DE19918229A1 - Verfahren zum Herstellen von Rohlingen für Zylinderlaufbüchsen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Rohlingen für ZylinderlaufbüchsenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohlingen für Zylinderlaufbüchsen aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung, bei dem die geschmolzene Legierung zunächst zu einem feinkörnigen Vormaterial verarbeitet und daraus dann Rohlinge für Zylinderlaufbüchsen hergestellt werden. Um das Verfahren einfacher und im Ergebnis kostengünstiger zu gestalten, wird erfindungsgemäß aus der Schmelze nach dem an sich bekannten Stranggußverfahren unmittelbar ein quasi-endloser rohrförmiger Gußstrang gegossen und dabei aufgrund von in die Schmelze eingetragener Scherbewegung die Schmelze feinkörnig und globulitisch zur Erstarrung gebracht, wobei der rohrförmige Gußstrang außen und innen geformt und auch gekühlt wird. Dazu ragt ein Kern aus der Schmelze bis in das Innere des Gußstranges konzentrisch hinein, der endseitig gekühlt ist. Verschiedene Arten der Scherbewegung und der Abkühlung sowie verschiedene Legierungen werden genannt.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen von
Rohlingen für Zylinderlaufbüchsen nach dem Oberbegriff von An
spruch 1, wie es beispielsweise aus der DE 195 23 484 A1 als
bekannt hervorgeht.
Bei dem in der DE 195 23 484 A1 beschriebenen Verfahren wird
aus einer Aluminium/Silizium-Legierung durch feines Versprühen
der Schmelze in einer sauerstofffreien Atmosphäre und Nieder
schlagen des Schmelze-Nebels auf einem aufwachsenden Körper
zunächst eine Luppe mit feinkörniger Ausbildung der Silizium-
Primärkristalle und intermetallischer Phasen darin erzeugt.
Durch dieses sog. Sprühkompaktieren ist ein sehr feinkörniges
Gefüge herstellbar. Die Pulverteilchen bzw. Tröpfchen werden
auf einen rotierenden Teller gesprüht, auf welchem die erwähn
te Luppe aufwächst. Es ist auch denkbar, daß man die Luppe
nicht axial auf einem rotierenden Teller aufwachsen läßt, son
dern die verdüste Schmelze auf einem umlaufenden Zylinder ra
dial aufwachsen läßt, so daß ein im wesentlichen rohrförmiges
Vorprodukt entsteht. Anschließend wird die Luppe auf einer
Strangpresse zu dickwandigen Rohren verpreßt, wobei durch den
Umformvorgang Restporositäten aus dem Gefüge eliminiert wer
den. Die dickwandigen Rohre werden dann z. B. durch Rundkneten
zu im Querschnitt endformnahen Rohren weiter verarbeitet, von
denen schließlich einzelne Büchsenrohlingen abgelängt werden
können. Die solcherart hergestellten und eventuell durch eine
spanabhebende Bearbeitung auf ein gewisses Weiterverarbei
tungsmaß gebrachten Rohteile der Zylinderlaufbüchse werden in
ein Kurbelgehäuse aus einer gut gießbaren Aluminiumlegierung
vorzugsweise im Druckgußverfahren eingegossen. Nachteilig an
diesem qualitativ hochwertigen Verfahren sind die vielen Ver
arbeitungsstufen, wodurch der Büchsenrohling relativ teuer
wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäß zugrundegeleg
te Verfahren einfacher und im Herstellungsergebnis kostengün
stiger zu gestalten.
Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung des gattungsgemäßen Ver
fahrens erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von
Anspruch 1 gelöst. Danach wird erfindungsgemäß das an sich be
kannte und rationelle Stranggußverfahren eingesetzt, mit wel
chem ein quasi-endloses rohrförmiges Vormaterial von größerer
Wandstärke als der des Rohlings für die Zylinderlaufbüchse er
zeugt wird. Dabei wird die Schmelze vor und während der Er
starrung aufgrund einer Scherbewegung in der Schmelze feinkör
nig und globulitisch zur Erstarrung gebracht. Dieses quasi
endlose Vormaterial wird in gut handhabbare Stranggußabschnit
te zerlegt und in einem anschließenden Umformprozeß zu einem
Rohr mit endformnahen Querschnitt weiterverarbeitet. Von die
sem im Querschnitt endformnahen Rohrhalbzeug werden dann be
darfsgerecht die Rohlinge für Zylinderlaufbüchsen abgelängt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran
sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Anlage zur Herstellung von
rohrförmigen, dickwandigen Gußsträngen als einem er
sten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 eine vergrößerte, ausschnittweise Schnittdarstellungen
der Einzelheit II des Stranggußkopfes der Anlage nach
Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbei
spiel eines Stranggußkopfes mit kontrolliert kühlbarem
Schneckenförderer,
Fig. 4 eine Einzeldarstellung eines bezüglich seiner Länge
noch gut handhabbaren rohrförmigen Stranggußabschnit
tes,
Fig. 5 eine Anlage zum Streckziehen eines Stranggußabschnit
tes nach Fig. 4 zur Herstellung von endformnahen
Rohrquerschnitten und
Fig. 6 den Vorgang des Ablängens einzelner Rohlinge von den
Rohrabschnitten nach Fig. 5.
In Fig. 1 ist ein Anlage zum Herstellen von Rohlingen 4 für
Zylinderlaufbüchsen aus einer übereutektischen Aluminium/Sili
zium-Legierung schematisiert dargestellt. Und zwar wird dabei
ein Verfahren ausgeübt, bei dem zunächst ein nahtloses Rohr 2
aus einem feinkörnigen Gefüge der Aluminium/Silizium-Legierung
mit einer größeren Wandstärke als der des Rohlings als Vorma
terial hergestellt wird. Dieses Vormaterial wird dann in ein
endformnahes Rohrhalbzeug 3 mit einem Mehrfachen der Roh
linglänge I umgeformt, von dem dann einzelne Rohlinge abgelängt
werden können.
Um ein solches im Querschnitt dickwandiges und nahtloses Rohr
2 als Vormaterial besonders einfach und im Herstellungsergeb
nis kostengünstig herstellen zu können, wird es unmittelbar
aus der Schmelze einer Aluminium/Silizium-Legierung nach dem
an sich bekannten Stranggußverfahren zu einem quasi-endlosen
Gußstrang 1 gegossen. Dabei wird eine feinkörnige Erstarrung
der Schmelze erzwungen, wie sie für die Zylinderlaufbüchsen
erforderlich ist. Und zwar sind es die harten Silizium-Primär
kristalle, die bei der Erstarrung besonders feinkörnig ausfal
len sollen. Sie bilden später, nachdem der in ein Kurbelgehäu
se eingegossene Büchsenrohling 4 fertig bearbeitet ist, die
tragenden und verschleißfesten Oberflächenanteile in der Kol
benlauffläche.
