JP2021181115A - ダイカストマシン用の締め付けプラテン及びその製造方法 - Google Patents
ダイカストマシン用の締め付けプラテン及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021181115A JP2021181115A JP2021059985A JP2021059985A JP2021181115A JP 2021181115 A JP2021181115 A JP 2021181115A JP 2021059985 A JP2021059985 A JP 2021059985A JP 2021059985 A JP2021059985 A JP 2021059985A JP 2021181115 A JP2021181115 A JP 2021181115A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- tightening
- surface layer
- base plate
- platen
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 78
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 54
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 35
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000004512 die casting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000009997 thermal pre-treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
- B23K26/342—Build-up welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
- B22D17/2209—Selection of die materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/25—Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/007—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
- B22F7/062—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F8/00—Manufacture of articles from scrap or waste metal particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
- B23K35/3086—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/043—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
- C22C33/0285—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
- B23K2103/05—Stainless steel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/06—Cast-iron alloys
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
【課題】ダイカストマシン用の締め付けプラテンについて、良好な被覆特性及び比較的低い生産複雑性を有する表層及び遷移層の形成を可能にする。【解決手段】本発明は、鋳鉄材のベースプレート本体(1)と、前記ベースプレート本体の少なくとも1つの板側(2)に溶接されたステンレス材の表層(3)と、前記ベースプレート本体と前記表層との間の遷移層(4)と、を備えることを特徴とするダイカスト機用締め付けプラテンに関する。本発明によれば、表層(3)は、レーザ溶接適用層(5)として適用される。本発明は、ダイカスト工程で使用する。【選択図】図1
Description
本発明は、鋳鉄材料のベースプレート本体と、前記ベースプレート本体の少なくとも1枚の板側に溶接されたステンレス鋼材料の表層(surface layer)と、前記ベースプレート本体と前記表層との間の遷移層(transitional layer)と、を備えることを特徴とするダイカストマシン用の締め付けプラテンに関する。
ダイカスト装置の固定式及び可動式締め付けプラテンに対して、鋳鉄材料のベースプレート本体を使用し、これを、特に鋳造ツールに対向する締め付けプラテンのクランプ側であり得る少なくとも1つの板側に、ステンレス鋼材料又は別の表面保護材料の保護層として表層を備え、この板側を、例えば周囲の湿度及び/又はスプレー/分離剤から、及び/又はスプレー/分離剤から、及び/又は摩耗又は機械的衝撃/衝撃の影響から保護することが知られている。
