MX2012008889A - Tecnologia de produccion de piezas moldeadas bimetalicas y de multiples capas mediante vaciado por gravedad o por centrifugado. - Google Patents

Abstract

Tecnología de la producción de piezas moldeadas bimetálicas y de múltiples capas mediante vaciado por gravedad o por centrifugado, en la cual por lo menos dos diferentes materiales metálicos están siendo vaciados gradualmente en el molde, en tanto que antes del vaciado del segundo material se inicia la alimentación de una flama en el molde y se crea la flama por la corriente de gas inflamable llameante. La corriente de gas inflamable llameante se crea por flama de hidrógeno.

Description

TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN DE PIEZAS MOLDEADAS BIMETÁLICAS Y DE MÚLTIPLES CAPAS MEDIANTE VACIADO POR GRAVEDAD O POR CENTRIFUGADO Campo de la Invención La invención se refiere a la tecnología de producción de piezas moldeadas bimetálicas y de múltiples capas mediante vaciado por gravedad o por centrifugado, en el cual por lo menos dos diferentes materiales metálicos están siendo gradualmente vaciados en el molde, tiempo antes del vaciado del segundo material se inicia la alimentación de una flama y en el molde y la flama se crea por la corriente de un gas inflamable llameante.

Antecedentes de la Invención Las piezas moldeadas bimetálicas o de múltiples capas, que se vacían de dos o más materiales metálicos diferentes, por ejemplo de varias aleaciones, particularmente de modo que dos o más materiales se vierten en uno y el mismo molde. Al principio el primer material se vierte, lo cual crea la primera capa de la pieza moldeada y después de un cierta tiempo de residencia en el mismo molde el segundo material se vierte, lo cual crea la segunda capa, posiblemente de manera analógica en el mismo molde después de un tiempo de residencia adicional se vierte otro material, lo cual crea una capa adicional de la pieza moldeada, etc. La condición absolutamente necesaria para crear una pieza moldeada bimetálica o de múltiples capas de alta calidad es el logro de una unión de difusión perfecta de capas individuales de la pieza moldeada en el limite de contacto de las capas individuales. Para una unión de difusión perfecta de capas individuales que se vacian con un retraso de tiempo mutuo, es necesario asegurar, que en la superficie solidificada, pero aún caliente de la primera capa, no estén presentes óxidos o películas de óxido en el momento de verter el segundo material en el molde, o que estos óxidos o películas de óxido no se creen en el metal fluido durante su flujo a través del sistema de canal de colada y la cavidad del molde durante el vertido del segundo material. Existen varias soluciones conocidas para la eliminación o reducción en la ocurrencia de estos óxidos o películas de óxido.

La DE 101 13 962 da a conocer un método de vaciado para la producción de partes metálicas que consisten de por lo menos dos materiales diferentes, al mismo tiempo el primero es uno basado en acero y el segundo es uno basado en aluminio. Este método comprende los pasos de aplicación de una capa de metal de manera preferente en el cuerpo del material basado en acero, al mismo tiempo la capa de metal es de manera preferente la que se basa en aluminio, y la inserción de tal cuerpo recubierto en el molde de vaciado antes de que se vierta el aluminio. Antes de que se vierta el aluminio, un medio liquido se lleva en la capa de aluminio formado sobre la superficie del cuerpo de acero, lo cual produce reducción, posiblemente remoción, del recubrimiento oxigenado creado en la capa de metal, y el material de vaciado basado en aluminio en el vertido crea una unión metalúrgica con una capa de metal. El medio liquido se forma de la composición eutéctica que consiste de K3AIF6 y KAIF4.

La EP 348 300 da a conocer un método de producción de partes del compuesto polimetálico por medio de vaciado de fondo. La parte comprende por lo menos dos capas de diferentes materiales de metal. La inserción cubierta por una capa de parafina se cuelga en una lingotera, que por su forma corresponde al contorno de la inserción, desde el fondo la lingotera se llena con metal de una temperatura especificada y a una velocidad especificada de modo que el metal fluye totalmente a la inserción y produce un lingote polimetálico, que después se lamina en caliente o se lamina en frió.

