ES2314442T3 - Conformacion por presion en estado liquido. - Google Patents
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Abstract
Método para colar un componente a partir de un metal que tiene una temperatura de liquidus, que comprende: proporcionar un molde (100) que comprende: una primera parte (102) que define al menos parte de una cavidad (14) de molde con una abertura (104, 106) externa; y una segunda parte (108) que define una cámara (110) para alojar la primera parte (102), teniendo la cámara (110) una abertura (112) que puede alinearse con la abertura (104, 106) externa de la primera parte (102) cuando está alojada en la segunda parte (108); calentar la primera parte (102) del molde (100) hasta una temperatura por encima de la temperatura liquidus del metal mientras se mantiene la segunda parte (108) del molde (100) a una temperatura por debajo de la temperatura liquidus del metal; colocar la primera parte (102) del molde (100) en la cámara (110) de la segunda parte (108) estando alineada la abertura (112) de cámara con la abertura (104, 106) externa de la primera parte (102); introducir metal fundido en la cavidad (14) de molde a través de la abertura (112) de cámara; y solidificar el metal fundido en la cavidad (14) de molde.
Description
Conformación por presión en estado líquido.
La presente invención se refiere a un método de
conformación por presión de un material compuesto de matriz
metálica, y también a un molde novedoso para su uso en la
conformación por presión de materiales compuestos de matriz
metálica.
Los materiales compuestos de matriz metálica
(MMC, metal matrix composite) están compuestos por una matriz
metálica y un refuerzo, o material de relleno, que confiere una
función mecánica excelente, y pueden clasificarse según si el
refuerzo es continuo (monofilamento o multifilamento) o discontinuo
(partícula, filamentos monocristalinos, fibra corta u otros). Los
materiales de matriz principales para los MMC son aluminio y sus
aleaciones. En menor medida también se usan magnesio y titanio y
para diversas aplicaciones especializadas puede emplearse una
matriz de plomo, cinc o cobre. Los MMC con refuerzos discontinuos
son habitualmente más baratos de producir que los MMC reforzados
con fibras continuas, aunque esta ventaja se compensa normalmente
por sus inferiores propiedades mecánicas. En consecuencia,
generalmente se acepta que los MMC reforzados con fibras continuas
ofrecen lo último en términos de propiedades mecánicas y potencial
comercial.
Un procedimiento básico para colar metales
reforzados con fibras se describe en la memoria descriptiva de
patente del Reino Unido GB 2115327. Como licenciatario de la
patente, el presente solicitante desarrolló el procedimiento básico
obteniendo un procedimiento de conformación por presión en estado
líquido (LPF, liquid pressure forming) a gran escala. En el
procedimiento LPF, se coloca una preforma precalentada (fibras,
fibras cortas, material particulado o medios porosos) en un molde
calentado, que se cierra y bloquea usando un sistema de palanca
acodada mecánico. El molde y el metal fundido en un crisol alojado
en un recipiente de presión se someten entonces a un vacío elevado.
Cuando se completa la evacuación, se transfiere el metal fundido
desde el crisol al molde a través de un canal de colada alimentado
por un tubo ascendente por la introducción de gas nitrógeno en el
recipiente de presión. El metal fundido toma la forma del molde,
que puede ser compleja y en gran parte se infiltra en la preforma.
Una vez que el molde se ha rellenado con metal fundido, se usa un
pistón de compactación hidráulica para sellar la parte superior del
tubo ascendente y además consolidar la colada para favorecer la
infiltración máxima de la preforma y para consolidar la
matriz
que se contrae durante la solidificación del metal. El material compuesto resultante se eyecta entonces del molde.
que se contrae durante la solidificación del metal. El material compuesto resultante se eyecta entonces del molde.
Según las autoridades principales en el campo de
la ciencia de los materiales, el procedimiento LPF es uno de los
métodos más eficaces y económicos para fabricar MMC y representa un
avance tecnológico significativo en la comercialización de estos
materiales compuestos. En particular, el alcanzar tiempos de ciclo
totales en el intervalo de 2 a 5 minutos es una de las muchas
ventajas significativas sobre otras vías de fabricación para MMC.
