DE1099975B - Verfahren zum Kaltstrangpressen von leicht verpressbaren Metallen, insbesondere von Aluminium und dessen Legierungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Das Kaltstrangpressen hat sich als das wirtschaftlichste Herstellungsverfahren für Profilleisten aus leicht verpreßbaren, nicht aushärtbaren Metallen, insbesondere für Aluminium und Aluminiumlegierungen, herausgestellt. Es¹ wird" durch das Kaltverpressen des Materials eine Kaltverfestigung erreicht, wodurch sich eine Nachbearbeitung durch eine angeschlossene Kaltverformung, beispielsweise durch Kaltziehen, erübrigt. Für die meisten Verwendungszwecke der Profilleisten wird eine -über die ganze Länge gleiche Festigkeit verlangt, um Schwierigkeiten bei der Weiterverarbeitung auszuschließen. So werden beispielsweise in der Autoindustrie Profilleisten als Zierleisten, Fensterprofile, od. dgl. vielfach aus Aluminium kalt im Strang gepreßt und anschließend mittels Biegelehren in die gewünschte Form gebracht. Die gewünschte Form an sich und die gleichmäßige Form der einzelnen Stücke untereinander wird aber nur dann erreicht, wenn di& Profilleisten eine bestimmte und über die ganze Länge gleiche Festigkeit aufweisen. Diese bestimmte und über die ganze Länge gleiche Festigkeit kann jedoch bei nicht aushärtbaren Metallen beim Kaltverpressen ohne weitere Nachbehandlung nur erreicht werden, wenn_: beim Verpressen die Temperatur'des ausgepreßten Stranges die Erholungs- bzw. -Ryekcistallisationstemperatur nicht übersteigt. Diese Temperatur liegt bei den leicht verpreßbaren Aluminiumlegierungen etwa-bei-2QQ°^- und mehr. Um also die gewünschte und-über'die Länge des Erzeugnisses gleiche Festigkeit zu erhalten, ist es erforderlich, daß die Temperatur des Preßgutes von etwa 180° C beim Kaltstrangpressen nicht überschritten wird.

Bisher versuchte man, durch extrem hohe und geregelte Preßgeschwindigkeiten (Stempelvorschub bis 700 mm/sec) unter der die Kaltfestigkeit herabsetzenden Temperatur im Preßgut zu bleiben. Die aus der Formänderung herrührende Wärme soll dabei mit dem gepreßten Strang abgeführt werden, damit in den noch zu verpressenden Blockteil möglichst wenig Wärme abfließt, die sonst beim Verpressen dieses Blockteiles eine über der angegebenen Grenze liegende Temperatur des Preßgutes zur Folge hätte, so daß eine Kaltverfestigung des betroffenen Strangabschnittes nicht oder nur in geringem Maße einträte. Die extrem hohen geregelten Stranggeschwindigkeiten erfordern besonders ausgestaltete, baulich aufwendige Pressen für das Kaltstrangpressen.

Wenn derartige Pressen nicht zur Verfügung stehen, lassen sich Profilleisten entsprechender Festigkeit nur aus aushärtbaren, zumeist nicht korrosionsfesten Legierungen herstellen. Die Profilleisten müssen dann aber nach dem Strangpressen eine Wärmebehandlung Verfahren zum Kaltstrangpressen

von leicht verpreßbaren Metallen,

insbesondere von Aluminium

und dessen Legierungen

Anmelder:

Schloemann Aktiengesellschaft,
Düsseldorf, Steinstr. 13

Dipl.-Ing. Kurt Heydrich, Düsseldorf,

und Dipl.-Ing. Wilhelm Fister, Gladbeck,

sind als Erfinder genannt worden

und weitere Nachbehandlung erfahren, beispielsweise verchromt werden. ■ ' ' -

--. Die Erfindung liegt in der Erkenntnis, daß die extrem hohen Stranggeschwindigkeiten nicht erforderlich sind, wenn der Preßblock zur Verpressung auf eine Temperatur unterkühlt wird, bei welcher der

—Formänderungswiderstand gegenüber Raumtemperatur ~* -noch -nicht wesentlich zunimmt. Diese Temperatur liegt bei Reinaluminium und bei den leicht verpreßbaren Aluminiumlegierungen bei etwa —60 bis — 70⁰C. Derartig verpreßte Blöcke, beispielsweise aus Aluminium mit 99,5% Reinheit und AlMgSi-Legierungen, zeigen bei einem Formänderungsverhältnis F₁JF₂ von etwa 30 und einem Verpressen mit 50 bis 80 mm/sec Preßstempelvorschub eine über die ganze Länge vollkommen gleichmäßige Kaltverfestigung, die noch höher als die bei hohen Preßstempelgeschwindigkeiten ohne vorherige Unterkühlung des Preßblockes erreichte Kaltverfestigung liegt. Abgesehen von der so zu erreichenden, höheren Kaltverfestigung liegt der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß sich das Kaltstrangpressen dadurch mit üblichen, weit weniger aufwendigen Strangpressen durchführen läßt, wobei diese Pressen ohne weiteres auch für andere Preßarbeiten verwendbar sind.

