EP1004374A1 - Druckgiessverfahren zur Herstellung von Gussstücken aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften - Google Patents

Druckgiessverfahren zur Herstellung von Gussstücken aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften Download PDF

Info

Publication number
EP1004374A1
EP1004374A1 EP98122335A EP98122335A EP1004374A1 EP 1004374 A1 EP1004374 A1 EP 1004374A1 EP 98122335 A EP98122335 A EP 98122335A EP 98122335 A EP98122335 A EP 98122335A EP 1004374 A1 EP1004374 A1 EP 1004374A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casting
melt
chamber
die
die 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.)
Granted
Application number
EP98122335A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1004374B1 (de
Inventor
Eugen Dr.-Ing. Sterling
Gerhard Dr.Dipl.-Kfm. Peleschka
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.)
RITTER ALUMINIUM GIESSEREI GmbH
Original Assignee
RITTER ALUMINIUM GIESSEREI GMB
Ritter Aluminium Giesserei GmbH
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 RITTER ALUMINIUM GIESSEREI GMB, Ritter Aluminium Giesserei GmbH filed Critical RITTER ALUMINIUM GIESSEREI GMB
Priority to AT98122335T priority Critical patent/ATE213187T1/de
Priority to DE59803079T priority patent/DE59803079D1/de
Priority to EP98122335A priority patent/EP1004374B1/de
Priority to KR1019990048524A priority patent/KR20000035226A/ko
Priority to JP11332503A priority patent/JP3125878B2/ja
Priority to CN99125828A priority patent/CN1256982A/zh
Publication of EP1004374A1 publication Critical patent/EP1004374A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1004374B1 publication Critical patent/EP1004374B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/08—Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled
    • B22D17/12—Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled with vertical press motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/007—Semi-solid pressure die casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/30—Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations

Definitions

  • the invention relates to a method for manufacturing of alloy castings with thixotropic Properties with a dosage of the given Melt volume, a casting chamber with a casting piston and a die, at the primary crystals formed in the melt be granulated and the predetermined melt volume cooled, in the electromagnetic field mixed and pressed in a semi-solid state becomes.
  • One of them is said to be reducing one To achieve gas absorption of the melt.
  • the proposed solution contradicts the generally accepted theoretical and practical approaches. If the casting chamber is filled with the melt from the spoon, the incident liquid jet does not create a laminar, but rather a turbulent flow, which develops with the first external cooling and then mixing. Both the necessity of undocking the casting chamber from the die, in order to fill the casting chamber with the melt by means of the spoon, and the impossibility of carrying out the successive technological processing phases for the same melt volume are the main disadvantages of this process.
  • the above-mentioned type of filling of the casting chamber leads to a gas absorption of the melt, which is effective in the casting as a gas porosity.
  • the casting chamber is only partially divided according to the types of treatment - the suspension cannot achieve the required homogeneous state.
  • both the appearance of the solid phase and its homogeneous distribution in the melt are not under control. This is of particular importance for the process and is completely dependent on the intensity of a heat emission that takes place only through the chamber walls. After such heat exchange, the primary crystals only form in a very thin area of the melt on the walls and not in the entire volume of the melt.
  • the object of the invention is this known Developing processes in such a way that a given Melt volume up to a semi-rigid Condition is edited so it as already metallic suspension with a uniform Solid phase distribution in the casting chamber is filled and from there into the mold cavity the die can be pressed.
  • this task is performed by the Process of the type mentioned in the introduction solved that when dosing the given Melt the casting chamber to the die docked and the melt dosage by filling a processing chamber is carried out by means of a fuse line and the casting aisles with a melting tank and the casting chamber connected accordingly and with a dosing piston.
  • Advantageously is a closed in the processing chamber Melt volume processed.
  • Another advantage of the method according to the invention is that process formation of metallic Suspension already in the melt line starts.
  • the melt is on introduced a cooling powder along this route. It is achieved by heating and melting the powder it, the temperature of the melt volume too reduce and reach that temperature that is required for the further process.
  • the predetermined melt volume with the cooling powder mixed in the melt line and the resulting metallic suspension both in the processing as well as in the casting chamber touched.
  • the filling of the die takes place with the rotating metallic suspension.
  • the advantage of this technological design consists in the fact that in the developed from the beginning metallic suspension through the Rotation in the magnetic field is the general or physico-chemical and structural homogeneity and its thixotropic property until the end of the process can be ensured. That the Die casting mold with the rotating metallic Suspension is of fundamental importance, around the castings as close to the final shape as possible to get through the better mold filling.
  • the homogeneous metallic suspension formed is ejected from the processing chamber into the casting chamber by means of the metering piston.
  • This process phase is carried out by positioning the metering piston and the casting piston in the processing and casting chamber.
  • This process step and its technical implementation is one of the most important features of the method according to the invention.
  • the predetermined melting volume can be varied by changing the dosing piston position in the processing chamber.
  • a melting tank (1) is provided, which by means of a melt line (2) and one Casting aisle (3) with a processing chamber (4) is connected.
  • the processing chamber (4) is mounted in the casting chamber (5) so that a casting cycle (6) is designed between them.
  • Each of the shown chambers is with dosing (7) and casting pistons (8) provided accordingly.
  • the melting line (2) is also with a powder metering device (9) and an electromagnetic stirrer (10) equipped around processing and casting chamber is arranged in a ring.
  • the melt (11) comes out of the melt container (1) by means of a raised stopper rod (12) into the melt line (2), where it connects with the cooling powder is cooled. As shown, the powder comes through the powder metering device (9). As a result of the cooling effect of the imported Powder is the temperature of the melt in the area of liquidus temperature. It means that the melt cooled in this way after a short time Time itself "creates" primary crystals, which are due to distribute the rotation evenly throughout the volume and have globular crystalline forms. Around to achieve the mixing of these substances is already on the melt line rotating magnetic field (10) used. The rotating, processed melt flows into the processing chamber (4) with a dosing piston (7) has a starting position (P1-1).
  • the caster (6) between the processing and casting chamber is simultaneously with the casting piston (8) sealed off.
  • the casting passage (3) becomes the melt line (2) by shifting the for processing chamber (4) provided metering piston (7) in Closed position (P1-2).
  • the magnetic field (10) rotates and to the final state the homogeneous metallic suspension (13) brought. Distinguishing features of this Condition are the homogeneous distribution of exogenous and endogenous crystalline forms in the thixotropic metallic matrix, as well as the absence of gross temperature fluctuations.
  • processing chamber so around castings with a horizontal arrangement of die casting mold, as well as the Processing chamber by means of vacuum with the Fill the melt.

