DE3244079A1

DE3244079A1 - Sieb zur zurueckhaltung von oxydhaeuten beim vergiessen von aluminium und seinen legierungen

Info

Publication number: DE3244079A1
Application number: DE19823244079
Authority: DE
Inventors: Albert 8106 Adlikon Müller; Reiner 7891 Küssaberg Redecker
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1982-11-29
Filing date: 1982-11-29
Publication date: 1984-06-14

Description

Sieb zur Zurückhaltung von Oxydhäuten beim Vergiessen von
Aluminium und seinen Legierungen Die Erfindung geht aus von einem Sieb zur Zurückhaltung von Oxydhäuten beim Vergiessen von Aluminium und seinen Legierungen nach der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aluminiumschmelzen sind stets von festen, in der Schmelze unlöslichen Oxydhäuten bedeckt. Beim Giessen muss darauf geachtet werden, dass diese Oxyde nicht mit in das Gussstück gespült werden, da solche Einschlüsse nichtverschweissende Materialtrennungen bewirken und zum Ausschuss des Gussteiles führen können.
Es ist bekannt, zu diesem Zweck beispielsweise beim Niederdruck-Kokillengussverfahren metallene Siebe zum Zurückhalten von Oxydhäuten zu verwenden (W.Büchen, "Das Aluminium-Kokillengiessverfahren - ein Beitrag zum Stand", 7. Int.
Leichtmetalltagung Leeben/Oesterreich, 1981, Sammelband der Vorträge, Verein Deutscher Giessereifachleute, Düsseldorf, Seiten 272 bis 275, insbesondere Seite 273). Es finden ausschliesslich Stahlsiebe Verwendung, da diese Siebe im Anschnitt des Gussteiles bei jedem Giessvorgang eingebracht werden und beim Ausstossen ausformbar sein müssen.
Die Siebe werden im konischen Anschnitt der Kokille festgeklemmt und benötigen eine gewisse Steifheit, damit sie von der Schmelze beim Giessvorgang nicht in das Gussstück gespült werden.
Bei der Weiterverarbeitung des Aluminiums bzw. seiner Legierungen in der Giesserei ergibt sich folgendes Bild: Die vom Gussteil abgetrennten Anschnittzapfen mit dem eingegossenen Stahlsieb können wegen ihres hohen Fe-Gehaltes dem Rücklauf nicht oder nur beschränkt zugegeben werden, da sich schon kleine Eisengehalte schädigend auf die mechanischen Eigenschaften der meisten Aluminiumlegierungen auswirken. Sie gehen als Schrott zum Umschmelzwerk, wo sie mit Neumetall bzw. Aluminiumabfall (Fe-frei) verdünnt werden, bis der max. zulässige Fe-Gehalt erreicht ist. Der Wert der Zapfen beträgt nur einen Bruchteil der eingesetzten Masseln. Ausserdem muss hochwertiges Aluminim, das für Hüttenlegierungen geeignet wäre, für eine immer noch relativ eisenreiche Umschmelzlegierung verwendet werden.
Es besteht daher ein ausgesprochenes Bedürfnis, in einer Leichtmetallgiesserei diese Verluste zu vermeiden und die anfallenden Anschnittzapfen im eigenen Werk als hochwertigen Eigenschrott verwenden zu können. Desgleichen besteht der Wunsch, von einem fremden Umschmelzwerk möglichst unabhängig zu sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sieb zur Zurückhaltung von Oxydhäuten beim Vergiessen von Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen anzugeben, welches den im Anschnitt zapfen enthaltenen Werkstoff nicht verunreinigt und seine Wiederverwendung im eigenen Werk ohne Einschränkung gestattet.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Im Gegensatz zu den üblichen Metallsieben hinterlässt das in einen Aluminiumrahmen eingepasste Glasfasersieb während bzw. nach dem Giessvorgang keinerlei schädliche Rückstände, welche von der zukünftigen Schmelze aufgenommen werden könnten.
