DE3436846A1 - Die-casting process for light metals and alloys thereof - Google Patents
Die-casting process for light metals and alloys thereofInfo
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- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
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Abstract
Description
a) Titel der Erfindung a) Title of the invention
Druckgußverfahren für Leichtmetalle und deren LegierungenDie casting process for light metals and their alloys
b) Anwendungsgebiet der Erfindung b) Field of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Druckgußverfahren für Leichtmetalle und deren Legierungen, welches vor allem bei der Herstellung von Druckgußteilen aus Aluminium, Aluminium-' legierungen und Zink angewendet wird·The invention relates to a die-casting process for light metals and their alloys, which is mainly used in the Manufacture of die-cast parts from aluminum, aluminum ' alloys and zinc is used
c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Beim Druckgußverfahren werden schmelzfliissige Leichtmetalle bzw· deren Legierungen mittels Druckgußmaschinen zu entsprechenden Druckgußteilen verarbeitet· Eine der kritischsten Verfahrensstufen ist dabei die Trennung der geformten Teile von der Druckgußform· Deshalb ist es erforderlich, vor dem Einbringen des schmelzflüssigen Metalls in die Druckgußform deren Arbeitsflächen mit einem Formtrennmittel zu behandeln, um ein Anhaften des Gußmaterials zu verhindern und ein gutes Entformen der Druckgußteile zu gewährleisten·c) Characteristics of the known technical solutions In the die-casting process, molten light metals or their alloys are processed into corresponding die-cast parts using die-casting machines.One of the most critical process stages is the separation of the molded parts from the die-casting mold.Therefore, it is necessary to insert the molten metal in Treat the die-casting mold with a mold release agent to prevent the casting material from sticking and to ensure that the die-cast parts can be removed from the mold.
In der einschlägigen Literatur werden eine Reihe von Verfahren beschrieben, bei welchen für die Behandlung der Druckgußformen feste, pastöse oder'flüssige Trennmittelkombinationen zum Einsatz gelangen· Dabei werden flüssige Trennmittel wegen der günstigen Anwendungsmögliohkeiten bevorzugt»In the relevant literature, a number of methods are described in which for the treatment of the Die casting molds solid, pasty or liquid release agent combinations are used · Liquid release agents are used because of their favorable application possibilities preferred"
Als Trennsubstanzen werden hauptsächlich Graphit, Molybdän- oder WoIframdisulfid, Metallpulver u.ä· eingesetzt, welche in die entsprechenden'Trägermedien wie öle und Wasser bzw· deren Gemische u.ä· eingearbeitet werden. Allerdings besteht hierbei das nicht unbeträchtliche Problern der homogenen Verteilung der Trennsubstanaen im Trägermedium'und die Herstellung stabiler Trennmitteldispersionen· The separating substances used are mainly graphite, molybdenum or tungsten disulfide, metal powder, etc. which in the corresponding 'carrier media such as oils and Water or their mixtures and the like are incorporated. However, there are not inconsiderable problems here the homogeneous distribution of the separating substances in the carrier medium the production of stable release agent dispersions
Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, diesen Nachteil zu beseitigen· Unter anderem wurden solchen Trennmittelkombinationen Metallsalze von aliphatischen Karbonsäuren und auch mehrwertige Alkohole zugesetzt, um einerseits die Stabilisierung der Trennsubstanzen in der Trennmitteldispersion zu erreichen und andererseits die Gleiteigenschaften der Pormtrennmittel zu verbessern.There has therefore been no lack of attempts to address this disadvantage to eliminate · Among other things, such release agent combinations Metal salts of aliphatic carboxylic acids and also polyhydric alcohols added to the one hand to achieve the stabilization of the release substances in the release agent dispersion and on the other hand the sliding properties to improve the release agent.
Auch der Zusatz weiterer Hilfsmittel und technologische Veränderungen bei der Herstellung von Pormtrennmitteln führten insgesamt zu keinen befriedigenden Ergebnissen.Also the addition of other auxiliaries and technological changes in the production of part release agents did not lead to any satisfactory results overall.
Im Falle der Anwendung von festen oder pastö'sen Pormtrennmitteln oder von instabilen Trennmitteldispersionen ist die Durchführung eines automatisierten Produktionsprozesses beim Druckguß von Leichtmetallen und deren Legierungen nicht möglich·In the case of the use of solid or pasty release agents or unstable release agent dispersions is the implementation of an automated production process not possible for die casting of light metals and their alloys
Die Instabilität derartiger Trennmitteldispersionen führt vor allem bei den hohen Arbeitstemperaturen und bei komplizierten Gußformen zu ungleichmäßiger Bedeckung der Formoberflächen und damit zu Schwierigkeiten bei der Entfernung( Gleichzeitig bilden sich durch den Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen aus den Zersetzungeprodukten verschiedener Trägermedien und Zusatzstoffe auf dem Formoberflächen unerwünschte Rückstände, die zu technologischen Schwierigkeiten beim Druckgußprozeß führen und erhebliche Aufwendungen bei der Instandhaltung der Gußformen erfordern.The instability of such release agent dispersions leads to high working temperatures and complicated ones Casting molds to uneven coverage of the mold surfaces and thus to difficulties in removal ( At the same time, due to the content of non-volatile Substances from the decomposition products of various carrier media and additives on the mold surfaces are undesirable Residues that lead to technological difficulties in the die-casting process and considerable expense the maintenance of the molds.
