DE102005009669A1

DE102005009669A1 - Casting chamber, especially for a pressure casting machine with a charging opening for the metal and a casting piston, used in pressure casting of metals, has heat insulating layer on surface of its outer envelope

Info

Publication number: DE102005009669A1
Application number: DE102005009669A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Fritsche; Bernd Watzinger
Original assignee: Buehler Druckguss AG
Current assignee: Buehler Druckguss AG
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-08-31
Also published as: JP2008531290A; WO2006089442A1; US20080277088A1; EP1853398A1

Abstract

Casting chamber (1), especially for a pressure casting machine with a charging opening (2) for the metal and a casting piston which can be displaced along the longitudinal axis of the chamber by a drive. The casting chamber has an inner tube (3) surrounded by a steel cover (5) and a heat insulaing layer (4) on the surface of its outer envelope (sic). A INDEPENDENT CLAIM is included for a method of preparing the casting chamber as described above.

Description

Die Erfindung betrifft eine Giesskammer zum Druckgiessen metallischer Werkstoffe in einer Druckgiessmaschine.The The invention relates to a casting chamber for pressure casting metallic Materials in a die casting machine.

Eine Druckgiessmaschine weist wenigstens einen beweglichen und einen stationären Formteil auf, die entlang einer Trennebene geteilt sind, und einen, von diesen Formteilen umschlossenen Formhohlraum. In diesen Formhohlraum wird ein zu vergiessendes Metall über einen Angusskanal der Form mittels eines Giesskolbens eingeschossen. Der Giesskolben ist in einer Giesskammer, in die das zu vergiessende Metall einführbar ist, mit Hilfe eines Antriebes entlang der Längsachse der Giesskammer verschiebbar. Eine solche Druckgiessmaschine ist z. B. der CH-A-689156 entnehmbar.A Die casting machine has at least one movable and one stationary Formed part, which are divided along a parting plane, and a, Mold cavity enclosed by these mold parts. In this mold cavity is a metal to be cast via a runner of the mold by means of shot of a casting piston. The casting piston is in a casting chamber, in which the metal to be poured is insertable, with the help of a Drive along the longitudinal axis the casting chamber displaceable. Such a die casting machine is z. Example, the CH-A-689156 removable.

Die Einführung des zu vergiessenden Metalls in die Giesskammer erfolgt über muldenförmige Öffnungen der Giesskammer, schräg bis senkrecht zur Längsachse der Giesskammer. Der Herstellungsaufwand einer solchen hochbelasteten Giesskammer ist entsprechend hoch. Die hohe Beanspruchung des Teiles der Giesskammer, der die Einfüllöffnung des vergiessenden Metalls enthält, ergibt sich vor allem aus spezifischen Auswaschungen in Abhängigkeit von der Art der Dosierung. Bei einer Dosierung ist die der Einfüllöffnung gegenüberliegende Fläche der Giesskammer betroffen und bei einer Dosierung von unten vor allem der Übergangsbereich der Einfüllöffnung selbst. Eine Folge sind Abtragungen der Oberfläche, Klemmen des Giesskolbens und Wechsel der Giesskammer.The introduction of the metal to be cast in the casting chamber via trough-shaped openings the casting chamber, diagonally until perpendicular to the longitudinal axis the casting chamber. The production cost of such a highly loaded Giesskammer is correspondingly high. The high stress of the part the casting chamber, the filling opening of the pouring Contains metal, results mainly from specific washouts depending on the type of dosage. At a dosage that is the filling opening opposite area the casting chamber affected and at a dosage from below before especially the transition area the filling opening itself. One consequence is erosion of the surface, clamping of the casting piston and changing the casting chamber.

Neben einteiligen Giesskammern wurden auch zweiteilig ausgeführte Giesskammern vorgeschlagen, um Werkstoffeinsatz und Herstellungsaufwand zu optimieren, insbesondere im Hinblick auf den höherbelasteten Teil der Giesskammer, der die Einfüllöffnung enthält. Dies ermöglicht eine Auswechslung des früher verschleissenden Teiles der Giesskammer. Der Nachteil einer solchen zweiteiligen Ausführung ist in erhöhtem Montageaufwand und einer grösseren Teilezahl zu sehen.Next one-piece casting chambers were also two-part executed casting chambers proposed in order to optimize material usage and production costs, in particular with regard to the more heavily loaded part of the casting chamber, which contains the filling opening. This allows a replacement of the earlier wearing part of the casting chamber. The disadvantage of such two-piece design is in elevated Assembly effort and a bigger one To see part number.

