SE465711B - Saett och anordning vid gjutning av metall - Google Patents

Description

465 711 i 2 formhåligheten innan metallen hunnit stelna ens i dess smalaste partier så att det pålagda övertrycket effektivt kan medverka till att gjutstyckets finaste detaljer blir korrekt utgjutna. Uppfinningen medger genom den mot formen skonsamma gjutmetoden en särskild fördel vid användning av engångsformar, exvis i gjutsand, för gjutning av tunt precisionsgods redan på prototypstadiet vid framtagning av nya produkter. Uppfinningen definieras i bifogade patentkrav.

Uppfinningen beskrives närmare med hjälp av bifogade schematiska ritning i vilken: Fig. 1 visar en sektion genom gjutanordningen klar för gjutning, Fig. 2 är en förstorad delsektion sedd utmed linjen 2-2 i Fig. 1 och Fig. 3 är en ovanvy av Fig.2.

I Fig. 1 visas en behållare 10 som kan vara en skänk eller en smältugn och upptar en smälta 11 av en lämplig gjutlegering, exvis en Al- Mg- Cu- eller Zn-legering. Ett bord 12 bestående av en stålplatta står med fötter 13 ovanpå behållaren 10. En skärm 14 som vetter mot smältan 11 är svetsad vid bordets 12 undersida och bildar ett strålningsskydd för omgivningen. Ett öppet inloppsrör 15 av stål är fäst centralt i bordet 12 och sträcker sig ned i smältan 11. Röret 15 har upptill en pågängad fläns 16 som via en keramisk isolering 17 stöder mot en röret 15 omgivande botten 18 av en central urtagning 19 i bordet 12. Urtagningen 19 och isoleringen 17 täckes av en i bordet fastskruvad skiva 20, i vilken ett mitthål 21 ligger koaxiellt med röret 15.

På bordet 12 är ställd en gjutform 26, som kan vara av metall, sand, gips eller keramiskt material. Företrädesvis användes en engångsform utförd i gjutsand. Formhåligheten 27 är upptill försedd med en (eller flera) matare 28. I linje med bordets 12 mitthål 21 har gjutformen 26 en anslutningskanal 29 som leder till en eller flera till gjutkroppens form anpassade gjutkanaler 30. Från dessa leder i Fig. 2 och 3 närmare visade inlopp 31 till formhåligheten 27. 3 465 711 Enligt Fig. 2 och 3 har inloppet 31 cirkulär form 32 i gjutkanalen 30 och sträcker sig från denna koniskt tillplattad mot en strypspalt 33 genom vilken den mynnar i formhåligheten 27. Den av inloppet 31 bildade tvärsnitts- eller genomströmningsarean utbildas företrädesvis väsentligen konstant utmed inloppets 31 längdaxel från rundformen 32 till spalten 33. Arearegeln medför att inloppets 31 i Fig. 1 visade sidor kurvformigt divergerar (i parabelform) mot spalten 33. Strypspaltens 33 bredd väljes normalt mindre än gjutföremålets minsta godstjocklek, t.ex. 0,4 mm vid godstjockleken 1 mm. över gjutformen 25 är en klocka 37 lagd, som ligger an gastätt mot bordet 12 medelst en tätning 38. Klockan 37 har ett anslutningsrör 39 som via var sin grenledning 40,41 via ventilerna V0 respektive V1 alternativt kan anslutas till vakuum Po i ett lämpligt tryckkärl eller till övertryck Pl från ett andra tryckkärl matat av en lämplig tryckkälla. En mätare 43 är fäst på klockan 37 för mätning av trycket i dess inre.

Klockan 37 kan manuellt spännas fast vid bordet 12 medelst krampor 42. Alternativt kan hydraulik komma till användning för dess manövrering enligt konventionell teknik i likhet med vad som visas exvis i publikationen EPO A1 0 061 532.

Vid gjutning i läget enligt Fig. 1 öppnas ventilen V0 medan V1 är stängd. Via anslutningsröret 39 evakueras klockans 37 inre till vakuum som upprätthålles i tryckkärlet PO medelst en luftpump. Atmosfärtrycket som verkar på smältan 11 får denna att stiga i röret 15 och via anslutningskanalen 29, gjutkanalerna 30 och inloppen 31 fylla ut formhåligheten 27.

Graden av vakuum i klockan 37 avläses på mätaren 43 och väljes lämpligen så att nödig metallhöjd uppnås i gjutformen tack vare den smältan ll påverkande tryckdifferensen.

