DE3013659A1

DE3013659A1 - Gesinterte poroese metallplatte und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3013659A1
Application number: DE19803013659
Authority: DE
Inventors: Katsumi Kaitani; Takeshi Kobayashi; Masatoshi Tsuda
Original assignee: Katuragi Sangyo Co Ltd
Current assignee: Katuragi Sangyo Co Ltd
Priority date: 1979-04-10
Filing date: 1980-04-09
Publication date: 1980-10-30
Also published as: JPS55138007A; BE882691A; CA1162426A; NL8002093A; US4357393A; US4443404A; FR2453707A1; GB2049735A; CH645285A5; FR2453707B1; DE3013659C2; JPS5852528B2; GB2049735B

Description

D-7000 STUTTGART 1 - GYMNASIUMSTRASSE 31 B - TELEFON (0711) 29 11

Anmelder: D 5889/54a

Katuragi Sangyo Co., Ltd. ^Dr· ^V/m

12-14, Minamihorie
2-chome, Uishi-ku

Osaka/Japan

Gesinterte poröse Metallplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft eine gesinterte Metallplatte oder ein Metallblech (im folgenden generell als Platte bezeichnet) und ein Verfahren ihrer Herstellung.

Genauer bezieht sich die Erfindung auf eine gesinterte, poröse Metallplatte, die direkt und insgesamt durch Sintern verbundene Metallteile enthält, wobei die Platte eine poröse Struktur und einen Dichtegradienten in der Eichtung ihrer Dicke aufweist. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Herstellungsverfahren für eine solche gesinterte, poröse Platte.

Es ist vorgeschlagen worden, eine poröse Metallplatte oder ein Blech durch Erhitzen von Metallteilen unter Druck mit einem Bindermaterial herzustellen. Da es in diesem Falle notwendig ist, in einem solch bekannten Prozess ein Bindermaterial zu verwenden, sind die Metallteile nicht direkt miteinander verbunden, was zur iolge hat, daß die erzeugte Struktur nicht sehr belastbar ist. Weiterhin ist das Volumen der Poren in der Plattenstruktur klein im Vergleich zu dem

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des Bindermaterials, was zur Folge hat, daß die Luftdurchlässigkeit und die Porosität gering sind. Ein größerer Nachteil ist noch, daß die Schallabsorptionscharakteristik dieser Platten nicht befriedigend ist, da die Porosität innerhalb der Plattenstruktur im wesentlichen einheitlich ist, (es gibt keinen Dichtegradienten).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gesinterte, poröse Metallplatte hoher Stärke und Steifigkeit herzustellen, die ausgezeichnete Schall- und Vibrationsabsorptionscharakteristiken aufweist.

Die Erfindung besteht darin, daß die Platte eine poröse Struktur und einen Dichtegradienten in Richtung ihrer Dicke aufweist.

Solche porösen Metallplatten können auf verschiedene Weisen hergestellt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Metallteile in eine Form eingebracht, die aus feuerfesten Seiten- und Bodenwänden sowie aus Elektroden besteht. Das Metallmaterial in der Form wird durch eine aus feuerfestem Material hergestellten Presse solange gedrückt, bis die Metallmasse einen vorbestimmten elektrischen Anfangswiderstandswert erreicht hat. Danach wird ein Strom über die Elektroden durch die Metallmasse geschickt, wobei der Stromfluß zum gleichmäßigen Hochheizen des Materials gesteuert wird. Danach wird das gesamte Metallmaterial bis zur Sintertemperatur hochgeheizt und gesintert. Um einen Dichtegradienten in der Richtung der Dicke der fertiggestellten, gesinterten, porösen Metallplatte zu erhalten, werden die Metallteile in mehreren Schichten abhängig von der Metallteilgröße in die Form eingelegt. Zusätzlich oder alternativ dazu wird ein Temperaturunterschied in der Richtung der Dicke des Metallmaterials in der Form schichtweise hervorgerufen.

