DE3725333C2 - Hochdruckgießverfahren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hochdruckgießverfahren zur Herstellung metallischer Gegenstände.

Bei der Herstellung metallischer Gegenstände mittels eines Hochdruckgießverfahrens erweist es sich als erforderlich, daß das in die Gießkammer injizierte flüssige Metall in noch flüssiger Form alle Randbereiche der Druckgießform erreicht, bevor eine Verfestigung des flüssigen Metalls stattfindet, um auf diese Weise die Herstellung fehlerhafter Produkte zu vermeiden.

Es ist bereits bekannt (DE-OS 19 26 867), daß in bestimmte Bereiche der Gießkammer vorgeformte hitzebeständige Bauteile eingesetzt werden, durch welche eine gewisse Wärmeisolierung gegenüber den kühleren Wandungen der Druckgießform erreicht wird, so daß auf diese Weise das flüssige Metall während des Einspritzvorgangs in alle Randbereiche der Gießkammer gelangen kann. Dabei erweist es sich jedoch als nachteilig, daß durch das Vorsehen derartiger hitzebeständiger Bauteile die Dauer der Verfestigung des flüssigen Metalls verzögert wird, was eine entsprechende Verlängerung der Taktzeit der Druckgießmaschine hervorruft.

Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das zuletzt genannte Verfahren dahingehend weiterzubilden, daß unter Gewährleistung eines Eindringens des flüssigen Metalls bis in alle Randbereiche der Gießkammer keine unnötige Verlängerung der Taktzeit der Druckgießmaschine in Kauf genommen werden muß.

Erfindungsgemäß wird dies durch Vorsehen der im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale erreicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Unteransprüche 2 und 3.

Die vorliegende Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß beim anfänglichen Einleiten des flüssigen Metalls in die Gießkammer dieselbe keinem Druck ausgesetzt ist. Das flüssige Metall wird dabei in Berührung mit dem dünnwandigen thermisch isolierenden Element gebracht, welches eine geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Dieses dünnwandige thermisch isolierende Element wird dabei aufgeheizt und unter Umständen carbonisiert, wobei die Temperatur des flüssigen Metalls zumindest anfänglich durch das vorhandene dünnwandige thermisch isolierende Element aufrechterhalten wird. Wenn dann in der Folge das geschmolzene Metall unter Druck gesetzt wird, dringt dasselbe in das hohle Element ein bzw. wird dieses Element oder sein Carbid zusammengedrückt, wodurch das geschmolzene Metall in unmittelbaren Kontakt mit der Innenwandung der Gießform gelangt, welche sich auf relativ niedriger Temperatur befindet. Die Wärme des geschmolzenen Metalls kann demzufolge sehr rasch durch die Oberflächen der inneren Wandungen der Gießform absorbiert werden, so daß das geschmolzene Metall rasch abgekühlt und in den festen Aggregatzustand umgewandelt wird.

Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtschnittansicht einer Gießmaschine,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht der Gießform sowie der Gießhülse bei der Gießmaschine von Fig. 1,

Fig. 3 und 4 vergrößerte Schnittansichten des eingebrachten geschmolzenen Metalls während des Anfangszustandes des Druckgießvorgangs und nach dem Druckgießen,

Fig. 5 und 6 graphische Darstellungen der Temperaturen der Metallschmelze sowie der Gießform während des Druckgießvorgangs und

Fig. 7 und 8 vergrößerte Schnittansichten einer abgewandelten Ausführungsform unter Darstellung der in die Gießform eingebrachten Metallschmelze während des Druckgießvorgangs und nach dem Druckgießen.

