DE1810990B2 - METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE CASTING - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE CASTING

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DE1810990B2 DE19681810990 DE1810990A DE1810990B2 DE 1810990 B2 DE1810990 B2 DE 1810990B2 DE 19681810990 DE19681810990 DE 19681810990 DE 1810990 A DE1810990 A DE 1810990A DE 1810990 B2 DE1810990 B2 DE 1810990B2
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Karl Lukaszyk Rudi χ 7034 Leipzig Schwabe Werner χ 4201 Schladebach Lange
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VEB Gisag, χ 7034 Leipzig
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/02—Casting compound ingots of two or more different metals in the molten state, i.e. integrally cast
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C11/00—Sausage making ; Apparatus for handling or conveying sausage products during manufacture
    • A22C11/02—Sausage filling or stuffing machines
    • A22C11/04—Sausage filling or stuffing machines with mechanically-operated piston moving to-and-fro
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product

Description

Durchströmen desselben und beim Verlassen des Formhohlraumes ist für den Erfolg des Durchgießverfahrens, insbesondere bezüglich der Herstellung von mechanisch hoch beauspruchbaren Verbundgußteilen, von besonderer Wichtigkeit. Dadurch wird vermieden, daß Umgebungsluft in das flüssige Metall gerissen wird und dieses in unerwünschtem Maße oxydiert.Flow through the same and when leaving the mold cavity is for the success of the pouring process, in particular with regard to the production of mechanically highly stressable composite castings, of particular importance. This prevents ambient air from entering the liquid metal is torn and this oxidizes to an undesirable extent.

Andererseits ist nunmehr eine echte Spülung zur Beseitigung von Oxiden an der Kontakt'läche gewährleistet. Ein weiterer Vorteil besteht uarin, daß der Gießvorgang auch unter den Bedingungen des praktischen Betriebes thermisch beherrschbar ist. Lokale Temperaturschwankungen mit ihren bisherigen nachteiligen Wirkungen auf die Ausbildung des Verbundes werden auf ein unschädliches Maß begrenzt.On the other hand, real rinsing to remove oxides from the contact surface is now guaranteed. Another advantage is uarin that the casting process even under the conditions of practical operation is thermally controllable. Local temperature fluctuations with their previous ones adverse effects on the formation of the network are limited to a harmless level.

Zweckmäßig für d,e Durchführung des Verfahrens ist es, den Formhohlraum in kurzer Zeit mit flüssigem Metall zu füllen. Zu diesem Zweck sind die Querschnitte der Eintritts- und der Austrittsöffnung des Formhohlraumes so zu bemessen, daß sie einem Verhältnis von etwa 2 :1 entsprechen.Appropriate for the implementation of the procedure is to fill the mold cavity with liquid metal in a short time. For this purpose, the To dimension cross-sections of the inlet and the outlet opening of the mold cavity so that they a A ratio of about 2: 1.

Um die erfindungsgemäße Metallströmung zu verwirklichen, ist die Eintrittsöffnung des Formhohlraumes so auszubilden, daß sie über eine vollständige Seitenkante der Kontaktfläche reicht. Hierfür bietet sich beispielsweise tvi einer rechteckigen Kontaktfläche mit Vorteil die kleinere Seitenkante an. Analog wird die gegenüberliegende Austrittsöffnung ausgebildet. In order to realize the metal flow according to the invention, the inlet opening of the mold cavity is to train so that it extends over a complete side edge of the contact surface. For this offers For example, the smaller side edge of a rectangular contact surface is advantageous. Analogue the opposite outlet opening is formed.

Wichtig ist es weiterhin, daß die untere Kante der Eintrittsöffnung in der Ebene der Kontaktfläche liegt, da auf diese Weise eine Ablösung des Metallstromes von der Kontaktfläche im Bereich der Eintrittsöffnung vermieden wird. Diese Tatsache ist bei der Anordnung der Austrittsöffnung entsprechend zu beachten.It is also important that the lower edge of the inlet opening is in the plane of the contact surface is because in this way a detachment of the metal flow from the contact surface in the area of the inlet opening is avoided. This fact is at to be observed accordingly to the arrangement of the outlet opening.