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Eine gesinterte poröse Metallplatte gemäß der Erfindung oder ein erfindungsgemäßes Metallblech hat im Vergleich mit bekannten Bauarten verschiedene sich unterscheidende Merkmale. Es wird kein Bindermaterial verwendet, die Metallteile sind untereinander direkt und fest durch das Sintern verbunden und die Platte hat einen Dichtegradienten in schichtabhängiger Weise in Richtung ihrer Dicke, wie z.B. eine Grob-, Dicht-, Grob-Schichtstruktur oder eine Dicht-, Grob-, Dicht-Schichtstruktur, oder eine Grob- und eine Dichtschichtstruktur usw. Aufgrund dieses Aufbaus einer gesinterten porösen Metallplatte oder eines Bleches nach der Erfindung hat diese verschiedene Vorteile, die im folgenden erklärt werden.

Pur den praktischen Einsatz der Erfindung kann jedes entsprechende Metallmaterial vorgesehen werden, dessen Teile direkt durch Pressen oder Sintern miteinander verbunden werden können. Zum Beispiel können eisenhaltige Metallmaterialien, Aluminiummetallmaterialien, Titanmetallmaterialien unsw. verwendet werden. Vorzugsweise können hierfür Teile oder Stücke von Abfallmaterialien, die bei der Zerspanung oder dem Schneiden solcher Metalle wie Aluminiumlegierungen oder Gußeisen entstehen, verwendet werden. Die Teilchengröße dieses Metallmaterials kann über einen großen Bereich, etwa 0,3 und 1,7 mm zwischen (30 - 6 mesh) oder größer variieren.

Gemäß der Erfindung werden die Metallteile dadurch zu einer Metallplatte geformt, daß sie in Abwesenheit eines Bindermaterials in einer Form grpreßt oder gesintert werden, wobei schichtweise ein Dichtegradient in Richtung der Dicke erzeugt wird. Die Dicke der resultierenden porösen Metallplatte kann über einen großen Bereich in Abhängigkeit vom speziellen Verwendungszweck variiert werden, z.B. zwischen 5 ^un(i 30 nun. Im allgemeinen beträgt jedoch die Dicke zwischen 10 und 20 mm. Die Porosität kann ebenso über einen großen Bereich variiert werden, vorzugsweise wird sie so gewählt, daß die gesinterte poröse Platte oder das Blech eine Porosität von ungefähr 40-60 %, vorzugsweise um 50 %, aufweist.

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Eine erfindungsgemäß hergestellte Platte oder ein solches Blech ist steif, tragfähig und weist eine große Porosität ' auf, da die Metallteile untereinander durch Druck und Sintern verbunden sind, ohne daß ein Bindermaterial verwendet zu werden braucht und weist Poren zwischen den eingefügten Teilen auf. Weiterhin hat eine solche Platte oder ein Blech ausgezeichnete akustische Absorptions- und Vibrationscharakteristiken, da ein schichtspezifischer Dichtegradient in der Richtung der Dicke der Platte oder des Bleches besteht. Die ausgezeichnete akustische oder Schallabsorptionseigenschaft ist das wichtigste Merkmal einer erfindungsgemäßen Platte oder eines Bleches. Eine solch erfindungsgemäß hergestellte Platte oder ein Blech hat die Klangabsorptionscharakteristik von konventionellen porösen Materialien (höhe Töne oder Frequenzen können wirkungsvoll absorbiert werden, aber die Absorption von tiefen Tönen oder tiefen Frequenzen oder Vibrationen ist fast unmöglich), da sie eine poröse Struktur hat, aber ebenso, und das ist sehr wichtig, hat eine erfindungsgemäß hergestellte Platte Klangabsorptionscharakteristiken des sogenannten Einzelresonatortyp-Klangabsorptionsmechanismus (tiefe Töne und tiefe Frequenzen können wirkungsvoll absorbiert werden), da die Platte eine vielschichtige Struktur mit einem Dichteoder einem Porositätsgradienten aufweist. Daher können ausgezeichnete Klang- oder Vibrationsabsorptionseffekte mit einer einzelnen und relativ dünnen, gemäß der Erfindung hergestellten Platte oder eines Bleches erhalten werden.

