Zusammenfassung
Die kennzeichnende Eigenschaft des Druckgießverfahrens, die Erzeugung sehr genauer, austauschbarer Gußstücke in großer Auflage, erfordert die Verwendung stählerner Dauerformen. Das Wärmeableitungsvermögen dieser Formen ist ein ganz unverhältnismäßig höheres als etwa das der Sandformen, so daß im allgemeinen die Formauffüllung in wesentlich kürzerer Zeit beendet sein muß.
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Literatur
Genügende Einwirkungsdauer des Betriebsdruckes in der Druckkammer vorausgesetzt. Einen Versuch einer solchen Anwendung siehe z. B. „Der Spritzguß“ Werkstattstechnik 1926 Heft 4 und 6 auf S. 187ff. von Frommer, sowie die Arbeit „Formauffüllung bei Druckguß”, Gießerei 1952 Heft 13, S. 311 ff. von Lieby.
Bd. 29 Nr. 9, S. 715 Mai 1923 und TZ für praktische Metallbearbeitung Heft 19/20, 21/22 und 23/24, 1937 v. Brandt.
Köster, Dr. W., und K. Göhrinw: „Über den Einström- und Füllvorgang bei Druckguß an Hand kinematographischer Aufnahmen“ aus,Der Spritz- und Preß. guß`, Gießereitechnische Hochschul-Vorträge, Düsseldorf: Gießerei-Verlag 1942.
In diesen Strömungsbildern ist die Strömungsgeschwindigkeit bereits in den Punkten 5 mit w angegeben, während im strengen Sinne die umgelenkten Strahlen erst in unendlicher Entfernung vom Punkte o in allen Stromröhren die gleiche Geschwindigkeit w haben würden.
Abgesehen von den drei „Staupunkten“ 2, 3 und 5.
Daß in den Abb. 11 — 18 der Mündungsquerschnitt des Gießmundstückes M kleiner dargestellt ist als der Einströmquerschnitt f des Anschnittes, beruht natürlich nur auf der Unmaßstäblichkeit dieser schematischen Darstellungen, auf die bier ausdrücklich hingewiesen sei.
Was in besonderem Maße für die Kaltkammer-Druckgießmaschinen zutrifft, bei denen ein Gießmundstück überflüssig geworden ist (bei Druckkammer außerhalb der Form mit waagrechter Druckkammer, Druckkammer innerhalb der Form bei den Ausführungen von Abb. 2). Der Einströmquerschnitt wird später als „Anschnittquerschnitt“ bezeichnet. 2 s. Fußnote 1 S. 24.
In Abb. 12 ist geradezu vorausgesetzt, daß dieser Strömungszustand schon erreicht ist, bevor noch der Metallstrahl erstmalig auf die Rückwand 2–3 des Formhohlraumes aufschlägt, daß also die Eingußöffnung sich in einem Bruchteil einer Hundertstelsekunde vollfüllt. Dies ist praktisch natürlich nur bei besonders günstigen Verhältnissen aller hierfür maßgebenden Größen zu erwarten.
Unter der Staugeschwindigkeit soll diejenige Geschwindigkeit wst (Abb. 14e bis d) verstanden werden, mit der die freie Oberfläche Fst des Staues in der Richtung von 2–3 nach 1–4 hin fortschreitet. Im Falle Abb. 14d ist im Mittel
Vgl. die weiteren Ausführungen über die „Schieferung“ besonders im Abschnitt „Gebräuchliche DruckguBlegierungen”, Band II.
Dies tritt immer dann mit Sicherheit ein, wenn ein dünner Strahl an einer vom Gießmetall noch nicht überströmten, also noch kalten Formwand entlangfließt, wie es bei den voreilenden Halbstrahlen in Abb. 14a—c der Fall ist.
Das Strömungsbild und die Druckkurve in Abb. 15 sind absichtlich verzerrt gezeichnet. Um die Druckverteilung über die Länge des Staues hin deutlich zu machen, ist die letztere im Vergleich zu den übrigen Abmessungen vergrößert.
Gemäß Gl. (2/2) im Anhang I, 2. Abschnitt.
Man darf sich aber nicht etwa dadurch verleiten lassen, den Anschnitt allgemein am dickwandigen Teil eines Gußstückes vorzusehen (vgl. „Formauffüllung bei Druckguß“ von G. LIEBY, Gießerei, H. 13/1952, S. 311–315).
Eine von Russell u. Mitarbeiter [J. Inst. Met. 4, 239 (1928)] ausgeführte Forschungsarbeit hat ergeben, daß bei hoher Einströmgeschwindigkeit (quick pull) mit starkem Anschnitt druckgegossene Zerreißstäbe dichter ausfallen als mit schwachem Anschnitt gefertigte. Da es sich hierbei um ein Gußstück von einfachster Gestalt handelt, ist dieses Resultat nach den Darlegungen im Text durchaus. verständlich.
