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Die Erfindung betrifft einen Gießschmelzebehälter zur Aufnahme einer Metallschmelze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
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Bevor ein Bauteil aus einer Metallschmelze gegossen wird, ist es in der Praxis verbreitet, die Metallschmelze in einem Gießschmelzebehälter aufzunehmen, so dass eine Behandlung der Metallschmelze erfolgen kann, um bestimmte gewünschte Eigenschaften zu erreichen. Beispielsweise werden beim so genannten Nachlegieren Zusatzstoffe, insbesondere Festkörper, in die Metallschmelze gegeben, so dass deren Elementzusammensetzung oder deren Quantität verändert wird. Beim so genannten Impellern wird die Metallschmelze mit Inertgas gespült, um darin gelöstes Gase auszutreiben.
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Im Kokillenguss und im Druckguss wird eine Schmelzebehandlung typischerweise im Schmelzofen oder im Warmhalteofen durchgeführt. Danach wird die Metallschmelze mit einem eine Gießkelle führenden Dosierroboter aus dem Ofen entnommen. Bei diesem geläufigen Vorgehen ist nachteilig, dass keine allgemeine kurzfristige oder abgussspezifische Schmelzebehandlung in der Gießkelle oder in einem dem Ofen nachgeordneten Behälter möglich ist. Außerdem besteht bei langem Abstehen der Schmelze im Warmhalteofen die Gefahr, dass sich die Qualität der Metallschmelze ändert. Eine kurzfristige Aufbereitung in der Gießkelle ist dann meist nicht mehr möglich.
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Im Dokument
US 4,557,607 ist das Einbringen von Festkörperpartikeln in eine Metallschmelze in einem Gießschmelzebehälter beschrieben. Die flüssige Metallschmelze wird heftig mittels eines drehbaren Mixers gerührt, während die Festkörperpartikel mit gleichförmiger Rate in den Gießschmelzebehälter gefördert werden, auf die Oberfläche der Metallschmelze fallen und sodann in der Metallschmelze versinken.
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Die Dokumente
EP 438 004 A1 und
US 6,547,850 zeigen, dass Festkörper durch eine Leitung in einem Rührer hindurch in eine Metallschmelze in einem Gießschmelzebehälter eingebracht werden können, so dass eine Passage der Oberfläche der Metallschmelze von den Festkörpern vermieden werden kann. Die Festkörper treten aus dem Rührer an dessen Rührkopf aus.
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Im Zusammenhang der Herstellung einer halbfesten (semi-solid oder liquid-solid) Metallschmelze, eines halbfesten Gießbreis mit einem globulitischen Festphasenanteil, ist im Dokument
WO 2006/062482 A1 beschrieben, dass eine flüssige Metallschmelze mit einem Rührelement in Form eines Stabes bei gleichzeitigem Abkühlen bewegt wird. An dem Rührelement ist ein Festkörper mit im Wesentlichen derselben stofflichen Zusammensetzung wie die Metallschmelze befestigt. Im Verlauf der Behandlung der Metallschmelze löst sich der Festkörper wenigstens teilweise auf, und es werden in dieser globulitische Festphasenanteile gebildet.
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In den beschriebenen Anordnungen besteht die Gefahr, dass das Rührelement durch nicht geschmolzene Bestandteile im Gießschmelzebehälter abgenutzt oder beschädigt werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, derartige Beschädigungen zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gießschmelzebehälter mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert.
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Erfindungsgemäß umfasst der Gießschmelzebehälter zur Aufnahme einer Metallschmelze wenigstens eine Höhlung und eine Separierung, welche die Höhlung in einen ersten Volumenbereich und einen zweiten Volumenbereich trennt, wobei die Separierung durchlässig zwischen den Volumenbereichen für Fluide und für Festkörper bis zu einer bestimmten maximalen Korngröße der Festkörper ist.
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Aufgrund der vorgenommenen Unterteilung der Höhlung oder Abtrennung eines Volumenbereichs können einzelne Maßnahmen oder Verfahrensschritte einer Behandlung einer in der Höhlung befindlichen Metallschmelze separat in den verschiedenen Volumenbereichen erfolgen, so dass eine negative Beeinflussung des einen Verfahrensschritts auf den anderen verringert oder bevorzugt ganz vermieden werden kann. Gleichzeitig steht der Metallschmelze weiterhin das gesamte Volumen der Höhlung zur Verfügung. Anders gesagt, der Flüssigphasenanteil im Gießschmelzebehälter kann sich im Wesentlichen störungsfrei bewegen und ist sowohl von der im ersten Volumenbereich getroffenen Maßnahme als auch von der im zweiten Volumenbereich durchgeführten Maßnahme erreichbar.
