Schweißen oder Kleben?

Re: Schweißen oder Kleben?

von Eisenbrenner am 22.11.2012 21:56

@Flo: Super erklärt, vielen dank für deine Ausführung. Genau diese komponente hat mir für das Verständnis noch gefehlt!
Wenn auch die einzelnen komponenten bekannt waren kam ich nie auf diese Idee dies alles zu verbinden

Damit ist auch geklärt, warum es sinnvoll ist mit dickeren Querschnitten anzufangen und diese auszurecken. Desto mehr Recken desto mehr ideale Metallbindung.
Genauso die leitlinie, das man erst 30% der dicke ausschmieden sollte bevor man auf hochkannt wechselt.

@Willi:

Das wäre ein Indiz auf das Wirken der Diffusion.


Das ist richtig, lässt sich aber ganz gut wieder reparieren. Ich versuche jede Stelle mindestens zwei mal zu schweißen, dafür aber nicht zu heiß. Ekelig ist es halt, wenn sich zum Schluss ein Fehler zeigt.

Re: Schweißen oder Kleben?

von Flo78 am 22.11.2012 22:06

@eisenbrenner: danke und kein problem.
@ pit03: ist tnt ein kleber oder ein sprengstoff, welcher bei der detonation druck erzeugt? 
je hoeher der druck, um so besser die verbindung.  ist im prinzip wie feuerschweissen, nur kaelter mit dafuer mehr druck.

Re: Schweißen oder Kleben?

von Willi am 22.11.2012 22:16

Hallo Pit und die anderen,

ich find die Idee sehr interessant und hätte nie gedacht dass soetwas klappt. Aber wenn man logisch drüber nachdenkt, warum nicht?

TNT ist für mich in dem Fall nicht der Kleber sondern der Hammer

Gruß
Willi

www.schmiedekunst-weyer.de

Re: Schweißen oder Kleben?

von aeglos am 22.11.2012 22:26

Das Sprengplattieren gehört sicherlich auch zu den "exotischen" Schweißverfahren, da hier nichts anderes passiert als beim Feuerschweißen. Bei der Sprengplattierung ist lediglich die kritische Spannung, welche ein Kaltschweißen ermöglicht, deutlich höher, sodass hier Sprengstoffe eingesetzt werden müssen. Beim Vakuumschweißen von Damast ist sie wegen der Temperatur niedirger, sodass eine Presse reicht. Das witzige bei der Sprengplattierung ist aufgrund der Temperatur deshalb auch, dass man bereits wärmebahdelte Stähle sprengplattieren kann.

Das Kaltschweißen ist übrigens auch aus der Verschleißforschung bekannt. Hier läuft das ganze unter Adhäsivem Verschleiß, das Prinzip ist aber das gleiche. Beim Abrollen von Körpern ohne Gleiten und unter hohem Druck schweißen  Rauhigkeitsspitzen aneinander und reißen sich gegenseitig heraus.

Eine Sache möchte ich noch anmerken. Eine Flüssigkeit ist per Definition ein Körper, der sobald er unter Schubspannung (altdeutsch Schrekräfte) steht, fließt/eine Schergeschwindigkeit erlangt. Da sich auch teigier/heißer Stahl dem nicht so verhält stellt er einen Festkörper dar, wenn auch mit einer deutlich geringern Fließgrenze.

Ach ja  hab was vergessen

Wenn die Diffusion nicht nur gehemmt ist, sondern durch eine Barriere unmöglich gemacht wird, dann wird auch die Zeit daran nichts richten. Daher bestimmt alleine Sauberkeit (damit meine ich: Borax-, Hammer- und Feuerführung) die erreichbare Nahtfläche.

Auch Karbide weisen kristalline Strukturen auf. Von Karbiden als Moleküle zu sprechen ist daher leider nicht ganz korrekt, da nur ein gewisser Teil kovalenten Charakter hat. Andere Karbide weisen "normale" Metallgitter auf, in deren Lücken ähnlich wie beim Eisen, Kohlenstoff eingelagert ist. Wolframcarbid ist beispielsweise immer eine perfekte Pyramide.

Re: Schweißen oder Kleben?

von bummi am 23.11.2012 09:11

Hallo Aeglos,
interessante Sache das sprengplattieren.
ist das nun ein schweißen?? (ein Diffusion erfolgt doch nicht )
Eigentlich geschieht doch nur ein Verzahnvorgang zweier Oberflächen??
Oder sehe ich das falsch??
tschüss fritz

Re: Schweißen oder Kleben?

von aeglos am 24.11.2012 13:14

Hallo Bummi,

das Sprengplattieren ist für mich genauso wie das Feuerschweißen k e i n Diffusionsschweißen. Der Effekt beim Sprengplattieren und Feuerschweißen ist aber der selbe (lediglich die Parameter sind anders). Es besteht nach der Schweißung eine Verbindung auf atomarer Ebende, das Sprengplattieren ist nicht bedingt durch die Verzahnung von "makroskopischen" Rauhigkeitsspitzen.

