EP0718059B1 - Oxide remover - Google Patents

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Publication number
EP0718059B1
EP0718059B1 EP95810778A EP95810778A EP0718059B1 EP 0718059 B1 EP0718059 B1 EP 0718059B1 EP 95810778 A EP95810778 A EP 95810778A EP 95810778 A EP95810778 A EP 95810778A EP 0718059 B1 EP0718059 B1 EP 0718059B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
oxide
opening
stripper
thixotropic
casting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95810778A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0718059A1 (en
Inventor
Erich Röllin
Hansjörg Huber
Jean-Pierre Gabathuler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3A Composites International AG
Original Assignee
Alusuisse Lonza Services Ltd
Alusuisse Technology and Management Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alusuisse Lonza Services Ltd, Alusuisse Technology and Management Ltd filed Critical Alusuisse Lonza Services Ltd
Publication of EP0718059A1 publication Critical patent/EP0718059A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0718059B1 publication Critical patent/EP0718059B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/08Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled
    • B22D17/10Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled with horizontal press motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/007Semi-solid pressure die casting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S164/00Metal founding
    • Y10S164/90Rheo-casting

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing molded parts from thixotropic Metal bolts in horizontal die casting machines, the inclusions of the thixotropic Oxide skin surrounding metal bolts in the alloy structure of the molding can be avoided.
  • the invention further relates to one specifically for carrying out the method according to the invention designed die casting machine.
  • Metal bolts are called thixoforms. All bolts come as metal bolts from a metal that can be converted into a thixotropic state. In particular can the metal bolts made of aluminum, magnesium or zinc and the alloys of these metals consist.
  • thixotropic metal alloys The thixoforming of thixotropic metal alloys is known per se. With this procedure the thixotropic properties of partially liquid or partially solid metal alloys are used.
  • partially solid / partially liquid, i.e. thixotropic, state of Metal alloy also in this context is the equivalent expression of the semi-solid Condition used.
  • the thixotropic behavior of a metal alloy means that a suitably prepared metal behaves unloaded like a solid, under However, shear stress reduces its viscosity to such an extent that it is similar to a Metal smelt behaves. This involves heating the alloy into the solidification interval between liquidus and solidus temperature required. The temperature should be set that, for example, a structure fraction of 20 to 80% by weight is melted, the However, the rest remains in solid form.
  • thixoforming With thixoforming, partially solid / partially liquid metal is used in a modified die casting machine processed into molded parts.
  • the die casting machines used for thixoforming differ from die casting machines for die casting metal melts by, for example, a longer casting chamber for receiving the thixotropic metal pin and a larger piston stroke required thereby, and for example a mechanically reinforced design of the thixotropic metal alloy leading parts of the die casting machine due to the higher pressure load on these parts during thixoforming.
  • Thixoforming is usually done with a horizontal die casting machine. At these machines have the casting chamber that receives the thixotropic metal bolt, horizontal and is at right angles to the parting plane of the mold, i.e. to the front surface of the Mold with the pouring opening, arranged.
  • thixoforming becomes a thixotropic Metal bolts placed in such a horizontal casting chamber of a die casting machine and by pressurizing with a casting piston at high speed and under high pressure in a steel, in particular hot work steel, existing Mold introduced, i.e. introduced into the mold cavity of the mold or shot, the thixotropic metal alloy solidifies in this.
  • the microstructure is characterized by the phases, such as mixed crystal and eutectic phases, the Cast grain, such as globulites and dendrites, segregations as well as structural defects such as porosity (Gas pores, micro voids) and impurities such as oxides.
  • the metal bolts used for the thixoforming of partially solid alloys have a process-related nature fine grain on the - if during the pretreatment of the thixotropic Metal bolts, i.e. during the heating of the metal bolts and their transport into the Die casting machine, no coarsening occurs - again in the alloy structure of the Find molded parts.
  • a fine grain generally improves the material properties, increases the homogeneity of the alloy structure and helps to avoid structural defects in the molded part.
  • the thixoforming of partially solid alloys shows in comparison to the die casting of Metal melting also has other significant advantages.
  • Another advantage is also the better dimensional accuracy due to lower shrinkage and the manufacturing to consider shaped parts close to the final dimensions, which reduces the machining steps and alloy material is saved.
  • the processing temperature is around 100 ° C lower the change in temperature of the individual components of the Die casting machine smaller, which increases the tool life.
  • lower processing temperature for thixoforming also allows the processing of alloys with a low iron content, since no alloying the tools happen by melting.
  • thixoforming allows one better mold filling with fewer air pockets.
  • Cover bodies made of, for example, aluminum, magnesium or zinc, or their alloys in contact with their surrounding atmosphere with a natural oxide skin, whose thickness is usually well below a micrometer.
  • a metal bolt for converting the same into a thixotropic state for example is this usually already existing oxide layer on the circumference of the metal bolt, the so-called oxide skin, reinforced.
  • the thickness of those formed during the heating process Oxide skin depends on the heating time required, the atmosphere surrounding the stud, and the alloy composition of the bolt in question.
  • the thickness of the during The oxide skin formed in the heating process is typically 0.1 to for aluminum bolts 10 ⁇ m.
  • impurities such as alkali and alkaline earth metals, deposit.
  • the oxides formed during the heating process are usually found, i.e. Parts or particles of the oxide skin formed during the heating up again.
  • the in the Thixotropic metal alloy existing oxidic particles form in the molded part, for example oxidic inclusions or lead to the formation of pores in the alloy structure.
  • oxides and other non-metallic inclusions in the oxide skin in the molded part Create structural separation points. Consequently, the surface of the Thixotropic metal stud existing oxide skin, the alloy quality of the molded part and hence its mechanical properties. Especially for workpieces subject to high mechanical loads oxide inclusions are therefore undesirable or even prevent their use as mechanically strong components.
  • a major problem in thixoforming of thixotropic metal alloys therefore resides in the Oxide formation during pretreatment, such as the heating process or Transport, the metal bolt through the atmosphere surrounding it.
  • the thickness of the formed Oxide skin can be removed by special measures during the pretreatment of the metal bolts, such as by using an inert gas atmosphere surrounding the metal bolt reduced, but not entirely avoided. They are also for reduction the thickness of the oxide skin to be taken, in particular when manufacturing in industrial scale, complex and expensive.
  • the inventor has a task made the structural defects occurring due to oxide inclusions in the molded part inexpensively minimize and thus provide a method for thixoforming which inclusions of components of the oxide skin in the molded parts avoided.
  • this is achieved in that the one surrounding the thixotropic metal bolt Oxide skin before the thixotropic metal alloy is inserted into the mold cavity Mold completely stripped from the thixotropic metal bolt and in one container is collected, the co-stripping of oxide-free, homogeneously thixotropic metal alloy, by taking into account the asymmetrical with respect to the longitudinal axis of the metal bolt thermal and mechanical properties of the thixotropic metal bolt is minimized.
  • the molded parts produced using the method according to the invention have no or only a small and subcritical for the intended use of the molded parts Amount of oxide inclusions.
  • the Metal studs are cylindrical and usually have a round or oval cross section on, but can also be polygonal cross-section.
  • the diameter of the metal bolt is for example 50 to 180 mm, suitably 75 to 150 mm and preferred 100 to 150 mm.
  • the length of the metal bolts is, for example, 80 to 500 mm.
  • Suitable metal alloys for the process according to the invention are all commercially available metal alloys which can be converted into a thixotropic state.
  • the method according to the invention is particularly suitable for processing alloys made of aluminum, magnesium or zinc. In particular, cast aluminum and wrought aluminum alloys are preferred.
  • the method according to the invention is advantageously also suitable for processing particle-reinforced aluminum alloys which contain, for example, homogeneously distributed SiC or Al 2 O 3 particles.
  • the method according to the invention is very particularly suitable for aluminum alloys which have a pronounced solidification interval, such as AlSi7Mg.
  • the alloy of the metal bolts required for the method according to the invention contains, for example homogeneously distributed, primarily solidified solid particles that degenerate from individual ones Dentrites exist.
  • the proportion of solidified primarily solidified expediently 40% by weight or more.
  • the alpha mixed crystal is in a globulistic form in order to to achieve an even flow of melt and solid.
  • the degenerate dentrites generally generally have a globulistic shape, which ensures a uniform, homogeneous flow of melt and solid without segregation can be reached.
  • the metal bolt required for the method according to the invention is previously used for thixoforming to a temperature above the solidus temperature and below the liquidus temperature, i.e. heated to a partially solid, thixotropic state.
  • the metal bolts are usually heated in a separate oven.
  • the heating the furnace can be fueled, such as gas or oil, or electric Energy, such as resistance heating or inductive energy input, happen.
  • the heating of the metal bolt is carried out in an induction furnace preferred.
  • the heating of the metal bolts is of great importance because the bolt condition, i.e. its partial strength, usually only in a small temperature range. Long heating times, for example the formation of a thick oxide skin or possible grain coarsening because of, must be avoided and to achieve a homogeneous end product the temperature distribution in the thixotropic metal bolt, the so-called Thixo blank, should be as homogeneous as possible. That is why the transfer of the Metal bolt into the thixotropic state, i.e. heating the bolt to the desired one Alloy portion is melted, preferably by a controlled with sensors Oven temperature.
  • the metal bolts can be placed directly in an oven or the Metal bolts can preferably be placed in a container, for example in a metallic container made of stainless steel, or a crucible made of clay graphite or clay SiC. During the heating process, the metal bolts can change in relation to their longitudinal axis vertical or horizontal position.
  • a metal bolt in a horizontal position it is located, for example, in a container.
  • the metal bolt converted to the thixotropic state can then be in the same Containers by means of, for example, a gripper in the casting chamber of the horizontal die casting machine transferred and further processing to produce a shaped body be fed.
  • the metal bolt remains during the heating process and transport to the casting chamber in the same container.
  • the metal bolt is directly converted to its thixotropic state, i.e. without a metal receptacle is placed in this container and placed in the oven preferably in a position vertical with respect to its longitudinal axis.
  • the thixotropic alloy In the semi-solid state, the thixotropic alloy, the so-called thixotropic alloy pulp, contains the reverse developed dentritic, primary solid particles in a surrounding Liquid metal matrix.
  • the percentage of primary solid dentritic particles will expediently chosen such that the thixotropic metal bolt during the heating process, the transport into the casting chamber and in the casting chamber itself no noticeable Undergoes deformation and no noticeable loss of material due to dripping, for example of melt takes place.
  • the thixotropic alloy slurry preferably contains a proportion primary solid particles from 40 to 80 wt .-%.
  • the thixo blank is then by means of the feed rate of a casting piston caused pressurization through the through opening of a preferably annular Body, the so-called oxide wiper, in which the oxide skin of the Stripped Thixo blanks according to the invention and collected in a container.
  • the Thixotropic metal alloy prepared in this way is then passed through the pouring opening of the casting mold introduced into the mold cavity.
  • the mold itself usually consists of one fixed and a movable mold half, each mold half corresponding to a mold recess has and the mold recesses of the two mold halves together form the mold cavity of the mold.
  • the mold cavity can during the the inventive method are under ambient pressure or it can be evacuated.
  • the Metal bolts positioned horizontally.
  • the diameter of the metal bolt depends on the process usually smaller than the diameter of the casting chamber cavity. Since the Casting chamber cavity usually has a round or oval cross section the thixotropic metal bolt located horizontally in the casting chamber cavity compared with only a small area of its surface, i.e. the thixotropic metal bolt has, for example on its underside, only a small mechanical and thermal contact with the Casting chamber wall.
  • the casting chamber is at a lower temperature than the thixotropic metal bolt is more due to direct thermal contact on the underside of the metal bolt Heat is dissipated from the thixotropic metal bolt to the casting chamber than the rest Scope of the metal bolt, which has no direct mechanical and thermal contact to the Has casting chamber wall and in which the heat transfer to the casting chamber wall only by convection or heat radiation.
  • its mechanical properties i.e. in particular its partial strength or the viscosity, with respect to the bolt cross-section become inhomogeneous. If the temperature of the metal bolt is initially in the temperature range, which allows the thixotropic state, there is also the risk that the contact surfaces of the metal bolt below the temperature required for the thixotropic state falls and this part of the metal bolt is difficult to process.
  • the metal bolt cools down faster and faster due to the process than the rest of the metal bolt, is the semi-solid content or the viscosity in the bearing surface
  • the close area of the thixotropic metal bolt is usually smaller than in the remaining outer surfaces near area. At least the viscosity of the metal alloy is in the contact surface close range of the thixotropic metal bolt higher than in the rest of the thixotropic metal bolt.
  • the semi-solid content inside the thixo blank shows no noticeable variation on. This semi-solid component corresponds essentially to that of the outer surface Area of the thixo blank, the surface of which has no direct mechanical and thermal Has contact with the casting chamber.
  • stripping is understood to mean stripping the oxide skin in which none essential part of the thixotropic alloy that can be used for thixoforming becomes.
  • a large concentric outer area of the thixotropic Metal pin are stripped so that only the core area of the thixo blank in the Mold cavity of the mold is introduced.
  • the area of the thixotropic metal bolt in the casting chamber close to the bearing surface originating part of the metal alloy with that caused by the stronger cooling stripped less liquid portion during the stripping of the oxide skin.
  • the thixotropic metal alloy by means of one arranged between the casting chamber and the casting mold annular body, the so-called oxide wiper, performed, the oxide skin of the thixotropic metal bolt fluid mechanically through a recessed in the oxide wiper concentric, annular opening, the so-called oxide wiper opening, with one asymmetrical with respect to the concentric central axis of the oxide wiper opening Opening cross-section passed into a ring-shaped container, the so-called oxide collection ring becomes.
  • the ring-shaped body does not necessarily have to be a separate component of the die casting machine designate, i.e. the annular body can also be designed accordingly Part of the wall of the die casting machine surrounding the thixotropic metal alloy in the area between the casting chamber and the mold cavity of the mold.
  • the oxide wiper can, for example, be a toroidal structure made of a toroidal one Oxide collection ring, which is an annular ring directed against its concentric central axis Has oxide wiper opening.
  • the thickness of the oxide skin of the thixotropic metal bolt is essentially over its circumference is constant, is also the stripped amount of oxide over the entire circumference of the oxide scraper preferably the same so that the cross section of the oxide collection ring with respect its central axis is advantageously axially symmetrical.
  • the cross-sectional shape of the Oxide collector ring is immaterial for the method according to the invention and can be any one Shape, i.e. one enclosed by an essentially closed curve Surface with an opening directed against the concentric central axis of the oxide collecting ring, accept.
  • the concentric, annular oxide wiper opening one with respect to it concentric central axis has an asymmetrical opening cross section, the opening cross section especially in the lower part of the horizontal ring-shaped oxide scraper is larger than, for example, the upper part.
  • the higher viscosity of the metal alloy or oxide skin flowing past, which consists of the area of the thixotropic metal bolt in the casting chamber near the contact surface comes, taken into account.
  • the opening cross section which is asymmetrical with respect to the concentric central axis (m) is preferred depending on the asymmetrical with respect to this concentric central axis (m) Viscosity properties of the thixotropic metal alloy selected such that a radially uniformly thick layer of the oxide skin and the region close to the oxide skin thixotropic metal alloy is stripped.
  • this part of the stripped thixotropic metal alloy together with the oxide skin i.e. instead of stripping a radially uniformly thick layer of aluminum oxide and thixotropic metal alloy, becomes thicker in the lower part of the oxide wiper compared to the upper part Stripped off layer of thixotropic metal alloy. Because with this procedure in the lower Part of the oxide scraper is fed more material into the oxide collection ring, the corresponding part of the oxide collecting ring has a larger cross-section, whereby the Oxide collector ring loses its axial symmetry.
  • lower part or “upper part” of the oxide collecting ring means in the present case Text always the corresponding part with respect to a horizontal plane through the concentric Understand the center axis of the oxide wiper.
  • the pressurization of the casting piston to fill the mold cavity of the mold during the thixoforming process it is therefore preferred that turbulence in the thixotropic metal alloy and thus the formation of gas and oxide inclusions in Molding should be avoided if possible, i.e. the pressure on the casting piston happens preferably such that there is a laminar flow of the thixotropic metal alloy with the surrounding oxide skin.
  • the one on the thixo blank through the casting piston The pressure exerted is, for example, between 200 and 1500 bar, expediently between 500 to 1000 bar.
  • the resulting flow velocity of the thixotropic Alloy slurry is, for example, 0.2 to 3 m / s, expediently 0.3 to 2 m / s.
  • the molded parts produced according to the invention typically have a porosity of less than 1% by volume and an oxide content between, for example, 0 and 3% by weight, prefers 0 to 1% by weight.
  • the method according to the invention thus allows production of safety components through thixoforming, with the required high elongation properties for example through the interaction of low iron alloys ( ⁇ 0.15 % By weight of Fe), rapid solidification and the avoidance of oxide inclusions will.
  • the invention further relates to a horizontal die casting machine for the production of molded parts made of thixotropic metal bolts, with inclusions of the thixotropic metal bolts surrounding oxide skin in the alloy structure of the molding can be avoided, and the horizontal die casting machine a horizontal casting chamber with a cylindrical one Casting chamber cavity for receiving a thixotropic metal bolt, a shield with a shield opening and a mold with a sprue opening and a mold cavity contains.
  • the oxide scraper being an annular body with a horizontal, concentric central axis as well as an outside and Inner surface represents, and the cross section perpendicular to the concentric central axis through the inner surface of the oxide wiper defines the passage cross section of the oxide wiper, the oxide scraper contains an annular recess, the oxide collection ring, which is connected to the through the inner surface and the side of the oxide scraper on the casting chamber and the mold side defined through opening of the oxide wiper via a concentric, annular Oxide wiper opening is connected, the oxide wiper opening with respect to the concentric central axis of the oxide wiper an asymmetrical opening cross-section having.
  • the oxide scraper according to the invention acts as a peeling tool during the filling process of the mold cavity of the mold, the oxide skin present on the pin circumference scrapes in the thixotropic state of the metal bolt and this in the oxide collecting ring of the oxide scraper.
  • the oxide scraper is therefore conveniently located immediately before the shaping tool, i.e. the mold.
  • the pin receiver i.e. the casting chamber, in which the semi-rigid metal bolt is placed horizontally.
  • the casting chamber provides essentially a cylindrical one, delimited by the casting chamber wall Body with a cavity, the so-called casting chamber cavity, wherein the to Inserting the thixotropic metal pin provided area of the casting chamber, i.e. the the Side of the casting chamber facing away from the mold, for example half-shell-shaped is closed, while the side of the casting chamber facing the casting mold is cylindrical and the resulting cavity is, for example, round, oval or polygonal Has cross section.
  • the diameter of the casting chamber suitably corresponds to 102 to 120%, preferably 103 to 115% and particularly preferably 103 to 110% of the diameter of the metal bolt, so that the thixotropic metal bolt after insertion into the casting chamber in the essential only on its underside a mechanical and thermal contact with the Has casting chamber.
  • the mold consists, for example, of a fixed and a movable mold half, whereby each mold half has a mold recess and the mold recesses of the two mold halves together form the mold cavity of the mold.
  • the ones to introduce the thixotropic metal alloy into the mold cavity due to the casting opening expediently has a cross section which is optimized with respect to the mold filling on, which is usually different from the cross section of the casting chamber cavity, wherein the pouring opening expediently has a smaller cross section than the cross section the mold-side casting chamber opening.
  • the thixotropic metal alloy exercises the latter along the individual areas of the flow zones different forces on the surrounding walls, so that, for example axially on the walls of the various components of the horizontal die casting machine power transmission is different.
  • axial i.e. in the direction of flow of the thixotropic metal alloy in the direction of the mold acting forces, is usually between the casting chamber and the mold a sign with a sign opening.
  • the metal bolts Prior to thixoforming, the metal bolts are made in accordance with the through the mold cavity defined material requirements cut and in an oven, preferably one Induction furnace converted to the thixotropic state, the substantially cylindrical Metal bolts during the heating process, for example in a half-shell, cylindrical containers are stored horizontally. After that, the semi-solid Metal bolts using a manipulator or manually in the horizontal casting chamber transferred. To prevent the metal bolt from solidifying, the thixotropic Metal bolts relatively quickly, i.e. for example within one minute of the other at the longest Processing to be fed.
  • the casting chamber is usually made - from cost and Energy saving reasons not heated, i.e. the metal bolt cools, especially its contact surfaces on the wall of the casting chamber.
  • the cylindrical thixotropic metal bolt expediently has a smaller cross section than the cylindrical or semi-cylindrical casting chamber, this lies only on the small area of the casting chamber wall, which - due to the good thermal Contact of these contact surfaces, i.e. through direct heat conduction - an inhomogeneous Temperature distribution in the thixotropic metal bolt arises.
  • the metal bolt also has - due to its own weight the lower contact surfaces have better thermal contact, so that more Heat is released from the metal bolt downwards as upwards. This cools it down Metal studs with respect to its circumference on its lower contact surface in the casting chamber most strongly.
  • the casting chamber becomes the mostly naturally existing oxide skin, the higher bolt temperature in the partially solid state and therefore because of the more reactive bolt surface, essential reinforced.
  • the introduction of parts or particles of the oxide skin into the mold cavity Mold usually leads to strong structural defects in the molded part or to the formation of pores, whereby the alloy quality of the molded part can be severely impaired.
  • With the Die casting machine according to the invention can now on the circumference of the thixotropic metal bolt existing oxide skin by means of a between the casting chamber and the mold arranged oxide wipers are completely removed.
  • the Thixotropic metal alloy that can be used with the thixoforming process is what the Consideration of the asymmetrical with respect to the concentric longitudinal axis of the metal bolt thermal and mechanical properties of the thixotropic metal bolt.
  • the oxide scraper is an annular body, which has a inside concentric, annular, for example toroidal, recess, the so-called Has oxide collection ring.
  • the inner part or that which represents the through opening Part of the oxide scraper, i.e. through the inner surface and the two end faces of this Body limited interior space, has a concentric central axis perpendicular to the end faces -
  • the concentric central axis of the oxide scraper - which is expedient with the concentric longitudinal axis of the casting chamber cavity and in particular with the concentric central axis of the gate opening coincides.
  • the cross section of the through opening perpendicular to the concentric central axis of the oxide wiper, the so-called Passage cross section, preferably corresponds to the cross section of the mold-side casting chamber opening, i.e. the opening of the cylindrical casting chamber facing the casting mold.
  • the end face of the oxide scraper on the casting chamber is usually located directly on the mold-side casting chamber opening.
  • the form-side end face of the oxide scraper is located preferably located directly on the outer edge of the pouring opening leading into the interior of the mold, i.e. the form-side termination of the oxide wiper lies directly on the oxide wiper-side On the front of the mold or on the fixed mold half.
  • the oxide wiper opening provides an annular recess in the inner surface of the oxide wiper It is preferably formed by a recess on the form of the oxide wiper, i.e. it is located on the end face of the mold or on that of the casting chamber opposite side of the oxide scraper. This creates between the mold end the inner surface and the oxide wiper-side front of the mold a cylindrical shell Distance so that the through this opening between the interior, i.e. of the Through opening of the oxide scraper, and the oxide collection ring created space that so-called oxide wiper opening, is hollow cylindrical.
  • the through a longitudinal section cut through the concentric central axis of the oxide scraper from the hollow cylinder The area represents the opening cross section of the oxide wiper opening.
  • the through opening of the oxide scraper expand conically towards the end face of the oxide scraper.
  • the wall the conical extension closes with the horizontal part of the inner surface of the oxide wiper an acute angle of, for example, 2 to 30 °, preferably between 5 and 15 ° and in particular between 5 and 10 °, the angle information in the present text are always related to a full circle of 360 °.
  • the oxide scraper according to the invention, the casting chamber and the mold are made expediently made of thermally and mechanically highly resilient material, for example made of steel, in particular hot-work steel (DIN X 38 CrMoV51), made of ceramic materials or from a surface exposed to the thixotropic metal alloy a ceramic coated steel.
  • hot-work steel DIN X 38 CrMoV51
  • the oxide scraper made of hot-work steel.
  • the oxide stripper-side front of the mold has fluid-mechanical reasons preferably has a conically tapered gate opening, i.e. mostly through the fixed mold half of the casting mold, which has a casting opening on the oxide wiper side Opening a greatly increasing opening angle, i.e. only slightly from one Right angle deviating opening angle of, for example, 80 to 87 °.
