CN101133260A - 平衡重物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种由锌基合金制成的平衡重物(1)，该锌基合金除了锌之外包含在0.01重量％到5.0重量％之间的铝、在0.01重量％到1.2重量％之间的铜，在0.0005重量％到0.06重量％之间的镁、在0.0001重量％到0.2重量％之间的硅、在0.0005重量％到0.005重量％之间的钛和在0.0001重量％到0.005重量％之间的硼。
Description
技术领域
本发明涉及一种由锌基合金制成的平衡重物，该锌基合金除了锌之外，相应用重量百分比表述范围的上下限，包含在0.01％到5.0％之间的铝和在0.01％到1.2％之间的铜，一种带有一个金属重物主体的平衡重物，该重物主体具有一个可贴靠在轮辋的轮辋边缘上的背面和一个在装配好的情况下可见的正面以及一个具有至少近似U形的横截面的固定夹，以及一种用于制造平衡重物的方法，根据该方法各个金属合金组成部分必要时至少部分作为预合金地互相混合和熔化。
背景技术
用于补偿不平衡的平衡重物例如在汽车车轮中大部分通常由铅或铅合金构成，因为该材料由于其韧性可极其容易形状适配，并且从而也可以简单地通过锤击在装配过程中适配轮辋即轮辋边缘的圆形部。这种平衡重物可以有各种不同的重量，例如从5g直至大约总计100g的区间内，以便能尽可能精确地消除不平衡问题，所述不平衡问题例如由于轮胎不同的磨损或者由于轮辋的损坏而出现。
铅众所周知是极其有毒的，以至于借此由于加强废品回收利用的必要性在废品回收利用时出现问题，或者出于环保原因铅排放当然也是不希望的。出于所述原因在欧盟内部由欧洲议会起草一份关于废旧汽车的指导准则(EP-CONS 36271/00)，在该指导准则内§2a要求，“各成员国确保在2003年7月1日以后投入交通的汽车的材料和构件不含有铅、汞、镉或六价铬...”。
因此也必须把平衡重物内的铅的份额减少到最低限度或降低到零。
由现有技术已经已知各种各样的用于平衡重物的合金，所述合金不是建立在铅基础上。例如DE 200 12 590 U1描述了一种平衡重物，该平衡重物的特征在于使用纯净形式的锌或将其作为主要合金成分。该合金可以具有少于10重量％的铝份额和少于5重量％的铜份额。此外使用一个固定弹簧作为轮辋边缘上的固定件，该固定弹簧铸入到平衡重物内。
此外由US 2004/00007912 A1已知一种平衡重物，该平衡重物同样建立在带有少于0.006％的铅、最多4重量％的铝和最多0.04重量％的镁的锌基合金或纯锌的基础上。这种合金在Zamak的说明书中是已知的。
US 2003/0197421 A1也描述了一种由锌或一种带有最低份额39.5重量％的锌、最多直至50重量％的锡、直至5重量％的铜以及直至5％的铝的锌基合金制成的平衡重物。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种平衡重物，该平衡重物解决上述问题。此外本发明的分目的是改进该平衡重物在轮辋边缘上的固定。
所述目的通过如下方式解决，即此外同样相应用重量百分比表述范围的上下限，锌基合金加入在0.0005％到0.06％之间的镁、在0.0001％到0.2％之间的硅、在0.0005％到0.005％之间的钛、在0.0001％到0.005％之间的硼、必要时在0.0001％到0.2％之间的铬、必要时至少一种在包括铁、锡和镍的组中的元素以及必要时至少一种在包括锰、铟、砷、铋、钪、铌、锆、钙、铈的组中的总计最多为5重量％的元素，其中铁的份额在0.0001％到0.01％的范围内选择，锡和/或镍的份额在0.0001％到0.01％的范围内选择，并且带有通常由制造引起的杂质的锌构成剩余部分；以及所述目的独立地通过一种平衡重物解决，在该平衡重物中背面在横截面内观察至少部分凸出地弯曲，具有为了把固定夹三点支承在轮辋边缘上的、在上限为15mm下限为5mm的范围内选择的曲率半径；以及所述目的还独立地通过一种方法解决，其中各合金组成部分的熔液用一个气动的活塞式压铸机进入到一个具有平衡重物的轮廓的成形穴腔(Formnest)的模具内，并且在推出前在该模具内凝固。
在此有利的是，按本发明使用一种锌基合金，该锌基合金可以在一种气动的喷射铸造设备上加工。因此可以提供一种较紧密的合金，该合金与迄今使用的用于平衡重物的锌基合金相比即使在没有保护涂层的情况仍能具有较好的腐蚀性能。因此此外能进行更加恒定的铸造，由此也可以改进方法的经济性。此外有利的是，由于平衡重物的背面的特别的曲率半径相对于由现有技术已知的两点支承通过三点支承改进了在轮辋边缘上附着性，由此降低了在汽车运行期间平衡重物脱落的危险。
通过添加铝尤其是按权利要求2的份额，降低锌基合金的脆性，或者提高锌基合金的韧性以及熔点，由此改进锌基合金的可加工性。然而由于形成缩孔的危险应该避免太高的份额。