Operatören kan via ett icke visat kvartsglasfönster iakttaga mataren 28 och när smältan fyllt denna stänga ventilen V0 och 465 711 4 samtidigt öppna V1 så att övertryck från tryckkärlet P1 upprättas i klockan 37. När nödig metallhöjd nås i gjutformen, d.v.s. mataren 28 eller matarna, om flera sådana anordnats, fyllts med smälta, sjunker flödeshastigheten i inloppen 31 mot noll. Eftersom inloppsspalterna 33 representerar gjutformens minsta spaltbredd kommer kylverkan i dessa att utlösa lokalt stelnande av metallen innan stelnandet börjat i övriga partier av formhåligheten 27.

Smältan utsättes alltså i hela formhåligheten 27 för övertrycket (lämpligen 2-3 bar) så att gjutkroppen finaste delar blir effektivt utfyllda även vid komplicerat gods.

Gjutformens 26 kylande inloppspartier har i det ovanstående visats utformade direkt i formsanden eller formaterialet (manuellt eller via en gjutmodell). Alternativt kan inloppen bildas av förformade insatser t.ex. i keramiskt material, som vid formtillverkningen insättes i formen.

Operatörens manuella hantering av gjutförloppet kan automatiseras genom att en styr- och manöverkrets 45 tillordnas mätaren 43 och ventilerna V0 och V1.

Claims (5)

1. 465 711 P A T E N T K R A V 1. Sätt vid gjutning av metall vid vilket smältan in- föres i en gjutform (26) underifrån genom att formhåligheten (27) sättes under vakuum och smältan via ett eller flera in- lopp (31) får fylla ut denna under bildning av en gjutkropp med överliggande matare (28), att metallen bringas att stel- na i inloppet (31) till formhåligheten (27) när totala gjut- höjden nåtts i matarna (28) så att metallen i sin helhet i flytande tillstånd instänges i formhåligheten (27), varefter gjutkroppen utsättes för ett övertryck som ersätter vakuum så att metallen i mataren eller matarna och till dessa anslutan- de delar av gjutkroppen bringas att stelna under övertryck, k ä n n e t e c k n a t därav, att stelnandet åstadkommes genom att man sänker metallflödeshastigheten i inloppet eller inloppen (31) och där stryper det passerande metallflödet under utnyttjande av en lângsmal strypspalt (33) med en bredd som är mindre än det aktuella gjutgodsets tunnaste parti.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att hastighetsnedsättningen åstadkommes genom att graden av vakuum i gjutformen (26) inställes så att flödeshastigheten i inloppet (31) går mot noll när nödig metallhöjd uppnås i gjutformen.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att man stryper metallflödet vid dess inträde i form- håligheten (27).

4. Anordning för utförande av sättet enligt något av kraven 1 till 3 vid gjutning av metall, vid vilken en gjut- form (26) av företrädesvis engångstyp är gastätt placerad under en klocka (37), som är anordnad att ömsevis utsättas 465 711 för vakuum respektive övertryck i det i klockan befintliga gasmediet, varvid gjutformens formhålighet (27) via ett eller flera inlopp (31) har förbindelse med ett inloppsrör(l5), som vid gjutning sträcker sig in i metallsmältan (ll) i en under- liggande behållare (10), k ä n n e t e c k n a d därav, att formhålighetens (27) inlopp (31) är försett respektive försedda med en långsmal strypspalt (33) med en bredd som är mindre än det aktuella gjutgodsets tunnaste väggparti, varvid strypspalten (33) respektive strypspalterna, när metallflödes- hastigheten i inloppen (31) vid genom vakuum i klockan (37) åstadkommen metallpåfyllning nedgår mot noll, är anordnade att genom spalternas kylverkan bringa den passerande smältan till att stelna lokalt i inloppen (31) innan den stelnat i gjutformen (26) i övrigt.

5. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - n a d därav, att inloppet eller inloppen (31) från rundform (32) koniskt avsmalnande övergår i strypspalten (33), företrä- desvis under väsentligen bibehållen genomströmningsarea för den passerande smältan. 7. Anordning enligt patentkrav 4 eller 5, k ä n n e - t e c k n a d därav, att inloppet respektive inloppen (31) tillsammans med strypspalten (33) är utbildade i gjutformens (26) formmaterial. 8. Anordning enligt patentkrav 4 eller 5, k ä n n e - t e c k n a d därav, att inloppet respektive inloppen (31) tillsammans med strypspalterna (33) bildas av förformade in- satser i gjutformen (26).