  • a front recess can also be created in this area of the mold be the part of the oxide skin of the thixo blank facing the mold can record.
  • the length of the annular oxide scraper suitably the thickness of the sign, i.e. corresponds to the length of the shield opening. Since the thixotropic alloy is usually applied to all of them during the thixoforming process leading parts of the die casting machine high forces in the flow direction of the thixotropic Occur metal alloy and the oxide wiper, for example, on its mold-side face, due to the oxide wiper opening and the oxide collecting ring, a thinner one The oxide wiper has wall thickness than at its end surface on the casting chamber side expediently on other means to the forces acting on him towards the mold to catch up.
  • the oxide scraper molded stop rib happens that is such that it engages in a groove-shaped recess of the shield and thus parallel to the concentric Center axis of the oxide wiper absorbs forces acting in the direction of the mold.
  • the Groove-shaped recess and the molded stop rib are preferred radially symmetrical, i.e. their cross section perpendicular to the concentric central axis the oxide scraper is preferably annular.
  • the oxide collection ring does not necessarily have to be a separate component of the die casting machine be educated; i.e. the annular body can also be designed accordingly Part of the wall of the die casting machine surrounding the thixotropic metal alloy in the area between the casting chamber and the mold cavity of the mold or a corresponding Designate the molded end of the casting chamber on the mold side. Is preferred however, the formation of the oxide scraper as a separately manufactured and between the mold and the casting chamber insertable part.
  • the oxide scraper is designed as a separate part of the die casting machine, it becomes conveniently positioned between the casting chamber and the mold. With that, the caused by the pressurization of the thixo bolt in the casting chamber Transfer forces in the axial direction to the oxide wiper. To the oxide scraper mechanically not to burden excessively, are therefore preferred means for collecting this Forces are provided on the shield. This can be done, for example, by a molded or on the shield fixed casting chamber wall bracket and a casting chamber guide, for example Rib formed or fixed on the outer periphery of the casting chamber.
  • the casting chamber wall bracket and the casting chamber guide are preferred ring-shaped, i.e. their cross section perpendicular to the concentric central axis of the
  • the oxide scraper is preferably circular.
  • the training necessary for an optimal stripping of the oxide skin with respect to the Central axis of the oxide wiper asymmetrical opening cross-section and the necessary optimal shape and the required capacity of the oxide collecting ring depend on the thickness of the oxide skin surrounding the thixotropic metal bolt and the Size (length, diameter) of the metal bolt.
  • the thickness of the oxide skin depends largely from the alloy composition and the history of the metal bolt from.
  • the exact dimensions of the opening cross-section and the optimal shape and the capacity of the oxide collector ring must therefore be for those to be manufactured Moldings are calculated in advance or determined by preliminary tests.
  • the opening cross section may be constant or itself enlarge continuously or gradually towards the bottom.
  • the opening cross section in the bottom lying segment of the hollow cylindrical oxide wiper opening with a larger opening cross section can also be constant or continuous or step-like from above enlarge down.
  • the segment relates to the hollow cylindrical oxide wiper opening with a larger opening cross-section essentially the area of the oxide wiper opening, in which the part of the oxide skin originating from the area close to the contact surface and the thixotropic metal alloy flows through the segment of the hollow cylindrical Oxide wiper opening with larger opening cross-section included central angle is - based on a full circle with 360 ° - preferably between 30 and 70 ° and in particular between 50 and 65 °.
  • the oxide scraper points in a longitudinal section of the vertical through the concentric central axis Oxide scrapers with respect to a horizontal plane through the concentric central axis upper part of the oxide wiper opening a distance of 0.5 to 4 mm, in particular 1 to 3 mm, between the mold-side end of the inner surface of the oxide scraper and the mold-side End face of the oxide wiper, or the oxide wiper-side front of the mold, on.
  • the oxide scraper points in a longitudinal section of the vertical through the concentric central axis Oxide scrapers with respect to a horizontal plane through the concentric central axis lower part of the oxide wiper opening a distance of 1 to 10 mm, in particular 3 to 6 mm, between the mold-side end of the inner surface of the oxide scraper and the mold-side End face of the oxide wiper.
  • the asymmetrical opening cross section required according to the invention can also be made through a corresponding recess on the oxide wiper-side front of the mold, through a so-called recess.
  • the recess is preferably located with respect to the horizontal plane through the concentric central axis of the oxide wiper lower part of the oxide wiper opening and is arranged such that the opening cross section in this lower part of the oxide wiper opening, i.e. one segment the hollow cylindrical oxide wiper opening is enlarged.
  • the necessary for the uniform stripping of the oxide skin according to the invention with respect the concentric central axis of the oxide wiper asymmetrical opening cross-section can accordingly also by a with respect to the concentric central axis of the oxide wiper axially symmetrical oxide wiper opening with a recess according to the invention on the oxide scraper side of the mold can be reached.
  • a corresponding recess on the oxide wiper-side front of the mold can also additionally an oxide wiper opening with an already with respect to the concentric central axis of the Oxide scraper asymmetrical opening cross section and thus the opening cross section enlarge in this sub-area of the oxide wiper opening or for better Introduction of the oxide skin into the corresponding part of the oxide collection ring to serve.
  • the configuration of the recess on the oxide wiper-side front side of the casting mold can have any shape and, in particular, can have a cylindrical shape, cylindrical shape being used to describe a spatial shape caused by the displacement of an area delimited by any closed curve.
  • the term cylindrical shape also includes, in particular, cuboid, cylinder segment or hollow cylindrical segment configurations of the recess. Further preferred forms of the recess are barrel or truncated pyramid.
  • the spatial dimensions of the cutout are preferably selected such that the cutout enlarges the opening cross section of the oxide wiper opening in the area in which the oxide skin originating from the contact surface is scraped off.
  • Preferred configurations of the recess have a maximum height of 10 to 40 mm, in particular 10 to 20 mm, and a maximum width of 20 to 80 mm, in particular 20 to 50 mm, and in the direction through the concentric central axis of the oxide scraper the concentric central axis to a maximum depth of 2 to 20 mm and in particular from 2 to 8 mm.
  • the cutout more preferably has a volume of 0.4 to 64 cm 3 .
  • an oxide collecting ring is concerned with the concentric Central axis of the oxide wiper axially symmetrical cross section preferred.
  • the shape of the Oxide collection ring is immaterial.
  • the oxide collection ring can be, for example Toroidal recess in the ring-shaped oxide wiper with a ring-shaped oxide wiper opening represent, the toroidal recess, for example by rotation a surface enclosed by any closed curve with a counter the axis of rotation directed around the concentric central axis of the oxide wiper can arise.
  • the concentric central axis of the toroidal recess thus falls preferably together with the concentric central axis of the oxide wiper.
  • the cross section the oxide collecting ring can in particular be rectangular, circular or elliptical.
  • Oxide collection ring can also be divided into individual areas by partitions.
  • the capacity of the oxide collection ring i.e. the volume of the toroidal recess, is expediently chosen such that it is at least the one to be stripped Material volume of oxide skin and any thixotropic metal alloy to be stripped corresponds.
  • the capacity of the oxide collecting ring is preferably between 1 and 10 % By volume and in particular from 3 to 6% by volume of the thixotropic metal bolt, i.e. the in the Casting chamber imported thixo blank.
  • the thixotropic metal alloy e.g. the material to be stripped
  • a certain pressure for fluid mechanical reasons is necessary so that the material to be stripped due to, for example, its viscosity and cohesion should be able to flow through the oxide wiper opening to achieve a continuous, even stripping of the thixotropic alloy slurry - - at least in the area of the oxide wiper opening - prevailing pressure at a given oxide wiper opening remain constant.
  • the pressure in the thixotropic alloy pulp is often with the oxide skin surrounding it during the thixoform process, however, not, or at least not constant enough.
  • the oxide collection ring therefore consists of several annular cavities, the so-called oxide collection ring chambers, i.e. instead of just a single toroidal recess in the ring-shaped oxide wiper, there are several toroidal recesses, wherein the toroidal recesses with each other by an annular Oxide wiper opening are connected.
  • the capacity of each Oxide manifold chambers versus using a single toroidal recess be chosen accordingly smaller. All oxide collecting ring chambers are particularly preferred an oxide scraper form-side recesses of the corresponding Oxide scraper.
  • the oxide collecting ring chambers are very particularly preferred with regard to their shape and the oxide scraper openings relating to the individual oxide collecting ring chambers are designed in such a way that they are related to each, during the thixoforming process in the thixotropic Alloy resulting pressure, or according to the pressurization of the thixo blank, an optimal stripping of the oxide skin and the area close to the oxide skin Allow thixotropic metal alloy.
  • the oxide collecting ring particularly preferably has 1 to 5 and in particular 1 to 3 oxide collecting ring chambers and a corresponding number of oxide wiper openings. This corresponds to every oxide collection ring chamber and the optimal opening cross-section for filling this chamber the corresponding oxide wiper opening of a printing phase of the thixoforming process, each pressure phase is selected such that the filling resistance of the during the respective process phase of the molded part to be filled with the corresponding mold cavity cross section can be overcome.
  • Different printing phases are usually required for thixoforming.
  • a first mold filling with a relatively low pressure For complete Mold filling in the edge areas of the mold cavity must be followed by the pressure for example, be increased.
  • the phase with the highest pressure takes place prevention of micro voids or pores - during the solidification phase of the molded part, taking place in this last phase no longer flows into the metal forming the molded part and therefore also none Oxide skin must be stripped.
  • the solidification phase can if necessary, add thixotropic metal; is the amount of flowing metal Usually, however, so small that they no longer enter the mold cavity forming the molded part arrives and is therefore irrelevant for the molded part properties. Because the pressurization according to the filling resistance to be overcome during the thixoforming process is increased continuously or gradually, expediently show the inner, ring-shaped oxide wiper openings have a larger average opening cross section than that outer oxide wiper openings.
  • an oxide collecting ring with a larger capacity in this area.
  • the preferred embodiment of the oxide collecting ring thus has a horizontal one Plane through the concentric central axis of the oxide scraper, lower part of the oxide collecting ring, at least in a partial area thereof, a larger cross section than in the upper one Part, i.e. the oxide collection ring points with respect to the concentric central axis of the oxide scraper an asymmetry.
  • one shows through the concentric central axis of the Oxide scraper vertical longitudinal section in the with respect to a horizontal Plane through the concentric central axis lower half of the oxide scraper one to one triple and in particular a 1.1 to 1.8 times larger longitudinal sectional area of the oxide collecting ring than in the top half of the oxide wiper.
  • the horizontal die casting machine according to the invention is suitable in principle for thixoforming all metal alloys that can be converted into a thixotropic state and have an oxide skin or during pretreatment, such as during heating up, form an oxide skin.
  • the horizontal die casting machine according to the invention is preferred for thixoforming of aluminum, magnesium or zinc alloys used.
  • the horizontal die casting machine according to the invention is particularly preferably suitable for thixoforming of aluminum die casting alloys, especially for AlSi, AlSiMg, AlSiCu, AlMg, AlCuTi and AlCuZnMg alloys.
  • the horizontal die casting machine according to the invention thus allows optimal removal the oxide skin surrounding the thixo blank shortly before the mold filling and enables thus the production of molded parts without inclusions of parts of the oxide skin. Also allowed the horizontal die casting machine according to the invention minimizes material loss of thixotropic metal alloy usable for thixoforming.
  • Figure 1 shows a partial view of a vertical through the concentric central axis of a horizontal die casting machine running longitudinal section.
  • Figure 2 shows a view vertically through the concentric central axis of an inventive Oxide scraper running longitudinal section, the one shown in Figure 2a Oxide scraper one axially symmetrical to the concentric central axis of the oxide scraper Has oxide collection ring and the oxide scraper shown in Figure 2b with respect the concentric central axis shows asymmetrical oxide collection ring.
  • Figure 3 shows a vertical longitudinal section through the concentric central axis of one at the solid mold half of a mold abutting oxide wiper and one at right angles to concentric central axis lying cross section (section along A-A) through the oxide wiper side Front of the mold.
  • Figure 4 shows a vertical longitudinal section through the concentric central axis of one at the solid mold half of a mold attached to the oxide scraper, the oxide collecting ring three Has oxide collecting ring chambers and three associated oxide wiper openings.
  • Figure 5 shows a diagram of the thixotropic process during the thixoforming process Metal alloy setting pressure p as a function of time t.
  • Figure 1 shows an example of a partial view of a vertical through the concentric central axis a horizontal die-casting machine running longitudinal section, the oxide wiper side Part of the horizontal casting chamber 10, the oxide wipers 30, the shield 20 as well as the mold 70 can be seen.
  • the oxide scraper 30 lies within the shield opening 24, i.e. between the casting chamber 10 and the mold 70.
  • the casting chamber 10 has a casting chamber cavity 11 which is cylindrical Casting chamber wall 12 is encased and the inclusion of a - not shown - -thixotropic Metal pin is used.
  • the casting chamber cavity 11 essentially represents one cylindrical body delimited by the casting chamber wall 12. Die However, the casting chamber 10 is only in the region of the mold-side casting chamber opening 13 from a closed cylindrical casing, the casting chamber wall 12, surrounded and has a semi-cylindrical half-shell on the side facing away from the mold 70 - -Not marked - on, which serves to introduce the thixotropic metal bolt.
  • the Casting chamber cavity 11 caused by the cylindrical casting chamber wall 12 has, for example, a round, oval or polygonal cross section.
  • the casting chamber 10 thus has a hollow cylindrical shape Shape up.
  • the diameter of the casting chamber cavity 11 preferably corresponds 103 to 115% of the diameter of the thixotropic metal bolt, so that the metal bolt after insertion into the casting chamber 10 only on its underside a mechanical and has thermal contact with the casting chamber wall 12.
  • the mold 70 shown in Figure 1 consists of a fixed mold half 50 and a movable Mold half 60, each mold half 50, 60 having a mold recess 54, 66 has, and the mold recesses 54, 66 of the two mold halves 50, 60 together form the mold cavity 68 of the mold 70.
  • the oxide stripper-side front side 46 of the mold 70 shown in FIG. 1 has fluid-mechanical reasons a conically tapering part 56 of the Gate 52 open, i.e. the leading through the fixed mold half 50 of the mold 70
  • the pouring opening 52 has a part on the oxide wiper-side part 56 of the pouring opening 52 greatly increasing opening angle, i.e. one that deviates only slightly from a right angle Opening angle, on.
  • a front-side recess 64 is shown, which faces the mold 70 front part of the oxide skin of the thixo blank.
  • the oxide scraper 30 represents an annular body which has a concentric, annular, for example toroidal, recess, the so-called oxide collecting ring 40 having.
  • the inner part of the oxide scraper 30, i.e. the through the inner surface 36 and the two end faces 37, 38 of this body limited interior space, i.e. the through opening 31 of the oxide scraper 30, has a concentric central axis perpendicular to the end faces 37, 38 -
  • the concentric central axis m of the oxide wiper 30 - on that with the concentric Longitudinal axis of the casting chamber cavity 11 and with the concentric central axis the gate 52 coincides.
  • the cross section of the through opening 31 is perpendicular to the concentric central axis m of the oxide wiper 30, the so-called passage cross section, corresponds to the cross section of the mold-side casting chamber opening 13, i.e. the the Opening of the cylindrical casting chamber 10 facing the mold.
  • the end face 38 of the oxide wiper 30 on the casting chamber is located directly on the Mold-side casting chamber opening 13.
  • the mold-side end face 37 of the oxide wiper is located directly on the outer edge of the gate opening leading into the interior of the mold 70 52 or at its conical pouring opening 56, i.e. the form end 37 of the oxide wiper 30 lies directly on the oxide wiper-side front 46 of the casting mold or on the fixed mold half 50.
  • the oxide wiper opening 42 provides an annular recess in the inner surface 36 of the Oxide scraper 30. It is through a recess on the form of the oxide scraper 30 formed, i.e. it is located on the mold-side end face 37 or on that of the casting chamber 10 facing away from the oxide scraper 30. This creates between the mold side End of the inner surface 36 and the oxide wiper-side front side 46 of the mold 70 a cylinder jacket-shaped distance, so that through this opening between the through opening 31 of the oxide scraper 30 and the oxide collecting ring 40, i.e. the oxide wiper opening 42 is hollow cylindrical.
  • the through a longitudinal section through the concentric central axis m of the oxide scraper 30 cut from the hollow cylinder The area represents the opening cross section of the oxide wiper opening 42 shown through opening 31 of the oxide wiper 30 widens conically against the Form-side end face 37 of the oxide scraper 30, with a conical extension 34 is created.
  • the opening cross-section enlarged at the corresponding point of the oxide wiper opening 42.
  • the forces acting on the mold 70 are between the casting chamber 10 and the Mold 70 a shield 20 with a shield opening 24.
  • the oxide wiper 30 is located in the shield opening 24, the length of the annular oxide scraper 30 the thickness of the Shield 20, i.e. corresponds to the length of the shield opening 24.
  • the oxide scraper 30 has one on the casting chamber side Stinfiguration 38 molded stop rib 32, which is such that it engages in a groove-shaped recess 22 of the shield 20 and thus part of the parallel to the concentric central axis m of the oxide scraper 30 acting in the direction of the mold 70 Absorbs forces.
  • the groove-shaped recess 22 and the integrally formed stop rib 32 are radially symmetrical, i.e. their cross section perpendicular to the concentric central axis m of the oxide scraper 30 is annular.
  • a casting chamber wall bracket 16 is formed on the shield 20 or fixed.
  • the length of the casting chamber wall bracket 16 corresponds to the outer circumference of the casting chamber 10 a rib designed as a casting chamber guide 14 is formed or fixed.
  • the casting chamber wall bracket 16 and the casting chamber guide 14 are annular trained, i.e. their cross section perpendicular to the concentric central axis m of the oxide wiper 30 is circular.
  • the inside diameter of the annular casting chamber wall bracket 16 corresponds essentially to the outer diameter of the casting chamber wall 12, and the outer diameter of the casting chamber guide 14 is larger than the inner diameter the casting chamber wall bracket 16.
  • Figure 2a shows a view vertically through the concentric central axis m of an inventive Oxide scraper 30 extending longitudinal section, the oxide scraper 30th has an oxide collecting ring 40 which is axially symmetrical with respect to the concentric central axis m.
  • the with respect to a horizontal plane through the concentric central axis m of the oxide wiper 30 lower part of the oxide wiper opening 42 has, at least in a partial area of that, i.e. in a segment of the hollow cylindrical oxide wiper opening 42, one larger opening cross-section than in the upper part.
  • the opening cross section may be constant or increase continuously or gradually towards the bottom.
  • the opening cross section in underlying segment of the hollow cylindrical oxide wiper opening 42 with a larger one Opening cross-section can also be constant or continuous or step-like enlarge from top to bottom.
  • the segment relates to the hollow cylindrical oxide wiper opening 42 with a larger opening cross section essentially the area of Oxide scraper opening 42, in which the area coming from the contact surface Part of the oxide skin and the thixotropic metal alloy flows through.
  • the passage opening 31 widens to form a conical extension 34 against the mold-side end face 37 of the oxide scraper 30 and thereby allows a better one Introduction of the oxide skin and the oxide skin near thixotropic metal alloy in the Oxide collection ring.
  • the oxide collecting ring 40 shown in FIG. 2a is m with respect to the concentric central axis of the oxide scraper 30 axially symmetrical and is suitable for stripping one over the entire scope of the thixotropic metal alloy essentially constant thick oxide skin.
  • the cross section of the oxide collecting ring shown in FIG. 2a shows particularly good properties with regard to the introduction of the oxide skin and regions close to the oxide skin thixotropic metal alloy.
  • Figure 2b shows a view of a vertical through the concentric central axis m of an inventive Oxide scraper 30 extending longitudinal section, the oxide scraper 30th has an oxide collecting ring 40 which is asymmetrical with respect to the concentric central axis m.
  • the oxide collecting ring 40 has, at least in a partial area thereof, a larger cross-section than in the upper part, i.e. the oxide collection ring 40 shows with respect the concentric central axis m of the oxide wiper 30 has an asymmetry.
  • Such a trained oxide collection ring 40 with an enlarged capacity in the lower part is particularly suitable for co-wiping the area close to the contact surface originating, close to the oxide skin, thixotropic metal alloy with respect to the interior the thixotropic metal alloy with higher viscosity.
  • the oxide wiper opening 42 has the same shape as that of the in Figure 2a shown oxide scraper 30th
  • Figure 3 shows a vertical longitudinal section through the concentric central axis m one the fixed mold half 50 of a mold 70 adjacent oxide wiper 30 and one cross section perpendicular to the concentric central axis m (section along A-A) through the oxide wiper-side front 46 of the mold 70.
  • the recess 44 is located preferably in the horizontal plane through the concentric central axis of the oxide scraper lower part of the oxide scraper opening 42 and is arranged such that the opening cross section in this lower part of the oxide wiper opening 42, i.e. a segment of the hollow cylindrical oxide scraper opening 42 is enlarged.
  • the Recess 44 on the oxide wiper-side front 46 of the mold 70 is in addition to an oxide wiper opening 42 with a m already with respect to the concentric central axis of the oxide scraper 30 attached asymmetrical opening cross section and thus enlarged the opening cross section in this partial area of the oxide wiper opening 42 or serves for better introduction of the oxide skin into the corresponding part of the oxide collection ring 40.
  • the casting mold 70 or the fixed mold half 50 in particular shows a preferred embodiment the recess 44 and their position with respect to the oxide wiper opening 42 and Inlet opening 52.
  • the recess 44 shown in FIG. 3 along the section A-A relates a segment of the oxide wiper opening 42, which has a central angle of approx. 65 ° includes.
  • FIG. 4 shows a vertical longitudinal section through the concentric central axis m one the fixed mold half 50 of a mold 70 adjacent oxide scraper 30, the oxide collecting ring 40 three oxide collection ring chambers 40a, 40b, 40c and three associated therewith
  • Has oxide scraper openings 42a, 42b, 42c, the oxide collection ring chambers 40a, 40b, 40c in terms of their capacity and the oxide wiper openings 42a, 42b, 42c are designed with respect to their opening cross-section such that they pressure which arises in the thixotropic alloy during the thixoforming process p an optimal, i.e. a continuous and even over the entire scope of the stripping of the oxide skin and the oxide skin near thixotropic alloy pulp Allow range of thixotropic metal alloy.
  • the oxide collecting ring chambers 40a, 40b, 40c are one below the other through an oxide wiper opening 42a, 42b, 42c connected, i.e. an oxide wiper opening 42a for connecting the Through opening 31 of the oxide scraper 30 with the oxide collection ring chamber 40 a, one Oxide scraper opening 42b for connecting the oxide collection ring chamber 40a to the oxide collection ring chamber 40b and an oxide wiper opening 42c for connecting the oxide collection ring chamber 40b with the oxide collection ring chamber 40c.
  • the oxide wiper openings 42a, 42b and 42c are selected in such a way that they continuously remove what is to be stripped Allow materials during the three phases of the thixoforming process.
  • annular oxide wiper openings 42a, 42b, 42c show one from the inside to the outside decreasing mean opening cross-section, i.e. the average opening cross section of the Oxide wiper opening 42a is larger than the average opening cross section of the oxide wiper opening 42b and the average opening cross section of the oxide wiper opening 42b is larger than the average opening cross section of the oxide wiper opening 42c.
  • a medium opening cross-section is the opening cross section averaged over the ring-shaped oxide wiper opening Understood.
  • FIG. 5 schematically shows a diagram of the pressure p which arises during the thixoforming process in the thixotropic metal alloy as a function of time t.
  • a first phase of the thixoforming process up to process time t 1 , that is to say during the passage of the thixotropic alloy slurry through the pouring opening and during the filling of the large-volume regions of the mold cavity 68 adjacent to the pouring opening 52, only a slight pressure p 1 builds up in the alloy slurry, so that - in order to allow the material to be stripped to pass through the oxide wiper opening 42a - the latter must have a large opening cross section.
  • the opening cross section of the oxide wiping opening 42b must be smaller than 42a.
  • a third phase of the thixoforming process in the time interval between the process times t 2 and t 3 the pressurization of the thixo bolt is increased further to a pressure p 3 , for example to fill areas of the mold cavity 68 with a very small cross section, which is a factor for the third phase compared to the opening cross section for the second phase further reduced opening cross section of the oxide wiper opening 42c. Thereafter, the pressurization is usually increased further in order to prevent the formation of, for example, microholes or pores during the solidification phase of the molded part.

Abstract

To produce shaped components from thixotropic metal bolts in horizontal die casting machines, the oxide skin round the metal bolt is wholly scraped clear before the thixotropic metal alloy is passed into the hollow zone (68) of the mould (70), and the oxide is collected in a container (40). In scraping, removal of oxide-free and homogenous thixotropic metal alloy is minimised by taking into account the asymmetrical mechanical and thermal characteristics of the thixotropic metal bolt in relation to its longitudinal axis. Also claimed is a horizontal die casting machine.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus thixotropen Metallbolzen in Horizontal-Druckgiessmaschinen, wobei Einschlüsse der den thixotropen Metallbolzen umgebenden Oxidhaut im Legierungsgefüge des Formteils vermieden werden. Die Erfindung betrifft weiter eine speziell zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ausgestaltete Druckgiessmaschine.The present invention relates to a method for producing molded parts from thixotropic Metal bolts in horizontal die casting machines, the inclusions of the thixotropic Oxide skin surrounding metal bolts in the alloy structure of the molding can be avoided. The invention further relates to one specifically for carrying out the method according to the invention designed die casting machine.

