MXPA06001784A - Sistema de flujo para colado bajo presion. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de flujo de metal, para el colado moldeado de alta presion de aleaciones utilizando un metodo o maquina que tiene, o es operable para proveer, una fuente presurizada de aleacion fundida y un molde que define por lo menos una cavidad moldeada, define una trayectoria de flujo de metal por medio de la cual la aleacion recibida desde la fuente presurizada puede fluir dentro de la cavidad moldeada; una primera parte de la longitud de la trayectoria de flujo incluye o comprende un canal de colado; mientras que una segunda parte de la longitud de la trayectoria de flujo desde un extremo de salida del canal de colado incluye un modulo de salida de trayectoria de flujo (FEM), el FEM tiene una forma que controla el flujo de aleacion, por lo que la velocidad del flujo de la aleacion disminuye progresivamente desde el nivel en el extremo de salida del canal de colado, por lo que en una ubicacion en la que la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada, la velocidad del flujo de la aleacion se encuentra en un nivel significativamente debajo del nivel en el extremo de salida del canal de colado y de tal forma que, llenado la cavidad moldeada, la aleacion puede solidificarse en la cavidad moldeada y de regreso a lo largo de la trayectoria de flujo hacia en canal de colado.

Description

SISTEMA DE FLUJO PARA COLADO BAJO PRESIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un sistema de flujo de aleación mejorado para utilizarse en el colado bajo presión de aleaciones.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En un número de solicitudes de patente recientes, hemos descrito las invenciones que se refiere al colado bajo presión de aleaciones, utilizando lo que se refiere como un puerto de expansión controlado (o CEP) . Esas aplicaciones incluyen PCT/AU98/00987, que se refiere al colado bajo presión de aleación de magnesio y PCT/01/01058, que se refiere al colado bajo presión de aleación de aluminio. Incluyen también las solicitudes adicionales PCT/AU01/00595 y PCT/AU01/01290, asi como las solicitudes provisionales australianas PR7214, PR7215, PR7216, PR7217 y PR7218, cada una presentada el 23 de agosto de 2001. Estas solicitudes adicionales se refieren en forma variada al colado bajo presión del magnesio, aluminio y otras aleaciones de colado bajo presión y los dispositivos y aparatos que se utilizan en el colado bajo presión de estas aleaciones .

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Como se indica, se utiliza un CEP en las invenciones de las solicitudes de patente anteriormente identificadas. Un CEP es una parte relativamente corta de la trayectoria de flujo de aleación que se incrementa en el área seccional entrecruzada, desde un extremo de entrada a un extremo de salida del CEP, de tal forma que el flujo de aleación a través del CEP tiene una velocidad de flujo más baja sustancialmente en su extremo de salida en relación con su extremo de entrada. La reducción en la velocidad de flujo es tal, en su flujo a través de CEP, que la aleación tiene un cambio en su estado. Esto es, con la aleación fundida recibida desde un origen presurizado de suministro al extremo de entrada del CEP, la reducción en la velocidad de flujo desde esa lograda en el extremo de entrada a aquel en el extremo de salida es tal que el estado de la aleación cambia del estado fundido en el extremo de entrada a un estado semi-sólido o tixotrópico en el extremo de salida. En su flujo hacia el extremo de salida, y sustancialmente a través de una cavidad moldeada con el cual la trayectoria de flujo se comunica,' se retiene más preferentemente la aleación en estado semi-sólido o tixotrópico. Con solidificación rápida suficientemente de aleación en la cavidad moldeada, y de regreso desde la cavidad moldeada o hacia el CEP, un colado resultante producido puede caracterizarse por una microestructura que cuenta con partículas primarias redondas o esferoidales finas de forma dendritica degenerada en una matriz de fase secundaria. En nuestra solicitud co-pendiente PCT/AU03/00195, se describe un sistema de flujo de metal para el colado moldeado de alta presión, y un método para producir colados de aleación utilizando una máquina de colado moldeado de alta presión. El sistema y método de esta solicitud utiliza una trayectoria de flujo incluyendo un CEP, pero también incluyen un módulo de salida de CEP, referido como un CE , a través del cual la aleación desde la salida del CEP pasa en su flujo a la cavidad moldeada. En el CEP, la aleación mantiene un cambio de estado, de un estado fundido a un estado semi-sólido, como consecuencia de que estuvo sujeto a una reducción suficiente de velocidad de flujo en el CEP desde una velocidad de flujo apropiada al extremo de entrada del CEP. El CEM tiene una forma que controla el flujo de aleación por medio del cual la velocidad del flujo de la aleación disminuye progresivamente desde el nivel en el extremo de salida del CEP, de tal forma que, en la ubicación en la que la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada, la velocidad del flujo de la aleación es en este nivel significativamente más baja que el nivel en el extremo de salida del CEP, el cambio de estado generado en el CEP se mantiene substancialmente a través de todo el llenado de la cavidad moldeada, y la aleación tiene, la capacidad de convertirse en estado sólido rápidamente en la cavidad moldeada y de regreso a lo largo de la trayectoria de flujo hacia el CEP. Hemos encontrado que la forma de un CEM puede utilizarse para tomar ventaja en otras solicitudes. Este uso de la forma de un CEM es altamente sorprendente ya que es contrario a la práctica, sistemas y aparatos convencionales para el colado moldeado de alta presión. Como se indica anteriormente, "CEM" representa un módulo de salida para un CEP. Esa terminología no es apropiada para la presente invención en la que no se utiliza un CEP. En forma contraria, la invención utiliza una trayectoria de flujo que tiene un módulo de salida a través del cual la aleación fluye de un canal de colado a la cavidad moldeada. Ya que el módulo de salida de la invención tiene una forma apropiada para un CEM, se distingue en la presente invención como un módulo de salida de trayectoria de flujo o "FEM". La invención provee un dispositivo de flujo de metal para el colado moldeado de alta presión de aleaciones utilizando una máquina que cuenta con, o es operable para proveer, un origen presurizado de aleación fundida y un molde definiendo por lo menos una cavidad moldeada, en donde el dispositivo define una trayectoria de flujo de metal por medio del cual la aleación recibida desde el origen presurizado tiene la capacidad de fluir dentro de la cavidad moldeada, en donde: (a) Una primera parte de la longitud de la trayectoria de flujo incluye un canal de colado; y (b) una segunda parte de la longitud de la trayectoria de flujo desde un extremo de salida del canal de colado incluye un módulo de salida de trayectoria de flujo (FEM) ; y en donde el FEM tiene una forma que controla el flujo de aleación por medio del cual la velocidad del flujo de aleación disminuye progresivamente desde el nivel en el extremo de salida del canal de colado, por lo que, en una ubicación en la que trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada, la velocidad del flujo de la aleación está a un nivel más bajo significativamente que el nivel en el extremo de salida del canal de colado y de tal forma, llenando la cavidad moldeada, la aleación tiene la capacidad de continuar con la solidificación en la cavidad moldeada y de regreso a lo largo de la trayectoria de flujo hacia el canal de colado; y en donde dicha forma es tal que el FEM aumenta en el área de sección cruzada transversal en una dirección extendida hacia el extremo de salida del canal de colado, por medio del cual, la disminución en la velocidad del flujo de la aleación tiene la capacidad de impedir un cambio de estado de la aleación de un estado fundido a un estado semi-sólido exhibiendo propiedades tixotrópicas . Adicionalmente, la invención provee una máquina de colado bajo presión para el colado moldeado de alta presión de aleaciones, en donde la máquina tiene, o es operable para proveer, un origen presurizado de aleación fundida, un molde definiendo por lo menos una cavidad moldeada, y un dispositivo de flujo de metal que define una trayectoria de flujo de metal por medio de la cual la aleación recibida desde el origen presurizado tiene la capacidad de fluir dentro de la cavidad moldeada, en donde: (a) una primera parte de la longitud de la trayectoria de flujo incluye o comprende un canal de colado; y (b) una segunda parte de la longitud de la trayectoria de flujo desde un extremo de salida del canal de colado incluye un módulo de salida de trayectoria de flujo (FEM) ; y en donde el FEM tiene una forma que controla el flujo de aleación, por medio del cual la velocidad de flujo de la aleación disminuye progresivamente desde el nivel en el extremos exterior del canal de colado, por medio del cual, en una ubicación en la cual la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada, la velocidad de flujo de la aleación está en un nivel bajo significativamente del nivel del extremo de salida del canal de colado, de tal forma que al llenar la cavidad moldeada, la aleación tiene la capacidad de solidificarse en la cavidad moldeada y de regreso a lo largo de la trayectoria de flujo hacia el canal de colado; y en donde dicha forma es tal, que el FEM se incrementa en el área seccional entrecruzada transversal en una dirección extendida hacia el extremo de salida del canal de colado, por medio del cual, la disminución en la velocidad del flujo de la aleación tiene la capacidad de impedir un cambio de estado de la aleación de un estado fundido a un estado semi-sólido exhibiendo propiedades tixotrópicas . La invención también provee un método para producir colados de aleaciones utilizando una máquina de colado moldeado de alta presión que cuenta con, o es operable para proveer, una fuente presurizada de aleación fundida y un molde definiendo por lo menos una cavidad moldeada, en la que los flujos de aleación desde el origen a la cavidad moldeada a lo largo de una trayectoria de flujo, en donde: (a) la aleación, en una primera parte de la trayectoria de flujo, fluye a lo largo de un canal de colado; y (b) en una segunda parte de la trayectoria de flujo, entre la primera parte y la cavidad moldeada, se controla el flujo de aleación, por medio del cual la velocidad de flujo disminuye progresivamente desde el nivel en un extremo de salida del canal de colado a una velocidad de flujo en donde la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada que está a un nivel bajo significativamente del nivel del extremo de salida del canal de colado; y en donde dicho control es tal que, en el FEM, se incrementa el flujo de la aleación en el área seccional entrecruzada transversal en una dirección extendida hacia el extremo de salida del canal de colado, por medio del cual, la velocidad del flujo de la aleación disminuye, impidiendo un cambio de estado de la aleación de un estado fundido a un estado semi-sólido exhibiendo propiedades tixotrópicas . Como se indica, la segunda parte de la trayectoria de flujo disminuye la velocidad de flujo de la aleación debajo del nivel de velocidad de flujo en el extremo de salida del canal de colado. En la presente invención, se hace referencia en forma más breve, a la segunda parte de la trayectoria de flujo como "el módulo de salida de la trayectoria de flujo" o "FEM". Preferentemente, el canal de colado tiene un área seccional entrecruzada por lo menos en su extremo de salida de tal forma que a una velocidad de flujo de masa de aleación que tiene la capacidad de generarse por medio de la máquina, el canal de colado resultará en una velocidad del flujo de la aleación en el extremo de salida del canal de colado en exceso de aproximadamente 60 m/s hasta 180 m/s aproximadamente para una aleación de magnesio en exceso de 40 m/s aproximadamente hasta 180 m/s aproximadamente para otras aleaciones diferentes a las aleaciones de magnesio. En un ajuste, el FEM se incrementa en el área seccional entrecruzada transversal en una dirección extendida hacia el extremo de salida del canal de colado, por medio del cual, la velocidad del flujo de la aleación disminuye y tiene la capacidad de impedir un cambio de estado de la aleación de un estado fundido a un estado semi-sólido exhibiendo propiedades tixotrópicas . En otro ajuste, el aumento en el área seccional entrecruzada es tal que la disminución en la velocidad de flujo tiene la capacidad de prevenir que la aleación sufra un cambio de estado para permitir que la cavidad moldeada se llene por medio de la aleación fundida. Una salida definida en el extremo de salida de la trayectoria de flujo puede proveer una construcción para el flujo de la aleación a través del mismo, aunque no es necesario proveer dicha constricción. En una forma, la salida se encuentra en el extremo de salida del FEM. En otra forma, el extremo de salida del FEM tiene un espacio desde la salida por medio de un canal de colado secundario que tiene un área seccional entrecruzada por lo menos igual al área seccional entrecruzada en el extremo de salida del FEM.

