DE815539C

DE815539C - Thermobimetal equivalent composite material

Info

Publication number: DE815539C
Application number: DEP8172D
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Phil Fahlenbrach
Original assignee: Krupp Widia GmbH
Current assignee: Widia GmbH
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-10-01

Description

Thermobimetall äquivalenter Verbundwerkstoff Unter eiiieiii Thermobimetall versteht man ein l : Aimetall, dessen zwei metallische Schichten verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten haben und das daher l)el Temperaturänderungen eine Krümmung erfillrt. Die Herstellung der Thermobimetalle erfolgt durch zusammenlöten oder -schweißen der beiden Iomponenten oder durch das sog. Walzplattieren, wobei die leiden Komponciitcn durch den Walzdruck miteinander verbundeii wereden. Es ist auch bekannt, die Bimetalle dadurch herzustellen, daß man verschiedene Metallpulver geeigneter Zussammensetzung und Wärmeausdehnung aufeinander schichtet und sintert; Ferner ist auch die Anwendung des Metallspritzserfalll-ells für die llerstellung von Bimetallen schon vorgeschlagell worden. Nach diesen Verfahrcti wurden lAimetalle hergestellt, die ausschließlich aus metallischen Werkstoffen bestanden.Thermobimetal equivalent composite material Under eiiieiii thermal bimetal one understands a l: Aimetall, whose two metallic layers different thermal expansion coefficients and therefore l) el temperature changes have a curvature. The production The thermal bimetals are made by soldering or welding the two components together or by so-called roll cladding, the components suffering from the roll pressure connected with each other. It is also known to produce the bimetals by that you can use various metal powders of suitable composition and thermal expansion layers on top of each other and sinters; Furthermore, the application of the metal spray fall-ells is also possible for the production of bimetals has already been proposed. According to these proceedings Laminated metals were produced, which consisted exclusively of metallic materials.

Die Erfindung beruht auf der neuen Erkenntnis, daß auch nichtmetallische Kunststoffe zu Werkstoffen zusammengesetzt werden können, die sich wie Thermobimetalle verhalten und an deren Stelle verwendet werden können. I)iese Werkstoffe werden nachstehend als Thermobimetall äquivalenter Verbundwerkstoff bezeichnet. The invention is based on the new knowledge that non-metallic Plastics can be assembled into materials that look like thermal bimetals behave and can be used in their place. I) these materials are hereinafter referred to as thermobimetal equivalent composite material.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Thermobimetall äquivalenter Verbundwerkstoff bei dem wenigstens eine Komponente aus einem organischen Kunststoff, z. B. Polystyrol, oder einem solchen Kunststoff enthaltenden Gemisch besteht. The subject of the invention is a thermal bimetal equivalent Composite material in which at least one component is made of an organic plastic, z. B. polystyrene, or such a plastic containing mixture.

Die organischen Kunststoffe haben zum Teil sehr hohe Ausdehnungskoeffizienten und sind daher besonders geeignet als Werkstoff für die Komponente mit der höheren Wärmeausdehnung. So hat beispielsweise Polystyrol einen Ausdehnungskoeffizienten, der etwa das 5-fache von dem der bisher für diesen Zweck verwendeten Metalle und Legierungen beträgt. Da die spezifische Krümmung der Ausdehnungsdifferenz der beiden Komponenten proportional ist, kann man also durch die Verwendung der Kunststoffe mit hohem Ausdehnungskoeffizienten als Werkstoff für die Komponente mit der höheren Ausdehnung eine verstärkte spezifische Krümmung erzielen. Die Komponente mit der geringeren Ausdehnung kann man wie bisher aus einer Fe-Ni-Legierung mit etwa 360/0 Nickel oder einer anderen Legierung mit geringer Wärmeausdehnung herstellen. Some of the organic plastics have very high coefficients of expansion and are therefore particularly suitable as a material for the component with the higher Thermal expansion. For example, polystyrene has a coefficient of expansion which is about 5 times that of the previous one for used this purpose Metals and alloys. Because the specific curvature of the expansion difference of the two components is proportional, so one can use the Plastics with a high expansion coefficient as the material for the component achieve an increased specific curvature with the higher expansion. The component with the smaller expansion you can, as before, from an Fe-Ni alloy with Make about 360/0 nickel or another alloy with low thermal expansion.