通过添加铜尤其是按权利要求3的份额，又能降低锌的脆性，并且能提高强度和流动性，由此同样能对平衡重物的处理和加工起积极的作用。然而太高的铜份额对流动性起负面作用。
通过铝和铜的同时存在能使合金变硬并且由于偏析过程细化晶粒。此外能改进平衡重物的机械性能。
给用于按本发明的平衡重物的锌基合金添加镁尤其是按权利要求4的份额同样也能改进锌基合金的稳定性并且降低合金的延展性。因此此外可能的是，至少几乎能防止可能由于在锌内的杂质引起的选择性的腐蚀，或者由此在同时避免由于腐蚀过早损坏平衡重物的情况下，也可以添加这种促进腐蚀的元素，例如铋或锡，以便相应改变锌基合金的特性。通过添加镁同样能改进平衡重物的耐老化性。
给锌基合金添加硅尤其是按权利要求5的份额能析出Mg2Si相，由此可以提高锌基合金的硬度。此外同时添加镁和硅的优点是精细的Mg2Si析出(Ausscheidung)。
添加钛尤其是按权利要求6的份额同样一方面能提高合金的流动性，以及另一方面能提高制成的平衡重物的抗拉强度。因此其中在制造方法方面能如下实现优点，即必要时在制成的平衡重物出模后由于改进了的流动性可以不用进行附加的去毛刺。此外钛通过Al3Ti析出而产生细化晶粒。对于过多的钛的负面特性可以通过添加铜或镍来补偿。
也能给锌基合金添加硼尤其是按权利要求7的份额，该硼同样起到晶粒细化的作用，其中特别有利的是，硼与钛一起添加到锌基合金内，尤其是具有过量的钛。
通过添加铬尤其是按权利要求8的份额同样能影响锌基合金的粒度，尤其是在添加镁和/或硅的情况下。铬在此以精细弥散的(feindispers)相析出。
此外锌基合金存在添加铁的可能性，尤其是按权利要求9的份额，由此同样能改进组织结构，并且从而能改进锌基合金的可加工性。因此此外能改进防腐蚀性，并且能获得均匀的层厚。因此同样可以影响合金的延展性。
此外能给锌基合金添加锡，尤其是按权利要求10的份额，以便改进机械特性，其中在此应该避免过多的添加，并且从而避免粒间的(intergranular)腐蚀。
通过添加镍尤其是按权利要求11的份额，尤其是在同时添加铁的情况下，可以改变硬度以及延展性和膨胀系数。
此外锌基合金可以添加至少一种在包括锰、铟、砷、铋、钪、铌、锆、钙、铈的组中选择的元素，尤其是按权利要求12的份额，以便例如改进锌基合金的流动性或者也用于细化晶粒。因此此外也能改变电解特性并且从而在一定程度上改变锌基合金的腐蚀性，以便阻止在使用平衡重物期间可能的腐蚀作用。一部分通过给锌基合金添加这些元素的至少一中与其他元素互相作用产生特别的优点，例如铟改进同样包含铜的锌基合金的时效硬化。通过添加铋由于铋的膨胀在冷却时能补偿可能出现的收缩，由此可以提高平衡重物的尺寸稳定性。钪、铌以及锆可以通过晶粒细化对锌基合金的组织起积极的作用。通过添加钙可以改进锌基合金的机械特性。
背面的曲率半径可以在下限为7.5mm优选9mm并且上限为12.5mm优选11mm的范围内选择，或者为10.5mm，以便平衡重物或固定夹能较好地与轮辋边缘的曲率相适配。
此外可能的是，固定夹在其端部区域内的半径在下限为6mm优选7mm尤其是8mm并且上限为12mm优选11mm尤其是10mm的范围内选择，和/或在基部与臂之间的区域内的半径在下限为2mm优选2.5mm尤其是3mm并且上限为5mm优选4.5mm尤其是4mm的范围内选择，和/或固定夹的在基部与臂之间的过渡区域内的半径在下限为1mm优选1.5mm尤其是2mm并且上限为4mm优选3.5mm尤其是3mm的范围内选择，和/或臂的长度在下限为7mm至1cm的范围内选择例如为9.5mm和8.5mm，和/或固定夹的宽度在下限为5mm优选5.5mm尤其是6mm并且上限为9mm优选8.5mm尤其是8mm的范围内选择，由此此外能改进三点支承并且从而能改进平衡重物在轮辋边缘上的固定。
此外有利的是，按本发明的平衡重物的一种实施方案，固定夹铸入到重物主体内，其中按一种实施方案为此可以规定，平衡重物的正面在固定夹下方至少部分向外弯曲，以便在固定夹区域内本身提供更多的包围固定夹的材料，以便由此能改进固定夹的拔出强度，由此在轮胎上使用时能降低平衡重物脱落的危险。
按本发明的一种用于制造平衡重物的方法的实施方案规定，在熔液进入到成形穴腔前放入一个U形固定夹，以便在平衡重物成形时完成该平衡重物的装配。
在此有利地背面在横截面内观察至少部分凸出地弯曲，具有为了把重物主体三点支承在轮辋边缘上的、在上限为15mm下限为5mm的范围内选择的曲率半径，因为由此能改进制成的平衡重物在轮辋边缘上的附着性。
最后按进一步拓展可能的是，用一个在一个上限为8bar下限为3bar的范围内选择的压力加载气动活塞式压铸机的活塞，和/或熔液在一个温度下进入，该温度在一个上限为480℃下限为400℃的范围内选择，由此能改进制造方法的经济性以及此外在密度等方面能改进合金特性。
