DE1110828B

DE1110828B - Pumpenkammerauskleidung fuer Warmkammer-Druckgiessmaschinen

Info

Publication number: DE1110828B
Application number: DEP14574A
Authority: DE
Inventors: Louis Huntington Morin
Original assignee: Plasco Ltd
Current assignee: Plasco Ltd
Priority date: 1954-10-04
Filing date: 1955-07-30
Publication date: 1961-07-13
Also published as: GB773009A; FR1134900A

Description

Pumpenkammerauskleidung für Warmkammer-Druckgießmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Auskleidungsmaterial für die Pumpenkammer und den darin arbeitenden Kolben zu Warmkammer-Druckgießmaschinen, bei denen geschmolzenes Metall aus einem Behälter, z. B. einem Tiegel, durch einen sogenannten Schwanenhals in einen dem herzustellenden Druckgußteil entsprechenden Raum gepreßt wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Auskleidungsmaterial für Maschinen dieser Art, mit denen Metalle mit verhältnismäßig hohem Schmelzpunkt verarbeitet werden.
Es ist eine Beschickungsvorrichtung für Druckkammern von Kaltkammer-Druckgießmaschinen bekannt, bei welcher der Verdränger den Spiegel des Gießgutes hebt. Bei dieser bekannten Maschine ist der Verdränger in einem mit dem Vorratsvolumen in Verbindung stehenden Innentiegel angeordnet und besteht aus einem temperaturbeständigen und eine chemische oder metallurgische Reaktion mit dem Gießgut verhindernden Material.
Des weiteren ist eine Spritzgußform bekannt, die aus gepulvertem Wolfram oder Mölybdän oder aus deren Carbiden gegebenenfalls mit Zusätzen von niedriger schmelzenden gepulverten Metallen durch Sintern hergestellt ist.
Es ist weiterhin bekannt, daß Zirkonborid als ein gegen hohe Temperaturen widerstandsfähiges Material in Turbinen und in Strahltriebwerken verwendet wird.
Metallkeramische Stoffe, welche an sich hohen Temperaturen Widerstand leisten können, haben den Nachteil, daß es sehr schwierig ist, sie auf enge Toleranzen zu formen. Sie sind gewöhnlich verhältnismäßig spröde und sind zum Teil gegen Wärme und Korrosion nur an der glasierten Oberfläche widerstandsfähig.
Es wurde gefunden, daß Zirkonborid nicht nur ein Werkstoff ist, der gegen Wärme und Korrosion widerstandsfähig ist, sondern daß ein solches Material gegossen und zu Maschinenteilen in so engen Toleranzgrenzen hergestellt werden kann, daß er in den genannten Warmkammer-Druckgießmaschinen, insbesondere solchen, die mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten, mit Vorteil anwendbar ist und daß er weiterhin den auch in solchen Maschinen auftretenden Stößen und Beanspruchungen, auch bei den sich bewegenden Teilen, ausgezeichneten Widerstand leistet.
Demgemäß wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, Zirkonborid als Auskleidungsmaterial für die Pumpenkammern von Warmkammer-Druckgießmaschinen und für den darin arbeitenden Kolben zu verwenden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Auskleidung aus vorgeformten Teilen von Zirkonborid, die dann in die entsprechenden Teile der Gießmaschine eingesetzt werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise zur Darstellung gebracht.
Fig. 1 ist ein schematisch gehaltener Schnitt durch einen Teil eines Tiegels und eines darin angeordneten Schwanenhalses und von zugeordneten Teilen; Fig. 2 ist in größerem Maßstab ein Teilausschnitt einer abgeänderten Ausführungsform der Auskleidung; Fig. 3 ist in größerem Maßstab ein Schnitt durch einen Kolbenüberzug am unteren Ende eines Kolbens; Fig.4 ist in größerem Maßstab ein Schnitt einer abgeänderten Ausführungsform einer Düse.
In Fig. 1 ist bei 10 ein Teil eines Schmelztiegels wiedergegeben, in welchem geschmolzenes Metall, beispielsweise eine Aluminiumlegierung, durch in der Technik allgemein bekannte Verfahren erhitzt wird. Mit 12 ist ein eine Durchgangsbohrung 18 aufweisender Schwanenhals bezeichnet, der an seinem offenen Ende einen abgesetzten Düsentragtei116 aufweist, in welchem eine Abgabedüse 17 mit Abgabebohrung 24 mit kleinem Durchmesser angeordnet ist.
Ein zylindrischer Teil 13 hat an seinem unteren Ende eine Pumpenkammer 25 mit Auskleidung 26, die eine Einlaßöffnung 46 und eine Auslaßöffnung 42 aufweist. Innerhalb der Pumpenkammer 25 bzw. innerhalb der Auskleidung 26 ist ein Kolben 40 verschiebbar, der durch zweckentsprechende Mittel auf und ab bewegt werden kann, und dieser Kolben 40 wird von einem Führungszylinder 30 getragen, der mit dem Kolben und dem gesamten Schwanenhals auf und ab bewegt werden kann.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht sowohl der Kolben 40 als auch die Auskleidung 26 aus Zirkonborid, welches Temperaturen von flüssigen Metallen, z. B. Aluminium, die einen verhältnismäßig hohen Schmelzpunkt haben, widersteht und gleichzeitig eine harte, glatte und abriebfeste Oberfläche besitzt.
Auch die Düse 17 besteht aus der gleichen Masse, um eine lange Lebensdauer der Düse zu gewährleisten, wodurch die Herstellung von Spritzgußstücken mit hoher Geschwindigkeit über einen langen Zeitraum ermöglicht wird.
Bei der Herstellung des Schwanenhalses kann die vorgeformte Auskleidung 26 unmittelbar in das keramische Material des Schwanenhalses eingesetzt werden, wodurch sie innerhalb der Ausnehmung 27 fest verankert wird.
Zwischen dem Kolben und der Auskleidung können außerordentlich enge Passungen vorgesehen sein, um eine genaue Abgabe der erforderlichen Materialmenge aus dem Schwanenhals in die Formausnehmung unter dem erforderlichen Druck zu gewährleisten. Dies ist insbesondere bei Aluminium wichtig.
In Fig. 2 der Zeichnung ist schematisch eine abgeänderte Ausführungsform einer Auskleidung dargestellt, bei welcher der Hauptkörperteil 53 der Auskleidung aus Metall, einer Metallegierung oder einem keramischen Stoff bestehen kann. Öffnungen 42' und 46' ähnlich den Öffnungen 42 und 46 sind vor-P a sehen. Die gesamte Auskleidung ist in einen Mantel 54 aus Zirkonborid eingesetzt. Durch diese Ausführung einer Auskleidung wird eine Materialersparnis erreicht und der Körper 53 gegen die Wirkungen des geschmolzenen Materials geschützt, indem der Mantel sich durch die Öffnungen 42', 46', wie bei 56 dargestellt ist, erstreckt und ringsum läuft, wie bei 57 und 53 angedeutet ist.
In Fig. 3 der Zeichnung ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben, in welcher der Kolben 40 in einen Kolbenkörper 50 aus Zirkonborid gesetzt wird.
Die Düse 17 kann, anstatt vollständig aus Zirkonborid zu bestehen, eine Deckschicht aus Zirkonborid haben, die auf die Fläche der Düse aufgebracht ist, die dem geschmolzenen Metall unmittelbar ausgesetzt wird.
In Fig.4 ist eine abgeänderte Ausführungsform einer solchen Düse 17' wiedergegeben, die z. B. aus Metall besteht und bei der die Bohrungen 23' und 24' mit einer gesinterten festen Masse aus Zirkonborid ausgekleidet sind, die mit 66, 67 bezeichnet ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Warmkammer-Druckgießmaschine, gekennzeichnet durch die Verwendung von Zirkonborid als Auskleidung (26) für die Pumpenkammer (25) und für den darin arbeitenden Kolben (40).
2. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (26) aus vorgeformten Teilen von Zirkonborid besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 840 428, 618 870, 424 501; »Gießerei«, 1955, S.433; Kieffer-Schwarzkopf: »Hartstoffe undHartmetalle«, 1953, S. 672; »Materials and Methods«, Dezember 1949, S. 41,
3. Sp.