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Title:
METHOD FOR PRODUCING A CALIBRATED COMBINATION OF PARTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/078670
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a calibrated combination (1) of parts. The combination (1) of parts comprises at least one first part (2) with a first contact surface (3) and a second part (4) with a second contact surface (5), wherein the parts (2, 4) contact each other via the contact surfaces (3, 5) in the combination (1) of parts; and the parts (2, 4) are designed to be free of an undercut at least with respect to an axial direction (6) and can be moved relative to each other along the axial direction (6) and thereby along the contact surfaces (3, 5) in the calibrated combination (1) of parts. The method has at least the following steps: a) providing the parts (2, 4) in the form of green bodies (7, 8), b) sintering the parts (2, 4) and at least forming bonded connections between the parts (2, 4); c) arranging the combination (1) of parts in a calibrating tool (10); d) moving the parts (2, 4) relative to each other; e) arranging the parts (2, 4) in order to form the combination (1) of parts; and f) calibrating the combination (1) of parts.

Inventors:
SCHMITT RAINER (DE)
SIEBENMORGEN SEBASTIAN (DE)
SCHÜLLER NIKLAS (DE)
TEKINES HASIM (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/079323
Publication Date:
April 29, 2021
Filing Date:
October 19, 2020
Export Citation:
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Assignee:
GKN SINTER METALS ENGINEERING GMBH (DE)
International Classes:
B22F3/03; B22F3/16; B22F5/00; B22F5/10; B22F7/06
Domestic Patent References:
WO2011035862A12011-03-31
Foreign References:
US5895119A1999-04-20
US20160207107A12016-07-21
GB2320032A1998-06-10
US20150306668A12015-10-29
US9132480B22015-09-15
US20190232374A12019-08-01
Attorney, Agent or Firm:
RÖSSLER, Matthias (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 Verfahren zur Herstellung eines kalibrierten Teileverbunds (1), wobei der Teileverbund (1) zumindest ein erstes Teil (2) mit einer ersten Kontaktflä che (3) und ein zweites Teil (4) mit einer zweiten Kontaktfläche (5) umfasst, wobei im Teileverbund (1) die Teile (2, 4) einander über die Kontaktflächen (3, 5) kontaktieren; wobei die Teile (2, 4) zumindest gegenüber einer axia len Richtung (6) hinterschnei dungsfrei ausgeführt und im kalibrierten Teile verbund (1) entlang der axialen Richtung (6) relativ zueinander und dabei entlang der Kontaktflächen (3, 5) verschiebbar sind; wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen des ersten Teils (2) und des zweiten Teils (4) jeweils als Grünling (7, 8), wobei ein Grünling aus einem pulverförmigen Werk stoff (9) durch Verpressen hergestellt ist; b) Sintern der Teile (2, 4) und zumindest Ausbilden von stoffschlüssigen Verbindungen zwischen den Teilen (2, 4) über die Kontaktflächen (3,

5); c) Anordnen des Teileverbunds (1) in einem Kalibrierwerkzeug (10); d) relatives Verschieben der Teile (2, 4) zueinander entlang der axialen Richtung (6) in dem Kalibrierwerkzeug (10); e) Anordnen der Teile (2, 4) zur Ausbildung des Teileverbunds (1) mit einander kontaktierenden Kontaktflächen (3, 5) in dem Kalibrierwerk zeug (10) und f) Kalibrieren des Teileverbunds (1) durch Verpressen und Bereitstellen des kalibrierten Teileverbunds (1).

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei die Teile (2, 4) vor Schritt a) in ei nem Schritt aO) in einem gemeinsamen Arbeitsgang und in einem gemeinsa men Presswerkzeug (11) aus dem pulverförmigen Werkstoff (9) zu einem ersten Grünling (7) und einem zweiten Grünling (8) verpresst werden und zur Ausbildung des Teileverbunds (1) miteinander gefügt werden, so dass die Teile (2, 4) einander über die Kontaktflächen (3, 5) kontaktieren; wobei die Teile (2, 4) in Schritt a) als Teileverbund (1) bereitgestellt werden.

