DE10030514C1

DE10030514C1 - Sintering aluminum-based sintered parts comprises removing binder from sintered parts, bringing to sintering temperature in inert gas atmosphere and holding at this temperature, and cooling in controlled manner

Info

Publication number: DE10030514C1
Application number: DE2000130514
Authority: DE
Inventors: Hartmut Weber
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2002-02-14
Anticipated expiration: 2020-06-29

Abstract

Sintering aluminum-based sintered parts comprises removing the binder from the sintered parts; bringing to sintering temperature in an inert gas atmosphere and holding at this temperature for a determined time; and cooling in a controlled manner. Sintering aluminum-based sintered parts comprises removing the binder from the sintered parts; bringing to sintering temperature in an inert gas atmosphere and holding at this temperature for a determined time; and cooling in a controlled manner. The oxygen content of the inert gas atmosphere corresponds to a thawing point of not more than -40 deg C. The sintered parts are heated to a sintering temperature of 560-620 deg C by circulating the corresponding heated inert gas. An Independent claim is included for a sintering furnace for sintering the aluminum-based sintered parts (23) comprising a binder removal region, a sintering region, a cooling region, a transport system, and sluices. The sintering region has a heater for the sintered parts consisting of indirectly heated heat exchange surfaces (28), a ventilator (31) and an air deflecting device (25) for adjusting the circulating inert gas stream. Preferred Features: The inert gas is nitrogen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sintern von aluminiumbasierten Sinterteilen mit
The invention relates to a device for sintering aluminum-based sintered parts

a) a debinding area in which the sintered parts are freed from heating aids by heating;
b) a sintering area in which the sintered parts through Warming up to a sintering temperature process and the corresponding Has heaters;
c) a cooling area in which the sintered parts after Sintering process can be cooled in a controlled manner,
d) a transport system, which the sintered parts con guides you through the different areas;
e) locks which define the atmospheres of the different Keep areas separate from the sintered parts when leaving a certain area Need to become.

Das Sintern von Aluminium gewinnt angesichts der positiven Eigenschaften, die diesem Metall anhaften, auf den verschie densten technischen Gebieten, insbesondere jedoch im Automobilbau, zunehmend an Bedeutung. Im letztgenannten Einsatzgebiet spielt besonders die Gewichtseinsparung eine große Rolle, die mit der Verwendung von Aluminium verbunden ist. The sintering of aluminum wins in view of the positive Properties that adhere to this metal, on the various most technical fields, but especially in Automotive engineering, increasingly important. In the latter The area of application plays particularly the weight saving a big role with the use of aluminum connected is.

Im Allgemeinen wird nicht reines Aluminiumpulver verar beitet; vielmehr kommen vorzugsweise Pulvermischungen oder legierte Pulver zum Einsatz, die insbesondere als Zusatz Silizium enthalten. Alle Pulver, die als wichtigen Bestandteil Aluminium enthalten, werden hier zusammenfas send "aluminiumbasiert" genannt und stehen in der Gefahr, beim Sintern Oxide zu bilden. Besonders gewünscht sind Aluminiumsinterteile mit verhältnismäßig hohem Silizium gehalt. Mit wachsendem Siliziumanteil wird jedoch der der Sinterprozeß schwieriger. Eine weitere Schwierigkeit beim Sintern von aluminzumbasierten Pulvern besteht darin, daß sie beim Preßvorgang einen höheren Gehalt an Bindehilf smitteln benötigen. Während beispielsweise beim Sintern von Eisen derartige Bindehilfsmittel, die gleichzeitig als Schmiermittel für das Preßwerkzeug dienen, einen Gehalt von etwa 0,7 bis 1,0 Gewichtsprozent ausmachen, müssen zum Sintern von Aluminium etwa 1,0 bis 1,5 Gewichts prozent Bindehilfsmittel zugesetzt werden. Diese Binde hilfsmittel müssen vor dem Sintervorgang wieder vollständig entfernt werden. Insgesamt sind alle Anforderungen an die Genauigkeit, die Reproduzierbarkeit und die Homogenität der Temperaturverteilung beim Sintern von aluminium basiertem Pulver sehr viel kritischer als beim Sin tern anderer Pulver, insbesondere von Eisen. Aus diesem Grunde sind Aluminium-Sinterteile bisher noch nicht überall dort zum Einsatz gekommen, wo dies an und für sich wünschenswert wäre.In general, pure aluminum powder is not processed beitet; rather, powder mixtures are preferred or alloy powder for use, especially as Additional silicon included. All powders that are important Containing component aluminum are summarized here send called "aluminum-based" and are at risk of to form oxides during sintering. Are particularly desired Aluminum sintered parts with relatively high silicon salary. However, with increasing silicon content the the sintering process more difficult. Another difficulty when sintering aluminum-based powders consists of that they have a higher binding aid content during the pressing process need funds. For example, during sintering of iron such binding agents, which simultaneously serve as a lubricant for the press tool, a Make up a content of about 0.7 to 1.0 percent by weight, need about 1.0 to 1.5 weight for sintering aluminum percent binding aids are added. This bandage tools must be completely restored before the sintering process be removed. Overall, all requirements are met Accuracy, reproducibility and homogeneity the temperature distribution when sintering aluminum based powder much more critical than Sin other powders, especially iron. For this So far, aluminum sintered parts are not yet wherever this is used for and on would be desirable.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist in der DE 197 19 203 C2 beschrieben. Diese betrifft zwar nach ihrem Titel ein Sinterverfahren für aus Metallpulver gepreßte Formteile, wozu sprachlich auch Aluminiumpulver zu zählen wäre. Tatsächlich aber ist diese Vorrichtung nur zum Sintern von Pulvern auf Eisenbasis bestimmt, da nur für derartige Pulver die dort beanspruchte rasche Abkühlung der Sinterteile unter eine "Martensitstartlinie" denkbar ist.A device of the type mentioned is in the DE 197 19 203 C2 described. This affects after their title is a sintering process for metal powder pressed molded parts, including linguistically aluminum powder would be counted. In fact, this device is only intended for sintering iron-based powders because only for such powders the rapid claimed there Cooling of the sintered parts below a "martensite starting line" is conceivable.