Dem Stand der Technik sind Giessbehälter für Druckgiessmaschinen (DE-C-4439871) entnehmbar, die einen Kanal mit einem Überleitungsstück aufweisen, wobei das Überleitungsstück als Büchse ausgebildet ist und auswechselbar in einer Aufnahme des Giessbehälters gehalten ist.the The prior art are casting containers for die casting machines (DE-C-4439871), which have a channel with a transfer piece, wherein the transfer piece is formed as a sleeve is and interchangeable held in a receptacle of the casting container is.

Ebenso ist es bei Sand-Giessformen bekannt, einen Eingusskanal mit einem hochbelastbaren, auswechselbaren Einsatzteil zu versehen (EP-A-477119). Ähnliches beschreibt die EP-A-703027.As well It is known in sand molds, a sprue with a heavy-duty, replaceable insert to provide (EP-A-477119). something similar describes EP-A-703027.

Es ist weiterhin bekannt, Giesskammern oder Förderstränge mit dicken, thermischen Isolationsschichten zu versehen, sowohl in Sandwichausführung als auch als äussere Umhüllung, wobei die Isolation möglichst durchgängig angebracht ist. Einfüllöffnungen bilden dabei aufwändige Unterbrüche.It is also known, casting chambers or conveyor strands with thick, thermal Isolation layers to be provided, both in sandwich execution as also as an outer one wrapping with the isolation as possible continuously is appropriate. filling openings form elaborate ones Interruptions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Giesskammer so auszubilden, dass im Vergleich zum Stand der Technik eine bessere thermische Isolation der Giesskammer zu erreichen.Of the Invention is based on the object, a generic casting chamber in such a way that compared to the state of the art a better to achieve thermal insulation of the casting chamber.

Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.The Task is by the characterizing features of claim solved.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass eine wärmeoptimierte Giesskammer durch passive Massnahmen erreichbar ist. Die Giesskammer besteht aus einem Innenrohr, auf dessen äussere Mantelfläche eine Isolationsschicht aufgetragen ist. Das beschichtete Innenrohr ist von einem Stahlmantel umhüllt.The Invention is based on the knowledge that a heat-optimized Giesskammer can be reached by passive measures. The casting chamber exists from an inner tube, on whose outer lateral surface a Insulation layer is applied. The coated inner tube is wrapped in a steel jacket.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind mit den Merkmalen der nachgeordneten Ansprüche gelöst.Especially advantageous embodiments are with the features of the downstream Claims solved.

So besteht nur das Innenrohr, bevorzugt mit einer Wandstärke von nur wenigen Millimetern aus einem verschleiss- und hitzebeständigen Stahl und der äussere Stahlmantel aus einem günstigeren Vergütungsstahl.So there is only the inner tube, preferably with a wall thickness of only a few millimeters from a wear and heat resistant steel and the outside Steel coat of a cheaper Quenched and tempered steel.

Das Innenrohr ist bevorzugt mit einer dünnen Keramikschicht, zum Beispiel aus ZrO2 beschichtet und ist bevorzugt in den Stahlmantel eingeschrumpft. Der Schichtauftrag erfolgt durch thermisches Spritzen, zum Beispiel Plasmasprühen.The Inner tube is preferred with a thin ceramic layer, for example ZrO2 coated and is preferably shrunk into the steel shell. Of the Coating is done by thermal spraying, for example Plasma spraying.

Unter der Einfüllöffnung für die zu vergiessende Metallschmelze ist im Innenrohr eine keramische Verschleissschutzanordnung vorgesehen, der ein "Auswaschen" der Innenwand des Innenrohres verhindern soll. Die Verschleissschutzanordnung kann zum Beispiel als Platte oder Scheibe ausgebildet sein und schliesst bündig mit der Oberfläche des Innenrohres ab.Under the filling opening for the Casting molten metal is a ceramic wear protection arrangement in the inner tube provided, a "washing out" of the inner wall of the To prevent inner tube. The wear protection arrangement can For example, be designed as a plate or disc and closes flush with the surface of the inner tube.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt eine Giesskammer im Schnitt (schematisiert).The Invention is hereinafter in an embodiment with reference to a Drawing described in more detail. The drawing shows a casting chamber in section (schematized).