Schließlich erhalten die Oberflächen der Druckgußteile ein uneinheitliches Aussehen und die Beseitigung der Rückstände erfordert einen intensiven Waschprozeß der Gußteile»Ultimately, the surfaces of the die-cast parts are given a non-uniform appearance and the residue is eliminated requires an intensive washing process of the cast parts »
öl- und wachshaltige Formtrennmittel besitzen weiterhin den Nachteil, daß erhebliche Probleme im Hinblick auf den Gesundheits-, Arbeite- und Brandschutz auftreten.Mold release agents containing oil and wax also have the disadvantage that considerable problems with regard to health, Work and fire protection occur.
d) Ziel der Erfindung d) Object of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die dem bekannten Stand der Technik anhaftenden Mängel, insbesondere die aus den unzureichenden Trennmittelkombinationen resultierenden technologischen Probleme bei der Durchführung des Druckgußverfahrens, weitestgehend abzustellen bzw· zu beseitigen und die Voraussetzungen für eine Automatisierung des Druckgußverfahrens für Leichtmetalle und deren Legierungen zu schaffen·The aim of the invention is to overcome the deficiencies inherent in the known prior art, in particular the from the inadequate release agent combinations resulting technological problems in the implementation of the Die-casting process to be eliminated or eliminated as far as possible and the prerequisites for automating the die-casting process for light metals and their alloys to accomplish·
e) Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, homogene, fest haftende und rückstandsarme Trennmittelschichten auf den Arbeitsflächen der Druckgußformen zu schaffen, welche den Anforderungen des Druckgußverfahrens für Leichtmetalle und deren Legierungen gemäß vorstehender Zielstellung entsprechen. e) Statement of the essence of the invention The invention is based on the object of creating homogeneous, firmly adhering and low-residue release agent layers on the working surfaces of the die casting molds, which meet the requirements of the die casting process for light metals and their alloys according to the above objective.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die Arbeitsflächen der Druckgußformen ein Formtrennmittel aufgebracht wird, welches aus einer Kombination von wäßrigen Lösungen bzw· Dispersionen aus mindestens einem Carboxylat von Metallen der I. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente und mindestens einem Carboxylat von Metallen der II· Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente bzw· von Zink und einem System aus zwei- und dreiwertigen Alkoholen besteht.The object is achieved according to the invention in that a mold release agent is applied to the working surfaces of the die casting molds is applied, which from a combination of aqueous solutions or · dispersions of at least one Carboxylate of metals in main group I of the periodic table of the elements and at least one carboxylate of metals of main group II of the periodic table of the elements or · of zinc and a system of di- and trihydric alcohols.
Es hat sich weiterhin ale zweckmäßig herausgestellt, wenn die Carboxylate aus den Salzen von Metallen der I· und II· Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente bzw· von Zink mit aliphatischen Karbonsäuren mit mehr als 10 C-Atomen bestehen·It has also proven to be useful if the carboxylates from the salts of metals of the I and II main groups of the Periodic Table of the Elements or of Zinc with aliphatic carboxylic acids with more than 10 carbon atoms exist·
Ferner hat sich als günstig erwiesen, wenn das System aus zwei- oder dreiwertigen Alkoholen aus Glyzerin und einem Diol besteht, wobei sich die Ethylenglykole als besonders vorteilhaft herausgestellt haben·It has also proven to be beneficial if the system of di- or trihydric alcohols from glycerine and a Diol consists, with the ethylene glycols being particularly have turned out to be advantageous
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das Formtrennmittel in beliebigem Verhältnis mit Wasser mischbar und * wird vorzugsweise durch Aufsprühen auf die Arbeitsflächen der Druckgußformen aufgebracht, wobei durch die Wasserverdämpfung eine homogene, fest haftende und rückstandsarme · Trennmittelschicht erzeugt wird·In the method according to the invention, the mold release agent is Can be mixed with water in any ratio and * is preferably sprayed onto the work surface applied to the die casting molds, whereby the water evaporation creates a homogeneous, firmly adhering and low residue · Release agent layer is generated