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, wobei das erste Teil (2) in einem ersten Arbeitsraum (12) des Presswerkzeugs (11) und das zweite Teil (4) in einem zweiten Arbeitsraum (13) des Presswerkzeugs (11) zu dem jeweiligen Grün ling (7, 8) verpresst wird; wobei zumindest ein Grünling (7, 8) relativ zu dem jeweils anderen Arbeitsraum (12, 13) entlang der axialen Richtung (6) zur Ausbildung des Teileverbunds (1) verschoben wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch 3, wobei vor dem Verschieben zur Ausbil dung des Teileverbunds (1) beide Teile (2, 4) als Grünlinge (7, 8) vorliegen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 3 und 4, wobei die Arbeitsräume (12, 13) entlang der axialen Richtung (6) zueinander ver setzt angeordnet sind, so dass die Teile (2, 4) während des Verpressens zu mindest des einen Teils (2, 4) zu einem Grünling (7, 8) einander nicht kon- taktieren.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 2 bis 5, wobei die Grünlinge (7, 8) in Schritt aO) unter Ausbildung einer Presspassung oder einer Übergangspassung miteinander gefügt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 2 bis 6, wobei die Teile (2, 4) nach Ausbildung des Teileverbunds (1) in Schritt aO) im Schritt a) als Teileverbund (1) bereitgestellt und in Schritt b) als Teilever bund (1) gesintert werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 7, wobei das erste Teil (2) und das zweite Teil (3) aus einem identischen pulverförmi gen Werkstoff hergestellt sind.

9. Teileverbund (1), hergestellt durch ein Verfahren nach einem der vorherge henden Patentansprüche, wobei der kalibrierte Teileverbund (1) zumindest ein erstes Teil (2) mit einer ersten Kontaktfläche (3) und ein zweites Teil (4) mit einer zweiten Kontaktfläche (5) umfasst, wobei im Teileverbund (1) die Teile (2, 4) einander über die Kontaktflächen (3, 5) kontaktieren; wobei die Teile (2, 4) zumindest gegenüber einer axialen Richtung (6) hinterschnei - dungsfrei ausgeführt und im kalibrierten Teileverbund (1) zumindest ent lang der axialen Richtung (6) relativ zueinander und dabei entlang der Kon taktflächen (3, 4) verschiebbar sind.

10. Teileverbund (1) nach Patentanspruch 9, wobei die Teile (2, 4) zum Herstel len des Teileverbunds (1) relativ zueinander ausschließlich entlang der axia len Richtung (6) bewegbar sind. 11. Teileverbund (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 9 und 10, wobei die Teile (2, 4) zum Trennen des Teileverbunds (1) relativ zueinander ausschließlich entlang der axialen Richtung (6) bewegbar sind.

12. Teileverbund (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 9 bis 11, wobei der Teileverbund (1) ringförmig ist, wobei jedes Teil (2, 4) ein sich entlang einer Umfangsrichtung (14) erstreckendes Ringsegment bildet.

13. Teileverbund (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 9 bis 12, wobei die Teile (2, 4) hinsichtlich der geometrischen Ausführung zueinan der identisch sind.

Description:
Verfahren zur Herstellung eines kalibrierten Teileverbunds

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kalibrierten Teilever bunds. Die Teile werden insbesondere aus einem pulverförmigen Werkstoff durch Verpressen zu Grünlingen und nachfolgend durch Sintern zu festen Werkstücken (Sinterteil) hergestellt. Derartige Sinterteile können durch ein Nachpressen (Ka librieren) zur Erzielung einer höheren Maßhaltigkeit nachbearbeitet werden.

Ein Teileverbund umfasst regelmäßig mehrere Teile, die zumindest zwischenzeit lich voneinander getrennt werden müssen, z. B. zur Anordnung und Befestigung an anderen Bauteilen. Z. B. können Pleuelstangen als Teileverbund produziert werden, wobei der Pleuelfuß zur Befestigung der Pleuelstange an einer Kurbel welle zweiteilig ausgeführt sein sollte.

Zur Herstellung eines Teileverbunds ist es z. B. bekannt, den Teileverbund zu nächst aus einem einteiligen Werkstück herzustellen und dabei eine Bruchkerbe vorzusehen. Das einteilige Werkstück wird dann über die Bruchkerbe gebrochen („cracken“), so dass zwei Teile entstehen, die über eine individuell ausgeführte Bruchfläche ausschließlich mit dem jeweils anderen Teil wieder zusammenzufü gen sind.

Bei der Herstellung eines pulvermetallurgisch hergestellten Teileverbunds ist es bekannt, die Teile des Teileverbunds jeweils einzeln durch Pressen herzustellen, einzeln zu sintern und einzeln zu kalibrieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Tech nik angeführten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Verfahren zur Herstellung eines Teileverbunds vorgeschlagen werden, wobei die Teile aus einem pulverförmigen Werkstoff durch Verpressen und Sintern und ggf. durch Kalibrieren hergestellt sind. Dabei soll durch das Verfahren eine hohe Maß haltigkeit des Teileverbunds erreicht werden, wobei das Verfahren eine möglichst geringe Komplexität aufweisen soll.

Zur Lösung dieser Aufgaben trägt ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Pa tentanspruch 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Fi guren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufge zeigt werden.

