DE7829116U1 - HOT CHAMBER DIE CASTING MACHINE - Google Patents
HOT CHAMBER DIE CASTING MACHINEInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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
- B22D17/02—Hot chamber machines, i.e. with heated press chamber in which metal is melted
- B22D17/04—Plunger machines
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Warmkammer-Druckgießmaschine, die für das Gießen von Teilen aus Aluminium und seinen Legierungen sowie aus Zink, Magnesium, Kupfer und ihren Legierungen und aus allen anderen Legierungen, die in flüssigem Zustand die Eisenmetalle angreifen, geeignet ist, und die es erlaubt, Teile von ausgezeichnetem Oberflächenzustand ohne Oxid- und andere Einschlüsse, ohne Verunreinigung durch Schmiermittelrückstände aus der Pumpe, mit dünnen Wandstärken, mit konstanter hoher Qualität, erhöhter Festigkeit und ohne Versprödung durch die Auflösung von Eisen herzustellen.The present invention relates to a hot chamber die casting machine, those for casting parts from aluminum and its alloys, as well as from zinc, magnesium, copper and theirs Alloys and all other alloys that attack ferrous metals in a liquid state are suitable, and the It allows parts of excellent surface condition without oxide and other inclusions, without contamination Lubricant residues from the pump, with thin walls, with constant high quality, increased strength and without Establish embrittlement by dissolving iron.
Beim Druckguß wird zwischen zwei Verfahren unterschieden, nämlich dem Kaltkammerverfahren und dem Warmkammerverfahren. Das erstgenannte Verfahren ist dadurch charakterisiert, daß das flüssige Metall in eine Kammer gegossen wird, die vor jedem einzelnen Abguß nicht geheizt wird. Das zweitgenannte Verfahren ist durch die Tatsache gekennzeichnet, daß die Pumpe auf die Temperatur des flüssigen Metalls aufgeheizt wird, und daß der Arbeitszyklus zwei Perioden umfaßt: Einfließen des flüssigen Metalls in die Form und nachfolgendes Einpressen.In die casting, a distinction is made between two processes, namely the cold chamber process and the hot chamber process. The The former method is characterized in that the liquid metal is poured into a chamber in front of each individual cast is not heated. The second method is characterized by the fact that the pump is heated to the temperature of the liquid metal, and that the working cycle comprises two periods: the inflow of the liquid metal into the mold and then pressing it in.
Die hauptsächlichsten Nachteile des Kaltkammerverfahrens sind:The main disadvantages of the cold chamber process are:
- Mitnahme einer gewissen Menge Oxide beim Transport des flüssigen Metalls vom Vorratsofen in die Druckkammer.- Taking a certain amount of oxides with you when transporting the liquid metal from the supply furnace into the pressure chamber.
- Schwierigkeit der genauen Dosierung der geschöpften Menge.- Difficulty in the exact dosage of the scooped amount.
- Variabler Gehalt an Oxiden, der die Qualität der Teile beeinflußt. - Variable content of oxides, which influences the quality of the parts.
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- Oxidation des flüssigen Metalls während des Auffüllens der Preßbüchse.- Oxidation of the liquid metal during the filling of the press sleeve.
- Verunreinigung durch Schmiermittelrückstände in der Preßbüchse. - Contamination from lubricant residues in the press sleeve.
·· Kein gleichmäßiger Temperaturverlauf während des Gießprozesses. ·· No uniform temperature profile during the casting process.
Die Vorteile des Warmkammerverfahrens sind: 1) Bezüglich der Gießbarkeit:The advantages of the hot chamber process are: 1) Regarding castability:
- Verbesserung infolge der regelmäßigeren Metalltemperatur beim Eintritt in die Form.- Improvement due to the more regular metal temperature when entering the mold.
- Füllen der Pumpe ohne Kontakt zwischen der Luft und dem flüssigen Metall.- Filling the pump without contact between the air and the liquid metal.
- Stets gleiche Zusammensetzung der flüssigen Metallschmelze. 2) Bezüglich der Produktion:- Always the same composition of the liquid metal melt. 2) Regarding production:
- Höhere Produktionsrate wegen besserer Nutzung der Maschine, weniger Ausschuß beim Gießen selbst und auch bei den SekundärOperationen.- Higher production rate due to better use of the machine, less scrap during the casting itself and also during the secondary operations.