Die Erfindung wird anhand des nachfolgenden, durch Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Dabei zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein in einen Eingusstrichter einer Kokille montiertes Sieb, Fig. 2 einen Querschnitt bzw. Grundriss des montierten Siebes in der Horizontalebene.
In Fig. 1 ist der Längsschnitt durch das Sieb in Betriebsstellung (Giesstellung) in der Kokille dargestellt. 1 ist der eigentliche Siebkörper aus Glasfasergeflecht, der in der Horizontalebene aufgespannt ist, welche zur Flussrichtung der Metallschmelze senkrecht steht. Der Siebkörper 1 ist durch den aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehenden Spannrahmen 2 gehalten. Der Spannrahmen 2 kann aus einem einzigen am äusseren Rand umgebördelten Bauelement oder aus zwei gleichen, durch Punktschweissung verbundenen Bauelementen (gemäss Darstellung in Fig. 1) bestehen. 4 ist der Eingusstrichter (Anschnitt) der Kokille, welcher eine am inneren Mantel horizontal verlaufende Nut 5 zur Aufnahme des Siebes aufweist. Zur Erhöhung der Kühlwirkung, zur Verhinderung vorzeitigen Abschmelzens während des Giessvorganges und zur Versteifung sowie "Panzerung" kann wahlweise zusätzlich ein Kühl- und Verstärkungsrahmen 3 aus Reinaluminium unter den Spannrahmen 2 in die Nut 5 eingelegt werden.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung im Querschnitt in der Horizontalebene des Siebes. Die Bezugszeichen entsprechen denjenigen in Fig. 1. Alle Querschnitte sind kreisförmig dargestellt. Selbstverständlich können sie auch recht eckig, quadratisch, sechseckig usw. ausgeführt sein.
Ausführungsbeispiel: Ein Sieb wurde wie folgt hergestellt: Aus einem Glasfasergeflecht (Werkstoff: Silikatglas) von 0,3 mm Gesamtfaserdicke und 1,5 mm Maschenweite wurde ein kreisförmiger Siebkörper 1 von 60 mm Durchmesser herausgeschnitten. Der Siebkörper 1 wurde zwischen 2 kreisförmige Ringe von je 60 mm Aussen- und 44 mm Innendurchmesser, bei je 2,5 mm Dicke, bestehend aus einer Aluminiumlegierung mit 3 % Magnesium geklemmt. Die Ringe wurden dann durch Punktschweissen am Umfang zum Spannrahmen 2 verbunden. Als Kühl- und Verstärkungsrahmen 3 wurde ein Ring von 60 mm Aussen- und 44 mm Innendurchmesser, bei 3 mm Dicke, bestehend aus Reinaluminium (Al 99,5 mit 99,5 % Reinheit) verwendet. Dieser Kühlrahmen 3 kann auch aus eloxiertem Aluminium bestehen. Das Sieb wurde in die Nut 5 des Eingusstrichters 4 einer Kokille eingelegt.
Während des ganzen Giessvorganges hielt das Sieb stand und konnte nach Abtrennung des Anschnitts in der Masse der Aluminiumlegierung nachgewiesen werden. Beim Einschmelzen des Anschnittes wurden keinerlei Verunreinigungen in das Metallbad eingeschleppt. Die Glasfasern des Siebes wurden beim Umschmelzen verschlackt.

Claims

Patent ansprüche 1. Sieb zur Zurückhaltung von Oxydhäuten beim Vergiessen von Aluminium und seinen Legierungen nach dem Verfahren des Niederdruck-Kokillengusses, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebkörper (1) aus einem Glasfasergeflecht besteht und seitlich in einem Spannrahmen (2) bestehend aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung festgehalten ist.
2. Sieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannrahmen (2) zusätzlich mit einem Kühl- und Verstärkungsrahmen (3) versehen ist, welcher zur Stützung des Spannrahmens (2) unterhalb desselben in einer Nut (5) im Eingusstrichter (4) der Kokille angeordnet ist.