EP1034863A1 - Method for die casting of light metals - Google Patents
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- EP1034863A1 EP1034863A1 EP99810195A EP99810195A EP1034863A1 EP 1034863 A1 EP1034863 A1 EP 1034863A1 EP 99810195 A EP99810195 A EP 99810195A EP 99810195 A EP99810195 A EP 99810195A EP 1034863 A1 EP1034863 A1 EP 1034863A1
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- mold cavity
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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
- B22D17/14—Machines with evacuated die cavity
Definitions
- the invention relates to a method for die casting light metals, in particular Aluminum and aluminum alloys, the liquid metal in filled a filling chamber and by means of a piston from the filling chamber in a mold cavity is shot.
- liquid metal is placed in a filling chamber filled and by means of a piston from the filling chamber into one Mold cavity of a die casting machine shot.
- Most of Gases such as air or water vapor are emitted by the injected displaced liquid metal from the mold cavity.
- the mold cavity is previously up to a residual pressure of about 200 to 500 mbar, in the case of special vacuum pressure casting processes even on one Residual pressure of less than 100 mbar evacuated.
- Pore Free Die Casting for die-casting aluminum parts
- the mold cavity is flooded with oxygen before the metal is injected into the mold cavity, the pressure being set higher than the atmospheric pressure so that the gases in the Mold cavity to be replaced by oxygen. Since the oxygen introduced into the mold cavity flows through narrow gaps and areas and after a certain flood period the majority of the gases previously present in the mold cavity are displaced from the mold cavity, the renewed penetration of atmospheric gases into the mold cavity can be prevented.
- the liquid aluminum is subsequently shot into the mold cavity, the aluminum reacts with oxygen to form Al 2 O 3 , which remains in the form of a dispersion of fine particles in the die-cast part without significantly changing its properties.
- the present invention is therefore based on the object of a method to create die casting of the type mentioned, with which the Inclusion of gases is significantly reduced and thereby the above mentioned Problems of pore and bubble formation in die cast parts can be prevented can.
- the mold cavity leads to the achievement of the object according to the invention pre-evacuated, flooded with oxygen after pre-evacuation, after flooding evacuated with oxygen and before the liquid metal was injected and then shot the liquid metal into the mold cavity becomes.
- the essential essence of the invention lies in the combination of the known Vacuum die casting process with the PFD process. So that can be shown Disadvantages of the individual methods are eliminated in a simple manner become. By pre-evacuating the mold cavity, the remaining amount in air and water vapor can already be significantly reduced, so that subsequent flooding of the mold cavity with oxygen to a practical complete removal of the residual gases. With the inventive Processes are excellent even at a relatively low vacuum Results.
- the mold cavity is pre-evacuated before flooding with oxygen to a residual pressure of less than 100 mbar.
- the mold cavity When the mold cavity is flooded with oxygen, the mold cavity becomes expediently a pressure above atmospheric pressure maintain.
- die-cast parts from aluminum or an aluminum alloy with a content of less than 1 cm 3 of enclosed gases per 100 g of aluminum is possible.
- Such die-cast parts have excellent mechanical properties and can be used for functional structural parts such as safety parts in automobile construction.
- the die-cast parts produced according to the invention can be heat-treated or welded without the risk of bubbles generated by enclosed gases.
- a particularly advantageous application of the method according to the invention results in combination with MFT "- or HQC "process, ie with die casting processes and devices as disclosed in EP-A-0759825 and in DEC-3002886.
- a die casting machine 10 also includes a die casting mold 12 a mold cavity 14 which communicates with a filling chamber 16.
- Liquid metal 20 is filled into the filling chamber 16 via a filling opening 18 and with a piston 24 which can be actuated via a piston rod 22 in the Mold cavity 14 shot.
- the mold cavity has been filled 14 with liquid metal 20, this is cooled and solidifies according to one profile defined by the inner surface of the die-casting mold 12.
- One on die-cast part produced in this way is inserted into the mold cavity 24 ejected ejector pins 26 after the die casting has cooled the die casting mold 12 ejected.
- a vacuum suction line 28 connects the mold cavity 14 to a vacuum pump 30. Since when the mold cavity 14 is evacuated via the vacuum suction line 28 there is a risk that air and water vapor along the Ejector pins 26 penetrate into the mold cavity 14 between the Ejector pins 26 and their guidance and between the mold halves Die casting mold 12 applied a sealant 32. On the other hand, the Filling opening 18 of the filling chamber 26 is closed with the piston 24, so that no air and no water vapor through the fill opening 18 into the interior of the Filling chamber 16 can penetrate.
