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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gussstiicken mit dichtem Gefüge.
Es ist bekannt, dass die mit der Lunkerung und Schwindung der Metalle und Legierungen zusammenhängenden Störungen des metallischen Gefüges von Gussstücken die verschiedensten Nachteile bei der Verwendung solcher Teile hervorrufen (Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften, Undichtigkeit gegenüber gespannten Gasen und Flüssigkeiten u. dgl. ). Zur Erzielung von dichten, lunker- und mikrolunkerfreien Gussstücken werden daher in der Giesserei technik zahlreiche Verfahren empfohlen, die überwiegend darauf beruhen, die während der Abkühlung und Erstarrung des flüssigen Metalls entstehende Volumenverminderung durch Speisung von besonderen"Steigern"und"verlorenen Köpfen" auszugleichen.
Die Anbringung von Steigern auf dem eigentlichen Gussstück genügt nun zwar im allgemeinen, um grössere mikroskopische Lunker zu vermeiden, versagt aber in sehr vielen Fällen, wenn ein vollkommen dichtes, also auch von mikroskopisch feinen Lunkern und Hohlräumen freies Gefüge der Gussstücke verlangt wird. Selbst dann, wenn bei"steigendem"Guss der Steiger zur Verbesserung seiner Wirksamkeit nicht mit dem auf dem Wege durch die übrige Form bereits stark abgekühlten, flüssigen Metall, sondern unmittelbar durch besondere Zuführungskanäle mit frischem Metall gefüllt wird, ist es bei stärker lunkernden Legierungen nicht möglich, in allen Teilen dichte Gussstücke zu erzeugen, da die Wirksamkeit der Steiger auf die ihnen unmittelbar benachbarten Teile des Gussstückes beschränkt ist.
Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Bewegung des flüssigen Metalls schon während der Formfüllung so zu leiten, dass die Erstarrung an den tiefsten Punkten des Gussstückes einsetzt und kontinuierlich nach oben fortschreitet, so dass jede einzelne Stelle während des ganzen Erstarrungsvorganges mit darüber befindlichem flüssigem Metall in Verbindung steht und auf diese Weise gespeist werden kann.
Zu diesem Zwecke wird erfindungsgemäss die Aufwärtsbewegung des Metalls so geleitet, dass sie nicht in der eigentlichen Gussform, sondern im wesentlichen in einem neben dieser angeordneten, nur der Füllung der Form dienenden lotrechten Kanal vor sich geht, von dem aus das flüssige Metall durch einen sich über seine ganze Länge oder wenigstens grössere Teile derselben erstreckenden Schlitz der eigentlichen Form während des Füllvorganges laufend seitlich zufliesst.
Damit die Aufwärtsbewegung des flüssigen Metalls im wesentlichen auf den Füllkanal beschränkt bleibt und nicht in der Gussform selbst stattfindet, wird es dem Füllkanal zweckmässig von unten in Richtung seiner Längsachse zugeleitet, damit Störungen beim Eintritt des Metalls in den Füllkanal, insbesondere Wirbelbewegungen, vermieden werden und die lebendige Kraft des Metalls in vollem Umfange stromrichtungfördernd ausgenutzt wird.
Im Gegensatz hiezu wird bei bekannten Verfahren, bei denen ein zu andern Zwecken angeordneter schlitzförmiger Einguss entweder von oben bei gleichzeitigem Schwenken der Gussform während der Formfüllung oder zwar von unten, aber in Richtung senkrecht zu seiner Längsachse mit flüssigem Metall gefüllt wird, der Erfolg des vorliegenden Verfahrens nicht erreicht, da das Metall dort nicht im Füllkanal, sondern in der eigentlichen Gussform hochsteigt.
Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführung des vorliegenden Verfahrens wird das flüssige Metall dem Füllkanal vermittels eines bogenförmigen Einlaufs von unten zugeführt. Auf diese Weise gelingt es, die durch das Zugiessen des Metalls aus einem Tiegel zunächst stets bedingte Abwärtsbewegung des Metalls allmählich in die hier angestrebte Aufwärtsbewegung ohne wesentliche Reibungsverluste und Wirbelbildung überzuführen. Zweckmässig ist die durch den Bogen des Eingusses bestimmte lotrechte
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Ebene senkrecht auf der Ebene des lotrechten schlitzförmigen Anschnittes anzuordnen und so das Hochsteigen des flüssigen Metalls im Füllkanal auch unter sonst ungünstigen Umständen zu gewährleisten.
Dies ist z. B. dann der Fall, wenn es aus formtechnischen Gründen nicht möglich ist, das flüssige Metall genau in der Richtung der Längsachse des Füllkanals einzuleiten. Die Anordnung des Bogeneingusses in einer Ebene senkrecht zur Ebene des lotrechten Schlitzes verhindert dann trotzdem das Einströmen des flüssigen Metalls in die Form.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung in rein schematischer Weise dargestellt, wobei Fig. 1 einen lotrechten Schnitt, Fig. 2 einen lotrechten Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 und Fig. 3 eine Draufsicht darstellt. a ist der Formkasten mit Sandfüllung, g bezeichnet die eigentliche Hohlform, t den Füllkanal, s den schlitzförmigen Anschnitt, b den bogenförmigen Einlauf, der das flüssige Metall dem Füllkanal in Richtung seiner Längsachse zuführt und e den Eingusstrichter.
Die nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten Gussstücke weisen im Vergleich zu solchen, die nach einem der bekannten Verfahren hergestellt wurden, ein erheblich dichteres Gefüge auf. So blieben Gussstücke aus einer hochprozentigen Magnesiumlegierung bei der Wasserdruckprobe bis zu einem Überdruck von 8 Atm. im ersten Falle vollständig dicht, während sie im andern Falle schon bei einem ganz geringen Überdruck stark durchlässig wurden.
Das Verfahren ist für die Herstellung von Gussstücken aus beliebigen Metallen sowohl in Sandwie in Dauerformen anwendbar.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Gussstücken mit dichtem Gefüge, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwärtsbewegung des flüssigen Metalls während der Formfüllung im wesentlichen in einem neben der eigentlichen Form angeordneten lotrechten Kanal vor sich geht, von dem aus das flüssige Metall durch einen Schlitz der eigentlichen Form laufend seitlich zufliesst.