Con la presente invención, puede lograrse el llenado de la cavidad moldeada con metal fundido. Esto es, puede recibirse la aleación dentro de la trayectoria de flujo en su estado fundido, desde el origen presurizado, y puede permanecer en ese estado hasta que se solidifica en la cavidad moldeada. No es igual a nuestras invenciones anteriores en base al uso de un CEP, en las cuales la aleación en estado fundido cambia a un estado semi-sólido, en el cual tiene la capacidad de exhibir propiedades tixotrópicas . A este respecto, la invención puede ser similar a la práctica de colado moldeado de alta presión convencional. Sin embargo, la invención difiere además y en forma significativa de la práctica convencional. Con nuestras invenciones anteriores, en base al uso de un CEP, la aleación semi-sólida resultante tiene típicamente un contenido de sólidos de tal forma que tiene la capacidad de exhibir propiedades tixotrópicas. Para esto, la aleación tiene un exceso de 25% en peso de sólidos aproximadamente, generalmente por lo menos 30% en peso de sólidos aproximadamente, tales como hasta 60-65% en peso aproximadamente. Ya que la presente invención permite que se llene la cavidad moldeada con el metal fundido, existen circunstancias en las cuales la aleación recibida dentro de la cavidad moldeada, puede tener un contenido bajo de sólidos. Sin embargo, el contenido bajo de sólidos que se obtiene con la presente invención es insuficiente para permitir que la aleación exhiba propiedades tixotrópicas . Con las máquinas de colado moldeado bajo presión de cámara en frió, las partículas dendríticas primarias pueden formarse en el surco o canal. Esto puede variar en tamaño hasta d?µ?? aproximadamente o mayores, y puede ser perjudicial en un colado. Ya que se utiliza la presente invención en una máquina de cámara fría, todavía es posible que se formen dichas partículas en el surco o canal. En caso que esto ocurra, las partículas en una forma modificada comprenden o contribuyen a un contenido de sólidos en el flujo de la aleación dentro de la cavidad moldeada . También se encontró que, con el uso de la presente invención, puede formarse un nivel bajo de sólidos como consecuencia del flujo de la aleación a lo largo de la trayectoria de flujo. El porcentaje de peso de estos sólidos es insuficiente para conceder las propiedades de la aleación en una condición completamente tixotrópica. El contenido de sólidos está en un nivel más bajo de 25 wt% aproximadamente, de tal forma que debajo de 20 ó 22% en peso y, más generalmente, menor que 17% en peso aproximadamente. Esto aplica aún en sólidos formados como consecuencia del flujo de la aleación a lo largo de la trayectoria de flujo combinada con sólidos resultantes de partículas dendriticas primarias formadas en el surco o canal, en caso que se use una máquina de cámara fría. En caso que se presenten sólidos en el flujo de aleación dentro de la cavidad moldeada con el uso de la presente invención, los sólidos tienen un tamaño de partícula muy pequeños, esto se puede establecer por la microestructura de un colado solidificado en forma rápida suficientemente producida con el uso de la invención. De ese modo, los colados tienen la capacidad de exhibir microestructuras que tienen partículas dendriticas primarias redondeadas de no más de 50µ?t? en tamaño aproximadamente, indicativo de sólidos producidos en el flujo de aleación a lo largo de la trayectoria de flujo comprendiendo partículas de ese tamaño aproximadamente o menores . Los sólidos que tienen un tamaño más pequeño, son indicativos que la aleación se ha sometido a fuerzas cortantes muy intensas a lo largo de la trayectoria de flujo. Estas fuerzas resultan de la reducción significativa en la velocidad de flujo para la aleación, conforme pasa a través de FEM, de la velocidad de flujo en el canal de colado. La intensidad de las fuerzas es evidente de las determinaciones del moldeo de flujo. Las fuerzas cortantes intensas están indicadas también por las características principales de la microestructura que se pueden lograr en un colado producido con el uso de la presente invención. Una primera característica de la microestructura son las partículas dendríticas primarias redondeadas que se mencionaron anteriormente, y el tamaño de partícula fino y distribución uniforme de esas partículas. Una segunda característica de microestructura, en caso de utilizar una máquina de cámara fría, es la ausencia substancial de partículas dendríticas ramificadas más largas que se pueden formar en el surco o canal. Al parecer las fuerzas cortantes son lo suficientemente intensas para romper dichas partículas. Una característica adicional, con las máquinas de cámara fría y caliente, es la ausencia sustancial de los defectos de colado bajo presión resultantes de la porosidad de gas. En lugar de exhibir dichos defectos en las regiones segregadas debido a la entrada de gas, la microestructura de un colado producida por la presente invención tiene cualquier gas, resultante por ejemplo, de un atropamíento de aire, presente en una forma distribuida uniformemente, muy fina substancialmente . El tamaño fino y la uniformidad de distribución de cualquier gas es tal que se evitan substancialmente las consecuencias adversas para las propiedades físicas. La forma de un FEM, que causa una disminución de la velocidad del flujo de la aleación es tal que se incrementa necesariamente en el área seccional entrecruzada en la dirección del flujo de aleación. El flu o de aleación tiene la capacidad de ser una velocidad de flujo de masa fija sustancialmente . Sin embargo, debido al incremento del área seccional entrecruzada del FEM, la aleación se somete a una reducción progresiva, pero substancial en la velocidad de flujo desde el nivel del extremo de salida del canal de colado a la ubicación en la cual la aleación entra en la cavidad moldeada. Cuando se reduce la velocidad de flujo, un FEM logra un resultado similar al logrado en un CEP. Además de esta forma similar, la reducción no es tal que haga que la aleación cambie de su estado fundido a un estado semi-sólido como causa resultante en propiedades tixotrópicas, aún si la velocidad del flujo de la aleación en el canal de colado es similar a la requerida en el extremo de entrada de un CEP para ese cambio de estado. Esto es, la reducción en la velocidad de flujo en un FEM es tal que impide el cambio de estado, al menos para esa área. Debido a que su FEM se incrementa en el área seccional entrecruzada en la dirección de flujo, un dispositivo de flujo de acuerdo con la presente invención es diferente de un sistema de flujo utilizado en la práctica de colado moldeado convencional. En la práctica convencional, se mantiene generalmente la velocidad de flujo constante substancialmente, excepto en la ubicación en la cual la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada. En un sistema de flujo utilizado en la práctica convencional, una constricción proporcionada en esa ubicación, se refiere como una salida, que causa que la aleación sufra un gran incremento en la velocidad de flujo de tal forma que la aleación fluya dentro de la cavidad moldeada como una inyección delgada de alta velocidad. En la trayectoria de flujo de acuerdo con la presente invención, no es necesario que se provea una constricción de salida y la aleación puede fluir dentro de la cavidad moldeada como un flujo constante relativamente. En el dispositivo de flujo de metal de la invención, la trayectoria de flujo puede tener una sección entrecruzada en la ubicación en la cual la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada que es mayor que el área de sección entrecruzada del canal de colado. En la práctica convencional, el área de la salida es más pequeña que el área de sección entrecruzada de su canal de colado. Sin embargo, ya que la trayectoria de flujo de acuerdo con la invención no es necesario que tenga una constricción de salida, esto no es esencial y puede proveerse una salida de constricción en por lo menos algunos ejemplos. En cualquier evento, ya sea que se provea o no una salida de constricción, la trayectoria de flujo de la invención difiere de la práctica convencional. La primera parte de la trayectoria de flujo que incluye un canal de colado es más pequeña significativamente en el área seccional entrecruzada que un canal de colado convencional. También, la segunda parte de la trayectoria de flujo, entre el extremo de salida del canal de colado al extremo de salida del FEM, incrementada en el área seccional entrecruzada en la dirección de flujo para que por este medio permita una reducción requerida en la velocidad del flujo de la aleación a través del FEM. A este respecto, la trayectoria de flujo es de alguna forma similar a la de PCT/AU03/00195, aunque existen diferencias importantes y necesarias. Como se indica a continuación en la presente invención, una velocidad de flujo del canal de colado que es relativamente alta a la que se utiliza en el colado moldeado bajo presión convencional se requiere en el uso de la presente invención. Para una máquina de colado bajo presión operable para suministrar la aleación a una velocidad de flujo de masa dada, el canal de colado requerido para la invención tiene necesariamente un área de sección entrecruzada más pequeña en relación a un canal de colado convencional para lograr la velocidad de flujo más alta en esa velocidad de flujo de masa. A este respecto, el canal de colado de la presente invención puede ser el mismo sustancialmente a aquel requerido por la enseñanza de PCT/AU03/00195. Sin embargo, en la trayectoria de flujo de la presente invención, el flujo de aleación del extremo de salida del canal de colado pasa directamente a un FEM. En contraste, en el ajuste de PCT/AU03/00195, el flujo de aleación del extremo de salida del canal de colado pasa directamente a un CEP y, de la salida del CEP, directa o indirectamente a un FEM. Adicionalmente, la presente invención limita el área a la cual la aleación tiene la capacidad de cambiar su estado de una forma semí-sólida, para desarrollar obviamente las propiedades tixotrópicas . En contraste, el FEM en el ajuste de PCT/AU03/00195 es para facilitar el mantenimiento de la aleación semi-sólida generada en el CEP y que cuente con propiedades tixotrópicas . El extremo de salida del FEM puede estar en la ubicación en la cual la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada. Ya que esto es de preferencia, el extremo de salida del FEM puede espaciarse desde la ubicación por medio de un canal de colado secundario que no provee una restricción significativa al flujo de aleación. De ese modo, el área seccional entrecruzada del canal de colado secundario puede ser substancialmente la misma que el área de salida del FEM. Como se apreciará, un canal de colado secundario en el sistema de la invención tendrá un área seccional entrecruzada más larga que el canal de colado de la primera parte de la trayectoria de flujo, y esto es lo contrario a la relación entre un canal de colado primario y secundario de la práctica de colado bajo presión convencional . El FEM en el dispositivo de la invención puede tener una variedad de formas. En una primera forma, el FEM define o comprende un canal que tiene un ancho que es substancialmente en exceso de su profundidad y un área seccional entrecruzada transversal mayor que el área de la salida de un canal de colado desde el cual se puede recibir la aleación fundida. En esa primera forma el ancho del canal, se puede exceder su profundidad por lo menos un orden de magnitud, preferentemente se coloca en un plano extendido transversalmente con respecto al canal de colado. El canal es tal que permite que fluya la aleación dentro del mismo desde el canal de colado para esparcirse en una forma radial y de esa forma sufra una reducción en la velocidad de flujo. El área de sección entrecruzada del canal puede incrementarse en la dirección del flujo de aleación para de esta forma permitir una disminución adicional en la velocidad del flujo de la aleación. En esa primera forma, el canal puede ser plano substancialmente o, si es apropiado para la cavidad moldeada para un colado dado, puede estar curveado a lo largo de su anchura. Sin embargo, puede tener alternativamente una configuración corrugada o dentada, para definir los picos y surcos o canales a través de su anchura, alguna forma similar a algunas formas de respiradero en coquilla. El canal puede incrementarse en el área de sección entrecruzada debido a una de las anchuras y profundidades del canal que pueden ser constantes a lo largo de su longitud, con el otro extremo que es uniforme y que se incrementa progresivamente en forma preferente. Sin embargo, si se requiere, puede incrementarse cada una de la anchura y profundidad en dirección del flujo de aleación. Con una forma corrugada o dentada, es más conveniente generalmente para incrementar la anchura, aunque esta forma tiene el beneficio de maximizar la longitud de flujo para un espacio dado entre el extremo de salida del canal de colado y la ubicación en la cual la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada . Con la primera forma, en la cual el FEM define un canal que tiene un ancho substancialmente en exceso de su profundidad, el ajuste generalmente es tal que la trayectoria de flujo de aleación se comunica con la cavidad moldeada a través de una abertura que tiene un ancho substancialmente en exceso de su profundidad. Esto se ajusta bien al llenado de la cavidad moldeada por medio de la inyección indirecta o delimitada, particularmente cuando la cavidad moldeada es para producir un colado delgado.