Wenn die Sprödigkeit des Kunststoffes kein starkes Biegen des Werkstoffes ohne Bruchgefahr erlaubt, so kann es vorteilhaft sein, dem Kunststoff Metallpulver beizumischen. If the brittleness of the plastic does not result in severe bending of the material Allowed without the risk of breakage, it can be advantageous to use metal powder for the plastic to mix in.

Auch die Komponente mit der geringeren Wärmeausdehnung kann aus Kunststoff bzw. einem Gemisch von Kunststoff und Metallpulver hergestellt werden, wobei man selbstverständlich einen Kunststoff mit geringerer Wärmeausdehnung und gegebenenfalls ein entsprechendes Metallpulver wählen wird. Bei der Verwendung von Kunststoff für beide Komponenten kann eine besonders gute Bindung zwischen den beiden Komponenten erzielt werden. The component with the lower thermal expansion can also be made of plastic or a mixture of plastic and metal powder are produced, where one of course a plastic with lower thermal expansion and possibly will choose an appropriate metal powder. When using plastic for Both components can have a particularly good bond between the two components be achieved.

Bei Verwendung von Kunststoffen, die bei erhöhter Temperatur weich werden, ist natürlich das Anwendungsgebiet auf einen Temperaturbereich unterhalb des Erweichungspunktes beschränkt. Die unter Verwendung von Polystyrol hergestellten Bimetalläquivalente sind daher nur bis zu Temperaturen von etwa I00° brauchbar. Man wird ihre Verwendung zweckmäßig auf solche Zwecke beschränken, bei denen die Temperaturen 500 nicht oder nicht wesentlich übersteigen. When using plastics that soften at elevated temperatures is of course the area of application to a temperature range below the softening point limited. Those made using polystyrene Bimetal equivalents can therefore only be used up to temperatures of around 100 °. Their use will expediently be restricted to those purposes in which the Temperatures 500 not or not significantly exceed.

Die Herstellung der Thermobimetall äquivalenten Werkstoffe nach der Erfindung kann z. B. so erfolgen, daß man die beiden Komponenten in Pulverform aufeinander schichtet und (z. 13. bei Temperaturen bis zu 2500) preßt. Es ist aber auch möglich, den Kunststoff in flüssiger Form auf die anderen Komponente aufzutragen, z. B. aufzuspritzen. The production of the thermobimetallic equivalent materials according to the Invention can e.g. B. be done so that the two components in powder form on top of each other layers and (z. 13. at temperatures up to 2500) presses. But it is also possible to apply the plastic in liquid form to the other component, e.g. B. to spray.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Thermobimetallic equivalent composite material, characterized in that at least one component is made of organic plastic or a mixture containing such a plastic.

2. Material according to claim I, characterized in that the the Plastic containing mixture of organic plastic and metal powder.

3. Material according to claim I and 2, characterized in that only the component with the higher thermal expansion made of organic plastic'or a such a plastic-containing mixture consists.

4. Material according to claim I and 2, characterized in that only the component with the lower thermal expansion made of organic plastic or consists of such a plastic containing mixture.

5. Material according to claim I to 3, characterized in that the Component with increased thermal expansion is made of polystyrene.

6. A method for the production of materials according to claim I to 5, characterized in that the plastic is liquid on the other component applied, e.g. sprayed on.

7. A method for the production of materials according to claim I, 2 and 5, characterized in that the two components are stacked in powder form and Z. B. at temperatures up to 2500, are pressed.