WO2006056411A1 - Vakuumdruckgussverfahren - Google Patents

Vakuumdruckgussverfahren Download PDF

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WO2006056411A1
WO2006056411A1 PCT/EP2005/012504 EP2005012504W WO2006056411A1 WO 2006056411 A1 WO2006056411 A1 WO 2006056411A1 EP 2005012504 W EP2005012504 W EP 2005012504W WO 2006056411 A1 WO2006056411 A1 WO 2006056411A1
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casting
vacuum
casting chamber
metering
chamber space
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PCT/EP2005/012504
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hedwig Lismont
Original Assignee
Pfeiffer Vaccum Gmbh
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/14—Machines with evacuated die cavity

Definitions

  • the invention relates to a Vakuumdruckguss vide according to the preamble of the first claim.
  • Die casting under vacuum has been used for some time in the production of moldings of metals and metal alloys, especially for alloys of metals Al, Mg, Zn and Cu.
  • die casting under vacuum a higher material quality of the parts is achieved because less air and gases are trapped in the material.
  • moldings of e.g. Aluminum which should later be subjected to a heat treatment or welded, can hardly be dispensed with vacuum.
  • die casting under vacuum is not only possible with the use of liquid metal alloys, but can also be used in derived special processes. As examples can be mentioned here:
  • thixo or rheo-casting Process using partially liquid or doughy material as casting material (commonly referred to as thixo or rheo-casting), process wherein the casting compound consists of a material combination (composite) of liquid or semi-liquid metals and non-metallic inclusions (MMC) and method wherein a preform is infiltrated with liquid material.
  • MMC non-metallic inclusions
  • Inlet pipe is in communication. Through a generated in the mold and casting chamber and precisely controlled vacuum we sucked and metered metal in the casting chamber.
  • the vacuum system for such DruckgitRIS consists essentially of a vacuum pump brought to negative pressure buffer tank. Sometimes a vacuum pump is directly connected, sometimes a central vacuum system is used. Furthermore, such vacuum systems still include intermediate valves and filters and pressure gauges.
  • the vacuum is created via a vent valve attached to the mold.
  • the mold can be brought to negative pressure only after the casting piston has exceeded the filling opening during the "first casting phase" and thus the connection to the outside atmosphere has been interrupted.
  • the process time remaining after exceeding is generally insufficient to equalize the pressure between the mold cavity and the buffer container.
  • the vacuum achieved is further degraded by the narrow cross-sections of the venting valve and the connecting channels that run from the mold cavity to the vent valve in the mold, as well as any constrictions in the mold cavity itself In particular, between casting piston and casting chamber, to worse and fluctuating vacuum values.
  • the leaks also vary greatly with the wear of the piston and the casting chamber and depend on the tempera off.
  • Vacuum pressure casting are under vacuum and thereby leaks gain in importance.
  • the object of the invention is therefore to improve the known Vakuumdruckg automatmaschine to avoid the mentioned disadvantages of the prior art.
  • a method for pressure casting of metals, metal alloys, which form the casting compound (8) under the action of vacuum comprising the steps: a filling of the casting chamber (6) with the casting compound (8) b separation of the casting chamber space (5 ) from the atmosphere, wherein the steps a and b can be reversed, and wherein the method is characterized in that the separation of the casting chamber space (5) from the outside atmosphere is effected by an externally closable cover.
  • the improved method of claim 1 allows to tolerate leaks along the piston to a much greater extent. Leaks in the mold also lose influence as the duration of the vacuum application is reduced.
  • the According to the invention lockable designed casting chamber makes it possible to carry out the metal dosage independently of the vacuum with high accuracy. Due to the cover according to the invention, the final pressure reached in the mold is lowered. With the lower final pressure in the mold, the amount of gas trapped in the structure of the manufactured component is reduced. The previously required high metal pressures can therefore be reduced because the remaining residual gas must be compressed less strongly in order to achieve the same structural quality. The method thus enables an improvement in the quality of the component during die casting of metal or metal alloys.
  • This method can be improved in further embodiments by the space remains evacuated behind the casting piston.
  • This can be achieved in one embodiment in that the space behind the piston forms a unit with a lockable the chamber hood or is in communication with it.
  • a capping with a hood casting chamber further has the advantage that after the hood was closed, can be started immediately with the vacuum generation, while the piston has not yet completed the Einhellöffhung. As a result, the process time can be shortened by allowing the piston to have a higher speed during the first casting phase.
