EP1264646A1 - Device and method for the manufacturing of profiled metal rods - Google Patents

Device and method for the manufacturing of profiled metal rods Download PDF

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EP1264646A1
EP1264646A1 EP01810547A EP01810547A EP1264646A1 EP 1264646 A1 EP1264646 A1 EP 1264646A1 EP 01810547 A EP01810547 A EP 01810547A EP 01810547 A EP01810547 A EP 01810547A EP 1264646 A1 EP1264646 A1 EP 1264646A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating chamber
cross
heating
chamber
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01810547A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Miroslaw Plata
Christophe Bagnoud
Grégoire Arnold
Martin Bolliger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3A Composites International AG
Original Assignee
Alcan Technology and Management Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcan Technology and Management Ltd filed Critical Alcan Technology and Management Ltd
Priority to EP01810547A priority Critical patent/EP1264646A1/en
Priority to JP2002153520A priority patent/JP2003033813A/en
Priority to CA002388416A priority patent/CA2388416A1/en
Priority to US10/163,771 priority patent/US6637250B2/en
Priority to NO20022658A priority patent/NO20022658L/en
Publication of EP1264646A1 publication Critical patent/EP1264646A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/004—Thixotropic process, i.e. forging at semi-solid state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/002—Extruding materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special extruding methods of sequences
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C29/00—Cooling or heating work or parts of the extrusion press; Gas treatment of work

Definitions

  • the present invention relates to an extrusion device for producing a profile strand a compact made of an at least partially metallic material, wherein the extrusion device has a recipient with a receiving the pressing body Recipient chamber, a stamp, a shaping forming chamber and / or die and one disposed between the recipient chamber and the die or forming chamber Contains heating device, and a method for producing a metal profile strand.
  • wall thicknesses of the profiles of less than 2 mm can hardly be realized.
  • the limited pressing force as well as the temperature distribution and flow speeds the limited possibilities of an even metal distribution are essential factors in the application of today's pressing technology of manufacture stand in the way of very thin-walled profiles.
  • WO98 / 19803 proposes an extrusion process to solve the problems mentioned, in which the pressed body is deformed into the profile strand in the partially solid / partially liquid state becomes.
  • the compact material is placed in front of the Forming pressed through the heatable flow channels of a heating element.
  • the Pressing the initially solid material through the flow channels however requires very large press forces and there is a pronounced pressure drop in the Area of these flow channels.
  • the control of the pressing process due to the locally pronounced pressure drop, considerably more difficult.
  • the liquid component distribution is after passing through the heating element in the solid / partially liquid state of the compact material regulate and usually inhomogeneous.
  • the invention is therefore based on the object of improving the aforementioned method, and to reduce the pressure drop in the heating element. Furthermore, the pressing of Compression bodies made of thixotropic alloys in the partially solid / partially liquid state with attainment the most homogeneous possible distribution of the liquid portion can be simplified.
  • the heating device leads to a pressing direction arranged directly or indirectly after the recipient, from one Hollow body formed heating chamber with at least a first and a second Heating chamber section with heating chamber walls and means for heating the heating chamber walls contains and the first heating chamber section each have a larger cross-sectional diameter has as the second heating chamber section directly adjoining in the pressing direction x.
  • the heating chamber preferably contains less than five, advantageously less than four, and in particular two heating chamber sections. At least one of the heating chamber sections preferably all heating chamber sections are of larger cross-sectional diameter than the heating chamber section directly adjoining this in the pressing direction x, expediently with the exception of the first heating chamber section.
  • the transition area between draws two heating chamber sections with different cross-sectional diameters preferably by a sudden, full or partial circumferential narrowing out.
  • the narrowing of the cross-section is in a particularly preferred form of the invention as a whole or part of the circumference of the heating chamber extending paragraph or level.
  • the cross-sectional narrowing can also be continuous, e.g. B. funnel-shaped, run and optionally have a roughness pattern. Furthermore, a cross-sectional narrowing also run in several stages.
  • the narrowing of the cross section is preferably around 5 to 40%, advantageously 15 to 30% and in particular 20 to 30% of the cross-sectional diameter of the preceding heating chamber section.
  • the entire heating chamber length preferably corresponds to 2 to 4 times, in particular 2.5 to 3.5 times the length of the compact.
  • the cross-sectional shape and the cross-sectional diameter of the one adjoining the recipient chamber the first heating chamber section corresponds essentially, preferably exactly, the cross-sectional shape and the cross-sectional diameter of the recipient chamber.
  • the Press body is preferably in the form of a bolt
  • the cross-sectional shape of the The recipient chamber and the first heating chamber section adjoining the recipient chamber are circular cylindrical.
  • the following heating chamber sections are preferably also circular cylindrical.
  • the cross-sectional shapes of the heating chamber sections, in particular the heating chamber sections arranged near the die also designed differently and e.g. be elliptical.
  • the cross-sectional shapes of the heating chamber sections can be in a special design Invention also be approximated to the profile cross section of the profile strand.
  • In preferred Execution corresponds to a first heating chamber section of the cross-sectional shape and the cross-sectional diameter the recipient chamber and the subsequent heating chamber sections, in particular the heating chamber sections closest to the die a gradual approximation of their cross-sectional shape and their cross-sectional diameter in the pressing direction x to the profile cross section.
  • the approximation of the compact shape the profile cross section before the actual forming step in the die causes a reduction the pressing force to be applied to the die for pressing the compact material.
  • cross-sectional diameter means an average cross-sectional diameter.
  • the heating chamber of an extrusion device according to the invention for producing a rectangular profile strand can e.g. a circular cylinder-shaped adjoining the recipient chamber first heating chamber section and an elliptical, have the heating chamber section approximated to the profile cross section.
  • the heating chamber is preferably made of a heat-resistant, metallic hollow cylinder, in particular by a hollow cylinder made of steel.
  • the hollow cylinder is preferred from a ferromagnetic steel and in particular from a nickel-cobalt-chrome steel.
  • the recipient chamber and in particular the heating chamber are preferably with a heat-resistant insulation cladding.
  • the insulation panel preferably contains a ceramic material or is created from a ceramic material.
  • the Insulation cladding is particularly preferably made of a ceramic reinforced with carbon fibers Material with high insulation capacity.
  • the heating chamber walls are preferably heated by inductive heating.
  • the heating chamber or the metallic hollow cylinder of the heating chamber is preferred for this surrounded with an induction winding.
  • the induction loops are in particular spiral around the metallic hollow cylinder provided with the insulation cladding.
  • the applied induction field in particular causes the heating of the metallic Hollow cylinder and thus the heating chamber walls. Heating the walls of the heating chamber can optionally also be done using other heating methods, such as resistance heating.
  • the recipient or the recipient chamber wall preferably also has heating elements, such as. Heating wires, for heating the inserted into the recipient chamber Press body, with the heat transfer via the recipient chamber wall to the Press body takes place.
  • the inner one, which faces the compact material Wall of the heating chamber relief structures preferably essentially in the pressing direction running ribs or grooves, in particular aligned in the pressing direction, spiral the circumferential ribs or grooves.
  • the mentioned ribs, grooves or relief structures contribute to an increase in the surface area of the heating chamber walls and cause better heat transfer from the heating chamber walls into the compact material.
  • the alignment of the relief structures in the direction of the pressing causes less Frictional losses, which keeps the pressure drop within the heating chamber within limits.
  • the die preferably has one funnel-shaped narrowing of the cross section towards the die opening.
  • a, optionally also heated, in particular inductively heated, forming chamber in which the preheated and in particular partially liquid / partially solid compact material is deformed into a profile strand.
  • the forming chamber can also be part of the heating chamber at the end of the heating chamber in the pressing direction x in the form of another Heating chamber section may be formed.
  • a cooled mold can be provided in the connection to the forming chamber the heated and in particular partially liquid / partially solid profile strand is solidified.
  • a such a mold which is basically a conventional continuous casting mold can correspond, is appropriate with a cooling device for indirect cooling of the metal strand solidifying through contact with the mold wall.
  • the forming chamber wall preferably goes into the mold wall with a constant curvature about.
  • the forming chamber can be used in the same way to produce hollow profiles as with conventional extrusion with a corresponding mandrel insert his.
  • An intermediate element is preferably between the forming chamber and the cooled mold or layer arranged from a heat insulating material.
  • a die is preferably arranged downstream of the forming chamber or mold which the profile strand is deformed to the final shape.
  • the matrix can be used in this Application can also be optionally omitted. More details on the arrangement and structure of the forming chamber and mold can be found in WO 98/19803, which is hereby incorporated in its entirety by the disclosure.
  • Means for direct cooling can be used to cool the profile strand emerging from the die with e.g. a coolant, preferably a cooling device with complete Evaporation of a coolant applied to the profile strand can be provided.
  • the pressing force e.g. as a result of special additives required recipient temperature of up to 600 ° C
  • the pressing of the pressed body to the profile strand by an attacking on the profile strand Support traction e.g. a pull-out device may be provided.
  • the invention also relates to a method for producing a profile strand from a Press body made of an at least partially metallic material, the press body introduced into the recipient chamber of a recipient and by means of stamps while exercising a pressing pressure via a shaping forming chamber and / or die a profile strand is pressed, with the compact material before the pressing a profile strand preheated and in particular in a partially solid / partially liquid state brought.
  • the process is characterized in that the compact from the recipient chamber is led into the heating chamber of a heating device and via inductively heated heating chamber walls is preheated and the heating chamber at least a first and second Includes heating chamber section, and the second heating chamber section in the pressing direction x Forming a cross-sectional constriction has a smaller cross-sectional diameter as the preceding first heating chamber section and at the cross-sectional constriction a low-flow zone is formed in the pressing direction x, in which preheated zone and in particular partially liquid or liquid compact material retained becomes.
  • the preheating of the compact in the heating chamber serves to soften the compact or increasing its ductility and, in the case of thixotropic alloys, the transfer of the compact in a partially solid / partially liquid state.
  • the compact is preferably in the recipient chamber to a temperature of warmed less than or equal to the solidus temperature or, if this has already been preheated is further heated or kept at its preheating temperature.
  • the pressing body is removed from the drawing chamber by means of a stamp using a pressing pressure continuously led into the heating chamber, the stamp preferably is only moved up to the end of the recipient chamber.
  • the speed of advance can e.g. be around 5-10 mm / s.
  • the pressing body becomes an inductively heated heating chamber wall via the contact surfaces heated further, preferably to a temperature which is above the solidus temperature.
  • the inductive power is designed so that preferably only the metallic hollow cylinder the heating chamber and, if appropriate, the edge zone adjacent to the heating chamber wall of the compact material are directly heated inductively. It can also be provided that the entire cross section of the compact is heated inductively.
  • the first thing that forms is preferably in the area of Heating chamber walls made of a melt product with a high liquid content.
  • the in Phase of the compact material with a high liquid content formed near the heating chamber wall retained while the still solid or semi-solid compact material with less Liquid portion from the center of the cross-section into the following, narrowed heating chamber cross-section flows and is further heated.
  • the device according to the invention brings about an efficient and uniform heating of the compact material from the cross-sectional edge to the cross-sectional center and thus one homogeneous distribution of the liquid portion over the entire cross-section of the partially liquid / partially solid Press material in the area of the forming chamber or die entry.
  • the partially liquid to liquid compact material in the "dead zone" of the cross-sectional constriction also improves the heat exchange between the radiator wall and the pressed material.
  • the partially liquid / partially solid flows Pressed body material from the heating chamber into the shaping cross section of the Matrix and is finally formed into a profile strand.
  • the profile strand is cooled directly and / or indirectly by means of a cooling device and, if necessary by means of a pulling device using a pulling force for the further Processing promoted.
  • the profile strand cooled and brought to partial or complete solidification. optional the partially or completely solidified profile strand in a subsequent die finally shaped.
  • the compact material shows on leaving the heating chamber, i.e. when entering the shaping forming chamber or die, preferably a homogeneous portion Liquid phase of at most 70%, advantageously of 20-60%, and in particular of 40-50%, on.
  • a homogeneous portion Liquid phase of at most 70%, advantageously of 20-60%, and in particular of 40-50%, on.
  • the exact liquid component of the compact material to be aimed for is depending on the nature of the material to be processed and the profile cross-section of the profile strand to be produced.
  • the profile strand is appropriately actively cooled, preferably by completely evaporating a coolant sprayed onto the profile strand. Cooling with complete evaporation of the coolant prevents liquid coolant in the direction of the hot and, if necessary, still in the partially liquid Condition of the present metal can flow back. With this measure, the cooling device be placed as close as possible to the die.
  • Alloys in particular hard alloys, can be made with the device according to the invention and composite materials of all kinds cost-effectively to high quality products to process.
  • very thin-walled profiles can be made with the device according to the invention or profiles with very thin wall sections with wall thicknesses of less, for example than 2 mm, in particular less than 1 mm.
  • inventive Small and large profiles of various widths and in particular can be processed Large profiles with a large width, for example with a width of more than 500 mm, especially larger than 700 mm.
  • Existing extrusion plants can also economically justifiable extrusion devices according to the invention be converted.
  • An extrusion device 5 according to the invention shown in a detail, according to FIG Fig. 1a contains a recipient 10 with a recipient chamber 12 of circular cylindrical Cross-section.
  • the recipient 10 also has heating elements 20 in the form of heating wires for heating the pressed body 36 inserted in the recipient chamber 12.
  • the Press body 36 is in the pressing direction by means of punch 32 or by means of its pressing disk 34 x advanced. This follows immediately after the recipient chamber 12
  • the diameter of the first heating chamber section 22a corresponds to the diameter the recipient chamber 36.
  • the cross-sectional constriction 9 is a complete, annular step or paragraph formed.
  • the first heating chamber section 22a has a length of around 2/3 and the second heating chamber section 22b from around 1/3 of the total heating chamber length.
  • the heating chamber 22 is formed by a hollow cylindrical steel body. Both the walls of the The recipient chamber 36 as well as the heating chamber 22 are heat-resistant on the outside Insulation 14 made of or coated with ceramic materials.
  • the hollow cylindrical steel body of the heating chamber 22 is from an induction coil 30 surrounded by which the appropriate induction power for heating the heating chamber walls (26a, 26b).
  • the metallic hollow cylinder of the heater 25 is e.g. heated to a temperature of around 600 - 700 ° C.
  • the compact material is in the heating chamber 22 brought into a partially liquid / partially solid state, the first Heating chamber section 22a the liquid portion highest in the area of the heating chamber walls is.
  • This phase of partially liquid compact material in the area of the heating chamber wall 26a is also "dead" at the cross-sectional constriction 9 in the so-called flow shadow 4 Zone ", retained while molding material is firmer from the center of the cross section flows into the second heating chamber section 22b.
  • This process is through the illustration a schematic softening front 38 indicated which compact material with a high liquid content on the periphery of such with a low liquid content in the center separates.
  • a die 18 is arranged through its die opening 28 the compact material is guided into the shaping cross section.
  • the Profile strand 40 emerging from the die 18 is guided through a cooling device 24 and actively cooled by a coolant.
  • a pull-out device 44 is also arranged. Via drive rollers 42 is at the emerging Profile strand 40 in the pressing direction x a tensile force k to support the pressing process created.
  • Fig. 1b are based on a model calculation for the arrangement described in Fig. 1a determined course of the pressing pressure (p) 1 and the liquid portion (LF) 2 in the compact material shown within the pressing device 5, where a is the route section in the recipient chamber 12, b the route section in the first heating chamber section 22a, c the Route section at the cross-sectional constriction 9, d the route section in the second Heating chamber section 22a, e the section of the funnel-shaped die inlet and f corresponds to the section of the die opening.
  • the pressure of the punch 32 is around 500 bar worked.
  • the pressing pressure shows no marked drop up to the die opening 28. Only in the area of the cross-sectional constriction 9 there is a slight distance at a small distance Pressure drop.
  • the temperature of the compact material is below or at in the recipient chamber 12 the solidus temperature, so that no liquid phase is yet formed.
  • the liquid portion is continuously increased, in particular in the edge area, the Press body material in the area of the die has a homogeneous liquid content of around 45-50% reached.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)

Abstract

Extruding press comprises a vessel (10) with a chamber (12) to receive a pressed body (36); a stamp (32); a deformation chamber and/or a lower die (18); and a heater (25) between the chamber and the die or deformation chamber. The heater contains a heating chamber (22) made from a hollow body, directly or indirectly connected to the vessel and containing heating chamber sections (22a, 22b) with walls (26a, 26b) with a device for heating the walls. The first heating chamber section (22a) has a larger cross-sectional diameter than the second heating chamber section in the pressing direction. An Independent claim is also included for a process for the production of a profiled strand using the above press. Preferred Features: The heating chamber is made from a metallic hollow body and contains induction coils (30) as the device for inductively heating the chamber walls.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Strangpressvorrichtung zur Herstellung eines Profilstranges aus einem Presskörper aus einem wenigstens teilweise metallischen Werkstoff, wobei die Strangpressvorrichtung einen Rezipienten mit einer den Presskörper aufnehmenden Rezipientenkammer, einen Stempel, eine formgebende Umformkammer und/oder Matrize und eine zwischen der Rezipientenkammer und der Matrize oder Umformkammer angeordnete Heizeinrichtung enthält, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Metallprofilstranges.The present invention relates to an extrusion device for producing a profile strand a compact made of an at least partially metallic material, wherein the extrusion device has a recipient with a receiving the pressing body Recipient chamber, a stamp, a shaping forming chamber and / or die and one disposed between the recipient chamber and the die or forming chamber Contains heating device, and a method for producing a metal profile strand.

Die Herstellung von Metallprofilen mittels Strangpressverfahren ist in der Fachwelt bekannt, wobei jedoch die Fertigung von Grossprofilen aus Aluminiumlegierungen mit einer Breite von mehr als 700 mm mit vielen technischen Problemen behaftet ist.The production of metal profiles by means of extrusion processes is known in the specialist world, however, the production of large profiles from aluminum alloys with a Width of more than 700 mm has many technical problems.

Ferner können mit der bekannten Presstechnologie Wanddicken der Profile von weniger als 2 mm kaum realisiert werden. Im Hinblick auf Gewichts- und Kosteneinsparungen wäre es jedoch höchst wünschenswert, die Wandstärken bei Profilen zu verringern, d.h. unter Einhaltung üblicher geometrischer Profiltoleranzen Wandstärken von weniger als 1 mm zu erreichen. Die limitierte Presskraft sowie die durch die Temperaturverteilung und Fliessgeschwindigkeiten begrenzten Möglichkeiten einer gleichmässigen Metallverteilung sind die wesentlichen Faktoren, die bei Anwendung der heutigen Presstechnologie der Herstellung von sehr dünnwandigen Profilen entgegenstehen.Furthermore, wall thicknesses of the profiles of less than 2 mm can hardly be realized. In terms of weight and cost savings, it would be however, it is highly desirable to reduce the wall thickness of profiles, i.e. in compliance with usual geometric profile tolerances to achieve wall thicknesses of less than 1 mm. The limited pressing force as well as the temperature distribution and flow speeds the limited possibilities of an even metal distribution are essential factors in the application of today's pressing technology of manufacture stand in the way of very thin-walled profiles.

Der heutigen Presstechnologie sind jedoch auch bei der Herstellung von Profilen mittlerer oder kleinerer Breite hinsichtlich der zu verarbeitenden Werkstoffe sowie der zu erzeugenden Querschnittsdimensionen gewisse Grenzen gesetzt. So sind beispielsweise harte Aluminiumlegierungen mit den heute in konventionellen Strangpressen üblichen Presskräften kaum oder nur sehr schwer zu verpressen. Diese Einschränkung gilt in besonderem Mass für die Herstellung von Hohlprofilen, insbesondere von Mehrkammerhohlprofilen. Hinzu kommen oft ungenügende Masstoleranzen sowie eine schlechte Metallverteilung, die sich vor allem durch eine ungenügende Formfüllung bei Profilpartien mit kleinen Querschnittsdimensionen bemerkbar macht.However, today's pressing technology is also medium in the manufacture of profiles or smaller width with regard to the materials to be processed and those to be produced Cross-sectional dimensions set certain limits. For example, hard aluminum alloys with the pressing forces common today in conventional extrusion presses hardly or only very difficult to compress. This limitation applies in particular to the production of hollow profiles, in particular multi-chamber hollow profiles. in addition there are often insufficient dimensional tolerances as well as a poor metal distribution especially due to insufficient mold filling in profile sections with small cross-sectional dimensions noticeable.

Die Verarbeitung von partikelverstärkten Verbundwerkstoffen aus einer Metallmatrix mit in dieser in disperser Form vorliegenden Partikeln oder Fasern aus nichtmetallischen hochschmelzenden Materialien durch Strangpressen führt zu vergleichbaren Problemen wie die oben erwähnte Verarbeitung harter Legierungen. In WO-A-87/06624, WO-A-91/02098 und WO-A-92/01821 ist die Herstellung dieser sogenannten "Metal Matrix Composites" ausführlich beschrieben. Hierbei werden grundsätzlich zunächst die in die Metallmatrix einzuführenden Partikel homogen in eine Legierungsschmelze eingerührt. Der schmelzflüssige Verbundwerkstoff wird nachfolgend z.B. durch Stranggiessen in ein für die Weiterverarbeitung durch Strangpressen geeignetes Format vergossen.The processing of particle-reinforced composite materials from a metal matrix with in these particles or fibers in disperse form made of non-metallic high-melting Extrusion materials lead to problems similar to those Processing of hard alloys mentioned above. In WO-A-87/06624, WO-A-91/02098 and WO-A-92/01821 details the production of these so-called "metal matrix composites" described. Basically, the ones to be introduced into the metal matrix are first of all Particles stirred homogeneously into an alloy melt. The molten Composite material is e.g. by continuous casting in one for further processing potted suitable format by extrusion.

Die WO98/19803 schlägt zur Lösung der genannten Probleme ein Strangpressverfahren vor, in welchem der Presskörper im teilfesten/teilflüssigen Zustand zum Profilstrang verformt wird. Zur Erreichung eines teilflüssigen Zustandes wird das Presskörpermaterial vor der Umformung durch die beheizbaren Durchflusskanäle eines Heizelementes gepresst. Das Verpressen des anfänglich noch festen Presskörpermaterials durch die Durchflusskanäle erfordert jedoch sehr grosse Presskräfte und es entsteht ein ausgeprägter Druckabfall im Bereich dieser Durchflusskanäle. Neben den grossen aufzuwendenden Presskräften wird auch die Steuerung des Pressvorganges, bedingt durch den lokal ausgeprägten Druckabfall, erheblich erschwert. Ferner ist die Flüssiganteilverteilung des nach Durchlauf des Heizelementes in teilfestem/teilflüssigen Zustand vorliegenden Presskörpermaterials schwer zu regulieren und in der Regel inhomogen.WO98 / 19803 proposes an extrusion process to solve the problems mentioned, in which the pressed body is deformed into the profile strand in the partially solid / partially liquid state becomes. To achieve a partially liquid state, the compact material is placed in front of the Forming pressed through the heatable flow channels of a heating element. The Pressing the initially solid material through the flow channels however requires very large press forces and there is a pronounced pressure drop in the Area of these flow channels. In addition to the large press forces to be used also the control of the pressing process, due to the locally pronounced pressure drop, considerably more difficult. Furthermore, the liquid component distribution is after passing through the heating element in the solid / partially liquid state of the compact material regulate and usually inhomogeneous.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das vorgenannte Verfahren zu verbessern, und den Pressdruckabfall im Heizelement zu reduzieren. Ferner soll das Verpressen von Presskörpern aus thixotropen Legierungen im teilfesten/teilflüssigen Zustand unter Erreichung einer möglichst homogenen Verteilung des Flüssiganteils vereinfacht werden.The invention is therefore based on the object of improving the aforementioned method, and to reduce the pressure drop in the heating element. Furthermore, the pressing of Compression bodies made of thixotropic alloys in the partially solid / partially liquid state with attainment the most homogeneous possible distribution of the liquid portion can be simplified.

Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass die Heizeinrichtung eine in Pressrichtung mittelbar oder unmittelbar im Anschluss an den Rezipienten angeordnete, aus einem Hohlkörper gebildete Heizkammer mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Heizkammerabschnitt mit Heizkammerwänden und Mittel zur Beheizung der Heizkammerwände enthält und der erste Heizkammerabschnitt jeweils einen grösseren Querschnittsdurchmesser aufweist als der in Pressrichtung x unmittelbar anschliessende zweite Heizkammerabschnitt.To achieve the object according to the invention, the heating device leads to a pressing direction arranged directly or indirectly after the recipient, from one Hollow body formed heating chamber with at least a first and a second Heating chamber section with heating chamber walls and means for heating the heating chamber walls contains and the first heating chamber section each have a larger cross-sectional diameter has as the second heating chamber section directly adjoining in the pressing direction x.

Weiterbildende Ausführungen der abhängigen Ansprüche sind Teil der Beschreibung.Further developments of the dependent claims are part of the description.

Die Heizkammer enthält vorzugsweise weniger als fünf, vorteilhaft weniger als vier, und insbesondere zwei Heizkammerabschnitte. Wenigstens einer der Heizkammerabschnitte, vorzugsweise alle Heizkammerabschnitte, sind von grösserem Querschnittsdurchmesser als der unmittelbar in Pressrichtung x an diesen anschliessenden Heizkammerabschnitt, sinnvollerweise mit Ausnahme des ersten Heizkammerabschnittes. Der Übergangsbereich zwischen zwei Heizkammerabschnitten mit unterschiedlichem Querschnittsdurchmesser zeichnet sich vorzugsweise durch eine sprunghafte, vollumfängliche oder teilumfängliche Querschnittsverengung aus. Die Querschnittsverengung ist in besonders bevorzugter Ausbildung der Erfindung als ein sich über den gesamten Umfang oder einen Teilumfang des Heizkammerquerschnittes erstreckender Absatz oder Stufe ausgebildet. Sind mehrere Heizkammerabschnitte vorgesehen, so können in allen oder mehreren Übergangsbereichen zwischen zwei Heizkammerabschnitten eine sprunghafte Querschnittsverengung, z.B. in Form eines Absatzes oder einer Stufe vorgesehen sein, wobei wie oben beschrieben die Querschnittsverengung in Pressrichtung x erfolgt.The heating chamber preferably contains less than five, advantageously less than four, and in particular two heating chamber sections. At least one of the heating chamber sections preferably all heating chamber sections are of larger cross-sectional diameter than the heating chamber section directly adjoining this in the pressing direction x, expediently with the exception of the first heating chamber section. The transition area between draws two heating chamber sections with different cross-sectional diameters preferably by a sudden, full or partial circumferential narrowing out. The narrowing of the cross-section is in a particularly preferred form of the invention as a whole or part of the circumference of the heating chamber extending paragraph or level. Are several heating chamber sections provided, so in all or more transition areas between two heating chamber sections a sudden cross-sectional narrowing, e.g. in form of Paragraph or a step may be provided, the cross-sectional narrowing as described above in the pressing direction x.

Die Querschnittsverengung kann auch kontinuierlich, z. B. trichterförmig, verlaufen und gegebenenfalls ein Rauhigkeitsmuster aufweisen. Ferner kann eine Querschnittsverengung auch mehrstufig verlaufen.The cross-sectional narrowing can also be continuous, e.g. B. funnel-shaped, run and optionally have a roughness pattern. Furthermore, a cross-sectional narrowing also run in several stages.

Die Querschnittsverengung beträgt vorzugsweise jeweils rund 5 bis 40%, vorteilhaft 15 bis 30% und insbesondere 20 bis 30% des Querschnittsdurchmessers des vorangehenden Heizkammerabschnittes. Die gesamte Heizkammerlänge entspricht vorzugsweise dem 2- bis 4-fachen, insbesondere dem 2,5- bis 3,5-fachen, der Presskörperlänge.The narrowing of the cross section is preferably around 5 to 40%, advantageously 15 to 30% and in particular 20 to 30% of the cross-sectional diameter of the preceding heating chamber section. The entire heating chamber length preferably corresponds to 2 to 4 times, in particular 2.5 to 3.5 times the length of the compact.

Die Querschnittsform und der Querschnittsdurchmesser des an die Rezipientenkammer anschliessenden ersten Heizkammerabschnittes entspricht im wesentlichen, vorzugsweise exakt, der Querschnittsform und dem Querschnittsdurchmesser der Rezipientenkammer. Der Presskörper liegt vorzugsweise in Form eines Bolzens vor, wobei die Querschnittsform der Rezipientenkammer sowie des an die Rezipientenkammer angrenzenden ersten Heizkammerabschittes kreiszylinderförmig sind. Die nachfolgenden Heizkammerabschnitte sind vorzugsweise ebenfalls kreiszylinderförmig. Die Querschnittsformen der Heizkammerabschnitte, insbesondere der in Matrizennähe angeordneten Heizkammerabschnitte können auch anders ausgestaltet und z.B. ellipsenförmig sein.The cross-sectional shape and the cross-sectional diameter of the one adjoining the recipient chamber the first heating chamber section corresponds essentially, preferably exactly, the cross-sectional shape and the cross-sectional diameter of the recipient chamber. The Press body is preferably in the form of a bolt, the cross-sectional shape of the The recipient chamber and the first heating chamber section adjoining the recipient chamber are circular cylindrical. The following heating chamber sections are preferably also circular cylindrical. The cross-sectional shapes of the heating chamber sections, in particular the heating chamber sections arranged near the die also designed differently and e.g. be elliptical.

Die Querschnittsformen der Heizkammerabschnitte können in spezieller Ausführung der Erfindung auch dem Profilquerschnitt des Profilstranges angenähert sein. In bevorzugter Ausführung entspricht ein erster Heizkammerabschnitt der Querschnittsform und dem Querschnittsdurchmesser der Rezipientenkammer und die nachfolgenden Heizkammerabschnitte, insbesondere der oder die der Matrize nächst anliegenden Heizkammerabschnitte, weisen eine in Pressrichtung x stufenweise Annäherung ihrer Querschnittsform und ihres Querschnittsdurchmessers an den Profilquerschnitt auf. Die Annäherung der Presskörperform an den Profilquerschnitt vor dem eigentlichen Umformschritt in der Matrize bewirkt eine Reduktion der an der Matrize aufzuwendenden Presskraft zum Verpressen des Presskörpermaterials. Weist ein Heizkammerabschnitt keinen kreiszylinderförmigen Querschnitt auf, so ist unter Querschnittsdurchmesser ein mittlerer Querschnittsdurchmesser zu verstehen. The cross-sectional shapes of the heating chamber sections can be in a special design Invention also be approximated to the profile cross section of the profile strand. In preferred Execution corresponds to a first heating chamber section of the cross-sectional shape and the cross-sectional diameter the recipient chamber and the subsequent heating chamber sections, in particular the heating chamber sections closest to the die a gradual approximation of their cross-sectional shape and their cross-sectional diameter in the pressing direction x to the profile cross section. The approximation of the compact shape the profile cross section before the actual forming step in the die causes a reduction the pressing force to be applied to the die for pressing the compact material. If a heating chamber section does not have a circular cylindrical cross section, then cross-sectional diameter means an average cross-sectional diameter.

Die Heizkammer einer erfindungsgemässen Strangpressvorrichtung zur Herstellung eines rechteckförmigen Profilstranges kann z.B. einen der Rezipientenkammer anliegenden kreizylinderförmigen ersten Heizkammerabschnitt und einen an die Matrize anstossenden ellipsenförmigen, dem Profilquerschnitt angenäherten Heizkammerabschnitt aufweisen.The heating chamber of an extrusion device according to the invention for producing a rectangular profile strand can e.g. a circular cylinder-shaped adjoining the recipient chamber first heating chamber section and an elliptical, have the heating chamber section approximated to the profile cross section.

Die Heizkammer wird vorzugsweise durch einen wärmefesten, metallischen Hohlzylinder, insbesondere durch einen Hohlzylinder aus Stahl, ausgebildet. Der Hohlzylinder ist vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Stahl und insbesondere aus einem Nickel-Cobalt-Chromstahl.The heating chamber is preferably made of a heat-resistant, metallic hollow cylinder, in particular by a hollow cylinder made of steel. The hollow cylinder is preferred from a ferromagnetic steel and in particular from a nickel-cobalt-chrome steel.

Die Rezipientenkammer und insbesondere die Heizkammer sind vorzugsweise mit einer hitzefesten Isolationsverkleidung ummantelt. Die Isolationsverkleidung enthält vorzugsweise einen keramischen Werkstoff oder ist aus einem keramischen Werkstoff geschaffen. Die Isolationsverkleidung ist besonders bevorzugt aus einem mit Kohlenfasern verstärkten keramischen Werkstoff mit hohem Isolationsvermögen.The recipient chamber and in particular the heating chamber are preferably with a heat-resistant insulation cladding. The insulation panel preferably contains a ceramic material or is created from a ceramic material. The Insulation cladding is particularly preferably made of a ceramic reinforced with carbon fibers Material with high insulation capacity.

Die Beheizung der Heizkammerwände erfolgt vorzugsweise über induktive Erwärmung. Die Heizkammer bzw. der metallische Hohlzylinder der Heizkammer ist dazu vorzugsweise mit einer Induktionswicklung umgeben. Die Induktionsschlaufen sind insbesondere spiralförmig um den mit der Isolationsverkleidung versehenen metallischen Hohlzylinder gelegt. Das angelegte Induktionsfeld bewirkt insbesondere die Erwärmung des metallischen Hohlzylinders und somit der Heizkammerwände. Die Beheizung der Heizkammerwände kann gegebenenfalls auch mittels anderen Heizmethoden, wie Widerstandsheizung, erfolgen.The heating chamber walls are preferably heated by inductive heating. The heating chamber or the metallic hollow cylinder of the heating chamber is preferred for this surrounded with an induction winding. The induction loops are in particular spiral around the metallic hollow cylinder provided with the insulation cladding. The applied induction field in particular causes the heating of the metallic Hollow cylinder and thus the heating chamber walls. Heating the walls of the heating chamber can optionally also be done using other heating methods, such as resistance heating.

Der Rezipient bzw. die Rezipientenkammerwand weist vorzugsweise ebenfalls Heizelemente, wie z.B. Heizdrähte, zur Beheizung des in die Rezipientenkammer eingeführten Presskörpers auf, wobei die Wärmeübertragung über die Rezipientenkammerwand auf den Presskörper erfolgt.The recipient or the recipient chamber wall preferably also has heating elements, such as. Heating wires, for heating the inserted into the recipient chamber Press body, with the heat transfer via the recipient chamber wall to the Press body takes place.

In besonderer Ausführung der Erfindung weist die innere, dem Presskörpermaterial zugewandte Wand der Heizkammer Reliefstrukturen, vorzugsweise im wesentlichen in Pressrichtung verlaufende Rippen oder Nuten, insbesondere in Pressrichtung ausgerichtete, spiralförmig die Wand umlaufende Rippen bzw. Nuten, auf. Die genannten Rippen, Nuten bzw. Reliefstrukturen tragen zu einer Oberflächenvergrösserung der Heizkammerwände bei und bewirken eine bessere Wärmeübertragung aus den Heizkammerwänden in das Presskörpermaterial. Die Ausrichtung der Reliefstrukturen in Pressrichtung bewirkt geringere Reibungsverluste, wodurch der Druckabfall innerhalb der Heizkammer in Grenzen bleibt. In a special embodiment of the invention, the inner one, which faces the compact material Wall of the heating chamber relief structures, preferably essentially in the pressing direction running ribs or grooves, in particular aligned in the pressing direction, spiral the circumferential ribs or grooves. The mentioned ribs, grooves or relief structures contribute to an increase in the surface area of the heating chamber walls and cause better heat transfer from the heating chamber walls into the compact material. The alignment of the relief structures in the direction of the pressing causes less Frictional losses, which keeps the pressure drop within the heating chamber within limits.

Im mittelbaren oder unmittelbaren Anschluss an die Heizkammer folgt vorzugsweise die Matrize mit ihrem formgebenden Matrizendurchbruch. Die Matrize weist vorzugsweise eine trichterförmige Verengung des Querschnittes zur Matrizenöffnung hin auf.This follows preferably in the direct or indirect connection to the heating chamber Die with its shaping die opening. The die preferably has one funnel-shaped narrowing of the cross section towards the die opening.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist im Anschluss an die Heizkammer eine, gegebenenfalls ebenfalls beheizte, insbesondere induktiv beheizte, Umformkammer angeordnet, in welcher das vorgewärmte und insbesondere teilflüssige/teilfeste Presskörpermaterial zu einem Profilstrang verformt wird. Die Umformkammer kann auch als Teil der Heizkammer am in Pressrichtung x endseitigen Abschnitt der Heizkammer in Form eines weiteren Heizkammerabschnittes ausgebildet sein.In a further embodiment of the invention, a, optionally also heated, in particular inductively heated, forming chamber, in which the preheated and in particular partially liquid / partially solid compact material is deformed into a profile strand. The forming chamber can also be part of the heating chamber at the end of the heating chamber in the pressing direction x in the form of another Heating chamber section may be formed.

Im Anschluss an die Umformkammer kann eine gekühlte Kokille vorgesehen sein, in welcher der erwärmte und insbesondere teilflüssige/teilfeste Profilstrang verfestigt wird. Eine solche Kokille, welche in ihrem Aufbau grundsätzlich einer konventionellen Stranggiesskokille entsprechen kann, ist zweckmässig mit einer Kühleinrichtung zur indirekten Kühlung des durch Kontakt mit der Kokillenwand erstarrenden Metallstranges ausgestattet.A cooled mold can be provided in the connection to the forming chamber the heated and in particular partially liquid / partially solid profile strand is solidified. A such a mold, which is basically a conventional continuous casting mold can correspond, is appropriate with a cooling device for indirect cooling of the metal strand solidifying through contact with the mold wall.

Bevorzugt geht die Umformkammerwand mit einer stetigen Krümmung in die Kokillenwand über. Zur Herstellung von Hohlprofilen kann die Umformkammer in gleicher Weise wie beim herkömmlichen Strangpressen mit einem entsprechenden Dorneinsatz versehen sein. Zwischen Umformkammer und der gekühlten Kokille ist bevorzugt ein Zwischenelement bzw. -schicht aus einem wärmeisolierenden Material angeordnet.The forming chamber wall preferably goes into the mold wall with a constant curvature about. The forming chamber can be used in the same way to produce hollow profiles as with conventional extrusion with a corresponding mandrel insert his. An intermediate element is preferably between the forming chamber and the cooled mold or layer arranged from a heat insulating material.

Im Anschluss an die Umformkammer oder Kokille ist bevorzugt eine Matrize angeordnet, in welcher der Profilstrang zur Endform verformt wird. Auf die Matrize kann aber in dieser Anwendung optional auch verzichtet werden. Nähere Details zur Anordnung und zum Aufbau von Umformkammer und Kokille sind aus der WO 98/19803 zu entnehmen, welche hiermit in ihrem gesamten Umfang Teil der Offenbarung ist.A die is preferably arranged downstream of the forming chamber or mold which the profile strand is deformed to the final shape. The matrix can be used in this Application can also be optionally omitted. More details on the arrangement and structure of the forming chamber and mold can be found in WO 98/19803, which is hereby incorporated in its entirety by the disclosure.

Zur Abkühlung des aus der Matrize austretenden Profilstranges können Mittel zur Direktkühlung mit z.B. einem Kühlmittel, vorzugsweise eine Kühleinrichtung mit vollständiger Verdampfung eines auf den Profilstrang aufgebrachten Kühlmittels, vorgesehen sein.Means for direct cooling can be used to cool the profile strand emerging from the die with e.g. a coolant, preferably a cooling device with complete Evaporation of a coolant applied to the profile strand can be provided.

Da der Druck auf den Presskörper, d.h. die Presskraft, z.B. infolge der bei Spezialzusätzen erforderlichen hohen Rezipiententemperatur von bis zu 600°C nicht beliebig erhöht werden kann, ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung vorgesehen, das Verpressen des Presskörpers zum Profilstrang durch eine am Profilstrang angreifende Zugkraft zu unterstützen. Zum Anlegen einer Zugkraft k an den Profilstrang kann z.B. eine Auszieheinrichtung vorgesehen sein. Since the pressure on the compact, i.e. the pressing force, e.g. as a result of special additives required recipient temperature of up to 600 ° C can not be increased arbitrarily can be provided in an advantageous development of the device according to the invention, the pressing of the pressed body to the profile strand by an attacking on the profile strand Support traction. To apply a tensile force k to the profile strand, e.g. a pull-out device may be provided.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Profilstranges aus einem Presskörper aus einem wenigstens teilweise metallischen Werkstoff, wobei der Presskörper in die Rezipientenkammer eines Rezipienten eingeführt und mittels Stempel unter Ausübung eines Pressdruckes über eine formgebende Umformkammer und/oder Matrize zu einem Profilstrang verpresst wird, wobei das Presskörpermaterial vor dem Verpressen zu einem Profilstrang vorgewärmt und insbesondere in einen teilfesten/teilflüssigen Zustand gebracht wird.The invention also relates to a method for producing a profile strand from a Press body made of an at least partially metallic material, the press body introduced into the recipient chamber of a recipient and by means of stamps while exercising a pressing pressure via a shaping forming chamber and / or die a profile strand is pressed, with the compact material before the pressing a profile strand preheated and in particular in a partially solid / partially liquid state brought.

Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Presskörper aus der Rezipientenkammer in die Heizkammer einer Heizeinrichtung geführt wird und über induktiv beheizte Heizkammerwände vorgewärmt wird und die Heizkammer wenigstens einen ersten und zweiten Heizkammerabschnitt enthält, und der in Pressrichtung x zweite Heizkammerabschnitt unter Ausbildung einer Querschnittsverengung einen kleineren Querschnittsdurchmesser aufweist als der vorangehende erste Heizkammerabschnitt und an der Querschnittsverengung entgegen der Pressrichtung x eine strömungsarme Zone ausgebildet wird, in welcher vorgewärmtes und insbesondere teilflüssiges oder flüssiges Presskörpermaterial zurückgehalten wird.The process is characterized in that the compact from the recipient chamber is led into the heating chamber of a heating device and via inductively heated heating chamber walls is preheated and the heating chamber at least a first and second Includes heating chamber section, and the second heating chamber section in the pressing direction x Forming a cross-sectional constriction has a smaller cross-sectional diameter as the preceding first heating chamber section and at the cross-sectional constriction a low-flow zone is formed in the pressing direction x, in which preheated zone and in particular partially liquid or liquid compact material retained becomes.

Das Vorwärmen des Presskörpers in der Heizkammer dient der Erweichung des Presskörpers bzw. der Erhöhung seiner Duktilität und bei thixotropen Legierungen der Überführung des Presskörpers in einen teilfesten/teilflüssigen Zustand.The preheating of the compact in the heating chamber serves to soften the compact or increasing its ductility and, in the case of thixotropic alloys, the transfer of the compact in a partially solid / partially liquid state.

Der Presskörper wird vorzugsweise in der Rezipientenkammer auf eine Temperatur von kleiner oder gleich der Solidustemperatur erwärmt oder, sofern dieser bereits vorgewärmt ist, weiter aufgeheizt oder auf seiner Vorwärmtemperatur gehalten. Die erfindungsgemässe Vorrichtung erlaubt jedoch insbesondere nicht vorgewärmte Presskörper zu verarbeiten.The compact is preferably in the recipient chamber to a temperature of warmed less than or equal to the solidus temperature or, if this has already been preheated is further heated or kept at its preheating temperature. The inventive However, the device allows in particular non-preheated pressed bodies to be processed.

Mittels Stempel wird der Presskörper unter Anwendung eines Pressdruckes von der Reziepientenkammer kontinuierlich in die Heizkammer geführt, wobei der Stempel vorzugsweise nur bis ans Ende der Rezipientenkammer vorgefahren wird. Die Vortriebsgeschwindigkeit kann z.B. rund 5-10 mm/s betragen.The pressing body is removed from the drawing chamber by means of a stamp using a pressing pressure continuously led into the heating chamber, the stamp preferably is only moved up to the end of the recipient chamber. The speed of advance can e.g. be around 5-10 mm / s.

Der Presskörper wird über die Kontaktflächen zur induktiv beheizten Heizkammerwand weiter aufgeheizt, vorzugsweise auf eine Temperatur, die über der Solidustemperatur liegt. Die induktive Leistung ist so ausgelegt, dass vorzugsweise nur der metallische Hohlzylinder der Heizkammer und gegebenenfalls die an die Heizkammerwand angrenzende Randzone des Presskörpermaterials direkt induktiv aufgeheizt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der gesamte Presskörperquerschnitt induktiv aufgeheizt wird. The pressing body becomes an inductively heated heating chamber wall via the contact surfaces heated further, preferably to a temperature which is above the solidus temperature. The inductive power is designed so that preferably only the metallic hollow cylinder the heating chamber and, if appropriate, the edge zone adjacent to the heating chamber wall of the compact material are directly heated inductively. It can also be provided that the entire cross section of the compact is heated inductively.

Bei fortschreitendem Aufheizprozess bildet sich vorzugsweise als Erstes im Bereich der Heizkammerwände ein Schmelzprodukt mit einem hohen Flüssiganteil aus. In der sogenannten "toten Zone" der sprunghaften Querschnittsverengung zwischen zwei Heizkammerabschnitten, d.h. im strömungsarmen Raum vor der Querschnittsverengung, wird die in Heizkammerwandnähe gebildete Phase des Presskörpermaterials mit hohem Flüssiganteil zurückgehalten während das noch feste oder halbfeste Presskörpermaterial mit geringerem Flüssiganteil aus der Querschnittsmitte in den nachfolgenden, verengten Heizkammerquerschnitt fliesst und weiter aufgeheizt wird.As the heating process progresses, the first thing that forms is preferably in the area of Heating chamber walls made of a melt product with a high liquid content. In the so-called "dead zone" of the sudden cross-sectional narrowing between two heating chamber sections, i.e. in the low-flow space before the cross-sectional constriction, the in Phase of the compact material with a high liquid content formed near the heating chamber wall retained while the still solid or semi-solid compact material with less Liquid portion from the center of the cross-section into the following, narrowed heating chamber cross-section flows and is further heated.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung bewirkt eine effiziente und gleichmässige Aufheizung des Presskörpermaterials vom Querschnittsrand bis in die Querschnittsmitte und somit eine homogene Verteilung des Flüssiganteils über den gesamten Querschnitt des teilflüssigen/teilfesten Presskörpermaterials im Bereich des Umformkammer- oder Matrizeneintritts. Das teilflüssige bis flüssige Presskörpermaterial in der "toten Zone" der Querschnittsverengung verbessert zudem den Wärmeaustausch zwischen Heizkörperwand und Presskörpermaterial.The device according to the invention brings about an efficient and uniform heating of the compact material from the cross-sectional edge to the cross-sectional center and thus one homogeneous distribution of the liquid portion over the entire cross-section of the partially liquid / partially solid Press material in the area of the forming chamber or die entry. The partially liquid to liquid compact material in the "dead zone" of the cross-sectional constriction also improves the heat exchange between the radiator wall and the pressed material.

In einer ersten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung fliesst das teilflüssige/teilfeste Presskörpermaterial aus der Heizkammer in den formgebenden Querschnitt der Matrize und wird zu einem Profilstrang endgeformt. Unmittelbar beim Austritt aus der Matrize wird der Profilstrang mittels Kühleinrichtung direkt und/oder indirekt gekühlt und gegebenenfalls mittels einer Auszieheinrichtung unter Anwendung einer Zugkraft zur weiteren Bearbeitung weiter befördert.In a first embodiment of the device according to the invention, the partially liquid / partially solid flows Pressed body material from the heating chamber into the shaping cross section of the Matrix and is finally formed into a profile strand. Immediately upon exiting the die the profile strand is cooled directly and / or indirectly by means of a cooling device and, if necessary by means of a pulling device using a pulling force for the further Processing promoted.

In einer zweiten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird das teilfeste/teilflüssige Presskörpermaterial von der Heizkammer durch eine unmittelbar anschliessende, separat oder als Teil der Heizkammer ausgebildete Umformkammer geführt und zu einem Profilstrang geformt. In einer an die Umformkammer anschliessenden Kokille wird der Profilstrang gekühlt und zur teilweisen oder vollständigen Erstarrung gebracht. Optional wird der teilweise oder vollständig erstarrte Profilstrang in einer nachfolgenden Matrize endgeformt.In a second embodiment of the device according to the invention, the partially solid / partially liquid Press material from the heating chamber through an immediately formed and formed separately or as part of the heating chamber formed a profile strand. In a mold connected to the forming chamber the profile strand cooled and brought to partial or complete solidification. optional the partially or completely solidified profile strand in a subsequent die finally shaped.

Das Presskörpermaterial weist beim Verlassen der Heizkammer, d.h. bei Eintritt in die formgebende Umformkammer oder Matrize, vorzugsweise einen homogenen Anteil an Flüssigphase von höchstens 70%, vorteilhaft von 20-60%, und insbesondere von 40-50%, auf. Der genau anzustrebende Flüssiganteil des Presskörpermaterials zur Umformung ist abhängig von der Beschaffenheit des zu verarbeitenden Werkstoffes und dem Profilquerschnitt des herzustellenden Profilstranges. The compact material shows on leaving the heating chamber, i.e. when entering the shaping forming chamber or die, preferably a homogeneous portion Liquid phase of at most 70%, advantageously of 20-60%, and in particular of 40-50%, on. The exact liquid component of the compact material to be aimed for is depending on the nature of the material to be processed and the profile cross-section of the profile strand to be produced.

Der Profilstrang wird nach Austritt aus der Matrize zweckmässig aktiv gekühlt, vorzugsweise durch vollständiges Verdampfen eines auf den Profilstrang aufgesprühten Kühlmittels. Durch die Kühlung mit vollständiger Verdampfung des Kühlmittels wird verhindert, dass flüssiges Kühlmittel in Richtung auf das heisse und gegebenenfalls noch in teilflüssigem Zustand vorliegende Metall zurückfliessen kann. Mit dieser Massnahme kann die Kühleinrichtung möglichst nahe bei der Matrize angeordnet werden.After leaving the die, the profile strand is appropriately actively cooled, preferably by completely evaporating a coolant sprayed onto the profile strand. Cooling with complete evaporation of the coolant prevents liquid coolant in the direction of the hot and, if necessary, still in the partially liquid Condition of the present metal can flow back. With this measure, the cooling device be placed as close as possible to the die.

Mit erfindungsgemässer Vorrichtung können beispielsweise folgende Werkstoffe verarbeitet werden:

  • Knetlegierungen des Aluminiums, beispielsweise naturharte Aluminiumknetwerkstoffe oder aushärtbare Aluminiumknetlegierungen;
  • Legierungen, insbesondere Aluminium- und Magnesiumlegierungen, im thixotropen Zustand, wie Hartlegierungen vom Typ AlMg oder MgAl;
  • Legierungen auf der Basis von Magnesium oder Kupfer im thixotropen Zustand;
  • nicht-thixotrope Hartlegierungen aus Aluminium oder Magnesium, insbesondere aus einer AlMg- oder MgAl-Legierung;
  • Legierungen auf der Basis von Aluminium oder Magnesium mit metallischen oder nichtmetallischen Anteilen hochschmelzender Partikel und/oder Fasern (Metal Matrix Composites). Bevorzugte nichtmetallische Zusätze sind keramische Werkstoffe wie Metalloxide, Metallnitride und Metallkarbide. Beispiel derartiger Werkstoffe sind Siliziumkarbid, Aluminiumoxid, Borkarbid, Siliziumnitrid und Bornitrid. Mit den genannten Zusätzen können u.a. die Härte und die Steifigkeit des Werkstoffes beeinflusst werden.
The following materials can be processed with the device according to the invention:
  • Wrought alloys of aluminum, for example naturally hard wrought aluminum materials or hardenable wrought aluminum alloys;
  • Alloys, in particular aluminum and magnesium alloys, in the thixotropic state, such as hard alloys of the AlMg or MgAl type;
  • Alloys based on magnesium or copper in the thixotropic state;
  • non-thixotropic hard alloys made of aluminum or magnesium, in particular made of an AlMg or MgAl alloy;
  • Alloys based on aluminum or magnesium with metallic or non-metallic components of high-melting particles and / or fibers (metal matrix composites). Preferred non-metallic additives are ceramic materials such as metal oxides, metal nitrides and metal carbides. Examples of such materials are silicon carbide, aluminum oxide, boron carbide, silicon nitride and boron nitride. The hardness and rigidity of the material can be influenced with the additives mentioned.