Die Silizium-Primärkristalle entstehen bei der Erstarrung der
übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung als erstes. Und
zwar entstehen bei der Abkühlung der Schmelze mit abnehmender
Temperatur mehr und mehr Si-Primärkristalle, wobei die restli
che, noch flüssige Schmelze immer mehr an Silizium verarmt.
Dabei wird die Anzahl und/oder der Volumenanteil der Si-Pri
märkristalle je Raumeinheit mit zunehmender Abkühlung immer
größer. Diese Primärausscheidung der Si-Kristalle hält so lan
ge an, bis die eutektische Zusammensetzung der restlichen Le
gierung von Aluminium und Silizium erreicht ist. Das restliche
Eutektikum erstarrt bei der Solidustemperatur, wobei diese so
lange ansteht, solange noch schmelzflüssige Anteile im Guß
stück vorhanden sind. In dieser Erstarrungsphase bzw. bei der
Solidustemperatur muß die Schmelzwärme der eutektischen Legie
rung abgeführt werden.
Bei mäßig schneller Abkühlung einer in Ruhe befindlichen
Schmelze neigt das primär ausscheidende Silizium dazu, von
Kristallisationskeimen aus entlang der Kristallachsen dendri
tisch zu wachsen, so daß sternförmige Primärkristalle entste
hen. Dies ist meist, insbesondere bei der Anwendung für Zylin
derlaufbüchsen, unerwünscht. Eine feinkörnige Ausscheidung von
Si-Primärkristallen kann zum einen durch eine Scherbewegung
der Schmelze während der Erstarrung, zumindest aber während
der Phase der Primärausscheidung herbeigeführt und/oder zum
anderen durch eine rasche Abkühlung erzwungen werden. Aufgrund
der Scherbewegung der Schmelze werden die dendritischen Äste
der sternförmigen Primärkristalle gebrochen und so die Anzahl
der Primärkristalle je Raumeinheit erhöht und die Größe der
Primärkristalle verringert.
Die Fig. 1 zeigt einen vertikal ausgerichteten Stranggußkopf
9 für fallenden Strangguß, der mit einem vertikal ausgerichte
ten Doppelwellen-Schneckenförderer 10 gekoppelt ist. Der
Schneckenförderer 10 preßt die Schmelze mit hohem Druck axial
aber außermittig in die Rohrbildungsstrecke 26 des Strangguuß
kopfes ein, wobei bereits eine vorsichtige Kühlung und demge
mäß eine Primärausscheidung stattfindet. Bevor die Schmelze
dann intensiv gekühlt und möglichst rasch zur Erstarrung ge
bracht wird, wird sie zunächst noch in sich bewegt, um die
Primärkristalle feinkörnig zu machen. Unterhalb des Strangguß
kopfes sind gleichachsig zu ihm eine Abzieheinrichtung 42 und
eine Trenneinrichtung 46 zur Unterteilung des zunächst endlo
sen Gußstranges 1 in handhabbare Rohrabschnitte 2 angeordnet.
Auf all diese Komponenten soll weiter unten noch näher einge
gangen werden. Entsprechende Führungseinrichtungen für den
Gußstrang und Handhabungseinrichtungen für abgelängte Rohrab
schnitte sind jedoch zeichnerisch nicht dargestellt.
Dem Schneckenförderer 10 wird die Schmelze seitlich über einen
Zulauf 6 aus einem flachen Warmhalteofen 5 zugeführt, der
oberseitig abgedeckt ist. Der gasdicht abgeschlossene Ofenraum
oberhalb des Schmelzespiegels ist mit einem Inertgas, z. B. mit
einer Stickstoff-Atmosphäre gefüllt, um eine Oxidation des
flüssigen Metalls zu verhindern. Zur Aufrechterhaltung eines
gewissen Mindestdruckes in dem zu schützenden Raum ist das In
ertgas in einem Druckspeicher unter einem bestimmten Druck be
vorratet. Sollte der Druck unter ein bestimmtes Niveau absin
ken, so wird aus einer Vorratsflasche frisches Inertgas nach
gespeist. Der Druck des Inertgases in dem zu schützenden Raum
beträgt nur wenige Millibar Überdruck gegenüber dem Umgebungs
luftdruck. Es braucht lediglich ein Eindringen von Umgebungs
luft durch etwaige Lecks in den zu schützenden Raum verhindert
zu werden.
Der in dem Warmhalteofen 5 enthaltene Schmelzevorrat 7, der
über eine unterseitig angeordnete induktive Heizeinrichtung 8
auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird, muß bedarfswei
se über einen offenen Siphon nachgefüllt werden. Der darin an
stehende Spiegel ist der Umgebungsluft frei ausgesetzt und
kann oxidieren. Die sich dort bildende Oxidhaut kann von Zeit
zu Zeit abgekramt werden.
Der mit dem Stranggußkopf 9 gekoppelte Schneckenförderer 10
enthält ein Paar von Förderschnecken 14, die über ein Getriebe
12 von einem Antriebsmotor 11 phasensynchron aber gegenläufig
angetrieben werden. Die die Förderschnecken bildenden Rotoren
sind nur auf einem Teilbereich ihrer Erstreckung mit einem
förderwirksamen Profil versehen. Das Getriebe und die Druckla
ger der Förderschnecken sind in einem gewissen Sicherheitsab
stand oberhalb des dort anstehenden Schmelzespiegels ange
bracht, weshalb die Rotoren in diesem Bereich als Wellen aus
gebildet sind, die den Abstand zwischen Getriebe und Zulauf 6
der Schmelze axial überbrücken. Dieser Zulaufraum des Förder
gehäuses 13 ist oberseitig durch das Getriebe verschlossen und
ebenfalls mit einer Inergasatmoshäre beaufschlagt, um eine
Oxidation der Schmelze auch hier zu verhindern.