Um eine Störung der für den Erfolg des Verfahrens wichtigen Strömungsverhältnisse bis zum freien Abfluß des durch den Formhohlraum strömenden Metalls zu vermeiden, ist bei Verbundgußteilen mit relativ großer Kontaktfläche die Dimensionierung des Auflaufes vom Formhohlraum bis zum freien Abfluß des Metalls beizubehalten, also auch an jenem Teil des Auslaufes, der in einem gewissen Abstand vom Formhohlraum nach oben in eine Höhe geführt wird, die über dem Formhohlraum liegt.To a disturbance of the flow conditions important for the success of the process up to the free Avoid drainage of the metal flowing through the mold cavity with composite castings relatively large contact area the dimensioning of the casserole from the mold cavity to the free one Maintain drainage of the metal, including that part of the outlet that is at a certain distance is guided upward from the mold cavity to a height which is above the mold cavity.

Dem gleichen Ziel dient die erfindungsgemäße Überführung der gelenkten Metallströmung in eine ungele lkte dergestalt, daß am oberen Ende des Auslaufes das Metall über die gesamte Länge des Auslaufes, die der Länge der quer zur Strömungsrichtung liegenden Kontaktflächenkante entspricht, nach einer oder nach beiden Seiten desselben gleichmäßig übertritt. The conversion of the directed metal flow into a metal flow according to the invention serves the same purpose ungele steered in such a way that at the upper end of the outlet the metal over the entire length of the outlet, which corresponds to the length of the contact surface edge lying transversely to the flow direction, after a or evenly crosses it on both sides.

Unter besondc.on Bedingungen kann die Konsistenz des flüssigen Umgießmetalls in den Randzonen des Formhohlraumes auf Grund relativ hoher Wärmeabgabe an den Formstoff einen Zustand erreichen, der die Strömungsverhältnisse negativ beeinflußt. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Berührungsfläche des flüssigen Umgießmetalls mit dem Formstoff an den Randzonen der Form relativ groß und die pro Zeiteinheit an dieser Berührungsfläche vorbeigeführte Metallmenge relativ klein ist. In solch einem Fall ist es im Sinne der Erfindung, /'ir Kompensation der Wirkung unterschiedlichei Konsistenz des flüssigen Umgußmetalls in der Mitte des Formhohlraumes und in der Randzone desselben auf die Strömungsveihältnisse des Umgießmetalls und damit auf den Erfolg des Verbundgußverfahrens das Wärmeangebot in den Randzonen der Metallströmung dadurch zu erhöhen, daß dem Formhohlraum in den Randzonen mengenmäßig pro Zeiteinheit mehr Metal! zugeführt wird als der mittleren Zone des Formhohlraumes. Diesem Merkmal der Erfindung entsprechend wird in analoger Weise Metall aus dem Formhohlraum an der dem Einlauf gegenüberliegenden Seite entnommen. Durch diese Maßnahme werden die den Erfolg des Verbundgußverfahrens günstig beeinflußenden Strömungsverhältnisse selbst bei einem jrgünstigen Wärmehaushalt aufrechterhalten. Beispielhaft kann das dadurch erreicht werden, daß sich der Querschnitt sowohl der Ein- als auch der Austnttsöffnung von den Rändern zur Mitte verjüngt.Under special conditions, the consistency of the liquid casting metal in the edge zones of the mold cavity due to relatively high Heat release to the molding material can reach a state that has a negative impact on the flow conditions. This can be the case, for example, when the contact surface of the liquid encapsulation metal relatively large with the molding material at the edge zones of the mold and the per unit of time at this Contact surface amount of metal passed is relatively small. In such a case it is within the meaning of the invention, / 'to compensate for the effect of different consistencies of the liquid encapsulating metal in the middle of the mold cavity and in the edge zone of the same on the flow conditions of the Umgießmetals and thus the success of the composite casting process the heat supply in the edge zones to increase the metal flow in that the mold cavity in the edge zones in terms of quantity more metal per unit of time! is fed as the central zone of the mold cavity. That feature according to the invention in an analogous manner metal from the mold cavity to the Enema taken from opposite side. This measure will ensure the success of the composite casting process favorable influencing flow conditions even with a favorable heat balance maintain. This can be achieved, for example, in that the cross-section both the inlet and outlet openings are tapered from the edges to the center.