Im folgenden wird die Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß aufgebaute gesinterte poröse Metallplatte,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine andere erfindungsgemäß aufgebaute gesinterte poröse Metallplatte,

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Pig. 3 einen schematisehen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen gesinterten porösen Metallplatte,

Pig. 4- die Draufsicht auf die in Pig. 3 gezeigte Vorrichtung und

Pig. 5 ein Diagramm, welches die Schallabsorptionscharakteristiken einer gesinterten porösen Metallplatte nach der Erfindung zeigt.

Gemäß der Pig. Λ ist die gesinterte poröse Metallplatte aus Metallteilen aufgebaut, die gegenseitig, unmittelbar miteinander verbunden sind und eine einheitliche oder gesamte Struktur bilden. Zwischen den eingefügten Metallteilen sind schmale Poren vorgesehen, so daß im ganzen gesehen die Platte eine poröse (luftdurchlässige Struktur) aufweist. Die Platte ist in drei Schichten aufgebaut, wobei die beiden außenliegenden Schichten 3, 3 eine relativ grobe Struktur und die eine in der Mitte liegende Schicht 2 eine relativ dichte Struktur aufweist. Pur diese vielschichtige Struktur mit unterschiedlichen Dichtigkeiten (oder Porositäten) können auch andere Reihenfolgen vorgesehen werden, wie z.B. eine Dicht-, Grob-, Dichtschicht oder eine Grob-, Dicht-, Grob-Dicht schicht oder eine Grob-Dichtschicht usw., Je nach gewünschtem Verwendungszweck der Platte. So ist z.B. in Pig. eine zweischichtige Plattenstruktur gezeigt, die eine grobe Schicht 4 und eine Dichteschicht 5 aufweist. In jedem Fall hat die Platte eine poröse und im gesamten oder einheitlich starre Struktur und unterscheidet sich von Bauarten, bei denen getrennte Grobschichten und Dichtschichten über Bindemittel miteinander verbunden sind.

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Um eine gesinterte, poröse Metallplatte gemäß der Erfindung herzustellen, ist eine feuerfeste Form vorgesehen, die aus Seitenwänden, einer Bodenplatte und Elektroden besteht. Ein vorherbestimmter Anteil von Metallteilen wird in die Form gegeben. Eine ebenfalls feuerfeste Presse ist so vorgesehen, daß sie das Metallmaterial in der Form zusammenpressen kann. Während dem Pressvorgang oder den wiederholten Pressvorgängen und dem Beenden des Pressens wird das Metallmaterial in der Form einer Widerstandsaufheizung unterzogen, bis eine gegenseitige Sinterbindung der Metallteile untereinander durch den Stromdurchgang, der zwischen den an den beiden Enden der Form angebrachten Elektroden erfolgt, vollendet ist. In diesem Fall ist es wichtig, daß eine sorgfältige Messung der Temperatur zur möglichst gleichförmigen Aufheizung des Ganzen durchgeführt wird. Zu diesem Zweck wird im allgemeinen das Metallmaterial in der Form solange gepreßt, während der Druck kontrolliert wird (1-15 kg/cm ), bis sich ein elektrischer Anfangswiderstandswert des gesamten Metallmaterials einstellt, der vorbestimmt wird, (ca. 2 χ 10~² Ohm bis -1 χ 1O~¹ Ohm). Danach wird das Metallmaterial unter ständiger Eontrolle des Stromdurchgangs zwischen den Elektroden aufgeheizt, und zwar solange, bis das gesamte Metallmaterial nahezu seine Übergangstemperatür erreicht. Dann wird das Metallmaterial bis zur Sintertemperatur weiter hochgeheizt (hoch genug, aber nicht so hoch, daß ein vollständiges Schmelzen der Metallteile einsetzt), die Stromversorgung gestoppt und die Sinterung vollzogen. Dieses Hochheizen kann vollzogen werden, während das Material unter Druck steht oder das Material kann auch erst nachdem es die Sintertemperatur erreicht hat unter Druck gesetzt werden. Die Übergangstemperatur und die Sintertemperatur hängt natürlich von aem speziellen Metallmaterial, welches verwandet wird, ab. So liegt z.B. im Falle von Gußeisen (FC-25) die Übergangstemperatur bei ungefähr 73O⁰C und die Sintertemperatur bei ungefähr 1OOO°C. Im Falle einer Aluminiumlegierung (Siliciumanteil 27 %) liegt die Übergangstemperatur bei ungefähr 56O°C und die Sintertemperatur bei ca. 600⁰C.