An einer nicht dargestellten Druckgiessmaschine ist ein stationärer Formträger mit einer daran befestigten Formhälfte in an sich bekannter Weise vorgesehen. An diesen Teilen ist eine Giesskammer 1 angeordnet, in der in bekannter Weise ein Giesskolben mittels einer nicht dargestellten aber dem Fachmann geläufigen Antriebs- und Steuereinrichtung entlang der Längsachse der Giesskammer 1 verschiebbar ist. Das zu vergiessende Metall gelangt über eine Einfüllöffnung 2 in die Giesskammer 1.At a die casting machine, not shown, a stationary mold carrier is provided with a mold half attached thereto in a conventional manner. At these parts is a casting chamber 1 arranged in the known manner a casting piston by means not shown but familiar to those skilled drive and control device along the longitudinal axis of the casting chamber 1 is displaceable. The metal to be cast passes through a filling opening 2 in the casting chamber 1 ,

Die Giesskammer 1 besteht aus drei Schichten. Die innere Schicht bildet ein Innenrohr 3 mit einer Wandstärke von wenigen Millimetern aus einem hochfesten Stahl, auf dessen äussere Mantelfläche eine dünne, thermische Isolationsschicht 4 aus ZrO2 aufgebracht ist. Die Isolationsschicht 4 ist mittels Plasmasprühen aufgebracht. Im Bereich der Einfüllöffnung 2 ist an deren gegenüberliegender Seite ein keramischer Verschleissschutzring 6 in das Innenrohr 3 eingelassen.The casting chamber 1 consists of three layers. The inner layer forms an inner tube 3 with a wall thickness of a few millimeters of a high-strength steel, on the outer surface of a thin, thermal insulation layer 4 made of ZrO2 is applied. The insulation layer 4 is applied by plasma spraying. In the area of the filling opening 2 is on its opposite side a ceramic wear protection ring 6 in the inner tube 3 admitted.

Das beschichtete Innenrohr 3 ist in einen zylindrischen, äusseren Stahlmantel 5 aus einem Vergütungsstahl eingeschrumpft.The coated inner tube 3 is in a cylindrical, outer steel jacket 5 Shrunk from a tempered steel.

11: Giesskammercasting chamber
22: Einfüllöffnungfill opening
33: Innenrohrinner tube
44: Isolationsschichtinsulation layer
55: Stahlmantelsteel jacket
66: VerschleissschutzringVerschleissschutzring

Claims

Giesskammer, insbesondere eine Giesskammer (1) einer Druckgiessmaschine, mit einer Einfüllöffnung (2) für das zu vergiessende Metall sowie einem Giesskolben, der mittels einer Antriebs- und Steuereinrichtung entlang der Längsachse der Giesskammer (1) verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Giesskammer ein Innenrohr (3) aufweist, auf dessen äussere Mantelfläche eine thermische Isolationsschicht (4) aufgetragen ist, wobei das Innenrohr (3) von einem Stahlmantel (5) umhüllt ist.Casting chamber, in particular a casting chamber ( 1 ) of a die casting machine, with a filling opening ( 2 ) for the metal to be cast and a casting piston, which by means of a drive and control device along the longitudinal axis of the casting chamber ( 1 ) is arranged displaceably, characterized in that the casting chamber an inner tube ( 3 ), on whose outer lateral surface a thermal insulation layer ( 4 ) is applied, wherein the inner tube ( 3 ) of a steel jacket ( 5 ) is wrapped.

Giesskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (3) und der Stahlmantel (5) aus unterschiedlichen metallischen Werkstoffen bestehen.Casting chamber according to claim 1, characterized in that the inner tube ( 3 ) and the steel jacket ( 5 ) consist of different metallic materials.

Giesskammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (4) ein keramischer Werkstoff ist, bevorzugt ZrO2.Casting chamber according to claim 1 or 2, characterized in that the insulating layer ( 4 ) is a ceramic material, preferably ZrO2.

Giesskammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenrohr (3), der Einfüllöffnung (2) gegenüberliegend ein Verschleissschutzelement eingelassen ist.Casting chamber according to claim 3, characterized in that in the inner tube ( 3 ), the filling opening ( 2 ) opposite a wear protection element is inserted.

Verfahren zur Herstellung einer Giesskammer nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: – Beschichtung der äusseren Mantelfläche eines Innenrohres (3) mit einer thermischen Isolationsschicht (4) und – nachfolgendes Einschrumpfen des beschichteten Innenrohres (3) in einen Stahlmantel (5).Process for producing a casting chamber according to claims 1 to 4, characterized by the process steps: - coating of the outer surface of an inner tube ( 3 ) with a thermal insulation layer ( 4 ) and - subsequent shrinking of the coated inner tube ( 3 ) in a steel jacket ( 5 ).

Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem beschichten des Innenrohres (3) ein Verschleissschutzelement in die, einer Einfüllöffnung (2) gegenüberliegenden Seite des Innenrohres (3) angeordnet wird.A method according to claim 5, characterized in that before the coating of the inner tube ( 3 ) a wear protection element in the, a filling opening ( 2 ) opposite side of the inner tube ( 3 ) is arranged.