HU209641B - Precision pressure casting method of loosing pattern - Google Patents

Precision pressure casting method of loosing pattern Download PDF

Info

Publication number
HU209641B
HU209641B HU905776A HU577690A HU209641B HU 209641 B HU209641 B HU 209641B HU 905776 A HU905776 A HU 905776A HU 577690 A HU577690 A HU 577690A HU 209641 B HU209641 B HU 209641B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
pressure
mold
mpa
casting
loosing
Prior art date
Application number
HU905776A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT57106A (en
HU905776D0 (en
Inventor
Michel Garat
Original Assignee
Pechiney Aluminium
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pechiney Aluminium filed Critical Pechiney Aluminium
Publication of HU905776D0 publication Critical patent/HU905776D0/hu
Publication of HUT57106A publication Critical patent/HUT57106A/hu
Publication of HU209641B publication Critical patent/HU209641B/hu

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00Pressure casting; Vacuum casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04Use of lost patterns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/09Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure
    • B22D27/13Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure making use of gas pressure

Landscapes

  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

A találmány tárgya elveszőmintás, nyomás alatti precíziós öntési eljárás, elsősorban alumínium és alumínium ötvözetek öntésére, amelynek során mintát készítünk szerves anyag habból, a mintát kötőanyag nélküli homokkal körülvéve öntőformát készítünk és fémolvadékot töltünk bele, majd az öntőformát izosztatikus nyomás alá helyezzük és a fémolvadékot lehűtve megdermesztjük.
A fenti öntési eljárást többek között az US 3,157,924 lajstromszámú szabadalmi leírás ismerteti. Itt polisztirol habból készítenek öntőmintát és ezt kötőanyag nélküli homokkal körülvéve készítenek öntőformát. Az öntendő fémet olvasztás után az öntőnyílásokon át juttatják az öntőformában, ahol az elégeti a műanyag habból készített mintát és kitölti helyét a homokformában. Eközben a minta elégésekor keletkező gőzök a homokszemcsék között távoznak az öntőformából.
Az eljárás gyorsan elterjedt az iparban, minthogy az öntőforma készítése a hagyományos módszernél lényegesen egyszerűűbb: nem szükséges az öntőhomoknak kötőanyaggal és egyéb segédanyagokkal történő összekeverése, homogenizálása és viszonylag szilárd öntőforma kialakítása, ezenkívül az öntvények az öntőformából könnyen eltávolíthatók és az öntőforma töltőanyaga könnyen visszanyerhető.
Mindezek mellett azonban az eljárásnak legalábbis két hátránya mutatkozott. Az egyik, hogy a dermedés viszonylag lassú, aminek következtében gáz-zárványok jelentkezhetnek, a másik pedig az, hogy a termikus gradiens viszonylag kicsi, aminek következtében helyi zsugorodások keletkezhetnek, ha az öntvény formája és az olvadék betáplálásának módja viszonylag bonyolult.
A fenti hátrányok kiküszöbölésére dolgozta ki a jelen találmány bejelentője korábbi eljárását, amely a FR 2,606,688 lajstromszámú szabadalmi leírásból ismerhető meg. Az eljárás lényege az, hogy miután az öntőformát feltöltöttük fémolvadékkal, a mintát a fémolvadék elégette és a keletkezett égéstermékek az öntőüregbol eltávoztak, az öntőformát izosztatikus gáznyomás alá helyezzük, célszerűen mielőtt a fémolvadék dermedni kezd. A nyomást fokozatosan növeljük annak érdekében, hogy elkerüljük az úgynevezett fémbehatolás jelenségét és a maximális nyomást 15 másodpercnél rövidebb idő alatt érjük el.