附图说明
为了较好地理解本发明借助于下面的附图详细解释本发明。
在此示出相应示意的简化视图：
图1按本发明的平衡重物的透视图；
图2按图1的平衡重物的对应于图1中的线A-A剖开的侧视图；
图3按图1的按本发明的平衡重物的俯视图。
具体实施方式
首先指出，在不同描述的实施方式中，相同的零件设有相同的附图标记或相同的构件名称，其中包含在总体描述中的公开内容可以按意义转换到带有相同附图标记或相同构件名称的相同零件。在描述中提到的位置的说明，例如上面、下面、侧面等与直接描述及示出的附图有关，并且在改变位置时按意义转换到新的位置。此外由示出和描述的不同的实施例构成的各个特征或特征组合也可以是本身独立的、有独创性的或按本发明的解决方案。
图1至3示出一种按本发明的平衡重物1的示意的简化视图。该平衡重物1包括一个金属的重物主体2，该重物主体优选设计成实心的。
较好地如图2所示，一个固定夹3可以与所述重物主体2连接。固定夹3至少具有一个近似U形的带有两个臂4、5的形状。所述固定夹3连接成使臂4至少部分嵌入到重物主体2内，以便该臂优选全面地被重物主体2的金属材料包围。在此可能的是，在固定夹3的臂4内设有未示出的空隙，以便重物主体2的材料在熔化冶金地制造平衡重物1时可以流入到所述的空隙内，以便借此实现固定夹3在重物主体2内的改进的“紧紧抓住”。
通常固定夹3由钢制成，并且例如构成为钢弹簧。这一方面能使固定夹3具有一个一定的固有刚度，以便在把平衡重物1装在车轮的轮辋的轮辋边缘上时所述固定夹3至少部分包围轮辋边缘，并且从而能牢固地固定在轮辋上。为此固定夹3的自由臂5被推到轮辋边缘上，并且必要时用锤击牢固有拉紧地推到所述轮辋边缘上。此外固定夹3的固有刚度在此使平衡重物1只能困难地再从轮辋上去除，例如由于作用到所述平衡重物1的意外的冲击。此外在此有利的是，固定夹3设计成带有预紧力的固定弹簧，该固定弹簧能牢固地支承在轮辋边缘上。
此外固定夹3可以具有一个空隙6，尤其是在自由臂5或U形型材的基部上，尤其是如图3所示，以便可以用一个合适的工具在需要时再从轮辋边缘上去除平衡重物1。
代替钢当然可能的是，由其他的材料构成固定夹3，所述材料有类似于钢的特性或者至少保证在把平衡重物1装在轮辋边缘上后将其牢固地支承在该轮辋边缘上。
所述的平衡重物1的原则上的结构已经由现有技术已知，这样在此其他的探讨成为多余的，并且例如只要参阅DE 101 02 321 A1。
重物主体2原则上可以具有任意形状，因为该重物主体的唯一目的是“提供”用于消除不平衡的重量。然而在此应该确保，如已知的那样，重物主体2至少部分贴靠在轮辋上。
按根据图1至3的实施例，重物主体2具有一个长形的带有一个重物主体长度7的形状。重物主体2有一个可贴靠到在轮辋的轮辋边缘上的背面8和一个在装配好的情况下可见的正面9。背面8尤其是如图2所示在所示的实施例中是弯曲的，其中曲率设计成使重物主体在装配好的情况下至少在三个点上支承在轮辋上。换句话说，背面8具有凸出的圆弧形的走向。正面9可以任意地构成，并且例如也可以用于安装重物主体的相应重量的识别件。
可能有利的是，正面9至少在固定夹3嵌入到重物主体2内的区域10内设有一个突起11，以便至少在该区域10内提供重物主体2的材料的较大的体积用于把固定夹3固定到重物主体2内。
此外如图1所示，重物主体2的上边缘12同样设计成弯曲的，以便平衡重物1在装配好的情况下尽可能紧密地贴靠到轮辋的轮辋边缘上。
按本发明背面8至少部分区域具有一个曲率半径13，该曲率半径在上限为15mm下限为5mm的范围内选择。通过所述的特别的曲率半径13实现固定夹3以三点支承的方式支承在轮辋上，由此可以提高平衡重物1从轮辋上拔出的强度。因此考虑这种情况，轮辋边缘的尺寸设计始终是较小的，以便减小用于传统的两点支承的表面，并且从而减小可能的用于摩擦连接(Reibschluβ)的表面。由于背面8的按本发明的“平的”曲率半径13，带有平衡重物1的轮辋可以用在更宽的范围内，以便能减小形状多样性并且从而也降低平衡重物的成本。因此也能简化在用户也就是例如在车间内的仓储管理。固定夹3为此在固定夹3的自由臂的端部区域内的下面的边缘区域内的点14、在固定夹3的中间弯曲区域内的点15以及在固定夹3从重物主体2出来的出口区域内的点16上支承在轮辋上，如图2所示。
此外背面8的曲率半径13可以在下限为7.5mm优选9mm并且上限为12.5mm优选11mm的范围内选择。背面8的曲率半径13尤其可以为10.5mm。
固定夹3优选这样装入到重物主体2内，以便它用其臂4或与其连接的至少近似U形的基部在点16的区域内从重物主体2出来，其中臂4设置在重物主体2内。此外该固定夹这样设置在重物主体2内，尤其如图2的横截面图所示，以便能进行所述的三点支承。
