DE741438C

DE741438C - Verfahren zum Herstellen metallischer UEberzuege auf metallischen Werkstuecken

Info

Publication number: DE741438C
Application number: DEA89919D
Authority: DE
Inventors: Dr Adalbert Ruehenbeck; Adolf Sprater
Original assignee: LAGERSCHALEN M B H GES
Current assignee: LAGERSCHALEN M B H GES
Priority date: 1939-07-23
Filing date: 1939-07-23
Publication date: 1943-11-11

Description

Verfahren zum Herstellen metallischer Überzüge auf metallischen Werkstücken Die Erfindung 'betrifft ein Verfahren zum Herstellen metallischer Überzüge auf metallischen Werkstücken, insbesondere von Lagersch.alenauskleidungen aus Bleibronze auf Stahl unter Verwendung von Floßmitteln, wie z. B. Borax.
Das Herstellen, solcher Werkstücke ist ein Lötvorgang, d. h. die Verbindung des Gleitlagermetalls mit der Oberfläche der Stützschale prfolgt wie beim Löten. Bei einem solchen Vorgang wird di;e Verbindung verschlechtert, sobald auch nur kleine Elnschlüss , wie Schlackenreste, Reste des Lötmittels oder Luftblasen, in der Lötzone festgehalten werden. Diese Verschlechterung der Bindung ist besonders bei Lagerausgüssen sehr gefürchtet, weil sie mit den üblichezi Prüfverfahren nicht unbedingt zuverlässig nachgewiesen werden kann, zumal bei der heute gebräuchlichen. großen Stückzahl von Lagern nicht die Prüfung jedes einzelnen Werkstückes durchführbar ist. Bei Hochleistungsmaschinen, insbesondere bei. Flugmotoren, hängt die Betriebssicherheit in besonders hohem Maße von dien fehlerfreien Bindung des Lagermetalls mit der Stützschale ab; ein kleiner, bei der Nachprüfung übersehener, ja vielleicht überhaupt nicht feststellbarer Fehler kann bekanntlich zu schwerwiegenden Betriebsstörungen führen.
Es ist schon vorgeschlagen worden, die Bindungs,ß.äche der mit der Schmelze ausgefüllten Stützschale mechanisch mit einem Kratzer, Schaber oder Rührgerät zu behandein, um anhaftende Verunreinigungen oder Gasblasen abzustreifen. Da man die Bindungsfläche dabei nicht sehen kann, ist man dem Zufall insofern ausgesetzt, als man es nicht in der Hand hat, alle Teile der Bindungsfläche mit dem Gerät zu treffen, so. daß an manchen Stellen die erwähnten Einschlüsse haftenbleiben. Hierdurch wird dune Zahl der feststellbaren Ausschußstücke bei der Reihenfertigung wesentlich erhöht, und man hat keine zuverlässige Gewähr dafür, daß bei .den übrigen Stücken nicht unermittelhare Fehler vorhanden sind.
Die Erfindung ist nun darauf gerichtet, diese Mängel zu beheben. Sie besteht im wesentlichen darin, daß das Werkstück mit dem Ausguß durch eine Rüttelvorrichtung in Schwingungen versetzt wird, solange- das Lötmittel noch flüssig ist.
Wird die Anwendung des aus der chemischen und auch aus der Metallindustrie bekannten Schüttelvorgangs auf das Ausgießen von Lagerschalen zur Verbesserung der Oberflächenbindung übertragen, so können überraschende Erfolge erzielt werden, wenn diese Übertragung im richtigen Maßstäbe erfolgt. In der chemischen Industrie wird der Schüttelvorgang dort benutzt, wo man z. B. einen Lösungsvorgang beschleunigen wall. Man setzt deshalb die Flüssigkeit in Schwingbewegungen, was durch Schütteln des Gefäßes in verhältnismäßig langsamer Zeitfolge erreicht wird. Die Anwendung dieses Verfahrens auf das Ausgießen von Lagerschalen würde :offensichtlich nicht den gewünschten Erfolg bringen.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist nun der, daß man vom Schüttelvorgang zum Rütteln übergeht, d. h. zur Erzeugung möglichst kurzer harter Schläge.
Es wurde bereits der Vorschlag gemacht, beim Ausgießen von Lagersebalien die Form durch eine Rütteleinrichtung zu erschüttern, doch handelt es sich dabei um das Ausgießen mit leicht flüssigem Weißmetall. Dabei kam es nur darauf an, die vollkommene Füllung der Form sicherzustellen, so daß nicht durch vorzeitige Abkühlung des Ausgusses unganze Stellen entstehen.