Die in Fig. 1 dargestellte Druckgießmaschine 21 weist eine horizontale Halteeinheit 22 und eine vertikale Halteeinheit 23 auf. Die horizontale Halteeinheit 22 ist dabei an einem sich in horizontaler Richtung erstreckenden Maschinengestell 24 befestigt, das auf dem Boden fixiert ist. An einer im rückwärtigen Bereich der oberen Fläche des Maschinengestells 24 vorgesehenen Öffnung ist eine stationäre Platte 25 befestigt, welche eine L-förmige Konfiguration aufweist, wobei ein im wesentlicher quadratischer Vertikalteil 25a sich an einen Horizontalteil 25b anschließt, der bis in den Bereich einer beweglichen Platte 28 reicht. Die Breite des an dem Maschinengestell 24 befestigten horizontalen Teils 25b ist dabei geringfügig kleiner als die des vertikalen Teils 25a. Eine weitere nicht dargestellte stationäre Platte ist am anderen Ende des Maschinengestells 24 derart befestigt, daß sie der stationären Platte 25 gegenüberliegt. Die beiden stationären Platten sind dabei durch Stangen 27 miteinander verbunden, welche jeweils durch die vier Ecken der stationären Platten hindurchführen. Entlang der Stangen 27 ist die bereits erwähnte bewegliche Platte 28 verschiebbar angeordnet, so daß sie der stationären Platte 25 gegenüberliegt, wobei sie über einen Kippmechanismus 29 mit einem im Bereich der anderen stationären Platte vorgesehenen Klemmzylinder in Verbindung steht. An der stationären Platte 25 liegt eine stationäre Gießformhälfte 30 auf, welche mit Hilfe eines Verriegelungselementes 31 an Bewegungen in der vertikalen Richtung gehindert wird. An der beweglichen Platte 28 liegt hingegen eine bewegliche Gießformhälfte 32 auf, welche mit Hilfe eines entsprechenden Verriegelungselementes 33 ebenfalls an Bewegungen in der vertikalen Richtung gehindert wird. Die beiden Gießformhälften 30 und 32 können in horizontaler Richtung bewegt werden, so daß sie entlang einer Berührfläche 34 aufeinander zum Aufliegen gelangen. Im zusammengespannten Zustand ergeben die beiden Gießformhälften 30 und 32 einen Gießhohlraum 35, eine darunter angeordnete Einlaßbohrung 36 sowie eine vertikale Öffnung 37, welche in die Einlaßbohrung 36 übergeht. An der Innenoberfläche der vertikalen Öffnung 37 ist eine gespaltene Hülse 38 befestigt. Die bewegliche Gießformhälfte 32 ist mit einem Auswurfmechanismus 39 versehen, mit welchem das gegossene Endprodukt entfernt werden kann.

Die vertikale Halteeinheit 23 ist mit vier Stangen 40 versehen, welche in den horizontalen Teil 25b der stationären Platte 25 eingeschraubt sind. Der Abstand zwischen diesen Stangen 40 ist dabei kleiner als der der Stangen 27. Die Stangen 40 erstrecken sich durch das Maschinengestell 24 in eine unterhalb der Bodenfläche angeordnete Kammer 41. Die unteren Enden der Stangen 40 sind mittels Muttern 43 an den vier Ecken einer Trägerplatte 42 befestigt, welche von oben her eine U- förmige Konfiguration besitzt. Von der Trägerplatte 42 wird ein drehbar gelagerter Einspritzmechanismus 44 gehalten. Dieser Einspritzmechanismus 44 besteht dabei aus einer rechteckigen oberen stationären Platte 45 und einer unteren stationären Platte 46, welche miteinander über Stangen 47 verbunden sind. Die oberen Enden dieser Stangen 47 sind dabei in die obere stationäre Platte 45 eingeschraubt, während die unteren Enden gegenüber der unteren stationären Platte 46 mittels Muttern 48 gehalten sind. Die obere stationäre Platte 45 ist in ihrer Mitte mit einem vertikalen Stift 49 versehen, welcher zwischen den beiden Schenkeln der U-förmigen Platte 42 derart festgeklemmt ist, daß er eine drehbare Lagerung des Einspritzmechanismus 44 gegenüber der Trägerplatte 42 bildet. Im mittleren Bereich halten die beiden stationären Platten 45 und 46 einen dazwischen angeordneten Einspritzzylinder 50. Die Kolbenstange 51 des Einspritzzylinders 50 erstreckt sich dabei durch die obere stationäre Platte 45 hindurch, wobei am oberen Ende der Kolbenstange 41 mittels eines Kupplungselementes 53 ein Stößel 52 gehalten ist. Die untere stationäre Platte 46 hingegen ist mit einem Öleinlaßkanal 54 versehen. Mit Hilfe eines Paares an der oberen stationären Platte 45 befestigter Stifte 56 ist ein glockenförmiger Block 55 befestigt, dessen unteres Ende derart geformt ist, daß innerhalb desselben das Kupplungselement 53 zu liegen gelangt. Der glockenförmige Block 55 ist mit Zylindern 57 versehen, in welche Öl unter Druck eingeführt werden kann, um auf diese Weise eine vertikale Bewegung des glockenförmigen Blockes 55 und damit der Kolbenstange 51 zu erreichen. Am oberen Ende des Blockes 55 ist eine zylindrische Eingießhülse 58 befestigt, welche denselben Durchmesser wie die stationäre Hülse 38 besitzt und koaxial zu derselben verläuft. Im angehobenen Zustand des Blockes 55 und der Kolbenstange 51 wird die Eingießhülse 58 gegen die stationäre Hülse 38 gedrückt, während im abgesenkten Zustand des Blockes 55 beide Hülsen, 58, 38 voneinander getrennt sind. An der oberen stationären Platte 45 ist ein schwenkbarer Zylinder 59 mit einer Kolbenstange 60 befestigt, deren freies Ende schwenkbar mit einer der Stangen 57 verbunden ist, demzufolge im zurückgezogenen Zustand der Kolbenstange 60 der Einspritzmechanismus 44 um den Stift 49 geschwenkt ist, so daß in diesem Zustand geschmolzenes Metall in die Eingießhülse 58 eingegossen werden kann.

