DE10156034B4 - Vorrichtung zur Herstellung von Profilen oder Blechformteilen aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Profilen oder Blechformteilen aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen. In einer inerten Atmosphäre wird die flüssige Schmelze in eine Stranggieß- oder Strangpreßeinrichtung zur Herstellung eines Halbzeuges eingebracht und dieses im Warmzustand durch Umformung in seine endgültige Form gebracht wird, wobei die Temperatur des Magnesiums oder der Magnesiumlegierung während der gesamten Fertigung in einem Bereich von 250°C bis 350°C gehalten wird. Die Herstellung der Profile oder Blechformteile erfolgt unmittelbar im Anschluß an den Gießprozeß durch eine kontinuierliche Warmumformung in einer Vorrichtung, deren einzelne Einrichtungen miteinander verkettet sind.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Profilen oder Blechformteilen aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Bekannt ist aus der EP 0 706 843 B1 ein Verfahren zur Herstellung von gekrümmten Hohlprofilen durch eine Kombination von Strangpressen und Biegen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
• Bei dem Verfahren zur Herstellung von gekrümmten Hohlprofilquerschnitten mit großen Wanddickenunterschieden im Strangpreßverfahren, die eine geringe Wandstärke bezogen auf den umschreibenden Kreis des Strangpreßprofils aufweisen, wird das Hohlprofil gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem formgebenden Strangpreßvorgang durch eine quer zur Strangpreßrichtung auf das Werkstück einwirkende Kraft gebogen, wobei eine Kraftkomponente als Zug- oder Druckkraft beim formgebenden Strangpreßvorgang auf die Querschnittsfläche der entstehenden Profilwände einwirkt.
• Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von gekrümmten, hohlen Strangpreßprofilen unter Einwirkung einer auf das Strangpreßprofil ausgeübten Querkraft besteht aus einer Blockerwärmungsanlage, einer Strangpreßvorrichtung mit Matrize, die am Austritt des Stranges eine Austrittsebene aufweist, sowie Einrichtungen zur Blockhandhabung, Scher- bzw. Fördereinrichtungen und einer Abkühlstrecke, wobei nach der Matrize in Strangpreßrichtung gesehen eine an den austretenden Strang andrückbare Rolle, eine ein Gaspolster erzeugende Druckquelle oder eine Induktionsspule angeordnet ist, wobei in dem Raum zwischen querkrafterzeugender Vorrichtung und Austrittsebene des Stranges eine von Anlageflächen freie Zone des austretenden Stranges vorhanden ist und wobei die Querkraft über einen Zustellweg auf den Strang aufgebracht wird, der im wesentlichen parallel zur Strangaustrittsebene verläuft.
• Desweiteren ist aus der DE 100 03 970 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Magnesiumlegierungen mit einer superplastischen Gefügestruktur bekannt. Bei dem Verfahren wird eine Magnesiumlegierung, vorzugsweise in Bolzenform, einer zweistufigen Wärmebehandlung und anschließend einer Umformung durch Strangpressen, Walzen oder Schmieden unterworfen.
• Nachteilig an den vorbekannten Verfahren ist die Tatsache, daß zuerst aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen bestehende Halbzeuge, wie zum Beispiel Bolzen, Blöcke, Bleche usw., hergestellt werden müssen. Diese müssen dann in einem Ofen auf die erforderliche Prozeßtemperatur vorgewärmt werden, die je nach Material zwischen 200°C und 400°C liegt. Nachdem das Halbzeug nach einer genügend lange bemessenen Zeit im Ofen die notwendige Temperatur angenommen hat, wird dieser in den Rezipienten oder Aufnehmer der Presse eingeführt.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung von Profilen und Blechformteilen zu schaffen, bei der diese unmittelbar im Anschluß an den Gießprozeß durch eine kontinuierliche Warmumformung herstellbar sind.
• Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Profilen oder Blechformteilen aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen bestehend aus einer Verkettung von Schmelzofen, Strangpreß- oder Stranggießeinrichtung, Walzgerüst, Schneideinrichtung, einer oder mehreren Pressen und Abkühleinrichtung, wobei die Gesamtheit der vorgenannten Einrichtungen in einem Schutzgas- oder Vakuumraum angeordnet sind und zwischen Walzgerüst und Schneideinrichtung eine Erwärmungs- oder Kühleinrichtung angeordnet ist.
• Um den Energiebedarf der Vorrichtung, insbesondere des Schmelzofens, zu minimieren, wird vorgeschlagen, die Pressen mit einer Sammeleinrichtung für die Stanzabfälle zu versehen und diese über eine Transporteinrichtung mit dem Schmelzofen zu verbinden.
• Die Gesamtheit der Einrichtungen der Vorrichtung sind in einem Schutzgas- oder Vakuumraum angeordnet.
• Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher beschrieben werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine Prinzipdarstellung der Vorrichtung zur Herstellung von Profilen oder Blechformteilen.
• Die Vorrichtung besteht aus einem Schutzgasraum 1, in dem ein Schmelzofen 2, eine Stranggießeinrichtung 3, ein Walzgerüst 4, eine Schneideinrichtung 5, eine erste Hydraulikpresse 6 und eine zweite Hydraulikpresse 7 sowie eine Abkühleinrichtung 8 angeordnet sind. Zwischen dem Walzgerüst 4 und der Schneideinrichtung 5 ist eine Erwärmungs- oder Kühleinrichtung 9 angeordnet. Diese dient zum einen zur Rekristallisation des Gefüges und zum anderen zur Aufrechterhaltung der Verarbeitungstemperatur.
• Nachdem die Magnesiumschmelze im Schmelzofen, vorzugsweise einem Schmelzofen Typ MLO der Firma Ing. Rauch Fertigungstechnik Gesellschaft M. B. H., in die flüssige Phase gebracht wurde, wird diese einer Stranggießeinrichtung 3 übergeben. Daran anschließend wird das eine Temperatur von ca. 300°C aufweisende Halbzeug in einem Walzgerüst 4 zu einem Magnesiumblech vorbestimmter Dicke ausgewalzt.
• An das Walzgerüst 4 schließt sich eine Erwärmungs- oder Kühleinrichtung 9 an. In dieser Einrichtung wird das Halbzeug, falls notwendig, einer Rekristallisation bzw. einer Erwärmung bzw. Abkühlung auf Verarbeitungstemperatur unterworfen. Anschließend wird das Magnesiumblech in Platinen vorgegebener Größe zugeschnitten. Dies erfolgt in einer Schneideinrichtung 5 mittels mitlaufender Trennmesser. Die einzelnen Platinen werden in einer ersten Hydraulikpresse 6 umgeformt und einer zweiten Hydraulikpresse 7 übergeben. In dieser werden dann Befestigungselemente, wie zum Beispiel Stanzmuttern, Durchzüge oder Massebolzen, in das Umformteil eingebracht.
• Stanzabfälle, die an den Hydraulikpressen 6 und 7 entstehen, werden einer Sammeleinrichtung 10 übergeben. Falls die Stanzabfälle eine bestimmte Größe überschreiten, können die mittels einer weiteren Schneideinrichtung zerkleinert werden. Die Sammeleinrichtung 10 ist mittels einer Transporteinrichtung 11 mit dem Schmelzbad des Schmelzofens 2 verbunden.
• Danach wird das fertige Profil bzw. Blechformteil in einer Abkühleinrichtung auf Raumtemperatur abgekühlt. Die an den jeweiligen Einrichtungen entstehende Prozeßwärme wird mittels Wärmetauscher zurückgewonnen und über Luftführungskanäle den Einrichtungen der Vorrichtung wieder zugeführt. Der gesamte Fertigungsprozeß läuft von der Stranggießeinrichtung bis zur letzten Hydraulikpresse kontinuierlich unter eine Prozeßtemperatur von 250°C bis 350°C, vorzugsweise bei 300°C ab.
• Bezugszeichenliste

1

Schutzgasraum

2

Schmelzofen

3

Stranggießeinrichtung

4

Walzgerüst

5

Schneideinrichtung

6

erste Hydraulikpresse

7

zweite Hydraulikpresse

8

Abkühleinrichtung

9

Erwärmungs- oder Kühleinrichtung

10

Sammeleinrichtung

11

Transporteinrichtung

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Profilen oder Blechformteilen aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen, bestehend aus einer Verkettung von Schmelzofen (2), Stranggieß- oder Strangpreßeinrichtung (3), Walzgerüst (4), Schneideinrichtung (5), einer oder mehreren Pressen (6, 7) und Abkühleinrichtung (8), wobei die Gesamtheit der vorgenannten Einrichtungen in einem Schutzgas- oder Vakuumraum (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Walzgerüst (4) und Schneideinrichtung (5) eine Erwärmungs- oder Kühlenrichtung (9) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erwärmungs- oder Kühleinrichtung (9) zwischen Schneideinrichtung (5) und der ersten Presse (6) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle der Pressen (6, 7) mittels einer Sammel- (10) und Transporteinrichtung (11) dem Schmelzofen (2) zuführbar sind, wobei die vorgenannten Einrichtungen in einem Schutzgas- oder Vakuumraum (1) angeordnet sind.

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