特許文献1には、最初に引用されたタイプの締め付けプラテンが開示されており、この場合、表層は、パルスアーク溶接によって形成される層である。この締め付けプラテンを製作するために、被覆する板側のベースプレート本体に、まず150℃〜180℃に加熱する乾燥工程を施す方法が提案されている。この加熱は、表層の所定の後の被覆厚さに依存する持続時間の間維持し、この持続時間は、計画された被覆厚さの30mmあたり1時間として決定される。次いで、表層は、溶加材としてステンレス鋼を用いて被覆される表面に直接パルスアーク溶接によって被覆される。この層は、被覆されるその板側のベースプレート本体が、80℃から120℃の温度に保持され、溶接ビードの重なりが35%から45%の間である、隣接して重なり合う溶接ビードによって被覆される。特に推奨されるステンレス鋼材料は、7%マンガンのステンレス鋼307として指定されている溶接棒材料である。表層については、3mm前後の厚さ、場合によっては、それより少し多くの厚さが規定されている。遷移層とは、先ず隣接する層(すなわち、片側の鋳鉄材料のベースプレート本体と他方の側のステンレス鋼材料の表層)よりも大きな硬さによって区別され、マルテンサイト層として存在しており、10分の数ミリメートルの厚さを有する。
本発明は、最初に引用されたタイプの締め付けプラテンについて、代替の表面被覆と、良好な被覆特性及び比較的低い生産複雑性を有する表層及び遷移層の形成を可能にする関連する製造方法を提供するという技術的課題に基づいている。
本発明は、請求項1記載の特徴を有する締め付けプラテンと、請求項6記載の特徴を有する製造方法とを提供することにより、この課題を解決するものである。本発明の有利な実施態様は、下位請求項に言及され、その語句は、ここでは、参照により明細書の一部を成す。特に、これは、下位請求項の後方参照によって定義された特徴の組み合わせから生じる、本発明の全ての実施形態も含む。
本発明の締め付けプラテンにおいて、前記表層は、特徴的にはレーザ溶接適用層である。驚くべきことに、この表層をレーザ溶接適用層として形成することにより、ステンレス鋼材料は、鋳鉄材料のベースプレート本体に対して、腐食及び機械的衝撃に対して最適な保護を提供し、従来の締め付けプラテンの表面被覆に比べて、生産コストの有意な増加なしに、表層に対しても、また遷移層に対しても、好ましい厚さを達成することができることが分かった。従って、例えば、被覆される表面の熱的前処理の必要性は、通常、ない。遷移層は、鋳鉄材料のベースプレート本体とステンレス鋼材料の表層との界面層としての再溶融層又は再溶融ゾーンを形成し、レーザ溶接施工工程に用いるレーザ光の影響を受けてベースプレート本体の鋳鉄材料が表面液状化し、粉状のステンレス鋼材料が添加・溶融することにより、比較的硬い再溶融ゾーンが形成される。
試験により、表層をレーザ溶接適用層として製造することにより、表層とベースプレート本体との密着性の良好な比較的均質な接続が達成されることが示されている。特に、レーザ溶接適用層は、中間にある遷移層を介して良好な物質結合を有するベースプレート本体の鋳鉄材料への表層のステンレス鋼材料の最適で均質な材料接続を有することが分かっている。
被覆されるベースプレート本体の板側の熱負荷は、レーザ溶接の適用工程による表層の形成のために比較的低く抑えられ、それに応じて遷移層の厚さを比較的低く抑えることができる。レーザ溶接の適用工程によって形成される遷移層は、比較的高い均質性を有し、一般に、隣接する層、特に外側表層よりも大きな硬度を有し、それによって、有利には、表面被覆の全体的な硬度に寄与する。このことは、とりわけ、締め付けプラテンの表面が引っ掻き傷や衝撃に対する高い耐性を有することを意味し、これは、ダイカスト装置の組立に有利である。
本発明に係る締め付けプラテンは、本発明に係る方法で有利に製造することができ、特に、前記表面被覆を設けることができる。このために、遷移層の形成に伴うレーザ溶接の適用工程により、被覆されるベースプレート本体の板側に表層を形成する。レーザ溶接の適用工程では、レーザビームスポットを被覆すべき板側上に列状に案内し、粉末状のステンレス鋼材料を添加し、列方向に対して横切る方向に部分的に重なるステンレス鋼材料の溶接適用ビード(weld application bead)を形成する。その他、レーザ溶接の適用工程のためのプロセス管理は、当業者に公知の方法で行うことができる。
被覆される板側の比較的低い熱負荷のために、レーザ溶接の適用工程の間、被覆表面上に有意な又は非常に限定された表面リップルは発生せず、それによって、表面被覆のためのより小さな層厚さを可能にするが、それにもかかわらず、そのそれぞれの被覆側でベース本体表面の完全な被覆を達成する。必要な比較的小さな厚さで表面被覆を製造するには、ほとんどの場合、レーザ溶接の適用工程の単一列の通過で十分であり得る。
本発明の微細化において、表層と遷移層は、合わせて最大2.5mmの被覆厚さを有する。これは、遷移層及び表層の層組成に対して有利に小さい層厚を構成し、しかしながら、最適な防食及び機械的保護が、表層によって提供されてもよい。この層適用のためには、一般に、レーザ溶接の適用工程の単一列の通過、すなわち溶接適用ビードの単一層配列で十分である。代替的な実施形態では、多列通過を行ってもよい。すなわち、それによって、表層は、一方が他方の上方に横たわる数層の溶接適用ビードから形成される。
