DK158913B - Fremgangsmaade til fremstilling af en vaeske-faststof-metallegering - Google Patents

Fremgangsmaade til fremstilling af en vaeske-faststof-metallegering Download PDF

Info

Publication number
DK158913B
DK158913B DK327883A DK327883A DK158913B DK 158913 B DK158913 B DK 158913B DK 327883 A DK327883 A DK 327883A DK 327883 A DK327883 A DK 327883A DK 158913 B DK158913 B DK 158913B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
alloy
auger
liquid
metal
temperature
Prior art date
Application number
DK327883A
Other languages
English (en)
Other versions
DK158913C (da
DK327883A (da
DK327883D0 (da
Inventor
Robert Scholley Busk
Original Assignee
Dow Chemical Co
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23271670&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DK158913(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of DK327883A publication Critical patent/DK327883A/da
Publication of DK327883D0 publication Critical patent/DK327883D0/da
Publication of DK158913B publication Critical patent/DK158913B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK158913C publication Critical patent/DK158913C/da

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/004Thixotropic process, i.e. forging at semi-solid state
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/12Making non-ferrous alloys by processing in a semi-solid state, e.g. holding the alloy in the solid-liquid phase
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S164/00Metal founding
    • Y10S164/90Rheo-casting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Adornments (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Description