Das "Metals Handbook", Vol. 7, American Society For Metals, Ohio, 1984 beschreibt ein Verfahren zum Sintern von aluminiumbasierten Sinterteilen in einer Atmosphäre aus Stickstoff oder dissoziiertem Ammoniak. Die Teile werden in einem Förderbandofen entbindert, auf Sinter temperatur gebracht, auf dieser eine bestimmte Zeit gehalten und sodann kontrolliert abgekühlt. In der Schutz gasatmosphäre wird ein Taupunkt von höchstens -40°C eingehalten; die Sintertemperaturen liegen zwischen 595 und 625°C.The "Metals Handbook", Vol. 7, American Society For Metals, Ohio, 1984 describes a method of sintering of aluminum-based sintered parts in one atmosphere from nitrogen or dissociated ammonia. The parts are debound in a conveyor belt furnace, on sinter temperature brought to this a certain time held and then cooled in a controlled manner. In the protection gas atmosphere becomes a dew point of at most -40 ° C complied with; the sintering temperatures are between 595 and 625 ° C.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie sich zur Herstellung hochwertiger aluminiumbasierter Sinterteile eignet.The object of the present invention is a device of the type mentioned in such a way that they to produce high quality aluminum-based Sintered parts are suitable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
This object is achieved in that

a) the atmosphere in the sintering area of an inert Gas is formed, the oxygen content of one Corresponds to a dew point of at most -40 ° C;
b) the sintered area has at least one heating device for the sintered parts, which is indirectly heated Heat exchange surfaces, a blower and an air duct direction includes such that the sintered parts circulating flow of the inert gas can be adjusted.

Die Erfindung fußt auf einer doppelten Erkenntnis: Dadurch, daß dem Sauerstoffgehalt der Inertatmosphäre eine Höchstgrenze gesetzt wird, wird gewährleistet, daß sich im Sinterungsprozeß keine unerwünschten Oxide bilden können, welche das Sinterungsprodukt nachteilig beeinflussen. Dadurch, daß anders als beim Gegenstand der oben erwähnten DE 197 19 203 C2 die Sinterteile nicht durch Strahlungs wärme sondern durch Konvektionswärme erhitzt werden, wozu das erwähnte hoch reine inerte Gas in eine Zirkulations strömung versetzt wird, erfolgt die Erwärmung der Sinter teile mit einer Homogenität, die anders nicht zu erreichen wäre. Erst in der Summe dieser Merkmale ergibt sich die hohe angestrebte Qualität der Sinterprodukte.The invention is based on a double finding: that the oxygen content of the inert atmosphere has a maximum limit is set, it is ensured that in the Sintering process cannot form unwanted oxides, which adversely affect the sintering product. In that, unlike the subject of the above DE 197 19 203 C2 the sintered parts not by radiation heat but be heated by convection heat, what for the highly pure inert gas mentioned in a circulation the current is heated, the sinter is heated parts with a homogeneity that cannot be achieved otherwise would. It is only in the sum of these characteristics that the high quality of sintered products.