虽然固定夹3的臂4在按图2的实施例中示出为直线的，但是该固定夹当然同样可以是曲线的，例如当为了能简化固定夹的制造方法时或者当为了固定夹3在重物主体2内获得较好的固定时。
此外固定夹3嵌入或埋入到重物主体2内，以便最外侧的点14与重物主体2的背面8之间的距离19的值使在平衡重物1同时三点支承在轮辋边缘上时能推到轮辋边缘上。
固定夹3可以具有不同曲率半径。在端部区域20内的半径的值在下限为6mm优选7mm尤其是8mm并且上限为12mm优选11mm尤其是10mm的范围内选择。该半径尤其可以为9mm。
此外在中间区域22内也就是在臂5的端部区域内或臂5过渡到U形固定夹3的基部的过渡区域内的半径21在下限为2mm优选2.5mm尤其是3mm并且上限为5mm优选4.5mm尤其是4mm的数值范围内选择。该半径21的值可以是3.5mm。
在基部与固定夹3的另外的臂4之间的过渡区域23内的半径24的值在下限为1mm优选1.5mm尤其是2mm并且上限为4mm优选3.5mm尤其是3mm的范围内选择。该半径24的值可以是2.5mm。
两个臂4和5的长度可以在7mm至1cm的范围内选择，例如臂4的长度大约是9.5mm，而臂5的长度大约是8.5mm。
此外固定夹3的宽度25可以在下限为5mm优选5.5mm尤其是6mm并且上限为9mm优选8.5mm尤其是8mm的范围内选择。该宽度25的值例如可以是7mm。
必须指出的是，不能将在说明书中给出的数值或数值范围理解成于不能超过或低于相应的界限的数值。换句话说，必要时用在所述范围外的数值也可以实现相同或类似的效果，因此本说明书的总体教导一起包括这些范围。
此外有利的是，重物主体2的上边缘17凸出地尤其是至少部分与轮辋边缘的曲率半径相适配地弯曲，具有例如190mm的曲率半径18。
此外可能的是，固定夹3在需要时设有阻蚀或防腐蚀的涂层，例如漆涂层或塑料涂层，或者也可以涂覆一层塑料粉末涂层，以便防止平衡重物的金属与轮辋之间形成电位差并且从而防止腐蚀作用。当然所述涂层不仅可以施加在固定夹3上面，而且需要时可以施加在整个平衡重物1上。但是用这样的涂层也可以给平衡重物1赋予不同的外观，当平衡重物1的用户希望该平衡重物用于某些使用目的或用于不同轮辋类型时。
按本发明平衡重物1由一种锌基合金构成，此外该锌基合金如已经提到过的除了锌外可以包含铝、铜、镁、硅、钛、硼和必要时的铬(除了Cr VI外)、必要时至少一种在包括铁、锡和镍的组中的元素以及必要时至少一中在包括锰、铟、砷、铋、钪、铌、锆、钙或铈的组中的元素，其中带有通常由制造引起的杂质的锌构成剩余部分。在此可能的是，使用纯锌或高纯锌作为锌，同样可能的是，使用带有一定杂质的回收利用的锌，然而所述杂质应该事先详细说明，以便避免超过加入的元素量。
为此表1示出相应成分的相应可能的范围，其中数字说明相应理解为范围的下限或上限，并且关于制成的锌基合金以重量百分比表述。表1在栏1内示出相应的元素，栏2内是由申请人在发明框架内确定的按本发明的范围，在该范围可以添加相应元素，栏3至5是相应优选范围。
表1：合金成分的数量范围
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Al | 0.01-5 | 0.85-4.5 | 1.1-3.9 | 1.75-3.25 |
| Cu | 0.01-1.2 | 0.3-1 | 0.55-0.95 | 0.75-0.85 |
| Mg | 0.0005-0.06 | 0.001-0.03 | 0.005-0.01 | 0.0075-0.0085 |
| Si | 0.001-0.2 | 0.003-0.03 | 0.0045-0.012 | 0.0075-0.0083 |
| Ti | 0.0005-0.005 | 0.00081-0.0045 | 0.00095-0.003 | 0.0011-0.002 |
| B | 0.0001-0.005 | 0.00015-0.0003 | 0.00016-0.00025 | 0.00017-0.0002 |
| Cr | 0.0001-0.2 | 0.00022-0.0045 | 0.0009-0.0032 | 0.0011-0.002 |
| Fe | 0.001-0.01 | 0.0015-0.009 | 0.0022-0.0075 | 0.004-0.006 |
| Sn | 0.0001-0.01 | 0.0005-0.009 | 0.00093-0.0075 | 0.002-0.006 |
| Ni | 0.0001-0.01 | 0.0004-0.0092 | 0.0008-0.0052 | 0.0003-0.002 |
| Mn | 直至5 | 0.01-3.25 | 0.05-2.15 | 0.075-1.11 |
| In | 直至5 | 0.01-3.25 | 0.05-2.15 | 0.075-1.11 |
