CH665786A5 - Druckgussverfahren fuer leichtmetalle und deren legierungen. - Google Patents

Druckgussverfahren fuer leichtmetalle und deren legierungen. Download PDF

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CH665786A5
CH665786A5 CH4894/84A CH489484A CH665786A5 CH 665786 A5 CH665786 A5 CH 665786A5 CH 4894/84 A CH4894/84 A CH 4894/84A CH 489484 A CH489484 A CH 489484A CH 665786 A5 CH665786 A5 CH 665786A5
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CH
Switzerland
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die
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metals
die casting
alloys
Prior art date
Application number
CH4894/84A
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English (en)
Inventor
Johannes Dr Rer Oec Boehn
Guenter Leupold
Wolfgang Knietzsch
Guenter Koj
Alfred Nehls
Helge Suess
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Grunhain Elektromotorenwerk
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/2007Methods or apparatus for cleaning or lubricating moulds

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Druckgussverfahren für Leichtmetalle und deren Legierungen, welches vor allem bei der Herstelung von Druckgussteilen aus Aluminium, Aluminiumlegierungen und Zink angewendet wird.
Beim Druckgussverfahren werden schmelzflüssige Leichtmetalle bzw. deren Legierungen mittels Druckgussmaschinen zu entsprechenden Druckgussteilen verarbeitet. Eine der kritischsten Verfahrensstufen ist dabei die Trennung der geformten Teile von der Druckgussform. Deshalb ist es erforderlich, vor dem Einbringen des schmelzflüssigen Metalls in die Druckgussform deren Arbeitsflächen mit einem Formtrennmittel zu behandeln, um ein Anhaften des Gussmaterials zu verhindern und ein gutes Entformen der Druckgussteile zu gewährleisten.
In der einschlägigen Literatur werden eine Reihe von Verfahren beschrieben, bei welchen für die Behandlung der Druckgussformen feste, pastose oder flüssige Trennmittelkombinationen zum Einsatz gelangen. Dabei werden flüssige Trennmittel wegen der günstigen Anwendungsmöglichkeiten bevorzugt.
Als Trennsubstanzen werden hauptsächlich Graphit, Molybdän- oder Wolframdisulfid, Metallpulver u.ä. eingesetzt, welche in die entsprechenden Trägermedien wie Öle und Wasser bzw. deren Gemische u.ä. eingearbeitet werden. Allerdings besteht hierbei das nicht unbeträchtliche Problem der homogenen Verteilung der Trennsubstanzen im Trägermedium und die Herstellung stabiler Trennmitteldispersionen.
Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, diesen Nachteil zu beseitigen. Unter anderem wurden solchen Trennmittelkombinationen Metallsalze von aliphatischen Karbonsäuren und auch mehrwertige Alkohole zugesetzt, um einerseits die Stabilisierung der Trennsubstanzen in der Trennmitteldispersion zu erreichen und andererseits die Gleiteigenschaften der Formtrennmittel zu verbessern.
Auch der Zusatz weiterer Hilfsmittel und technologische Veränderungen bei der Herstellung von Formtrennmitteln führten insgesamt zu keinen befriedigenden Ergebnissen.
Im Falle der Anwendung von festen oder pastösen Formtrennmitteln oder von instabilen Trennmitteldispersionen ist die Durchführung eines automatisierten Produktionsprozesses beim Druckguss von Leichtmetallen und deren Legierungen nicht möglich.
Die Instabilität derartiger Trennmitteldispersionen führt vor allem bei den hohen Arbeitstemperaturen und bei komplizierten Gussformen zu ungleichmässiger Bedeckung der Formoberflächen und damit zu Schwierigkeiten bei der Entfernung. Gleichzeitig bilden sich durch den Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen aus den Zersetzungsprodukten verschiedener Trägermedien und Zusatzstoffe auf den Formoberflächen unerwünschte Rückstände, die zu technologischen Schwierigkeiten beim Druckgussprozess führen und erhebliche Aufwendungen bei der Instandhaltung der Gussformen erfordern.
Schliesslich erhalten die Oberflächen der Druckgussteile ein uneinheitliches Aussehen und die Beseitigung der Rückstände erfordert einen intensiven Waschprozess der Gusstei-le.
Öl- und wachshaltige Formtrennmittel besitzen weiterhin den Nachteil, dass erhebliche Probleme im Hinblick auf den Gesundheits-, Arbeits- und Brandschutz auftreten.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die dem bekannten Stand der Technik anhaftenden Mängel, insbesondere die aus den unzureichenden Trennmittelkombinationen resultierenden technologischen Probleme bei der Durchführung des Druckgussverfahrens, weitestgehend abzustellen bzw. zu beseitigen und die Voraussetzungen für eine Automatisierung des Druckgussverfahrens für Leichtmetalle und deren Legierungen zu schaffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, homogene, fest haftende und rückstandsarme Trennmittelschichten auf den Arbeitsflächen der Druckgussformen zu schaffen, welche den Anforderungen des Druckgussverfahrens für Leichtmetalle und deren Legierungen gemäss vorstehender Zielstellung entsprechen.
Die Aufgabe wird erfmdungsgemäss dadurch gelöst, dass auf die Arbeitsflächen der Druckgussformen ein Formtrennmittel aufgebracht wird, welches aus einer Kombination von wässrigen Lösungen bzw. Dispersionen aus mindestens einem Carboxylat von Metallen der I. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente und mindestens einem Carboxylat von Metallen der II. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente bzw. von Zink und einem System aus zwei- ' und dreiwertigen Alkoholen besteht.
Es hat sich weiterhin als zweckmässig herausgestellt, wenn die Carboxylate aus den Salzen von Metallen der I. und II. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente bzw. von Zink mit aliphatischen Karbonsäuren mit mehr als 10 C-Atomen bestehen.
Ferner hat sich als günstig erwiesen, wenn das System aus zwei- oder dreiwertigen Alkoholen aus Glyzerin und einem Diol besteht, wobei sich die Ethylenglykole als besonders vorteilhaft herausgestellt haben.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist das Formtrennmittel in beliebigem Verhältnis mit Wasser mischbar und wird vorzugsweise durch Aufsprühen auf die Arbeitsflächen der Druckgussformen aufgebracht, wobei durch die Wasserverdampfung eine homogene, fest haftende und rückstandsarme Trennmittelschicht erzeugt wird.
Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:
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Beispiel 1
Für den Druckguss von Reinaluminium wird eine Druckgussform aus Stahl mit einem Trennmittel folgender
Zusammensetzung eingesprüht:
Kaliumpalmitatlösung 10%ig 15 Teile
Lithiumstearatdispersion 40%ig 50 Teile
Glyzerin 10 Teile
Monoethylenglykol 15 Teile
Verdünnung mit Wasser 1 : 10
Es bildet sich eine homogene, fest haftende und klare Trennmittelschicht, die eine gute Entformung der Druckgussteile ermöglicht.
Die Rückstände auf der Druckgussform sind gering und leicht entfernbar. Die Druckgussteile weisen eine gute Oberflächenqualität auf.
Beispiel 2
Für den Druckguss einer Aluminiumlegierung GD Al-Si9Cul wird eine Druckgussform aus Stahl mit folgender T rennmittelkombination eingesprüht:
Natriumoleatlösung 10%ig 15 Teile
Calciumstearatdispersion 30%ig 50 Teile
Magnesiumoleatdispersion 30%ig 5 Teile
Glyzerin 10 Teile
Polyethylenglykol MG 200 15 Teile
Verdünnung mit Wasser 1:15
Es bildet sich ein klarer, einheitlicher und gut haftender Trennmittelfilm, der eine sehr gute Entformung der Druckgussteile ermöglicht.
Die Rückstände auf der Druckgussform sind gering, die Oberflächenqualität der Druckgussteile ist sehr gut.
Beispiel. 3
Für den Druckguss einer Aluminiumlegierung GD Al-SilOMg wird für das Einsprühen der Druckgussform folgende Trennmittelkombination verwendet:
Kaliumoleatlösung 10%ig 15 Teile
Calciumstearatdispersion 50%ig 50 Teile
Glyzerin 3 Teile
Triglykol 5 Teile
Verdünnung mit Wasser 1 : 20
Es bildet sich eine klare, gut haftende und homogene Trennmittelschicht. Eine ausgezeichnete Entformung der Druckgussteile ist auch im Dauerbetrieb gewährleistet.
Die Rückstandsbildung auf der Form ist minimal, die Druckgussteile weisen eine qualitativ sehr gute Oberfläche auf.
Beispiel 4
Für den Druckguss von Reinzink wird eine Druckgussform mit einem Trennmittel folgender Zusammensetzung eingesprüht:
Natriumstearatlösung 10%ig 60 Teile
Zinkmyristatdispersion 40%ig 20 Teile
Glyzerin 5 Teile
Butylglykol 10 Teile
Verdünnung mit Wasser 1: 30
Der einheitliche, klare und fest haftende Trennmittelfilm gewährleistet eine gute Entformung der Druckgussteile.
Bei geringen und leicht entfernbaren Rückständen zeigen die Gussteile eine gute Oberflächenqualität.
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Claims (4)

