JP2020001093A - Solid-containing metal - Google Patents

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Abstract

To provide a method and a device for producing a solid-mixed metal or a metal alloy, suitably, a light metal or a light metal alloy for casting a cast component, suitably, a die cast component.SOLUTION: A method comprises: a step of melting a metal or a metal alloy by using a melting apparatus (2); a step of carrying a melt for casting to a mold (9) to be filled via a feed conductor (3); and a step of feeding a solid to the melt for casting in a meanwhile where the melt for casting is carried in the feed conductor (3), in which the fed solid is mixed into the melt for casting suitably with energy input in at least one mixing zone (6) during the carrying in the feed conductor (3).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、鋳造部品、好適にはダイカスト部品鋳造用の、固形物が混入された金属または金属合金、好適には軽金属または軽金属合金を製造するための方法および装置であって、溶融装置を用いて、金属または金属合金を溶融するステップと、鋳造用溶融物を送り導管を介して、充填されるべき鋳型へ搬送するステップと、送り導管において鋳造用溶融物を搬送する間に鋳造用溶融物に固形物を供給するステップと、を含む方法および装置に関する。   The present invention is a method and apparatus for producing a solid-enriched metal or metal alloy, preferably a light metal or light metal alloy, for casting a cast part, preferably a die cast part, using a melting apparatus. Melting the metal or metal alloy, transporting the casting melt via a feed conduit to the mold to be filled, and casting the melt during transport in the feed conduit. Supplying solid matter to the apparatus.

従来技術から、機械的な強度等の物理的な特性を改良するため、または耐久性を改良するためにも、粒子を添加することによる複合材料の製造方法が知られている。また、特に軽金属溶融物の場合には、大きな接触角による固形物の注入における挑戦も知られている。   From the prior art, there is known a method for producing a composite material by adding particles in order to improve physical properties such as mechanical strength or to improve durability. There are also known challenges in the injection of solids with large contact angles, especially in the case of light metal melts.

特に非金属の固形物の場合、溶融物における大きな接触角に基づく固形物の劣悪な濡れ特性は、劣悪なマトリックス結合と同じ意味を持ち、これは、金属または金属合金内への固形物の包込みを困難にする。さらに、このようなプロセスは極めて手間がかかる。   Particularly for non-metallic solids, the poor wetting properties of the solids due to the large contact angle in the melt have the same meaning as the poor matrix bonding, which is the encapsulation of the solids in the metal or metal alloy. Make it difficult to include Furthermore, such a process is very laborious.

米国特許第7509993号明細書に開示された方法では、鋳造用溶融物がまだ溶融炉内で液状である間に粒子を添加する。しかしながらこれは、型に充填するまでのプロセスが非連続的であり、むしろその都度1回分の炉バッチ処理量しか流し込むことができず、この場合、炉バッチ処理量は、バッチ毎に繊維と溶融物とのそれぞれ異なる割合(比率)を有している、という欠点をもたらす。さらに、沈殿の可能性も生じる。なぜなら、鋳造用溶融物の流込み中には、混合がほとんど行われないからである。   In the method disclosed in US Pat. No. 7,509,993, particles are added while the casting melt is still liquid in the melting furnace. However, this means that the process up to filling the mold is discontinuous, but rather only a single batch of the furnace batch can be poured in each case, in which case the batch batch of the furnace and the melt It has the disadvantage that it has a different ratio (ratio) to the object. In addition, there is the possibility of precipitation. This is because during the pouring of the casting melt, little mixing takes place.

本発明の課題は、固形物を金属または金属合金内へ包み込むと共に、固形物の良好な濡れ、クラスタ形成無しでの均質な混合、および連続的な製造プロセスの保証の達成を可能にする方法、ならびにこの方法と結び付けられた装置を提案することにある。   The object of the present invention is to provide a method for encapsulating solids in metals or metal alloys, while achieving good wetting of the solids, homogeneous mixing without cluster formation, and guaranteeing a continuous production process, And to propose a device associated with this method.

この課題は、本発明に基づき、混合ゾーンにおける搬送中に、好適にはエネルギ入力により、供給された固形物を鋳造用溶融物に混合し、かつ送り導管にミキサを配置することによって解決される。   This object is achieved according to the invention by mixing the supplied solids with the casting melt during transport in the mixing zone, preferably by means of energy input, and arranging a mixer in the feed conduit. .

