DE3320324C2

DE3320324C2 - Verfahren zum Verhindern des Eindringens von Metall zwischen eine Kokillenwandung und eine Düse

Info

Publication number: DE3320324C2
Application number: DE3320324A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr.rer.nat. Sierre Buxmann
Original assignee: Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: LAUENER ENGINEERING AG THUN CH
Priority date: 1983-06-01
Filing date: 1983-06-04
Publication date: 1986-08-28
Also published as: GB2140722B; CA1226115A; LU85382A1; FR2546780B1; DE3320324A1; IT1174118B; GB8413641D0; US4589472A; NL8401744A; JPS606249A; SE8402843L; SE8402843D0; GB2140722A; IT8421169A0; BE899773A; CH661881A5; FR2546780A1; IT8421169A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Verhindern eines Eindringens von Metall zwischen eine Kokillenwandung od. dgl. und eine Düse bzw. ein Düsenmundstück, durch welche/s eine Metallschmelze zwischen zwei sich gegenüberliegende Arbeitsflächen einer Kokille od. dgl. eingeführt wird, soll zwischen das Düsenmundstück (1) und die Arbeitsflächen (10, 11) der Kokille (2, 3) od. dgl. ein Gießpulver (12) eingebracht werden, welches nach dem Düsenmundstück (1) eine Schutzhaut (14) bzw. -schicht (15) auf der Schmelzeoberfläche bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern des Eindringens von Metall zwischen eine Wandung einer Kokille sowie eine Düse bzw. ein Düsenmundstück, durch welche/s Metallschmelze zwischen zwei sich gegenüberliegende Arbeitsflächen der Kokille eingeführt wird, wobei zwischen Düsenmundstück und Arbeitsflächen der Kokille ein Gießpulver eingebracht wird.

Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 31 20 582 bekannt. Dort weist die Kokillenarbeitsfläche einer Kokille, die zum Gießen von Aluminium und Aluminiumlegierungen dient, eine wärmeisolierende Schutzschicht auf, die im wesentlichen aus submikronen Metalloxid-Partikeln besteht. Die Schutzschicht aus diesen submikronen Metalloxid-Partikeln zeigt während des Gießbetriebs eine genügende Haftung auf der Kokillenarbeitsfläche. Auf der Oberfläche des Gußproduktes bzw. auf der Kokillenarbeitsfläche verbleibende Partikel werden nach dem Gießvorgang mit Druckluft oder Druckwasser entfernt. Die auf die Kokillenarbeitsfläche aufgebrachten Schutzschichten haben eine Dichte von etwa 0,2 g/cm³, was bei einer Masse von 0,002 bis 2 mg/cm² Kokillenarbeitsoberfläche eine Schichtdicke von 0,1 bis 100 μΐη ergibt.

Ein großes Problem beim Gießen mit Kokillen bildet das sogenannte Hinterfließen der Düse durch die aus der Düse austretende Metallschmelze. Die aus der Düse austretende Metallschmelze bildet im Bereich zwischen Ausflußöffnung und dem ersten Kontakt mit den mitlaufenden Wandungen der Walze, Kokille, des Bandes od. dgl. einen Krümmungsradius, welcher im wesentlichen von der Oberflächenspannung des Metalls, dem metallostatischen Druck, mit dem das Metall aus der Düse austritt, und der Geschwindigkeit der mitlaufenden Wandungen der entsprechenden Gießmaschinenteile abhängt. Hierbei kann es auch infolge eines frühzeitigen Erstarrens des Metalls zu einem Rückstau kommen, welcher bewirkt, daß das Metall das Düsenmundstück hinterfließt Diese Erscheinung ist sehr unangenehm, da sie den Ablauf des kontinuierlichen Gießens wesentlich stört und auch das Zusammenspiel von Düsenmundstück und Gießmaschine behindert.

Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, ein Verfahren der eingangs genannten Art weiter zu entwickeln, mit dem ein Hinterfließen der Düse auf einfache Weise, aber unabhängig von der Düse selbst, verhindert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß mittels des Gießpulvers, das einen Schmelzpunkt aufweist, welcher dicht unterhalb desjenigen des zu vergießenden Metalls liegt, eine Schutzhaut bzw. -schicht auf der Schmelzeoberfläche hergestellt wird, die beim Kontakt mit der Metallschmelze ebenfalls verflüssigt wird und in dem Bereich erstarrt, in welchem die Metallschmelze zu erstarren beginnt.

Das bedeutet, daß der Raum zwischen Düsenmundstück und Kokillenwandung, in welchen gegebenenfalls die Schmelze eindringen könnte, von einem anderen Werkstoff vorzeitig ausgefüllt wird, so daß die Schmelze gar nicht die Möglichkeit erhält, in diesen Raum einzudringen.