Der Einsatz von vorgewärmten Presskörpern bzw. von Presskörpern im teilfesten/teilflüssigen Zustand hat gegenüber der Verwendung herkömmlicher, vollkommen erstarrter Pressbolzen den Vorteil, dass die Umformung mit wesentlich geringerer Presskraft erfolgen kann.The use of preheated compacts or compacts in semi-solid / semi-liquid Condition has compared to the use of conventional, completely frozen Press studs have the advantage that the forming process takes place with considerably less pressing force can be done.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich bei gleichbleibender Presskraft Werkstoffe zu Profilen verarbeiten, die über konventionelles Strangpressen kaum oder nur sehr unwirtschaftlich herstellbar sind. Ferner ist bei vorliegender Vorrichtung der Pressdruckabfall zwischen Rezipientenkammer und Marizenöffnung gering, so dass allein dadurch geringere Pressdrücke erforderlich sind. Als Folge daraus können im Vergleich zur konventionellen Herstellungsweise vergleichbare Profildimensionen auf kleineren Anlagen verpresst werden. With the method according to the invention, materials can be produced with the same pressing force Process into profiles that are hardly or only very rarely using conventional extrusion are uneconomical to manufacture. Furthermore, the pressure drop in the present device between the recipient chamber and the marize opening is small, so that this alone means less Press pressures are required. As a result, compared to conventional Comparable profile dimensions pressed on smaller systems become.

Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung lassen sich Legierungen, insbesondere Hartlegierungen und Verbundmaterialien aller Art kostengünstig zu qualitativ hochwertigen Produkten verarbeiten. Ferner können mit erfindungsgemässer Vorrichtung sehr dünnwandige Profile bzw. Profile mit sehr dünnen Wandabschnitten mit Wanddicken von beispielsweise weniger als 2 mm, insbesondere von weniger als 1 mm hergestellt werden. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren können Klein- und Grossprofile verschiedenster Breiten und insbesondere Grossprofile von grosser Breite, beispielsweise mit einer Breite von grösser 500 mm, insbesondere von grösser 700 mm, hergestellt werden. Bestehende Strangpressanlagen können überdies mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand zu erfindungsgemässen Strangpressvorrichtungen umgerüstet werden.Alloys, in particular hard alloys, can be made with the device according to the invention and composite materials of all kinds cost-effectively to high quality products to process. Furthermore, very thin-walled profiles can be made with the device according to the invention or profiles with very thin wall sections with wall thicknesses of less, for example than 2 mm, in particular less than 1 mm. With the inventive Small and large profiles of various widths and in particular can be processed Large profiles with a large width, for example with a width of more than 500 mm, especially larger than 700 mm. Existing extrusion plants can also economically justifiable extrusion devices according to the invention be converted.

Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a:
einen Querschnitt durch einen Ausschnitt einer erfindungsgemässen Strangpressvorrichtung;
Fig. 1b:
eine Graphik mit dem Verlauf des Pressdruckes p und des Flüssiganteils LF des Presskörpermaterials innerhalb der Strangpressvorrichtung.
The invention is explained in more detail below by way of example and with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1a:
a cross section through a section of an extrusion device according to the invention;
Fig. 1b:
a graph with the course of the pressing pressure p and the liquid portion LF of the compact material within the extrusion device.

Eine erfindungsgemässe, in einem Ausschnitt dargestellte Strangpressvorrichtung 5 gemäss Fig. 1a enthält einen Rezipienten 10 mit einer Rezipientenkammer 12 von kreiszylinderförmigem Querschnitt. Der Rezipient 10 weist ferner Heizelemente 20 in Form von Heizdrähten zur Beheizung des in der Rezipientenkammer 12 eingeführten Presskörpers 36 auf. Der Presskörper 36 wird mittels Stempel 32 bzw. mittels dessen Pressscheibe 34 in Pressrichtung x vorgetrieben. Im unmittelbaren Anschluss an die Rezipientenkammer 12 folgt die Heizeinrichtung 25 mit einer Heizkammer 22 von kreiszylinderförmigem Querschnitt, bestehend aus einem ersten Heizkammerabschnitt 22a und einem zweiten Heizkammerabschnitt 22b. Der Durchmesser des ersten Heizkammerabschnitts 22a entspricht dem Durchmesser der Rezipientenkammer 36. Vom ersten Heizkammerabschnitt 22a zum zweiten Heizkammerabschnitt 22b tritt eine Querschnittsverengung 9 auf, wobei der Durchmesser des zweiten Heizkammerabschnittes 22b rund 25% geringer ist als der Durchmesser des ersten Heizkammerabschnitts 22a. Die Querschnittsverengung 9 ist als vollumfängliche, ringförmige Stufe bzw. Absatz ausgebildet.An extrusion device 5 according to the invention, shown in a detail, according to FIG Fig. 1a contains a recipient 10 with a recipient chamber 12 of circular cylindrical Cross-section. The recipient 10 also has heating elements 20 in the form of heating wires for heating the pressed body 36 inserted in the recipient chamber 12. The Press body 36 is in the pressing direction by means of punch 32 or by means of its pressing disk 34 x advanced. This follows immediately after the recipient chamber 12 Heating device 25 with a heating chamber 22 of circular cylindrical cross section, consisting a first heating chamber section 22a and a second heating chamber section 22b. The diameter of the first heating chamber section 22a corresponds to the diameter the recipient chamber 36. From the first heating chamber section 22a to the second Heating chamber section 22b occurs a cross-sectional constriction 9, the diameter of the second heating chamber section 22b is approximately 25% smaller than the diameter of the first heating chamber section 22a. The cross-sectional constriction 9 is a complete, annular step or paragraph formed.

Der erste Heizkammerabschnitt 22a weist eine Länge von rund 2/3 und der zweite Heizkammerabschnitt 22b von rund 1/3 der gesamten Heizkammerlänge auf. Die Heizkammer 22 wird durch einen hohlzylinderförmigen Stahlkörper ausgebildet. Sowohl die Wände der Rezipientenkammer 36 als auch der Heizkammer 22 sind aussenseitig mit einer hitzebeständigen Isolation 14 aus oder mit keramischen Werkstoffen ummantelt.The first heating chamber section 22a has a length of around 2/3 and the second heating chamber section 22b from around 1/3 of the total heating chamber length. The heating chamber 22 is formed by a hollow cylindrical steel body. Both the walls of the The recipient chamber 36 as well as the heating chamber 22 are heat-resistant on the outside Insulation 14 made of or coated with ceramic materials.

Der hohlzylinderförmige Stahlkörper der Heizkammer 22 ist von einer Induktionsspule 30 umgeben, durch welche die entsprechende Induktionsleistung zur Erwärmung der Heizkammerwände (26a, 26b) erfolgt. Der metallische Hohlzylinder der Heizeinrichtung 25 wird z.B. auf eine Temperatur von rund 600 - 700°C erwärmt. Das Presskörpermaterial wird in der Heizkammer 22 in einen teilflüssigen/teilfesten Zustand gebracht, wobei im ersten Heizkammerabschnitt 22a der Flüssiganteil im Bereich der Heizkammerwände am höchsten ist. Diese Phase von teilflüssigem Presskörpermaterial im Bereich der Heizkammerwand 26a wird an der Querschnittsverengung 9 im sogenannten Strömungsschatten 4, auch "tote Zone" genannt, zurückgehalten während aus der Querschnittsmitte festeres Presskörpermaterial in den zweiten Heizkammerabschnitt 22b einfliesst. Dieser Vorgang ist durch die Darstellung einer schematischen Erweichungsfront 38 angedeutet, welche Presskörpermaterial mit hohem Flüssiganteil an der Peripherie von solchem mit niedrigem Flüssiganteil im Zentrum trennt.The hollow cylindrical steel body of the heating chamber 22 is from an induction coil 30 surrounded by which the appropriate induction power for heating the heating chamber walls (26a, 26b). The metallic hollow cylinder of the heater 25 is e.g. heated to a temperature of around 600 - 700 ° C. The compact material is in the heating chamber 22 brought into a partially liquid / partially solid state, the first Heating chamber section 22a the liquid portion highest in the area of the heating chamber walls is. This phase of partially liquid compact material in the area of the heating chamber wall 26a is also "dead" at the cross-sectional constriction 9 in the so-called flow shadow 4 Zone ", retained while molding material is firmer from the center of the cross section flows into the second heating chamber section 22b. This process is through the illustration a schematic softening front 38 indicated which compact material with a high liquid content on the periphery of such with a low liquid content in the center separates.

Im Anschluss an die Heizkammer 22 ist eine Matrize 18 angeordnet, durch dessen Matrizenöffnung 28 das Presskörpermaterial in den formgebenden Querschnitt geführt wird. Der aus der Matrize 18 austretende Profilstrang 40 wird durch eine Kühleinrichtung 24 geführt und durch ein Kühlmittel aktiv gekühlt. Beim Austritt des Profilstranges 40 aus der Matrize 18 ist ferner eine Auszieheinrichtung 44 angeordnet. Über Treibrollen 42 wird an dem austretenden Profilstrang 40 in Pressrichtung x eine Zugkraft k zur Unterstützung des Pressvorganges angelegt.Following the heating chamber 22, a die 18 is arranged through its die opening 28 the compact material is guided into the shaping cross section. The Profile strand 40 emerging from the die 18 is guided through a cooling device 24 and actively cooled by a coolant. When the profile strand 40 exits the die 18, a pull-out device 44 is also arranged. Via drive rollers 42 is at the emerging Profile strand 40 in the pressing direction x a tensile force k to support the pressing process created.

In Fig. 1b sind anhand einer Modellrechnung für die in Fig. 1a beschriebene Anordnung ermittelte Verlauf des Pressdruckes (p) 1 und des Flüssiganteils (LF) 2 im Presskörpermaterial innerhalb der Pressvorrichtung 5 dargestellt, wobei a dem Streckenabschnitt in der Rezipientenkammer 12, b dem Streckenabschnitt im ersten Heizkammerabschnitt 22a, c dem Streckenabschnitt an der Querschnittsverengung 9, d dem Streckenabschnitt im zweiten Heizkammerabschnitt 22a, e dem Streckenabschnitt des trichterförmigen Matrizeneinlaufs und f dem Streckenabschnitt des Matrizendurchbruchs entspricht.In Fig. 1b are based on a model calculation for the arrangement described in Fig. 1a determined course of the pressing pressure (p) 1 and the liquid portion (LF) 2 in the compact material shown within the pressing device 5, where a is the route section in the recipient chamber 12, b the route section in the first heating chamber section 22a, c the Route section at the cross-sectional constriction 9, d the route section in the second Heating chamber section 22a, e the section of the funnel-shaped die inlet and f corresponds to the section of the die opening.