| Bi | 直至5 | 0.01-3.25 | 0.05-2.15 | 0.075-1.11 |
| Si | 直至5 | 0.01-3.25 | 0.05-2.15 | 0.075-1.11 |
| Nb | 直至5 | 0.01-3.25 | 0.05-2.15 | 0.075-1.11 |
| Zr | 直至5 | 0.01-3.25 | 0.05-2.15 | 0.075-1.11 |
| Ca | 直至5 | 0.01-3.25 | 0.05-2.15 | 0.075-1.11 |
| Ce | 直至5 | 0.01-3.25 | 0.05-2.15 | 0.075-1.11 |
此外在下面的表2中列出由申请人在发明框架内制造的合金成分。
表2：按本发明的一些锌基合金的成分
| Al | Cu | Mg | Si | Ti | B | Cr | Fe | Sn | |
| 1 | 2.4 | 1.15 | 0.06 | 0.0083 | 0.0008 | 0.0002 | 0.002 | - | 0.006 |
| 2 | 1.9 | 0.95 | 0.0077 | 0.004 | 0.004 | 0.004 | 0.1 | - | 0.008 |
| 3 | 2.2 | 0.08 | 0.001 | 0.1 | 0.005 | 0.0002 | 0.007 | 0.006 | - |
| 4 | 3.1 | 0.85 | 0.0009 | 0.004 | 0.001 | 0.00015 | 0.0032 | 0.007 | - |
| 5 | 1.4 | 0.55 | 0.0085 | 0.02 | 0.003 | 0.004 | 0.0045 | 0.003 | 0.0005 |
| 6 | 1.65 | 1.1 | 0.01 | 0.0075 | 0.0045 | 0.003 | 0.00022 | - | - |
| 7 | 2.12 | 0.99 | 0.001 | 0.01 | 0.002 | 0.0002 | 0.002 | 0.004 | 0.002 |
| 8 | 1.75 | 0.3 | 0.0008 | 0.006 | 0.0009 | 0.00017 | 0.002 | 0.0017 | 0.00093 |
| 9 | 3.25 | 0.04 | 0.003 | 0.03 | 0.0012 | 0.00015 | 0.001 | 0.01 | 0.0009 |
| 10 | 1.1 | 1.25 | 0.007 | 0.0045 | 0.001 | 0.0003 | 0.0009 | 0.0015 | 0.0008 |
| 11 | 3.9 | 0.75 | 0.008 | 0.008 | 0.00075 | 0.0025 | 0.0003 | 0.005 | 0.007 |
| 12 | 0.05 | 0.63 | 0.04 | 0.1 | 0.004 | 0.001 | 0.004 | 0.004 | 0.002 |
| 13 | 0.07 | 0.42 | 0.005 | 0.005 | 0.002 | 0.0004 | 0.0045 | 0.008 | 0.0002 |
| 14 | 4.04 | 0.81 | 0.001 | 0.01 | 0.003 | 0.0002 | 0.002 | 0.006 | 0.006 |
| 15 | 3.25 | 0.9 | 0.002 | 0.06 | 0.0005 | 0.00016 | 0.0011 | 0.0015 | 0.001 |
| 16 | 1.62 | 1.5 | 0.0009 | 0.007 | 0.0011 | 0.00025 | 0.001 | 0.002 | 0.003 |
| 17 | 1.5 | 1.2 | 0.0075 | 0.012 | 0.0009 | 0.00017 | 0.003 | 0.0074 | 0.0095 |
| 18 | 2.4 | 0.65 | 0.005 | 0.01 | 0.0012 | 0.0001 | 0.00022 | 0.07 | 0.0006 |
| 19 | 2.7 | 0.55 | 0.04 | 0.008 | 0.004 | 0.0012 | 0.00018 | 0.001 | 0.00075 |
| 20 | 0.09 | 0.90 | 0.009 | 0.08 | 0.0035 | 0.0009 | 0.00019 | 0.009 | 0.003 |
表2续
| Ni | Mn | In | As | Bi | Sc | Nb | Zr | Ca | Ce | Zn | |
| 1 | 0.002 | 0.01 | - | - | - | - | - | - | 0.075 | - | 剩余 |