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines kalibrierten Teileverbunds vorge schlagen, wobei der Teileverbund zumindest ein erstes Teil mit einer ersten Kon taktfläche und ein zweites Teil mit einer zweiten Kontaktfläche umfasst, wobei im Teileverbund die Teile einander über die Kontaktflächen kontaktieren. Die Teile sind zumindest gegenüber einer axialen Richtung hinterschneidungsfrei ausge führt und im kalibrierten Teileverbund entlang der axialen Richtung relativ zuei nander und dabei entlang der Kontaktflächen verschiebbar. Das Verfahren um fasst zumindest die folgenden Schritte: a) Bereitstellen des ersten Teils und des zweiten Teils jeweils als Grünling, wobei ein Grünling aus einem pulverförmigen Werkstoff durch Verpressen hergestellt ist; b) Sintern der Teile und zumindest teilweises Ausbilden von stoffschlüssigen Verbindungen zwischen den Teilen über die Kontaktflächen; c) Anordnen des Teileverbunds in einem Kalibrierwerkzeug; d) relatives Verschieben der Teile zueinander entlang der axialen Richtung in dem Kalibrierwerkzeug; e) Anordnen der Teile zur Ausbildung des Teileverbunds mit einander kontak tierenden Kontaktflächen in dem Kalibrierwerkzeugund f) Kalibrieren des Teileverbunds durch Verpressen und Bereitstellen des kalib rierten Teileverbunds.

Die obige (nicht abschließende) Einteilung der Verfahrensschritte in a) bis f) soll vorrangig nur zur Unterscheidung dienen und keine Reihenfolge und/oder Abhän gigkeit erzwingen. Auch die Häufigkeit der Verfahrensschritte kann ggf. variieren. Ebenso ist möglich, dass Verfahrensschritte einander zumindest teilweise zeitlich überlagern. Ganz besonders bevorzugt findet Verfahrensschritt f) während Schritt d) und/oder Schritt e) statt. Insbesondere werden die Schritte a) bis f) in der ange führten Reihenfolge durchgeführt.

Die Kontaktflächen der Teile erstrecken sich insbesondere ausschließlich in Ebe nen, die parallel zur axialen Richtung verlaufen. In der Anordnung des Teilever bunds kontaktieren die Teile einander über die Kontaktflächen. Die Teile sind so ausgeführt, dass sie entlang der axialen Richtung zueinander verschiebbar sind, wobei die Teile über die Kontaktflächen aneinander gleiten. Die Teile sind dafür hinterschneidungsfrei ausgeführt, d. h. die Teile sind unbegrenzt zueinander ent lang der axialen Richtung verschiebbar; es existieren also keine Anschläge, an die die Teile stoßen können.

Der Teileverbund kann zwei oder mehr Teile umfassen. Die Teile werden gemäß Schritt a) als Grünlinge bereitgestellt. Als Grünling wird ein durch das Verpressen von pulverförmigen Ausgangsmaterial hergestelltes Werkstück bezeichnet.

Gemäß Schritt b) werden die Teile miteinander versintert. Dafür werden die Teile insbesondere in der durch den Teileverbund vorgesehenen Anordnung zueinander positioniert und gemeinsam gesintert. Insbesondere wird bei der Versinterung eine Temperatur wenig unterhalb einer Schmelztemperatur des verwendeten Werkstof fes genutzt, wobei sich die einzelnen Partikel des pulverförmigen Werkstoffes miteinander über sogenannte Sinterhälse stoffschlüssig verbinden.

In der Anordnung der Teile im Teileverbund kontaktieren die Teile einander über die vorgesehenen Kontaktflächen.

Gemäß Schritt c) werden die gesinterten Teile, die über die Kontaktflächen mitei nander verbunden sind, als Teileverbund in ein Kalibrierwerkzeugeingelegt.

Ein (bekanntes) Kalibrierwerkzeugist insbesondere eine Presse bzw. kann in eine Presse eingebaut werden. Mit einem Kalibrierwerkzeug kann der Teileverbund nachgeformt werden. Die Teile des Teileverbunds werden durch das Kalibrier werkzeug zumindest teilweise nachverdichtet und dabei plastisch verformt.

In Schritt d) erfolgt ein relatives Verschieben der Teile zueinander entlang der axialen Richtung, also insbesondere parallel zur Erstreckung der Kontaktflächen. Die Teile werden durch unterschiedliche Bestandteile des Kalibrierwerkzeugs (durch einen oder mehrere Unterstempel/ einen oder mehrere Oberstempel) relativ zueinander verschoben. Infolge der Verschiebung erfolgt ein Aufbrechen der in Schritt b) erzeugten Verbindungen zwischen den Kontaktflächen der Teile.

