本发明专利技术涉及一种用于连续生产带形金属工件的方法，其中将熔融物引入浇铸区域，被引入浇铸区域中的熔融物至少部分地凝固，并且将该至少部分凝固的熔融物从浇铸区域中运出，其中在被引入到浇铸区域中的熔融物中添加空心体，这些空心体被包围在工件中。此外，本发明专利技术涉及一种用于连续生产带形金属工件的装置，该装置具有浇铸区域，熔融物可引入至该浇铸区域中并且在该区域中所引入的熔融物可至少部分地凝固，该装置还具有运输装置，尤其是浇铸辊或者用于将至少部分地凝固了的熔融物从浇铸区域中运出的带，并且具有用以将空心体添加至引入到浇铸区域中的熔融物中的添加装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于连续生产带形金属工件的装置和方法
本专利技术涉及一种用于连续生产带形金属工件的方法，其中将熔融物引入浇铸区域，被引入浇铸区域中的熔融物至少部分地凝固，并且将该至少部分凝固的熔融物从浇铸区域中运出。此外，本专利技术还涉及一种用于连续生产带形金属工件的装置以及这样的工件。
技术介绍
带形金属工件例如可以借助于带材连铸方法生产。这种方法允许连续的、近终形的工件生产，由此实现了高产量的低价格生产。这种方法由DE19605398A1中已知。在也被称为双辊铸轧的方法中将液态的金属熔融物引入两个相对转动的铸轧辊之间的浇铸区域中。该熔融物在铸轧辊的表面凝固并形成两个壳，将这两个壳在铸轧辊之间的缝隙中压合成工件并从浇铸区域中运出。为了提高工件的强度特性，将加强组分，例如颗粒或者纤维添加到熔融物中，这些加强组分被包裹在工件中，由此形成了复合材料。但不利的是，所生产的工件具有在一些应用领域，例如在车辆制造中，被认为过高的重量。因此存在获得具有降低的重量的工件的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，降低所制造的工件重量。该目的通过用于连续生产带形金属工件的方法解决，其中将熔融物引入浇铸区域，被引入浇铸区域中的熔融物至少部分地凝固，并且将该至少部分凝固的熔融物从浇铸区域中运出，其中在被引入到浇铸区域中的熔融物中添加空心体，这些空心体被包围在工件中。将添加到熔融物中的空心体在熔融物凝固时包围。因此可以得到具有通过空心体形成的空腔的工件。因为空心体具有与熔融物材料相比更小的密度，工件的重量得以降低。利用根据本专利技术的方法可以生产近终形的工件，这有这样的优势，即后续不需要明显的成型来达到预先规定的构件厚度。由此可以避免在工件中产生的空腔通过接下来的成型而缩小。这种工件也被称作复合泡沫，尤其复合金属泡沫，或者复合物金属泡沫。空心体材料，尤其空心体的外壳材料优选具有比熔融物材料更高的熔点，这样就不必担心空心体在熔融物中熔化。空心体材料，尤其空心体的外壳材料的熔点例如可高于1500℃，优选高于1800℃，特别优选高于2000℃。熔融物材料优选为钢材。替代或额外地，该熔融物材料还可以含有铝，钛，锌，铜，铬，镍或镁。一个有利的设计方案设定，空心体形成为空心球。该空心球可以具有小于5mm，优选小于3mm，优选小于2mm的直径。此外，当空心体具有无机材料，尤其陶瓷材料时是有利。例如这些空心体可以包括氧化铝(Al2O3)，二氧化锆(ZrO2)，碳化硅(SiC)，碳化硼(B4C)，氮化硅(Si3N4)，硼化钛(TiB2)，碳化钨(WC)，碳化钛(TiC)，二氧化硅(SiO2)或这些材料的组合。替代地或者额外地，该空心体可以具有金属材料，例如铁或者铁合金。空心体优选由金属间化合物构成。根据另一个替代方案，空心体可以由先前提到的陶瓷材料和一种或多种金属的组合构成。当将空心体在添加至被引入到浇铸区域中的熔融物中之前进行预热时，证明是有利的。通过预热可以将空心体加热至更高的温度，在该温度下减小了在与空心体首次接触时熔融物不希望地凝固的危险。可以将空心体预热至大于熔融物液相线温度的0.6倍，优选大于熔融物液相线温度的0.7倍，特别优选大于熔融物液相线温度的0.9倍的温度。根据本专利技术的方法以熔融物的高流动速度实现了高的处理速度。空心体由熔融物的流动带入，由此抑制了空心体的上浮—尽管其密度较小。一个优选的设计方案设定，将空心体固定在载体元件中然后与该载体元件一起添加至引入到浇铸区域中的熔融物中。通过将空心体固定在载体元件中可以额外地抑制该空心体由于其较小的密度而在熔融物中不期望地上浮。通过该载体元件可以将空心体引导至熔融物中。在这个方面有利的事，将该载体元件与空心体一起在添加至引入浇铸区域中的熔融物中之前进行预热，这样减小了在与空心体首次接触时熔融物不希望地凝固的危险。优选将该载体元件熔化在熔融物中，由此将固定在该载体元件中的空心体释放。由于载体元件的熔化，空心体可以在熔融物内部至少轻微地移动。在工件内部设置特定的空心体分布因此也是可能的。优选如此选择载体元件的材料，使得其具有比空心体的熔点更低的熔点温度。另外，当载体元件的熔点温度比熔融物材料熔点的温度更低或相同时是有利的，这样不需将载体元件加热超过熔融物温度。特别优选的是载体元件的材料与熔融物的材料完全一致。例如载体元件和熔融物均由钢材构成。一个有利的设计方案设定，载体元件柔性形成，尤其作为网，软管或者薄膜。柔性载体元件可以简化地储存，例如卷绕在分配卷轴上。载体元件优选为金属网，金属软管或者金属薄膜，尤其是钢网、钢制软管或者钢制薄膜。在形成为网的载体元件中可以设置口袋，空心体安置在这些口袋中。在形成为薄膜的载体元件中，可以将空心体包围在两个表面之间。将载体元件形成为带形并且连续添加至熔融物中的设计方案是优选的。通过带形载体元件，同样可以将空心体连续地添加至连续铸造方法的熔融物中。当将添加装置的汇入口，尤其长形管的汇入口设置在引入到浇铸区域中的熔融物表面之下，并且将空心体通过该添加装置的汇入口添加至熔融物中时，被证明是有利的。空心体的添加可以松散地或者借助于载体装置进行。通过汇入熔融物中的添加装置可以将空心体直接加入熔融物中。此外，通过调整汇入口的位置可以调整空心体在所制造的工件内部的位置。添加装置可以与收集容器相连，空心体松散地储存在该收集容器中或者容纳在承载装置中地储存在该收集容器中。优选将添加装置，尤其添加装置的汇入口进行加热，以预热空心体。此外，当将多个添加装置的汇入口，尤其多个长形管的汇入口设置在引入到浇铸区域中的熔融物表面之下，并且将空心体通过该添加装置的汇入口添加至熔融物中时，被证明是有利的。通过多个添加装置可以同时或者时间上先后地将不同种类的空心体添加至熔融物中。例如将具有不同大小或者具有不同材料组成的空心体通过不同的添加装置添加是可能的。替代性地或额外地，可以将空心体通过多个添加装置添加至浇铸区域的多个位置，这样可以将空心体在所制造的工件中安置在多个区域中。根据一个有利的设计方案，将熔融物引入其中的浇铸区域安置在两个相对旋转的浇铸辊之间，其中将浇铸辊冷却，由此熔融物在浇铸辊的辊表面上凝固为壳并且将该壳在形成于浇铸辊之间的缝隙中压合。在此，提供了用于带材浇铸的双辊方法。熔融物的引入可以在基本垂直的方向中进行(垂直双辊方法)。空心体的添加可以在垂直方向中或者在相对于垂直方向呈对角线倾斜的方向中进行。在这种方法中，当将空心体引入浇铸区域的包围两个辊之间的几何中心的区段中时是有利的，由此所制造的工件在其内部区域中具有相对于接近表面的边缘区域相比更高的空心体浓度。这例如当需要在接下来的加工步骤中加工工件的表面时是有利的。如果在接下来的加工的框架内需要将材料从表面剥除，那么会出现种类单一的废料，其与除熔融物材料外还含有空心体的废料相比可以更小的花费清除或重新利用。此外，可以通过将空心体引入浇铸区域的包围两个辊之间的几何中心的区段中来获得封闭的工件表面。根据该方法的一个有利的设计方案，中断空心体至熔融物中的添加，以在工件中形成不含空心体的区域。利用这种处理方式可以将在后续的加工步骤中需成型或接合的区域形成为不含空心体的，以局部地影响工件的加工特性和之后的构件特性。根据另一个有利的设计方案，可以将熔融物引本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于连续生产带形金属工件(15)的方法，其中将熔融物(5)引入浇铸区域(4)，被引入浇铸区域(4)中的熔融物(5)至少部分地凝固，并且将至少部分凝固的熔融物(11)从所述浇铸区域(4)中运出，其特征在于，在被引入到所述浇铸区域(4)中的熔融物(5)中添加空心体(12)，所述空心体被包围在工件(15)中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.29 DE 102015116517.11.用于连续生产带形金属工件(15)的方法，其中将熔融物(5)引入浇铸区域(4)，被引入浇铸区域(4)中的熔融物(5)至少部分地凝固，并且将至少部分凝固的熔融物(11)从所述浇铸区域(4)中运出，其特征在于，在被引入到所述浇铸区域(4)中的熔融物(5)中添加空心体(12)，所述空心体被包围在工件(15)中。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述空心体(12)的材料具有比所述熔融物(5)的材料更高的熔点。3.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述空心体(12)形成为空心球。4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述空心体(12)具有金属材料，尤其铁或者铁合金，或者陶瓷材料，尤其氧化铝，二氧化锆，碳化硅，碳化硼，氮化硅，硼化钛，碳化钨，碳化钛，二氧化硅或这些材料的组合。5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中将所述空心体(12)在添加至被引入到浇铸区域(4)中的熔融物(5)中之前进行预热。6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，将所述空心体(12)固定在载体元件(13)中然后与所述载体元件(13)一起添加至引入到浇铸区域(4)中的熔融物(5)中。7.根据权利要求6所述的方法，其中将所述载体元件(13)与空心体(12)一起在添加至引入浇铸区域(4)中的熔融物(5)中之前进行预热。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中将所述载体元件(13)熔化在所述熔融物(5)中，由此将固定在所述载体元件(13)中的空心体(12)释放。9.根据权利要求6至8中任意一项所述的方法，其中将所述载体元件(13)形成为网或者薄膜。10.根据权利要求6至9中任意一项所述的方法，其中将所述载体元件(13)形成为带形并...
【专利技术属性】
技术研发人员：瓦妮莎·维沙拉，克里斯蒂安·霍克林，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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