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Gußstücken aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften beschrieben, bei welchem ein geschlossenes Schmelzevolumen bis zum Zustand einer homogenen metallischen Suspension (13) mit granulierten Primärkristallen in einer Bearbeitungskammer (4) vorbereitet wird, die mittels einer Schmelzeleitung (2) und eines Gießganges (3) mit einem Schmelzbehälter (1) und einer Gießkammer (5) durch einen Gießgang (6) entsprechend verbunden und mit einem Dosierkolben (7) versehen ist. Um während des Dosiervorgangs keine größeren Luftmengen in die Gießkammer (5) einzubringen, ist die Druckgießform (14) während der Schmelzedosierung nicht von der Gießkammer (5) abgedockt und die metallische Suspension (13) wird in diese Kammer (5) nur durch eine entsprechende Bewegung des Dosierkolbens (7) gefördert. Um eine Suspensionshomogenität zu erhalten sowie die Eigenschaftsisotropie des Gußstückes sicherzustellen, wird die metallische Suspension (13) sowohl in der Bearbeitungs- (4) wie auch der Gießkammer (5) gerührt. Die Füllung der Form (14) erfolgt durch den Gießkolben (8), wobei die Suspension (13) - während der Füllung und des Einpressens - im elektromagnetischen Feld (10) rotiert wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gußstücken aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften mit einer Dosierung des vorgegebenen Schmelzevolumens, einer Gießkammer mit einem Gießkolben und einer Druckgießform, bei dem in der Schmelze entstehende Primärkristalle granuliert werden und das vorgegebene Schmelzevolumen abgekühlt, im elektromagnetischen Feld vermischt und in einem halberstarrten Zustand eingepreßt wird.
Die Eigenschaften eines Gußstückes sind als Ergebnis des Ablaufs des verhältnismäßig raschen Kristallisationsprozesses in der Schmelze zu sehen, der sich zwischen dem für jede Legierung unterschiedlichen aber bekannten Temperaturintervall "Liquidus-Solidus" abspielt. In diesem Temperaturintervall wird aber nicht nur das kristalline "Skelett" aufgebaut, sondern es ist auch der Verfahrensabschnitt - zusammen mit dem Temperaturintervall Überhitzungs-Liquidenstemperatur - wo beim Aufbau des kristallinen Gefüges des Gußstücks die im geschmolzenen Metall vorhandenen Defekte in das kristalline Gefüge des Gußstücks geprägt werden, die nach dem Erstarren als Gußfehler erkannt werden. In erster Linie handelt es sich dabei um Gasporositäten, Mikrolunker, Seigerungen und andere physikalisch-chemische und strukturelle Inhomogenitäten. Daher ist nach der geltenden Kristallisationstheorie eine Beeinflussung der Gußqualität in Verbindung mit der Wahl und Erhaltung der Kristallisationsbedingungen nur im Temperaturbereich Überhitzungs-Solidustemperatur möglich.
Eine Betrachtung des Herstellungsproblems von qualitativ verbesserten Gußstücken aus einem Standpunkt der Unversehrtheit des im bezeichneten Temperaturraums ablaufenden Kristallisationsprozesses zeigt sehr deutlich, daß eine beliebige Veränderung, eine Verletzung bzw. ein kurzfristiges Vorgangsanhalten zur Verschlechterung des endgültigen Ergebnisses führt. Hieraus ergibt sich apriori, daß die gewählten Kristallisationsbedingungen nur für ein geschlossenes Kristallisationsvolumen bewahrt werden können. Für Druckgießverfahren aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften ist dieser Ansatz von prinzipieller Bedeutung. Obwohl eine Formgebung des Gußstückes im Temperaturintervall "Liquidus-Solidus" durchgeführt wird, aus dem Material, das schon die rheologischen Eigenschaften besitzt, prägt sich aber ein solches Material aus und bewahrt bei der Gefügeausbildung die ganzen Prozeßbesonderheiten, die das tatsächliche Potential des Werkstoffes widerspiegeln.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist in der EP 0 733 421 A1 offenbart. Dieses Verfahren führt zur Granulation von im vorgegebenen Schmelzevolumen entstehenden Primärkristallen, einer Bearbeitung dieses Volumens und Formierung mittels Abkühlung und Rührens eines Gußgefüges mit den thixotropen Eigenschaften, der Füllung der Druckgießform mit der Schmelze im halberstarrten Zustand.