En una segunda forma, el FEM de un dispositivo de acuerdo con la invención define o comprende un canal que tiene un ancho y profundidad que tienen dimensiones del mismo orden, y una sección entrecruzada transversal que se incrementa progresivamente en dirección del flujo de aleación. Esta forma, que tiene una sección entrecruzada incrementada progresivamente, también provee una velocidad baja de flujo requerida en la ubicación en la cual la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada. De acuerdo con la forma de la cavidad moldeada en la ubicación en la cual la trayectoria de flujo se comunica con la misma, el canal de la segunda forma del FEM puede abrirse en su extremo remoto desde el canal de colado, desde el cual se puede recibir la aleación fundida con el extremo abierto definiendo esa ubicación. Sin embargo, se prefiere que se defina la ubicación por medio de una abertura elongada extendida a lo largo de un lado del canal. En ese ajuste de preferencia, el canal puede extenderse sustancialmente en forma lineal desde el canal de colado a lo largo del borde lateral de la cavidad moldeada, con la abertura elongada que se encuentra a lo largo del lado del canal adyacente al borde de la cavidad moldeada. Sin embargo, se prefiere que el canal sea curvo, para facilitar que tenga una longitud apropiada, de tal forma que se provea una parte del extremo del canal remoto desde el canal de colado que se extiende a lo largo del borde lateral de la cavidad moldeada. Particularmente, con dicha forma curvada del canal, la trayectoria de flujo puede bifurcarse, hacia el canal de colado en dirección del flujo de aleación, para proveer por lo menos dos canales que cada uno cuente con dicha una parte del extremo con dicha abertura elongada. En el ajuste bifurcado, la abertura de cada canal puede proveer la comunicación con la cavidad moldeada en un borde común, o un borde respectivo, de la cavidad moldeada. En donde dos canales curveados se comunican con la cavidad moldeada en un borde común, el extremo de cada canal remoto desde el canal de colado puede terminar a una distancia corta de uno al otro, de tal forma que sus aberturas laterales se espacian longitudinalmente a lo largo del borde común de la cavidad moldeada. Sin embargo, en un ajuste alternativo, los dos canales pueden unirse en esos extremos para formar los brazos respectivos del bucle cerrado, en cuyo caso las aberturas pueden espaciarse nuevamente de esta forma, o pueden formar una abertura elongada única común para cada brazo. La disminución progresiva de la velocidad del flujo de la aleación en el FEM del sistema de flujo de metal de la invención, y el aumento progresivo en el área de sección entrecruzada de esa segunda parte que causa que esa disminución, puede ser continua. También, la disminución progresiva en velocidad y el incremento en el área puede ser uniforme sustancialmente , o puede ser paso a paso, a lo largo de por lo menos una sección de la segunda parte. La primera y segunda formas para el FEM que se describe anteriormente son apropiadas para proveer una disminución continua en la velocidad, producida por un incremento continuo en el área de sección entrecruzada, tan largo como por lo menos una parte mayor de la longitud de la segunda parte. En una tercera forma, proporcionando una disminución paso a paso en la velocidad de flujo, el FEM incluye una cámara dentro de la cual se recibe la aleación desde los flujos del canal de colado, con la cámara logrando una reducción paso a paso en la velocidad del flujo de la aleación. En la tercera forma, el FEM incluye los medios del canal que proveen la comunicación entre la cámara y la cavidad moldeada que tiene una forma por lo menos manteniendo sustancialmente el nivel de velocidad de flujo alcanzado en la cámara. Estos medios de canal de comunicación pueden ser de una forma similar a aquella de la primera forma del FEM que se describe, ya que puede tener una sección entrecruzada incrementada ligeramente o uniforme sustancialmente. Alternativamente, los medios de canal pueden comprenden por lo menos un canal, pero preferentemente por lo menos dos canales, similares a la segunda forma del FEM que se describe anteriormente, excepto que, si se requiere, tal canal o cada uno de dicho canal puede tener una sección entrecruzada uniforme sustancialmente . La cámara de la tercera forma puede tener una variedad de formas apropiadas. En un ajuste conveniente, puede tener la forma de un disco anular. Ese ajuste es apropiado para utilizarse donde el medio de comunicación es por lo menos un canal. En donde, en ese ajuste, los medios de comunicación comprenden por lo menos dos canales, los canales pueden comunicarse con una cavidad moldeada común, o con una cavidad moldeada respectiva. Por lo menos un canal de los medios de comunicación de la tercera forma de FEM pueden abrirse a su cavidad moldeada en una abertura extrema del canal, o a una abertura lateral elongada que se describe con referencia a la segunda forma. En cada forma de la invención, el FEM se coloca más preferentemente en forma paralela al plano de separación de un molde definiendo la cavidad moldeada. La primera parte de la trayectoria de flujo puede localizarse en forma similar, de tal forma que el canal de colado es paralelo también a ese plano, con la aleación recibida desde una parte del canal de colado o rabo de colado extendida a través de una parte del molde para ese plano.

