ES2256105T3 - PROCEDURE AND DEVICE FOR THE CONTROLLED TEMPERATURE OF COLORED PARTS OF LIGHT METALS IN A LIQUID BATH. - Google Patents
PROCEDURE AND DEVICE FOR THE CONTROLLED TEMPERATURE OF COLORED PARTS OF LIGHT METALS IN A LIQUID BATH.Info
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Abstract
Procedimiento de templado controlado de piezas coladas de metal ligero en un baño líquido, en el que las piezas coladas en el baño líquido son expuestas, por su parte inferior, al menos de forma temporal, a una corriente ascendente de burbujas de gas desde la parte inferior, en el que las burbujas de gas en la corriente de burbujas de gas son generadas in situ, en el fondo del baño líquido, caracterizado por el hecho de que, durante el templado, el baño líquido se encuentra constantemente atravesado por una corriente refrigerante debido al hecho de que el baño líquido es bombeado en un circuito y refrigerado, o al hecho de un líquido refrigerante es constantemente añadido al baño líquido desde su parte inferior y la cantidad excedente de líquido es eliminada.Controlled tempering process of light metal castings in a liquid bath, in which the castings in the liquid bath are exposed, at the bottom, at least temporarily, to an upward flow of gas bubbles from the part lower, in which the gas bubbles in the gas bubble stream are generated in situ, at the bottom of the liquid bath, characterized by the fact that, during tempering, the liquid bath is constantly traversed by a cooling stream Due to the fact that the liquid bath is pumped in a circuit and cooled, or the fact that a cooling liquid is constantly added to the liquid bath from its bottom and the excess amount of liquid is removed.
Description
Procedimiento y dispositivo para el templado controlado de piezas coladas de metales ligeros en un baño de líquido.Procedure and device for tempering controlled casting of light metals in a bathroom liquid.
La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para el templado controlado de piezas coladas de metales ligeros en un baño de líquido. Este templado de piezas coladas en un baño líquido es un elemento conocido del tratamiento térmico tanto de metales ferrosos como de metales no ferrosos. Con este fin, es conocida tanto la inmersión de piezas coladas en un baño de agua o en un baño de aceite como también, como alternativa a esto, el enjuague bajo agua. Asimismo, es habitual el enfriamiento de piezas coladas en corrientes de aire. Según la diferente transición de calor en un refrigerante en forma líquida o gaseosa, la convección libre o la corriente forzada, y dependientemente de la capacidad de calentamiento del medio de enfriamiento y la conductividad del calor del metal, pueden alcanzarse diferentes velocidades de enfriamiento para así formar unas determinadas formas de estructura, en piezas coladas con diferentes espesores de capa.The invention relates to a method and a device for controlled tempering of castings of light metals in a liquid bath. This temperate pieces castings in a liquid bath is a known element of treatment thermal of both ferrous and non-ferrous metals. With To this end, it is known both the immersion of castings in a water bath or in an oil bath as well, as an alternative To this, rinse under water. Also, cooling is common of castings in air currents. According to the different heat transition in a refrigerant in liquid or gaseous form, free convection or forced current, and depending on the heating capacity of the cooling medium and the metal heat conductivity, different can be achieved cooling rates to form certain forms of structure, in castings with different thicknesses of cap.
A partir de la JP 62-202019 A, se conoce un dispositivo que comprende un contenedor de líquido, en el están introducidas unas conducciones horizontales para la evacuación de gas, en forma de bucle. Las piezas que se deseen templar, son bajadas mediante un dispositivo de transporte para hacer descender el contenedor de líquido, cuando el gas ya sale de las conducciones de evacuación de gas.From JP 62-202019 A, it knows a device comprising a liquid container, in the horizontal ducts are introduced for evacuation of gas, in the form of a loop. The pieces that you want to temper, are descents by means of a transport device to lower the liquid container, when the gas is already leaving the pipes of gas evacuation.