A fenti paraméterekkel kapott öntvények sűrűsége és ennek következtében szilárdsága is jelentősen javult a hagyományos megoldásokhoz képest.
Az eljárás szerint az öntőformát legfeljebb 0,51,5 MPa nyomás alá kell helyezni és ezt a tartományt meghaladó nyomás alkalmazása nem célszerű.
Az eljárás gyakorlati alkalmazása és további kutatásaink során felismertük, hogy ha a nyomást tovább fokozzuk, nem csupán a szakítószilárdság (Rn), a névleges folyáshatár (Rq 2) és a nyúlás (A), hanem a kifáradási határ (F) is tovább javul.
A jelen találmány tehát az említett korábbi elveszőmintás nyomás alatti precíziós öntési eljárás továbbfejlesztése annak érdekében, hogy a kapott öntvény mechanikai tulajdonságai tovább javíthatóak legyenek.
A találmány tehát olyan eljárás, amelynek során szerves anyag habból mintát készítünk, a mintát kötőanyag nélküli homokkal körülvéve öntőformát készítünk és az öntőformába fémolvadékot töltünk, majd az öntőformát izosztatikus nyomás alá helyezzük és a fémolvadékot lehűtve megdermesztjük.
A találmány szerint azonban az izosztatikus nyomás létrehozásakor az alkalmazott nyomást fokozatosan emeljük 1,5 és 10 MPa közötti értékre.
Az eljárás lefolytatása során alkalmazott maximális nyomás célszerűen 5 és 10 MPa között van.
A korábban már hivatkozott francia szabadalmi leírásban ismertetett megoldáshoz hasonlóan az öntőformát célszerűen zárt edénybe helyezzük és az edényt megfelelő szerelvények segítségével nyomásforrással kötjük össze.
Találmányunk azon a felismerésen alapszik, hogy a fenti nyomástartományban a korábbiakban ismertetettől egészen eltérő jelenségek játszódnak le.
A korábbi eljárás során alkalmazott 0,5-1,5 MPa nyomástartományban a nyomás szerepe gyakorlatilag a fémolvadék áramlási sebességének növelése a már megszilárduló dendritek között és hatása tulajdonképpen megszűnik a dermedés egy bizonyos előrehaladott fázisában. Ily módon történik tulajdonképpen a lokális zsugorodások elkerülése azáltal, hogy a nyomás a fémolvadékot bekényszeríti a már megszilárdult dendritek közötti térbe.
Másfelől azonban a fémolvadék áramlására kifejtett hatás, amely a dermedés kezdeti fázisában meghatározó, fokozatosan gyengül és gyakorlatilag megszűnik. A dermedés egy bizonyos fázisa után a nyomás már lényegében melegalakítási hatásként jelentkezik, ha 1,5 MPa értéknél nagyobb nyomást alkalmazunk és különösen jól észlelhető 5 MPa érték fölött. A jelenség akkor válik dominánssá és kizárólagossá, amikor a fémolvadék mennyiségének 50-10%-a már megdermedt Ekkor az alkalmazott viszonylag magas nyomás tulajdonképpen az egész öntvény felületére ható melegalakításnak tekinthető.
A találmány további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosításával nyert ötvözet szövetszerkezetének a képe.
Az ábrán egy A-S7GO3 jelű, francia szabvány (NFA 57-701) szerinti alumínium ötvözetből készült öntvény csiszolatának felvétele látható. Az ötvözet 0,2 tömeg% vasat, 6,5-7,5 tömeg% szilíciumot, 0,1 tömeg% rezet, 0,1 tömeg% cinket, 0,25-0,4 tömeg% magnéziumot, 0,1 tömeg% mangánt, 0,05 tömeg% nikkelt, 0,05 tömeg% ólmot, 0,05 tömeg% ónt és 0,05-0,2 tömeg% titánt tartalmaz. Az öntvényt az öntés során 7 MPa értékű izosztatikus nyomással kezeltük. A felvételen jól látható a képlékeny alakítás hatása a dendrites hálóra, a pórusok feltöltődése és a szerkezetnek lényegében a kovácsolás hatásához hasonló átalakulása.
A találmány szerinti eljárás alkalmazásával a kapott öntvények mechanikai tulajdonságai, különösen a kifáradási határ jelentős mértékben javultak. Azt tapasztaltuk azonban, hogy ez a javulás 10 MPa érték fölött gyakorlatilag nem számottevő.
A találmány szerinti eljárás során a nyomást célszerű az előtt létrehozni, mielőtt a megdermedt fémolva2
