EP1940573A1 - Diecasting process and diecasting device - Google Patents

Diecasting process and diecasting device

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Publication number
EP1940573A1
EP1940573A1 EP06790941A EP06790941A EP1940573A1 EP 1940573 A1 EP1940573 A1 EP 1940573A1 EP 06790941 A EP06790941 A EP 06790941A EP 06790941 A EP06790941 A EP 06790941A EP 1940573 A1 EP1940573 A1 EP 1940573A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casting
opening
casting chamber
filling
molten metal
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Withdrawn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
EP06790941A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gilbert Moret
Bernhard Fritsche
Bernd Watzinger
Werner Hanselmann
Johannes Studer
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.)
Buehler Druckguss AG
Original Assignee
Buehler Druckguss AG
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
Priority claimed from DE102005051169A external-priority patent/DE102005051169A1/en
Application filed by Buehler Druckguss AG filed Critical Buehler Druckguss AG
Publication of EP1940573A1 publication Critical patent/EP1940573A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/08—Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled
    • B22D17/10—Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled with horizontal press motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B22D17/2272—Sprue channels
    • B22D17/2281—Sprue channels closure devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/30—Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations

Definitions

  • the invention relates to a method for diecasting, in particular for die casting of parts made of metal alloys, in particular of aluminum materials, magnesium or zinc materials and a device for die casting of such parts.
  • DE-A-4326325 discloses a method for selectively discharging a metallurgical vessel.
  • the vessel has a drain port in the bottom area, in which a part of the vessel contents is solidified, so that a plug is formed.
  • the thus closed drainage nozzle can be opened by causing the plug to melt.
  • the discharge nozzle is associated with an induction heater.
  • EP-B-1 165 274 discloses a die-casting mold, in particular for vacuum pressure casting, with a device for evacuating the mold cavity and the casting chamber, wherein a face opening of the casting chamber to the mold through a valve can be closed, wherein the valve has a throttle channel.
  • the casting chamber can be vented while the molten metal is already being moved in the direction of this opening.
  • the invention has for its object to develop a die casting, with which the cycle time for die cast parts of aluminum, magnesium or zinc materials or higher melting metals such as copper or steel per shot can be significantly reduced.
  • the object is achieved by the features of claims 1 or 2.
  • the casting chamber is partially or completely filled with melt, without interrupting the working cycle of the casting machine.
  • the casting chamber is preferably part of a horizontal cold chamber die casting machine.
  • the filling of the casting chamber can be done 100%.
  • the closure is formed by mechanically moving closure elements, in particular independently acting elements.
  • an opening of the casting chamber to the mold resp. formed to the sprue by a material closure is preferably a plug, which may also be disc-shaped from at least partially solidified material (casting material), the material being at a liquidus temperature has cooled. Before the next shot, this plug is to be at least partially melted, for which purpose the energy of the melt replenished in the casting chamber and / or a heating device is used.
  • a material closure is preferably a plug, which may also be disc-shaped from at least partially solidified material (casting material), the material being at a liquidus temperature has cooled. Before the next shot, this plug is to be at least partially melted, for which purpose the energy of the melt replenished in the casting chamber and / or a heating device is used.
  • the casting piston must stop at the current shot in front of the stopper to be formed.
  • the procedure contains the steps:
  • Another object is to provide a die casting apparatus which allows a significant reduction in the cycle time of a shot. This object is achieved with the features of claim 11.
  • the device is characterized in that an opening of a casting chamber of a die casting machine can be closed to a mold by means of a movable closure.
  • closure element could also be a "plug" of melt to be cast, and a closure in the form of a magnetic field is also possible.
  • the closure element is preferably located on the fixed mold half and at least partially closes the casting chamber with respect to the opening size.
  • the closure element can thus remain in this position when shooting, which also causes a time saving.
  • a flow front sensor according to DE-A-10011529 can be arranged to determine the degree of filling in the casting chamber. Likewise, an optimal starting point for a shot could be recalculated with the machine control, even with interrogation of a closing signal of the mold.
  • the closure element may be suitably coated and include heating or cooling.
  • non-productive time is the expiration time of an activity which is exempted from the cycle and performed in parallel with other activities without altering the process.
  • Fig. 1 Filling of the casting chamber and simultaneous closure of the mold
  • Fig. 2 Casting with closed slide
  • Fig. 3 Process Scheme.
  • a die casting machine has a casting chamber 4 with a filling opening 6 for molten metal and a casting piston 5.
  • the casting chamber 4 is fixed Mold half 1 connected, which in turn corresponds to a movable mold half 2.
