DE10333589A1 - Production of strip-like composite material for forming sliding bearings comprises casting metal alloy for forming sliding bearing layer in an amount having thickness with specified excess compared to final sliding bearing layer of material - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen Verbundwerkstoffes für die Gleitlagerherstellung durch kontinuierliches Aufgießen einer Flüssigkeit auf ein bandförmiges, als Trägermaterial dienendes Substrat, insbesondere aus Stahl, bei dem das bandförmige Substrat eine mehrere Bearbeitungsstationen umfassende Produktionsstraße kontinuierlich durchläuft, wobei das bandförmige Substrat zunächst in einer separaten Aufheizstation vorerwärmt wird, anschließend eine Gießstation durchläuft, in der es mit der Flüssigkeit begossen wird, und darauffolgend in einer Abkühlstation abgekühlt wird.The The invention relates to a method for producing a band-shaped composite material for the Slide bearing production by continuous pouring a liquid on a band-shaped, as a carrier material serving substrate, in particular made of steel, in which the band-shaped substrate a multiple processing stations comprehensive production line continuously goes through the band-shaped Substrate first is preheated in a separate heating station, then a casting station goes through in which it is doused with the liquid is cooled, and then in a cooling station.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines bandförmigen Verbundwerkstoffes für die Gleitlagerherstellung mittels eines kontinuierlichen Aufgießens einer Flüssigkeit auf ein bandförmiges, als Trägermaterial dienendes Substrat, mit mehreren Bearbeitungsstationen, welche das bandförmige Substrat kontinuierlich durchläuft, wobei die Vorrichtung ausgestattet ist mit einer separaten Aufheizstation, in der das bandförmige Substrat zunächst vorerwärmt wird, mit einer Gießstation, in der das Substrat mit der Flüssigkeit begossen wird, und einer Abkühlstation, in der das mit der Flüssigkeit begossene Substrat abgekühlt wird.Of Furthermore, the invention relates to a device for manufacturing a band-shaped Composite for the slide bearing production by means of a continuous Aufgießens a Liquid on a band-shaped, as a carrier material serving substrate, with several processing stations, which the band-shaped Continuously through the substrate, the device being equipped with a separate heating station, in the band-shaped substrate first preheated will, with a casting station, in the the substrate with the liquid is doused, and a cooling station, in that with the liquid cooled substrate cooled becomes.
Ein Verfahren der gattungsbildenden Art wird in der deutschen Patentschrift DE-AS 1 063 343 beschrieben, die eine besondere Ausbildung des Muffelofens, mit dem das bandförmige Substrat vorerwärmt wird, zum Gegenstand hat. Die DE-AS 1 063 343 lehrt, dass eine schnellere Vorerwärmung des Substrats, somit eine Verkürzung der Aufwärmstrecke und folglich eine Reduzierung der für den Transport erforderlichen, am Substrat angreifenden Zugkräfte realisiert werden kann, wenn das Substrat beim Durchlauf durch die induktiv erhitzte, gasdichte Glühmuffel neben der indirekten Aufheizung durch Strahlungswärme zusätzlich durch Induktion erhitzt wird, indem mittels eines zusätzlichen Induktionsfeldes ein Strom im Substrat erzeugt wird, der sich direkt in Wärme umwandelt. Hierzu wird der Muffelofen mit einem Muffelkörper aus hochhitzebeständigem, nichtmagnetischen Werkstoff, einer Wärmeisolierung, z.B. aus Schamottsteinen, und einer wassergekühlten Induktionsspule ausgestattet. Der in der DE-AS 1 063 343 beschriebene Muffelofen ist – mittlerweile als freier Stand der Technik – die bevorzugte Vorwärmvorrichtung bei dem in Rede stehenden Verfahren, wobei die Erwärmung vorteilhafterweise unter Schutzgasatmosphäre erfolgt, damit der verwendete Stahl nicht oxidiert.One Method of the generic type is described in the German patent DE-AS 1 063 343, which describes a special design of the muffle furnace, with the band-shaped Substrate preheated becomes an object. DE-AS 1 063 343 teaches that a faster preheating of the substrate, thus a shortening the warm-up track and consequently a reduction in the amount required for transport Tensile forces acting on the substrate can be realized when the substrate passes through the Inductively heated, gas-tight muffle in addition to the indirect heating by radiant heat in addition by Induction is heated by using an additional induction field Electricity is generated in the substrate, which converts directly into heat. For this purpose, the muffle furnace with a muffle body of highly heat-resistant, non-magnetic Material, a thermal insulation, e.g. made of firebricks, and a water-cooled induction coil. The muffle furnace described in DE-AS 1 063 343 is - meanwhile as a free state of the art - the preferred preheating device in the process in question, wherein the heating advantageously under a protective gas atmosphere done so that the steel used does not oxidize.
Auch die DE-AS 1 063 343 geht wie die vorliegende Erfindung von einem Verfahren aus, bei dem das bandförmige Substrat zunächst in einer separaten Aufheizstation vorerwärmt wird, anschließend eine Gießstation durchläuft, in der es mit der Metalllegierung begossen wird, und darauffolgend in einer Abkühlstation abgekühlt wird. Zur Durchführung des Verfahrens kommt eine Vorrichtung der gattungsbildenden Art zum Einsatz.Also DE-AS 1 063 343 is like the present invention of a Method in which the band-shaped Substrate first is preheated in a separate heating station, then a casting station goes through in which it is watered with the metal alloy, and subsequently in a cooling station chilled becomes. To carry out of the method comes a device of the generic type for use.
An
dieser Stelle sei angemerkt, dass ein Schichtverbundwerkstoff, wie
ihn beispielsweise ein mit einem Gleitlagerwerkstoff beschichtetes
Substrat – vorzugsweise
aus Stahl – darstellt,
grundsätzlich auch
im Walzverfahren hergestellt werden kann. Ein derartiges Verfahren
beschreibt beispielsweise die
Ein
Verfahren der gattungsbildenden Art wird ebenfalls in der deutschen
Offenlegungsschrift
Bei den Verfahren nach dem Stand der Technik wird das bandförmige Substrat üblicherweise auf Rollen bevorratet, wobei die Vorrichtung zur Herstellung des bandförmigen Verbundwerkstoffes durch Abwickeln der Rollen kontinuierlich mit dem bandförmigen Trägermaterial versorgt wird. Dabei ist eine Schweißvorrichtung vorgesehen, die das Ende des Trägerbandes der einen Rolle mit dem Anfang des Bandes einer folgenden Rolle gewissermaßen zu einem Endlosband verbindet, wobei eine aus mehreren Walzen aufgebaute Vorrichtung dafür sorgt, dass die Vorwärmvorrichtung und die sich anschließenden Bearbeitungsstationen während des Verbindungsprozesses in der Schweißvorrichtung weiterhin kontinuierlich mit Trägermaterial versorgt werden, so dass keine Stillstandzeiten auftreten. Hierzu werden die Walzen in der Art bewegt, dass sich der Weg des um die Walzen geführten Trägerbandes durch das Walzenwerk verkürzt und die dadurch freiwerdende Länge an Trägerband für die Versorgung der Anlage während des Schweißvorgangs genutzt werden kann.In the methods according to the prior art, the band-shaped substrate is usually stored on rollers, wherein the device for producing the band-shaped composite material is supplied by unwinding the rollers continuously with the band-shaped carrier material. In this case, a welding device is provided which connects the end of the carrier tape of a roll with the beginning of the tape of a following role to some extent to an endless belt, wherein a device constructed of a plurality of rollers ensures that the preheating and the subsequent processing stations continue to be supplied with carrier material during the bonding process in the welding device, so that no downtime occurs. For this purpose, the rollers are moved in such a way that the path of the guided around the rollers carrier tape shortened by the roll mill and the liberated thereby length of carrier tape for the supply of the system during the welding process can be used.