Es ist auch bekannt, daß der sogenannte halberstarrte Zustand ein Ergebnis von Schmelzebearbeitung in der Gießkammer ist, nach dem diese mit dem Gießlöffel eingefüllt worden ist. Die auftretende in der Gießkammer befindliche metallische Suspension soll dabei laminar und unter Druck in die Druckgießform einströmen.
Davon - behauptet man - ist die Verringerung einer Gasaufnahme der Schmelze zu erreichen.
Die vorgeschlagene Lösung steht aber in Widerspruch zu den allgemein anerkannten theoretischen und praktischen Ansätzen.
Wird die Gießkammer aus dem Gießlöffel mit der Schmelze gefüllt, entsteht dort vom einfallenden, flüssigen Strahl nicht eine laminare, sondern eine turbulente Strömung, welche sich mit der zuerst äußeren Abkühlung und sodann Vermischung entwickelt. Sowohl die Notwendigkeit, die Gießkammer von der Druckgießform abzudocken, um die Gießkammer mittels des Gießlöffels mit der Schmelze zu füllen, als auch die Unmöglichkeit, die aufeinanderfolgenden technologischen Bearbeitungsphasen für das gleiche Schmelzevolumen zu verwirklichen, sind die wichtigsten Nachteile dieses Verfahrens.
Erstens führt die obengenannte Füllungsart der Gießkammer zu einer Gasaufnahme der Schmelze, die im Gußstück als Gasporosität zur Geltung kommt.
Zweitens - weil die Gießkammer nur bedingt nach den Behandlungsarten aufgeteilt ist - kann die Suspension nicht den erforderlichen homogenen Zustand erreichen.
Drittens steht sowohl das Auftreten von fester Phase als auch ihre homogene Verteilung in der Schmelze nicht unter Kontrolle. Dies ist von besonderer Bedeutung für den Prozeß und ist völlig von der Intensivität einer nur durch die Kammerwände stattfindenden Wärmeabgabe abhängig. Nach einem solchen Wärmeaustausch entstehen die Primärkristalle aber nur in einem sehr dünnen Schmelzebereich an den Wänden und nicht im ganzen Volumen der Schmelze.
Die Inhomogenität, die schon auf der ersten Etappe als Ergebnis eines solchen Behandlungsverfahrens aufgetreten ist, verstärkt sich auf der anderen Etappe und kann mittels der Laminarströmung nur mehrfach steigern. Das oben Genannte verursacht - nach den unterschiedlichen Gußfehlern - einen erheblichen Ausschußguß, der wirtschaftlich nicht tragbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, dieses bekannte Verfahren derart weiterzuentwickeln, daß ein vorgegebenes Schmelzevolumen bis zu einem halberstarrten Zustand bearbeitet wird, damit es als schon metallische Suspension mit einer gleichmäßigen Verteilung von fester Phase in die Gießkammer eingefüllt wird und von dort in den Formhohlraum der Druckgießform eingepreßt werden kann. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß bei der Dosierung des vorgegebenen Schmelzevolumens die Gießkammer an die Druckgießform angedockt und die Schmelzdosierung durch die Füllung einer Bearbeitungskammer durchgeführt wird, die mittels einer Schmelzeleitung und der Gießgänge mit einem Schmelzbehälter und der Gießkammer entsprechend verbunden und mit einem Dosierkolben versehen wird. Vorteilhafterweise wird in der Bearbeitungskammer ein geschlossenes Schmelzevolumen bearbeitet.
Daraus ergeben sich die folgenden Vorteile:
  • Während der Durchführung sowohl der Schmelzedosierung als auch Kammernfüllung ist die Gießkammer nicht von der Druckgießform abgedockt, so daß eine Gasaufnahme aus der Atmosphäre ausgeschlossen ist.
  • Die Bearbeitungskammer schafft eine Möglichkeit, das geschlossene Schmelzevolumen in erforderlicher Art zu bearbeiten und von gleichmäßigen Bearbeitungs- und folglich Kristallisationsbedingungen für die vorgegebene Schmelzmenge vor dem Einpressen zu erhalten.