i
DK 158913 B
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af tiksotrope materialer, nærmere betegnet en væske-faststof-metallegering.
Der kendes fremgangsmåder til dannelse af en metalsammensætning indeholdende degenererede dendritiske primære faste 5 partikler homogent suspenderet i en sekundær fase, som har et lavere smeltepunkt end de primære faste stoffer, og som har en anden metalsammensætning end de primære faste stoffer. I sådanne tiksotrope legeringer er både den sekundære fase og de faste partikler afledt af samme legeringssammen-10 sætning. Ved sådanne fremgangsmåder opvarmes metallegeringen til et punkt over metallegeringens liquidus-temperatur. Den flydende metallegering ledes derefter ind i en omrørings zone og kølezone. Den flydende legering omrøres kraftigt, medens den afkøles for at størkne en del af metallegeringen 15 til forhindring af dannelse af indbyrdes forbundne dendritiske netværk i metallet og danne primære faste stoffer omfattende adskilte degenererede dendriter eller noduler. Omgivende de degenererede dendriter eller noduler er resten af den ikke-størknede flydende legering. Denne væske-fast-20 stof-metallegering fjernes så fra omrøringszonen. Sådanne blandinger af væsker og faste stoffer omtales i almindelighed som tiksotrope legeringer. Et eksempel på den ovenfor beskrevne fremgangsmåde er vist i amerikansk patent nr. 3.902.544, udstedt den 2.september 1975, til M.C.Flemings 25 et al.
Amerikansk patent nr. 3.926.298, udstedt den 3.februar 1976 til Robert Mehrabian et al., beskriver en tiksotrop metalsammensætning og fremgangsmåder til fremstilling af denne væske-faststof - metallegeringssammensætning og fremgangsmåde 30 til støbning af metalsammensætningerne. Dette patent beskriver et sammensat materiale, der har en tredie komponent.
2
DK 158913 B
Disse materialer dannes ved opvarmning af en metallisk le-gering til en temperatur, ved hvilken det meste eller hele den metalliske sammensætning er i en flydende tilstand, og afkøling under kraftig omrøring af materialet for at om-5 danne eventuelle faste partikler deri til degenererede dendriter eller noduler, som har en generelt kugleformet facon. Omrøringen kan igangsættes, enten medens det metalliske materiale er helt flydende, eller når en lille del af metallet er fast, men indeholder mindre fast stof end det, 10 der fremmer dannelsen af et fast dendritisk netværk. Alle beskrivelser viser imidlertid, at metallegeringen skal opvarmes til dens flydende tilstand.
De typer tiksotrope metaller, der fremstilles i den her beskrevne opfindelse, er blevet beskrevet i amerikansk patent 15 nr. 3.902.544 og amerikansk patent nr. 3.936.298. Fremgangsmåden til fremstilling af legeringen i den her beskrevne opfindelse er imidlertid helt forskellig fra den, der er beskrevet i de ovennævnte to patenter.
I GB-A-1.400.624 er beskrevet en fremgangsmåde til at forme 20 en væske-faststof-metallegering til en ønsket størknet form, i hvilken det faste stof omfatter tydelige degenererede dendriter homogent fordelt i væsken fra en første metalsammensætning, som, når den er frosset fra sin flydende tilstand uden omrøring, danner en dendritisk struktur, hvilken 25 fremgangsmåde omfatter tilvejebringelse af den første metalsammensætning i en opvarmet væske-faststof tilstand med en fast del mindre end den, der er tilstrækkelig til at forme et dendritisk netværk, når den opvarmede første metalsammensætning ikke omrøres, omrøring af den opvarmede sammensætning 30 tilstrækkeligt til at omdanne den faste del til primære faste stoffer omfattende tydelige degenererede dendriter og til at forhindre dannelse af indbyrdes forbundne dendritiske 3
DK 158913 B
netværk, hvilke primære faste stoffer omfatter op til 65 vægt% af den opvarmede metalsammensætning, og formgivning og størkning af væske-faststof blandingen.
Eventuelt omfatter den de trin i rækkefølge at reducere tempera 5 turen af væske-faststof sammensætningen for at forøge fraktionen af faste, tydeligt adskilte degenererede dendriter, medens omrøringen fortsættes, indtil der er nået et ønsket forhold mellem væske og primært fast stof, afkøle blandingen for at størkne en del af væsken til en temperatur, ved hvilken den 10 fremkomne sammensætning udviser tiksotrope egenskaber og er væske-faststof i form, og påføre kraft på den tiksotrope sammensætning for at bringe den til at strømme og støbe materialet.
Fransk patent nr. 2.266.748 beskriver, at metallegeringer kan 15 behandles ved en temperatur mellem liquidus og solidus temperaturer i nogen tid. Det anføres, at metallet skal håndteres forsigtigt.
Opfindelsen angår en fremgangsmåde, som er ejendommelig ved indføring af metallegeringen i sneglen i en ekstruder, 20 dpvarmning af metallegeringen til en temperatur over legeringer solidus-temperatur, men under dens liguidus-temperatur, forskydning af det opvarmede metal i ekstruderen, idet denne ekstruder har 1) en roterende snegl, 25 2) mindst én roterende plade, eller er en ekstruder med en bugtet vej, og forskydningen er tilstrækkelig til at bryde i det mindste en del af metallegeringens dendritiske struktur og danne en væske-faststof metallegering.
4
DK 158913 B
l *
En sådan behandling resulterer i en væske-faststof-metallegering, som har tydelige degenererede dendritiske partikler eller noduler. Partiklerne kan omfatte op til 65 vægts af væske-faststof metallegeringen.
5 Den tiksotrope metallegering fremstillet ved den her beskrevne opfindelse kan anvendes til en sprøjtestøbningsproces, smedning eller en pressestøbningsproces.