Die beschriebene Druckgießmaschine arbeitet wie folgt:

Nach Einführen des Stößels 52 in die Eingießhülse 58 wird der schwenkbare Zylinder 59 betätigt, wodurch der Einspritzmechanismus 44 um den Stift 49 geschwenkt wird. Nach Eingießen von geschmolzenem Metall in die Eingießhülse 58, - was beispielsweise mit Hilfe eines Schöpfgefäßes vorgenommen werden kann -, wird der schwenkbare Zylinder 59 in der entgegengesetzten Richtung betätigt, wodurch der Einspritzmechanismus 44 in die vertikale Position gebracht wird. In der Folge wird dann unter Druck stehendes Öl gleichzeitig in die Zylinder 59 und in den Einspritzzylinder 50 eingeführt, wodurch die Eingießhülse 58 und der Stößel 52 angehoben werden, wodurch die Eingießhülse 58 gegen die untere Stirnfläche der stationären Hülse 38 gedrückt wird. Mit Hilfe des nicht dargestellten Klemmzylinders und des Kippmechanismus 29 wird dann die bewegliche Platte 28 und mit ihr die bewegliche Gießformhälfte 32 bewegt, so daß beide Gießformhälften 30 und 32 zusammengedrückt werden. Nachdem die Eingießhülse 58 gegen die stationäre Hülse 38 gedrückt worden ist, wird in den Einspritzzylinder 50 unter Druck stehendes Öl eingeführt, wodurch der Stößel 52 angehoben wird, was zur Folge hat, daß geschmolzenes Metall über die Hülsen 58 und 38 und die Einlaßbohrung 36 in den Gießhohlraum 35 gedrückt wird. Nach dem Druckgießvorgang und Abkühlung des Gußproduktes wird die Gießhülse 58 von den beiden Gießformhälften 30 und 32 abgezogen. Nach Öffnung der Gießformhälften 30 und 32 unter Betätigung des Gießformklemmzylinders wird das gegossene Produkt mit Hilfe des Auswurfmechanismus 39 aus den beiden Gießformhälften 30 und 32 entfernt, wodurch der jeweilige Arbeitszyklus beendet wird.