- an oxygen nozzle 34 For flooding the filling chamber 16 and the mold cavity 14 with oxygen After evacuation, an oxygen nozzle 34 is opened so that oxygen get into the interior of the filling chamber 16 and from there into the mold cavity 14 can.
- the oxygen nozzle 34 is connected to an oxygen source via a regulating valve 36 38 connected.
- the mold cavity 14 is evacuated via the vacuum suction line 28, the penetration of air and water vapor into the mold cavity 14 and in the filling chamber 16 connected to it prevented. Even with more complicated ones Configuration of the mold cavity 14 can residual gases also from angled Areas of the mold cavity 14 are removed by the suction speed preferably selected in a range from 500 to 800 mbar / sec becomes.
- the evacuation is advantageously maintained for 1 to 2 seconds, the filling opening 18 of course closed with the piston 24 is.
- the evacuation time is in the inventive Procedure a little longer.
- a vacuum of preferably less than 100 mbar generated. Water vapor originating from release agents and to the inner Surfaces of the die 12 sticks, evaporates from this surface and is led out of the mold cavity 14.
- Evacuating the mold cavity 14 leads to more effective removal of water vapor as the mere flooding of the mold cavity 14 with Oxygen because of a gas flow in the mold cavity 14 at a higher speed flows.
- the mold cavity 14 is under insufficient vacuum is evacuated above about 100 mbar, there remains a proportionate large amount of residual gas in the mold cavity 14. A large part of this in the mold cavity 14 remaining residual gas is used in the subsequent flooding Oxygen is not replaced by oxygen, but often remains as an inclusion in the die-cast part.
- oxygen is injected into the mold cavity via the nozzle 34 14 out.
- the oxygen supply is preferably maintained for 3 to 4 seconds. until the gases and oxygen through the two mold halves of the Die casting molds 12 escape from the mold cavity 14.
- the oxygen flows into the previously evacuated mold cavity 14, the oxygen flows as a high-speed current in every constriction of the Mold cavity 14 so that water vapor originating from the release agent is largely washed out by the oxygen supply.
- the piston 24 moves back to the opening of the fill opening 18, with the supply of oxygen continues. As soon as the fill opening 18 is opened, penetrates the oxygen also exits through the fill opening 18, as shown in FIG. 2. The Leakage of oxygen effectively prevents air and air from entering Water vapor through the inlet opening 18 into the filling chamber 16.
- liquid metal 20 is introduced into the filling chamber 16 filled. Because during the filling process the oxygen is continuous emerges from the filling opening 18, the supply of air and water vapor prevented in the filling chamber 16 during filling with liquid metal 20.
- the die-casting mold 12 is used for filling the liquid metal 20 Reduce thermal shock and improve productivity preferably preheated to a temperature of about 150 to 200 ° C.
- the piston rod 22 moved forward with the piston 24 and the liquid metal 20 in the Mold cavity 14 shot.
- the metal mass filling the mold cavity 14 is cooled and solidifies into a mold cavity designed die-cast part.
- the liquid metal 20 is filled in the filling chamber 16 and subsequently the filling opening 18 are closed with the piston 24. Subsequently All three steps are pre-evacuation, oxygen flooding and re-evacuation one after the other during the first filling phase of the die casting process, i.e. until the liquid metal enters the mold cavity.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Druckgiessen von Leichtmetallen, insbesondere Aluminium und Aluminiumlegierungen, wobei das flüssige Metall in eine Füllkammer eingefüllt und mittels eines Kolbens aus der Füllkammer in einen Formhohlraum eingeschossen wird.The invention relates to a method for die casting light metals, in particular Aluminum and aluminum alloys, the liquid metal in filled a filling chamber and by means of a piston from the filling chamber in a mold cavity is shot.
Bei einem bekannten Druckgussverfahren wird flüssiges Metall in eine Füllkammer eingefüllt und mittels eines Kolbens aus der Füllkammer in einen Formhohlraum einer Druckgussmaschine eingeschossen. Der grösste Teil von Gasen wie beispielsweise Luft oder Wasserdampf wird vom eingeschossenen flüssigen Metall aus dem Formhohlraum verdrängt. Bei Varianten dieses Verfahrens wird der Formhohlraum vorgängig bis zu einem Restdruck von etwa 200 bis 500 mbar, bei speziellen Vakuumdruckgussverfahren sogar auf einen Restdruck von weniger als 100 mbar evakuiert.In a known die casting process, liquid metal is placed in a filling chamber filled and by means of a piston from the filling chamber into one Mold cavity of a die casting machine shot. Most of Gases such as air or water vapor are emitted by the injected displaced liquid metal from the mold cavity. In variants of this procedure the mold cavity is previously up to a residual pressure of about 200 to 500 mbar, in the case of special vacuum pressure casting processes even on one Residual pressure of less than 100 mbar evacuated.