- Wegfall des manuellen oder automatischen. Füllens der Preßbüchse mit dem Schöpflöffel.- Elimination of the manual or automatic. Filling the Press sleeve with the ladle.
- Bessere Möglichkeiten zur Automatisierung.- Better ways to automate.
- Wählbarer, kontrollierbarer und reproduzierbarer Gieß zyklus .- Selectable, controllable and reproducible casting cycle.
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3) Bezüglich der Formt3) Regarding the shape
- Diverse Möglichkeiten der Positionierung.- Various positioning options.
- Kleinerer Metalldruck.- Smaller metal print.
- Kleinere thermische Schwankungen infolge schnellerer und regelmäßigerer Zyklen, geringere Schrumpfung der gegossenen Teile.- Smaller thermal fluctuations due to faster and more regular cycles, less shrinkage of the cast Parts.
- Größere Lebensdauer.- Longer service life.
Nach den Erfolgen beim Druckgießen nach dem Warmkammerverfahren für die Blei-, Zinn- und Zink-Legierungen mittels einer Kolbenpumpe blieb d.\e Nutzung dieser Technik für Aluminium-Legierungen und andere korrodierende Metalle und Legierungen blockiert, weil Eisenwerkstoffe durch das flüssige Metall rasch angegriffenAfter the successes in die casting according to the hot chamber process for lead, tin and zinc alloys by means of a piston pump The use of this technique for aluminum alloys and other corrosive metals and alloys remained blocked because Iron materials quickly attacked by the liquid metal
J- werden und dadurch die Lebensdauer der Pumpe sehr beschränktJ- are very limited and therefore the service life of the pump
jj Man hat zwar für Aluminium-Legierungen auch·' schon eine Gieß-jj It is true that there is already a casting
!j maschine verwendet, die mit Luftdruck arbeitet, um die Vox-teile! j uses air pressure machine to make the Vox parts
des Warmkammerverfahrens ausnutzen zu können. Indessen befriedigen diese Abgüsse nicht wegen ihrer Porosität und der Zunahmeto be able to take advantage of the hot chamber process. Meanwhile, satisfy these casts not because of their porosity and bulk
jS des Eisengehaltes, der die Sprödigkeit erhöht.jS the iron content, which increases the brittleness.
Gegenwärtig wird Aluminiumdruckguß weltweit nach dem KaItkammerverfahren praktiziert, dessen universelle Nutzbarmachung durch die Schwierigkeit seiner Automatisierung begrenzt ist. Das Warmkammerverfahren mit der Kolbenpumpe ist ein Verfahren einfacherer Art, das eine Automatisierung wie bei Zink-Druckguß erlauben würde. Dadurch würde eine wirtschaftlichere Produktion, verbunden mit einer verbesserten und gleichmäßigeren Qualität der Produkte möglich sein.Aluminum die-casting is currently used worldwide using the cold-chamber process practiced, the universal utilization of which is limited by the difficulty of its automation. The hot chamber process with the piston pump is a process of a simpler kind, which is automated as with zinc die casting would allow. This would make production more economical, combined with improved and more uniform production Product quality.
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Die flüssigen Aluminium-Legierungen sind, derart korrosiv, daß gegenwärtig keine ¥armkammer-Druckgießmaschine nach, dem Pumpenprinzip existiert, die in der Praxis Anwendung finden könnte.The liquid aluminum alloys are so corrosive that currently no ¥ arm chamber die casting machine after Pump principle exists, which could be used in practice.