HU 209 641 Β dék mennyisége a 40 tömeg%-ot eléri. Ez teszi lehetővé, hogy még a folyékony fémre is hatást fejtsen ki a nyomás.
Ugyancsak célszerű a nyomás maximális értékét még az előtt elérni, mielőtt a dermedés a 90 tömeg%-ot eléri, 5 annak érdekében, hogy a nyomás hatását teljes mértékben ki tudjuk használni. Miként a korábban említett francia szabadalmi leírásban ismertetett eljárásnál, itt is célszerű a nyomást fokozatosan létrehozni, különösen a dermedés kezdeti szakaszában, annak érdekében, hogy meg- 10 akadályozzuk az ún. fémbehatolási jelenséget, ami annak a következménye, hogy a nyomás alá történő helyezés elején átmenetileg az egyensúlytól eltérőállapot alakul ki a fémolvadék és az azt körülvevő homok között. Az így kialakuló viszonylag nagy nyomáskülönbség hatására a 15 megolvadt fém behatolhat a homokszemcsék közé és ezzel az öntvény felületi minőségét rontja, illetve deformációkat eredményezhet.
A találmány szerinti eljárást vizsgálva próbadarabokat öntöttünk. A próbadarabok üreges hengeres tes- 20 tek voltak 45 mm-es külső átmérővel és 4 mm-es falvastagsággal. A testek külső falán 20 x 80 mm-es bordák, illetve bemélyedések voltak és az öntést elvégeztük a korábbi, valamint a jelenlegi találmány szerint is.
Az alkalmazott nyomások az atmoszferikus nyomás, 25 1 MPa, 5 MPa és 10 MPa voltak. Az öntőformát nyomáskamrában kezeltük a dermedés megkezdése előtt.
A kísérleti öntvényeket kétféle ötvözetből készítettük.
Az első a már hivatkozott, A-S7G03 jelű alumínium ötvözet, a második pedig egy A-U5GT jelű, ugyan- 30 csak francia szabvány szerinti alumínium ötvözet volt, amely 0,35 tömeg% vasat, 0,2 tömeg% szilíciumot,
4,2-5 tömeg% rezet, 0,1 tömeg% cinket, 0,15-0,35 tömeg% magnéziumot, 0,1 tömeg% mangánt, 0,05 tömeg% nikkelt, 0,05 tömeg% ólmot, 0,05 tömeg% ónt és 0,05-0,3 tömeg% titánt tartalmaz.
A kísérleti öntvények mechanikai tulajdonságainak vizsgálatát az első ötvözetből készült öntvényeken az NF A57-702 sz. francia szabvány szerinti Y23 jelű és a második típusú öntvényeken Y24 jelű hőkekelés után végeztük. Ennek során az A-S7G03 típusú ötvözetből készült öntvényeknél egy Q minőségi jellemzőt határoztunk meg az alábbi módon:
Q = R+ 150 x lóg A (MPa) ahol
R - a szakítószilárdság értéke MPa-ban és A - a nyúlás %-ban.
A Q értékeket mind az öntvény kisebb, mind nagyobb falvastagságú részein meghatároztuk.
Az A-U5GT jelű ötvözet névleges folyáshatárát (Ro 2) mértük MPa értékben, szakítószilárdságát (R) MPa értékben és nyúlását (A) %-ban, ugyancsak mind a vékony, mind a vastag részeken.
Mindkét ötvözetnél megvizsgáltuk az öntvények kifáradási határát (F). A vizsgálatot az A 03-402 és A 03-405 sz. francia szabvány szerinti torziós mérésekkel végeztük a szokásos 107 nagyságú mérési ciklusokban. A kifáradási határ értéke érvényes mérési ciklusokban. A kifáradási határ értéke érvényes mind a vékonyfalú, mind a vastagfalú részekre, minthogy ez nem függ a dermedést sebességtől, csak a porozitástól, azaz közvetve az alkalmazott nyomástól.
A mérési eredményeket az alábbi táblázatban szemléltetjük.
A-S7G03 A-U5GT
vastagfalú részek vékonyfalú részek F vastagfalú részek vékonyfalú részek F
Q Q Ro,2 R A Ro.2 R A
atmoszferikus nyomás P alatti szilárdulás 240 325 40 235 340 8 260 355 7 90
1 MPa alatti szilárdulás 335 420 65 240 365 8 260 405 11 120
5 MPa alatti szilárdulás 410 460 85 250 400 12 260 410 15 130
10 MPa alatti szilárdulás 440 490 100 260 420 15 260 420 18 140
A táblázatból jól látható, hogy a találmány szerinti eljárással az öntvények minden tulajdonsága, de különösen a kifáradási határa javult a korábbi megoldáshoz képest.

