[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

FI93322C - Foam modeling method for metal parts by pressure - Google Patents

Foam modeling method for metal parts by pressure Download PDF

Info

Publication number
FI93322C
FI93322C FI893154A FI893154A FI93322C FI 93322 C FI93322 C FI 93322C FI 893154 A FI893154 A FI 893154A FI 893154 A FI893154 A FI 893154A FI 93322 C FI93322 C FI 93322C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
pressure
sand
metal
model
mpa
Prior art date
Application number
FI893154A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI93322B (en
FI893154A (en
FI893154A0 (en
Inventor
Michel Garat
Original Assignee
Pechiney Aluminium
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR898903706A external-priority patent/FR2644087B2/en
Application filed by Pechiney Aluminium filed Critical Pechiney Aluminium
Publication of FI893154A0 publication Critical patent/FI893154A0/en
Publication of FI893154A publication Critical patent/FI893154A/en
Publication of FI93322B publication Critical patent/FI93322B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI93322C publication Critical patent/FI93322C/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00Pressure casting; Vacuum casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/09Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure
    • B22D27/13Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure making use of gas pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04Use of lost patterns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04Use of lost patterns
    • B22C9/046Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D2/00Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

9332293322

Metallikappaleiden vaahtomallikaavausmenetelmä paineen avulla 5 Esillä oleva keksintö koskee metallikappaleiden paineen avulla tapahtuvaa vaahtomallikaavausmenetelmää, joka sisältää seuraavat vaiheet: käytetään kaavattavan kappaleen mallia, joka muodostuu orgaanista ainetta olevasta vaahdosta ja on päällystetty tulenkestävää ainetta olevalla kalvolla; 10 upotetaan mainittu malli valumuottiin, joka muodostuu kuivasta hiekasta ilman sideainetta; täytetään valumuotti sulassa tilassa olevalla metallilla mainitun mallin polttamiseksi; poistetaan mainitusta mallista lähtevät höyryt ja nestemäiset jäännökset; annetaan sulan metallin jähmettyä, 15 jolloin saadaan mainittu kappale; kohdistetaan valumuottiin ennen kuin metallin jähmettynyt osa ylittää 40 paino-% isostaattinen paine, jonka maksimaalinen arvo on välillä 0,5 - 1,5 MPa. Erityisesti keksintö koskee alumiini- ja alu-miiniseostekappaleiden vaahtomallikaavausta paineella.The present invention relates to a method of foam model molding of metal bodies by pressure, comprising the steps of: using a molded body pattern consisting of foam of organic matter and coated with a film of refractory material; 10 immersing said pattern in a mold formed of dry sand without a binder; filling the mold with molten metal to burn said pattern; removing vapors and liquid residues from said model; allowing the molten metal to solidify to obtain said body; is applied to the casting mold before the solidified part of the metal exceeds 40% by weight of isostatic pressure with a maximum value between 0.5 and 1.5 MPa. In particular, the invention relates to foam model molding of aluminum and aluminum alloy bodies under pressure.

2020

Esim. US-3 157 924:n ohjeiden mukaan on tunnettua käyttää metallien kaavaukseen vaahtomalleja, jotka ovat orgaanista ainetta, kuten polystyreeniä, joka upotetaan valumuottiin, joka on kuivaa hiekkaa, joka ei sisällä mitään sitovaa ai-25 netta. Teollisuudessa nämä mallit on tavallisesti päällys-tetty tulenkestävän aineen kalvolla, jonka tarkoituksena on parantaa kaavattujen kappaleiden laatua. Tällaisessa menetelmässä saatetaan kaavattava metalli, joka on etukäteen sulatettu, kontaktiin mallin kanssa syöttösuuttimen ja hie-30 kan lävistävien kanavien avulla ja se syrjäyttää progressiivisesti mainitun mallin polttaen sen ja muuttaen sen pääasiassa höyryiksi, jotka poistuvat hiekkajyvästen välistä.For example, according to the teachings of U.S. Pat. No. 3,157,924, it is known to use foam models for forming metals which are an organic substance, such as polystyrene, which is embedded in a mold which is dry sand which does not contain any binding agent. In industry, these designs are usually coated with a film of refractory material to improve the quality of the shaped bodies. In such a method, the metal to be formed, which has been pre-melted, is brought into contact with the model by means of a feed nozzle and sand-through channels and progressively displaces said model by burning it and converting it mainly to vapors leaving sand grains.