Als inertes Gas wird vorzugsweise Stickstoff verwendet. Dieses läßt ist mit der erforderlichen Reinheit kommerziell erhältlich und gegenüber Edelgasen, die grundsätzlich ebenfalls in Frage kämen, sehr viel billiger.Nitrogen is preferably used as the inert gas. This leaves is commercial with the required purity available and compared to noble gases, which are basically could also be considered, much cheaper.

Das inerte Gas weist vorzugsweise eine Temperatur von 560 bis 620°C auf.The inert gas preferably has a temperature of 560 to 620 ° C.

Der Sinterbereich einer Sintervorrichtung muß eine Länge aufweisen, die bei der gewählten Transportgeschwindigkeit der zum Sintern benötigten Zeit entspricht. Im allgemeinen empfiehlt es sich, wenn ein längerer Sinterbereich mehrerer durch Trennwände abgegrenzter Zonen aufweist, die jeweils eine Heizeinrichtung mit Wärmetauschflächen, Gebläse und Lufteinrichtung aufweisen. Hierdurch lassen sich auch bei längeren Sinterbereichen überall definierte Strömungsverhältnisse einstellen.The sintering area of a sintering device must have a length have at the selected transport speed corresponds to the time required for sintering. In general it is recommended if a longer sintering area has several has zones delimited by partitions, each a heating device with heat exchange surfaces, blower and have air equipment. This allows defined everywhere even with longer sintering areas Set flow conditions.

Insbesondere in der Aufheizzone des Sinterbereichs ist die Temperatur des inerten Gases von in Bewegungsrichtung hintereinander liegenden Zonen des Sinterbereichs unter schiedlich. Especially in the heating zone of the sintering area the temperature of the inert gas in the direction of movement successive zones of the sintered area below different.

Zu besonders guten Sinterresultaten wegen der hohen Homogenität des Temperaturprofils führt die Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher die Umströmung der Sinterteile in in Bewegungsrichtung hintereinander liegenden Zonen des Sinterbereichs unterschiedlich ist. So können die Sinterteile beispielsweise einmal von unten nach oben, das andere Mal von oben nach unten, das eine Mal von einer in Bewegungsrichtung im Uhrzeigersinn drehenden Strömung, das andere Mal von einer in Bewegungsrichtung 1 gesehen gegen den Uhrzeigersinn drehenden Strömung umspült werden.The embodiment of the invention leads to particularly good sintering results due to the high homogeneity of the temperature profile, in which the flow around the sintered parts is different in zones of the sintered region lying one behind the other in the direction of movement. For example, the sintered parts can be washed once from bottom to top, the other time from top to bottom, once by a flow rotating clockwise, the other by a flow rotating counterclockwise as viewed in direction 1 .

Vorteilhaft ist ferner, wenn eine Düsenplatte vorgesehen ist, über welche das zirkulierende inerte Gas gegen die Sinterteile gerichtet wird. Hierdurch läßt sich die Strömung im Bereich der Sinterteile und damit auch die Erwärmung, welche die Sinterteile erfahren, weiter vergleichmäßigen.It is also advantageous if a nozzle plate is provided over which the circulating inert gas is opposed the sintered parts is straightened. This allows the flow in the area of the sintered parts and thus also the warming experienced by the sintered parts continues equalize.

Wie bereits oben erwähnt, spielt die sorgfältige Reinhal tung der Atmosphäre im Sinterbereich eine ganz besondere Rolle. Demzufolge muß dem Einschleusen der Sinterteile in den Sinterbereich und dem Ausschleusen aus dem Sinter bereich besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Besonders bevorzugt wird dabei, wenn die Tore der Schleusen, die dem Einlaß und/oder dem Auslaß des Sinterbereichs benach bart sind, nicht vollständig dicht schließbar sind und wenn das inerte Gas im Sinterbereich unter Überdruck steht. Durch das gewollte "Leck" in demjenigen der beiden Schleusentore, welches dem Sinterbereich benachbart ist, wird laufend eine Spülströmung des inerten Gases aus dem Sinterbereich heraus in die jeweilige Schleuse hinein aufrechterhalten, mit welcher einerseits der Innenraum der Schleuse gespült wird und mit der anderer seits das Eindringen von Fremdatmosphäre aus der Schleuse in den Sinterbereich hinein verhindert wird.As already mentioned above, the careful Reinhal plays a very special atmosphere in the sintering area Role. As a result, the sintered parts must be introduced in the sintering area and discharging from the sinter special attention. Especially It is preferred if the gates of the locks that the inlet and / or the outlet of the sintering area adjacent are beard, are not completely sealable and if the inert gas in the sintering area is under pressure stands. Because of the wanted "leak" in that of the two Lock gates, which are adjacent to the sintering area is a purging flow of the inert gas out of the sintering area into the respective lock maintain with which on the one hand the Interior of the lock is flushed and with that of others on the one hand, the penetration of foreign atmosphere from the lock into the sintering area is prevented.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigenAn embodiment of the invention is as follows explained in more detail with reference to the drawing; show it

