EP1004374A1 - Die casting method to produce alloy castings with thixotropy characteristics - Google Patents
Die casting method to produce alloy castings with thixotropy characteristics Download PDFInfo
- 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
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
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.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.
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.The properties of a casting are as a result the course of the relatively rapid Crystallization process in the melt to see the difference between that for each alloy but known temperature interval "Liquidus-Solidus" plays. In this temperature interval but not only the crystalline "skeleton" built up, but it is also the procedural section - together with the temperature interval Overheating liquid temperature - where to build of the crystalline structure of the casting existing defects in the molten metal crystalline structure of the casting are shaped, which are recognized as casting defects after solidification. In the first place it is about Gas porosities, micro voids, segregations and others physico-chemical and structural inhomogeneities. Therefore, according to the applicable crystallization theory an influence on the casting quality in connection with the choice and maintenance of the crystallization conditions only in the temperature range Overheating solidus temperature possible.
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.A look at the manufacturing problem of qualitatively improved castings from one Viewpoint of the integrity of the in the Temperature crystallization process taking place shows very clearly that any change, an injury or a short-term Operation stops to worsen the final Result. It follows from this apriori that the chosen crystallization conditions only for a closed crystallization volume can be preserved. For die casting processes from alloys with thixotropic properties this approach is of fundamental importance. Even though a shape of the casting in the temperature interval "Liquidus Solidus" is carried out from the material that is already the rheological Possesses properties, but is characterized by such Material from and preserves in the structure formation all the process peculiarities that the actual Reflect the potential of the material.
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.A method of the type mentioned is in the EP 0 733 421 A1. This procedure leads for granulation in the given melt volume emerging primary crystals, processing of this volume and formation by cooling and stirring a casting structure with the thixotropic properties, the filling of the die with the melt in the semi-solid state.
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.It is also known that the so-called semi-rigid Condition a result of melt processing is in the casting chamber, after which this with the spoon has been filled. The occurring metallic suspension in the casting chamber should be laminar and under pressure in the Flow in the die.
Davon - behauptet man - ist die Verringerung einer Gasaufnahme der Schmelze zu erreichen.One of them is said to be reducing one To achieve gas absorption of the melt.
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. However, 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.
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.First, 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.
Secondly - because the casting chamber is only partially divided according to the types of treatment - the suspension cannot achieve the required homogeneous state.
Thirdly, 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 inhomogeneity, which already occurred on the first stage as a result of such a treatment method, increases on the other stage and can only increase several times by means of the laminar flow. The above causes - after the different casting errors - a considerable reject that is not economically viable.
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.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. According to the invention, 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.
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.
- While both the melt dosing and the chamber filling are being carried out, the casting chamber is not undocked from the die, so that gas absorption from the atmosphere is excluded.
- The processing chamber creates a possibility to process the closed melt volume in the required manner and to obtain uniform processing and consequently crystallization conditions for the predetermined amount of melt before pressing.
- The presence of a closed processing area allows an optimal filling speed depending on the requirements.
- The formation of a metallic suspension, with the specified amount of solid phase, its uniform distribution in a metallic matrix and with granulated primary crystals, is accomplished in the closed space of this chamber.
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.Another advantage of the method according to the invention is that process formation of metallic Suspension already in the melt line starts. For this, 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.
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. By using a rotating magnetic field 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.
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.
- cooling the melt by means of the cooling powder and mixing in the rotating magnetic field;
- the filling of the processing chamber with the cooled melt, the granulation of primary crystals formed, the formation of the homogeneous metallic suspension with the thixotropic properties and their rotation;
- the transport of the metallic suspension from the processing chamber into the casting chamber;
- pressing in the rotating metallic 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. With the help of a special configuration, 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.
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.
- Fig. 1
- a cross section through the casting and dosing system and the processing chamber.
- Fig. 2
- the position of the casting and dosing pistons, in which the closed melt volume in the processing chamber is prepared up to the homogeneous, metallic suspension.
- Fig. 3
- the position of the pouring and dosing pistons at which the metallic suspension is pressed.
- Fig. 4
- is a schematic representation of the method according to the invention, according to which the processing chamber can be filled with the melt by means of vacuum.
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.In the die casting machine shown schematically in FIG. 1 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.