Das Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus thixotropen, d.h. teilfesten/teilflüssigen, Metallbolzen wird als Thixoformen bezeichnet. Als Metallbolzen kommen dabei alle Bolzen aus einem in einen thixotropen Zustand überführbaren Metall in Frage. Insbesondere können die Metallbolzen aus Aluminium, Magnesium oder Zink und den Legierungen dieser Metalle bestehen.The process for the production of molded parts from thixotropic, i.e. partially solid / partially liquid, Metal bolts are called thixoforms. All bolts come as metal bolts from a metal that can be converted into a thixotropic state. In particular can the metal bolts made of aluminum, magnesium or zinc and the alloys of these metals consist.

Das Thixoformen thixotroper Metallegierungen ist an sich bekannt. Bei diesem Verfahren werden die thixotropen Eigenschaften teilflüssiger bzw. teilfester Metallegierungen ausgenützt. Im folgenden Text wird für den teilfesten/teilflüssigen, d.h. thixotropen, Zustand der Metallegierung auch der in diesem Zusammenhang gleichbedeutende Ausdruck des teilfesten Zustandes verwendet. Unter thixotropem Verhalten einer Metallegierung wird verstanden, dass ein entsprechend vorbereitetes Metall sich unbelastet wie ein Festkörper verhält, unter Schubbeanspruchung seine Viskosität jedoch soweit verringert, dass es sich ähnlich einer Metallschmelze verhält. Dazu ist ein Aufheizen der Legierung in das Erstarrungsintervall zwischen Liquidus- und Solidustemperatur erforderlich. Die Temperatur ist dabei so einzustellen, dass beispielsweise ein Gefügeanteil von 20 bis 80 Gew.% aufgeschmolzen wird, der Rest jedoch in fester Form verbleibt.The thixoforming of thixotropic metal alloys is known per se. With this procedure the thixotropic properties of partially liquid or partially solid metal alloys are used. In the following text, for the partially solid / partially liquid, i.e. thixotropic, state of Metal alloy also in this context is the equivalent expression of the semi-solid Condition used. The thixotropic behavior of a metal alloy means that a suitably prepared metal behaves unloaded like a solid, under However, shear stress reduces its viscosity to such an extent that it is similar to a Metal smelt behaves. This involves heating the alloy into the solidification interval between liquidus and solidus temperature required. The temperature should be set that, for example, a structure fraction of 20 to 80% by weight is melted, the However, the rest remains in solid form.

Beim Thixoformen wird teilfestes/teilflüssiges Metall in einer modifizierten Druckgiessmaschine zu Formteilen verarbeitet. Die zum Thixoformen eingesetzten Druckgiessmaschinen unterscheiden sich gegenüber den Druckgiessmaschinen zum Druckgiessen von Metallschmelzen durch beispielsweise eine länger ausgestaltete Giesskammer zur Aufnahme des thixotropen Metallbolzens und einen dadurch benötigten grösseren Kolbenhub, und beispielsweise einer mechanisch verstärkten Ausgestaltung der die thixotrope Metallegierung führenden Teile der Druckgiessmaschine infolge der höheren Druckbelastung dieser Teile während dem Thixoformen.With thixoforming, partially solid / partially liquid metal is used in a modified die casting machine processed into molded parts. The die casting machines used for thixoforming differ from die casting machines for die casting metal melts by, for example, a longer casting chamber for receiving the thixotropic metal pin and a larger piston stroke required thereby, and for example a mechanically reinforced design of the thixotropic metal alloy leading parts of the die casting machine due to the higher pressure load on these parts during thixoforming.

Das Thixoformen geschieht üblicherweise mit einer Horizontal-Druckgiessmaschine. Bei diesen Maschinen liegt die Giesskammer, die den thixotropen Metallbolzen aufnimmt, waagrecht und ist im rechten Winkel zur Trennebene der Gussform, d.h. zur Frontfläche der Gussform mit der Eingussöffnung, angeordnet. Beim Thixoformen wird ein thixotroper Metallbolzen in eine solche horizontal liegende Giesskammer einer Druckgiessmaschine gegeben und durch Druckbeaufschlagung mittels eines Giesskolbens mit hoher Geschwindigkeit und unter hohem Druck in eine üblicherweise aus Stahl, insbesondere Warmarbeitsstahl, bestehende Gussform eingeleitet, d.h. in den Formhohlraum der Gussform eingebracht bzw. eingeschossen, wobei die thixotrope Metallegierung in dieser erstarrt.Thixoforming is usually done with a horizontal die casting machine. At these machines have the casting chamber that receives the thixotropic metal bolt, horizontal and is at right angles to the parting plane of the mold, i.e. to the front surface of the Mold with the pouring opening, arranged. When thixoforming becomes a thixotropic Metal bolts placed in such a horizontal casting chamber of a die casting machine and by pressurizing with a casting piston at high speed and under high pressure in a steel, in particular hot work steel, existing Mold introduced, i.e. introduced into the mold cavity of the mold or shot, the thixotropic metal alloy solidifies in this.

Das sich während der Erstarrung der thixotropen Metallegierung in der Gussform ausbildende Gussgefüge bestimmt wesentlich die Eigenschaften der Formteile. Die Gefügeausbildung ist gekennzeichnet durch die Phasen, wie Mischkristall und eutektische Phasen, das Gusskorn, wie Globuliten und Dendriten, Seigerungen als auch Gefügefehler wie Porosität (Gasporen, Mikrolunker) und Verunreinigungen, wie beispielsweise Oxide.That which forms during the solidification of the thixotropic metal alloy in the casting mold Cast structure essentially determines the properties of the molded parts. The microstructure is characterized by the phases, such as mixed crystal and eutectic phases, the Cast grain, such as globulites and dendrites, segregations as well as structural defects such as porosity (Gas pores, micro voids) and impurities such as oxides.

Die für das Thixoformen teilfester Legierungen verwendeten Metallbolzen weisen ein verfahrensbedingt feines Korn auf, das sich -- wenn während der Vorbehandlung der thixotropen Metallbolzen, d.h. während dem Aufheizen der Metallbolzen und deren Transport in die Druckgiessmaschine, keine Komvergröberung eintritt -- wieder im Legierungsgefüge der Formteile findet. Ein feines Korn verbessert im allgemeinen die Werkstoffeigenschaften, erhöht die Homogenität des Legierungsgefüges und hilft Gefügefehler im Formteil zu vermeiden. Das Thixoformen teilfester Legierungen zeigt gegenüber dem Druckgiessen von Metallschmelzen zudem weitere wesentliche Vorteile. Dazu gehört eine bedeutende Energieeinsparung sowie kürzere Fertigungszeiten, da erstens die thixotropen Metallbolzen im Vergleich zum Druckgiessen von Metallschmelzen vorgängig zum Thixoformen weniger hoch und somit weniger lang aufgeheizt werden müssen und zweitens in der Gussform schneller abgekühlt, d.h. in einen festen Zustand zurückgeführt werden, was zu einer Verringerung der Kornvergröberung beiträgt. Die Energieeinsparung ergibt sich vorallem dadurch, dass ein Grossteil der Schmelzwärme sowie die gesamte Überhitzungswärme, d.h. die der Metallegierung zusätzlich zugeführte Wärme zur Erreichung einer Temperaturüberhöhung über dem Schmelzpunkt zur Sicherstellung des schmelzflüssigen Zustandes der Metallegierung, und die Energie für das Warmhalten der Schmelze entfallen. Als weiterer Vorteil ist zudem die bessere Massgenauigkeit aufgrund geringerer Schrumpfung und die Herstellung endabmessungsnaher Formteile zu betrachten, wodurch die Bearbeitungsschritte reduziert und Legierungsmaterial eingespart wird. Zudem ist durch die um etwa 100 °C geringere Verarbeitungstemperatur die Temperaturwechselbelastung der einzelnen Komponenten der Druckgiessmaschine kleiner, wodurch die Werkzeugstandzeit erhöht wird. Die gegenüber dem Druckgiessen von Metallschmelzen geringere Verarbeitungstemperatur beim Thixoformen ermöglicht auch das Verarbeiten von Legierungen mit tiefem Eisengehalt, da kein Ablegieren der Werkzeuge durch Anschmelzen geschieht. Zudem erlaubt das Thixoformen eine bessere Formfüllung mit weniger Lufteinschlüssen.The metal bolts used for the thixoforming of partially solid alloys have a process-related nature fine grain on the - if during the pretreatment of the thixotropic Metal bolts, i.e. during the heating of the metal bolts and their transport into the Die casting machine, no coarsening occurs - again in the alloy structure of the Find molded parts. A fine grain generally improves the material properties, increases the homogeneity of the alloy structure and helps to avoid structural defects in the molded part. The thixoforming of partially solid alloys shows in comparison to the die casting of Metal melting also has other significant advantages. This includes significant energy savings as well as shorter production times, because firstly the thixotropic metal bolts in the Compared to the die casting of metal melts prior to thixoforming less high and therefore less long to heat up and secondly in the mold cooled faster, i.e. be returned to a solid state, resulting in a reduction contributes to the coarsening of the grain. The energy saving mainly results from that a large part of the heat of fusion as well as the total superheat, i.e. the the Metal alloy additionally supplied heat to achieve a temperature increase above the melting point to ensure the molten state of the metal alloy, and the energy for keeping the melt warm is eliminated. Another advantage is also the better dimensional accuracy due to lower shrinkage and the manufacturing to consider shaped parts close to the final dimensions, which reduces the machining steps and alloy material is saved. In addition, the processing temperature is around 100 ° C lower the change in temperature of the individual components of the Die casting machine smaller, which increases the tool life. The opposite the die casting of molten metal, lower processing temperature for thixoforming also allows the processing of alloys with a low iron content, since no alloying the tools happen by melting. In addition, thixoforming allows one better mold filling with fewer air pockets.

Körper aus beispielsweise Aluminium, Magnesium oder Zink, oder deren Legierungen überziehen sich im Kontakt mit ihrer Umgebungsatmosphäre mit einer natürlichen Oxidhaut, deren Dicke üblicherweise weit unter einem Mikrometer liegt. Während dem Aufheizprozess eines Metallbolzens zur Überführung desselben beispielsweise in einen thixotropen Zustand wird diese meist bereits natürlich vorhandene Oxidschicht am Umfang des Metallbolzens, die sogenannte Oxidhaut, verstärkt. Die Dicke der während dem Aufheizprozess gebildeten Oxidhaut hängt von der benötigten Aufheizzeit, der den Bolzen umgebenden Atmosphäre, sowie der Legierungszusammensetzung des betreffenden Bolzens ab. Die Dicke der während dem Aufheizprozess gebildeten Oxidhaut beträgt für Aluminiumbolzen typischerweise 0.1 bis 10 µm. Besonders bei Metallegierungen im schmelzflüssigen oder thixotropen Zustand können sich in der Oxidhaut zudem Verunreinigungen, wie beispielsweise Alkali- und Erdalkalimetalle, ablagern.Cover bodies made of, for example, aluminum, magnesium or zinc, or their alloys in contact with their surrounding atmosphere with a natural oxide skin, whose thickness is usually well below a micrometer. During the heating process a metal bolt for converting the same into a thixotropic state, for example is this usually already existing oxide layer on the circumference of the metal bolt, the so-called oxide skin, reinforced. The thickness of those formed during the heating process Oxide skin depends on the heating time required, the atmosphere surrounding the stud, and the alloy composition of the bolt in question. The thickness of the during The oxide skin formed in the heating process is typically 0.1 to for aluminum bolts 10 µm. Especially with metal alloys in the molten or thixotropic state impurities, such as alkali and alkaline earth metals, deposit.

Bei Formteilen finden sich üblicherweise die beim Aufheizprozess gebildeten Oxide, d.h. Teile oder Partikel der während dem Aufheizen entstandenen Oxidhaut, wieder. Die in der thixotropen Metallegierung vorhandenen oxidischen Partikel bilden im Formteil beispielsweise oxidische Einschlüsse oder führen zur Bildung von Poren im Legierungsgefüge. Zudem können Oxide und andere in der Oxidhaut befindliche nichtmetallische Einschlüsse im Formteil Gefügetrennstellen hervorrufen. Folglich beeinträchtigt die an der Oberfläche des thixotropen Metallbolzens vorhandene Oxidhaut die Legierungsqualität des Formteils und damit dessen mechanische Eigenschaften. Speziell für mechanisch stark beanspruchte Werkstücke sind daher Oxideinschlüsse unerwünscht oder verhindern gar deren Verwendung als mechanisch stark beanspruchbare Komponenten.In the case of molded parts, the oxides formed during the heating process are usually found, i.e. Parts or particles of the oxide skin formed during the heating up again. The in the Thixotropic metal alloy existing oxidic particles form in the molded part, for example oxidic inclusions or lead to the formation of pores in the alloy structure. In addition can oxides and other non-metallic inclusions in the oxide skin in the molded part Create structural separation points. Consequently, the surface of the Thixotropic metal stud existing oxide skin, the alloy quality of the molded part and hence its mechanical properties. Especially for workpieces subject to high mechanical loads oxide inclusions are therefore undesirable or even prevent their use as mechanically strong components.

Ein Hauptproblem beim Thixoformen von thixotropen Metallegierungen beruht somit auf der Oxidbildung während der Vorbehandlung, wie beispielsweise dem Aufheizprozess oder Transport, des Metallbolzens durch die ihn umgebende Atmosphäre. Die Dicke der gebildeten Oxidhaut kann durch spezielle Massnahmen während der Vorbehandlung der Metallbolzen, wie beispielsweise durch Verwendung einer den Metallbolzen umgebenden Inertgasatmosphäre verringert, jedoch nicht ganz vermieden werden. Zudem sind die zur Verringerung der Dicke der Oxidhaut zu treffenden Massnahmen, insbesondere bei einer Fertigung in industriellem Massstab, aufwendig und teuer. A major problem in thixoforming of thixotropic metal alloys therefore resides in the Oxide formation during pretreatment, such as the heating process or Transport, the metal bolt through the atmosphere surrounding it. The thickness of the formed Oxide skin can be removed by special measures during the pretreatment of the metal bolts, such as by using an inert gas atmosphere surrounding the metal bolt reduced, but not entirely avoided. They are also for reduction the thickness of the oxide skin to be taken, in particular when manufacturing in industrial scale, complex and expensive.

Angesichts dieser Schwierigkeiten beim Thixoformen hat sich der Erfinder zur Aufgabe gemacht die durch Oxideinschlüsse im Formteil auftretenden Gefügefehler kostengünstig zu minimieren und somit ein Verfahren zum Thixoformen bereitzustellen, welches Einschlüsse von Bestandteilen der Oxidhaut in den Formteilen vermeidet.In view of these difficulties in thixoforming, the inventor has a task made the structural defects occurring due to oxide inclusions in the molded part inexpensively minimize and thus provide a method for thixoforming which inclusions of components of the oxide skin in the molded parts avoided.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch gelöst, dass die den thixotropen Metallbolzen umgebende Oxidhaut vor dem Einführen der thixotropen Metallegierung in den Formhohlraum der Gussform vom thixotropen Metallbolzen vollständig abgestreift und in einem Behältnis gesammelt wird, wobei das Mitabstreifen oxidfreier, homogen thixotroper Metallegierung, durch Berücksichtigung der bezüglich der Längsachse des Metallbolzens asymmetrischen thermischen und mechanischen Eigenschaften des thixotropen Metallbolzens, minimiert wird.According to the invention, this is achieved in that the one surrounding the thixotropic metal bolt Oxide skin before the thixotropic metal alloy is inserted into the mold cavity Mold completely stripped from the thixotropic metal bolt and in one container is collected, the co-stripping of oxide-free, homogeneously thixotropic metal alloy, by taking into account the asymmetrical with respect to the longitudinal axis of the metal bolt thermal and mechanical properties of the thixotropic metal bolt is minimized.

Folglich weisen die mit dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Formteile keine, bzw. nur eine geringe und für die vorgesehene Verwendung der Formteile unterkritische Menge an Oxideinschlüssen auf.Consequently, the molded parts produced using the method according to the invention have no or only a small and subcritical for the intended use of the molded parts Amount of oxide inclusions.

Zweckmässigerweise liegt die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens für die Herstellung des Formteiles benötigte Menge einer Metallegierung in Bolzenform vor. Die Metallbolzen sind zylinderförmig und weisen in der Regel einen runden oder ovalen Querschnitt auf, können jedoch auch polygonalen Querschnitts sein. Der Durchmesser der Metallbolzen beträgt beispielsweise 50 bis 180 mm, zweckmässigerweise 75 bis 150 mm und bevorzugt 100 bis 150 mm. Die Länge der Metallbolzen beträgt beispielsweise 80 bis 500 mm.Expediently, that for carrying out the method according to the invention is for the Production of the molded part required the amount of a metal alloy in the form of a bolt. The Metal studs are cylindrical and usually have a round or oval cross section on, but can also be polygonal cross-section. The diameter of the metal bolt is for example 50 to 180 mm, suitably 75 to 150 mm and preferred 100 to 150 mm. The length of the metal bolts is, for example, 80 to 500 mm.

Als Metallegierungen für das erfindungsgemässe Verfahren kommen alle handelsüblichen Metallegierungen, die in einen thixotropen Zustand überführt werden können, in Frage. Besonders geeignet ist das erfindungsgemässe Verfahren für die Verarbeitung von Legierungen aus Aluminium, Magnesium oder Zink. Insbesondere werden Aluminium-Guss- sowie Aluminium-Knetlegierungen bevorzugt. Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich vorteilhaft auch für die Verarbeitung von partikelverstärkten Aluminiumlegierungen, die beispielsweise homogen verteilte SiC- oder Al2O3-Partikel enthalten. Ganz besonders geeignet ist das erfindungsgemässe Verfahren für Aluminiumlegierungen, die ein ausgeprägtes Erstarrungsintervall aufweisen, wie beispielsweise AlSi7Mg.Suitable metal alloys for the process according to the invention are all commercially available metal alloys which can be converted into a thixotropic state. The method according to the invention is particularly suitable for processing alloys made of aluminum, magnesium or zinc. In particular, cast aluminum and wrought aluminum alloys are preferred. The method according to the invention is advantageously also suitable for processing particle-reinforced aluminum alloys which contain, for example, homogeneously distributed SiC or Al 2 O 3 particles. The method according to the invention is very particularly suitable for aluminum alloys which have a pronounced solidification interval, such as AlSi7Mg.

Die Legierung der für das erfindungsgemässe Verfahren benötigten Metallbolzen enthält beispielsweise homogen verteilte, primär erstarrte Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten bestehen. Zweckmässigerweise beträgt der Anteil an primär erstarrten Festteilchen 40 Gew.-% oder mehr. Zur Erzielung eines guten thixotropen Verhaltens muss beispielsweise bei Aluminiumlegierungen der Alpha-Mischkristall in globulistischer Form vorliegen, um ein gleichmässiges Fliessen von Schmelze und Feststoff zu erreichen.The alloy of the metal bolts required for the method according to the invention contains, for example homogeneously distributed, primarily solidified solid particles that degenerate from individual ones Dentrites exist. The proportion of solidified primarily solidified expediently 40% by weight or more. For example, to achieve good thixotropic behavior in the case of aluminum alloys, the alpha mixed crystal is in a globulistic form in order to to achieve an even flow of melt and solid.

Die degenerierten Dentriten weisen allgemein vorzugsweise eine globulistische Gestalt auf, wodurch ein gleichmässig homogenes Fliessen von Schmelze und Feststoff ohne Entmischung erreicht werden kann. Die Herstellung eines Gefüges mit globulistischen Dentriten erfolgt u.a. durch ein Stranggiessverfahren, kombiniert mit einem intensiven elektromagnetischen Rühren auch während der Erstarrungphase. Dadurch kommt es zum Abschmelzen und Abbrechen von Dentritenarmen, die sich nahe der Solidustemperatur einformen und das globulistische Gefüge bilden.The degenerate dentrites generally generally have a globulistic shape, which ensures a uniform, homogeneous flow of melt and solid without segregation can be reached. The creation of a structure with globulistic dentrites among other things through a continuous casting process, combined with an intensive electromagnetic Stir also during the solidification phase. This leads to melting and Breaking off dentrite arms that mold near the solidus temperature and that form globulistic structures.

Der für das erfindungsgemässe Verfahren benötigte Metallbolzen wird vorgängig zum Thixoformen auf eine Temperatur oberhalb der Solidustemperatur und unterhalb der Liquidustemperatur, d.h. bis zur Erreichung eines teilfesten, thixotropen Zustandes, aufgeheizt.The metal bolt required for the method according to the invention is previously used for thixoforming to a temperature above the solidus temperature and below the liquidus temperature, i.e. heated to a partially solid, thixotropic state.

Das Aufheizen der Metallbolzen geschieht üblicherweise in einem separaten Ofen. Die Beheizung der Öfen kann mit Brennstoff, wie beispielsweise Gas oder Öl, oder elektrischer Energie, wie beispielsweise Wiederstandsheizung oder induktive Energieeinbringung, geschehen. Für das erfindungsgemässe Verfahren wird das Aufheizen des Metallbolzens in einem Induktionsofen bevorzugt.The metal bolts are usually heated in a separate oven. The heating the furnace can be fueled, such as gas or oil, or electric Energy, such as resistance heating or inductive energy input, happen. For the method according to the invention, the heating of the metal bolt is carried out in an induction furnace preferred.

Der Aufheizung der Metallbolzen kommt eine grosse Bedeutung zu, da der Bolzenzustand, d.h. seine Teilfestigkeit, üblicherweise nur in einem kleinen Temperaturbereich vorhanden ist, lang dauernde Aufheizzeiten, beispielsweise der Bildung einer dicken Oxidhaut oder einer möglichen Kornvergröberung wegen, vermieden werden müssen und zur Erzielung eines homogenen Endproduktes die Temperaturverteilung im thixotropen Metallbolzen, dem sogenannten Thixo-Rohling, möglichst homogen sein soll. Deshalb geschieht das Überführen des Metallbolzens in den thixotropen Zustand, d.h. die Erwärmung des Bolzens bis der gewünschte Legierungsanteil aufgeschmolzen ist, bevorzugt durch eine mit Sensoren geregelte Ofentemperatur.The heating of the metal bolts is of great importance because the bolt condition, i.e. its partial strength, usually only in a small temperature range, Long heating times, for example the formation of a thick oxide skin or possible grain coarsening because of, must be avoided and to achieve a homogeneous end product the temperature distribution in the thixotropic metal bolt, the so-called Thixo blank, should be as homogeneous as possible. That is why the transfer of the Metal bolt into the thixotropic state, i.e. heating the bolt to the desired one Alloy portion is melted, preferably by a controlled with sensors Oven temperature.

Zum Aufheizen der Metallbolzen können diese direkt in einen Ofen gegeben werden, oder die Metallbolzen können in ein Behältnis, beispielsweise in einen metallischen Behälter, bevorzugt aus rostfreiem Stahl, oder einem Tiegel aus Ton-Graphit oder Ton-SiC gegeben werden. Während dem Aufheizprozess können sich die Metallbolzen bezüglich ihrer Längsachse in vertikaler oder horizontaler Lage befinden. To heat the metal bolts, they can be placed directly in an oven or the Metal bolts can preferably be placed in a container, for example in a metallic container made of stainless steel, or a crucible made of clay graphite or clay SiC. During the heating process, the metal bolts can change in relation to their longitudinal axis vertical or horizontal position.

Zum Aufheizen eines Metallbolzens in horizontaler Lage befindet sich dieser beispielsweise in einem Behältnis. Der in den thixotropen Zustand überführte Metallbolzen kann dann im selben Behälter mittels beispielsweise einem Greifer in die Giesskammer der Horizontal-Druckgiessmaschine transferiert und der Weiterverarbeitung zur Herstellung eines Formkörpers zugeführt werden. In diesem Fall bleibt der Metallbolzen während dem Aufheizprozess und dem Transport in die Giesskammer im selben Behälter.To heat a metal bolt in a horizontal position, it is located, for example, in a container. The metal bolt converted to the thixotropic state can then be in the same Containers by means of, for example, a gripper in the casting chamber of the horizontal die casting machine transferred and further processing to produce a shaped body be fed. In this case, the metal bolt remains during the heating process and transport to the casting chamber in the same container.

Wenn der Metallbolzen zu dessen Überführung in den thixotropen Zustand direkt, d.h. ohne ein diesen aufnehmendes Behältnis, in den Ofen gegeben wird, befindet sich der Metallbolzen bevorzugt in einer bezüglich seiner Längsachse vertikalen Lage.If the metal bolt is directly converted to its thixotropic state, i.e. without a metal receptacle is placed in this container and placed in the oven preferably in a position vertical with respect to its longitudinal axis.