Des Weiteren sind bei herkömmlichen Verfahren vor dem Erwärmen des Substrats Bearbeitungsstationen vorgesehen, in denen zum einen das Trägerband vorbehandelt, insbesondere gereinigt, entfettet und zu besseren Haftung der Gleitschicht aufgebauht, werden kann. Zum anderen wird das Trägerband bei den konventionellen Verfahren üblicherweise an seinen Rändern mit einer Bördelung versehen. Diese Bördelung dient der seitlichen Begrenzung des Trägerbandes und soll verhindern, dass die aufgegossene Metalllegierung über die Ränder des Substrats hinausfließt. Somit ist es auch Aufgabe der Bördelung, zu einer Ausbildung einer gleichmäßigen Gleitschichtdicke beizutragen. Die Bördelung, die aus fertigungstechnischen Gründen zur Verbesserung des Aufgießprozess in das Trägerband eingebracht wird, muss vor der Verarbeitung des Verbundwerkstoffes zu Gleitlagern, Buchsen und Lagerschalen entfernt werden. Dabei kann die Bördelung bei einem Band mit einer Breite von 150 mm bis zu 30 % des Trägerbandes beanspruchen, was zu entsprechend hohen Mengen Materialabfall führt.Of Further are conventional Method before heating the substrate processing stations provided, in which on the one hand the carrier tape pretreated, in particular cleaned, degreased and better Adhesion of the sliding layer built up, can be. The other is the carrier tape in the conventional methods usually at its edges with provided a flanging. This curl serves the lateral boundary of the carrier tape and is intended to prevent the infused metal alloy flows out beyond the edges of the substrate. Consequently it is also the task of the crimping, contribute to the formation of a uniform sliding layer thickness. The flanging, for manufacturing reasons Improvement of the pouring process in the carrier tape is introduced before the processing of the composite material be removed to slide bearings, bushes and bearings. there Can the curl for a tape with a width of 150 mm up to 30% of the carrier tape claim, resulting in correspondingly high amounts of material waste.
Nach dem Stand der Technik wird die Metalllegierung in der Gießstation mittig auf das Substrat aufgebracht und breitet sich ausgehend von der Mitte in einem Fließprozess zu den Seitenrändern des Trägerbandes hin aus. Dieser Fließprozess hat maßgeblichen Einfluss auf die Vorschubgeschwindigkeit, mit der das Substrat durch die Anlage gefördert werden kann, denn der Schmelze muss genügend Zeit gewährt werden, damit sie sich gleichmäßig über das Substrat bis zu den Rändern hin verteilen kann, bevor der Abkühlprozess folgen kann. Die Vorschubgeschwindigkeit hat unmittelbar Einfluss auf die Produktivität des Herstellungsverfahrens, weshalb bei der Weiterentwicklung des Verfahrens die Bemühungen grundsätzlich dahingehen sollten, die Vorschubgeschwindigkeit zu steigern und damit kostengünstiger produzieren zu können. Mit den nach dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren lassen sich Bandgeschwindigkeiten von maximal vB = 3,5 m/min realisieren.According to the prior art, the metal alloy is applied in the casting station in the middle of the substrate and spreads from the center in a flow process to the side edges of the carrier tape out. This flow process has a significant impact on the feed rate at which the substrate can be conveyed through the plant by allowing enough time for the melt to spread evenly across the substrate to the edges before the cooling process can follow. The feed rate has a direct influence on the productivity of the manufacturing process, which is why in the further development of the process, the efforts should basically go to increase the feed rate and thus to produce more cost-effective. With the production method known from the prior art, it is possible to realize strip speeds of at most v B = 3.5 m / min.
Bei herkömmlichen Verfahren wird in der Regel Öl als Kühlmittel in der Abkühlstation verwendet, wie dies auch der DE-AS 1 063 343 zu entnehmen ist. Der Grund hierfür ist darin zu finden, dass Gleitschichtlegierungen älterer Lagergenerationen nahezu ausschließlich bleihaltig waren. Diese bleihaltigen Legierungen erfordern hohe Abkühlraten, um ein homogenes Gefüge zu erhalten, weshalb Öl mit seiner im Vergleich zu Wasser hohen Wärmkapazität als bevorzugtes Kühlmittel eingesetzt wurde. Dabei wird die Unterseite des begossenen Substrats mit Öl bespritzt und auf diese Weise durch erzwungene Konvektion Wärme abgeführt. Nachteilig an dieser Art der Kühlung ist, dass aufgrund der sehr hohen Temperatur des Substrats nach dem Gießvorgang das Öl beim Auftreffen auf der Unterseite verkokt und gegebenenfalls zu einer ungewollten Aufkohlung des Substratbandes führt.at usual Procedure is usually oil as a coolant in the cooling station used, as can also be seen from DE-AS 1 063 343. Of the reason for this is found in the fact that sliding layer alloys of older generations of bearings almost exclusively containing lead. These lead-containing alloys require high levels cooling rates, a homogeneous structure to get why oil with its compared to water high heat capacity as the preferred coolant was used. This is the bottom of the molded substrate with oil splashed and thus dissipated by forced convection heat. adversely on this type of cooling is that due to the very high temperature of the substrate after the casting process the oil at Impact on the bottom coked and possibly to a unwanted carburization of the substrate strip leads.