Sin embargo, los presentes solicitantes han intentado mejorar el
procedimiento LPF para favorecer la viabilidad comercial.
El documento
JP-A-05329610 da a conocer un
aparato de fundición de forja para acortar el tiempo de
conformación, que comprende un molde fijo y un molde móvil que
definen entre los mismos una cavidad con un orificio y un canal de
colada. El molde fijo y el molde móvil comprenden cada uno un molde
principal y una pieza insertada.
Los aspectos de la presente invención se definen
en las reivindicaciones independientes adjuntas a las que ahora se
hará referencia. Las realizaciones de la invención se definen en
las reivindicaciones dependientes adjuntas a las que ahora también
se hará referencia.
En el presente documento también se describe un
método de conformación por presión de un material compuesto de
matriz metálica, que comprende: colocar una preforma de fibra en
una cavidad de molde; introducir metal fundido en la cavidad de
molde a través de un canal de colada para envolver la preforma de
fibra; sellar el canal de colada; aplicar presión al metal fundido
en la cavidad de molde con un pistón de compactación mecánica para
favorecer la infiltración de la preforma de fibra; caracterizado
porque el pistón de compactación mecánica está configurado para
aplicar presión directamente al metal fundido en la cavidad de
molde durante la solidificación.
Durante el procedimiento, la presión se aplica
directamente a un cuerpo de metal líquido dentro de la cavidad de
molde que permanecerá líquido hasta después de que se haya
solidificado otro metal fundido en la cavidad de molde. El molde
puede estar configurado incluso de modo que durante la
solidificación una superficie de contacto sólida/líquida migre
hacia el cuerpo de líquido a presión por el pistón de compactación
mecánica. Por ejemplo, el pistón de compactación mecánica puede
estar configurado para actuar sobre el cuerpo de líquido en un
extremo (por ejemplo, la parte superior) de la cavidad de molde, y
la superficie de contacto sólida/líquida puede desplazarse en uso
desde un extremo opuesto (por ejemplo, la parte inferior) de la
cavidad de molde hacia el otro extremo. De este modo, no hay
pérdida del estado de presión hidrostática experimentado por el
metal fundido en la cavidad de molde hasta haber completado
sustancialmente la solidificación, y esto mejora el grado de
infiltración de metal en la preforma y la consolidación en general
en comparación con los resultados obtenidos con el procedimiento
LPF. Un motivo para ello es que en el procedimiento LPF, el pistón
de compactación hidráulica sólo actuaba indirectamente sobre el
metal fundido en la cavidad de molde a través del metal fundido en
el canal de colada. La solidificación temprana o prematura del
metal fundido en el canal de colada dio como resultado una pérdida
del estado de presión hidrostática experimentado en la cavidad de
molde, limitando la eficacia del pistón de compactación. Este no es
el caso de la presente invención en la que se aplica presión
independientemente del canal de colada.
El pistón de compactación mecánica puede estar
configurado para desplazarse hacia la cavidad de molde (por
ejemplo, una parte central de la cavidad de molde) cuando se aplica
presión al metal fundido en la cavidad de molde. El pistón de
compactación mecánica puede incluso adentrarse en la cavidad de
molde durante la solidificación del metal fundido. De este modo, el
metal fundido dentro de la cavidad de molde puede desplazarse
mecánicamente por el pistón de compactación mecánica cuando se
aplica presión al metal fundido. El pistón de compactación mecánica
puede aplicar presiones superiores a 150 bar (15 N/mm^{2}), por
ejemplo en el intervalo de 400 a 2500 bar (por ejemplo, 1500 bar)
al metal fundido en la cavidad de molde durante la infiltración de
la preforma y la posterior solidificación. El pistón de
compactación mecánica puede estar montado sobre una platina móvil a
la que está fijada una parte del molde. De manera ventajosa, el
pistón de compactación mecánica también puede estar configurado
para eyectar el material compuesto de matriz metálica solidificado
desde la cavidad de molde una vez abierto para facilitar su
retirada.