本発明による方法は、鋳造部品、好適にはダイカスト部品鋳造用の、固形物が混入された金属または金属合金、好適には軽金属または軽金属合金の製造方法に関する。   The method according to the invention relates to a method for the production of solids-mixed metals or metal alloys, preferably light metals or light metal alloys, for casting cast parts, preferably die-cast parts.

最初に、金属または金属合金を、金属または金属合金が液状に移行して鋳造用溶融物になるまで溶融させる。   First, the metal or metal alloy is melted until the metal or metal alloy transitions to a liquid state and becomes a casting melt.

鋳造用溶融物を、送り導管を介して、充填されるべき鋳型に運ぶ。これは好適には、送り導管の勾配によってかつ/またはポンプを用いて行われてよい。鋳造用溶融物の送りに関して特に好適なのは、電磁ポンプである。   The casting melt is conveyed via a feed conduit to the mold to be filled. This may preferably be done by the gradient of the feed conduit and / or by means of a pump. Particularly suitable for feeding the casting melt is an electromagnetic pump.

固形物を鋳造用溶融物内へ供給するために、送り導管における送り中に、調量装置を介して、固形物が鋳造用溶融物内へ注入される。固形物の均質な混合ならびに最適な濡れを保証するために、鋳造用溶融物には、送り導管内での搬送中または送り中に、混合ゾーン内で、好適にはエネルギ入力によって固形物が混合され、この場合、混合ゾーンは、調量装置の領域において固形物が注入されるすぐ傍に配置されていてもよい。   To feed the solids into the casting melt, the solids are injected into the casting melt via a metering device during the feed in the feed conduit. To ensure a homogeneous mixing of the solids as well as an optimal wetting, the casting melt is mixed with the solids in a mixing zone, preferably by energy input, during transport or feeding in the feed conduit. In this case, the mixing zone may be arranged in the area of the metering device immediately after the solids are injected.

混合が、固形物の供給中および/または固形物の供給後に行われると有利である。最適な混合により、固形物のクラスタ形成が阻止されると共に、鋳造用溶融物に対する固形物の結合および濡れ特性が改良される。   Advantageously, the mixing takes place during and / or after the supply of the solids. Optimum mixing prevents solids from clustering and improves the bonding and wetting properties of the solids to the casting melt.

1つの好適な実施形態は、混合用のエネルギ入力が、少なくとも1つの混合ゾーン内で超音波ソノトロードを用いて行われる点にある。これは、形成された固形物凝集体が、超音波により、供給されるエネルギとパルスとを用いて分離され、これにより、個々の固形物が鋳造用溶融物に、より良好に結合することができるようになることによって、鋳造用溶融物に対する固形物の結合を改良する。さらに、固形物と鋳造用溶融物との間の接触角も減少し、これもやはり、改良された結合に寄与する。   One preferred embodiment is that the energy input for the mixing is performed using an ultrasonic sonotrode in at least one mixing zone. This means that the solid agglomerates formed are separated by ultrasonic waves using the supplied energy and pulses, which allows the individual solids to better bind to the casting melt. Being able will improve the bonding of the solid to the casting melt. In addition, the contact angle between the solid and the casting melt is also reduced, which again contributes to an improved bond.

エネルギ入力、好適には超音波を用いることによる別の利点としては、鋳造用溶融物上に位置し、表面張力に基づき固形物の侵入を防ぐ酸化物層が分離され、これにより、固形物は鋳造用溶融物中へ、より良好に侵入することができるようになる。   Another advantage of using energy input, preferably ultrasound, is that the oxide layer located on the casting melt, which prevents solids from penetrating based on surface tension, is separated so that the solids It can better penetrate into the casting melt.

鋳造用溶融物の供給が送り導管内で連続的に行われると有利であることが判った。これにより、連続的で継続的なプロセスならびに高い効率を保証することができる。   It has proven advantageous if the supply of the casting melt takes place continuously in the feed conduit. This ensures a continuous and continuous process as well as high efficiency.

好適には、固形物は繊維および/または粒子として形成されており、この場合、繊維は細長い形状を有しており、粒子はどちらかといえば球状または薄片状に形成されている。   Preferably, the solids are formed as fibers and / or particles, where the fibers have an elongated shape and the particles are rather spherical or flaky.