Alternativamente, puede extenderse la primera de la trayectoria de flujo a través de dicha parte de molde, con la salida del canal de colado o adyacente cercanamente al plano de separación. Se detallan las velocidades de flujo que se van a utilizar para un CEP para lograr un cambio en la aleación desde su estado fundido a un estado semi-sólido que tiene propiedades tixotrópicas en las solicitudes de patente antes mencionadas. Sin embargo, para una aleación de magnesio, la velocidad de flujo en el extremo de entrada del CEP generalmente es en exceso de 60 m/s, aproximadamente, preferentemente a 140-165 m/s aproximadamente. Para una aleación de aluminio, la velocidad de flujo del extremo de entrada generalmente excede de 40 m/s, tal como 80-120 m/s aproximadamente. Para otras aleaciones, tales como aleaciones de cobre y de zinc, que tienen la capacidad de convertirse a un estado semi-sólido que tienen propiedades tixotrópicas, la velocidad de flujo del extremo de entrada del CEP generalmente es similar a aquella para las aleaciones de aluminio, pero pueden variar con las propiedades únicas de las aleaciones individuales. La reducción en la velocidad de flujo que puede lograrse en el CEP generalmente es tal, que puede lograrse una velocidad de flujo en el extremo de salida del CEP que es del 50 al 80% aproximadamente, de tal forma que del 65 al 75% de la velocidad del flujo se ubica en el extremo de entrada. Cuando se utiliza un FEM de acuerdo con la presente invención, no se utiliza un CEP. También, la aleación puede permanecer en estado fundido en su flujo a la cavidad moldeada pero, aún cuando se formen algunos sólidos, la aleación no sufre un cambio de estado en el área resultante en las propiedades tixotrópicas . En lugar de esto, las velocidades de flujo del canal de colado, por lo menos en el extremo de salida del canal de colado, pueden ser similares a aquellas requeridas al momento de utilizar un CEP. De ese modo, para el magnesio, una velocidad de flujo en el extremo de salida del canal de colado o en el extremo de entrada del FEM puede exceder de 60 m/s aproximadamente, y preferentemente es de 130 m/s a 160 m/s aproximadamente, pero puede tener un rango hasta de 180 m/s aproximadamente. Para una aleación de aluminio u otras aleaciones, tales como aleaciones de cobre y de zinc, una velocidad de flujo en el extremo de salida del canal de colado o extremo de entrada del FEM puede ser como se detalla anteriormente para utilizar un CEP. La reducción en la velocidad de flujo que se va a lograr en un FEM, generalmente es muy sustancial. Ciertamente, la reducción puede exceder aquella obtenida al momento de utilizar un CEP. De ese modo, además de la reducción de velocidad en un CEP es tal, que la velocidad de flujo es de 50 al 80%, de tal forma del 65 al 75%, de la velocidad de flujo en el extremo de entrada del CEP, un FEM puede lograr una mayor reducción en la velocidad de flujo. Las consideraciones prácticas favorecen un FEM que tiene una longitud de flujo efectiva que es tan corta como sea posible. La longitud de un FEM varía con su área seccional entrecruzada promedio, pero puede ser desde 15 a 35 mm aproximadamente. También, un FEM tiene preferentemente una longitud total que es menor que su longitud de flujo efectiva, debido a que cuenta con una configuración dentada, corrugada, ondulada que incrementa la presión posterior en el sistema de flujo. En forma similar a un CEP, la longitud de un FEM varía con el área de sección entrecruzada del extremo de salida del canal de colado desde el cual recibe un flujo de aleación. Como en un CEP, el resultado es un cambio en el estado de la aleación, desde un estado fundido a un estado semi-sólido exhibiendo propiedades tixotrópicas, y se espera que un FEM tenga una longitud más corta que un CEP, para un área de sección entrecruzada de extremo de salida del canal de colado dado. Una longitud más larga, proporcionando un incremento más gradual en el área de sección entrecruzada para un FEM desde la entrada de canal de colado, sería necesaria para proporcionar las condiciones apropiadas para evitar un cambio de estado, o por lo menos en el área requerida para un CEP. Sin embargo, hemos encontrado que éste no es el caso. De lo contrario, hemos encontrado que, para un área seccional entrecruzada dada en el extremo de salida del canal de colado, un FEM necesita tener una longitud más corta que la que se requeriría para un CEP proporcionado para dicho canal de colado . La descripción anterior de la invención hace referencia a una cavidad moldeada o la cavidad moldeada. Sin embargo, se entiende que la invención es aplicable a los moldes de cavidades múltiples. En tal caso el FEM definido para el sistema de invención puede dividirse o extenderse para proporcionar el flujo por separado a una cavidad moldeada común o para cada una de por lo menos dos cavidades del molde. Ciertamente, como se ilustra en la presente invención por referencia en las figuras, proporcionando dicho flujo por separado desde un FEM común, facilita generalmente que se logre la reducción requerida en la velocidad del flujo de la aleación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para que pueda comprenderse más fácilmente la invención, se menciona ahora la descripción a las figuras anexas, en las cuales: La figura 1 es una representación esquemática de un ajuste de dos moldes de cavidad, tomadas en un plano de separación entre las partes del molde móvil y fijo, ilustrando una primera modalidad de la invención. La figura 2 es una vista seccional tomada en linea II de la figura 1 y mostrada en una escala alargada. La figura 3 es una representación esquemática, similar a la figura 1, pero ilustrando una segunda modalidad de la invención que tiene una cavidad moldeada única . La figura 4 es una elevación lateral del ajuste de la figura 3. La figura 5 es similar a la figura 4, pero muestra una segunda variante de la segunda modalidad. La figura 6 es similar a la figura 4, pero muestra una segunda variante de la segunda modalidad. La figura 7 es similar a la figura 3, pero ilustra una tercera modalidad de la invención. La figura 8 es una elevación lateral del ajuste de la figura 7. La figura 9 es una representación esquemática, similar a la figura 1, pero ilustra una cuarta modalidad de la invención. La figura 10 es una vista de la parte seccional tomada en linea X-X de la figura 9.

La figura 11 similar a la figura 3, pero ilustra una quinta modalidad de la invención. La figura 12 es una vista de la parte seccional tomada en línea XII-XII de la figura 1. La figura 13 es similar a la figura 11, pero muestra una primera variante de la quinta modalidad de la invención . La figura 14 es similar a la figura 11, pero muestra una segunda variante de la quinta modalidad. La figura 15 es una vista de la parte seccional tomada en linea XV-XV de la figura 14. La figura 16 es similar a la figura 3, pero ilustra una sexta modalidad de la invención. La figura 17 es una elevación lateral del ajuste de la figura 16. La figura 18 es similar a la figura 17, pero ilustra una variante en la sexta modalidad. La figura 19 es una vista del plano de un colado producido utilizando una séptima modalidad de la presente invenció . la figura 20 es una representación esquemática de parte de la séptima modalidad en vista plana. La figura 21 es una elevación lateral del ajuste mostrado en la figura 20.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia en las figuras 1 y 2, se representa en las mismas, dos cavidades de molde 10 y 11, definidas por la mitad del molde fijo 12 y la mitad del molde móvil 13 cada una para utilizarse para producir un colado respectivo en una máquina de colado de alta presión (no mostrada) . Cada una de las cavidades del molde 10 y 11 se ajusta para recibir la aleación desde un suministro presurizado de aleación fundida de la máquina, con la aleación pasando por cada la cavidad por medio de un dispositivo de alimentación de aleación común 14, de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención. La modalidad es una de acuerdo con la primera forma de la invención como se describe anteriormente. El dispositivo de alimentación de aleación 14 define una trayectoria de flujo para la aleación fundida que tiene una primera parte definida por la boquilla 16, mostrada con mayor detalle en la figura 2, y una segunda parte 18, referida como un FEM como se define anteriormente en la presente invención, que se extiende entre cada cavidad y a lo largo del extremo de salida de la boquilla 16. Con mayor detalle y forma, la boquilla 16 incluye un alojamiento anular elongado 20, por medio del cual, la primera parte de la trayectoria de flujo de metal define un hoyo comprendiendo un canal de colado 22. El alojamiento 20 tiene su extremo de salida recibido cuidadosamente en un inserto 26 de la mitad del molde fijo 12, mientras que su extremo de entrada colinda con un accesorio 28 del plato 29. Alrededor del alojamiento 20 existe una bobina de resistencia eléctrica 30 y, la bobina exterior 30, una capa de aislamiento 32. También, un espacio aislado 34 se provee entre el aislamiento 32 y el inserto 26, excepto por una distancia corta en el extremo de salida del alojamiento 20 en donde el último está en contacto metal con metal con el inserto 26. Adicionalmente, el espacio 34 se extiende entre el aislamiento 32 y el accesorio 28. La bobina 30 y el aislamiento 32 proveen el control del nivel de energía de calor del alojamiento 20 y la temperatura del flujo de aleación a través del canal de colado 22. En el ajuste de la boquilla 16, el canal de colado 22 es de sección entrecruzada constante a través de toda su longitud, excepto por una distancia corta en su extremo de salida en el cual reduce la sección entrecruzada del extremo de salida 22a del canal de colado 22. Desde el extremo de salida 22 del canal de colado 22, el hoyo del alojamiento 20 ensancha una parte del extremo muy corto 35. Esto puede proveer una transición para el FEM 18 de la trayectoria de flujo de metal y, como el FEM 18, sirve para reducir la velocidad de flujo de la aleación relativa a su nivel en el extremo 22a del canal de colado 22. Alternativamente, esta parte del extremo ensanchada 35 puede cooperar con un cono esparcidor, tal y como se describe con referencia en las figuras 3 y 4, en cuyo caso la parte exterior ensanchada 35 puede proveer una reducción más significativa en la velocidad del flujo de la aleación. El FEM 18 de la trayectoria de flujo de aleación se define por un canal rectangular poco profundo 36 en el centro del cual el hoyo del alojamiento 20 se abre. El canal 36 se define por las mitades del molde 12 y 13, y tiene sus dimensiones de longitud y anchura paralelas al plano de separación P-P entre las mitades del molde 12 y 13. De ese modo, el canal 36 es perpendicular a la boquilla 16. El canal 36 provee un flujo de aleación para cada una de las cavidades del molde en las cuales, la velocidad del flujo de la aleación disminuye abajo del nivel que prevalece en el extremo de salida 22a del canal de colado 22. Esto se logra por la dispersión de la aleación en forma radial en dirección hacia fuera en el canal 36, desde el extremo 22a. Como se representa por los circuios rotos mostrados en la figura 1. De ese modo, la aleación fundida puede progresar en un frente expandido en el canal 36 que es tangencial a las direcciones radiales del extremo 22a. El flujo expandido de la aleación se constriñe para alcanzar los lados opuestos del canal 36, pero se divide para continuar fluyendo a una velocidad de flujo reducida para cada uno de los extremos abiertos 36a y 36b del canal 36 por cuyo canal 36 se comunica con las cavidades del molde 10 y 11, respectivamente. En la parte del canal 36 que se dirige a la cavidad moldeada 10, los lados opuestos del canal 36 son paralelos substancialmente, de tal forma, que si se requiere, se reduce la velocidad de flujo para ue la cavidad 10 pueda alcanzar una distancia corta antes del extremo abierto 36a. Sin embargo, para la parte de canal 36 que se dirige a la cavidad 11, los lados opuestos divergen en la dirección de flujo, de tal forma que la velocidad de flujo tiene la capacidad de continuar disminuyéndose para obtener una velocidad de flujo reducida requerida diferente al extremo abierto 36b para la cavidad 11. El flujo de aleación continúa llenándose en cada cavidad moldeada 10, 11. El flujo de aleación a través de cada una de las cavidades 10, 11 tiene la capacidad de tener una velocidad de flujo baja suficientemente, debajo de la velocidad de flujo en el extremo 22a del canal de colado 22, puede mantenerse esa presión posterior contra el flujo de aleación a un nivel apropiado. El ajuste de las mitades del molde 12, 13 es tal que la extracción de energía de calor de la aleación en cada cavidad moldeada 10, 11, para completar el llenado de la cavidad, provee la solidificación rápida de la aleación en cada cavidad 10, 11 y el canal alargado posterior 36 del extremo de salida 22a del canal de colado 22. La sección entrecruzada delgada del canal 36 facilita esto. También, la extracción de energía de calor, principalmente por la mitad del molde 12 y su inserto 26, permite ese enfriamiento para progresar nuevamente en el extremo 22a, a pesar del calor proporcionado por la bobina 30, debido al contacto de metal con metal entre el alojamiento 20 y el inserto 26, alrededor del extremo 22a. La figura 3 y 4 muestran una segunda modalidad de un ajuste para producir un colado, en este caso utilizando un molde de cavidad único de una máquina de colado de alta presión. La segunda modalidad también está de acuerdo con la primera forma de la invención como se describe anteriormente, pero utiliza un canal parecido a una forma de canal de forma dentada, en lugar de un canal plano como se muestra en las figuras 1 y 2. Las partes correspondientes a esas figuras 1 y 2 tienen la misma referencia numérica, más 100. Sin embargo, las mitades del molde no se muestran, pero se muestra solamente la parte del alojamiento 120 de una boquilla 116. En las figuras 3 y 4, el extremo del canal 136 del FEM 118 tiene una parte plana con extremos redondeados 40 por las cuales se comunica el canal de colado 122.