Im teilfesten Zustand enthält die thixotrope Legierung, der sogenannte thixotrope Legierungsbrei, die zurückentwickelten dentritischen, primärfesten Partikel in einer diese umgebende Matrix aus flüssigem Metall. Der Anteil der primärfesten dentritischen Partikel wird zweckmässigerweise derart gewählt, dass der thixotrope Metallbolzen während dem Aufheizprozess, dem Transport in die Giesskammer und in der Giesskammer selbst keine merkliche Deformation erfährt und kein merklicher Materialverlust durch beispielsweise Abtropfen von Schmelze stattfindet. Bevorzugt enthält der thixotrope Legierungsbrei einen Anteil an primären Festteilchen von 40 bis 80 Gew.-%.In the semi-solid state, the thixotropic alloy, the so-called thixotropic alloy pulp, contains the reverse developed dentritic, primary solid particles in a surrounding Liquid metal matrix. The percentage of primary solid dentritic particles will expediently chosen such that the thixotropic metal bolt during the heating process, the transport into the casting chamber and in the casting chamber itself no noticeable Undergoes deformation and no noticeable loss of material due to dripping, for example of melt takes place. The thixotropic alloy slurry preferably contains a proportion primary solid particles from 40 to 80 wt .-%.

Der Thixo-Rohling wird dann mittels der durch die Vorschubgeschwindigkeit eines Giesskolbens bewirkten Druckbeaufschlagung durch die Durchgangsöffnung eines vorzugsweise ringförmigen Körpers, dem sogenannten Oxidabstreifer, gestossen, in welchem die Oxidhaut des Thixo-Rohlings erfindungsgemäss abgestreift und in einem Behältnis gesammelt wird. Die derart vorbereitete thixotrope Metallegierung wird dann durch die Eingussöffnung der Gussform in den Formhohlraum eingeleitet. Die Gussform selbst besteht üblicherweise aus einer festen und einer beweglichen Formhälfte, wobei jede Formhälfte entsprechend eine Gussform-Ausnehmung aufweist und die Gussform-Ausnehmungen der beiden Formhälften zusammen den Formhohlraum der Gussform bilden. Der Formhohlraum kann während dem erfindungsgemässen Verfahren unter Umgebungsdruck stehen oder er kann evakuiert sein.The thixo blank is then by means of the feed rate of a casting piston caused pressurization through the through opening of a preferably annular Body, the so-called oxide wiper, in which the oxide skin of the Stripped Thixo blanks according to the invention and collected in a container. The Thixotropic metal alloy prepared in this way is then passed through the pouring opening of the casting mold introduced into the mold cavity. The mold itself usually consists of one fixed and a movable mold half, each mold half corresponding to a mold recess has and the mold recesses of the two mold halves together form the mold cavity of the mold. The mold cavity can during the the inventive method are under ambient pressure or it can be evacuated.

Bei der Erhitzung des Metallbolzens und dessen Umformung zu einem Thixo-Rohling wird eine über den ganzen Umfang des thixotropen Metallbolzens im wesentlichen gleichmässig dicke Oxidhaut gebildet. Beim Thixoformen mit horizontal liegender Giesskammer wird der Metallbolzen waagrecht positioniert. Der Durchmesser des Metallbolzens ist verfahrensbedingt üblicherweise kleiner als der Durchmesser des Giesskammer-Hohlraumes. Da der Giesskammer-Hohlraum in der Regel einen runden oder ovalen Querschnitt aufweist, liegt der horizontal im Giesskammer-Hohlraum befindliche thixotrope Metallbolzen verglichen mit seiner Oberfläche nur kleinflächig auf, d.h. der thixotrope Metallbolzen weist, beispielsweise an seiner Unterseite, nur einen kleinflächigen mechanischen und thermischen Kontakt mit der Giesskammerwandung auf.When heating the metal bolt and transforming it into a thixo blank becomes one essentially uniform over the entire circumference of the thixotropic metal bolt thick oxide skin formed. In thixoforming with a horizontal casting chamber, the Metal bolts positioned horizontally. The diameter of the metal bolt depends on the process usually smaller than the diameter of the casting chamber cavity. Since the Casting chamber cavity usually has a round or oval cross section the thixotropic metal bolt located horizontally in the casting chamber cavity compared with only a small area of its surface, i.e. the thixotropic metal bolt has, for example on its underside, only a small mechanical and thermal contact with the Casting chamber wall.

Da die Giesskammer gegenüber dem thixotropen Metallbolzen auf einer tieferen Temperatur liegt, wird durch direkten thermischen Kontakt an der Unterseite des Metallbolzens mehr Wärme vom thixotropen Metallbolzen an die Giesskammer abgeführt als am restlichen Umfang des Metallbolzens, der keinen direkten mechanischen und thermischen Kontakt zur Giesskammerwandung aufweist und bei dem die Wärmeübertragung an die Giesskammerwandung nur durch Konvektion oder Wärmestrahlung erfolgt. Je nach der Dauer, während der der Metallbolzen in der Giesskammer lagert, können seine mechanischen Eigenschaften, d.h. insbesondere seine Teilfestigkeit oder die Viskosität, bezüglich dem Bolzenquerschnitt inhomogen werden. Liegt die Temperatur des Metallbolzens anfänglich im Temperaturbereich, der den thixotropen Zustand erlaubt, so besteht zudem die Gefahr, dass die Auflageflächen des Metallbolzens unter die für den thixotropen Zustand erforderliche Temperatur fällt und sich dieser Teil des Metallbolzens somit schlecht verarbeiten lässt.Because the casting chamber is at a lower temperature than the thixotropic metal bolt is more due to direct thermal contact on the underside of the metal bolt Heat is dissipated from the thixotropic metal bolt to the casting chamber than the rest Scope of the metal bolt, which has no direct mechanical and thermal contact to the Has casting chamber wall and in which the heat transfer to the casting chamber wall only by convection or heat radiation. Depending on the duration while of the metal bolt in the casting chamber, its mechanical properties, i.e. in particular its partial strength or the viscosity, with respect to the bolt cross-section become inhomogeneous. If the temperature of the metal bolt is initially in the temperature range, which allows the thixotropic state, there is also the risk that the contact surfaces of the metal bolt below the temperature required for the thixotropic state falls and this part of the metal bolt is difficult to process.

Da sich der Metallbolzen an seinen Auflageflächen verfahrensbedingt immer schneller abkühlt als der Rest des Metallbolzens, ist der Halbfestanteil oder die Viskosität im Auflageflächen nahen Bereich des thixotropen Metallbolzens üblicherweise geringer als im restlichen Aussenflächen nahen Bereich. Zumindest ist die Viskosität der Metallegierung im Auflageflächen nahen Bereich des thixotropen Metallbolzens höher als im restlichen thixotropen Metallbolzen. Der Halbfestanteil im Innern des Thixo-Rohlings weist jedoch keine merkliche Variation auf. Dieser Halbfestanteil entspricht im wesentlichen demjenigen des Aussenflächen nahen Bereiches des Thixo-Rohlings, dessen Oberfläche keinen direkten mechanischen und thermischen Kontakt mit der Giesskammer aufweist. Deshalb bedingt das optimale Abstreifen der Oxidhaut gemäss vorliegender Erfindung die Berücksichtigung der betreffend der Längsachse des Metallbolzens asymmetrischen thermischen und mechanischen Eigenschaften der Oxidhaut und des Oxidhaut nahen Bereiches der thixotropen Metallegierung. Unter optimalem Abstreifen wird in vorliegendem Text ein Abstreifen der Oxidhaut verstanden, bei dem kein wesentlicher Teil der für das Thixoformen verwendbaren thixotropen Legierung mitabgestreift wird. Prinzipiell kann natürlich ein grosser konzentrischer Aussenbereich des thixotropen Metallbolzens abgestreift werden, sodass nur der Kernbereich des Thixo-Rohlings in den Formhohlraum der Gussform eingebracht wird. Dabei würde aber neben der Oxidhaut auch viel thixotropes Metall der Formteilfertigung entnommen. Selbst wenn dieses dem Thixoformprozess entnommene thixotrope Material einer Wiederverwertung zugeführt wird, ist die Bilanz einer solchen Vorgehensweise bezüglich dem Energieverbrauch und der Verfahrenskosten, insbesondere bei einer industriellen Formteil-Fertigung, uninteressant.Because the metal bolt cools down faster and faster due to the process than the rest of the metal bolt, is the semi-solid content or the viscosity in the bearing surface The close area of the thixotropic metal bolt is usually smaller than in the remaining outer surfaces near area. At least the viscosity of the metal alloy is in the contact surface close range of the thixotropic metal bolt higher than in the rest of the thixotropic metal bolt. However, the semi-solid content inside the thixo blank shows no noticeable variation on. This semi-solid component corresponds essentially to that of the outer surface Area of the thixo blank, the surface of which has no direct mechanical and thermal Has contact with the casting chamber. Therefore, the optimal stripping of the Oxide skin according to the present invention, the consideration of the longitudinal axis of the metal bolt asymmetrical thermal and mechanical properties of the oxide skin and the area close to the oxide skin of the thixotropic metal alloy. Under optimal In the present text, stripping is understood to mean stripping the oxide skin in which none essential part of the thixotropic alloy that can be used for thixoforming becomes. In principle, of course, a large concentric outer area of the thixotropic Metal pin are stripped so that only the core area of the thixo blank in the Mold cavity of the mold is introduced. In addition to the oxide skin, it would also much thixotropic metal taken from the molding production. Even if this is the thixoform process removed thixotropic material for recycling is the Balance of such a procedure with regard to energy consumption and process costs, particularly uninteresting in industrial molded part production.

Da sich die inhomogenen Eigenschaften des thixotropen Metallbolzens - - je nach Vorbehandlung und Depositionszeit in der Giesskammer -- nicht zwangsläufig auf die Oxidhaut beschränken, wird in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens der aus dem Auflageflächen nahen Bereich des thixotropen Metallbolzens in der Giesskammer stammende Teil der Metallegierung mit dem durch die stärkere Abkühlung bedingten geringeren Flüssiganteil während dem Abstreifen der Oxidhaut mitabgestreift.Since the inhomogeneous properties of the thixotropic metal bolt - - depending on the pretreatment and deposition time in the casting chamber - not necessarily limited to the oxide skin, is in a preferred embodiment of the inventive method the area of the thixotropic metal bolt in the casting chamber close to the bearing surface originating part of the metal alloy with that caused by the stronger cooling stripped less liquid portion during the stripping of the oxide skin.

In einer bevorzugten Ausführungform des erfindungsgemässen Verfahrens wird die thixotrope Metallegierung durch einen zwischen der Giesskammer und der Gussform angeordneten ringförmigen Körper, den sogenannten Oxidabstreifer, geführt, wobei die Oxidhaut des thixotropen Metallbolzens strömungsmechanisch durch eine in den Oxidabstreifer eingelassene, konzentrische, ringförmige Öffnung, der sogenannten Oxidabstreiferöffnung, mit einem bezüglich der konzentrischen Mittelachse der Oxidabstreiferöffnung asymmetrischen Öffnungsquerschnitt in ein ringförmiges Behältnis, dem sogenannten Oxidsammelring, geleitet wird.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the thixotropic metal alloy by means of one arranged between the casting chamber and the casting mold annular body, the so-called oxide wiper, performed, the oxide skin of the thixotropic metal bolt fluid mechanically through a recessed in the oxide wiper concentric, annular opening, the so-called oxide wiper opening, with one asymmetrical with respect to the concentric central axis of the oxide wiper opening Opening cross-section passed into a ring-shaped container, the so-called oxide collection ring becomes.

Dabei muss der ringförmige Körper nicht zwangsläufig ein separates Bauteil der Druckgiessmaschine bezeichnen, d.h. der ringförmige Körper kann auch einen entsprechend gestalteten Teil der die thixotrope Metallegierung umgebenden Wandung der Druckgiessmaschine im Bereich zwischen der Giesskammer und dem Formhohlraum der Gussform bezeichnen.The ring-shaped body does not necessarily have to be a separate component of the die casting machine designate, i.e. the annular body can also be designed accordingly Part of the wall of the die casting machine surrounding the thixotropic metal alloy in the area between the casting chamber and the mold cavity of the mold.

Der Oxidabstreifer kann beispielsweise ein torusförmiges Gebilde aus einem torusförmigen Oxidsammelring, der eine gegen seine konzentrische Mittelachse gerichtete ringförmige Oxidabstreiferöffnung aufweist, darstellen.The oxide wiper can, for example, be a toroidal structure made of a toroidal one Oxide collection ring, which is an annular ring directed against its concentric central axis Has oxide wiper opening.

Da die Dicke der Oxidhaut des thixotropen Metallbolzens über seinen Umfang im wesentlichen konstant ist, ist auch die abgestreifte Oxidmenge über den ganzen Umfang des Oxidabstreifers vorzugsweise die selbe, so dass der Querschnitt des Oxidsammelringes bezüglich seiner Mittelachse vorteilhaft axialsymmetrisch ausgebildet ist. Die Querschnittsform des Oxidsammelringes ist für das erfindungsgemässe Verfahren unwesentlich und kann eine beliebige Gestalt, d.h. eine von einer im wesentlichen geschlossenen Kurve eingeschlossene Fläche mit einer gegen die konzentrische Mittelachse des Oxidsammelringes gerichteten Öffnung, annehmen. Hingegen ist es erfindungswesentlich, dass auch bei einer über den ganzen Bolzenumfang konstant abgestreiften Oxidmenge, d.h. eine über den ganzen zylinderförmigen Oberflächenbereich des thixotropen Legierungsbreis abgestreiften Schicht konstanter Schichtdicke, die konzentrische, ringförmige Oxidabstreiferöffnung einen bezüglich seiner konzentrischen Mittelachse asymmetrischen Öffnungsquerschnitt aufweist, wobei der Öffnungsquerschnitt insbesondere im unteren Teil des horizontal liegenden ringförmigen Oxidabstreifers gegenüber beispielsweise dem oberen Teil grösser ist. Damit wird beispielsweise der höheren Viskosität der dort vorbeifliessenden Metallegierung bzw. Oxidhaut, welche aus dem Auflageflächen nahen Bereich des thixotropen Metallbolzens in der Giesskammer stammt, Rechnung getragen.Since the thickness of the oxide skin of the thixotropic metal bolt is essentially over its circumference is constant, is also the stripped amount of oxide over the entire circumference of the oxide scraper preferably the same so that the cross section of the oxide collection ring with respect its central axis is advantageously axially symmetrical. The cross-sectional shape of the Oxide collector ring is immaterial for the method according to the invention and can be any one Shape, i.e. one enclosed by an essentially closed curve Surface with an opening directed against the concentric central axis of the oxide collecting ring, accept. On the other hand, it is essential to the invention that even with one over the whole Stud circumference constant stripped amount of oxide, i.e. one all over the cylindrical Surface area of the thixotropic alloy pulp stripped layer more constant Layer thickness, the concentric, annular oxide wiper opening one with respect to it concentric central axis has an asymmetrical opening cross section, the opening cross section especially in the lower part of the horizontal ring-shaped oxide scraper is larger than, for example, the upper part. For example the higher viscosity of the metal alloy or oxide skin flowing past, which consists of the area of the thixotropic metal bolt in the casting chamber near the contact surface comes, taken into account.

Bevorzugt wird der bezüglich der konzentrischen Mittelachse (m) asymmetrische Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit der bezüglich dieser konzentrischen Mittelachse (m) asymmetrischen Viskositätseigenschaften der thixotropen Metallegierung derart gewählt, dass eine radial gleichmässig dicke Schicht der Oxidhaut und des Oxidhaut nahen Bereiches der thixotropen Metallegierung abgestreift wird.The opening cross section which is asymmetrical with respect to the concentric central axis (m) is preferred depending on the asymmetrical with respect to this concentric central axis (m) Viscosity properties of the thixotropic metal alloy selected such that a radially uniformly thick layer of the oxide skin and the region close to the oxide skin thixotropic metal alloy is stripped.

Demgemäss wird das Abstreifen einer radial gleichmässig dicken Schicht aus Aluminiumoxid und thixotroper Metallegierung mit einer im wesentlichen über den Umfang des Thixo-Bolzens, d.h. dem Oberflächenbereich des thixotropen Legierungsbreis, unterschiedlichen Viskosität durch eine ringförmige Oxidabstreiferöffnung mit einem entsprechend der Viskosität gewählten, unterschiedlichen Öffnungsquerschnitt erreicht. Dabei wird insbesondere der Öffnungsquerschnitt im unteren Teil des ringförmigen Oxidabstreifers grösser gewählt, um die höhere Viskosität der aus dem Auflageflächen nahen Bereich stammenden thixotropen Metallegierung und der Oxidhaut zu berücksichtigen.Accordingly, the stripping of a radially uniformly thick layer of aluminum oxide and thixotropic metal alloy with an essentially the circumference of the thixo bolt, i.e. the surface area of the thixotropic alloy pulp, different viscosity through an annular oxide wiper opening with a viscosity selected, different opening cross-section achieved. In particular, the opening cross section in the lower part of the ring-shaped oxide scraper chosen to be larger higher viscosity of the thixotropic originating from the area close to the contact surface Metal alloy and the oxide skin to be taken into account.

Für besonders empfindliche Formteile kann bereits die höhere Viskosität der aus dem Auflageflächen nahen Bereich stammenden thixotropen Metallegierung die Legierungsqualität beeinträchtigen. Deshalb wird in einem weiteren bevorzugten Verfahren dieser Teil der thixotropen Metallegierung zusammen mit der Oxidhaut mitabgestreift, d.h. anstatt dem Abstreifen einer radial gleichmässig dicken Schicht aus Aluminiumoxid und thixotroper Metalllegierung, wird im unteren Teil des Oxidabstreifers im Vergleich zum oberen Teil eine dickere Schicht der thixotropen Metallegierung mitabgestreift. Da bei diesem Verfahren im unteren Teil des Oxidabstreifers mehr Material in den Oxidsammelring geleitet wird, weist der entsprechende Teil des Oxidsammelringes einen grösseren Querschnitt auf, wodurch der Oxidsammelring seine Axialsymmetrie verliert. For particularly sensitive molded parts, the higher viscosity of the contact surface can already be close range originating thixotropic metal alloy the alloy quality affect. Therefore, in a further preferred method, this part of the stripped thixotropic metal alloy together with the oxide skin, i.e. instead of stripping a radially uniformly thick layer of aluminum oxide and thixotropic metal alloy, becomes thicker in the lower part of the oxide wiper compared to the upper part Stripped off layer of thixotropic metal alloy. Because with this procedure in the lower Part of the oxide scraper is fed more material into the oxide collection ring, the corresponding part of the oxide collecting ring has a larger cross-section, whereby the Oxide collector ring loses its axial symmetry.

Unter dem Begriff unterer Teil bzw. oberer Teil des Oxidsammelringes wird in vorliegendem Text stets der entsprechende Teil bezüglich einer horizontalen Ebene durch die konzentrischen Mittelachse des Oxidabstreifers verstanden.The term “lower part” or “upper part” of the oxide collecting ring means in the present case Text always the corresponding part with respect to a horizontal plane through the concentric Understand the center axis of the oxide wiper.

Bei sehr schneller Formfüllung können während dem Thixoformprozess turbulente Strömungsbedingungen auftreten, was zu Gaseinschlüssen (Luft, Trenn- oder Schmiermittel) im Formteil führen kann, wodurch eine allfällig gewünschte anschliessende Wärmebehandlung des Formteiles wegen der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Metallegierung und den Gaseinschlüssen oft verunmöglicht wird. Solche Gaseinschlüsse führen zu Poren im Gussgefüge. Diese Porenbildung kann durch Evakuierung des Formhohlraumes der Gussform und/oder durch langsamere Formfüllung einschliesslich Entlüftung des Formhohlraumes verringert werden. Eine langsamere Formfüllung, d.h. der Füllung des Formhohlraumes, hat dabei die Vermeidung von Turbulenzen in der Metallegierung zum Ziel, was eine spezielle Steuerung der die Druckbeaufschlagung des Metallbolzens bewirkende Vorschubgeschwindigkeit des Giesskolbens bedingt. Wesentlich für das erfindungsgemässe Verfahren ist dabei, dass das Abstreifen der Oxidhaut während der ganzen Prozessdauer des Thixoformprozesses kontinuierlich geschieht, so dass die pro Zeiteinheit abgestreifte Materialmenge zur Vorschubgeschwindigkeit des thixotropen Metallbolzens proportional ist.With very fast mold filling, turbulent flow conditions can occur during the thixoforming process occur, which leads to gas inclusions (air, release agents or lubricants) in the Molding can lead, which may result in a subsequent heat treatment of the molded part because of the different coefficients of thermal expansion between the metal alloy and the gas inclusions is often impossible. Such gas inclusions lead to pores in the cast structure. This pore formation can be caused by evacuation of the mold cavity the mold and / or by slower mold filling including ventilation of the Mold cavity can be reduced. A slower mold filling, i.e. the filling of the Cavity has the aim of avoiding turbulence in the metal alloy, which is a special control of the pressurization of the metal bolt Feeding speed of the casting piston conditional. Essential for the inventive The method is that the stripping of the oxide skin during the entire process of the Thixoform process happens continuously, so that the amount of material stripped per unit of time is proportional to the feed rate of the thixotropic metal bolt.

Die Druckbeaufschlagung des Giesskolbens zur Füllung des Formhohlraumes der Gussform während dem Thixoformprozess wird somit bevorzugt derart gewählt, dass Turbulenzen in der thixotropen Metallegierung und damit die Bildung von Gas- und Oxideinschlüssen in Formteil möglichst vermieden werden, d.h. die Druckbeaufschlagung des Giesskolbens geschieht bevorzugt derart, dass sich eine laminare Strömung der thixotropen Metallegierung mit der sie umgebenden Oxidhaut ausbildet. Der auf den Thixo-Rohling durch den Giesskolben ausgeübte Druck beträgt beispielsweise zwischen 200 bis 1500 bar, zweckmässigerweise zwischen 500 bis 1000 bar. Die dadurch bewirkte Strömungsgeschwindigkeit des thixotropen Legierungsbreis beträgt beispielsweise 0.2 bis 3 m/s, zweckmässigerweise 0.3 bis 2 m/s.The pressurization of the casting piston to fill the mold cavity of the mold during the thixoforming process, it is therefore preferred that turbulence in the thixotropic metal alloy and thus the formation of gas and oxide inclusions in Molding should be avoided if possible, i.e. the pressure on the casting piston happens preferably such that there is a laminar flow of the thixotropic metal alloy with the surrounding oxide skin. The one on the thixo blank through the casting piston The pressure exerted is, for example, between 200 and 1500 bar, expediently between 500 to 1000 bar. The resulting flow velocity of the thixotropic Alloy slurry is, for example, 0.2 to 3 m / s, expediently 0.3 to 2 m / s.

Während der Erstarrung des Formteiles führen hohe Drücke zur Verbesserung des Speiseverhaltens, d.h. zur Gewährleistung einer vollständigen Füllung des Formhohlraumes der Gussform, und zur Verringerung der Schrumpfporosität, d.h. zur Vermeidung der Bildung von sogenannten Mikrolunker. Während dem Abkühlen der thixotropen Metallegierung in der Gussform nimmt deren Dichte bis zum Erreichen des Erstarrungspunktes zu. Ein hohes Fehlstellenrisiko entsteht im Verlauf der Erstarrungsschrumpfung, während der es zur Ausbildung von Hohlräumen im Gefüge des Formteils kommen kann. Das durch die Erstarrungsschrumpfung verursachte Volumendefizit beträgt zwischen 4% und 7.1%. Die nach der Erstarrung bei weiterer Abkühlung bis auf Raumtemperatur ablaufende feste Schwindung wird mit Hilfe des sogenannten Schwindmasses bei der Herstellung der Gussformen kompensiert.During the solidification of the molded part, high pressures improve the feeding behavior, i.e. to ensure complete filling of the mold cavity Mold, and to reduce shrink porosity, i.e. to avoid education from so-called micropipes. While cooling the thixotropic metal alloy in the density of the mold increases until the solidification point is reached. A high one Void risk arises in the course of solidification shrinkage, during which it goes to training can come from voids in the structure of the molded part. Because of the solidification shrinkage Volume deficit caused is between 4% and 7.1%. The after the Solidification upon further cooling down to permanent shrinkage to room temperature is compensated with the help of the so-called shrinkage in the manufacture of the molds.

