DE1289958B - Druckgiesswerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein von Durchflußleitungen durchzogenes Druckgießwerkzeug, insbesondere einen Druckgießkern.

Derartige Durchflußleitungen können zum Heizen und Kühlen der Werkzeuge mittels eines Durchflußmediums (öl) dienen. Das Kühlen der Form dient zur Abfuhr der dem Werkzeug bei jedem Schuß durch die Schmelz- und Abkühlwärme des erstarrenden Metalls zugeführten Wärmemenge. Das Heizen dient zum Anwärmen der Form nach Arbeitspausen. Die zur Kühlung der Form dienende Flüssigkeit kann auch zur Heizung der Form verwendet werden, und zwar in einem gemeinsamen Leitungssystem mit einem Wasser-Rückkühler und einem vorzugsweise elektrischen Heizer, die beide von einem Wärmefühler in der Form steuerbar sind.

Druckgießwerkzeuge für jede Art von Metallen sind regelmäßig aus legierten Stählen hergestellt, um eine hohe Standzeit zu erzielen. Der Nachteil dieser Stähle besteht unter anderem in ihrer relativ geringen Wärmeleitfähigkeit und in einer durch die ständigen Temperaturschwankungen verursachten Rißanfälligkeit. Es ist das Ziel der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen.

Die Erfindung geht dabei von hohlen Stahlformen aus, deren Raum zwischen der Innenwandung des hohlen Stahlwerkzeuges und den Durchflußleitungen mit einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit gefüllt ist, und schlägt vor, ein Hohlform-Ausguß-Metall oder eine entsprechende Legierung zu verwenden, deren Schmelzpunkt oder -bereich im Bereich der durchschnittlichen Formtemperatur liegt.

Durch die Maßnahmen nach der Erfindung kann der hohlen Stahlform eine geringe Wandstärke gegeben werden. Schon auf diese Weise wird die Rißanfälligkeit der Stahlform vermindert. Zum anderen gewährleistet das Ausgußmetall im Schmelzbereich einen guten Wärmeübergang zwischen Formenstahl und Durchflußleitungen, was zum Abbau von Wärmespannungen dient und daher gleichfalls zur Verminderung der Rißanfälligkeit der Stahlform und der Durchflußleitungen beiträgt. Schließlich verhindert das Ausgußmetall bei dennoch entstehenden Rissen in der Stahlform und in den Leitungen ein Austreten von Flüssigkeit. In diesem Falle sind auch mit einem gerissenen Werkzeug in vielen Fällen noch zahlreiche einwandfreie, d. h. keine Nacharbeit erfordernde Abgüsse möglich. Die so hergestellten Druckgießwerkzeuge haben daher neben der Einsparung an legiertem Werkzeugstahl den Vorteil einer längeren Standzeit.

Vorzugsweise kommen als Ausgußmaterial Buntmetalle und deren Legierungen, z. B. Blei-Antimon, Blei-Zinn usw., in Betracht. Nach Möglichkeit soll die durchschnittliche'Formenbetriebstemperatur zwischen Liquidus- und Solidus-Linie, also im Bereich »festflüssig« der entsprechenden Legierung liegen, womit optimale Wärmeübergange zwischen Werkzeug und Kühl- bzw. Heizschlange erzielt werden. Blei mit einem Schmelzpunkt von 327° C genügt jedoch fast immer auch in bezug auf den notwendigen Wärmeübergang.

In das offene hintere Ende des Werkzeuges wird zweckmäßig ein Deckel eingeschweißt, durch den die Heiz- und Kühlrohre hindurchgeführt werden. Auf diese Weise erzielt man eine sehr einfache Reparaturmöglichkeit.

An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung nachfolgend erläutert werden:

Die Figur stellt im Querschnitt ein Druckgußwerkzeug und in diesem einen hohlen Stahlkern 1 dar, dessen Hohlraum von einer Durchflußleitung 2 durchzogen ist, die durch den angeschweißten Deckel 3 hindurchgeführt ist. Im übrigen ist der Hohlraum 4 mit einer Blei-Antimon-Legierung gefüllt, deren Eutektikum der möglichst konstant zu haltenden durchschnittlichen Formenbetriebstemperatur entspricht. (Eine Legierung von 87% Blei und 13^e/o Antimon hat ihren eutektischen Punkt bei 246° C.)

Wenn im Stahlkörper 1 Risse entstehen sollten, verhindert die Legierung ein Austreten der Kühl- und Heizflüssigkeit. In einem gerissenen Werkzeug lassen sich nämlich in sehr vielen Fällen noch Tausende von Abgüssen ohne Nacharbeit herstellen, wenn keine Kühl- oder Heizflüssigkeit austritt.

Die Erfindung kann selbstverständlich auch dort sinnvoll zum Einsatz gelangen, wo Formen lediglich gekühlt und nicht auch geheizt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Von Durchflußleitungen durchzogenes Druckgießwerkzeug, insbesondere Druckgießkern, dessen Raum zwischen der Innenwandung des hohlen Stahlwerkzeuges und den Durchflußleitungen mit einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hohlform-Ausguß-Metall oder eine entsprechende Legierung verwendet wird, deren Schmelzpunkt oder -bereich im Bereich der durchschnittlichen Formtemperatur liegt.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen vom Füllmaterial freigehaltenen Ausdehnungsraum in der Hohlform.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen das hintere offene Ende des Werkzeuges (1) verschließenden Deckel (3), durch den die Durchflußleitungen (2) hindurchgeführt und gehalten sind.