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Die Dicke der Platte kann sowohl durch den Betrag des hinzugefügten Metallmaterials oder auch durch das Regeln des Drucks, dem das Material ausgesetzt ist, bevor oder kurz nachdem es die Sintertemperatur erreicht hat, bestimmt werden.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren ist es wichtig, daß alle oder einzelne Schichten des Materials so gleichmäßig wie möglich hochgeheizt werden. Zu diesem Zweck können z.B. die Elektroden, die an beiden Enden der Form vorgesehen sind, in mehrere unabhängige verschiedene Paare geteilt werden, so daß in Abhängigkeit von der Widerstandsdifferenz im Material zwischen den entsprechenden Paaren von Elektroden der elektrische Stromfluß einzeln gesteuert werden kann, so daß das gesamte Material gleichmäßig hochgeheizt werden kann.

Die Fig. 5 und 4 zeigen ein Beispiel einer solchen Anordnung. Dort ist gezeigt, daß die Form aus feuerfesten (nichtleitenden) Blockseitenwänden 6 und 7 aufgebaut ist und einen schwer schmelzbaren Boden 8 und Elektroden 9 aufweist. Ein bestimmter Anteil von Metallteilen wird in diese Form eingebracht. Mit P ist eine feuerfeste Presse bezeichnet, die so angeordnet ist, daß sie das Metallmaterial in der Form unter Druck setzen kann. Die Elektrodenanordnung 9 besteht aus mehreren, einander zugeordneten Elektrodenpaaren A-A¹ , B-B¹, C-C, usw., wobei zwischen die angebrachten Elektroden nichtleitendes, feuerfestes Material 10 eingefügt ist, wie Fig. 4- zeigt. Wärmefühler 11 (Thermometer) sind in die Presse P und/oder in den Boden 8 eingebettet, um die Temperatur des Materials zwischen den entsprechenden Paaren von Elektroden zu messen. Abhängig von den so gemessenen Temperaturen kann der Stromfluß zwischen jedem Elektrodenpaar so gesteuert werden, daß das gesamte Material in der Form so gleichförmig wie möglich hochgeheizt wird.

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Wie oben schon erwähnt, ist ein wesentliches Merkmal einer erfindungsgemäß aufgebauten porösen Metallplatte oder eines solchen Bleches, daß ein schichtspezifischer Dichtegradient in Pachtung der Dicke der Platte besteht, während die Platte die Struktur eines im gesamten gesinterten Körpers aufweist. Dieser Dichtegradient kann z.B. dadurch erhalten werden, (1), daß die Temperatur der Ober- und/oder Unterschicht der Platte im Vergleich zur anderen Schicht auf eine erhöhte Temperatur gebracht wira, oder (2) durch schichtweise Variation der Metallteilchengröße beim Auffüllen der Form mit den Metallteilen. Im ersten Pail ist z.B. keine Heizeinrichtung in der Presse P und dem Boden 8 der Anordnung, wie sie in Pig. 3 gezeigt ist, vorgesehen. Wenn daher das Material in der Porm geheizt wird, wird die Wärme der oben und untenliegenden Schicht von der Presse und dem Boden der Form absorbiert, wodurch die Temperatur dieser Schichten mit dem Ergebnis vermindert wird, daß der Grad der Verschmelzung und der Verformung der Teilchen, die in diesen Schichten liegen, gering ist und daher dort eine relativ grobe Struktur vorherrscht. In der innenliegenden Schicht findet keine solche Temperaturverminderung statt, so daß dort der Grad der Verschmelzung und Verformung der Metallteile groß ist. Das hat zur Polge, daß dort eine relativ dichte Struktur entsteht. Anders ausgedrückt wird dadurch eine Grob-, Dicht-, Grobstruktur in drei Schichten erzeugt. Dieser Effekt kann beschleunigt werden, wenn eine nicht gezeigte Kühlvorrichtung an der Presse P oder am Boden 8 der Porm vorgesehen wird. Im Gegensatz dazu kann auch vorgesehen sein, daß eine Heizeinrichtung am Boden 8 der Porm vorgesehen wird, wodurch die Bodenschicht des Metallmaterials im selben Maße wie die innenliegende Schicht geheizt werden kann, wodurch dann nur die obenliegende Schicht des Materials grob wird. Hierdurch wird eine zweischichtige Struktur erhalten, nämlich eine Grob- und eine Dichtschicht. Es ist aber auch möglich, Heizvorrichtungen sowohl an der Presse P als auch am Boden 8 der Porm