Druckgussformen zur Herstellung dünnwandiger und grossflächiger oder kompliziert gestalteter Druckgussteile weisen Bereiche mit den Schmelzefluss behindernden Verengungen auf, die eine vollständige Entfernung von Gasen aus dem Formhohlraum praktisch verunmöglichen. Beim Vorevakuieren der Form ist die Erzeugung eines Hochvakuums wegen auftretender Undichtigkeiten und auch aus Kosten- und Zeitgründen nicht machbar. Obschon der Einschluss von Gasen in Form von Poren oder Blasen beim Vakuumdruckgiessen gegenüber konventionellem Druckgiessen stark vermindert auftritt, ist die Anzahl dieser Fehlerstellen im Druckgussstück beispielsweise für den Einsatz derartiger Teile als Sicherheitsteile im Automobilbau wegen ungenügender mechanischer Eigenschaften immer noch zu hoch.Die casting molds for the production of thin-walled and large-area or complicated Designed die-cast parts have areas with the melt flow obstructing Narrowing down to complete removal of gases the mold cavity practically impossible. When pre-evacuating the mold is the generation of a high vacuum due to leaks and also not feasible for reasons of cost and time. Although the inclusion of Gases in the form of pores or bubbles in vacuum die casting conventional die casting occurs greatly reduced, is the number of these Defects in the die casting, for example for the use of such parts as safety parts in automobile construction due to insufficient mechanical properties still too high.
Bei einem unter dem Begriff Pore Free Die Casting (PFD) bekannt gewordenen Druckgussverfahren zum Druckgiessen von Aluminiumteilen wird der Formhohlraum vor dem Einschiessen des Metalls in den Formhohlraum mit Sauerstoff geflutet, wobei der Druck höher als der atmosphärische Druck eingestellt wird, so dass die Gase im Formhohlraum durch Sauerstoff ersetzt werden. Da der in den Formhohlraum eingeführte Sauerstoff durch enge Spalten und Bereiche strömt und nach einer gewissen Flutzeit der grösste Teil der vorher im Formhohlraum vorhandenen Gase aus dem Formhohlraum verdrängt sind, kann das erneute Eindringen von atmosphärischen Gasen in den Formhohlraum verhindert werden. Beim anschliessenden Einschiessen des flüssigen Aluminiums in den Formhohlraum reagiert das Aluminium mit Sauerstoff zu Al2O3, welches in der Form einer Dispersion feiner Partikel im Druckgussteil verbleibt, ohne dessen Eigenschaften merklich zu verändern.In a die-casting process known as Pore Free Die Casting (PFD) for die-casting aluminum parts, the mold cavity is flooded with oxygen before the metal is injected into the mold cavity, the pressure being set higher than the atmospheric pressure so that the gases in the Mold cavity to be replaced by oxygen. Since the oxygen introduced into the mold cavity flows through narrow gaps and areas and after a certain flood period the majority of the gases previously present in the mold cavity are displaced from the mold cavity, the renewed penetration of atmospheric gases into the mold cavity can be prevented. When the liquid aluminum is subsequently shot into the mold cavity, the aluminum reacts with oxygen to form Al 2 O 3 , which remains in the form of a dispersion of fine particles in the die-cast part without significantly changing its properties.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine vollständige Entfernung von Gasen aus dem Formhohlraum einer Druckgussform durch das Fluten mit Sauerstoff sogar bei Aufrechterhaltung eines gegenüber dem atmosphärischen Druck höheren Drucks im Formhohlraum praktisch unmöglich ist. Restgase verbleiben oft während längerer Zeit in nur schwer zu flutenden Bereichen. Weit verbreitete Trennmittel auf Wasserbasis benötigen beispielsweise eine gewisse Zeit, bis sie unter dem verhältnismässig hohen Atmosphärendruck vollständig austrocknen. Bei Druckgussformen zur Herstellung von Druckgussteilen mit einer komplizierten Gestalt werden gewisse Bereiche vom Sauerstoff nur schwer erreicht, so dass Restgase wie Luft oder Wasserdampf durch Sauerstoff nicht ersetzt werden, sondern als solche im Formhohlraum verbleiben. Diese im Formhohlraum verbleibenden Restgase sowie Wasserdampf von Trennmitteln werden beim Druckgiessen in das Metall eingeschlossen und führen dort zu Poren und führen bei einer nachfolgenden Wärmebehandlung wie beispielsweise Lösungsglühen zu Blasen an der Oberfläche. Wegen dieser Blasenbildung können deshalb viele Druckgussteile nicht wärmebehandelt werden.However, it has been shown that complete removal of gases from the mold cavity