Unterhalb des Zulaufes 6 beginnt das bereits erwähnte förder
wirksame, gegenläufige Schraubenprofil der Förderschnecken 14;
beide Schraubenprofile greifen dichtend ineinander ein und
gleiten dichtend an dem die Förderschnecken umgebenden Förder
gehäuse 13 entlang. Die Schmelze ist beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 im Bereich der Förderschnecken nicht gekühlt, das
Gehäuse 13 ist allerdings auch nicht wärmeisoliert, so daß im
dargestellten Ausführungsbeispiel im förderwirksamen Bereich
noch keine Primärausscheidung von Legierungspartnern aus der
Legierung stattfindet. Aufgrund der Partikelfreiheit der
Schmelze im Bereich der Förderschnecken kann der Schneckenför
derer bei relativ engen gegenseitiger Berührung der Schrauben
profile betriebssicher einen Förderdruck aufbauen. Durch den
Schneckenförderer wird also in der Schmelze ein nach unten,
d. h. in Arbeitsrichtung des Stranggußkopfes 10 wirksamer För
derdruck auf gebaut.
Dieser Druck hat mehrerlei Funktionen. Zum einen soll das spä
ter erstarrende Gußgefüge des entstehenden Gußstranges 1 in
Axialrichtung durch den der Schmelze überlagerten Druck dicht
gespeist werden. Zum anderen soll dieser Druck auch dazu bei
tragen, daß der Gußstrang weitgehend durch diese Druckwirkung
durch den Stranggußkopf 9 hindurch- und aus ihm herausgepreßt,
er also gewissermaßen extrudiert wird. Außerdem wird der auf
gebaute Druck dazu ausgenutzt, die erstarrende Schmelze an Ab
weisnasen 21 und Buckeln 18 im Innern des Stranggußkopfes vor
beizupressen, wodurch eine Scherbewegung in die erstarrende
Schmelze hineingetragen wird und die Primärkristalle feinkör
nig in der Schmelze dispergiert werden.
Nachfolgend soll unter Bezugnahme auf Fig. 2 der Strangguß
kopf 9 näher erläutert werden. Dieser enthält einen außensei
tig aufgrund von ummantelten Kühlrippen 20 vorsichtig und tem
peraturüberwacht kühlbaren, schlanken Konus 17. Er geht unter
seitig in einen kühlbaren, zylindrischen Außenmantel 22 ent
sprechend dem gewünschten Außendurchmesser des rohrförmigen
Gußstranges 1 über. Aufgrund der vorsichtigen Kühlung des Ko
nus' 17 befindet sich die Temperatur der darin aufgenommenen
Schmelze auf dem Niveau der Primärausscheidung, so daß sich
dort bereits Silizium-Primärkristalle und intermetallischen
Phasen ausscheiden.
Konzentrisch im Inneren des Konus 17 und des Außenmantels 22
ist der ebenfalls kühlbare, zylindrische Kern 23 des Strang
gußkopfes 9 angeordnet, der dem gewünschten Innendurchmesser
des Gußstranges 1 entspricht. Der Kern enthält in dem oberen,
nicht gekühlten Bereich der Schmelzenvorlage eine wärmeisolie
rende Isolierhülse 24, die verhindern soll, daß die axial von
oben durch den Kern durch Anschlußbohrungen 30, 31 und 36, 37
hindurch geleiteten Kühlmedien vorzeitig erwärmt werden.
Unterhalb der Schmelzenvorlage im Konus 17 ist außenseitig ein
ringförmiger Induktor 25 angeordnet, der mit hochfrequentem
Wechselstrom gespeist wird. Mit ihm können - durch die aus ei
nem magnetisch passiven Werkstoff bestehende Wandung des Ko
nus' hindurch - magnetische Wechselfelder in der Schmelze er
zeugt werden, die ihrerseits durch Induktionswirkung Wirbel
ströme in der Schmelze und daraus resultierende rheologische
Strömungen hervorrufen. Diese wiederum verursachen in der
Schmelze eine intensive Scherbewegung, die sich günstig auf
die in der Schmelze entstehenden bzw. bereits vorhandenen Pri
märkristalle auswirken. Und zwar werden die dendritischen Pri
märkristalle zerbrochen und zerkleinert sowie ihre Anzahl je
Volumeneinheit vermehrt.
Das erstarrende Gußgefüge des entstehenden Gußstranges 1 wird
bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbei
spiel des Stranggußkopfes 9 in Axialrichtung durch den der
Schmelze überlagerten Druck dichtgespeist. Dazu wird der durch
den Konus 17 gebildete, geschlossenen Raum 19 permanent unter
hohem Druck gehalten. Die dort anstehende, neue Schmelze wird
entsprechend dem Verbrauch von Material unter dem gleichen
Druck durch den Schneckenförderer 10 eingeführt. Der die
Schmelze beaufschlagende Druck ist so hoch eingestellt, daß
der rohrförmige Gußstrang 1 weitgehend durch diese Druckwir
kung durch den Stranggußkopf 9 hindurch- und aus ihm herausge
preßt, er also gewissermaßen extrudiert wird.
Selbstverständlich muß die Schmelze, insbesondere im Anschluß
an die Primärausscheidung des Siliziums, intensiv gekühlt wer
den, um nicht nur eine möglichst feinkörnige Erstarrung, son
dern um auch auf kurzem Weg innerhalb des Stranggußkopfes ei
nen festen Gußstrang zu erreichen. Erstarrung auf kurzem Weg
bedeutet nicht nur einen kurzen und somit kostengünstigeren
Stranggußkopf 9, sondern vor allem auch einen geringen Wider
stand zum Durch- bzw. Austritt des Gußstranges 1 durch den
bzw. aus dem Stranggußkopf. Einer intensiven und raschen Wär
meabfuhr kommt vorliegend zugute, daß die Wandung sowohl au
ßenseitig als auch innenseitig, nämlich über den Kern 23 ge
kühlt werden kann. Demgemäß ist zusätzlich zu einer Außen- und
Innenformung des Gußstranges in dem Stranggußkopf 9 auch eine
Außen- und Innenkühlung des Gußstranges in zwei unterschiedli
chen Arten vorgesehen. Und zwar ist zunächst eine Zone 27 für
indirekte Kühlung und daran anschließend eine weitere Zone 33
für unmittelbare Kühlung des Gußstranges vorgesehen.