A partir de la SU 1 574 648 A1, se conoce un dispositivo que incluye un contenedor de líquido, en cuya pared lateral desemboca un conductor de gas a presión al que se conecta un inyector para la formación de una corriente fría enriquecida con sopladuras. Las piezas que se deseen templar son bajadas mediante un dispositivo de agarre al líquido.From SU 1 574 648 A1, a device that includes a liquid container, on whose wall side a pressurized gas conductor to which a injector for the formation of a cold stream enriched with blows The pieces that you want to temper are lowered by means of a liquid grip device.
Paralelamente al estado de la técnica, anteriormente mencionado, en la EP 0 345 205 A, se describe un procedimiento para el templado de un cuerpo hueco cilíndrico de acero, a través del cual se obtiene el templado mediante el enfriamiento del cuerpo hueco en un refrigerante, en particular, un baño de agua. Para este fin, el cuerpo hueco es sumergido en el baño de refrigerante a partir de su eje longitudinal con una parte de su superficie y es girado sobre su eje longitudinal. Para la obtención de un enfriamiento más intensivo y regular, se propone en la D1, proceder con un hervor del baño refrigerante mediante la introducción de aire comprimido. Esta introducción de aire comprimido puede llevarse a cabo, por ejemplo, en el fondo del baño líquido mediante una barra de aspersión.Parallel to the state of the art, previously mentioned, in EP 0 345 205 A, a procedure for tempering a hollow cylindrical body of steel, through which tempering is obtained by cooling the hollow body in a refrigerant, in particular a Water bath. For this purpose, the hollow body is submerged in the coolant bath from its longitudinal axis with a part of its surface and is rotated on its longitudinal axis. For the obtaining a more intensive and regular cooling, is proposed in the D1, proceed with a boil of the cooling bath by means of the introduction of compressed air. This introduction of air tablet can be carried out, for example, at the bottom of the bath liquid using a spray bar.
Finalmente, a partir de la JP 57 009826 A, se conoce un procedimiento y un dispositivo para el tratamiento térmico de metales, en el que las partes metálicas se introducen en un depósito de refrigeración lleno de agua. Asimismo, en dicho depósito de refrigeración, el agua es agitada mediante burbujas de aire ascendentes. Para alcanzar este objetivo, se conduce el aire comprimido en una cámara de suministro de aire. La cámara de suministro de aire se encuentra separada del depósito de refrigeración por una tapa porosa, de manera que el aire comprimido accede al agua del depósito de refrigeración a través de los poros de la cubierta.Finally, from JP 57 009826 A, it knows a procedure and a device for treatment thermal metal, in which metal parts are introduced into a cooling tank full of water. Also, in said cooling tank, the water is stirred by bubbles of ascending air. To achieve this goal, the air is conducted compressed in an air supply chamber. The camera air supply is separated from the tank cooling by a porous lid, so that compressed air access the water in the cooling tank through the pores Of the cover.
Tanto a partir de la EP 0 345 205 A como de la JP 57 009826, aparece el problema que consiste en que el medio de refrigeración empleado se calienta, respectivamente, en función del aumento de la duración del proceso de refrigeración. Por esta razón, en su totalidad, el efecto de refrigeración resulta irregular. La presente invención está basada en el objetivo de mejorar el procedimiento y el dispositivo, de manera que el proceso de templado pueda contar con una mejor regulación.Both from EP 0 345 205 A and JP 57 009826, the problem is that the means of cooling used is heated, respectively, depending on the increased duration of the cooling process. For this reason, in its entirety, the cooling effect results irregular. The present invention is based on the objective of improve the procedure and the device, so that the process Tempering can have better regulation.
Con este fin, la solución consiste en un procedimiento que cuente con las características incluidas en la reivindicación 1.To this end, the solution consists of a procedure that has the characteristics included in the claim 1.