of a die casting mold by flooding with oxygen while maintaining a higher one than atmospheric pressure Pressure in the mold cavity is practically impossible. Residual gases often remain during for a long time in areas that are difficult to flood. Widespread Water-based release agents, for example, take a certain amount of time to they dry out completely under the relatively high atmospheric pressure. In die casting molds for the production of die cast parts with a complicated Certain areas of oxygen are difficult to reach in shape, so that residual gases such as air or water vapor are not replaced by oxygen are, but remain as such in the mold cavity. This in the mold cavity remaining residual gases and water vapor from release agents enclosed in the metal during die casting and lead to pores and result in a subsequent heat treatment such as solution annealing to bubbles on the surface. Because of this blistering can therefore many die cast parts cannot be heat treated.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Druckgiessen der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem der Einschluss von Gasen erheblich reduziert wird und dadurch die oben erwähnten Probleme der Poren- und Blasenbildung in Druckgussteilen verhindert werden können.The present invention is therefore based on the object of a method to create die casting of the type mentioned, with which the Inclusion of gases is significantly reduced and thereby the above mentioned Problems of pore and bubble formation in die cast parts can be prevented can.
Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass der Formhohlraum vorevakuiert, nach dem Vorevakuieren mit Sauerstoff geflutet, nach dem Fluten mit Sauerstoff und vor dem Einschiessen des flüssigen Metalls erneut evakuiert und anschliessend das flüssige Metall in den Formhohlraum eingeschossen wird.The mold cavity leads to the achievement of the object according to the invention pre-evacuated, flooded with oxygen after pre-evacuation, after flooding evacuated with oxygen and before the liquid metal was injected and then shot the liquid metal into the mold cavity becomes.
Der wesentliche Kern der Erfindung liegt in der Kombination des bekannten Vakuumdruckgiessverfahrens mit dem PFD-Verfahren. Damit können die aufgezeigten Nachteile der einzelnen Verfahren auf einfache Weise eliminiert werden. Durch das Vorevakuieren des Formhohlraumes kann die Restmenge an Luft und Wasserdampf bereits wesentlich reduziert werden, so dass das nachfolgende Fluten des Formhohlraumes mit Sauerstoff zu einer praktisch vollständigen Entfernung der Restgase führt. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ergeben sich bereits bei verhältnismässig geringem Vakuum ausgezeichnete Resultate.The essential essence of the invention lies in the combination of the known Vacuum die casting process with the PFD process. So that can be shown Disadvantages of the individual methods are eliminated in a simple manner become. By pre-evacuating the mold cavity, the remaining amount in air and water vapor can already be significantly reduced, so that subsequent flooding of the mold cavity with oxygen to a practical complete removal of the residual gases. With the inventive Processes are excellent even at a relatively low vacuum Results.
Zur Erzielung optimaler Resultate hinsichtlich der Poren- und Blasenbildung erfolgt die Vorevakuierung des Formhohlraumes vor dem Fluten mit Sauerstoff auf einen Restdruck von weniger 100 mbar.To achieve optimal results with regard to pore and bubble formation the mold cavity is pre-evacuated before flooding with oxygen to a residual pressure of less than 100 mbar.
Beim Fluten des Formhohlraumes mit Sauerstoff wird im Formhohlraum zweckmässigerweise ein über dem atmosphärischen Druck liegender Druck aufrechterhalten.When the mold cavity is flooded with oxygen, the mold cavity becomes expediently a pressure above atmospheric pressure maintain.
Zur Verhinderung der Nachströmung von Gasen und Wasserdampf in den Formhohlraum kann es zweckmässig sein, um die Druckgussform eine Sauerstoffatmosphäre aufrechtzuerhalten. Dadurch wird erreicht, dass bei Auftreten von Leckstellen Sauerstoff anstelle von Luft und Wasserdampf in den Formhohlraum nachgesaugt wird.To prevent the afterflow of gases and water vapor in the Mold cavity, it may be appropriate to an oxygen atmosphere around the die maintain. This ensures that when it occurs from leaks oxygen instead of air and water vapor into the mold cavity is sucked up.