I en tiksotrop tilstand består legeringen af et antal faste 10 partikler, der omtales som primære faste stoffer, og indeholder også et sekundært materiale. Ved disse temperaturer er det sekundære materiale et flydende materiale, som omgiver de primære faste stoffer. Denne kombination af materialer defineres som en tiksotrop metallegering.
15 Det er kendt, at metallegeringer af den tiksotrope type kan fremstilles ved opvarmning af et metal til en temperatur over dets liquidus-temperatur og underkaste legeringen kraftig omrøring, medens den afkøles til en temperatur under dens liquidus-temperatur. Denne proces danner den flydende-20 faste metalsammensætning, som almindeligvis er omtalt som en tiksotrop metallegering. Det ville være ønskeligt at danne tiksotrope metallegeringer uden nødvendigheden af at opvarme legeringen til en temperatur over dens liquidus-temperatur. Den kendte teknik har imidlertid ikke været i 25 stand til at angive en metode, hvorved dette kan opnås.
Den her beskrevne opfindelse angiver en fremgangsmåde til at fremstille tiksotrope metallegeringer, uden at det er nødvendigt at opvarme materialet til en temperatur over dets liquidus-temperatur.
5
DK 158913 B
Metallegeringen ifølge opfindelsen kan dannes af ethvert mate materialesystem eller rent materiale uanset dets kemiske samren-sætning, som, når det fryses fra den flydende tilstand uden omrøring, danner en dendritisk struktur. Selv om rene materia-5 ler og eutektika smelter ved en enkelt temperatur, kan de anvendes til at danne legeringen ifølge opfindelsen, fordi de kan eksistere i væske-fasts tof-ligevægt ved smeltepunktet, ved at regulere nettovarmetilførselen eller -afgangen til smelten, således at det rene materiale eller eutektikummet ved 10 smeltepunktet indeholder tilstrækkeligt meget varme til at smelte kun en del af metallet eller den eutektiske væske. Dette sker, fordi fuldstændig fjernelse af smeltevarme i en opløsning anvendt til en støbeproces ifølge opfindelsen ikke kan opnås øjeblikkeligt på grund af størrelsen af det 15 støbte stykke, der normalt anvendes, og den ønskede sammensætning opnås ved at udligne den tilførte varmeenergi, f.eks. ved kraftig omrøring, og den, der fjernes af koldere omgivelser.
Den foreliggende opfindelse er egnet til enhver legering, 20 der danner dendritiske strukturer, når den afkøles fra en flydende tilstand til en fast tilstand uden omrøring. Repræsentative legeringer indbefatter rene metaller og metallegeringer, såsom blylegeringer, magniumlegeringer, zinklegeringer, aluminiumlegeringer, kobberlegeringer, nikkellegeringer og koboltlegeringer. Opfindelsen er især nyt- 25 tig til forarbejdning af legeringer på magniumbasis.
I det følgende vil opfindelsen blive beskrevet som anvendt til forarbejdning af metallegeringer. Dette omfatter imidlertid også rene metaller.
6
DK 158913 B
Ved udførelse af opfindelsen anvendes en ikke-tiksotrop metallegering, d.v.s. en legering, som har en dendritisk struktur. Bekvemt kan den ikke-tiksotrope legering formes til partikler eller spåner af en bekvem størrelse til hånd-5 tering. Størrelsen af de anvendte partikler er ikke af afgørende betydning for opfindelsen. På grund af varme-overføring og håndtering foretrækkes det dog at anvende en forholdsvis lille partikelstørrelse.
Metallegering-partiklerne opvarmes til en temperatur, der 10 er større end legeringens solidus-temperatur og mindre end legeringens liquidus-temperatur. Solidus- og liquidus-temperaturerne for forskellige legeringer er velkendt for fagfolk. En detaljeret liste behøver derfor ikke at anføres .
15 Den opvarmede legering underkastes en forskydende virkning, medens legeringen holdes ved en temperatur over solidustemperaturen og under liquidus-temperaturen. Årsagerne til dannelse af en tiksotrop metallegering under disse betingelser er ikke helt klare. Det er imidlertid blevet op-20 daget, at når den ikke-tiksotrope metallegering opvarmes til en temperatur over dens solidus-temperatur og under dens liquidus-temperatur og underkastes en forskydende virkning, danner den en tiksotrop metallegering. De særlige midler, der anvendes til at give en forskydende virkning, er ikke af 25 afgørende betydning, når blot de indbyrdes forbundne dendri-tiske netværk i metallegeringen bliver, i det mindste delvis, brudt op til dannelse af de primære faste stoffer og det sekundære materiale. Mængden af primære faste stoffer i den tiksotrope metallegering kan omfatte op til ca. 65 vægt% 30 af faststof-væske-metalsammensætningen. Der foretrækkes materialer, som har fra ca. 20 til ca. 40 vægt% faste stoffer.
7
DK 158913B
Opfindelsen angiver derfor en fremgangsmåde til dannelse af en tiksotrop metallegering, uden at det er nødvendigt at opvarme legeringen til en temperatur over dens liquidus-5 temperatur og afkøle, medens legeringen underkastes kraftig omrøring. Legeringen som fremstillet ifølge den foreliggende opfindelse er meget lettere at håndtere, da den på alle tidspunkter eksisterer i en anden tilstand end fuldstændigt flydende tilstand. Desuden er den her be-10 skrevne fremgangsmåde mere energieffektiv end de kendte måder.
En bekvem og foretrukken måde til forarbejdning af de heri beskrevne metallegeringer er ved anvendelse af en ekstruder. Der er talrige typer ekstrudere på markedet. En ekstruder med en bugtet vej virker godt i den foreliggende opfindelse. Også en snegle-ekstruder virker godt. I en snegle-ekstruder tilføres materialet fra en tragt gennem føderøret ind i sneglens kanal. Sneglen roterer i en tromle. Sneglen drives af en motor. Varme føres til tromlen fra ydre opvarmningsorganer, og temperaturen måles ved hjælp af termoelemen-20 ter. Efterhånden som materialet fremføres langs sneglekanalen, opvarmes det tilstrækkeligt til at danne en flydende fase med faste dendritiske partikler dispergeret deri.