  • Das Vorhandensein eines geschlossenen Bearbeitungsraumes erlaubt eine je nach den Anforderungen optimale Füllgeschwindigkeit.
  • Die Formierung einer metallischen Suspension, und zwar mit der vorgegebenen Menge fester Phase, ihre gleichmäßige Verteilung in einer metallischen Matrix und mit granulierten Primärkristallen wird im gechlossenen Raum dieser Kammer vollendet.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß Prozeßformierung von metallischer Suspension schon in der Schmelzeleitung den Anfang nimmt. Dafür wird in die Schmelze auf dieser Strecke ein kühlendes Pulver eingeführt. Durch Erwärmen und Schmelzen des Pulvers gelingt es, die Temperatur des Schmelzevolumens zu reduzieren und jene Temperatur zu erreichen, die für den weiteren Prozeß erforderlich ist.
Durch den Einsatz eines rotierenden Magnetfeldes wird das vorgegebene Schmelzevolumen mit dem kühlenden Pulver in der Schmelzeleitung vermischt und die entstehende metallische Suspension sowohl in der Bearbeitungs- als auch in der Gießkammer gerührt. Die Füllung der Druckgießform erfolgt mit der rotierenden metallischen Suspension. Der Vorzug dieser technologischen Ausgestaltung besteht darin, daß in der von Anfang an herausgebildeten metallischen Suspension durch die Rotation im Magnetfeld die allgemeine bzw. physiko-chemische und strukturelle Homogenität festgelegt ist und ihre thixotrope Eigenschaft bis zum Prozeßende sichergestellt werden kann. Daß die Druckgießform mit der rotierenden metallischen Suspension gefüllt wird, ist von grundsätzlicher Bedeutung, um die Gußstücke möglichst endkonturnah durch die bessere Formfüllung zu erhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren schließt also den gesamten Druckgießvorgang mit vier aufeinanderfolgenden Verfahrensphasen ein:
  • die Abkühlung der Schmelze mittels des kühlenden Pulvers und die Vermischung im rotierenden Magnetfeld;
  • die Füllung der Bearbeitungskammer mit der abgekühlten Schmelze, die Granulation von entstehenden Primärkristallen, die Formierung der homogenen metallischen Suspension mit den thixotropen Eigenschaften und ihrer Rotation;
  • den Transport der metallischen Suspension aus der Bearbeitungskammer in die Gießkammer;
  • das Einpressen der rotierenden metallischen Suspension.
Mit Hilfe einer besonderen Ausgestaltung wird die ausgebildete homogene metallische Suspension mittels des Dosierkolbens aus der Bearbeitungskammer in die Gießkammer ausgestoßen. Die Durchführung dieser Verfahrensphase erfolgt durch die entsprechende Positionierung des Dosierkolbens und des Gießkolbens in Bearbeitungs- und Gießkammer.
Dieser Prozeßschritt und seine technische Umsetzung gehört zu den wichtigsten Merkmalen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Mittels der Veränderung der Dosierkolbenposition in der Bearbeitungskammer kann das vorgegebene Schmelzvolumen variiert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
einen Querschnitt durch das Gieß- und Dosiersystem und die Bearbeitungskammer.
Fig. 2
die Lage der Gieß- und Dosierkolben, bei der das geschlossene Schmelzvolumen in der Bearbeitungskammer bis zur homoge nen, metallischen Suspension vorbereitet wird.
Fig. 3
die Lage der Gieß- und Dosierkolben, bei der die metallische Suspension eingepreßt wird.
Fig. 4
eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens, nach dem die Bearbeitungskammer mittels Vakuum mit der Schmelze eingefüllt werden kann.
Bei der in Fig. 1 schematisch gezeigten Druckgießmaschine ist ein Schmelzbehälter (1) vorgesehen, der mittels einer Schmelzeleitung (2) und eines Gießgangs (3) mit einer Bearbeitungskammer (4) verbunden ist. Die Bearbeitungskammer (4) ist so in der Gießkammer (5) montiert, daß ein Gießgang (6) zwischen ihnen ausgestaltet ist. Jede der gezeigten Kammern wird mit Dosier- (7) und Gießkolben (8) entsprechend versehen. Die Schmelzeleitung (2) ist auch mit einer Pulverdosiervorrichtung (9) und einer elektromagnetischen Rühreinrichtung (10) ausgerüstet, die um Bearbeitungs- und Gießkammer ringförmig angeordnet ist.