  • the movable mold half 2 is moved in the direction of the arrow 7, the cavity 3 is formed.
  • a vertically movable slide 8 is arranged in front of an opening 9 of the casting chamber 4 to form.
  • the opening 9 is part of the sprue, the upper part of the slider 8 may be formed so that it forms the beginning of the sprue with.
  • the slide 8 can also completely close the opening 9.
  • the movable mold half is moved in the direction of the arrow 7 and the mold is closed. Shortly before the beginning of the filling process or at the latest with this, the slider 8 is moved upward to at least partially close the opening 9.
  • the casting piston 5 is moved in the direction of the opening 9 and the molten metal 10 is pressed into the cavity 3.
  • the dosage in the casting chamber 4 can be made from above or from below.
  • An opening for metering from above can also be used as a counter hole for venting the casting chamber 4 (reduction of counterpressure waves).
  • the mold can be vented.
  • a casting piston 5 opposite the frontal opening to a runner of the cavity 3 of a mold is completely sealed.
  • This sealing of the opening is achieved by a plug of the material to be cast.
  • This plug is formed by "excess" molten metal by the casting piston 5 is moved so far in the direction of the opening after a filling of the casting chamber 4, that the mold cavity is completely filled with molten metal and a Schmelzerest remains in the casting chamber 4 in front of the opening
  • the stopper when ancestor of the casting piston 5 is at least partially heated by means of a heater. wisely melted again. Possibly.
  • the heat of the molten metal can also be used.
  • the mold is opened and the slider 8 moves simultaneously (with the mold) down.
  • the casting piston 5 ejects the press rest and the mold is sprayed for the next shot.
  • the slider 8 may consist of different materials which are suitable for insulation, cooling or melt resistance.
  • the opening 9 during filling of the molten metal 10 also completely close and the opening 9 is only fully or partially opened for pressing the molten metal 10 (depending on the degree of filling of the casting chamber 4).
  • the slide 8 could also be arranged horizontally movable. Likewise, a valve-like design of the slide 8 is conceivable.
  • the slide 8 is displaced parallel to the opening 9 of the casting chamber 4, wherein the slide 8 can then be arranged even at an angle movable guide levers.
  • the slider may also include an opening for the passage of the melt.
  • the slider may further include an additional vent.
  • the solid mold half 1 may also contain ejectors or the like.
  • the closed casting chamber 4 can already be filled with the required amount of melt during a spraying process. To minimize air pockets hold, can be waited for a settling time after filling the casting chamber 4.
  • the casting piston 5 moves as far as from until the casting chamber 4 is filled to almost 100%.
  • said operations can be carried out in the open mold during the spraying in the off-peak time.
  • the cycle time is significantly reduced.
  • the slider 8 When opening the mold, the slider 8 can be kept closed to separate casting and tablet from each other. The solidification time of the tablet can thus also be shifted to the off-peak time.
  • the casting chamber 4 is also thermally insulated, its heat loss can also be reduced. Alternatively, the casting chamber could also be cooled.
  • Pre-solidification can be reduced and the casting quality can be increased.
  • the casting chamber 4 may consist of a steel, be coated with a ceramic material, be lined with a ceramic sleeve or consist entirely of ceramic or a metal matrix composite or a fully effetnitrator, powder metallurgy produced material.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a diecasting process and a diecasting device. The aim is to shorten the cycle times and, for this purpose, the closing of the mould and the filling of molten metal into a casting chamber (4) are performed simultaneously.

Description

Druckgiessverfahren und Vorrichtung zum Druckgiessen Die casting method and apparatus for die casting
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Druckgiessen, insbesondere zum Druckgiessen von Teilen aus Metalllegierungen, insbesondere aus Aluminiumwerkstoffen, Magnesium- oder Zinkwerkstoffen sowie eine Vorrichtung zum Druckgiessen von solchen Teilen.The invention relates to a method for diecasting, in particular for die casting of parts made of metal alloys, in particular of aluminum materials, magnesium or zinc materials and a device for die casting of such parts.
Die Herstellung von Druckgussteilen aus leichtmetallischen Schmelzen heraus ist bekannt. Hierzu wird eine Portion Schmelze in eine Giesskammer gefüllt und mittels eines Giesskolbens in eine Formkavität gepresst. Während eines Schusses muss der Übergang zwischen Giesskammer und Angusskanal der Form sorgfältig abgedichtet werden. Hierzu können verschiedenartige Schieber oder Ventile, resp. Rückschlagventile eingesetzt werden.The production of die castings from light metal melts out is known. For this purpose, a portion of melt is filled into a casting chamber and pressed by means of a casting piston into a mold cavity. During a shot, the transition between casting chamber and runner of the mold must be carefully sealed. For this purpose, various slides or valves, resp. Check valves are used.