Insbesondere werden die Teile so weit entlang der axialen Richtung verschoben, dass die einander kontaktierenden Kontaktflächen noch eine Überdeckung entlang der axialen Richtung von mindestens 90 %, insbesondere mindestens 75 %, be vorzugt mindestens 25 %, aufweisen (gegenüber einer Überdeckung der Kontakt flächen von 100 % in der für den Teileverbund vorgesehenen Anordnung). Es ist auch möglich, die Teile so weit entlang der axialen Richtung zu verschie ben, dass keine Überdeckung der Kontaktflächen mehr vorliegt.

Infolge des Aufbrechens der stoffschlüssigen Verbindungen liegen die Teile wie der voneinander getrennt vor und können nach der Entnahme aus dem Kalibrier- werkzeugvoneinander unabhängig bewegt werden.

In Schritt e) werden die Teile wieder (zurück-)verschoben und insbesondere in der durch den Teileverbund vorgesehenen Anordnung zueinander positioniert. Aller dings können sich die Anordnung der Teile gemäß Schritt b) und Schritt e) auch voneinander unterscheiden. Insbesondere unterscheiden sich die Positionen der Teile zwischen Schritt b) und Schritt e) nur hinsichtlich einer Position entlang der axialen Richtung.

In Schritt f) erfolgt das Kalibrieren der Teile bzw. des Teileverbunds. Hier erfolgt ein Nachpressen, insbesondere zur Erhöhung der Maßhaltigkeit. Insbesondere er folgt dabei eine plastische Verformung der Teile bzw. des Teileverbunds.

Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht eine hohe Maßhaltigkeit des Teilever bunds, da die Teile am Ende des Verfahrens gemeinsam (also bereits zum Teile verbund gefügt bzw. angeordnet) kalibriert und ggf. zusammen plastisch verformt werden.

Die Teile des Teileverbunds sind insbesondere nicht mit anderen Teilen eines an deren Teileverbunds austauschbar. Die Teile des Teileverbunds bleiben somit im mer (d. h. ausgehend von dem Verpressen des Pulvers zum Grünling bis zur Ka librierung) einander zugeordnet. Insbesondere werden die Teile vor Schritt a) in einem Schritt aO) in einem ge meinsamen Arbeitsgang und in einem gemeinsamen Presswerkzeug aus dem pul verförmigen Werkstoff zu einem ersten Grünling und einem zweiten Grünling verpresst und zur Ausbildung des Teileverbunds miteinander gefügt, so dass die Teile einander über die Kontaktflächen kontaktieren. Die so hergestellten Teile werden in Schritt a) als Teileverbund bereitgestellt.

Insbesondere wird das erste Teil in einem ersten Arbeitsraum des Presswerkzeugs und das zweite Teil in einem zweiten Arbeitsraum des Werkzeugs zu dem jeweili gen Grünling verpresst. Dabei wird zumindest ein Grünling relativ zu dem jeweils anderen Arbeitsraum (oder dem bereits durch Verpressen erzeugten Grünling) ent lang der axialen Richtung zur Ausbildung des Teileverbunds verschoben.

Ein (bekanntes) Presswerkzeug umfasst insbesondere einen oder mehrere Unter stempel und einen oder mehrere Oberstempel sowie eine Matrize und ggf. einen oder mehrere Dorne.

Insbesondere liegen bereits vor dem Verschieben zur Ausbildung des Teilever bunds beide Teile als Grünlinge vor, sind also beide pulverförmigen Werkstoffe in jedem Arbeitsraum bereits zum jeweiligen Grünling verpresst worden.

Insbesondere kann das Verpressen des jeweiligen Grünlings zeitgleich bzw. zeit lich parallel zueinander verlaufen. Es ist auch möglich das Verpressen des jeweili gen Grünlings zeitlich versetzt zueinander ablaufen zu lassen. Insbesondere kann das Verschieben der Grünlinge bzw. der Arbeitsräume ebenfalls zeitgleich, zeit lich parallel oder zeitlich versetzt zum Verpressen der Werkstoffe zu dem jeweili gen Grünling erfolgen. Insbesondere sind die Arbeitsräume entlang der axialen Richtung zueinander ver setzt angeordnet, so dass die Teile (bzw. Arbeitsräume, bzw. pulverförmigen Werkstoffe) während des Verpressens zumindest des einen Teils zu einem Grün ling einander nicht kontaktieren.

Bevorzugt ist, dass zumindest ein Grünling bereits vor dem Verschieben bzw. vor dem Kontaktieren der beiden Arbeitsräume (bzw. der darin enthaltenen pulverför migen Werkstoffe) erzeugt wurde. Damit kann ein Vermischen der pulverförmi gen Werkstoffe im Wesentlichen unterbunden werden. Insbesondere können so parallel zur axialen Richtung verlaufende Grenzflächen (die späteren Kontaktflä chen) zwischen den Grünlingen beibehalten bzw. realisiert werden, so dass eine spätere Trennung der Teile während des Kalibrierens entlang der Kontaktflächen ermöglicht bzw. sichergestellt wird.