一実施形態では、表層と遷移層は、合わせて最大2.0mmの被覆厚さを有し、これは、対応する用途に対して、低い製造努力に関して広範な利点を有し、一方、表面被覆の十分な保護機能を提供する。
本発明の微細化において、遷移層は、最大0.5mmの層厚を有する。遷移層の薄い厚さは、特に、その硬さにもかかわらず、例えば、締め付けプラテンの被覆された板側に溝部または類似のものを導入する目的で、比較的容易に遷移層を切り込むことができるという利点を提供する。
本発明の実施形態において、遷移層は、最大0.3mmの層厚を有する。さらに別の実施形態では、最大0.15mmの層厚を有する。さらに特定の実施形態では、最大0.1mmの層厚を有する。階段状の実施形態では、これは、さらに薄い遷移層を構成し、そこでは、表層のステンレス鋼材料とベースプレート本体の鋳鉄材料との良好な材料接続が依然として保持されていることが分かっている。
本発明の微細化において、表層は表面加工される。これは、特に、その被覆された板側の締め付けプラテンの対応する均一性又は平坦性が最終的な被覆状態において所望の用途に対して好ましい。
本発明による製造方法の微細化において、層は、レーザ溶接の適用工程において、最大2.5mmの被覆厚さで形成され、レーザ溶接の適用工程の後に、最小1mm及び最大2.2mmの残留厚さまで表層を除去する表面加工が行われる。これにより、被覆された板側が比較的平坦な表面を有する締め付けプラテンを設けることができ、同時に、比較的薄い層厚を有する表層として特有のレーザ溶接適用層によって、腐食及び機械的衝撃に対して良好な保護を行うことができ、また、比較的薄い遷移層によってステンレス鋼材料の表層と鋳鉄材料のベースプレート本体との間の中間が形成される。
対応する実施形態では、この層は、レーザ溶接の適用工程で、最大2.0mmの層厚を有するように形成され、及び/又は表層は、最小1.4mm及び最大2.0mmの残留厚さまで除去される。これは、特定の用途に対して利点を提供する締め付けプラテン用の表面被覆の製造における更なる手段を構成する。
本発明の微細化において、ベースプレート本体には、球状黒鉛を有する鋳鉄材が用いられる。これは、締め付けプラテンに好ましく、よく知られた材料選択である。
本発明の微細化において、表層を形成するための粉末状のステンレス鋼材料として、16.0%から22.0%のクロム(Cr)、4.0%から9.0%のニッケル(Ni)、0.4%から6.0%のマンガン(Mn)、1.0%から9.0%のモリブデン(Mo)、0.03%から0.4%の炭素(C)及び0.1%から0.8%のシリコン(Si)を含む材料が選択される。これは、ステンレス鋼材料の良好な利用可能性と、ベースプレート本体の鋳鉄材料への良好な物質−接合材料の接続をもたらす。
本発明の有利な実施形態を図面に示す。本発明のこれらの更なる有利な実施形態について、以下により詳細に説明する。
図1に模式的に示された締め付けプラテンであって、図2に製造された試料として、ここで関心のある部分領域には、鋳鉄材料のベースプレート本体1と、ベースプレート本体1の少なくとも1つの板側2に溶接されたステンレス鋼材料の表層3と、ベースプレート本体1と表層3との間の遷移層4とが含まれている。表層3は、特にレーザ溶接適用層である。また、ベースプレート本体1は、特に球状の黒鉛を有する鋳鉄材からなるものであってもよい。
この締め付けプラテンを製造するためには、まず被覆される板側2を有するベースプレート本体1が用意される。任意選択的に、ベースプレート本体1は、被覆されるその板側2が表面加工される、すなわち、フライス加工、研削加工または他の従来の表面加工によってその表面粗さが低減される。次いで、被覆される板側2に、レーザ溶接の適用工程によって表層3を形成し、中間にある遷移層4を形成する。このレーザ溶接の適用工程中に、図3及び図4に模式的に示すように、被覆される板側2上において、レーザビームスポット5を列状に案内し、粉状のステンレス鋼材料6を添加する。したがって、レーザビーム7によって提供されるレーザビームスポット5が移動する各列に沿って、ステンレス鋼材料6の溶接適用ビード9が形成され、レーザビームスポット5は、図3の左から右へ、1列から次の列へと案内され、それによって、それぞれの隣接する溶接適用ビード9が部分的に重なるようになる。粉末状のステンレス鋼材料としては、特に、主成分鉄(Fe)に加えて、16.0%〜22.0%のCr、4.0%〜9.0%のNi、0.4%〜6.0%のMn、1.0%〜9.0%のMo、0.03%〜0.4%のC及び0.1%〜0.8%のSiを少数成分として含有する市販のステンレス鋼溶接材料を使用することができる。
レーザ溶接の適用工程のための工程管理は、例えば、0.3kW〜4.0kWの出力と、104W/cm2〜105W/cm2の強度とを有するレーザビーム7の照射を含んでもよい。ここで、ベースプレート本体1の鋳鉄材は、レーザビームスポット5の領域で表面的に液状化し、レーザビームスポット5の領域で溶融された供給された粉状のステンレス鋼材料6と表面的に液状化した鋳鉄材との材質接合が生じる。粉末状のステンレス鋼材料6は、好ましくはアルゴンまたはネオンのような不活性ガスを搬送ガスとして使用する下で、例えば図示のような供給パイプ8を介してレーザビームスポット5の領域に吹き込まれる。図4は、ベースプレート本体1の鋳鉄材料が必要な程度まで表面的に液状化する熱影響部(heat influence zone)10と、鋳鉄材料とステンレス鋼材料の材料接続が行われ、次いで溶接適用ビード9の形態で一次ステンレス鋼材料が堆積され、従って表層3が溶接適用ビード9から形成される混合ゾーン11の形成を概略的に示す。