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1. Druckgussverfahren für Leichtmetalle und deren Legierungen, bei dem auf die Arbeitsflächen der Druckgussformen ein Formtrennmittel aufgebracht wird, welches Metallsalze von aliphatischen Karbonsäuren und mehrwertige Alkohole enthält, dadurch gekennzeichnet, dass als Formtrennmittel eine Kombination aus den wässrigen Lösungen bzw. Dispersionen von mindestens einem Carboxylat von Metallen der I. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente und mindestens einem Carboxylat von Metallen der II. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente bzw. von Zink und einem System aus zwei- und dreiwertigen Alkoholen verwendet wird.
2. Druckgussverfahren für Leichtmetalle und deren Legierungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Carboxylate aus den Salzen von Metallen der I. und II. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente bzw. von Zink mit aliphatischen Karbonsäuren mit mehr als 10 C-Atomen bestehen.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Druckgussverfahren für Leichtmetalle und deren Legierungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System aus zwei- und dreiwertigen Alkoholen aus Glyzerin und einem Diol, vorzugsweise einem Ethylenglykol, besteht.
4. Druckgussverfahren für Leichtmetalle und deren Legierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formtrennmittel in beliebigem Verhältnis mit Wasser mischbar ist und vorzugsweise durch Aufsprühen auf die Formoberflächen aufgebracht wird.
CH4894/84A 1983-12-23 1984-10-12 Druckgussverfahren fuer leichtmetalle und deren legierungen. CH665786A5 (de)

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