Insbesondere werden die Grünlinge in Schritt aO) unter Ausbildung einer Über gangspassung oder sogar unter einer Presspassung miteinander gefügt. Eine Presspassung umfasst insbesondere eine leichte Überschneidung der Teile entlang einer Richtung quer zur axialen Richtung. Eine Übergangspassung erlaubt ggf. auch ein Spiel zwischen den Teilen entlang einer Richtung quer zur axialen Rich tung. Infolge der Presspassung sind die Teile nur unter Aufbringung einer Press kraft miteinander zu fügen, also in die für den Teileverbund vorgesehene Anord nung der Teile zu verschieben. Die Passung ermöglicht, dass die Teile gemeinsam als Verbund gehandhabt und transportiert werden können.

Ein derartiges Verfahren zur Herstellung eines Teileverbunds aus Grünlingen, umfassend ein Pressen von pulverförmigen Werkstoffen zu Grünlingen, ein Be wegen der Grünlinge relativ zueinander unter Ausbildung einer Presspassung und damit ein Erzeugen des Teileverbunds, ist z. B. aus der WO 2011/035862 Al be kannt. Dort wird korrespondierend beschrieben, dass Teilgrünlinge in einem (Press-)Werkzeug zuerst separat gepresst, dann zusammengeführt und anschlie ßend gefügt werden. Dabei werden die separierten Teilmengen des pulverförmi gen Stoffes im Werkzeug zu zwei separaten Teilgrünlingen gepresst und in einem darauffolgenden Arbeitsschritt in dem Werkzeug zusammengeführt. Separates Pressen kann dabei bedeuten, dass die Teilmengen des pulverförmigen Stoffes derart im Werkzeug voneinander beabstandet sind, dass zwei separate, voneinan der beabstandete Arbeitsräume im Werkzeug gebildet sind, in denen separate Grünlinge, die dann Teilgrünlinge genannt werden, hergestellt werden. Dabei ist es ebenfalls möglich, dass während des Pressens der Teilgrünlinge die Pressstem pel des benachbarten Arbeitsraumes einen Arbeitsraum für den jeweils anderen Pressling beziehungsweise Teilgrünling bildet. Ein in der Mitte des Werkzeugs angeordneter Pressstempel kann dabei einen Hohlraum in einem ersten Arbeits raum für einen ersten Teilgrünling bilden, während die äußeren Pressstempel für den ersten Teilgrünling einen äußeren Arbeitsraum für einen zweiten Teilgrünling bilden, der mittels des mittleren Pressstempels geformt wird. Die Ausführungs form ist hierbei nicht darauf beschränkt, dass die beiden Teilgrünlinge lediglich separat gepresst werden; es ist vielmehr ebenfalls möglich, zuerst einen Teilgrün ling in einem ersten separaten beabstandeten Arbeitsraum zu pressen und diesen Teilgrünling in den zweiten Arbeitsraum für den zweiten Teilgrünling zu überfüh ren. Anschließend wird der erste Teilgrünling während des Pressens des zweiten Teilgrünlings in dessen Arbeitsraum gehalten, sodass unmittelbar ein Fügen des ersten Teilgrünlings mit dem entstehenden zweiten Teilgrünling erfolgt. Das Zu sammenführen vom ersten und zweiten Teilgrünling wird somit in einer Arbeits phase des Werkzeugs verschoben, in der der zweite Teilgrünling gepresst wird.

Das hier vorliegende Verfahren nutzt insbesondere die hohe Passgenauigkeit der so hergestellten Grünlinge des späteren kalibrierten Teileverbunds. Sinterbauteile sind sowohl beim eigentlichen Verdichten als auch beim Entformen und der an schließenden Handhabung an Querschnittübergängen rissgefährdet, unter anderem durch Dichteinhomogenitäten und/oder durch axiale und radiale Spannungen im Werkzeug. Die Rissgefährdung an den Querschnittsübergängen beispielsweise durch Spannungen im Grünling, die beim Pressvorgang auftreten, werden durch das aus der WO 2011/035862 Al bekannte Verfahren vermieden, da die mindes tens zwei Teilgrünlinge unabhängig voneinander ohne Störeinflüsse an Quer- schnittsübergängen verdichtet werden und anschließend in einem Arbeitsgang ge fügt werden. Insbesondere wird eine besonders bevorzugte Passgenauigkeit zwi schen den zu fügenden Teilgrünlingen erreicht. Wird der Grünling (also die den Teileverbund bildende Grünlinge) im Anschluss an das Entformen aus dem Press werkzeug (und gegebenenfalls nach weiteren Bearbeitungsschritten des Grün lings) gesintert, kommt es durch die hohe Passgenauigkeit der Grünlinge mitei nander zu einer Versinterung an den Kontaktflächen der Grünlinge. Die Intensität der Versinterung kann über die Passgenauigkeit beeinflusst werden. Bei einer Übergangspassung ist mit einer geringeren Versinterung als bei einer Presspas sung zu rechnen.

