DE2135471B2 - Spritzgießform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießform.

Beim Spritzgießen in luft- oder gasgefüllten, u. a. mit Sauerstoff gefüllten Spritzgießformen bilden sich im Spritzgußstück Luftblasen bzw. Poren und Lunker, die Schwachstellen am oder im Spritzgußstück darstellen und unter Umständen zu dessen Verwerfen führen; das mögliche Vorhandensein solcher Blasen, Poren und Lunker stellt immer einen Unsicherheitsfaktor dar und schränkt die Verwendungsmöglichkeit der Spritzgießstücke ein.

Beim Spritzgießen unter Sauerstoff reagiert dieser mit dem flüssigen Metall unter Bildung feiner Metalloxydteilchen, so daß das Gefüge des Spritzgußstücks fast frei von Blasen und Poren ist, wie sie beim Spritzgießen unter Luft vorkommen. Indessen haftet dem Spritzgießen unter Sauerstoff der Nachteil an, daß — im Gegensatz zum Spritzgießen unter Luft — recht große Lunker entstehen können, die die Verwendung des Spritzgußstücks beeinträchtigen oder aussschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießform zu schaffen, mit der Spritzgußstücke erhalten werden, die nicht wegen Lunkerbildung verworfen werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1. Die weiteren Ansprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen der wärmeisolierenden Zonen.

Die Lösung der Aufgabe beruht auf der Erkenntnis, daß sich größere Blasen und Poren, insbesondere große Lunkerporen, konzentrisch um diejenigen Bereiche des Spritzgußstücks herum ausbilden, in denen die Verfestigung des Materials verhältnismäßig spät einsetzt. Durch die Anordnung von wärmeisolierenden Zonen an bestimmten Stellen der formgebenden Wände wird der erhebliche Vorteil erzielt, daß die — unvermeidbaren — Lunker gezielt an solche Stellen des Spritzgußstücks verlegt werden, wo sie entweder bei der Verwendung des Spritzgußstücks nicht merklich beansprucht werden, also unschädlich bleiben, oder bei der mechanischen Nachbearbeitung des Spritzgußstücks entfernt werden.

Die Spritzgußstücke weisen, insbesondere beim Spritzgießen unter Sauerstoff, eine poren- und lunkerfreie glatte Oberfläche bei hoher Abmessungsgenauigkeit auf.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Spritzgießform nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Spritzgießform zum Herstellen eines Gehäusedeckels für einen Elektromotor, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 1, F i g. 3 einen Schnitt durch das rohe Spritzgußstück,

F i g. 4 einen Schnitt durch das bearbeitete Spritzgußstück,

F i g. 5 einen Schnitt durch ein eine wärmeisolierenden Zone bildendes Einsatzstück aus keramischem Material,

Fig.6 und 7 je einen Schnitt durch spulenförmige metallische Einsatzstücke ohne und mit Heizvorrichtung.

Unter Bezugnahme auf F i g. 1 und 2 umfaßt die Spritzgießformanlage eine Formplatte 1 mit einem feststehenden Formteil U und einem beweglichen Formteil 12, die zusammen eine zweischalige Form mit einem Formhohlraum 4 und einem Eingießtrichter 5 bilden, der am Ende eines Einspritzzylinders 6 mit einem Einspritzkolben 7 für das flüssige Metall liegt. Der Einspritzzylinder 6 ist an seiner oberen Seite mit einer Einlaßöffnung 8 für das flüssige Metall versehen, in die eine Sauerstoffeinleitdüse 9 eingesetzt ist.

Gemäß der Erfindung werden Bereiche letzterstarrenden Metalls durch Anordnung von wärmeisolierenden Zonen 10 in einigen Abschnitten der formgebenden Formwände 14 ausgebildet, die den Schraubenlöchern 10' oder der Wellenbohrung 10" des fertigen Spritzteiles entsprechen, wie in Fig.4 gezeigt; diese Teile werden bei der Fertigstellung des Spritzteils entfernt.