Das erfindungsgemäße Verfahren hält nicht davon ab, mehrere Formen hintereinander anzuordnen, so daß der Auslauf der vorhergehenden Form den Einlauf der nachfolgenden bildet, und diese in einem Gießvorgang mit flüssigem Metall zu füllen. Die Ein-The method according to the invention does not prevent several forms from being arranged one behind the other, so that the outlet of the previous form forms the inlet of the following, and this in one Fill the casting process with liquid metal. The A-

und Ausläufe der Formen sind dann im Querschnitt stufenförmig von der ernten Eintiiitsöttaung bis zur letzten Austrittsöffnung zu verringern.and the outlets of the forms are then step-shaped in cross-section from the harvested Eintiiitsöttaung to last outlet opening to decrease.

Claims (3)

Oxide an die Kontaktstelle gespült bzw. an ihr gebil- Patentansprüche· det. Diese Oxide behindern die Ausbildung eines Verbundes in so erheblichem Maße, daß der Ver-Oxides flushed to the contact point or formed on it. These oxides hinder the formation of a bond to such an extent that the 1. Verfahren zum Herstellen von Verbundguß- bund zwar den Bedürfnissen einer Reparatur im allteilen aus zwei oder mehreren metallischen 5 gemeinen genügt, aber stoß- oder schalgformigen Werkstoffen, vorzugsweise aus Eisenwerkstoffen, oder sehr hohen Belastungen, wie sie beispielsweise bei dem ein Mehrfaches der zur Bildung des Um- bei Mühlenschlägern, Brechbacken u.a. auftreten, gußteiles notwendigen Metallmenge durch den nicht standzuhalten vermag. Bei Anwesenheit eines Formhohlraum hindurchgegossen wird, d a - oder mehrerer der Elemente Cr, Al, Mg in einem der durch gekennzeichnet, daß das flüssige io Verbundwerkstoffe ist die unerwünschte Oxidbildung Umgießmetall in der Ebene der Kontaktfläche um so schwerwiegender, als diese Elemente zusam- und über deren gesamte senkrechte zur Strö- menhängende, passivierende Oxidhäute bilden,
mungsrichtung liegende Ausdehnung dem Form- Weiterhin gewährleisten die bekannten Verfahren hohlraum in einer laminaren oder nahezu lamina- keine gleichmäßige Temperatur der Kontaktflächen ren Strömung zugeführt und ohne Richtungsän- 15 bzw. berücksichtigen sie nicht die unterschiedlichen derung in der Ebene der Kontaktfläche in lami- Wärmeverluste an der Kontaktfläche und in deivn narer oder nahezu laminarer Strömuna entnom- Umgebung, die zu einem mangelhaften Verbund Ummen wird. " ren. Der Versuch, diesen Nachteil dadurch auszugki-1. Method for the production of composite cast band, although the needs of a repair in all parts from two or more metallic 5 common is sufficient, but shock or shell-shaped materials, preferably made of iron materials, or very high loads, such as those for a multiple of the for Formation of the surrounding mill hammers, crushing jaws, etc. occur, the amount of metal required by the cast part cannot withstand it. In the presence of a mold cavity is poured through, there - or more of the elements Cr, Al, Mg in one of the characterized in that the liquid io composite materials, the undesirable formation of oxide encapsulation metal in the plane of the contact surface is all the more serious as these elements together and over all of which form passivating oxide skins that are perpendicular to the flow,
In addition, the known methods ensure a cavity in a laminar or almost lamina- no uniform temperature of the contact surfaces ren flow and without change of direction or do not take into account the different change in the plane of the contact surface in lami- heat losses the contact area and in deivn narer or almost laminar flow environment, which becomes a deficient bond. The attempt to compensate for this disadvantage 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- chen, daß man die Menge des in oder durch d ,. kennzeichnet, daß bei rechtecl'iger Kontaktfläche 20 Form zu gießenden Metalls erhöht, macht diese Verdas Umgießmetall vorzugsweise an den kleine en fahren unwirtschaftlich.2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of in or by d,. indicates that with a right-hand contact surface 20 increases the shape of the metal to be cast, this makes this Verdas Umgießmetall