Im Anschluss an den Abkühlvorgang wird der Verbundwerkstoff bei herkömmlichen Verfahren mechanisch in der Art nachbearbeitet, dass einerseits die Unterseite des Substrats geschliffen und die Oberseite der Gleitschicht gefräst wird. Das Schleifen der Unterseite des Substrats dient in erster Linie der Reinigung und der Beseitigung von Rückständen infolge Ölkühlung, wohingegen das Fräsen der Oberseite der Gleitschicht das Ziel hat, überschüssiges Gleitschichtmaterial abzutragen und die Dicke der Gleitschicht näher an ihr Sollmaß heranzuführen. Wird eine übliche Gleitschichtdicke des endbearbeiteten Verbundwerkstoffes von 0,35 mm ± 0,15mm zugrundegelegt, beträgt die Gleitschichtdicke des begossenen Substrats nach der Abkühlung und vor der Nachbearbeitung bei den herkömmlichen Verfahren etwa 2 mm. Bei Verfahren nach dem Stand der Technik wird somit ungefähr eine vier- bis zehnmal so große Menge an Gleitschichtmaterial d.h. Metalllegierung auf das Substrat aufgebracht wie letztlich tatsächlich zur Ausbildung einer ausreichenden Gleitschicht benötigt wird. Das überschüssige Material muss wieder abgetragen werden. Dies führt einerseits zur der Notwendigkeit, eine Nachbearbeitungsstation zum Abtrag des überschüssigen Materials vorzusehen und somit zu zusätzlichen Kosten, und andererseits zu einer erheblichen Abfallmenge an Gleitschichtmaterial, was sich ebenfalls kostensteigernd auf den Produktionsprozess auswirkt.in the Connection to the cooling process the composite becomes mechanical in conventional processes reworked in the way that on the one hand the underside of the substrate sanded and the top of the sliding layer is milled. The grinding of the underside of the substrate serves primarily the Cleaning and removal of residues due to oil cooling, whereas the milling the top of the overlay has the goal of excess overlay material remove and bring the thickness of the sliding layer closer to its nominal size. Becomes a common one Sliding layer thickness of the finished composite of 0.35 mm ± 0.15mm is based on the sliding layer thickness of the coated substrate after cooling and before reworking in the conventional method about 2 mm. Thus, in prior art methods, approximately one four to ten times that size Amount of sliding layer material i. Metal alloy on the substrate upset as ultimately to form a sufficient sliding layer is needed. The excess material must be removed again. this leads to on the one hand to the need for a post-processing station for To provide removal of the excess material and thus to additional Cost and, on the other hand, a considerable amount of slipping which also has a cost-increasing effect on the production process.
Am Ende der Fertigungsstraße durchläuft der bandförmige Verbundwerkstoff sogenannte Dressierwalzen, mit denen die Gleitlagerschicht durch Warmwalzen weiter geglättet wird. In Abhängigkeit von der verwendeten Metalllegierung wird eine vorhandene Bördelung vom Verbundmaterial entweder vorher abgetrennt oder bei Metalllegierungen, bei denen beim Aufwickeln die Gefahr besteht, dass die Wickelungen aneinander haften und verkleben, am Verbundband belassen.At the End of the production line goes through the band-shaped Composite material so-called temper rolling, with which the plain bearing layer further smoothed by hot rolling becomes. In dependence of the metal alloy used becomes an existing flange separated from the composite either previously or in metal alloys, where when winding there is a risk that the windings adhere and stick together, leave on the composite tape.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen Verbundwerkstoffes für die Gleitlagerherstellung durch kontinuierliches Aufgießen einer Metalllegierung auf ein bandförmiges, als Trägermaterial dienendes Substrat, insbesondere aus Stahl, bereitzustellen, bei dem das bandförmige Substrat eine mehrere Bearbeitungsstationen umfassende Produktionsstraße kontinuierlich durchläuft, wobei das bandförmige Substrat zunächst in einer separaten Aufheizstation vorerwärmt wird, anschließend eine Gießstation durchläuft, in der es mit der Metalllegierung begossen wird, und darauffolgend in einer Abkühlstation abgekühlt wird, und mit dem kostengünstiger gefertigt werden kann und das insbesondere eine höhere Produktivität aufweist als herkömmliche Verfahren.Against this background, it is the object of the present invention to provide a method for producing a band-shaped composite material for slide bearing production by continuous Auf casting a metal alloy on a band-shaped, serving as a substrate substrate, in particular made of steel, in which the band-shaped substrate continuously passes through a plurality of processing stations production line, wherein the band-shaped substrate is first preheated in a separate heating station, then passes through a casting station, in the it is doused with the metal alloy, and then cooled in a cooling station, and can be manufactured at a lower cost and in particular has a higher productivity than conventional methods.
Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.A Another subtask of the present invention is a device to carry out the Provide method.
Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch ein Verfahren der gattungsbildenden Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Flüssigkeit in einer Menge vergossen wird, mit der eine Gleitlagerschicht ausgebildet wird, deren Dicke im Vergleich zu der endbearbeiteten Gleitlagerschicht des bandförmigen Verbundwerkstoffes höchstens ein Übermaß ≤ 20%, vorzugsweise ein Übermaß ≤ 10% aufweist.Is solved the first subtask by a method of the generic type Art, which is characterized in that the liquid is poured in an amount with which a sliding bearing layer is formed whose thickness is compared to the finished plain bearing layer of the band-shaped Composite material at most an excess ≤ 20%, preferably an excess ≤ 10%.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Flüssigkeit zu einer – gegenüber herkömmlichen Verfahren – dünnen Schicht vergossen wird. Dabei wird bereits beim Aufgießen der Gleitschichtlegierung eine Schichtdicke der Gleitschicht angestrebt, die gegenüber der Gleitlagerschicht des endbearbeiteten, bandförmigen Verbundwerkstoffes ein nur geringes Übermaß aufweist, also schon möglichst nahe an dem Sollmaß der Gleitlagerschicht liegt. Im Vergleich zu den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei denen nicht selten die vier- bis zehnfache Menge an Metallschmelze zur Ausbildung einer Gleitschicht vergossen werden, bedeutet dies eine erhebliche Materialersparnis und damit eine spürbare Kostensenkung.The inventive method is characterized by the fact that the liquid to a - compared to conventional Procedure - shed thin layer becomes. Already during the pouring of the sliding layer alloy strived for a layer thickness of the sliding layer, compared to the Plain bearing layer of the finished, band-shaped composite material only slight oversize, So, if possible close to the nominal size of the Plain bearing layer is located. Compared to the state of the Technique known methods, in which not infrequently the four- to ten times the amount of molten metal to form a sliding layer To be shed, this means a considerable saving of material and thus a noticeable Cost reduction.
Die Kosten werden aber nicht nur infolge der reinen Materialersparnis als solcher gesenkt. Dadurch dass wesentlich weniger Material bereitgestellt und vergossen wird, muss auch wesentlich weniger Gleitlagermaterial aufbereitet d.h. geschmolzen werden, was zu einer erheblichen Energieeinsparung im Rahmen des Schmelzprozesses führt. Ebenso muss auch entsprechend weniger Material abgekühlt werden, wodurch die Kühlstrecke verkürzt und/oder die Vorschubgeschwindigkeit erhöht und damit die Produktivität gesteigert werden kann.The Costs are not only due to the pure material savings lowered as such. By providing significantly less material and is cast, must also significantly less plain bearing material processed, i. be melted, resulting in significant energy savings in the context of the melting process. Likewise, less material must be cooled accordingly, causing the cooling section shortened and / or increases the feed rate and thus increases productivity can be.