Aus den US-PSen 3 319 702 und 3 586 095 sind Kolbenpumpen bekanntgeworden, deren am stärksten durch Erosion und Korrosion beanspruchte Ba^^teile (Kolben und Büchse) aus gesintertem TiB„ und ZrB? hergestellt sind und die ohne Ausfall eine Standzeit von etwa 50.000 Schuß ermöglichen sollen. Dauerversuche auf Prcduktionsmaschinen haben jedoch ergeben (vgl. PW Marshall, Foundry Trade Journal, 26. Nov. 1970, 797) daß die Lebensdauer der wesentlichen Elemente nur sehr gering und recht unterschiedlich ist (effektive Nutzung nur etwa 600 bis 57.000 Schuß)o Die Hauptursachen für den frühzeitigen Ausfall der Büchse und des Kolbens sind die schlechte Widerstandsfähigkeit von TiB„ und ZrB_ gegen thermische Wechselbeanspruchung und der zu große Unterschied der Ausdehnungskoeffizienten von Gußeisen und den genannten Materialien, die bei Dauerversuchen zu unzulässigen mechanischen Lockerungen und Dezentrierungen führten. Zwar war in diesem Fall die Erhöhung des Fe-Gehaltes in der Legierung mit 0,2 °/o relativ klein, aber dennoch zu hoch, speziell in Fällen, wenn Legierungen gegossen werden sollen, die praktisch kein Eisen enthalten dürfen.From US Pat. Nos. 3,319,702 and 3,586,095, piston pumps have become known whose parts (piston and sleeve) made of sintered TiB “and ZrB ? are manufactured and which should allow a service life of about 50,000 shots without failure. Endurance tests on Prcduktionsmaschinen have shown, however (see. PW Marshall, Foundry Trade Journal, Nov. 26, 1970, 797) that the lifetime of the essential elements is very low and quite different is (effective use only about 600 to 57,000 shot) o The main causes for the premature failure of the liner and the piston are the poor resistance of TiB "and ZrB_ to alternating thermal stress and the excessive difference in the expansion coefficients of cast iron and the materials mentioned, which led to impermissible mechanical loosening and decentering in long-term tests. In this case, the increase in the Fe content in the alloy, at 0.2% , was relatively small, but still too high, especially in cases when alloys are to be cast which must practically not contain any iron.
In der JA-PS 7^ 07^ 523 ist eine Pumpe für das Druckgießen von flüssigem Aluminium beschrieben, die mit einem Kolben und einer BUchse aus heißgepreßtem TiC ausgestattet ist und die 120.000 Schuß bei einem Druck von 150 kg/cm zulassen soll. Etwa I5O.OOO Schuß bei einem Druck von 120 kg/cm sind erreichbar, wenn der Kolben und die Büchse aus heißgepreßtem TiC (75 "/< >) + Si„N, (25 %) bestehen; I6O.OOO Schuß bei einem Druck vonIn the JA-PS 7 ^ 07 ^ 523 a pump for the die casting of liquid aluminum is described, which is equipped with a piston and a bushing made of hot-pressed TiC and which should allow 120,000 shots at a pressure of 150 kg / cm. About 150,000 rounds at a pressure of 120 kg / cm can be achieved if the piston and the sleeve are made of hot-pressed TiC (75 "/ <>) + Si" N, (25 %) ; 160,000 rounds at one pressure from
2
120 kg/cm mit einem Kolben und einer Büchse aus heißgepreßtem TiC (52 </»), Si3N4 (25 Yo), TiB2 (20 °/o), CrB2 (3 0Io). 2
120 kg / cm with a piston and a sleeve made of hot-pressed TiC (52 </ »), Si 3 N 4 (25 Yo), TiB 2 (20 %), CrB 2 (3 0 Io).
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Aus der DE-PS 2 320 887 ist die Verwendung von Pumpenteilen aus AlN, legiert mit 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Y,,0„, La 0 , Scp0„, Ce 0», Alp0„ oder metallischen Silikaten, bekannt. Die durch das Heißpressen dieser Materialien hergestellten Kolben und Büchsen haben eine Lebensdauer von etwa 100.000 bis 130.000 Pumpzyklen in flüssiger Aluminium-Legierung.DE-PS 2 320 887 discloses the use of pump parts made of AlN, alloyed with 0.1 to 10 percent by weight of Y ,, 0 ", La 0 , Sc p 0", Ce 0 ", Al p 0" or metallic silicates, known. The pistons and liners produced by hot-pressing these materials have a service life of approximately 100,000 to 130,000 pumping cycles in liquid aluminum alloy.
Bei einer Kolbenpumpe nach der CH-PS 586 58I bestehen der aus gesintertem Werkstoff hergestellte Kolben und die Büchse oder deren Überzug aus einem Gemisch von Carbiden oder Boriden, wie Borcarbid 10-90 Gewichtsprozent, bevorzugt 30-70 %, Titanborid 5-6O %, Zirkoniumbor id 5-60 °/o, Bornitrid 0,5-30 °/o und eventuell 0-5 0Jo Boride von Tantal, Molybdän, Wolfram, Carbide von Zirkonium, Silizium, Tantal, Vanadium, Chrom, Wolfram, Molybdän, Nitride von Aluminium, Silicium, Titan, Zirkonium, Oxide von Aluminium und Beryllium.In a piston pump according to CH-PS 586 58I, the piston made of sintered material and the sleeve or its coating consist of a mixture of carbides or borides, such as boron carbide 10-90 percent by weight, preferably 30-70 %, titanium boride 5-6O%, Zirkoniumbor id 5-60 ° / o, boron nitride 0.5-30 ° / o and possibly 0-5 0 Jo borides of tantalum, molybdenum, tungsten, carbides of zirconium, silicon, tantalum, vanadium, chromium, tungsten, molybdenum, nitrides of aluminum, silicon, titanium, zirconium, oxides of aluminum and beryllium.