  • the sealing and separation of the casting chamber space from the atmosphere can be done by a movable lid covering the filler opening.
  • This embodiment permits rapid closure and is particularly advantageous when metering metal through a runner through the fill opening in the casting chamber.
  • the casting trough or a connecting pipe between the casting trough and casting chamber, are then also carried out movable.
  • the combination dosing furnace with trough is currently one of the most common in foundries dosing.
  • a metering pot is constructed on the filling opening
  • the casting chamber space and the outside atmosphere are separated from one another by a (heated) lockable metering pot.
  • the dosing serves as a reservoir for the casting compound to be dosed. This will be the
  • the casting chamber can be filled with metal before, during or after vacuum drawing or supplying protective or reaction gases.
  • the dosing pot itself is filled via a lockable opening (cover, tube, dosing piston, ...) and can also be placed under vacuum or charged with protective or reaction gases.
  • the method according to the invention can advantageously be used for metal alloys which contain a majority of aluminum, since it is precisely with this metal that large amounts of air in the microstructure make further processing (for example welding) difficult, if not impossible.
  • FIG. 1 shows a sectional view through a die casting machine, which is used to carry out the
  • FIG. 2 Improvement of the method by closing by means of a hood, the steps shown are a) filling the casting chamber and b) generating the vacuum.
  • Fig. 3 embodiment with Dosierrinne and locking mechanism on the
  • FIG. 4 embodiment with lockable Dosierpot.
  • a die casting machine suitable for carrying out the method according to the invention is shown in FIG. Between two plates 22, a mold 21 is clamped. The component to be produced is formed by solidification of metal or a metal alloy in the mold cavity 10.
  • a piston 3 which presses the mass of liquid metal 8 by a linear movement in the mold cavity.
  • the casting chamber is provided with a filling opening 4, through which the liquid metal is filled before the first vacuum phase.
  • a hood 7 closes from the outside of the casting chamber and the space 9 within the hood vacuum-tight.
  • a supply line 15 with a valve 16 connects to the at
  • the vacuum system 20 may be an arrangement of vacuum pumps and / or buffer tanks, for example a vacuum pump is shown.
  • FIG. 2 a shows the first step in which the metal in the form of a casting compound 8 is filled into the casting chamber 6.
  • the hood 7 is withdrawn and releases the Ein Schollöffhung 4.
  • the hood 7 is advanced and the casting chamber space 5 closes off in a vacuum-tight manner. Piston side is sealed with a fürkelungsdichtung 2 on the piston rod 1. Now vacuum is generated by the vacuum system via the connection according to FIG. 1, ie via valve 14 and supply line 15.
  • Another embodiment relates to the filling of the casting chamber with metal. This does not necessarily have to be done before the first vacuum phase. It is conceivable to use a vacuum phase for dosing the casting material by using the Vacuum the metal is sucked into the casting chamber, for example via a riser.
  • a vacuum phase protective or reaction gases are fed into the casting chamber and / or the mold cavity.
  • This reaction of the casting with gases can be avoided, for example, the oxidation is strongly suppressed at the surface of the casting. It is also possible to introduce gases which specifically react with the casting compound and improve the properties of the material.
  • no ventilation of the space within the hood takes place after the first vacuum phase.
  • the negative pressure during one or more vacuum phases may persist.
  • leaks along the piston are less critical, possible leaks do not lead to a dramatic deterioration of the vacuum.
  • the sealing of the casting chamber against the atmosphere is not done by a linear displacement of the hood as in Figure 2.
  • the hood is designed in this embodiment as a rotatable about the axis of the casting chamber 6 and the piston rod 1 part. By turning this hood, the filling opening is closed.
  • Such a hood proves to be advantageous because of its short length and short closing time.
  • Figure 3 shows an embodiment in which the filling opening 4 of the casting chamber 6 can be closed by a cover 53 and the metal 8 is metered via a movable runner 51 in the casting chamber 6.
  • Figure 5a shows the process during metal dosing.
  • the runner 51 is lifted vertically upward from the filling opening 4, so that a cover 53 is screwed under the runner 51 can be and then lowered with a short vertical movement on a cover seat 52.
  • the filling opening 4 is sealed and the vacuum phase can be introduced.