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vorzusehen, wodurch die Oben- und die Untenschicht des Metallmaterials geheizt werden können, und zwar auf eine Temperatur, die höher als die der in der Mitte liegenden Schicht ist. Hierdurch kann eine Platte erhalten werden, die eine dreischichtige Struktur aufweist, nämlich eine Dicht-, Grob-, D i cht s trukt ur.

Wird eine oben erwähnte Vorrichtung (2) verwendet, so wird z.B. ein Metallteilematerial mit großer Metallteilgröße O »3 - 1,7 π™» entsprechend 10 bis 6 mesh) in die Form als eine Schicht eingelegt;, darauf können Metallteile mit kleinerer Metallteilgröße (0,9 - 0,7 mm, entsprechend 20 bis 30 mesh) als Mittelschicht auf die erste Schicht gelegt werden und schließlich ein Metallteilematerial mit großer Metallteilegröße (1,3 - 1,7 ^a₅ entsprechend 10 bis 6 mesh) als letzte Schicht. Das Ganze wird dann einem Press- und Sintervorgang unterworfen, wie er oben erklärt ist, um eine gesinterte poröse Metallplatte zu erhalten, die eine dreischichtige Struktur aufweist, und zwar eine grobe Bodenschicht, eine dichte Mettelschicht und eine grobe Oberschicht.

Wenn es gewünscht ist, können auch beide Verfahren (1) und (2) miteinander kombiniert werden. In jedem Fall ist es jedoch nötig, daß das Heizen und Pressen so geschieht, daß die Porosität vorherrschend ist und ein vollständiges Schmelzen der Metallteile verhindert wird, damit eine im gesamten gebundene starre und poröse Struktur entsteht. Die speziellen Herstellungsbedingungen hängen vom speziell verwendeten Metall ab, von der gewünschten Dicke der Platte (gewöhnlich 5-30 mm, vorzugsweise 10 - 20 mm), vom gewünschten Grad der Porosität usw., können aber leicht auf die jeweiligen Anforderungen angepaßt werden. Das Aussehen einer erfindungsgemäß aufgebauten Platte kann ebenfalls variiert werden (z.B. eine Wellenform), indem das Aussehen der Form und der Presse entsprechend verändert werden.

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Eine erfindungsgemäß hergestellte gesinterte, poröse Metallplatte oder ein Blech hat sehr gute Schallabsorption- und Vibrationsabsorptionseigenschaften und ist daher für solche Anwendungen, bei denen diese Eigenschaften gefordert werden, sehr nützlich, (z.B. Wärmeaustauscher, Filter, Schallabsorptionsmaterial , Vibrationsabsorptionsmaterial).

Die Erfindung soll an Hand der folgenden Beispiele noch weiter erklärt werden, die zur Illustration und selbstverständlich nicht zu einer Einengung des Gegenstandes der Erfindung gezeigt werden.

