DE102005042867A1 - Druckgiessverfahren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckgießverfahren zur Herstellung von Druckgussteilen aus metallischen Schmelzen. DOLLAR A Bevorzugt soll ein Verschluss einer Öffnung (7) der Gießkammer (2) zu einem Angusskanal durch das zu vergießende Material selbst erreicht werden. Dies erfolgt dadurch, dass Gießkolben (2) beim Schuss nahe an die Öffnung (7) heranfährt und verharrt, bis ein verbleibender Schmelzrest zumindest teilweise unter Bildung eines Pfropfens (4) erstarrt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Druckgiessverfahren unter Verwendung von Metallschmelzen, besonders bevorzugt von Aluminium-, Magnesium- oder Zinkwerkstoffen zur Herstellung von Druckgussteilen.
• Die Herstellung von Druckgussteilen aus leichtmetallischen Schmelzen heraus ist bekannt. Hierzu wird eine Portion Schmelze in eine Giesskammer gefüllt und mittels eines Giesskolbens in eine Formkavität gepresst.
• Es ist nach der DE-C-10064300 bekannt, einen Giesslauf einer Form so auszubilden, dass er einen Pfropfenaufnahmeraum für einen in einer Düse gebildeten und zu entfernenden Materialpfropfen aufweist, wobei der Giesslauf mindestens einen Laufkanal enthält, welche jeweils abschnittsweise als Pfropfenaufnahmeraum ausgebildet sind.
• Die DE-A-4326325 offenbart ein Verfahren zum wahlweisen Entleeren eines metallurgischen Gefässes. Das Gefäss verfügt im Bodenbereich über einen Entleerungsstutzen, in dem ein Teil des Gefässinhaltes zum Erstarren gebracht wird, so dass ein Pfropfen entsteht. Der so verschlossene Entleerungsstutzen lässt sich dadurch öffnen, dass der Pfropfen zum Schmelzen gebracht wird. Hierzu ist dem Entleerungsstutzen eine Induktionsheizung zugeordnet.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckgiessverfahren zu entwickeln, bei dem eine formseitige Öffnung einer Giesskammer verschliessbar ist, dies auch durch das zu vergiessende Material selbst, ein Aluminium-, Magnesium- oder Zinkwerkstoff, so dass keine mechanisch bewegten Verschlüsse erforderlich sind.
• Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs. In bevorzugter Ausgestaltung wird die formseitige Öffnung der Giesskammer zur Form resp. zum Angusskanal durch einen Materialverschluss gebildet. Dieser Materialverschluss ist be vorzugt ein Pfropfen, der auch scheibenförmig sein kann aus zumindest teilerstarrtem Material (Giesswerkstoff) besteht.
• Vor dem nächsten Schuss ist dieser Pfropfen zumindest partiell aufzuschmelzen, wozu die Energie der in die Giesskammer nachgefüllten Schmelze und/oder einer Heizeinrichtung verwendet wird.
• Die Pfropfbildung kann bei einzelnen wie auch bei Mehrfachanschnitten erfolgen. Die Ausbildung von Pfropfen ist auf dem gesamten Weg zum Anschnitt wie auch im Anschnitt selbst möglich. Mehrfachpfropfen bzw. Pfropfen in mehreren Angusskanälen sind ebenfalls möglich.
• Der Giesskolben muss beim aktuellen Schuss vor dem zu bildenden Pfropfen stehen bleiben.
• Es werden keine mechanisch bewegten Verschlusselemente benötigt und es entsteht kein resp. kein substantieller Materialverlust.
• Nach weiteren Ausführungsvarianten wird der Verschluss ergänzend durch mechanisch bewegte oder magnetische Verschlusselemente, insbesondere unabhängig voneinander wirkende Elemente gebildet.
• Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Druckgiessmaschine zur Ausführung des Verfahrens zu schaffen.
• Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt schematisiert Teile einer Druckgiessmaschine.
• Eine nicht vollständig dargestellte Druckgiessmaschine weist eine Giesskammer 1 mit einem Giesskolben 2 auf. Die Giesskammer 1 weist einen Stutzen 3 zum Andocken eines Dosierrohres 5 für ein Dosieren von unten oder alternativ eine Öffnung für ein Dosieren von oben auf. Die Öffnung für ein Dosieren von oben kann aber auch als Gegen loch zur Entlüftung der Giesskammer 1 verwendet werden (Abbau von Gegendruckwellen).
• Eine dem Giesskolben 2 gegenüberliegende stirnseitige Öffnung 7 zu einem Angusskanal der Formkavität einer Form ist vollständig abdichtbar.
• Diese Abdichtung der Öffnung 7 wird durch einen Pfropfen 4 aus dem zu vergiessenden Material erreicht. Gebildet wird dieser Pfropfen durch „überschüssige" Metallschmelze, indem der Giesskolben 2 nach einer Füllung der Giesskammer 1 soweit in Richtung der Öffnung 7 verfahren wird, dass die Formkavität vollständig mit Metallschmelze gefüllt wird und ein Schmelzerest in der Giesskammer 1 vor der Öffnung 7 verbleibt. Dieser Schmelzerest erstarrt zumindest teilweise und bildet so den Pfropfen 4. Nach dem Rückfahren des Giesskolbens 2 und der Füllung der Giesskammer 1 für den nächsten Schuss wird der Pfropfen 4 beim oder vor dem Vorfahren des Giesskolbens 2 mittels einer Heizung 10 zumindest teilweise wieder aufgeschmolzen. Ggf. kann auch die Wärme der Metallschmelze mit genutzt werden.

1

Giesskammer

2

Giesskolben

3

Stutzen

4

Pfropfen

5

Dosierrohr

7

Öffnung

10

Heizung

Claims (8)

1. Druckgiessverfahren, insbesondere zur Herstellung von Gussteilen aus metallischen Werkstoffen, insbesondere Aluminium-, Magnesium- oder Zinkwerkstoffen, wobei eine Metallschmelze, insbesondere aus einem Aluminiumwerkstoff in eine Giesskammer (1) einer Druckgiessmaschine dosiert wird und nachfolgend die Schmelzeportion mittels eines Giesskolbens (2) in eine Formkavität gepresst wird und wobei eine Öffnung (7) zu einem Angusskanal der Formkavität (9) nach jedem Schuss wieder dicht verschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Giesskolben (2) und Öffnung (7) ein Schmelzerest verbleibt, der während oder nach einem Schuss zumindest teilweise erstarrt und die Öffnung (7) im Sinne eines Pfropfens (4) verschliesst.
3. Druckgiessverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Giesskolben (2) zur Pfropfenbildung nahe an die Öffnung (7) heranfährt.
4. Druckgiessverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfropfen (4) nach erneuter Befüllung der Giesskammer (2) zumindest teilweise aufgeschmolzen wird.
5. Druckgiessverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (7) zusätzlich durch mindestens ein mechanisches oder magnetisches Verschlusselement verschlossen wird.
6. Druckgiessmaschine zur Ausführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss einer Öffnung (7) von einer Giesskammer (1) zu einem Angusskanal der Formkavität (9) durch einen Schmelzerest oder ein mechanisch bewegtes Verschlusselement gebildet ist.
7. Druckgiessmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Formfüllung und Nachfüllung resp. Nachverdichtung mittels unabhängig wirkender Subvorrichtungen ausgeführt sind und mechanisch bewegte Druck- und Verschlusselemente, insbesondere Kolben und Ventile vorgesehen sind.
8. Druckgiessmaschine nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mehrfachpfropfen bzw. mehrere Angusskanäle vorhanden sind.