den fallen des Endes des Preßkörpers verhindert. 15 Beispielen besteht die Sprengstofflage aus Sprengstoff-Weist der Kern 3 einen konstanten Querschnitt platten, die aus Mischungen von 85 Teilen Penta- oder eine gleichmäßige Abnahme des Querschnittes erythritoltetranitrat, 7,5 Teilen Butylgummi und über seine Länge auf, wie in den F i g. 1 und 4 gezeigt 7,5 Teilen eines thermoplastischen Terpenharzes [Miist, so kann der Kern entweder vor oder nach Ent- schung von Polymeren von ß-Pinen der Formel fernung des Behälters 2 aus dem gepreßten Pulver 20 (C₁₀H₁₆),,] erhalten wurden. Das Gemisch wird zu ausgepreßt oder ausgefahren werden. Ist der Kern 3 Platten gewalzt, deren Dicke das Sprengstoffgewicht dagegen unregelmäßig geformt, wie in den F i g. 2 pro Flächeneinheit bestimmt. Die Platten sind fest, und 3 gezeigt ist, so kann er durch Schmelzen oder biegsam und unelastisch, haben gleichmäßige Dichte, Auflösen entfernt werden, entweder vor oder nach und die Masse besitzt eine Detonationsgeschwindigdem Entfernen des Behälters. 35 keit von etwa 7200 m/sec.ter 2 arranged centrally, and the powder 1, which is. B. a spherical layer is to be pressed in its middle, is packed around the core 3, is ignited point, spreads thereby eres so fills the annular space between the generated pressure wave as a spherical wave. The size core 3 and the container 2 from. The ends of the surface of the sphere enlarges in the square of the holder 2 are closed and it becomes by a 5 radius, and therefore the pressure must decrease. Surrounding location of the explosive 4. The explosive If the explosive layer, however, surrounds an object layer of material through the electric detonator 6, those aimed at the center point are detonated. It is preferable to use an arrangement pressure increased rather than decreased. Therefore, provides voltage that a symmetrical ignition of the situation is the concentration of the pressure wave against the center, z. B. the conical stopper 5, which is surrounded by the io point to the inner solidification of the powder he explosive layer 4 and this at the top required energy, since the solidification of a powder ignites the cone. The opposite end of the very quickly absorbs energy. The container preferably strikes against the base plate 8, for a detailed description of the invention which absorbs the shock wave and such a combination, reference is made to the following examples. Prevents falling in the end of the compact. 15 examples, the explosive layer consists of explosives-If the core 3 has a constant cross-section plates, consisting of mixtures of 85 parts of penta or a uniform decrease in the cross-section of erythritol tetranitrate, 7.5 parts of butyl rubber and along its length, as in the F i g . 1 and 4 shown 7.5 parts of a thermoplastic terpene resin [Miist, the core can either before or after removal of polymers from β-pinene of the formula removing the container 2 from the pressed powder 20 (C ₁₀ H ₁₆ ) ,, ] were obtained. The mixture will be too squeezed out or drawn out. If the core is rolled 3 plates, the thickness of which makes the weight of the explosive, however, irregularly shaped, as shown in FIGS. 2 determined per unit area. The plates are solid, and Figure 3 is shown so it can be removed by melting or flexible and inelastic, have uniform density, dissolving, either before or after and the mass has a detonation rate of removal from the container. 35 speed of about 7200 m / sec.

Ein Vorteil der Erfindung liegt in der Tatsache,
daß das Pulver durch die Detonation der Sprengstofflage radial zusammengepreßt wird. Eine derartige Beispiell radiale Kompression gestattet die Verwendung vonAn advantage of the invention lies in the fact
that the powder is compressed radially by the detonation of the explosive layer. Such an example radial compression allows the use of

