DE1178557B - Verfahren zum Giessen von Metallen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.. B 22 d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 31c-12/02

S 65838 VI a/31 c
14. November 1959
24. September 1964

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von Metallen oder Metallegierungen in eine gasdurchlässige Form, deren Formhohlraum unten angeschnitten ist und in steigendem Guß gefüllt wird, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Beim Gießen von Metallen oder Metallegierungen in eine gasdurchlässige Form entstehen im Guß häufig Gaseinschlüsse, die vor allem darauf zurückzuführen sind, daß das heiße geschmolzene Metall beim Gießen plötzlich mit der vorher noch kalten Form in Berührung kommt. Die dabei aus der Form frei werdende Feuchtigkeit erzeugt bei der starken Erhitzung eine Gasbildung, wobei Gasblasen die dünne Oberflächenschicht des Metalls durchdringen und aus dem erkaltenden Guß nicht mehr herausgelangen können. Erfahrungsgemäß befinden sich die Gaseinschlüsse hauptsächlich im oberen Teil eines Gußstückes, da diese im zunächst noch leichtflüssigen Metall das Bestreben haben, an die Oberfläche des Metalls aufzusteigen, wobei es jedoch nur einem Teil der Gaseinschlüsse gelingt, aus dem Schmelzbad zu entweichen.

Zum Präzisionsguß langer und dünner Gegenstände ist es bekannt, eine poröse mit einem Unterdruckspeicher verbundene Gießform im fallenden Guß schnell zu füllen. Durch das schnelle Gießen wird die Schmelze sofort an die Formwandung angesaugt, wobei ein größerer Unterdruck entsteht. Solche Vakuumgießverfahren insbesondere unter Anwendung des Wachsausschmelzverfahrens bezwecken vor allem eine schnelle Luftentleerung der engen Formhohlräume und damit eine schnelle und gute Füllung und eine gute Anlagerung an die Formwandung. Außerdem soll durch die Entfernung der Luft eine Oxydation vermieden werden. Bei empfindlichen Schmelzen wurde auch die Gießform evakuiert und gleichzeitig die Schmelze aus einem unter dem Druck eines inerten Gases stehenden Vorratsbehälters in die Gießform getrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Mängel nach Möglichkeit zu vermeiden und das eingangs genannte Gießverfahren so zu vervollkommnen, daß weitgehend gasblasenfreie Gußstücke erzielt werden können.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß während des Füllens des Formhohlraumes mit Metall an allen Stellen des Formhohlraumes oberhalb des Gießspiegels des steigenden Metalls ein im wesentlichen entgegengerichteter Gas- bzw. Luftstrom erzeugt und aufrechterhalten wird, wobei das Gas bzw. die Luft

Verfahren zum Gießen von Metallen

Anmelder:

Sumitomo Kinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha,

Kawara-machi, Higashi-ku, Osaka-shi (Japan)

Vertreter:

Dr. G. W. Lotterhos

und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Annastr. 19

Als Erfinder benannt:

Kazuro Suzuki,

Naruo, Nishinomiya-shi, Hyogo-ken,

Hiroshi Yamaoka,

Kadoma-cho, Kitakawachi-gun, Osaka-fu

(Japan)

während des ganzen Gießvorganges durch eine obere Öffnung der Form in den Formhohlraum eintritt und durch die gasdurchlässige Wandung der Form hindurch nach außen abgeleitet wird.

Durch ein solches Aufrechterhalten eines Gasstromes während des ganzen Gießvorganges wird gerade an der während des Gießvorganges aufsteigenden Oberfläche des Schmelzbades ständig ein nach außen weggerichteter Gasstrom erzeugt, der wesentlich dazu beiträgt, daß beim Gießen entstehende Gase unmittelbar bei ihrer Entstehung abgeführt werden und somit nicht mehr in das Schmelzbad eindringen können.

Ausgestaltungen der Erfindung betreffen bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt

F i g. 1 eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Gießvorrichtung, bei der der Gasstrom durch Unterdruck erzeugt wird, in einem schematisch gehaltenen Längsschnitt,

F i g. 2 eine ähnliche Gießform, durch welche der Gasstrom mittels Überdruck hindurchgesetzt wird (in gleicher Darstellung wie Fig. 1),

F i g. 3 eine gegenüber F i g. 1 abgewandelte Gießform, durch welche der Gasstrom ebenfalls mittels

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Unterdruck hindurchgesaugt wird (in gleicher Darstellung wie F i g. 1).

Die in F i g. 1 dargestellte Gießform weist unten einen Vakkumraum 1 auf, der über nach beiden Seiten abgehende Leitungen 3 an eine (nicht dargestellte) Säugpumpe oder ein Sauggebläse angeschlossen ist. Über dem Vakuumraum 1 ist eine Gießform 2 angeordnet, deren Bodenplatte 4 eine Vielzahl kleiner Löcher aufweist, durch welche Gas aus der Form nach unten abgesaugt wird.