Claims (4)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Elveszőmintás, nyomás alatti precíziós öntési eljárás, elsősorban alumínium és alumínium ötvözetek öntésére, amelynek során szerves anyag habból mintát készítünk, a mintát kötőanyag nélküli homokkal körülvéve öntőformát készítünk és az öntőformába fémolvadékot töltünk, majd az öntőformát izosztatikus nyomás alá helyezzük és a fémolvadékot lehűtve megdermesztjük, azzal jellemezve, hogy a nyomást fokozatosan emeljük 1,5 és 10 MPa érték közé.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nyomást 5 és 10 MPa közötti értékre emeljük.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nyomást a fémolvadék 40%-ának megdermedése előtt hozzuk létre.
  4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nyomás maximális értékét elérjük, mielőtt a fémolvadék 90%-a megdermed.
HU905776A 1989-09-07 1990-09-04 Precision pressure casting method of loosing pattern HU209641B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8911943A FR2651453B2 (fr) 1989-09-07 1989-09-07 Perfectionnement au procede de moulage a mousse perdue et sous pression de pieces metalliques.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU905776D0 HU905776D0 (en) 1991-03-28
HUT57106A HUT57106A (en) 1991-11-28
HU209641B true HU209641B (en) 1994-09-28

Family

ID=9385393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU905776A HU209641B (en) 1989-09-07 1990-09-04 Precision pressure casting method of loosing pattern

Country Status (23)

Country Link
EP (1) EP0421039B1 (hu)
JP (1) JPH0626749B2 (hu)
KR (1) KR930002837B1 (hu)
CN (1) CN1017784B (hu)
AT (1) ATE91444T1 (hu)
AU (1) AU613541B2 (hu)
BG (1) BG92798A (hu)
BR (1) BR8906058A (hu)
CA (1) CA2001845C (hu)
CS (1) CS433890A3 (hu)
DE (1) DE68907601T2 (hu)
DK (1) DK581689A (hu)
ES (1) ES2042049T3 (hu)
FI (1) FI92162C (hu)
FR (1) FR2651453B2 (hu)
HU (1) HU209641B (hu)
IE (1) IE893715A1 (hu)
MX (1) MX170097B (hu)
NO (1) NO174187C (hu)
PL (1) PL286789A1 (hu)
PT (1) PT92353A (hu)
RU (1) RU1819185C (hu)
YU (1) YU47519B (hu)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998041341A1 (en) * 1997-03-18 1998-09-24 Georg Fischer Disa A/S Method, pressure-supply member and pressure-supply system for active after-feeding of castings
DE19718725A1 (de) * 1997-05-02 1998-11-05 Schmidt & Co Gmbh Kranz Verfahren zur Herstellung von wenigstens teilweise hohlen Metallartikeln
US7025109B1 (en) * 2005-04-06 2006-04-11 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for controlling dispersion of molten metal in a mold cavity
AT503391B1 (de) * 2006-04-04 2008-10-15 O St Feingussgesellschaft M B Verfahren zum feingiessen von metallischen formteilen und vorrichtung hierfür
CN101733387B (zh) * 2010-01-21 2012-11-07 安徽中兴华汉机械有限公司 铝合金消失模的低压铸造方法
DE102012006572A1 (de) * 2012-01-25 2013-07-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung komplex geformter Gussteile mit einer Druckgießmaschine
EP3233334B1 (en) * 2014-12-19 2020-10-07 Roshan, Hathibelagal, M. Steel foam and method for manufacturing steel foam

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR887120A (fr) * 1941-11-19 1943-11-04 Silumin Ges M B H Procédé de moulage
US3420291A (en) * 1965-12-29 1969-01-07 Trw Inc Method for reducing metal casting porosity
DE2358719A1 (de) * 1973-11-26 1975-06-05 Dso Metalurgia Rudodobiv Verfahren und vorrichtung zum giessen von metallen und metall-legierungen
FR2254387B1 (hu) * 1973-12-12 1978-09-29 Dso Metalurgia Rudodobiv
FR2606688B1 (fr) * 1986-11-17 1989-09-08 Pechiney Aluminium Procede de moulage a mousse perdue de pieces metalliques
DE68903103T2 (de) * 1989-03-07 1993-04-15 Pechiney Aluminium Verfahren zum vollformgiessen von metallischen gegenstaenden unter druck.
US5088544A (en) * 1989-10-31 1992-02-18 Aluminium Pechiney Process for the lost-foam casting, under controlled pressure, of metal articles

