DE3000486A1

DE3000486A1 - Spritzgussvorrichtung und spritzgussverfahren

Info

Publication number: DE3000486A1
Application number: DE19803000486
Authority: DE
Inventors: Mikiya Komatsu; Takasumi Maruyama; Shunsuke Suzuki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-01-09
Filing date: 1980-01-08
Publication date: 1980-07-17
Also published as: FR2446145A1; DE3000486C2; GB2040196A; JPS5760108B2; FR2446145B1; GB2040196B; JPS5594773A; US4347889A

Description

Übliche Spritzgußvorrichtungen lassen sich im allgemeinen in zwei Bauarten klassifizieren. Bei der einen Bauart/ einer horizontalen Spritzgußvorrichtung bzw. einer liegenden Spritzgußvorrichtung, ist das Spritzsystem für die Metallschmelze im wesentlichen horizontal ausgerichtet und die Metallschmelze wird horizontal in Formen eingespritzt. Bei einer anderen Bauart, einer vertikalen Spritzgußvorrichtung oder einer liegenden Spritzgußvorrichtung, ist die Spritzeinrichtung im wesentlichen vertikal angeordnet und die Metallschmelze wird in die Form vertikal gespritzt. Die erste Bauart hat die Nachteile, daß in einem Abgußvorgang eine Metallschmelze bei einer hohen Temperatur sich auf dem Boden eines SpritzZylinders ausbreitet und auf diesem relativ lange bleibt, so daß die Metallschmelze während dieser Zeit zwischen dem Abgießen und dem Spritzen schnell zum Auskühlen neigt und zudem auch dazu neigt, Luft in den Hohlraum mitzureißen, wenn die Metallschmelze eingespritzt wird. Bei einer liegenden Spritzgußmaschine ist es deshalb schwierig, qualitativ hochwertige Spritzgußerzeugnisse zu erhalten. Bei der stehenden oder senkrechten Spritzgußvorrichtung andererseits treten die Nachteile auf, daß der Abgießvorgang der Metallschmelze in einen Spritzzylinder umständlich ist und die Metallschmelze nach wie vor aufgrund des Verbleibens in einem Spritzzylinder nach dem Abgießen während eines relativ langen Zeitraumes zum Abkühlen neigt. Bei dieser Bauart der Spritzgußvorrichtung ist jedoch die Gefahr weniger gegeben, daß die Metallschmelze in Berührung mit Luft kommen kann.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, haben die bisher angewandten Spritzgußverfahren einen Hauptnachteil, der darin zu sehen ist, daß Bedienungspersonen benötigt werden, um eine Metallschmelze in einen Spritzzylinder

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von einer Schmelzhalle oder einem Halteofen, einem Temperaturhalteofen oder dergleichen zu gießen, die in de*- Nähe der Spritzgußvorrichtung vorgesehen sind. Zu diesem Eingießen der Metallschmelze in den Spritzzylinder werden Gießpfannen oder dergleichen verwendet. Bei dieser Durchführungsweise ist es selbstverständlich, daß man nicht verhindern kann, daß die Metallschmelze abkühlt und eine durchgehende Handhabung der Metallschmelze unter Sicherheitsmaßnahmen und Sicherheitsvorkehrungen ist schwierig. Insbesondere wenn eine Metallschmelze mit einer hohen Temperatur mit dem Gußkopf eingegossen wird, treten Schwierigkeiten in Verbindung mit Warmrissen, dem Verschweißen der Metallschmelze oder dergleichen an dem Spritzzylinder auf, wenn die Metallschmelze auf den Spritzzylinder fällt. Dieses Phänomen ist insbesondere bei Metallen mit hohem Schmelzpunkt von Bedeutung, da bei Verwendung derartiger Metalle die Standzeit der Bauteile beträchtlich verkürzt wird, die in Berührung mit der Metallschmelze kommen. Bei Metallen mit hohem Schmelzpunkt einschließlich Titan, Aluminium oder dergleichen, wird durch den Transport und das Gießen der Metallschmelzen in Luft die Qualität der Spritzgußerzeugnisse stark negativ beeinflußt, so daß bisher keine qualitativ hochwertigen Spritzgußerzeugnisse erhalten werden konnten. Zur Überwindung der zuvor genannten Schwierigkeiten ist es vorgeschlagen worden, ein Metall mit hohem Schmelzpunkt unmittelbar über einem Gießtrichter eines Spritzzylinders zu erschmelzen und es wird dann eingebracht, indem es in den Spritzzylinder fällt. Durch diese Methode wird eine Verkürzung der Zeit und des Abstandes für den Transport der Metallschmelze erreicht, jedoch besteht nach wie vor die Gefahr einer plötzlichen Temperaturänderung an der Stelle, an der die Metallschmelze herabfällt und die Metallschmelze kühlt während der Zeit vom Eingießen zum Spritzen auf ähnliche Art und Weise wie zuvor beschrieben ab. Andererseits ist es auch schon vorgeschlagen

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worden, eine Metallschmelze aus einem Warmhalteofen in einen Spritzzylinder mittels elektromagnetischer Kraft oder eines pneumatischen Druckes zu gießen. Bei diesem Verfahren ist es erforderlich, die Kanäle für die Metallschmelze ausreichend warm zu halten und es ist schwierig, eine bestimmte Menge von Spritzgußerzeugnissen zu erreichen. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist sehr teuer, kompliziert ausgelegt und sperrig, so daß sie viel Stellplatz und Einbauraum in Anspruch nimmt.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Spritzgußvorrichtung und ein Spritzgußverfahren zu schaffen, bei denen die zuvor beschriebenen Schwierigkeiten überwunden sind. Insbesondere soll erfindungsgemäß eine Spritzgußvorrichtung und ein Spritzgußverfahren geschaffen werden, bei denen die Arbeitsspielzeiten zur Ausführung eines Spritzgußvorganges dadurch verkürzt werden, daß eine Reihe von Handhabungsvorgängen der Metallschmelze, wie zum Beispiel die Schmelzhalle, der Transport der Metallschmelze oder dergleichen, vereinfacht werden, die bisher bei bekannten derartigen Einrichtungen und Verfahrensweisen verwendet werden. Hierbei soll die Auslegung derart getroffen werden, daß die in einer Schmelzkammer erschmolzene Metallschmelze in einen von Formteilen gebildeten Hohlraum auf dem kürzesten Wege innerhalb der kürzesten Zeit eingespritzt und eingefüllt werden kann, so daß man ständig qualitativ hochwertige Spritzgußerzeugnisse auch von Metallen mit hohem Schmelzpunkt erhält.

Eine Spritzgußvorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß durch einen vertikal angeordneten Spritzzylinder, an dessen oberem Ende eine Verbindung mit einem Spritzgußhohlraum vorhanden ist, einen Schmelzkammerzylinder, der unter dem Spritzzylinder koaxial angeordnet ist und einen Innendurchmesser hat, der etwa gleich jenem des Spritzzylinders ist, durch einen Druckkolben, der beweglich durch den Schmelzkammerzylinder und den Spritzzylinder geht, um eine Schmelzkammer

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zu bilden, die von einer oberen Fläche des Druckkolbens und einer inneren Fläche des Schmelzkammerzylinders begrenzt wird, wobei der Druckkolben, der Schmelzkammerzylinder, der Spritzzylinder und der Hohlraum einen hermetisch abgeschlossenen Raum bilden, und durch eine Einrichtung zum Erwärmen und Erschmelzen, die um den Schmelzkammerzylinder angeordnet ist, um das in der SchmeIzkammer aufgenommene, zu erschmelzende Material zu erschmelzen.

Ein Spritzgußverfahren zeichnet sich erfindungsgemäß da durch aus, daß ein zu erschmelzendes Material in eine Schmelzkammer gebracht wird, die von einem SchmeIzkammerzylinder begrenzt wird, der koaxial unter einem vertikal angeordneten Spritzzylinder angeordnet ist, und einer oberen Fläche eines Druckkolbens begrenzt wird, der beweglich durch den Spritzzylinder und den Schmelzkammerzylinder geht, daß das Material in der Schmelzkammer mit Hilfe der Einrichtung zum Erwärmen und Erschmelzen zum Erschmelzen gebracht wird, die um die Schmelzkammer angeordnet ist, und daß das erschmolzene Material in einen Formhohlraum gespritzt und eingefüllt wird, der mit dem Spritzzylinder bei der Hubbewegung des Druckkolbens in Verbindung steht.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Figur 1 eine Vorderansicht einer Ausfuhrungsform einer Spritzgußvorrichtung nach der Erfindung,

Figur 2 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Schmelzkammer und der sie umgebenden Teile der Spritzgußvorrichtung nach der Erfindung,

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Figur 3 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung einer Verbindung der Schmelzkammer mit einem Spritzzylinder der Spritzgußvorrichtung nach der Erfindung,

Figur 4 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung der Kühleinrichtung, die für die Spritzgußvorrichtung nach der Erfindung bestimmt ist,

Figur 5 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung der zusätzlich zu der Hochfrequenzinduktionsspule vorgesehenen Heizeinrichtung, die für die Spritzgußvorrichtung nach der Erfindung bestimmt ist,

Figur 6 eine Ausfuhrungsform einer Verbindung zwischen dem Spritzzylinder und dem Zylinder der Schmelzkammer der Spritzgußvorrichtung nach der Erfindung,

Figur 7 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform einer Spritzgußvorrichtung nach der Erfindung, und

Figur 8 eine Schnittansicht der wesentlichen Teile der in Figur 7 gezeigten Vorrichtung.

Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform einer Spritzgußvorrichtung weist die wesentlichen Merkmale nach der Erfindung auf. Obere und untere Formteile 1 und 2 bilden . einen Hohlraum 3, der der Gestalt des Spritzgußstückes entspricht. Das obere Formteil oder das bewegliche Formteil 1 ist mittels Führungselementen 6 Über einen Kipphebelmechanismus 5 mit Hilfe eines Formspannzylinders 4 in vertikaler Richtung beweglich geführt. Das untere oder ortsfeste Formteil 2 ist auf einer oberen Fläche eines im wesentlichen gestürzt U-förmigen Grundgestells 7 befestigt, das den Unterbau der

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Vorrichtung bildet. Das untere Formteil 2 bildet in Verbindung mit dem beweglichen Formteil 1 den Hohlraum bzw. den Form- oder Gußraum 3.

Ein Spritzzylinder 8, der zum Einspritzen von flüssigem Metall bzw. einer Metallschmelze unter Druck in den Hohlraum 3 bestimmt ist, ist derart angeordnet, daß er das Grundgestell 7 und den Mittelabschnitt des unteren Formteiles 2 durchzieht und über einen Verbindungsabschnitt 8a mit dem Hohlraum 3 in Verbindung steht. Der Spritzzylinder

8 umfaßt eine obere öffnung, die mit einer oberen öffnung eines Schmelzkammerzylinders 9 verbindbar ist, der in vertikaler Richtung beweglich ist und einen Teil der Spritzanlage bildet. Die Verbindung zwischen dem Spritzzylinder 8 und dem Schmelzkammerzylinder 9 wird nachstehend näher erläutert. Eine Achse 1 des Spritzzylinders 8 fluchtet mit einer Achse 1 des Schmelzkammerzylinders 9 und einer Achse 1, längs der ein Druckkolben 11 beweglich ist, der an einem oberen Ende einer Kolbenstange eines nachstehend näher beschriebenen Spritzzylinders 10 vorgesehen ist. Der Spritzzylinder 10 ist mit einem etwa in der Mitte liegenden Abschnitt eines ü-förmigen Haltebügels 12 fest verbunden, der von dem gestürzt U-förmig ausgebildeten Grundgestell 7 herabhängt und an dessen Unterseite befestigt ist. Zwischen dem Haltebügel 12 und dem gestürzt U-förmig ausgebildeten Grundgestell 7 sind Schraubenschäfte bzw. Spindeln 14 angeordnet, die mittels eines Impulsmotors oder eines intermittierenden Luftstrahltriebwerkes 13 in Drehbewegung versetzt werden können und in Gewindeeingriff mit einer beweglichen Basis 15 stehen, die beim Arbeiten der Impulsmotore in vertikaler Rieh-

tung beweglich ist. Die bewegliche Basis 15 weist längs der Achse 1 einen Durchgang 17 zur Aufnahme des Druckkolbens 11 des Spritzzylinders 10 auf. An einem oberen Umfangsteil des Durchganges 17 ist aufrecht stehend der Schmelzkammerzylinder

9 vorgesehen. Die obere Endfläche des Schmelzkammerzylinders

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ist deshalb so beschaffen/ daß sie gegen die untere Endfläche des Spritzzylinders 8 beim Arbeiten der Impulsmotore 13 anstößt und sich von dieser wegbewegt. In Figur 1 ist der Schmelzkammerzylinder 9 in einer Stellung gezeigt, in der er auf der unteren Endfläche anlegt und mit dieser verbunden ist. Eine Schmelzkammer wird von der oberen Fläche des Druckkolbens 11 und der inneren Fläche des Schmelzkammer-. Zylinders 9 gebildet. Um den Schmelzkammerzylinder 9 ist eine Hochfrequenzinduktionsspule 18 angeordnet, die das zu erschmelzende Material in der Schmelzkammer erwärmt und zum Schmelzen bringt. Kühlwasser wird um die Spule 18 eingeleitet und über Wasserleitungen 22 zu einem Kühlwasservorratsbehälter (nicht gezeigt) ausgegeben. Das in die Schmelzkammer einzubringende Material M wird mittels Greifarmen 21 einer Materialzuführungseinrichtung 20 ergriffen, die neben dem gestürzt U-förmig ausgebildeten Grundgestell 7 angeordnet ist. Dieses einzubringende Material M wird dann mittels den Greifarmen 21 auf den Druckkolben 11 gehoben, der den Boden der Schmelzkammer bildet, wenn der Schmelzkammerzylinder 9 in die in Figur 2 gezeigte abgesenkte Stellung bewegt worden ist. Daraufhin fällt das Material M auf den Druckkolben, wenn sich die Greifarme 21 öffnen. Nach Figur 1 wird der Spule 8 über Versorgungsleitungen 23 elektrischer Strom und der beweglichen Basis 15 über Wasserleitungen 29 Kühlwasser zugeführt .

Nachstehend werden die zuvor angegebenen zugeordneten Bauteile und Baugruppen der Vorrichtung näher beschrieben.

SchmeIz kammer

Der bei der Vorrichtung nach der Erfindung verwendete Schmelzkammerzylinder 9 hat einen Innendurchmesser, der im wesentlichen gleich jenem des Spritzzylinders 8 ist. Das in der Schmelzkammer erschmolzene Metall wird nur auf dem Druckkolben 11 als eine Bodenplatte der Kammer gehalten, aber übt keine Druckkraft aus, so daß eine Passung zwischen

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dem Druckkolben und dem Innendurchmesser des Schmelzkammerzylinders 9 im Vergleich zu der Passung.zwischen dem Druckkolben und dem inneren Durchmesser des Spritzzylinders 8 nicht so genau zu sein braucht. Der Zwischenraum zwischen dem Druckkolben 11 und dem Schmelzkammerzylinder 9 beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,3 mm. Der Schmelzkammerzylinder 9 muß feuerbeständig und hitzebeständig sowie derart beschaf- . -. fen sein, daß er Risse infolge von der Erwärmung verhindert und abriebfest hinsichtlich der mechanischen Gleitbewegungen des Druckkolbens 11 ist. Deshalb ist der Zylinder 9 vorzugsweise aus einem keramischen Material hergestellt. Bei Versuchen hat sich ergeben, daß Siliziumnitridkeramik bei diesem Anwendungszweck am bevorzugtesten geeignet ist. Jedoch sind auch andere hochfeste bzw. hochwertige und eine hohe Reinheit aufweisende Ofenmaterialien, wie zum Beispiel Carbid, Tonerde bzw.- Aluminiumoxid, Siliziumoxid und Zirkonerdekeramik verwendbar. Die Auswahl kann aus diesen keramischen Stoffen in Abhängigkeit von den gewünschten Spritzgußtemperaturen, der Mengen an Metallschmelze und den Spritzgußbedingungen unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit getroffen werden.

In den Figuren 2 und 3 ist schematisch eine Auslegungsform des Schmelzkammerzylinders 9 gezeigt. An seinen oberen und unteren Enden weist der Zylinder 9 Schultern 24 und 25 auf, auf die Dämm- bzw. Halteplatten 26 und 27 aufgepaßt sind, zwischen denen ein Tragrahmen 28 aufgenommen und untergebracht ist. Die untere Halteplatte 27 ist an der beweglichen Basis 15 befestigt, um den Schmelzkammerzylinder 9 mit dieser fest zu verbinden. Die Platten 26 und 27 und der Tragrahmen 28 sind vorzugsweise aus Asbestfüllmaterialien ausgebildet. Insbesondere ist es erwünscht, daß die untere Halteplatte 27 wärmedämmend ist, da sie in Berührung mit der beweglichen Basis 15 ist. Zwischen dem Schmelzkammerzylinder 9 und dem Tragrahmen 28 ist eine Hochfrequenzinduktionsspule 18 elektrisch isoliert angeordnet, die als Einrichtung zum Erwärmen

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und Erschmelzen dient. Ein feuerbeständiges, thermisch und elektrisch isolierendes Material ist vorzugsweise zwischen die Spule 18 und dem Außenumfang des Schmelzkammerzylinders oder des Tragrahmens 28 eingefüllt. Die bewegliche Basis 15 kann den bei der Erwärmung auftretenden hohen Temperaturen ausgesetzt werden, so daß die Wässerleitungen 29 vorgesehen sind, um die. bewegliche Basis 15 zu kühlen, um irgendwelche unerwünschte Auswirkungen der bei der Erwärmung auftretenden hohen Temperatur zu vermeiden.

Um eine konzentrische Verbindung des Schmelzkammerzylinders 9 mit dem Spritzzylinder 8 aufrechtzuerhalten, sind bei dieser Ausfuhrungsform die obere Endfläche des Schmelzkammerzylinders 9 und die untere Endfläche des SpritzZylinders mit stufenförmig abgesetzten Abschnitten 30 und 31 versehen, die zueinander passend ausgelegt sind. Durch diese Auslegung können die Zylinder 8 und 9 dicht schließend miteinander verbunden werden, um irgendwelches Eindringen von Metall zwischen die Zylinder zu vermeiden, wobei die Zylinder hoch genau konzentrisch gehalten sind. Anstelle der stufenförmig abgesetzten Abschnitte kann nach Figur 6 eine halbzylindrische Verbindung verwendet werden, die ein oberes halbzylindrisches Teil 8', das mit dem Spritzzylinder 8 verschraubbar ist,, und ein unteres halbzylindrisches Teil 9¹ umfaßt, das mit dem Schmelzkammerzylinder 9 verschraubbar ist. Diese Teile lassen sich eng schließend zusammenfügen und bei Versuchen haben sich hierbei gute Ergebnisse feststellen lassen. Um einen glatten übergang zwischen den Innenseiten der Zylinder 8 und 9 zu erreichen, ist die Innenseite des unteren Endes des Spritzzylinders 8 vorzugsweise konisch ausgebildet, um den Innendurchmesser des unteren Endes des Spritzzylinders 8 in Übereinstimmung mit jenem des Schmelzkammerzylinders 9 zu bringen.

