DE648945C - Verfahren zum Aufbringen von Metallschichten auf Werkstuecke - Google Patents

Description

• Verfahren' zum Aufbringen von Metallschichten auf Werkstücke Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Metallschicht auf ein Werkstück. Sie besteht darin, daß das Werkstück mit einer Kokille umlaufend in die Schmelze eingetaucht, wird, wobei die Kokille nach Art einer Schleuderpumpe wirkende Kanäle aufweist, so daß die Schmelze an den mit Metall zu überziehenden Flächen des Werkstücks Vorbeigeführt wird. Bei einer besonderen Ausführung wird die das Werkstück haltende Kokille in dem Bade in ungleichförmige Umlaufbewegung versetzt.
• Es ist bereits bekannt, Lagerschalen dadurch mit einem Ausguß zu versehen, daß sie, durch zusätzliche Deckel als Hohlkörper ausgebildet, zur Erwärmung in das flüssige Lagermetall eingetaucht und zur Bindung mit dem Metall in Umlauf versetzt werden, bis das im Hohlkörper zurückbleibende Metall mit dem Hohlkörper einwandfrei verbunden und erstarrt ist.
• Vorzugsweise ist nach der Erfindung der als Schleuderpumpe wirkende Teil am Boden angebracht; so daß, wenn die Kokille unter Drehung in die Schmelze eingetaucht wird, das flüssige Metall sofort und mit großer Geschwindigkeit in der Form hochsteigt, um oben wieder auszuströmen und sich mit dem Inhalt des Schmelztiegels zu vereinigen. Solange die Umdrehung fortgesetzt wird, fließt ein starker Strom des Schmelzgutes durch die Kokille über das Werkstück, erwärmt dieses und kommt nach Art der Schweißung in innige Verbindung mit der Oberfläche des Werkstückes. Ohne diese lebhafte Bewegung besteht die Gefahr, daß die Füllung vorzeitig ganz oder teilweise erstarrt oder daß durch die Abschreckung an den kälteren Teilen die Beschaffenheit der aufgebrachten Metallschicht leidet. Nach dem neuen Verfahren kann in kürzester Zeit eine erhebliche Menge der Schmelze durch die Form geführt werden, wobei die Bewegung zugleich anhaftende Gasblasen, Fremdkörper, Oxydschichten u. dgl. entfernt. Das Werkstück verbindet sich mit der Schmelze bei vollkommenem Temperaturausgleich, also unter den günstigsten Bedingungen für eine gleichmäßige, einwandfreie Verbindung. Ein zweites Schleuderrad kann am oberen Ende der Kokille vorgesehen werden, derart, daß die Mündung unter der Oberfläche der Schmelze liegt, so daß die Veränderung der Schmelze durch Berührung mit der Luft an dieser Stelle vermieden wird. Durch die Schleuderwirkung wird gleichzeitig der gesamte Inhalt des Tiegels wirksam in Umlauf versetzt, so daß die gleichmäßige Beschaffenheit der Schmelze gesichert ist.
• Zweckmäßig ist die Kokille so eingerichtet, daß sie umlaufend aus dem Bade gehoben wird und ihren flüssigen Inhalt durch die Fliehkraft bis zur ausreichenden Abkühlung und Erstarrung festhält. In genügender Entfernung von der Schmelze ist die Welle der Kokille drehbar an einer Vorrichtung zuiri Heben und Senken gelagert; am Ende dex Welle ist eine Kupplung für einen beliebige'h Antrieb oder ein Antriebsrad vorgesehen.
• In der Abbildung ist eine Vorrichtung zur Anwendung des neuen Verfahrens beispielsweise dargestellt. Es ist i der Tiegel mit der Schmelze 2. Ein Tragarm 3 trägt mittels des Lagers 4. die Welle 5 der aus mehreren Teilen zusammengesetzten Kokille. Sie besteht aus dem Boden 6 der zylindrischen Außenwand 7, der gleichfalls zylindrischen Innenwand 8 und dem Deckel 9. Im Boden 6 ist das Gewindeauge io angebracht, welches das am Ende der Welle 5 befindliche Gewinde umfaßt. An der Welle 5 befindet sich ferner der Passungsring 12 und der Flansch 13, welcher den Deckel 9 auf die Außenwand 7 und die Innenwand 8 preßt, um die Teile der Kokille zusammenzuhalten. In der Kokille ist das Werkstück i-., ein Hohlzylinder, gleichachsig eingespannt. Der Boden 6 hat eine untere üfnung 15, von welcher Kanäle strahlenförmig nach außen und oben in dem Hohlraum 16 zwischen dem Werkstück 14 und der inneren Kokillenwand 8 münden. Oben mündet der Zwischenraum 16 gleichfalls in strahlenförmig nach außen gerichteten Kanälen 17, ,welche dem Deckel 9 angehören. Der Deckel 9 hat einen über die Oberfläche der Schmelze aufragenden Rand 18, welcher deren Eindringen in den von ihm umschlossenen Raum verhindert. Die Teile der Kokille können aus beliebigen geeigneten Baustoffen bestehen.