Solange der Werkstoff des Gußstranges 1 noch nicht im gesamten
Querschnitt erstarrt ist, kann der Gußstrang nur indirekt,
d. h. durch die formgebenden Wandungen hindurch, gekühlt wer
den. Außen um den Außenmantel 22 herum, unterhalb des Induk
tors 25 beginnend, ist ein Kühlmittelmantel 28 angebracht, der
von einem Kühlfluid im Gegenstromprinzip, also aufsteigend
durchströmt wird. Hierbei kann es sich vorzugsweise um Eiswas
ser handeln. Auch im Kern 23 ist innerhalb des Innenmantels 53
ein - innerer - Kühlmittelmantel 29 angeordnet, der von dem
gleichen Kühlfluid wie der äußere Kühlmittelmantel 28 durch
strömt wird, wobei für eine aufsteigende Durchströmung der Zu
lauf über die innerhalb des Kerns angebrachte Anschlußbohrung
30 und der Ablauf über die Anschlußbohrung 31 erfolgt. Je nach
Durchsatzgeschwindigkeit des Kühlfluids durch die Kühlmittel
mäntel 28 und 29 und je nach Vorlauftemperatur kann der
Schmelze eine ganz erhebliche Wärmemenge entzogen und so auf
der Außen- bzw. Innenseite des Gußstranges 1 eine rasche Er
starrung erzwungen werden. Es wird durch die erzwungene Abküh
lung in der Schmelze zumindest nahe an der Oberflächen des
Gußstranges und zumindest während der oberflächennahen Erstar
rung ein sehr hoher zeitlicher Temperaturgradient herbeige
führt. Die Schmelze wird oberflächennah förmlich abgeschreckt.
Die innenseitigen Kühlung (Kühlmittelmantel 29) setzt lokal
und zeitlich vor der außenseitigen Kühlung ein (Kühlmittelman
tel 28). Und zwar ist mit Rücksicht auf die bereits erwähnte,
außenseitige, magnetisch induzierte Rührwirkung im Bereich des
Induktors 25 außenseitig dort noch keine indirekte Kühlung
vorgesehen, wogegen auf der gleichen Höhe innenseitig der
Kühlmittelmantel 29 bereits vorhanden ist. Die außenseitige
indirekte Kühlung setzt um ein gewisses Maß V versetzt zur in
nenseitigen Kühlung ein.
Im Bereich 27 der indirekten Kühlung wird die erstarrende
Schmelze nicht nur aufgrund induktiver Rührwirkung bewegt,
sondern die Schmelze auch noch dadurch bewegt, daß der Erstar
rende Gußstrang zwangsweises über eine Struktur von Buckeln 18
auf den formgebenden Oberflächen hinwegbewegt, also peristal
tisch gewalkt wird. Dabei wird die Oberfläche des erstarrenden
Gußstranges durch den der Schmelze überlagerten Druck gezwun
gen, laufend der Buckelstruktur formgetreu zu folgen. Ferner
kommt im Bereich des Konus' 17 eine Scherbewegung innerhalb
der absinkenden Schmelze auch noch durch die Verjüngung des
ringförmigen Strömungsquerschnittes zustande. Nachdem die be
reits erstarrten, oberflächennahen Zonen des Gußstranges sich
einheitlich wie ein Festkörper voranbewegen, muß die mittlere
noch flüssige Zone des Gußstranges gegenüber den konvergieren
den Randzonen zurückbleiben. Die noch flüssige Mittellage der
Gußstrangwandung strömt also im Bereich des Konus' relativ zu
den bereits erstarrten Randzonen axial nach oben, ruft also
eine Scherbewegung mit einer axialen Bewegungskomponente her
vor.
Um die zwar axial aber exzentrisch in den Konus 17 eingespei
ste Schmelze gleichmäßig über den Umfang des Konus verteilen
zu können, ist an der Einspeisstelle eine Abweisnase 21 in der
Wandung des Konus' angeordnet, die die eingepreßte Schmelze
zum großen Teil in Umfangsrichtung abdrängt und nur einen ge
ringen Anteil geradlinig hindurchläßt. Auch diese Abweisnase
ruft ein Walken oder Scheren der Schmelze hervor. Es können -
außer am Konus - Abweisnasen auch noch an der Oberfläche des
Kerns 23 im Bereich der Isolierhülse 24 angebracht werden.
Diese Abweisnasen rufen eine deutliche Umfangskomponente der
im wesentlichen abwärts gerichteten Schmelzeströmung hervor,
wobei je nach Form und Lage der Abweisnasen die Umfangskompo
nente der Strömung wechselt. Die Schmelze wird bei mehreren
Abweisnasen slalomartig an den verschiedenen Abweisnasen vor
beigeleitet und dadurch eine noch intensivere Scherbewegung in
die Schmelze hineingetragen.
Innerhalb der Zone 27 der indirekten Kühlung muß der Gußstrang
1 von außen und von innen soweit abgekühlt sein, daß er selbst
bei mäßiger Krafteinwirkung seine zylindrische Form selbstän
dig stabil beibehalten kann. Der Materialdurchsatz durch den
Stranggußkopf 9 zum einen sowie der Kühlmitteldurchsatz sowie
die Vor- und Rücklauftemperaturen müssen dementsprechend so
aufeinander abgestimmt sein, daß ein ausreichend fester Guß
strang aus der Zone der indirekten Kühlung austritt. Dann
tritt nämlich der rohrförmige Gußstrang aus den konzentrischen
Formbildungsoberflächen des Außenmantels 22 bzw. des Innenman
tels 53 aus; die entsprechenden äußeren bzw. inneren Aus
trittsstellen sind mit den Bezugszahlen 32 bzw. 32' bezeich
net.
Die äußere Austrittsstele 32 ist gegenüber der inneren Aus
trittsstelle 32' axial versetzt, d. h. die äußere Abstützung
des Rohrstranges wird zeitlich länger aufrecht erhalten als
die innere. Dadurch soll ein Aufschrumpfen des sich abkühlen
den und sich verfestigenden Rohrstranges auf den Kern 23 ver
hindert werden. Bedarfsweise kann die Zone 27 der indirekten
Kühlung auch axial und somit zeitlich länger bemessen werden;
in Fig. 2 ist Zone der indirekten Kühlung unterbrochen darge
stellt und somit deren Länge offen gelassen. Fallweise hängt
die erforderliche Länge der Kühlstrecke von der Wandstärke des
Rohrstranges, von der durchgesetzten Metallmenge, von der Wahl
des Kühlmediums und von der realisierbaren Kühlleistung ab.
Der gebildete Gußstrang 1 wird auch nach Austritt (32, 32')
aus den Formgebungsflächen in einer anschließenden Zone 33
weiterhin, und zwar durch ein den Gußstrang unmittelbar berüh
rendes Kühlfluid gekühlt. Der Zweck der anhaltenden, nun un
mittelbaren Kühlung besteht darin, dem Rohrstrang genügend
Stabilität zum Handhaben der Rohrabschnitte 2 zu geben und ihn
vollständig durchzuerstarren. Nachdem das den Gußstrang 1 un
mittelbar berührende Kühlfluid an unvermeidbaren Leckstellen
zumindest in kleinen Mengen direkt in die Arbeitsumgebung ge
langen kann, muß das Kühlfluid von einer solchen Art sein, daß
es ohne gesundheitliche oder technische Beeinträchtigungen an
die Arbeitsplatzumgebung frei austreten kann. Als Kühlfluid
ist demgemäß z. B. flüssige Luft denkbar, die als kalte Luft
austritt. Statt dessen sind auch unterschiedliche Gemische aus
Luft und Wasser möglich, beispielsweise eine Suspension von
feinsten Wassertröpfchen in Luft (Wassernebel) oder ein Luft/Was
ser-Gemisch. Schließlich kann auch Wasser oder eine mit Zu
sätzen versehene, im wesentlichen aus Wasser bestehende Anmi
schung verwendet werden.