Zudem entfällt das Abtragen des überschüssigen Materials mittels Fräsen. Das Entfallen dieser Nachbearbeitungsstation verkürzt die Fertigungszeiten weiter und mit dem nicht mehr erforderlichen Bearbeitungsschritt entfallen auch die durch diesen verursachten Kosten.moreover deleted the removal of excess material by milling. The omission of this post-processing station shortens the Production times continue and with the no longer required processing step also accounts for the costs caused by this.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen von der durch den Aufgießprozess generierten Gleitschicht kein Material mehr abgetragen wird und das bandförmige Verbundmaterial zur Glättung der Oberfläche lediglich eine Vorrichtung mit Dressierwalzen durchläuft.Advantageous are embodiments the process by which of the by the Aufgießprozess generated slip layer no material is removed and the band-shaped Composite for smoothing the surface only passes through a device with temper rolling.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Flüssigkeit in der Gießstation an mindestens zwei senkrecht zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Substrats beabstandeten Stellen auf das Substrat aufgebracht wird.Advantageous are embodiments the process in which the liquid in the casting station at least two perpendicular to the direction of movement of the band-shaped substrate spaced locations is applied to the substrate.
Hierdurch kann sich die vergossene Flüssigkeit schneller als bei herkömmlichen Verfahren, bei denen die Schmelze mittig auf das Substrat aufgebracht wird, verteilen, weil die Wegstrecken, die die Schmelze bis zu den Seitenrändern des Trägerbandes zurückzulegen hat, verkleinert und damit die für den Fließprozess d.h. die Benetzung der Substratoberfläche benötigte Zeit verringert wird. Dies führt dazu, dass die Vorschubgeschwindigkeit, mit der das Substratband durch die Anlage gezogen wird, erhöht werden und damit kostengünstiger produziert werden kann. Diese konkrete Ausführung des Verfahrens trägt also maßgeblich zur Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe bei, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem kostengünstiger gefertigt werden kann und das insbesondere eine höhere Produktivität aufweist als herkömmliche Verfahren.hereby can the spilled liquid faster than conventional Process in which the melt is applied centrally to the substrate will distribute, because the routes that melt up to the margins of the carrier tape to cover has reduced, and thus the for the flow process i.e. the wetting of the substrate surface time is reduced. this leads to to that, the feed rate at which the substrate tape is pulled through the plant, increased and thus more cost-effective can be produced. This concrete execution of the method thus contributes decisively to the solution the object underlying the invention to provide a method with the cheaper can be manufactured and in particular has a higher productivity as conventional Method.
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen das Substrat mit einer Bandgeschwindigkeit vB ≥ 5 m/min, vorzugsweise mit einer Bandgeschwindigkeit vB ≥ 7 m/min gefördert wird. Dies stellt gegenüber dem Stand der Technik eine Steigerung der Bandgeschwindigkeit und folglich auch der Produktivität von bis zu 100% und mehr dar, wobei die im Stahlband auftretenden Zugkräfte eine vertretbare Größe nicht überschreiten.Embodiments of the method in which the substrate is conveyed at a belt speed v B ≥ 5 m / min, preferably at a belt speed v B ≥ 7 m / min, are advantageous. This represents an increase in the belt speed and consequently also in the productivity of up to 100% and more compared to the prior art, wherein the tensile forces occurring in the steel belt do not exceed an acceptable size.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in der Gießstation ein Fließer verwendet wird, der über mindestens zwei zueinander beabstandete Austrittsöffnungen verfügt, über die die Flüssigkeit jeweils strahlenförmig auf das Substrat aufgebracht wird. Dabei wird der Fließer vorzugsweise in der Art positioniert, dass die Austrittsöffnungen weniger als 50 mm oberhalb der zu benetzenden Substratoberfläche zu liegen kommen, wodurch eine unerwünschte Turbulenz der vergossenen Schmelze vermieden bzw. in vertretbaren Grenzen gehalten wird. Die Turbulenz der durch das Aufgießen erzeugten Schmelzströmung hat Einfluss auf die Qualität der ausgebildeten Gleitschicht und auf deren Oberflächenbeschaffenheit. Je weniger turbulent die Strömung ist, desto weniger variiert die Dicke der Gleitschicht d.h. desto gleichmäßiger kann eine Gleitschicht ausgebildet werden, was sich positiv auf das zu veranschlagende Übermaß an zu vergießender Metalllegierung beim Begießen des Substrats bemerkbar macht und die Nachbearbeitung verringert.Advantageous embodiments of the method are those in which a flow is used in the casting station, which has at least two mutually spaced outlet openings, via which the liquid is in each case radially applied to the substrate. In this case, the flow is preferably positioned in such a way that the outlet openings come to lie less than 50 mm above the substrate surface to be wetted, whereby unwanted turbulence of the potted melt is avoided or kept within reasonable limits. The turbulence of the melt flow generated by the pouring has an influence on the quality of the formed sliding layer and on its surface texture. The less turbulent the flow, the less the thickness of the sliding layer varies, ie, the smoother a sliding can be be formed layer, which has a positive impact on the estimated excess of metal alloy to be cast when casting the substrate noticeable and reduces post-processing.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in der Gießstation ein Fließer verwendet wird, der über mindestens eine spaltförmige Austrittsöffnungen verfügt, über die die Flüssigkeit in Form eines Schmelzfilms auf das Substrat aufgebracht wird. Diese Ausbildung des Fließers kommt einem Fließer gleich, der über eine Vielzahl von zueinander beabstandeten Austrittsöffnungen verfügt, die gewissermaßen miteinander in Verbindung stehen.Advantageous are embodiments of the method in which a flower is used in the casting station that's over at least one slit-shaped outlet openings has, over the the liquid is applied in the form of a melt film on the substrate. These Training of the flower comes a flower the same, over a plurality of spaced apart outlet openings features, in a sense communicate with each other.
Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in der Gießstation ein Fließer verwendet wird, der über eine spaltförmige Austrittsöffnung verfügt, die sich über die gesamte Breite des zu begießenden Substrats erstreckt, so dass die Flüssigkeit in Form eines der Breite des bandförmigen Substrats entsprechenden Schmelzfilms auf das Substrat aufgebracht wird.Advantageous are in particular embodiments of the method in which a flower is used in the casting station that's over a slit-shaped outlet opening features, which are over the entire width of the to be watered Substrate extends so that the liquid in the form of one of Width of the band-shaped Substrate corresponding melted film applied to the substrate becomes.