Kernen unsymmetrischer Bauart und macht im 30 Es wurde eine Anordnung ähnlich der in F i g. 1 wesentlichen eine Begrenzung der Länge des Preß- gezeigten hergestellt. Der Behälter 2 bestand aus körpers, der hergestellt werden kann, überflüssig. Die nahtlos gezogenem Eisenrohr von 2,66 cm Innenaußerordentliche Schnelligkeit der Kompression ge- durchmesser, 0,32 cm Wandstärke und 15,2 cm stattet die Verwendung von Kernen mit geringer Länge. Der Behälter war auf der Grundplatte 8 aus Strukturfestigkeit, wodurch sich die Entfernung des 35 Stahl von 7,6 cm im Quadrat und 1,27 cm Dicke aufKerns vereinfacht. Haupterfordernis ist, daß der Kern geschweißt. Ein Stahlkern 3 von 15,2 cm Länge und oder Dorn so dicht ist, daß er dem Kompressions- 0,79 cm Durchmesser wurde axial in der Mitte des druck gleichmäßig widerstehen kann und daß seine Behälters befestigt und der ringförmige Raum zwi-Festigkeit ausreicht, um ihm wenigstens zeitweise bei sehen dem Kern und dem Behälter mit Elektrolytfehlender Beanspruchung Formbeständigkeit zu ver- 40 eisenpulver ausgefüllt. Ein Tonerdestopfen 5 von leihen. Außerdem erlaubt dieses Verfahren die 1,91 cm Höhe und 3,33 cm Basisdurchmesser wurde Herstellung von Hohlköpern mit großem Durch- mit einem Druckband am offenen Ende des gefüllten messer. Behälters befestigt, und Behälter und Stopfen wurden Ein anderer Vorteil der Erfindung liegt in der un- mit einer einfachen Lage der Sprengstoffplatte umgewöhnlich hohen Dichte der hergestellten Preß- 45 wickelt, die einen Sprengstoffgehalt von 0,62 g/cm² körper. Die normalen Mittel zur Verfestigung ergeben besitzt. Eine elektrische Sprengkapsel wurde mit der Pulverpreßkörper mit einer Dichte von 50 bis 70% Spitze der konischen Sprengstofflage in Berührung der theoretischen Dichte, während man nach dem er- gebracht, die Anordnung wurde in Wasser einfindungsgemäßen Verfahren Preßkörper mit mehr als getaucht, und die Sprengkapsel wurde gezündet, wo-95 % der theoretischen Dichte herstellen kann. Da die 5° durch die Sprengstofflage gezündet wurde. Festigkeit und die Bearbeitbarkeit eines Pulverpreß- Der sich verjüngende Behälter 2 wurde von dem körpers direkt von seiner Dichte abhängen, ist die gepreßten Eisenpulver 1 abgezogen, und der Kern 3 Erzielung derartig hoher Dichten in einem einzigen wurde unter Verwendung eines Stößels von geringe-Arbeitsgang von außerordentlicher Bedeutung. Für rem Durchmesser als der Kern ausgestoßen. Die Entviele Verwendungszwecke kann der erhaltene Preß- 55 fernung des Kerns war sehr einfach, und der zurückkörper ohne weitere Bearbeitung verwendet werden. bleibende Hohlkörper hatte einen Innendurchmesser Die sehr hohen Dichten der Preßkörper, die im allge- von 0,79 cm, einen Außendurchmesser von 1,75 cm meinen fast die theoretischen Werte erreichen, sind und eine Dichte von mehr als 95% der theoretischen eine Folge der außerordentlich hohen Drücke, die Dichte,
durch die Detonationswelle, die auf das Pulver ein- 60Cores of asymmetrical design and makes in 30 An arrangement similar to that in FIG. 1 essentially limiting the length of the press shown. The container 2 consisted of body that can be made redundant. The seamlessly drawn iron pipe of 2.66 cm inside, extraordinary rapidity of compression, 0.32 cm wall thickness and 15.2 cm enables the use of cores with a short length. The container was on the baseplate 8 of structural strength, which facilitates the removal of the 7.6 cm square and 1.27 cm thick steel on the core. The main requirement is that the core is welded. A steel core 3 of 15.2 cm in length and or mandrel is so tight that it can withstand the compression 0.79 cm diameter evenly in the middle of the pressure and that its container is fixed and the annular space between strength is sufficient, in order to at least temporarily fill the core and the container with dimensional stability when the core and the container are not exposed to electrolyte stress. Borrow a clay plug 5 from. In addition, this process allows the 1.91 cm height and 3.33 cm base diameter. Production of hollow bodies with a large diameter - with a pressure band at the open end of the filled knife. Another advantage of the invention lies in the un- with a simple layer of the explosive plate, the unusually high density of the compressed material produced, which has an explosives content of 0.62 g / cm ^{2, is} wound. The normal means of solidification yielded. An electric detonator was placed with the powder compact with a density of 50 to 70% tip of the conical explosive layer in contact with the theoretical density, while after that, the assembly was immersed in water according to the invention, compacted with more than, and the detonator was ignited where -95% of the theoretical density can produce. Because the 5 ° was detonated by the explosive layer. Strength and the machinability of a powder molding The tapered container 2 would depend on the body directly on its density, the pressed iron powder 1 is stripped, and the core 3 achieving such high densities in a single was made using a plunger of low-operating speed extraordinary importance. Ejected for rem diameter than the core. For many purposes, the obtained pressing removal of the core was very easy, and the back body can be used without further processing. permanent hollow bodies had an inner diameter. The very high densities of the pressed bodies, which in general of 0.79 cm, an outer diameter of 1.75 cm mean almost the theoretical values, and a density of more than 95% of the theoretical are a consequence of the extraordinarily high pressures, the density,
by the detonation wave that hit the powder