Fig. 2 zeigt die Gießform und die Eingießhülse der Druckgießmaschine von Fig. 1, um auf diese Weise das erfindungsgemäße Hochdruck-Gießverfahren zu erläutern. Fig. 3 zeigt dabei die Gießform während des anfänglichen Druckgießvorgangs, während Fig. 4 die Gießform zeigt, nachdem das geschmolzene Metall unter Druck gesetzt worden ist. Bei der Druckgießmaschine handelt es sich dabei um eine der Art, so wie sie beispielsweise in der US-PS 46 55 274 beschrieben ist.

Gemäß Fig. 2 bis 4 ist der Gießhohlraum 35 auf beiden Seiten der Berührfläche 34 zwischen den beiden Gießformhälften 30 und 32 im geschlossenen Zustand angeordnet. Die stationäre Hülse 38 paßt dabei in eine Bohrung, welche durch die unterhalb des Gießhohlraumes 35 angeordnete Einlaßbohrung 36 gebildet wird. Die Einlaßhülse 58 wird dabei durch den glockenförmigen Block 55 gehalten. Diese Eingießhülse 58 kann dabei im Bezug auf die stationäre Hülse 38 entsprechend abgezogen werden. Der am vorderen Ende des Stößels 52 vorgesehene Stößelkopf 52a liegt dabei innerhalb der Bohrung der Eingießhülse 58.

Gemäß der Erfindung sind dünne poröse Elemente 69 und 70 beispielsweise aus papierähnlichen Aluminiumoxid-, Siliciumoxid-Keramikfasern an den Innenwandungen der Gießhohlräume 35 der Gießformhälften 30 und 32 sowie den Innenwandungen der Hülsen 38 und 58 angelegt, wobei die Befestigung mit Hilfe eines Gußlösemittels, beispielsweise wasserlöslichem Graphit erfolgt.

Das Hochdruckgießverfahren unter Verwendung derartiger poröser dünner Elemente 69, 70 soll nunmehr erläutert werden. Die von der stationären Hülse 38 abgezogene Eingießhülse 58 wird geneigt, um auf diese Weise geschmolzenes Metall 71, beispielsweise Aluminium injizieren zu können. Daraufhin wird die Eingießhülse 58 erneut wieder gegenüber der stationären Hülse 38 vertikal ausgerichtet und mit Hilfe des jeweiligen Zylinders eingeschoben. Sobald der Stößel 52 mit Hilfe des Einspritzzylinders nach vorwärts bewegt wird, gelangt flüssiges Metall 71 durch die stationäre Hülse 38 und den durch die Einlaßbohrung 36 sich ergebenden verengten Bereich in die jeweiligen Gießhohlräume 35. Das geschmolzene Metall 71 wird dabei mit den Innenwandungen der Eingießhülse 58 und der Gießhälften 30 und 32 in Berührung gebracht. Während der Anfangsperiode des Druckgießvorgangs steht das geschmolzene Metall 71 nicht unter Druck, so daß die porösen dünnen Elemente 69 und 70 nicht vom Metall durchdrungen werden. Diese dünnen Elemente 69 und 70 besitzen dabei aufgrund der innerhalb derselben vorhandenen Luft gute Wärmeisolier- und Wärmestaueigenschaften wegen der geringen Kontaktoberfläche. Die Temperatur des die dünnen Elemente 69 und 70 berührenden geschmolzenen Metalls 71 wird demzufolge konstant gehalten. Fig. 3 zeigt dabei den Zustand der Gießform während der Anfangsperiode des Druckgießvorgangs. Es sei bemerkt, daß bei dieser Ausführungsform die verwendeten dünnen Elemente 69, 70 in Form keramischer Faserplatten ausgebildet sind, welche eine Dicke zwischen 0,5 und 2 mm aufweisen, wobei diese keramischen Fasern einer Temperatur im Bereich zwischen 1300 und 1500°C wiederstehen können. Diese Fasern besitzen dabei bei einer Dicke von 1 mm eine mechanische Festigkeit von 4 kg/25 mm bei einer Porosität von 90 und 95%.