繊維または粒子が、炭素繊維、酸化アルミニウム、玄武岩、炭化ケイ素、アラミド、金属繊維、コーティングされた繊維および/またはこれらの派生物の群に由来するものであると有利である。試験から、これらの繊維および薄片または粒子は良好な耐熱性を有しており、高温に温度調節された鋳造用溶融物中で燃え尽きないということが判った。   Advantageously, the fibers or particles are from the group of carbon fibers, aluminum oxide, basalt, silicon carbide, aramid, metal fibers, coated fibers and / or derivatives thereof. Tests have shown that these fibers and flakes or particles have good heat resistance and do not burn out in the casting melt, which has been thermostated at high temperatures.

1つの好適な実施形態は、送り導管が温度調節されるという点にある。送り導管を介した異なる温度調節の可能性に基づき、鋳造用溶融物の状態に影響を及ぼすことができる。つまり、例えば送り導管を冷却可能であることにより、鋳造用溶融物は積極的に冷却されることになり、鋳造用溶融物の状態が半固体になるか、または金属または金属合金の半固体範囲内にあることになる。もちろん、鋳造用溶融物を液状にするか、または液状に保つために、送り導管を加熱する可能性もある。   One preferred embodiment is that the feed conduit is thermostated. Due to the possibility of different temperature adjustments via the feed conduit, the condition of the casting melt can be influenced. That is, for example, by being able to cool the feed conduit, the casting melt will be actively cooled, and the state of the casting melt will be semi-solid, or a semi-solid range of metal or metal alloy. Will be within. Of course, it is also possible to heat the feed conduit in order to make the casting melt liquid or keep it liquid.

鋳造用溶融物が半固体状態になるまで、搬送中に鋳造用溶融物が送り導管内で冷却されると有利である。半固体状態に基づき、固形物を練り込むことが可能になり、これもやはり、固形物と合金との間の結合を改良する。特定の範囲にわたり、鋳造用溶融物の同一状態を有しひいては適宜に固形物を注入することができるようにするか、または、固形物と金属または金属合金との間の結合が、例えば練込みまたは超音波処理を用いて改良されるようにするためには、ある程度の温度レベルに温度が保たれると有利である。   It is advantageous if the casting melt is cooled in the feed conduit during transport until the casting melt is in a semi-solid state. Based on the semi-solid state, it becomes possible to knead the solids, which also improves the bond between the solids and the alloy. Over a certain range, the casting melt has the same state and thus can be appropriately injected with solids, or the connection between the solids and the metal or metal alloy is, for example, kneaded Alternatively, in order to be improved using sonication, it is advantageous if the temperature is kept at a certain temperature level.

本発明は、固形物が混合ゾーンにおいて半固体状態の鋳造用溶融物中に練り込まれるようになっている、別の構成において優れている。練込みは、好適にはやはり送り導管に配置された別の混合ゾーンにおいても実施される。   The invention is distinguished in another configuration in which the solids are kneaded into the semi-solid casting melt in the mixing zone. The kneading is also carried out in a separate mixing zone, preferably also located in the feed conduit.

鋳造部品、好適にはダイカスト部品鋳造用の、固形物が混入された金属または金属合金、好適には軽金属または軽金属合金を製造するための本発明による装置は、内部で金属または金属合金が溶融される溶融装置を有しており、このためには好適には炉が使用される。鋳造用溶融物を送るまたは搬送するために、本装置は送り導管を有している。本発明による装置の調量装置は、鋳造用溶融物中への固形物の供給に用いられ、調量装置は送り導管に接続されている。本発明による装置は、鋳造用溶融物を均質に混合するために少なくとも1つのミキサを有しており、ミキサは送り導管に配置されており、鋳造用溶融物の混合は、搬送または送り中に行われる。   An apparatus according to the invention for producing solid-contaminated metals or metal alloys, preferably light metals or light metal alloys, for casting cast parts, preferably die cast parts, comprises a metal or metal alloy in which the metal or metal alloy is melted. A melting apparatus, for which a furnace is preferably used. To feed or transport the casting melt, the apparatus has a feed conduit. The metering device of the device according to the invention is used for feeding solids into the casting melt, the metering device being connected to the feed line. The device according to the invention has at least one mixer for homogeneously mixing the casting melt, the mixer being arranged in a feed conduit, wherein the mixing of the casting melt is carried out during transport or feeding. Done.