wirkt, hervorgerufen werden. Die Berechnungen erga- B eispiel II ben, daß der Druck einer Detonationswelle an deracts, be evoked. The calculations resulted in Example II that the pressure of a detonation wave at the

Oberfläche einer mit hoher Geschwindigkeit detonie- Ein nahtlos gezogenes Stahlrohr als Behälter 2 vonSurface of a high-speed detonation- A seamlessly drawn steel pipe as a container 2 of

renden Brisanzsprengladung in der Größenordnung 20,3 cm Länge, einem Innendurchmesser von 4,13 cmThe explosive charge in the order of 20.3 cm in length, an inner diameter of 4.13 cm

von 175 000 bis 225 000 Atmosphären liegt. Da sich 65 und einer Wandstärke von 0,16 cm wurde mit einerfrom 175,000 to 225,000 atmospheres. Since it is 65 and a wall thickness of 0.16 cm, a

die resultierende Stoßwelle nach außen von der 1,27 cm dicken Stahlplatte als Grundplatte 8 vonthe resulting shock wave outwards from the 1.27 cm thick steel plate as the base plate 8 of

Sprengstofflage weg bewegt, verringert sie sich nor- 7,6 cm² verschweißt. Entlang der Achse des BehältersIf the explosive layer is moved away, it decreases normally - 7.6 cm ² welded. Along the axis of the container

malerweise rapid, und ihr Druck fällt sehr schnell ab. wurden gepreßte Tabletten aus Natriumchlorid auf-sometimes rapidly, and its pressure drops very quickly. pressed tablets made of sodium chloride

gestapelt, deren Abmessungen, an der Grundplatte beginnend, folgende waren:stacked, the dimensions of which, starting at the base plate, were as follows:

Durchmesserdiameter Längelength cmcm cmcm 11 2,92.9 3,23.2 22 1,91.9 2,92.9 33 2,92.9 3,23.2 44th 1,91.9 2,92.9 55 2,92.9 3,23.2