El método puede comprender además la evacuación
de la cavidad de molde antes de introducir el metal fundido en la
misma. El método puede comprender además reducir la presión del
metal fundido antes de su introducción en la cavidad de molde. La
reducción de la presión puede desgasificar el metal fundido. La
evacuación de la cavidad de molde y la desgasificación del metal
fundido pueden realizarse independientemente por vías separadas. El
metal fundido puede introducirse en la cavidad de molde bajo una
sobrepresión o diferencial de presión de gas, por ejemplo,
producido por gas inerte que actúa sobre el metal fundido en un
recipiente de presión. El diferencial de presión puede ser inferior
a 50 bar, por ejemplo 10 bar, y puede aplicarse a una velocidad
controlada de modo que el metal fundido rellene el molde de manera
quiescente (lenta y no turbulenta), que puede conferir propiedades
mejoradas en el componente solidificado.
En una disposición, puede sellarse el canal de
colada usando un elemento de válvula deslizante. El elemento de
válvula deslizante puede estar montado sobre un pistón (por
ejemplo, un pistón que actúe lateralmente) que desliza el elemento
de válvula por el canal de colada para sellarlo. El pistón puede
desplazarse transversalmente al canal de colada. Puede eliminarse
cualquier presión de gas positiva sobre el metal fundido en el
recipiente de presión (por ejemplo, evacuando el recipiente de
presión hacia la atmósfera).
En el presente documento también se describe un
aparato para la conformación por presión en estado líquido de un
componente de matriz metálica, que comprende: un molde que define
una cavidad de molde para recibir una preforma de fibra, y un canal
de colada para dirigir el metal fundido al interior de la cavidad
de molde; y un pistón de compactación mecánica configurado para
aplicar presión directamente al metal fundido en la cavidad de
molde durante la solidificación.
El pistón de compactación mecánica puede estar
configurado para desplazarse hacia la cavidad de molde cuando se
aplica presión al metal fundido en la cavidad de molde. El pistón
de compactación mecánica puede estar configurado para adentrarse en
la cavidad de molde cuando se aplica tal presión. Otras
características de la compactación mecánica pueden ser equivalentes
a las del pistón de compactación mecánica descrito anteriormente en
el presente documento.
El aparato puede comprender además un recipiente
de presión para alojar metal fundido. El recipiente de presión
puede incluir un horno para fundir metal. La cavidad de molde puede
ser estanca y la cavidad de molde y el recipiente de presión pueden
tener vías independientes para evacuar el gas desde cada una. El
recipiente de presión puede tener un conducto para dirigir el metal
fundido alojado en el mismo hacia el canal de colada. El conducto
puede incluir un tubo ascendente, uno de cuyos extremos está
configurado para extenderse al interior del metal fundido alojado
en el recipiente de presión.
El molde puede ser un molde partido y puede
incluir calentamiento por resistencia eléctrica. El molde puede
comprender: una primera parte que define al menos parte de la
cavidad de molde con al menos una abertura externa; y una segunda
parte que define una cámara para alojar la primera parte, teniendo
la cámara al menos una abertura que puede alinearse con al menos
una abertura externa de la primera parte cuando está alojada en la
segunda parte. Una abertura de cámara puede estar configurada como
el canal de colada para introducir metal fundido en la cavidad de
molde de la primera parte cuando está alojada en la segunda parte.
La segunda parte también puede definir parte de la cavidad de molde
y puede estar configurada para recibir el pistón de compactación
mecánica durante la solidificación.