  • the vertical movement of the runner 51 and the rotating movement of the lid prevents the sealing surface between the lid and lid seat with hot metal comes into contact or gets dirty.
  • the seal 54 is therefore preferably attached to the underside of the lid 53.
  • a drip tray 55 is mounted above the lid 53.
  • a short movable downpipe 58 can be attached, which is extended during dosing down and thus bridges the distance between the outlet of the runner 51 and 4 Einfullö réelle. This is to prevent metal from leaking or splashing.
  • the space behind the piston is also connected in the embodiment shown in Figure 3 via a connection 57 with a vacuum supply line 12 and the vacuum system.
  • the metering pot is already filled with metal in a first step 4a.
  • a vacuum phase can already be introduced at a very early point in time (FIG. 4 b). This happens in this example via the supply line 12 to the vacuum system.
  • the dosing spot space 63 can be independently brought to a certain negative pressure. By pulling the plug 62, the metal is metered into the casting chamber 6 via the filling opening. A possibly existing (positive) pressure difference between dosing potential space 63 and casting chamber space 5 will further accelerate the dosing process.
  • FIG. 4d shows a variant of the metering pot 61 with a closable lid 64.
  • the lid can be opened after the stopper 62 has reliably closed the passage opening. It is advisable to wait with the opening of the lid until the piston 3 has run over the Ein Schollöffhung 4 in order not to endanger the tightness of the Gellohuntraums 5 about any leaks on the plug 62. Thereafter, the metering pot 61 can be filled with casting material again at any time. In cases where to
  • Example, in the dosing spot space 63 is operated under protective gas can be filled at Dosierpot 61 instead of a lockable lid 64, also via a lockable pipe or a metering piston.
  • Dosierpots could also be used in a further embodiment, a shootable dosing or dosing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung von Vakuumdruckgießverfahren. Um eine bessere Bauteilgüte zu Erreichen wird vorgeschlagen, den Gießkammerraum durch 5 eine verschließbare Abdeckung vakuumdicht von der Atmosphäre zu trennen.

Description

Vakuumdruckgussverfahren
Die Erfindung betrifft ein Vakuumdruckgussverfahren nach dem Oberbegriff des ersten Anspruches.
Druckgießen unter Vakuum wird bereits seit geraumer Zeit bei der Herstellung von Formteilen aus Metallen und Metalllegierungen angewandt, insbesondere bei Legierungen der Metalle Al, Mg, Zn und Cu. Durch das Druckgießen unter Vakuum wird eine höhere Materialgüte der Teile erreicht, weil weniger Luft und Gase im Material eingeschlossen werden. Für Formteile aus z.B. Aluminium, die später noch eine Wärmebehandlung unterzogen oder geschweißt werden sollten, kann kaum auf Vakuum verzichtet werden.
Darüber hinaus ist das Druckgießen unter Vakuum nicht nur beim Einsatz von flüssigen Metalllegierungen möglich, sondern kann auch bei abgeleiteten Sonderverfahren eingesetzt werden. Als Beispiele können hier genannt werden:
Verfahren wobei teilflüssiges oder teigiges Material als Gussmasse verwendet wird ( üblicherweise als Thixo- oder Rheo-casting bezeichnet), Verfahren wobei die Gussmasse aus einer Materialkombination (Komposit) von flüssigen oder teilflüssigen Metallen und nicht Metallische Einschlüsse besteht (MMC) und Verfahren wobei ein Vorkörper mit flüssigem Material infiltriert wird.
Aus der Schrift EP-OS 00451 310 ist das in der Industrie unter dem Namen „Vacural" (eingetragene Marke der Maschinenfabrik Müller- Weingarten AG) bezeichnete Verfahren bekannt. Dieses und ähnliche spätere Verfahren arbeiten mit einer fest abgeschlossenen Gießkammer, die mit einem Warmhalteofen über ein
Ansaugrohr in Verbindung steht. Durch ein in der Form und Gießkammer erzeugtes und genau kontrolliertes Vakuum wir Metall in der Gießkammer angesaugt und dosiert. Das Vakuumsystem für einen solchen Druckgießprozess besteht dabei im wesentlichen aus einem mittels Vakuumpumpe auf Unterdruck gebrachten Pufferbehälter. Manchmal ist eine Vakuumpumpe direkt angeschlossen, manchmal wird ein Zentralvakuumsystem angewendet. Weiterhin beinhalten solche Vakuumsysteme noch zwischengeschaltete Ventile und Filter sowie Druckmessgeräte.