Die Tabletten wurden nach dem üblichen Preßverfahren hergestellt. Der aufgebaute Stapel ergab einen Kern 3 α mit einer Form, wie sie in F i g. 2 gezeigt ist. Unter Verwendung eines Vibrators wurde Elektrolyteisenpulver in die ringförmigen Räume zwischen den Salztabletten und dem Behälter eingepackt. Der Behälter wurde mit einer Sprengstofflage mit einem Gehalt von 0,31 g Sprengstoff pro Quadratzentimeter umwickelt. Zur Herstellung des Preßkörpers wurde dann das Verfahren von Beispiel I befolgt. Dann wurde der Behälter der Länge nach aufgeschnitten und entfernt und das gepreßte Pulver so lange in warmes Wasser eingetaucht, bis das Salz herausgelöst war. Der Preßkörper besaß eine verhältnismäßig glatte Innenfläche, die der Gestalt des Kerns entsprach. Auf Grund einer Zusammenpressung der Salztabletten war eine Verringerung des Innendurchmessers um etwa 10 % erfolgt. Der Preßkörper besaß eine ausgezeichnete Festigkeit und hatte eine Dichte von mehr als 95% der theoretischen Dichte. kleine Oberflächenfehler. Das Eisenpulver wurde auf mehr als 95 % der theoretischen Dichte vor dem Erhitzen verfestigt. Nach dem Erhitzen wurden keine Dichtemessungen vorgenommen. 5The tablets were produced by the usual compression process. The stack built up resulted in a core 3α having a shape as shown in FIG. 2 is shown. Using a vibrator, electrolyte iron powder was packed in the annular spaces between the salt tablets and the container. The container was wrapped in a layer of explosives containing 0.31 grams of explosives per square centimeter. The procedure of Example I was then followed to prepare the compact. Then the container was cut open lengthways and removed and the pressed powder was immersed in warm water until the salt was dissolved out. The compact had a relatively smooth inner surface that conformed to the shape of the core. Due to compression of the salt tablets, the internal diameter was reduced by about 10%. The compact was excellent in strength and had a density of more than 95% of the theoretical density. small surface defects. The iron powder was solidified to greater than 95% of theoretical density before heating. No density measurements were made after heating. 5

Example V.

Ein nahtlos gezogenes Strahlrohr als Behälter 2 von 20,3 cm Länge, 5,7 cm Innendurchmesser undA seamlessly drawn jet pipe as container 2 of 20.3 cm in length, 5.7 cm inside diameter and

ίο 0,16 cm Wandstärke, das mit einer 1,27 cm dicken Stahlplatte als Grundplatte 8 von 10,2 cm² verschweißt war, wurde bis zu einer Tiefe von 7,6 cm mit Elektrolyteisenpulver gefüllt. Ein Kern 3 c der in Fig. 4 gezeigten Form wurde in dem Behälter zentriert und dieser dann bis 1,9 cm unter die Spitze mit Elektrolyteisenpulver gefüllt. Der Stahlkern 3 hatte einen Durchmesser von 4,29 cm, eine Länge von ungefähr 5 cm und ein keilverzahntes Ende, auf dem 15 Zahnkeile angeordnet waren, wobei die Einker-ίο 0.16 cm wall thickness, which was welded to a 1.27 cm thick steel plate as a base plate 8 of 10.2 cm ² , was filled with electrolyte iron powder to a depth of 7.6 cm. A core 3 c of the form shown in Fig. 4 has been centered in the container and this then filled to 1.9 cm of the top with electrolytic iron powder. The steel core 3 had a diameter of 4.29 cm, a length of approximately 5 cm and a splined end on which 15 tooth wedges were arranged, with the notch

ao bungen eine Tiefe von ungefähr 1 cm hatten. Der Behälter 2 wurde durch einen Gummistopfen S verschlossen, und das Pulver 1 wurde nach dem Verfahren von Beispiel I verfestigt, wobei eine Sprengstofflage von 0,39 g/cm2 benutzt wurde.ao exercises had a depth of approximately 1 cm. The container 2 was closed by a rubber stopper S, and Powder 1 was solidified according to the procedure of Example I, using an explosive layer 0.39 g / cm2 was used.

as Der eingeschnürte Behälter wurde an den Enden des Kerns abgeschnitten und zur Erleichterung der Entnahme des Preßkörpers aufgeschlitzt. Mit einer Presse wurde der Kern leicht entfernt und hinterließ einen guten Preßkörper, der eine komplexe Innenkontur, identisch mit der Außenkontur des Kerns, aufwies. Die Dichte der verfestigten Masse betrug mehr als 95% der theoretischen Dichte.as the necked container was at the ends cut off the core and slit open to facilitate removal of the compact. With a The core was easily removed from the press, leaving a good pressed body with a complex inner contour, identical to the outer contour of the core. The density of the solidified mass was more than 95% of the theoretical density.