Verrattuna klassiseen kaavaukseen valumuotissa, joka ei ole 35 pysyvä, tässä tekniikassa vältetään se, että olisi etukäteen valmistettava puristamalla ja agglomeroimalla jauhemaisia tulenkestäviä aineita jäykkiä valumuotteja, jotka on yhdistetty enemmän tai vähemmän monimutkaisella tavalla valusydä- 93322 2 miin ja sen avulla voidaan ottaa helposti talteen kaavatut kappaleet samoin kuin palauttaa vaivattomasti sykliin kaa-vausaineet.Compared to the classical formula in a non-permanent casting mold, this technique avoids the need to pre-compress and agglomerate powdered refractories into rigid castings which are more or less complexly combined with the casting core and can easily recover the formulations. tracks as well as effortlessly cycle into the builders.

5 Se on siis yksinkertaisempi ja taloudellisempi kuin klassinen tekniikka. Lisäksi se tarjoaa kaavattujen esineiden suunnittelijoille suuremman vapauden mitä tulee mainittujen kappaleiden muotoon. Sen vuoksi tämä tekniikka on osoittunut yhä houkuttelevammaksi teolliselta kannalta.5 It is therefore simpler and more economical than classical technology. In addition, it offers designers of patterned objects greater freedom as to the shape of said pieces. Therefore, this technology has proven to be increasingly attractive from an industrial point of view.

1010

Sillä on kuitenkin useita varjopuolia, joista kaksi johtuu klassisista metallurgisista mekanismeista, nimittäin: suhteellisen hidas jähmettyminen, mikä edistää valukuoppien 15 muodostumista, jotka aiheutuvat nestemäiseen alumiiniseos-teeseen liuenneesta vedystä, ja termisten gradienttien suhteellinen heikkous, mikä edistää mikrovaluonteloiden muodostumista.However, it has several drawbacks, two of which are due to classical metallurgical mechanisms, namely: relatively slow solidification, which promotes the formation of casting pits due to hydrogen dissolved in the liquid aluminum alloy, and the relative weakness of thermal gradients, which promotes the formation of microcavity cavities.

20 Tällaisten haittojen välttämiseksi on ehdotettu FR-patent-tihakemuksessa 2 606 588 keksintöä, jossa valumuottiin kohdistetaan täyttämisen jälkeen ja ennen kuin metallin jähmettynyt osa ylittää 40 paino-%, isostaattinen kaasun paine, jonka maksimaalinen arvo on välillä 0,5 - 1,5 MPa.To avoid such disadvantages, FR patent application 2 606 588 proposes an invention in which an isostatic gas pressure having a maximum value of between 0.5 and 1.5 MPa is applied to the mold after filling and before the solidified part of the metal exceeds 40% by weight. .

25 ·;··· Mainitun keksinnön mukainen menetelmä käsitti vaahtomalli-kaavauksen klassiset vaiheet, nimittäin: käytetään kaavattavan kappaleen mallia, joka muodostuu or-30 gaanista ainetta olevasta vaahdosta ja on päällystetty tulenkestävää ainetta olevalla kalvolla; • · | upotetaan mainittu malli valumuottiin, joka muodostuu kuivasta hiekasta ilman sideainetta; täytetään valumuotti sulassa tilassa olevalla metallilla 35 mainitun mallin polttamiseksi ja tämä täyttö suoritetaan syöttösuuttimen välityksellä, joka saattaa mallin valumuotin ulkopuolen kanssa yhteyteen; . . ·The method according to the present invention comprised the classical steps of foam modeling, namely: using a model of a body to be molded, consisting of foam of organic material and coated with a film of refractory material; • · | immersing said model in a mold formed of dry sand without a binder; filling the casting mold a molten state to burn the metal of the specimen 35 and the filling is carried out through the supply nozzle, which is placed in communication with the model of the casting mold the outer side; . . ·

Il : 3 93322 poistetaan mainitusta mallista sen palamisen aikana lähteneet höyryt ja nestemäiset jäännökset ja annetaan sulan metallin jähmettyä, jolloin saadaan kappale.Il: 3 93322 removes vapors and liquid residues from said model during its combustion and allows the molten metal to solidify to give a body.

5 Mutta keksintöä oli parannettu siinä mielessä, että kun valumuotti oli tullut täysin täyteen, so. kun metalli oli syrjäyttänyt täysin mallin ja suurin osa höyryistä oli poistunut, valumuottiin kohdistettiin kaasun paine; tämä toimenpide voitiin suorittaa panemalla valumuotti kammioon, joka 10 voitiin pitää paineessa ja yhdistää paineen alaisen kaasun lähteeseen.5 But the invention had been improved in the sense that when the mold had become completely full, i. when the metal had completely displaced the model and most of the vapors had escaped, gas pressure was applied to the mold; this operation could be performed by placing the mold in a chamber that could be kept under pressure and connected to a source of pressurized gas.

