DE447371C

DE447371C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gusskoerpern aus schwer schmelzbaren Metallen, z.B. Wolfram, durch Schleuderguss

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Publication number: DE447371C
Application number: DESCH74831D
Authority: DE
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Publication date: 1927-07-26

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gußkörpern aus schwer schmelzbaren IVletallen, z. B. Wolfram, durch Schleuderguß. Gußkörper aus schwer schmelzenden Metallen werden bisher in einem Arbeitsgang in der Weise hergestellt, daß eine entsprechende Anzahl von Formen, die durch das zu vergießende Metall ausgefüllt werden sollen, in dem einen Teil eines nicht schmelzenden Rohres angeordnet wird. Das zu vergießende Metall wird in den Teil des Rohres eingebracht, der von den Formen nicht ausgefüllt ist, und das so vorbereitete Rohr dann .in einen Ofen gebracht, dessen Heizraum zylindrische Gestalt hat. Der Ofen ist um einen Punkt drehbar, welcher in der Verlängerung der Längsachse des zylindrischen Heizraums außerhalb des Ofens liegt. Wird der Ofen auf eine entsprechende hohe Temperatur erwärmt und dann in Umdrehungen verset-:t, so wird das verflüssigte Metall durch die Wirkung der Zentrifugalkraft in die Formen getrieben.
Dieses Verfahren hat sowohl hinsichtlich der technischen Durchführbarkeit wie nach der Wärmebehandlung der zu erzielenden Gußstücke eine Reihe von Nachteilen: Sollen Gußstücke von größeren Abmessungen hergestellt werden, so müssen notgedrungen auch die Abmessungen des Heizraumes entsprechend vergrößert werden. Um den vergrößerten Heizraum aber auf gleichmäßige und hinreichend hohe Temperatur zu bringen, ist ein erheblich größerer Aufwand an Wärmeenergie notwendig, als wenn der Heizraum beispielsweise nur halb so groß in seinen Abmessungen gehalten werden könnte.
Ferner muß nach diesem Verfahren die im Verhältnis zum vergossenen Metall sehr große Masse des Ofens in kürzester Zeit in schnelle Umdrehung versetzt werden, was nicht nur ziemlich verwickelte und schwere technische Einrichtungen zur Folge hat, son-Bern auch einen unverhältmäßig großen Aufwand an mechanischer Arbeit erfordert.
Da endlich bei diesem Verfahren sowohl der Schmelzraum wie auch der Gußraum in demselben rohrartigen Behälter angeordnet sind und in dem Ofen auf annähernd gleiche Temperatur gebracht werden, so läßt sich auf diese Weise eine geeignete Wärmebehandlung der Gußstücke nicht oder bei Anwendung verschiedener Heizraumquerschnitte zur 'Herbeiführung einer ungleichartigen Wärmeverteilung nur in sehr unvollkommener Weise herbeiführen. Da aber die Wärmebehandlung der Gußstücke für das Kleingefüge und damit für die technischen Eigenschaften der herzustellenden Gußstücke von ausschlaggebender Bedeutung ist, so liegt hierin ein großer Mangel des Verfahrens, der sich bei der Herstellung von Gußkörpern größerer Abmessungen ganz besonders fühlbar macht.
Übrigens werden zur Durchführung des -Verfahrens so viele mehr oder weniger schwierig herzustellende Formen in den röhrenförmigen Gußraum eingebaut, als Gußstücke hergestellt werden sollen, was nicht nur eine Verteuerung des Verfahrens, sondern auch eine Erhöhung der Wärmekapazität des Gußraums, die die Dutchführung der günstigsten Wärmebehandlung beeinträchtigen kann, zur Folge hat.
Alle diese Nachteile werden durch das vorliegende Verfahren völlig vermieden. Es besteht darin, daß der zweckmäßig durch ein oder mehrere Kernstücke in eine Anzahl von Formen unterteilte Gußraum in engster Verbindung mit dem Schmelzraum gehalten, jedoch als besonderer Teil ausgebildet wird, so daß das aus dem Schmelzraum in den Gußraum fließende Metall einer genau regulierbaren Wärmebehandlung und gegebenenfalls zur größeren Verdichtung des Gefüges der Wirkung der Zentrifugalkraft unterworfen werden kann.