Insbesondere werden die Teile nach Ausbildung des Teileverbunds in Schritt aO) im Schritt a) als Teileverbund bereitgestellt und in Schritt b) als Teileverbund ge sintert.

Insbesondere werden die Grünlinge also vor dem Einlegen in das Kalibrierwerk zeug nicht mehr voneinander getrennt. Die hohe Passgenauigkeit des Teilever bunds (im Zustand der gefügten Grünlinge und im Zustand des gesinterten Werk stücks) kann somit für das Kalibrieren bzw. für die spätere Verwendung der Teile als Teileverbund genutzt werden. Insbesondere sind das erste Teil und das zweite Teil aus einem identischen pulver förmigen Werkstoff hergestellt.

Es wird weiter ein Teileverbund vorgeschlagen, hergestellt durch das beschrie bene Verfahren. Der kalibrierte Teileverbund umfasst zumindest ein erstes Teil mit einer ersten Kontaktfläche und ein zweites Teil mit einer zweiten Kontaktflä che, wobei im Teileverbund die Teile einander über die Kontaktflächen kontaktie ren. Die Teile sind zumindest gegenüber einer axialen Richtung hinter schnei - dungsfrei ausgeführt und im kalibrierten Teileverbund zumindest entlang der axi alen Richtung relativ zueinander und dabei entlang der Kontaktflächen verschieb bar.

Insbesondere sind die Teile zum Trennen oder zum Herstellen des Teileverbunds relativ zueinander ausschließlich entlang der axialen Richtung bewegbar. Insbe sondere sind also geometrische Strukturen an den Teilen vorgesehen, die gegen über einer radialen Richtung und/oder einer Umfangsrichtung eine formschlüssige Verbindung der Teile bewirken.

Insbesondere sind die Teile zum Trennen oder zum Herstellen des Teileverbunds relativ zueinander zusätzlich entlang der radialen Richtung bewegbar. Insbeson dere sind also geometrische Strukturen an den Teilen vorgesehen, die gegenüber anderen radialen Richtungen und/oder einer Umfangsrichtung eine formschlüssige Verbindung der Teile bewirken. Insbesondere kann gegenüber der einen radialen Richtung ein minimaler Hinterschnitt vorliegen, der durch elastische Verformung überwunden werden kann, so dass ein radiales Fügen ermöglicht ist.

Insbesondere ist der Teileverbund ringförmig ausgeführt, wobei jedes Teil ein sich entlang einer Umfangsrichtung erstreckendes Ringsegment bildet. Insbesondere sind die Teile hinsichtlich der geometrischen Ausführung zueinan der identisch (oder alternativ voneinander unterschiedlich) ausgeführt.

Der so hergestellte Teileverbund kann mit einer hohen Maßhaltigkeit hergestellt werden, wobei die Teile zum Teileverbund vormontiert zur weiteren Verwendung zur Verfügung gestellt werden können.

Die Ausführungen zum Verfahren sind insbesondere auf den Teileverbund über tragbar und jeweils umgekehrt.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Ge genständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach Vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleicher maßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der bei liegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbe sondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Be standteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinie ren. Insbesondere ist daraufhinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen: Fig. 1: ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Grünlingen;

Fig. 2: einen Teileverbund in einer Ansicht entlang einer axialen Richtung;

Fig. 3: den Teileverbund nach Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht; Fig. 4: den Teileverbund nach Fig. 2; Fig. 5: den Teileverbund nach Fig. 2 bis 4 mit entlang der axialen Rich tung relativ zueinander verschobenen Teilen, in einer perspektivi schen Ansicht; und

Fig. 6: den Teileverbund nach Fig. 4 und 5 in einer Seitenansicht.

Die Fig. 1 zeigt ein aus der WO 2011/035862 Al bekanntes Verfahren zur Her stellung von Grünlingen 7, 8. Ein derartiges Verfahren zur Herstellung eines Teileverbunds 1 aus Grünlingen 7, 8, umfasst ein Pressen von pulverförmigen Werkstoffen 9 zu Grünlingen 7, 8, ein Verfahren/Bewegen der Grünlinge 7, 8 re lativ zueinander unter Ausbildung einer Presspassung und damit ein Erzeugen des Teileverbunds 1.