Example in

Zur Bildung eines Venturirohrkerns 3 b, der in Fig. 3 gezeigten allgemeinen Form, wurde geschmolzenes Blei in eine Gipsform gegossen. Der Körperdurchmesser betrug 4,76 cm, der Durchmesser der Kehle 1,27 cm. Die Gesamtlänge des Kerns betrug 24,8 cm. Das eine Ende eines 35,6 cm langen, nahtlos gezogenen Eisenrohres als Behälter mit einem Innendurchmesser von 5,1 cm und einer Wandstärke von 0,32 cm, war mit einer 1,27 cm dicken Stahlplatte als Grundplatte von 7,6 cm² verschweißt. Dann wurde so viel Elektrolyteisenpulver in den Behälter eingefüllt, daß sich eine Schicht von etwa 3,8 cm Tiefe bildete, worauf der Bleikern in dem Behälter zentriert wurde. Abstanddrähte, die an der Spitze und am Boden des Kerns eingesetzt wurden, sicherten diesen gegen Verschieben. Der ringförmige Raum zwischen dem Kern und dem Behälter wurde dann mit Eisenpulver ausgefüllt, wobei zur Verdichtung des Pulvers ein Vibrator beim Einfüllen benutzt wurde. Die Beschickung mit Pulver wurde so lange fortgesetzt, bis das Rohr bis auf 1,9 cm seiner Länge gefüllt war. Zum Verschließen des oberen Endes wurde ein Gummistopfen benutzt, und dann wurde nach dem Verfahren von Beispiel I der Preßkörper hergestellt, wobei die Sprengstofflage 0,62 g/cm² betrug.To form a venturi tube core 3b , the general shape shown in Fig. 3, molten lead was poured into a plaster of paris mold. The body diameter was 4.76 cm, the diameter of the throat 1.27 cm. The total length of the core was 24.8 cm. One end of a 35.6 cm long, seamlessly drawn iron pipe as a container with an inside diameter of 5.1 cm and a wall thickness of 0.32 cm was welded ^{to a 1.27 cm thick steel plate as a base plate of 7.6 cm 2} . Sufficient electrolyte iron powder was then poured into the container to form a layer approximately 3.8 cm deep, whereupon the lead core was centered in the container. Spacer wires that were inserted at the top and bottom of the core secured it against shifting. The annular space between the core and the container was then filled with iron powder, a vibrator being used to compact the powder during filling. The powder feed was continued until the tube was filled to within 1.9 cm of its length. A rubber stopper was used to close the top and then the compact was made according to the procedure of Example I, the explosive layer being 0.62 g / cm ² .

Der eingeschnürte Behälter und der Inhalt wurden ungefähr an den Enden des Bleikerns abgeteilt, und die Anordnung wurde auf etwa 350° C erhitzt. Das geschmolzene Blei floß heraus und hinterließ ein eisernes Venturirohr, das das Modell des Kerns genau wiedergab bis ins einzelne Detail, sogar einigeThe necked container and contents were separated at about the ends of the lead core, and the assembly was heated to about 350 ° C. The molten lead flowed out and left behind iron venturi tube that accurately reproduced the model of the core in every detail, even some

Example V

In ein nahtlos gezogenes Stahlrohr als Behälter 2 von 30,5 cm Länge, 20,3 cm Innendurchmesser und 0,64 cm Wandstärke, das mit einer 1,27 cm dicken Stahlgrundplatte 8 von 25,4 cm² verschweißt war, wurde zentral eine Stahlstange als Kern 3 von 5,1 cm Durchmesser und 30,5 cm Länge angebracht und der ringförmige Raum mit gepulvertem Aluminium unter Verwendung eines Vibrators gefüllt. Eine Sprengstofflage mit einem Gehalt von 0,47 g/cm² wurde um denA steel rod was placed centrally in a seamlessly drawn steel tube as container 2, 30.5 cm long, 20.3 cm inside diameter and 0.64 cm wall thickness, which was ^{welded to a 1.27 cm thick steel base plate 8 of 25.4 cm 2} attached as core 3 of 5.1 cm in diameter and 30.5 cm in length and the annular space filled with powdered aluminum using a vibrator. An explosive layer with a content of 0.47 g / cm ² was around the