Die erfindungsgemäss hergestellten Formteile weisen typischerweise eine Porosität von weniger als 1 Vol.-% und einen Oxidanteil zwischen beispielsweise 0 und 3 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 1 Gew.-%, auf. Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt somit die Herstellung von Sicherheitsbauteilen durch Thixoformen, wobei die geforderten hohen Dehnungseigenschaften beispielsweise durch das Zusammenwirken von eisenarmen Legierungen (< 0.15 Gew.-% Fe), schneller Erstarrung und der Vermeidung von Oxideinschlüssen erreicht werden.The molded parts produced according to the invention typically have a porosity of less than 1% by volume and an oxide content between, for example, 0 and 3% by weight, prefers 0 to 1% by weight. The method according to the invention thus allows production of safety components through thixoforming, with the required high elongation properties for example through the interaction of low iron alloys (<0.15 % By weight of Fe), rapid solidification and the avoidance of oxide inclusions will.

Die Erfindung betrifft weiter eine Horizontal-Druckgiessmaschine zur Herstellung von Formteilen aus thixotropen Metallbolzen, wobei Einschlüsse der den thixotropen Metallbolzen umgebenden Oxidhaut im Legierungsgefüge des Formteils vermieden werden, und die Horizontal-Druckgiessmaschine eine horizontal liegende Giesskammer mit einem zylinderförmigen Giesskammerhohlraum zur Aufnahme eines thixotropen Metallbolzens, einen Schild mit einer Schildöffnung und eine Gussform mit einer Eingussöffnung und einem Formhohlraum enthält.The invention further relates to a horizontal die casting machine for the production of molded parts made of thixotropic metal bolts, with inclusions of the thixotropic metal bolts surrounding oxide skin in the alloy structure of the molding can be avoided, and the horizontal die casting machine a horizontal casting chamber with a cylindrical one Casting chamber cavity for receiving a thixotropic metal bolt, a shield with a shield opening and a mold with a sprue opening and a mold cavity contains.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zwischen der Giesskammer und der Gussform ein Oxidabstreifer angeordnet ist, wobei der Oxidabstreifer einen ringförmigen Körper mit einer horizontal liegenden, konzentrischen Mittelachse sowie einer Aussen-und Innenfläche darstellt, und der senkrecht zur konzentrischen Mittelachse liegende Querschnitt durch die Innenfläche des Oxidabstreifers den Durchgangsquerschnitt des Oxidabstreifers definiert, der Oxidabstreifer eine ringförmige Ausnehmung, den Oxidsammelring, enthält, der mit dem durch die Innenfläche und die giesskammerseitige sowie die formseitige Stirnfläche des Oxidabstreifers definierten Durchgangsöffnung des Oxidabstreifers über eine konzentrische, ringförmige Oxidabstreiferöffnung verbunden ist, wobei die Oxidabstreiferöffnung bezüglich der konzentrischen Mittelachse des Oxidabstreifers einen asymmetrischen Öffnungsquerschnitt aufweist.This is achieved according to the invention in that between the casting chamber and the casting mold an oxide scraper is arranged, the oxide scraper being an annular body with a horizontal, concentric central axis as well as an outside and Inner surface represents, and the cross section perpendicular to the concentric central axis through the inner surface of the oxide wiper defines the passage cross section of the oxide wiper, the oxide scraper contains an annular recess, the oxide collection ring, which is connected to the through the inner surface and the side of the oxide scraper on the casting chamber and the mold side defined through opening of the oxide wiper via a concentric, annular Oxide wiper opening is connected, the oxide wiper opening with respect to the concentric central axis of the oxide wiper an asymmetrical opening cross-section having.

Der erfindungsgemäss Oxidabstreifer wirkt als Schälwerkzeug, das während des Füllprozesses des Formhohlraumes der Gussform die am Bolzenumfang vorhandene Oxidhaut des sich im thixotropen Zustand befindlichen Metallbolzens abstreift und diese im Oxidsammelring des Oxidabstreifers zurückbehält. Der Oxidabstreifer befindet sich deshalb zweckmässigerweise unmittelbar vor dem formgebenden Werkzeug, d.h. der Gussform. The oxide scraper according to the invention acts as a peeling tool during the filling process of the mold cavity of the mold, the oxide skin present on the pin circumference scrapes in the thixotropic state of the metal bolt and this in the oxide collecting ring of the oxide scraper. The oxide scraper is therefore conveniently located immediately before the shaping tool, i.e. the mold.

Bei Horizontal-Druckgiessmaschinen ist der Bolzenaufnehmer, d.h. die Giesskammer, in welche der teilfeste Metallbolzen gelegt wird, waagrecht positioniert. Die Giesskammer stellt dabei im wesentlichen einen zylinderförmigen, durch die Giesskammerwandung begrenzten Körper mit einem Hohlraum, dem sogenannten Giesskammerhohlraum, dar, wobei der zum Einlegen des thixotropen Metallbolzens vorgesehene Bereich der Giesskammer, d.h. die der Gussform abgewandte Seite der Giesskammer, beispielsweise halbschalenförmig ausgebildet ist, während die der Gussform zugewandte Seite der Giesskammer geschlossen zylinderförmig ist und der dadurch bewirkte Hohlraum einen beispielsweise runden, ovalen oder polygonalen Querschnitt aufweist.With horizontal die casting machines, the pin receiver, i.e. the casting chamber, in which the semi-rigid metal bolt is placed horizontally. The casting chamber provides essentially a cylindrical one, delimited by the casting chamber wall Body with a cavity, the so-called casting chamber cavity, wherein the to Inserting the thixotropic metal pin provided area of the casting chamber, i.e. the the Side of the casting chamber facing away from the mold, for example half-shell-shaped is closed, while the side of the casting chamber facing the casting mold is cylindrical and the resulting cavity is, for example, round, oval or polygonal Has cross section.

Der Durchmesser der Giesskammer entspricht zweckmässigerweise 102 bis 120 %, bevorzugt 103 bis 115 % und besonders bevorzugt 103 bis 110 % des Durchmessers des Metallbolzens, so dass der thixotrope Metallbolzen nach dem Einführen in die Giesskammer im wesentlichen nur an seiner Unterseite einen mechanischen und thermischen Kontakt mit der Giesskammer aufweist.The diameter of the casting chamber suitably corresponds to 102 to 120%, preferably 103 to 115% and particularly preferably 103 to 110% of the diameter of the metal bolt, so that the thixotropic metal bolt after insertion into the casting chamber in the essential only on its underside a mechanical and thermal contact with the Has casting chamber.

Die Gussform besteht beispielsweise aus einer festen und einer beweglichen Formhälfte, wobei jede Formhälfte eine Gussform-Ausnehmung aufweist und die Gussform-Ausnehmungen der beiden Formhälften zusammen den Formhohlraum der Gussform bilden. Die zum Einführen der thixotropen Metallegierung in den Formhohlraum der Gussform bedingte Eingussöffnung weist zweckmässigerweise einen bezüglich der Formfüllung optimierten Querschnitt auf, der üblicherweise vom Querschnitt des Giesskammerhohlraumes verschieden ist, wobei die Eingussöffnung zweckmässigerweise einen kleineren Querschnitt aufweist als der Querschnitt der formseitigen Giesskammeröffnung. Durch die unterschiedlichen Querschnitte der verschiedenen Fliesszonen (Giesskammer, Schildöffnung, Eingussöffnung Formhohlraum) der thixotropen Metallegierung übt letztere entlang der einzelnen Bereiche der Fliesszonen unterschiedliche Kräfte auf die sie umgebenden Wandungen aus, so dass beispielsweise die axial auf die Wandungen der verschiedenen Komponenten der Horizontal-Druckgiessmaschine ausgeübte Kraftübertragung unterschiedlich ausfällt. Zur Aufnahme eines Teils dieser axial, d.h. in Fliessrichtung der thixotropen Metallegierung in Richtung der Gussform wirkenden Kräfte, befindet sich zwischen der Giesskammer und der Gussform üblicherweise ein Schild mit einer Schildöffnung.The mold consists, for example, of a fixed and a movable mold half, whereby each mold half has a mold recess and the mold recesses of the two mold halves together form the mold cavity of the mold. The ones to introduce the thixotropic metal alloy into the mold cavity due to the casting opening expediently has a cross section which is optimized with respect to the mold filling on, which is usually different from the cross section of the casting chamber cavity, wherein the pouring opening expediently has a smaller cross section than the cross section the mold-side casting chamber opening. Due to the different cross sections of the different flow zones (pouring chamber, shield opening, pouring mold cavity) the thixotropic metal alloy exercises the latter along the individual areas of the flow zones different forces on the surrounding walls, so that, for example axially on the walls of the various components of the horizontal die casting machine power transmission is different. To accommodate part of this axial, i.e. in the direction of flow of the thixotropic metal alloy in the direction of the mold acting forces, is usually between the casting chamber and the mold a sign with a sign opening.

Vorgängig zum Thixoformen werden die Metallbolzen entsprechend dem durch den Gussform-Hohlraum definierten Materialbedarf abgelängt und in einem Ofen, vorzugsweise einem Induktionsofen in den thixotropen Zustand überführt, wobei die im wesentlichen zylinderförmigen Metallbolzen während dem Aufheizprozess beispielsweise in einem halbschalenförmigen, zylindrischen Behälter horizontal gelagert sind. Danach werden die teilfesten Metallbolzen mittels einem Manipulator oder manuell in die waagrecht liegende Giesskammer überführt. Um ein Erstarren des Metallbolzens zu verhindern, muss der thixotrope Metallbolzen relativ schnell, d.h. beispielsweise innerhalb längstens einer Minute der weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Die Giesskammer wird üblicherweise -- aus Kosten-und Energie-Ersparnisgründen nicht geheizt, d.h. der Metallbolzen kühlt sich, insbesondere an seinen Auflageflächen an der Giesskammerwandung, beständig ab.Prior to thixoforming, the metal bolts are made in accordance with the through the mold cavity defined material requirements cut and in an oven, preferably one Induction furnace converted to the thixotropic state, the substantially cylindrical Metal bolts during the heating process, for example in a half-shell, cylindrical containers are stored horizontally. After that, the semi-solid Metal bolts using a manipulator or manually in the horizontal casting chamber transferred. To prevent the metal bolt from solidifying, the thixotropic Metal bolts relatively quickly, i.e. for example within one minute of the other at the longest Processing to be fed. The casting chamber is usually made - from cost and Energy saving reasons not heated, i.e. the metal bolt cools, especially its contact surfaces on the wall of the casting chamber.

Da der zylinderförmige thixotrope Metallbolzen zweckmässigerweise einen kleineren Querschnitt als die zylinderförmige bzw. halbzylinderförmige Giesskammer aufweist, liegt dieser nur kleinflächig auf der Giesskammerwandung auf, womit -- bedingt durch den guten thermischen Kontakt dieser Auflageflächen, d.h. durch direkte Wärmeleitung -- eine inhomogene Temperaturverteilung im thixotropen Metallbolzen entsteht. Liegt der thixotrope Metallbolzen an mehrerern über den Bolzenumfang verteilten kleinflächigen Teilflächen der Giesskammerwandung auf, weist der Metallbolzen zudem -- bedingt durch sein Eigengewicht --auf den unteren Auflageflächen einen besseren thermischen Kontakt auf, so dass mehr Wärme vom Metallbolzen nach unten als nach oben abgegeben wird. Dadurch kühlt sich der Metallbolzen bezüglich seinem Umfang an seiner unteren Auflagefläche in der Giesskammer am stärksten ab. Dadurch geht die im Ofen erreichte Axialsymmetrie des thermischen und mechanischen Bolzenzustandes bezüglich der konzentrischen Längsachse des Metallbolzens verloren, wodurch beispielsweise die Viskosität oder der Flüssiganteil der thixotropen Legierung bezüglich der konzentrischen Längsachse des Metallbolzens asymmetrisch wird.Since the cylindrical thixotropic metal bolt expediently has a smaller cross section than the cylindrical or semi-cylindrical casting chamber, this lies only on the small area of the casting chamber wall, which - due to the good thermal Contact of these contact surfaces, i.e. through direct heat conduction - an inhomogeneous Temperature distribution in the thixotropic metal bolt arises. Is the thixotropic metal bolt on several small areas of the casting chamber wall distributed over the pin circumference , the metal bolt also has - due to its own weight the lower contact surfaces have better thermal contact, so that more Heat is released from the metal bolt downwards as upwards. This cools it down Metal studs with respect to its circumference on its lower contact surface in the casting chamber most strongly. As a result, the axial symmetry of the thermal and mechanical bolt state with respect to the concentric longitudinal axis of the metal bolt lost, for example, the viscosity or the liquid content of the thixotropic alloy becomes asymmetrical with respect to the concentric longitudinal axis of the metal bolt.

Während dem Aufheizprozess des thixotropen Metallbolzens und dessen Transport in die Giesskammer wird die meist bereits natürlich vorhandene Oxidhaut, der höheren Bolzentemperatur im teilfesten Zustand und damit der reaktiveren Bolzenoberfläche wegen, wesentlich verstärkt. Das Einbringen von Teilen oder Partikeln der Oxidhaut in den Formhohlraum der Gussform führt meist zu starken Gefügefehlem im Formteil oder zur Bildung von Poren, wodurch die Legierungsqualität des Formteiles stark beeinträchtigt werden kann. Mit der erfindungsgemässen Druckgiessmaschine kann nun die am Umfang des thixotropen Metallbolzens vorhandene Oxidhaut mittels einem zwischen der Giesskammer und der Gussform angeordneten Oxidabstreifer vollständig entfernt werden. Dabei soll möglichst wenig für den Thixoformprozess verwendbare thixotrope Metallegierung mitabgestreift werden, was die Berücksichtigung der bezüglich der konzentrischen Längsachse des Metallbolzens asymmetrischen thermischen und mechanischen Eigenschaften des thixotropen Metallbolzens bedingt. During the heating process of the thixotropic metal bolt and its transport into the The casting chamber becomes the mostly naturally existing oxide skin, the higher bolt temperature in the partially solid state and therefore because of the more reactive bolt surface, essential reinforced. The introduction of parts or particles of the oxide skin into the mold cavity Mold usually leads to strong structural defects in the molded part or to the formation of pores, whereby the alloy quality of the molded part can be severely impaired. With the Die casting machine according to the invention can now on the circumference of the thixotropic metal bolt existing oxide skin by means of a between the casting chamber and the mold arranged oxide wipers are completely removed. As little as possible for the Thixotropic metal alloy that can be used with the thixoforming process is what the Consideration of the asymmetrical with respect to the concentric longitudinal axis of the metal bolt thermal and mechanical properties of the thixotropic metal bolt.

Erfindungsgemäss stellt der Oxidabstreifer ein ringförmiger Körper dar, der im Innern eine konzentrische, ringförmige, beispielsweise torusförmige, Ausnehmung, den sogenannten Oxidsammelring aufweist. Der innere Teil oder den die Durchgangsöffnung darstellenden Teil des Oxidabstreifers, d.h. der durch die Innenfläche und die beiden Stirnflächen dieses Körpers begrenzte Innenraum, weist senkrecht zu den Stirnflächen eine konzentrische Mittelachse -- die konzentrische Mittelachse des Oxidabstreifers -- auf, die zweckmässigerweise mit der konzentrischen Längsachse des Giesskammerhohlraumes und insbesondere mit der konzentrischen Mittelachse der Eingussöffnung zusammenfällt. Der Querschnitt der Durchgangsöffnung senkrecht zur konzentrische Mittelachse des Oxidabstreifers, der sogenannte Durchgangsquerschnitt, entspricht vorzugsweise dem Querschnitt der formseitigen Giesskammeröffnung, d.h. der der Gussform zugewandten Öffnung der zylinderförmigen Giesskammer.According to the invention, the oxide scraper is an annular body, which has a inside concentric, annular, for example toroidal, recess, the so-called Has oxide collection ring. The inner part or that which represents the through opening Part of the oxide scraper, i.e. through the inner surface and the two end faces of this Body limited interior space, has a concentric central axis perpendicular to the end faces - The concentric central axis of the oxide scraper - which is expedient with the concentric longitudinal axis of the casting chamber cavity and in particular with the concentric central axis of the gate opening coincides. The cross section of the through opening perpendicular to the concentric central axis of the oxide wiper, the so-called Passage cross section, preferably corresponds to the cross section of the mold-side casting chamber opening, i.e. the opening of the cylindrical casting chamber facing the casting mold.

Die giesskammerseitige Stirnfläche des Oxidabstreifers befindet sich üblicherweise direkt an der formseitigen Giesskammeröffnung. Die formseitige Stirnfläche des Oxidabstreifers befindet sich bevorzugt direkt am äusseren Rand der in das Innere der Gussform führenden Eingussöffnung, d.h. der formseitige Abschluss des Oxidabstreifers liegt direkt an der oxidabstreiferseitigen Frontseite der Gussform bzw. an der festen Formhälfte an.The end face of the oxide scraper on the casting chamber is usually located directly on the mold-side casting chamber opening. The form-side end face of the oxide scraper is located preferably located directly on the outer edge of the pouring opening leading into the interior of the mold, i.e. the form-side termination of the oxide wiper lies directly on the oxide wiper-side On the front of the mold or on the fixed mold half.

Die Oxidabstreiferöffnung stellt eine ringförmige Ausnehmung der Innenfläche des Oxidabstreifers dar. Bevorzugt wird sie durch eine formseitige Ausnehmung am Oxidabstreifer gebildet, d.h. sie befindet sich an der formseitigen Stirnfläche oder auf der der Giesskammer abgewandten Seite des Oxidabstreifers. Dadurch ensteht zwischen dem formseitigen Ende der Innenfläche und der oxidabstreiferseitigen Frontseite der Gussform ein zylindermantelförmiger Abstand, so dass der durch diese Öffnung zwischen dem Innenraum, d.h. der Durchgangsöffnung des Oxidabstreifers, und dem Oxidsammelring geschaffene Raum, die sogenannten Oxidabstreiferöffnung, hohlzylinderförmig ist. Die durch einen Längsschnitt durch die konzentrische Mittelachse des Oxidabstreifers aus dem Hohlzylinders geschnittene Fläche stellt dabei den Öffnungsquerschnitt der Oxidabstreiferöffnung dar.The oxide wiper opening provides an annular recess in the inner surface of the oxide wiper It is preferably formed by a recess on the form of the oxide wiper, i.e. it is located on the end face of the mold or on that of the casting chamber opposite side of the oxide scraper. This creates between the mold end the inner surface and the oxide wiper-side front of the mold a cylindrical shell Distance so that the through this opening between the interior, i.e. of the Through opening of the oxide scraper, and the oxide collection ring created space that so-called oxide wiper opening, is hollow cylindrical. The through a longitudinal section cut through the concentric central axis of the oxide scraper from the hollow cylinder The area represents the opening cross section of the oxide wiper opening.

Aus strömungsmechanischen Gründen kann sich die Durchgangsöffnung des Oxidabstreifers gegen die formseitige Stirnfläche des Oxidabstreifers hin konisch erweitern. Die Wandung der konischen Erweiterung schliesst mit dem waagrechten Teil der Innenfläche des Oxidabstreifers einen spitzen Winkel von beispielsweise 2 bis 30°, bevorzugt zwischen 5 und 15° und insbesondere zwischen 5 und 10° ein, wobei in vorliegendem Text die Winkelangaben immer auf einen Vollkreis von 360° bezogen sind. For fluid mechanics reasons, the through opening of the oxide scraper expand conically towards the end face of the oxide scraper. The wall the conical extension closes with the horizontal part of the inner surface of the oxide wiper an acute angle of, for example, 2 to 30 °, preferably between 5 and 15 ° and in particular between 5 and 10 °, the angle information in the present text are always related to a full circle of 360 °.

Der erfindungsgemässe Oxidabstreifer, die Giesskammer sowie die Gussform bestehen zweckmässigerweise aus thermisch und mechanisch hoch belastbarem Material, beispielsweise aus Stahl, insbesondere Warmarbeitsstahl (DIN X 38 CrMoV51), aus keramischen Werkstoffen oder aus einem an der der thixotropen Metallegierung ausgesetzten Oberfläche mit einer keramischen Beschichtung versehenem Stahl. Bevorzugt bestehen zumindest die die thixotrope Metallegierung führenden Komponenten der Druckgiessmaschine und insbesondere der Oxidabstreifer aus Warmarbeitsstahl.The oxide scraper according to the invention, the casting chamber and the mold are made expediently made of thermally and mechanically highly resilient material, for example made of steel, in particular hot-work steel (DIN X 38 CrMoV51), made of ceramic materials or from a surface exposed to the thixotropic metal alloy a ceramic coated steel. Preferably there are at least the thixotropic metal alloy leading components of the die casting machine and in particular the oxide scraper made of hot-work steel.

Die oxidabstreiferseitige Frontseite der Gussform weist aus strömungsmechanischen Gründen bevorzugt eine konisch sich nach Innen verjüngende Eingussöffnung auf, d.h. die meist durch die feste Formhälfte der Gussform führende Eingussöffnung weist an der oxidabstreiferseitigen Öffnung einen sich stark vergrössernden Öffnungswinkel, d.h. einen nur leicht von einem rechten Winkel abweichenden Öffnungswinkel von beispielsweise 80 bis 87 °, auf.The oxide stripper-side front of the mold has fluid-mechanical reasons preferably has a conically tapered gate opening, i.e. mostly through the fixed mold half of the casting mold, which has a casting opening on the oxide wiper side Opening a greatly increasing opening angle, i.e. only slightly from one Right angle deviating opening angle of, for example, 80 to 87 °.

Am frontseitigen Ende der Eingussöffnung, d.h. dort wo die im wesentlichen parallel zur konzentrischen Mittelachse der Eingussöffnung verlaufende thixotrope Metallegierung frontal gegen die Wandung des Formhohlraumes der beispielsweise beweglichen Formhälfte prallt, kann in diesem Bereich der Gussform zudem eine frontseitige Ausnehmung geschaffen sein, welche den der Gussform zugewandten, frontseitigen Teil der Oxidhaut des Thixo-Rohlings aufnehmen kann.At the front end of the gate, i.e. where the essentially parallel to Frontal concentric thixotropic metal alloy of the pouring opening against the wall of the mold cavity of the movable mold half, for example bounces, a front recess can also be created in this area of the mold be the part of the oxide skin of the thixo blank facing the mold can record.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Druckgiessmaschine befindet sich der Oxidabstreifer in der Schildöffnung, wobei die Länge des ringförmigen Oxidabstreifers zweckmässigerweise der Dicke des Schildes, d.h. der Länge der Schildöffnung entspricht. Da während des Thixoformprozesses üblicherweise auf alle die thixotrope Legierung führenden Teile der Druckgiessmaschine hohe Kräfte in Fliessrichtung der thixotropen Metallegierung auftreten und der Oxidabstreifer beispielsweise an seiner formseitigen Stirnfläche, bedingt durch die Oxidabstreiferöffnung und den Oxidsammelring, eine dünnere Wandstärke aufweist als an seiner giesskammerseitigen Stirnfläche, weist der Oxidabstreifer zweckmässigerweise weitere Mittel auf, um die auf ihn wirkenden Kräfte in Richtung Gussform aufzufangen. Dies kann beispielsweise mittels einer an der giesskammerseitigen Stirnfläche des Oxidabstreifers angeformten Anschlagrippe geschehen, die derart beschaffen ist, dass sie in eine nutförmige Ausnehmung des Schildes greift und somit die parallel zur konzentrischen Mittelachse des Oxidabstreifers in Richtung Gussform wirkenden Kräfte aufnimmt. Die nutförmige Ausnehmung sowie die angeformte Anschlagrippe sind dabei bevorzugt radialsymmetrisch ausgebildet, d.h. ihr Querschnitt senkrecht zur konzentrischen Mittelachse des Oxidabstreifers ist bevorzugt kreisringförmig. In a preferred embodiment of the die casting machine according to the invention the oxide scraper in the shield opening, the length of the annular oxide scraper suitably the thickness of the sign, i.e. corresponds to the length of the shield opening. Since the thixotropic alloy is usually applied to all of them during the thixoforming process leading parts of the die casting machine high forces in the flow direction of the thixotropic Occur metal alloy and the oxide wiper, for example, on its mold-side face, due to the oxide wiper opening and the oxide collecting ring, a thinner one The oxide wiper has wall thickness than at its end surface on the casting chamber side expediently on other means to the forces acting on him towards the mold to catch up. This can be done, for example, by means of an end face on the casting chamber side of the oxide scraper molded stop rib happen that is such that it engages in a groove-shaped recess of the shield and thus parallel to the concentric Center axis of the oxide wiper absorbs forces acting in the direction of the mold. The Groove-shaped recess and the molded stop rib are preferred radially symmetrical, i.e. their cross section perpendicular to the concentric central axis the oxide scraper is preferably annular.