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Die Metallschmelze kann fluid, insbesondere fließfähig, flüssig, breiig, schlammig, schlickartig, teigig oder pastös, sein. Die Festkörper können unter anderem auch als Festkörperteile, feste Teilchen, Festkörperpartikel oder feste Partikel bezeichnet werden. Insbesondere sind der oder die Festkörper metallisch. Die konkrete Form der Festkörper kann insbesondere als Blöcke, Stangen, Späne, Körner oder Pulver ausgeprägt sein. Die Separierung kann auch als Separator, Separierungselement, Trennung, Trennelement oder dergleichen bezeichnet werden. Die Höhlung kann auch als Vertiefung, konkave Formgebung, Kavität oder dergleichen bezeichnet werden.
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Der Gießschmelzebehälter ist insbesondere derart ausgeführt, dass er mit einem Roboter manipulierbar ist. Das Volumen des Gießschmelzebehälters kann insbesondere der für genau einen durchzuführenden Guss oder für eine kleine Anzahl mehrerer durchzuführender Güsse benötigten Metallschmelzemenge entsprechen oder auf diese Menge oder Portionen abgestimmt sein. Anders ausgedrückt, bevorzugt ist der Gießschmelzebehälter in seiner Dimensionierung und/oder seiner Geometrie kein Reservoir (wie beispielsweise ein Ofen), sondern ein Gießwerkzeug.
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In einer konkreten Ausgestaltung kann die Separierung des Gießschmelzebehälters zur Aufnahme einer Metallschmelze siebartig sein. Anders gesagt, die Separierung kann eine Vielzahl von, insbesondere in einem Muster angeordneten, Öffnungen oder Durchbrüche aufweisen, bevorzugt eine gitterartige oder netzartige Struktur haben. Die Öffnungen können bevorzugt lochartig (beispielsweise rund (bevorzugt, insbesondere ohne Vorzugsrichtung oder spezielle Orientierung), oval, stadionförmig oder dergleichen) oder schlitzartig (beispielsweise rechteckig, zigarrenförmig oder derglichen) oder polygonal (beispielsweise quadratisch, hexagonal oder dergleichen) sein. Auf diese Weise kann der Einfluss der Separierung auf die Strömungsverhältnisse im Gießschmelzebehälter für den Austausch des Flüssigphasenanteils zwischen den Volumenbereichen minimiert werden. Es können eine Vielzahl von siebartigen Ausführungsformen der Separierung existieren, insbesondere kann die Maschenweite oder Korngröße in Abhängigkeit des Anwendungsfalls unterschiedlich sein.
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Die Separierung kann als Einsatzelement für die Höhlung des Gießschmelzebehälters ausgeführt sein. Die Separierung kann starr oder flexibel sein. Insbesondere kann die Separierung derart flexibel sein, dass sie an eine bestehende oder eine neue Form eines Gießschmelzebehälters anpassbar ist.
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Hinsichtlich der Verteilung der Vielzahl von Öffnungen, insbesondere der Gestaltung des Musters, und/oder deren Größe ist zu betonen, dass diese bevorzugt in Funktion der Größe, genauer der durchschnittlichen Größe, der eingebrachten Festkörper ist. Im allgemeinen sinken die zwischen Wand und Separierung in einen ersten Volumenbereich eingebrachten Festkörper zu Boden oder in die Nähe des Bodens des Gießschmelzebehälters. Dadurch sind die eingebrachten Festkörper in der Regel im Bodenbereich konzentriert, während die Festkörperdichte zur Oberfläche der Metallschmelze hin abnimmt. In Konsequenz werden in vorteilhafter Weiterentwicklung am erfindungsgemäßen Gießschmelzebehälter gehäuft Öffnungen im Bodenbereich der Separierung vorgesehen. Zur Gewährleistung einer vorteilhaften Konvektionsströmung durch den gesamten Gießschmelzebehälter sind des Weiteren Öffnungen im Randbereich der Separierung in der Nähe der Oberfläche der Metallschmelze vorhanden.