Behälter gewickelt und das Verfahren von Beispiel I zum Pressen des Pulvers angewendet. Der erhaltene Preßkörper hatte einen Außendurchmesser von 16,8 cm und einen Innendurchmesser von 5,1 cm. Die Dichte betrug mehr als 95% der theoretischen Dichte. Auf einer Presse wurde der Kern entfernt, wobei sich trotz der Größe des Preßkörpers keine Schwierigkeit ergab.Wrapped container and followed the procedure of Example I to compact the powder. The received Compacts had an outside diameter of 16.8 cm and an inside diameter of 5.1 cm. the Density was more than 95% of the theoretical density. The core was removed on a press, there was no difficulty in spite of the size of the compact.

Es mag zweckmäßig sein, das Pulver in einem geeigneten Behälter einzuschließen und den Behälter mit einer Schicht aus Brisanzsprengstoff zu umgeben. Beispiele für derartige Behälter sind Stahl- und andere -Röhren. Der Behälter kann gegebenenfalls entfernt werden, nachdem das Pulver verfestigt wurde, aber in manchen Fällen kann es wünschenswert sein, ihn beizubehalten, in welchem Fall das Material des Behälters im Hinblick auf die gewünschte Kombination ausgewählt wird. Eine andere Anwendung der Erfindung besteht in der Verfestigung von Pulver in dem ringförmigen Raum zwischen zwei konzentrischen Röhren. Das Einsetzen eines dicht eingepaßten festen Doms in das kleinere Rohr hält den Innendurchmesser konstant. Wird der Dorn nach der Verfestigung entfernt, so erhält man einen röhrenförmi-It may be convenient to enclose the powder in a suitable container and the container to be surrounded with a layer of explosive material. Examples of such containers are steel and other tubes. The container can optionally be removed after the powder has solidified, but in some cases it may be desirable to keep it, in which case the material of the Container is selected with a view to the desired combination. Another application of the Invention consists in the solidification of powder in the annular space between two concentric ones Tubes. Inserting a tightly fitted solid mandrel into the smaller tube maintains the inside diameter constant. If the mandrel is removed after solidification, a tubular shape is obtained.

gen Preßkörper, der von einem dünnwandigen Futter und einer Ummantelung eingefaßt ist. Das Röhrenmaterial kann gleich oder auch verschieden sein. Obwohl nach den Beispielen nur Metallröhren verwendet werden, sind auch Nichtmetallröhren brauchbar. Außerdem lassen sich auch konzentrische Pulverschichten in Röhrenform verfestigen.gene pressed body, which is surrounded by a thin-walled lining and a casing. The pipe material can be the same or different. Although only metal tubes are used according to the examples non-metal tubes are also useful. In addition, concentric powder layers can also be used solidify in tubular form.