| 2 | 0.003 | - | 0.025 | 0.35 | 0.075 | - | - | 0.45 | - | 0.7 | 剩余 |
| 3 | 0.0001 | 3.1 | 0.074 | - | - | - | - | - | - | - | 剩余 |
| 4 | 0.008 | - | - | - | - | 4.1 | - | - | - | - | 剩余 |
| 5 | 0.01 | - | - | - | - | - | 3.2 | 1.1 | - | - | 剩余 |
| 6 | - | - | - | - | - | 0.075 | - | - | 2.3 | - | 剩余 |
| 7 | 0.002 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 剩余 |
| 8 | 0.0054 | - | - | - | - | - | - | - | - | 3.4 | 剩余 |
| 9 | - | - | 0.05 | 0.09 | - | - | - | 2.15 | - | - | 剩余 |
| 10 | 0.0005 | 2.1 | - | 0.001 | 0.05 | - | - | - | 0.075 | - | 剩余 |
| 11 | - | - | - | - | 0.001 | - | 1.1 | - | - | 0.75 | 剩余 |
| 12 | 0.007 | - | - | - | - | 3.45 | 0.05 | 0.01 | - | - | 剩余 |
| 13 | - | 1.11 | - | 0.01 | - | - | 3.25 | - | - | - | 剩余 |
| 14 | 0.002 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 剩余 |
| 15 | 0.0001 | - | 1.0 | - | - | 0.017 | 0.06 | 0.075 | 1.2 | - | 剩余 |
| 16 | 0.0092 | 0.01 | 0.06 | - | 0.005 | - | - | 0.08 | - | 1.35 | 剩余 |
| 17 | 0.006 | - | 2.15 | - | 2.32 | - | - | 0.85 | - | - | 剩余 |
| 18 | - | 0.03 | - | - | 0.075 | 0.05 | - | 2.13 | - | - | 剩余 |
| 19 | 0.0043 | - | - | - | - | 0.031 | 1.25 | - | - | - | 剩余 |
| 20 | 0.0035 | 0.1 | - | - | - | 1.75 | 0.65 | 0.0005 | 0.007 | - | 剩余 |
由于按本发明的锌基合金的成分与到目前为止一般的专业意见相反可以在一种气动的压铸机上加工该锌基合金。必要时该压铸机可以具有一个液压支持的活塞。为此各个合金元素事先互相混合和熔化，并且该熔液优选随后处在一个压力下进入到一个相应构成的成形穴腔内，该成形穴腔再现平衡重物1的轮廓，该压力进行调节，此时气动的压铸机的缸或活塞用一个工作压力加载，该工作压力在一个上限为8bar尤其是6bar并且3bar尤其是4bar的范围内选择，和/或被施加一个温度，该温度在一个上限为480℃尤其是460℃并且400℃尤其是420℃的范围内选择。由此实现的优点是，通过该方法获得较紧密的合金，并且因此可以用一种更为恒定的方式进行铸造，以便由此可以降低平衡重物1的制造成本。所以在气动压铸机上加工成为可能，因为熔液的流动性由于选择的成分相应适配或可以适配。由于重物主体2的较紧密的合金也实现了平衡重物1的较好的腐蚀性能，当该平衡重物装配在轮辋上时。
代替纯元素当然如一般已知的那样可以使用预合金，例如ALTi5B1、ALTi50.5、ALTi3B1。
固定夹3优选在铸造前已经放入到成形穴腔内，以便平衡重物1在从模具里面推出后至少大部分是制成的。迄今该方法在学术界也是被否定的，因为到目前为止借助于气动喷射铸造放入件不能一起加工。
此外通过较紧密的铸造可能的是，制造至少几乎没有毛刺形成的平衡重物1，这样平衡重物1在推出后原则上不需要其他的后处理。但是当然如上面已经提到过的例如可以涂覆保护涂层。
在表2中列出的成分中仅仅涉及范例性的成分，所述范例性的成分首先不应该限制保护范围。然而在所述成分中发现，所述平衡重物与传统的按现有技术的平衡重物相比出现较好的特性。尤其是芯部硬度，作为维氏硬度测量，可以达到一个值，该值根据使用的合金成分在上限为100HV 0.5优选95HV 0.5尤其是90HV 0.5并且65HV 0.5优选75HV