Hierdurch werden die Wegstrecken, die die Schmelze bis zu den Seitenrändern des Trägerbandes zurückzulegen hat, eliminiert und damit die für den Fließprozess d.h. die Benetzung der Substratoberfläche benötigte Zeit weiter verringert, weshalb die Vorschubgeschwindigkeit weiter gesteigert werden kann.hereby the distances that the melt reaches up to the side edges of the carrier tape to cover has, eliminated and thus the for the flow process i.e. the wetting of the substrate surface time further reduced, why the feed rate can be further increased.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in der Abkühlstation als Kühlmittel Wasser verwendet wird. Insbesondere die leichte Verfügbarkeit, die geringen Kosten und die Umweltverträglichkeit von Wasser führen dazu, dass Wasser bevorzugt als Kühlmittel eingesetzt wird. Wie bereits eingangs beschrieben, wird nach dem Stand der Technik überwiegend Öl als Kühlmittel eingesetzt, da bleihaltige Lagerlegierungen eine schnelle Abkühlung und damit ein Kühlmittel mit hoher Wärmekapazität benötigen. Auf Blei als Bestandteil des Lagers wird aber zunehmend verzichtet. Die Gründe hierfür sind vielschichtig. Zum einen ist man bemüht, Blei aus der Recyclingkette von Altmetall zu entfernen, wobei ein Zerlegen beispielsweise der Verbrennungskraftmaschine vor der Wiederverwertung zur Entsorgung der bleihaltigen Teile unter ökonomischen Gesichtspunkten nicht zielführend ist, so dass nur die Verwendung bleifreier Bauteile bei der Fertigung einen Lösungsansatz bietet. Aber auch die gesundheitliche Belastung der Arbeiter mit Bleistäuben während der Fertigung ist ein Grund auf Blei bei der Lagerherstellung zu verzichten.Advantageous are embodiments the method in which in the cooling station as a coolant water is used. In particular, the easy availability, the low cost and environmental compatibility lead by water to the fact that water is preferably used as a coolant. As already described above, according to the prior art predominantly oil as a coolant used, since lead-containing bearing alloys rapid cooling and with it a coolant with high heat capacity. On Lead as part of the camp is increasingly being dispensed with. The reasons are for this complex. On the one hand, efforts are made to remove lead from the recycling chain remove scrap metal, with a decomposition example of the Internal combustion engine before recycling for disposal the leaded parts under economic Point of view not effective is so that only the use of lead-free components in manufacturing a solution offers. But also the health burden of the workers with Lead dust during the Manufacturing is a reason to forego lead in bearing production.
Aber auch bleihaltige Lagerlegierungen können bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahren mit Wasser abgekühlt werden, da nur dünne Schichten vergossen werden und damit – im Vergleich zu den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren – wesentlich weniger Materialmasse abgekühlt werden muss, wofür in gewissen Anwendungsfällen die Wärmekapazität von Wasser als ausreichend anzusehen ist.But Lead-containing bearing alloys can also be used when using the method according to the invention Water cooled be there just thin Layers are shed and thus - compared to the after known in the art - much less material mass be cooled must, for what in certain applications the Heat capacity of water is considered sufficient.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die eine Vielzahl von Begrenzungswänden aufweisende Abkühlstation mittels Wasser in der Art gekühlt wird, dass die Wärme von den Begrenzungswänden durch Konvektion an das Wasser abgeführt wird, wobei die Abkühlung des begossenen Substrats über Wärmeabgabe durch Wärmestrahlung an die Begrenzungswände der Abkühlstation erfolgt. Bei dieser Ausführungsform kommt das begossene Substrat selbst nicht mit dem Kühlmittel in Berührung. Das Kühlmittel kühlt den Verbundwerkstoff indirekt, indem das Substrat und die auf ihm aufgegossene Gleitschicht Wärme durch Wärmestrahlung an die Begrenzungswände der Abkühlstation abgeben und diese Begrenzungswände dann wiederum durch Wärmeabgabe an das Kühlmittel gekühlt werden. Insbesondere bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, mit dem dünne Gleitschichten vergossen werden, ist es vorteilhaft die Unterseite des Substrats nicht direkt mit einem Kühlmittelstrahl zu beaufschlagen und damit Gefahr zu laufen, dass sich die Gleitschicht infolge dieser Krafteinwirkung noch nachträglich verformt.Advantageous are embodiments the method in which the having a plurality of boundary walls cooling station cooled by water in the way will that heat from the boundary walls is discharged by convection to the water, wherein the cooling of the overgrown substrate heat by heat radiation to the boundary walls the cooling station he follows. In this embodiment the coated substrate itself does not come with the coolant in touch. The coolant cools that Composite indirectly, adding the substrate and the cast on it Sliding layer heat by heat radiation to the boundary walls the cooling station and then give that boundary walls again by heat emission to the coolant chilled become. In particular, in the inventive method, with the thin sliding layers It is beneficial to shed the bottom of the substrate not directly with a coolant jet to act on and thus run the risk that the overlay subsequently deformed as a result of this force.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen das Substrat zur zusätzlichen Abkühlung auf der Unterseite mit einem Schutzgas, vorzugsweise mit einer Wasserstoff-Stickstoff-Mischung, angesprüht wird. Zusammen mit der Abkühlung durch Wärmestrahlung kann durch diese zusätzliche konvektive Wärmeabfuhr mittels Schutzgas die Abkühlrate erhöht werden ohne Gefahr zu laufen, dass der Verbundwerkstoff mit dem Kühlmittel reagiert.Advantageous are embodiments the process in which the substrate for additional cooling on the underside with a protective gas, preferably with a hydrogen-nitrogen mixture, sprayed becomes. Together with the cooling by heat radiation can through this additional convective heat dissipation by means of inert gas, the cooling rate elevated be without risk to run the composite with the coolant responding.
Vorteilhaft können aber in gewissen Anwendungsfällen, in denen sehr hohe Abkühlraten gefordert werden, Ausführungsformen des Verfahrens sein, bei denen in der Abkühlstation als Kühlmittel Öl verwendet wird, wobei das Substrat in der Abkühlstation vorzugsweise auf der Unterseite mit Öl angesprüht wird. Auch eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit, die eine schnellere Abkühlung erforderlich machen würde, könnte den Einsatz von Öl als Kühlmittel erforderlich machen.Advantageous can but in certain applications, in which very high cooling rates be requested, embodiments be of the method in which used in the cooling station as a coolant oil is, wherein the substrate in the cooling station preferably on the bottom with oil sprayed becomes. Also an increase the feed rate, which requires faster cooling would make could the use of oil as a coolant make necessary.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in der Gießstation Seitenbegrenzer eingesetzt werden, die das bandförmige Substrat seitlich in der Art begrenzen, dass die aufgegossene Metalllegierung das Substrat seitlich nicht verlassen kann. Damit entfällt die nach dem Stand der Technik vorgesehene Bördelung und mit der Bördelung folglich die Vorrichtung zum Einbringen der Bördelung in das Substrat und ebenso die Vorrichtung zur Abtrennung der Bördelung nach der Fertigung. Des weiteren führt der Einsatz separater und externer Seitenbegrenzer zu einer erheblichen Materialeinsparung und damit zu einer Kostensenkung, was auch zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe beiträgt.Embodiments of the method in which side delimiters are used in the casting station which delimit the band-shaped substrate laterally such that the cast-on metal alloy can not leave the substrate laterally are advantageous. This eliminates the provided according to the prior art flanging and thus with the flanging the device for introducing the flange in the substrate and also the device for separation of the flange after manufacture. Furthermore, the use of separate and external Seitenbegrenzer leads to a significant material savings and thus to a cost reduction, which also contributes to the solution of the problem underlying the invention.