Ein Diffusionsschweißen ist für mich beispielsweise das konventionelle Sintern von PM Stählen.

Ich sage das, da auch beim Feuschweißen die Diffusion nicht der entscheidende Faktor für die Verbindung ist. Es findet Diffusion natürlich statt, diese kann man nicht zum Erliegen bringen, aber sie ist weder verantwortlich für das Entstehen der Bindung, noch für dessen Festigung. Im Gegensatzt zum Sintern wird nähmlich kein Stofftransport durch die Diffusion bewirkt. Was diffundiert sind Leerstellen (auf die verschiedenste Art und Wiese) und eventuell Legierungselemente, wenn sie denn über den Querschnitt eine unterschiedliche Konzentration haben. Aber auch erst, nachdem die zu Verbindenden Körper bereits in Kontakt (über die Schweißstelle) stehen.

Ein Diffusionsschweißen hätten wir, wenn wir zwei Körper in einen innigen Kontakt bringen würden und diese dann bei einer schon hohen Temperatur lange genug in Ruhe lassen. Dann dürften sich auch Materialbrücken bilden, doch hat das mit dem klassischen Feuerschweißen nichts mehr zu tun.

Der Unteschied zum Sintern ist also, dass sich beim Feuerschweißen keine Sinterhälse oder andere Brücken irgendwie ausbilden. Die Zeit ist auch viel zu kurz, um das Verbinden der Grenzflächen mit Diffusion erklären zu können.

Die Triebkraft für das Feuerschweißen sowie für das Sprengplattieren dürfte in der reduzierung der Oberflächenenergie liegen. Vereinfacht gesagt: Ein System ist immer darin bestrebt, einen günstigen(=niedrigen) Energiezustand anzunehmen. Die Vernichtung von Oberfläche ist ein solcher Weg, was man auch bei feinen Pulvern (also großer Oberflächenergie) als Agglomeration kennt.

Ich hoffe ich habe meinen Standpunkt einigermaßen klar formuliert.

Re: Schweißen oder Kleben?

von Eisenbrenner am 25.11.2012 09:37

Danke Flo und Aeglos für eure wertvollen Beiträge.
Eine letzte Frage ist mir aber noch gekommen:
Wieso dann überhaupt sintern, gerade Wolframhaltige Stähle nehmen ja längere Erwämungszeiten durchaus übel?
Mit ein bischen Druck würden sich die Pulver ja dann viel schneller verbinden.
Ich habe auch schon genug Videos gesehen in denen auch in der Schmiede mustersteuerung mit  z.B. Pulver und Kugeln durchgeführt wurden.

Grüße,
Eisenbrenner

Re: Schweißen oder Kleben?

von aeglos am 25.11.2012 22:30

Hey Eisenbrenner,

so ganz im Detail kann ich dir deine Frage auch nicht beantworten, ich bin kein Sinterexperte. Beim Hippen (Heiß isostatischen Pressen) wird auf jeden Fall auch Druck angewandt, damit man die Porosität aus dem Material herausbekommt. Von der Materialtechnischen Seite kann sintern interessant sein, da man größere Enddichten (also reineren Stahl im Prinzip) als durch Schmelzmetallurgische Verfahren erzielen kann. Produktionstechnisch kann das auch interessant sein, wird meine ich in der Automobilindustrie für besonders große Stückzahlen genutzt. 

Die Modelvorstellung ist sich aber ziemlich sicher, dass die Pulver über Diffusion zusammenbacken und nicht wegen dem Druck. Es gibt aber auch Verfahren, zum beispiel SPS (Spark-Plasma-Sintering) die gerade genauer erforscht werden. Wie diese wiederum funktionieren weiß man noch nicht genau, aber es werden extrem kurze Zyklen realisiert, welche sich mit Diffusion alleine nicht erklären lassen (so habe ich es zumidest noch im Kopf).

Soviel zum Sintern.

Bei dem letzten Punkt mit Mustersteuerung bin ich mir nicht sicher, was du damit sagen willst. Sorry 

Re: Schweißen oder Kleben?

von Eisenbrenner am 25.11.2012 22:54

War etwas schlecht ausgedrückt. Sie erzeugen Muster, indem sie (verschieden) große Kugeln eines Typs Stahl(oder Damastreste, etc.) in einen Behälter geben, dann mit Pulver eines Stahles eines anderen Typs auffüllen und Feuerschweißen.