Ekstrudertromler kan opvarmes elektrisk, enten med modstands-opvarmere eller induktionsopyarmere, eller ved hjælp af 8
DK 158913 B
kapper, hvorigennem der cirkuleres olie eller andre varme-overføringsmedier.
Temperaturreguleringen af metallegeringen, der passerer gennem ekstruderen, kan bekvemt foretages ved anvendelse af 5 forskellige opvarmningsmekanismer. Et opvarmningsorgan med en induktionsspole har vist sig at virke udmærket i den foreliggende opfindelse.
Størrelsen af ekstrudere med en enkelt snegl beskrives ved den indre diameter af tromlen. Almindelige ekstruderstørrel-10 ser er fra 2,5 til 20 cm. Større maskiner fremstilles efter forbrugerbehov. Deres kapaciteter ligger fra ca. 2,27 kg pr. time for et aggregat med en diameter på 2,5 cm til ca.
454 kg pr. time for maskiner med en diameter på 20 cm.
Hjertet i den foretrukne ekstruder er sneglen. Dens funktion 15 er at transportere materiale fra tragten og gennem kanalen.
Tromlen udgør en af overfladerne til at bibringe legeringen en forskydende virkning, og overfladen, hvorigennem ydre varme tilføres til materialet. De er konstrueret til at give tilstrækkeligt varmeoverføringsareal og tilstrækkelig lejlighed 20 til blanding og forskydning.
En bekvem måde til drift af ekstruderen er skitseret i det følgende. Først bliver materialet, som skal forarbejdes, granuleret til en størrelse, som bekvemt kan optages af sneglen i ekstruderen. Det granulerede materiale kan anbrin-25 ges i en forvarmningstragt. Hvis materialet, der skal forarbejdes, let oxideres, kan tragten være tillukket, og en beskyttende atmosfære kan være anbragt omkring materialet for at formindske oxidation. Hvis materialet f.eks. er en 9
DK 158913 B
magniumlegering, har argon vist sig at være en hensigtsmæssig beskyttelsesatmosfære. Materialet, som skal forarbejdes, kan forvarmes, medens det er i forvarmningstragten, eller materialet kan ved omgivelsernes temperatur føres ind 5 i snegle-ekstruderen. Hvis materialet skal forvarmes, kan det opvarmes til en temperatur, som nærmer sig solidustemperaturen af metallegeringen. Bekvemme forvarmnings-temperaturer kan ligge fra 50°C til 500°C for magniumlegeringer. Før materialet føres ind i snegle-ekstruderen, 10 kan snegle-ekstruderen være opvarmet til en temperatur nær ved eller over solidus-temperaturen af den metallegering, som skal forarbejdes. Hvis der kræves en beskyttende atmosfære, skal beskyttelsesgassen sendes gennem både snegleekstruderen og forvarmningstragten. Efter at ekstruder-15 cylinderen har nået driftstemperaturer, igangsættes tilførsel fra forvarmningstragten til ekstruderen. Når materialet strømmer gennem snegle-ekstruderen, hæves temperaturen af metallet ved udefra tilført varme og ved friktion i tromlen til en temperatur over dets solidus-temperatur, men un-20 der dets liguidus-temperatur. Materialet skal dog ikke opvarmes på noget trin af fremgangsmåden til en temperatur over den givne legerings liquidus-temperatur. Snegle-ekstruderen bevæger materialet ved sneglens drejning mod enden af ekstruderen. Under denne transportvirkning underkastes ma-25 terialet en forskydende kraft. Samtidig opvarmes metallet. Temperaturen af metallet skal måles og reguleres, medens det strømmer gennem ekstruderen. Materialets temperatur skal overstige legeringens solidus-temperatur, men ikke overstige legeringens liquidus-temperatur, på i hvert fald et eller 30 andet punkt i ekstruderen i tilstrækkelig tid til at danne en tiksotrop struktur. Denne temperaturkombination i forbindelse med den forskydende virkning af ekstruderen be- 10
DK 158913 B
virker, at i det mindste en del af den dendritiske struktur af legeringen brydes, således at der dannes en væske-faststof-metallegering i tiksotrop tilstand. På dette punkt går det tiksotrope metal ud af ekstruderen og 5 kan forarbejdes på forskellige måder.
De forskydningskræfter, der udrives af ekstruderen, forekonnier f.eks., når metallegeringen, der passerer gennem ekstruderen, tvinges til at strømme gennem små kanaler på sin vej mod udgangen. Yderligere skærekræfter forekommer, fordi en 10 del af legeringen klæber til væggen, og fjernes fra væggen af sneglens virkning. Denne klæbning og fjernelse med sneglen resulterer i forskydende virkning på metallegeringen. Graden og omfanget af·forskydende virkning, der kræves i den hér beskrevne fremgangsmåde, er variabel. Der kræves tilstrække-15 lig forskydende virkning til at bryde i det mindste en del af materialets dendritiske struktur.
Som nævnt er det muligt at sprøjtestøbe metal, fremstillet på den heri beskrevne fremgangsmåde. Hvis der ønskes sprøjtestøbning, kan sprøjtestøbemaskinen, der anvendes 20 til at sprøjtestøbe det tiksotrope metal, selv anvendes som et apparat til forarbejdning af metallet og danne tiksotrope legeringer. Det er unødvendigt at forarbejde materialet i en ekstruder, før det føres ind i en sprøjte-støbemaskine. Metallegeringer, der har dendritiske struk-25 turer, kan derimod føres direkte ind i en sprøjtestøbemaski-ne. Materialet skal opvarmes, når det passerer gennem maskinen, og underkastes forskydningskræfter, som udøves af sneglen i sprøjtestøbemaskinen. Som med beskriyelsen af ekstruderen skal temperaturen af materialet være større end dets 30 solidus-temperatur og mindre end dets liquidus-temperatur.
11
DK 158913 B
. Denne temperatur regulering, sammen med de forskydningskræfter, der udøves af sprøjtestøbemaskinen, opbryder i det mindste en del af de dendritiske strukturer i metallegeringen. Dette omdanner den ikke-tiksotrope metallegering til en tiksotrop 5 metallegering.