El molde doble o de dos partes es
particularmente útil en la conformación por presión en estado
líquido de componentes de matriz metálica tal como se describió
anteriormente en el presente documento en la que normalmente han de
mantenerse temperaturas de molde elevadas para evitar la
solidificación prematura de la matriz metálica y así evitar una
infiltración incompleta, una mala consolidación y la porosidad de
la matriz. El método puede comprender además retirar la primera
parte del molde de la segunda parte tras la solidificación, y
enfriar la primera parte independientemente de la segunda parte
antes de retirar el componente solidificado. Mientras que la
primera parte está enfriándose independientemente de la segunda
parte, puede prepararse otra parte correspondiente a la primera
parte y repetirse el método anterior. De este modo, pueden
conseguirse tiempos rápidos de ciclo de colada mientras se
garantiza que no se perjudica la calidad del componente colado por
un desmoldeo prematuro de su molde.
La primera y segunda partes del molde pueden
comprender cada una al menos dos secciones de modo que cada parte
pueda abrirse, bien para retirar el componente colado de la primera
parte o para retirar la primera parte de la segunda parte. Las
secciones de una parte pueden estar configuradas para separarse en
una dirección diferente a las secciones de la otra parte, por
ejemplo, las dos direcciones pueden ser sustancialmente
perpendiculares. La primera parte puede tener un perfil que se
estreche en una o más direcciones para facilitar la liberación de
la segunda parte. La primera parte puede ser bicónica o
bitroncocónica.
Cuando el metal comprende aluminio, la primera
parte del molde puede calentarse hasta aproximadamente 800ºC,
mientras que la segunda parte puede mantenerse a una temperatura de
aproximadamente 300ºC a 500ºC, digamos 400ºC.
Ahora se describirán realizaciones de los
diversos aspectos de la invención a modo de ejemplo con referencia
a los dibujos adjuntos en los que:
la figura 1 ilustra un aparato para la
conformación por presión de un material compuesto de matriz
metálica;
las figuras 2a-2d ilustran
esquemáticamente cuatro fases clave en la conformación por presión
de un material compuesto de matriz metálica usando el aparato de
la figura 1;
la figura 3 ilustra un molde, que realiza la
presente invención, para su uso con el aparato de la figura 1;
y
la figura 4 ilustra detalles adicionales del
molde de la figura 3.
La figura 1 ilustra un aparato (10) para la
conformación por presión de un material compuesto de matriz
metálica (MMC). El aparato (10) comprende un molde (12) partido que
define una cavidad (14) de molde para recibir una preforma de fibra
(no mostrada) y un canal (16) de colada para dirigir el metal
fundido al interior de la cavidad (14) de molde. Un pistón (18) de
compactación mecánica está montado sobre una platina (20) móvil
superior y está configurado para aplicar presión directamente al
metal fundido en la cavidad (14) de molde durante la
solidificación.
El aparato (10) comprende además un recipiente
(22) de presión de horno que, en uso, aloja un crisol (24) que
contiene metal fundido (por ejemplo, aluminio). El crisol (24) se
calienta mediante unos calentadores (26). En uso, un extremo de un
tubo (28) ascendente está colocado en el crisol (24) y sumergido
bajo el nivel del metal fundido contenido en el mismo. El otro
extremo del tubo (28) ascendente está en comunicación de fluido con
el canal (16) de colada. Un pistón (30) de interrupción que actúa
lateralmente está previsto para bloquear la comunicación de fluido
entre el tubo (28) ascendente y el canal (16) de colada en caso
necesario. Enfrentado al pistón (30) de interrupción está previsto
un pistón (32) de eyección de rebaba para eliminar las
"rebabas" de metal solidificadas formadas por el pistón (30) de
interrupción que bloquea la comunicación de fluido, que por el
contrario quedarían atrapadas entre el tubo ascendente y el canal
de colada. Ahora se describirá el funcionamiento del aparato de la
figura 1 con referencia a los dibujos esquemáticos de la figura
2.