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Des Weiteren oder alternativ dazu kann der Gießschmelzebehälter zur Aufnahme einer Metallschmelze konkret derart ausgestaltet sein, dass der erste Volumenbereich einen Innenraum und der zweite Volumenbereich einen Außenraum der Höhlung darstellt. Verbreitet weisen Gießschmelzebehälter eine topfartige oder becherartige Form auf. Derartige Gießschmelzebehälter weisen einen Bodenbereich und eine oder mehrere Wandflächen auf, so dass eine Höhlung festgelegt ist. Besonders praktisch vorteilhaft ist, insbesondere für die angesprochenen verbreiteten Gießschmelzebehälter, eine Unterteilung der Höhlung in einen inneren und einen äußeren Volumenbereich. Der äußere Volumenbereich wird zum einen vom Bodenbereich und der oder den Wandflächen und zum anderen von der Separierung begrenzt. Auf diese Weise können zwei Teilräume der Höhlung geschaffen werden, wobei der innere Volumenbereich ebenfalls becherartig oder topfartig ist, so dass dieser Volumenbereich für bestimmte Verfahrensschritte der Behandlung besonders gut zugänglich ist.
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Der erfindungsgemäße Gießschmelzebehälter ist bevorzugt in Form einer Gießkelle ausgeführt. Insbesondere kann der Gießschmelzebehälter eine Tülle oder einen Abfluss aufweisen. Mit anderen Worten, beim erfindungsgemäßen Gießschmelzebehälter handelt es sich bevorzugt um das beim Gießvorgang benutzte Gießschmelzegefäß beziehungsweise um den dem Gießvorgang unmittelbar vorgelagert benutzten Gießschmelzebehälter. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Gießkelle ermöglicht beziehungsweise unterstützt vorteilhaft eine kurzfristige oder finale Behandlung der Metallschmelze möglichst unmittelbar vor dem Gießen. Auf diese Weise kann eine Metallschmelze individualisiert für das zu gießende Bauteil hergestellt werden.
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In einer vorteilhaften Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Gießschmelzebehälters ist die Separierung lösbar herausnehmbar in der Höhlung des Gießschmelzebehälters aufgenommen. Anders gesagt, der Gießschmelzebehälter kann wechselweise in konventioneller oder in erfinderischer Weise zum Einsatz gelangen. In einer derartigen Ausführungsform ist die Separierung einfach einsetzbar und/oder austauschbar. Des Weiteren kann ein Satz verschiedener Separierungen, insbesondere mit unterschiedlicher Korngröße oder Maschenweite, geschaffen werden, wobei die einzelnen Separierungen wechselweise in den Gießschmelzebehälter lösbar eingesetzt werden können. Dadurch können eine schnelle Entnahme oder ein schneller Wechsel zur Reinigung oder zum Austausch bei auftretenden Defekten vorgenommen werden.
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Eine besonders bequem handhabbare lösbare Befestigung einer Separierung im Gießschmelzebehälter kann dadurch erreicht werden, dass die Separierung am oberen Rand des Gießschmelzebehälters mittels einer oder mehrerer Klammern fixiert gehalten wird. Die Befestigung erfolgt in dieser Ausführung durch Anklemmen an den Außenkanten des Gießschmelzebehälters, indem eine oder mehrere Klammern den Rand des Gießschmelzebehälters und die Separierung kraftschlüssig übergreifen. Auf diese Weise wird die eingesetzte Separierung im Gießschmelzebehälter auch beim Auskippen der Metallschmelze festgehalten, ebenfalls werden Bewegungen beim eventuell vorgesehenen Rühren verringert oder bevorzugt sogar ganz vermieden.