Beispiel 1

Verwendet wurde eine Vorrichtung, wie sie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Die innere Fläche der Form betrug 4 χ 20 cm, die Tiefe 5 cm. In diese Form wurden 3 kg eines in Späne geschnittenen, eine Teilchengröße zwischen 6-10 mesh aufweisenden Gußeisens (FC-25) eingelegt, welches ca. 3»5 % reinen Kohlenstoff, ca. 2,5 % Silikon und ca. 0,5 % Mangan beinhaltete. Dann wurde das

2 Material einem Druck ausgesetzt (10 kg/cm ), bis sich ein anfänglicher Widerstandswert des eingebrachten Materials ein-

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stellte, der im Bereich zwischen 2 χ 10 bis 1 χ 10 0hm lag. Bei gleichzeitiger Messung der Temperatur über die Temperaturfühler 11 wurde dann ein elektrischer Strom über die zueinander gehörenden Elektrodenpaare (in diesem Fall 9 Paare mit 9 Elektroden) durch das Material geschickt, wobei der Stromfluß solange vergrößert wurde (1 - 3200 A), bis das gesamte Metall-material eine konstante Temperatur von ca. 727°^ (Übergangspunkt) in 3 Minuten erreicht hatte. Danach wurde der Pressvorgang gestoppt und die Temperatur des gesamten Materials weiter bis auf 1050⁰C in 4 Minuten hochgeheizt, wonach der Stromfluß unterbrochen wurde und das Metallmaterial von der Presse P mit einem Druc
zusammengedrückt wurde.

Presse P mit einem Druck von 30 kg/cm zur kompletten Sinterung

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Eine Heiz- oder Kühleinrichtung war in diesem Falle weder an der Presse noch am Bodenblock 8 vorgesehen. Die gesinterte, poröse Platte (200 χ 400 χ 10 mm) erhielt dadurch eine Grob-, Dicht-, Grobschichtstruktur, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist und ihre transversale Bindungsstärke (Brech-

belastbarkeit) betrug 0,45 kg/mm . Die Schallabsorptionseigenschaften dieser Platte verhielten sich so, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Jede der Grobschichten hatte eine Dicke von ca. 3 Hirn und eine Porosität von ca. 50 %, während die mittlere Schicht eine Dicke von ca. 4 mm und eine Porosität von ungefähr 40 % aufwies.

Beispiel 2

Das Vorgehen wie im Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß ein elektrisches Heizelement (nicht gezeigt) sowohl in der Presse P als auch am Bodenblock 8 der Form eingebracht war, wodurch das Metallmaterial in direktem Kontakt mit der Fläche, zum einen mit der Presse P und zum anderen mit dem Bodenblock 8, auf eine Temperatur von 1100°C zur Zeit der Sinterung aufgeheizt wurde. Die dadurch hergestellte poröse Platte (200 χ 400 χ 10 mm) hatte eine dreischichtige Struktur mit zwei außenliegenden dichten Schichten und in der Mitte einer groben Schicht. Die transversale Bindungsstärke dieser Platte betrug 7-88 kg/mm .

Beispiel 3

In dieselbe Form, wie sie beim Beispiel 1 verwendet wurde, wurden 1,5 kg Späne (6 bis 10 mesh) einer Aluminiumlegierung (Siliciumbestandteil 27 %) eingebracht. Das Material wurde

von einer Presse P gepreßt (1-15 kg/cm J, wodurch sich ein anfänglicher Widerstandswert des eingebrachten Materials

—2 —1 in einem Bereich zwischen 2 χ 10 und 1 χ 10 0hm einstellte, Der Stromdurchgang (1 - 3200 A) wurde 2 Minuten durch die Elektroden aufrechterhalten, um das Material so aufzuheizen, bis das Ganze einen konstanten Temperaturlevel von ca. 564°C erreicht hatte (Ubergangspunkt).

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Während des Pressvorganges (1-15 kg/cm ) und des Drucknachlassens - um die gewünschte Dicke von 10 mm des Metallmaterials zu erreichen - wurde die Temperatur auf 600⁰C in drei Minuten erhöht, wonach der Stromdurchgang unterbrochen wurde. Heizungen an der Presse P oder dem Bodenblock 8 der Form waren in diesem Pail nicht vorgesehen. Die so hergestellte gesinterte poröse Metallplatte (200 χ 400 χ 10 mm) hatte eine im gesamten starre Struktur von drei Schichten, und zwar einer Grob-, Dicht-, Grobschicht.