Die Porosität des gesinterten Werkstoffs ist kleiner als 5 °/°t seine Biegefestigkeit größer als 400 kg/cm und seine HärteThe porosity of the sintered material is less than 5 ° / ° t, its flexural strength is greater than 400 kg / cm and its hardness
ο
größer als i400 kg/mm .ο
greater than i400 kg / mm.
Es wurden Versuche mit Kolben und Büchsen aus diesen Materialien durchgeführt. In einigen Fällen wurde der zentrale Körper aus Gußeisen, der mit einem Schutzüberzug aus Graphit versehen war, durch das flüssige Metall (Al, 1,5-3,5 °/o Cu, 10,5-12 0J0 Si, 0,3 Mg, 1 °/o Zn, 0,9 % Fe ...) nach 110.000 bis I60.OOO Einfülloperationen bei einem Druck von I5O bis 25O kg/cm korrodiert, jedoch wurden keine Korrosionsanzeichen an der Büchse und am Kolben festgestellt. Diese Pumpen sind allerdings nur für das Gießen von Zink- und Magnesium-Legierungen brauchbar, nicht jedoch für andere aggressive Metallegierungen.Tests have been carried out with pistons and sleeves made from these materials. In some cases, the central body of cast iron, which was provided with a protective coating made of graphite was 0, through the liquid metal (Al, 1.5-3.5 / o Cu, 10.5-12 0 J 0 ° Si, corroded 3 Mg, 1 ° / o Zn, 0.9% Fe ...) of 110,000 to I60.OOO Einfülloperationen at a pressure of I5O to 25O kg / cm, but no signs of corrosion to the sleeve and on the piston were determined. These pumps can only be used for casting zinc and magnesium alloys, but not for other aggressive metal alloys.
Es sind somit bereits verschiedene Materialien vorgeschlagen vorden, die zur Anfertigung von Kolben und Büchsen geeignet erscheinen, jedoch befriedigen diese noch nicht gänzlich. DieVarious materials have therefore already been proposed which are suitable for the manufacture of pistons and sleeves appear, but they are not yet entirely satisfactory. the
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Lebensdauer· der Pumpe und die Qualität der gegossenen Teile "bleiben aber durch, frühzeitige Korrosion und den Verschleiß der Pumpenteile beschränkt.Lifespan · of the pump and the quality of the cast parts "but remain through, premature corrosion and wear and tear the pump parts are limited.
Die zu lösenden Probleme zur Verwirklichung einer Druckgießmaschine mit einer Kolbenpumpe entsprechen den vier Bestandteilen einer solchen Pumpe:The problems to be solved in order to realize a die casting machine with a piston pump correspond to the four components such a pump:
- Kolben und Büchse sind der Korrosion und Abrasion sowie mechanischen Beanspruchungen und Einflüssen, wie Lockerung, Zentrierung und anderen, unterworfen.- Pistons and liner are subject to corrosion and abrasion as well as mechanical stresses and influences such as loosening, Centering and other, subject.
- Der Sitz der Pumpe und der Gießhals sind der Korrosion und Erosion unterwerfen.- The seat of the pump and the pouring neck are subject to corrosion and erosion.
! - Der Gießmund ist der Korrosion, Erosion, Oxidation durch! - The pouring mouth is due to corrosion, erosion, oxidation
Luft sowie thermischen und mechanischen Wechselbeanspruchungen unterworfen.Air as well as thermal and mechanical alternating loads.
- Der Tiegel ist der Korrosion und Oxidation durch Luft unterworfen. - The crucible is subject to corrosion and oxidation by air.