Auch beim Herstellen von Fertigguß in Kokillen ist es bekannt, die Form zu schütteln, um das Auslaufen auch der feinsten Formteile mit Sicherheit zu erzielen, und zwar dadurch, daß das Rütteln bereits mit dem Eing. gieße des Metalls beginnt.
Die Anwendung des neuen Verfahrens kann z. B. in der Weise erfolgen, daß man mit Hilfe eines schnell laufenden Motors, an den zweckmäßig eine kleine Unwucht angebaut ist, die mit dem flüssigen Lagermnetall ausgefüllte Gußform von der Erstarrung in Vibration versetzt. Beim Tauchguß kann dies in der Schmelze oder auch nach der Herausnahme erfolgen. Dabei -wird das Lagermetall nicht aus der Kokillenfo.rm geschleudert, sondern man erreicht, daß Schlackenteilchen, Gasblasen und sonstige Einschlüsse, die durch Adhäsionskräfte oder durch die Form des Werkstücks noch an der Bindungsfläche anhaften, von der Wandung abgelöst werden. Vorteilhaft wird die Anordnung des Rüttelgerätes hinsichtlich der Richtung der Schläge so ,getroffen, daß die Form und Eigenart des Werkstücks sowie der Kokille und Haltevorrichtung berücksichtigt wird. Beispielsweise können, wenn die Kokille an einem Stab aufgehängt ist, in diesen Drehschwingungen eingeleitet werden. Zweckmäßig wird auch die Masse des Werkstücks in der Weise berücksichtigt, daß die Erregung in Resonanz mit ihr :erfolgt, wobei außerordentlich geringe Kräfte für eine sehr starke Wirkung ausreichen. Um eine starke Bewegung der Schmelze gegenüber der Oberfläche, mit der sie sich verbinden soll, beim Rütteln zu ermöglichen, können an einer oder mehreren g.ecigneten Stellen Lufträume vorgesehen werdeü. die nach Art von Windkesseln wirken.
Die Erfindung kommt vorzugsweise für die Herstellung von Lagersühalen, insbesondere auch von solchen mit Bleibronzefutter, in Betracht;- sie kann aber auch bei beliebigen anderen Werkstücken und Werkstoffen sinngemäß Anwendung finden.
Durch Versuche ist nachgewiesen worden, daß bei Anwendung des neuen Verfahrens der verwickelte, oft nicht ungefährliche und keineswegs zufried@enstellende Rühr- bzw. Kratzvorgang nicht mehr benötigt und die Zahl der Ausschußstücke infolge von Einschlüssen praktisch gleich Null wird.
Das Rütteln kann auf beliebige Weise erfolgen, so durch einen Elektromotor, z. B. mittels Unwucht oder mittels eines kleinen Schlagwerks oder durch unmittelbare Wechselstromerregung eines Magnetankers; auch ein kleines Luftdrucksichlagwerk kann in Frage kommen.
Zweckmäßig können die Schwingungen des Erregers auf die Masse des zu rüttelnden Teils so abgestimmt sein,, daß Schwingungsresonanz zustande kommt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen cnetallischer Überzüge auf metallischen Werkstücken, insbesondere von Lagerschalenauskleidu.ngen aus Bleibronze, unter Verwendung von Flu.ßmitteln, wie z. B. Borax, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück mit dem flüssigen Ausgu.ßmetall und vorzugsweise mit einer Decke des Flußmittels dergestalt in rüttelnde Bewegung versetzt wird, daß ,die Reste des Flußmittels und andere nicht metallische Ausscheidungen von der Verbundgußfläche ,entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schwingungen des Errergers und den EigenscIhwingungen des Werkstücks Resonanz h-er2#estellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i- und 2, dadurch gekennzeichnet, @daß die Rüttelbewegungen außer Druckänderungen auch Relativbewegungen zwischen Schale und Schmelze bewirken.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, :dadurch gekennzeichnet, daß an dem Werkstück ein oder mehrere kleine Luftbehälter nach Art von Windkesseln angebracht sind. Zur Abgrenzung des Anme-Idumgsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht Zezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 237 472, 547 969, 114429, 470234, 539358, 578.739, 604486, 619 528; britische Patentschrift Nr. 48o349; amerikanische Patentschrift Nr. 1929505;