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in der Gießstation als Seitenbegrenzer ein sich mit dem Substrat mitbewegendes Band eingesetzt wird, wobei vorzugsweise als Band ein endloses Band oder ein Einwegband eingesetzt wird. Vorteilhafterweise werden zur Führung des bandförmigen Seitenbegrenzers Spulen bzw. Rollen eingesetzt, wobei auf jeder Seite des Substrats zwei Spulen vorgesehen sind, von denn eine vor der Gießstation und die andere hinter der Abkühlvorrichtung positioniert ist. Die Spulen können dabei auch gleichzeitig als Antrieb genutzt werden, wobei sich das Band vorteilhafterweise mit derselben Geschwindigkeit bewegt wie das Substrat. Im Falle eines Endlosbandes wird das Band an den Spulen bzw. Rollen – ähnlich dem Prinzip einer Kettensäge – jeweils umgelenkt und zurückgeführt, wohingegen beim Einsatz von Einwegband eine Spule, von der das Band abgewickelt wird, zur Bevorratung des Bandes und die andere Spule hinter der Abkühlstation zur Aufnahme des benutzten Bandes d.h. zum Aufwickeln dient.Advantageous are embodiments of the Procedure in which in the casting station as a side delimiter a moving with the substrate belt is used, wherein preferably used as a tape an endless belt or a disposable tape becomes. Advantageously, to guide the band-shaped Seitenbegrenzers Spools or rollers are used, wherein on each side of the substrate two coils are provided, of which one before the casting station and the other behind the chiller is positioned. The coils can At the same time be used as a drive, with the Band advantageously moved at the same speed as the substrate. In the case of an endless belt, the tape on the coils or Rolls - similar to the Principle of a chainsaw - each diverted and returned, whereas at Use of disposable tape a spool from which the tape unwound is to stock the tape and the other spool behind the cooling station for receiving the used tape i. serves for winding.
Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen als Seitenbegrenzer ein Schild eingesetzt wird. Bei dieser Ausführungsform entfällt die bei dem bandförmigen Seitenbegrenzer notwendige Führungsmechanik mit Rollen.Advantageous are also embodiments of the procedure, where used as a side delimiter a shield becomes. In this embodiment deleted the at the band-shaped Side limiter necessary guide mechanism with roles.
Die zweite Teilaufgabe, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren bereitzustellen, wird gelöst durch eine Vorrichtung mit mehreren Bearbeitungsstationen, welche das bandförmige Substrat kontinuierlich durchläuft, wobei die Vorrichtung ausgestattet ist mit einer separaten Aufheizstation, in der das bandförmige Substrat zunächst vorerwärmt wird, mit einer Gießstation, in der das Substrat mit der Flüssigkeit begossen wird, und einer Abkühlstation, in der das mit der Flüssigkeit begossene Substrat abgekühlt wird, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gießstation mit einem Fließer ausgestattet ist, dessen mindestens eine Austrittsöffnung in der Art ausgebildet ist, dass die Flüssigkeit an mindestens zwei senkrecht zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Substrats beabstandeten Stellen auf das Substrat aufgebracht werden kann.The second subtask, an apparatus for performing the method according to the invention to provide, is solved by a device with several processing stations, which the band-shaped Continuously through the substrate, the device being equipped with a separate heating station, in the band-shaped Substrate first preheated will, with a casting station, in the the substrate with the liquid is doused, and a cooling station, in that with the liquid cooled substrate cooled is, and which is characterized in that the casting station with a flower is equipped, whose at least one outlet opening in the type is formed, that the liquid at least two spaced perpendicular to the direction of movement of the band-shaped substrate Positions can be applied to the substrate.
Wie bereits oben im Zusammenhang mit dem Verfahren ausführlich erläutert wurde, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung sichergestellt, dass sich die vergossene Flüssigkeit schneller als bei herkömmlichen Verfahren, bei denen die Schmelze mittig auf das Substrat aufgebracht wird, verteilt, da die Wegstrecken, die die Schmelze bis zu den Seitenrändern des Trägerbandes zurückzulegen hat, verkleinert wird. Dies führt dazu, dass die Vorschubgeschwindigkeit, mit der das Substratband durch die Anlage gezogen wird, erhöht wird und damit kostengünstiger produziert werden kann.As has already been explained in detail above in connection with the method, is achieved by the device according to the invention Ensures that the spilled liquid is faster than at usual Process in which the melt is applied centrally to the substrate is distributed as the distances that melt up to the margins of the carrier tape has to cover is reduced. this leads to in addition to the feed rate at which the substrate tape through the plant is pulled, increased and thus cheaper can be produced.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen der Fließer über mindestens zwei zueinander beabstandete Austrittsöffnungen verfügt, über die die Flüssigkeit jeweils strahlenförmig auf das Substrat aufgebracht wird.Advantageous are embodiments, where the flow over at least has two spaced apart outlet openings, over the the liquid each radiating is applied to the substrate.