Die zur Realisierung einer solchen Pumpe erforderlichen Materialien müssen widerstandsfähig sein gegen die Korrosion durch flüssiges Aluminium sowie gegen Abrasion und Erosion. Sie müssen ziemlich hart sein und thermische Ausdehnungskoeffizienten haben, die nahe bei denjenigen der Eisenmetalle liegen. Zudem müssen sie für gewisse der vorher erwähnten Verwendungen widerstandsfähig sein gegen Oxidation und thermische und mechanische Wechselbeanspruchungen. Schließlich ist es von Vorteil, über Materialien zu verfügen, die durch das flüssige Metall nicht benetzt werden und die eine möglichst hohe Dichte haben. äThe materials required to implement such a pump must be resistant to corrosion by liquid aluminum as well as to abrasion and erosion. They must be quite hard and have thermal expansion coefficients close to those of ferrous metals. In addition, for certain of the aforementioned uses, they must be resistant to oxidation and thermal and mechanical alternating loads. Finally, it is advantageous to have materials that are not wetted by the liquid metal and that have the highest possible density. Ä
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In der nachfolgenden Tabelle sind einige bekannte Eigenschaften der Materialien, die am besten der Korrosion durch, flüssiges Aluminium widerstehen, zusammengestellt (wobei zvoc Auslegung der Pumpe auch noch andere Eigenschaften eine Rolle spielen) o The following table shows some of the known properties of the materials that best corrosion by liquid aluminum are resisting, compiled (where zvoc design of the pump also other characteristics play a role) o
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.«3 1«. «3 1«
I · I II · I I
WINKtL FUEF?
FLUtSSIGES
AlfcthNE T TUNGE
WINKtL FUEF?
LIQUID
Al
KOEFFIZIENT
0 - 75O0C
1O-6 C-IEXPANSION
COEFFICIENT
0 - 75O 0 C
1O -6 CI
FAEHIüKEIT
gegen Oxi
dationRESISTANCE
ABILITY
against Oxi
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jusaeisenι r-containing:
jusaeisen
140°( 9U0°C)lbU ° (^ .7U (J 0 C)
140 ° (9U0 ° C)
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LOS {900 ° C)
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f f^if f ^ i
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenpumpe der in Betracht kommenden Art zu schaffen, die für das Druckgießen nach dem Warmkammerverfahren von Teilen aus Aluminium-Legierungen und anderen Metallen und Legierungen, die Eisenmetalle angreifen, besser als die bekannten Pumpen geeignet ist und eine größere Lebensdauer als diese besitzt - vorzugsweise mehr als I5O.OOO Schuß ermöglicht -, eine hohe Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit aufweist und insbesondere zu keiner Erhöhung des Eisengehaltes der Schmelze führt.The invention is based on the object of a piston pump of the type under consideration, which are used for die casting by the hot chamber process of parts made of aluminum alloys and other metals and alloys that attack ferrous metals are better suited than the known pumps and has a longer service life than this - preferably more than I5O.OOO shot allows - high reliability and has operational reliability and in particular does not lead to an increase in the iron content of the melt.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, Druckgießmaschxnen der in Betracht kommenden Art in der Weise auszubilden, daß der Pumpenkolben und die Pumpenbüchse aus Siliziumnitrid oder aus Sialon hoher relativer Dichte bestehen, und weiterhin, daß die übrigen mit der Metallschmelze in Berührung kommenden Einzelteile oder deren Wandflächen aus einem harten, gegen Korrosion und Erosion beständigen Werkstoff hoher Dichte, wie metallischem Chrom, Nitriden von Silizium, Aluminium, Titan, Zirkonium, Sialone, Boriden von Titan, Zirkonium, Chrom, Tantal, Molybdän, Wolfram, Carbiden von Silizium, Titan, Zirkonium, Tantal, Vanadium, Chrom, Wolfram, Molybdän, Oxiden von Aluminium, Beryllium, Aluminiumtitanat, einzeln oder in Gemischen miteinander, bestehen. In order to achieve the above-mentioned object, it is proposed according to the invention, die casting machines of the type in question Form in such a way that the pump piston and the pump sleeve made of silicon nitride or sialon of high relative Density exist, and further that the remaining with the molten metal in contact items or their Wall surfaces made of a hard, corrosion and erosion resistant material of high density, such as metallic chrome, Nitrides of silicon, aluminum, titanium, zirconium, sialons, borides of titanium, zirconium, chromium, tantalum, molybdenum, tungsten, Carbides of silicon, titanium, zirconium, tantalum, vanadium, chromium, tungsten, molybdenum, oxides of aluminum, beryllium, Aluminum titanate, individually or in mixtures with one another.