Um die für die Verfestigung erforderlichen hohen Drücke zu erhalten, muß der Sprengstoff mit hoher Geschwindigkeit detonieren. Ein ohne äußere Begrenzung explodierender Sprengstoff könnte die erforderlichen Drücke nicht aufbringen. Der Ausdruck »hohe Geschwindigkeit«, wie er hier in bezug auf einen Brisanzsprengstoff verwendet wird, bezeichnet eine Detonationsgeschwindigkeit des nicht eingeschlossenen Sprengstoffs von mindestens 1200 m/sec und vorzugsweise von etwa 3500 m/sec. Geeignete Sprengstoffe sind unter anderem Pentaerythritoltetranitrat, Cyclotrimethylentrinitramin, Cyclotetramethylentetranitramin, 2,4,6-Trinitrotoluol und Nitroglycerinmassen. Zweckmäßig soll der Sprengstoff in einer Form vorliegen, die die Herstellung einer gleichmäßigen Schicht um die Pulvermasse erleichtert. Die Verwendung von Sprengstoff in Form biegsamer Platten ist besonders brauchbar. Die Menge des pro Flächeneinheit erforderlichen Sprengstoffes hängt von dem zu verfestigenden Material, der Wandstärke des Preßkörpers, der verwendeten Sprengmasse und der gewünschten Dichte ab.In order to obtain the high pressures required for solidification, the explosives must be high Detonate speed. An explosive that explodes without any limitation could do the necessary Do not apply pressure. The term "high speed" as used here in relation to an explosive device is used, denotes a detonation speed of the non-trapped Explosives of at least 1200 m / sec and preferably about 3500 m / sec. Suitable explosives include pentaerythritol tetranitrate, cyclotrimethylene trinitramine, cyclotetramethylene tetranitramine, 2,4,6-trinitrotoluene and nitroglycerin compositions. Appropriately, the explosives in a Form that facilitates the production of a uniform layer around the powder mass. The usage of explosives in the form of pliable sheets is particularly useful. The amount of per unit area required explosive depends on the material to be solidified, the wall thickness of the compact, the explosive used and the desired density.

Um einen Preßkörper mit besonders günstigen Eigenschaften zu erhalten, wird die Sprengstoffschicht so gezündet, daß die Stoßwellen der Detonation im Zentrum des verfestigten Gegenstandes zusammenlaufen. Wird die Sprengladungsschicht nur an einem Punkt ihrer Peripherie gezündet, so pflanzt sich die Detonation sowohl um die Peripherie als auch axial fort, und die Detonationsfronten werden in einer Linie, 180° vom Zündpunkt entfernt, zusammenlaufen. Dieses Zusammenlaufen der Detonationsfronten erzeugt entlang dieser Linie Drücke, die viel größer sind als die anderswo auf der Oberfläche des Preßkörpers auftretenden und verursachen eine Verformung, wenn nicht gar ein Zerbrechen. Außerdem wird ohne axial zusammenlaufende Druckwelle die Dichte in dem Preßkörper nicht gleichmäßig sein. Die Sprengladungsschicht wird daher zweckmäßig entlang einer oder mehrerer Einien gezündet, so daß die Entstehung konvergierender Stoßwellen (Detonationsfronten) in der Sprengstoffschicht vermieden wird. Die günstigste Zündung erzielt man, wenn die Sprengstoffschicht gleichzeitig auf einem ganzen Querschnitt, welcher quer zu der zu verfestigenden Pulvermasse verläuft, gezündet wird. Am besten zündet man gleichzeitig rund um ein ganzes Ende der Sprengstoffschicht. In den Beispielen wurde zur Zündung des einen vollständigen Endes der Schicht eine konische Ladung benutzt, die an der Spitze gezündet wird. Andere Mittel zur Herstellung linearer Detonationswellen, wie z.B. Sprengstoffnetze oder -gitter, können auch benutzt werden. Wenn gewünscht, kann auch eine flache Oblate, die in ihrem Zentrum gezündet wird, verwendet werden. Wird eine konische Ladung verwendet, so muß das Innere des Konus mit einem inerten Material gefüllt werden, um die Bildung eines Stahls zu verhindern, der das Ende des Preßkörpers beschädigen würde. Es ist zur Erzielung günstiger Ergebnisse nicht unbedingt erforderlich, daß die Sprengstoffschicht das Pulver direkt oder seinen Behälter berührt. Die Sprengstoffschicht muß nur die ganze Anordnung umgeben.In order to obtain a pressed body with particularly favorable properties, the explosive layer ignited in such a way that the shock waves of the detonation converge in the center of the solidified object. If the explosive charge layer is only detonated at one point on its periphery, it will plant itself Detonation continues both around the periphery and axially, and the detonation fronts are in one Line, 180 ° from the ignition point, converge. This convergence of the detonation fronts creates a lot of pressures along this line are larger than those occurring elsewhere on the surface of the compact and cause deformation, if not a break. In addition, without an axially converging pressure wave, the Density in the compact may not be uniform. The explosive charge layer is therefore expediently along one or more units ignited, so that the formation of converging shock waves (detonation fronts) is avoided in the explosive layer. The cheapest ignition is achieved when the Explosive layer simultaneously on an entire cross-section, which is transverse to the one to be solidified Powder mass runs, is ignited. The best thing to do is to ignite one whole end of the at the same time Layer of explosives. In the examples, one complete end of the layer was ignited conical charge is used, which is ignited at the tip. Other means of producing linear detonation waves, such as explosive nets or grids can also be used. If desired, can a flat wafer that is ignited in its center can also be used. Becomes a conical If charge is used, the inside of the cone must be filled with an inert material to complete the formation a steel that would damage the end of the compact. It is for the achievement Favorable results do not necessarily require that the layer of explosives be the powder directly or touches his container. The explosive layer need only surround the entire arrangement.