Sobald der Stößel 52 weiter nach vorwärts bewegt wird, wird das innerhalb der Gießhohlräume 35 vorhandene geschmolzene Metall 71 unter Druck gesetzt. Sobald der Druck des flüssigen Metalls den Eindringdruck in die dünnen Elemente 69 und 70 überschreitet, strömt das geschmolzene Metall 71 in diese dünnen Elemente 69 und 70. Gemäß Fig. 4 erreicht dabei das geschmolzene Metall 71 die inneren Oberflächen der Druckformhälften 30 und 32. Das geschmolzene Metall wird demzufolge durch die inneren Wandoberflächen sehr rasch abgekühlt und gelangt in den verfestigten Zustand.

Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung der Veränderung der Temperatur des geschmolzenen Metalls während des Druckgießvorgangs. Die Temperatur ist dabei entlang der Ordinate aufgetragen, während die Zeit entlang der Abszisse gezeigt ist. Die Kurve A zeigt dabei die Veränderung der Temperatur des geschmolzenen Metalls bei Nichtverwendung eines wärmeisolierenden Materials. Die Kurve B hingegen zeigt die Veränderung der Temperatur des geschmolzenen Metalls sobald Asbest als wärmeisolierendes Material verwendet wird. Die Kurve C schließlich zeigt die Temperatur des geschmolzenen Metalls, sobald gemäß der vorliegenden Erfindung als wärmeisolierendes Material keramische Fasern verwendet werden. In diesem Fall beträgt die Temperatur des geschmolzenen Aluminiums 71 780°C, während die Temperatur der Gießformhälften 30 und 32 auf 170 bis 200°C gehalten wird. Anhand von Fig. 5 ist dabei erkennbar, daß die Zeit zur Abkühlung des Gusses bei Nichteinsatz eines wärmeisolierenden Materials bis zur Erreichung einer vorgegebenen Temperatur ein paar Sekunden beträgt, während die Zeit zur Abkühlung des Gusses bei Verwendung von keramischen Fasern, - beispielsweise eines porösen dünnen Elementes 69 - in der Größenordnung von etwa 2 Minuten liegt. Bei Verwendung von Asbest als wärmeisolierendes Material ergibt sich eine entsprechende Abkühlzeit, welche zwischen diesen beiden Werten liegt.

Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung der Veränderung der Temperatur der Gießformen von Beginn des Druckgießens von geschmolzenem Metall bis zur Metallverfestigung. Die Temperatur ist dabei entlang der Ordinate aufgezeichnet, während entlang der Abszisse die Zeit erkennbar ist. Die Kurve C zeigt dabei die Veränderung der Temperatur der Form bei Nichtverwendung eines wärmeisolierenden Materials. Die Kurve D hingegen zeigt die Veränderung der Temperatur der Form bei Verwendung von keramischen Fasern als dünne poröse Elemente 69 und 70 gemäß der Erfindung. Sowie sich dies anhand der Figur ergibt, wird das geschmolzene Metall 71 an einem Punkt P unter Druck gesetzt, zu welchem Zeitpunkt das geschmolzene Metall 71 in Berührung mit den Gießformhälften 30 und 32 gelangt, so daß von diesem Zeitpunkt an die Temperatur der Gießformhälften 30 und 32 stark ansteigt. Nachdem die Temperatur der Gießformhälften 30 und 32 bis zu einen bestimmten Wert zugenommen hat, ist der durch die Gießformhälften 30 und 32 sich ergebende Abkühleffekt des geschmolzenen Metalls 71 derselbe wie im Fall der Kurve C.

Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Fig. 7 zeigt dabei die Gießform während der Anfangsperiode des Druckgießens, was in etwa dem in Fig. 3 dargestellten Zustand entspricht, während Fig. 8 die Gießform zeigt, nachdem das geschmolzene Metall komprimiert worden ist, was im wesentlichen dem Zustand von Fig. 4 entspricht. Bei dieser Ausführungsform wird als dünnes Element ein Element 72 mit Wabenkonfiguration verwendet. In anderer Hinsicht entspricht diese zweite Ausführungsform der zuvor beschriebenen.