Die Gießform 2 weist einen nach oben offenen Formhohlraum 6 auf, dem das Metall über einen Gießtrichter 7 von unten her zugeführt wird. Zwischen den Vakuumraum 1 und die Gießform 2 ist zur besseren Abdichtung der Auflagestelle noch ein Dichtring 8 eingefügt. Die Gießform 2 ist eine Grünsandform, die eine übliche Porosität aufweist.

Vor Beginn jedes Gießvorganges wird zunächst die Saugpumpe oder das Sauggebläse eingeschaltet und im Vakuumraum 1 ein ausreichender Unter- ao druck erzeugt, wodurch Luft durch die Gießform und insbesondere durch deren Formhohlraum 6 hindurch nach unten bis in den Vakuumraum 1 hineingesaugt wird. Anschließend wird das Metall durch den Gießtrichter 7 eingegossen und steigt stetig im Formhohlraum 6 hoch.

Wenn das Metall mit der Wandung des Formhohlraumes 6 in Berührung kommt, verdampft die im Formsand enthaltene Feuchtigkeit. Der Dampf wird jedoch durch den erzeugten Gasstrom in Riehtung der Pfeile α der F i g. 1 durch den Formsand hindurch nach dem Vakuumraum 1 hin abgesaugt und kann somit nicht in das aufsteigende Schmelzbad des Metalls eindringen. Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt das Abführen des genannten Dampfes nicht durch Absaugen, sondern durch Einblasen eines Überdruckes in den Formhohlraum 6. Auch die hierfür verwendete Gießform 2 weist entlang ihrer äußeren Wandung und entlang ihrem Boden 4 eine Vielzahl von kleinen Löchern auf, durch welche der Dampf nach außen abströmen kann. Damit in dem Formhohlraum 6 ein ausreichender Überdruck erzeugt werden kann, ist dieser Hohlraum über eine entsprechende, dichte Abdeckung an eine Zuführungsleitung 9 angeschlossen, durch die Luft oder ein inertes Gas unter Überdruck in den Formhohlraum 6 hineingefördert wird. Das Abführen des beim Gießen erzeugten Dampfes erfolgt im übrigen in gleicher Weise, wie es in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.

Die in F i g. 3 dargestellte Gießform weist beiderseits je einen Vakuumraum 1 auf, von dem eine Leitung 3 zu einer üblichen Absaugestelle führt. Die Form selbst ist im übrigen als eine Maskengießform 10 ausgebildet, durch deren überaus luftdurchlässige Hinterfüllung 11 der Dampf und die bei dem Abgießen von Maskenformen in besonderem Maße entstehenden Gießgase abgeführt und durch die perforierten Seitenwände 12 in die Vakuumräume 1 abgesaugt werden.

Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen kann das der Form zugeführte Gas Luft sein. Durch Einleiten eines inerten Gases, wie Argon oder Neon, kann die Bildung von Oxyden während des Gießens und der anschließenden Erstarrung des Metalls verhindert werden. Zur Erzielung einer besonders glatten Oberfläche des Metalls kann sich daher in manchen Fällen die Verwendung eines besonderen Gases empfehlen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Gießen von Metallen oder Metallegierungen in eine gasdurchlässige Form, deren Formhohlraum unten angeschnitten ist und in steigendem Guß gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Füllens des Formhohlraumes mit dem geschmolzenen Metall an allen Stellen des Formhohlraumes oberhalb des Gießspiegels des steigenden Metalls ein im wesentlichen entgegengerichteter Gasbzw. Luftstrom erzeugt und aufrechterhalten wird, wobei das Gas bzw. die Luft während des ganzen Gießvorganges durch eine obere öffnung der Form in den Formhohlraum eintritt und durch die gasdurchlässige Wandung der Form hindurch nach außen abgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Druckgas von oben her in den im übrigen abgedeckten Formhohlraum eingeblasen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein inertes Gas durch die Form hindurchgeleitet wird.

4. Gießform zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum (6) an seiner tiefsten Stelle angeschnitten und nach oben offen ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Gießform (2) mit Ausnahme einer Zuführungsleitung (9) für Druckgas und der öffnung des Gießtrichters (7) gasdicht abgedeckt ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Form (2) eine übliche Sandform ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Form eine Maskengießform (10) ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
österreichische Patentschrift Nr. 195 583;
schweizerische Patentschrift Nr. 317 548;
USA.-Patentschrift Nr. 2 448 903.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 688/285 9. 64 © Bundesdruckerei Bertin