Beim erfindungsgemässen Verfahren sind zwei Verfahrensvarianten möglich:
Mit den erfindungsgemässen Verfahren ist die Herstellung von Druckgussteilen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit einem Gehalt von weniger als 1cm3 eingeschlossenen Gasen pro 100 g Aluminium möglich. Derartige Druckgussteile haben ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und können für funktionelle Strukturteile wie beispielsweise Sicherheitsteile im Automobilbau eingesetzt werden. Darüber hinaus können die erfindungsgemäss hergestellten Druckgussteile ohne die Gefahr von durch eingeschlossene Gase erzeugten Blasen wärmebehandelt oder geschweisst werden.With the method according to the invention, the production of die-cast parts from aluminum or an aluminum alloy with a content of less than 1 cm 3 of enclosed gases per 100 g of aluminum is possible. Such die-cast parts have excellent mechanical properties and can be used for functional structural parts such as safety parts in automobile construction. In addition, the die-cast parts produced according to the invention can be heat-treated or welded without the risk of bubbles generated by enclosed gases.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens
ergibt sich in Kombination mit MFT"- bzw.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Verfahrens sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in
- - Fig. 1
- eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Druckgussmaschine;
- - Fig. 2
- die Füllkammer der Druckgussmaschine von Fig. 1 während des Flutens mit Sauerstoff;
- - Fig. 3
- die Füllkammer der Druckgussmaschine von Fig. 1 beim Einfüllen von flüssigem Metall.
- - Fig. 1
- a die casting machine suitable for carrying out the method according to the invention;
- - Fig. 2
- the filling chamber of the die casting machine of Figure 1 during the flooding with oxygen.
- - Fig. 3
- the filling chamber of the die casting machine of Fig. 1 when pouring liquid metal.
Ein Druckgussmaschine 10 umfasst gemäss Fig. 1 eine Druckgussform 12 mit
einem Formhohlraum 14, der mit einer Füllkammer 16 in Verbindung steht.
Flüssiges Metall 20 wird über eine Einfüllöffnung 18 in die Füllkammer 16 eingefüllt
und mit einem über eine Kolbenstange 22 betätigbaren Kolben 24 in den
Formhohlraum 14 eingeschossen. Nach erfolgter Füllung des Formhohlraums
14 mit flüssigem Metall 20 wird dieses abgekühlt und erstarrt gemäss einem
durch die innere Oberfläche der Druckgussform 12 definierten Profil. Ein auf
diese Weise hergestelltes Druckgussteil wird mittels in den Formhohlraum 24
eingestossener Auswerferstifte 26 nach dem Abkühlen des Druckgussteils aus
der Druckgussform 12 ausgestossen.According to FIG. 1, a
Eine Vakuum-Saugleitung 28 verbindet den Formhohlraum 14 mit einer Vakuumpumpe
30. Da beim Evakuieren des Formhohlraumes 14 über die Vakuum-Saugleitung
28 die Gefahr besteht, dass Luft und Wasserdampf entlang der
Auswerferstifte 26 in den Formhohlraum 14 eindringen, wird zwischen den
Auswerferstiften 26 und deren Führung sowie zwischen den Formhälften der
Druckgussform 12 ein Dichtungsmittel 32 aufgebracht. Andererseits wird die
Einfüllöffnung 18 der Füllkammer 26 mit dem Kolben 24 verschlossen, so dass
keine Luft und kein Wasserdampf durch die Einfüllöffnung 18 in das Innere der
Füllkammer 16 eindringen können.A
Zum Fluten der Füllkammer 16 und des Formhohlraums 14 mit Sauerstoff nach
erfolgtem Evakuieren wird eine Sauerstoffdüse 34 geöffnet, so dass Sauerstoff