Beispiel 4

Die Vorgehensweise wie im Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß Gußeisenteile in drei Schichten (jede 1 kg) in die Form eingebracht wurden, wobei zuerst eine Schicht mit Teilchengrößen zwischen 6 bis 10 mesh, dann eine Mittelschicht mit Teilchengrößen von 10 bis 20 mesh und eine obere Schicht mit Teilchengrößen zwischen 6 und 10 mesh aufeinander gelegt wurden. So wurde eine gesinterte, poröse Metallplatte (200 χ 400 χ 10 mm) erhalten, die eine dreischichtige Struktur aufwies, und zwar eine Grob-, Dicht-, Grobschichtstruktur.

Das Wort gesintert oder Sintern ist hierbei in der Bedeutung verwendet, daß die Metallmaterialteilchen auf eine solche Temperatur geheizt werden, bei der die Teile noch nicht vollkommen geschmolzen sind, aber doch schon teilweise (spezielle metallische Komponenten) geschmolzen sind, während teilweise (spezielle nichtmetallische inorganische Verbindungskomponenten, z.B. Carbide) in der festen Phase zwischen den geschmolzenen Metallphasen verteilt erhalten bleiben.

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Claims

Ansprüche

1. Gesinterte, poröse Metallplatte, gekennzeichnet durch unmittelbar miteinander und insgesamt durch Sintern verbundene Metallteile und dadurch, daß die Platte eine poröse Struktur und einen Dichtegradienten in Richtung ihrer Dicke aufweist.

2. Gesinterte, poröse Metallplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte einen mehrschichtigen Aufbau aufweist, wobei die aneinander angrenzenden Schichten in ihrer Dichte oder Porosität unterschiedlich sind.

3. Gesinterte, poröse Metallplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte eine Grob-, Dicht-, Grob-Schichtstruktur, eine Dicht-, Grob-, Dicht-Schichtstruktur oder eine Grob-, Dicht-Schichtstruktur aufweist.

4. Gesinterte, poröse Metallplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus der Gruppe gewählt ist, welche eisenhaltige Metallmaterialien und Aluminiumlegierungen beinhaltet.

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5. Gesinterte, poröse Metallplatte nach Anspruch. 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus Gußeisen in Form von Spänen oder Teilen "besteht.

6. Verfahren zur Produktion einer gesinterten, porösen Metallplatte, die Metallteile enthält, welche direkt und insgesamt miteinander durch Sintern verbunden sind, wobei die Platte eine poröse Struktur und einen Dichtegradienten in Richtung ihrer Dicke aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteile in eine mit feuerfesten Seitenwänden und feuerfestem Boden und mit Elektroden versehene Form eingefüllt werden und in der Form solange durch eine feuerfeste Presse unter Druck gesetzt werden, bis das Metallmaterial einen vorbestimmten elektrischen Anfangswiderstandswert aufweist, daß dann ein elektrischer Strom durch die Elektroden geschickt wird, dessen Stärke zur gleichmäßigen Aufheizung des Metallmaterials nahezu bis zu dessen Umwandlungspunkt geregelt wird, und daß dann das gesamte Material bis zur Sintertemperatur zum Sintern aufgeheizt wird, wobei die Metallteile unter Berücksichtigung verschiedener Metallteilgrößen in mehreren Schichten in die Form eingelegt werden oder schichtweise in der Richtung der Dicke des Metallmaterials in der Form eine Temperaturdifferenz erzeugt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch, gekennzeichnet, daß die Temperaturdifferenz durch eine Heizvorrichtung oder eine Kühlvorrichtung, welche an der Presse oder am Boden der Form vorgesehen ist, hervorgerufen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Wärmefühler in die Presse oder den Boden eingebracht werden, um die Temperatur in mehreren Bereichen des Metallmaterials in der Form zu messen, und daß entsprechend der so gemessenen Temperaturen der elektrische Strom, welcher durch die Elektroden fließt, so gesteuert wird,

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daß das gesamte Metallmaterial oder spezielle Schichten des Materials in der Form gleichmäßig aufgeheizt werden können.

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