También, como se indica anteriormente, el canal 136 tiene una parte 42, entre la parte 40 y la cavidad moldeada 110 que tiene una forma dentada definiendo los picos 42a y los surcos o canales 42b que se extienden transversalmente con relación a la dirección del flujo de aleación a través de la parte 42. Ya que no se muestra la mitad del molde móvil, se ilustra un cono esparcidor 46 de esa mitad. Con las mitades del molde unidas, se recibe el cono 46 dentro de la parte exterior ensanchada 135 del hoyo del alojamiento de la boquilla 120, detrás del extremo de salida 122a del canal, de colado 122. De ese modo, el flujo de aleación desde el canal de colado 122 se esparce frusto-cónicamente después de entrar al canal 136. Dependiendo de los ángulos del cono de la parte 135 y el núcleo 46, la velocidad del flujo de la aleación entrante al canal 136 puede ser la misma como, o diferente ligeramente a aquella alcanzada en el extremo de salida 122a del canal de colado 122, aunque ésta permanecerá sin cambio en forma substancial generalmente . Dentro del canal 136, la aleación fundida recibida desde el canal de colado 122 se esparce primero en forma radial y posteriormente disminuye su velocidad de flujo. En el flujo a través de la parte 42 del canal 136, la velocidad de flujo se disminuye además a través del extremo abierto 136a, debido a los lados opuestos del canal 136 separados en el extremo 136a. De ese modo el flujo de aleación que entra y llena la cavidad moldeada 110 tiene la capacidad de mantenerse con una presión posterior apropiada. La configuración similar dentada (con una o más de un diente) de la parte 42 del canal 136 aumenta la presión posterior a un nivel requerido. Además de las diferencias detalladas, el desarrollo completo con el ajuste de las figuras 3 y 4 es substancialmente como se describe con las referencias a las figuras 1 y 2. La figura 5 muestra una primera variante de la modalidad de las figuras 3 y 4. La variante de la figura 6 es la misma en su totalidad a las figuras 3 y 4, excepto para aquella del extremo de salida 122a del canal de colado 122 que se comunica directamente con el canal 136. Esto es, no existe parte ensanchada alguna para el hoyo del alojamiento 120, y por lo tanto, no se requiere un cono esparcidor . La vista parcial de la figura 6 (en la que no se muestra la cavidad moldeada) ilustra una segunda variante de la modalidad de las figuras 3 y 4. La variante de la figura 6 es la misma en su totalidad a las figuras 3 y 4, excepto aquella parte 42 del canal 136 del FEM 118 que es de una configuración corrugada u ondulada, en lugar de la configuración dentada. Sin embargo, esa configuración de la figura 6 provee nuevamente la presión posterior apropiada. La tercera modalidad de las figuras 7 y 8 está también de acuerdo con la primera forma de la invención como se describe anteriormente. En el ajuste de las figuras 7 y 8, las partes correspondientes a aquellas de las figuras 1 y 2 tienen la misma referencia numérica, más 200. Igual que la modalidad de las figuras 3 y 4, la tercera modalidad de las figuras 7 y 8 es para producir un colado utilizando un molde de cavidad único. Sin embargo, en este caso, el canal 236 del FEM 118 no incluye una parte de configuración dentada. De forma contraria, el canal 236 cuenta con superficies principales inferiores y superiores planas. De igual forma, ya que aquellas superficies convergen ligeramente en la dirección del flujo de aleación a través del mismo, al extremo de salida 236a y la cavidad 210, los lados opuestos del canal 236 divergen en esa dirección. El ajuste es tal que, en la dirección de flujo, el canal 236 aumenta en el área seccional entrecruzada transversal hacia el extremo abierto delgado elongado 236a, de tal forma que la velocidad del flujo de la aleación disminuye progresivamente a un nivel apropiado en el extremo 236a, que es más bajo significativamente que aquella en el extremo 222a del canal de colado 222.

En la modalidad de las figuras 7 y 8, el canal de colado 222 se extiende en forma paralela al plano de separación P-P entre las mitades del molde 212, 213, y provee la comunicación con el extremo del canal 236 remoto desde la cavidad moldeada 210. El canal de colado 222 se define por medio de las mitades 212, 213, en lugar de por una boquilla, ya que el canal de colado 222 se alinea con una linea central del canal 236 del FEM 218 y la cavidad 210. El suministro de aleación al extremo de entrada del canal de colado 222 puede ser a través de un canal de colado principal o el hoyo de una boquilla, cuyo canal de colado principal u hoyo de la boquilla extendida a través de la mitad del molde fijo 212, de tal forma que permanece perpendicularmente con respecto al plano P-P. Dentro del canal 236, existe una pared arqueada 50 que se extiende entre las superficies principales inferior y superior del canal 236. La pared 50 define un espacio 52 que se abre hacia el extremo de salida 222a del canal de colado 222, de tal forma que puede capturarse y retenerse cualquier partícula sólida o similar desde un ciclo de colado anterior, acarreado dentro de la cámara 236 con la aleación. La operación con la modalidad de las figuras 7 y 9 se apreciará generalmente a partir de la descripción con respecto de las figuras 1 y 2, y de las figuras 3 y 4.

La cuarta modalidad de las figuras 9 y 10 es similar en muchos aspectos a la primera modalidad de las figuras 1 y 2. Las figuras 9 y 10 están también de acuerdo con la primera forma de la invención como se describe anteriormente, y las partes correspondientes a aquellas de las figuras 1 y 2 tiene la misma referencia numérica, más 300. En la modalidad de las figuras 9 y 10, se provee nuevamente el ajuste para la producción de colado, utilizando una máquina de colado de alta presión. La máquina tiene un molde que define dos cavidades de molde 310, 311 entre sus mitades de molde 312, 313. Las mitades de molde definen también un canal elongado 336 que se extiende entre las cavidades 310, 311, paralelas al plano de separación P-P. El canal 336 forma el FEM 318 de una trayectoria de flujo de aleación fundida de la cual se provee la primera parte por medio de un canal de colado 322. Se define el canal de colado 322 por medio del alojamiento 320 de una boquilla montada en la mitad del molde fijo 312 en los ángulos derechos al plano P-P. El canal de colado 322 se comunica con el canal 336 a la mitad del camino entre las cavidades 310, 311, de tal forma que se divide la aleación para que fluya en direcciones opuestas a cada una de las cavidades 310, 311.

La aleación se esparce en la parte extrema 335 del hoyo del alojamiento 320 desde el extremo de salida 322a del canal de colado 322, y posteriormente entra a una región central 54 del canal 336. En la región 54, la profundidad del canal 336 se incrementa de tal forma que la región 54 provee un espacio circular que puede asistir para estabilizar el flujo de aleación. Desde la versión 54, se divide la aleación para que fluya en direcciones opuestas a cada extremo abierto 336a y 336b del canal 336, y posteriormente dentro de la cavidad moldeada respectiva 310, 311. Se realiza la aleación recibida dentro del canal de colado 322, desde una fuente presurizada de la máquina, para sufrir una disminución en la velocidad de flujo en el FEM 318. La trayectoria de flujo de aleación es tal que la velocidad de flujo disminuye en la parte del extremo 335 del valor en el extremo de salida 332a del canal de colado 322, y posteriormente, se disminuye además a través de los extremos abiertos respectivos 336a, 336b del canal 336. Esta disminución adicional resulta del esparcimiento de aleación en forma radial desde el extremo de salida del alojamiento 320, en la región 54, hasta el área permitida por medio de los lados opuestos del canal 336. Posteriormente la aleación fluye a lo largo del canal 336, hacia cada uno de los extremos opuestos 336a y 336b, en donde la velocidad de flujo continúa disminuyendo debido a los lados opuestos que divergen ligeramente desde la región 54 a los extremos opuestos 336a, 336b. Finalmente, como el canal 336 está inclinado hacia el extremo de cada una de las cavidades del molde 310, 311 en la que los extremos abiertos 336a y 336b, respectivamente, proveen la comunicación, los extremos 336a y 336b tienen un área mayor que las secciones entrecruzadas transversales normales al área longitudinal del canal 336, por medio de la cual se permite una reducción adicional en la velocidad del flujo de la aleación en los extremos 336a y 336b. El ajuste es tal que la aleación pasada a través de los extremos abiertos 336a y 336b que cuenta con una velocidad de flujo que es más baja sustancialmente que la velocidad de flujo en el extremo de salida 322a del canal de colado 322. La velocidad de flujo más baja sustancialmente es tal que facilita el mantenimiento de una presión posterior suficiente en la aleación durante el llenado de las cavidades del molde 310, 311. El ajuste también facilita la solidificación rápida de la aleación en las cavidades 310, 311, para completar el llenado del molde, de tal forma que la solidificación puede proceder rápidamente de regreso desde las cavidades 310, 311, a lo largo del canal 336 y para el extremo 322a del canal de colado 322.

En un ejemplo de acuerdo con la figura 9, el área combinada de los extremos abiertos 336a, 336b del canal 336 puede ser un 45% aproximadamente mayor que el área en el extremo de salida 322a del canal 322, dando como resultado una reducción correspondiente en la velocidad de flujo en los extremos 336a, 336b. ? este respecto, se apreciará que mientras cada extremo abierto 336a, 336b tiene un área menor a aquella en el extremo del canal de colado 322a, cada extremo abierto 336a, 336b acomodado en la parte intermedia aproximadamente del flujo de aleación total (como es en el caso de los extremos 36a, 36b del ajuste de las figuras 1 y 2) . En el ejemplo, los extremos abiertos 336a, 336b pueden tener un ancho de 30 mm y una profundidad de 0.9 mm. El ajuste es apropiado para una cavidad moldeada 310 que tiene una dimensión de profundidad de 2 mm normal al plano P-P, con la cavidad 311 que tiene una dimensión correspondiente de 1 mm. En cada cavidad moldeada, puede fluir la versión en un frente, para lograr que se lleve la cavidad moldeada, que se esparce conforme se aleja del extremo abierto respectivo 336a, 336b. De ese modo, la velocidad del flujo de la aleación disminuye además en cada cavidad 310, 311, y puede mantenerse a una presión posterior suficiente.

En el ajuste de las figuras 9 y 10, la inclinación de los extremos abiertos 336a, 336b es tal que puede dirigir la aleación a lo largo de una esquina de la cavidad respectiva 310, 311, y esto es beneficioso. Se ha encontrado que esta inclinación aumenta la presión posterior en comparación con el flujo de la aleación. También, adyacente al extremo 336b, el canal 336 se proporcionó con una longitud corta 336c que se inclinó con respecto al plano P-P, con esto, se ayuda también a mantener una presión posterior apropiada. Las figuras 11 y 12 ilustran una quinta modalidad de la invención que está de acuerdo con la segunda forma de la invención que se describe anteriormente. En las figuras 11 y 12, el dispositivo de flujo de aleación mostrado tiene una trayectoria de flujo de aleación que se extiende en forma paralela al plano en separación P-P entre la mitad del molde fijo 60 y la mitad del molde móvil 61, para la cavidad moldeada 62. La trayectoria de flujo incluye un canal de colado 63 que define una primera parte de la trayectoria de flujo. La segunda parte de la trayectoria de flujo comprende un FEM en la forma de un canal 55 que cuenta con brazos en forma de C encarados en forma opuesta 67, 68. Se muestra solamente parte del brazo 67, aunque éste es de la misma forma que el brazo 68, pero con su cara en dirección opuesta.

