198276. lajstromszámú szabadalom • Nyomásos öntési eljárás
1 2 A találmány tárgya nyomásos öntési eljárás, amelynek során az olvadékot egy olradéktartáyból az öntőforma és az olvadéktartály között létrehozott nyomáskülönbség hatásával egy olvadéktartályból az öntőformába szállítjuk és az öntőformát feltöltjük, az öntőforma feltöltése idején az olvadék felett vákuumot, atmoszférikus- vagy túlnyomást hozunk létre. A technika állása szerint ismert olyan nyomásos öntési eljárás, amelynek folyamán a folyékony fémet tartalmazó tartályból az olvadékot egy zárt anyagvezetéken keresztül vezetik az öntőformába, az olvadékkal az öntőformát kitöltik, az olvadéktartály és az öntőforma közötti gáznyomás különbség hatását felhasználva. Az öntőforma feltöltését atmoszférikus nyomáson kezdik el. Amikor az olvadék egy bizonyos magasságot elér, az öntőformában megfelelő vákuumot hoznak létre, ami által az öntőforma teljes feltöltésének sebessége szabályozható. Az öntőforma feltéltése és az olvadék megszilárdulása után az öntött munkadarabot eltávolítják. Ezen eljárás hiányossága, hogy az olvadék a létrehozott vákuum, illetve az alacsony nyomás szerinti feltételek mellett szilárdul meg, és ennek következtében nem valósíthátó meg a kristályosodási folyamat szabályozása az öntvény teljes térfogatában, kiváltképpen bonyolult öntvényalakok esetében. Ennek következménye pedig az öntvény fizikai-mechanikai tulajdonságaira kifejtett negatív hatás. A találmánnyal célunk az említett hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan eljárás kidolgozása, amely lényegesen jobb működési hatásfokkal jellemezhető, mint az ismert megoldások. A találmánnyal feladatunk olyan nyomásos öntési eljárás kidolgozása, amelynél megvalósítható a forma feltöltés és a kristályosodási folyamat szabályozhat ósága az öntvény teljes térfogatában, továbbá amelynél minimálisak az energiaveszteségek és megvalósítható az előállított öntvény kedvező fizikal-mechanikai tulajdonságai. A kitűzött feladatot a bevezetőben leírt ípusú nyomásos öntési eljárásnál a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy az olvadékot a tartályból az olvadékot tartalmazó tartály és az öntőforma közötti gáznyomás különbség hatásával szállítjuk az öntőformába, és töltjük fel az öntőformát. Az öntőformába történő betöltés idején az olvadék felett vákuumot, atmoszférikus- vagy túlnyomást hozunk létre. A találmányunk szerint az öntőforma egy meghatározott magasságig való feltöltése után egy vagy több az öntőformához csatlakozó pótlólagos még fel nem töltött üregben a pillanatnyilag az öntőformában lévő nyomásnál lényegesen magasabb gáznyomást hozunk létre. A pótlólagosan létrehozott magasabb gáznyomást mindaddig fenntartjuk, amíg az olvadék teljesen meg nem szilárdul az öntőformában, vagy pedig ezen nyomást a nyomás létrehozatalának kezdetétől a kristályosodási folyamat befejezéséig változtathatjuk. A találmány szerinti eljárás előnyös hatása, hogy a pótlólagosan létrehozott nyomás abban az időpontban kezdi az olvadékra kifejteni Íratását, amelyet az alakítás az anyag és az öntőforma függvényében választhatunk meg, továbbá, hogy a nyomást magában az öntőformában hozzuk létre, liymódon befolyásolhatjuk az öntőforma feltöltését és az olvadék kristályosodását, azaz mindkét folyamat egyidejűleg és minimális energiaráfordítással szabályozható. Mindezek az előfeltételei annak, hogy az öntvények a megkívánt és egyidejűleg kedvező fizikai-mechanikai tulajdonságokkal legyenek létrehozhatók függetlenül az öntvény alakjától. A találmányt részletesebben megvalósítási példákkal, rajzon ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti nyomásos öntési eljárás megvalósítására alkalmas berendezés vázlatos képe, ahol az olvadék az öntőformában és az olvadék tartályban lévő gáznyomás különbség hatására jut az öntőformába, a 2. ábra a nyomásos öntési eljárásnál alkalmazott szállítónyomás indikátor ábrája az 1. ábrán bemutatott berendezésnél, a 3. ábra az atmoszférikus öntés megvalósítására szolgáló berendezés vázlatos képe, ahol a szállítónyomást egy dugattyú segítségével hozzuk létre, a 4. ábra szállítónyomás indikátor ábrája a 3. ábra szerinti nyomásos öntési eljárásnál, az 5. ábra a nyomásos öntési eljárás vázlatos képe, ahol vákuumot hozunk létre az öntőformában és a szállítónyomás a gázfázisban fellépő nyomáskülönbségből ered, a 6. ábra a száHítónyomás indikátor képe a 7. ábra szerinti vázlatos képének megfelelően, a 7. ábra a nyomásos öntési eljárás vázlatos ábrázolása, ahol túlnyomást hozunk létre az öntőformában, és a szállításhoz szükséges nyomást a gázfázisból, illetve az ott lévő nyomáskülönbségből nyerjük, a 8. ábra a száHítónyomás indikátor képe az 5. ábra szerinti nyomásos öntési eljárásnál. A találmányunk szerinti nyomásos öntési eljárás megvalósítására szolgáló berendezés — amint az az 1. ábrán látható - az 1 olvadéktartályból áll, amely a 2 anyagvezeték útjában a 3 öntőformával van összekapcsolva. Maga a 3 öntőforma két részből áll: az alsó 31 félrészből és a felső 32 félrészből. A két 31 és 32 félrész között van a 4 ön tőüreg kialakítva, és a felső 32 félrészben van a pótlólagos 5 üreg. Az 1 olvadéktartályt a 7 szeleppel csatlakoztattuk egy 6 présgáz tápegységhez. A 6 présgáz tápegységben lévő nyomást Pi-gyel jelöltük, és ez a szállításhoz szükséges nyomásnak felel meg. Az olvadéktartály a 8 présnyomásmérő szerkezettel van felszerelve, amelyet a 9 nyomás átalakító és a 10 szelep útján csatlakoztattunk a 13 gáztartályhoz, amelyben magas, P3 nyomás van. A 3 öntőforma alsó 31 félrészében egy 11 multiplikádós henger helyezkedik el, amely részben a 12 szabályozó szelepen és egy csővezetéken át van a pótlólagos 5 üregekkel összekapcsolva, részben pedig egy másik csővezeték és a 10 szelep közbeiktatásárai a 13 gáztartályhoz csatlakozik. A megvalósítási példánk szerinti nyomásos öntési eljárás műveleti lépései a következők: Az olvadék öntéshez való előkészítése után az 1 olvadéktartály és a 3 öntőforma között gáznyomás különbséget hozunk létre (függetlenül attól, hogy vákuumot, atmoszférikus- vagy túlnyomást hozunk létre), és a 2 anyagvezetéken keresztül a 4 öntőüreg feltöltését megkezdjük. A feltöltés folyamán a szállítónyomás emelkedik, ami a súrlódó erők legyőzéséből, az olvadék hidraulikus magasságából és a szellőző nyílásokon át megszökő gázfázis fojtó hatásából adódik, aminak következtében a feltöltés ugrásszerűen 198.276 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