Vorteilhafterweise sind bei Ausführungsformen des Fließers mit zwei Austrittsöffnungen diese Austrittsöffnungen um die halbe Breite des Substratbandes beabstandet, so dass sich der maximale Fließweg der Schmelze auf ein Viertel der Substratbreite verkleinert. An dieser Stelle sei auch angemerkt, dass die Schmelze nicht durch das sich relativ zum Fließer bewegende Substratband aus der Einspeisevorrichtung gezogen wird, sondern die Schmelze gezielt durch Einstellung eines Überdruckes gefördert und vergossen wird.advantageously, are in embodiments of the flow with two outlet openings these outlet openings spaced by half the width of the substrate strip, so that the maximum flow path the melt reduced to one quarter of the substrate width. At This point should also be noted that the melt is not through that is relative to the flower moving substrate strip is pulled out of the feed device, but the melt targeted by setting an overpressure promoted and shed.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen der Fließer über mindestens eine spaltförmige Austrittsöffnungen verfügt, über die die Flüssigkeit in Form eines Schmelzfilms auf das Substrat aufgebracht werden kann.Advantageous are embodiments, where the flow over at least a slit-shaped outlet openings has, over the the liquid can be applied in the form of a melt film on the substrate.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen der Fließer über eine spaltförmige Austrittsöffnung verfügt, die sich über die gesamte Breite des zu begießenden Substrats erstreckt, so dass die Flüssigkeit in Form eines der Breite des bandförmigen Substrats entsprechenden Schmelzfilms auf das Substrat aufgebracht werden kann. Durch diese besondere Ausbildung des Fließers werden die von der Flüssigkeit zurückzulegenden Wege weiter verkürzt.Advantageous are embodiments, where the flow over a gap-shaped outlet opening features, which are over the entire width of the to be watered Substrate extends so that the liquid in the form of one of Width of the band-shaped substrate corresponding melted film are applied to the substrate can. By this particular training of the flowers are those of the liquid to be covered Ways shortened further.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen die Abkühlstation mit einer Wasserkühlung ausgestattet ist, wobei die Wärme vom beschichteten Band über Strahlung abgegeben wird. Wasser ist grundsätzlich schon aus ökologischen Gründen ein bevorzugtes Kühlmittel. Vorzugsweise ist die Abkühlstation zur Kühlung des Substrats mit einer Vorrichtung ausgestattet, mit der die Unterseite des Substrats mit einem Schutzgas, vorzugsweise mit einer Wasserstoff-Stickstoff-Mischung, ansprühbar ist. Diese zusätzliche Kühlung über Konvektion ist insbesondere vorteilhaft zur Erzielung hoher Abkühlraten.Advantageous are embodiments, where the cooling station with a water cooling is equipped, with the heat from the coated band over Radiation is emitted. Water is basically already ecological establish a preferred coolant. Preferably, the cooling station for cooling of the substrate equipped with a device with which the bottom of the substrate with an inert gas, preferably with a hydrogen-nitrogen mixture, ansprühbar is. This additional Cooling via convection is particularly advantageous for achieving high cooling rates.
Vorteilhaft sind aber in gewissen Anwendungsfällen auch Ausführungsformen, bei denen die Abkühlstation mit einer Ölkühlung ausgestattet ist, wobei vorzugsweise die Abkühlstation zur Kühlung des Substrats mit einer Vorrichtung ausgestattet ist, mit der die Unterseite des Substrats mit Öl ansprühbar ist. Je nach Dicke der vergossenen Gleitschicht bzw. der Dicke des verwendeten Trägermaterials und gegebenenfalls abhängig davon, ob es sich um eine bleihaltige oder bleifreie Lagerlegierung handelt, ist Öl mit seiner gegenüber Wasser höheren Wärmekapazität die bevorzugte Kühlflüssigkeit.However, embodiments are also advantageous in certain applications in which the cooling station is equipped with oil cooling, wherein preferably the cooling station for cooling of the substrate is equipped with a device with which the underside of the substrate is sprayed with oil. Depending on the thickness of the cast sliding layer or the thickness of the support material used and optionally depending on whether it is a lead-containing or lead-free bearing alloy, oil is the preferred cooling fluid with its higher heat capacity compared to water.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen die Gießstation mit Seitenbegrenzern ausgestattet ist, die das bandförmige Substrat seitlich in der Art begrenzen, dass die aufgegossene Metalllegierung das Substrat seitlich nicht verlassen kann. Diese Seitenbegrenzer übernehmen die Aufgabe der nach dem Stand der Technik in das Substrat eingebrachten Bördelung, auf die dann verzichtet werden kann, was zu erheblichen Materialeinsparungen führt. Grundsätzlich sollte eine Seitenbegrenzung vorgesehen werden, da sonst die Schmelze das Substrat über die Seitenränder hinaus verlassen kann und die Schichtdicke zu den Rändern hin progressiv abnehmen würde, so dass diese Randbereiche für eine spätere Gleitlagerherstellung unbrauchbar wären. Gerade bei dem erfindungsgemäßen Vergießen dünner Schichten ist aber die Ausbildung einer gleichmäßigen Schicht erforderlich.Advantageous are embodiments, where the casting station equipped with side delimiters, which is the band-shaped substrate limit laterally in the way that the infused metal alloy that Substrate can not leave the side. Take over this page delimiter the object of the prior art introduced into the substrate Flanging, can then be dispensed with, resulting in significant material savings leads. Basically should a side boundary are provided, otherwise the melt the Substrate over the margins can leave and the layer thickness towards the edges progressively decrease, so that these edge areas for a later one Sliding bearing production would be useless. Especially with the casting of thin layers according to the invention but the formation of a uniform layer is required.
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen, bei denen der Seitenbegrenzer ein sich mit dem Substrat mitbewegendes Band umfasst, wobei das Band ein endloses Band oder ein Einwegband sein kann. Ebenso kann als Seitenbegrenzer ein Schild eingesetzt werden. Im Hinblick auf diese vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auf die oben in Zusammenhang mit dem Verfahren gemachten Ausführungen und die Figurenbeschreibung verwiesen.Advantageous are embodiments, in which the Seitenbegrenzer a mitbewegendes with the substrate Band comprises, wherein the band is an endless band or a disposable band can be. Likewise, a shield can be used as a side delimiter become. With regard to this advantageous embodiment of the device according to the invention is based on the statements made above in connection with the method and the description of the figures referenced.
Bevorzugt werden elastische Seitenbegrenzer vorgesehen, um die Toleranzen der Bandbreite auszugleichen. Außerdem sollte der Seitenbegrenzer aus einem Material sein, das eine schlechte Benetzbarkeit gegenüber den verwendeten Metallen zeigt bzw. damit beschichtet sein.Prefers Elastic side limiters are provided to the tolerances to balance the bandwidth. In addition, the side limiter should be made of a material that has poor wettability over the used or coated with it.
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen als Band ein keramisches, elastisches Band verwendet wird. Wegen seiner Hochtemperaturfestigkeit, seiner Korrosionsbeständigkeit, seiner schlechten Benetzbarkeit d.h. geringen Klebeneigung mit flüssigem Metall und seiner chemischen Resistenz eignet sich Keramik als Werkstoff im vorliegenden Anwendungsfall besonders. Als keramische Werkstoffe können dabei Karbide, wie SiC und B4C, Oxide, wie Al2O3, BeO und ZrO2, Nitride, wie AlN, BN und Si3N4, oder Boride, wie TiB2, zum Einsatz kommen. Darüber hinaus erweist sich die Abriebfestigkeit von Keramik dahingehend als vorteilhaft, dass die Schmelze nicht durch abgeriebenes Bandmaterial kontaminiert wird.Embodiments of the method in which a ceramic, elastic band is used as the band are advantageous. Because of its high temperature resistance, its corrosion resistance, its poor wettability ie low tendency to stick with liquid metal and its chemical resistance, ceramic is particularly suitable as a material in the present application. Carbides such as SiC and B 4 C, oxides such as Al 2 O 3 , BeO and ZrO 2 , nitrides such as AlN, BN and Si 3 N 4 , or borides such as TiB 2 can be used as ceramic materials. In addition, the abrasion resistance of ceramic proves to be advantageous in that the melt is not contaminated by abraded strip material.