Cada brazo 67, 68 del canal de FEM 66 tiene una primera parte respectiva 67a, 68a que se extiende en dirección hacia fuera lateralmente desde una amplificación 69 en el extremo de salida 63a del canal de colado 63. Desde el extremo de salida de la parte 68a, el brazo 58 tiene una segunda parte 68b que se extiende en la misma dirección como el canal de colado 63, pero lejos del mismo. Hacia la parte 68b, el brazo 68 tiene una tercera parte 68c que se extiende en dirección hacia dentro lateralmente hacia una continuación de la linea del canal de colado 63. Ya que no se muestra, el brazo 67 tiene también partes segunda y tercera respectivas, hacia la parte 67a, que corresponde a las partes 68b y 68c del brazo 68. Cada brazo 67, 68 provee la comunicación con la cavidad moldeada 62, dentro de un espacio en forma de ü 72 y un extremo de la cavidad 62. El canal de colado 63 y el canal de FEM 66 tienen una forma trapezoidal simétrica bilateralmente en la sección entrecruzada transversal, como se muestra para la parte 67a del brazo 67 en la figura 12. El canal de colado 63 es del área seccional entrecruzada uniforme sobre la parte principal de su longitud pero, adyacente a su extremo de salida, disminuye al área en el extremo de salida 63a del canal de colado 63. Desde la ampliación 68 de la trayectoria de flujo, cada brazo 67, 68 del canal 66 aumenta en el área de sección entrecruzada a un máximo adyacente a su extremo remoto. Se basó un ejemplo en las figuras 11 y 12, y fue apropiado para producir los colados de aleación de magnesio en una máquina de colado de molde bajo presión de cámara saliente con un molde de cavidad moldeado único, puede tener un ajuste de tal forma que la aleación de magnesio fundida desde el origen de la máquina se suministró bajo presión al extremo de entrada del canal de colado 63 en el cual la velocidad de flujo era de 50 m/sec. En la disminución en el extremo de salida 63a del canal de colado 63, la velocidad del flujo de la aleación fundida se incrementó para lograr 112.5 m/s. Desde la ampliación 69, se divide la aleación en forma igual para el flujo a lo largo de cada brazo. En relación a las ubicaciones A a E mostradas para el brazo 68, la velocidad del flujo de la aleación pudo disminuir progresivamente a 90 m/sec en A, 80 m/sec en B, 70 m/sec en C, 60 m/sec en D y 50 m/sec en E. Se proporcionó cada brazo con una abertura elongada por medio de la cual se tuvo comunicación con la cavidad moldeada 62. En relación con las ubicaciones C, D, E y el extremo del brazo 68, la abertura para el brazo 68 (y en forma similar para el brazo 67) pudo tener un ancho promedio de 0.5 mm desde C a D, de 0.6 ram desde D a E y de 0.8 mm desde E hacia el extremo. La longitud total de cada espacio, por lo tanto, seria de 35.85 mm, con la velocidad del flujo de la aleación total a través del mismo disminuyendo desde m/sec en C a menos de 50 m/s en el extremo de cada brazo detrás de E. La figura 13 muestra una variante en el ajuste de las figuras 11 y 12, y las partes correspondientes tienen la misma referencia numérica, más 100. La figura 13 muestra un canal de colado principal 70 por medio del cual se suministra la aleación al canal de colado 163. En este ejemplo, los brazos 167, 168 del canal del FEM 166, cada uno se comunica con la cavidad moldeada a lo largo de un extremo recto de la cavidad. El ajuste, que se utiliza con una aleación de magnesio, podría proporcionar una velocidad del flujo de la aleación fundida de 150 m/sec en el extremo de salida 163a del canal de colado 163. En cada brazo del canal 166, la velocidad del flujo de la aleación pudo disminuir a 125 m/sec en A, 110 m/sec en B, 95 m/sec en C y 80 m/sec en el extremo de cada brazo 167, 168. La apertura desde cada brazo a la cavidad moldeada es justamente antes de cada ubicación D al extremo de cada brazo. La operación con este ajuste es como se describe para las figuras 11 y 12. Las figuras 14 y 15 muestran con mayor precisión el detalle para la variante de la figura 13, para el canal de colado 163 y el FEM del canal 166. Para esto, las áreas de sección entrecruzada apropiadas para una aleación de magnesio y velocidades de flujo se detallan en relación con la figura 13 y éstas son como sigue: Ubicación Área (mm2) 163a 8.5 A 6.0 B 6.8 C 8.0 D 9.6. Como se apreciará, las áreas mostradas para las ubicaciones A - D son para un brazo del canal FEM 166. Sin embargo, en relación a esto para las áreas para el extremo de salida 163a del canal de colado 163 necesita tomar en cuenta el hecho que cada brazo provee para el flujo de solamente la mitad del flujo de aleación a través del canal de colado. La figura 16 muestra parte del dispositivo de flujo para una modalidad adicional de la presente invención, vista en forma perpendicular de un plano en separación. Las figuras 17 y 18 muestran las alternativas para el ajuste de la figura 16. En las figuras 16-18, el canal de colado por medio del cual el flujo de aleación fundida se muestra solamente en una parte Terminal 80 que define el extremo de salida 80a. Sin embargo, el canal de colado 80 forma la primera parte de la trayectoria de flujo del sistema de flujo, mientras el canal 82, la cámara 84 y los canales 86 forman la segunda parte o FEM del sistema de flujo. La aleación fundida fluye desde el canal de colado 80 al canal 82, dentro la cámara 84, y posteriormente la aleación fluye a través de cada canal 86 para una cavidad moldeada respectivo o único (no mostrado) . El canal 82 tiene un área seccional entrecruzada más larga que la del extremo de salida del canal de colado 80, y el área entrecruzada seccional puede ser constante o puede aumentar en la cámara 84. En cualquiera de los casos, se provee una velocidad del flujo de la aleación más baja que la que se logra en el extremo de salida del canal de colado 80. En la cámara 84, se puede esparcir el flujo de aleación, resultando en una reducción adicional en la velocidad de flujo. Desde la cámara 84, el flujo de aleación se divide para extenderse a lo largo de cada canal 86 y, como en el canal 82, cada uno de los canales 86 se provee para una reducción adicional de la velocidad del flujo de la aleación dentro del mismo y a todo lo largo. Dada la división del flujo de la aleación, los canales 86 pueden tener un área seccional entrecruzada menor que la del canal 82, mientras se logra una reducción en la velocidad de flujo. La cámara 84 puede ser más delgada que el canal 82 y los canales 86 como se muestra en la figura 17, o puede ser más delgada como se muestra en la figura 18. Alternativamente, puede tener el mismo espesor para los canales . La operación con el ajuste de las figuras 16 a 18 se comprenderán generalmente a partir de la descripción con el número de referencia de las modalidades anteriores. La figura 19 ilustra un colado 90 que puede producirse utilizando una modalidad adicional de la presente invención. El colado comprende un par de barras de tensión adyacente lateralmente 91 unidas en serie a los extremos adyacentes por medio de una unión 92 de metal que solidificada en un canal provee el flujo de metal entre las cavidades de molde respectivas en las cuales se colaron las barras 91. Se ilustra el colado 90 como en una condición de colado e incluye consecuentemente el metal 93 solidificado a lo largo en parte de la trayectoria de flujo de metal por medio de la cual se suministra la aleación a las cavidades del molde. El metal 93 incluye la sección de metal 94 solidificada en el FEM, y la sección de metal 95 solidificada en el canal de colado, de la trayectoria de flujo de metal. Para obtener las barras de tensión 91, el colado 90 se cortaría a lo largo de la unión entre cada extremo de la unión 92 y el lado respectivo de cada barra 91 mientras que el metal 93 se serviría desde el lado de la barra de tensión 91 a la cual se anexa. La forma del metal servido 93 se muestra con mayor detalle en las figuras 20 y 21. El metal 93, por supuesto, tiene la misma forma que una sección correspondiente 96 de un dispositivo de flujo de metal de acuerdo con la presente invención y la descripción adicional del metal 93 en las figuras 20 y 21 es con referencia al metal 93 como si se representara para esa sección correspondiente 96. Las secciones de metal 94 y 95, de ese modo se toman como representación respectivamente del FEM 97 y del canal de colado 98 del sistema de flujo de metal correspondiente. El sombreado muestra las mitades del molde respectivo 101 y 102 que se separan sobre la linea en separación P-P y que define las cavidades del molde y el sistema de flujo de metal. Como puede observarse en las figuras 20 y 21, el FEM 97 tiene una forma rectangular total, con el canal de colado 98 en linea longitudinalmente. El extremo de salida 98a del canal de colado 98 se comunica con el FEM 97 en la parte media de un extremo del FEM. De ese modo, el flujo de aleación fundido a lo largo del canal 98, y desde el canal de colado 98, la aleación fluye a través del FEM 97 hacia su extremo remoto desde la salida del canal de colado 98a. Sin embargo, hacia ese extremo remoto, el FEM 97 se abre lateralmente a un canal de colado secundario corto 100 a través del cual puede pasar la aleación a la primera de una serie de cavidades de molde en los que se cuelan las barras de tensión 91. Junto con una primera parte de su longitud desde la salida del canal de colado 98a, el FEM 97 es de una forma que genera resistencia para el flujo de aleación a través del mismo. Esto se logra por medio de rebordes alternos 101a y 102a, definidos por las partes moldeadas respectivas, que se extienden lateralmente con respecto al flujo de aleación a través del FEM 97, y que sobresalen de la forma rectangular general del FEM. El ancho del FEM 97 y la distancia mínima A entre los rebordes, se calcula de tal forma que se logra una velocidad de flujo requerida para una aleación dada. De esta forma, por ejemplo, puede reducirse la aleación de magnesio fundida en la velocidad de flujo desde 150 m/s en la entrada 98a del canal de colado 98 en su flujo a través de FEM 97. En las modalidades ilustradas en las figuras, la velocidad del flujo de la aleación fundida en el canal de colado es muy substancial preferentemente, como se describe anteriormente en la presente invención. De ese modo, para una aleación de magnesio, la velocidad de flujo en el canal de colado y en la entrada al FEM puede exceder de 60 m/s y hasta 180 m/s aproximadamente, pero preferentemente desde 130 m/s aproximadamente a 160 m/s. Para otras aleaciones, tales como las aleaciones de cobre, aluminio y zinc, la velocidad de flujo puede exceder de 40 m/s hasta 40 m/s aproximadamente, pero preferentemente desde 80 a 120 m/s. La consecuencia de esto se debe, para una fuente presurizada de aleación fundida que puede generar una velocidad de flujo de masa de aleación dada, los canales de colado utilizados en invención cuentan con una sección entrecruzada más pequeña correspondiente en relación a los canales de colado necesarios para acomodar las velocidades de flujo del canal de colado mucho más pequeña utilizadas en el colado moldeado bajo presión convencional. Esto facilita la retracción de la aleación fundida a lo largo del canal de colado, desde una interfase liquida - sólida en la fase final de un ciclo de colado, donde esa interfase es adyacente en forma muy cercana al extremo de salida del canal de colado. También el control de temperatura de la aleación fundida en el canal de colado se facilita mucho más, debido a la masa reducida en el canal de colado. La velocidad de flujo del canal de colado más deseable, dentro de los rangos anteriormente indicados, varía con la forma del FEM utilizado y con la forma y tamaño de colado que se está produciendo. La forma del FEM, en particular su longitud de trayectoria de flujo efectiva, puede variar con la reducción en la velocidad del flujo de la aleación que se logra en el FEM. La reducción en la velocidad de flujo que se va a lograr en un FEM generalmente no excede del 20%, pero preferentemente tiene un exceso del 30%, y puede tener un exceso del 50% de la velocidad de flujo del canal de colado. Generalmente es necesario lograr los niveles más altos de la reducción de velocidad de flujo utilizando las velocidades de flujo del canal de colado más altas. En cualquier caso, la reducción de la velocidad de flujo puede ser gradual suficientemente para evitar substancialmente un cambio en la aleación de un estado fundido a un estado semi-sólido en el cual se exhibe propiedades tixotrópicas, por lo menos durante su flujo en la entrada de la cavidad moldeada. Como se determina en la presente invención, el FEM logra una reducción en la velocidad de flujo por medio del incremento de la trayectoria de flujo en el área seccional entrecruzada, desde el área del extremo de salida del canal de colado. La reducción en la velocidad de flujo puede ser un nivel utilizado en el colado del molde convencional. Como una consecuencia, el incremento en el área seccional entrecruzada a lo largo del FEM puede ser un área en su extremo de salida que es similar al área seccional entrecruzada de un canal de colado convencional. A pesar de esto, el volumen del FEM es substancialmente menor que el volumen de una longitud correspondiente del canal de colado convencional. Esto, combinado con las secciones entrecruzadas del canal de colado más pequeñas requeridas para la invención, dan como resultado el volumen de metal que se solidifica en el sistema de flujo para completar un ciclo de colado, y que necesita removerse de un colado y reciclarse, siendo substancialmente menor que el reciclado de metal del canal de colado/rabo de colado en la práctica convencional. De ese modo se requiere menor peso de inyección para cada ciclo de colado que está produciendo un colado dado, y esto ofrece otros beneficios en costos más bajos de reciclado, tiempos de ciclos más rápidos, área proyectada reducida, y por lo menos según los casos el uso de moldes en frió. Sin embargo, es importante mencionar, que además de esos beneficios, la invención permite la producción de colados exitosos, aún cuando estos no siempre cuentan con el nivel bajo inherente de porosidad que resulta del llenado semi-sólido logrado utilizando un CEP. Cada dispositivo de flujo de metal de las modalidades de las figuras 1-21 variarán con la máquina con la cual se va a utilizar. De ese modo, el dispositivo necesita operar en la forma requerida en una velocidad de flujo de masa de aleación a la cual está operando la máquina. De ese modo, el canal de colado de la primera parte de la trayectoria de flujo el dispositivo necesita contar con un área seccional entrecruzada que general una velocidad del flujo de la aleación requerida en el mismo a esa velocidad de flujo de masa. Esa área seccional entrecruzada no necesita prevalecer a través de la longitud del canal de colado, y puede, por ejemplo proporcionarse solamente en una parte del extremo de salida del canal de colado. De ese modo, en esa parte del extremo, el canal de colado puede bajarse desde un área seccional entrecruzada mayor, de tal forma que se logre la velocidad de flujo retenida en la parte del extremo de salida. Adicionalmente, el FEM tiene una longitud, que se incrementa en el área seccional entrecruzada a lo largo de esa longitud en la dirección de flujo, de tal forma que las fuerzas cortantes generadas en la aleación no tengan cambio alguno en el estado de la aleación de un estado semi-sólido que cuenta con propiedades tixotrópicas . Si el cortado genera cualquier sólido en la aleación, esto debería presentarse en un área no menor del 25%, preferentemente menor que 20-22% aproximadamente, y menor que 17% en peso aproximadajnente . Sin embargo, no es necesario que se genere sólido alguno, ya que, aún fuera este el caso, se ubica una microestructura superior tal y como se detalla anteriormente en el área descrita. Esto es, que al parecer la condición de las fuerzas cortantes intensas funde completamente la aleación de tal forma, que logra solidificarse la microestructura de la aleación moldeada.