Es ist nach der DE-C-10064300 bekannt, einen Giesslauf einer Form so auszubilden, dass er einen Pfropfenaufnahmeraum für einen in einer Düse gebildeten und zu entfernenden Materialpfropfen aufweist, wobei der Giesslauf mindestens zwei getrennte Laufkanäle enthält, welche jeweils abschnittsweise als Pfropfenaufnahmeraum ausgebildet sind.It is known from DE-C-10064300, a cast run a form in such a way that it has a Pfropfenaufnahmeraum for a formed and to be removed in a nozzle material plug, wherein the run contains at least two separate run channels, which are each formed in sections as Pfropfenaufnahmeraum ,
Die DE-A-4326325 offenbart ein Verfahren zum wahlweisen Entleeren eines metallurgischen Gefässes. Das Gefäss verfügt im Bodenbereich über einen Entleerungsstutzen, in dem ein Teil des Gefässinhaltes zum Erstarren gebracht wird, so dass ein Pfropfen entsteht. Der so verschlossene Entleerungsstutzen lässt sich dadurch öffnen, dass der Pfropfen zum Schmelzen gebracht wird. Hierzu ist dem Entleerungsstutzen eine Induktionsheizung zugeordnet.DE-A-4326325 discloses a method for selectively discharging a metallurgical vessel. The vessel has a drain port in the bottom area, in which a part of the vessel contents is solidified, so that a plug is formed. The thus closed drainage nozzle can be opened by causing the plug to melt. For this purpose, the discharge nozzle is associated with an induction heater.
Die EP-B-1 165274 offenbart eine Druckgiessform, insbesondere zum Vakuum- Druckgiessen mit einer Einrichtung zum Evakuieren der Formkavität und der Giesskammer, wobei eine stimseitige Öffnung der Giesskammer zur Form durch ein Ventil verschliessbar ist, wobei das Ventil einen Drosselkanal aufweist. Somit kann die Giess- kammer entlüftet werden, während die Metallschmelze bereits in Richtung dieser Öffnung bewegt wird.EP-B-1 165 274 discloses a die-casting mold, in particular for vacuum pressure casting, with a device for evacuating the mold cavity and the casting chamber, wherein a face opening of the casting chamber to the mold through a valve can be closed, wherein the valve has a throttle channel. Thus, the casting chamber can be vented while the molten metal is already being moved in the direction of this opening.
Aus der EP-A-1407841 ist eine Druckgiessmaschine mit einer Giesskammer bekannt, in der zwei Giesskolben angeordnet sind, die gegenläufig bewegbar sind, um Schmelze zu komprimieren bzw. in einem definierten Bereich der Giesskammer einer weiteren Behandlung zu unterziehen.From EP-A-1407841 a die casting machine with a casting chamber is known, in which two casting pistons are arranged, which are movable in opposite directions to compress melt or to undergo further treatment in a defined region of the casting chamber.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckgiessverfahren zu entwickeln, mit dem die Zykluszeit für Druckgiessteile aus Aluminium-, Magnesium- oder Zinkwerkstoffen oder auch höherschmelzender Metalle wie Kupfer oder Stahl je Schuss deutlich reduziert werden kann. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 2.The invention has for its object to develop a die casting, with which the cycle time for die cast parts of aluminum, magnesium or zinc materials or higher melting metals such as copper or steel per shot can be significantly reduced. The object is achieved by the features of claims 1 or 2.
Durch die Parallelisierung des Schliessens der Form und der Füllung der Giesskammer (Dosieren bzw. Füllen in Nebenzeit) kann Zeit gewonnen und die Qualität verbessert werden. Die Giesskammer wird teilweise bis vollständig mit Schmelze gefüllt, ohne Unterbrechung des Arbeitszyklusses der Giessmaschine. Die Giesskammer ist bevorzugt Teil einer horizontalen Kaltkammerdruckgiessmaschine.By the parallelization of the closing of the mold and the filling of the casting chamber (dosing or filling in non-productive time) can be gained time and the quality can be improved. The casting chamber is partially or completely filled with melt, without interrupting the working cycle of the casting machine. The casting chamber is preferably part of a horizontal cold chamber die casting machine.
