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Verfahren zur HprstelluBg von Gtussstiieken.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Gussstücken durch Schleuderguss.
Es ist bereits bekannt, entweder beim Schmelzen oder beim Giessen von Metallen eine Schutzatmosphäre aus indifferentem Gas vorzusehen. War die Gussform vor dem Giessen mit Schutzgas gefüllt, SO" ar bei denen bekannten Verfahren keine Vorsorge getroffen, dass das Schutzgas nicht zu früh entwich.
Erstarrte das Gussstuck nicht augenblicklich, so trat Oxydbildung ein. Meistens wurde schon auf dem Wege von der Schmelzstelle zur Form oxydiertes Metall vergossen.
Diese tbelstände werden gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass das zu giessende Metall in einer Schutzatmosphäre geschmolzen wird und dass das flüssige Metall, ohne dass es aus der Schutzatmosphäre entfernt wird, in die ebenfalls mit Schutzgas angefiillte Form geschleudert wird. Hiedurch ergibt sieh ein vollkommen oxydfreier Guss. Das Verfahren sei an einem Ausführungsbeispiel erläutert :
Fig. 1 stellt die wesentlichen Teile einer elektrisch beheizten Gussschleuder dar. Der elektrische Sehleuderofen ist um die vertikal feststehende Achse 2-2 drehbar.. ? ist ein Gegengewicht. Fig. 2 zeigt den elektrischen Sehleuderofen in grösserem Massstabe.
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Die Benutzung der elektrischen Gussschleuder geschieht in der Weise, dass das Gussgut 4 zunächst geschmolzen wird. während die Gussschleuder sich noch in Ruhe befindet. Nachdem das Metall 4 geschmolzen ist, wird die Gussschleuder um die feststehende Achse 2-2 gedreht. Durch die hiebei entstehende Zentrifugalkraft wird das fliissige Gulssgut 4 durch den Gusskanal 8 in die Hohlform 7 geschleudert.
Bei diesem bekannten Verfahren lässt sieh eine Oxydation des Gussgutes nicht vermeiden, da Luftsauerstoff in dem elektrischen Schleuderofen vorhanden ist und da ausserdem die Möglichkeit besteht, dass durch kleinste Risse und Fugen Luft in den Schleuderofen eindringen kann.
Der Anmelder hat erkannt, dass noch andere Störungen durch die Oxydation erfolgen, welche die Güte des Gusses beeinträchtigen können. So ist die Hohlform 7 nicht frei von Oxyden. Zum Herstellen der Hohlform 7 benutzt man meistenteils keramische Einbettungsmassen. Dieselben werden aber schon durch die kleinsten Mengen von Metalloxyden stark beeinflusst. Die Einbettungsmasse wird durch Metalloxyde verfärbt, rissig und vielfach zersprengt und zerfressen. Die elektrischen Heizkörper werden durch den Luftsauerstoff bzw. durch die Metalloxyde zerstört. Die Wandungen des Schleuderofens werden durch die Metalloxyde zerfressen.
Alle diese Übelstände werden beseitigt, wenn das Schmelzen und Vergiessen des Gussgutes in einem Raume vorgenommen wird, der mit einer Schutzatmosphäre aus indifferentem Gas erfüllt ist, z. B. mit Stickstoff, Wasserstoff u. dgl., und wenn Fürsorge getroffen ist, dass auch die Hohlform 7 und der Gusskanal 8 mit dieser Schutzatmosphäre erfiillt sind.
Die technische Lösung dieses Problems geschieht in der folgenden Weise :
An einer geeigneten Stelle des Schleuderofens wird ein Rohr aus feuerbeständigem Material 11 angebracht, das ausserhalb des Bereiches der Wärmestrahlung des Ofens in ein Zuleitungsrohr aus
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elastischem Material ? übergeht. Das Zuleitungsrohr 12 kann die Schwingungen des SeMeuderofens j ! mitmachen. Bei 13 ist das Zuleitungsrohr 12 auf der Drehachse 2 konzentrisch und drehbar so angeordnet, dass beim Schleudern des Giessofens das Zuleitungsrohr 12 sieh mitdreht und dass durch die Drehung die Zuleitung des Schutzgases nicht unterbrochen wird. An geeigneter Stelle, z. B. bei 14, ist in die Zuleitung ein Druckanzeiger 15 eingebaut.