In der Schrift DE-OS 196 45 104 wird eine Technik beschrieben, die es zulässt, tiefere Vakuumwerte im Formhohlraum der Gießform zu erreichen, indem man nacheinander den Formhohlraum mit zwei unterschiedlichen Vakuumpufferbehältern verbindet, ohne dass die Behälter selbst je miteinander verbunden werden dürfen. Diese Methode lässt weiterhin zu, die Prozessstabilität zu erhöhen und den Prozess über die Enddrücke der Behälter zu überwachen.
In der einfachsten Form des Vakuumdruckgießens wird das Vakuum über ein an der Form befestigtes Entlüftungsventil erzeugt. Erst nachdem der Gießkolben während der „ersten Gießphase" die Einfüllöffhung überschritten hat und so die Verbindung zur Außenatmosphäre unterbrochen wurde, kann die Form auf Unterdruck gebracht werden. Die nach dem Überschreiten verbleibende Prozesszeit ist im allgemeinen nicht ausreichend, um einen Druckausgleich zwischen Formhohlraum und Pufferbehälter herzustellen oder den Formhohlraum über Vakuumpumpen effizient zu evakuieren. Weiter verschlechtert wird das erreichte Vakuum durch die engen Querschnitte des Entlüftungsventils und der Verbindungskanäle, die in der Gießform vom Formhohlraum zum Entlüftungsventil hinlaufen. Auch Verengungen im Formhohlraum selbst können sich diesbezüglich negativ auswirken. Weiterhin führen Undichtigkeiten, insbesondere zwischen Gießkolben und Gießkammer, zu schlechteren und schwankenden Vakuumwerten. Die Undichtigkeiten variieren darüber hinaus stark mit der Abnutzung des Kolbens und der Gießkammer und hängen von der Temperatur ab. Bei dem Verfahren nach EP-OS O 051 310 wurden diese Nachteile teilweise dadurch behoben, dass bereits während der Metallfüllung das Vakuum appliziert wird und so mehr Zeit für das Erreichen eines tieferen Vakuums zur Verfügung steht. Allerdings wird auch die Dosiergenauigkeit stark durch die Vakuumwerte, die Temperatur und Viskosität der Schmelze und die Beschaffenheit der
Metalldurchströmungsöffhungen beeinflusst. Auch durch aufwändige Steuerungen können die entstehenden Schwierigkeiten bei der Dosierung nicht ganz überwunden werden.
Darüber hinaus erfordert dieses Verfahren aufwändigere und sorgfältiger abgedichtete Formen und Kolben, da diese länger als beim üblichen
Vakuumdruckgießen unter Vakuum stehen und Undichtigkeiten hierdurch an Bedeutung gewinnen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekannten Vakuumdruckgießverfahren zu verbessern, um die erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Druckgießen von Metallen, Metalllegierungen, welche die Gussmasse (8) bilden, unter Beaufschlagung von Vakuum, umfassend die Schritte: a Befüllen der Gießkammer (6) mit der Gussmasse (8) b Trennen des Gießkammerraumes (5) von der Atmosphäre, wobei die Schritte a und b vertauscht werden können, und wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Trennung des Gießkammerraums (5) von der Außenatmosphäre durch eine von außen verschließbare Abdeckung bewirkt wird. Die weiteren Ansprüche stellen Ausgestaltungsformen dar.
Das verbesserte Verfahren nach Anspruch 1 erlaubt es, Undichtigkeiten entlang des Kolbens in viel höherem Maße zu tolerieren. Auch Undichtigkeiten in der Form verlieren an Einfluss, da die Zeitdauer der Vakuumanwendung verringert wird. Die erfindungsgemäß abschließbar ausgeführte Gießkammer ermöglicht es, die Metalldosierung unabhängig vom Vakuum mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Durch die erfindungsgemäße Abdeckung wird der in der Form erreichte Enddruck erniedrigt. Mit dem niedrigeren Enddruck in der Form wird die im Gefüge des hergestellten Bauteils eingeschlossene Gasmenge verringert. Die bisher notwendigen hohen Metalldrücke können daher reduziert werden, da das verbleibende Restgas weniger stark komprimiert werden muss, um eine gleiche Gefügegüte zu erreichen. Das Verfahren ermöglicht so eine Verbesserung der Bauteilgüte bei Druckguss von Metall oder Metalllegierungen.