Fig. 1 schematisch einen Sinterofen zum Sintern von Aluminium-basierten Sinterteilen; Fig. 1 shows schematically a sintering furnace for sintering aluminum-based sintered parts;

Fig. 2 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab durch den Sinterofen von Fig. 1 im Bereich der Sinter zone. Fig. 2 shows a section on an enlarged scale through the sintering furnace of Fig. 1 in the region of the sintering zone.

Fig. 1b zeigt im vertikalen Schnitt einen Sinterofen, der zum Sintern Aluminium-basierter Sinterteile bestimmt ist. Der gesamt Sinterofen ist in verschiedene Zonen bzw. Bereich unterteilt, die in Fig. 1a in der Zuordnung zu Fig. 1b schematisch dargestellt sind. Die Sinter teile 23 (vgl. Fig. 2) werden mit Hilfe eines Transport systems T im kontinuierlichen Durchlauf in der Zeichnung von links nach rechts durch den Sinterofen geführt. Der Sinterofen enthält, in Förderrichtung gesehen, nacheinander einen Einlaufbereich 8, einen Entbinderungsbereich 3, einen Sinterbereich 2, einen Kühlbereich 4 sowie einen Auslaß bereich 9. Jedem dieser Bereiche 2, 3, 4, 8, 9 des Sinter ofens ist ein separat antreib- und regelbarer Förderer T2 bis T9 zugeordnet, die zusammen das oben erwähnte Fördersystem T bilden. FIG. 1b shows in vertical section a sintering furnace for sintering aluminum-based sintered parts is determined. The entire sintering furnace is divided into different zones or areas, which are shown schematically in FIG. 1a in the assignment to FIG. 1b. The sintered parts 23 (see FIG. 2) are guided with the aid of a transport system T in a continuous pass in the drawing from left to right through the sintering furnace. The sintering furnace contains, viewed in the conveying direction, one after the other an inlet area 8 , a debinding area 3 , a sintering area 2 , a cooling area 4 and an outlet area 9 . Each of these areas 2 , 3 , 4 , 8 , 9 of the sintering furnace is assigned a separately driven and controllable conveyor T2 to T9, which together form the above-mentioned conveyor system T.

Zur Abschottung der Atmosphären in den Bereichen 3, 2, 4 und 9 sind zwischen diesen Bereichen Schleusen 7 angeordnet, die jeweils zwei mechanische Tore 6 aufweisen. Diese Tore 6 sind in je einem stirnseitigen Schacht des entsprechenden Bereichs 3, 2, 4, 9 angeordnet und vorzugsweise vertikal bewegbar, wobei jeder Schleuse 7 ein ebenfalls separat ansteuer- und regelbarer Förderer (in der Zeichnung nicht dargestellt) zugeordnet ist.To isolate the atmospheres in areas 3 , 2 , 4 and 9 , locks 7 are arranged between these areas, each having two mechanical gates 6 . These gates 6 are each arranged in a front shaft of the corresponding area 3 , 2 , 4 , 9 and are preferably movable vertically, each lock 7 being assigned a conveyor which is also separately controllable and controllable (not shown in the drawing).

Details der Schleusen 7 können der Fig. 4 der oben erwähnten DE-PS 197 19 203 entnommen werden.Details of the locks 7 can be found in FIG. 4 of the above-mentioned DE-PS 197 19 203.