En bekvem type sprøjtestøbemaskine til anvendelse ved den her beskrevne fremgangsmåde er en sprøjtestøbemaskine med frem- og tilbagegående snegl. Trinene i støbeprocessen for en maskine med frem- og tilbagegående snegl med en 10 hydraulisk klampe er: 1. Materiale indføres i en tragt.
2. Olie bag et klampestempel bevæger en bevægelig presseplade, som lukker formen. Trykket bag klampestemplet opbygges og udvikler tilstrækkelig kraft til at holde 15 formen lukket under indsprøjtningsperioden. Hvis kraften af det indsprøjtede materiale er større end klampekraften, vil formen åbnes. Materialet vil strømme forbi en delelinie på overfladen af formen og producere en grat, som enten må fjernes, eller stykket må kasseres 20 og formales igen.
3. Metallet forskydes først og fremmest af sneglens drejninger. Metallet opvarmes, medens det passerer gennem maskinen. Når metallet opvarmes, bevæger det sig fremad langs sneglens vindinger til for-enden af sneglen.
25 Trykket udviklet af sneglen på materialet tvinger sneg len, sneglens drivsystem og den hydrauliske motor tilbage og efterlader et reservoir af materiale foran sneglen. Sneglen vil fortsætte med at dreje, indtil den tilbagegående bevægelse af indsprøjtnings-aggregatet rammer 30 en grænseafbrydér, som standser rotationen. Denne grænse- 12
DK 158913 B
afbryder er indstillelig, og dens .placering bestemmer den mængde materiale, som vil forblive foran sneglen (størrelsen af "shot").
Pumpevirkningen af sneglen tvinger også de hydrauliske 5 injektionscylindre (én på hver side af sneglen)tilbage.
Denne tilbagestrømning af olie fra de hydrauliske cylindre kan indstilles med en passende ventil. Dette kaldes "tilbagetryk"; det er indstilleligt fra 0 til 2 ca. 28 kg pr. cm .
10 4. De fleste maskiner vil trække sneglen lidt tilbage på dette punkt for at dekomprimere materialet, således at det ikke siver ud af dysen. Dette kaldes "tilbagesug" og reguleres i reglen med et stopur.
5. To hydrauliske injektionscylindre bringer nu sneglen frem- 15 ad og indsprøjter materialet i formhulheden. Indsprøjt ningstrykket holdes i en forudbestemt periode. Det meste af tiden er der en ventil ved spidsen af sneglen, som forhindrer materiale i at sive ind i sneglegangene under indsprøjtningen. Den åbner, når sneglen drejer og 20 lader materiale strømme foran den.
6. Hastigheden og trykket af olie i de to injektionscylindre udvikler tilstrækkelig hastighed til at fylde formen så hurtigt, som det er nødvendigt, og opretholder tilstrækkeligt tryk til at støbe en del, der er fri for 25 lunkemærker, strømningsmærker, svejsefurer og andre de fekter.
7. Efterhånden som materialet afkøler, bliver det mere viskost og størkner til det punkt, hvor opretholdelse af indsprøjtningstryk ikke længere har værdi.
13
DK 158913 B
8. Varme kan til stadighed fjernes fra formen ved at cirkulere kølemedier (i reglen vand) gennem borede huller i formen. Den tid, der kræves til, at delen kan størkne, således at den kan udkastes af formen, er 5 indstillet på klampe-stopuret. Når tiden er gået, ven der den bevægelige presseplade tilbage til sin oprindelige stilling og åbner formen.
9. En udkastningsmekanisme skiller den støbte del fra formen, og maskinen er parat til næste proces.
10 Desuden kan metallet dannes til dele under anvendelse af støbemaskiner. Foretrukne typer pressestøbemaskiner er højtryks-pressestøbemaskiner med koldt kammer og centrifugal-støbemaskiner. Højtryks-pressestøbemaskiner arbejder i reg-len ved injektionstryk, der overstiger ca. 70 kg pr. cm .
15 Metallet, der formes ved den her beskrevne opfindelse, kan også formes til dele under anvendelse af sædvanlig smedeteknik.
Den her beskrevne opfindelse angår maskiner med i almindelighed vandrette snegle-ekstrudere. Væsketilførsel dur ikke 20 til sådanne ekstrudere. Fødematerialet må derfor være i fast tilstand.
Opfindelsen illustreres af følgende eksempel.
EKSEMPEL 1.
En ikke-tiksotrop magniumlegering, AZ91B, blev forarbejdet 25 til en tiksotrop legering. Magniumlegeringen AZ91B har en
DK 158913B
14 liquidus-temperatur på 596°C og en solidus-temperatur på 368°C. Den nominelle sammensætning af magniumlegering AZ91B er 9% aluminium, 0,7% zink, 0,2% mangan og resten magnium.
5 Magniumlegeringen AZ91B blev formet til spåner af uregel mæssig form med en passende sigtestørrelse på ca. 50 mesh eller større. En mængde AZ91B-legeringspåner blev anbragt i en forvarmningstragt, som var forbundet med en snegleekstruder. Tragten blev tillukket, og en indifferent at-10 mosfære af argon blev anbragt i det indre for at formindske oxidation af legeringen. Legeringsspånerne blev ført ind i kammeret af en snegle-ekstruder. Den indre diameter af snegle-ekstruder-kammeret var 5,7 cm. Sneglen var fremstillet af AISI H-21 stål og varmebehandlet. Cylinderen 15 var ligeledes fremstillet af AISI H-21 stål og varmebehandlet. Sneglen havde en konstant stigning på 5,7 cm, en konstant kernediameter på 4,04 cm og en samlet længde på 112,5 cm. En 10 hestekraft-motor med 1800 omdrejninger pr. minut leverede kraft til sneglen gennem en gearkasse. Gear-20 kassen drejede sneglen med en hastighed fra ca. 0 omdrejning pr. minut til ca. 27 omdrejninger pr. minut. 22 termoelementer var fastgjort til overfladen af sneglecylinderen, og 22 var indlejret i cylinderen ca. 0,16 cm fra dens inderside.
Ekstrudersneglens omdrejningstal blev sat til 16,9. Ekstru-25 deren blev sultefødet med en fødehastighed af AZ91B -legering på ca. 10 kg pr. time. Legeringens temperatur, når den passerede gennem snegle-ekstruderen, nåede et maksimum på 588°C. Dette er under liquidus-temperaturen af AZ9lB-legering. AZ91B-legeringen blev så ekstruderet fra enden af en ekstrude 30 gennem en åbning. Materialet blev omdannet fra en legering

