DE102007041445B4

DE102007041445B4 - Verfahren zur Kühlung von Gussteilen

Info

Publication number: DE102007041445B4
Application number: DE200710041445
Authority: DE
Inventors: Gilbert Moret; Bernd Watzinger
Original assignee: Buehler Druckguss AG
Current assignee: Buehler Druckguss AG
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2014-03-27
Anticipated expiration: 2027-09-01
Also published as: DE102007041445A1

Abstract

Verfahren zur Kühlung von Gussteilen, insbesondere zur Kühlung von Gussteilen in einer metallischen Form, wie sie bei Druckgießmaschinen verwendet werden, wobei die Formhälften der Form Mittel zur Zirkulation eines Kühlmittels aufweisen, zumindest bis dass Gussteil für eine Entnahme erstarrt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – nach Erstarrung des Gussteiles die Form um einen Spalt geöffnet wird, welcher kleiner als die Wanddicke des Gussteiles ist, – und in den Spalt ein Kühlmedium zwischen die Formwände und auf das Gussteil eingedüst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung von Gussteilen, insbesondere zur Kühlung von Gussteilen in einer metallischen Form, wie sie bei Druckgiessmaschinen verwendet werden.
Es ist hinlänglich bekannt, Giessformen und insbesondere auch Druckgiessformen zu kühlen, eingeschlossen Kerne und dergleichen.
So offenbart das DE-U-29614940 eine Kühlvorrichtung zum Abkühlen von Wärmeträgern zum Temperieren von Druckgussformen u. a. in einem Temperiergerät, wobei der Wärmeträger mittels eines Wasser- oder Kühlnetzes im Temperiergerät gekühlt wird. Gemäss DE-A-3045142 wird der Kühlwasserfluss in einer Druckgiessform mittels Regulierventilen gesteuert, die mit Verstellantrieben versehen sind. Bei Unterbrechung des Giessbetriebes werden die Regelventile nach einer eingestellten Zeit langsam geschlossen. Gemäss DE-A-19749495 können auch mehrere Temperaturschwellen vorgegeben werden, wobei bei einer Schwelle ein öffnen der Ventile zur Dosierung von Kühlflüssigkeit erfolgt und bei der anderen Schwelle die Ventile geschlossen werden.
Mittels einer Pumpe kann im Kühlwasserkreislauf auch ein Überdruck gehalten werden ( DEAS 2045964 ).
Formen an Druckgiessmaschinen werden üblicherweise mittels Wasserkühlung und/oder Ölheizung temperiert. Von und zu Heiz- bzw. Kühlaggregaten verläuft eine Vielzahl von Schläuchen oder Rohrleitungen um das Heiz- oder Kühlmedium in Kanälen der Formrahmen, Einsätze und Kavitäten zirkulieren zu lassen. Ausgehend von Hauptkreisen der Temperiergeräte wird eine Vielzahl von Einzelkreisen verlegt.
Es ist auch bekannt, konturnahe Kühlkanäle für Formen o. a. vorzusehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zur Kühlung von Gussteilen, insbesondere zur Kühlung von Gussteilen in einer metallischen Form, wie sie bei Druckgiessmaschinen verwendet werden, zu entwickeln, dass eine ausreichende Kühlung selbst von dickwandigen Teilen ermöglicht.
Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die Einbringung eines Kühlmediums zwischen die Formwände und auf das nahezu erstarrte Gussteil wird der Wirkungsgrad der Kühlung verbessert und die Kühlzeit wird reduziert.
Beim Druckgiessen dickwandiger Teile ist die Kühlzeit, d. h. die Zeit der Erstarrung und Kühlung des Gussteiles auf eine zur Entformung ausreichende Festigkeit des Teiles, wesentlich vom Giessrest abhängig. Der Giessrest weist das kleinste Verhältnis von Oberfläche zu Volumen auf. Sobald er im Angusskanal erstarrt ist, wird der Nachdruck des Kolbens wirkungslos und kann nicht mehr zur Erstarrung des Gussteiles selbst beitragen.
Die Anmelderin hat bereits Untersuchungen zu Zusammenhängen zwischen Formöffnung, Kühlung und Sprühen der Form angestellt.
Durch ein teilweises Zufahren der Giessform um einen bestimmten Hub nach dem Einfahren eines Sprühgerätes wird ein Sprühen und Ausblasen beider Formhälften gleichzeitig erreicht. Nach dem Sprühen und Ausblasen wird die Giessform wieder ganz geöffnet und nach dem Ausfahren des Sprühgerätes wird die Giessform in bekannter Weise für den nächsten Giesszyklus geschlossen.
Nach der Entnahme eines erstarrten Gussteiles aus der geöffneten Form wird:

– die Giessform nach dem Einfahren des Sprühgerätes um einen definierten Hub zugefahren
– nachfolgend werden beide Formhälften ausgeblasen, anschliessend ein Kühl- und Trennmittel auf die Formhälften aufgesprüht,
– danach die Giessform wieder vollständig geöffnet und das Sprühgerät fährt aus,
– die Giessform anschliessend für den nächsten Schuss vollständig geschlossen.

In Weiterführung dieser Überlegungen wird

– nach Erstarrung des Angusskanales und
– nach Erstarrung des Gussteiles die Form leicht geöffnet (Spalt vorzugsweise kleiner als Wanddicke des Gussteiles) und
– in den Spalt ein Kühlmedium zwischen die Formwände und auf das Gussteil eingedüst.

Nach vorgenannt ausreichender Kühlzeit wird die Form geöffnet und das erstarrte Gussteil wird entnommen und die Form wird wie vorgenannt o. a. gesprüht.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in Unteransprüchen offenbart. So kann das Kühlmedium auch in Kühlkanälen der Formhälften alternativ oder zusätzlich bis nahe an die Formoberfläche geführt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
Eine Druckgiessmaschine umfasst eine geteilte Giessform mit einer festen und einer beweglichen Formhälfte. Die Formhälften weisen Ausnehmungen auf, die im geschlossenen Zustand der Giessform einen geschlossenen Formhohlraum entsprechend der Form des Gussteiles, z. B. eines Motorblockes ergeben.
Bei geschlossener Form wird der Formhohlraum mittels üblicher Befüllungseinrichtungen unter Druck mit Metallschmelze gefüllt, die im Formhohlraum erstarrt.
Mit Beginn oder nach Erstarrung des Angusskanales wird nach Erstarrung des Gussteiles die Form leicht geöffnet. Die Breite des Öffnungsspaltes ist kleiner als die Wanddicke des Gussteiles.
In den Spalt wird ein Kühlmedium zwischen die Formwände und auf das Gussteil eingedüst.
Anschliessend wird die Giessform vollständig geöffnet und das Gussteil wird entnommen oder ausgeworfen. Anschliessend fährt ein Sprühgerät in den Raum zwischen den geöffneten Formhälften ein, worauf die Giessform um einen definierten Hub zugefahren wird. Nachfolgend wird ein Kühl- und trennmittel auf beide Formhälften gleichzeitig aufgetragen und beide Seiten werden miteinander ausgeblasen. Danach wird die Giessform wieder vollständig geöffnet und das Sprühgerät kann ausfahren.
Nach dem Ausfahren des Sprühgerätes wird die Giessform für den nächsten Giesszyklus wieder vollständig verschlossen.

Claims

Verfahren zur Kühlung von Gussteilen, insbesondere zur Kühlung von Gussteilen in einer metallischen Form, wie sie bei Druckgießmaschinen verwendet werden, wobei die Formhälften der Form Mittel zur Zirkulation eines Kühlmittels aufweisen, zumindest bis dass Gussteil für eine Entnahme erstarrt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – nach Erstarrung des Gussteiles die Form um einen Spalt geöffnet wird, welcher kleiner als die Wanddicke des Gussteiles ist, – und in den Spalt ein Kühlmedium zwischen die Formwände und auf das Gussteil eingedüst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erstarrung eines Angusskanales zur Formkavität der Druck eines Gießkolbens der Druckgießmaschine reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel in Kühlkanälen der Formhälften bis nahe an die Formoberfläche geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Entnahme des erstarrten Gussteiles – die Gießform nach dem Einfahren des Sprühgerätes um einen definierten Hub zugefahren wird – nachfolgend beide Formhälften ausgeblasen werden, anschliegend ein Kühl- und Trennmittel auf die Formhälften aufgesprüht wird – danach die Gießform wieder vollständig geöffnet wird und das Sprühgerät ausfährt – die Gießform anschliegend vollständig geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl- und Trennmittel auf beide Formhälften gleichzeitig gesprüht wird.