Auf die zeichnerische Darstellung in Fig. 1 wird insoweit verwiesen.
Die Schmelze (11) gelangt aus dem Schmelzbehälter (1) mittels einer aufgehobenen Stopfenstange (12) in die Schmelzeleitung (2), wo sie mit dem kühlenden Pulver abgekühlt wird. Wie gezeigt, kommt das Pulver durch die Pulverdosiervorrichtung (9). Infolge des Abkühlungseffektes des eingeführten Pulvers liegt die Temperatur der Schmelze im Bereich Liquidustemperatur. Das bedeutet, daß die derart abgekühlte Schmelze bereits nach kurzer Zeit selbst Primärkristalle "erzeugt", die sich wegen der Rotation im ganzen Volumen gleichmäßig verteilen und globular kristalline Formen haben. Um die Vermischung dieser Substanzen zu erreichen, wird schon auf der Schmelzeleitungsstrecke ein rotierendes Magnetfeld (10) eingesetzt. Die rotierende, bearbeitete Schmelze fließt in die Bearbeitungskammer (4), die einen Dosierkolben (7) mit einer Ausgangsposition (P1-1) besitzt. Der Gießgang (6) zwischen der Bearbeitungs- und Gießkammer wird gleichzeitig mit dem Gießkolben (8) abgeriegelt. Nachdem die Bearbeitungskammer (4) mit dem vorgegebenen Schmelzevolumen eingefüllt ist, wird der Gießgang (3) zur Schmelzeleitung (2) mittels der Verschiebung des für Bearbeitungskammer (4) vorgesehenen Dosierkolbens (7) in Position (P1-2) zugemacht. In der geschlossenen Kammer wird der Bearbeitungsprozeß fortgesetzt bzw. die schon abgekühlte Schmelze wird mit dem magnetischen Feld (10) rotiert und bis zum Endzustand der homogenen metallischen Suspension (13) gebracht. Unterscheidungsmerkmale von diesem Zustand sind die homogene Verteilung von exogenen und endogenen kristallinen Formen in der thixotropen metallischen Matrix, sowie das Abwesen von groben Temperaturfluktuationen. Auf diese Weise tritt in der Bearbeitungskammer (4), und zwar kurzfristig, die thixotrope Suspension auf, deren Primärkristalle schon granuliert sind und das Gußgebilde verfeinert ist. In diesem Zustand wird sie mit dem vorgesehenen für die Bearbeitungskammer (4) Dosierkolben (7) nach der Gießkammer (5) ausgestoßen und dafür der Gießkolben (8) auf andere Position (P2-2) versetzt, damit sich der Gießgang (6) befreien läßt. Im Fall des Druckgießvorgangs mit einer vertikalen Anordnung von Druckgießform (14) wird mit der nach unten Gießkolbenversetzung ein entsprechender Raum in Gießkammer (5) eingerichtet, um die homogene thixotrope metallische Suspension aufzunehmen. Danach wird der Gießgang (6) mittels des Dosierkolbens (7) abgeriegelt (P1-3), um das Einpressen der metallischen Suspension durch die Gießkolbenbewegung in der Gießkammer (5) durchzusetzen. Die rotierende Einwirkung des Magnetfelds auf die metallische Suspension wird dabei bis zum Ende des Druckgießverfahrens gedauert und führt dazu, daß die Ausfüllung von Druckgießform durch eine vorwärts rotierende Bewegung der thixotropen metallischen Suspension vorgenommen wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es ebenso möglich, die Bearbeitungskammer so anzuordnen, um Gußstücke mit einer waagerechten Anordnung von Druckgießform zu erzeugen, sowie die Bearbeitungskammer mittels Vakuum mit der Schmelze einzufüllen.
Erste Versuche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren haben deutlich gezeigt, daß sich mit einer zusätzlichen und solchermaßen angeordneten Bearbeitungskammer (4) die Funktionsfähigkeit des gesamten Druckvorgangs beträchtlich erhöht und typische Gußfehler wie Gasausschüsse, Lunker, strukturelle Inhomogenität nicht auftreten sowie daß dies nur durch eine Isotropie von thixotropen Eigenschaften der metallischen Suspension sichergestellt wird.