Bei gefüllter Giesskammer und entlüfteter Form befindet sich keine Luft mehr in der Giesskammer. Die Füllung der Giesskammer kann zu 100% erfolgen.With filled casting chamber and vented form, there is no more air in the casting chamber. The filling of the casting chamber can be done 100%.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart. <Advantageous embodiments are disclosed in the subclaims. <
In bevorzugter Ausgestaltung wird der Verschluss durch mechanisch bewegte Verschlusselemente, insbesondere unabhängig voneinander wirkende Elemente gebildet.In a preferred embodiment, the closure is formed by mechanically moving closure elements, in particular independently acting elements.
Nach weiteren Ausführungsvarianten wird eine Öffnung der Giesskammer zur Form resp. zum Angusskanal durch einen Materialverschluss gebildet. Dieser Materialver- schluss ist bevorzugt ein Pfropfen, der auch scheibenförmig sein kann aus zumindest teilerstarrtem Material (Giesswerkstoff), wobei das Material unter Liquidustemperatur abgekühlt ist. Vor dem nächsten Schuss ist dieser Pfropfen zumindest partiell aufzuschmelzen, wozu die Energie der in die Giesskammer nachgefüllten Schmelze und/oder einer Heizeinrichtung verwendet wird.According to further embodiments, an opening of the casting chamber to the mold resp. formed to the sprue by a material closure. This material closure is preferably a plug, which may also be disc-shaped from at least partially solidified material (casting material), the material being at a liquidus temperature has cooled. Before the next shot, this plug is to be at least partially melted, for which purpose the energy of the melt replenished in the casting chamber and / or a heating device is used.
Der Giesskolben muss beim aktuellen Schuss vor dem zu bildenden Pfropfen stehen bleiben.The casting piston must stop at the current shot in front of the stopper to be formed.
Es werden in diesem Fall keine weiteren mechanisch bewegten Verschlusselemente benötigt und es entsteht kein Materialverlust.In this case, no further mechanically moved closure elements are required and no material loss occurs.
Der Verfahrensablauf enthält die Schritte:The procedure contains the steps:
> Formschliessen (einschliesslich evtl. Gelenkstreckung) und Füllung der Giesskammer y Schuss auslösen> Close the mold (including possible extension of the joint) and fill the casting chamber y Trigger the shot
> Erstarren> Freeze
> Form öffnen> Open the mold
> Teilentnahme> Partial withdrawal
> Sprühen.> Spraying.
Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zum Druckgiessen, die eine deutliche Verringerung der Zykluszeit eines Schusses ermöglicht. Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruches 11 gelöst. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung einer Giesskammer einer Druckgiessmaschine zu einer Form mittels eines bewegbaren Verschlusses verschliessbar ist.Another object is to provide a die casting apparatus which allows a significant reduction in the cycle time of a shot. This object is achieved with the features of claim 11. The device is characterized in that an opening of a casting chamber of a die casting machine can be closed to a mold by means of a movable closure.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den zugehörigen Unteransprüchen offenbart.Advantageous embodiments are disclosed in the appended subclaims.
insbesondere kann dies mittels eines Kolben oder Schiebers erfolgen, der horizontal oder vertikal verschiebbar ist. Das Verschlusselement könnte aber auch wie bereits genannt ein „Pfropfen" aus zu vergiessender Schmelze sein. Weiterhin möglich ist auch ein Verschluss in Form eines Magnetfeldes.In particular, this can be done by means of a piston or slide, which is horizontally or vertically displaceable. However, as already mentioned, the closure element could also be a "plug" of melt to be cast, and a closure in the form of a magnetic field is also possible.
Das Verschlusselement befindet sich bevorzugt auf der festen Formhälfte und schliesst die Giesskammer bzgl. der Öffnungsgrösse zumindest teilweise. Das Verschlusselement kann somit beim Schuss in dieser Position verbleiben, was ebenfalls eine Zeiteinsparung bewirkt.The closure element is preferably located on the fixed mold half and at least partially closes the casting chamber with respect to the opening size. The closure element can thus remain in this position when shooting, which also causes a time saving.
Weiterhin kann auch ein Fliessfrontsensor gemäss DE-A-10011529 zur Ermittlung des Füllgrades in der Giesskammer angeordnet sein. Ebenso könnte mit der Maschinensteuerung ein optimaler Startpunkt für einen Schuss rückgerechnet werden, auch unter Abfrage eines Schliesssignals der Form.Furthermore, a flow front sensor according to DE-A-10011529 can be arranged to determine the degree of filling in the casting chamber. Likewise, an optimal starting point for a shot could be recalculated with the machine control, even with interrogation of a closing signal of the mold.
Das Verschlusselement kann in geeigneter Weise beschichtet sein und eine Heizung oder Kühlung beinhalten.The closure element may be suitably coated and include heating or cooling.