ミキサが超音波ソノトロードとして形成されていると有利である。好適には液状の鋳造用溶融物中で超音波を用いて固形物を混合することにより、上述したような様々な理由から、鋳造用溶融物と固形物との間の結合が改良される。   Advantageously, the mixer is formed as an ultrasonic sonotrode. Mixing the solids, preferably in a liquid casting melt, using ultrasonics improves the bond between the casting melt and the solids for a variety of reasons as described above.

送り導管に、鋳造用溶融物を圧送するためのポンプ、好適には電磁ポンプが配置されていると有利であることが判った。これは、鋳造用溶融物の連続的で制御可能な搬送または圧送を保証する。   It has proved advantageous if a pump, preferably an electromagnetic pump, for pumping the casting melt is arranged in the feed line. This ensures a continuous and controllable transport or pumping of the casting melt.

送り導管がバイパス導管を有していると好適な実施形態であることが判った。この場合、バイパス導管は、注入・混合ゾーンを通る鋳造用溶融物の複数回の通走を可能にする。これは、供給されるまたは供給しようとする固形物量ならびに混合の高いフレキシビリティを可能にする。好適には、バイパス導管も温度調節可能である。   It has been found that the preferred embodiment is for the feed conduit to have a bypass conduit. In this case, the bypass conduit allows multiple passes of the casting melt through the injection and mixing zone. This allows a high amount of solids to be supplied or to be supplied as well as a high degree of mixing. Preferably, the bypass conduit is also temperature-adjustable.

好適には、調量装置は鋳造用溶融物中に固形物を注入するためのインジェクタを有している。これは、鋳造用溶融物中への連続的な固形物注入を保証する。   Preferably, the metering device has an injector for injecting solids into the casting melt. This ensures a continuous solids injection into the casting melt.

送り導管が、調量装置の範囲に管狭小部を有していると有利である。これは、より狭い範囲におけるより低い圧力を可能にし、これにより、調量装置内の固形物が吸引力により連行される。   It is advantageous if the feed conduit has a pipe narrowing in the region of the metering device. This allows a lower pressure in a narrower range, whereby the solids in the metering device are entrained by suction.

本発明による金属または金属合金は、好適には鋳造部品、特にダイカスト部品の製造に用いられ、この場合、好適には鋳造部品は車両部品として使用される。もちろん、別の使用分野も考えられる。対応する金属または金属合金の組成は、用途および要求に合わせられ、これに対応して、適当な固形物が与えられる。   The metal or metal alloy according to the invention is preferably used for the production of cast parts, in particular die-cast parts, in which case the cast parts are preferably used as vehicle parts. Of course, other fields of use are also conceivable. The composition of the corresponding metal or metal alloy is tailored to the application and requirements and correspondingly gives a suitable solid.

あらゆる構成手段が互いに自由に組合せ可能であり、本方法の特徴は、本装置の特徴および使用の記載と同様に、互いに自由に組合せ可能である。   All components can be freely combined with one another, and the features of the method can be freely combined with one another, as well as the description of the features and uses of the device.

本発明の1つの実施例を図面に基づき説明する。本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。   One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to only this embodiment.

固形物が混入された金属または金属合金を製造するための、本発明による装置を示す図である。FIG. 1 shows an apparatus according to the invention for producing a solid or mixed metal or metal alloy.

図1に示す図面には、固形物が混入された金属または金属合金を製造するための、本発明による装置1が示されている。装置1は、溶融装置2、好適には金属および金属合金を溶融するための炉を有している。これにより得られた鋳造用溶融物は、送り導管3を介して、充填されるべき鋳型9に運ばれる。   In the drawing shown in FIG. 1, an apparatus 1 according to the invention for producing a metal or metal alloy mixed with solids is shown. The device 1 comprises a melting device 2, preferably a furnace for melting metals and metal alloys. The casting melt thus obtained is conveyed via the feed conduit 3 to the casting mold 9 to be filled.