Wenn in diesem Fall geschmolzenes Metall 71 in den zwischen den Gießformhälften 30 und 32 vorhandenen Hohlraum 35 eingeführt wird, wird die Temperatur des geschmolzenen Metalls 71 durch die wärmeisolierenden Eigenschaften der innerhalb des wabenförmigen Elementes 72 gehaltenen Luft während der anfänglichen Druckgießperiode entsprechend Fig. 7 aufrechterhalten, weil ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform auf das geschmolzene Metall 71 kein Druck wirkt. Wenn jedoch das geschmolzene Metall 71 weiter in den Hohlraum 35 gedrückt wird und auf das geschmolzene Metall 71 ein Druck ausgeübt wird, wird das wabenförmige Element 72 durch das geschmolzene Metall 71 entsprechend Fig. 8 zusammengedrückt. Das geschmolzene Metall 71 wird dabei in Berührung mit der Innenfläche der Gießformhälften 30 bzw. 32 gebracht. Dadurch wird die Wärme des geschmolzenen Metalls 71 rasch an die jeweilige Gießformhälfte 30 bzw. 32 abgegeben, so daß das geschmolzene Metall 71 sehr rasch abgekühlt und verfestigt wird.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen werden poröse keramische Fasern, poröse oder hohle Kartons oder poröse oder hohle Asbeste für die Herstellung der dünnwandigen porösen Elemente mit darin enthaltenen Lufträumen verwendet. Ein entsprechendes hohles Element kann jedoch ebenfalls durch ein poröses Metall - beispielsweise Aluminium oder Kupfer -, einen porösen Keramikstoff oder einen schwammartigen Keramikstoff gebildet werden. Falls ein guter Wärmedämmeffekt erforderlich ist, erscheinen jedoch keramische Materialien am zweckmäßigsten. Als Bindemittel für keramische Fasern erweisen sich anorganische Bindemittel besser als organische Bindemittel, welche sich innerhalb eines Temperaturbereiches zwischen 500 und 900°C zersetzen und Gase erzeugen. Bei den beschriebenen Ausführungsformen wird das poröse Element an der Oberfläche der Gießform mit Hilfe eines Gießformlösemittels zum Haften gebracht. Bei Verwendung eines porösen Elementes mit einer Außenform, welcher der Innenform der Gießform entspricht, kann das betreffende Element ebenfalls in die Form eingesetzt werden. Derartige poröse dünne Elemente können jedoch ebenfalls gebogen werden, um den Innenabmessungen der Gießform angepaßt zu werden. Schließlich besteht die Möglichkeit, daß das poröse dünne Element durch Beschichtung oder Aufsprühen an den inneren Oberflächen der Gießform hergestellt wird.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen werden die dünnen porösen Elemente an den Innenflächen der Gießform und der Hülse zum Haften gebracht. Es besteht jedoch ebenfalls die Möglichkeit, daß das dünne poröse Element nur an der Innenoberfläche der Hülse angesetzt wird. Die dabei verwendeten dünnwandigen Elemente können dabei an der inneren Oberfläche der Hülse und der Einlaßbohrung vorgesehen sein, um auf diese Weise einen besseren Effekt zu erzielen. Es ist jedoch wesentlich, daß das betreffende dünnwandige Element wenigstens die innere Oberfläche der Eingußhülse im Bereich der Gießform abdeckt, um auf diese Weise die gewünschte Aufgabe der Erfindung zu lösen. Die dünnwandigen Elemente können dabei entweder an der gesamten oder nur an Teilen der Oberfläche der verschiedenen Elemente der Druckgießmaschine vorgesehen sein. Der gewünschte Wärmestau und rasche Abkühlung kann durch geeignete Wahl des Materials, der Porosität, der Dicke und des Einsetzverfahrens der dünnwandigen Elemente sowie durch geeignete Wahl des Materials und der Temperatur der Gießform eingestellt werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist das innerhalb des dünnwandigen Elements vorhandene Gas beispielsweise durch Luft gebildet. Es kann jedoch ein beliebiges Gas verwendet werden, wobei zudem die Möglichkeit besteht, daß die inneren Räume der dünnwandigen Elemente ein Vakuum enthalten. Das Einführen des geschmolzenen Metalls durch die Eingießhülse und dgl. ist bekanntlich ein relativ langdauernder Vorgang. Es besteht jedoch der Wunsch, daß während des Gießvorgangs die Temperatur des geschmolzenen Metalls soweit wie möglich auf einem konstanten Wert gehalten wird. Nach dem Gießvorgang weist jedoch der im oberen Bereich der Eingießhülse sich ergebende verfestigte Körper ein relativ großes Volumen aus, so daß auf diese Weise ein Block gebildet wird. Dieser Körper muß demzufolge möglichst rasch gekühlt werden, um auf diese Weise den Herstellungszyklus kurz zu halten.

