DE19752518A1 - Druckgießverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckgießverfahren zum Herstellen von Gußteilen in einer Gießform unter Verwendung von nach dem Gießvorgang zerstörbaren Kernen, insbesondere Sand- oder Salzkernen.

Der Begriff "Druckgießverfahren" ist im weitesten Sinne zu verstehen. Hierunter soll das konventionelle Druckgießverfahren, bei dem die Schmelze unter Drücken von mehr als 500 bar, in die Form geschossen wird, aber auch das Pressgießverfahren (Squeeze Casting) verstanden werden, bei dem die Schmelze im wesentlichen drucklos in die Form gefüllt und dann unter hohem Druck von mehreren 100 bar zur Erstarrung gebracht wird, sowie auch das sog. Mitteldruckverfahren. Bei Druckgießverfahren bereitet das Anordnen von Kernen in der Gießform Probleme; es besteht die Gefahr, daß es beim Einfüllen der Schmelze zu Kernverlagerungen kommt. Bei solchen Kernen, die eine größere Strecke ohne Kernlagerung, d. h. ohne Abstützung gegen die Gießformoberfläche, überspannen, besteht zudem ein hohes Risiko von Kerndeformationen, die wiederum zu partiellen Kernverlagerungen führen können. Dem kann durch zusätzliche Abstützungen des Kerns begegnet werden. So ist bereits vorgeschlagen worden, die Kerne durch kleine Stahlvorsprünge oder Sandkernvorsprünge des einen oder anderen Formteils der Gießform abzustützen. Hierbei erweist es sich jedoch als besonders nachteilig, daß dann am fertigen Gußteil Löcher in der Gußwand verbleiben, die anschließend in aufwendiger Weise verschlossen werden müssen. Auch stellen solche nachträglich verschlossenen Öffnungen ein hohes Risiko für Undichtwerden dar.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Gießverfahren der eingangs erwähnten Art den oder die Kerne während des Gießvorgangs sicher in der Form zu halten und ein Aufschwimmen zu verhindern.

Beim konventionellen Druckgießverfahren sowie beim Pressgießverfahren (Squeeze Casting) oder bei anderen Druckgießverfahren unter Verwendung von nach dem Gießvorgang zerstörbaren Kernen wird die vorstehende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Stützen der Kerne in der Gießform infiltrierbare Körper verwendet werden, durch welche die Kerne mit der Gießformoberfläche verspannt oder verklemmt werden.

Die infiltrierbaren Körper werden dann vom Umguß infiltriert und quasi mit in das Gußstück eingegossen, was jedoch bei geeigneter Ausbildung der infiltrierbaren Körper keinerlei Probleme bereitet.

So hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn aus Fasern oder Pulverwerkstoffen oder aus keramischen Schwammaterialien hergestellte infiltrierbare Körper verwendet werden.

Es hat sich gezeigt, daß die Kerne ohne Weiteres durch Zwischenordnung dieser infiltrierbaren Körper in der Gießform verspannt, verklemmt oder verkeilt werden können und so gegen ein Aufschwimmen beim Füllen der Form gesichert sind. Nach dem Zerstören oder Auflösen der Kerne verbleiben keine Löcher im Gußstück, die nachträglich verschlossen werden müßten. Die Gefahr einer Leckage an dieser Stelle kann ausgeschlossen werden. Statt dessen verbleibt der mit der Gußlegierung infiltrierte Körper flächenbündig in der Gußteiloberfläche, welche durch den Hohlraum begrenzt wird, den beim Gießen der Kern ausfüllt.

Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung wird vorgeschlagen, die infiltrierbaren Körper an die Oberfläche der Kerne anzukleben. Dies kann in vorteilhafter Weise mittels Schlichte, Adhäsionskleber oder üblichen Kernklebern ausgeführt werden.

Gegenstand der Erfindung, für den Schutz begehrt wird, ist auch ein Gußteil, welches nach dem erfindungsgemäßen Druckgießverfahren hergestellt ist. Ein solches Gußteil zeichnet sich dadurch aus, daß keinerlei Ausnehmungen auftreten, welche auf Form- oder Kernvorsprünge zurückzuführen sind, durch welche der Kern in der Gießform gehalten werden soll, und die in aufwendiger Weise nach dem Gießprozeß verschlossen werden müßten. Statt dessen weist das Gußstück an einzelnen Bereichen der von den Kernen begrenzten bzw. definierten Hohlräume oder Ausnehmungen des Gußstücks flächenbündig eingelagerte und von der Gußlegierung infiltrierte Hohlkörper der vorstehend beschriebenen Art auf. Diese Hohlkörper haben keine negativen Auswirkungen auf die Festigkeitseigenschaften des Gußstücks. Es wurde dies in ganz besonders vorteilhafter Weise bei Gußstücken aus Leichtmetallegierung, insbesondere aus Aluminium- oder Magnesiumlegierung, festgestellt.