Claims (7)

  1. Druckgießverfahren zur Herstellung von Gußstücken aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften mit einer Dosierung eines vorgegebenen Schmelzevolumens, einer Gießkammer (5) mit einem Gießkolben (8) und einer Druckgießform (14), bei dem die in der Schmelze entstehenden Primärkristalle granuliert werden, das vorgegebene Schmelzevolumen abgekühlt, im elektromagnetischen Feld (10) vermischt und in einem halberstarrten Zustand eingepreßt, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Dosierung des vorgegebenen Schmelzevolumens die Gießkammer (5) an die Druckgießform (14) angedockt bleibt und die Schmelzedosierung durch die Füllung einer Bearbeitungskammer (4) durchgeführt wird, die mittels einer Schmelzeleitung (2) und eines Gießgangs (3) mit einem Schmelzebehälter (1) und der Gießkammer (5) durch einen Gießgang (6) entsprechend verbunden und mit einem Dosierkolben (7) versehen wird.
  2. Druckgießverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bearbeitungskammer (4) ein geschlossenes Schmelzevolumen bearbeitet wird bzw. bis zum Zustand einer homogenen metallischen Suspension (13) mit granulierten Primärkristallen und einer gleichmäßigen Verteilung von fester Phase geführt wird.
  3. Druckgießverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung des vorgegebenen Schmelzevolumens mittels eines kühlenden Pulvers erfolgt, wofür eine entsprechende Pulvermenge durch eine Pulverdosiervorrichtung (9) in die Schmelzeleitung (2) eingeführt wird.
  4. Druckgießverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die homogene metallische Suspension (13) mit den thixotropen Eigenschaften mit dem Dosierkolben (7) aus der Bearbeitungskammer (4) über den Gießgang (6) zur Gießkammer (5) transportiert wird.
  5. Druckgießverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einsatz eines rotierenden Magnetfelds (10) das vorgegebene Schmelzevolumen mit dem kühlenden Pulver in der Schmelzeleitung (2) vermischt und die dadurch entstehende metallische Suspension (13) sowohl in der Bearbeitungs- (4) als auch in der Gießkammer (5) gerührt wird und die Füllung der Druckgießform (14) - während des Einpressens - in vorwärts rotierender Bewegungsweise durch homogene thixotrope metallische Suspension (13) erfolgt.
  6. Druckgießverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Druckgießvorgang aus den vier aufeinanderfolgenden Verfahrensphasen besteht, die die folgende hauptsächliche Prozeßoperationen einschließen:
    die Abkühlung der Schmelze mittels des kühlenden Pulvers und Vermischung im rotierenden Magnetfeld (10);
    die Füllung der Bearbeitungskammer (4) mit der abgekühlten Schmelze, Granulation von entstehenden Primärkristallen, die Rotation und die Formierung der homogenen metallischen Suspension (13) mit den thixotropen Eigenschaften;
    der Transport der metallischen Suspension (13) aus der Bearbeitungskammer (4) in die Gießkammer (5);
    das Einpressen der metallischen Suspension (13).
  7. Druckgießverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung der obengenannten Verfahrensphasen durch die entsprechende Positionierung von Dosier- (7) und Gießkolben (8) sowohl in Bearbeitungs- (4) als auch in Gießkammer (5) durchgesetzt wird.
EP98122335A 1998-11-25 1998-11-25 Druckgiessverfahren zur Herstellung von Gussstücken aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften sowie Vorrichtung zur Duchführung des Verfahrens Expired - Lifetime EP1004374B1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT98122335T ATE213187T1 (de) 1998-11-25 1998-11-25 Druckgiessverfahren zur herstellung von gussstücken aus legierungen mit thixotropen eigenschaften sowie vorrichtung zur duchführung des verfahrens
DE59803079T DE59803079D1 (de) 1998-11-25 1998-11-25 Druckgiessverfahren zur Herstellung von Gussstücken aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften sowie Vorrichtung zur Duchführung des Verfahrens
EP98122335A EP1004374B1 (de) 1998-11-25 1998-11-25 Druckgiessverfahren zur Herstellung von Gussstücken aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften sowie Vorrichtung zur Duchführung des Verfahrens
KR1019990048524A KR20000035226A (ko) 1998-11-25 1999-11-04 틱소트로피 특성을 가진 합금으로 주물을 제조하기 위한다이 캐스팅방법
JP11332503A JP3125878B2 (ja) 1998-11-25 1999-11-24 チキソトロピー性合金からなる鋳物のダイカスト製造法及び装置
CN99125828A CN1256982A (zh) 1998-11-25 1999-11-25 制造具有触变特性合金铸件的压铸方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98122335A EP1004374B1 (de) 1998-11-25 1998-11-25 Druckgiessverfahren zur Herstellung von Gussstücken aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften sowie Vorrichtung zur Duchführung des Verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1004374A1 true EP1004374A1 (de) 2000-05-31
EP1004374B1 EP1004374B1 (de) 2002-02-13