Weitere und insbesondere konstruktive Merkmale des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen 3 bis I3 sowie aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele speziell der Pumpeinrichtung der in Betracht kommen- f Further and in particular structural features of the subject matter of the invention emerge from the subclaims 3 to I3 as well as from the following description of two preferred exemplary embodiments, especially of the pump device of the f
I den Druckgießmaschine hervor, welche in den Figuren 1 und 2 fI the die casting machine out, which in Figures 1 and 2 f
der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen: {are shown in the drawing. Show it: {
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine in einem Schmelztiegel | eingebaute Pumpeinrichtung zrur Beschickung der Form j einer Druckgießmaschine, und jFig. 1 shows a cross section through one in a crucible | built-in pumping device for charging mold j a die casting machine, and j
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I s »I s »
Fig. 2 einen Querschnitt durch, eine Pumpeinrichtung,2 shows a cross section through a pumping device,
deren Pumpentiegel mit einem Vorratstiegel verbunden ist.whose pump crucible is connected to a storage crucible.
Der in Fig. 1 dargestellte Teil einer Druckgießmaschine besteht aus dem Pumpentiegel 11, in welchem sich die flüssige Metallegierung 12 befindet, und der Punipeinrichtung 13 mit dem Pumpengehäuse 14, der Pumpenbüchse 15 und dem Pumpenkolben 16, den Verbindungsleitungen 17, einem Gießhals 18 eowie dem Gießmundstüclc 19· Die Pumpenbüchse 15 ist mittels des Pumpengehäuses Ik auf dem Boden des Tiegels 11 befestigt. An seinem unteren linde ist der als Tauchkolben ausgebildete Pumpenkolben 16 in der Büchse 15 und an seinem oberen EndeThe part of a die casting machine shown in Fig. 1 consists of the pump crucible 11, in which the liquid metal alloy 12 is located, and the Punip device 13 with the pump housing 14, the pump sleeve 15 and the pump piston 16, the connecting lines 17, a pouring neck 18 eowie dem Gießmundstüclc 19 · The pump sleeve 15 is attached to the bottom of the crucible 11 by means of the pump housing Ik. At its lower linden the pump piston 16, which is designed as a plunger, is in the sleeve 15 and at its upper end
„ mittels einer Kolbenstange 20 geführt. An seinem unteren Ende“Guided by means of a piston rod 20. At its lower end
ist der Kolben 16 mit einer Schrägfläche 21 versehen - oder gegebenenfalls auch mit Kanälen -, deren obere Enden 22 in der oberen Totpunktlage des Kolbens oberhalb der oberen Stirnfläche 23 der Pumpenbüchse 15 liegen. Dadurch ist es möglich, daß das flüssige Metall 12 in den Hohlraum der Pumpenbüchse nachläuft, wenn sich der Kolben 16 in seiner oberen Totpunktlage befindet, ohne daß dieser vollständig aus der Büchse I5 herausgezogen werden muß.the piston 16 is provided with an inclined surface 21 - or possibly also with channels - the upper ends 22 of which are in the top dead center position of the piston above the upper end face 23 of the pump sleeve 15 lie. This makes it possible that the liquid metal 12 continues to run into the cavity of the pump sleeve when the piston 16 is in its top dead center position is located without this completely out of the socket I5 must be pulled out.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befindet sich die Pumpeinrichtung 13 für die schmelzflüssige Metallegierung 12 in einem Tiegel 11, der zugleich als Vorratsbehälter ausgebildet ist. Es ist aber auch, wie aus Fig. 2 hervorgeht, möglich, die Pumpeinrichtung 31 in einem separaten Pumpentiegel 32 anzuordnen, und zwar in der gleichen, in Fig. 1 dargestellten ¥eis ., und den Pumpentiegel 32 mit einem Vorratstiegel 33 über einen Verbindungskanal Jk bzw, ein Verbindungsrohr 35 zu verbinden, welches unterhalb des Spiegels 3° der Metallschmelze 37 in den Tiegeln 32 und 33 liegt. Dadurch kann sichergestellt werden, daß auf der Oberfläche 36 der Metall-In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the pumping device 13 for the molten metal alloy 12 is located in a crucible 11, which is also designed as a storage container. However, as can be seen from FIG. 2, it is also possible to arrange the pumping device 31 in a separate pump crucible 32, namely in the same, shown in FIG. 1, and the pump crucible 32 with a reservoir 33 via a connecting channel Jk or to connect a connecting pipe 35 which lies below the level 3 ° of the molten metal 37 in the crucibles 32 and 33. This can ensure that on the surface 36 of the metal
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schmelze 37 im Vorratsbehälter 33 schwimmende Oxide, Schlacken oder sonstige Verunreinigungen nicht in den Pumpentiegel 32 gelangen.melt 37 in the storage container 33 floating oxides, slags or other impurities do not get into the pump crucible 32 reach.