Por consiguiente, las burbujas de gas son creadas in situ, de forma homogénea, en la parte inferior del baño líquido. De forma ventajosa, las piezas coladas pueden encontrarse dispuestas a una cierta distancia, por encima de una zona de formación de burbujas de gas. En este caso, el baño líquido puede ser un baño de agua y la corriente de burbujas de gas puede estar compuesta por burbujas de aire. Mientras se lleva a cabo la inmersión de las piezas coladas en el baño líquido, después de un calentamiento previo de las piezas coladas, a una temperatura inicial que conduce a unas curvas de enfriamiento conocidas, se puede reducir o intensificar, de manera significante, la velocidad de refrigeración, a través de la adición de una corriente de burbujas de gas, según la invención.Consequently, gas bubbles are created in situ , homogeneously, in the lower part of the liquid bath. Advantageously, the castings can be arranged at a certain distance, above a gas bubble formation zone. In this case, the liquid bath can be a water bath and the gas bubble stream can be composed of air bubbles. While immersion of the castings in the liquid bath is carried out, after a previous heating of the castings, at an initial temperature that leads to known cooling curves, it can significantly reduce or intensify the cooling rate, through the addition of a gas bubble stream, according to the invention.
Mediante el ajuste y la regulación de la corriente de burbujas se puede garantizar, en particular, que determinadas temperaturas de transformación no se reduzcan demasiado, de una forma precoz, para la estructura. No es necesario que la corriente de burbujas se evacue durante la totalidad del proceso de templado, sino más bien, cabe la posibilidad de volver a desconectar desde antes de la extracción definitiva de la pieza colada del baño líquido.By adjusting and regulating the bubble stream can be guaranteed, in particular, that certain transformation temperatures are not reduced too much, in an early way, for the structure. It is not necessary that the bubble stream evacuates during the entire tempering process, but rather, it is possible to return to disconnect from before the final extraction of the piece wash of the liquid bath.
El generador de burbujas de gas, según la invención, puede incluir, al menos, una cámara de suministro de aire, en el fondo del recipiente, la cual se encuentra cerrada por una tapa con una multiplicidad de orificios de salida de gas. En este caso, la tapa puede estar compuesta por una placa porosa, la cual permite, en caso de producirse una superpresión en la cámara de suministro de aire, la salida homogénea de una corriente de burbujas de aire hacia arriba.The gas bubble generator, according to the invention may include at least one supply chamber of air, at the bottom of the container, which is closed by a cover with a multiplicity of gas outlet holes. In In this case, the lid can be composed of a porous plate, the which allows, in case of overpressure in the chamber air supply, the homogeneous output of a current of air bubbles up.
La placa porosa puede, por ejemplo, estar compuesta por espuma metálica, cerámica porosa o por carburo metálico sinterizado. Otra posibilidad de composición consistiría en la utilización de un elemento de tela metálica como tapa de la cámara de suministro de aire. Fundamentalmente, es ventajoso poder evitar una emisión de líquido en la cámara de suministro de aire. Teniendo en cuenta que esto no es del todo posible, es necesario proveer una salida para el líquido en la cámara de suministro de aire. La cámara de suministro de aire debe comprender un medio de regulación de la presión, para regular o ajustar la corriente de burbujas de gas.The porous plate may, for example, be composed of metallic foam, porous ceramic or carbide sintered metal Another possibility of composition would consist in the use of a metal cloth element as a cover of the air supply chamber. Fundamentally, it is advantageous to be able to avoid an emission of liquid in the air supply chamber. Given that this is not entirely possible, it is necessary provide an outlet for the liquid in the supply chamber of air. The air supply chamber must comprise a means of pressure regulation, to regulate or adjust the current of gas bubbles
La cámara de suministro de aire homogénea puede también ser sustituida por un canal individual o por conductos con cabezas de pulverización individuales en el fondo del recipiente que incluyan, respectivamente, una multiplicidad de orificios de salida de gas.The homogeneous air supply chamber can also be replaced by an individual channel or ducts with individual spray heads at the bottom of the container that include, respectively, a multiplicity of exit holes Of gas.
