Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Strangpressprofiles

Abstract

 Bei einem Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Strangpressprofiles, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wird ein vorgefertigter Strang (2) mittels eines Reibrades (4) einer Matrize (7) zugeführt und durch diese verpresst. Hierbei wird die Metallschmelze mittels einer elektromagnetischen Kokille (1) zu einem Strang (2) vergossen und der erstarrte Strang (2) unmittel­bar dem Reibrad (4) zugeführt, wobei die Umfanggeschwindig­keit des Reibrades (4) gleich gross ist wie die Giessge­schwindigkeit in der elektromagnetischen Kokille (1).
Mit dem Verfahren lassen sich qualitativ hochwertige Press­profile kostengünstig herstellen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Strangpressprofiles, insbesondere aus Alu­minium oder einer Aluminiumlegierung, wobei ein vorgefer­tigter Strang mittels eines Reibrades einer Matrize zuge­führt und durch diese verpresst wird.

[0002] Zum kontinuierlichen Herstellen von Strangpressprofilen ist unter der Bezeichnung CONFORM ein Verfahren bekannt, bei welchem das Metall in Form von Granalien, vorgepressten Stangen oder Giesswalzdraht (Properzi-Draht) als Ausgangs­material in die Nut eines Reibrades geführt und an­schliessend durch eine Matrize verpresst wird. Die genann­ten Ausgangsmaterialien weisen jedoch gewisse Nachteile auf.

[0003] Bei Granalien wirkt sich die jedes einzelne Granalienkorn umgebende Oxydhaut störend am gepressten Produkt aus. Dies gilt vor allem für höherlegierte Werkstoffe, welche zu ei­ner stärkeren Oxydation neigen, z.B. AlMg-Legierungen oder Hartlegierungen des Typs AlZnMgCu.

[0004] Vorgepresste Stangen führen normalerweise zu einwandfreien Produktqualitäten, jedoch sind die Gestehungskosten hoch, weil bereits ein Strangpressvorgang vorgeschaltet werden muss. Weiterhin sind solche Stangen im allgemeinen nicht aufgehaspelt, so dass deren Zufuhr in die Nut des Reibrades schwierig ist.

[0005] Properzi-Draht lässt sich normalerweise nur mit Reinalumi­nium und sehr schwach legierten Werkstoffen fehlerfrei her­stellen. Weiterhin hat ein solcher Draht üblicherweise Ge­fügefehler wie z.B. zentrale Porosität oder ungleichmässi­ges Zellgefüge.

[0006] Der Einsatz von konventionell gegossenen Stangen führt bei höherlegierten Werkstoffen zu Qualitätsproblemen, weil diese Stangen normalerweise eine ca. 1mm dicke angeseigerte Randzone besitzen, welche sich im Reibrad aufstaucht und zu Presseinzug führt.

[0007] Bei einem anderen bekannten, kontinuierlich arbeitenden Verfahren wird flüssiges Metall in die Nut eines gekühlten Reibrades gegossen und das verfestigte Metall nachfolgend durch eine Matrize verpresst. Bei dieser als CASTEX-Ver­fahren gekennzeichneten Giesstechnik erfolgt die Erstarrung in der Nut des gekühlten Reibrades. Die Erstarrungsbedin­gungen sind vergleichbar mit denjenigen von Properzi-­Draht. Dementsprechend treten auch ähnliche giesstechnische Probleme und Gefügeinhomogenitäten auf. Weiterhin wird die im Kontakt mit der Nut erstarrende Randschale aufgrund der Stauchwirkung des Schuhs einer mechanischen Umformung un­terzogen. Dies führt zu zusätzlichen Gefügeinhomogenitäten, z.B. Seigerungserscheinungen, welche sich als Qualitätsmän­gel im Produkt niederschlagen. Im übrigen scheint das Ver­fahren bei höherlegierten Werkstoffen noch nicht genügend betriebsreif zu sein.

[0008] Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, Pressprofile mit Hilfe eines Reibrades quali­tativ hochwertig sowie kostengünstig herzustellen. Hierbei soll ein entsprechend geformtes Rohprodukt als Ausgangs­material kontinuierlich gefertigt und im erstarrten Zustand in das Reibrad eingeführt werden.

[0009] Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt ein Verfah­ren gemäss Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen des er­findungsgemässen Verfahrens ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

[0010] Mit dem erfindungsgemässen Verfahren gelingt es, mit sehr niedrigen Kosten ein Pressprodukt von sehr hoher Qualität zu erzeugen. Aufgrund der Erstarrung in der elektromagne­tischen Kokille besitzt das Rohmaterial ein sehr feines Er­starrungsgefüge, so dass die in der Matrix eingebetteten intermetallischen Phasen feiner sind als die entsprechenden Phasen in Pressstangen. Weiterhin ist das Umformgefüge der erfindungsgemäss hergestellten Pressprodukte gleichmässig, während bei gepressten Stangen unterschiedliche Umformgrade auftreten, je nachdem, ob der Pressanfang oder das Pressen­de vorliegt. Entsprechende Unterschiede ergeben sich auch beim Einsatz von vorgepressten Stangen als Ausgangsmateri­al.

[0011] Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass die gesamte Palette der marktüblichen Aluminiumlegierungen auf diese Weise herstellbar ist. Be­züglich Giessbarkeit von kleinformatigen Stangen im elek­tromagnetischen Feld gibt es keine Einschränkungen.

[0012] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines be­vorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens im Quer­schnitt in schematischer Darstellung.

[0013] Mittels einer elektromagnetischen Kokille 1 wird ein Strang 2 vergossen und über ein Anpressrad 3 unmittelbar der Nut 10 eines Reibrades 4 zugeführt. Die Nut 10 des Reibrades 4 wird mittels Nutabdecksegmenten 5 über einen Presschuh 6 geschlossen. Ueber ein im Bereich der Matrize 7 angeordne­tes Gegensegment 8 wird der notwendige Pressdruck zur Aus­formung eines Profiles 9 aufgebaut.

[0014] Die Umformgeschwindigkeit des Reibrades 4 ist gleich gross wie die Giessgeschwindigkeit in der elektromagnetischen Kokille 1. Das Reibrad 4 dient als Vorschub für den in der elektromagnetischen Kokille 1 erstarrenden Strang 2.

[0015] Zur Reduzierung der Umformarbeit im Reibrad 4 wird der Strang 2 mit Hilfe eines computergesteuerten Kühlverfahrens auf einer Temperatur von etwa 350°C gehalten.

[0016] Bei Verwendung eines -- in der Zeichnung nicht dargestell­ten -- Ziehsteins in Linie mit dem Reibrad 4 kann das aus dem Reibrad 4 austretende Profil 9 auf die geforderte Dickentoleranz heruntergezogen werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Strang­pressprofiles, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wobei ein vorgefertigter Strang (2) mittels eines Reibrades (4) einer Matrize (7) zugeführt und durch diese verpresst wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Metallschmelze mittels einer elektromagneti­schen Kokille (1) zu einem Strang (2) vergossen und der erstarrte Strang (2) unmittelbar dem Reibrad (4) zuge­führt wird, wobei die Umfanggeschwindigkeit des Reib­rades (4) gleich gross ist wie die Giessgeschwindigkeit in der elektromagnetischen Kokille (1).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Strangs (2) beim Eintritt in das Reibrad (4) oberhalb 250°C liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, dass das Reibrad (4) als Vorschub für den in der elektromagnetischen Kokille (1) erstarrenden Strang (2) dient.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­kennzeichnet, dass das aus dem Reibrad (4) austretende Profil (10) mittels eines in Linie mit dem Reibrad (4) angeordneten Ziehsteins auf die geforderte Dickentole­ranz gezogen wird.

Zeichnung