La EP 1 462 194 da a conocer un método de producción de partes de metal que comprenden por lo menos dos materiales diferentes, de los cuales uno es una base de una aleación de acero y el segundo es una base de aleación de aluminio. En este método, en primer lugar en el cuerpo de la aleación basada en acero se crea una capa de metal en la base de aluminio, de manera preferente en la base Al-Si o FE. Subsecuentemente, en esta capa de metal creada se aplica un polvo de silicona y/o bórax (Na2B4O7-10H2O, borato de sodio hidratado) . Después de eso, el cuerpo de esta manera recubierto se coloca en el molde de vaciado y una aleación basada en aluminio se vierte en el mismo.

Las JP 58032543, JP 1066061 y JP 7308742 dan a conocer varias aplicaciones de gas Ar (Argón) inerte ya sea en principio en una forma pura, o en una mezcla con 2% a 8% de hidrógeno para crear y mantener una atmósfera no oxidante en el espacio de la unión metalúrgica futura de capas de varios metales en una parte de metal resultante.

La desventaja común de la técnica antecedente conocida es una eficiencia limitada en la eliminación de la ocurrencia de óxidos y capas de óxido.

El objetivo de la invención es específicamente lograr una mayor eficiencia en la eliminación de óxidos y capas de óxido indeseadas, que influyen negativamente la unión de capas individuales de diferentes materiales que se vacían .

Descripción de la Invención Principio de la Invención El objetivo de la invención se ha logrado por una tecnología de producción de piezas moldeadas bimetálicas y de múltiples capas mediante vaciado por gravedad o centrifugado, cuyo principio consiste en que, la corriente de gas inflamable llameante se crea por flama de hidrógeno.

A través de esta tecnología se logra que al quemar la flama todo el oxígeno presente en el molde se consume completamente, y los posibles óxidos sobre la superficie de la capa del material previamente vaciado se reducen intensivamente, particularmente los óxidos producidos en el curso de la fundición, en el curso del vertido del material del horno de fundición, en el curso del tiempo de residencia del material en el canal de colada y en el curso del vertido del material en el molde.

Las modalidades preferidas de la tecnología, especialmente de manera preferente gas inflamable utilizable etc., son un sujeto de las reivindicaciones de patente dependientes .

Ejemplos de las Modalidades La tecnología para la producción de piezas moldeadas bimetálicas y de múltiples capas mediante vaciado por gravedad o centrifugado se describirá en un ejemplo de vaciado de la pieza moldeada de dos capas, es decir bimetálica, por medio de vaciado por gravedad. No obstante la invención es análoga y sin ejercer ninguna actividad inventiva aplicable también a la tecnología para la producción de piezas moldeadas de múltiples capas producidas por vaciado por gravedad y también a piezas moldeadas de dos o múltiples capas producidos por vaciado por centrifugado.

Las piezas moldeadas bimetálicas y de múltiples capas por medio de vaciado por gravedad se vierten en un molde, que comprende una cavidad con un sistema de canal de colada, sistema de cabezas alimentadores y escapes y otros elementos necesarios para el vaciado apropiado.

En un molde preparado la corriente de gas inflamable llameante (flama) se suministra, por ejemplo, de modo que el molde se lleva a una manguera conectada con el depósito de gas y está provista en su extremo con un quemador adecuado, por ejemplo un tubo de acero etc., adicionado posiblemente por una válvula de cierre para cerrar la corriente de gas inflamable llameante. El quemador de ejemplo con el flujo de gas inflamable llameante se introduce en la cavidad de molde a través de los alimentadores abiertos o un canal creado especialmente para este propósito u otro orificio adecuado (canal) en el molde. La corriente de gas inflamable llameante pasa a través de la cavidad del molde, consume todo el oxígeno en el molde y escapa adicionalmente a través de los agujeros y canales fuera de la forma y se quema en un espacio libre arriba del molde .

