ES2314442T3 - Conformacion por presion en estado liquido. - Google Patents

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ES2314442T3 ES04767982T ES04767982T ES2314442T3 ES 2314442 T3 ES2314442 T3 ES 2314442T3 ES 04767982 T ES04767982 T ES 04767982T ES 04767982 T ES04767982 T ES 04767982T ES 2314442 T3 ES2314442 T3 ES 2314442T3
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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.
Sector de la técnica
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.
Estado de la técnica
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.
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.
Objeto de la invención
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.
Descripción de las figuras
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.
Descripción detallada de la invención
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.
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Referencias citadas en la memoria
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.
Documentos de patente mencionados en la memoria
\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.
ES04767982T 2004-04-08 2004-08-12 Conformacion por presion en estado liquido. Active ES2314442T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0408044 2004-04-08
GBGB0408044.6A GB0408044D0 (en) 2004-04-08 2004-04-08 Liquid pressure forming

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Publication Number Publication Date
ES2314442T3 true ES2314442T3 (es) 2009-03-16

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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090309252A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Century, Inc. Method of controlling evaporation of a fluid in an article
US20090309262A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Century, Inc. Manufacturing apparatus and method for producing a preform
US8333230B2 (en) * 2008-07-17 2012-12-18 Battelle Energy Alliance, Llc Casting methods
US9283734B2 (en) 2010-05-28 2016-03-15 Gunite Corporation Manufacturing apparatus and method of forming a preform
FR3021669B1 (fr) * 2014-06-03 2017-08-25 Sagem Defense Securite Procede de fabrication d'une piece dans un materiau composite a matrice metallique et outillage associe
GB201807150D0 (en) 2018-05-01 2018-06-13 Composite Metal Tech Ltd Metal matrix composites
GB201819763D0 (en) 2018-12-04 2019-01-23 Alvant Ltd Formation of selectively reinforced components
CN110396651B (zh) * 2019-09-12 2021-04-27 江西中聚宏新材料科技有限公司 碳纤维增强铝基复合材料的制备系统、复合材料以及零部件
CN110408864B (zh) * 2019-09-12 2021-04-23 山东科邦威尔复合材料有限公司 碳纤维增强铝基复合材料的制备方法、复合材料以及零部件
CN111182752B (zh) * 2019-12-30 2021-04-13 贵州新蓝辉金属制品有限公司 一种磁悬浮列车用散热器机箱及其铸造方法
CN214082965U (zh) * 2020-09-08 2021-08-31 江苏新扬新材料股份有限公司 一种碳纤维复合材料活塞铺贴模具
CN114406245B (zh) * 2022-01-25 2024-05-31 沈阳工业大学 渗流铸造工艺制备碳纤维铝基复合材料的设备

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5893557A (ja) 1981-11-30 1983-06-03 Toyota Motor Corp 繊維複合金属材料の製造法
GB2115327B (en) 1982-02-08 1985-10-09 Secr Defence Casting fibre reinforced metals
JPS606266A (ja) * 1983-06-27 1985-01-12 Toyota Motor Corp 金属基複合材料の製造方法
JPS60102257A (ja) * 1983-11-09 1985-06-06 Honda Motor Co Ltd 高圧凝固鋳造装置
JPS60152353A (ja) 1984-01-19 1985-08-10 Honda Motor Co Ltd 高圧凝固鋳造装置
JPS6249073A (ja) 1985-08-26 1987-03-03 Yamaha Motor Co Ltd 内燃機関のピストンピン
JPS6272756A (ja) 1985-09-27 1987-04-03 Shiseido Co Ltd アントラセン誘導体
JPS62156066A (ja) * 1985-12-27 1987-07-11 Nippon Kokan Kk <Nkk> 金属基複合材の製造方法
JPH0636977B2 (ja) * 1986-04-09 1994-05-18 東海カ−ボン株式会社 繊維強化金属複合材の製造方法
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
JP2514836B2 (ja) 1988-10-22 1996-07-10 東邦レーヨン株式会社 ピストンピン
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
JPH06210426A (ja) * 1992-03-04 1994-08-02 Mitsubishi Electric Corp 鋳物の製造方法及び製造装置
JPH05329610A (ja) 1992-05-29 1993-12-14 Mitsubishi Materials Corp 溶湯鍛造用金型
JPH06304736A (ja) 1993-04-21 1994-11-01 Leotec:Kk ダイカストもしくはスクイズキャスト用保温金型
CH689156A5 (de) * 1994-06-01 1998-11-13 Buehler Ag Druckgiessmaschine.
JP2953990B2 (ja) * 1995-05-19 1999-09-27 ファナック株式会社 誘導電動機の籠形回転子の導体鋳造装置
JPH0976052A (ja) 1995-09-14 1997-03-25 Ube Ind Ltd セラミックス成形体の加圧成形方法および装置
JPH1061765A (ja) 1996-08-12 1998-03-06 Toyota Motor Corp セラミックス基複合材料製ピストンピン及びその製造方法
US6148899A (en) * 1998-01-29 2000-11-21 Metal Matrix Cast Composites, Inc. Methods of high throughput pressure infiltration casting
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
GB2373562B (en) 2001-03-23 2004-07-21 Alireza Veshagh Gudgeon pin comprising metallic core reinforced with ceramic and with fused hard outer metal coating
TWI693429B (zh) 2019-04-23 2020-05-11 國家中山科學研究院 影像偵測系統

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