DE2361611A1 - Verfahren zum herstellen von leichtmetallegierungserzeugnissen - Google Patents

Description

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035-21.882P 11. 12. 1973

ALUMASC LIMITED, London (Großbritannien)

Verfahren zum Herstellen von Leichtmetalllegierungserzeugnissen

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Leichtmetalllegierungserzeugnissen, insbesondere die Herstellung von dünnen, tafelartigen Erzeugnissen großer Oberfläche.

V/enn großflächige Tafeln z.B. mittels Formguß gegossen werden, kann man feststellen, daß dabei eine Verwerfung des Erzeugnisses auftritt, besonders wenn z.B. aufgrund einer Oberflächenmusterung die Dicke nicht gleichmäßig ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von dünnen, tafelartigen Erzeugnissen großer Oberfläche durch Formgießen der Tafeln aus einer Leichtmetallegierung zu entwickeln, nach dem sich unerwünschte Verwerfungen bzw. Unebenheiten der tafelartigen Erzeugnisse beseitigen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tafeln nach dem Gießen und Abkühlen einem gesteuerten Streckvorgang zur Beseitigung von Unebenheiten unterworfen werden.

Anschließend werden die Tafeln, wenn erwünscht, an den Kanten auf die erforderlichen Abmessungen beschnitten.

Nach einer bevorzugten Ausführungsart zur Herstellung eines solchen tafelartigen Erzeugnisses wird dieses in eine Form gegossen, die aus unter geringem Abstand gehaltenen Gußeisen- oder Stahlplatten gebildet ist. Vorzugsweise wird das Erzeugnis aus einer dauerveredelten, eutektischen Aluminium-Silizium-Legierung formgegossen, wodurch man ein Erzeugnis erhält, das beim Aussetzen gegenüber der Atmosphäre sehr beständig gegen lokale Korrosion ist, wobei diese erwünschte Eigenschaft auf die sehr niedrigen Verunreinigungsgehalte in der dauerveredelten, eutektischen Alumiriium-Silizium-Legierung zurückzuführen ist.

Obwohl ein solches Erzeugnis unter üblichen Formgießbedingungen hergestellt werden kann, erfolgt das Gießen in Weiterbildung der Erfindung bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur als der normaler-

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weise beim Formgießen dieser Legierung zu erwartenden Temperatur. Zum Beispiel würde das Formgießen einer dauer veredelten, eutektischen Aluminium-Silizium-Legierung unter Anwendung einer normalen Gießtemperatur bei etwa 740 C durchgeführt, doch wurde im Rahmen der Erfindung festgestellt, daß es vorteilhaft ist, die erfindungsgemäß herzustellenden Erzeugnisse bei etwa 690 C formzugießen.

Sowohl die Verwendung dieser bestimmten Legierung, die im geschmolzenen Zustand hochfluid ist, als auch die niedrigere Gießtemperatur bringen beim Formgießen großflächiger, dünner Erzeugnisse die Vorteile, daß sich die Gasabsorption und die Oxidbildung niedrig halten lassen und man so Erzeugnisse erhält, die eine gute Beständigkeit gegenüber örtlicher Korrosion aufweisen, die an Punkten auftritt, wo Oxide vorliegen. Auch ergibt sich der Vorteil, daß wesentlich weniger Verschleiß an der Anlage und den Formen bei den niedrigen Gießtemperaturen auftritt, was besonders wichtig ist, wenn man das Formgießen auf großflächige dünne Erzeugnisse anwendet, wobei die Metallschmelze in die Form an einer bestimmten Stelle eintritt, da so das Ausfressen der Formteile im Einlaßbereich wesentlich verringert wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung, die zur Verringerung der Möglichkeit von Gasabsorption und Oxidbildung beiträgt, besteht in der Vornahme eines raschen Schmelzens der Legierung in Vorbereitung zum Formgießen, indem man z.B. das Rohmaterial in die Schmelzpfanne in kleinen Mengen statt, wie üblich, in großer Menge auf einmal einführt.

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Vorzugsweise erfolgt die Förderung der Metallschmelze aus der Gießpfanne in die Form durch Druckerhöhung des Raumes über bzw. um die Schmelzpfanne unter Verwendung eines Inertgases wie z.B. Stickstoff.

Zusätzlich zur Verwendung von Stickstoff oder eines anderen Inertgases zur Förderung der Metallschmelze aus der Gießpfanne verwendet man zweckmäßig Flußmittel und Salze zum Reinigen der -Metallschmelze vor der Eingabe in die Gießpfanne, so daß die Möglichkeit von Oxideinschlüssen wänrend des Gießens weiter verringert wird.

Es wurde schon erwähnt, ^aß die Legierung eine dauerveredelte Aluminium-Silizium-Legierung ist. Die Veredelung wird vorzugsweise vor dem Gießen in Blöckchen vorgenommen, und dieses Gießen in Blöckchen kann durch Horizontalstrangguß erfolgen. Eine solche Erzeugung des Rohmaterials ist insofern vorteilhaft, als die Möglichkeit des Auftretens von Fremdkörpern an der Erzeugnisoberfläche oder unterhalb dieser Oberfläche und die Gefahren der Gasabsorption und Oxidbildung

im Vergleich mit normalem Blockgießen und normaler Veredelung mit Natrium nach Umschmelzen in weitem Ausmaß verringert werden, da insbesondere die Wirkungen einer Natriumveredelung kurzlebig sind.