Das Presswerkzeug 11 umfasst eine Matrize 16, einen ersten Oberstempel 17, ei- nen zweiten Oberstempel 18, einen ersten Unterstempel 19 und einen zweiten Un terstempel 20. Gemäß Schritt A des dargestellten Verfahrens werden die Unters tempel 19, 20 in der Matrize 16 verfahren und der pulverförmige Werkstoff 9 an geordnet. In Schritt B werden die Oberstempel 17, 18 in der Matrize 16 angeord net und alle Stempel 17, 18, 19, 20 zueinander verfahren, so dass ein erster Arbeitsraum 12 und ein zweiter Arbeitsraum 13 mit voneinander separierten Werkstoffen 9 gebildet wird. In Schritt C werden die Werkstoffe 9 in den Arbeits räumen 12, 13 zur Grünlingen 7, 8 verpresst. In Schritt D werden die Grünlinge 7, 8 durch das Verfahren der Stempel 17, 18, 19, 20 miteinander gefügt. In Schritt E erfolgt das Auswerfen des durch die Grünlinge 7, 8 gebildeten Teileverbunds 1.

Die Grünlinge 7, 8 werden in einem Presswerkzeug 11 also zuerst separat ge presst, dann zusammengeführt und anschließend gefügt. Dabei werden die sepa rierten Teilmengen des pulverförmigen Werkstoffes 9 im Presswerkzeug 11 zu zwei separaten Grünlingen 7, 8 gepresst und in einem darauffolgenden Arbeits schritt in dem Presswerkzeug 11 zusammengeführt. Während des Pressens der Grünlinge 7, 8 bilden die Stempel 17, 19 des benachbarten Arbeitsraumes 12 ei nen Arbeitsraum 13 für den jeweils anderen Grünling 8. Ein in der Mitte des Pressswerkzeugs 11 angeordneter Stempel 17, 19 kann dabei einen Hohlraum in einem diese Stempel 17, 19 umgebenden zweiten Arbeitsraum 13 bilden, so dass in diesen Hohlraum der in dem ersten Arbeitsraum 12 erzeugte erste Grünling 7 während des Fügens eingeführt werden kann. Die äußeren Stempel 18, 20 bilden für den zweiten Grünling 8 den äußeren zweiten Arbeitsraum 13.

Fig. 2 zeigt einen Teileverbund 1 in einer Ansicht entlang einer axialen Richtung 6. Fig. 3 zeigt den Teileverbund 1 nach Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht. Fig. 4 zeigt den Teileverbund 1 nach Fig. 2. Fig. 5 zeigt den Teileverbund 1 nach Fig. 2 bis 4 mit entlang der axialen Richtung 6 relativ zueinander verschobenen Teilen 2, 4 in einer perspektivischen Ansicht. Fig. 6 zeigt den Teileverbund 1 nach Fig. 4 und 5 in einer Seitenansicht. Die Fig. 2 bis 6 werden im Folgenden ge meinsam beschrieben.

Der kalibrierte Teileverbund 1 umfasst ein erstes Teil 2 mit einer ersten Kontakt fläche 3 und ein zweites Teil 4 mit einer zweiten Kontaktfläche 5 sowie ein drittes Teil 21, wobei im Teileverbund 1 die Teile 2, 4, 21 einander über die Kontaktflä chen 3, 5 kontaktieren. Die Teile 2, 4, 21 sind jeweils identisch ausgeführt. Die Teile 2, 4, 21 sind gegenüber einer axialen Richtung 6 hinterschnei dungsfrei aus geführt und im kalibrierten Teileverbund 1 nur entlang der axialen Richtung 6 re lativ zueinander und dabei entlang der Kontaktflächen 3, 5 verschiebbar.

Es sind geometrische Strukturen (hier nach Art einer sogenannten Schwalben schwanzverbindung) an den Teilen 2, 4, 21 vorgesehen, die gegenüber einer radia len Richtung 22 und einer Umfangsrichtung 14 eine formschlüssige Verbindung der Teile 2, 4, 21 bewirken. Der Teileverbund 1 ist ringförmig ausgeführt, wobei jedes Teil 2, 4, 21 ein sich entlang der Umfangsrichtung 14 erstreckendes Ring segment bildet.

Im Rahmen des Verfahrens wird in Schritt aO) in einem gemeinsamen Arbeits gang und in einem gemeinsamen Presswerkzeug 11 aus dem pulverförmigen Werkstoff 9 ein erster Grünling 7 und ein zweiter Grünling 8 (sowie ein dritter Grünling) durch Verpressen erzeugt (siehe Fig. 1, Schritte A, B, C). Die drei Grünlinge 7, 8 werden zur Ausbildung des Teileverbunds 1 miteinander gefügt (siehe Fig. 1, Schritt D), so dass die Grünlinge 7, 8 (bzw. Teile 2, 4, 21) einander über die Kontaktflächen 3, 5 kontaktieren. Die so hergestellten Teile 2, 4, 21 wer den in Schritt a) als Teileverbund 1 bereitgestellt (siehe Fig. 1, Schritt E und Fig.