preferably on the small en drive uneconomical. Seitenkanten der Kontaktflächt dem Formhohl- Nach einem weiteren bekannten Verfahren \wi 1 Side edges of the contact surface of the mold cavity According to another known method \ wi 1 raum zu- und aus ihm abgeführt ,vird. das zu umgießende Werkstück einer aufwendigerspace in and out of it, vird. the workpiece to be cast is a more expensive one 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Oberflächenbehandlung unterzogen und anschii. kennzeichnet, daß dem Formhohlraum in den 25 ßend mit einer Schicht eines Metalls niedrigeren Randzonen pro Zeiteinheil mengenmäßig mehr Schmelzpunktes, beispielsweise Aluminium, über/o-Umgießmetall zugeführt wird als der mittleren gen. Das solcher Art alferierte bzw. alfinierte Werk-Zone des Formhohlraumes und daß am Auslauf stück wird nunmehr, in eine Form eingelegt, mit flusflüssiges Umgießmetall in entsprechender Weise sigem Verbundmetall umgössen. Die zur Herstellung aus dem Formhohlraum abgeführt wird. 30 des Verbundes aufgebrachte Zwischenschicht bringi3. The method according to claim 1, thereby subjected to surface treatment and then. indicates that the mold cavity in the 25 ßend with a layer of a metal lower Edge zones per unit of time in terms of quantity more melting point, for example aluminum, over / o-encapsulation metal is supplied as the middle gene. The such kind alferierte or alfinierte work zone of the mold cavity and that piece at the outlet is now placed in a mold with liquid Umgießmetall umgössen in a corresponding manner sigem composite metal. The one used to manufacture is discharged from the mold cavity. 30 of the composite applied intermediate layer den Nachteil mit sich, daß das Verbundteil auf Grund der Sprödigkeit der Zwischenschicht keinewith the disadvantage that the composite part due to the brittleness of the intermediate layer Stoß- oder Schlagbeanspruchung verträgt. Zudem istCan withstand shock loads. In addition, is dieses Verfahren sehr aufwendig.
35 Zweck der Erfindung ist es, Verbundgußteile austhis procedure is very costly.
35 The purpose of the invention is to make composite castings Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel- zwei oder mehreren metallischen Werkstoffen, insbelen von Verbundgußteilen aus zwei oder mehreren sondere aus Eisenwerkstoffen, bei Vermeidung aufmeiallischen Werkstoffen, insbesondere aus l.isen- wendiger Oberflächenbehandlung und ohne Rückwerkstoffen, durch Diffusion der miteinander zu ver- sieht auf das Vorliegen von passivierende Oxidhäute bindenden Metalle. 40 bildende Elemente herzustellen, die eine hohen me-The invention relates to a method for producing two or more metallic materials, insbelen of composite castings made of two or more special ferrous materials, avoiding too much Materials, in particular made of an iron surface treatment and without backing materials, by diffusion of the to be provided with each other for the presence of passivating oxide skins binding metals. 40 forming elements that have a high level of me- Fälschlich werden oft metallische Verbindungen, chanischen Belastungen, insbesondere Schlag- undMetallic connections, mechanical loads, especially impact and stress, are often wrong bei denen die Metalle nur mechanisch infolge Auf- Stoßbelastung, genügende Festigkeit sowie hohein which the metals only mechanically as a result of impact loads, sufficient strength and high Schrumpfung, Unterschneidungen oder rauher Ober- Standzeit aufweisen.Show shrinkage, undercuts or rough upper service life. flächen miteinander verklammert sind, mit dem Be- Der Erfindung liegt die Aufgabe zupmnde, unter griff »Verbundguß« bezeichnet. Zur Herstellung 45 Verwendung des Durchgießverfahrens ein Verfahren eines echten Verbundes ist es bekannt, die Verbin- zur Herstellung eines Diffusionsverbundes zu schafdungsstelle eines Metallstückes, die gegebenenfalls fen, daß die Bildung von Oxiden im flüssigen Ummit einer offenen Gießform umkleidet sein kann, so gießmetall und an der Kontaktfläche der Verbundlange mit flüssigem Umgießmetall zu überspülen, bis metalle sowie die Berührung im Umgießmetall voreine ausreichend hohe Temperatur des Metallstückes 