Auf die zeichnerische Darstellung in Fig. 1 wird insoweit verwiesen. In this respect, the graphic representation in FIG. 1 is used referred.
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.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. After the processing chamber (4) filled with the given melt volume , 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). In the closed Chamber continues the processing process or the already cooled melt is with 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. On this way occurs in the processing chamber (4), and in the short term, the thixotropic suspension, whose primary crystals are already granulated and that Cast structure is refined. In this state them with the intended one for the processing chamber (4) dosing piston (7) after the casting chamber (5) ejected and the casting piston (8) other position (P2-2) so that the Can free the casting (6). In the case of the die casting process with a vertical arrangement of Die casting mold (14) with the downward displacement of the plunger a corresponding room in Casting chamber (5) set up to make the homogeneous to take up thixotropic metallic suspension. Then the casting (6) by means of the metering piston (7) sealed off (P1-3) to press fit the metallic suspension due to the movement of the plunger enforce in the casting chamber (5). The rotating action of the magnetic field the metallic suspension will finish of the die casting process took and leads that the filling of die through a forward rotating movement of the thixotropic metallic suspension is made.
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.In a further embodiment of the invention, it is also possible to arrange the 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.
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.First attempts with the method according to the invention have clearly shown that with a additional processing chamber arranged in this way (4) the functionality of the entire printing process increased considerably and typical casting defects such as gas rejects, blowholes, structural inhomogeneity does not occur and that this is only due to an isotropy of thixotropic properties the metallic suspension ensured becomes.
Claims (7)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98122335A EP1004374B1 (en) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | Die casting method and apparatus to produce alloy castings with thixotropic characteristics |
| DE59803079T DE59803079D1 (en) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | Die casting process for the production of castings from alloys with thixotropic properties and device for carrying out the process |
| AT98122335T ATE213187T1 (en) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | DIE CASTING PROCESS FOR PRODUCING CASTINGS FROM ALLOYS WITH THIXOTROPIC PROPERTIES AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCESS |
| KR1019990048524A KR20000035226A (en) | 1998-11-25 | 1999-11-04 | Die casting method for manufacturing castings made of alloy with thixotropic property |
| JP11332503A JP3125878B2 (en) | 1998-11-25 | 1999-11-24 | Method and apparatus for producing die casting of casting made of thixotropic alloy |
| CN99125828A CN1256982A (en) | 1998-11-25 | 1999-11-25 | Pressure casting method for making alloy cast with thixotropy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98122335A EP1004374B1 (en) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | Die casting method and apparatus to produce alloy castings with thixotropic characteristics |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1004374A1 true EP1004374A1 (en) | 2000-05-31 |
| EP1004374B1 EP1004374B1 (en) | 2002-02-13 |
Family
ID=8233031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP98122335A Expired - Lifetime EP1004374B1 (en) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | Die casting method and apparatus to produce alloy castings with thixotropic characteristics |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1004374B1 (en) |
| JP (1) | JP3125878B2 (en) |
| KR (1) | KR20000035226A (en) |
| CN (1) | CN1256982A (en) |
| AT (1) | ATE213187T1 (en) |
| DE (1) | DE59803079D1 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10043717A1 (en) * | 2000-09-04 | 2002-03-14 | Buehler Druckguss Ag Uzwil | Process for compressive reforming of aluminum or magnesium alloys comprises conveying the liquid or liquid material from a preparation chamber into a casting chamber of a die casting machine |