Der Oxidsammelring muss jedoch nicht zwangsläufig als separates Bauteil der Druckgiessmaschine ausgebildet sein; d.h. der ringförmige Körper kann auch einen entsprechend gestalteten Teil der die thixotrope Metallegierung umgebenden Wandung der Druckgiessmaschine im Bereich zwischen der Giesskammer und dem Formhohlraum der Gussform oder ein entsprechend gestaltetes gussformseitiges Ende der Giesskammer bezeichnen. Bevorzugt wird jedoch die Ausbildung des Oxidabstreifers als separat hergestelltes und zwischen die Gussform und die Giesskammer einsetzbares Teil.However, the oxide collection ring does not necessarily have to be a separate component of the die casting machine be educated; i.e. the annular body can also be designed accordingly Part of the wall of the die casting machine surrounding the thixotropic metal alloy in the area between the casting chamber and the mold cavity of the mold or a corresponding Designate the molded end of the casting chamber on the mold side. Is preferred however, the formation of the oxide scraper as a separately manufactured and between the mold and the casting chamber insertable part.

Falls der Oxidabstreifer als separates Teil der Druckgiessmaschine ausgebildet ist, wird dieser zweckmässigerweise zwischen Giesskammer und Gussform positioniert. Damit werden die durch die Druckbeaufschlagung des Thixo-Bolzens in der Giesskammer hervorgerufenen Kräfte in axialer Richting auf den Oxidabstreifer übertragen. Um den Oxidabstreifer mechanisch nicht übermässig zu belasten, werden daher bevorzugt Mittel zum Auffangen dieser Kräfte am Schild vorgesehen. Dies kann beispielsweise durch eine am Schild angeformte oder festgelegte Giesskammerwandhalterung und eine als Giesskammerführung ausgebildete, beispielsweise am äusseren Umfang der Giesskammer angeformte oder festgelegte Rippe geschehen. Die Giesskammerwandhalterung und die Giesskammerführung sind dabei bevorzugt ringförmig ausgebildet, d.h. ihr Querschnitt senkrecht zur konzentrischen Mittelachse des Oxidabstreifers ist bevorzugt kreisringförmig.If the oxide scraper is designed as a separate part of the die casting machine, it becomes conveniently positioned between the casting chamber and the mold. With that, the caused by the pressurization of the thixo bolt in the casting chamber Transfer forces in the axial direction to the oxide wiper. To the oxide scraper mechanically not to burden excessively, are therefore preferred means for collecting this Forces are provided on the shield. This can be done, for example, by a molded or on the shield fixed casting chamber wall bracket and a casting chamber guide, for example Rib formed or fixed on the outer periphery of the casting chamber. The casting chamber wall bracket and the casting chamber guide are preferred ring-shaped, i.e. their cross section perpendicular to the concentric central axis of the The oxide scraper is preferably circular.

Die für ein optimales Abstreifen der Oxidhaut erforderliche Ausbildung des bezüglich der Mittelachse des Oxidabstreifers asymmetrischen Öffnungsquerschnittes sowie die dazu notwendige optimale Gestalt und das erforderliche Fassungsvermögen des Oxidsammelringes hängen von der Dicke der den thixotropen Metallbolzen umgebenden Oxidhaut und der Grösse (Länge, Durchmesser) des Metallbolzens ab. Dabei hängt die Dicke der Oxidhaut weitgehend von der Legierungszusammensetzung und der Vorgeschichte des Metallbolzens ab. Die genauen Abmessungen des Öffnungsquerschnittes sowie die optimale Formgebung und das Fassungsvermögens des Oxidsammelringes müssen somit für die herzustellenden Formteile vorgängig berechnet bzw. durch Vorversuche bestimmt weden.The training necessary for an optimal stripping of the oxide skin with respect to the Central axis of the oxide wiper asymmetrical opening cross-section and the necessary optimal shape and the required capacity of the oxide collecting ring depend on the thickness of the oxide skin surrounding the thixotropic metal bolt and the Size (length, diameter) of the metal bolt. The thickness of the oxide skin depends largely from the alloy composition and the history of the metal bolt from. The exact dimensions of the opening cross-section and the optimal shape and the capacity of the oxide collector ring must therefore be for those to be manufactured Moldings are calculated in advance or determined by preliminary tests.

Bevorzugt weist der bezüglich einer horizontalen Ebene durch die konzentrische Mittelachse des Oxidabstreifers untere Teil der Oxidabstreiferöffnung, zumindest in einem Teilbereich davon, d.h. in einem Segment der hohlzylinderförmigen Oxidabstreiferöffnung, einen grösseren Öffnungsquerschnitt auf als im oberen Teil. Dabei kann bis auf dieses Segment der hohlzylinderförmigen Oxidabstreiferöffnung der Öffnungsquerschnitt konstant sein oder sich kontinuierlich oder stufenweise gegen unten vergrössern. Der Öffnungsquerschnitt im unten liegenden Segment der hohlzylinderförmigen Oxidabstreiferöffnung mit grösserem Öffnungsquerschnitt kann ebenfalls konstant sein oder sich kontinuierlich oder stufenförmig von oben nach unten vergrössern. Dabei betrifft das Segment der hohlzylinderförmigen Oxidabstreiferöffnung mit grösserem Öffnungsquerschnitt im wesentlichen den Bereich der Oxidabstreiferöffnung, bei dem der aus dem Auflageflächen nahen Bereich stammende Teil der Oxidhaut und der thixotropen Metallegierung durchfliessL Der durch das Segment der hohlzylinderförmigen Oxidabstreiferöffnung mit grösserem Öffnungsquerschnitt eingeschlossene Zentriwinkel beträgt -- bezogen auf einen Vollkreis mit 360° -- vorzugsweise zwischen 30 und 70° und insbesondere zwischen 50 und 65°.It preferably points through the concentric central axis with respect to a horizontal plane of the oxide scraper lower part of the oxide scraper opening, at least in a partial area of that, i.e. in a segment of the hollow cylindrical oxide wiper opening, a larger one Opening cross-section on than in the upper part. Up to this segment the hollow cylindrical oxide wiper opening, the opening cross section may be constant or itself enlarge continuously or gradually towards the bottom. The opening cross section in the bottom lying segment of the hollow cylindrical oxide wiper opening with a larger opening cross section can also be constant or continuous or step-like from above enlarge down. The segment relates to the hollow cylindrical oxide wiper opening with a larger opening cross-section essentially the area of the oxide wiper opening, in which the part of the oxide skin originating from the area close to the contact surface and the thixotropic metal alloy flows through the segment of the hollow cylindrical Oxide wiper opening with larger opening cross-section included central angle is - based on a full circle with 360 ° - preferably between 30 and 70 ° and in particular between 50 and 65 °.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Oxidabstreifers weist in einem senkrecht durch die konzentrische Mittelachse verlaufenden Längsschnitt des Oxidabstreifer der bezüglich einer horizontalen Ebene durch die konzentrische Mittelachse obere Teil der Oxidabstreiferöffnung einen Abstand von 0.5 bis 4 mm, insbesondere 1 bis 3 mm, zwischen dem formseitigen Ende der Innenfläche des Oxidabstreifers und der formseitigen Stirnfläche des Oxidabstreifers, bzw. der oxidabstreiferseitigen Frontseite der Gussform, auf.In a particularly preferred embodiment of the oxide scraper according to the invention points in a longitudinal section of the vertical through the concentric central axis Oxide scrapers with respect to a horizontal plane through the concentric central axis upper part of the oxide wiper opening a distance of 0.5 to 4 mm, in particular 1 to 3 mm, between the mold-side end of the inner surface of the oxide scraper and the mold-side End face of the oxide wiper, or the oxide wiper-side front of the mold, on.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Oxidabstreifers weist in einem senkrecht durch die konzentrische Mittelachse verlaufenden Längsschnitt des Oxidabstreifer der bezüglich einer horizontalen Ebene durch die konzentrische Mittelachse untere Teil der Oxidabstreiferöffnung einen Abstand von 1 bis 10 mm, insbesondere 3 bis 6 mm, zwischen dem formseitigen Ende der Innenfläche des Oxidabstreifers und der formseitigen Stirnfläche des Oxidabstreifers auf.In a further preferred embodiment of the oxide scraper according to the invention points in a longitudinal section of the vertical through the concentric central axis Oxide scrapers with respect to a horizontal plane through the concentric central axis lower part of the oxide wiper opening a distance of 1 to 10 mm, in particular 3 to 6 mm, between the mold-side end of the inner surface of the oxide scraper and the mold-side End face of the oxide wiper.

Bei einer an der formseitigen Stirnfläche des Oxidabstreifers liegenden Oxidabstreiferöffnung kann der erfindungsgemäss erforderliche asymmetrische Öffnungsquerschnitt auch durch eine entsprechende Ausnehmung an der oxidabstreiferseitigen Frontseite der Gussform, durch eine sogenannte Aussparung, gebildet werden. Die Aussparung befindet sich vorzugsweise im bezüglich der horizontalen Ebene durch die konzentrische Mittelachse des Oxidabstreifers unteren Teil der Oxidabstreiferöffnung und ist derart angeordnet, dass der Öffnungsquerschnitt in diesem unteren Teilbereich der Oxidabstreiferöffnung, d.h. einem Segment der hohlzylinderförmigen Oxidabstreiferöffnung, vergrössert wird.With an oxide wiper opening on the end face of the oxide wiper on the mold side the asymmetrical opening cross section required according to the invention can also be made through a corresponding recess on the oxide wiper-side front of the mold, through a so-called recess. The recess is preferably located with respect to the horizontal plane through the concentric central axis of the oxide wiper lower part of the oxide wiper opening and is arranged such that the opening cross section in this lower part of the oxide wiper opening, i.e. one segment the hollow cylindrical oxide wiper opening is enlarged.

Der für das erfindungsgemässe, gleichmässige Abstreifen der Oxidhaut notwendige, bezüglich der konzentrischen Mittelachse des Oxidabstreifers asymmetrische Öffnungsquerschnitt kann demnach auch durch eine bezüglich der konzentrischen Mittelachse des Oxidabstreifers axialsymmetrische Oxidabstreiferöffnung mit einer erfindungsgemässen Aussparung an der oxidabstreiferseitigen Frontseite der Gussform erreicht werden. Eine entsprechende Aussparung an der oxidabstreiferseitigen Frontseite der Gussform kann jedoch auch zusätzlich zu einer Oxidabstreiferöffnung mit einem bereits bezüglich der konzentrischen Mittelachse des Oxidabstreifers asymmetrische Öffnungsquerschnitt angebracht sein und damit den Öffnungsquerschnitt in diesem Teilbereich der Oxidabstreiferöffnung vergrössern bzw. zur besseren Einleitung der Oxidhaut in den entsprechenden Teilbereich des Oxidsammelringes dienen.The necessary for the uniform stripping of the oxide skin according to the invention with respect the concentric central axis of the oxide wiper asymmetrical opening cross-section can accordingly also by a with respect to the concentric central axis of the oxide wiper axially symmetrical oxide wiper opening with a recess according to the invention on the oxide scraper side of the mold can be reached. A corresponding recess on the oxide wiper-side front of the mold, however, can also additionally an oxide wiper opening with an already with respect to the concentric central axis of the Oxide scraper asymmetrical opening cross section and thus the opening cross section enlarge in this sub-area of the oxide wiper opening or for better Introduction of the oxide skin into the corresponding part of the oxide collection ring to serve.

Die Ausgestaltung der Aussparung an der oxidabstreiferseitigen Frontseite der Gussform kann eine beliebige Form aufweisen und insbesondere eine zylinderförmige Gestalt aufweisen, wobei mit zylinderförmig eine durch die Verschiebung einer durch eine beliebige geschlossenen Kurve begrenzte Fläche bewirkte Raumform beschrieben wird. Mit dem Begriff zylinderförmige Gestalt sind insbesondere auch quader-, zylindersegment-oder hohlzylindersegmentförmige Ausgestaltungen der Aussparung umfasst. Weitere bevorzugte Formen der Aussparung sind fass- oder pyramidenstumpfförmig. Die räumlichen Abmessungen der Aussparung sind bevorzugt derart gewählt, dass die Aussparung den Öffnungsquerschnitt der Oxidabstreiferöffnung in dem Bereich vergrössert, in dem die aus dem Auflageflächen nahen Bereich stammende Oxidhaut abgestreift wird. Bevorzugte Ausgestaltungen der Aussparung weisen in der vertikalen Ebene durch die konzentrische Mittelachse des Oxidabstreifers eine maximale Höhe von 10 bis 40 mm, insbesondere 10 bis 20 mm, sowie eine maximale Breite von 20 bis 80 mm, insbesondere 20 bis 50 mm, und in der Richtung der konzentrischen Mittelachse eine maximale Tiefe von 2 bis 20 mm und insbesondere von 2 bis 8 mm auf. Weiter bevorzugt weist die Aussparung ein Volumen von 0.4 bis 64 cm3 auf.The configuration of the recess on the oxide wiper-side front side of the casting mold can have any shape and, in particular, can have a cylindrical shape, cylindrical shape being used to describe a spatial shape caused by the displacement of an area delimited by any closed curve. The term cylindrical shape also includes, in particular, cuboid, cylinder segment or hollow cylindrical segment configurations of the recess. Further preferred forms of the recess are barrel or truncated pyramid. The spatial dimensions of the cutout are preferably selected such that the cutout enlarges the opening cross section of the oxide wiper opening in the area in which the oxide skin originating from the contact surface is scraped off. Preferred configurations of the recess have a maximum height of 10 to 40 mm, in particular 10 to 20 mm, and a maximum width of 20 to 80 mm, in particular 20 to 50 mm, and in the direction through the concentric central axis of the oxide scraper the concentric central axis to a maximum depth of 2 to 20 mm and in particular from 2 to 8 mm. The cutout more preferably has a volume of 0.4 to 64 cm 3 .

Um eine über den ganzen Umfang der thixotropen Metallegierung im wesentlichen konstant dicke Oxidhaut abzustreifen, wird ein Oxidsammelring mit betreffend der konzentrischen Mittelachse des Oxidabstreifers axialsymmetrischem Querschnitt bevorzugt. Die Gestalt des Oxidsammelringes ist dabei unwesentlich. Der Oxidsammelring kann beispielsweise eine torusförmiges Ausnehmung im ringförmigen Oxidabstreifer mit einer ringförmigen Oxidabstreiferöffnung darstellen, wobei die torusförmige Ausnehmung beispielsweise durch Rotation einer von einer beliebigen geschlossenen Kurve umschlossenen Fläche mit einer gegen die Rotationsachse gerichteten Öffnung um die konzentrische Mittelachse des Oxidabstreifers entstehen kann. Die konzentrische Mittelachse der torusförmigen Ausnehmung fällt somit bevorzugt mit der konzentrische Mittelachse des Oxidabstreifers zusammen. Der Querschnitt des Oxidsammelringes kann insbesondere rechteckig, kreis- oder ellipsenförmig sein. Zur besseren, das Abstreifen der Oxidhaut betreffenden Prozesskontrolle kann der ringförmige Oxidsammelring zudem durch Trennwände in einzelne Bereiche aufgeteilt sein.To be essentially constant over the entire scope of the thixotropic metal alloy To strip off thick oxide skin, an oxide collecting ring is concerned with the concentric Central axis of the oxide wiper axially symmetrical cross section preferred. The shape of the Oxide collection ring is immaterial. The oxide collection ring can be, for example Toroidal recess in the ring-shaped oxide wiper with a ring-shaped oxide wiper opening represent, the toroidal recess, for example by rotation a surface enclosed by any closed curve with a counter the axis of rotation directed around the concentric central axis of the oxide wiper can arise. The concentric central axis of the toroidal recess thus falls preferably together with the concentric central axis of the oxide wiper. The cross section the oxide collecting ring can in particular be rectangular, circular or elliptical. For The ring-shaped process control which concerns the stripping of the oxide skin can be improved Oxide collection ring can also be divided into individual areas by partitions.

Das Fassungsvermögen des Oxidsammelringes, d.h. das Volumen der torusförmigen Ausnehmung, wird zweckmässigerweise derart gewählt, dass es mindestens dem abzustreifenden Materialvolumen von Oxidhaut und allfällig abzustreifender thixotroper Metallegierung entspricht. Bevorzugt beträgt das Fassungsvermögen des Oxidsammelringes zwischen 1 und 10 Vol.-% und insbesondere von 3 bis 6 Vol.-% des thixotropen Metallbolzens, d.h. des in die Giesskammer eingeführten Thixo-Rohlings.The capacity of the oxide collection ring, i.e. the volume of the toroidal recess, is expediently chosen such that it is at least the one to be stripped Material volume of oxide skin and any thixotropic metal alloy to be stripped corresponds. The capacity of the oxide collecting ring is preferably between 1 and 10 % By volume and in particular from 3 to 6% by volume of the thixotropic metal bolt, i.e. the in the Casting chamber imported thixo blank.

Da zum Abstreifen der Oxidhaut und der Oxidhaut nahen thixotropen Metallegierung, d.h. dem abzustreifenden Material, aus strömungsmechanischen Gründen ein bestimmter Druck notwendig ist, damit das abzustreifende Material aufgrund beispielsweise seiner Viskosität und Kohäsion die Oxidabstreiferöffnung zu durchströmen vermag, sollte zur Erreichung eines kontinuierlichen, gleichmässigen Abstreifens der im thixotropen Legierungsbrei - - wenigstens im Bereich der Oxidabstreiferöffnung -- herrschende Druck bei einer vorgegebenen Oxidabstreiferöffnung konstant bleiben. Häufig ist der Druck im thixotropen Legierungsbrei mit der ihn umgebenden Oxidhaut während des Thixoformprozesses jedoch nicht, oder wenigstens nicht genügend konstant.Since the thixotropic metal alloy, e.g. the material to be stripped, a certain pressure for fluid mechanical reasons is necessary so that the material to be stripped due to, for example, its viscosity and cohesion should be able to flow through the oxide wiper opening to achieve a continuous, even stripping of the thixotropic alloy slurry - - at least in the area of the oxide wiper opening - prevailing pressure at a given oxide wiper opening remain constant. The pressure in the thixotropic alloy pulp is often with the oxide skin surrounding it during the thixoform process, however, not, or at least not constant enough.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Horizontal-Druckgiessmaschine besteht der Oxidsammelring deshalb aus mehreren ringförmigen Hohlräumen, den sogenannten Oxidsammelring-Kammern, d.h. anstatt nur einer einzigen torusförmigen Ausnehmung im ringförmigen Oxidabstreifer, sind mehrere torusförmige Ausnehmungen vorhanden, wobei die torusförmigen Ausnehmungen untereinander durch jeweils eine ringförmige Oxidabstreiferöffnung verbunden sind. Dabei können die Fassungsvermögen der einzelnen Oxidsammelring-Kammern gegenüber der Verwendung einer einzigen torusförmigen Ausnehmung entsprechend kleiner gewählt werden. Besonders bevorzugt stellen alle Oxidsammelring-Kammern eines Oxidabstreifers formseitige Ausnehmungen des entsprechenden Oxidabstreifers dar.In a preferred embodiment of the horizontal die casting machine according to the invention the oxide collection ring therefore consists of several annular cavities, the so-called oxide collection ring chambers, i.e. instead of just a single toroidal recess in the ring-shaped oxide wiper, there are several toroidal recesses, wherein the toroidal recesses with each other by an annular Oxide wiper opening are connected. The capacity of each Oxide manifold chambers versus using a single toroidal recess be chosen accordingly smaller. All oxide collecting ring chambers are particularly preferred an oxide scraper form-side recesses of the corresponding Oxide scraper.

Ganz besonders bevorzugt sind die Oxidsammelring-Kammern bezüglich ihrer Form sowie die einzelnen Oxidsammelring-Kammern betreffenden Oxidabstreiferöffnungen derart ausgestaltet, dass sie bezüglich dem jeweiligen, während dem Thixoformprozess in der thixotropen Legierung sich einstellenden Druck, bzw. entsprechend der Druckbeaufschlagung des Thixo-Rohlings, ein optimales Abstreifen der Oxidhaut und des Oxidhaut nahen Bereiches der thixotropen Metallegierung erlauben. The oxide collecting ring chambers are very particularly preferred with regard to their shape and the oxide scraper openings relating to the individual oxide collecting ring chambers are designed in such a way that they are related to each, during the thixoforming process in the thixotropic Alloy resulting pressure, or according to the pressurization of the thixo blank, an optimal stripping of the oxide skin and the area close to the oxide skin Allow thixotropic metal alloy.

Besonders bevorzugt weist der Oxidsammelring 1 bis 5 und insbesondere 1 bis 3 Oxidsammelring-Kammern und eine entsprechende Anzahl Oxidabstreiferöffnungen auf. Dabei entspricht jede Oxidsammelring-Kammer und der zur Füllung dieser Kammer optimale Öffnungsquerschnitt der entsprechenden Oxidabstreiferöffnung einer Druckphase des Thixoformprozesses, wobei jede Druckphase derart gewählt ist, dass der Füllwiderstand des während der jeweiligen Prozessphase zu füllenden Gussformteils mit dem entsprechenden Formhohlraumquerschnitt überwunden werden kann.The oxide collecting ring particularly preferably has 1 to 5 and in particular 1 to 3 oxide collecting ring chambers and a corresponding number of oxide wiper openings. This corresponds to every oxide collection ring chamber and the optimal opening cross-section for filling this chamber the corresponding oxide wiper opening of a printing phase of the thixoforming process, each pressure phase is selected such that the filling resistance of the during the respective process phase of the molded part to be filled with the corresponding mold cavity cross section can be overcome.

Üblicherweise werden beim Thixoformen verschiedene Druckphasen benötigt. Zuerst geschieht beispielsweise eine erste Formfüllung mit einem relativ niedrigen Druck. Zur vollständigen Formfüllung in den Randbereichen des Formhohlraumes muss der Druck danach beispielsweise erhöht werden. Die Phase mit dem höchsten Druck findet --zur Verhinderung von Mikrolunkern oder Poren -- während der Erstarrungsphase des Formteiles statt, wobei in dieser letzten Phase kein das Formteil bildende Metall mehr nachfliesst und somit auch keine Oxidhaut abgestreift werden muss. In dieser letzten Phase, d.h. der Erstarrungsphase kann gegebenfalls noch thixotropes Metall nachfliessen; die Menge des nachfliessenden Metalls ist üblicherweise jedoch derart gering, dass sie nicht mehr in den das Formteil bildenden Formhohlraum gelangt und somit für die Formteil-Eigenschaften unerheblich ist. Da die Druckbeaufschlagung gemäss dem zu überwindenden Füllwiderstand während dem Thixoformprozess kontinuierlich oder stufenweise erhöht wird, zeigen zweckmässigerweise die inneren, ringförmigen Oxidabstreiferöffnungen einen grösseren mittleren Öffnungsquerschnitt als die äusseren Oxidabstreiferöffnungen.Different printing phases are usually required for thixoforming. Happens first for example a first mold filling with a relatively low pressure. For complete Mold filling in the edge areas of the mold cavity must be followed by the pressure for example, be increased. The phase with the highest pressure takes place prevention of micro voids or pores - during the solidification phase of the molded part, taking place in this last phase no longer flows into the metal forming the molded part and therefore also none Oxide skin must be stripped. In this last phase, i.e. the solidification phase can if necessary, add thixotropic metal; is the amount of flowing metal Usually, however, so small that they no longer enter the mold cavity forming the molded part arrives and is therefore irrelevant for the molded part properties. Because the pressurization according to the filling resistance to be overcome during the thixoforming process is increased continuously or gradually, expediently show the inner, ring-shaped oxide wiper openings have a larger average opening cross section than that outer oxide wiper openings.

Um eine bessere Legierungsqualität des Formteiles zu erreichen, kann die aus dem Auflageflächen nahen Bereich stammende, der Oxidhaut nahen, thixotrope Metallegierung mit höherer Viskosität zusammen mit der Oxidhaut mitabgestreift werden. Dazu wird ein Oxidsammelring mit einem in diesem Bereich grösseren Fassungsvermögen benötigt. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Oxidsammelringes weist somit der bezüglich einer horizontalen Ebene durch die konzentrische Mittelachse des Oxidabstreifers untere Teil des Oxidsammelringes, zumindest in einem Teilbereich davon, einen grösseren Querschnitt auf als im oberen Teil, d.h. der Oxidsammelring zeigt bezüglich der konzentrischen Mittelachse des Oxidabstreifers eine Asymmetrie. Bevorzugt zeigt ein durch die konzentrische Mittelachse des Oxidabstreifers senkrecht verlaufender Längsschnitt in der bezüglich einer horizontalen Ebene durch die konzentrische Mittelachse unteren Hälfte des Oxidabstreifers eine ein bis dreifach und insbesondere eine 1.1 bis 1.8 mal grössere Längsschnittfläche des Oxidsammelringes als in der oberen Hälfte des Oxidabstreifers.In order to achieve a better alloy quality of the molded part, that from the contact surfaces close area, close to the oxide skin, thixotropic metal alloy with higher Viscosity are stripped off together with the oxide skin. For this, an oxide collecting ring with a larger capacity in this area. In another The preferred embodiment of the oxide collecting ring thus has a horizontal one Plane through the concentric central axis of the oxide scraper, lower part of the oxide collecting ring, at least in a partial area thereof, a larger cross section than in the upper one Part, i.e. the oxide collection ring points with respect to the concentric central axis of the oxide scraper an asymmetry. Preferably, one shows through the concentric central axis of the Oxide scraper vertical longitudinal section in the with respect to a horizontal Plane through the concentric central axis lower half of the oxide scraper one to one triple and in particular a 1.1 to 1.8 times larger longitudinal sectional area of the oxide collecting ring than in the top half of the oxide wiper.