Beim Stand der Technik folgt auf das Schliessen der Form die Ermittlung der Dosierbereitschaft und das Dosieren (Füllen) selbst als zusätzlicher Schritt.In the prior art, the closing of the mold is followed by the determination of the metering readiness and the metering (filling) itself as an additional step.
Im Sinne der Erfindung ist Nebenzeit (Fig. 3) die Ablaufzeit einer Tätigkeit, welche aus dem Zyklus ausgenommen ist und parallel zu anderen Tätigkeiten durchgeführt wird, ohne den Prozess zu verändern.For the purposes of the invention, non-productive time (Figure 3) is the expiration time of an activity which is exempted from the cycle and performed in parallel with other activities without altering the process.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen dieThe invention will be described below in an embodiment with reference to a drawing. In the drawing show the
Fig. 1 : Füllung der Giesskammer und simultane Schliessung der Form Fig. 2: Giessen mit geschlossenem Schieber Fig. 3: Verfahrensschema.Fig. 1: Filling of the casting chamber and simultaneous closure of the mold Fig. 2: Casting with closed slide Fig. 3: Process Scheme.
Eine Druckgiessmaschine weist eine Giesskammer 4 mit einer Einfüllöffnung 6 für Metallschmelze und einem Giesskolben 5 auf. Die Giesskammer 4 ist mit einer festen Formhälfte 1 verbunden, die wiederum mit einer beweglichen Formhälfte 2 korrespondiert. Wird die bewegliche Formhälfte 2 in Richtung des Pfeils 7 verfahren, wird die Ka- vität 3 gebildet. Vor einer Öffnung 9 der Giesskammer 4 zur Form ist ein vertikal beweglicher Schieber 8 angeordnet. Die Öffnung 9 ist Teil des Angusskanales, der obere Teil des Schiebers 8 kann dabei so ausgebildet sein, dass er den Beginn des Angusskanales mit bildet. Der Schieber 8 kann die Öffnung 9 auch vollständig verschliessen.A die casting machine has a casting chamber 4 with a filling opening 6 for molten metal and a casting piston 5. The casting chamber 4 is fixed Mold half 1 connected, which in turn corresponds to a movable mold half 2. When the movable mold half 2 is moved in the direction of the arrow 7, the cavity 3 is formed. In front of an opening 9 of the casting chamber 4 to form a vertically movable slide 8 is arranged. The opening 9 is part of the sprue, the upper part of the slider 8 may be formed so that it forms the beginning of the sprue with. The slide 8 can also completely close the opening 9.
Wird nun die Giesskammer 4 mit einer leichtmetallischen Metallschmelze 10 gefüllt, wird gleichzeitig die bewegliche Formhälfte in Richtung des Pfeils 7 verfahren und die Form geschlossen. Kurz vor Beginn des Einfüllvorganges oder spätestens mit diesem wird der Schieber 8 nach oben bewegt, um die Öffnung 9 wenigstens teilweise zu verschliessen.If now the casting chamber 4 is filled with a light metallic molten metal 10, at the same time the movable mold half is moved in the direction of the arrow 7 and the mold is closed. Shortly before the beginning of the filling process or at the latest with this, the slider 8 is moved upward to at least partially close the opening 9.
Ist die Form geschlossen und die Schmelzeportion vollständig in die Giesskammer 4 überführt, wird der Giesskolben 5 in Richtung der Öffnung 9 verfahren und die Metallschmelze 10 wird in die Kavität 3 gepresst.If the mold is closed and the melt portion is completely transferred into the casting chamber 4, the casting piston 5 is moved in the direction of the opening 9 and the molten metal 10 is pressed into the cavity 3.
Die Dosierung in die Giesskammer 4 kann von oben oder von unten erfolgen. Eine Öffnung für ein Dosieren von oben kann auch als Gegenloch zur Entlüftung der Giesskammer 4 verwendet werden (Abbau von Gegendruckwellen). Ebenso kann beim Vorfahren des Giesskolbens 5 die Form entlüftet werden.The dosage in the casting chamber 4 can be made from above or from below. An opening for metering from above can also be used as a counter hole for venting the casting chamber 4 (reduction of counterpressure waves). Likewise, when ancestor of the casting piston 5, the mold can be vented.
Eine dem Giesskolben 5 gegenüberliegende stirnseitige Öffnung zu einem Angusskanal der Kavität 3 einer Form ist vollständig abdichtbar.A casting piston 5 opposite the frontal opening to a runner of the cavity 3 of a mold is completely sealed.