In beispielhafter Vorrichtung wird mit einem Pressdruck des Stempels 32 von rund 500 bar gearbeitet. Der Pressdruck weist bis zur Matrizenöffnung 28 keinen markanten Abfall aus. Lediglich im Bereich der Querschnittsverengung 9 ergibt sich auf kleiner Distanz ein geringfügiger Abfall des Pressdruckes. In an exemplary device, the pressure of the punch 32 is around 500 bar worked. The pressing pressure shows no marked drop up to the die opening 28. Only in the area of the cross-sectional constriction 9 there is a slight distance at a small distance Pressure drop.

Die Temperatur des Presskörpermaterials liegt in der Rezipientenkammer 12 unter oder bei der Solidustemperatur, so dass noch keine Flüssigphase ausgebildet ist. In der Heizkammer 22 wird der Flüssiganteil insbesondere im Randbereich kontinuierlich erhöht, wobei das Presskörpermaterial im Bereich der Matrize einen homogenen Flüssiganteil von rund 45-50% erreicht.The temperature of the compact material is below or at in the recipient chamber 12 the solidus temperature, so that no liquid phase is yet formed. In the heating chamber 22, the liquid portion is continuously increased, in particular in the edge area, the Press body material in the area of the die has a homogeneous liquid content of around 45-50% reached.

Claims (19)

Strangpressvorrichtung zur Herstellung eines Profilstranges aus einem Presskörper (36) aus einem wenigstens teilweise metallischen Werkstoff, wobei die Strangpressvorrichtung (5) einen Rezipienten (10) mit einer den Presskörper (36) aufnehmenden Rezipientenkammer (12), einen Stempel (32), eine formgebende Umformkammer und/oder Matrize (18) und eine zwischen der Rezipientenkammer (12) und der Matrize (18) oder Umformkammer angeordnete Heizeinrichtung (25) enthält,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Heizeinrichtung (25) eine in Pressrichtung mittelbar oder unmittelbar im Anschluss an den Rezipienten (10) angeordnete, aus einem Hohlkörper gebildete Heizkammer (22) mit wenigstens einem ersten und zweiten Heizkammerabschnitt (22a, 22b) mit Heizkammerwänden (26a, 26b) und Mittel (30) zur Beheizung der Heizkammerwände (26a, 26b) enthält und der erste Heizkammerabschnitt (22a) jeweils einen grösseren Querschnittsdurchmesser aufweist als der in Pressrichtung x unmittelbar anschliessende zweite Heizkammerabschnitt (22b).Extrusion device for producing a extruded profile from a pressing body (36) from an at least partially metallic material, the extruding device (5) comprising a recipient (10) with a recipient chamber (12) accommodating the pressing body (36), a punch (32), and a shaping die Forming chamber and / or die (18) and a heating device (25) arranged between the recipient chamber (12) and the die (18) or forming chamber,
characterized in that
the heating device (25) is a heating chamber (22), which is arranged in the pressing direction directly or directly after the recipient (10) and is formed from a hollow body and has at least one first and second heating chamber section (22a, 22b) with heating chamber walls (26a, 26b) and means (30) for heating the heating chamber walls (26a, 26b) and the first heating chamber section (22a) each has a larger cross-sectional diameter than the second heating chamber section (22b) directly adjoining in the pressing direction x. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkammer aus einem metallischen Hohlkörper gebildet ist und die Heizeinrichtung (25) Mittel (30) zur induktiven Beheizung der Heizkammerwände (26a, 26b), insbesondere die Heizkammerwände (26a, 26b) umgebende Induktionswicklungen (30) enthält.Apparatus according to claim 1, characterized in that the heating chamber is formed from a metallic hollow body and the heating device (25) means (30) for inductively heating the heating chamber walls (26a, 26b), in particular induction windings (30) surrounding the heating chamber walls (26a, 26b) ) contains. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Heizkammerabschnitt (22a) über eine Querschnittsverengung (9) in den zweiten Heizkammerabschnitt (22b) übergeht und die Querschnittsverengung (9) im Übergang zwischen dem ersten (22a) und dem in Pressrichtung x nachfolgenden zweiten Heizkammerabschnitt (22b) mit kleinerem Querschnittsdurchmesser ein, vorzugsweise vollumfänglicher und ringförmiger, Absatz oder Stufe (9) ist.Device according to one of Claims 1 to 2, characterized in that the first heating chamber section (22a) merges into the second heating chamber section (22b) via a cross-sectional constriction (9) and the cross-sectional constriction (9) in the transition between the first (22a) and the in Press direction x subsequent second heating chamber section (22b) with a smaller cross-sectional diameter, preferably a full-circumferential and ring-shaped, step or step (9). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnittsdurchmesser des an die Rezipientenkammer (12) anschliessende Heizkammerabschnitts (22a) im wesentlichen, vorzugsweise exakt dem Querschnittsdurchmesser der Rezipientenkammer (12) entspricht.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross-sectional diameter of the heating chamber section (22a) adjoining the recipient chamber (12) essentially corresponds, preferably exactly, to the cross-sectional diameter of the recipient chamber (12). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkammer (22) aus weniger als fünf, vorzugsweise weniger als vier, und insbesondere aus zwei Heizkammerabschnitten (22a, 22b) besteht, wobei der einzelne Heizkammerabschnitt (22b) jeweils von kleinerem Durchmesser ist als der entgegen der Pressrichtung x voran liegende Heizkammerabschnitt (22a) und die Querschnittsverengung im Übergang zweier Heizkammerabschnitte (22a, 22b) ein stufenförmiger Übergang (9) ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the heating chamber (22) consists of fewer than five, preferably less than four, and in particular of two heating chamber sections (22a, 22b), the individual heating chamber section (22b) each being smaller The diameter is as the heating chamber section (22a) lying opposite to the pressing direction x and the narrowing of the cross section in the transition between two heating chamber sections (22a, 22b) is a step-like transition (9). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkammer (22) aus zwei Heizkammerabschnitten (22a, 22b) besteht und der erste Heizkammerabschnitt (22a) einer Länge von rund 2/3 und der zweite Heizkammerabschnitt (22b) mit kleinerem Querschnittsdurchmesser einer Länge von rund 1/3 der gesamten Heizkammerlänge entspricht.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heating chamber (22) consists of two heating chamber sections (22a, 22b) and the first heating chamber section (22a) with a length of around 2/3 and the second heating chamber section (22b) with a smaller one Cross-sectional diameter corresponds to a length of around 1/3 of the total heating chamber length. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnittsdurchmesser des auf einen ersten Heizkammerabschnitt (22a) in Pressrichtung x unmittelbar nachfolgenden zweiten Heizkammerabschnittes (22b) 5 bis 40%, vorzugsweise 15 bis 30%, insbesondere 20 bis 30%, kleiner ist als der Querschnittsdurchmesser des vorangehenden Heizkammerabschnitts (22a).Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cross-sectional diameter of the second heating chamber section (22b) immediately following a first heating chamber section (22a) in the pressing direction x is 5 to 40%, preferably 15 to 30%, in particular 20 to 30%, is smaller than the cross-sectional diameter of the preceding heating chamber section (22a). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkammer (22) aus einem metallischen Hohlzylinder, vorzugsweise aus einem Stahl, insbesondere aus einem Chromstahl, besteht.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the heating chamber (22) consists of a metallic hollow cylinder, preferably of a steel, in particular of a chrome steel. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der oder die der Umformkammer oder Matrize (18) nächstliegende Heizkammerabschnitte in ihrer Querschnittsform dem herzustellenden Profilquerschnitt angeglichen ist und vorzugsweise ein erster Heizkammerabschnitt der Querschnittsform und dem Querschnittsdurchmesser der Rezipientenkammer entspricht und die nachfolgenden Heizkammerabschnitte, insbesondere der oder die der Matrize nächst anliegenden Heizkammerabschnitte eine in Pressrichtung x stufenweise Annäherung ihrer Querschnittsform und ihres Querschnittsdurchmessers an den Profilquerschnitt aufweisen.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least the cross-sectional shape of the heating chamber sections closest to the forming chamber or die (18) is matched to the profile cross section to be produced and preferably a first heating chamber section corresponds to the cross-sectional shape and cross-sectional diameter of the recipient chamber and the following ones Heating chamber sections, in particular the heating chamber sections closest to the die, have a stepwise approximation of their cross-sectional shape and their cross-sectional diameter to the profile cross-section in the pressing direction x. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rezipientenkammer (12) und insbesondere der metallische Hohlzylinder der Heizkammer (22) mit einer hitzebeständigen Isolationsverkleidung (14), insbesondere mit einer Isolationsverkleidung (14) aus einem oder mit einem keramischen Werkstoff, ummantelt ist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the recipient chamber (12) and in particular the hollow metal cylinder of the heating chamber (22) with a heat-resistant insulation panel (14), in particular with an insulation panel (14) made of or with a ceramic material , is covered. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die innere, dem Presskörpermaterial zugewandte Wandfläche der Heizkammer Reliefstrukturen, vorzugsweise im wesentlichen in Pressrichtung x verlaufende Rippen oder Nuten, insbesondere in Pressrichtung x ausgerichtete, spiralförmig die Wand der Heizkammer umlaufende Rippen oder Nuten aufweist.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the inner wall surface of the heating chamber facing the molding material, relief structures, preferably ribs or grooves running essentially in the pressing direction x, in particular ribs or grooves oriented in the pressing direction x and spirally surrounding the wall of the heating chamber having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abkühlung des aus der Matrize (18) austretenden Profilstranges (40) Mittel zur Direktkühlung, vorzugsweise eine Kühleinrichtung (24) mit vollständiger Verdampfung des auf den Profilstrang (40) aufgebrachten Kühlmittels, vorgesehen sind.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that for cooling the profile strand (40) emerging from the die (18) means for direct cooling, preferably a cooling device (24) with complete evaporation of the coolant applied to the profile strand (40), are provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anlegen einer Zugkraft (k) an den Profilstrang (40) im Anschluss an die Matrize (18) und Kühleinrichtung (24) eine Auszieheinrichtung (44) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that a pulling device (44) is arranged to apply a tensile force (k) to the profile strand (40) following the die (18) and cooling device (24). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die Heizeinrichtung eine, vorzugsweise beheizte Umformkammer zum Pressen eines Profilstranges vorgesehen ist oder die Umformkammer Teil der Heizeinrichtung ist, und im Anschluss an die Umformkammer eine Kokille mit aktiver und/oder passiver Kühleinrichtung vorgesehen ist und in Pressrichtung x nach der Kokille vorzugsweise eine Matrize zur Endformung des Profilstranges angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that a, preferably heated, forming chamber for pressing a profile strand is provided after the heating device, or the forming chamber is part of the heating device, and a mold with an active and / or passive cooling device is provided and a die for final shaping of the profile strand is preferably arranged in the pressing direction x after the mold. Verfahren zur Herstellung eines Profilstranges (40) aus einem Presskörper (36) aus einem wenigstens teilweise metallischen Werkstoff nach Anspruch 1, wobei der Presskörper (36) in die Rezipientenkammer (12) eines Rezipienten (10) eingeführt und mittels Stempel (32) unter Ausübung eines Pressdruckes über eine formgebende Umformkammer und/oder Matrize (18) zu einem Profilstrang (40) verpresst wird, und das Presskörpermaterial vor dem Verpressen zu einem Profilstrang (40) vorgewärmt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Presskörper (36) aus der Rezipientenkammer (12) in die Heizkammer (22) einer Heizeinrichtung (25) geführt und über induktiv beheizte Heizkammerwände (26a, 26b) vorgewärmt wird und die Heizkammer (22) wenigstens einen ersten und zweiten Heizkammerabschnitt (22a, 22b) enthält, und der in Pressrichtung x zweite Heizkammerabschnitt (22b) unter Ausbildung einer Querschnittsverengung (9) einen kleineren Querschnittsdurchmesser aufweist als der vorangehende erste Heizkammerabschnitt (22b) und an der Querschnittsverengung entgegen der Pressrichtung x eine strömungsarme Zone ausgebildet wird, in welcher vorgewärmtes Presskörpermaterial zurückgehalten wird.A method for producing a profile strand (40) from a pressed body (36) made of an at least partially metallic material according to claim 1, wherein the pressed body (36) is inserted into the recipient chamber (12) of a recipient (10) and by means of a punch (32) while exercising a pressing pressure is pressed into a profile strand (40) via a shaping forming chamber and / or die (18), and the pressed body material is preheated to a profile strand (40) before pressing,
characterized in that
the pressing body (36) is guided from the recipient chamber (12) into the heating chamber (22) of a heating device (25) and preheated via inductively heated heating chamber walls (26a, 26b) and the heating chamber (22) has at least one first and second heating chamber section (22a, 22b), and the second heating chamber section (22b) in the pressing direction x, with the formation of a cross-sectional constriction (9), has a smaller cross-sectional diameter than the preceding first heating chamber section (22b) and a low-flow zone is formed on the cross-sectional constriction against the pressing direction x, in which preheated zone Press material is retained. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Presskörpermaterial vorgewärmt und in einen teilfesten/teilflüssigen Zustand gebracht wird und das Presskörpermaterial beim Eintritt in die formgebende Umformkammer oder Matrize vorzugsweise einen Anteil an Flüssigphase von höchstens 70%, insbesondere von 20-60%, und vorteilhaft von 40-50%, enthält.A method according to claim 15, characterized in that the compact material is preheated and brought into a partially solid / partially liquid state and the compact material preferably has a liquid phase content of at most 70%, in particular 20-60%, and upon entry into the shaping forming chamber or die advantageous of 40-50%. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilstrang (40) nach Austritt aus der Matrize (18) aktiv gekühlt wird, vorzugsweise durch vollständiges Verdampfen eines auf den Profilstrang aufgesprühten Kühlmittels.Method according to one of claims 15 to 16, characterized in that the profile strand (40) is actively cooled after exiting the die (18), preferably by completely evaporating a coolant sprayed onto the profile strand. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Presskörper (36) aus einer thixotropen Legierung, insbesondere aus einer thixotropen Aluminium- oder Mangesiumlegierung, aus einer nichtthixotropen Hartlegierung aus Aluminium oder Magnesium, insbesondere aus einer AlMg- oder MgAl-Legierung, oder aus einem partikel- oder faserverstärkten Aluminium- oder Magnesiumwerkstoff besteht.Method according to one of claims 15 to 17, characterized in that the pressing body (36) made of a thixotropic alloy, in particular of a thixotropic aluminum or magnesium alloy, of a non-thixotropic hard alloy of aluminum or magnesium, in particular of an AlMg or MgAl alloy , or consists of a particle or fiber reinforced aluminum or magnesium material. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Presskörpermaterial im vorgewärmten Zustand in einer Umformkammer zu einem Profilstrang verpresst, durch eine gekühlte Kokille geführt und verfestigt und durch eine Matrize geführt und endgeformt wird.Method according to one of claims 15 to 18, characterized in that the pressed body material in the preheated state is pressed in a forming chamber to form a profile strand, passed through a cooled mold and solidified and passed through a die and finally shaped.
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JP2002153520A JP2003033813A (en) 2001-06-07 2002-05-28 Extrusion press device and method
CA002388416A CA2388416A1 (en) 2001-06-07 2002-05-31 Device for manufacturing a metal profile
US10/163,771 US6637250B2 (en) 2001-06-07 2002-06-04 Device for manufacturing a metal profile
NO20022658A NO20022658L (en) 2001-06-07 2002-06-05 Apparatus for producing a metal profile strand