| DE10110769C1 (en) * | 2001-03-07 | 2002-10-17 | Federal Mogul Nuernberg Gmbh | Production of a thixotropic pre-material used in the manufacture of pistons for internal combustion engines comprises introducing a solid super eutectic aluminum-silicon alloy into an extruder |
| DE10002670C2 (en) * | 2000-01-24 | 2003-03-20 | Ritter Aluminium Giesserei Gmb | Die casting process and device for carrying it out |
| DE10236794A1 (en) * | 2002-08-10 | 2004-02-26 | Demag Ergotech Gmbh | Casting metals comprises heating a solid metallic starting material in a container using an inductive heater above the solidus temperature, feeding to a storage vessel |
| EP1413373A2 (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-28 | Hong Chunpyo | Method and apparatus for pressure diecasting a semi-solid metallic slurry |
| WO2004105979A2 (en) | 2003-06-03 | 2004-12-09 | Dong Keun Go | Die casting machine and casting method by thereof machine |
| EP1561529A1 (en) * | 2004-02-04 | 2005-08-10 | Hong, Chun Pyo | Rheoforming apparatus |
| DE102007024837B4 (en) * | 2006-06-01 | 2009-06-18 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | casting device |
| DE102009032319A1 (en) * | 2009-07-09 | 2011-01-13 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Extruder for producing a component from light metal by a semi-solid-process, comprises a cylinder in which a conveyor screw is arranged, a drive for the conveyor screw, and a device for loading the cylinder with a material to be extruded |
| CN109093095A (en) * | 2018-11-03 | 2018-12-28 | 莆田市荣兴机械有限公司 | A kind of casting mould and preparation method thereof for horizontal liquor charging vertical injection |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101212328B1 (en) | 2010-03-11 | 2012-12-13 | 주식회사 큐빅스 | Die casting device and die casting method |
| CN104107885A (en) * | 2013-12-25 | 2014-10-22 | 南昌大学 | Semi-solid slurry cleaning and producing device |
| CN103978180A (en) * | 2014-06-04 | 2014-08-13 | 宁波中桥精密机械有限公司 | Air entrainment prevention aluminum alloy cold chamber die casting machine |
| CN103978182A (en) * | 2014-06-04 | 2014-08-13 | 宁波中桥精密机械有限公司 | Air entrapment prevention leak-proof material tube assembly of cold chamber die-casting machine |
| KR102442579B1 (en) * | 2015-12-01 | 2022-09-08 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Method for manufacturing titanium casting parts |
| CN112872324A (en) * | 2021-03-09 | 2021-06-01 | 漳州金诚精密制造有限公司 | Automatic change aluminum alloy die-casting assembly line |
| CN113084118A (en) * | 2021-03-09 | 2021-07-09 | 漳州金诚精密制造有限公司 | High-efficient die-casting system of aluminum alloy |
| CN113102718A (en) * | 2021-03-09 | 2021-07-13 | 漳州金诚精密制造有限公司 | Intelligent aluminum alloy die-casting equipment |
Citations (1)
| 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 |
-
1998
- 1998-11-25 AT AT98122335T patent/ATE213187T1/en not_active IP Right Cessation
- 1998-11-25 EP EP98122335A patent/EP1004374B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-25 DE DE59803079T patent/DE59803079D1/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-11-04 KR KR1019990048524A patent/KR20000035226A/en active IP Right Grant
- 1999-11-24 JP JP11332503A patent/JP3125878B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-25 CN CN99125828A patent/CN1256982A/en active Pending
Patent Citations (1)
| 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)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10002670C2 (en) * | 2000-01-24 | 2003-03-20 | Ritter Aluminium Giesserei Gmb | Die casting process and device for carrying it out |
| DE10043717A1 (en) * | 2000-09-04 | 2002-03-14 | Buehler Druckguss Ag Uzwil | Process for compressive reforming of aluminum or magnesium alloys comprises conveying the liquid or liquid material from a preparation chamber into a casting chamber of a die casting machine |
| DE10110769C1 (en) * | 2001-03-07 | 2002-10-17 | Federal Mogul Nuernberg Gmbh | Production of a thixotropic pre-material used in the manufacture of pistons for internal combustion engines comprises introducing a solid super eutectic aluminum-silicon alloy into an extruder |
| DE10236794A1 (en) * | 2002-08-10 | 2004-02-26 | Demag Ergotech Gmbh | Casting metals comprises heating a solid metallic starting material in a container using an inductive heater above the solidus temperature, feeding to a storage vessel |
| US7152658B2 (en) | 2002-08-10 | 2006-12-26 | Demag Ergotech Gmbh | Process and apparatus for casting metallic materials |