Der dem Sinterbereich 2 in Förderrichtung vorangehende Entbinderungsbereich 3 ist als Muffelofen ausgestaltet. D. h., oberhalb und unterhalb des Bewegungswegs der Sinterteile befindet sich eine Trennwand 20, die durch elektrische Heizstäbe 21 oder dergleichen auf Temperatur gebracht wird, im wesentlichen durch Strahlungswärme die vorbeibeförderten Sinterteile erwärmt und aus diesen die Bindehilfsmittel austreibt.The debinding area 3 preceding the sintering area 2 in the conveying direction is designed as a muffle furnace. That is, above and below the path of movement of the sintered parts there is a partition 20 , which is brought to temperature by means of electrical heating elements 21 or the like, essentially heats the sintered parts being conveyed by radiant heat and drives out the binding aids from these.

Während bei dem in der DE 197 19 203 C2 beschriebenen, zur Sinterung von Eisenpulverteilen bestimmten Sinterofen auch der Sinterbereich mit Strahlungswärme arbeitet, unterscheidet sich der Sinterbereich 2 des vorliegenden Sinterofens hiervon in einer Weise, die nunmehr anhand der Fig. 2 beschrieben wird.While in the sintering furnace described in DE 197 19 203 C2, intended for sintering iron powder parts, the sintering region also works with radiant heat, the sintering region 2 of the present sintering furnace differs from this in a manner which will now be described with reference to FIG. 2.

Fig. 2 stellt einen Schnitt senkrecht zur Bewegungsrich tung der Sinterteile im Bereich der Sinterzone 2 dar. Das mit einer Isolation versehene Gehäuse 22 ist an allen Stellen, in denen ein Eindringen von Luft aus der Außenatmosphäre oder ein Entweichen von Gasen aus der Innenatmosphäre möglich wäre, gut abgedichtet. Im unteren Bereich des Gehäuses 22 ist das Transportsystem T2 dargestellt, dessen genaue Bauweise bewußt offen gelassen ist. Es zeichnet sich durch eine gute Gasdurch lässigkeit in vertikaler Richtung aus; besonders geeignet sind beispielsweise Rollen- oder Gliederbändersysteme. Mit Hilfe des Transportsystems T2 werden die Sinterteile 23 senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 2 befördert, im dargestellten Beispiel auf einer Trägerplatte 24, die idealerweise selbst in vertikaler Richtung gut durchlässig sein sollte. Fig. 2 shows a section perpendicular to the direction of movement of the sintered parts in the region of the sintering zone 2. The housing 22, which is provided with insulation, is at all points in which the ingress of air from the outside atmosphere or the escape of gases from the inside atmosphere would be possible , well sealed. In the lower area of the housing 22 , the transport system T2 is shown, the exact construction of which is deliberately left open. It is characterized by good gas permeability in the vertical direction; For example, roller or link belt systems are particularly suitable. With the help of the transport system T2, the sintered parts 23 are conveyed perpendicular to the drawing plane of FIG. 2, in the example shown on a carrier plate 24 , which ideally should be permeable even in the vertical direction.

Der über den Sinterteilen 23 liegende Bereich des Innen raums des Gehäuses 22 ist durch eine sich parallel zur Bewegungsrichtung der Sinterteile 23 und im wesentlichen vertikal verlaufende Trennwand 25 in zwei Kammern 26 und 27 unterteilt. In der in Fig. 2 links liegenden Kammer 26 befinden sich die Wärmetauscherflächen 28 einer indirekten Heizung 29, die beispielsweise elektrisch betrieben sein kann. Am oberen Ende der Kammer 26 befinden sich Luftleitbleche mit einer mittleren Öffnung 30, welche die Ansaugöffnung eines Gebläses 31 darstellt. Das Gebläse 31 wird durch einen auf der Oberseite des Gehäuses 22 angebrachten Motor 32 angetrieben.The area of the inner space of the housing 22 lying over the sintered parts 23 is divided into two chambers 26 and 27 by a partition 25 extending parallel to the direction of movement of the sintered parts 23 and essentially vertically. In the chamber 26 on the left in FIG. 2 there are the heat exchanger surfaces 28 of an indirect heater 29 , which can be operated, for example, electrically. At the upper end of the chamber 26 there are air baffles with a central opening 30 , which represents the suction opening of a blower 31 . The blower 31 is driven by a motor 32 mounted on the top of the housing 22 .

Die Auslaßseite des Gebläses 31 steht über eine Öffnung 33 mit der in Fig. 2 rechten Kammer 27 des Innenraums des Gehäuses 22 in Verbindung. Diese Kammer 27 ist an ihrem unteren Ende, kurz oberhalb der Sinterteile 23, durch eine Düsenplatte 34 abgeschlossen.The outlet side of the blower 31 is connected via an opening 33 to the chamber 27 on the right in FIG. 2 of the interior of the housing 22 . This chamber 27 is closed at its lower end, just above the sintered parts 23 , by a nozzle plate 34 .