Claims (8)

  1. 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at metallegeringen er en magniumlegering.
  2. 3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at magniumlegeringen består af 9% Al, 0,7% Zn, 0,2% Mn og resten magnium. DK 158913 B
  3. 4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at væske»faststof-metallegeringen indeholder op til ca. 65 vægt% faste stoffer.
  4. 5. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, k e n -5 detegnet ved, at den indbefatter sprøjtestøbning af metallegeringen til dannelse af dele.
  5. 6. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at snegleekstruderen er en snegleekstruder med frem- og tilbagegående snegl.
  6. 7. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kende tegnet ved, at det flydende-faste metal formgives under anvendelse af en højtryks-pressestøbemaskine med koldt kammer.
  7. 8. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kende-15 tegnet ved, at det flydende-faste metal formgives under anvendelse af en smedemaskine.
  8. 9. Fremgangsmåde ifølge krav 1-8, kendetegnet ved, at den indbefatter forvarmning af metallegeringen til en temperatur under legeringens liguidus-temperatur.
DK327883A 1981-12-01 1983-07-15 Fremgangsmaade til fremstilling af en vaeske-faststof-metallegering DK158913C (da)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US32630581 1981-12-01
US06/326,305 US4694882A (en) 1981-12-01 1981-12-01 Method for making thixotropic materials
PCT/US1982/001629 WO1983001961A1 (en) 1981-12-01 1982-11-19 Method for making thixotropic materials
US8201629 1982-11-19