Family

ID=8233031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98122335A Expired - Lifetime EP1004374B1 (de) 1998-11-25 1998-11-25 Druckgiessverfahren zur Herstellung von Gussstücken aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften sowie Vorrichtung zur Duchführung des Verfahrens

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1004374B1 (de)
JP (1) JP3125878B2 (de)
KR (1) KR20000035226A (de)
CN (1) CN1256982A (de)
AT (1) ATE213187T1 (de)
DE (1) DE59803079D1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10043717A1 (de) * 2000-09-04 2002-03-14 Buehler Druckguss Ag Uzwil Verfahren und Vorrichtung zum Druckumformen von metallischen Werkstoffen
DE10110769C1 (de) * 2001-03-07 2002-10-17 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Verfahren zur Herstellung eines thixotropen Vormaterials für die Herstellung von Kolben
DE10002670C2 (de) * 2000-01-24 2003-03-20 Ritter Aluminium Giesserei Gmb Druckgießverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung
DE10236794A1 (de) * 2002-08-10 2004-02-26 Demag Ergotech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von metallischen Materialien
EP1413373A2 (de) * 2002-09-25 2004-04-28 Hong Chunpyo Verfahren und Vorrichtung zum Druckgiessen breiartiger Metallschmelze
WO2004105979A2 (en) 2003-06-03 2004-12-09 Dong Keun Go Die casting machine and casting method by thereof machine
EP1561529A1 (de) * 2004-02-04 2005-08-10 Hong, Chun Pyo Rheoforming-Vorrichtung
DE102007024837B4 (de) * 2006-06-01 2009-06-18 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Giessvorrichtung
DE102009032319A1 (de) * 2009-07-09 2011-01-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Extruder zur Herstellung eines Bauteils aus Leichtmetall sowie Verwendung eines solchen Extruders
CN109093095A (zh) * 2018-11-03 2018-12-28 莆田市荣兴机械有限公司 一种用于卧式送液立式压射的铸造模具及其制作方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101212328B1 (ko) 2010-03-11 2012-12-13 주식회사 큐빅스 다이캐스팅 장치 및 다이캐스팅 방법
CN104107885A (zh) * 2013-12-25 2014-10-22 南昌大学 半固态浆料洁净制备装置
CN103978182A (zh) * 2014-06-04 2014-08-13 宁波中桥精密机械有限公司 冷室压铸机防卷气防泄漏料管总成
CN103978180A (zh) * 2014-06-04 2014-08-13 宁波中桥精密机械有限公司 防卷气铝合金冷室压铸机
KR102442579B1 (ko) * 2015-12-01 2022-09-08 재단법인 포항산업과학연구원 티타늄 주조 부품의 제조 방법
CN113084118A (zh) * 2021-03-09 2021-07-09 漳州金诚精密制造有限公司 一种铝合金高效压铸系统
CN112872324A (zh) * 2021-03-09 2021-06-01 漳州金诚精密制造有限公司 一种自动化铝合金压铸流水线
CN113102718A (zh) * 2021-03-09 2021-07-13 漳州金诚精密制造有限公司 一种智能铝合金压铸设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997021509A1 (en) * 1995-12-12 1997-06-19 Thixomat, Inc. Apparatus for processing semisolid thixotropic metallic slurries

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997021509A1 (en) * 1995-12-12 1997-06-19 Thixomat, Inc. Apparatus for processing semisolid thixotropic metallic slurries