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Zusätzliche Konstruktionsmerkmale der Schmelzkammer

Zusätzlich zu der Hochfrequenzinduktionsspule 18/ die als Einrichtung zum Erwärmen und zum Erschmelzen des zu erschmelzenden Materials M bestimmt ist, können nach Figur 3 noch zusätzliche gesonderte Heizeinrichtungen 32,beispielsweise ein Nichromdraht, vorgesehen sein, der um den Schmelzkammerzylinder 9 angeordnet ist, um den Wärmezustand in der Schmelzkammer zu verbessern.

Bei einigen Versuchen unter Verwendung geringwertiger Ofenmaterialien traten Risse in den Wandungen der Schmelzkammer bei mehreren Verwendungen infolge der schnellen Wärmeleitung in dem Material durch die Hochfrequenzinduktionsheizung auf. Derartige Risse werden durch das wiederholte schnelle Erwärmen und Abkühlen infolge der natürlichen Wärmestrahlung des Schmelzkammerzylinders 9 verursacht. Bei einer Schmelzkammer, die aus geringwertigem Ofenmaterial besteht, wird es deshalb bevorzugt, diese vorzuwärmen, um plötzliche Temperaturveränderungen zu vermeiden, wenn die Aufheizung zum Erschmelzen beginnt. Bei Versuchen wurde der Nichromdraht als Heizeinrichtung 32 um den Außenumfang der Schmelzkammer gewickelt und er wurde mit elektrischem Strom versorgt, um die Schmelzkammer zu dem zuvor genannten Zweck vorzuwärmen. Hierbei ergab sich, daß mit Hilfe dieser Maßnahmen die Haltbarkeit der Schmelzkammer beträchtlich verbessert werden konnte. Wenn der Schmelzkammerzylinder 9 aus geeignetem hochfestem und eine hohe Reinheit aufweisendem Ofenmaterial oder ähnlichem unter Berücksichtigung der Spritzgußbedingungen hergestellt ist, kann natürlich eine derartige Vorerwärmung entfallen.

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Spritzzylinder

Der Spritzzylinder 8 ist dem hohen Druck der Metallschmelze ausgesetzt, wenn sie in den Hohlraum 3 eingespritzt wird, so daß die Paßverbindung zwischen dem Spritzzylinder 8 und dem Druckkolben .11 genau sein muß. Hierbei hat es sich bei Versuchen als zweckmäßig erwiesen, die Zwischenräume in der Größenordnung von etwa 0,03 bis 0,15 mm zu wählen. Unter Berücksichtigung der mechanischen Festigkeit gegen den hohen Druck der Metallschmelze und unter Berücksichtigung der Verarbeitbarkeit, bei der derartige enge Toleranzen erreicht werden müssen, haben sich keramische Materialien, Cermets (Metallkeramik) oder dergleichen für die Herstellung des SpritzZylinders 8 als äußerst zweckmäßig erwiesen. Hinsichtlich ihrer Geeignetheit schließen sich dann Wolfram, Molybdän, Nickel oder Legierungen auf Eisenbasis an. Bei der Verwendung der zuletzt genannten Legierungen jedoch besteht die Gefahr von Dimensionsänderungen, wie zum Beispiel die Vergrößerung des Durchmessers unter der Wärmedehnung. Um dies zu vermeiden, kann ein Kühldurchlaß 33 oder 34, wie vorzugsweise in den Figuren 2 und 4 gezeigt, vorgesehen sein. Nach Figur 4 können die Kühldurchgänge 34 in dem ortsfesten Formteil 2 und in dem gestürzt ü-förmigen Grundgestell 7 vorgesehen sein, in dem der Spritzzylinder 8 befestigt ist. Hierbei wird vorzugsweise Luftkühlung verwendet, da sich zwischen den miteinander verbundenen und zugeordneten Bauteilen nur unter Schwierigkeiten ein dichter Abschluß erzielen läßt. In Figur 4 sind mit 34a Dichtelemente bezeichnet. Bei der Ausführungsform nach Figur 2 zweigt ein Kühldurchgang vorzugsweise von einem Kühldurchgang 33 ab, um das gestürzt U-förmig ausgebildete Grundgestell 7 und das ortsfeste Formteil 2 zu kühlen.

Druckkolben

Der Druckkolben 11 bei der Erfindung dient ebenfalls als eine Bodenplatte der Schmelzkammer. Es ist wesentlich, daß jegliche Austrittsstellen für die Metallschmelze vermieden

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werden, die durch einen Zwischenraum zwischen der Außenumfangsflache und der Innenwand der Schmelzkammer fließt. Um derartige Leckstellen zu vermeiden, liegt der Zwischenraum vorzugsweise innerhalb 0,1 bis 0,3 mm. Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß ein Gleitwiderstand zwischen dem Druckkolben und der Innenwand der Schmelzkammer zunimmt, wodurch die Standzeit und die Lebensdauer der Schmelzkammer _: verkürzt wird, wenn der Zwischenraum kleiner als der zuvor angegebene Wert ist, während bei einem Zwischenraum mit einem größeren als zuvor angegebenen Wert, die Metallschmelze versucht, über diesen Zwischenraum auszutreten.

Wenn, wie bei der dargestellten Ausfuhrungsform die Hochfrequenzinduktionsspule 18 um die Schmelzkammer angeordnet ist und der Druckkolben 11 selbst den Boden der Schmelzkammer bildet, muß der Tauchkolben vor einer Erwärmung und einem Erschmelzen geschützt werden. Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 2 bis 5 ist ein Druckkolbenkopf 11a hierzu vorgesehen, der aus demselben Material wie jenes des Schmelzkammerzylinders 9 besteht. Der Druckkolbenkopf 11a besteht aus dem keramischen Material, das insbesondere unter Berücksichtigung der Abriebfestigkeit ausgewählt worden ist und ist mit einem Druckkolbenhalter 11b mittels eines Bolzens, einer Schraube oder anderer Befestigungselemente 11c verbunden. Der Druckkolbenkopf 11a und der Druckkolbenhalter 11b können über eine Gewindeverbindung verbunden sein. Bei dieser Ausführungsform sollte jedoch der Druckkolbenkopf 11a aus einem Material bestehen, das gut bearbeitbar ist. Der wie zuvor beschrieben aufgebaute Druckkolbenkopf 11a, der aus keramischem Material besteht, wird nicht durch die Induktionsspule 18 direkt erwärmt und er ist ausreichend hitzebeständig und widerstandsfähig gegen die Metallschmelze.

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Das Spritzgußverfahren nach der Erfindung wird in der Abfolge der einzelnen Arbeitsschritte nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5 näher erläutert.

I Aufgabevorgang des zu erschmelzenden Materials

Das in die Schmelzkammer zum Erschmelzen einzubringende Material M wird zuvor hinsichtlich seiner Zusammensetzung abgestimmt und vorzugsweise ausreichend entgast sowie in Form einer Bramme, einer Platte oder eines Knüppels mit einem Volumen eingegeben, das dem Fassungsvermögen des Hohlraums entspricht. Dieses Material M wird üblicherweise unter Raumtemperatur eingebracht. Bei der Verwendung von Metallen mit hohem Schmelzpunkt, wie zum Beispiel Eisen, Speziallegierungen, Sonderlegierungen oder dergleichen, werden sie jedoch auf etwa 87 3 bis 1273⁰K (600 bis 1000⁰C) vorgewärmt, um die Erschmelzungszeit und die für ein Arbeitsspiel zur Ausführung eines Druckgußvorganges benötigte Zeit zu verkürzen.

Das zu erschmelzende Material M wird in die Nähe der Materialaufgabeeinrichtung 20 gebracht und wird dann von den Greifarmen 21 ergriffen. Beim Einschalten der Impulsmotore 13 wird andererseits die bewegliche Basis 15 abgesenkt, um den Schmelzkammerzylinder 9 in ausreichendem Maße von dem Spritzzylinder 8 abzurücken, wie dies in Figur 2 gezeigt ist. Die Impulsmotore 13 werden über Grenzschalter oder dergleichen gesteuert, die die tiefste Stellung oder die Materialaufgabestellung und die höchste Stellung oder die Verbindungsstellung von beweglicher Basis 15 und dem Schmelzkammerzylinder 9 bestimmen. Wenn der Schmelzkammerzylinder 9 zur Materialaufgabestellung abgesenkt worden ist, wird diese Stellung des Zylinders durch einen gesonderten Grenzschalter oder dergleichen erfaßt, um die Materialaufgabeeinrichtung zu steuern. Bei dieser Auslegung wird das zu erschmelzende Material M mit Hilfe der Greifarme 21a unmittelbar über den Schmelzkammer zylinder 9 gebracht, der ciuf die Materialaufgabestellung abgesenkt worden ist. Die Greifarme

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werden dann geöffnet, um das Material M auf die Oberseite des Druckkolbenkopfes 11a zu legen. Selbstverständlich kann die Stellung des Druckkolbens 11 beim Vorgang in der Materialaufgabe entsprechend den Erfordernissen bestimmt werden. Bei der Verwendung eines Materials in Form eines Knüppels oder eines Barrens wird jedoch der Druckkolben 11 derart eingestellt, daß seine Oberseite geringfügig über der oberen Öffnung 9A des abgesenkten Schmelzkammerzylinders 9 ist, um eine gleichmäßige Materialbeschickung zu erreichen. Das Material M wird über die Oberseite des Druckkolbens 11 bewegt und dann durch öffnen der Greifarme 21 auf diese Oberfläche abgesetzt. Daraufhin wird der Schmelzkammerzylinder 9 angehoben, so daß er gegen den Spritzzylinder 8 stößt (vgl. Figur 1). Nunmehr ist die Vorrichtung bereit, einen Schmelzvorgang auszuführen.