Der gesamte Sinterbereich 2 enthält, wie insbesondere Fig. 1b zu entnehmen ist, eine Mehrzahl von identischen, in der oben beschriebenen Weise konstruierten Sinterzonen, die durch Trennwände 35 gegeneinander abgetrennt sind. Die Trennwände 35 enthalten im wesentlichen nur Öffnungen, welche gerade den Durchgang der Sinterteile 23 gestatten.As can be seen in particular from FIG. 1b, the entire sintered region 2 contains a plurality of identical sintered zones constructed in the manner described above, which are separated from one another by partition walls 35 . The partitions 35 essentially only contain openings which just allow the passage of the sintered parts 23 .

Der Kühlbereich 4 ist im wesentlichen in der selben Weise ausgestaltet, wie sie in der DE 197 19 203 C2 beschrieben ist. Die Art, auf welche die Sinterteile in diesem Bereich temperiert und kontrolliert abgekühlt werden, ist im vorliegenden Zusammenhang nicht von Inte resse. Dargestellt in der Zeichnung ist hierfür ebenfalls eine Art "Muffelofen" mit einer ähnlichen Bauweise, wie sie in der Entbinderungszone 3 eingesetzt wird.The cooling area 4 is configured essentially in the same way as described in DE 197 19 203 C2. The way in which the sintered parts are tempered and cooled in this area is not of interest in the present context. Also shown in the drawing is a type of "muffle furnace" with a similar design to that used in debinding zone 3 .

Der beschriebene Sinterofen arbeitet wie folgt:
Die gepreßten Sinterteile 23 werden im Einlaßbereich 8 auf das Fördersystem T8 aufgesetzt, von diesem über ein einfaches Tor 6 in die Entbinderungszone 3 eingebracht und vom dortigen Fördersystem T3 übernommen. Mit Hilfe der von den beheizten Trennwänden 20 abgegebenen Strahlungs wärme werden die Bindehilfsmittel aus den Sinterteilen 23 ausgetrieben und im wesentlichen abgezogen. Da alle inneren Flächen in der Entbinderungszone 3 heiß sind, droht die Gefahr einer "Versottung" sich niederschlagen der Bindehilfsmittel nicht. Die Sinterteile 23 treten einzeln oder in kleinen Gruppen neben- und/oder übereinan derliegender Sinterteile 23 durch das erste Tor der Schleuse 7, die zwischen dem Entbinderungsbereich 3 und dem Sinterbereich 2 liegt, in den Zwischenraum zwischen den beiden Toren dieser Schleuse 7 ein. Das zum Sinterbe reich 2 führende zweite Tor dieser Schleuse 7 bleibt dabei geschlossen. Alternativ ist es möglich, dieses zweite Tor dauernd mit einem kleinen Spalt offenzuhalten und den Innenraum des Sinterbereichs 2 des Sinterofens 1 unter einem gewissen Überdruck zu betreiben. Dann kann ständig aus dem Sinterbereich 2 die dort herrschende Gasatmosphäre, auf die weiter unten eingegangen wird, in den Zwischenraum zwischen den beiden Toren der Schleuse 7 auslecken und diesen Zwischenraum spülen.The sintering furnace described works as follows:
The pressed sintered parts 23 are placed in the inlet area 8 on the conveyor system T8, introduced by the latter through a simple gate 6 into the debinding zone 3 and taken over by the conveyor system T3 there. With the help of the radiated heat emitted by the heated partitions 20 , the binding aids are expelled from the sintered parts 23 and essentially removed. Since all inner surfaces in the debinding zone 3 are hot, there is no risk of "sooting" of the binding agents. The sintered parts 23 occur individually or in small groups next to and / or overlapping sintered parts 23 through the first gate of the lock 7 , which lies between the debinding area 3 and the sintered area 2 , into the space between the two gates of this lock 7 . The leading to the Sinterbe 2 leading second gate of this lock 7 remains closed. Alternatively, it is possible to keep this second door open continuously with a small gap and to operate the interior of the sintering area 2 of the sintering furnace 1 under a certain excess pressure. Then the gas atmosphere prevailing there, which will be discussed further below, can constantly leak out of the sintered area 2 into the space between the two gates of the lock 7 and flush this space.