Diese Abdichtung der Öffnung wird durch einen Pfropfen aus dem zu vergiessenden Material erreicht. Gebildet wird dieser Pfropfen durch „überschüssige" Metallschmelze, indem der Giesskolben 5 nach einer Füllung der Giesskammer 4 soweit in Richtung der Öffnung verfahren wird, dass die Formkavität vollständig mit Metallschmelze gefüllt wird und ein Schmelzerest in der Giesskammer 4 vor der Öffnung verbleibt. Dieser Schmelzerest erstarrt zumindest teilweise und bildet so den Pfropfen. Nach dem Rückfahren des Giesskolbens 5 und der Füllung der Giesskammer 4 für den nächsten Schuss wird der Pfropfen beim Vorfahren des Giesskolbens 5 mittels einer Heizung zumindest teil- weise wieder aufgeschmolzen. Ggf. kann auch die Wärme der Metallschmelze mit genutzt werden.This sealing of the opening is achieved by a plug of the material to be cast. This plug is formed by "excess" molten metal by the casting piston 5 is moved so far in the direction of the opening after a filling of the casting chamber 4, that the mold cavity is completely filled with molten metal and a Schmelzerest remains in the casting chamber 4 in front of the opening After the return of the casting piston 5 and the filling of the casting chamber 4 for the next shot, the stopper when ancestor of the casting piston 5 is at least partially heated by means of a heater. wisely melted again. Possibly. The heat of the molten metal can also be used.
Nach erfolgtem Schuss wird die Form geöffnet und der Schieber 8 bewegt sich gleichzeitig (mit der Form) nach unten. Der Giesskolben 5 stösst den Pressrest aus und die Form wird für den nächsten Schuss gesprüht.After the shot, the mold is opened and the slider 8 moves simultaneously (with the mold) down. The casting piston 5 ejects the press rest and the mold is sprayed for the next shot.
Der Schieber 8 kann aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, die bzgl. Isolieren, Kühlen oder Schmelzeresistenz geeignet sind.The slider 8 may consist of different materials which are suitable for insulation, cooling or melt resistance.
Je nach Bedarf kann der Schieber 8 die Öffnung 9 beim Einfüllen der Metallschmelze 10 auch vollständig verschliessen und die Öffnung 9 wird erst zum Einpressen der Metallschmelze 10 vollständig oder teilweise geöffnet (in Abhängigkeit vom Füllungsgrad der Giesskammer 4).Depending on requirements, the slider 8, the opening 9 during filling of the molten metal 10 also completely close and the opening 9 is only fully or partially opened for pressing the molten metal 10 (depending on the degree of filling of the casting chamber 4).
Analog könnte der Schieber 8 auch horizontal bewegbar angeordnet sein. Ebenso ist eine ventilartige Ausbildung des Schiebers 8 denkbar.Similarly, the slide 8 could also be arranged horizontally movable. Likewise, a valve-like design of the slide 8 is conceivable.
In allen Fällen ist der Schieber 8 parallel verschiebbar zur Öffnung 9 der Giesskammer 4, wobei der Schieber 8 dann selbst an winklig verfahrbaren Führungshebeln angeordnet sein kann.In all cases, the slide 8 is displaced parallel to the opening 9 of the casting chamber 4, wherein the slide 8 can then be arranged even at an angle movable guide levers.
Weiterhin kann auch der Schieber eine Öffnung für den Durchlass der Schmelze enthalten. Der Schieber kann weiterhin eine zusätzliche Entlüftungsöffnung enthalten. Bei geschlossenem Schieber kann somit beim Vorfahren des Giesskolbens 5 die Giesskammer 4 entlüftet werden und nachfolgend wird der Schieber soweit verfahren, dass die Schmelze die Durchlassöffnung im Schieber passieren kann und in die Formkavität gelangt.Furthermore, the slider may also include an opening for the passage of the melt. The slider may further include an additional vent. When the slide is closed, the casting chamber 4 can thus be vented when ancestor of the casting piston 5 and subsequently the slide is moved so far that the melt can pass through the passage opening in the slide and enters the mold cavity.
Die feste Formhälfte 1 kann auch Auswerfer oder dergleichen enthalten.The solid mold half 1 may also contain ejectors or the like.
Die geschlossene Giesskammer 4 kann schon während eines Sprühvorganges mit der benötigten Schmelzemenge befüllt werden. Um Lufteinschlüsse möglichst gering zu halten, kann nach dem Befüllen der Giesskammer 4 eine Beruhigungszeit abgewartet werden.The closed casting chamber 4 can already be filled with the required amount of melt during a spraying process. To minimize air pockets hold, can be waited for a settling time after filling the casting chamber 4.