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10002670C2 (de) * 2000-01-24 2003-03-20 Ritter Aluminium Giesserei Gmb Druckgießverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung
DE10043717A1 (de) * 2000-09-04 2002-03-14 Buehler Druckguss Ag Uzwil Verfahren und Vorrichtung zum Druckumformen von metallischen Werkstoffen
DE10110769C1 (de) * 2001-03-07 2002-10-17 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Verfahren zur Herstellung eines thixotropen Vormaterials für die Herstellung von Kolben
DE10236794A1 (de) * 2002-08-10 2004-02-26 Demag Ergotech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von metallischen Materialien
US7152658B2 (en) 2002-08-10 2006-12-26 Demag Ergotech Gmbh Process and apparatus for casting metallic materials
EP1413373A3 (de) * 2002-09-25 2005-11-30 Hong Chunpyo Verfahren und Vorrichtung zum Druckgiessen breiartiger Metallschmelze
EP1413373A2 (de) * 2002-09-25 2004-04-28 Hong Chunpyo Verfahren und Vorrichtung zum Druckgiessen breiartiger Metallschmelze
EP1663547A2 (de) * 2003-06-03 2006-06-07 Dong Keun Go Druckgiessmaschine und druckgiessverfahren unter verwendung der maschine
WO2004105979A2 (en) 2003-06-03 2004-12-09 Dong Keun Go Die casting machine and casting method by thereof machine
EP1663547A4 (de) * 2003-06-03 2008-05-21 Dong Keun Go Druckgiessmaschine und druckgiessverfahren unter verwendung der maschine
EP2340903A3 (de) * 2003-06-03 2012-01-18 Dong Keun Go Druckgussmaschine und Gussverfahren für die Maschine
EP1561529A1 (de) * 2004-02-04 2005-08-10 Hong, Chun Pyo Rheoforming-Vorrichtung
CN1310724C (zh) * 2004-02-04 2007-04-18 洪俊杓 流变成形装置
DE102007024837B4 (de) * 2006-06-01 2009-06-18 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Giessvorrichtung
DE102009032319A1 (de) * 2009-07-09 2011-01-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Extruder zur Herstellung eines Bauteils aus Leichtmetall sowie Verwendung eines solchen Extruders
CN109093095A (zh) * 2018-11-03 2018-12-28 莆田市荣兴机械有限公司 一种用于卧式送液立式压射的铸造模具及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1004374B1 (de) 2002-02-13
JP3125878B2 (ja) 2001-01-22
KR20000035226A (ko) 2000-06-26
CN1256982A (zh) 2000-06-21
ATE213187T1 (de) 2002-02-15
JP2000158118A (ja) 2000-06-13
DE59803079D1 (de) 2002-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1004374B1 (de) Druckgiessverfahren zur Herstellung von Gussstücken aus Legierungen mit thixotropen Eigenschaften sowie Vorrichtung zur Duchführung des Verfahrens
DE2510853A1 (de) Kontinuierliches verfahren zum erzeugen einer nichtdendritische primaere festteilchen enthaltenden legierung
EP1877212B1 (de) Verfahren zum herstellen einer vielzahl von insbesondere aus titanaluminid bestehenden bauteilen und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
EP1152852A1 (de) Vorrichtung zur herstellung von halbzeugen und formteilen aus metallischem material
DE102006019854A1 (de) Tiegelvorrichtung und Verfahren zum Verfestigen eines geschmolzenen Materials
DE2451921C3 (de) Verfahren und integrierte Ofenanlage zum kontinuierlichen Erzeugen von einzelnen Gußstücken
DE10239817A1 (de) Metallformungsverfahren und -gerät
EP0718059A1 (de) Oxidabstreifer
DE7532061U (de) Einrichtung fuer den mechanisierten niederdruckguss
DE4116073A1 (de) Verfahren zum giessen von dentalmetallen
DE4105419C2 (de) Verfahren zum Herstellen von Scheiben aus zwei Legierungen
CH706865B1 (de) Fertigungssystem mit verbrauchbarem Kern zur Herstellung von Verbundkörpern und zugehöriges Verfahren.
CH615848A5 (en) Apparatus for casting under low pressure or back pressure
DE2650016A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen von langgestreckten koerpern aus nichteisenmetallen
DE10002670C2 (de) Druckgießverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung
DE10212349C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten einer Schmelze einer Legierung für einen Giessvorgang
EP0656819B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum giessen von bauteilen
DE19852747A1 (de) Verfahren zum Einschmelzen und Umschmelzen von Materialien zum Herstellen von homogenen Metallegierungen
DE2501603C3 (de)
DE102020113633B3 (de) Druckgießzelle und Druckgussverfahren
DE4332760A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckmetallgießvorrichtung und Niederdruckmetallgießvorrichtung dafür
DE1804689B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines hohlzylindrischen gusstueckes mittels elektroschlacken-umschmelzens
DE1057291B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Lichtbogenschmelzen von Metallen in einer Stranggusskokille in Zwillingsausfuehrung
EP2251459B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung flüssigen Siliziums
DE3102055C2 (de) Waagerechte Kaltkammer-Druckgießmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20000310

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT CH DE ES FR IT LI NL

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: RITTER ALUMINIUM GIESSEREI GMBH

17Q First examination report despatched

Effective date: 20000809

AKX Designation fees paid

Free format text: AT CH DE ES FR IT LI NL

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

RTI1 Title (correction)

Free format text: DIE CASTING METHOD AND APPARATUS TO PRODUCE ALLOY CASTINGS WITH THIXOTROPIC CHARACTERISTICS

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: PELESCHKA, GERHARD DR.DIPL.-KFM.

Inventor name: STERLING, EVGUENI DR.-ING.

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT CH DE ES FR IT LI NL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20020213

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20020213

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20020213

REF Corresponds to:

Ref document number: 213187

Country of ref document: AT

Date of ref document: 20020215

Kind code of ref document: T

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 59803079

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20020321

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20020829

EN Fr: translation not filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20021125

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20021114

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: AEN

Free format text: DAS PATENT IST AUFGRUND DES WEITERBEHANDLUNGSANTRAGS VOM 28.08.2003 REAKTIVIERT WORDEN.

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20040713

Year of fee payment: 6

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: AEN

Free format text: DAS PATENT IST AUFGRUND DES WEITERBEHANDLUNGSANTRAGS VOM 13.07.2004 REAKTIVIERT WORDEN.

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20041014

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20041130

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20041130

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060601