Die Verwendung einer dauerveredelten Legierung bringt noch den Vorteil, daß Umschmelzmaterial wieder verwendet v/erden kann, ohne daß der Veredelungsgrad ungünstig beeinflußt wird.

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In einem Beispiel werden flache Tafeln aus einer dauer veredelten, eutektischen Aluminium-Silizium-Legierung nach dem oben erläuterten Formgießverfahren unter Verwendung einer in der von der Anmelderin

stammenden, gleichzeitig hinterlegten Patentanmeldung P . . ο

(u.Z. : O3i3~21.879P beschriebenen Form hergestellt, die ein Paar von großflächigen Stahl- oder Gußeisenplatten aufweist, die unter einem bestimmten Abstand gehalten werden und zur Horizontalen so geneigt sind, daß das Metall in den Formraum von der untersten Formkante eintritt und dann innerhalb der Form aufsteigt. Die Tafeln haben die folgenden Nennabmessungen: Länge 1900 mm, Breite 1500 mm und Dicke 5 mm; sie sind an einer Oberfläche gemustert, und die Dickenunterschiede als Ergebnis der Musterung liegen in der Größenordnung von plus 2 mm. Die Tafeln können nach Entfernung aus der Gießform Verwerfungen aufweisen und nicht so eben wie gewünscht sein« Dementsprechend werden die Tafeln zur Erreichung der gewünschten Ebenheit erfindungsgemäß bis zu einem Durchschnittsbetrag von z. B. 1 % über ihren Nennabmessungen mechanisch gestreckt und dann an den Kaiten auf ihre gewünschten Abmessungen beschnitten.

Überraschenderweise lassen sich durch diesen Streckvorgang alle Verwerfungen in den Tafeln dauerhaft beseitigen»

Wenn man beabsichtigt, daß eine Tafel großer Abmessungen zu unterteilen ist, um kleinere Flächen als die von der großen Tafel bedeckte Fläche abzudecken, unterteilt man in Weiterbildung der Erfindung eine Tafel mittels einer Formatschneidvorrichtung, da festgestellt wurde, daß, wenn austauschbare Formeinsatzstücke in die Form zur

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Vergrößerung oder Verringerung des Formats der Tafel eingesetzt werden, durch Einsetzen der Formstücke in die Formseite, die die Rückseite der Tafel bildet, unerwünschte "Schatten" in. unerwarteter Weise auf der gemusterten Oberfläche auftreten, die örtlich den Fugen zwischen den Formeinsatzstücken entsprechen, wodurch der optische Eindruck der großen Tafel bei Verwendung ohne Unterteilung beeinträchtigt oder verdorben wird.

Mit dem Formatschneidvorgang wird nicht nur das Auftreten solcher Schatten verhindert, sondern es ergibt sich dabei auch der Vorteil, daß es, wenn man kleinflächige Tafeln herstellen will, unnötig ist, die Formgießphase zum Einsetzen der austauschbaren Formeinsatzabdruckstücke zu unterbrechen. Auch werden an den kleineren Tafeln längs der Unterteilungslinien glattere Kanten erhalten.

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Claims (11)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von dünnen, tafelartigen Erzeugnissen großer Oberfläche durch Formgießen der Tafeln aus einer Leichtmetallegierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafeln nach dem Gießen und Abkühlen einem gesteuerten Streckvorgang zur Beseitigung von Unebenheiten unterworfen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafeln auf ein um 1 % größeres Format als ihre Nennabmessungen gestreckt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafeln nach dem gesteuerten Streckvorgang an den Kanten auf ihre Nennabmessungen beschnitten werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafeln durch eine Formatschneidvorrichtung unterteilt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafeln aus einer dauerveredelten, eutektischen Aluminium-Silizium-Legierung hergestellt werden.

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6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Formgießen bei einer wesentlich niedrigeren als der beim Formgießen dieser Legierung normalerweise angewandten Legierungstemperatur erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Formgießen bei einer Temperatur von etwa 690 C erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Legierung vor dem Formgießen rasch geschmolzen wird. , .

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderung der geschmolzenen Legierung von

Gießeiner pfanne in die Form durch Druckerhöhung eines geschlossenen Raumes um die Pfanne unter Verwendung eines Inertgases, z. B. Stickstoff, erfolgt. -

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine eutektische Aluminium-Silizium-Legierung ver wendet wird, die durch Veredeln der Legierung vor deren Gießen in Blöckchen und Erzeugen dieser Blöckcheh durch Horizontalstrangguß zum Einführen in eine Schmelzpfanne erhalten ist.

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11. Verwendung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellten tafelartigen Leichtmetallerzeugnisses als Wandtafel zum Verkleiden eines Gebäudes.

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