Tämä toimenpide voitiin suorittaa välittömästi täytön jälkeen silloin kun metalli oli vielä täysin nestemäistä, mutta 15 se voi tapahtua vielä myöhemminkin sikäli kuin valumuotissa olevan metallin jähmettynyt osa ei ylitä 40 %, jonka arvon yläpuolella paineen vaikutus olisi mitätön.This operation could be carried out immediately after filling when the metal was still completely liquid, but it can take place even later as long as the solidified part of the metal in the mold does not exceed 40%, above which the effect of pressure would be negligible.

Käytetty paine oli mieluimmin korkeintaan välillä 0,5 - 1,5 20 MPa; alle 0,5 MPa on vaikutukseltaan riittämätön ja yli 1,5 MPa arvo aiheuttaa korkeita käyttökustannuksia.The pressure used was preferably at most between 0.5 and 1.5 MPa; less than 0.5 MPa has an ineffective effect and a value above 1.5 MPa causes high operating costs.

Silloin todettiin, että kappaleiden tiiviyttä voitiin huomattavasti lisätä poistamalla tai ainakin vähentämällä kaa-25 sun aiheuttamia valukuoppia ja mikrovaluonteloita ja paranja: nettiin tällä tavoin niiden tyypillisiä mekaanisia ominai suuksia. Tämä aiheutti kuitenkin uuden haitan ilmentymisen, jota kutsutaan "valuviaksi".It was then found that the tightness of the bodies could be significantly increased by removing or at least reducing the casting pits and microcast cavities caused by the gas and thus improving their typical mechanical properties. However, this caused the manifestation of a new disadvantage called "runoff."

30 Jos nimittäin kohdistetaan vaahtomallikaavauksen valumuottiin paine ilman lisävarotoimia, mainittu paine kohdistuu yhtäältä suoraan metallin syöttösuuttimeen, josta se välit- * tyy käytännöllisesti katsoen silmänräpäyksessä koko nestemäisen metallin massaan, toisaalta hiekan pintaan, josta se 35 välittyy progressiivisesti heikkenevällä voimakkuudella kaa-susyötön häviön vaikutuksesta hiekkajyvästen läpi. Syntyy siis paineen epätasapaino, mikä aiheuttaa metallin ylipaineen Δ P hiekkaan nähden jakopinnalla, so. siinä missä malli 4 93322 oli kontaktissa hiekan kanssa. Tämä epätasapaino on hetkellinen ja se esiintyy vähän sen jälkeen kun paine on kohdistettu ja resorboituu sen jälkeen.30 If pressure is applied to the mold of the foam modeling without additional precautions, said pressure is applied directly to the metal feed nozzle, from which it is transmitted virtually in the blink of an eye to the whole liquid metal mass, and to the sand surface, from which it . Thus, a pressure imbalance arises, which causes an overpressure of the metal Δ P with respect to the sand at the interface, i.e. where model 4 93322 was in contact with the sand. This imbalance is momentary and occurs shortly after the pressure is applied and is subsequently resorbed.

5 Jos tämä ylipaine on liian suuri, se aiheuttaa metallin tunkeutumisen hiekkajyvästen väliin ja aikaansaa kappaleen pinnan deformoitumisen. Juuri tämä on "valuviaksi" nimitetty ilmiö. Sen ehkäisemiseksi oli siis yritettävä pienentää mahdollisimman paljon tätä ylipainetta ja siinä onnistuttiin 10 päävaatimuksessa kohdistamalla paine, joka kasvaa progressiivisesti ajan kanssa arvosta 0 haluttuun maksimaaliseen arvoon saakka, minkä jälkeen pidettiin yllä tämä paine metallin täydelliseen jähmettymiseen saakka. Mitä heikompi paine on alussa, sitä pienempi on epätasapaino. On siis mää-15 rättävä riittävän pieni paineen kasvunopeus, jotta saataisiin pienempi ylipaine.5 If this overpressure is too high, it will cause metal to penetrate between the grains of sand and cause the surface of the part to deform. This is precisely the phenomenon called "runoff." Thus, in order to prevent it, an attempt had to be made to reduce this overpressure as much as possible and succeeded in 10 main requirements by applying a pressure which progressively increases over time from 0 to the desired maximum value, after which this pressure was maintained until the metal solidified completely. The weaker the pressure at the beginning, the smaller the imbalance. Thus, a sufficiently low rate of pressure increase must be determined to obtain a lower overpressure.