Die erfindungsgemässe Horizontal-Druckgiessmaschine eignet sich prinzipiell für das Thixoformen aller Metallegierungen, die in einen thixotropen Zustand überführt werden können und eine Oxidhaut aufweisen oder während der Vorbehandlung, wie beispielsweise während dem Aufheizen, eine Oxidhaut bilden. Bevorzugt wird die erfindungsgemässe Horizontal-Druckgiessmaschine zum Thixoformen von Aluminium-, Magnesium- oder Zinklegierungen eingesetzt. Besonders bevorzugt eignet sich die erfindungsgemässe Horizontal-Druckgiessmaschine zum Thixoformen von Aluminiumdruckgusslegierungen, insbesondere für AlSi-, AlSiMg-, AlSiCu-, AlMg-, AlCuTi- und AlCuZnMg-Legierungen.The horizontal die casting machine according to the invention is suitable in principle for thixoforming all metal alloys that can be converted into a thixotropic state and have an oxide skin or during pretreatment, such as during heating up, form an oxide skin. The horizontal die casting machine according to the invention is preferred for thixoforming of aluminum, magnesium or zinc alloys used. The horizontal die casting machine according to the invention is particularly preferably suitable for thixoforming of aluminum die casting alloys, especially for AlSi, AlSiMg, AlSiCu, AlMg, AlCuTi and AlCuZnMg alloys.

Die erfindungsgemässe Horizontal-Druckgiessmaschine erlaubt somit das optimale Entfernen der den Thixo-Rohling umgebenden Oxidhaut kurz vor der Formfüllung und ermöglicht damit die Herstellung von Formteilen ohne Einschlüsse von Teilen der Oxidhaut. Zudem erlaubt die erfindungsgemässe Horizontal-Druckgiessmaschine eine Minimierung des Materialverlustes von für das Thixoformen verwendbarer thixotroper Metallegierung.The horizontal die casting machine according to the invention thus allows optimal removal the oxide skin surrounding the thixo blank shortly before the mold filling and enables thus the production of molded parts without inclusions of parts of the oxide skin. Also allowed the horizontal die casting machine according to the invention minimizes material loss of thixotropic metal alloy usable for thixoforming.

Vorliegende Erfindung wird beispielhaft anhand der Figurem 1 bis 5 weiter erläutert.The present invention is further explained by way of example with reference to FIGS. 1 to 5.

Figur 1 zeigt eine Teilansicht eines vertikal durch die konzentrische Mittelachse einer Horizontal-Druckgiessmaschine verlaufenden Längsschnittes.Figure 1 shows a partial view of a vertical through the concentric central axis of a horizontal die casting machine running longitudinal section.

Figur 2 zeigt eine Ansicht eines vertikal durch die konzentrische Mittelachse eines erfindungsgemässen Oxidabstreifers verlaufenden Längsschnittes, wobei der in Figur 2a dargestellte Oxidabstreifer einen zur konzentrischen Mittelachse des Oxidabstreifers axialsymmetrischen Oxidsammelring aufweist und der in Figur 2b dargestellte Oxidabstreifer einen bezüglich der konzentrischen Mittelachse asymmetrischen Oxidsammelring zeigt.Figure 2 shows a view vertically through the concentric central axis of an inventive Oxide scraper running longitudinal section, the one shown in Figure 2a Oxide scraper one axially symmetrical to the concentric central axis of the oxide scraper Has oxide collection ring and the oxide scraper shown in Figure 2b with respect the concentric central axis shows asymmetrical oxide collection ring.

Figur 3 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch die konzentrische Mittelachse eines an der festen Formhälfte einer Gussform anliegenden Oxidabstreifers sowie einen rechtwinklig zur konzentrischen Mittelachse liegenden Querschnitt (Schnitt entlang A-A) durch die oxidabstreiferseitige Frontseite der Gussform.Figure 3 shows a vertical longitudinal section through the concentric central axis of one at the solid mold half of a mold abutting oxide wiper and one at right angles to concentric central axis lying cross section (section along A-A) through the oxide wiper side Front of the mold.

Figur 4 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch die konzentrische Mittelachse eines an der festen Formhälfte einer Gussform anliegenden Oxidabstreifers, dessen Oxidsammelring drei Oxidsammelring-Kammern sowie drei diesen zugeordnete Oxidabstreiferöffnungen aufweist. Figure 4 shows a vertical longitudinal section through the concentric central axis of one at the solid mold half of a mold attached to the oxide scraper, the oxide collecting ring three Has oxide collecting ring chambers and three associated oxide wiper openings.

Figur 5 zeigt ein Diagramm des sich während dem Thixoformprozess in der thixotropen Metallegierung beispielhaft einstellenden Druckes p in Funktion der Zeit t.Figure 5 shows a diagram of the thixotropic process during the thixoforming process Metal alloy setting pressure p as a function of time t.

Figur 1 zeigt beispielhaft eine Teilansicht eines vertikal durch die konzentrische Mittelachse einer Horizontal-Druckgiessmaschine verlaufenden Längsschnittes, wobei der oxidabstreiferseitige Teil der waagrecht liegenden Giesskammer 10, der Oxidabstreifer 30, der Schild 20 sowie die Gussform 70 zu sehen sind. Der Oxidabstreifer 30 liegt innerhalb der Schildöffnung 24, d.h. zwischen der Giesskammer 10 und der Gussform 70.Figure 1 shows an example of a partial view of a vertical through the concentric central axis a horizontal die-casting machine running longitudinal section, the oxide wiper side Part of the horizontal casting chamber 10, the oxide wipers 30, the shield 20 as well as the mold 70 can be seen. The oxide scraper 30 lies within the shield opening 24, i.e. between the casting chamber 10 and the mold 70.

Die Giesskammer 10 weist einen Giesskammerhohlraum 11auf, der von einer zylinderförmigen Giesskammerwandung 12 umhüllt wird und der Aufnahme eines -- nicht dargestellten - -thixotropen Metallbolzens dient. Der Giesskammerhohlraum 11 stellt dabei einen im wesentlichen zylinderförmigen, durch die Giesskammerwandung 12 begrenzten Körper dar. Die Giesskammer 10 wird jedoch nur im Bereich der formseitigen Giesskammeröffnung 13 von einer geschlossenen zylinderförmigen Ummantelung, der Giesskammerwandung 12, umgeben und weist an der Gussform 70 abgewandten Seite eine halbzylinderförmige Halbschale - -nicht eingezeichnet -- auf, die zur Einführung des thixotropen Metallbolzens dient. Der durch die zylinderförmige Giesskammerwandung 12 bewirkte Giesskammerhohlraum 11 weist beispielsweise einen runden, ovalen oder polygonalen Querschnitt auf. Im Bereich der formseitigen Giesskammeröffnung 13 weist die Giesskammer 10 somit eine hohlzylinderförmige Gestalt auf. Der Durchmesser des Giesskammerhohlraumes 11 entspricht bevorzugt 103 bis 115 % des Durchmessers des thixotropen Metallbolzens, so dass der Metallbolzen nach dem Einführen in die Giesskammer 10 nur an seiner Unterseite einen mechanischen und thermischen Kontakt mit der Giesskammerwandung 12 aufweist.The casting chamber 10 has a casting chamber cavity 11 which is cylindrical Casting chamber wall 12 is encased and the inclusion of a - not shown - -thixotropic Metal pin is used. The casting chamber cavity 11 essentially represents one cylindrical body delimited by the casting chamber wall 12. Die However, the casting chamber 10 is only in the region of the mold-side casting chamber opening 13 from a closed cylindrical casing, the casting chamber wall 12, surrounded and has a semi-cylindrical half-shell on the side facing away from the mold 70 - -Not marked - on, which serves to introduce the thixotropic metal bolt. Of the Casting chamber cavity 11 caused by the cylindrical casting chamber wall 12 has, for example, a round, oval or polygonal cross section. In the field of Casting chamber opening 13 on the mold side, the casting chamber 10 thus has a hollow cylindrical shape Shape up. The diameter of the casting chamber cavity 11 preferably corresponds 103 to 115% of the diameter of the thixotropic metal bolt, so that the metal bolt after insertion into the casting chamber 10 only on its underside a mechanical and has thermal contact with the casting chamber wall 12.

An der der Gussform 70 abgewandten Seite der Giesskammer 10 ist ein - - nicht eingezeichneter -- Giesskolben eingeführt, der während dem Thixoformen die thixotrope Legierung mit hohem Druck in den Formhohlraum 68 der Gussform 70 presst. Während dem Druckgiessvorgang wird der thixotrope Metallbolzen anfänglich mit hoher Geschwindigkeit in den hohlzylinderförmigen Teil der Giesskammer 10 befördert, wobei zumindest nach dem Auftreffen des Metallbolzens auf die oxidabstreiferseitige Frontseite 46 der Gussform 70 der thixotrope Metallbolzen oder Thixo-Rohling seine ursprüngliche Gestalt verliert und beispielsweise im Bereich der formseitigen Giesskammeröffnung 13 den ganzen Giesskammer-hohlraum 11 ausfüllt. On the side of the casting chamber 10 facing away from the mold 70 there is a - - not shown - Pouring piston introduced, which during thixoforming with the thixotropic alloy high pressure in the mold cavity 68 of the mold 70. During the die casting process the thixotropic metal bolt is initially inserted into the hollow cylindrical part of the casting chamber 10 transported, at least after the impact of the metal bolt on the oxide wiper-side front 46 of the mold 70 Thixotropic metal stud or thixo blank loses its original shape and for example the entire casting chamber cavity in the area of the mold-side casting chamber opening 13 11 fills out.

Die in Figur 1 dargestellte Gussform 70 besteht aus einer festen Formhälfte 50 und einer beweglichen Formhälfte 60, wobei jede Formhälfte 50, 60 eine Gussform-Ausnehmung 54, 66 aufweist, und die Gussform-Ausnehmungen 54, 66 der beiden Formhälften 50, 60 zusammen den Formhohlraum 68 der Gussform 70 bilden. Die zum Einführen der thixotropen Metalllegierung in den Formhohlraum 68 der Gussform 70 bedingte Eingussöffnung 52 weist zweckmässigerweise einen bezüglich der Formfüllung optimierten Querschnitt auf, der gegenüber dem Querschnitt der formseitigen Giesskammeröffnung 13 kleiner ausgebildet ist.The mold 70 shown in Figure 1 consists of a fixed mold half 50 and a movable Mold half 60, each mold half 50, 60 having a mold recess 54, 66 has, and the mold recesses 54, 66 of the two mold halves 50, 60 together form the mold cavity 68 of the mold 70. The one for introducing the thixotropic metal alloy in the mold cavity 68 of the mold 70 conditional opening 52 points expediently has a cross section which is optimized with respect to the mold filling and which is opposite the cross section of the mold-side casting chamber opening 13 is made smaller.

Die in Figur 1 dargestellte oxidabstreiferseitige Frontseite 46 der Gussform 70 weist aus strömungsmechanischen Gründen einen sich konisch nach Innen verjüngenden Teil 56 der Eingussöffnung 52 auf, d.h. die durch die feste Formhälfte 50 der Gussform 70 führende Eingussöffnung 52 weist am oxidabstreiferseitigen Teil 56 der Eingussöffnung 52 einen sich stark vergrössernden Öffnungswinkel, d.h. einen nur leicht von einem rechten Winkel abweichenden Öffnungswinkel, auf.The oxide stripper-side front side 46 of the mold 70 shown in FIG. 1 has fluid-mechanical reasons a conically tapering part 56 of the Gate 52 open, i.e. the leading through the fixed mold half 50 of the mold 70 The pouring opening 52 has a part on the oxide wiper-side part 56 of the pouring opening 52 greatly increasing opening angle, i.e. one that deviates only slightly from a right angle Opening angle, on.

Am frontseitigen Ende der Eingussöffnung 52, d.h. dort wo die im wesentlichen parallel zur konzentrischen Mittelachse m der Eingussöffnung 52 verlaufende thixotrope Metallegierung frontal gegen die Wandung des Formhohlraumes 66 der beweglichen Formhälfte 60 prallt, ist zudem eine frontseitige Ausnehmung 64 dargestellt, welche den der Gussform 70 zugewandten, frontseitigen Teil der Oxidhaut des Thixo-Rohlings aufnehmen kann.At the front end of the gate 52, i.e. where the essentially parallel to concentric central axis m of the pouring opening 52 extending thixotropic metal alloy collides head-on with the wall of the mold cavity 66 of the movable mold half 60 in addition, a front-side recess 64 is shown, which faces the mold 70 front part of the oxide skin of the thixo blank.

Der Oxidabstreifer 30 stellt ein ringförmiger Körper dar, der im Innern eine konzentrische, ringförmige, beispielsweise torusförmige, Ausnehmung, den sogenannten Oxidsammelring 40 aufweist. Der innere Teil des Oxidabstreifers 30, d.h. der durch die Innenfläche 36 und die beiden Stirnflächen 37, 38 dieses Körpers begrenzte Innenraum, d.h. die Durchgangsöffnung 31 des Oxidabstreifers 30, weist senkrecht zu den Stirnflächen 37, 38 eine konzentrische Mittelachse -- die konzentrische Mittelachse m des Oxidabstreifers 30 -- auf, die mit der konzentrischen Längsachse des Giesskammerhohlraumes 11 und mit der konzentrischen Mittelachse der Eingussöffnung 52 zusammenfällt. Der Querschnitt der Durchgangsöffnung 31 senkrecht zur konzentrische Mittelachse m des Oxidabstreifers 30, der sogenannte Durchgangsquerschnitt, entspricht dem Querschnitt der formseitigen Giesskammeröffnung 13, d.h. der der Gussform zugewandten Öffnung der zylinderförmigen Giesskammer 10.The oxide scraper 30 represents an annular body which has a concentric, annular, for example toroidal, recess, the so-called oxide collecting ring 40 having. The inner part of the oxide scraper 30, i.e. the through the inner surface 36 and the two end faces 37, 38 of this body limited interior space, i.e. the through opening 31 of the oxide scraper 30, has a concentric central axis perpendicular to the end faces 37, 38 - The concentric central axis m of the oxide wiper 30 - on that with the concentric Longitudinal axis of the casting chamber cavity 11 and with the concentric central axis the gate 52 coincides. The cross section of the through opening 31 is perpendicular to the concentric central axis m of the oxide wiper 30, the so-called passage cross section, corresponds to the cross section of the mold-side casting chamber opening 13, i.e. the the Opening of the cylindrical casting chamber 10 facing the mold.

Die giesskammerseitige Stirnfläche 38 des Oxidabstreifers 30 befindet sich direkt an der formseitigen Giesskammeröffnung 13. Die formseitige Stirnfläche 37 des Oxidabstreifers befindet sich direkt am äusseren Rand der in das Innere der Gussform 70 führenden Eingussöffnung 52 bzw. an dessen konischer Eingussöffnung 56, d.h. der formseitige Abschluss 37 des Oxidabstreifers 30 liegt direkt an der oxidabstreiferseitigen Frontseite 46 der Gussform bzw. an der festen Formhälfte 50 an.The end face 38 of the oxide wiper 30 on the casting chamber is located directly on the Mold-side casting chamber opening 13. The mold-side end face 37 of the oxide wiper is located directly on the outer edge of the gate opening leading into the interior of the mold 70 52 or at its conical pouring opening 56, i.e. the form end 37 of the oxide wiper 30 lies directly on the oxide wiper-side front 46 of the casting mold or on the fixed mold half 50.

Die Oxidabstreiferöffnung 42 stellt eine ringförmige Ausnehmung der Innenfläche 36 des Oxidabstreifers 30 dar. Sie wird durch eine formseitige Ausnehmung am Oxidabstreifer 30 gebildet, d.h. sie befindet sich an der formseitigen Stirnfläche 37 oder auf der der Giesskammer 10 abgewandten Seite des Oxidabstreifers 30. Dadurch entsteht zwischen dem formseitigen Ende der Innenfläche 36 und der oxidabstreiferseitigen Frontseite 46 der Gussform 70 ein zylindermantelförmiger Abstand, so dass der durch diese Öffnung zwischen der Durchgangsöffnung 31 des Oxidabstreifers 30 und dem Oxidsammelring 40 geschaffene Raum, d.h. die Oxidabstreiferöffnung 42, hohlzylinderförmig ist. Die durch einen Längsschnitt durch die konzentrische Mittelachse m des Oxidabstreifers 30 aus dem Hohlzylinders geschnittene Fläche stellt dabei den Öffnungsquerschnitt der Oxidabstreiferöffnung 42 dar. Die in Figur 1 gezeigte Durchgangsöffnung 31 des Oxidabstreifers 30 erweitert sich konisch gegen die formseitige Stirnfläche 37 des Oxidabstreifers 30 hin, wobei eine konischen Erweiterung 34 geschaffen wird. Im unteren Teil der in Fig. 1 dargestellten festen Formhälfte 50 ist an der oxidabstreiferseitigen Frontseite 46 zudem eine Aussparung 44 eingezeichnet, die den Öffnungsquerschnitt an der entsprechenden Stelle der Oxidabstreiferöffnung 42 vergrössert.The oxide wiper opening 42 provides an annular recess in the inner surface 36 of the Oxide scraper 30. It is through a recess on the form of the oxide scraper 30 formed, i.e. it is located on the mold-side end face 37 or on that of the casting chamber 10 facing away from the oxide scraper 30. This creates between the mold side End of the inner surface 36 and the oxide wiper-side front side 46 of the mold 70 a cylinder jacket-shaped distance, so that through this opening between the through opening 31 of the oxide scraper 30 and the oxide collecting ring 40, i.e. the oxide wiper opening 42 is hollow cylindrical. The through a longitudinal section through the concentric central axis m of the oxide scraper 30 cut from the hollow cylinder The area represents the opening cross section of the oxide wiper opening 42 shown through opening 31 of the oxide wiper 30 widens conically against the Form-side end face 37 of the oxide scraper 30, with a conical extension 34 is created. In the lower part of the fixed mold half 50 shown in Fig. 1 is on the oxide scraper-side front 46 also a recess 44 drawn, the opening cross-section enlarged at the corresponding point of the oxide wiper opening 42.

Zur Aufnahme der axial, d.h. in Fliessrichtung der thixotropen Metallegierung in Richtung der Gussform 70 wirkenden Kräfte befindet sich zwischen der Giesskammer 10 und der Gussform 70 ein Schild 20 mit einer Schildöffnung 24. Der Oxidabstreifer 30 befindet sich in der Schildöffnung 24, wobei die Länge des ringförmigen Oxidabstreifers 30 der Dicke des Schildes 20, d.h. der Länge der Schildöffnung 24 entspricht. Da während des Thixoformprozesses üblicherweise auf alle die thixotrope Legierung führenden Teile 12, 30, 70 der Druckgiessmaschine hohe Kräfte in Fliessrichtung der thixotropen Metallegierung auftreten und der Oxidabstreifer 30 an seiner formseitigen Stirnfläche 37, bedingt durch die Oxidabstreiferöffnung 42 und den Oxidsammelring 40, eine dünnere Wandstärke aufweist als an seiner giesskammerseitigen Stirnfläche 38, weist der Oxidabstreifer 30 eine an der giesskammerseitigen Stinfläche 38 angeformte Anschlagrippe 32 auf, die derart beschaffen ist, dass sie in eine nutförmige Ausnehmung 22 des Schildes 20 greift und somit einen Teil der parallel zur konzentrischen Mittelachse m des Oxidabstreifers 30 in Richtung Gussform 70 wirkenden Kräfte aufnimmt. Die nutförmige Ausnehmung 22 sowie die angeformte Anschlagrippe 32 sind radialsymmetrisch ausgebildet, d.h. ihr Querschnitt senkrecht zur konzentrischen Mittelachse m des Oxidabstreifers 30 ist kreisringförmig. To accommodate the axial, i.e. in the direction of flow of the thixotropic metal alloy The forces acting on the mold 70 are between the casting chamber 10 and the Mold 70 a shield 20 with a shield opening 24. The oxide wiper 30 is located in the shield opening 24, the length of the annular oxide scraper 30 the thickness of the Shield 20, i.e. corresponds to the length of the shield opening 24. Because during the thixoforming process usually on all parts 12, 30, 70 of the thixotropic alloy Die casting machine high forces occur in the flow direction of the thixotropic metal alloy and the oxide wiper 30 on its mold-side end face 37, due to the oxide wiper opening 42 and the oxide collecting ring 40, has a thinner wall thickness than at of its end surface 38 on the casting chamber side, the oxide scraper 30 has one on the casting chamber side Stinfläche 38 molded stop rib 32, which is such that it engages in a groove-shaped recess 22 of the shield 20 and thus part of the parallel to the concentric central axis m of the oxide scraper 30 acting in the direction of the mold 70 Absorbs forces. The groove-shaped recess 22 and the integrally formed stop rib 32 are radially symmetrical, i.e. their cross section perpendicular to the concentric central axis m of the oxide scraper 30 is annular.

Um die Übertragung von axial wirkenden Kräften von der Giesskammer 10 auf den Oxidabstreifer 30 zu reduzieren, ist am Schild 20 eine Giesskammerwandhalterung 16 angeformt oder festgelegt. In einem Abstand von der formseitigen Giesskammeröffnung 13, der der Länge der Giesskammerwandhalterung 16 entspricht, ist am äusseren Umfang der Giesskammer 10 eine als Giesskammerführung 14 ausgebildete Rippe angeformt oder festgelegt. Die Giesskammerwandhalterung 16 und die Giesskammerführung 14 sind dabei ringförmig ausgebildet, d.h. ihr Querschnitt senkrecht zur konzentrischen Mittelachse m des Oxidabstreifers 30 ist kreisringförmig. Der Innendurchmesser der ringförmigen Giesskammerwandhalterung 16 entspricht im wesentlichen dem Aussendurchmesser der Giesskammerwandung 12, und der Aussendurchmesser der Giesskammerführung 14 ist grösser als der Innendurchmesser der Giesskammerwandhalterung 16.In order to transmit axially acting forces from the casting chamber 10 to the oxide wiper 30 to reduce, a casting chamber wall bracket 16 is formed on the shield 20 or fixed. At a distance from the mold-side casting chamber opening 13, the The length of the casting chamber wall bracket 16 corresponds to the outer circumference of the casting chamber 10 a rib designed as a casting chamber guide 14 is formed or fixed. The casting chamber wall bracket 16 and the casting chamber guide 14 are annular trained, i.e. their cross section perpendicular to the concentric central axis m of the oxide wiper 30 is circular. The inside diameter of the annular casting chamber wall bracket 16 corresponds essentially to the outer diameter of the casting chamber wall 12, and the outer diameter of the casting chamber guide 14 is larger than the inner diameter the casting chamber wall bracket 16.

Figur 2a zeigt eine Ansicht eines vertikal durch die konzentrische Mittelachse m eines erfindungsgemässen Oxidabstreifers 30 verlaufenden Längsschnittes, wobei der Oxidabstreifer 30 einen zur konzentrischen Mittelachse m axialsymmetrischen Oxidsammelring 40 aufweist. Der bezüglich einer horizontalen Ebene durch die konzentrische Mittelachse m des Oxidabstreifers 30 untere Teil der Oxidabstreiferöffnung 42 weist, zumindest in einem Teilbereich davon, d.h. in einem Segment der hohlzylinderförmigen Oxidabstreiferöffnung 42, einen grösseren Öffnungsquerschnitt auf als im oberen Teil. Dabei kann bis auf dieses Segment der hohlzylinderförmigen Oxidabstreiferöffnung 42 der Öffnungsquerschnitt konstant sein oder sich kontinuierlich oder stufenweise gegen unten vergrössern. Der Öffnungsquerschnitt im unten liegenden Segment der hohlzylinderförmigen Oxidabstreiferöffnung 42 mit grösserem Öffnungsquerschnitt kann ebenfalls konstant sein oder sich kontinuierlich oder stufenförmig von oben nach unten vergrössern. Dabei betrifft das Segment der hohlzylinderförmigen Oxidabstreiferöffnung 42 mit grösserem Öffnungsquerschnitt im wesentlichen den Bereich der Oxidabstreiferöffnung 42, bei dem der aus dem Auflageflächen nahen Bereich stammende Teil der Oxidhaut und der thixotropen Metallegierung durchfliesst.Figure 2a shows a view vertically through the concentric central axis m of an inventive Oxide scraper 30 extending longitudinal section, the oxide scraper 30th has an oxide collecting ring 40 which is axially symmetrical with respect to the concentric central axis m. The with respect to a horizontal plane through the concentric central axis m of the oxide wiper 30 lower part of the oxide wiper opening 42 has, at least in a partial area of that, i.e. in a segment of the hollow cylindrical oxide wiper opening 42, one larger opening cross-section than in the upper part. Up to this segment the hollow cylindrical oxide wiper opening 42, the opening cross section may be constant or increase continuously or gradually towards the bottom. The opening cross section in underlying segment of the hollow cylindrical oxide wiper opening 42 with a larger one Opening cross-section can also be constant or continuous or step-like enlarge from top to bottom. The segment relates to the hollow cylindrical oxide wiper opening 42 with a larger opening cross section essentially the area of Oxide scraper opening 42, in which the area coming from the contact surface Part of the oxide skin and the thixotropic metal alloy flows through.