Der Zylinder 10 kann in mehreren Stufen betrieben werden. Bei dieser Ausführungsform sind der Schmelzkammerzylinder und der Spritzzylinder 8 körperlich fest verbunden und der Druckkolben wird in eine Stellung angehoben, in der ein Schmelzvorgang entsprechend Figur 1 ausgeführt werden kann, nachdem das Material M auf dieselbe wie zuvor beschriebene Art und Weise auf den Druckkolbenkopf 11a gelegt worden ist, wenn der Druckkolben seine tiefste Stellung einnimmt. Selbstverständlich ist die Basis 50 stationär. Die jedoch bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen vorgesehene Basis 15 ist jedoch vorzugsweise beweglich, um Reparaturarbeiten und das Ersetzen von Teilen der Schmelzkammer zu erleichtern, die zum Verschleißen neigen.

Andererseits können die Formteile geöffnet oder geschlossen werden, wenn das Material in die Schmelzkammer eingebracht ist. Nach Beendigung der Materialaufgabe jedoch werden die Formhälften unmittelbar geschlossen, damit sie bereit sind, in einem nächsten Verfahrensschritt ein Erwärmen und Schmelzen vorzunehmen.

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II Schmelzvorgang

Nach Beendigung der Materialaufgabe gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahrensschritt, die beispielsweise durch das Öffnen der Greifarme 21 ermittelbar ist, werden die Impulsmotore 13 mit Hilfe eines ermittelten Signals eingeschaltet, das gerade dieses öffnen der Greifarme erfaßt, um den Schmelzkammerzylinder 9 so zu heben, daß die stufen- förmig abgesetzten Abschnitte 30 und 31 des Schmelzkammerzylinders 9 und des Spritzzylinders 8 eng anliegend ineinander passen, um die obere Öffnung 9a des Schmelzkammerzylinders 9 konzentrisch zu der unteren Öffnung 8a des Spritzzylinders 8 auszurichten. In diesem Zustand bilden der Schmelzkammerzylinder 9 und der Spritzzylinder 8 eine gemeinsame Spritzzylindereinheit und der Hochfrequenzspule 18 wird hochfrequenter Strom zugeführt, um ein Erwärmen und Erschmelzen zu erreichen, so daß das in der Schmelzkammer befindliche Material M erwärmt und erschmolzen wird (Figur 4) .

Beim Erschmelzen eines Metalls mit hohem Schmelzpunkt unter Verwendung der Hochfrequenzinduktionsspule 18 sollte die zum Erschmelzen benötigte Zeit so klein wie möglich gehalten werden und das Material xauß mit einer relativ hohen Geschwindigkeit erwärmt werden. Eine derartig große Wärmemenge innerhalb einer kurzen Zeitdauer kann das Material M wirksam erschmelzen. Die Geschwindigkeit der zugeführten Wärme pro Zeiteinheit bzw. die zugeführte Wärmemenge pro Zeiteinheit beträgt in Abhängigkeit von den bei der Erfindung zu verwendenden und zu erschmelzenden Materialien vorzugsweise 8,38 J/g/s bis 83,74 J/g/s (2,0 bis 20 Kal/g/sec). Die pro Zeiteinheit zugeführte Wärmemenge kann in Abhängigkeit von der Veränderung der zugeführten elektrischen Energie, der Zuführungszeit oder dergleichen bei der Schweißung der Hochfrequenzspule 18 variieren. Zum Betreiben der Spule ist es wirtschaftlich, die Geschwindigkeit der zugeführten Wärmemenge auf einen möglichst kleinen Wert zu beschränken,

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um den Spritzgußzyklus nicht unnötig zu verlängern. Da es üblich ist, den Spritzgußzyklus in der Größenordnung von 150 Sekunden im Hinblick auf die Produktivität zu limitieren, wird als Erschmelzungszeit maximal 120 Sekunden oder weniger gewünscht. Hierbei beträgt die pro Zeiteinheit zugeführte Wärmemenge 8,83 J/g/s (2 Kal/g/sec.) und für einen Knüppel von 2 kg wird ein Wirkstrom von etwa 15 kW benötigt. Wenn man die zugeführte elektrische Energie vergrößert, verkürzt sich die zum Erschmelzen benötigte Zeit, unter diesen Bedingungen ist es jedoch erforderlich, die Metallschmelze an einem Verspritzen oder dergleichen zu hindern, die ihre Ursache in der Aufwirbelung oder der Agitation bei der magnetischen Induktion hat. Insbesondere ist es erforderlich, zu verhindern, daß das Magnetfeld sich über die Schmelzkammer ausbreitet. Bei Versuchen hat sich unter Verwendung eines Materials von 2 kg ergeben, daß das Material durch die magnetische Induktion in Bewegung versetzt wird und die Schmelze verspritzt, wenn der zugeführte Wirkstrom größer als 150 kW war. Der Wirkstrom von 150 kW entspricht einer pro Zeiteinheit zugeführten Wärmemenge von 83,74 J/g/s (20 Kal/g/sec.). Die zum Erschmelzen benötigte Zeit belief sich auf 15 Sekunden.

Die Endtemperatur der Schmelze unmittelbar vor dem Einspritzen wird so gewählt, daß sie um etwa 373 bis 473°K (100 bis 200⁰C) höher als der Schmelzpunkt des Materials ist. Diese Bedingung wird unter entsprechender Abstimmung der zugeführten Energie und der Versorgungszeit der Hochfrequenzinduktionsspule bestimmt, indem man die gesamte zugeführte Wärmemenge unter Berücksichtigung des Materials, der Form und des Gewichts des Metalls errechnet. Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch zur Energieversorgung nur erforderlich, die Energieversorgungszeit nach Maßgabe der zuvor angegebenen Kriterien einzustellen, während irgendeine Steuerung der elektrischen Energie während des Schmelzvorganges im allgemeinen nicht nötig ist.

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Unmittelbar nach Beendigung des Erschmelzens des Materials M in der Schmelzkammer beginnt ein Spritzvorgang. Die Übergabe der Schmelze zu dem Spritzvorgang wird durch Einschalten der Spritzeinrichtung bewirkt, die mit Hilfe eines Signals von einem Zeitschalter erfolgt, mit dem die Zeit für die Energieversorgung eingestellt wird.

III Spritzgießen

Das Metall M" mit hohem Schmelzpunkt, das zwischenzeitlich in Bereitschaft gehalten und nach Maßgabe des zuvor beschriebenen Schmelzvorganges erschmelzt worden ist, wird eingespritzt und in den Hohlraum 3 gefüllt, der von den oberen und unteren Formteilen 1 und 2 gebildet wird. Das so erschmolzene Material wird über den Schmelzkammerzylinder 9, die Verbindung zwischen den Zylindern 9 und 8, den Spritzzylinder 8 und den Verbindungsabschnitt 8a des Spritzzylinders 8, der mit der unteren Formhälfte 2 verbunden ist, in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Druckkolbens 11 eingefüllt, der den Boden der Schmelzkammer bildet (Figur 5). Beim Spritzen werden die oberen und unteren Formteile mit Hilfe des Kipphebelmechanismus 5 zusammengedrückt, der durch die Vorschubbewegung des Klemmzylinders 9 betätigt und durch eine Preßkraft beaufschlagt wird, die zur Erzielung eines qualitativ hochwertigen Produkts erforderlich ist. Diese Druckkraft bzw. Preßkraft wirkt gegen den Druck, der durch die Metallschmelze auf die Formteile 1 und 2 ausgeübt wird. Die Metallschmelze M₂ selbst ist keinen nennenswerten Kräften ausgesetzt, wenn sie sich in dem Schmelzkammerzylinder 9 nach oben bewegt, jedoch wirkt auf das Metall M₂ eine starke Kraft ein, wenn das Metall in den Hohlraum 3 eingefüllt wird. Dieser beträchtliche Kraftanstieg beginnt zu einem Zeitpunkt, wenn der sich in dem Spritzzylinder 8 nach oben bewegende Druckkolben 11 die Nähe seiner obersten Stellung erreicht hat. Zur Verbesserung der Standzeit des Schmelzkammerzylinders 9 und weiterer Bauteile ist es zweckmäßig, daß der Druckkolben 11 mit geringer Geschwindigkeit bewegt

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wird, bis er sich durch den Schmelzkammerzylinder durchbewegt hat, und dann mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben wird, wenn er die Innenseite des Spritzzylinders 8 erreicht hat.