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Im Zusammenhang des erfinderischen Gedankens steht auch ein Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen. Im erfindungsgemäßen Verfahren werden in eine Höhlung eines Gießschmelzebehälters für eine Metallschmelze ein oder mehrere Festkörper eingebracht, wobei die Höhlung in einen ersten und einen zweiten Volumenbereich durchlässig für Fluide und für Festkörper bis zu einer bestimmten maximalen Korngröße der Festkörper separiert ist. Erfindungsgemäß werden der oder die Festkörper gehäuft, bevorzugt ausschließlich in einen der Volumenbereiche mit Korngrößen größer als die maximale Korngröße zugeführt. Insbesondere wird mittels einer Separierung verhindert, dass Festkörper größer als eine bestimmte maximale Korngröße von dem einen in den anderen Volumenbereich gelangen. Die Metallschmelze wird in der Höhlung bewegt, insbesondere gerührt, wobei sich wenigstens teilweise der oder die Festkörper in der Metallschmelze lösen oder verflüssigen. Das Lösen oder Verflüssigen erfolgt dabei insbesondere aufgrund der Hitze der Metallschmelze, bevorzugt ohne zusätzliche äußere Energiezufuhr, zum Beispiel Wärmezufuhr.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet allgemein eine Behandlung der Metallschmelze im Gießschmelzebehälter durch Lösen oder Verflüssigen von Festkörpern: Dank der vorliegenden Unterteilung der Höhlung oder Abtrennung eines Volumenbereichs können sich anschließende einzelne Maßnahmen oder Verfahrensschritte einer Behandlung einer in der Höhlung befindlichen Metallschmelze separat in den verschiedenen Volumenbereichen erfolgen, so dass eine negative Beeinflussung des einen Verfahrensschritts auf den anderen verringert oder bevorzugt sogar vollständig vermieden werden kann. Diese Tatsache kann insbesondere für Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen vorteilhaft sein, in denen auf die Temperatur und/oder das Gefüge der Metallschmelze eingewirkt wird. Es ist ein kurzfristiger Eingriff in die Qualität der Metallschmelze erreichbar. Allgemein ist eine Zugabe jeglicher Zusatzstoffe in Form von einem oder mehreren Festkörpern möglich.
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In einer konkreten Ausgestaltung des Verfahrens, insbesondere im Hinblick auf das Nachlegieren oder Impellern, wird die Metallschmelze im anderen der Volumenbereiche mit einem Rührelement derart in Bewegung versetzt, dass wenigstens ein Teil der Fluidphase vom einen der Volumenbereiche in den anderen gelangt. In vorteilhafter Weise sind in dieser Ausgestaltung des Verfahrens der oder die Festkörper vom Rührelement getrennt, so dass die Gefahr seiner Beschädigung verringert oder ganz verhindert wird. Beim Rühren werden die zusätzlich aus dem oder den Festkörpern verflüssigten Anteile mit der ursprünglich bereits in fluider Form eingebrachten Metallschmelze vermengt, insbesondere in Suspension gebracht und/oder homogenisiert.
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In einer bevorzugten erste Gruppe von Ausführungsformen wird das Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen auf Magnesiumlegierungen angewendet. Anders gesagt, im erfindungsgemäßen Verfahren dieser bevorzugten Gruppe wird eine geschmolzene Magnesiumlegierung in die Höhlung des Gießschmelzebehälters eingefüllt. Gerade für Magnesiumlegierungen sind Behandlungen unmittelbar vor dem Gießen besonders bedeutsam und können auf erfindungsgemäße Weise einfach realisiert werden. Gegebenenfalls kann die Behandlung der Magnesiumlegierung unter einer Schutzatmosphäre, zum Beispiel Stickstoff oder Argon, durchgeführt werden.
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In einer zweiten Gruppe, die nicht zur ersten Gruppe disjunkt ist, von Ausführungsformen wird das Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen zur Erzeugung von halbfesten (semi-solid oder liquid-solid) Metallschmelzen angewendet. Die halbfeste Metallschmelze kann insbesondere thixotrop sein. Durch Bewegen, insbesondere heftiges Rühren, und gleichzeitiges Abkühlen der Metallschmelze wird in diesen Ausführungsformen ein halbfester Gießbrei mit einem globulitischen Festphasenanteil erzeugt. Aufgrund der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird verhindert, dass das zum Rühren benutzte Rührelement durch den oder die Festkörper beschädigt oder abgenutzt wird.