in das Innere der Füllkammer 16 und von dort in den Formhohlraum 14 gelangen
kann. Die Sauerstoffdüse 34 ist über ein Regulierventil 36 mit einer Sauerstoffquelle
38 verbunden.For flooding the
Wenn der Formhohlraum 14 über die Vakuum-Saugleitung 28 evakuiert wird,
wird das Eindringen von Luft und Wasserdampf in den Formhohlraum 14 und in
die mit diesem verbundene Füllkammer 16 verhindert. Sogar bei komplizierter
Konfiguration des Formhohlraumes 14 können Restgase auch aus verwinkelten
Bereichen des Formhohlraumes 14 entfernt werden, indem die Sauggeschwindigkeit
vorzugsweise in einem Bereich von 500 bis 800 mbar / sec gewählt
wird.If the mold cavity 14 is evacuated via the
Das Evakuieren wird vorteilhafterweise während 1 bis 2 sec aufrechterhalten,
wobei selbstverständlich die Einfüllöffnung 18 mit dem Kolben 24 verschlossen
ist. Im Vergleich zu konventionellen Vakuumdruckgussverfahren, bei denen
das Evakuieren in weniger als 1 sec erfolgt, ist die Evakuationszeit beim erfindungsgemässen
Verfahren etwas länger. Im Formhohlraum 14 wird aufgrund
der längeren Evakuationszeit ein Vakuum von vorzugsweise weniger als 100
mbar erzeugt. Von Trennmitteln herrührender Wasserdampf der an den inneren
Oberflächen der Druckgussform 12 haftet, verdampft von dieser Oberfläche
und wird aus dem Formhohlraum 14 herausgeführt.The evacuation is advantageously maintained for 1 to 2 seconds,
the filling
Das Evakuieren des Formhohlraumes 14 führt zu einer wirksameren Entfernung von Wasserdampf als das blosse Fluten des Formhohlraumes 14 mit Sauerstoff, da eine Gasströmung im Formhohlraum 14 mit höherer Geschwindigkeit strömt. Wenn jedoch der Formhohlraum 14 auf ein ungenügendes Vakuum oberhalb etwa 100 mbar evakuiert wird, verbleibt eine verhältnismässig grosse Restgasmenge im Formhohlraum 14. Ein grosser Teil dieses im Formhohlraum 14 verbleibenden Restgases wird beim nachfolgenden Fluten mit Sauerstoff nicht durch Sauerstoff ersetzt, sondern verbleibt oft als Einschluss im Druckgussteil. Evacuating the mold cavity 14 leads to more effective removal of water vapor as the mere flooding of the mold cavity 14 with Oxygen because of a gas flow in the mold cavity 14 at a higher speed flows. However, if the mold cavity 14 is under insufficient vacuum is evacuated above about 100 mbar, there remains a proportionate large amount of residual gas in the mold cavity 14. A large part of this in the mold cavity 14 remaining residual gas is used in the subsequent flooding Oxygen is not replaced by oxygen, but often remains as an inclusion in the die-cast part.
Nach dem Vorevakuieren wird Sauerstoff über die Düse 34 in den Formhohlraum
14 geführt. Die Sauerstoffzufuhr wird vorzugsweise 3 bis 4 sec aufrechterhalten,
bis die Gase und der Sauerstoff durch die beiden Formhälften der
Druckgussformen 12 aus dem Formhohlraum 14 entweichen.After pre-evacuation, oxygen is injected into the mold cavity via the
Da der Sauerstoff in den vorgängig evakuierten Formhohlraum 14 einströmt, fliesst der Sauerstoff als Hochgeschwindigkeitsstrom in jede Verengung des Formhohlraumes 14, so dass vom Trennmittel herrührender Wasserdampf zum grössten Teil durch die Sauerstoffzufuhr ausgewaschen wird.Since the oxygen flows into the previously evacuated mold cavity 14, the oxygen flows as a high-speed current in every constriction of the Mold cavity 14 so that water vapor originating from the release agent is largely washed out by the oxygen supply.