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK327883A DK327883A (da) 1983-07-15
DK327883D0 DK327883D0 (da) 1983-07-15
DK158913B true DK158913B (da) 1990-07-30
DK158913C DK158913C (da) 1990-12-31

Family

ID=23271670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK327883A DK158913C (da) 1981-12-01 1983-07-15 Fremgangsmaade til fremstilling af en vaeske-faststof-metallegering

Country Status (16)

Country Link
US (1) US4694882A (da)
EP (1) EP0080787B1 (da)
JP (1) JPS58502002A (da)
KR (1) KR870001321B1 (da)
AT (1) ATE27714T1 (da)
AU (1) AU540021B2 (da)
BR (1) BR8208006A (da)
CA (1) CA1202788A (da)
DE (1) DE3276539D1 (da)
DK (1) DK158913C (da)
ES (1) ES8402025A1 (da)
HK (1) HK8189A (da)
NO (1) NO161512C (da)
NZ (1) NZ202615A (da)
WO (1) WO1983001961A1 (da)
ZA (1) ZA828731B (da)

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0241193B1 (en) * 1986-04-04 1991-06-26 Showa Aluminum Kabushiki Kaisha Process for producing extruded aluminum alloys
US5040589A (en) * 1989-02-10 1991-08-20 The Dow Chemical Company Method and apparatus for the injection molding of metal alloys
US5551997A (en) * 1991-10-02 1996-09-03 Brush Wellman, Inc. Beryllium-containing alloys of aluminum and semi-solid processing of such alloys
NO922266D0 (no) * 1992-06-10 1992-06-10 Norsk Hydro As Fremgangsmaate for fremstilling av tiksotrope magnesiumlegeringer
AU677601B2 (en) * 1992-09-11 1997-05-01 Thixomat, Inc. Particulate feedstock for metal injection molding
EP0960673B1 (en) * 1992-09-11 2005-07-13 Thixomat, Inc. Particulate feedstock for metal injection molding
GB9322401D0 (en) * 1993-10-29 1993-12-15 Brook Crompton Ltd Electric machine
US5413644A (en) * 1994-01-21 1995-05-09 Brush Wellman Inc. Beryllium-containing alloys of magnesium
US6312534B1 (en) 1994-04-01 2001-11-06 Brush Wellman, Inc. High strength cast aluminum-beryllium alloys containing magnesium
JP3013226B2 (ja) * 1994-04-28 2000-02-28 株式会社日本製鋼所 金属成形品の製造方法
IT1278069B1 (it) * 1994-05-17 1997-11-17 Honda Motor Co Ltd Materiale in lega per tissofusione, procedimento per la preparazione del materiale in lega semi-fuso per tissofusione e procedimento di
US5968292A (en) * 1995-04-14 1999-10-19 Northwest Aluminum Casting thermal transforming and semi-solid forming aluminum alloys
US5911843A (en) * 1995-04-14 1999-06-15 Northwest Aluminum Company Casting, thermal transforming and semi-solid forming aluminum alloys
US5571346A (en) * 1995-04-14 1996-11-05 Northwest Aluminum Company Casting, thermal transforming and semi-solid forming aluminum alloys
JP3817786B2 (ja) 1995-09-01 2006-09-06 Tkj株式会社 合金製品の製造方法及び装置
US5711366A (en) * 1996-05-31 1998-01-27 Thixomat, Inc. Apparatus for processing corrosive molten metals
US5887640A (en) 1996-10-04 1999-03-30 Semi-Solid Technologies Inc. Apparatus and method for semi-solid material production
US5881796A (en) * 1996-10-04 1999-03-16 Semi-Solid Technologies Inc. Apparatus and method for integrated semi-solid material production and casting
US5996679A (en) * 1996-11-04 1999-12-07 Thixomat, Inc. Apparatus for semi-solid processing of a metal
US5787959A (en) * 1996-12-02 1998-08-04 General Motors Corporation Gas-assisted molding of thixotropic semi-solid metal alloy
DE19703399A1 (de) * 1997-01-30 1998-08-06 Itt Mfg Enterprises Inc Verfahren zur Herstellung eines Gehäuseblocks für ein Hydraulikaggregat
US5983978A (en) * 1997-09-30 1999-11-16 Thixomat, Inc. Thermal shock resistant apparatus for molding thixotropic materials
US6135196A (en) * 1998-03-31 2000-10-24 Takata Corporation Method and apparatus for manufacturing metallic parts by injection molding from the semi-solid state
US6474399B2 (en) 1998-03-31 2002-11-05 Takata Corporation Injection molding method and apparatus with reduced piston leakage
US6540006B2 (en) 1998-03-31 2003-04-01 Takata Corporation Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting
US5983976A (en) * 1998-03-31 1999-11-16 Takata Corporation Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting
JP3494020B2 (ja) 1998-07-03 2004-02-03 マツダ株式会社 金属の半溶融射出成形方法及びその装置
JP3370278B2 (ja) 1998-07-03 2003-01-27 マツダ株式会社 金属の半溶融射出成形方法及びその装置
CN1115215C (zh) 1998-07-24 2003-07-23 吉布斯压铸铝股份有限公司 半固态铸造的设备和方法
US6321824B1 (en) 1998-12-01 2001-11-27 Moen Incorporated Fabrication of zinc objects by dual phase casting
JP2000197956A (ja) * 1998-12-28 2000-07-18 Mazda Motor Corp 軽金属製鍛造用素材の製造方法および該素材を用いた鍛造部材の製造方法
DE19907118C1 (de) 1999-02-19 2000-05-25 Krauss Maffei Kunststofftech Spritzgießvorrichtung für metallische Werkstoffe
DE19910365C1 (de) * 1999-03-09 2000-09-07 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung von Preßlingen als Zwischenprodukt für die Fertigung von endformnahen Bauteilen sowie derartige Preßlinge
US6269537B1 (en) 1999-07-28 2001-08-07 Methode Electronics, Inc. Method of assembling a peripheral device printed circuit board package
GB2354472A (en) * 1999-09-24 2001-03-28 Univ Brunel Manufacturing castings from immiscible metallic liquids
GB2354471A (en) 1999-09-24 2001-03-28 Univ Brunel Producung semisolid metal slurries and shaped components therefrom
DE10005122A1 (de) * 2000-02-07 2001-08-09 Buehler Druckguss Ag Uzwil Verfahren und Extruder zur Thixoextrusion von Leichtmetallen
US6666258B1 (en) 2000-06-30 2003-12-23 Takata Corporation Method and apparatus for supplying melted material for injection molding
US6350328B1 (en) * 2000-06-27 2002-02-26 Rossborough Manufacturing Co. Lp Metal injection molding
ATE284285T1 (de) * 2000-08-11 2004-12-15 Univ Brunel Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metall-legierungs-gussteilen
JP3617958B2 (ja) * 2001-03-07 2005-02-09 株式会社東芝 表示装置用筐体
DE10110769C1 (de) * 2001-03-07 2002-10-17 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Verfahren zur Herstellung eines thixotropen Vormaterials für die Herstellung von Kolben
US20020170696A1 (en) * 2001-05-18 2002-11-21 Ron Akers Apparatus for molding metals
WO2003033193A2 (en) * 2001-10-16 2003-04-24 Phillips Plastics Corporation Feedstock materials for semi-solid forming
US20030116309A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-26 Dispenza John A. Heat exchanging apparatus and method of manufacture
US6742570B2 (en) 2002-05-01 2004-06-01 Takata Corporation Injection molding method and apparatus with base mounted feeder
US6892790B2 (en) * 2002-06-13 2005-05-17 Husky Injection Molding Systems Ltd. Process for injection molding semi-solid alloys
US20050228157A1 (en) * 2002-06-14 2005-10-13 Peterson Curt E Thermoplastic elastomer bonded directly to metal substrate
DE10236794A1 (de) * 2002-08-10 2004-02-26 Demag Ergotech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von metallischen Materialien
US6989040B2 (en) * 2002-10-30 2006-01-24 Gerald Zebrowski Reclaimed magnesium desulfurization agent
US6725901B1 (en) 2002-12-27 2004-04-27 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Methods of manufacture of fully consolidated or porous medical devices
CA2453397A1 (en) * 2003-01-27 2004-07-27 Wayne Liu (Weijie) W. J. Method and apparatus for thixotropic molding of semisolid alloys
US6945310B2 (en) * 2003-05-19 2005-09-20 Takata Corporation Method and apparatus for manufacturing metallic parts by die casting
US6880614B2 (en) * 2003-05-19 2005-04-19 Takata Corporation Vertical injection machine using three chambers
US6951238B2 (en) * 2003-05-19 2005-10-04 Takata Corporation Vertical injection machine using gravity feed
US20040261970A1 (en) * 2003-06-27 2004-12-30 Cyco Systems Corporation Pty Ltd. Method and apparatus for producing components from metal and/or metal matrix composite materials
US20050061403A1 (en) * 2003-09-18 2005-03-24 Pierre Labelle Magnesium-based alloy for semi-solid casting having elevated temperature properties
US20070029702A1 (en) * 2004-11-15 2007-02-08 Peterson Curt E Thermoplastic elastomer bonded directly to metal substrate
US20060247638A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-02 Sdgi Holdings, Inc. Composite spinal fixation systems
US20060242813A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-02 Fred Molz Metal injection molding of spinal fixation systems components
US7509993B1 (en) 2005-08-13 2009-03-31 Wisconsin Alumni Research Foundation Semi-solid forming of metal-matrix nanocomposites
US20080000557A1 (en) 2006-06-19 2008-01-03 Amit Ghosh Apparatus and method of producing a fine grained metal sheet for forming net-shape components
US20080196548A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Magnesium Technologies Corporation Desulfurization puck
US9011494B2 (en) 2009-09-24 2015-04-21 Warsaw Orthopedic, Inc. Composite vertebral rod system and methods of use
US8916090B2 (en) 2011-07-07 2014-12-23 Karl Storz Imaging, Inc. Endoscopic camera component manufacturing method
US9526403B2 (en) 2015-02-04 2016-12-27 Karl Storz Imaging, Inc. Polymeric material for use in and with sterilizable medical devices
DE202016001817U1 (de) 2016-03-18 2016-04-15 Hans Wobbe Wendeplattenmaschine zur Produktion von thixotropen Metall-Kunststoff-Hybriden