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Des Weiteren können im Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen ein oder mehrere Festkörper eingebracht werden, wobei die Elementverteilung des Materials aller Festkörper im Wesentlichen mit der Legierungszusammensetzung der Metallschmelze übereinstimmt. Mit anderen Worten, der oder die Festkörper können aus einem oder mehreren Materialien bestehen, welche die Legierungszusammensetzung in festem Aggregatzustand bilden, sei es in Form von Festkörpern dieser Legierung, sei es in Form von Festkörpern einiger oder aller Legierungsbestandteile.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt. Es zeigt im Einzelnen:
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1 einen schematischen Schnitt durch eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Gießschmelzebehälters in Form einer Gießkelle, und
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2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Ausführung eines erfindungsgemäßen Gießschmelzebehälters 10 in Form einer Gießkelle. Eine Metallschmelze 12, zum Beispiel eine Magnesiumlegierung, ist in eine Höhlung 14 des becherförmigen Gießschmelzebehälters 10 eingefüllt. In der Höhlung 14 ist eine Separierung 16, hier eine siebartige, ebenfalls becherförmige Gittertrennwand mit einer Öffnung auf der Seite der Öffnung des Gießschmelzebehälters 10, aufgenommen. Die Separierung 16 ist ein Einsatz, der sich über Stege 18 an den Innenwand der Wand 20 und dem Bodenbereich des Gießschmelzebehälters 10 abstützt. Auf diese Weise werden ein außen liegender, erster Volumenbereich 22 und ein innen liegender, zweiter Volumenbereich 24 der Höhlung 14 geschaffen. Die Gießkelle weist auch eine nicht zeichnerisch dargestellte Tülle zum Ausgießen des fluiden Inhalts der Gießkelle und Formgebungen zum Halten oder Manipulieren, beispielsweise durch einen Roboter, auf.
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Als Material für die Separierung 16 können ein metallischer Werkstoff oder bevorzugt eine bevorzugt bezüglich einer Aluminium- und/oder Magnesiumsschmelze beständige, insbesondere feuerfeste Keramik zum Einsatz gelangen. Unter einer feuerfesten Keramik wird insbesondere eine gegenüber einer Einwirkung von 750 Grad Celsius Temperatur während 10 Minuten beständige Keramik verstanden. Eine aus derartigen Materialen gefertigte Separierung kann wenig stoßempfindlich oder schlagempfindlich ausgeführt werden. Insbesondere liegt der Schmelzpunkt des Materials oberhalb des Schmelzpunktes der Metallschmelze 12. Für die Materialauswahl ist es bedeutsam und wird berücksichtigt, dass die beständige Keramik oder das Metall einen hohen Widerstand gegen Abnutzungserscheinungen, wie Auswaschungen oder Verschleiß, durch die Metallschmelze aufweist. Keramikwerkstoffe weisen unter anderem den Vorteil auf, dass kein Wärmeverlust über die Metallbadoberfläche oder über die Gießkellenwand auftritt. Auch treten keine aggressiven Wechselwirkungen zwischen einem Keramikwerkstoff und der Metallschmelze 12 auf. Aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit des Keramikwerkstoffs kann die Separierung 16 vollständig von der Metallschmelze 12 umschlossen werden, gleichzeitig tropft die Metallschmelze 12 leicht ab. Keramikwerkstoffe bestechen weiterhin durch ihr relativ geringes Gewicht.
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Die Separierung 16, der Einsatz in die Gießkelle erlaubt es, in die bevorzugt leere oder bereits mit Metallschmelze 12 gefüllte Höhlung 14 Zusatzstoffe in Form von Festkörpern 26 zur Schmelzebehandlung, zum Beispiel zum Nachlegieren, händisch oder durch eine hier nicht zeichnerisch dargestellte Dosiervorrichtung einzubringen: Die Festkörper 26 können bevorzugt ausschließlich in den außen liegenden, ersten Volumenbereich 22 eingebracht werden, ohne Festkörper 26 in den innen liegenden, zweiten Volumenbereich 24 einzubringen.
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Solange die Festkörper 26 eine Korngröße, die größer als die bestimmte maximale Korngröße der Separierung 16 ist, aufweisen, verbleiben sie im ersten Volumenbereich 22, so dass sich im zweiten Volumenbereich 24 nur die von derartigen Festkörpern 26 freie Metallschmelze 12 befindet. Durch die Wärmeeinwirkung der einfließenden oder bereits vorhandenen Metallschmelze 12, insbesondere die Thermalisierung, werden die eingebrachten Festkörper 26 angeschmolzen. Da beim Schmelzvorgang die Größe der Festkörper 26 abnimmt, können gegebenenfalls schmelzende Festkörper 28, deren Korngröße unter der maximalen Korngröße der Separierung 16 liegt, diese passieren und in den inneren, zweiten Volumenbereich 24 gelangen. Die maximale Korngröße der Separierung 16 ist dabei bevorzugt und in vorteilhafter Weise derart gewählt, dass die die Separierung 16 passierenden schmelzenden Festkörper 28. möglichst geringe oder sogar bevorzugt keine negative Auswirkungen auf im zweiten Volumenbereich 24 an der Metallschmelze 12 durchgeführte Maßnahmen oder die dafür notwendigen Vorrichtungen haben.