La fase 1 incluye colocar una preforma (50) de
fibra caliente en la cavidad (14) de molde, del molde (12)
precalentada y abierta horizontalmente. Las partes (12A, 12B) de
molde se aproximan mucho (separación de \sim10 mm), los fuelles
(13) se cierran, y la cavidad (14) de molde y los fuelles (13) se
evacuan hasta una presión de aproximadamente 25 mbar. Al mismo
tiempo, el recipiente (22) de presión, que contiene un crisol (24)
de aluminio fundido, se evacua lo que hace que la masa fundida se
desgasifique. Los fuelles (13) y el recipiente (22) de presión se
evacuan a la misma velocidad para evitar cualquier diferencial de
presión que por el contrario daría como resultado que el metal o
bien salpicara en el crisol (24), debido a que baja aire por el
tubo (28) ascendente, o bien se desbordara de la zona de molde
abierta debido a que el metal asciende por el tubo ascendente bajo
la acción de una presión neta positiva.
Al inicio de la fase 2, las partes (12A, 12B) de
molde se sujetan entre sí a través de normalmente una prensa (34)
de palanca acodada de 280 toneladas y un gas (52) nitrógeno con
poco oxígeno entra en el recipiente (22) de presión de manera
controlada. El gas nitrógeno en el recipiente (22) de presión
ejerce una presión positiva sobre la superficie del aluminio
fundido en el crisol (24), haciendo que ascienda por el tubo (28)
ascendente y a través del canal (16) de colada. El aluminio fundido
entra en la cavidad (14) de molde, preferiblemente de manera
quiescente, y envuelve la preforma (50) de fibra. La presión del
gas nitrógeno se aumenta entonces durante los siguientes 30
segundos hasta un máximo de 22 bar para aumentar la infiltración
de aluminio fundido de la preforma de fibra.
La fase 3 comienza con el pistón (30) de
interrupción que sella el canal (16) de colada frente al ascendente
(28). La presión de gas nitrógeno en el recipiente (22) de presión
se evacua a la atmósfera, haciendo que el aluminio fundido residual
en el tubo (28) ascendente fluya de vuelta al crisol (24). Al
mismo tiempo, el aluminio fundido en la cavidad de molde
experimenta una presión directa de hasta 1500 bar por la acción del
pistón (18) de compactación mecánica. De este modo, se consigue un
alto grado de infiltración y consolidación, compensando incluso la
contracción durante la solidificación. La presión directa se aplica
durante por ejemplo de 20 a 90 segundos, dependiendo del tamaño del
componente. Una vez que se ha enfriado el componente (60) de matriz
metálica solidificado hasta una temperatura a la que tiene
suficiente integridad mecánica, se separan las dos partes del
molde (12A, 12B) y se eyecta el componente mediante la actuación
adicional del pistón (18) de compactación mecánica como se muestra
en la fase 4. Durante la fase de enfriamiento, se eyecta una
"rebaba" de metal solidificado por la acción combinada de los
pistones (30, 32) que actúan lateralmente.
Las figuras 1 y 2 ilustran el aparato y
procedimiento que realizan la presente invención con un molde (12)
partido de tipo convencional. Este puede sustituirse por el molde
(100) doble que se muestra en la figura 3 y que realiza la presente
invención. Para una mención más simple, las características en
común entre las dos disposiciones comparten el mismo número de
referencia.
El molde (100) doble comprende: una primera
parte (102) (interna) o cartucho que define al menos parte de la
cavidad (14) de molde con aberturas (104, 106) externas en extremos
opuestos de la misma; y una segunda parte (108) (externa) que
define una cámara (110) para alojar la primera parte (102). La
parte (102) interna se abre longitudinalmente para permitir la
retirada posterior de los componentes colados y la parte (108)
externa se abre lateralmente para permitir la retirada de la parte
(102) interna. La cámara (110) tiene una abertura (112) que
comunica con la abertura (104) externa inferior de la primera parte
(102), y que en uso comunica con el canal (16) de colada. La cámara
(110) también define una región (114) superior de la cavidad (14)
de molde que comunica con la abertura (106) externa superior de la
primera parte (102), y que alberga la cabeza (116) móvil del pistón
(18) de compactación.