対応する実装において、表層3及び遷移層4は、両方で、ベースプレート本体1の表面上において、高々2.5mm、好ましくは高々2.0mm、例えば、たった約1.5mmの層厚を有する。ここで、対応する実施形態における遷移層4は、層厚dUがせいぜい0.5mmであり、せいぜい約0.3mmであることが好ましい。好ましい実施形態では、遷移層4の層厚dUは、最大で0.15mm、すなわち、約0.15mm以下であり、対応する実施形態では、0.1mm以下しかない。
任意選択的に、レーザ溶接の適用工程の終了後、個々の溶接適用ビード9から形成される表層3は、少なくとも1mmの残留厚さ及び最大2.2mm、好ましくは少なくとも1.4mm及び最大2.0mmの残留厚さまで除去される表面加工に供される。結果的に、表層3は、この残留厚に対応する最終層厚dOを有するか、或いは、表面加工無しの場合には、表層3の元の被覆厚さに対応し、遷移層4は、遷移層4の層厚dUを小さくしたものである。表層3の所望の最終的な平坦度に応じて、従って、その被覆された板側2上の締め付けプラテンの表層3は、例えば、表層3の元の層厚のうち、0.4mmから0.6mmの間で、この表面加工で除去される。
図2は、上述の方法で製造された例示的な締め付けプラテンを、ここでその被覆された板側2の表面領域を、顕微鏡写真で示す。この顕微鏡写真では、遷移層4は、遷移層4から立ち上がる層厚dOを有するステンレス鋼材料の表層3と共に、ベースプレート本体1の鋳鉄材料上に層厚dUを有する硬質の再溶融ゾーンとして明白である。この顕微鏡写真は、比較的薄い遷移層4を介して、ステンレス鋼材料の耐食性の表層3とベースプレート本体1の鋳鉄材料との、物質結合され、十分に均質な接合の形成を証明している。
必要に応じて、締め付けプラテンの1つまたは複数のさらなる板側に、板側2に対して上述した方法で、このような表面被覆を設けてもよい。したがって、全体として、本発明によれば、特定のレーザ溶接適用層を1枚或いは複数の板側のみに表層として有する締め付けプラテンが提供され、前記表層3は、比較的コストが少なく、必要に応じて比較的小さい層厚で形成することができ、同時に、ベースプレート本体1との密着性が良好であり、かつ、高い耐食性及び機械的効果を有する。
示された例示的な実施形態及び上述のものも明らかになるように、本発明は、比較的低い生産コストで形成することができ、腐食効果及び機械的効果に対して高い保護を提供することができる、ステンレス鋼材料の非常に有利な表層を有する締め付けプラテンを提供する。
Claims (8)
- 鋳鉄材料のベースプレート本体(1)と、前記ベースプレート本体の少なくとも1つの板側(2)に溶接されたステンレス鋼材料の表層(3)と、前記ベースプレート本体と前記表層との間の遷移層(4)とを備え、前記表層(3)がレーザ溶接適用層であることを特徴とする、ダイカストマシン用の締め付けプラテン。
- 前記表層と前記遷移層とを合わせて2.5mm以下、好ましくは2.0mm以下の被覆厚さを有することを特徴とする、請求項1に記載の締め付けプラテン。
- 更に、前記遷移層は、0.5mm以下、好ましくは0.3mm以下の層厚(dU)を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の締め付けプラテン。
- 前記遷移層は、0.15mm以下、好ましくは0.1mm以下の層厚を有することを更に特徴とする請求項3に記載の締め付けプラテン。
- 更に、前記表層は、表面加工されていることを特徴とする、請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の締め付けプラテン。
- 請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の締め付けプラテンを製造するための方法であって、
− 被覆する板側(2)をベースプレート本体(1)に設けるステップと、
− レーザ溶接の適用工程により被覆する板側上に、前記遷移層(4)を形成しつつ表層(3)で被覆するステップと、
レーザ溶接の適用工程中、被覆する板側にレーザビームスポット(5)を列状に案内し、粉状のステンレス鋼材料(6)を添加し、ステンレス鋼材料の溶接適用ビード(9)を列方向に対して横切る方向に部分的に重なるように形成する、方法。 - 前記層は、前記レーザ溶接の適用工程において、被覆厚さが2.5mm以下、好ましくは2.0mm以下を有するように形成され、前記レーザ溶接の適用工程の後に、少なくとも1mm以上2.2mm以下、好ましくは1.4mm以上2.0mm以下の残留厚さまで前記表層を除去する表面加工が実行される、請求項6に記載の方法。
- 前記ベースプレート本体に対して、球状黒鉛を有する鋳鉄材料が使用され、及び/又は、