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In den inneren, zweiten Volumenbereich 24 ragt ein Rührelement 30, hier in Form eines rotierbaren Rührstabes, und taucht in die eingefüllte Metallschmelze 12 ein. Das Rührelement besteht bevorzugt aus Graphit oder aus derselben Legierung wie die eingefüllte Metallschmelze. Bei Rotation des Rührelements 30 entsteht eine Strömungsverteilung in der Höhlung 14, wobei Anteile der Metallschmelze 12 in den beiden Volumenbereichen 22, 24 ausgetauscht oder durchmischt werden. In der erfindungsgemäßen Gießkelle verhindert die Separierung 16, dass das Rührelement 30 von noch nicht geschmolzenen Festkörpern 26 beschädigt wird.
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In hier nicht zeichnerisch dargestellten Weiterentwicklungen kann das Rührelement 30 Rührflügel oder Propeller aufweisen und/oder mit einer oder mehreren Düsen zur Zufuhr von Inertgas in die Metallschmelze 12 unter deren Oberfläche zu deren Entgasung ausgestattet sein.
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Die 2 ist ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bevorzugt wird die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer Gießkelle, wie sie unter Bezugnahme auf die 1 oben beschrieben worden ist, durchgeführt. In einen ersten, durch eine Separierung abgetrennten Volumenbereich einer Höhlung eines erfindungsgemäßen Gießschmelzebehälters werden Festkörper eingebracht 32. Danach wird in die Höhlung eine Metallschmelze eingefüllt 34. Erfindungsgemäß wird die Metallschmelze bewegt 36, wobei bevorzugt, wie anhand der 1 erläutert, ein in den zweiten Volumenbereich der Höhlung ragendes Rührelement eingesetzt wird. Bevorzugt wird nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren gearbeitet, wenn eine halbfeste Metallschmelze hergestellt werden soll. Zu diesem Zweck werden bevorzugt Festkörper eingebracht, welche dieselbe Legierung wie die Metallschmelze aufweisen, und die Metallschmelze wird heftig gerührt, während gleichzeitig mit einer kontrollierten Rate die Metallschmelze abgekühlt wird.
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Grundsätzlich ist im erfindungsgemäßen Gießschmelzebehälter beziehungsweise im erfindungsgemäßen Verfahren jegliche Art von Schmelzebehandlung möglich. Besonders vorteilhaft kann der erfindungsgemäße Gießschmelzebehälter für die Herstellung eines halbfesten (semi-solid) Gießbreis durch Zugabe von Aluminiumspänen oder Magnesiumpartikeln eingesetzt werden. Ein weiteres bedeutsames Anwendungsgebiet ist die Umlegierung hinsichtlich der Komponente Silizium von einem Toleranzanteil in der gelieferten Legierung auf einen Arbeitsanteil in der zu verarbeitenden Legierung durch Zugabe von weiterem Silizium in fester Form im Gießschmelzebehälter.
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In der Praxis ist es bevorzugt, dass die zugeführten festen Materialien oder Festkörper, zum Beispiel Aluminiumspäne, möglichst ohne zusätzliche Maßnahmen und/oder Verfahrenszwischenschritte, zum Beispiel Zerkleinern oder Mahlen, zugeführt werden. Dieser Umstand erfordert einen gewissen Mindestabstand oder eine gewisse lichte Weite zwischen Separierung und Wand des Gießschmelzebehälters in Funktion der Korngröße oder durchschnittlichen Korngröße der einzubringenden Festkörper. Anders gesagt, der erste Volumenbereich 22 wird dimensional an die zugeführten Festkörper angepasst.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gießschmelzebehälter
- 12
- Metallschmelze
- 14
- Höhlung
- 16
- Separierung
- 18
- Steg
- 20
- Wand
- 22
- erster Volumenbereich
- 24
- zweiter Volumenbereich
- 26
- Festkörper
- 28
- schmelzende Festkörper
- 30
- Rührelement
- 32
- Einbringen von Festkörpern
- 34
- Einfüllen von Metallschmelze
- 36
- Bewegen der Metallschmelze
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4557607 [0004]
- EP 438004 A1 [0005]
- US 6547850 [0005]
- WO 2006/062482 A1 [0006]