好適には、送り導管3における鋳造用溶融物の送り用には、鋳造用溶融物の一定で好適には連続的な流れが送り導管3を通流することを保証するポンプ11が使用される。送り導管3には、固形物、好適には粒子または繊維を鋳造用溶融物中に注入する調量装置4が配置または接続されている。固形物と鋳造用溶融物との混合用に、少なくとも1つのミキサ5が送り導管3に配置されており、複数のミキサ5が、送り導管3の複数の異なる位置に配置されていてもよい。好適には、調量装置4の領域に既に、好適には超音波ソノトロードとして形成された1つのミキサ5が位置しており、好適にはまだ液状の鋳造用溶融物における固形物の混合を保証している。代替的に、相応のミキサ5を備えた別の混合ゾーン6が送り導管3に配置されていてもよく、別の混合ゾーン6でも、好適には鋳造用溶融物が半固体状態でありかつミキサ5を用いて練り込まれると、鋳造用溶融物がやはり混合されることになり、これは、鋳造用溶融物に対する固形物の良好な結合を可能にする。鋳造用溶融物の最適な状態を保証するために、送り導管3は、加熱によってにせよ、または冷却によってにせよ、適宜に温度調節可能であり、これは個別に対応して適用可能である。可能な実施形態として、送り導管3にはバイパス導管8が配置されており、バイパス導管8は、送り導管3における注入・混合ゾーン7を鋳造用溶融物が複数回通走することを可能にし、このようにして鋳造用溶融物には、この鋳造用溶融物が所望の組成を有すると共に十分に混合され、次いで鋳型9内へ充填されるまで、固形物が相応に供給されるようになっている。   Preferably, for feeding the casting melt in the feed conduit 3, a pump 11 is used which ensures that a constant and preferably continuous flow of the casting melt flows through the feed conduit 3. . A metering device 4 for injecting solids, preferably particles or fibers, into the casting melt is arranged or connected to the feed conduit 3. At least one mixer 5 is arranged in the feed conduit 3 for mixing the solids and the casting melt, and a plurality of mixers 5 may be arranged in a plurality of different positions of the feed conduit 3. Advantageously, in the area of the metering device 4 there is already a mixer 5, preferably formed as an ultrasonic sonotrode, which ensures mixing of the solids in the preferably still liquid casting melt. are doing. Alternatively, a further mixing zone 6 with a corresponding mixer 5 can be arranged in the feed line 3, where the casting melt is preferably in the semi-solid state and the mixer When kneaded with 5, the casting melt will still be mixed, which allows for a good bond of the solid to the casting melt. In order to ensure an optimal condition of the casting melt, the feed line 3 can be adjusted in temperature, whether by heating or by cooling, which can be individually adapted. In a possible embodiment, a bypass conduit 8 is arranged in the feed conduit 3, which allows the casting melt to pass through the injection and mixing zone 7 in the feed conduit 3 multiple times, In this way, the casting melt is supplied with a corresponding solid until the casting melt has the desired composition and is well mixed and then filled into the mold 9. I have.

1 装置
2 溶融装置
3 送り導管
4 調量装置
5 ミキサ
6 混合ゾーン
7 注入・混合ゾーン
8 バイパス導管
9 鋳型
10 注入ゾーン
11 ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus 2 Melting apparatus 3 Feeding pipe 4 Metering apparatus 5 Mixer 6 Mixing zone 7 Injection / mixing zone 8 Bypass conduit 9 Mold 10 Injection zone 11 Pump

Claims (15)