Vorzugsweise handelt es sich um ein aus Fasern aufgebautes Band, bei dem die Keramik in Form von Fasern in ein faserförmiges Trägermaterial, beispielsweise Titan, eingebracht wird. Derartige Bänder können bei Temperaturen bis 1300°C eingesetzt werden.Preferably it is a built up of fibers band, in which the Ceramics in the form of fibers in a fibrous carrier material, for example Titanium, is introduced. Such bands can be used at temperatures up to 1300 ° C.
Vorteilhaft sind aber auch Ausführungsformen, bei denen der Seitenbegrenzer ein Schild ist. Dieser Schild wird dann über Halter an den Seiten des Trägerbandes zur Anlage gebracht, wo es während des Aufgießprozesses und des Abkühlprozesses zumindest bis zur Abkühlung der Metalllegierung unter Liquidustemperatur als Seitenbegrenzer dient.Advantageous but are also embodiments, where the side limiter is a shield. This sign will be then over Holder on the sides of the carrier tape planted where it was during the pouring process and the cooling process at least until it cools down the metal alloy under liquidus temperature as a side delimiter serves.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von sieben Zeichnungsfiguren näher erläutert. Hierbei zeigt:in the The following is the invention with reference to seven drawing figures explained in more detail. Hereby shows:
Es
sind eine Schneidstation
Vor
dem Erwärmen
des Substrats
Nach
dem Erwärmen
des Substrats
Die
Metalllegierung
Im
Anschluss an die Gießstation
Der
Fließer
In
der Gießstation
Bei
der in
Dabei
zeigt
Zur
Führung
der bandförmigen
Seitenbegrenzer
Gut
zu erkennen ist, wie sich die Metallschmelze
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen als Band ein keramisches, elastisches Band verwendet wird. Wegen seiner Hochtemperaturfestigkeit, seiner Korrosionsbeständigkeit, seiner schlechten Benetzbarkeit d.h. geringen Klebeneigung mit flüssigem Metall und seiner chemischen Resistenz eignet sich Keramik als Werkstoff im vorliegenden Anwendungsfall besonders.Advantageous are embodiments of the Method in which as a band, a ceramic, elastic band is used. Because of its high temperature resistance, its corrosion resistance, its poor wettability i. low adhesion with liquid metal and its chemical resistance ceramic is suitable as a material especially in the present application.
Vorzugsweise handelt es sich um ein aus Fasern aufgebautes Band, bei dem die Keramik in Form von Fasern in ein flexibles Trägermaterial, beispielsweise Titan, eingebracht wird. Derartige Bänder können bei Temperaturen bis 1300°C eingesetzt werden.Preferably it is a built up of fibers band, in which the Ceramic in the form of fibers in a flexible carrier material, for example Titanium, is introduced. Such bands can be used at temperatures up to 1300 ° C. become.
Die
Führung
der bandförmigen
Seitenbegrenzer
Die
Schilde
Die Kühlung wird in zwei Schritten bewerkstelligt. In einem ersten Schritt, der sich direkt an den Gießkasten anschließt, wird das Band auf ca. 900 – 950°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur ist die Legierung hinreichend erstarrt, so dass man die Seitenbegrenzer abnehmen kann. In einem zweiten Schritt wird das Band dann auf ca. 300°C abgekühlt.The cooling is accomplished in two steps. In a first step, The directly to the pouring box connects, The strip is cooled to about 900 - 950 ° C. at At this temperature, the alloy is sufficiently solidified, so that you can remove the Seitenbegrenzer. In a second step will be the tape then to about 300 ° C cooled.
Von der Aufwärmung bis zur zweiten Abkühlungsstufe befindet sich das Band in einer Schutzgasatmosphäre aus Wasserstoff 4 – 5 Vol.-% in Stickstoff. Der Stickstoff ist vor allen Dingen notwendig, um eine Oxidation des Stahlbandes zu verhindern. Der Wasserstoff hat eine günstige Wärmekapazität und wird verstärkt bei der Abkühlung eingesetzt.From warming to the second cooling stage, the band is in a protective gas atmosphere of hydrogen 4 - 5 vol .-% in stick material. The nitrogen is necessary above all to prevent oxidation of the steel strip. The hydrogen has a favorable heat capacity and is increasingly used for cooling.
Die Abkühlung im ersten Schritt geschieht derart, dass um dass Band herum Kühlwasser geführt wird und zusätzlich von unten auf das Band geblasen wird, und zwar hauptsächlich mit Wasserstoff. D.h., dass oberhalb des Bandes über Strahlung gekühlt wird und unterhalb des Bandes mit Konvektion. Im zweiten Abkühlungsschritt wird das gesamte Band über Konvektion gekühlt.The Cooling in the first step, so that around that band cooling water guided will and in addition blown from below onto the tape, mainly with Hydrogen. That is, above the band is cooled by radiation and below the band with convection. In the second cooling step the whole band is over Convection cooled.
Im
Anschluss an die Abkühlstation
- 11
- Vorrichtung zur Herstellung eines bandförmigencontraption for producing a band-shaped
- VerbundwerkstoffesComposite
- 22
- Rollerole
- 33
- Substratsubstratum
- 44
- VerbundwerkstoffComposite material
- 55
- Metalllegierungmetal alloy
- 66
- Gleitlagerschichtplain bearing layer
- 77
- Schneidstationcutting station
- 88th
- Schweißstationwelding station
- 99
- Vorrichtung, WalzenwerkContraption, rolling mill
- 1010
- Richtwalzenstraightening rollers
- 1111
- Reinigungsstationcleaning station
- 1212
- Aufheizstationheating station
- 1313
- Gießstationcasting station
- 1414
- FließerFließer
- 1515
- Gießkammercasting chamber
- 1616
- Abkühlstationcooling station
- 1717
- Nachbearbeitungsstationpost-processing station
- 1818
- Dressierwalzentemper rolling
- 1919
- Schneidstationcutting station
- 2020
- Antriebswalzendrive rollers
- 2121
- Speiservorrichtungfeeder device
- 2222
- Zuführkanalfeed
- 2323
- FließerkopfFließerkopf
- 2424
- Austrittsöffnungoutlet opening
- 2525
- KammComb
- 2626
- Stirnseitefront
- 2727
- Seitenbegrenzerside regulators
- 2828
- Einwegbanddisposable tape
- 2929
- Endlosbandendless belt
- 3030
- SeitenführungsmechanikCornering mechanics
- 3131
- SpuleKitchen sink
- 31a31a
- Rollerole
- 3232
- Schildsign
- 3333
- Halterholder
- 3434
- Führungguide
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