• Es ist leicht zu ersehen, wie beim Eintauchen der umlaufenden Kokille in die Schmelze diese in die Öffnung 15 eindringt, durch die Kanäle i i infolge der Fliehkraft in den Raum 16 gelangt. dort hochsteigt, um an der höchsten Stelle 6 auszutreten. Auf diese Weise können in kurzer Zeit große Mengen der Schmelze über das Werkstück geführt werden, wodurch eine einwandfreie Bindung nach Art der Schweißung erzielt wird. Es dürfte auf diese Weise möglich sein, Baustoffe miteinander zu verbinden, welche sieh nach den bisher üblichen Verfahren der einwandfreien Verbindung widersetzten. Eine wichtige Rolle dürfte dabei die beliebig zu wählende Einwirkungsdauer und Strömungsgeschwindigkeit sowie die mechanische Einwirkung der Strömung auf die Oberflächen spielen. Am oberen Rande des Werkstückes 14 (oder an der Kokille) ist ein nach innen gerichteter Rand i 9 angebracht, welcher verhindert, daß beim Herausheben der Kokille unter Umdrehung der noch flüssige Inhalt des Raumes 16 herausgeschleudert wird. Der Umlauf wird erst eingestellt, wenn der Inhalt des Raumes 16 durch Abkühlung erstarrt ist. . Es ist bei dem neuen Verfahren bemerkenswert, daß trotz der fast unbegrenzten Überströmung des Werkstückes die Schmelze der Gefahr der Oxydation kaum mehr ausgesetzt ist als im gewöhnlichen Tiegel. Auch in wärmewirtschaftlicher Beziehung ist das Verfahren wesentlich vorteilhafter.
• Die Verbindung kann noch damit verbessert werden, daß der Umlauf zeitweilig oder dauernd ungleichförmig herbeigeführt wird, so daß eine Relativbewegung der zu verbindenden Teile in Umfangsrichtung hinzukommt.
• Die Erfindung kommt vorzugsweise für Lagerschalen in Betracht, kann aber auch bei beliebigen anderen Werkstoffen und Werkstücken, ebenso natürlich auch bei Halbfabrikaten und Rohlingen Anwendung finden, insbesondere ist auch daran gedacht, Stahlzylinder für Flugmotoren mit einer Lauffläche von Grauguß oder einem sonstigen Baustoff mit günstigen Laufeigenschaften zu versehen. Ebenso können Aluminiumkörper mit einem dichteren und widerstandsfähigeren Baustoff überzogen werden.
• Nach dem Herausheben der Kokille- aus dem Bad kann die Kokille in an sich bekannter Weise durch ein Kühlmittel gekühlt werden.
• Die Abkühlung der aus der Schmelze umlaufend herausgenommenen Kokille läßt sich durch Regeln der Umlaufgeschwindigkeit beeinflussen. Außerdem kann eine Einrichtung zur inneren Kühlung vorgesehen werden, welche in der Abbildung dargestellt ist. Die Welle g ist mit der Bohrung 2o versehen, in welche die Öffnungen 21 hineinmünden. Durch den Kana12o wird Luft in das Innere der Kokille geleitet, welche durch die Öffnungen 21 ausströmt, die innere Wand 8 kühlt und durch die Öffnungen 22 austritt. Diese Abkühlung kann benutzt werden, um die Arbeitsweise zu beschleunigen, sie kar : auch dazu. dienen, die Eigenschaften des Ausgusses und die Verbindung zu verbessern. Die äußere Wand 7 der Kokille kann bei geeigneter Form des `'Werkstückes auch weggelassen werden, wobei ein Cberzug auf der Außenseite das Werkstück gegen Verbindung mit der Schmelze schützt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Aufbringen von Metallschichten auf Werkstücke, die nach Eintauchen in das flüssige Auskleidungsbad in diesem umlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß durch nach Art einer Schleuderpumpe o. dgl. wirkende Kanäle, die am unteren oder/und am oberen Teil der das Werkstück haltenden Kokille angebracht sind, die Schmelze an der mit Metall zu überziehenden Fläche des Werkstückes vorbeigeführt wird. z. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die das Werkstück haltende Kokille in dem Metallauskleidungsbad eine ungleichförmige Umlaufbewegung ausführt.