鋳造部品、好適にはダイカスト部品鋳造用の、固形物が混入された金属または金属合金、好適には軽金属または軽金属合金を製造するための方法であって、
溶融装置(2)を用いて、金属または金属合金を溶融するステップと、
鋳造用溶融物を、送り導管(3)を介して、充填されるべき鋳型(9)へ搬送するステップと、
前記送り導管(3)において前記鋳造用溶融物を搬送する間に、前記鋳造用溶融物に固形物を供給するステップと、
を含む方法において、
前記送り導管(3)内での搬送中に少なくとも1つの混合ゾーン(6)内で、好適にはエネルギ入力により、前記鋳造用溶融物に、供給された前記固形物を混合することを特徴とする方法。
A method for producing a solid or mixed metal or metal alloy, preferably a light metal or light metal alloy, for casting parts, preferably for die casting parts,
Melting the metal or metal alloy using a melting device (2);
Transporting the casting melt via a feed conduit (3) to a mold (9) to be filled;
Supplying a solid to the casting melt while conveying the casting melt in the feed conduit (3);
The method comprising:
Mixing the supplied solids with the casting melt in at least one mixing zone (6) during transport in the feed conduit (3), preferably by means of an energy input. how to.
混合を、前記固形物の供給中および/または前記固形物の供給後に行う、請求項1記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the mixing is performed during and / or after the supply of the solid. 混合を、1つの混合ゾーン(6)内で超音波ソノトロードを用いて行い、超音波を用いて、前記鋳造用溶融物と前記固形物とを励振させる、請求項1記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the mixing is performed in one mixing zone (6) using an ultrasonic sonotrode, and using ultrasonic waves to excite the casting melt and the solid. 前記鋳造用溶融物の供給を前記送り導管(3)内で連続的に行う、請求項1または2記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the supply of the casting melt is performed continuously in the feed conduit. 前記固形物は、繊維および/または粒子である、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。   The method according to any one of the preceding claims, wherein the solids are fibers and / or particles. 繊維は、炭素繊維、酸化アルミニウム、玄武岩、炭化ケイ素、アラミド、金属繊維、コーティングされた繊維および/またはこれらの派生物の群に由来するものである、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。   The fiber according to any one of claims 1 to 5, wherein the fiber is derived from the group of carbon fiber, aluminum oxide, basalt, silicon carbide, aramid, metal fiber, coated fiber and / or derivatives thereof. The described method. 前記送り導管(3)を温度調節する、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。   7. The method as claimed in claim 1, wherein the temperature of the feed conduit is adjusted. 好適には前記鋳造用溶融物が半固体状態を有するまで、搬送中に前記鋳造用溶融物を前記送り導管(3)内で冷却する、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。   Method according to one of the preceding claims, wherein the casting melt is cooled in the feed conduit (3) during transport, preferably until the casting melt has a semi-solid state. . 前記固形物を、1つの混合ゾーン(6)において半固体状態の前記鋳造用溶融物中に練り込む、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。   9. The method according to claim 1, wherein the solids are kneaded into the casting melt in a semi-solid state in one mixing zone (6). 鋳造部品、好適にはダイカスト部品鋳造用の、固形物が混入された金属または金属合金、好適には軽金属または軽金属合金を製造するための装置(1)であって、内部で金属または金属合金が溶融される溶融装置(2)、好適には炉と、送り導管(3)と、鋳造用溶融物中に固形物を供給するための調量装置(4)とを有しており、該調量装置(4)は、前記送り導管(3)に接続されており、前記鋳造用溶融物を均質に混合するための少なくとも1つのミキサ(5)を有している、装置(1)において、
前記ミキサ(5)は前記送り導管(3)に配置されており、前記鋳造用溶融物の混合が搬送中に行われることを特徴とする、装置(1)。
Apparatus (1) for producing solid-contaminated metals or metal alloys, preferably light metals or light metal alloys, for casting cast parts, preferably die cast parts, in which the metal or metal alloy is contained. A melting device (2) to be melted, preferably a furnace, a feed conduit (3) and a metering device (4) for feeding solids into the casting melt; The apparatus (1), wherein the metering device (4) is connected to the feed conduit (3) and has at least one mixer (5) for homogeneously mixing the casting melt.
Apparatus (1), characterized in that the mixer (5) is arranged in the feed conduit (3) and that the mixing of the casting melt takes place during transport.
前記ミキサ(5)は、超音波ソノトロードとして形成されている、請求項10記載の装置(1)。   The device (1) according to claim 10, wherein the mixer (5) is formed as an ultrasonic sonotrode. 前記送り導管(3)に、前記鋳造用溶融物を圧送するためのポンプ(11)、好適には電磁ポンプが配置されている、請求項10または11記載の装置(1)。   Device (1) according to claim 10 or 11, wherein a pump (11), preferably an electromagnetic pump, for pumping the casting melt is arranged in the feed conduit (3). 前記送り導管は、バイパス導管(8)を有しており、該バイパス導管は、注入・混合ゾーン(7)を通る前記鋳造用溶融物の複数回の通走を可能にする、請求項10から12までのいずれか1項記載の装置(1)。   The feed conduit comprises a bypass conduit (8), which allows a plurality of passes of the casting melt through an injection and mixing zone (7). Device (1) according to any one of the preceding claims. 前記調量装置(4)は、前記鋳造用溶融物中に前記固形物を注入するためのインジェクタを有している、請求項10から13までのいずれか1項記載の装置。   14. Apparatus according to any of claims 10 to 13, wherein the metering device (4) has an injector for injecting the solid into the casting melt. 前記金属または前記金属合金、好適には軽金属または軽金属合金は、鋳造部品、特にダイカスト部品の製造に使用され、好適には前記鋳造部品は車両部品として使用される、請求項1から9までのいずれか1項記載の金属または金属合金の使用。   10. The method according to claim 1, wherein the metal or the metal alloy, preferably a light metal or a light metal alloy, is used in the production of cast parts, in particular die-cast parts, and preferably the cast parts are used as vehicle parts. Use of the metal or metal alloy according to claim 1.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020005392A1 (en) 2020-09-03 2022-03-03 Daimler Ag Method for alloying metals in a process chamber and alloying device for carrying out such a method
DE102021121004B3 (en) 2021-08-12 2022-07-07 Technische Universität Chemnitz, Körperschaft des öffentlichen Rechts Casting device and casting method for the production of metal matrix composite materials