Um die Oxidbildung auf der Oberfläche 38 der Metallschmelze im Pumpentiegel 32 zu vermeiden, ist dieser mit einer Abdeckung 3y versehen, die den Innenraum 4θ gegen die umgebende Atmosphäre abschließt. In diesen mündet vorteilhafterweise ei<ae Rohrleitung 41, mittels welcher ein inertes Gas eingeleitet wird, um die Metallschmelze 37 im Pumpentiegel 32 gegen die Luft abzuschirmen. Als inertes Gas findet vorzugsweise Argon oder Stickstoff oder ein anderes geeignetes Gas oder Gasgemisch Anwendung.In order to avoid the formation of oxide on the surface 38 of the molten metal in the pump crucible 32, the latter is covered with a cover 3y provided that the interior space 4θ against the surrounding atmosphere concludes. Advantageously, ei <ae opens into this Pipeline 41, by means of which an inert gas is introduced, to the molten metal 37 in the pump crucible 32 against the Shield air. The inert gas used is preferably argon or nitrogen or another suitable gas or gas mixture Application.
Zur Leitung des schmelzflüssigen Metalls 12, welches mit Hilfe des Pumpenkolbens 16 aus der Pumpenbüchse 15 ausgepreßt wird, dienen die Verbindungsleitungen 17 im Formstück 42 unterhalb der Pumpenbüchse 15 sowie die Rohre 43, die in den Boden 44 des Tiegels 11 sowie in den Gießhals 18 eingesetzt sind.To conduct the molten metal 12, which is pressed out of the pump sleeve 15 with the aid of the pump piston 16, serve the connecting lines 17 in the fitting 42 below the pump sleeve 15 as well as the pipes 43, which in the ground 44 of the crucible 11 and in the pouring neck 18 are used.
Alle diese Teile bestehen aus den vorgenannten Werkstoffen, um zu vermeiden, daß die Metallschmelze mit korrodierenden Werket offen in Berührung kommt. Die aneinander angrenzenden Rohre 43 des die Metallschmelze führenden Kanals 17 weisen zu ihrer Achse schrägliegende Flächen 45 auf, wodurch sich in einfacher Weise durch ihre Ausdehnung bedingte Längenänderungen kompensieren lassen. Zwischen den einzelnen Rohren 42, 43 befinden sich Dichtungen 46, die vorzugsweise aus Bornitrid, Graphit oder Chrom hergestellt sind. Das Verbindungsformstück 42 und die Rohre 43 bestehen vorzugsweise aus Aluminiumoxid, Berylliumoxid oder anderen Oxiden oder Oxidgemischen, wie z.B. Aluminiumtitanat, Stumatit, einem natürlichen Aluminiumsilikat, Sialonen, Aluminiumnitrid, gesintertem Siliciumnitrid, metallischem Chrom oder einer Keramik-Chrom-Legierung, wie z.B. Titanbond-Chrom-All these parts consist of the aforementioned materials in order to avoid that the metal melt with corrosive works openly comes into contact. The adjoining tubes 43 of the molten metal channel 17 point towards them Axis inclined surfaces 45, which makes it easier Way to compensate for changes in length caused by their expansion. Located between the individual tubes 42, 43 seals 46, which are preferably made of boron nitride, graphite or chromium. The connector fitting 42 and the tubes 43 are preferably made of aluminum oxide, beryllium oxide or other oxides or oxide mixtures, such as aluminum titanate, Stumatite, a natural aluminum silicate, sialons, aluminum nitride, sintered silicon nitride, metallic chromium or a ceramic-chromium alloy, such as titanium bond-chromium
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Legierung od.dgl. Aus den gleichen Werkstoffen kann auch. zweckmäßigerweise das Pumpengenau.se 14 für die Pumpenbuch.se 15 hergestellt sein. Soweit gewünscht oder notwendig, können die in Betracht kommenden Oberflächen durch einen. Überzug aus Aluminiumnitrid oder durch Inchromieren oder Sulfurieren geschützt werden.Alloy or the like. Can also be made of the same materials. expediently the Pumpengenau.se 14 for the Pumpenbuch.se 15 be made. If desired or necessary, the surfaces in question can be replaced by a. coating made of aluminum nitride or protected by chromium plating or sulfur plating.