前記粉状のステンレス鋼材料に対して、16.0%から22.0%のクロム(Cr)、4.0%から9.0%のニッケル(Ni)、0.4%から6.0%のマンガン(Mn)、1.0%から9.0%のモリブデン(Mo)、0.03%から0.4%の炭素(C)及び0.1%から0.8%のシリコン(Si)を含む材料が選択される、請求項6又は7に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020204269.1 | 2020-04-01 | ||
DE102020204269.1A DE102020204269A1 (de) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | Aufspannplatte für Druckgießmaschine und Herstellungsverfahren |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021181115A true JP2021181115A (ja) | 2021-11-25 |
JP2021181115A5 JP2021181115A5 (ja) | 2024-01-17 |
Family
ID=74873587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021059985A Pending JP2021181115A (ja) | 2020-04-01 | 2021-03-31 | ダイカストマシン用の締め付けプラテン及びその製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210308795A1 (ja) |
EP (1) | EP3889292A1 (ja) |
JP (1) | JP2021181115A (ja) |
CN (1) | CN113492262A (ja) |
CA (1) | CA3113510A1 (ja) |
DE (1) | DE102020204269A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4295971A1 (en) * | 2022-06-22 | 2023-12-27 | Fundación Azterlan | Method for producing a cast iron part with increased corrosion resistance and/or wear resistance, and the cast iron part obtained by said method |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56102373A (en) * | 1980-01-17 | 1981-08-15 | Shin Nippon Yogyo Shoji Kk | Build-up welding method of stainless steel to cast iron base metal |
DE4204527C2 (de) * | 1992-02-15 | 1993-12-23 | Siempelkamp Gmbh & Co | Verfahren zum Herstellen eines Abschirm-Transportbehälters für bestrahlte Kernreaktorbrennelemente |
KR100520371B1 (ko) | 1999-12-17 | 2005-10-11 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 용접재료 및 용접조인트의 제조방법과 이 제조방법에 의한 용접조인트 |
DE10049264A1 (de) * | 2000-09-28 | 2002-04-11 | Buehler Druckguss Ag Uzwil | Verfahren zur Herstellung korrosionsfester Maschinenteile und danach hergestelltes Maschinenteil |
CN101077644B (zh) * | 2006-05-26 | 2010-06-09 | 南京盛润科技有限公司 | 梯度复合材料及制备方法 |
BRPI1004901A2 (pt) | 2009-01-08 | 2016-04-05 | Eaton Corp | método para formar uma cobertura resistente ao desgaste e sistema de cobertura resistente ao desgaste |
BRPI1101402A2 (pt) | 2011-03-29 | 2013-06-04 | Mahle Metal Leve Sa | elemento deslizante |
ITMI20131271A1 (it) | 2013-07-29 | 2015-01-30 | D G Weld S R L | Metodo per il rivestimento in materiale metallico di corpi in ghisa sferoidale e piani per stampi per macchine della pressofusione di alluminio realizzato con tale metodo |