| EP1413373A3 (en) * | 2002-09-25 | 2005-11-30 | Hong Chunpyo | Method and apparatus for pressure diecasting a semi-solid metallic slurry |
| EP1413373A2 (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-28 | Hong Chunpyo | Method and apparatus for pressure diecasting a semi-solid metallic slurry |
| EP1663547A2 (en) * | 2003-06-03 | 2006-06-07 | Dong Keun Go | Die casting machine and casting method by thereof machine |
| WO2004105979A2 (en) | 2003-06-03 | 2004-12-09 | Dong Keun Go | Die casting machine and casting method by thereof machine |
| EP1663547A4 (en) * | 2003-06-03 | 2008-05-21 | Dong Keun Go | Die casting machine and casting method by thereof machine |
| EP2340903A3 (en) * | 2003-06-03 | 2012-01-18 | Dong Keun Go | Die casting machine and casting method by thereof machine |
| EP1561529A1 (en) * | 2004-02-04 | 2005-08-10 | Hong, Chun Pyo | Rheoforming apparatus |
| CN1310724C (en) * | 2004-02-04 | 2007-04-18 | 洪俊杓 | Rheoforming apparatus |
| DE102007024837B4 (en) * | 2006-06-01 | 2009-06-18 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | casting device |
| DE102009032319A1 (en) * | 2009-07-09 | 2011-01-13 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Extruder for producing a component from light metal by a semi-solid-process, comprises a cylinder in which a conveyor screw is arranged, a drive for the conveyor screw, and a device for loading the cylinder with a material to be extruded |
| CN109093095A (en) * | 2018-11-03 | 2018-12-28 | 莆田市荣兴机械有限公司 | A kind of casting mould and preparation method thereof for horizontal liquor charging vertical injection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000158118A (en) | 2000-06-13 |
| KR20000035226A (en) | 2000-06-26 |
| DE59803079D1 (en) | 2002-03-21 |
| JP3125878B2 (en) | 2001-01-22 |
| CN1256982A (en) | 2000-06-21 |
| EP1004374B1 (en) | 2002-02-13 |
| ATE213187T1 (en) | 2002-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1004374B1 (en) | Die casting method and apparatus to produce alloy castings with thixotropic characteristics | |
| DE2510853A1 (en) | CONTINUOUS PROCESS FOR GENERATING A NON-DENDRITIC PRIMARY SOLID PARTICLE ALLOY | |
| EP1877212B1 (en) | Method for producing a multitude of components made of, in particular, titanium aluminide, and device for carrying out this method | |
| EP1152852A1 (en) | Device for producing semifinished goods and moulded parts made of metal material | |
| DE102006019854A1 (en) | Crucible apparatus and method for solidifying a molten material | |
| DE2451921C3 (en) | Process and integrated furnace system for the continuous production of individual castings | |
| DE10239817A1 (en) | Metal forming process and device | |
| EP0718059A1 (en) | Oxide remover | |
| DE7532061U (en) | DEVICE FOR MECHANIZED LOW PRESSURE CASTING | |
| DE4116073A1 (en) | METHOD FOR FOUNDING DENTAL METALS | |
| DE4105419C2 (en) | Method of making disks from two alloys | |
| CH706865B1 (en) | Consumable core fabrication system for composite fabrication and related process. | |
| CH615848A5 (en) | Apparatus for casting under low pressure or back pressure | |
| DE2650016A1 (en) | PROCESS AND DEVICE FOR MANUFACTURING LONG ELEVATED BODIES FROM NON-FERROUS METALS | |
| DE10002670C2 (en) | Die casting process and device for carrying it out | |
| DE10212349C1 (en) | Production of an alloy melt for casting comprises placing the melt having a temperature lying above the liquidus temperature of the alloy in a crystallization vessel, adding an alloy as a powder, and mixing the melt and powder | |
| EP0656819B1 (en) | Process and device for casting components | |
| DE19852747A1 (en) | Production of homogeneous alloy mixtures used in the production of melt electrode in vacuum-arc melting processes comprises pressing a part of the alloying components into individual ingots to form a fusible electrode | |
| DE2501603C3 (en) | ||
| DE102020113633B3 (en) | Die casting cell and die casting process | |
| DE4332760A1 (en) | Method for the operation of a low-pressure metal-casting apparatus and a low-pressure metal-casting apparatus for this purpose | |
| DE1804689B2 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING A HOLLOW CYLINDRICAL CASTING BY MEANS OF ELECTRIC SLAG MELTING | |
| DE1057291B (en) | Process and device for arc melting of metals in a continuous casting mold in twin design | |
| EP2251459B1 (en) | Method and device for preparing liquid silicon | |
| DE3102055C2 (en) | Horizontal cold chamber die casting machine |
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 |