Durch die Trennung des Schmelzraums vom Gußraum ist die Schmelzung des zu vergießenden Metalls im kleinsten Raum möglich und damit der denkbar geringste Aufwand an Wärmeenergie erreicht. Die Abmessungen des Gußraums sind völlig unabhiingig von denen des Schmelzraums, es können also Gußkörper von erheblich größerem Durchmesser hergestellt werden, als es dem Durchmesser des Schmelzraums entspricht, ohne daß dadurch eine Vergrößerung der Abmessungen des Schmelzraums und infolgedessen ein erhöhter Energieaufwand notwendig wird.
Dadurch, daß der den Gußraum enthaltende Teil der Anordnung allein in Umdrehungen versetzt wird, ist ein wesentlich geringerer Betrag an mechanischer Arbeit notwendig, als wenn ein Zentrifugalofen in Bewegung gesetzt werden muß, dessen blasse mindestens das Zehnfache des Gewichts des zu vergießenden Metalls und der Gußformen ausmacht.
Die Unterteilung des gesamten Gußraums durch ein oder mehrere Kernstücke in eine entsprechende Zahl von Formen erspart die Herstellung kostspieliger einzelner Formen und trägt außerdem zur Verringerung der Wärmekapazität des Gußraums bei.
Bei Anwendung des vorliegenden Verfahrens läßt sich die Wärmebehandlung der erzielten Gußkörper in weitesten Grenzen regulieren. Verwendet man beispielsweise als Gußraum einen Hohlkörper, der aus elektrisch leitendem Material besteht und durch Zuführung elektrischer Energie erwärmt wird, so läßt sich durch die Wahl des Materials sowie der Abmessungen des Hohlkörpers die Wärmeregulierung des Gußraums in beliebiger Weise vornehmen. Diese Wärmeführung läßt sich noch dadurch verbessern, daß der Kern ebenfalls zur Stromführung benutzt wird, indem er durch elektrischen Kontakt mit dem als Gußraum dienenden Hohlkörper zu diesem parallel geschaltet wird. Außerdem ist durch Anwendung vorliegenden Verfahrens die Möglichkeit gegeben, den Gußraum als Metallkokille auszubilden, nötigenfalls mit Wasserkühlung von Wandung und Kern.
Das Schmelzen und Vergießen kann in indifferenter Atmosphäre durchgeführt werden. Zur völligen Entgasung des Gußmetalls wird zweckmäßig eine Verdünnung der Atmosphäre vorgenommen. Die Ausflußgeschwindigkeit des zu vergießenden Metalls sowie die Verdichtung der Gußkörper kann dadurch erhöht werden, daß im Schmelzraum und Gußraum ein Druckunterschied hergestellt wird. Zur weiteren Verdichtung der Gußkörper kann der Schmelzraum auf dem freien Ende eines um eine horizontale Achse drehbaren Armes angeordnet und unmittelbar nach dem Ausfließen des Gußmetalls in Umdrehungen versetzt werden.
In der Abbildung ist lediglich als Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung für Ausübung des Verfahrens schematisch wiedergegeben: Zwischen ringförmigen, mit geeigneten Durchbrüchen versehenen Stromzuführungen b, b ist der Kohletiegel a angeordnet, in dem das zu vergießende Metall c geschmolzen werden soll. Der Ausfluß d nach dem Gußraum g wird während des Schmelzens durch den Stopfen e aus unschmelzbarem Material verschlossen und nach dem Schmelzen des Metalls geöffnet.
Unterhalb des Schmelzraums ist in dein Gußraum g der Kern k angeordnet. Der in Form eines Kohlerohres ausgebildete Gußraum wird von den Kohleklemmen i, i umspannt, die zur Zuleitung elektrischen Stromes. dienen. Gußform und Klemmen i sind von der Hülle h durch Isolationen j getrennt. Der Behälter h ist mit dein Arm f starr verbunden, so daß durch Drehung um die Achse l die Verdichtung des NZetalls in dem Gußraum erhöht werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Herstellung von Gußkörpern aus schwer schmelzbaren Metallen und Metallegierungen, z. B. Wolfram u. dgl., durch Schleuderguß, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergießen in einem vom Schmelzraum getrennten und in der Temperatur unabhängig vom Schmelzraum regulierbaren Gußraum erfolgt, der nach dem Übertritt des geschmolzenen Metalls nötigenfalls für sich allein in Drehung versetzt werden kann.
2. Vorrichtung für das Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der als Gußraum dienende Hohlkörper auf dem freien Ende eines um eine wagerechte Achse drehbaren Armes angeordnet ist.
3. Vorrichtung für das Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der gesonderte Gußraum durch einen einöder mehrteiligen zentralen Kern (k) in eine Anzahl von Gußformen unterteilt ist.