Der Gußstrang 1 wird auf diese Weise in der Zone 33 sowohl in
nenseitig als auch außenseitig unmittelbar mit Kühlfluid ge
kühlt. Zur unmittelbaren innenseitigen Kühlung ist unterhalb
der Austrittsstelle 32 ein im Querschnitt ringförmiger Innen
kühlraum 34 geschaffen, der radial unmittelbar an die Ln
nenoberfläche des Rohrstranges 1 angrenzt und der unterseitig
durch einen Dichtring 35 begrenzt wird. Der Dichtring seiner
seits liegt innenseitig an dem Rohrstrang an. Der Innenkühl
raum 34 wird durch Anschlußbohrungen 36 und 37, die innerhalb
des Kerns 23 angeordnet sind, mit Kühlmedium versorgt (36)
bzw. entsorgt (37), wobei auch der Innenkühlraum 34 im Gegen
stromprinzip, also aufsteigend von dem Kühlmedium durchströmt
wird.
Ganz analog ist die unmittelbare Kühlung auf der Außenseite
aufgebaut. An die Austrittsstelle schließt sich ein ringförmi
ger Außenkühlraum 38 an, der unterseitig durch einen Dichtring
39 abgeschlossen ist. Der Außenkühlraum 38 grenzt radial un
mittelbar an die Außenfläche des Rohrstranges 1 an. Über einen
Zutritt 40 wird unterseitig Kühlmedium in den Außenkühlraum
eingeleitet, das nach aufsteigender Durchströmung des Außen
kühlraums an den oben angeordneten Austrittsbohrungen 41 ins
Freie tritt.
Es wurde bereits erwähnt, daß der Durch- und Austritt des Guß
stranges 1 durch den bzw. aus dem Stranggußkopf 9 im wesentli
chen durch den von Schneckenförderer 10 erzeugten Druck er
zeugt wird. Ein gleichmäßiger Austritt des verfestigten Guß
stranges aus dem Stranggußkopf wird jedoch durch eine Abzieh
vorrichtung 42 sichergestellt. Beim dargestellten Ausführungs
beispiel wird diese im wesentlichen durch paarweise diametral
gegenüberliegend angeordnete, profilierte Abzugrollen 43 ge
bildet. Das Mantelprofil der Abzugrollen 43 ist der Umfangs
kontur des Gußstranges 1 angepaßt, die Mantellinien sind also
kreisbogenförmig konkav gekrümmt.
Diese Abzugrollen 43 sind in einem ortsfest gehalterten Lager
stuhl gelagert. Um den Gußstrang 1 radial zwischen zwei paar
weise zusammengehörigen Abzugrollen einklemmen und eine axial
gerichtete Kraftwirkung auf den Gußstrang ausüben zu können,
sind die Abzugrollen in Bezug auf die Längsachse des Gußstran
ges radial beweglich gelagert und radial mit einer Vorspann
kraft 44 in Richtung auf den Gußstrang angedrückt. Außerdem
sind alle Abzugrollen - es können auch mehrere gegenüberlie
gende Paare von Abzugrollen versetzt am Umfang angeordnet sein
- einheitlich und gemeinsam mit einer bestimmten, voreinstell
baren Umfangsgeschwindigkeit 45 antreibbar. Zur Erhöhung der
Reibung zwischen dem Gußstrang 1 und den radial angepreßten
Abzugrollen 43 können diese mit einer Aufrauhung versehen
sein, die sich in die Oberfläche des Gußstranges eingräbt.
Sofern die oberseitig auf die Schmelze einwirkenden Druckkräf
te bereits ausreichend groß sind, den Gußstrang 1 alleine
durch den Stranggußkopf 9 hindurch und aus ihm auszupressen,
dient die Abziehvorrichtung 42 lediglich dazu, einen kontinu
ierlichen Austritt des Gußstranges mit gleichbleibender Ge
schwindigkeit vorzugeben. Dabei kann u. U. zeitweise auch ein
"Bremsen" des Gußstranges durch die Abzieheinrichtung 42 vor
kommen. Die von der Abziehvorrichtung vorgegebene Austrittsge
schwindigkeit 45 ist im wesentlichen bestimmt durch die in der
indirekten Kühlzone 27 realisierbare Kühlleistung. Die ober
seitigen Druckkräfte dürfen allerdings nicht übermäßig groß
eingestellt werden, sonst müßte nämlich u. U. durch die Abzieh
vorrichtung permanent eine Rückhaltekraft auf den mit Schub
kraft aus dem Stranggußkopf 9 austretenden Gußstrang 1 ausge
übt werden. Dies könnte sich nachteilig auf die Maßhaltigkeit
des Gußstranges auswirken. Zweckmäßig erscheint ein leichter
Überschuß der oberseitigen Druckkräfte, so daß der Gußstrang
im zeitlichen Mittel mit einer geringfügigen Schubkraft aus
dem Stranggußkopf 9 austritt. Lediglich in ungünstigen und
vorübergehenden Phasen können u. U. die Durchtrittswiderstände
anwachsen, so daß dann ein geringfügiger Zug durch die Abzie
heinrichtung auf den Gußstrang ausgeübt werden muß. Das
Drehmoment, das auf die äußeren Abzugrollen 43 einwirkt, kann
sich also nach Betrag und Vorzeichen zwischen Schub und Zug
ändern. Mit Rücksicht auf diesen Umstand muß der Antrieb der
Abzugrollen so ausgebildet sein, daß die von der Abziehvor
richtung vorgegebene Austrittsgeschwindigkeit trotz Schwankung
der "Belastung" des Antriebes zwischen Schub und Zug stets
konstant auf der voreingestellten Geschwindigkeit bleibt.