Die Durchgangsöffnung 31 erweitert sich unter Bildung einer konischen Erweiterung 34 gegen die formseitige Stirnfläche 37 des Oxidabstreifers 30 hin und erlaubt dadurch ein besseres Einleiten der Oxidhaut und der Oxidhaut nahen thixotropen Metallegierung in den Oxidsammelring.The passage opening 31 widens to form a conical extension 34 against the mold-side end face 37 of the oxide scraper 30 and thereby allows a better one Introduction of the oxide skin and the oxide skin near thixotropic metal alloy in the Oxide collection ring.

Der in Figur 2a gezeigte Oxidsammelring 40 ist bezüglich der konzentrischen Mittelachse m des Oxidabstreifers 30 axialsymmetrisch und eignet sich für das Abstreifen einer über den ganzen Umfang der thixotropen Metallegierung im wesentlichen konstant dicken Oxidhaut. Der in Figur 2a dargestellte Querschnitt des Oxidsammelringes zeigt besonders gute Eigenschaften bezüglich dem Einleiten der Oxidhaut und der Oxidhaut nahen Bereiche der thixotropen Metallegierung.The oxide collecting ring 40 shown in FIG. 2a is m with respect to the concentric central axis of the oxide scraper 30 axially symmetrical and is suitable for stripping one over the entire scope of the thixotropic metal alloy essentially constant thick oxide skin. The cross section of the oxide collecting ring shown in FIG. 2a shows particularly good properties with regard to the introduction of the oxide skin and regions close to the oxide skin thixotropic metal alloy.

Figur 2b zeigt eine Ansicht eines vertikal durch die konzentrische Mittelachse m eines erfindungsgemässen Oxidabstreifers 30 verlaufenden Längsschnittes, wobei der Oxidabstreifer 30 einen zur konzentrischen Mittelachse m asymmetrischen Oxidsammelring 40 aufweist. Der bezüglich einer horizontalen Ebene durch die konzentrische Mittelachse m des Oxidabstreifers 30 untere Teil des Oxidsammelringes 40 weist, zumindest in einem Teilbereich davon, einen grösseren Querschnitt auf als im oberen Teil, d.h. der Oxidsammelring 40 zeigt bezüglich der konzentrischen Mittelachse m des Oxidabstreifers 30 eine Asymmetrie. Ein derart ausgebildeter Oxidsammelring 40 mit einem im unteren Teil vergrössertem Fassungsvermögen eignet sich insbesondere zum Mitabstreifen der aus dem Auflageflächen nahen Bereich stammenden, der Oxidhaut nahen, thixotropen Metallegierung mit gegenüber dem Inneren der thixotropen Metallegierung höherer Viskosität.Figure 2b shows a view of a vertical through the concentric central axis m of an inventive Oxide scraper 30 extending longitudinal section, the oxide scraper 30th has an oxide collecting ring 40 which is asymmetrical with respect to the concentric central axis m. Of the with respect to a horizontal plane through the concentric central axis m of the oxide wiper 30 lower part of the oxide collecting ring 40 has, at least in a partial area thereof, a larger cross-section than in the upper part, i.e. the oxide collection ring 40 shows with respect the concentric central axis m of the oxide wiper 30 has an asymmetry. Such a trained oxide collection ring 40 with an enlarged capacity in the lower part is particularly suitable for co-wiping the area close to the contact surface originating, close to the oxide skin, thixotropic metal alloy with respect to the interior the thixotropic metal alloy with higher viscosity.

Der in Figur 2b dargestellte Längsschnitt durch den Oxidabstreifer 30 zeigt wiederum einen zum besonders guten Einleiten des abzustreifenden Materials geeigneten Querschnitt des Oxidsammelringes 40. Die Oxidabstreiferöffnung 42 hat die selbe Gestalt wie diejenige des in Figur 2a dargestellten Oxidabstreifers 30.The longitudinal section through the oxide wiper 30 shown in FIG. 2b again shows one suitable for the particularly good introduction of the material to be stripped Oxide collector ring 40. The oxide wiper opening 42 has the same shape as that of the in Figure 2a shown oxide scraper 30th

Figur 3 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch die konzentrische Mittelachse m eines an der festen Formhälfte 50 einer Gussform 70 anliegenden Oxidabstreifers 30 sowie einen rechtwinklig zur konzentrischen Mittelachse m liegenden Querschnitt (Schnitt entlang A-A) durch die oxidabstreiferseitige Frontseite 46 der Gussform 70. Die Aussparung 44 befindet sich vorzugsweise im bezüglich der horizontalen Ebene durch die konzentrische Mittelachse des Oxidabstreifers unteren Teil der Oxidabstreiferöffnung 42 und ist derart angeordnet, dass der Öffnungsquerschnitt in diesem unteren Teilbereich der Oxidabstreiferöffnung 42, d.h. einem Segment der hohlzylinderförmigen Oxidabstreiferöffnung 42, vergrössert wird. Die Aussparung 44 an der oxidabstreiferseitigen Frontseite 46 der Gussform 70 ist zusätzlich zu einer Oxidabstreiferöffnung 42 mit einem bereits bezüglich der konzentrischen Mittelachse m des Oxidabstreifers 30 asymmetrische Öffnungsquerschnitt angebracht und vergrössert damit den Öffnungsquerschnitt in diesem Teilbereich der Oxidabstreiferöffnung 42, bzw. dient zur besseren Einleitung der Oxidhaut in den entsprechenden Teilbereich des Oxidsammelringes 40.Figure 3 shows a vertical longitudinal section through the concentric central axis m one the fixed mold half 50 of a mold 70 adjacent oxide wiper 30 and one cross section perpendicular to the concentric central axis m (section along A-A) through the oxide wiper-side front 46 of the mold 70. The recess 44 is located preferably in the horizontal plane through the concentric central axis of the oxide scraper lower part of the oxide scraper opening 42 and is arranged such that the opening cross section in this lower part of the oxide wiper opening 42, i.e. a segment of the hollow cylindrical oxide scraper opening 42 is enlarged. The Recess 44 on the oxide wiper-side front 46 of the mold 70 is in addition to an oxide wiper opening 42 with a m already with respect to the concentric central axis of the oxide scraper 30 attached asymmetrical opening cross section and thus enlarged the opening cross section in this partial area of the oxide wiper opening 42 or serves for better introduction of the oxide skin into the corresponding part of the oxide collection ring 40.

Die im Schnitt A-A dargestellte Draufsicht auf die oxidabstreiferseitige Frontseite 46 der Gussform 70 bzw. der festen Formhälfte 50 zeigt insbesondere eine bevorzugte Ausgestaltung der Aussparung 44 sowie deren Lage bezüglich der Oxidabstreiferöffnung 42 und der Eingussöffnung 52. Die in Figur 3 entlang dem Schnitt A-A dargestellte Aussparung 44 betrifft ein Segment der Oxidabstreiferöffnung 42, welches einen Zentriwinkel von ca. 65°einschliesst.The plan view shown in section A-A on the oxide wiper-side front side 46 of FIG The casting mold 70 or the fixed mold half 50 in particular shows a preferred embodiment the recess 44 and their position with respect to the oxide wiper opening 42 and Inlet opening 52. The recess 44 shown in FIG. 3 along the section A-A relates a segment of the oxide wiper opening 42, which has a central angle of approx. 65 ° includes.

Figur 4 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch die konzentrische Mittelachse m eines an der festen Formhälfte 50 einer Gussform 70 anliegenden Oxidabstreifers 30, dessen Oxidsammelring 40 drei Oxidsammelring-Kammern 40a, 40b, 40c und drei diesen zugeordneten Oxidabstreiferöffnungen 42a, 42b, 42c aufweist, wobei die Oxidsammelring-Kammern 40a, 40b, 40c bezüglich ihrem Fassungsvermögen und die Oxidabstreiferöffnungen 42a, 42b, 42c bezüglich ihrem Öffnungsquerschnitt derart ausgestaltet sind, dass sie bezüglich dem jeweiligen, während dem Thixoformprozess in der thixotropen Legierung sich einstellenden Druck p ein optimales, d.h. ein kontinuierliches und gleichmässig über den ganzen Umfang des thixotropen Legierungsbreis stattfindendes Abstreifen der Oxidhaut und des Oxidhaut nahen Bereiches der thixotropen Metallegierung erlauben.FIG. 4 shows a vertical longitudinal section through the concentric central axis m one the fixed mold half 50 of a mold 70 adjacent oxide scraper 30, the oxide collecting ring 40 three oxide collection ring chambers 40a, 40b, 40c and three associated therewith Has oxide scraper openings 42a, 42b, 42c, the oxide collection ring chambers 40a, 40b, 40c in terms of their capacity and the oxide wiper openings 42a, 42b, 42c are designed with respect to their opening cross-section such that they pressure which arises in the thixotropic alloy during the thixoforming process p an optimal, i.e. a continuous and even over the entire scope of the stripping of the oxide skin and the oxide skin near thixotropic alloy pulp Allow range of thixotropic metal alloy.

Die Oxidsammelring-Kammern 40a, 40b, 40c sind untereinander durch je eine Oxidabstreiferöffnung 42a, 42b, 42c verbunden, d.h. eine Oxidabstreiferöffnung 42a zum Verbinden der Durchgangsöffnung 31 des Oxidabstreifers 30 mit der Oxidsammelring-Kammer 40 a, eine Oxidabstreiferöffnung 42b zum Verbinden der Oxidsammelring-Kammer 40a mit der Oxidsammelring-Kammer 40b und eine Oxidabstreiferöffnung 42c zum Verbinden der Oxidsammelring-Kammer 40b mit der Oxidsammelring-Kammer 40c. Die Oxidabstreiferöffnungen 42a, 42b und 42c sind dabei derart gewählt, dass sie ein kontinuierliches Entfernen des abzustreifenden Materials während der drei Phasen des Thixoformprozesses erlauben. Folglich zeigen die ringförmigen Oxidabstreiferöffnungen 42a, 42b, 42c von Innen nach Aussen einen kleiner werdenden mittleren Öffnungsquerschnitt, d.h. der mittlere Öffnungsquerschnitt der Oxidabstreiferöffnung 42a ist grösser als der mittlere Öffnungsquerschnitt der Oxidabstreiferöffnung 42b und der mittlere Öffnungsquerschnitt der Oxidabstreiferöffnung 42b ist grösser als der mittlere Öffnungsquerschnitt der Oxidabstreiferöffnung 42c. Unter mittlerem Öffnungsquerschnitt wird hierbei der über die ringförmige Oxidabstreiferöffnung gemittelte Öffnungsquerschnitt verstanden.The oxide collecting ring chambers 40a, 40b, 40c are one below the other through an oxide wiper opening 42a, 42b, 42c connected, i.e. an oxide wiper opening 42a for connecting the Through opening 31 of the oxide scraper 30 with the oxide collection ring chamber 40 a, one Oxide scraper opening 42b for connecting the oxide collection ring chamber 40a to the oxide collection ring chamber 40b and an oxide wiper opening 42c for connecting the oxide collection ring chamber 40b with the oxide collection ring chamber 40c. The oxide wiper openings 42a, 42b and 42c are selected in such a way that they continuously remove what is to be stripped Allow materials during the three phases of the thixoforming process. Hence the annular oxide wiper openings 42a, 42b, 42c show one from the inside to the outside decreasing mean opening cross-section, i.e. the average opening cross section of the Oxide wiper opening 42a is larger than the average opening cross section of the oxide wiper opening 42b and the average opening cross section of the oxide wiper opening 42b is larger than the average opening cross section of the oxide wiper opening 42c. With a medium opening cross-section is the opening cross section averaged over the ring-shaped oxide wiper opening Understood.

Figur 5 zeigt schematisch ein Diagramm des sich während dem Thixoformprozess in der thixotropen Metallegierung beispielhaft einstellenden Druckes p in Funktion der Zeit t. In einer ersten Phase des Thixoformprozesses bis zur Prozesszeit t1, d.h. während dem Durchtritt des thixotropen Legierungsbreis durch die Eingussöffnung und während der Füllung der an die Eingussöffnung 52 angrenzenden grossvolumigen Bereiche des Formhohlraumes 68, baut sich im Legierungsbrei nur ein geringer Druck p1 auf, so dass -- um den Durchtritt des abzustreifenden Materials durch die Oxidaberstreiferöffnung 42a zu ermöglichen - - letztere einen grossen Öffnungsquerschnitt aufweisen muss. In einer zweiten Phase des Thixoformprozesses im Zeitintervall zwischen der Prozesszeit t1 und t2, d.h. während der Formfüllung der kleinvolumigen Bereiche des Formhohlraumes 68, bzw. in den Formhohlraum-Bereichen mit kleinem Querschnitt, insbesondere in den Randbereichen des Formhohlraumes 68, steigt der Druck p2 im thixotropen Legierungsbrei meist oft schlagartig an, bzw. muss die Druckbeaufschlagung des Thixo-Bolzens entsprechend erhöht werden. Entsprechend dem höheren Druck muss zur Erreichung eines kontinuierlichen und gleichmässigen Abstreifverhalten der Öffnungsquerschnitt der Oxidabstreiferöffnung 42b gegenüber 42a kleiner gewählt sein. In einer dritten Phase des Thixoformprozesses im Zeitintervall zwischen der Prozesszeit t2 und t3 wird die Druckbeaufschlagung des Thixo-Bolzens weiter auf einen Druck p3 erhöht, um beispielsweise Bereiche des Formhohlraumes 68 mit sehr kleinem Querschnitt zu füllen, was für die dritte Phase einen gegenüber dem Öffnungsquerschnitt für die zweite Phase weiter verkleinerten Öffnungsquerschnitt der Oxidabstreiferöffnung 42c bedingt. Danach wird die Druckbeaufschlagung üblicherweise weiter erhöht, um die Bildung von beispielsweise Mikrolunkern oder Poren während der Erstarrungsphase des Formteiles zu verhindern. Während der dritten Phase des Thixoformprozesses fliesst aber kein weiteres, das Formteil bildende, thixotropes Material in den Formhohlraum 68, so dass während dieser Phase die Oxidhaut bzw. der Oxidhaut nahe Bereich der thixotropen Legierung nicht mehr abgestreift werden muss.FIG. 5 schematically shows a diagram of the pressure p which arises during the thixoforming process in the thixotropic metal alloy as a function of time t. In a first phase of the thixoforming process up to process time t 1 , that is to say during the passage of the thixotropic alloy slurry through the pouring opening and during the filling of the large-volume regions of the mold cavity 68 adjacent to the pouring opening 52, only a slight pressure p 1 builds up in the alloy slurry, so that - in order to allow the material to be stripped to pass through the oxide wiper opening 42a - the latter must have a large opening cross section. In a second phase of the thixoforming process in the time interval between the process times t 1 and t 2 , ie during the mold filling of the small-volume regions of the mold cavity 68, or in the mold cavity regions with a small cross-section, in particular in the edge regions of the mold cavity 68, the pressure increases p 2 in the thixotropic alloy pulp usually abruptly, or the pressurization of the thixo bolt must be increased accordingly. Corresponding to the higher pressure, in order to achieve a continuous and uniform wiping behavior, the opening cross section of the oxide wiping opening 42b must be smaller than 42a. In a third phase of the thixoforming process in the time interval between the process times t 2 and t 3 , the pressurization of the thixo bolt is increased further to a pressure p 3 , for example to fill areas of the mold cavity 68 with a very small cross section, which is a factor for the third phase compared to the opening cross section for the second phase further reduced opening cross section of the oxide wiper opening 42c. Thereafter, the pressurization is usually increased further in order to prevent the formation of, for example, microholes or pores during the solidification phase of the molded part. During the third phase of the thixoforming process, however, no further thixotropic material forming the molded part flows into the mold cavity 68, so that during this phase the oxide skin or region close to the thixotropic alloy no longer has to be stripped off.

Claims (23)

  1. Process for the production of moulded parts from thixotropic metal bolts in horizontal die-casting machines, avoiding inclusions of the oxide skin surrounding the thixotropic metal bolt in the alloy structure of the moulded part, characterised in that the oxide skin surrounding the thixotropic metal bolt is stripped completely off the thixotropic metal bolt before the thixotropic metal alloy is introduced into the mould cavity (68) of the casting mould (70) and is collected in a container (40) the simultaneous stripping of oxide-free homogeneously thixotropic metal alloy being minimised by taking account of the thermal and mechanical properties of the thixotropic metal bolt asymmetrical with respect to the longitudinal axis of the metal bolt.
  2. Process according to claim 1, characterised in that the part of the metal alloy originating from the region of the thixotropic metal bolt in the casting chamber (10) close to the bearing surfaces with the smaller liquid fraction as a result of the more intense cooling is also stripped off during the stripping of the oxide skin.
  3. Process according to claim 1, characterised in that the thixotropic metal alloy is guided through an annular body arranged between the casting chamber (10) and the casting mould (70), i.e. the oxide stripper (30), the oxide skin of the thixotropic metal bold being led fluidically through a concentric annular opening formed in the oxide stripper (30), i.e. the oxide stripper opening (42), with an opening cross section asymmetrical with respect to the concentric centre axis (m) of the oxide stripper opening (42) into an annular container, i.e. the oxide collecting ring (40).
  4. Process according to claim 3, characterised in that the opening cross section asymmetrical with respect to the concentric centre axis (m) is selected as a function of the viscosity properties of the thixotropic metal alloy asymmetrical with respect to this concentric centre axis (m) in such a manner that a layer of the oxide skin and of the region of the thixotropic metal alloy close to the oxide skin of radially uniform thickness is stripped off.
  5. Process according to claim 3, characterised in that the part of the thixotropic metal alloy originating from the region of the metal bolt in the casting chamber (10) close to the bearing surfaces with a higher viscosity than the remainder of the thixotropic alloying slurry is also stripped off together with the oxide skin.
  6. Process according to claim 1, characterised in that the oxide skin is stripped off continuously for the entire duration of the thixoforming process so that the quantity of material stripped off per unit of time is proportional to the rate of advance of the thixotropic metal bolt.
  7. Horizontal die-casting machine for the production of moulded parts from thixotropic metal bolts, avoiding inclusions of the oxide skin surrounding the thixotropic metal bolt in the alloy structure of the moulded part, the horizontal die-casting machine comprising a horizontal casting chamber (10) with a cylindrical casting chamber cavity (11) for receiving a thixotropic metal bolt, a shield (20) with a shield opening (24) and a casting mould (70) with a filling hole (52) and a mould cavity (68), characterised in that an oxide stripper (30) is arranged between the casting chamber (10) and the casting mould (70), the oxide stripper (30) being an annular body with a horizontal concentric centre axis (m) and an outer surface and an inner surface (36) and the cross section through the inner surface (36) of the oxide stripper (30) perpendicular to the concentric centre axis (m) defining the through cross section of the oxide stripper (30), the oxide stripper (30) comprising an annular recess, i.e. the oxide collecting ring (40), which is connected via a concentric annular oxide stripper opening (42) to the through opening (31) of the oxide stripper (30) defined by the inner surface (36) and the end face (38) of the oxide stripper (30) at the casting chamber side and the end face (37) of the oxide stripper (30) at the mould side, the oxide stripper opening (42) having an opening cross section asymmetrical with respect to the concentric centre axis (m) of the oxide stripper (30).
  8. Die-casting machine according to claim 7, characterised in that the concentric centre axis (m) of the oxide stripper (30) coincides with the concentric centre axis of the filling hole (52) of the casting mould (70) and the concentric longitudinal axis of the casting chamber cavity (11).
  9. Die-casting machine according to claim 7, characterised in that the cross section of the though opening (31) corresponds to the cross section of the casting chamber opening (13) at the mould side.
  10. Die-casting machine according to claim 7, characterised in that the annular oxide stripper opening (42) is formed by a recess on the oxide stripper (30) at the mould side.
  11. Die-casting machine according to claim 7, characterised in that the lower part of the oxide stripper opening (42) with respect to a horizontal plane through the concentric centre axis (m) of the oxide stripper (30) has a larger opening cross section than in the upper part, at least in a partial region thereof.
  12. Die-casting machine according to claim 7, characterised in that, in a longitudinal section of the oxide stripper (30) extending vertically through the concentric centre axis (m), the upper part of the oxide stripper opening (42) with respect to a horizontal plane through the concentric centre axis (m) displays a distance of 0.5 to 4 mm between the mould end of the inner surface (36) of the oxide stripper (30) and the end face (37) of the oxide stripper (30) at the mould side.
  13. Die-casting machine according to claim 7, characterised in that, in a longitudinal section of the oxide stripper (30) extending vertically through the concentric centre axis (m), the lower part of the oxide stripper opening (42) with respect to a horizontal plane through the concentric centre axis (m) displays a distance of 1 to 10 mm between the mould end of the inner surface (36) of the oxide stripper (30) and the end face (37) of the oxide stripper (30) at the mould side.
  14. Die-casting machine according to claim 10, characterised in that, in the case of an oxide stripper opening (42) situated on the end face (37) of the oxide stripper (30) at the mould side, a recess, i.e. the hollow (44), is provided on the front side (46) of the casting mould (70) at the oxide stripper side, the recess (44) being arranged in such a manner that the opening cross section is increased in the lower part of the oxide stripper opening (42) with respect to a horizontal plane through the concentric centre axis (m) of the oxide stripper (30), or a partial region thereof
  15. Die-casting machine according to claim 14, characterised in that the hollow (44) is cylindrical, barrel-shaped or in the shape of a truncated pyramid.
  16. Die-casting machine according to claim 14, characterised in that the hollow (44) has a maximum height of 10 to 40 mm and a maximum width of 20 to 80 mm in the vertical plane through the concentric centre axis (m) of the oxide stripper (30) and a maximum depth of 2 to 20 mm in the direction of the concentric centre axis (m).
  17. Die-casting machine according to claim 7, characterised in that the capacity of the oxide collecting ring (40) is between 1 and 10 % by volume of the thixotropic metal bolt.
  18. Die-casting machine according to claim 7, characterised in that the oxide collecting ring (40) consists of a plurality of annular cavities, i.e. the oxide collecting ring chambers (40a, 40b, 40c), with a common concentric centre axis (m) which corresponds to the concentric centre axis (m) of the oxide stripper (30), and the oxide collecting ring chambers (40a, 40b, 40c) are connected to one another and to respective annular oxide stripper openings (42a, 42b, 42c).
  19. Die-casting machine according to claim 18, characterised in that the shape of the oxide collecting ring chambers (40a, 40b, 40c) and of the oxide stripper openings (42a, 42b, 42c) associated with the individual oxide collecting ring chambers (40a, 40b, 40c) is such that they allow for optimum stripping of the oxide skin and the region of the thixotropic metal alloy close to the oxide skin with respect to the respective pressure (p) produced in the thixotropic alloy during the thixoforming process.
  20. Die-casting machine according to claim 19, characterised in that the oxide collecting ring (40) comprises 1 to 5 oxide collecting ring chambers (40a, 40b, 40c) and 1 to 5 annular oxide stripper openings (42a, 42b, 42c) connecting the latter.
  21. Die-casting machine according to claim 7, characterised in that the lower part of the oxide collecting ring (40) with respect to a horizontal plane through the concentric centre axis (m) of the oxide stripper (30) has a larger cross section than in the upper part, at least in a partial region thereof
  22. Die-casting machine according to claim 21, characterised in that a longitudinal section extending vertically through the concentric centre axis (m) of the oxide stripper (30) has a longitudinal sectional surface of the oxide collecting ring (40) one to three times larger in the lower half of the oxide stripper (30) with respect to a horizontal plane through the concentric centre axis (m) than in the upper half of the oxide stripper (30).
  23. Die-casting machine according to claim 21, characterised in that a longitudinal section extending vertically through the concentric centre axis (m) of the oxide stripper (30) has a longitudinal sectional surface of the oxide collecting ring (40) 1.1 to 1.8 times larger in the lower half of the oxide stripper (30) with respect to a horizontal plane through the concentric centre axis (m) than in the upper half of the oxide stripper (30).
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