0.5尤其是85HV 0.5的范围内选择，由此使平衡重物1能有良好的可加工性和形状稳定性。
各实施例示出平衡重物1的可能的实施方案，其中在此必须注意的是，本发明不局限于具体示出的实施方案，而相反可能是各个实施方案的各种不同的互相组合，并且所述的方案可能性由于通过本发明的技术处理的教导在该技术领域内工作的技术人员的能力范围内。因此所有可想像的实施方案都包括在保护范围内，所述的实施方案通过各个示出和描述的实施方案的细节的组合是可能的。
为了完整性最后必须指出的是，为了较好地理解平衡重物1的结构部分不按比例和/或放大和/或缩小地示出所述平衡重物或其组成部分。
作为独立的创造性的解决方案基础的目的可以在说明书中得出。
附图标记列表
1 平衡重物
2 重物主体
3 固定夹
4 臂
5 臂
6 空隙
7 重物主体长度
8 背面
9 正面
10 区域
11 突起
12 上边缘
13 曲率半径
14 点
15 点
16 点
17 边缘
18 半径
19 距离
20 端部区域
21 半径
22 区域
23 过渡区域
24 半径
25 宽度
Claims (27)
1.一种由锌基合金制成的平衡重物(1)，相应用重量百分比表述范围的上下限，该锌基合金除了锌之外包含在0.01％到5.0％之间的铝和在0.01％到1.2％之间的铜，其特征在于：此外同样用重量百分比表述范围的上下限，合金中加入在0.0005％到0.06％之间的镁、在0.0001％到0.2％之间的硅、在0.0005％到0.005％之间的钛、在0.0001％到0.005％之间的硼、必要时在0.0001％到0.2％之间的铬、必要时至少一种在包括铁、锡和镍的组中的元素以及必要时至少一种在包括锰、铟、砷、铋、钪、铌、锆、钙、铈的组中的总计最多加入5重量％的元素，其中铁的份额在0.0001％到0.01％的范围内选择，锡和/或镍的份额在0.0001％到0.01％的范围内选择，并且带有通常由制造引起的杂质的锌构成剩余部分。
2.根据权利要求1所述的平衡重物(1)，其特征在于：铝以在下限为0.85重量％、尤其是1.1重量％、优选1.75重量％并且上限为4.5重量％、尤其是3.9重量％、优选3.25重量％的范围内选择的份额加入锌基合金。
3.根据权利要求1或2所述的平衡重物(1)，其特征在于：铜以在下限为0.3重量％、尤其是0.55重量％、优选0.75重量％并且上限为1重量％、尤其是0.95重量％、优选0.85重量％的范围内选择的份额加入锌基合金。
4.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：镁以在下限为0.001重量％、尤其是0.005重量％、优选0.0075重量％并且上限为0.03重量％、尤其是0.01重量％、优选0.0085重量％的范围内选择的份额加入锌基合金。
5.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：硅以在下限为0.003重量％、尤其是0.0045重量％、优选0.0075重量％并且上限为0.03重量％、尤其是0.012重量％、优选0.0083重量％的范围内选择的份额加入锌基合金。
6.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：钛以在下限为0.00081重量％、尤其是0.00095重量％、优选0.0011重量％并且上限为0.0045重量％、尤其是0.003重量％、优选0.002重量％的范围内选择的份额加入锌基合金。
7.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：硼以在下限为0.00015重量％、尤其是0.00016重量％、优选0.00017重量％并且上限为0.0003重量％、尤其是0.00025重量％、优选0.0002重量％的范围内选择的份额加入锌基合金。
8.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：铬以在下限为0.00022重量％、尤其是0.0009重量％、优选0.0011重量％并且上限为0.0045重量％、尤其是0.0032重量％、优选0.002重量％的范围内选择的份额加入锌基合金。
9.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：铁以在下限为0.0015重量％、尤其是0.0022重量％、优选0.004重量％并且上限为0.009重量％、尤其是0.0075重量％、优选0.006重量％的范围内选择的份额加入锌基合金。
10.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：锡以在下限为0.0005重量％、尤其是0.00093重量％、优选0.002重量％并且上限为0.009重量％、尤其是0.0075重量％、优选0.006重量％的范围内选择的份额加入锌基合金。