Las fuerzas cortantes asisten evidentemente para generar superficies fundidas. Se produjo un rango de colados comerciales, en dos series duales de pruebas, bajo la operación y práctica convencional de acuerdo con la presente invención. En una primera serie, se realizaron los colados de aleación de magnesio en una máquina de cámara caliente (tipo y capacidad) . En una segunda serie, los colados de aleación de aluminio se realizaron en una máquina de cámara fría (tipo y capacidad) . Para los colados de magnesio, los detalles comunes para la práctica convencional y la práctica de acuerdo a la invención se establecieron en el cuadro 1, mientras las características específicas para cada modalidad de la práctica se establecieron respectivamente en los cuadros 2 y 3. Para los colados de aluminio, los datos correspondientes se mencionan en los cuadros 4 y 6. En cada uno de los cuadros 2, 3, 5 y 6 los valores de velocidad de pistón promedio, y los valores de velocidad del canal de colado promedio, que son para la 2a. etapa, trabajaron bajo condiciones operativas de llenado rápido .

CUADRO 1 Colados de aleación de magnesio CUADRO 2 Colados de aleación de magnesio - Práctica convencional CUADRO 3 Colados de magnesio - Práctica con la invención CUADRO 4 Colados de aleación de aluminio CUADRO 5 Colado de aleación de aluminio - Práctica convencional Velocidad Área de Velocidad Área Velocidad Muestra promedio del canal de promedio canal de de salida pistón colado (mm2) de colado salida (m/s) m/s (m/s) . (mm2) Max. Min. Min. Max. Al 1.5 990 405 10.74 13 13 126 42.19 A2 1.5 990 405 10.74 13 13 126 42.19 A3 1.5 990 405 10.74 13 13 126 42.19 A4 2.55 2150 300 5.96 42 73 227 56.47 A5 2.0 576 150 21.55 20 69 80 38.79 A5 3.8 2880 560 10.05 25 85 305 47.47 A7 5.0 3125 360 10.18 11 04 97 40.99 A8 2.3 600 270 14.75 32 78 220 40.23 A9 2.3 60D 270 14.75 32 78 220 40.23 A10 3.2 1425 1400 17.64 17 95 602 41.75 CUADRO 6 Colado de aleación de aluminio - Práctica con la invención Se produjo un colado de aleación de magnesio respectivo para cada uno de los productos detallados en el Cuadro 1 de acuerdo con las condiciones de colado convencionales y detalladas en el Cuadro 2, y de acuerdo con las condiciones detalladas correspondientes con la presente invención en el Cuadro 3. Para cada colado realizado bajo las condiciones detalladas en el Cuadro 3, se utilizó un dispositivo de flujo de metal correspondiente para la modalidad ilustrada en las figuras 14 y 15. Cada uno de los colados cuyos detalles se proveen en el Cuadro 2 ó Cuadro 3, se encontró gue eran confiables. Sin embargo, aquellos producidos de acuerdo con la invención exhibieron una microestructura superior. Esta superioridad es en base a la gran uniformidad de la microestructura a través de los colados y la forma de los componentes de la microestructura. Los colados producidos bajo condiciones convencionales mostraron grandes partículas individuales de un patrón dendrítico ramificado normal y, en varios ejemplos, regiones de porosidad a niveles de 1.5% o el resultado mayor de atrapamiento de aire. En contraste, los colados realizados de acuerdo con la presente invención exhibieron partículas individuales redondeadas o esferoidales finas. También, los últimos colados estaban libres substancialmente de regiones de porosidad y, en el área que esa porosidad podría determinarse, parecían tener un nivel menor del 1.5% con una forma uniforme substancialmente y muy bien distribuidos. Las microestructuras de los colados MI, M2 y M3 producidos de acuerdo con la presente invención en donde el indicativo de llenado de la cavidad moldeada con la aleación tienen un nivel menor relativamente de contenido de sólidos de menos del 20% aproximadamente. Este no fue el caso para el colado con la microestructura M4, como el indicativo del llenado de la cavidad moldeada con la aleación que cuenta con contenidos sólidos muy pequeños. Sin embargo, en el caso del colado M4, pudo haber ocurrido el nuevo fundido de sólidos en la cavidad moldeada debido a la gran masa relativamente de la caja de transmisión y más bajo enfriamiento resultante. Un colado de aleación de aluminio respectivo para cada uno de los productos detallados en el Cuadro 4, se produjo en forma similar bajo las condiciones del Cuadro 5 (convencional) y el Cuadro 6 (la invención) . Cada uno de los colados realizados en las Muestras Al y A2 bajo las condiciones del Cuadro 6 utilizó un dispositivo de flujo de metal correspondiente para la modalidad de las figuras 20 y 21. Estas muestras A3 y A5 utilizaron un dispositivo correspondiente para aquellas de la figuras 14 y 15. Aquellas muestra ?4 y cada una de las muestras A6 - A10 utilizaron un dispositivo experimental que se describe a continuación. Nuevamente cada colado realizado de acuerdo con la invención exhibió una microestructura superior comparada con la microestructura del colado correspondiente realizado bajo las condiciones. Las diferencias en las microestructuras se detallaron esencialmente . con anterioridad con respecto a los colados de aleación de magnesio . Las microestructuras para los soportes de los colados ?8 y A9 aparecieron claramente como resultado del llenado de la cavidad moldeada con la aleación fundida obteniendo una cantidad insignificante en caso que exista contenido de sólidos. La situación fue menos clara con las microestructuras de los colados Al - A7, aunque parecia que cada uno de estos resultaran del llenado de la cavidad moldeada con solamente un contenido de sólidos mucho menor. En ningunas de las estructuras para los colados Al - A9 exhibió partículas aisladas más grandes resultantes de la solidificación de la fase primaria en el surco o canal. En cada caso, al parecer se formaron partículas más grandes en el surco o canal, se pulverizaron, incrementando el número de partículas más finas, bajo las fuerzas cortantes intensas que prevalecen en el FEM. El dispositivo de flujo de metal experimental mencionado anteriormente y utilizado para las muestras A4 y cada una de las muestras A6-A10 se formó en una fase respectiva para cada parte del molde que define el plano en separación entre esas partes. Esto es, que ambos, el canal de colado y el FEM se extienden a lo largo del plano en separación. Vista en forma perpendicular, para ese plano, el FEM tiene bordes laterales que divergen uno del otro en una dirección lejana del extremo de salida del canal de colado de una salida elongada que se extiende lateralmente con respecto a la longitud del canal de colado. De ese modo, el canal de colado finaliza en el ápice de un FEM, el cual, en esa vista, tenía una forma triangular o delta. Visto desde una elevación lateral, paralela al plano en separación, el FEM se curvea o arquea entre el extremo de salida del canal de colado y la salida, debido a la cara de una parte del molde que es convexa y la cara de otra parte del molde que es cóncava. El ajuste fue tal, que esa parte de la' superficie convexa curvada a través del extremo del canal de colado para que esa aleación, fluyera desde la salida del canal de colado, se desviara por medio de esa parte de superficie para permitir que la aleación llenara el volumen triangular del FEM en su paso por la salida elongada . Finalmente, se entenderá que pueden introducirse varias alteraciones, modificaciones y/o adiciones a las fabricaciones y ajustes de partes que se describen anteriormente sin apartarse del espíritu o alcance de la invención .