Después de que la corriente de gas inflamable llameante se introduce en el molde, se inicia el vaciado en el molde del primer material, al mismo tiempo el primer material en el molde se vierte en una cantidad requerida, por ejemplo hasta que se logra la altura requerida del primer material en el molde, lo cual se asegura al crear un derrame adecuado en el molde, al medir una cantidad de material en un canal de colada, por ejemplo por peso o de acuerdo con el volumen, etc. Durante el período completo de vaciado del primer material, el gas inflamable llameante continúa fluyendo a través del molde.

Después de verter una cantidad requerida del primer material en el molde, un tiempo de residencia respectivo sigue antes de que se cree un recubrimiento solidificado sobre la superficie del primer material en el molde, mientras que durante este período el gas inflamable llameante continúa fluyendo a través del molde.

Después de que el recubrimiento solidificado sobre la superficie del primer material se crea en el molde, bajo un flujo continuo de gas inflamable llameante a través del molde, el segundo material se vierte en el molde, lo cual crea la segunda capa de la pieza moldeada. En caso de que una pieza moldeada bimetálica, es decir de dos capas, esté siendo vaciada, el quemador, a través del cual está fluyendo en la forma del gas inflamable llameante, se remueve del molde más pronto en un momento de vaciado completo de la superficie completa del primer material por el segundo material, por lo cal el flujo de la flama a través del molde se detiene, y se logra una unión de difusión de calidad de ambos materiales.

Si se produce una pieza moldeada con más de dos capas, el quemador permanece en el molde como mínimo hasta el momento, cuando el último material que se vacía completamente cubra la superficie completa del material previo .

En ambos casos, el quemador se remueve del molde a más tardar en el momento, cuando el nivel del último material que se vacía se aproxima a su boca, de modo que la boca del quemador se protege contra el desbordamiento por el material que se vacía.

En el vaciado por centrifugado de una pieza moldeada de dos o múltiples capas, el quemador se inserta axialmente en la lingotera giratoria, mejor desde el lado posterior y suficientemente profundo, de modo que el gas inflamable encendido pasa a través de la longitud completa de la lingotera y llega a ambos extremos de la lingotera. En tal arreglo no es necesario extraer el quemador de la lingotera durante el vertido del segundo material.

De manera alternativa, la corriente de gas inflamable llameante se inserta en el molde solamente después del vertido del primer material en el molde, es decir antes del vertido del segundo material en el molde.

El gas inflamable utilizado en la tecnología de acuerdo con esta invención es de manera preferente hidrógeno puro o gas natural o propano-butano, u otro gas inflamable con reacciones exotérmicas con oxígeno (acetileno, etileno, metano, hidrocarburos gaseosos, etc. ) , o una mezcla de gases inflamables, etc.

De manera alternativa, la flama creada por la quema de líquido inflamable, etc. se lleva en el molde.

Aplicabilidad La invención es aplicable en la producción de piezas moldeadas bimetálicas o de múltiples capas para varias aplicaciones.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Tecnología de producción de piezas moldeadas bimetálicas y de múltiples capas mediante vaciado por gravedad o por centrifugado, en la cual por lo menos dos diferentes materiales metálicos están siendo vaciados gradualmente en el molde, en tanto que antes del vaciado del segundo material, se inicia la alimentación de una flama en el molde y se crea la flama por la corriente de gas inflamable llameante, caracterizada en que, la corriente de gas inflamable llameante se crea por flama de hidrógeno.

2. Tecnología de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada en que, el inicio de la alimentación de la flama de hidrógeno en el molde se lleva a cabo antes del vertido del primer material en el molde.

3. Tecnología de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada en que, la flama de hidrógeno se alimenta en el molde por medio de un quemador insertado en el orificio del molde.

4. Tecnología de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3, caracterizada en que, la alimentación de la flama de hidrógeno en el molde se termina más pronto en el momento, cuando el último material que se vacía cubre totalmente una superficie completa del material previo en el molde.

5. Tecnología de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3, caracterizada en que, la alimentación de la flama de hidrógeno en el molde se termina a más tardar en el momento cuando se completa el vertido del último material en el molde.