Der quasi-endlos nach unten austretende, durcherstarrte Guß
strang 1 muß in Abschnitte 2 von einer handhabbaren Länge L
zerteilt werden. Hierzu ist eine sich mit dem Gußstrang mitbe
wegende Trenneinrichtung 46 vorgesehen. In dieser sind mehrere
gegenüberliegende Laserschneidköpfe 47 angeordnet, die in ei
nem drehbar gelagerten und drehantreibbaren Ring aufgenommen
sind, der außerdem noch synchron mit der Austrittsgeschwindig
keit des Gußstranges 1, also synchron mit der Umfangsgeschwin
digkeit 45 der Abzugrollen 43, axial verfahren werden kann.
Zum Abtrennen eines Gußstrangabschnittes 2 von dem Gußstrang 1
werden die Laserschneidköpfe 47 mit Laserenergie und mit
Trenngas beaufschlagt. Zugleich wird der die Laserschneidköpfe
tragende Ring in Umfangsrichtung entsprechend der gewünschten
Schneidgeschwindigkeit verdreht (Drehbewegung 48) und ge
schwindigkeitssynchron mit dem Gußstrang abgesenkt
(Hubbewegung 48'). Auf diese Weise kann der Gußstrang während
der Austrittsbewegung ohne Krafteinwirkung rasch und bei ge
ringem Verschnitt in handhabbare Gußstrangabschnitte zerteilt
werden. Nach erfolgtem Trennen des Gußstranges kehrt der die
Laserschneidköpfe tragende Ring bezüglich seiner Drehbewegung
48 und in Bezug auf seine Hubbewegung 48' in die Ausgangsstel
lung zurück und wartet dort bis zu einem neuen Trennvorgang.
Der abgetrennte Gußstrangabschnitt 2 wird aus der Stranggußan
lage entnommen und in diesem Zustand in die Weiterverarbeitung
zum Umformen in ein Rohrhalbzeug 3 mit endformnahen Quer
schnitt gebracht.
Zum Umformen des dickwandigen, rohrförmigen Gußstrangabschnit
tes 2 zu einem Rohrhalbzeug 3 mit endformnahen Querschnitt ist
bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vor
gang des Streckziehens an einer Ziehdüse 49 mit konzentrisch
in dessen Innern über eine lange Stange 50 gehaltenen Ziehdorn
51 vorgesehen. Das dickwandige Vormaterial muß an einem Stir
nende durch ein Knet- oder Walzverfahren in der Wandstärke un
ter Einhaltung bestimmter Vorgaben bezüglich seines mittleren
Durchmessers reduziert werden, so daß sich das Stirnende so
weit von der Stangenseite her, also in Fig. 5 von links her,
durch die Ziehdüse 49 hindurchstecken läßt, daß es auf der
freien Seite herausschaut und dort mit einer formangepaßten
Greifzange zugfest erfaßt werden kann. Durch Ziehen des Rohres
durch die Ziehdüse hindurch kann das dickwandige Vormaterial
sehr rasch auf endformnahen Querschnitt umgeformt werden. Mög
licherweise müssen zum Reduzieren größerer Wanddicken mehrere
Ziehstufen an unterschiedlichen Ziehdüsen vorgesehen werden.
Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß ein Umformen
des dickwandigen, rohrförmigen Gußstranges zu einem Rohrhalb
zeug mit endformnahen Querschnitt auch durch Rundkneten oder
Strangpressen erfolgen kann. Bei dem letztgenannten Verfahren
müssen jedoch auf der Preßseite die Außen- und die Innenfläche
des rohrförmigen Vormaterials durch einen feststehenden Zylin
der bzw. Kern abgestützt werden.
Im Anschluß an das Umformen des Gußstranges zu einem Rohrhalb
zeug mit endformnahen Querschnitt werden diese Rohrstücke 3 in
Büchsenrohlinge 4 mit einer geringeren Länge l zerteilt, wofür
in der Darstellung der Fig. 6 ebenfalls ein Laserschneidkopf
52 vorgesehen ist. Nach einem Oberflächenaktivieren der Außen
fläche des Büchsenrohlings durch Aufrauhen als Vorbereitung
für ein Umgießen kann der Büchsenrohling zu einem Hersteller
von Kurbelgehäusen verbracht werden.
Nachfolgend sollen noch einige verschiedene Typen von übereu
tektischen Aluminium-Silizium-Legierungen sowie deren besonde
re Eignung in speziellen Motorarten erwähnt werden. Überein
stimmend enthalten alle vier anschließend genannten Legierung
stypen neben dem Basismetall Aluminium sowie Spuren etwaiger
nicht genannter Legierungsmetalle und erschmelzungsbedingter
Verunreinigungen in jedem Fall jeweils 15-40% Silizium und
0,5-2,5% Magnesium, wobei die Gehalte jeweils in Gewichts-
Prozenten angegeben sind.
Ein erster darauf aufbauender Legierungstyp enthält außerdem
2,0-4,0% Kupfer. Diese Legierung wird für Zylinderlaufbüch
sen in Otto-Motoren empfohlen.
Einer weiteren Aluminium-Legierung wird ausgehend von den. wei
ter oben genannten Basiswerten noch Kupfer mit 15-40%, Nic
kel mit 1,0-4,0% und Eisen mit 1,0-2,0% zulegiert. Diese
Legierung ist für Zylinderlaufbüchsen von Diesel-Motoren oder
höher belasteten Otto-Motoren gedacht.
Ein dritter Legierungstyp übernimmt die weiter oben genannte
Basislegierung und mischt lediglich Keramikpulver, insbesonde
re pulverisiertes Aluminiumoxid (Al2O3) zu etwa 15-40% zu.
Diese partikelverstärkte Legierung ist ebenfalls für Zylinder
laufbüchsen von Diesel-Motoren verwendbar.
Ein vierter Typ von Aluminium-Legierung enthält zusätzlich zu
den o. g. Basismetallen noch:
Kupfer: 15-40%,
Zink: 4,0-15%,
Eisen: 0-1,0% und
Mangan: 0,1-1,0%.
Kupfer: 15-40%,
Zink: 4,0-15%,
Eisen: 0-1,0% und
Mangan: 0,1-1,0%.
Auch diese Legierung ist für Zylinderlaufbüchsen von Diesel-
Motoren oder höher belasteten Otto-Motoren gedacht.
Es soll nun noch auf das in Fig. 3 dargestellte Ausführungs
beispiel der Erfindung näher eingegangen werden. Dieses unter
scheidet sich gegenüber dem nach den Fig. 1 und 2 vor allem
in Bezug auf den Schneckenförderer 10', der außenseitig an dem
die Förderschnecken 14 umfassenden Fördergehäuse 13' Kühlrip
pen 15 aufweist, die mit einem Blechmantel 16 umgeben sind.