Um den Lärm und den Luftdruck der Detonation der Sprengstoffschicht zu verringern, wird die Anordnung vor der Zündung des Sprengstoffs zweckmäßig in Wasser untergetaucht. Da das Wasser nicht zur Übertragung des Detonationsdrucks der Sprengladung erforderlich ist, muß es nicht eingeschlossen werden. Natürlich muß die Sprengstoffmasse, die bei untergetauchter Anordnung benutzt wird, wasserbeständig sein. Um das Herausholen des Preßkörpers zu erleichtern, befestigt man zweckmäßig daran eine Festhaltevorrichtung, z. B. ein Kabel oder eine Kette, und zwar im allgemeinen an der Unterseite der Anordnung. Wird die Anordnung in Luft gezündet, so ist im allgemeinen keine Festhaltevorrichtung erforderlich, da der Preßkörper gewöhnlich durch den Luftdruck nicht fortgeschleudert wird.In order to reduce the noise and air pressure of detonation of the explosive layer, the arrangement is Appropriately immersed in water prior to detonation of the explosive. Since the water is not is required to transmit the detonation pressure of the explosive charge, it need not be included will. Of course, the mass of explosives used in the submerged arrangement must be water-resistant be. In order to facilitate the extraction of the pressed body, it is expedient to attach a to it Retaining device, e.g. A cable or chain, generally at the bottom of the assembly. If the arrangement is ignited in air, no holding device is generally required, since the compact is usually not thrown away by the air pressure.

In Fällen, in denen die Gegenwart von Luft oder anderem Gas für das zu verfestigende Pulver gefährlich ist, kann der Pulverbehälter vor der Detonation der Sprengstoffschicht evakuiert werden. Falls nur Luft unzulässig ist, kann sie durch ein inertes Gas ersetzt werden. Natürlich kann ein Gas, das dem Pulver günstige Eigenschaften erteilen kann, in das Rohr eingeschlossen werden. Falls gewünscht, kann das Pulver vor seiner Verfestigung erwärmt werden.In cases where the presence of air or other gas is dangerous for the powder to be solidified the powder container can be evacuated before the explosive layer detonates. If only Air is inadmissible, it can be replaced by an inert gas. Of course, a gas can add to the powder can give favorable properties, be included in the pipe. If desired, it can Powder must be heated before it solidifies.

Claims

Patent claims:

1. Application of the process for the production of compacts from powder, wherein as a pressing pressure uses the force of an explosive layer surrounding the powder, detonating by ignition is, according to patent 1213 708, on the production of hollow bodies, with a core surrounded by the powder and in a manner known per se Core is removed from the hollow body in a likewise known manner.

2. Application of the method according to claim 1 in the manufacture of a hollow body, which consists of a Tube and consists of pressed powder on this, with the proviso that the core in the Tube is arranged with a close fit.

3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the formation of converging Detonation fronts in the explosive layer is avoided in that the explosive layer at the same time around the entire circumference, preferably across the powder to be compacted, is ignited.

4. The method according to claim 3, characterized in that the explosive layer simultaneously is ignited around one of its ends.

1 sheet of drawings 909516/852