11.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：镍以在下限为0.0004重量％、尤其是0.0008重量％、优选0.003重量％并且上限为0.0092重量％、尤其是0.0052重量％、优选0.002重量％的范围内选择的份额加入锌基合金。
12.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：至少一种在包括锰、铟、砷、铋、钪、铌、锆、钙、铈的组中的元素以在下限为0.01重量％、尤其是0.05重量％、优选0.075重量％并且上限为3.25重量％、尤其是2.15重量％、优选1.11重量％的范围内选择的份额加入锌基合金。
13.具有金属重物主体(2)的平衡重物(1)，尤其是根据上述任何一项权利要求由一种锌基合金制成，该重物主体具有一个可贴靠在轮辋的轮辋边缘上的背面(8)和一个在装配好的情况下可见的正面(9)，以及一个具有至少近似U形的横截面的固定夹(3)，该固定夹与重物主体(2)连接，其特征在于：背面(8)在横截面内观察至少部分凸出地弯曲，具有为了把固定夹(3)在点(14至16)处三点支承在轮辋边缘上的、在上限为15mm下限为5mm的范围内选择的曲率半径。
14.根据权利要求13所述的平衡重物(1)，其特征在于：背面(8)的曲率半径在下限为7.5mm、优选9mm并且上限为12.5mm、优选11mm的范围内选择。
15.根据权利要求13所述的平衡重物(1)，其特征在于：背面(8)的曲率半径为10.5mm。
16.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：固定夹(3)铸入到重物主体(2)内。
17.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：正面(9)在固定夹(3)下方至少部分向外弯曲。
18.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：固定夹(3)在其端部区域(20)内的半径在下限为6mm、优选7mm、尤其是8mm并且上限为12mm、优选11mm、尤其是10mm的范围内选择。
19.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：基部与臂(5)之间的区域(22)内的半径(21)在下限为2mm、优选2.5mm、尤其是3mm并且上限为5mm、优选4.5mm、尤其是4mm的范围内选择。
20.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：固定夹(3)的在基部与臂(4)之间的过渡区域(23)内的半径(24)在下限为1mm、优选1.5mm、尤其是2mm并且上限为4mm、优选3.5mm、尤其是3mm的范围内选择。
21.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：臂(4、5)的长度在下限为7mm至1cm的范围内选择，例如9.5mm和8.5mm。
22.根据上述任何一项权利要求所述的平衡重物(1)，其特征在于：固定夹(3)的宽度(25)在下限为5mm、优选5.5mm、尤其是6mm并且上限为9mm、优选8.5mm、尤其是8mm的范围内选择。
23.用于制造尤其是根据上述任何一项权利要求的平衡重物(1)的方法，根据该方法各个金属合金组成部分必要时至少部分作为预合金地互相混合和熔化，其特征在于：熔液用一个气动的活塞式压铸机必要时在缸或活塞的液压支持下进入到一个模具内并且在推出前在该成形穴腔内凝固，该模具具有一个带有平衡重物(1)的轮廓的成形穴腔。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于：在熔液进入到成形穴腔前放入一个U形固定夹(3)。
25.根据权利要求23或24所述的方法，其特征在于：背面(8)在横截面内观察至少部分凸出地弯曲，具有为了把重物主体(2)三点支承在轮辋边缘上的、在上限为15mm下限为5mm的范围内选择的曲率半径。
26.根据权利要求23至25之一所述的方法，其特征在于：气动活塞式压铸机的活塞用一个压力加载，该压力在一个上限为8bar、尤其是6bar并且下限为3bar、尤其是4bar的范围内选择。
27.根据权利要求23至26之一所述的方法，其特征在于：熔液处在一个温度下，该温度在一个上限为480℃、尤其是460℃并且下限为400℃、尤其是420℃的范围内选择。
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