Aufgrund dieser Anordnung kann die im Schneckenförderer 10'
befindliche Schmelze durch die Wandung des Fördergehäuses 13'
hindurch vorsichtig und temperaturüberwacht gekühlt werden.
Als Kühlmedium kann Luft oder Wassernebel verwendet werden.
Das Kühlmedium wird mittels eines Gebläses mit bedarfsgerech
ter Menge und/oder Geschwindigkeit zwischen den ummantelten
Kühlrippen 15 hindurch geleitet. Aufgrund einer Temperaturmes
sung der Schmelze im Inneren des Fördergehäuses kann dannit die
Temperatur der geförderten Schmelz in einem eng begrenzten Be
reich gehalten werden. Um in der Startphase oder bei Betriebs
störungen der Stranggußanlage das Fördergehäuse ausreichend
hoch temperieren zu können, ist an den ummantelten Kühlrippen
raum auch ein Brenner anschließbar. Im Falle eines zu kalten
Fördergehäuses werden heiße Brennerabgase zwischen den umman
telten Kühlrippen hindurchgefördert, die das Fördergehäuse be
darfsweise erwärmen. Aber auch ein bloßes Unterbrechen der
Kühlung des Fördergehäuses 13' führt bei anhaltender Förderung
aufgrund innerer Reibungsverluste zu einer leichten Erwärmung
der Schmelze, so daß bei Normalbetrieb der Stranggußanlage ei
ne gezielte Temperierung der Schmelze innerhalb des Förderge
häuses 13' allein durch eine geregelte Kühlung desselben auf
recht erhalten werden kann.
Dank der temperatur-kontrollierten Förderung der Schmelze mit
dem in Fig. 3 dargestellten Förderorgan 10' kann die Abküh
lung der Schmelze innerhalb des Temperaturbereiches der Pn
märausscheidung bereits in der Schmelzeförderung und Drucker
zeugung einsetzen. Und zwar kann wegen der Temperaturüberwa
chung die Abkühlung so weit vorangetrieben werden, daß die
Primärausscheidung nach Austritt der Schmelze aus der Förder
zone weitgehend abgeschlossen ist. Dazu braucht lediglich si
chergestellt zu werden, daß am Ende der Förderstrecke eine
Schmelzetemperatur auf dem Niveau der Solidustemperatur nicht
unterschritten wird.
In diesem Zusammenhang sei der Vollständigkeit halber erwähnt,
daß die Vorkühlung der geförderten Schmelze oder überhaupt ein
Druckaufbau in ihr (z. B. bei Fig. 1 und 2) nicht an die
Ausbildung des Förderorgans als Doppelschrauben-Schneckenför
derer gebunden ist, der in den Ausführungsbeispielen gezeigt
ist. Auch Mono-Schneckenförderer und andere kontinuierlich und
volumetrisch arbeitende Fördereinrichtungen sind denkbar, so
fern die Gehäuse und Förderorgane aufgrund entsprechender
Werkstoffauswahl für flüssige Aluminiumlegierungen einsetzbar
sind.
Dank der Primärausscheidung des Siliziums und gegebenenfalls
von intermetallischen Phasen bereits in der Förderstrecke des
Schneckenförderers 10' nach Fig. 3 werden die entstehenden
Primärkristalle durch die Förderorgane, im Beispiel also durch
die Förderschnecken, sehr fein zerkleinert. Es ist auch denk
bar, daß die Förderschnecken 14 länger als für einen bloßen
Druckaufbau erforderlich ausgebildet werden und daß an die
förderwirksamen Schneckengänge der Förderschnecke noch sche
rend und/oder zerkleinernd wirkende Garnituren oder Schnecken
gänge angeschlossen werden. In diesem Falle sollte zweckmäßi
gerweise sichergestellt werden, daß die Schmelze, solange sie
sich noch im Bereich der förderwirksamen Schneckengänge der
Fördereinrichtung befindet, höher temperiert ist, als der Tem
peraturbereich der Primärausscheidung. Erst anschließen aber
noch innerhalb des Fördergehäuses 13' und im Bereich anschlie
ßender scherend und/oder zerkleinernd wirkender Garnituren
oder Schneckengänge wird die Schmelze auf Temperaturen der
Primärausscheidung abgekühlt.
Dank der Primärausscheidung des Siliziums und etwaiger inter
metallischer Phasen bereits im Förderorgan werden drei wesent
liche Vorteile erreicht: Zum einen sind die Primärkristalle
besonders feinkörnig und gleichmäßig in der nahezu eutekti
schen Restschmelze verteilt, was für den vorliegenden Anwen
dungsfall für Zylinderlaufbüchsen sehr willkommen ist. Zum an
deren braucht in dem anschließenden Stranggußkopf 9 lediglich
noch die eutektische Restlegierung abgekühlt und erstarrt zu
werden, was die Erstarrungslenkung vereinfacht, die Erstarrung
abkürzt und Potential für Produktivitätssteigerung in sich
birgt. Schließlich wirkt sich die feindisperse Verteilung der
Primärkristalle in der eutektischen Restlegierung rheologisch
in sofern positiv aus, als durch diese Art der Primärkristall-
Verteilung die Viskosität der Schmelze weniger gesteigert
wird, als wenn die Primärkristalle dendritisch und/oder grob
körnig ausgebildet wären.
Zwar sind die ausgeschiedenen Primärkristalle und gegebenen
falls die intermetallischen Phasen sehr hart und üben einen
gewissen Verschleiß auf die Förderschnecken und das Förderge
häuse aus. Dem kann zum einen dadurch begegnet werden, daß
sehr harte Werkstoffe für diese Komponenten verwendet werden,
z. B. Keramiken. Ferner kann ein Verschleiß dadurch vermindert
werden, daß die Förderschnecken - wie bereits beschrieben - in
eine wärmere, rein förderwirksame Zone und eine anschließende,
weniger warme Primärausscheidungs- und Dispergierungszone un
terteilt werden.