Claims (24)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- ün dispositivo de flujo de metal para el colado moldeado de alta presión de aleaciones, utilizando una máquina que tiene, o es operable para proveer, una fuente presurizada de aleación fundida y un molde que define por lo menos una cavidad moldeada, en donde el dispositivo define una trayectoria de flujo de metal, por medio de la cual la aleación recibida desde la fuente presurizada tiene la capacidad de fluir dentro de la cavidad moldeada, en donde: (a) una primera parte de la longitud de la trayectoria de flujo incluye o comprende un canal de colado; y (b) una segunda parte de la longitud de la trayectoria de flujo desde un extremo de salida del canal de colado incluye un módulo de salida de trayectoria de flujo (FEM) ; y en donde el FEM tiene una forma que controla el flujo de aleación, por medio del cual, la velocidad del flujo de la aleación disminuye progresivamente desde el nivel en el extremo de salida del canal de colado, por medio del cual, en una ubicación en la cual la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada, la velocidad del flujo de la aleación está a un nivel significativamente debajo del nivel del extremo de salida del canal de colado, y de tal forma que se llena la cavidad moldeada, la aleación puede solidificarse en la cavidad moldeada y de regreso a lo largo de la trayectoria de flujo hacia el canal de colado; y en donde dicha forma es tal que el FEM se incrementa en el área seccional entrecruzada transversal en una dirección que se extiende hacia el extremo de salida del canal de colado, por medio del cual, la disminución de la velocidad del flujo de la aleación puede impedir un cambio de estado de la aleación desde un estado fundido a un estado semi-sólido exhibiendo propiedades tixotrópicas .

2.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el canal de colado tiene un área seccional entrecruzada en por lo menos su extremo de salida de tal forma que, a una velocidad de flujo de masa de aleación que puede generarse por la máquina, el canal de colado resultará en una velocidad del flujo de la aleación en el extremo de salida del canal de colado en exceso de 60 m/s aproximadamente hasta 180 m/s aproximadamente para una aleación de magnesio y un exceso de 40 m/s aproximadamente hasta 120 m/s aproximadamente para aleaciones diferentes a las aleaciones de magnesio.

3. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que la disminución de la velocidad de flujo puede prevenir que la aleación sufra un cambio de estado para permitir que la aleación fundida llene de la cavidad moldeada.

4. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que dicha aleación puede lograr un contenido de sólidos menos que 25% en peso.

5. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que dicha aleación puede lograr un contenido de sólidos menor que 20 o 22% en peso aproximadamente .

6. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que dicha aleación puede lograr un contenido de sólidos menor que 17% en peso aproximadamente .

7. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 o 2 , caracterizado porque se define una salida en el extremo de salida de la trayectoria de flujo que provee una constricción para el flujo de la aleación a través de la misma.

8. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se define una salida en el extremo de salida de la trayectoria de flujo que no es una constricción para el flujo de la aleación a través de la misma.

9. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la salida se encuentra en el extremo de salida del FEM.

10. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque en el extremo de salida del FEM se forma un espacio de la salida por medio de un canal de colado secundario que tiene un área seccional entrecruzada por lo menos igual al área seccional entrecruzada del extremo de salida del FEM.

11. - Una máquina de colado bajo presión para colados moldeados de alta presión de aleaciones, en donde la máquina tiene, o es operable para proveer, una fuente presurizada de aleación fundida, un molde que define por lo menos una cavidad moldeada, y un dispositivo de flujo de metal que define una trayectoria de flujo de metal por medio del cual la aleación recibida desde la fuente presurizada puede fluir dentro de la cavidad moldeada, en donde: (a) una primera parte de la longitud de la trayectoria de flujo incluye o comprende un canal de colado; y (b) una segunda parte de la longitud de la trayectoria de flujo desde un extremo de salida del canal de colado incluye un módulo de salida de trayectoria de flujo (FEM) ; y en donde el FEM tiene una forma que controla el flujo de la aleación, de ese modo, la velocidad de flujo de aleación disminuye progresivamente desde el nivel en el extremo de salida del canal de colado, de ese modo, en una ubicación en la cual la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada, la velocidad del flujo de la aleación se encuentra en un nivel significativamente debajo del nivel en el extremo de salida del canal de colado, y de tal forma que, cuando se llena la cavidad moldeada, la aleación puede solidificarse en la cavidad moldeada y de regreso a lo largo de la trayectoria de flujo hacia el canal de colado; y en donde porque dicha forma es tal que el FEM se incrementa en el área de sección entrecruzada transversal en una dirección que extiende más allá del extremo de salida del canal de colado, de ese modo, la disminución en la velocidad del flujo de la aleación puede impedir un cambio de estado de la aleación de un estado fundido a un estado semi-sólido exhibiendo propiedades tixotrópicas .

12.- La máquina de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el canal de colado tiene un área seccional entrecruzada por lo menos en su extremo de salida de tal forma que, la máquina puede genera una velocidad de flujo de masa de aleación, el canal de colado resultará en una velocidad del flujo de la aleación en el extremo de salida del canal de colado en exceso de 60 m/s aproximadamente hasta 180 m/s aproximadamente para una aleación de magnesio y en exceso de 40 m/s aproximadamente hasta 120 m/s aproximadamente para aleaciones diferentes a las aleaciones de magnesio.

13. - La máquina de conformidad con la reivindicación 11 o 12, caracterizada porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que la disminución en la velocidad de flujo puede prevenir que la aleación sufra un cambio de estado para permitir que la aleación fundida llene la cavidad moldeada.

14. - La máquina de conformidad con la reivindicación 11 o 12, caracterizada porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que dicha aleación puede lograr un contenido de sólidos de por lo menos 25% en peso aproximadamente.

15. - La máquina de conformidad con la reivindicación 11 o 12, caracterizada porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que dicha aleación puede lograr un contenido de sólidos de por lo menos 20 o 22% en peso aproximadamente.

16. - La máquina de conformidad con la reivindicación 11 o 12, caracterizada porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que dicha aleación puede lograr un contenido de sólidos de por lo menos 17% en peso aproximadamente.

17. - Un método para producir colados de aleación utilizando una máquina de colado moldeado de alta presión que cuenta con una fuente presurizada de aleación fundida y un molde que define por lo menos una cavidad moldeada, en la que la aleación fluye desde la fuente a la cavidad moldeada a lo largo de una trayectoria de flujo, en donde: (a) la aleación, en una primera parte de la trayectoria de flujo, se hace fluir a lo largo de un canal de colado; y (b) en una segunda parte de la trayectoria de flujo entre la primera parte y la cavidad moldeada y comprende un módulo de salida de trayectoria de flujo (FEM) , se controla el flujo de la aleación, por lo que la velocidad de flujo disminuye progresivamente desde el nivel a un extremo de salida del canal de colado a una velocidad de flujo, por medio del cual, la trayectoria de flujo se comunica con la cavidad moldeada que se encuentra en un nivel significativamente debajo del nivel en la salida del canal de colado; y en donde dicho control es tal que, en el FEM, se incrementa el flujo de la aleación en el área seccional entrecruzada transversal en una dirección que se extiende hacia el extremo de salida del canal de colado, por lo que la disminución de la velocidad del flujo de la aleación impide un cambio del estado de la aleación de un estado fundido a un estado semi-sólido exhibiendo propiedades tixotrópicas .

18. - El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque se provee el canal de colado con un área seccional entrecruzada de por lo menos en su extremo de salida de tal forma que, en una velocidad de flujo de masa de aleación que se puede generar por medio de la máquina, una velocidad del flujo de la aleación en el extremo de salida del canal de colado se encuentra en exceso de 60 m/s aproximadamente hasta 180 m/s aproximadamente para una aleación de maqnesio y en exceso de 40 m/s aproximadamente hasta 120 m/s aproximadamente para aleaciones diferentes a las aleaciones de magnesio.

19. - El método de conformidad con la reivindicación 17 o 18, caracterizada porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que la disminución en la velocidad de flujo previene que la aleación sufra un cambio de estado y la aleación fundida llene la cavidad moldeada .

20. - El método de conformidad con la reivindicación 17 o 18, caracterizada porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que dicha aleación logra un contenido de sólidos menor que 25% en peso.

21. - El método de conformidad con la reivindicación 17 o 18 r caracterizada porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que dicha aleación logra un contenido de sólidos menor que 20 o 22% en peso.

22. - El método de conformidad con la reivindicación 17 o 18, caracterizada porque el incremento en el área seccional entrecruzada es tal que dicha aleación logra un contenido de sólidos menor que 17% en peso.

23. - El método de conformidad con la reivindicación 17 o 18, caracterizada porque se constriñe el flujo de aleación por medio de una salida definida en el extremo de salida de la trayectoria de flujo.

24. - El método de conformidad con la reivindicación 17 o 18, caracterizada porque no se constriñe el flujo de aleación por medio de una salida definida en el extremo de salida de la trayectoria de fluj o .