Dieses Verfahren kann in weiteren Ausführungsformen verbessert werden, indem der Raum hinter dem Gießkolben evakuiert bleibt. Dieses kann in einer Ausführungsform dadurch erreicht werden, dass der Raum hinter dem Kolben eine Einheit mit einer die Kammer abschließbaren Haube bildet oder hiermit in Verbindung steht. Eine mit einer Haube abschließbaren Gießkammer weist weiterhin den Vorteil auf, dass nachdem die Haube geschlossen wurde, sofort mit der Vakuumerzeugung angefangen werden kann, während der Kolben die Einfüllöffhung noch nicht abgeschlossen hat. Hierdurch kann die Prozesszeit verkürzt werden, indem der Kolben während der ersten Gießphase eine höhere Geschwindigkeit aufweisen kann.
Weiter kann das Abdichten und Trennen des Gießkammerraums von der Atmosphäre durch einen beweglichen Deckel, der die Einfüllöffnung abdeckt, geschehen. Diese Ausführungsform läßt ein schnelles Abschließen zu und ist besonders vorteilhaft, wenn Metall über eine Gießrinne durch die Einfüllöffhung in der Gießkammer dosiert wird. Die Gießrinne oder ein Verbindungsrohr zwischen Gießrinne und Gießkammer, werden dann ebenfalls beweglich ausgeführt. Die Kombination Dosierofen mit Gießrinne ist aktuell eines der am meisten in Gießereien vorkommenden Dosiersysteme. In einer Ausführungsform, bei der ein Dosierpot auf der Einfüllöffnung aufgebaut ist, sind Gießkammerraum und Außenatmosphäre durch ein (beheizten) abschließbaren Dosierpot von einander getrennt. Hierbei dient der Dosierpot als Vorratsbehälter für die zu dosierende Gussmasse. Hierdurch wird der
Dosiervorgang unabhängiger vom restlichen Gießvorgang. Die Gießkammer kann so vor, während oder nach dem Vakuumziehen oder Zuleiten von Schutz- oder Reaktionsgase mit Metall befüllt werden. Der Dosierpot selbst wird über eine abschließbare Öffnung befüllt (Deckel, Rohr, Dosierkolben,...) und kann ebenfalls unter Vakuum gebracht oder mit Schutz- oder Reaktionsgase beaufschlagt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft bei Metalllegierungen eingesetzt werden, die mehrheitlich Aluminium enthalten, da gerade bei diesem Metall große Luftanteile im Gefüge die Weiterbearbeitung (bspw. Schweißen) erschweren, wenn nicht sogar unmöglich machen.
Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnungen näher erläutert werden. Die Beschreibung erfolgt am Beispiel eines zweistufigen Druckgussverfahrens,
Fig. 1 : Schnittzeichnung durch eine Druckgießmaschine, die zur Durchführung des
Verfahrens geeignet ist. Fig. 2: Verbesserung des Verfahrens durch Verschließen mittels einer Haube, gezeigt sind die Schritte a) Befüllen der Gießkammer und b) Erzeugen des Vakuums.
Fig. 3: Ausführungsform mit Dosierrinne und Abschließmechanismus an der
Einfüllöffnung. Fig. 4: Ausführungsform mit abschließbarem Dosierpot. Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Druckgießmaschine ist in Figur 1 gezeigt. Zwischen zwei Platten 22 ist eine Form 21 eingespannt. Das zu fertigende Bauteil entsteht durch Erstarren von Metall oder einer Metalllegierung in dem Formhohlraum 10. In einer Gießkammer 6 läuft ein Kolben 3, der die Masse flüssigen Metalls 8 durch eine lineare Bewegung in den Formhohlraum drückt. Die Gießkammer ist mit einer Einfüllöffhung 4 versehen, durch die das flüssige Metall vor der ersten Vakuumphase eingefüllt wird. Eine Haube 7 schließt von außen die Gießkammer und den Raum 9 innerhalb der Haube vakuumdicht ab. Eine Zuleitung 15 mit einem Ventil 16 verbindet das an der
Gießform angebrachte Entlüftungsventil 14 mit dem Vakuumsystem 20. Über diese Zuleitung wird Vakuum im Formhohlraum, dem Gießkammerhohlraum und dem Raum innerhalb der Haube erzeugt. Das Vakuumsystem 20 kann eine Anordnung von Vakuumpumpen und / oder Pufferbehältern sein, beispielhaft ist eine Vakuumpumpe eingezeichnet.