Mutta tämän valuviksiImiδη ja edellä mainittujen klassisten metallurgisten mekanismien aiheuttamien haittojen lisäksi, 20 joihin oli keksitty ratkaisu, on huomattu kaksi muuta haittaa, jotka ovat vaahtomallikaavausmenetelmälle ehdottoman spesifisten mekanismien aiheuttamia ja jotka ovat: kaasurakkuloiden muodostuminen, jotka aiheuttavat vaahdon 25 kaasumaisista jäännöksistä, ja hiili-inkluusioiden muodostuminen, jotka liittyvät oksidei-hin ja ovat seurauksena nestemäisen alumiiniseosteen kontaktista vaahdon hiilipitoisten jäännösten kanssa.But in addition to the disadvantages of this flowable immi and the classical metallurgical mechanisms mentioned above, for which a solution has been found, two other disadvantages have been observed, which are due to mechanisms specific to the foam modeling method: formation of gas formation associated with oxides and resulting from contact of the liquid aluminum alloy with the carbonaceous residues of the foam.

30 SU-julkaisussa 1 079 353 (keksijän todistus) on kuvattu tavanomaisessa savi-hiekkamuotissa jähmettyvä valu ja esitet-... ty, että valun jähmettyminen korotetussa paineessa vähentää huokoisuutta ja johtaa suurempaan valanteen tiheyteen. Lisätty paine johtaa kuitenkin hiekan mekaaniseen kiinnipala-35 miseen, mikä johtuu paineen aiheuttamasta paine-erosta sulan pinnan kautta tulevan paineen ja sen paineen välillä, joka syntyy valuhiekan huokosten kautta sulan ja hiekan rajapin-nalle. Hiekan kiinnipalamisen vähentämiseksi tässä julkai- n 5 93322 sussa ehdotetaan paineen lisäämistä jaksottaisesti valanteen kiteytymisen mukana, jolloin painetta lisätään 0,1 - 0,2 MPa askelin ja 0,2 - 0,4 sekunnin välein, jolloin paine pidetään 1-5 sekunnin ajan. Peräkkäiset paineen lisäykset toteute-5 taan, kun järjestelmän paine on sama kuin metallin ja muotin rajapinnassa, jolloin paine-ero on nolla. Paineeniisäysvai-heiden lukumäärä valitaan siten, ettei paine-ero missään vaiheessa nouse kriittisen paineen yläpuolelle ja jokaisen paineeniisäyksen jälkeen painetta ylläpidetään, kunnes jär-10 jestelmän paine saa aikaan sen, että paineet järjestelmässä ja metalli-muotti-rajapinnassa tulevat yhtä suuriksi.30 SU 1,079,353 (inventor's certificate) describes solidification casting in a conventional clay-sand mold and shows that solidification of the casting at elevated pressure reduces porosity and results in a higher ingot density. However, the increased pressure results in mechanical entrapment of the sand due to the pressure difference caused by the pressure coming through the molten surface and the pressure generated through the pores of the casting sand at the melt-sand interface. In order to reduce the burning of the sand, it is proposed in this publication 5 93322 to increase the pressure periodically with the crystallization of the ingot, increasing the pressure in steps of 0.1 to 0.2 MPa and every 0.2 to 0.4 seconds, keeping the pressure for 1 to 5 seconds. Successive pressure increases are carried out when the system pressure is the same as at the metal-mold interface, whereby the pressure difference is zero. The number of pressure injection steps is selected so that the pressure difference never rises above the critical pressure and after each pressure increase the pressure is maintained until the system pressure causes the pressures in the system and the metal-mold interface to be equal.

Tämä on ollut syynä lisätutkimuksiin, jotka ovat päätyneet seuraaviin johtopääteImiin. Edellä kuvatut ongelmat saadaan 15 ratkaistuiksi keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.This has led to further studies which have led to the following conclusions. The problems described above can be solved by a method according to the invention, which is characterized by what is defined in the characterizing part of claim 1.

Kuten edellä on havaittu, vaahtomallikaavauksen teollisessa 20 käytännössä päällystetään mallit tulenkestävän aineen kalvolla, joka muodostuu tavallisesti sideaineen avulla agglo-meroidun keraamisen aineen hiukkasista. Tämä kalvo toimii seuraavasti: nestemäisen metallin kaatamishetkellä poistuu useimmiten polystyreenistä valmistettu vaahto sekä kaasumai-25 sessa että nestemäisessä muodossa. Tulenkestävän kerroksen ...,t tehtävänä on säädellä kaasumaisen muodon poistumista läpäi sykykynsä avulla ja absorboida nestemäinen muoto. Yleensä on kappaleessa oltava läpäisykyky, jotta varmistetaan kaasutyy-nyn pysyminen nestemäisen metallin ja vaahdon välissä ja 30 absorboimiskyvyn on oltava maksimaalinen nestemäisten jäännösten poistamista varten.As noted above, in the industrial practice of foam model formulation, the models are coated with a film of refractory material, usually consisting of particles of aggregate-agglomerated ceramic material. This film works as follows: at the time of pouring the liquid metal, the foam made of polystyrene is usually removed in both gaseous and liquid form. The function of the refractory layer ..., t is to control the exit of the gaseous form by its pulse and to absorb the liquid form. In general, the body must have a permeability to ensure that the gas cushion remains between the liquid metal and the foam, and the absorbency must be maximized to remove liquid residues.

Valumuotin täyttämisen loputtua on tulenkestävä kerros jäännösten kyllästämä ja ylimäärä kyllästykseen nähden on pois-35 tunut hiekkaan. Valumuotissa on siis metalli, jonka lämpötila on 600 - 800°C kontaktissa tämän orgaanisella aineella kyllästetyn kerroksen kanssa, josta voi aiheutua nesteen kaasuuntuminen, mikä synnyttää tällöin paineen siten, että 6 93322 kaasua tunkeutuu metalliin ja muodostaa siinä kaasurakkuloi-ta ja aiheuttaa siinä hiili-inkluusioiden ilmestymisen, jotka ovat peräisin vaahdon jäännösten epätäydellisestä palamisesta.Upon completion of the filling of the mold, the refractory layer is impregnated with the residues and the excess relative to the impregnation is removed to the sand. The casting mold thus has a metal having a temperature of 600 to 800 ° C in contact with this layer impregnated with organic matter, which can cause gasification of the liquid, which creates a pressure such that 6 93322 gas penetrates the metal and forms gas bubbles and causes carbon to form. the appearance of inclusions resulting from incomplete combustion of foam residues.

5 Tämän haitan välttämiseksi on siis synnytettävä riittävä ylipaine nestemäisessä metallissa siihen kohtaan nähden, joka on hiekassa kalvon takana, niin että aikaansaadaan kaasumaisten ja nestemäisten jäännösten poistuminen hiekkaan 10 päin ja estetään täten niiden pääseminen metalliin.5 To avoid this disadvantage, it is therefore necessary to create a sufficient overpressure in the liquid metal relative to the point in the sand behind the film, so as to allow gaseous and liquid residues to escape towards the sand 10 and thus prevent them from entering the metal.

Mutta tämä on vastakkaista ratkaisulle, joka tehtiin valuvi-an välttämiseksi, jonka mukaan vähennettiin mahdollisimman paljon paineen kasvunopeutta tämän ylipaineen pienentämisek-15 si mahdollisimman paljon.But this is in contrast to the solution made to avoid the flow, which was to reduce the rate of pressure increase as much as possible in order to reduce this overpressure as much as possible.

Näin on keksitty, että on ehdottoman tärkeätä, jotta vältettäisiin valuvika ja jäännösten tunkeutuminen metalliin, pysyä ylipaineen rajojen sisällä, mikä merkitsee keksinnön mu-20 kaista parannusta, joka käsittää sen, että käytetään sellaista paineen kasvunopeutta, että hiekan granulometriasta ja mallin upotussyvyydestä riippuen se aikaansaa nopeasti ja hetkellisesti kaasusyötön häviön vaikutuksesta hiekan läpi sulan metallin ylipaineen hiekkaan nähden niiden jakopinnas-25 sa ja tämä ylipaine saavuttaa arvon, joka on kahden rajan sisäpuolella ja heikkenee sitten sitä mukaa kuin mainittu paine kasvaa ja pidetään sitten mainittu paine vakiona täydelliseen jähmettymiseen saakka.Thus, it has been found that it is absolutely essential to keep the overpressure within the limits of overpressure in order to avoid casting failure and the penetration of residues into the metal, which means an improvement according to the invention involving a pressure increase rate which, depending on the sand granulometry and model immersion depth. rapidly and momentarily due to the loss of gas supply through the sand with an overpressure of molten metal relative to the sand at their distribution surface, and this overpressure reaches a value within two limits and then decreases as said pressure increases and then keeps said pressure constant until complete solidification.

30 Tämän nopeus on mieluimmin välillä 0,003 - 0,3 MPa sekunnissa ja se on sitä pienempi mitä suurempi on kappaleen paksuus .. ja tämän haarukan ulkopuolella olevat nopeusarvot saavat « w k aikaan jommankumman haitan tulemisen vallitsevaksi.The velocity of this is preferably between 0.003 and 0.3 MPa per second and is lower the greater the thickness of the body. And velocity values outside this fork cause either disadvantage to prevail.

35 Tämän nopeuden on tietenkin otettava huomioon kaasusyötön häviö valinnallin läpi, so. hiekan granulometria ja myös mallin upotussyvyys hiekassa.35 This speed must, of course, take into account the loss of gas supply through the selector, i.e. sand granulometry and also the immersion depth of the model in the sand.

7 93322 Tämän vuoksi se valitaan näiden parametrien mukaan ja siten, että saadaan ylipaineen arvoja, jotka ovat välillä 0,001 -0,030 MPa ja mieluimmin välillä 0,002 - 0,010 MPa.7 93322 It is therefore selected according to these parameters and so as to obtain overpressure values between 0.001 and 0.030 MPa and preferably between 0.002 and 0.010 MPa.

5 Tämä ylipaine on tarpeen ainoastaan kriittisen vaiheen aikana, joka seuraa välittömästi kappaleen täyttämistä ja jolloin kalvo on vielä ei täysin höyrystyneiden aineiden kyllästämä. Tämä ylipaine saavutetaan mieluimmin alle 2 sekunnissa paineen aloituksesta, hetkellä jolloin valuvikailmiö 10 on kaikkein voimakkain.5 This overpressure is only necessary during the critical phase immediately following the filling of the body, in which case the membrane is not yet completely impregnated with the evaporated substances. This overpressure is preferably reached in less than 2 seconds from the start of the pressure, at the moment when the casting failure phenomenon 10 is at its strongest.

Keksintöä voidaan havainnollistaa seuraavien sovellutusesimerkkien avulla, jotka koskevat sisäpolttomoottorin virran-kokoojan ja sylinterin kannen valamista olosuhteissa, joissa 15 otetaan huomioon hiekan granulometria ja mallin upotussyvyys vaadittujen ylipaineen rajojen sisällä pysymiseksi.The invention can be illustrated by the following application examples concerning the casting of an internal combustion engine collector and cylinder head under conditions which take into account the granulometry of the sand and the immersion depth of the model to remain within the required overpressure limits.

Nämä olosuhteet ja käytettyjen valumuottien parametrit ovat seuraavassa taulukossa 1: 20 1 4 8 93322 Tänliikkn 1 ifo_1_2_3 teineen käyttäminen Ifeti täyttämisen Heti täyttämisen Kun jähmetty- lcputtua loputtua ndsaste en noussut 35 _fc?iin_These conditions and the parameters of the molds used are given in the following table 1: 20 1 4 8 93322 Using the Ifi_1_2_3 Ifli_1_2_3 Ifeti Filling Immediately Filling

Kappaleen tyyppi Vireän kokoaja Sylinterin kansi Sylinterin _kansi_Part type Vibratory collector Cylinder head Cylinder _cover_

Hiekan granulcmetria 48 48 100 AES:inä *Granulcometry of sand in 48 48 100 AES *

Jafrnefctymisen kestoaika 60 240 240 sekunneissaJafrnefctation time 60 240 in 240 seconds

Kappaleen paksuus 4 8 8 millimetreissä teineen kasvun kesto 12 46 80Piece thickness 4 8 8 in millimeters second growth duration 12 46 80

välillä 0-0,8 MSbetween 0-0.8 MS

sekunneissa . ^teineen kasvun nopeus 0,066 0,017 0,01 Mä/s tfeksinaalinen P Mäissä 0,0097 0,0046 0,0030in seconds. ^ second growth rate 0.066 0.017 0.01 M / s tflexinal P in mounds 0.0097 0.0046 0.0030

Mallin upotussyvyys 250 450 450 . nrillirretreissäModel immersion depth 250 450 450. nrillirretreissä

Aika, joka tarvitaan maksi- 0,9 0,6 0,4 maaliseen ylipainocoocn pääsemiseksi sekunneissa i 1AFS = Amerikkalainen kansainvälisesti tunnettu gramlcnretrinai normi.The time required to reach a maximum of 0.9 0.6 to 0.4 overweight cooocc in seconds i 1AFS = American internationally known gramlcnretrinai norm.

IIII

9 93322 Näin kaavatuissa kappaleissa oli hyvin vähän kaasurakkuloita eikä yhtään hiilikovettumaa, mikä osoittaa keksinnön mukaisen parannuksen tehokkuutta. 1 «9,9322 The pieces thus formulated had very few gas bubbles and no carbon hardening, indicating the effectiveness of the improvement according to the invention. 1 «

Claims (3)

9332293322 1. Metallikappaleiden paineen avulla tapahtuva vaahtomal-likaavausmenetelmä, joka sisältää seuraavat vaiheet: 5 käytetään kaavattavan kappaleen mallia, joka muodostuu orgaanista ainetta olevasta vaahdosta ja on päällystetty tulenkestävää ainetta olevalla kalvolla; upotetaan mainittu malli valumuottiin, joka muodostuu kuivasta hiekasta ilman sideainetta; 10 täytetään valumuotti sulassa tilassa olevalla metallilla mainitun mallin polttamiseksi; poistetaan mainitusta mallista lähtevät höyryt ja nestemäiset jäännökset; annetaan sulan metallin jähmettyä, jolloin saadaan mainittu 15 kappale; kohdistetaan valumuottiin ennen kuin metallin jähmettynyt osa ylittää 40 paino-%, isostaattinen paine, jonka maksimaalinen arvo on välillä 0,5 - 1,5 MPa, tunnettu siitä, että mainittu paine nousee nopeudella, joka on välillä 0,003 -20 0,3 MPa/s ja sitä pienempi mitä suurempi on kappaleen pak suus, että hiekan granulometriasta ja mallin upotussyvyydestä riippuen se synnyttää nopeasti ja hetkellisesti kaasu-syötön häviön johdosta hiekan läpi sulan metallin ylipaineen hiekkaan nähden niiden rajapinnalla ja tämä ylipaine saavut-25 taa arvon, joka on välillä 0,001 - 0,030 MPa ja laskee sit-··*,' ten sitä mukaa kuin mainittu paine kasvaa ja sen jälkeen pi detään mainittu paine vakiona täydelliseen jähmettymiseen saakka.A method of foam molding a metal body by pressure, comprising the steps of: using a molding body model consisting of foam of organic matter and coated with a film of refractory material; immersing said model in a mold formed of dry sand without a binder; 10 filling the mold with molten metal to burn said pattern; removing vapors and liquid residues from said model; allowing the molten metal to solidify to obtain said body; is applied to the mold before the solidified part of the metal exceeds 40% by weight, an isostatic pressure having a maximum value of between 0.5 and 1.5 MPa, characterized in that said pressure rises at a rate of between 0.003 and 20 0.3 MPa / s and the lower the thickness of the body, that depending on the granulometry of the sand and the immersion depth of the model, it quickly and momentarily generates an overpressure of molten metal with respect to the sand at their interface due to loss of gas supply and reaches a value between 0.001 - 0.030 MPa and then decreases as said pressure increases and then said pressure is kept constant until complete solidification. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että mainitun ylipaine on välillä 0,002 - 0,010 MPa. • ·A method according to claim 1, characterized in that said overpressure is between 0.002 and 0.010 MPa. • · 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maksimaalinen ylipaine saavutetaan alle 2 sekunnis-35 sa. 11 93322Method according to Claim 1, characterized in that the maximum overpressure is reached in less than 2 seconds. 11 93322
FI893154A 1989-03-07 1989-06-28 Foam modeling method for metal parts by pressure FI93322C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR898903706A FR2644087B2 (en) 1986-11-17 1989-03-07 IMPROVEMENT IN THE LOSS FOAM MOLDING PROCESS OF METAL PARTS
FR8903706 1989-03-07

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI893154A0 FI893154A0 (en) 1989-06-28
FI893154A FI893154A (en) 1990-09-08
FI93322B FI93322B (en) 1994-12-15
FI93322C true FI93322C (en) 1995-03-27

Family

ID=9379922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI893154A FI93322C (en) 1989-03-07 1989-06-28 Foam modeling method for metal parts by pressure

Country Status (19)

Country Link
EP (1) EP0386384B1 (en)
JP (1) JPH0626748B2 (en)
KR (1) KR920003686B1 (en)
AR (1) AR241761A1 (en)
AT (1) ATE81044T1 (en)
AU (1) AU600413B2 (en)
BR (1) BR8903257A (en)
CA (1) CA1335689C (en)
DE (1) DE68903103T2 (en)
DK (1) DK320189A (en)
ES (1) ES2034726T3 (en)
FI (1) FI93322C (en)
GR (1) GR3005937T3 (en)
IE (1) IE63394B1 (en)
MX (1) MX172962B (en)
NO (1) NO172968C (en)
PT (1) PT91078B (en)
RU (1) RU1836177C (en)
UA (1) UA13214A (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2651453B2 (en) * 1989-09-07 1994-03-25 Pechiney Aluminium IMPROVEMENT IN THE LOST FOAM AND PRESSURE MOLDING PROCESS OF METAL PARTS.
US5301739A (en) * 1992-06-30 1994-04-12 Cook Arnold J Method for casting and densification
US6640877B2 (en) * 1998-05-14 2003-11-04 Howmet Research Corporation Investment casting with improved melt filling
RU2312738C1 (en) * 2006-02-09 2007-12-20 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Investment casting method at pressure crystallization and apparatus for performing the same
CN103556011B (en) * 2013-11-22 2015-10-21 山东蒙沃变速器有限公司 A kind of lost foam casting aluminum alloy materials and preparation method thereof
CN109550889B (en) * 2017-09-25 2024-06-28 南京龙宁机床装备有限公司 Main shaft ram lost foam and method for casting main shaft ram by using same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR887120A (en) * 1941-11-19 1943-11-04 Silumin Ges M B H Molding process
US3420291A (en) * 1965-12-29 1969-01-07 Trw Inc Method for reducing metal casting porosity
FR2559407B1 (en) * 1984-02-15 1986-09-05 Pont A Mousson FOUNDRY MOLDING PROCESS AND MOLD FOR PRECISION CASTING UNDER LOW PRESSURE, WITH GASIFIABLE MODEL AND SAND MOLD WITHOUT BINDER
GB2159445B (en) * 1984-06-02 1988-07-06 Cosworth Res & Dev Ltd Casting of metal articles
EP0241426B1 (en) * 1986-04-11 1989-07-12 Schweizerische Aluminium Ag Process and plant for pressure casting
FR2606688B1 (en) * 1986-11-17 1989-09-08 Pechiney Aluminium LOSS FOAM MOLDING PROCESS FOR METAL PARTS
US4724889A (en) * 1987-04-27 1988-02-16 Ford Motor Company Degating technique for clustered castings made by ECP

Also Published As

Publication number Publication date
FI93322B (en) 1994-12-15
PT91078B (en) 1995-07-03
EP0386384A1 (en) 1990-09-12
AU600413B2 (en) 1990-08-09
BR8903257A (en) 1990-09-25
IE63394B1 (en) 1995-04-19
DE68903103T2 (en) 1993-04-15
DK320189D0 (en) 1989-06-28
IE892097L (en) 1990-09-07
AU3780489A (en) 1989-10-19
ES2034726T3 (en) 1993-04-01
RU1836177C (en) 1993-08-23
KR920003686B1 (en) 1992-05-09
UA13214A (en) 1997-02-28
NO892666L (en) 1990-09-10
NO172968C (en) 1993-10-06
NO892666D0 (en) 1989-06-27
AR241761A1 (en) 1992-12-30
FI893154A (en) 1990-09-08
GR3005937T3 (en) 1993-06-07
PT91078A (en) 1990-11-07
DE68903103D1 (en) 1992-11-05
FI893154A0 (en) 1989-06-28
KR900014059A (en) 1990-10-22
CA1335689C (en) 1995-05-30
JPH0626748B2 (en) 1994-04-13
EP0386384B1 (en) 1992-09-30
NO172968B (en) 1993-06-28
DK320189A (en) 1990-09-08
ATE81044T1 (en) 1992-10-15
JPH02235546A (en) 1990-09-18
MX172962B (en) 1994-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5058653A (en) Process for lost foam casting of metal parts
US5524696A (en) Method of making a casting having an embedded preform
CN101804444B (en) Technology for casting nodular cast iron gearbox for railway passenger car bogie
US5113925A (en) Investment casting of metal matrix composites
FI93322C (en) Foam modeling method for metal parts by pressure
HU208270B (en) Lose-pattern, pressure precision casting method
US7134478B2 (en) Method of die casting spheroidal graphite cast iron
FI92807C (en) Lost-foam method for casting metal articles under controlled pressure
US5014764A (en) Lost-foam casting of aluminum under pressure
US7360577B2 (en) Process for lost-foam casting with chill
CN1021303C (en) Process for lost-foam casting, under pressure, of metal articles
JPH0626749B2 (en) Pressurized lost foam casting method for metal articles
US4003424A (en) Method of making ductile iron treating agents
US20070277952A1 (en) Rapid localized directional solidification of liquid or semi-solid material contained by media mold
RU2806789C1 (en) Injection crystallization casting method
JPS6434573A (en) Full mold casting method
PL165322B1 (en) Method for casting metal under pressure and employing the method of foam precipitates
SU1660831A1 (en) Process for producing steel castings using gasified expanded polystyrene models
JPS5662670A (en) Pressure casting method
JPS6434571A (en) Full mold casting method
Paine Production of Cast Components Having Reduced Porosity
Koenig Method and Apparatus for Die Casting Shot Control
Paine Process and Apparatus for Metal Casting
Garat Lost-Foam Casting of Aluminum Under Pressure
BG51442A3 (en) Method for metal articles injection moulding using a meltible foam model

Legal Events

Date Code Title Description
FC Application refused
BB Publication of examined application
FA Application withdrawn

Owner name: ALUMINIUM PECHINEY