50 handener bzw. sich an dessen Oberfläche bildender an der bevorzugten Stelle erreicht ist, die ein Ver- Oxide mit der Kontaktfläche auf ein Mindestmaß beschweißen der Metalle bewirkt. Diese Verfahrens- grenzt bzw. vermeidet.surfaces are bracketed with one another, with which the invention is the object zupmnde, under handle labeled "composite casting". For the production 45 use of the pour-through process a process of a real composite, it is known to create the connection point to produce a diffusion composite a piece of metal which, if necessary, prevents the formation of oxides in the liquid environment an open casting mold can be encased, so casting metal and flushing over the contact surface of the composite length with liquid casting metal until metal and the contact in the casting metal are voreine Sufficiently high temperature of the metal piece 50 is present or is forming on its surface is reached at the preferred point, which weld a Ver Oxide with the contact surface to a minimum of metals. This procedure limits or avoids. weise ist als Aufgießverfahren oder Gießschweißen Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das zu umbekanntgeworden. Es ist weiterhin ein Durchgieß- gießende Werkstück in bekannter Weise in eine verfahren bekannt, bei dem das zu umgießende 55 Form gebettet und durch den verbleibenden Form-Werkstück in eine Form eingelegt und durch den hohlraum, der die endgültige Gestalt des Verbundverbleibenden Formhohlraum, der die endgültige Ge- gußteiles abbildet, ein Mehrfaches der zur Bildung stalt des Verbundgußteiles abbildet, eine mehrfache des Verbundgußteiles benötigten Metallmenge hin-Menge des für die Umgießschicht benötigten Metal- durchgegossen wird, wobei gemäß der Erfindung das les hindurchgegossen wird. Nach einer gewissen Zeit 60 flüssige Umgießmetall in der Ebene der Kontaktstoppt man den Metallstrom und läßt das Metall in fläche und über deren gesamte, quer zur Strömungsder Form erstarren. richtung liegende Ausdehnung in einer laminarenwise is as a pouring process or casting welding. The object is achieved in that this has become known to Furthermore, a casting workpiece is known in a known manner in a method in which the mold to be cast is embedded and through the remaining mold workpiece Inserted into a mold and through the cavity that remains the final shape of the composite Mold cavity, which depicts the final cast part, a multiple of that for formation stalt of the composite casting, a multiple of the composite casting required amount of metal of the metal required for the casting layer is poured through, according to the invention les is poured through. After a period of time 60 liquid encapsulation metal in the plane of contact stops the metal flow and lets the metal in the surface and over the entire, transversely to the flow Solidify form. direction lying expansion in a laminar Die bekannten Verfahren besitzen einen gemeinsa- oder nahezu laminaren Strömung dem Formhohlmen Nachteil der Art, daß das flüssige Umgießmetall raum zugeführt und ohne Änderung der Strörnungsdas zu umgießende Werkstück mit mehr oder vveni- 65 richtung in der Ebene der Kontaktflriche dem Formger Turbulenz umspült, hohlraum in laminarer oder nahezu laminarer Strö-The known methods have a common or almost laminar flow in the mold cavity Disadvantage of the type that the liquid Umgießmetall supplied space and without changing the Strörnungsdas Workpiece to be encapsulated with more or more direction in the plane of the contact area of the former Turbulence washed around, cavity in laminar or almost laminar flow AIs Folge davon wird Luft in den Metallstrom ge- rnung entnommen wird. Diese Ausbildung der Me-As a result, air is extracted into the metal flow. This training of the i und die sich auf diese Weise ständig bildenden tallströmung bei Eintritt in den Formhohlraum, beimi and the tallströmung constantly forming in this way upon entry into the mold cavity, at
DE19681810990 1968-11-15 1968-11-26 Process for the production of composite castings Expired DE1810990C3 (en)

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Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977