Ein Teil des Verfahrens soll anhand Figur 2 genauer erläutert werden. Figur 2a zeigt den ersten Schritt, in dem das Metall in Form einer Gussmasse 8 in die Gießkammer 6 eingefüllt wird. In diesem Schritt ist die Haube 7 zurückgezogen und gibt die Einfüllöffhung 4 frei. Im nächsten Schritt in Figur 2b ist die Haube 7 vorgeschoben und schließt der Gießkammerraum 5 vakuumdicht ab. Kolbenseitig wird mit einer Durchfuhrungsdichtung 2 an der Kolbenstange 1 abgedichtet. Nun wird vom Vakuumsystem über den Anschluss gemäß Fig.1 Unterdruck erzeugt, also über Ventil 14 und Zuleitung 15.
Eine weitere Ausführungsform bezieht sich auf das Befüllen der Gießkammer mit Metall. Dieses muss nicht zwingend vor der ersten Vakuumphase erfolgen. Denkbar ist, eine Vakuumphase zum Dosieren der Gussmasse zu benutzen, indem mit dem Vakuum das Metall in die Gießkammer eingesaugt wird, beispielsweise über ein Steigrohr.
In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform werden anstelle einer Vakuumphase Schutz- oder Reaktionsgase in die Gießkammer und/oder den Formhohlraum zugeleitet. Damit können Reaktionen der Gussmasse mit Gasen vermieden werden, beispielsweise wird die Oxidation an der Oberfläche der Gusmasse stark unterbunden. Auch können Gase eingeleitet werden, die gezielt mit der Gusmasse reagieren und Eigenschaften des Materials verbessern.
In einer vorteilhaften Ausführung findet nach der ersten Vakuumphase keine Belüftung des Raumes innerhalb der Haube statt. Der Unterdruck während einer oder weiteren Vakuumphasen kann bestehen bleiben. Dadurch sind Undichtigkeiten entlang des Kolbens weniger kritisch, mögliche Leckagen führen nicht zu einer dramatischen Verschlechterung des Vakuums.
In einer weiteren Ausführung geschieht das Abdichten der Gießkammer gegen die Atmosphäre nicht durch ein lineares Verschieben der Haube wie in Figur 2. Vielmehr ist die Haube in dieser Ausführung als ein um die Achse der Gießkammer 6 und der Kolbenstange 1 drehbares Teil ausgestaltet. Durch eine Drehung dieser Haube wird die Einfüllöffnung verschlossen. Eine solche Haube erweist sich als vorteilhaft durch ihre kurze Baulänge und kurze Schließzeit.
Figur 3 zeigt eine Ausführung, bei der die Einfüllöffnung 4 der Gießkammer 6 über einen Deckel 53 abgeschlossen werden kann und das Metall 8 über eine bewegliche Gießrinne 51 in der Gießkammer 6 dosiert wird.
Figur 5a zeigt den Prozeß während des Metalldosierens. Nachdem die Gießkammer mit Metall befüllt wurde, wird die Gießrinne 51 vertikal nach oben aus der Einfüllöffhung 4 gehoben, so dass ein Deckel 53 unter der Gießrinne 51 eingedreht werden kann und dann mit eine kurze vertikale Bewegung auf einen Deckelsitz 52 abgesenkt werden kann. Hierdurch wird die Einfüllöffhung 4 abgedichtet und es kann die Vakuumphase eingeleitet werden. Durch die vertikale Bewegung der Gießrinne 51 und die rotierende Bewegung des Deckels, wird verhindert das die Dichtfläche zwischen Deckel und Deckelsitz mit heißem Metall in Berührung kommt oder verschmutzt wird. Die Dichtung 54 wird deshalb vorzugsweise an der Unterseite des Deckels 53 angebracht. Um eventuell abtropfendes Metall aufzufangen, ist oberhalb des Deckels 53 ein Abtropfblech 55 angebracht. Alternativ zu einer Bewegung der Gießrinne 51 selbst, kann auch ein kurzes bewegliches Fallrohr 58 angebracht werden, welches während des Dosierens nach unten ausgefahren wird und so den Abstand zwischen Auslauf der Gießrinne 51 und Einfullöffnung 4 überbrückt. Hiermit soll verhindert werden, dass Metall seitig austreten oder spritzen kann. Der Raum hinter dem Kolben ist in der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ebenfalls über eine Verbindung 57 mit einer Vakuumzuleitung 12 und dem Vakuumsystem verbunden.