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3874207A (en) * 1957-10-22 1975-04-01 Jerome H Lemelson Extrusion apparatus
CA957180A (en) * 1971-06-16 1974-11-05 Massachusetts, Institute Of Technology Alloy compositions containing non-dendritic solids and process for preparing and casting same
LU69788A1 (da) * 1974-04-04 1976-03-17 Pechiney Aluminium
US3902544A (en) * 1974-07-10 1975-09-02 Massachusetts Inst Technology Continuous process for forming an alloy containing non-dendritic primary solids
US4108643A (en) * 1976-09-22 1978-08-22 Massachusetts Institute Of Technology Method for forming high fraction solid metal compositions and composition therefor
GB1543206A (en) * 1977-02-23 1979-03-28 Secretary Industry Brit Casting

Also Published As

Publication number Publication date
AU540021B2 (en) 1984-10-25
DK158913C (da) 1990-12-31
BR8208006A (pt) 1983-10-18
ATE27714T1 (de) 1987-06-15
CA1202788A (en) 1986-04-08
ES517802A0 (es) 1983-12-16
US4694882A (en) 1987-09-22
NZ202615A (en) 1985-03-20
ZA828731B (en) 1984-07-25
DE3276539D1 (en) 1987-07-16
DK327883A (da) 1983-07-15
DK327883D0 (da) 1983-07-15
NO161512C (no) 1989-08-23
KR840002910A (ko) 1984-07-21
AU1048783A (en) 1983-06-17
ES8402025A1 (es) 1983-12-16
EP0080787A2 (en) 1983-06-08
WO1983001961A1 (en) 1983-06-09
EP0080787A3 (en) 1983-07-13
EP0080787B1 (en) 1987-06-10
KR870001321B1 (ko) 1987-07-13
NO832743L (no) 1983-07-28
NO161512B (no) 1989-05-16
JPS58502002A (ja) 1983-11-24
HK8189A (en) 1989-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK158913B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af en vaeske-faststof-metallegering
EP0080786B1 (en) Method for making thixotropic materials
US4434839A (en) Process for producing metallic slurries
JP3062952B2 (ja) 金属合金の射出成型法及び装置
US3902544A (en) Continuous process for forming an alloy containing non-dendritic primary solids
US5685357A (en) Process for producing shaped parts of metals
AU774870B2 (en) Method and apparatus for producing semisolid metal slurries and shaped components
US5501266A (en) Method and apparatus for injection molding of semi-solid metals
AU741260B2 (en) Thermal shock resistant apparatus for molding thixotropic materials
US6470955B1 (en) Semi-solid casting apparatus and method
EP0859677A1 (en) Apparatus for processing semisolid thixotropic metallic slurries
JPS60199549A (ja) 金属材料の鋳造方法
US5832982A (en) Metal forming process

Legal Events

Date Code Title Description
PUP Patent expired