Der Kolben 24 fährt zur Öffnung der Einfüllöffnung 18 zurück, wobei die Sauerstoffzufuhr
weiter anhält. Sobald die Einfüllöffnung 18 freigegeben ist, dringt
der Sauerstoff auch durch die Einfüllöffnung 18 aus, wie in Fig. 2 gezeigt. Das
Austreten des Sauerstoffs verhindert wirksam das Eindringen von Luft und
Wasserdampf durch die Einlassöffnung 18 in die Füllkammer 16.The
Nach dem die Einfüllöffnung 18 geöffnet ist, wird flüssiges Metall 20 in die Füllkammer
16 eingefüllt. Da während dem Einfüllvorgang der Sauerstoff kontinuierlich
aus der Einfüllöffnung 18 austritt, wird die Zufuhr von Luft und Wasserdampf
in die Füllkammer 16 während dem Befüllen mit flüssigem Metall 20 verhindert.After the filling
Die Druckgussform 12 wird vor dem Einfüllen des flüssigen Metalls 20 zur
Verminderung eines thermischen Schocks und zur Verbesserung der Produktivität
vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 150 bis 200°C vorgeheizt.The die-casting
Wenn das für einen Giesszyklus ausreichende flüssige Metall 20 in die Füllkammer
16 eingefüllt ist, wird die Einfüllöffnung 18 mit dem flüssigen Metall 20
verschlossen. Da nunmehr kein Sauerstoff mehr über die Einfüllöffnung 18
eintreten kann, wird die Sauerstoffzufuhr gestoppt. If the
Nachdem Gase wie Luft und Wasserdampf vollständig aus dem Formhohlraum
14 und aus dem Inneren der Füllkammer entfernt sind, wird die Kolbenstange
22 mit dem Kolben 24 vorwärts bewegt und das flüssige Metall 20 in den
Formhohlraum 14 eingeschossen. Die den Formhohlraum 14 ausfüllende Metallmasse
wird gekühlt und erstarrt zu einem entsprechend dem Formhohlraum
gestalteten Druckgussteil.After gases such as air and steam are completely out of the mold cavity
14 and are removed from inside the filling chamber, the
Wie bereits oben erwähnt, kann gemäss einer Variante des erfindungsgemässen
Verfahrens, insbesondere bei grösseren Druckgussmaschinen als erster
Schritt, das flüssige Metall 20 in die Füllkammer 16 eingefüllt und nachfolgend
die Einfüllöffnung 18 mit dem Kolben 24 verschlossen werden. Anschliessend
werden alle drei Schritte Vorevakuieren, Sauerstofffluten und erneutes Evakuieren
hintereinander während der ersten Füllphase des Druckgussverfahrens,
d.h. bis zum Eintritt des flüssigen Metalls in den Formhohlraum, durchgeführt.As already mentioned above, according to a variant of the invention
Process, especially in the case of larger die casting machines, as the first
Step, the
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet, dass
der Formhohlraum (14) vorevakuiert, nach dem Vorevakuieren mit Sauerstoff geflutet, nach dem Fluten mit Sauerstoff und vor dem Einschiessen des flüssigen Metalls (20) erneut evakuiert und anschliessend das flüssige Metall (20) in den Formhohlraum (14) eingeschossen wird.Method for die casting light metals, in particular aluminum and aluminum alloys, the liquid metal (20) being poured into a filling chamber (16) and being injected from the filling chamber (16) into a mold cavity (14) by means of a piston (24),
characterized in that
the mold cavity (14) is pre-evacuated, flooded with oxygen after the pre-evacuation, evacuated again after flooding with oxygen and before the liquid metal (20) is injected, and the liquid metal (20) is then injected into the mold cavity (14).
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| EP99810195A EP1034863A1 (en) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Method for die casting of light metals |
| US09/501,696 US6308766B1 (en) | 1999-03-05 | 2000-02-10 | Process for die-casting light-weight metals |
| CA002299078A CA2299078A1 (en) | 1999-03-05 | 2000-02-22 | Process for die-casting light-weight metals |
| BR0000718-8A BR0000718A (en) | 1999-03-05 | 2000-03-02 | Light metal die casting process |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| EP99810195A EP1034863A1 (en) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Method for die casting of light metals |
Publications (1)
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|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP1034863A1 (en) |
| BR (1) | BR0000718A (en) |
| CA (1) | CA2299078A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001051237A1 (en) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Nippon Light Metal Co., Ltd. | Die cast method and die cast machine |
| CN105414515A (en) * | 2015-11-26 | 2016-03-23 | 广东鸿图科技股份有限公司 | Die-casting mechanism of horizontal freezing chamber vacuum die-casting machine and method for using die-casting mechanism for die-casting operation |
| CN106077567A (en) * | 2016-08-10 | 2016-11-09 | 江苏金润汽车传动科技有限公司 | Hydraulic valve plate casting evacuation oxygenation die device |
| WO2021144197A1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | Audi Ag | Method for producing a motor vehicle rim made of aluminium or an aluminium alloy for a wheel of a motor vehicle and corresponding motor vehicle rim |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10207028B4 (en) * | 2001-02-20 | 2008-07-24 | Toshiba Kikai K.K. | injection molding machine |