Bei der Ausführung in Figur 4 handelt es sich um eine Lösung, bei der die Gießkammer über einen Dosierpot 61 mit Metall befüllt wird. Über den Dosierpot wird gleichzeitig die Trennung zwischen Außenatmosphäre und Gießkammerraum hergestellt.
Der Dosierpot ist in einem ersten Schritt Figur 4a bereits mit Metall befüllt. Nachdem die Form 21 geschlossen wurde, kann zu einem sehr frühen Zeitpunkt bereits eine Vakuumphase eingeleitet werden (Figur 4b). Dieses geschieht in diesem Beispiel über die Zuleitung 12 zum Vakuumsystem. Wahlweise kann der Dosierpotraum 63 unabhängig hiervon auf einen bestimmten Unterdruck gebracht werden. Durch das Ziehen des Stopfens 62 wird das Metall über die Einfüllöffnung in die Gießkammer 6 dosiert. Eine eventuell bestehende (positive) Druckdifferenz zwischen Dosierpotraum 63 und Gießkammerraum 5 wird hierbei den Dosiervorgang weiter beschleunigen.
In Figur 4d wird eine Variante des Dosierpots 61 gezeigt mit verschließbarem Deckel 64. Der Deckel kann, nachdem der Stopfen 62 die Durchgangsöfmung zuverlässig abgeschlossen hat, geöffnet werden. Es ist empfehlenswert mit der Öffnung des Deckels zu warten bis auch der Kolben 3 die Einfüllöffhung 4 überfahren hat um die Dichtigkeit des Gießkammerraums 5 nicht über eventuelle Leckagen am Stopfen 62 zu gefährden. Danach kann der Dosierpot 61 zu einem beliebigen Zeitpunkt wieder mit Gussmasse befüllt werden. In Fällen wo zum
Beispiel im Dosierpotraum 63 unter Schutzgas gearbeitet wird, kann am Dosierpot 61 anstelle über einem abschließbaren Deckel 64, ebenfalls über ein abschließbares Rohr oder einen Dosierkolben befüllt werden.
Statt eines Dosierpots könnte in einer weiteren Ausführungsform ebenfalls ein abschießbares Dosierrohr oder einen Dosierkolben benutzt werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Druckgießen von Metallen, Metalllegierungen, welche die Gussmasse (8) bilden, unter Beaufschlagung von Vakuum, umfassend die Schritte: a Befüllen der Gießkammer (6) mit der Gussmasse (8) b Trennen des Gießkammerraumes (5) von der Atmosphäre, wobei die Schritte a und b vertauscht werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung des Gießkammerraums (5) von der Außenatmosphäre durch eine von außen verschließbare Abdeckung bewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Raum hinter dem Gießkolben ebenfalls von der Außenatmosphäre getrennt ist oder wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens eine Phase Vakuum appliziert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schutz oder Reaktionsgase in der Gießkammer oder der Form eingeleitet werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichten des Gießkammerraums (5) durch eine lineare Bewegung einer Haube (7) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichten des Gießkammerraums (5) durch eine Drehbewegung einer Haube (7) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichten des Gießkammerraums (5) durch einen beweglichen Deckel (53) durchgeführt wird, womit die Einfüllöffhung (4) abgeschlossen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gießrinne (51) oder ein Fallrohr (58) welches Gießrinne (51) und Einfullöffhung (4) mit einander verbindet, beweglich ausgeführt ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung des Gießkammerraums (5) von der Außenatmosphäre durch eine auf die Einfullöffhung (4) aufgesetzte Dosiervorrichtung bewirkt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung des Gießkammerraums (5) von der Außenatmosphäre durch einen auf die Einfüllöffnung (4) aufgesetzten Dosierpot (61) bewirkt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierpot (61) über einen abschließbaren Deckel (64) verfügt.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierpot (61) über ein abschließbares Dosierrohr befüllt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierpot
(61) mittels eines Dosierkolbens befüllt wird.
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