Als beispielhaftes Gußstück, welches sich in besonders vorteilhafter Weise zur Herstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren anbietet, wird auf einen Motorblock mit die Zylinderräume umgebenden Wasserräumen hingewiesen. Die Anordnung des sogenannten Wassermantelkerns in der Druckgießform zum Herstellen eines solchen Motorblocks erweist sich erfahrungsgemäß als schwierig, so daß das erfindungsgemäße Verfahren besonders für diesen Anwendungsfall eine vorteilhafte Lösung darstellt.

Ein nach diesem Verfahren hergestellter Motorblock kann dann einen flächenbündig mit der Oberfläche einer den Wasserraum begrenzenden Wandung eingegossenen und mit dem Umguß, vorzugsweise Leichtmetallegierung, infiltrierten Körper aufweisen, der die Qualitäten des Motorblocks nicht beeinträchtigt.

Diese Technik läßt sich aber auch für die Herstellung anderer Gußstücke wie Kolben mit Kühlkanälen, Ansaugrohre, Hohlprofile, hohle Knotenstücke für Tragrohre, hohle Achsträger, Hinterschnittkonturen verwenden. Die hierfür jeweils verwandten Kerne, insbesondere Hinterschnittkerne, lassen sich auf die erfindungsgemäße Weise in der Gießform halten und fixieren.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Schutzansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung des bevorzugten Herstellungsverfahrens anhand eines Motorblocks. In der Zeichnung zeigt:

die Figur eine schematische Darstellung der Anordnung eines Wassermantelsandkerns in einer Druckgießform.

Zum Gießen eines Motorblocks im Druckgießverfahren muß ein in ans ich bekannter und daher nicht näher beschriebener Weise hergestellter Wassermantelkern in die Gießform eingesetzt und dort auch beim Füllen der Form unverlagerbar gehalten werden. Hierfür wird an geeigneten Stellen ein infiltrierbarer Körper, ein sogenannter Preform-Körper, der porös ausgebildet ist und von der Leichtmetallegierung infiltrierbare Hohlräume umfaßt, an die Oberfläche des Salzkerns angeklebt. Dies kann mittels Schlichte, Adhäsionskleber oder auch unter Verwendung von Kernkleber durchgeführt werden. Es erweist sich hierbei als vorteilhaft, wenn der infiltrierbare Körper eine der Krümmung der Oberfläche des Kerns entsprechende Formgebung aufweist.

Wie aus der Figur ersichtlich, wird der Kern 2 mit den aufgeklebten infiltrierbaren Körpern 4 in die nicht dargestellte Gießform eingesetzt und mittels dieser Körper 4 derart in der Gießform verklemmt, daß der Kern ortsfest und unverlagerbar in der Gießform gehalten ist. Ein Aufschwimmen des Kerns beim Befüllen der Form kann hierdurch sicher ausgeschlossen werden. Der hierfür verwandte Klebstoff ist mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnet.

Claims (10)

1. Druckgießverfahren zum Herstellen von Gußteilen in einer Gießform unter Verwendung von nach dem Gießvorgang zerstörbaren Kernen, insbesondere Sand- oder Salzkernen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Stützen der Kerne (2) in der Gießform infiltrierbare Körper (4) verwendet werden, durch welche die Kerne (2) mit der Gießformoberfläche verspannt oder verklemmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die infiltrierbaren Körper (4) aus Fasern oder Pulverwerkstoffen hergestellt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die infiltrierbaren Körper (4) aus keramischen Schwammaterialien hergestellt sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die infiltrierbaren Körper (4) an die Kerne (2) angeklebt werden.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die infiltrierbaren Körper (4) mittels Schlichte, Adhäsionskleber oder Kernkleber an die Kerne angeklebt werden.

6. Druckgießverfahren zum Herstellen eines Motorblocks aus Leichtmetallegierung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche.

7. Gußteil hergestellt nach einem Druckgießverfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche.

8. Gußteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Leichtmetallegierung, insbesondere Aluminium- oder Magnesiumlegierung, gegossen ist.

9. Gußteil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um einen Motorblock mit die Zylinderräume umgebenden Wasserräumen handelt.

10. Gußteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß flächenbündig mit der Oberfläche einer den Wasserraum begrenzenden Wandung des Motorblocks die mit dem Umguß infiltrierten Körper eingegossen sind.