Nachdem die Gruppe von Sinterteilen 23 in die Schleuse 7 eingetreten ist, wird das erste, zur Entbinderungszone 3 führende Tor geschlossen und der Zwischenraum der Schleuse 7 gespült und/oder abgepumpt. Die Sinterteile 23 werden dabei, wie bereits oben erwähnt, von einem eigenen Transportsystem T7 befördert, dessen Geschwindigkeit sich von der Geschwindigkeit in den anderen Bereichen des Sinter ofens unterscheiden kann, um die Gesamtanlage kurz zu halten.After the group of sintered parts 23 has entered the lock 7 , the first gate leading to the debinding zone 3 is closed and the interspace of the lock 7 is rinsed and / or pumped out. As already mentioned above, the sintered parts 23 are conveyed by a separate transport system T7, the speed of which can differ from the speed in the other areas of the sintering furnace in order to keep the overall system short.

Nach einer gewissen Verweilzeit innerhalb der Schleuse 7 öffnet sich das dem Sinterbereich 2 benachbarte Tor der Schleuse 7. Die Sinterteile 23 werden nunmehr auf das Fördersystem T2 übergeben und von diesem in eine Aufheiz zone übergeben, welche sich beispielsweise durch die ersten drei Zonen des Sinterbereichs 2 hindurch erstreckt. In den weiteren Zonen des Sinterbereichs 2 findet die eigentliche Sinterung bei einer Temperatur zwischen 560 und 620°C statt.After a certain dwell time within the lock 7 , the gate of the lock 7 adjacent to the sintering area 2 opens. The sintered parts 23 are now transferred to the conveyor system T2 and transferred from the latter to a heating zone which extends, for example, through the first three zones of the sintered area 2 . In the other zones of the sintering area 2 , the actual sintering takes place at a temperature between 560 and 620 ° C.

Die Temperatur des in den einzelnen Zonen vorhandenen Gases wird jeweils durch einen in der Nähe des Bewegungs weges der Sinterteile 23 angeordneten Temperatursensor 40 (vgl. Fig. 4) überwacht, der über einen Regelkreis die Heizung 29 ansteuert.The temperature of the gas present in the individual zones is in each case monitored by a temperature sensor 40 arranged in the vicinity of the movement path of the sintered parts 23 (cf. FIG. 4), which controls the heater 29 via a control circuit.

Alle Zonen des Sinterbereichs 2 sind, wie bereits oben angemerkt, im wesentlichen in der in Fig. 2 gezeigten Weise aufgebaut und mit hoch reinem Stickstoff als inerter Atmosphäre angefüllt. Der Sauerstoffgehalt in dieser inerten Atmosphäre darf höchstens einem Taupunkt von -40°C entsprechen. In jeder Zone des Sinterbereichs 2 wird mit Hilfe eines Gebläses 31 ein Kreisstrom der Stickstoffatmosphäre aufrechterhalten, welcher, im Bereich der linken Kammer 26 von unten kommend, an den Wärmetau scherflächen 28 der jeweiligen Heizung 29 vorbei durch die Kammer 26 zum Gebläse 31, von dort in die Kammer 27 und durch die Düsenplatte 34 hindurch auf die Sinterteile 23 gerichtet ist. Diese heißen Stickstoffgase umfließen dabei die Sinterteile 23, durchdringen die Trägerplatte 24 und das Transportsystem T2 und werden von dort aus wieder der Heizung 29 zugeführt, womit der Kreislauf geschlossen ist.As already noted above, all zones of the sintered region 2 are constructed essentially in the manner shown in FIG. 2 and filled with high-purity nitrogen as an inert atmosphere. The oxygen content in this inert atmosphere must not exceed a dew point of -40 ° C. In each zone of the sintered area 2 , a circulating stream of the nitrogen atmosphere is maintained with the aid of a blower 31 , which, coming from below in the area of the left chamber 26 , past the heat exchanger shear surfaces 28 of the respective heater 29 through the chamber 26 to the blower 31 , from there is directed into the chamber 27 and through the nozzle plate 34 onto the sintered parts 23 . These hot nitrogen gases flow around the sintered parts 23 , penetrate the carrier plate 24 and the transport system T2 and are fed from there back to the heater 29 , thus closing the circuit.