So wie sich dies anhand der obigen Beschreibung ergibt, wird bei dem erfindungsgemäßen Hochdruck-Gießverfahren ein gasenthaltender dünnwandiger Körper an der Innenoberfläche gebildet, an welcher das geschmolzene Metall während des Gießvorgangs zum Anliegen gelangt. Während der Anfangsperiode des Injektionsvorgangs ist das geschmolzene Metall in Berührung mit dem jeweiligen dünnwandigen Element, welches eine geringe Kontaktoberfläche und damit eine gute wärmeisolierende Eigenschaft aufweist. Auf diese Weise wird ein verbrannter hohler Bereich oder ein hohles Carbitelement gebildet, so daß die Temperatur des geschmolzenen Metalls aufgrund der Luft oder aufgrund eines innerhalb des betreffenden Elements vorhandenen Vakuums auf einem ausreichenden konstanten Wert gehalten werden kann. Wenn dann das geschmolzene Metall unter Druck gesetzt wird, dringt dasselbe in das dünnwandige Element ein oder zerdrückt das dünnwandige Element, welches unter Umständen carbonisiert ist, so daß auf diese Weise eine rasche Abkühlung über die Wände der Gießform zustande kommt. Auf diese Weise kann eine optimale Wärmeisolierung und anschließende Abkühlung erreicht werden, was eine erhebliche Qualitätsverbesserung der Gießprodukte hervorruft. Ohne dabei den Effekt des Wärmestaus zu verlieren, können das Gießprodukt und die Gießhülse ausreichend gekühlt werden, um ein Verbrennen des geschmolzenen Metalls zu verhindern.

Das erfindungsgemäße Hochdruck- Gießverfahren wurde anhand einer Druckgießmaschine beschrieben, bei welcher die Gießform horizontal angeordnet ist, während die Metallinjektion in vertikaler Richtung erfolgt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch ebenfalls bei Druckgießmaschinen anwendbar, bei welchen die Druckgießformen vertikal angeordnet sind, so wie sie beispielsweise in den US-PS 40 88 178, 42 86 648 und 42 87 935 beschrieben sind.

Claims (3)

1. Hochdruckgießverfahren zur Herstellung metallischer Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünnwandiges thermisch isolierendes Element, das mit Hohlräumen oder Poren versehen ist, in die Gießkammer der Druckgußmaschine eingelegt wird, und daß in der Folge der Druckgießvorgang durchgeführt wird, in dessen Anfangsphase das flüssige Metall gegenüber den Wandungen der Gießkammer thermisch isoliert ist, während in der Endphase das flüssige Metall durch die vorhandenen Hohlräume oder Poren des thermisch isolierenden Elements hindurchdringt bzw. diese Hohlräume bzw. Poren zusammendrückt, so daß das flüssige Metall in thermischen Kontakt mit den kühleren Wandungen der Gießkammer gelangt.

2. Hochdruckgießverfahren nach Anspruch 1, bei dem das flüssige Metall in der Endphase des Druckgießvorgangs durch die Hohlräume oder Poren des thermisch isolierenden Elements hindurchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß als dünnwandiges thermisch isolierendes Element ein poröses oder schwammartiges Material auf Keramik- oder Metallbasis eingesetzt wird.

3. Hochdruckgießverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das flüssige Metall in der Endphase des Druckgießvorgangs die Hohlräume oder Poren des thermisch isolierenden Elements zusammendrückt, dadurch gekennzeichnet, daß als dünnwandiges thermisch isolierendes Element eine Wabenkonfiguration (72) eingesetzt wird.