Nachdem sich das Metall ML in dem Hohlraum 3 ausreichend verfestigt hat, wird der Klemmzylinder 4 zur Ausführung einer Rückzugsbewegung in Gegenrichtung betätigt, so daß das obere Formteil über den Kipphebelmechanismus 5 so gehoben wird, daß sich die Formteile öffnen. Die über den Spritzzylinder 10 aufgebrachte Druckkraft wird bis zum Zeitpunkt des öffnens der Formteile aufrechterhalten. Das Spritzgußteil M₃ wird dann aufliegend auf dem oberen Formteil 1 angehoben, dann von diesem Formteil gelöst und aus dem oberen Formteil 1 mit Hilfe von Auswerferstiften 1a ausgeworfen. Daraufhin kehrt der Druckkolben 11 in seine Ausgangsstellung zurück. Die oberen und unteren Formteile 1 und 2 sowie der Spritzzylinder 8 werden dann gereinigt oder erforderlichenfalls mit Trennmitteln für das nächste Spritzgußarbeitsspiel überzogen.

Die Figuren 7 und 8 zeigen die zweite Ausfuhrungsform nach der Erfindung, bei der hauptsächlich ein becherförmiger Einsatz 40 vorgesehen ist, der ein Material M aufnimmt, das in eine Schmelzkammer zum Erschmelzen eingebracht wird. In Abweichung von den Formteilen bei der ersten Ausführungsform weisen die Formteile einen in bezug zu einer Achse 1 symmetrischen Hohlraum auf und bestehen aus einer Vielzahl von unterteilten Formen 41, die sich in Radialrichtung vorschieben oder zurückbewegen, um die Form insgesamt derart zu schließen oder zu öffnen, daß sich ein Eingußlauf 42 bei geschlossenen Formteilen bildet. Eine gesamte Formeinrichtung einschließlich der Formteile ist an einem oberen Druckkolben 43 befestigt und längs eines

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Führungselementes 6 mittels eines Kipphebelmechanismus 5 beweglich, der durch die Ausfahr- und Einzugsbewegung eines Formspannzylinders 4 betrieben wird. Bei dieser Ausführungsform stößt eine obere Endfläche eines Spritzzylinders 8, der wie bei der ersten Ausfuhrungsform mit einem gestürzt U-förmig ausgebildeten Grundgestell 7 angeordnet ist, direkt gegen eine Endfläche der Form am unteren Ende des Eingußlaufes 42 der Formteile, um den Spritzzylinder 8 mit dem Hohlraum 44 über einen Verbindungsabschnitt 8a und den Eingußlauf 42 zu verbinden.

Der becherförmige Einsatz 40 dient als eine sogenannte Schale oder Kokille für das erschmolzene Metall, um die Innenwände des Spritzzylinders 8 und des SchmeIzkammer-Zylinders 9 vor Überhitzungen zu schützen. Hierzu ist der Einsatz 4 aus anorganischen, wärmeisolierenden Fasermaterialien, wie Anhäufungen hergestellt, die beispielsweise ein oder mehrere aus der Gruppe ausgewählte Stoffe enthalten, die Kieselsäureanhydrid, Calciumfasern, Siliziumoxidfaser, Tonerdefaser, Siliziumoxidtonerdefaser, Kristallasbestfaser, Zirkonerdefaser oder dergleichen umfaßt. Diese Fasern haben im allgemeinen Durchmesser von etwa 1 bis 10 ,u und Längen von 2 bis 30 .u. Diese Fasern werden im wesentlichen auf dieselbe Art und Weise wie bei der Papierherstellung so verarbeitet, daß man papierähnliche Materialien erhält, die dann zu becherförmigen Gebilden geformt werden. Bei diesen Materialien sind die anorganischen wärmeisolierenden Fasern auf komplizierte Art und Weise eingelagert, um eine höhere Wärmeisolation zu erhalten, die aus der Wärmeisolation der Materialien selbst in Verbindung mit der Wärmeisolation von ebenfalls isolierend wirkenden Luftschichten resultiert. Der becherförmige Einsatz 40 ist vorzugsweise gesintert, um ihn von gasförmigen Bestandteilen zu reinigen, die in organischen Materialien enthalten sind, die bei der Papierherstellung verwendet werden. Durch dieses Sintern des

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Einsatzes 40 wird verhindert, daß die gasförmigen Bestandteile sich mit dem Metall M₂ beim Schmelzvorgang vermischen und die Papierwand versteifen, so daß kein frühzeitiges Brechen infolge des Gewichtes und infolge von Schwingungen der Metallschmelze zu befürchten sind, bevor die Metallschmelze in die Formteile gefüllt wird.

Durch die Verwendung des becherförmigen Einsatzes 40 kann die Standzeit der Schmelzkammer beträchtlich verlängert werden. Der becherförmige Einsatz 40 hält die Metallschmelze wirksam auf der gewünschten Temperatur, bis der Spritzgußvorgang abläuft. Tatsächlich geht jedoch die Wärme der Metallschmelze teilweise über die obere Fläche des Druckkolbens 11 und den Spritzzylinder 8 während der Zeit verloren, die zwischen dem Erschmelzen und dem Spritzen des Metalls vergeht. Deshalb wird die Gießtemperatur vorzugsweise um 373°K (100⁰C) höher als der Schmelzpunkt des Metalls selbst dann gehalten, wenn der becherförmige Einsatz 40 zur Anwendung kommt.

Obgleich es äußerst erwünscht ist, die überhitzung so gering wie möglich im Hinblick auf die Haltbarkeit des Schmelzkammerzylinders 9 oder dergleichen zu halten, ist die Erwärmung auf 273°K (100⁰C) oder mehr als der Schmelzpunkt erwünscht, um geeignete Fließeigenschaften der Metallschmelze aufrechtzuerhalten, die in den Hohlraum fließt.

Bei der Anwendung des becherförmigen Einsatzes 40, der wie zuvor beschrieben ausgelegt ist und die zuvor beschriebenen Aufgaben hat, wird der becherförmige Einsatz 40 auf dem Druckkolben 11 angeordnet und anschließend wird von dem Einsatz das zu erschmelzende Material auf dieselbe Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform aufgenommen. Der becherförmige Einsatz 40, von dem das zu erschmelzende Ma-

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terial aufgenommen wird, kann auch auf dem Druckkolben 11 angeordnet sein. Die Zuordnung in einem Abstand zwischen dem SchmeIzkammerzylinder 9 und dem Spritzzylinder 8 und die Lage des Druckkolbens 11 bei der Materialaufgabe sind im wesentlichen identisch wie bei der ersten Ausführungsform. In den Figuren 7 und 8 ist ein Zustand der Vorrichtung gezeigt, den diese einnimmt, nachdem die Materialaufgabe des Materials M in die Schmelzkammer beendet ist und unmittelbar vor dem Beginn des Schmelzvorganges. Unmittelbar vor dem Schmelzvorgang hat sich der obere Druckkolben 43 abgesenkt und die Formteile haben sich geschlossen, wenn deren unterteilte Formteile 41 sich aufeinander zu bewegt haben, indem die Zylinder 45 beim Antrieb ausgefahren werden, die außerhalb der Formteile angeordnet sind. Die obere Endfläche des Spritzzylinders 8 liegt gegen das untere Ende des Eingußlaufes 42 an, der sich an der unteren Fläche der Formteile öffnet.

Wenn in diesem Zustand ein Strom durch die Hochfrequenzinduktionsspule 18 geschickt wird, die eine Einrichtung zum Erwärmen und Erschmelzen ist, um den Erschmelzungsprozeß des Materials M einzuleiten, das in dem becherförmigen Einsatz 40 aufgenommen ist, beginnt das Material M mit einer Geschwindigkeit zu schmelzen, die der zugeführten Leistung bzw. Energie entspricht, bis sich eine Metallschmelze in dem becherförmigen Einsatz bildet und in diesem vorhanden ist. Die Zeit für die Energieversorgung, die benötigt wird, um eine gewünschte Gießtemperatur zu erreichen, richtet sich im wesentlichen nach denselben Kriterien wie zuvor, wobei dort kein becherförmiger Einsatz vorgesehen war. Nach Ablauf der Energiezufuhr wird der Druckkolben 11 gehoben, so daß das erschmolzene Metall M-, das sich noch in dem becherförmigen Einsatz 40 befindet, dem Eingußlauf 42 über den Schmelzkammerzyiinder 9 durch eine Verbindung zwischen den Zylindern 9 und 8, dem Spritzzylinder 8 und dem Verbindungsabschnitt 8a nähert, was zur Folge hat, daß das obere Ende

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des becherförmigen Einsatzes 40 gegen die Unterseite der . Formteile um den Eingußlauf mit kleinem Durchmesser anliegt, dessen Innendurchmesser kleiner als jener des Spritzzylinders 8 ist. Hierdurch wird bewirkt, daß die Seitenwand des becherförmigen Einsatzes ausknickt und beschädigt wird, so daß nur das erschmolzene Metall M₂, das adiabat in dem becherförmigen Einsatz 40 enthalten war, über den Eingußlauf 20 eingespritzt wird und den Hohlraum 44 ausfüllt. Die weiteste Vorlaufstellung des Druckkolbens 11 ist in Figur 8 mit P angedeutet, die praktisch in Abhängigkeit von dem gewünschten Volumen an erschmolzenem Metall unter Berücksichtigung des Volumens des Hohlraumes und in Abhängigkeit von dem extra erschmolzenen Metall bestimmt ist. Die abgerissenen Stücke des becherförmigen Einsatzes 40 werden somit in zerstreuter Form in dem besonderen Metall (dem sogenannten Metallschwamm ("Biskuit")) aufgeschichtet, das im Spritzzylinder 8 zwischen dem Punkt P und dem Eingußlauf 42 zurückbleibt. Da das besondere Metall nach dem Gießen entfernt wird, beeinflußt das die die abgebrochenen Stücke enthaltende Gemisch das endgültige Spritzgußerzeugnis nicht.

Nach Beendigung des Spritzvorganges und des Einftillens des erschmolzenen Metalls M_ auf diese Weise bleibt das Metall im Hohlraum 44, bis es sich ausreichend verfestigt hat und anschließend wird die Einrichtung angehoben, so daß sie von der oberen Öffnung 8b des Spritzzylinders 8 einen Abstand hat. Dann werden die unterteilten Formteile 41 durch die Rückzugsbewegung der Formbetätigungszylinder geöffnet und ein Auswerferstift 41a wird abgesenkt, um die SpritzgußerZeugnisse (nicht gezeigt) auszuwerfen. Dann wird der Druckkolben 41 zurückgefahren. Auf diese Art und Weise werden die hintereinander ablaufenden Spritzgußvorgänge abgeschlossen. Das besondere Metall einschließlich der ab-

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gebrochenen Stücke des becherförmigen Einsatzes, das von dem Spritzgußerzeugnis entfernt wird, wird gesonderten Verwendungszwecken zugeführt.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ergibt, sind bei der Erfindung die Systeme hermetisch als Ganzes in bezug zu der Außenumgebung abgeschlossen, nachdem das erschmolzene Metall M in die Schmelzkammer eingegeben worden ist, die obere Endöffnung 8b des Spritzzylinders 8 gegen die geschlossene Formeinrichtung anliegt, um in Verbindung mit der Schmelzkammer, der Spritzeinrichtung und dem Formensystem zu kommen. Diese Tatsache stellt den Hauptvorteil der Erfindung dar, die es ermöglicht, daß das Spritzgießen ohne Schwierigkeiten mit Hilfe der VakuumerSchmelzung unter Ausnützung der hermetisch geschlossenen Bauweise durchführbar ist.

Diese Auslegung wird nachstehend als dritte Ausführungsform nach der Erfindung näher erläutert. Wie in Figur 1 gezeigt, sind in den äußeren ümrißflachen des Hohlraumes an den Verbindungsflächen der oberen und unteren Formteile 1 und 2 Entlüftungseinrichtungen 46 vorgesehen, deren aufgenommene Luft über eine Luftsäugleitung 47 in einen Unterdruckbehälter (nicht gezeigt) abgeführt wird. Hierdurch werden der Hohlraum 3 (44), der Eingußlauf 42, der Spritzzylinder 8 und der Schmelzkammerzylinder 9 evakuiert. Die Entlüftungseinrichtungen 46 stehen in Verbindung mit dem Hohlraum 3 (44) über schmale Nuten 46a, deren Durchmesser so klein gewählt ist, daß die Metallschmelze nicht durchfließen kann. In den Entlüftungseinrichtungen können gewünschtenfalls Filter vorgesehen sein. Der Hohlraum 3 kann bewußt mit durchgehenden Überströmabschnitten für die Metallschmelze versehen sein, über die die Evakuierung erreicht werden kann. Bei der dritten Ausführungsform sind zusätzlich zu den Entlüftungseinrichtungen zur Evakuierung Durchgangskanäle vorgesehen, die in Verbindung mit dem Hohlraum gebracht wer-

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den können, und über die Inertgas in die Vorrichtung eingeleitet wird, so daß die Luft durch Inertgas ersetzt wird. Hierbei kann das Inertgas nur eingesetzt werden, wenn das Metall erschmolzen ist und nach Beendigung des Schmelzvorganges kann die Inertgaszufuhr gestoppt werden und die verbleibenden Gase können über die Vorrichtung beispielsweise mittels der Saugleitung 47 abgezogen werden, um zu verhindern, daß sich die Gase mit der Metallschmelze vermischen, wenn sie in den Hohlraum gespritzt wird. Diese Maßnahmen wurden auch bei Spritzgußverfahren bekannter Art getroffen. Bei der Erfindung jedoch wird eine Reihe von Schmelzvorgängen, Einspritzvorgängen und Füllvorgängen des Materials in hermetisch geschlossenen Einrichtungen ausgeführt, ohne daß man einen Abgießvorgang an einem Gießtrichter benötigt, so daß sich in den hermetisch geschlossen gebauten Einrichtungen eine ideale Umgebung erreichen läßt. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahrensweisen ist es unmöglich, zu verhindern, daß die Atmosphäre in einen Hohlraum eindringt, wenn ein Metall abgegossen wird, und wenn man diese Schwierigkeit überwinden will, benötigt man hierzu eine große, sperrige, hermetisch geschlossene Kammer. Bei der Erfindung hingegen kann aufgrund der hermetisch geschlossenen Bauweise das Spritzgießen ohne Schwierigkeiten wirksam selbst dann durchgeführt werden, wenn ein Metall zu vergießen ist, das Aluminium, Titan oder dergleichen enthält, das durch Reaktion mit Luft zur Oxidation neigt. Ferner hat die Erfindung den Vorteil, daß Mangel bei dem Gußerzeugnis nicht auftreten, die ihre Ursache darin haben, daß Luft oder dergleichen in der Metallschmelze eingeschlossen werden.

Durchgeführte Versuche des Spritzgußverfahrens und der Spritzgußvorrichtung nach der Erfindung werden nachstehend erläutert.

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Beispiel 1

Spritzgußvorgänge wurden unter den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen unter Verwendung einer vertikalen oder stehenden Spritzgußvorrichtung durchgeführt, die einen Schmelzkammerzylinder, bestehend aus Si₃N₄ mit einem Innendurchmesser von 60 mm und einem Außendurchmesser von 90 mm, einen Spritzzylinder, bestehend aus einer Legierung auf Wolframbasis mit einem Innendurchmesser Im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Schmelzkammerzylinders und einen Druckkolbenkopf hat, bestehend aus demselben Material wie jenes des Schmelzkammerzylinders.

Tabelle 1

Spritzdruck 147 bar (150 kg/cm²)

Spritζgeschwindigkeit niedrige Vorschubgeschwindigkeit 0,2 m/sec. hohe Vorschubgeschwindigkeit 0,6 m/sec.

Temperatur der	Formen	653	⁰K	(380⁰C)
Abgabeleistung	der Spule	120	kW	(4 kHz)
Metall		SUS	304
Form		50	φ χ	90 mm

1,4 kg rostfreier Stahl nach Tabelle 1 wurden in die Schmelzkammer im wesentlichen auf dieselbe Art und Weise wie in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben eingebracht. Während des Einbringens wurden die Formteile auf einer Temperatur von 653⁰K (380⁰C) gehalten. Die gereinigten Oberflächen des Formhohlraumes der Formteile wurden mit einem Trennmittel beschichtet, und die Innenwände des Spritzzylinders wurden mit einem Schmiermittel überzogen. Das Metall wurde auf den Druckkolbenkopf gelegt und der Schmelzkammerzylinder führte eine Hubbewegung aus, so daß er mit dem Spritz·

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zylinder verbunden werden konnte. Dann wurde eine elektrische Leistung von 120 kW etwa 40 Sekunden lang zugeführt, um den rostfreien Stahl zu erschmelzen. Beim Spritzen des erschmolzenen rostfreien Stahls wurden die Zylinder mit einer niedrigen Geschwindigkeit von 0,2 m/sec. vorgeschoben, bis ein Druckkolbenkopf die Schmelzkammer passiert hatte und dann lief die Vorschubbewegung mit einer höheren Geschwindigkeit von 0,6 m/s. ab. Die Zeitdauer von 40 Sekunden, während der die Leistung von 120 kW an die Hochfrequenzinduktionsspule angelegt wurde, wurde zuvor aufgrund von gesondert durchgeführten Versuchen bestimmt, die mit dem Ziel ausgeführt wurden, erschmolzene Metalle bei Temperaturen von 1773 bis 1873⁰K (1500 bis 1600⁰C) zu erhalten.

Das Gewicht der Erzeugnisse bei diesen Versuchen entsprechend dem Hohlraum belief sich auf 900 g und das Gewicht der besonderen Metalle (Metallschwämme mit einer Länge von 2,3 cm) belief sich auf 500 g. Vom Einspritzen bis zum Trennen der Formteile benötigt man etwa 7 bis 13 Sekunden. Nach dem Abrücken des beweglichen Formteiles von dem ortsfesten Formteil wurde bei dieser Ausfuhrungsform der Auswerferstift betätigt und gleichzeitig wurde der Druckkolben zurückgefahren. Zu dem Zeitpunkt, an dem der Kolben seine Ausgangsstellung erreicht, wurden die Impulsmotore eingeschaltet, um den Schmelzkammerzylinder zu der Materialaufgabestellung abzusenken. Daraufhin wurde Material zur Ausführung eines neuen Spritzgußvorganges zugeführt. Die Zeit eines Arbeitsspieles zur Ausführung dieser Vorgänge beläuft sich auf etwa 80 bis 90 Sekunden.

Beispiel 2

Als Spritzgußmetalle wurden vakuum-erschmelzbare Metalle auf Nickelbasis (Inconel 718) und vakuum-erschmelzbares Metall auf Ferritbasis (A 286) verwendet. Hierbei wurden die

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Formen, die Spritζkammer und die Schmelzkammer evakuiert, um Luft abzuziehen, wie dies in Zusammenhang mit der dritten Ausführungsform erläutert worden ist. Das Evakuieren wurde mit Hilfe von Entlüftungseinrichtungen erreicht, die eine Tiefe von 0,2 mm und eine Breite von 15 mm hatten. Das Evakuieren begann zum Zeitpunkt der Leistungszuführung zu der Hochfrequenzinduktionsspule und es wurde etwa 40 Sekunden lang bis zum Verspritzen und Einfüllen des Metalls fortgesetzt, so daß die Innenräume der beim Spritzgießen beteiligten Einrichtungen auf etwa 20 bis 30 Torr evakuiert wurden. Der Evakuierungsgrad läßt sich sehr einfach durch die Fassungsvermögen der verwendeten Einrichtung bestimmen, die beispielsweise einen Unterdruckbehälter, eine Pumpe oder dergleichen und Dichtungen umfaßt.

Die beiden zuvor angegebenen Metallsorten wurden im wesentlichen auf dieselbe Art und Weise wie beim Beispiel 1 spritzgegossen. In Tabelle 2 sind die Bestandteile der Metalle und der darin enthaltenen Gase angegeben.

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Tabelle 2

Bestandteile und

^Gase C Si Mn Cr Mo Ni Fe Ti Al Nb B Cu (0) (N) Material

Material 0,04 - - 19,02 3,15 Rest 18,51 0,92 0,39 4,86 - 0,18 5 48

Inconel

718 Erzeugnis 0,04 - - 19,00 3,06 Rest 18,49 0,93 0,38 4,87 - 0,16 5 41

to

§ Material 0,05 0,43 1,45 15,76 1,27 27,10 Rest 2,15 0,22 - 0,003 - 33 86

lsi _a not ———

to α ^öo Erzeugnis 0,05 0,39 1,16 15,81 1,31 27,13 Rest 2,18 0,19 - 0,003 - 41 92

O ,

CO (J)

Beim Erschmelzen der im Vakuum erschmelzbaren Metalle der zuvor beschriebenen Art unter Atmosphärenbedingungen auf übliche Art und Weise ist es bekannt, daß Inconel 718 im allgemeinen beträchtliche Mengen an Mo und Cu und 25 % Ti und Al verliert und in dem Metall insgesamt größere Gasmengen von 60 bis 70 % enthalten sind. Bei dem Metall A tritt im allgemeinen ein Verlust von 30 % an Mn und 15 % an Ti und Al auf und das insgesamt vorhandene Gas wird innerhalb eines großen Bereiches von 60 bis 150 % größer. Im Gegensatz hierzu ist bei der Erfindung die Änderung hinsichtlich der Bestandteile und des insgesamt vorhandenen Gases der Stoffe vor und nach dem Spritzgießen sehr geringfügig, wie sich beispielsweise aus der Tabelle 2 bei dem Beispiel 2 ergibt.

Ferner kann auch Argongas in die Vorrichtung zum Erschmelzen der Metalle eingeleitet werden, das dann anschließend

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in einen Unterdruckbehälter bei 10 Torr gesondert unmittelbar vor dem Spritzvorgang abgesaugt wird. Hierbei sind die Änderungen hinsichtlich der Bestandteile der Metalle noch geringfügiger als bei dem in Tabelle 2 dargestellten Beispiel. In bezug zu den insgesamt enthaltenen Gasmengen insbesondere von Stickstoff ist eine Tendenz dahingehend vorhanden, daß diese in den Erzeugnissen kleiner werden. Das Arbeiten unter einer Inertgasumgebung ist wirksam, um die Spritzgußzustände geeignet selbst dann aufrechtzuerhalten, wenn die Dichtung der Vorrichtung schlechter wird. Bei den Beispielen und Versuchen ergab sich, daß man keine Spritzgußteile erzeugte, die Mangel hatten, die auf eingeschlossene Gase zurückzuführen sind.

Beispiel 3

Die becherförmigen Einsätze bei der zweiten Ausführungsform kamen hierbei zur Anwendung. Die becherförmigen Einsätze bestanden aus anorganischem adibaten Material, das in Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform erläutert

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ist und die Einsätze waren in Form eines mit Boden versehenen Bechers ausgebildet, der einen Durchmesser von

59 mm, eine Höhe von 60 mm und eine Wandstärke von 0,8 mm hat. Der Einsatz wurde zuvor in die Schmelzkammer eingebracht, die einen Innendurchmesser von 60 mm hat. Das Metall war ein Barren mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Länge von 15 mm. Die zum Spritzgießen verwendete Vorrichtung entsprach im wesentlichen jener in den Figuren 7 und 8 gezeigten. Unterteilte Formteile, die einen Eingußlauf mit einem Durchmesser bilden können, der einen um

20 mm kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser von

60 mm des Spritzzylinders hat, wurden verwendet, .um zu verhindern, daß Bruchstücke des Einsatzes in den Eingußlauf beim Metallspritzgießvorgang eindringen. Eine Leistung von 120 kW wurde 40 Sekunden lang zum Erschmelzen angelegt (4 kHz) Die Auslegung der Schmelzkammer war ähnlich jener beim Beispiel 1. Beim Spritzgießen des Metalls wurde eine niedrige Vorschubgeschwindxgkeit von 0,06 m/s verwendet, bis der Druckkolbenkopf die Schmelzkammern passiert hatte und anschließend wurde eine höhere Geschwindigkeit von 0,6 m/s verwendet. Bei einer derartigen zu Beginn niedrigen Vorschubgeschwindigkeit wird verhindert, daß die Wände der Schmelzkammer beschädigt werden und zudem wird verhindert, daß der die Metallschmelze enthaltende becherförmige Einsatz bricht, wenn er zu dem Formhohlraum übergeben wird. Die beträchtlich geringere Geschwindigkeit bei der Vorschubbewegung des Druckkolbens zu Beginn im Vergleich zu jener bei dem Beispiel 1 läßt sich bei diesem Ausführungsbeispiel anwenden, da der becherförmige Einsatz wärmeisolierend ist.

Da, wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, das Erschmelzen des Metalls in dem becherförmigen Einsatz vorgenommen wird, das die Metallschmelze bis zum späteren Zeitpunkt des Spritzvorgangs aufnimmt, kommt die Metallschmelze nicht in direkte Berührung mit den Wänden der Schmelzkammer, wodurch sich die Standzeit der Schmelzkammer im Vergleich

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zu einer Anwendungsform, bei der kein becherförmiger Einsatz vorgesehen ist, wesentlich verlängern läßt. Bei Versuchen hat sich ergeben, daß die Schmelzkammer hundert und mehrere zehn weitere Male wiederholt verwendet werden kann, während andererseits ohne den becherförmigen Einsatz die Wände der Schmelzkammer schon bei der Ausführung von nur zehn und einigen weiteren Vorgängen schlecht wurden. Aufgrund der Wärmehaltwirkung des becherförmigen Einsatzes wird darüberhinaus eine gute Fließfähigkeit der Metallschmelze wirksam aufrechterhalten, bis sie in den Hohlraum gespritzt wird, so daß sie eine bessere Füllmenge ergibt.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, haben die Sprxtzgußvorrichtung und das Spritzgußverfahren nach der Erfindung mehrere verschiedene Vorteile, wodurch die Erfindung auf industriellem Gebiet weitgehende Verbesserungen bringt, die bisher nicht erzielbar waren. Die koaxiale Anordnung von Schmelzkammer, Spritzzylinder und Hohlraum ermöglicht in anderen Worten die Erschmelzung von Metallen mit hohem Schmelzpunkt in hermetisch abgeschlossener Umgebung und diese erschmolzenen Metalle können in Hohlräume unmittelbar nach ihrem Erschmelzen gespritzt werden. Die Schmelzkammer und der Spritzzylinder sind bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen gesondert ausgebildet, da bei einer einstückigen Auslegung das noch verwend-'bare Bauteil auf wirtschaftlich unvertretbare Weise weggeworfen und ausgeschieden werden muß, wenn das andere Bauteil unbenutzbar wird. In Abhängigkeit von dem technischen Anwendungsgebiet können jedoch diese Bauteile auch eine einstückige Einheit bilden.

Die Erfindung bringt folgende Effekte mit sich.

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(1) Eine Schmelzhalle wird nicht benötigt. Alle Handhabungen der erschmolzenen Metalle, wie zum Beispiel das Vergießen und Eingießen, sind überflüssig. Ein Schmelzvorgang unter Verwendung eines Schmelzofens oder dergleichen und die gesteuerte Einflußnahme auf die erschmolzenen Metalle können entfallen. Nach der Erfindung wird ein Präzisionsspritzguß ermöglicht, der mittels einer einfach aufgebauten Vorrichtung durchführbar ist und deren Arbeitslauf im Vergleich zu bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren vereinfacht ist, die zahlreiche Zusatzeinrichtungen benötigen.

(2) Ein Lufteinschluß beim Spritzen des Metalls in einen Hohlraum tritt kaum auf.

(3) Bei den bisher bekannten Gießvorgängen wurde eine Spritzgußtemperatur in einem Halteofen bestimmt, so daß die Metallschmelze überhitzt werden mußte, was zur Folge hatte, daß Bauteile in der Anlage frühzeitig beschädigt wurden und einem übermäßigen Verschleiß ausgesetzt waren. Da im Gegensatz hierzu bei der Erfindung die Temperatur der Metallschmelze wirksam beibehalten wird, kann zum Erschmelzen eine Erwärmung auf die geringstmögliche Temperatur zugelassen werden, wodurch sich die Standzeit der Vorrichtung verbessert. Zusätzlich hat die Metallschmelze eine gute Gießbarkeit und Fließbarkeit, die aufrechterhalten werden kann, bis die Metallschmelze gespritzt wird. Hierdurch ergeben sich Spritzgußerzeugnisse von hochwertiger Güte und sehr reinem Metall.

(4) Da das erforderliche Volumen der Metallschmelze durch ein Volumen des Feststoffmaterials bestimmt ist, kann die Volumeneinstellung korrekt vorgenommen werden, so daß überflüssiges Material weitgehend vermindert wird.

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(5) Die Luft in der Schmelzkammer, dem Spritzzylinder und dem Hohlraum, die koaxial verbundene hermetisch geschlossene Systeme bilden, wird zur Druckminderung abgesaugt, wenn das Material erschmolzen wird und durch ein Inertgas ersetzt, so daß sich kaum Abweichungen bei den Bestandteilen zwischen den Materialien als Ausgangsstoffe und den Spritzgußerzeugnissen ergeben, so daß man qualitativ hochwertige SpritzgußerZeugnisse erhält.

(6) Das Wiedererschmelzen im Vakuum und das Gießen im Vakuum, die bei unter Vakuum schmelzbaren Metallen in Verbindung mit den Ausführungen unter (5) zwingend erforderlich sind, werden in ein und derselben Vorrichtung durchgeführt.

(7) Die Anzahl von Vorgängen vom Erschmelzen zum Spritzen können mit Hilfe derselben Vorrichtung durchgeführt werden und diese Vorgänge lassen sich automatisieren.

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Claims

PAT E N TA N VJ Ä LT E

A.GRÜNECKER

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H. KINKELDEY

DR -ING

W. STOCKMAIR

DR-ING AeE(CALTECH)

K. SCHUMANN

DRRCHNAT OIPL-PHYS

P. H. JAKOB

DIP1.-INQ

G. BEZOLD

DR PER NAT ■ OPL-OCM

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

8. Jan. 1980 P 14 638

NISSAH MOTOR CO., LTD.

2, Takara-Cho, Kanagawa-Ku, Yokohama City, Japan

Spritzgußvorrichtung und Spritzgußverfahren

Patentansprüche

1. Spritzgußvorrichtung, gekennzeichnet durch einen vertikal angeordneten Spritzzylinder (8), an dessen oberem Ende eine Verbindung mit einem Spritzgußhohlraum (3, 44) vorhanden ist, einen Schmelzkammerzylinder (9), der unter dem Spritzzylinder (8) koaxial angeordnet ist und einen Innendurchmesser hat, der etwa gleich jenem des Spritzzylinders (8) ist, durch einen Druckkolben (11), der beweglich durch den Schmelzkammerzylinder (9) und den Spritzzylinder (8) geht, um eine Schmelzkammer zu bilden, die von einer oberen Fläche des Druckkolbens (11) und einer inneren Fläche des Schmelzkammerzylinders (9) begrenzt wird, wobei der Druckkolben (11), der Schmelzkammerzylinder (9), der Spritzzylinder (8) und der Hohlraum (3, 44) einen herme-

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TELEFON (OBS) 33 38 62

TELEX OB-OO38Ο

TELEGRAMME MONAPAT

TELEKOPIERER

"" 2 —

tisch abgeschlossenen Raum bilden, und durch eine Einrichtung (18; 32) zum Erwärmen und Erschmelzen, die um den Schmelzkammerzylinder (9) angeordnet ist, um das in der Schmelzkammer (9) aufgenommene, zu erschmelzende Material (M) zu erschmelzen.

2. Spritzgußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkammerzylinder (9) und der Spritzzylinder (8) gesondert ausgebildet sind, und daß der Schmelzkammerzylinder (9) auf einer beweglichen Basis (15) derart angeordnet ist, daß bei

der Absenkbewegung der beweglichen Basis (15) der Schmelzkammerzylinder (9) einen Abstand zu dem Spritzzylinder (8) hat, um einen Raum zu schaffen, über den zu erschmelzendes Material (M) eingebracht wird.

3. Spritzgußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzzylinder (8) wenigstens aus einem der Materialien hergestellt ist, die Legierungen auf Wolfram-, Molybdän-, Nickel- und Eisenbasis und Zermet (Metallkeramik) und keramische Materialien umfassen, und daß der Spritzzylinder (8)

um sein unteres Ende in der Nähe der Schmelzkammer mit einer Kühleinrichtung (29) versehen ist.

4. Spritzgußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Anstoßstelle von einem unteren Ende des Spritzzylinders

(8) gegen ein oberes Ende des Schmelzkammerzylinders (9) , die aufeinander zu und voneinander wegbewegbar sind, ein Eingriffsabschritt (8¹, 9¹; 31, 30) vorgesehen ist, um die Zylinder (8, 9) in einer koaxialen Zuordnung anstossend miteinander in Eingriff zu bringen.

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5. Spritzgußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffsabschnitt stufenförmig abgesetzte Abschnitte (30, 31) aufweist, die passend zueinander ausgelegt sind und in einer unteren Seite des unteren Endes des Spritzzylinders (8) und einer oberen Fläche des oberen Endes des SchmelzkammerZylinders (9) jeweils ausgebildet sind.

6. Spritzgußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennze ichaet, daß der Eingriffsabschnitt ein oberes halbzylindrisches Teil (8¹), das mit dem Spritzzylinder (8) verschraubbar ist, und ein unteres halbzylindrisches Teil (9¹) aufweist, das mit dem Schmelzkammerzylinder (9) verschraubbar ist, und daß diese Bauteile (8¹, 9¹) eng passend zueinander ausgelegt sind.

7. Spritzgußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis .6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkammer ein keramisches Material ist, das wenigstens aus einem Material besteht, das aus der Gruppe von hochwertigen Ofenmaterialien, wie Tonerde, Siliziumoxid und Zirkonerde-Keramika und Carbid- und Nitridstoffe umfassen.

8. Spritzgußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (11) einen Druckkolbenkopf (11a) und einen Druckkolbenhalter (11b) darunter aufweist, die unter Bildung einer Einheit zusammengeklemmt sind.

9. Spritzgußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erwärmen und zum Erschmelzen eine Hochfrequenz-

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induktionsspule (18) und einen Widerstandsheizkörper (32) aufweist, der zwischen der Spule (18) und der Schmelzkammer angeordnet ist, und daß der Widerstandsheizkörper (32) die Schmelzkammer vorwärmt, um ein schnelles Aufwärmen durch die Spule (18) zu verhindern.

10. Spritzgußverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu erschmelzendes Material in eine Schmelzkammer gebracht wird, die von einem Schmelzkammerzylinder begrenzt wird, der koaxial unter einem vertikal angeordneten Spritzzylinder angeordnet ist,

und einer oberen Fläche eines Druckkolbens begrenzt wird, der beweglich durch den Spritzzylinder und den Schmelzkammerzylinder geht, daß das Material in der Schmelzkammer mit Hilfe der Einrichtung zum Erwärmen und Erschmelzen zum Erschmelzen gebracht wird, die um die Schmelzkammer angeordnet ist, und daß das erschmolzene Material in einen Formhohlraum gespritzt und eingefüllt wird, der mit dem Spritzzylinder bei der Hubbewegung des Druckkolbens in Verbindung steht.

11. Spritzgußverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Materialaufgabe das in die Schmelzkammer einzubringende Material auf die obere Fläche des Druckkolbens gelegt wird, und daß das Material in die Schmelzkammer durch eine Bewegung des Druckkolbens gebracht wird.

12. Spritzgußverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Materialaufgabe das in die Schmelzkammer einzubringende Material auf die obere Fläche des Druckkolbens gelegt wird, um* daß das Material in die Schmelzkammer durch eine Bewegung des die Schmelzkammer begrenzenden SchmelzkammerZylinders gebracht wird.

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13. Spritzgußverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12/ dadurch gekennzeichnet, daß zum Spritzen und Füllen der Druckkolben durch die Schmelzkammer mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit vorgeschoben wird/ bis er die Schmelzkammer passiert hat und daß der Druckkolben dann mit relativ hoher Geschwindigkeit weiter vorgeschoben wird/ nachdem er die Schmelzkammer passiert hat.

14. Spritzgußverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet/ daß beim Erschmelzen des Materials das Material in einem anorganischen, wärmeisolierenden Behälter aufgenommen ist und in diesem in der Schmelzkammer erschmolzen wird.

15. Spritzgußverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das erschmolzene Material in dem anorganischen wärmeisolierenden Behälter weiter so lange gehalten wird, bis das Einspritzen und Füllen beginnt, und daß der Behälter in Zusammenwirken mit einem Anschlag zusammenbricht, der an einem oberen Ende des Spritzzylinders vorgesehen ist, wenn der Behälter diesen Anschlag erreicht.

16. Spritzgußverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erschmelzen das System, bestehend aus der Schme1ζkammer, dem Spritzzylinder und dem Hohlraum, auf einen Unterdruck evakuiert wird.

17. Spritzgußverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erschmelzen die Luft in einem System, bestehend aus der Schmelzkammer, dem Spritzzylinder und dem Hohlraum, durch ein Inertgas ersetzt wird.

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18. Spritzgußverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mittels einer Hochfrequenzinduktionsspule zum Erschmelzen gebracht wird.

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