Geringe Leckverluste der Inertatmosphäre innerhalb der Zonen des Sinterbereichs 2 werden durch entsprechende Frischgaszufuhr ausgeglichen. Die Temperatur am Einlaß der Heizung 29 sollte sich von der Temperatur am Auslaß der Heizung 29 so wenig wie möglich unterscheiden. Dies ist gleichbedeutend mit der Aussage, daß die zirkulieren den Stickstoffgase im Innenraum des Gehäuses 22 überall im wesentlichen die selbe Temperatur aufweisen.Low leakage losses in the inert atmosphere within the zones of the sintered area 2 are compensated for by a corresponding fresh gas supply. The temperature at the inlet of the heater 29 should differ as little as possible from the temperature at the outlet of the heater 29 . This is equivalent to the statement that the nitrogen gases circulating in the interior of the housing 22 have essentially the same temperature everywhere.

Um die Gleichmäßigkeit der Erwärmung der Sinterteile 23 weiter zu verbessern, ist es möglich, die Strömungs richtung der Stickstoffgase in den einzelnen Zonen des Sinterbereichs 2 abwechseln zu lassen. Insbesondere ist es denkbar, die Strömung im Bereich der Sinterteile 23 abwechselnd von oben nach unten und von unten nach oben fließen zu lassen.In order to further improve the uniformity of the heating of the sintered parts 23 , it is possible to have the flow direction of the nitrogen gases alternate in the individual zones of the sintered region 2 . In particular, it is conceivable for the flow in the area of the sintered parts 23 to alternate from top to bottom and from bottom to top.

Am Ende des Sinterbereichs 2 durchtreten die Sinterteile 23 die zwischen dem Sinterbereich 2 und dem Kühlbereich 4 liegende, zwei Tore umfassende Schleuse 7, wobei sinn gemäß die selben Vorgänge stattfinden, wie dies oben für die zwischen dem Entbinderungsbereich 3 und dem Sinterbe reich 2 liegende Schleuse 7 erläutert wurde. Im Kühlbereich 4 findet dann eine kontrollierte Abkühlung der fertig gesinterten Teile auf eine Temperatur statt, mit der die Sinterteile 23 über eine weitere Schleuse 7 aus dem Kühlbereich 4 austreten und schlußendlich im Auslaßbereich 9 von dem dortigen Fördersystem T9 abgenommen oder zu einer anderen Stelle abtransportiert werden können.At the end of the sintering area 2 , the sintered parts 23 pass through the lock 7 , which comprises two gates and lies between the sintering area 2 and the cooling area 4 , meaning that the same processes take place as above for the lock 2 lying between the debinding area 3 and the sintering area 7 was explained. In the cooling area 4 there is then a controlled cooling of the finished sintered parts to a temperature at which the sintered parts 23 exit the cooling area 4 via a further lock 7 and are finally removed in the outlet area 9 from the conveyor system T9 there or transported to another location can.

Claims

1. Device for sintering aluminum-based sintered parts with

a) a debinding area, in which the sintered parts are freed by heating binding aids;
b) a sintering area in which the sintered parts are subjected to a sintering process by heating to the sintering temperature and which has corresponding heating devices;
c) a cooling area in which the sintered parts can be cooled in a controlled manner after the sintering process;
d) a transport system that continuously guides the sintered parts through the various areas;
e) locks which keep the atmospheres of the different areas separate and which have to be crossed by the sintered parts when leaving a certain area,

characterized in that

a) the atmosphere in the sintered region ( 2 ) is formed by an inert gas, the oxygen content of which corresponds to a dew point of at most -40 ° C;
b) the sintered area ( 2 ) has at least one heating device for the sintered parts ( 23 ), which indirectly heated heat exchange surfaces ( 28 ), a blower ( 31 ) and an air guide device ( 25 ) comprises such that a circulating around the sintered parts ( 23 ) lation flow of the inert gas can be adjusted.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the inert gas is nitrogen.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized records that the inert gas has a temperature of 560 to 620 ° C has.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sintered region ( 2 ) has a plurality of zones delimited by partitions ( 35 ), each having a heating device with heat exchange surfaces ( 28 ), blower ( 31 ) and air guide device ( 25 ) ,

5. The device according to claim 4, characterized in that the temperature of the inert gas is different in zones of the sintered region ( 2 ) lying one behind the other in the direction of movement.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the flow around the sintered parts ( 23 ) in zones lying one behind the other in the direction of movement of the sintered region ( 2 ) is different.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a nozzle plate ( 34 ) is provided, via which the circulating inert gas is directed against the sintered parts ( 2 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the gates of the locks ( 7 ), which are adjacent to the inlet and / or the outlet of the sintered area ( 2 ), cannot be closed completely tightly and the inert gases in the sintered area ( 2 ) is under positive pressure.