| JP2006183122A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Denso Corp | Aluminum alloy for die casting and method for producing aluminum alloy casting |
| JP4442598B2 (en) * | 2006-10-12 | 2010-03-31 | トヨタ自動車株式会社 | Vacuum casting method and vacuum casting apparatus |
| JP5587615B2 (en) * | 2010-01-18 | 2014-09-10 | 本田技研工業株式会社 | Casting method |
| JP5770012B2 (en) * | 2010-11-24 | 2015-08-26 | 東芝機械株式会社 | Quality control device and die casting machine |
| JP5779411B2 (en) * | 2011-06-08 | 2015-09-16 | 本田技研工業株式会社 | Non-porous die casting mold equipment |
| JP2014151351A (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-25 | Direct 21 Corp | Die casting device |
| JP6170820B2 (en) * | 2013-11-26 | 2017-07-26 | ヤマハモーター精密部品製造株式会社 | Reactive gas supply device, non-porous die casting system, and non-porous die-cast product manufacturing method |
| KR102764300B1 (en) * | 2019-11-05 | 2025-02-07 | 현대자동차주식회사 | Vaccum die casting method and die for vaccum die casting |
| WO2021117050A1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-06-17 | Patwardhan Mangesh | Pressure die-casting injector assembly comprising link mechanism |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3382910A (en) * | 1966-06-30 | 1968-05-14 | Int Lead Zinc Res | Pore-free die casting |
| JPS558382A (en) * | 1978-07-05 | 1980-01-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Diecast method |
| JPS583766A (en) * | 1981-06-27 | 1983-01-10 | Fuso Light Alloys Co Ltd | Die casting method |
| SU1134289A1 (en) * | 1983-05-13 | 1985-01-15 | Предприятие П/Я Г-4205 | Die casting method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5021145B1 (en) * | 1970-08-18 | 1975-07-21 | ||
| US4431047A (en) * | 1979-09-27 | 1984-02-14 | Ube Industries, Ltd. | Gas-venting arrangement incorporated with a mold |
| DE3002886A1 (en) * | 1980-01-28 | 1981-07-30 | Bayrisches Druckguß-Werk Thurner KG, 8015 Markt Schwaben | DIE CASTING MACHINE AND METHOD FOR OPERATING THE SAME |
| US5076344A (en) * | 1989-03-07 | 1991-12-31 | Aluminum Company Of America | Die-casting process and equipment |
| WO1996029165A1 (en) * | 1995-03-20 | 1996-09-26 | Bayrisches Druckguss-Werk Thurner Gmbh & Co. Kg | Process for manufacturing diecast parts |
| JP3508627B2 (en) * | 1998-07-14 | 2004-03-22 | 日本軽金属株式会社 | Die casting method and die casting products |
-
1999
- 1999-03-05 EP EP99810195A patent/EP1034863A1/en not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-02-10 US US09/501,696 patent/US6308766B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-22 CA CA002299078A patent/CA2299078A1/en not_active Abandoned
- 2000-03-02 BR BR0000718-8A patent/BR0000718A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3382910A (en) * | 1966-06-30 | 1968-05-14 | Int Lead Zinc Res | Pore-free die casting |
| JPS558382A (en) * | 1978-07-05 | 1980-01-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Diecast method |
| JPS583766A (en) * | 1981-06-27 | 1983-01-10 | Fuso Light Alloys Co Ltd | Die casting method |
| SU1134289A1 (en) * | 1983-05-13 | 1985-01-15 | Предприятие П/Я Г-4205 | Die casting method |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| DATABASE WPI Section Ch Week 8532, Derwent World Patents Index; Class M22, AN 85-195087, XP002110421 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 004, no. 033 (M - 003) 21 March 1980 (1980-03-21) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 074 (M - 203) 26 March 1983 (1983-03-26) * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001051237A1 (en) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Nippon Light Metal Co., Ltd. | Die cast method and die cast machine |
| US6648054B2 (en) | 2000-01-12 | 2003-11-18 | Nippon Light Metal Co., Ltd. | Die casting method and die casting machine |
| CN1296160C (en) * | 2000-01-12 | 2007-01-24 | 日本轻金属株式会社 | Die cast machine |
| CN105414515A (en) * | 2015-11-26 | 2016-03-23 | 广东鸿图科技股份有限公司 | Die-casting mechanism of horizontal freezing chamber vacuum die-casting machine and method for using die-casting mechanism for die-casting operation |
| CN106077567A (en) * | 2016-08-10 | 2016-11-09 | 江苏金润汽车传动科技有限公司 | Hydraulic valve plate casting evacuation oxygenation die device |
| WO2021144197A1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | Audi Ag | Method for producing a motor vehicle rim made of aluminium or an aluminium alloy for a wheel of a motor vehicle and corresponding motor vehicle rim |
| US12420582B2 (en) | 2020-01-14 | 2025-09-23 | Audi Ag | Method for producing a motor vehicle rim made of aluminium or an aluminium alloy for a wheel of a motor vehicle and corresponding motor vehicle rim |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US6308766B1 (en) | 2001-10-30 |
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