El molde (100) doble se usaría para colar
componentes de material compuesto de matriz de aluminio de la
siguiente manera. En primer lugar, se calentaría la primera parte
(102) de cartucho que contiene la preforma (50) de fibra hasta una
temperatura de aproximadamente 800ºC (por encima de la temperatura
liquidus del aluminio), mientras que la segunda parte (108) sólo se
calentaría hasta aproximadamente 400ºC (por debajo de la
temperatura liquidus del aluminio). La primera parte (102) se
colocaría entonces dentro de la cámara (110) de la segunda parte
(108) del molde (100) con las aberturas (104, 106) alineadas con la
abertura (112) y la región (114) superior respectivamente. A
continuación, se introduce aluminio fundido a través de la abertura
(112) bajo presión de gas (que comunica con o incluso forma parte
del canal (16) de colada) al interior y a través de la abertura
(104) en la primera parte (102). El metal fundido envuelve y se
infiltra en gran parte en la preforma (50) a medida que rellena la
cavidad (14), fluyendo hacia el exterior de la abertura (106) al
interior de la región (114) superior. Una vez sellado el canal (16)
de colada, la cabeza (116) del pistón (18) de compactación aplica
presión al metal fundido en la cavidad (14) de molde, y se permite
el enfriamiento del metal fundido. Una vez solidificado el metal,
la parte (102) interna del molde se eyecta desde la parte (108)
externa abriendo las dos mitades (108A, 108B) de la última, y se
permite que siga enfriándose. Durante la fase de enfriamiento
posterior, la parte (102) interna soporta la pieza colada recién
solidificada, garantizando que no se arriesgue su integridad por una
retirada prematura de la parte (108) externa. Una vez establecida
la integridad mecánica del componente colado, se retira separando
las dos mitades de la primera parte (102). Como se muestra en la
figura 4, la primera parte (102) se estrecha hacia cada extremo
desde un plano (120) medio. Cada parte que se estrecha es
troncocónica. La primera parte (102) está formada en dos secciones
(122A, 122B) que coinciden en un plano vertical.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante se dirige únicamente a ayudar al lector y no forma
parte del documento de patente europea. Incluso si se ha procurado
el mayor cuidado en su concepción, no se pueden excluir errores u
omisiones y el OEB declina toda responsabilidad a este
respecto.
- \bullet GB 2115327 A (0003)
- \bullet JP 05329610 A (0005)
Claims (12)
1. Método para colar un componente a partir de
un metal que tiene una temperatura de liquidus, que comprende:
proporcionar un molde (100) que comprende: una
primera parte (102) que define al menos parte de una cavidad (14)
de molde con una abertura (104, 106) externa; y una segunda parte
(108) que define una cámara (110) para alojar la primera parte
(102), teniendo la cámara (110) una abertura (112) que puede
alinearse con la abertura (104, 106) externa de la primera parte
(102) cuando está alojada en la segunda parte (108);
calentar la primera parte (102) del molde (100)
hasta una temperatura por encima de la temperatura liquidus del
metal mientras se mantiene la segunda parte (108) del molde (100) a
una temperatura por debajo de la temperatura liquidus del
metal;
colocar la primera parte (102) del molde (100)
en la cámara (110) de la segunda parte (108) estando alineada la
abertura (112) de cámara con la abertura (104, 106) externa de la
primera parte (102);
introducir metal fundido en la cavidad (14) de
molde a través de la abertura (112) de cámara; y
solidificar el metal fundido en la cavidad (14)
de molde.
2. Método según la reivindicación 1, que
comprende además retirar la primera parte (102) del molde (100) de
la segunda parte (108) tras la solidificación, y enfriar la primera
parte (102) independientemente de la segunda parte (108) antes de
retirar el componente solidificado de la primera parte (102).
3. Método según la reivindicación 1, que
comprende además:
colocar una preforma (50) de fibra en la cavidad
(14) de molde antes de introducir metal fundido en la misma; y
con un pistón (18) de compactación mecánica
aplicar presión directamente al metal fundido introducido en la
cavidad (14) de molde para favorecer la infiltración de la preforma
(50) de fibra antes de la solidificación.