In der Nebenzeit fährt der Giesskolben 5 soweit nach vom, bis die Giesskammer 4 zu nahezu 100 % gefüllt ist. Durch das Verschliessen der Giesskammer 4 können die genannten Vorgänge bei geöffneter Form während des Sprühens in der Nebenzeit vorgenommen werden. Die Zykluszeit wird deutlich reduziert.In the off-time, the casting piston 5 moves as far as from until the casting chamber 4 is filled to almost 100%. By closing the casting chamber 4, said operations can be carried out in the open mold during the spraying in the off-peak time. The cycle time is significantly reduced.
Beim Öffnen der Form kann der Schieber 8 geschlossen gehalten werden, um Gussteil und Tablette voneinander zu trennen. Die Erstarrungszeit der Tablette kann somit ebenfalls in die Nebenzeit verlagert werden.When opening the mold, the slider 8 can be kept closed to separate casting and tablet from each other. The solidification time of the tablet can thus also be shifted to the off-peak time.
Ist die Giesskammer 4 zudem noch wärmeisoliert, kann auch deren Wärmeverlust reduziert werden. Alternativ könnte die Giesskammer auch gekühlt werden.If the casting chamber 4 is also thermally insulated, its heat loss can also be reduced. Alternatively, the casting chamber could also be cooled.
Es können Vorerstarrungen reduziert und die Gussteilqualität kann erhöht werden.Pre-solidification can be reduced and the casting quality can be increased.
Die Giesskammer 4 kann aus einem Stahl bestehen, mit einem keramischen Werkstoff beschichtet sein, mit einer Keramikhülse ausgekleidet sein oder ganz aus Keramik oder einem Metall-Matrix-Komposit oder einem voll durchnitrierte, pulvermetallurgisch hergestellten Werkstoff bestehen. The casting chamber 4 may consist of a steel, be coated with a ceramic material, be lined with a ceramic sleeve or consist entirely of ceramic or a metal matrix composite or a fully durchnitrierte, powder metallurgy produced material.
Bezugszeichenreference numeral
feste Formhälfte bewegliche Formhälfte. Kavität Giesskammer Giesskolben Einfüllöffnung Pfeil Schieber Öffnung Metallschmelze solid mold half movable mold half. Cavity casting chamber pouring piston filling opening arrow slide opening molten metal

Claims

Patentansprüche claims
1. Druckgiessverfahren unter Verwendung einer horizontalen Kaltkammerdruck- giessmaschine, durch Einfüllen resp. Dosieren einer Metallschmelze in eine Giesskammer (4) und nachfolgendes Einpressen der Metallschmelze mittels eines Giesskolbens oder dergleichen in eine geschlossene Formkavität, sowie Entnahme des gegossenen Teiles nach Erstarrung der Schmelze, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosieren resp. Füllen der Metallschmelze in eine Giesskammer (4) in der Nebenzeit erfolgt.1. Die casting process using a horizontal Kaltkammerdruck- pouring machine, by filling resp. Dosing a molten metal in a casting chamber (4) and subsequent pressing of the molten metal by means of a casting piston or the like in a closed mold cavity, and removal of the cast part after solidification of the melt, characterized in that the dosing respectively. Filling the molten metal in a casting chamber (4) takes place in the off-time.
2. Druckgiessverfahren unter Verwendung einer horizontalen Kaltkammerdruck- giessmaschine, insbesondere durch Einfüllen resp. Dosieren einer Metallschmelze in eine Giesskammer (4) und nachfolgendes Einpressen der Metallschmelze in eine geschlossene Formkavität, dadurch gekennzeichnet, dass das Schliessen der Form und die Füllung der Giesskammer (4) simultan erfolgen resp. die Füllung der Giesskammer (4) mit Metallschmelze bei geöffneter Form oder während des Schliessens der Form erfolgt.2. Die casting process using a horizontal Kaltkammerdruck- pouring machine, in particular by filling resp. Dosing a molten metal in a casting chamber (4) and subsequent pressing of the molten metal in a closed mold cavity, characterized in that the closure of the mold and the filling of the casting chamber (4) take place simultaneously or. the filling of the casting chamber (4) with molten metal takes place when the mold is open or during the closing of the mold.
3. Druckgiessverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass spätestens beim Beginn des Einfüllens der Metallschmelze (10) in die Giesskammer (4) mindestens eine Öffnung (9) derselben zur Formkavität mindestens teilweise geschlossen wird.3. Die casting according to claim 1 or 2, characterized in that at least at the beginning of the filling of the molten metal (10) into the casting chamber (4) at least one opening (9) thereof is closed at least partially to the mold cavity.
4. Druckgiessverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss magnetisch, thermisch oder mechanisch erfolgt.4. die casting method according to claim 3, characterized in that the closure takes place magnetically, thermally or mechanically.
5. Druckgiessverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Giesskammer (4) durch Bewegung des Giesskolbens (5) entlüftet wird. 5. Die casting method according to claim 2 or 3, characterized in that the casting chamber (4) is vented by movement of the casting piston (5).
6. Druckgiessverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstarrungszeit der Tablette in die Nebenzeit (20) fällt.6. Die casting method according to claim 1 or 2, characterized in that the solidification time of the tablet falls into the non-productive time (20).
7. Druckgiessverfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Öffnung zu einem Angusskanal der Kavität (3) nach jedem Schuss wieder dicht verschlossen wird.7. die casting method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the at least one opening to a runner of the cavity (3) is sealed again after each shot.
8. Druckgiessverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Giesskolben (5) und Öffnung ein Schmelzerest verbleibt, der während oder nach einem Schuss zumindest teilweise erstarrt und die Öffnung im Sinne eines Pfropfens verschliesst.8. die casting method according to claim 7, characterized in that between Giesskolben (5) and opening a Schmelzerest remains, which at least partially solidifies during or after a shot and closes the opening in the sense of a plug.
9. Druckgiessverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Giesskolben (5) zum Zeitpunkt der Pfropfenbildung nahe an die Öffnung heranfährt.9. Die casting method according to claim 8, characterized in that the casting piston (5) moves close to the opening at the time of plug formation.
10. Druckgiessverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfropfen nach erneuter Befüllung der Giesskammer (4) zumindest teilweise aufgeschmolzen wird.10. die casting method according to at least one of claims 7 to 9, characterized in that the plug after refilling the casting chamber (4) is at least partially melted.
11. Vorrichtung zum Druckgiessen, wobei die Vorrichtung eine horizontale Kaltkam- merdruckgiessmaschine ist und eine Giesskammer (4) mit einer Einfüllöffnung (6) für das Einfüllen von Metallschmelze (10) und einen in der Giesskammer (4) angeordneten Giesskolben (5) aufweist und die Giesskammer (4) weiterhin mit einer festen Formhälfte (1 ) verbunden ist, die mit einer beweglichen Formhälfte (2) korrespondiert und eine Öffnung (9) der Giesskammer (4) in einen Angusskanal einer Formkavität mündet, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Öffnung (9) ein Verschlusselement zum wenigstens teilweisen Verschluss dieser Öffnung beweglich angeordnet ist.11. A device for die-casting, wherein the device is a horizontal Kaltkam- merdruckgiessmaschine and a casting chamber (4) with a filling opening (6) for the filling of molten metal (10) and in the casting chamber (4) arranged Giesskolben (5) and the casting chamber (4) is further connected to a fixed mold half (1) which corresponds to a movable mold half (2) and opens an opening (9) of the casting chamber (4) into a runner channel of a mold cavity, characterized in that in front of the opening (9) a closure element for the at least partial closure of this opening is arranged to be movable.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement ein horizontal und/oder vertikal bewegbarer Schieber (8) ist. 12. The device according to claim 11, characterized in that the closure element is a horizontally and / or vertically movable slide (8).
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement und/oder die Öffnung (9) als Teil des Angusskanales ausgebildet sind.13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized in that the closure element and / or the opening (9) are formed as part of the sprue.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Giesskammer (4) und/oder der Schieber (8) aus metallischen und/oder keramischen oder Verbundwerkstoffen bestehen.14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the casting chamber (4) and / or the slide (8) consist of metallic and / or ceramic or composite materials.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Giesskammer (4) und/oder das Verschlusselement aus einem durchnitrierten, pulvermetallurgisch hergestellten Werkstoff besteht.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the casting chamber (4) and / or the closure element consists of a durchnitrierten, powder metallurgy produced material.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (8) parallel verschiebbar zur Öffnung (9) der Giesskammer (4) angeordnet ist.16. The apparatus according to claim 12, characterized in that the slide (8) is arranged displaceable parallel to the opening (9) of the casting chamber (4).
17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (8) mit einer PVD-Beschichtung versehen ist.17. The device according to claim 12, characterized in that the slide (8) is provided with a PVD coating.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Schieber (8) eine Heizung oder eine Kühlung integriert ist. 18. Device according to one of claims 12 to 17, characterized in that in the slide (8) a heating or cooling is integrated.
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