Por encima de la tapa de la cámara de suministro de aire, se puede proveer una bandeja de soporte para colocar las piezas coladas, que debe presentar unos orificios de paso de aire relativamente grandes para permitir el paso de la corriente de burbujas de gas.Above the supply chamber cover of air, a support tray can be provided to place the castings, which must have air holes relatively large to allow the passage of the current of gas bubbles
En un ejemplo de realización, según la invención, el dispositivo será descrito mediante la ayuda de los dibujos siguientes. Los cuales muestran:In an exemplary embodiment, according to the invention, The device will be described by the help of the drawings following. Which show:
Fig. 1 Un recipiente lleno de líquido en un corte vertical;Fig. 1 A container full of liquid in a cut vertical;
Fig. 2 Un recipiente, tal y como se muestra en la Figura 1, en una vista superior;Fig. 2 A container, as shown in the Figure 1, in a top view;
La Figura 1 representa un recipiente 11 que muestra una forma de paralelepípedo que cuenta con una abertura superior 12 y con una bandeja 15, sobre la cual, a una cierta distancia, se muestra una tapa 13 que cierra una cámara de suministro de aire 14. La tapa 13 está constituida por una placa porosa que cuenta con una multiplicidad de orificios de salida de aire. La tapa 13 se encuentra sobre unos perfiles rectangulares 21 sobrepuestos en la bandeja 15.Figure 1 represents a container 11 that shows a parallelepiped shape that has an opening upper 12 and with a tray 15, on which, to a certain distance, a cover 13 is shown that closes a chamber of air supply 14. The cover 13 consists of a plate porous that has a multiplicity of exit holes of air. The cover 13 is on rectangular profiles 21 overlays in tray 15.
Sobre la tapa 13 se encuentra, a una cierta distancia, una bandeja de soporte 22 para la colocación de las piezas coladas. Por encima de la tapa 13 se encuentra el recipiente 11 lleno del líquido templado 16, en el que ascienden burbujas de gas 17 que suben desde la cámara de suministro de aire 14 a través de la tapa porosa 13. El recipiente 11 cuenta con una alimentación de agua obturable 18 bajo la bandeja de soporte 22 y con un tubo de evacuación de agua obturable 19 cerca de la abertura superior 12 del recipiente 11. Para facilitar un caudal de agua permanente, durante la realización del proceso de refrigeración, se prevén otra alimentación de agua 24 y otra alimentación de agua 25, en la parte superior de la bandeja de soporte 22. La cámara de suministro de aire 14 dispone de una conexión 20 para el aire descomprimido. Una salida de agua 23 sale en la parte inferior de la cámara de suministro de aire 14.On top 13 is, at a certain distance, a support tray 22 for placing the cast pieces. Above lid 13 is the container 11 filled with the tempered liquid 16, in which bubbles rise gas 17 rising from the air supply chamber 14 through of the porous lid 13. The container 11 has a feed of sealed water 18 under the support tray 22 and with a tube of sealing water drainage 19 near the upper opening 12 of the container 11. To facilitate a permanent water flow, during the completion of the refrigeration process, another water feed 24 and other water feed 25, in the part top of the support tray 22. The supply chamber of air 14 has a connection 20 for decompressed air. A water outlet 23 comes out at the bottom of the chamber air supply 14.
En la Figura 2 se puede observar una vista superior del recipiente 11 que incluye la bandeja de soporte 22 al igual que la alimentación de agua 18, 24 y las alimentaciones de agua 19, 25 para el líquido de templado y la conexión 20 para el aire descomprimido reconocible. Además, se puede ver el perfil rectangular circunferencial 21.In Figure 2 a view can be seen top of the container 11 which includes the support tray 22 to same as the water supply 18, 24 and the feeding of water 19, 25 for the quenching liquid and connection 20 for the recognizable decompressed air. In addition, you can see the profile rectangular circumferential 21.
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