f) Ausführungsbeispiel f) embodiment
KLe Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:KLe invention is to be explained in more detail below using some exemplary embodiments:
Pur den Druckguß von Reinaluminium wird eine Druckgußform aus Stahl mit einem Trennmittel folgender Zusammensetzung eingesprüht:A die-casting mold is used for the die-casting of pure aluminum made of steel sprayed with a release agent of the following composition:
Kaliumpalmitatlösung 10 SSig 15 Teile Iithiumstearatdispereion 40 5Slg 50 " Glyzerin 10 "Potassium palmitate solution 10 SSig 15 parts Lithium stearate dispersion 40 5Slg 50 " Glycerine 10 "
Monoethylenglykol 15 "Monoethylene glycol 15 "
Verdünnung mit Wasser 1 : 10Dilution with water 1:10
Es bildet sich eine homogene, fest haftende und klare Trennmittelschicht, die eine gute Entformung der Druckgußteile ermöglicht*A homogeneous, firmly adhering and clear release agent layer is formed, which enables the die-cast parts to be removed from the mold well enables *
Die Rückstände auf der Druckgußform sind gering und leicht entfernbar· Die Druckgußteile weisen eine gute Oberflächenqualität auf·The residues on the die are small and easy to remove. The die-cast parts have a good surface quality on·
Beispiel 2
Für den Druckguß einer Aluminiumlegierung GD AlSi9Cu1
wird eine Druckgußform aus Stahl mit folgender Trennmittelkombination eingesprüht: Example 2
For the die-casting of an aluminum alloy GD AlSi9Cu1, a die-casting mold made of steel is sprayed with the following combination of separating agents:
Uatriumoleatlösung 10 %Xg 15 Teile Calciumstearatdispersion 30 %ig 5o " Magnesiumoleatdispersion 3o $ig 5 n Glyzerin 1ο"Uodium oleate solution 10 % Xg 15 parts calcium stearate dispersion 30% 5o "Magnesium oleate dispersion 3o $ ig 5 n glycerine 1ο"
Polyethylenglykol MG 200 15 " Verdünnung mit Wasser 1 : 15Polyethylene glycol MG 200 15 " Dilution with water 1:15
ν rf Η * ν rf Η *
Es bildet sich ein klarer, einheitlicher und gut haftender Trennmittelfilm, der eine sehr gute Entformung der Druckgußteile ermöglicht·A clear, uniform and well-adhering release agent film is formed, which enables very good demolding of the Die-cast parts made possible
Die Rückstände auf der Druckgußform sind gering, die Oberflächenqualität der Druckgußteile ist sehr gut·The residues on the die-casting mold are low, the surface quality of the die-cast parts is very good
I1Ur den Druckguß einer Aluminiumlegierung GD AlSiIOMg wird für das Einsprühen der Druckgußform folgende Trennmittelkombination verwendet:I 1 For the die casting of an aluminum alloy GD AlSiIOMg, the following combination of separating agents is used for spraying the die casting mold:
Kaliumoleatlösung 10 %ig 15 Teile Calciumstearatdispersion 50 %ig 50 " Glyzerin 3 "Potassium oleate solution 10% 15 parts Calcium stearate dispersion 50% 50 "Glycerin 3"
Triglykol 5 "Triglycol 5 "
Verdünnung mit Wasser 1 : 20Dilution with water 1:20
Es bildet sich eine klare, gut haftende und homogene Trennmittelschicht, Eine ausgezeichnete Entformung der Druckgußteile ist auch im Dauerbetrieb gewährleistet, 20A clear, well-adhering and homogeneous layer of release agent forms, which is excellent for demoulding Die-cast parts are also guaranteed in continuous operation, 20
Die Rückstandsbildung auf der Form ist minimal, die Druckgußteile weisen eine qualitativ sehr gute Oberfläche auf·The formation of residues on the mold is minimal, the die-cast parts have a very good quality surface
I1Ur den Druckguß von Reinzink wird eine Druckgußform mit einem Trennmittel folgender Zusammensetzung eingesprüht: Uatriumstearatlösung 10 %ig 60 Teile Zinkmyristatdispersion 40 $Lg 20 " Glyzerin 5 "I 1 For the die-casting of pure zinc, a die-casting mold is sprayed with a release agent of the following composition: Uatrium stearate solution 10% 60 parts zinc myristate dispersion 40 $ Lg 20 "Glycerin 5"
Butylglykol 10 »Butyl glycol 10 »
Verdünnung mit Wasser 1 : 30Dilute with water 1:30
Der einheitliche, klare und fest haftende Trennmittelf Um gewährleistet eine gute Entformung der Druckgußteile·The uniform, clear and firmly adhering Trennmittelf To ensure a good release of the die-cast ·
Bei geringen und leicht entfernbaren Rückständen zeigen die Gußteile eine gute Oberflächenqualität·With small and easily removable residues, the cast parts show a good surface quality
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |