180686. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nem-vas fémek közvetlen kokilla öntésére
5 180685 6 útján. A 8 kokillaüregbó'l kiemelkedő 10 öntvényt közvetlenül hűtjük a 2 vízcsatornából a 3 nyílásokon áthaladó víz segítségével. A 10 öntvényt hűthetjük még más, ismert módon is úgy, hogy a vizet - nem ábrázolt - eszközök révén juttatjuk hozzá, az 1 kokilla szintje alatt. Jóllehet eló'nyös az, ha a 4 bélés belenyúlik az 1 kokillába az öntés megkezdése előtt, de ennek nem kell szükségképpen így lennie és elmozgatható az 1 kokilla belseje felé, például egy olyan kezdeti helyzetből, amikor teljesen azon kívül helyezkedik el. A D, érték általában 15 cm-ig, a D2 érték pedig 10 cm-ig terjedhet, de előnyösen 2 és 3 cm között van, bizonyos ötvözetek gyors-öntésénél azonban a D2 értéke 6 mm-nél is kisebb lehet. Jóllehet az előzőekben arról volt szó, hogy a bélést optimális műveleti helyzetébe süllyesztjük le az öntés alatt és azután ebben a helyzetében marad, azonban belátható, hogy lehetnek olyan gyakorlati körülmények az öntés során, amelyek szükségessé teszik a bélés további fel- vagy lefelé való mozgását. Ez különösen akkor kedvező, ha a bélés mozgását automatikusan vezéreljük, éspedig a kiemelkedő öntvényre vonatkozó információs jel visszacsatolásával. Emellett számítani lehet a bélés bizonyos instabilitására. A bélést fokozatosan süllyeszthetjük a kokülába, de mozgathatjuk gyorsan, egyetlen lépésben is a felső helyzetéből az alsóba. Az utóbbi esetben kívánatos annak a helynek a lesüllyesztése is, ahol először juttatunk hűtővizet a 10 öntvényre, éspedig a bélés mozgásának mértékében. A 4. ábra szerint az 1 fémkokillán nincsenek nyílások abból a célból, hogy hűtővizet lehessen juttatni az emelkedő 10 öntvényhez. A 4 bélés olyan helyzetbe lesüllyesztve látható, hogy az 1 kokilla hatásos hossza gyakorlatilag nulla. A 10 öntvényt oldalról az a sűrített levegő tartja, amelyet a gyűrűalakú, permeábilis 11 diafragmán keresztül juttatunk be a 12 levegőcsatornákból, amelyek all diafragma 39 tartójában vannak kialakítva. A forgatható 13 vízcső arra szolgál, hogy a falaiban található perforáción át a vizet közvetlenül az emelkedő 10 öntvényre lehessen juttatni. A 13 vízcsövet úgy lehet forgatni, hogy a vízsugár iránya kívánság szerint szabályozható legyen, például a felső helyzetből le lehessen süllyeszteni az alsó helyzetbe, amikor a 4 bélés lesüllyed. Az öntési művelet megkezdésekor kívánatos az, hogy a hűtött kokillának legalábbis 3 cm-nyi része érintkezzék a megömlött fémmel és ha a bélés csak annyira süllyed le, hogy szabadon hagyja a kicsit a kokilla ömledékkel érintkező részét, akkor ezen ömledékkel érintkező rész hossza nem haladhatja meg az 1 cm-t. Az öntvény oldalsó tartásához nitrogén, argon, széndioxid vagy más olyan gáz használható, amely kevésbé lép az alumíniummal reakcióba, mint a levegő. Az 5., 6. és 7. ábra azt mutatja be, miként használjuk a sűrített levegőt, vagy például nitrogént, illetve argont arra a célra, hogy ellenőrizzük az 1 kokillába a fémnívó-mélységét azon az alacsony szinten, amelyet az öntés megkezdése után alkalmazunk. A 4 bélés és a 37 gyűrű csőből és szelepből álló 15 gázbevezetést tartalmaz, amelyhez a sűrítettlevegő-ellátás csatlakozik. Működés közben a mozgatható szigetelő 4 bélés kezdetben azon felső helyzetében van, amelyet az 5. ábrán mutatunk be. Miután az öntés megkezdődött, a 4 bélést lesüllyesztjük a 6. ábrán látható műveleti helyzetbe, s ezt követően sűrített levegőt juttatunk be a 15 gázbevezetésen át mindaddig, amíg a 9 résben levő fém el nem éri az optimális öntési minőséghez szükséges, a 7. ábrán bemutatott szintet. A levegőnek a 9 résből való elszivárgását a 16 tömítés gátolja, amely az 1 koküla 36 felső részéből van kialakítva. A 9 rés legalább 1 cm széles, de előnyös, ha szélessége 2 cm. Ezenkívül - nem ábrázolt - nyílásokat lehet kialakítani a 4 bélés alsó részében annak előmozdítására, hogy a folyékony fém be tudjon hatolni a 9 résbe. A 15 gázbevezetés szelepe egyúttal a nyomáscsökkentő szerepét is betölti, s így segítségével meggátoljuk a 9 résben levő fém túlnyomását. A 8. ábrán a 4 bélést alsó, műveleti helyzetében láthatjuk. A 9 résbe sűrített levegőt juttattunk azért, hogy a fém szintjét a kívánt mértékben csökkentsük, illetve süllyesszük. A kiemelkedő fém oldalsó támasztását azáltal biztosítjuk, hogy a 12 levegőcsatornából sűrített levegőt juttatunk be a permeábilis 11 diafragmán keresztül. Amint a fém kiemelkedik a permeábilis anyagból készült gyűrű alakú 11 diafragmából, a beállítható 13 szórógyűrű segítségével vizet vezetünk hozzá. A találmány szerinti eljárás egyik gyakorlati példájánál az 1. ábrán bemutatott típusú kokillát alkalmaztunk azzal a céllal, hogy 50 cmX 17,5 cm keresztmetszetűhengerlési tömböket öntsünk kereskedelmileg tiszta alumíniumból. Az öntést úgy kezdtük, hogy a 4 bélés olyan helyzetben volt, amikor a kokilla 3,75 cm hosszú része érintkezik a folyékony fémmel. Az öntött fém felülete feltűnő sérült csíkokat mutatott kb. 2,5 cm távközökkel. Ezután a hőszigetelő 4 bélést annyira lesüllyesztettük, hogy az ömledékkel érintkező kokillahossz 2,2 cm legyen. Ekkor az öntött felület már igen jó volt, a hibás csíkok teljesen eltűntek. A jó öntési felület mindaddig fennállt, amíg az öntés befejeződött, kivéve azt a rövid hosszat, amelynek öntésekor a hőszigetelő 4 bélést szándékosan visszavittük két percre a magasabb helyzetébe, mire újból jelentkeztek a hibás csíkok. Az öntött tömb hossza 280 cm volt. Egy további gyakorlati példánál 75 cm-es vízoszlopnyomású sűrített levegőt alkalmaztunk, leeresztő szeleppel kombinálva, hogy leszorítsuk a folyékony fémet a 9 résben. Ennek hatására a fém szintje a kokillaüreg főrészében elérte az első próbánál a kb. 1,2 cm-t, a második próbánál az 5 cm-t, ami bizonyította, hogy a fém szintje a gyűrű-alakú résben is lesüllyedt a kívánt mértékben, azaz 1,2 cm-re, illetve 5 cm-re, mivel a gyűrű-alakú rés, valamint a fő kokillaüreg keresztmetszetének területe kb. 1:1 arányban áll. A kokilla átmérője. 26,25 cm volt. Egyes ötvözeteknél, főleg a nehezen hőkezelhető kompozícióknál gyakran merülnek fel öntési problémák azon repedési hajlamosság miatt, amelynek ezen ötvözetek ki vannak téve. Ezek a problémák a leggyakrabbak az öntés megkezdése idejében. Ilyen eseteknél ajánlatos lehet, ha megváltoztatjuk az 5. ábrán bemutatott hőszigetelő 4 bélés alakját oly módon, amint ezt a 9. ábra mutatja. A 4 bélés egy hagyományos 17 kiindulási tömbön felfekszik, miközben egy Fiberfrax (bejegyzett védjegy) vagy hasonló szálas hőálló anyagcsík a 4 bélés alsó 7 végfelületén fémtömör tömítést biztosít. Amikor ezen nehéz, problémás ötvözeteket öntjük, a 17 kiindulási tömböt felemeljük az 1 kokillán belül, s a hőszigetelő 4 bélést lesüllyesztjük olyan mértékig, hogy fém-tömör tömítés alakuljon ki, amint ez a 9. ábrán látható. Ezután a fémet a 8 kokillaüregbe tápláljuk és a hőszigetelő 4 bélés, valamint a 17 kiindulási tömb által alakítjuk, de közben megakadályozzuk, hogy érintkezésbe jusson a vízhűtésű 1 kokillával, a 7 végfelületen levő anyagcsík által alkotott fémtömör tömítés segítségével. Amikor a folyékony fém szintje a hőszigetelő 4 bélésen belül elérte a kívánt mértéket, megkezdődik a 17 kiindulási tömb és a 4 bélés süllyedése és a folyékony fém beleömlik a gyűrű-alakú 9 résbe, mint ez a 10. ábrán látható. Ezután már egyszerű dolog a fém szintjének lesüllyesztése a 9 résben a 15 gázbevezetésen keresztül sűrített levegő bejuttatásával, éspedig azon optimális értékig, amely a jó öntési felületi minőséghez szükséges, mint ezt a 11. ábrán látjuk. Ilyen módon csökkenthetők a nehezen önthető ötvözeteknél fellépő repedési problémák, mivel a 8 kokillaüreget előre fel lehet tölteni fémmel a szükséges mélységben, mielőtt érintkezésbe jutna a vízhűtésű 1 kokillával, s ily módon kiküszöböltük a problémák egyik alapvető okát. Azt is beláthatjuk, hogy a 8. és a 9-11. ábrán bemutatott elrendezésnél fix 4 bélést is alkalmazhatunk, amely a megkívánt legalsó helyzetben helyezkedik el, és így az 1 kokilla azon részének hosszúságát, amely a folyékony fémmel érintkezik, teljes mértékben a 4 bélés és az 1 koküla közötti 9 résben uralkodó gáznyomással szabályozhatjuk. q 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