Das Gießpulver weist einen Schmelzpunkt auf, welcher dicht unterhalb desjenigen des zu vergießenden Metalls liegt Rieselt nun das Gießpulver über die Kante oberhalb der Ausflußöffnung des Düsenmundstücks hinweg auf üie flüssige Schmelze, so verflüssigt es sich ebenfalls beim Kontakt mit der Schmelze und bildet eine Schutzhaut. Diese Schutzhaut verhindert einen Rückstau der Schmelze, d. h. ein Hinterfließen der Düse; gleichzeitig schützt sie aber auch die Schmelzeoberfläche vor Oxidation.

Kurz nachdem die Schmelze aus der Düse ausgetreten ist und ihren ersten Kontakt mit der gekühlten Kokillenwandung hat, beginnt sie zu erstarren. Da sie jedoch beim Fließen flüssiges Gießpulver mitführt, kommt sie gar nicht erst in direkten Kontakt mit der Kokillenwandung. Deshalb erstarrt auch zuerst wiederum die Flüssigkeit aus dem Gießpulver und bildet damit sehr wirkungsvoll eine Gleitschicht zwischen der Kokillenwandunfj und der danach erstarrenden Metallkruste. Besondere Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Menge des einzubringenden Pulvers bzw. die Dicke der aufzubringenden Schicht auf die Arbeitsflächen der Kokillen richtet sich im wesentlichen nach dem Abstand zwischen dem Düsenmundstück und der Kokillenwandung.

So wird nach Patentanspruch 3 das Gießpulver in einer Menge zwischen das Düsenmundstück und die Arbeitsflächen eingebracht oder in einer Dicke auf die Arbeitsflächen aufgebracht, welche nicht ganz den Abstand zwischen Düsenmundstück und Arbeitsflächen ausfüllt bzw. diesem Abstand entspricht.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung näher erläutert; diese zeigt in ihrer einzigen Figur einen schematisch dargestellten Teilquerschnitt durch ein Düsenmundstück 1 im Bereich des Schmelzeeinlaufes zwischen zwei mitlaufende Wandungen 2 und 3 einer Raupenkokille.
Das Düsenmundstück 1 wird von einer oberen Düsenwand 4 und einer unteren Düsenwand 5 begrenzt, welche zwischen sich einen Gießkanal 6 zum Führen einer Metallschmelze 7 bilden. Die Metallschmelze 7 tritt aus einer Ausflußöffnung 8 am Düsenmundstück 1

aus und beginnt kurz nach dem Düsenmundstück 1 infolge der kühlenden Einwirkung der Kokillenwandungen 2, 3 von außen her zu festem Material 9 zu erstarren.

Während des Betriebes der Raupenkokille wird auf sich gegenüberliegende Kokillenarbeitsflächen 10 und

11 eine Schicht aus handelsüblichem Gießpulver 12 haftend aufgebracht Die Dicke der Gießpulverschicht entspricht nicht ganz dem Abstand a zwischen Düsenwand 4 bzw.5 und Kokillenarbeitsfläche 10 bzw. 11

Das Gießoulver 12 soll einen Schmelzpunkt haben, welcher geringfügig unterhalb desjenigen der zu vergießenden Metallschmelze 7 liegt Kommt das Gießpulver

12 nach dem Düsenmundstück 1 mit der Metallschmelze

7 in Kontakt, so wird es ebenfalls flüssig und bildet eine Schutzhaut 14 auf der Schmelze 7; die Schutzhaut 14 hindert dabei die Schmelze am Hinterfließen des Düsenmundstückes 1. Anfänglich wird mehr Gießpulver 12 eingebracht, so daß sich die Schutzschicht 14, insbesondere im Bereich nach der Ausflußöffnung S, in ausreichendem Maße ausbilden kann.

Die gekühlte Kokiiienarbeitsfiäche iö, Ii bewirkt, daß nicht nur die Metallschmelze 7, sondern auch die Schutzhaut 14 nach kurzem Weg zu einer Schicht 15 zu erstarren beginnt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

40

45

50

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verhindern des Eindringens von Metal] zwischen eine Wandung einer Kokille sowie eine Düse bzw. ein Düsenmundstück, durch welche/s Metallschmelze zwischen zwei sich gegenüberliegenden Arbeitsflächen der Kokille eingeführt wird, wobei zwischen Düsenmundstück und Arbeitsflächen der Kokille ein Gießpulver eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Gießpulvers, das einen Schmelzpunkt aufweist, welcher dicht unterhalb desjenigen des zu vergießenden Metalls liegt, eine Schutzhaut bzw. -schicht auf der Schmelzeoberfläche hergestellt wird, die beim Kontakt mit der Metallschmelze ebenfalls verflüssigt wird und in dem Bereich erstarrt, in welchem die Metallschmelze zu erstarren beginnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießpulver haftend auf die Arbeitsflächen der Kokille aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießpulver in einer Menge zwischen das Düsenmundstück und die Arbeitsflächen eingebracht oder in einer Dicke auf die Arbeitsflächen aufgebracht wird, welche nicht ganz den Abstand zwischen Düsenmundstück und Arbeitsflächen ausfüllt bzw. diesem Abstand entspricht.