-
2020
- 2020-04-01 DE DE102020204269.1A patent/DE102020204269A1/de active Pending
-
2021
- 2021-03-12 EP EP21162315.2A patent/EP3889292A1/de active Pending
- 2021-03-29 CA CA3113510A patent/CA3113510A1/en active Pending
- 2021-03-31 US US17/218,437 patent/US20210308795A1/en active Pending
- 2021-03-31 JP JP2021059985A patent/JP2021181115A/ja active Pending
- 2021-04-01 CN CN202110354221.9A patent/CN113492262A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3889292A1 (de) | 2021-10-06 |
US20210308795A1 (en) | 2021-10-07 |
DE102020204269A1 (de) | 2021-10-07 |
CN113492262A (zh) | 2021-10-12 |
CA3113510A1 (en) | 2021-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200156185A1 (en) | Methods for joining two blanks and blanks and products obtained | |
JP6062576B2 (ja) | 2つのブランクを接合する方法、ブランク、及び得られた製品 | |
CN103917329B (zh) | 具有非常高机械阻力的热成型经预先焊接的钢部件及生产方法 | |
CN106488824B (zh) | 用于接合两个坯件的方法 | |
JP7191983B2 (ja) | プレス硬化したレーザー溶接鋼部品の製造方法及びプレス硬化したレーザー溶接鋼部品 | |
EP4104953A1 (en) | Method for manufacturing additively manufactured article, and additively manufactured article | |
EP4008473B1 (en) | Method for manufacturing dissimilar material joint structure, and dissimilar material joint structure | |
WO2020017420A1 (ja) | 異材接合構造体の製造方法及び異材接合構造体 | |
JP2006055898A (ja) | 抵抗スポット溶接方法 | |
JP7123674B2 (ja) | 異材接合構造体の製造方法及び異材接合構造体 | |
JP2021181115A (ja) | ダイカストマシン用の締め付けプラテン及びその製造方法 | |
CN114603255A (zh) | 利用填充丝对涂覆的钢坯件进行激光焊接 | |
KR20160116920A (ko) | 레이저빔을 이용한 금속 표면의 합금화 방법 | |
UA128111C2 (uk) | Спосіб виготовлення зварної сталевої деталі | |
JP2021500237A (ja) | プレコート鋼板及び関連するシートの製造方法 | |
WO2020152789A1 (ja) | 鋼板、突合せ溶接部材、熱間プレス成形品、鋼管、中空状焼入れ成形品、および鋼板の製造方法 | |
KR101480768B1 (ko) | 표면에 AlSi 코팅층을 갖는 HPF용 강재의 TWB 레이저 용접방법 | |
JP2003266182A (ja) | 異種金属材料の摩擦攪拌接合方法 | |
JP4337721B2 (ja) | 高エネルギ密度ビーム溶接品、高エネルギ密度ビーム溶接方法、それに用いられる溶接補助装置 | |
JP2023517165A (ja) | 当該プレコート鋼板から製造された溶接鋼部品の溶接金属ゾーンの機械的強度を高めるための追加コーティングを備えるプレコート鋼板 | |
JP2005125393A (ja) | 高エネルギービーム溶接方法 | |
JP2906012B2 (ja) | アルミニウム材あるいはその合金材の表面硬化方法 | |
JP7028735B2 (ja) | 異材接合構造体の製造方法及び異材接合構造体 | |
JP2002144066A (ja) | アルミメッキ鋼板の溶接方法 | |
JPH11342478A (ja) | 溶射皮膜の接合方法及び該方法で製造された連続鋳造用鋳型 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240109 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240109 |