In Fig.5 wird die wärmeisolierende Zone. 10 durch ein Einsatzteil 13 gebildet, das aus keramischem Metall besteht (wie z. B. Chamottestein, Porzellan, gießbares feuerfestes Material etc.) und in einer Aussparung der Formwand 14 eingebaut ist.

In F i g. 6 wird eine andere Ausführung der wärmeisolierenden Zone 10 gezeigt, bei der ein Einsatzteil 15, das aus metallischem Material besteht und in ihrem Querschnitt eine Spulenform besitzt unter Bildung von wärmeisolierenden Luftspalten 16 zwischen der Wand der Aussparung und dem Spulenkörper angeordnet ist.

In F i g. 7 wird noch eine andere Ausführungsform der wärmeisolierenden Zone gezeigt. Ein Einsatzteil 17 ist mit eingebetteten Heizdrähten 18 ausgestattet, die zum Heizen der wärmeisolierenden Zone 10 dienen und dadurch dort die Erstarrung des flüssigen Metalls verzögern, wo dieses in Berührung mit den Einsatzteil 17 steht.

Beim Spritzgießen unter Sauerstoff wird die in der Buchse 6, dem Gießtrichter 5 und dem Gießhohlraum 4 vorhandene, Luft durch das Sauerstoffgas verdrängt, das in den Einspritzzylinder 6 durch die Düse 9 eingeleitet wird. Dann wird das geschmolzene Metall durch die Einlaßöffnung 8 eingegossen und der Einspritzkolben 7 wird in Bewegung gesetzt, um das flüssige Metall in den Formhohlraum 4 durch den Eingießtrichter 5 auszustoßen. Zu diesem Zeitpunkt reagiert das Sauerstoffgas sofort mit dem geschmolzenen Metall unter Bildung feiner Metalloxydteilchen, die in dem geschmolzenen Metall zerstreut werden, wodurch die Zahl der Poren in dem Spritzgußstück erheblich vermindert wird.

Bei der erfindungsgemäßen Spritzgießform erstarren die Teile des geschmolzenen Metalls, die in Berührung

mit den wärmeisolierenden Zonen 10 sind, mit einer sehr viel langsameren Geschwindigkeit im Vergleich zur Erstarrung der übrigen Teile des geschmolzenen Metalls. Deshalb entstehen, wie in F i g. 3 gezeigt, die Lunker in den Teilen des zuletzt erstarrenden Metalls (die Teile sind durch punktierte Linien angezeigt), die in Berührung mit den warmeisolierenden Zonen 10 stehen und bei Fertigstellung des Spritzgußstücks durch mechanische Mittel entfernt werden.

Die erfindungsgemäße Spritzgießform kann aber auch bei Spritzgußstücken angewendet werden, die keine entfernbaren Teile aufweisen, sofern die mit Lunkern behafteten Bereiche durch entsprechend»» Anordnung der wärmeisolierenden Zonen 10 an solche Stellen verlegt werden, an denen bei der Verwendung des Spritzgußstücks nur geringe Festigkeitsbeanspruchungen auftreten, während die hoch beanspruchten Teile des Spritzgußstücks frei von Lunkern bleiben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Spritzgießform, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (11,12) mit wärmeisolierenden Zonen (10) an solchen Stellen der formgebenden Wände (14) vorgesehen sind, die formgebend sind für Teile des Spritzgußstücks, die entweder bei der Verwendung nur geringen mechanischen Beanspruchungen unterliegen oder bei der mechanischen Bearbeitung des Spritzgußstücks entfernt werden.

2. Spritzgießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierenden Zonen (10) aus Einsatzteilen (13) aus keramischem Material bestehen.

3. Spritzgießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierenden Zonen (10) aus spulenförmigen Eir.satzteilen (15. 17) aus Metall bestehen, wobei zwischen diesen und den sie aufnehmenden Aussparungen der Formwand (14) Luftspalte (16) gebildet sind.

4. Spritzgießform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den wärmeisolierenden Zonen (10) Heizvorrichtungen (18) eingebettet sind.