Claims (17)
1. Verfahren zum Herstellen von Rohlingen für Zylinderlauf
büchsen aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium-Legie
rung, bei dem aus der Aluminium/Silizium-Legierung zunächst
ein Vormaterial mit feinkörniger Gefügeausbildung in Form ei
nes nahtlosen Rohres mit einer größeren Wandstärke als der des
Rohlings hergestellt wird, welches dann zu einem im Quer
schnitt dem Rohling entsprechenden Rohrhalbzeug mit einer ei
nem Mehrfachen der Rohlinglänge entsprechenden Länge umgeformt
wird, von dem dann einzelne Rohlinge abgelängt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vormaterial (2) unmittelbar aus der Schmelze einer
Aluminium/Silizium-Legierung nach dem an sich bekannten
Stranggußverfahren zu einem quasi-endlosen, rohrförmigen Guß
strang (1) gegossen und dabei die Schmelze aufgrund einer
Scherbewegung in der Schmelze feinkörnig zur Erstarrung ge
bracht wird, wobei zusätzlich zu einer Außenformung und -küh
lung des Gußstranges (1) auch die Innenoberfläche des entste
henden rohrförmigen Gußstranges (1) entsprechend dem lichten
Querschnitt des rohrförmigen Gußstranges (1) durch einen Kern
(23) geformt und auch gekühlt wird, der durch die Schmelze
hindurch bis in das Innere des Gußstranges (1) konzentrisch
hineinragt und endseitig gekühlt ist, daß der rohrförmige Guß
strang (1) nach der vollständigen Erstarrung mittels einer
sich mit dem Gußstrang (1) mitbewegenden Trenneinrichtung (46)
während der Austrittsbewegung in bezüglich der Länge (L) hand
habbare Gußstrangabschnitte (2)zerteilt wird, die dann zu dem
Rohrhalbzeug (3) umgeformt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die außenseitige Kühlung (28) zeit- und ortsversetzt (Maß
V) zur innenseitigen Kühlung (29) einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der rohrförmige Gußstrang (1) vertikal absinkend und ge
radlinig austretend gegossen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmelze durch magnetisch induzierte (25) Rührwirkung
bewegt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmelze durch in die Schmelze hineinragende Rotoren,
insbesondere Förderschnecken (14) eines Förderorganes (10,
10'), mechanisch gerührt und geschert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erstarrende Gußgefüge des entstehenden rohrförmigen
Gußstranges (1) in Axialrichtung durch einen der Schmelze
überlagerten Druck dichtgespeist wird, indem die Schmelze in
einen oberhalb eines den Gußstrang (1) formenden Ringspaltes
angeordneten geschlossenen Raum (19) permanent unter hohem
Druck hineingefördert und so mit Druck beaufschlagt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Schmelze beaufschlagende Druck so hoch eingestellt
wird, daß der rohrförmige Gußstrang (1) durch Druckwirkung an
der Austrittsstelle (32, 32') ausgepreßt, also extrudiert
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das gebildete Gußstrang (1) nach Austritt (32, 32') aus
den Formgebungsflächen (22, 23) weiterhin, und zwar durch ein
unmittelbar den Gußstrang (1) berührendes Kühlfluid gekühlt
wird (Zone 33).
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gußstrang (1) sowohl innenseitig als auch außenseitig
unmittelbar mit dem Kühlfluid gekühlt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gußstrang zusätzlich zu dem Auspressen auch noch aus
der Austrittsöffnung (32, 32') gezogen (Abziehvorrichtung 42)
wird, wobei eine kontinuierlich in Austrittsrichtung wirkende
Zugkraft erst nach vollständiger Durcherstarrung des Gußstran
ges (1) auf diesen ausgeübt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugkraft mittels mehrerer Druckrollenpaare (43)
gleichmäßig verteilt über den gesamten Umfang des Gußstranges
(1) hinweg ausgeübt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Aluminium-Legierung folgender Zusammensetzung verwen
det wird, wobei die Gehalte in Gewichts-Prozenten angegeben
sind:
Silizium: 15-40%,
Magnesium: 0,5-2,5%,
Kupfer: 2,0-4,0%,
Rest Aluminium, Spuren sonstiger Legierungsmetalle und er schmelzungsbedingte Verunreinigungen.
Silizium: 15-40%,
Magnesium: 0,5-2,5%,
Kupfer: 2,0-4,0%,
Rest Aluminium, Spuren sonstiger Legierungsmetalle und er schmelzungsbedingte Verunreinigungen.
13. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Aluminium-Legierung folgender Zusammensetzung verwen
det wird, wobei die Gehalte in Gewichts-Prozenten angegeben
sind:
Silizium: 15-40%,
Magnesium: 0,5-2,5%,
Kupfer: 15-40%, Nickel: 1,0-4,0%,
Eisen: 1,0-2,0%,
Rest Aluminium, Spuren sonstiger Legierungsmetalle und er schmelzungsbedingte Verunreinigungen.
Silizium: 15-40%,
Magnesium: 0,5-2,5%,
Kupfer: 15-40%, Nickel: 1,0-4,0%,
Eisen: 1,0-2,0%,
Rest Aluminium, Spuren sonstiger Legierungsmetalle und er schmelzungsbedingte Verunreinigungen.
14. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Aluminium-Legierung folgender Zusammensetzung verwen
det wird, wobei die Gehalte in Gewichts-Prozenten angegeben
sind:
Silizium: 15-40%,
Magnesium: 0,5-2,5%,
pulverisiertes Al2O3 : 15-40% als Beimischung,
Rest Aluminium, Spuren sonstiger Legierungsmetalle und er schmelzungsbedingte Verunreinigungen.
Silizium: 15-40%,
Magnesium: 0,5-2,5%,
pulverisiertes Al2O3 : 15-40% als Beimischung,
Rest Aluminium, Spuren sonstiger Legierungsmetalle und er schmelzungsbedingte Verunreinigungen.
15. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Aluminium-Legierung folgender Zusammensetzung verwen
det wird, wobei die Gehalte in Gewichts-Prozenten angegeben
sind:
Silizium: 15-40%,
Magnesium: 0,5-2,5%,
Kupfer: 15-40%,
Zink: 4,0-15%,
Eisen: 0-1,0%,
Mangan: 0,1-1,0%,
Rest Aluminium, Spuren sonstiger Legierungsmetalle und er schmelzungsbedingte Verunreinigungen.
Silizium: 15-40%,
Magnesium: 0,5-2,5%,
Kupfer: 15-40%,
Zink: 4,0-15%,
Eisen: 0-1,0%,
Mangan: 0,1-1,0%,
Rest Aluminium, Spuren sonstiger Legierungsmetalle und er schmelzungsbedingte Verunreinigungen.
16. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Umformen der rohrförmigen Gußstrangabschnitte (2) zu
den im Querschnitt endformnahen Rohrhalbzeugen (3) durch
Streckreduzieren durch eine Ziehdüse (49) mit Kern (51) hin
durch erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Umformen der rohrförmigen Gußstrangabschnitte (2) zu
den im Querschnitt endformnahen Rohrhalbzeugen (3) durch Rund
kneten erfolgt.
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DE1999118229 DE19918229C2 (de) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Verfahren zum Herstellen von Rohlingen für Zylinderlaufbüchsen |
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