Das Schmelzen und Vergiessen des Gussgutes geschieht nach dem neuen Verfahren in der folgenden Weise :
Nachdem der Schleuderofen 1 luftdicht verschlossen ist, wird das Schutzgas durch die Zuleitung M
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zugeleitete Schutzgas verdrängt bzw. so verdünnt, dass er unschädlich wird. Alsdann erfolgt das Schmelzen und das Vergiessen des Gussgutes. Auch während dieser Verrichtungen bleibt die Zufuhrung des Schutzgases in den Ofen dauernd bestehen. Das Gussgut bleibt unter der Einwirkung der Schutzatmosphäre, bis es vollständig erkaltet ist.
Der Luftsauerstoff, der beim Beginn der Erhitzung noch im Schleuderofen 1 vorhanden ist, kann
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verbrennende Substanz verzehrt dann den noch im Ofen 1 vorhandenen Luftsauerstoff. Übrigbleibende Reste der verbrennenden Substanz werden bei der nun folgenden Erhitzung verkohlt und verdampft und bilden auf diese Weise eine Schutzatmosphäre. Eine Explosion kann nicht stattfinden, da ein
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kann. Die Entzündung der verbrennbaren Substanz kann auch nach dem Verschliessen des Deekels 9 auf elektrischem Wege erfolgen. Es können in dem Schleuder ofen 1 oder in der Einbettungsmasse Substanzen untergebracht werden, die bei der Erhitzung des Schleuderofens 1 eine Sehutzatmosphäre entwickeln. An Stelle des Gegengewichtes 3 kann ein zweiter Schleuderofen von dem Gewicht des
Schleuderofens 1 angebracht werden.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Schleuderguss unter Verwendung einer Schutzatmosphäre auszuführen. Diese Vorschläge fÜhrten jedoch zu keinem Erfolg, da keinerlei Fürsorge getroffen war, dass die Schutzatmosphäre nicht zu frühzeitig aus der Hohlform entweicht, und da ferner bei diesen Vorschlägen auch keine Vorriehtung vorhanden war, den Zutritt des Luftsauerstoffes zu verhindern.
Auch war nicht für eine dauernde Aufrechterhaltung der Schutzatmosphäre bis zur Erkaltung des Gussstückes gesorgt.
Noch auf einen andern wesentlichen Gesichtspunkt muss hingewiesen werden, der für die Erreichung eines oxydfreien Gusses äusserst wichtig ist und der bei den früheren Versuchen nicht beachtet wurde :
Es war bei den bekannten Vorrichtungen keinerlei Fürsorge getroffen, damit das Metall nicht bereits während des Schmelzens oxydiert, also ehe es in die Hohlfonn 7 hineingegossen wird. Es wurde daher bei den bisherigen Methoden bereits oxydiertes Metall in eine mit Schutzgas gefüllte Form gegossen.
Durch das Verfahren der Erfindung lässt sich ein absolut oxydationsfreier Guss erzielen. Dies bedeutet einen grossen Fortschritt, da es jetzt möglich ist, Metalle zu vergiessen, die sich sonst durch die Erhitzung chemisch leicht zersetzen und sich deshalb als Legierungen nicht vergiessen lassen, so z. B.
Chrom-Nickelstahl oder Aluminiumverbindungen, wie Duraluminium, Elektron, Lautal u. dgl.
Nach dem beschriebenen neuen Verfahren können nicht nur Metalle, sondern auch keramische Massen vergossen werden, insofern sie schmelzbar sind und in flüssiggiessbaren Zustand gebracht werden können. Dies bedeutet einen grossen Fortschritt, da bekanntlich keramische Massen durch Metalloxyde stark verfärbt und schnell zersetzt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Gussstucken durch Schleuderguss unter Verwendung einer Schutzatmosphäre aus indifferentem Gas, dadurch gekennzeichnet, dass Metall oder eine schmelzbare
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und in die ebenfalls indifferentes Gas enthaltende Gussform derart geschleudert wird, dass die flüssige Masse auch auf dem Wege vom Schmelzraum zur Gussform von der Schutzatmosphäre umgeben ist.