Zur Erzielung einer besonders kurzen Anlaufzeit (vgl. 2.121b) könnte es vorteilhaft erscheinen, wenn der Gießdruck bei Schußbeginn zunächst schlagartig in weit größerer Höhe einsetzen und dann alsbald auf die für die Formauffüllung erwünschte Höhe absinken würde. Praktisch kommt normalerweise eine solche Steuerung des Betriebsdruckes nicht in Betracht; jedoch kann der Arbeitsdruck infolge des zu Beginn der Formauffüllung auftretenden Stoßdruckes auch bei konstantem Betriebsdruck tatsächlich einen derartigen Verlauf nehmen.
Oder wenigstens in gleicher Größenordnung, d. h. während der Formauffüllung ist der spez. Gießdruck automatisch kleiner als der Betriebsdruck, so daß sich am Ende der Formauffüllung trotzdem ein statischer Nachdruck ergibt, welcher allerdings in der Regel nicht bewußt wesentlich erhöht wird. (vgl. 3.316 c).
Genauer: „Dickflüssigkeit“ (vgl. Fußnote 1 S. 32).
Entsprechend der Größe des herzustellenden Druckgußteiles schwankt die Einströmzeit, sie kann z. B. für ein sperriges Al-Druckgußteil mit einem Gewicht von 20 kg bei größerer Wanddicke bis etwa 0,2 Sekunden betragen.
Vgl. W. Patterson und R. Kümmerle• „Über das Fließ- und Fornüiillungsvermögen der Metalle“. Gießerei 46 (1959) H. 23, S. 897/904.
Siehe z. B. aus dem „Handbuch der Gießerei-Technik“, herausgegeben von Dr. F. Roll, Bd. I, Abschnitt,Metallkundliche Probleme des Gießereiwesens` von Dr. E. SOHEIL, Berlin/Göttingen/Heidelberg: Springer 1959.
Besonders von W. Köster und K. Görmrrrg in ihrer Arbeit: „Über den Ein-ström- und Füllvorgang bei Spritzguß an Hand kinematographischer Aufnahmen“. Die Gießerei, 28. Jahrg. H. 26.
Nach B. Sacxs aus ASTM Bulletin, Sept. 1953, S. 37.
Blasius, H.: Forsch. Ing.-Wes. 131 (1913).
Näheres a. Abschnitt 3.3 „Grundlagen für den Entwurf der Druckgießform“. 2 Nach H. K. Barton, jedoch nur bei verhältnismäßig geringer Einströmgeschwindigkeit w.
Zur Erklärung von Abb. 38:
An Stellen von Querschnittserweiterungen kann eine Veränderung der Geschwindigkeit des Metallstromes eintreten. In Abb. 38a ist nun ein Teilstrahl dargestellt, der sich mit konstanter Geschwindigkeit über seinen gesamten Querschnitt fort- bewegt. Durch einen äußeren Einfluß (z. B. Wandreibung im Formhohlraum, oder besondere Gestalt der Formfasson) auf einer Seite des Strahlquerschnittes wird die Geschwindigkeit des Strahls auf dieser Seite beeinflußt und damit die Gesamtströmung, und zwar wird der Strahl nach der Seite des auf ihn einwirkenden Einflusses abgebogen, wie in Abb 38b dargestellt. Es bildet sich ferner eine kreisförmige Strömung nach Abb. 38c dann aus, wenn die Strahlgeschwindigkeit auf einer Seite gleich Null werden sollte.
Es ist bei Verfahrensart III in manchen Fällen nicht nötig, für die Formauffüllung einen derartigen hohen spezifischen Gießdruck anzuwenden. Zur Füllung des nach d und e (Abb. 42) geänderten Druckgußteiles ist bei kleinen Wanddicken jedoch Verfahrensart I und II günstiger.
Nach H. K. Barton, Zeitschrift „Metal Industry“ 1952.
Die im Abschnitt 2.122d gemachten Ausführungen behandeln nur den hydrodynamischen Verlauf der Formauffüllung, zu denen nach diesen Erkenntnissen noch die thermodynamischen Verhältnisse hinzukommen.
Siehe Bruno Sachs „An Analytical Study of the Die Casting Process“ University Microfilms, Ann Arbor, Mich. (1952).
Siehe z. B. Abb. 54.
Gürtler, W., und G. Sachs: Der metallische Werkstoff, Grundbegriffe der mechanischen Technologie der Metalle. Leipzig (1925), S. 3–5.
Saito, D., und T. Matsukawa: Mem. Coll. Engrg. Kyoto, Bd. 7, (1932) S. 49–114.
Blasius, Mitteilungen Forschungsarbeiten, VDI, H. 131. „Das Ähnlichkeitsgesetz bei Reibungsvorgängen in Flüssigkeiten“.
Jacob und Erk: Mitteilungen Forschungsarbeiten, VDI, H. 267.
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Frommer, L., Lieby, G. (1965). Der Einströmvorgang und die sich daraus ergebenden Richtlinien für die Arbeitsweise. In: Lieby, G. (eds) Druckgieß-Technik. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-35246-5_2
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