Die Unterkühlung kann vorteilhaft in einem Flüssigkeitsbad erfolgen, mittels einer Flüssigkeit, die bei der gewünschten Unterkühlungstemperatur noch nicht zu zäh und zugleich als Schmierstoff während des Pressens geeignet ist. Es können hierfür beispielsweise öle verwendet werden, die mit einem Lösemittel auf eine gewünschte Zähigkeit gebracht werden und zur

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Erhöhung der Schmierfähigkeit mit Graphit versetzt sind. Auch Silikonöle können Verwendung finden. Es erübrigen sich damit besondere Vorkehrungen für die Schmierung.

Die Unterkühlung kann aber auch mittels unter atmosphärischem Druck stehender, flüssiger Kohlensäure erfolgen, die gerade eine für die Unterkühlung von Blöcken aus Aluminium und Aluminiumlegierungen geeignete Unterkühlungstemperatur ergibt. Damit keine Blasen beim Verpressen auftreten, sollen die in Kohlensäure unterkühlten Blöcke gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung von der Kohlensäure befreit werden, indem sie kurzzeitig in einen Luftstrom, insbesondere in einen Warmluftstrom, eingebracht werden. Die Kohlensäuredämpfe am Behälter und an der Trockenstelle werden aufgefangen und abgesaugt. Die Aufbringung eines Schmiermittels kann hierbei erfolgen, indem die getrockneten Blöcke in ein ölbad getaucht oder durch einen ölnebel geleitet werden, falls nicht das Schmiermittel in den Aufnehmer der Strangpresse eingebracht wird.

Damit dem Block während des Pressens möglichst wenig Wärme von außen zufließt, können der Blockaufnehmer und die Werkzeuge der Strangpresse, wie bekannt, gekühlt werden, ohne daß jedoch Aufnehmer und Werkzeuge auf die Temperatur abgekühlt zu werden brauchen, die die Preßblöcke aufweisen.

Zum Stande der Technik sei erwähnt, daß es bekannt ist, schwer verformbare Metalle, insbesondere gewisse Nickel, Chrom oder Kupfer enthaltende Legierungen, deren Sprödigkeit mit steigender Temperatur zunimmt und die deshalb schon bei Raumtemperatur nicht mehr verformbar sind, vor der Verformung so stark zu unterkühlen, daß ihre Temperatur während der Verformung unter Raumtemperatur bleibt. Bei diesen Metallen wird also die Unterkühlung vorgenommen, um die Sprödigkeit des Materials herabzusetzen, während gemäß der Erfindung die Unterkühlung von an sich leicht verformbaren Metallen vorgenommen wird, um eine Kaltverfestigung zu ermöglichen. Die Erfindung bezieht sich dementsprechend nur auf leicht verpreßbare Metalle.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Mit 1 ist eine Strangpresse bezeichnet, der ein Behälter 2 zur Aufnahme einer Kühlflüssigkeit zugeordnet ist. Mit 3 ist eine Blocktransportbahn bezeichnet, die die Presse 1 mit dem Behälter 2 verbindet. Mittels einer Stoßvorrichtung 4 werden die Blöcke durch eine Führungsbahn 5, die unter den Spiegel der Kühlflüssigkeit in Behälter 2 reicht, gedrückt und gelangen auf die Blocktransportbahn 3, auf der sie in die drehbare Mulde 6 vor dem Aufnehmer 7 der Strangpresse 1 gelangen. Mittels einer Umwälzpumpe 8 wird die Kühlflüssigkeit im Behälter 2 und einem Wärmeaustauscher 9 entgegengesetzt zur Transportrichtung der Blöcke im Behälter 2 umgewälzt. Der Wärmeaustauscher 9 ist andererseits an den Kreislauf eines Kältemittels mit einem Verdichter 10 und einem Kondensator 11 angeschlossen.

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Kaltstrangpressen von leicht verpreßbaren Metallen, insbesondere von Aluminium und dessen Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßblock auf eine Temperatur, bei welcher der Formänderungswiderstand gegenüber Raumtemperatur noch nicht wesentlich zunimmt, unterkühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkühlung der Blöcke durch Tauchen in unterkühltes öl erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke bei Unterkühlung in flüssiger Kohlensäure vor dem Einsatz in die Presse durch kurzzeitiges Anblasen mit Luft, insbesondere warmer Luft, von Kohlensäureresten befreit und durch einen Nebel oder ein Bad von Schmieröl geleitet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 508 436;
schweizerische Patentschriften Nr. 216 468,279 010.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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