4. Método según la reivindicación 3, que
comprende además hacer avanzar el pistón (18) de compactación
mecánica hacia la cavidad (14) de molde cuando se aplica presión al
metal fundido en la cavidad de molde.
5. Método según la reivindicación 4, en el que
el pistón (18) de compactación mecánica se adentra en la cavidad
(14) de molde cuando se aplica presión al metal fundido en la
cavidad de molde.
6. Método según la reivindicación 3, que
comprende además aplicar presiones en el intervalo de 400 bar a
2500 bar al metal fundido en la cavidad (14) de molde durante la
solidificación usando el pistón (18) de compactación mecánica.
7. Método según cualquier reivindicación
anterior, en el que la primera (102) y la segunda parte (108) del
molde (100) previstas comprenden cada una al menos dos secciones de
modo que cada parte puede abrirse, comprendiendo el método colocar
la primera parte (102) en la segunda parte (108) de modo que las
secciones de una parte están configuradas para separarse en una
dirección diferente a las secciones de la otra parte.
8. Aparato para su uso en la conformación por
presión en estado líquido de un componente de matriz de metal, que
comprende un molde (100) que tiene: una primera parte (102) que
define al menos parte de una cavidad (14) de molde con una abertura
(104, 105) externa; y una segunda parte (108) que define una cámara
(110) para alojar la primera parte (102), teniendo la cámara (110)
una abertura (112) que puede alinearse con la abertura externa de
la primera parte (102) cuando está alojada en la segunda parte
(108), estando configuradas la abertura externa y la abertura de
cámara para introducir metal fundido en la cavidad (14) de molde
cuando están alineadas, caracterizado porque la primera
parte (102) y la segunda parte (108) comprenden cada una al menos
dos secciones de modo que cada parte puede abrirse, estando
configuradas las secciones de una parte para separarse en una
dirección diferente a las secciones de la otra parte, por lo que la
primera parte puede retirarse de la segunda parte sin afectar a la
cavidad de molde de la primera parte.
9. Aparato según la reivindicación 8, en el que
la primera parte (102) tiene un perfil que se estrecha en una o
más direcciones para facilitar la liberación de la segunda parte
(108).
10. Aparato según la reivindicación 8, que
comprende además:
un pistón (18) de compactación mecánica
configurado para aplicar presión directamente al metal fundido en
la cavidad (14) de molde durante la solidificación.
11. Aparato según la reivindicación 10, en el
que el pistón (18) de compactación mecánica está configurado para
avanzar hacia la cavidad de molde cuando se aplica presión al metal
fundido en la cavidad (14) de molde.
12. Aparato según la reivindicación 11, en el
que el pistón (18) de compactación mecánica está configurado para
adentrarse en la cavidad de molde cuando se aplica presión al metal
fundido en la cavidad (14) de molde.
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US4662429A (en) * | 1986-08-13 | 1987-05-05 | Amax Inc. | Composite material having matrix of aluminum or aluminum alloy with dispersed fibrous or particulate reinforcement |
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DE3930081A1 (de) * | 1989-09-09 | 1991-03-21 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur herstellung eines pressgegossenen faserverstaerkten bauteils |
US5259436A (en) * | 1991-04-08 | 1993-11-09 | Aluminum Company Of America | Fabrication of metal matrix composites by vacuum die casting |
US5234045A (en) * | 1991-09-30 | 1993-08-10 | Aluminum Company Of America | Method of squeeze-casting a complex metal matrix composite in a shell-mold cushioned by molten metal |
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EP0937524A1 (de) * | 1998-02-19 | 1999-08-25 | Fondarex S.A. | Verfahren zum Entlüften von Druckgiessformen sowie Ventilvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
EP1320634A2 (en) | 2000-09-28 | 2003-06-25 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composites, methods for making the same and disc brakes |
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