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005001080A1 (en) * 2005-01-08 2006-07-20 KTI-engineering GbR (vertreterberechtigte Gesellschafter Keyhan Kouhestani, 78333 Stockach und Izzet Toksoez, 78333 Stockach) Device with at least one furnace for heating continuously cast bars
WO2010093244A3 (en) * 2009-02-13 2010-12-16 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Process for manufacturing magnesium alloy based products
US8584501B2 (en) 2008-01-14 2013-11-19 Korea Institute Of Industrial Technology Forming device for thixoextrusion and method thereof

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2468006A1 (en) * 2004-05-21 2005-11-21 Castool Thermal control of the exrusion press container
GB0423222D0 (en) * 2004-10-20 2004-11-24 Bwe Ltd Continuous extrusion apparatus
US7942987B2 (en) * 2008-06-24 2011-05-17 Stratasys, Inc. System and method for building three-dimensional objects with metal-based alloys
CN101979169B (en) * 2010-10-12 2012-07-11 重庆大学 Local quick high-temperature heating device for pipe wall hole circumference
KR20130101104A (en) 2010-11-04 2013-09-12 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Method of forming filter elements
CN102989812A (en) * 2012-10-30 2013-03-27 无锡鸿声铝业有限公司 Attemperator for heat preservation of high-temperature metal extruding sectional material
US10384369B2 (en) 2012-11-30 2019-08-20 Corning Incorporated Extrusion systems and methods with temperature control
US9844806B2 (en) 2013-03-14 2017-12-19 The Electric Materials Company Dual-phase hot extrusion of metals
US9144833B2 (en) 2013-03-14 2015-09-29 The Electric Materials Company Dual-phase hot extrusion of metals
CN103143584B (en) * 2013-04-09 2015-09-09 河南理工大学 A kind of device for the preparation of structure and properties uniform alloy
CN104368782A (en) * 2013-08-14 2015-02-25 增城市运豪五金塑料有限公司 Integrated induction heating metal melting and fluidizing device of die-casting machine
US20160361763A1 (en) 2015-06-15 2016-12-15 Stratasys, Inc. Magnetically throttled liquefier assembly
WO2017075396A1 (en) 2015-10-30 2017-05-04 Stratasys, Inc. Viscosity pump with fill and flow control and method thereof
US11951519B2 (en) * 2017-12-15 2024-04-09 Magna International Inc. Electromagnetic extrusion
US10933454B2 (en) * 2018-10-05 2021-03-02 Exco Technologies Limited Extrusion press container and liner for same, and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3668748A (en) * 1969-09-12 1972-06-13 American Standard Inc Process for producing whisker-reinforced metal matrix composites by liquid-phase consolidation
GB1340122A (en) * 1970-02-21 1973-12-12 Fuchs Gmbh Extrusion press for extruding preheated billets of high strength metals
JPH01309717A (en) * 1988-06-08 1989-12-14 Furukawa Electric Co Ltd:The Extruding die for semimolten metal
JPH08243634A (en) * 1995-03-08 1996-09-24 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd Aluminum sheath press
EP0839589A1 (en) * 1996-11-04 1998-05-06 Alusuisse Technology & Management AG Method for producing a metallic profiled strand

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3874207A (en) * 1957-10-22 1975-04-01 Jerome H Lemelson Extrusion apparatus
US3113676A (en) * 1959-07-20 1963-12-10 Robert J Harkenrider Apparatus for continuous extrusion of metal
US4462234A (en) * 1980-06-19 1984-07-31 Battelle Development Corporation Rapid extrusion of hot-short-sensitive alloys
DE3917002C1 (en) * 1989-05-24 1990-05-10 Elhaus Industrieanlagen Gmbh, 7703 Rielasingen-Worblingen, De
JP2564082B2 (en) * 1993-01-29 1996-12-18 有限会社矢野エンジニアリング Continuous pushing and feeding device for long extrusion material into extrusion pressure vessel

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3668748A (en) * 1969-09-12 1972-06-13 American Standard Inc Process for producing whisker-reinforced metal matrix composites by liquid-phase consolidation
GB1340122A (en) * 1970-02-21 1973-12-12 Fuchs Gmbh Extrusion press for extruding preheated billets of high strength metals
JPH01309717A (en) * 1988-06-08 1989-12-14 Furukawa Electric Co Ltd:The Extruding die for semimolten metal
JPH08243634A (en) * 1995-03-08 1996-09-24 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd Aluminum sheath press
EP0839589A1 (en) * 1996-11-04 1998-05-06 Alusuisse Technology & Management AG Method for producing a metallic profiled strand

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 103 (M - 0941) 26 February 1990 (1990-02-26) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 01 31 January 1997 (1997-01-31) *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005001080A1 (en) * 2005-01-08 2006-07-20 KTI-engineering GbR (vertreterberechtigte Gesellschafter Keyhan Kouhestani, 78333 Stockach und Izzet Toksoez, 78333 Stockach) Device with at least one furnace for heating continuously cast bars
US8584501B2 (en) 2008-01-14 2013-11-19 Korea Institute Of Industrial Technology Forming device for thixoextrusion and method thereof
US8650927B1 (en) 2008-01-14 2014-02-18 Korea Institute Of Industrial Technology Forming device for thixoextrusion and method thereof
DE112008003618B4 (en) 2008-01-14 2019-02-21 Korea Institute Of Industrial Technology Mold apparatus for thixoextrusion
WO2010093244A3 (en) * 2009-02-13 2010-12-16 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Process for manufacturing magnesium alloy based products

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