2 und 3).

Gemäß Schritt a) erfolgt das Bereitstellen der Teile 2, 4, 21 jeweils als Grünling 7, 8, wobei ein Grünling 7, 8 aus einem pulverförmigen Werkstoff 9 durch Verpres sen hergestellt ist. Gemäß Schritt b) erfolgt das Sintern der Teile 2, 4, 21 und das Ausbilden von stoffschlüssigen Verbindungen zwischen den Teilen 2, 4, 21 über die Kontaktflächen 3, 5 (z. B. Fig. 2 und 3). Gemäß Schritt c) erfolgt das Anord nen des Teileverbunds 1 in einem KalibrierwerkzeuglO. Gemäß Schritt d) erfolgt das relative Verschieben der Teile 2, 4, 21 zueinander entlang der axialen Rich tung 6 in dem Kalibrierwerkzeug 10 (siehe Fig. 4 bis 6; Kalibrierwerkzeugz. B. ausgestaltet gemäß Presswerkzeug 11 nach Fig. 1; in Fig. 4 bis 6 nur angedeutet). Gemäß Schritt e) erfolgt das Anordnen der Teile 2, 4, 21 zur Ausbildung des Teileverbunds 1 mit einander kontaktierenden Kontaktflächen 3, 5 in dem Kalib rierwerkzeug 10 (z. B. gemäß Fig. 2 und 3) und gemäß Schritt f) das Kalibrieren des Teileverbunds 1 durch Verpressen und Bereitstellen des kalibrierten Teilever bunds 1 (z. B. gemäß Fig. 2 und 3).

Die Kontaktflächen 3, 5 der Teile 2, 4, 21 erstrecken sich ausschließlich in Ebe nen, die parallel zur axialen Richtung 6 verlaufen. Die Teile 2, 4, 21 sind so aus geführt, dass sie entlang der axialen Richtung 6 zueinander verschiebbar sind, wo bei die Teile 2, 4, 21 über die Kontaktflächen 3, 5 aneinander gleiten. Die Teile 2, 4, 21 sind dafür hinterschnei dungsfrei ausgeführt, d. h. die Teile 2, 4, 21 sind un begrenzt zueinander entlang der axialen Richtung 6 verschiebbar.

In Schritt d) erfolgt ein relatives Verschieben der Teile 2, 4, 21 zueinander entlang der axialen Richtung 6. Die Teile 2, 4, 21 werden durch unterschiedliche Bestand teile des Kalibrierwerkzeugs 10 (z. B. durch einen oder mehrere Unterstempel 19, 20/ einen oder mehrere Oberstempel 17, 18; vgl. z. B. Fig. 1) relativ zueinander verschoben. Infolge der Verschiebung erfolgt ein Aufbrechen der in Schritt b) er zeugten Verbindungen zwischen den Kontaktflächen 3, 5 der Teile 2, 4, 21. Dabei werden die Teile 2, 4, 21 so weit entlang der axialen Richtung 6 verschoben, dass die einander kontaktierenden Kontaktflächen 3, 5 noch eine Überdeckung 23 ent lang der axialen Richtung 6 von mindestens 25 % aufweisen (siehe Fig. 4 bis 6), gegenüber einer Überdeckung 23 der Kontaktflächen 3, 5 von 100 % in der für den Teileverbund 1 vorgesehenen Anordnung (siehe Fig. 2 und 3). In Schritt e) werden die Teile 2, 4, 21 wieder (zurück-)ver schoben und insbeson dere in der durch den Teileverbund 1 vorgesehenen Anordnung zueinander positi oniert. Allerdings können sich die Anordnung der Teile 2, 4, 21 gemäß Schritt b) und Schritt e) auch voneinander unterscheiden.

In Schritt f) erfolgt das Kalibrieren der Teile 2, 4, 21 bzw. des Teileverbunds. Hier erfolgt ein Nachpressen, insbesondere zur Erhöhung der Maßhaltigkeit. Insbeson dere erfolgt dabei eine plastische Verformung der Teile 2, 4, 21 bzw. des Teile verbunds 1.

B ezugszei chenli ste

Teileverbund erstes Teil erste Kontaktfläche zweites Teil zweite Kontaktfläche axiale Richtung erster Grünling zweiter Grünling Werkstoff Kalibrierwerkzeug Presswerkzeug erster Arbeitsraum zweiter Arbeitsraum Umfangsrichtung Pressrichtung Matrize erster Oberstempel zweiter Oberstempel erster Unterstempel zweiter Unterstempel drittes Teil radiale Richtung Überdeckung