Also Published As

Publication number Publication date
KR910005953A (ko) 1991-04-27
CS433890A3 (en) 1992-03-18
ES2042049T3 (es) 1993-12-01
FI895506A0 (fi) 1989-11-17
HUT57106A (en) 1991-11-28
DE68907601D1 (de) 1993-08-19
CA2001845C (fr) 1994-08-09
FI92162C (fi) 1994-10-10
YU47519B (sh) 1995-10-03
PT92353A (pt) 1991-05-22
AU4538989A (en) 1991-03-14
YU168890A (sh) 1994-06-24
FR2651453A2 (fr) 1991-03-08
NO174187B (no) 1993-12-20
BG92798A (bg) 1993-12-24
RU1819185C (ru) 1993-05-30
MX170097B (es) 1993-08-06
EP0421039B1 (fr) 1993-07-14
HU905776D0 (en) 1991-03-28
FR2651453B2 (fr) 1994-03-25
DE68907601T2 (de) 1993-11-11
CN1049991A (zh) 1991-03-20
DK581689A (da) 1991-03-08
FI92162B (fi) 1994-06-30
ATE91444T1 (de) 1993-07-15
JPH0626749B2 (ja) 1994-04-13
CA2001845A1 (fr) 1991-03-07
EP0421039A1 (fr) 1991-04-10
AU613541B2 (en) 1991-08-01
JPH0399769A (ja) 1991-04-24
DK581689D0 (da) 1989-11-20
NO174187C (no) 1994-03-30
PL286789A1 (en) 1992-03-23
IE893715A1 (en) 1991-03-13
NO895143L (no) 1991-03-08
NO895143D0 (no) 1989-12-20
KR930002837B1 (ko) 1993-04-10
BR8906058A (pt) 1991-04-02
CN1017784B (zh) 1992-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2443828C (en) Method for the production of moulded metal pieces
JPH0669608B2 (ja) 金属製物体を鋳造するロストフオ−ム鋳造方法
HU209641B (en) Precision pressure casting method of loosing pattern
JPS585748B2 (ja) 金属合金製品の成形方法
JP2001262295A (ja) 軽合金鋳物の製造方法
US20080011442A1 (en) Method for precision-casting metallic molded parts and device therefor
HU208270B (en) Lose-pattern, pressure precision casting method
EP0904875B1 (en) Method of injection molding a light alloy
US4990310A (en) Creep-resistant die cast zinc alloys
EP1735118A2 (en) Magnesium alloy and methods for making
US5014764A (en) Lost-foam casting of aluminum under pressure
PL165320B1 (en) Method of making castings in investment moulds being made using foamed plastic patterns
Hong et al. Prevention of macrosegregation in squeeze casting of an Al-4.5 wt pct Cu alloy
US7331373B2 (en) Semi-solid and squeeze casting process
JPH0146226B2 (hu)
JP3167854B2 (ja) アルミニウム合金の加圧鋳造方法および加圧鋳造装置
US20050109479A1 (en) Semi-solid metal casting process
JP2872863B2 (ja) チクソキャスト用ビレットの製造方法
RU2657668C2 (ru) Способ управления процессом кристаллизации алюминиевых сплавов при литье под давлением
KR100187989B1 (ko) 스퀴즈 병용 산소분위기 다이캐스팅에 의한 주조방법
RU2771078C1 (ru) Способ управления процессом производства заготовок поршней ДВС из заэвтектических алюминиевых сплавов
RU2172226C2 (ru) Способ изготовления отливок деталей газо- и пневмоарматуры
IE40283L (en) Cast slugs
US7174946B2 (en) Chill casting process and foam casting process as well as a pressure tight closable casting mold for manufacture of form parts
JPH06190534A (ja) 加圧鋳造法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee