DE10012787A1 - Verfahren zur Herstellung von Leichtmetallgussteilen mit eingegossenen Buchsen und Buchse zum Eingiessen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Leichtmetallgussteilen mit eingegossenen Buchsen und Buchse zum EingiessenInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetallgussteiles mit eingegossenen Buchsen, insbesondere von Zylinderblöcken von Brennkraftmaschinen mit eingegossenen Zylinderlaufbüchsen, zur Verfügung gestellt, welches den festen Sitz einer Buchse in einem Gussteil über die geplante Bauteillebensdauer gewährleistet, was dadurch erreicht wird, dass eine Buchse (1) mit einer strukturierten äußeren Mantelfläche verwendet wird und nach einer vorher bestimmten Zeit nach dem Füllen der Gießeinrichtung vor dem Erstarren der Schmelze (2) für eine bestimmte Dauer ein geringer Druck auf die Schmelze (2) aufgebracht wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Leichtmetallgussteilen mit
eingegossenen Buchsen, insbesondere von Zylinderblöcken mit eingegossenen
Zylinderlaufbüchsen und eine Buchse zum Eingießen in Leichtmetallgussteile.
Es sind derartige Verfahren zum Herstellen von Gussstücken aus Leichtmetall und
verlorenen Formen auf Basis von Sand bekannt, bei denen eine Zylinderlaufbüchse mit
in ein Gussstück eingegossen wird, wobei unmittelbar nach Beendigung des
Füllvorganges einer Form die Schmelze mit Druck beaufschlagt wird, um ein feines,
dichtes Gefüge des Gussteiles zu erhalten. Ein solches Nachverdichten des
Gussmateriales ist ebenfalls bereits bekannt, DE 39 38 079 A1, bei dem eine
Nachverdichtungseinheit einen hydraulisch betätigten Verdichtungsstempel aufweist.
Nachteilig an diesem vorbekannten Stand der Technik ist insbesondere, dass die mit den
bekannten Verfahren eingegossenen Buchsen nach einer gewissen Laufzeit nicht mehr
fest im Kurbelgehäuse verankert sind, sodass es zu einer ungewollten Relativbewegung
zwischen Buchse und Kurbelgehäuse kommen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetallgussteiles
mit eingegossener Buchse zur Verfügung zu stellen, welches einen festen Sitz einer
Buchse in einem Gussteil über die geplante Bauteillebensdauer gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen
erfindungsgemäß aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches.
Dadurch, dass eine Buchse mit einer strukturierten äußeren Mantelfläche verwendet
wird, die erst nach einem festgelegten Zeitpunkt nach dem Füllen einer Gießvorrichtung
für eine bestimmte Dauer vor dem Erstarren der Schmelze mit einem geringen Druck
beaufschlagt wird, wird quasi eine formschlüssige Verbindung zwischen
Leichtmetallgussteil und eingegossener Buchse erzeugt. Dies gewährleistet einen
absolut festen Sitz der Buchse in dem Gussteil.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfinderischen Verfahrens ergeben sich mit
und in Kombination aus den weiteren Unteransprüchen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Druck
erst nach 15 bis 45 Sekunden nach dem Füllen der Gießvorrichtung aufgebracht, sodass
die Schmelze sich in der Gussform beruhigen kann. Der aufzubringende Druck beträgt
dabei bevorzugterweise nur 10 bis 100 mbar.
Vorteilhafterweise wird diese Druckbeaufschlagung auf die Schmelze etwa ein bis drei
Minuten ausgeübt, wobei zur Druckbeaufschlagung Gasdruck oder mechanische oder
hydraulische Stempel oder Platten verwendet werden können.
Dieses Verfahren lässt sich problemlos bei Sandguss-, Kokillenguss- und
Sondergussverfahen anwenden, sodass damit ein weiter Anwendungsbereich gegeben
ist. Als weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist anzuführen, dass eine damit eingegossenen
Zylinderlaufbüchse zusätzlich formstabilisierend auf einen Zylinderblock wirkt.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die
Buchse vorgewärmt eingesetzt, damit beim Auftreffen der Schmelze auf die Buchse die
Schmelze nicht sofort erkaltet (abstirbt), sondern lange auf hohem Niveau gehalten wird,
wodurch und ein hoher Füllungsgrad der Struktur der äußeren Mantelfläche der Buchse
erreicht und ein guter formschlüssiger Verbund geschaffen wird. Die Temperatur der
Buchse kann beim Eingießen der Metallschmelze etwa 300°C betragen.
Die Buchse zum Eingießen in Leichtmetallgussteile selber besitzt eine äußere
Mantelfläche, die mit regelmäßigen oder unregelmäßigen Strukturen, einer Rändelung
oder Rillen versehen ist, wobei die Einformungen in der äußeren Mantelfläche
bevorzugterweise Hinterschneidungen aufweisen, sodass ein vollständiger Formschluss
der Buchse in einem Leichtmetallgussteil, insbesondere einer Zylinderlaufbüchse in
einem Zylinderblock geschaffen ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand einer Figur näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Buchse während des Eingießens
unter Druckbeaufschlagung der Schmelze.
Die Buchse 1 ist auf einem Aufnahmedorn 8 in der zeichnerisch nicht dargestellten
Gießform eingesetzt und weist eine äußere Mantelfläche auf, die eine Rauhstruktur 3,
Rillen 4 oder eine Rändelung 5 besitzt. Die noch flüssige Leichtmetallschmelze 2 wird
über Gasdruck 6 oder Druckstempel 7 mit einem geringen Überdruck von 10 bis
100 mbar beaufschlagt, der etwa 15 bis 45 Sekunden nach dem Füllen der
Gießeinrichtung für etwa 1 bis 3 Minuten aufrechterhalten wird.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von Leichtmetallgussteilen mit eingegossenen
Buchsen, insbesondere von Zylinderblöcken von Brennkraftmaschinen mit
eingegossenen Zylinderlaufbüchsen, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Buchse (1) mit einer strukturierten äußeren Mantelfläche verwendet wird und
nach einer vorher bestimmten Zeit nach dem Füllen der Gießeinrichtung vor dem
Erstarren der Schmelze (2) für eine bestimmte Dauer ein geringer Druck auf die
Schmelze (2) aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorher
bestimmte Zeit bis zum Aufbringen des Druckes nach dem Füllen der
Gießeinrichtung 15 bis 45 Sekunden beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der auf die
Schmelze (2) aufgebrachte Druck 10 bis 100 mbar beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der
Druckbeaufschlagung 1 bis 3 Minuten beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Druckbeaufschlagung mittels Gasdruck, oder mechanisch oder hydraulisch
betriebenen Stempeln oder Platten erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es beim Sandguss-,
Kokillenguss- oder Sondergießverfahren angewendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse
vorgewärmt eingesetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der
Buchse beim Eingießen der Schmelze (2) etwa 300 Grad Celsius beträgt.
9. Büchse zum Eingießen in Leichtmetallgussteile nach Verfahren gemäß Anspruch
1, insbesondere kreiszylindrische Zylinderlaufbüchsen von Brennkraftmaschinen,
dadurch gekennzeichnet, dass in die äußere Mantelfläche der Buchse (1)
regelmäßige oder unregelmäßige Strukturen, eine Rändelung oder Rillen
eingeformt sind.
10. Buchse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einformungen in
der äußeren Mantelfläche Hinterschneidungen aufweisen.
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