Das Gießmundstück 19 besteht vorteilhafterweise aus b_eißgepreßtem Siliciumnitrid oder heißgepreßten Sialonen oder aus einem anderen Werkstoff mit eingepaßten Teilen aus den vorgenannten Materialien. Bei rlerart ausgebildeten Gießmundstücken ist die Gefahr der Bildung eines Pfropfens aus erstarrter Metallegierung nach dem Schuß hauptsächlich, wegen der Unbenutzbarkeit der genannten Materialien durch die Metallschmelze stark herabgesetzt. Die Tiegel 11 bzw. 32, 33 bestehen üblicher- und in bekannter Weise aus aluminium- oder chromhaltigem Gußeisen, welches erfahrungsgemäß der Korrosion durch Aluminium gut widersteht. Dennoch wird vorgeschlagen, die in Betracht kommenden Oberflächen der Tiegel durch einen Überzug aus Chrom, Aluminiumoxid oder anderen Oxiden, wie z.B. Al„O„-TiOp, einfachen oder gemischten Boriden, wie z.B. ZrB„, CrB2, AlN, Si Nj1, BN oder Nitride, wie z.B. AlN, Si„N^, BN, Sialone o.a. zu schützen.The pouring mouthpiece 19 advantageously consists of bite-pressed silicon nitride or hot-pressed sialons or of another material with fitted parts made of the aforementioned materials. In the case of pouring mouthpieces designed in a similar manner, the risk of the formation of a plug of solidified metal alloy after the shot is largely reduced due to the fact that the above-mentioned materials cannot be used by the molten metal. The crucibles 11 and 32, 33 are usually and in a known manner made of cast iron containing aluminum or chromium, which experience has shown to be resistant to corrosion by aluminum. Nevertheless, it is proposed that the surfaces of the crucibles that are considered should be coated with chromium, aluminum oxide or other oxides such as Al "O" -TiO p , simple or mixed borides such as ZrB ", CrB 2 , AlN, Si Nj 1 , BN or nitrides, such as AlN, Si “N ^, BN, sialons or the like to protect.
Soweit Verbindungsschrauben kj aus Stahl Anwendungen finden, sind deren Köpfe 48 versenkt und die Sackbohrungen 49 für die Aufnahme der Schraubenköpfe mit Stopfen 50 verschlossen, welche aus korrosions- und erosionsbeständigen Werkstoffen bestehen, wie z.B. S„N. , AlN, Sialonen, BN, metallisches Cr, TiB,,, ZrBp, A1„O„, BeO, Aluminium t i tanat, Stumatit, Graphit od.dgl.As far as connecting screws kj made of steel are used, their heads 48 are countersunk and the blind bores 49 for receiving the screw heads are closed with plugs 50 made of corrosion and erosion-resistant materials, such as S "N. , AlN, sialons, BN, metallic Cr, TiB ,,, ZrB p , A1 "O", BeO, aluminum ti tanate, stumatite, graphite or the like.
Wenn auch die Druckgießformen, der Maschine weniger stark einer Korrosion durch die schmelzflüssigen Metallegierungen unterworfen sind, insbesondere wenn sie aus Gußeisen oder einemEven if the die casting molds, the machine is less powerful one Corrosion by the molten metal alloys are subject, especially if they are made of cast iron or a
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speziellen Stahl bestehen, so ist es dennocla vorteilhaft, deren in Betracht kommende Oberflächen durch Aufbringen von Überzügen aus geeigneten Werkstoffen zu schützen, und die überdies die Aufgabe haben, die Oberflächengüte der Gußstücke zu verbessern, deren Entformung zu erleichtern und die Lebensdauer der Formen zu erhöhen. Zur Oberflächenvergütung eignen sich insbesondere Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Sialone, Bornitrid sowie graphitisehe oder pyre lytische Kohlenstoffe, die in genügender Dicke auf die Oberfläche aufgetragen sein sollen.are made of special steel, then it is advantageous to their relevant surfaces by applying To protect coatings made of suitable materials, and the moreover have the task of improving the surface quality of the castings, facilitating their demolding and to increase the life of the molds. Silicon nitride, aluminum nitride, Sialons, boron nitride and graphitic or pyrolyzed Carbons that should be applied to the surface in sufficient thickness.
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