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63252613A (en) * 1987-04-08 1988-10-19 Nippon Steel Corp Manufacture of metal based composite material
JPS6471566A (en) * 1987-09-10 1989-03-16 Toshiba Machine Co Ltd Method and apparatus for pressure casting fiber reinforced metal
JPH0421731A (en) * 1990-05-14 1992-01-24 Kobe Steel Ltd Manufacture of al or al alloy matrix composite and device therefore
JPH10306333A (en) * 1997-04-28 1998-11-17 Toyota Motor Corp Production of metal base composite material
JP2004136363A (en) * 2002-08-22 2004-05-13 Nissei Plastics Ind Co Composite forming method for carbon nano material and low melting metallic material, and composite metallic product
JP2007326149A (en) * 2006-05-12 2007-12-20 Chiba Inst Of Technology Method for producing composite body of carbon nanomaterial and metallic material
JP4518676B2 (en) * 1999-05-14 2010-08-04 裕 松田 Method for producing magnesium alloy member
CN102588333A (en) * 2011-01-06 2012-07-18 通用电气公司 Fiber-reinforced Al-Li compressor airfoil and method of fabricating
JP2015521544A (en) * 2012-06-15 2015-07-30 コリア インスティテュート オブ インダストリアル テクノロジーKorea Institute Of Industrial Technology Composite material production equipment
WO2018074179A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-26 株式会社ベイシティ Aluminum-graphite-carbide composite

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6860314B1 (en) * 2002-08-22 2005-03-01 Nissei Plastic Industrial Co. Ltd. Method for producing a composite metal product
US20040261970A1 (en) * 2003-06-27 2004-12-30 Cyco Systems Corporation Pty Ltd. Method and apparatus for producing components from metal and/or metal matrix composite materials
US7509993B1 (en) 2005-08-13 2009-03-31 Wisconsin Alumni Research Foundation Semi-solid forming of metal-matrix nanocomposites
CN101070571B (en) * 2006-05-12 2011-04-20 日精树脂工业株式会社 Method for manufacturing composite material for carbon nano material and metal material

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63252613A (en) * 1987-04-08 1988-10-19 Nippon Steel Corp Manufacture of metal based composite material
JPS6471566A (en) * 1987-09-10 1989-03-16 Toshiba Machine Co Ltd Method and apparatus for pressure casting fiber reinforced metal
JPH0421731A (en) * 1990-05-14 1992-01-24 Kobe Steel Ltd Manufacture of al or al alloy matrix composite and device therefore
JPH10306333A (en) * 1997-04-28 1998-11-17 Toyota Motor Corp Production of metal base composite material
JP4518676B2 (en) * 1999-05-14 2010-08-04 裕 松田 Method for producing magnesium alloy member
JP2004136363A (en) * 2002-08-22 2004-05-13 Nissei Plastics Ind Co Composite forming method for carbon nano material and low melting metallic material, and composite metallic product
JP2007326149A (en) * 2006-05-12 2007-12-20 Chiba Inst Of Technology Method for producing composite body of carbon nanomaterial and metallic material
CN102588333A (en) * 2011-01-06 2012-07-18 通用电气公司 Fiber-reinforced Al-Li compressor airfoil and method of fabricating
JP2015521544A (en) * 2012-06-15 2015-07-30 コリア インスティテュート オブ インダストリアル テクノロジーKorea Institute Of Industrial Technology Composite material production equipment
WO2018074179A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-26 株式会社ベイシティ Aluminum-graphite-carbide composite

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