DE102006022594A1 - Form tool for the production of a foam part from a metallic porous body comprises a foam mold filled with mineral material, and a carrier construction - Google Patents

Form tool for the production of a foam part from a metallic porous body comprises a foam mold filled with mineral material, and a carrier construction Download PDF

Info

Publication number
DE102006022594A1
DE102006022594A1 DE102006022594A DE102006022594A DE102006022594A1 DE 102006022594 A1 DE102006022594 A1 DE 102006022594A1 DE 102006022594 A DE102006022594 A DE 102006022594A DE 102006022594 A DE102006022594 A DE 102006022594A DE 102006022594 A1 DE102006022594 A1 DE 102006022594A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mold
foam
mineral material
porous body
foaming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102006022594A
Other languages
German (de)
Inventor
Jörg HOHLFELD
Thomas Hipke
Christian Hannemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
ACTech GmbH
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
ACTech GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV, ACTech GmbH filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102006022594A priority Critical patent/DE102006022594A1/en
Publication of DE102006022594A1 publication Critical patent/DE102006022594A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/11—Making porous workpieces or articles
    • B22F3/1121—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
    • B22F3/1125—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers involving a foaming process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

The form tool for the production of a foam part from a metallic porous body comprises a foam mold (1) filled with mineral material, and carrier construction. A heat conductivity of the form mold is adjusted by an additive for the mineral material, like lattices, fibers, swarf or powders. The foam mold is made from enclosure base (2) and cover (3). The foam mold consists of three precast plates, bars and/or profiles. The foam mold or the foam mold component is taken up from the carrier construction. The steel is used as carrier- and construction material. The form tool for the production of a foam part from a metallic porous body comprises a foam mold (1) filled with mineral material, and carrier construction. A heat conductivity of the form mold is adjusted by an additive for the mineral material, like lattices, fibers, swarf or powders. The foam mold is made from enclosure base (2) and cover (3). The foam mold consists of three precast plates, bars and/or profiles. The foam mold or the foam mold component is taken up from the carrier construction. The steel is used as carrier- and construction material. The form tool is formed as ceramic fine mold or gypsum mold, which is manufactured with a lost model according to rapid prototyping method or a rapid tooling method.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zur Herstellung eines Schaumteiles aus einem metallischen porösen Körper und ein Verfahren zur Herstellung dieses Formwerkzeuges.The The present invention relates to a mold for manufacturing a foam part of a metallic porous body and a method for Production of this mold.

Metallische poröse Körper können nach dem pulvermetallurgischen Prinzip hergestellt werden. Bei Herstellung metallischer Schaumkörper nach dem pulvermetallurgischen Prinzip wird zumindest ein Metallpulver mit zumindest einem Treibmittelpulver vermischt. Diese Mischung wird anschließend kompaktiert. Das derart gebildete Halbzeug wird in einer bestimmten Menge in eine Schäumform eingelegt. Dabei entspricht das Halbzeugvolumen einem Produkt aus einem Volumen der Schäumform und einem Reziprokwert der Schäumrate der Metallpulver/Treibmittelpulver-Mischung.Metallic porous body can be prepared according to the powder metallurgy principle. In production metallic foam body according to the powder metallurgy principle, at least one metal powder mixed with at least one propellant powder. This mixture will follow compacted. The semi-finished product thus formed is in a specific Amount into a foaming mold inserted. The semifinished product volume corresponds to a product a volume of the foaming mold and a reciprocal of the foaming rate the metal powder / propellant powder mixture.

Anschließend wird die Schäumform mit eingelegtem Halbzeug auf Schmelztemperatur erhitzt, wobei das im Halbzeug enthaltene Treibmittel Gas freisetzt, welches das entstehende flüssige Halbzeug aufschäumt. Idealerweise füllt hierbei der entstehende metallische Schaum die Schäumform vollständig aus, wobei eine Geometrie der Schäumform in aller Regel konturennah eine Geometrie des herzustellenden Schaumteiles abbildet.Subsequently, will the foaming mold heated with inlaid semi-finished product to melting temperature, the blowing agent contained in the semi-finished product releases gas, which is the resulting liquid Foamed semi-finished product. Ideally fills In this case, the resulting metallic foam completely exhausts the foaming mold, where a geometry of the foam mold usually close to the contour a geometry of the foam part to be produced maps.

Das Formwerkzeug mit der Schäumform muß aufgrund des notwendigen Erhitzungsvorganges aus einem höherschmelzenden Werkstoff als einer Legierung des metallischen Schaumteils gefertigt sein. Aus ökonomischen Gründen und im Hinblick auf eine gute Be- und Verarbeitbarkeit besteht die Schäumform hierbei meist aus Stahl.The Mold with the foaming mold must due the necessary heating process of a higher melting material than be made of an alloy of the metallic foam part. For economic reasons establish and in terms of good loading and Processability is the foaming mold mostly steel.

Allerdings werden derzeit hauptsächlich Schaumteile auf Aluminiumbasis produziert. Daher müssen die hierfür verwendeten Formwerkzeuge mit den Schäumformen auf Temperaturen erwärmt werden, bei denen niedriglegierter, und u.U. sogar hochlegierter Stahl verzundert.Indeed are currently mainly foam parts produced on aluminum basis. Therefore, the used for this Molds with the foaming molds heated to temperatures which are lower alloyed, and u.U. even high alloyed Steel scaled.

Außerdem ist mit dieser Wärmebehandlung der Schaumteile meist auch eine Änderung des Gefüge- und Wärmebehandlungszustandes des Stahls des Formwerkzeuges mit der Schäumform verbunden.Besides that is with this heat treatment of Foam parts usually also a change of the structure and heat treatment condition of the steel of the mold connected to the foaming mold.

Im Ergebnis können hierdurch die ursprünglich eingestellten gewünschten Eigenschaften der Schäumform verloren gehen.in the Result can thus the original set desired Properties of the foam mold get lost.

Außerdem tritt bei Verwendung von Stahl als Schäumformenwerkstoff während des Wärmebehandlungsprozesses des Schäumteiles ein teilweise beträchtlicher Verzug der Schäumform auf. Dies beruht auf dem Ausdehnungs- und Umwandlungsverhalten der Stähle.In addition, occurs when using steel as Schäumformenwerkstoff while the heat treatment process of the foaming part a partly considerable one Delay of the foam mold on. This is due to the expansion and transformation behavior of Steels.

Die Verzunderung und der Verzug der Schäumform bewirken mit wachsender Zahl geschäumter Teile eine deutliche Verschlechterung der Bauteiloberflächen und -toleranzen. Dieser über die Nutzungsdauer der Schäumform bestehende Trend kann nur durch aufwendige Nachbearbeitung abgeschwächt werden.The Scaling and the delay of the foaming effect with increasing Number foamed Parts a significant deterioration of the component surfaces and tolerances. This over the service life of the foam mold existing trend can only be weakened by elaborate post-processing.

Um den erstarrten Schaumkörper nach erfolgter Wärmebehandlung aus der Schäumform entfernen zu können, werden die mit dem metallischen Schaum in Berührung kommenden Formflächen der Schäumform mit einem Trennmittel beschichtet. Geschieht dies nicht, kann es zur Verbindung von Schaum und Schäumform kommen.Around the solidified foam body after heat treatment from the foaming mold to be able to remove Be the coming into contact with the metallic foam mold surfaces of the foam mold with coated with a release agent. If this does not happen, it can lead to Combination of foam and foam come.

Als Trennmittel kommen beispielsweise Schlichten in Frage. Schlichten sind feuerteste (keramische) Stoffe, die meist in flüssiger oder pastöser Form als ein dünner Überzug auf die Schäumform, auf Kerne oder sonstige Gießwerkzeuge aufgetragen werden.When Release agents are, for example, sizes in question. Arbitrate, settle in peace, reconcile are fire-resistant (ceramic) substances, usually in liquid or pasty form as a thin coating on the foaming mold, on Cores or other casting tools be applied.

Das Aufbringen eines Trennmittels ist allerdings mit einem erhöhten Arbeits- und Zeitaufwand und entsprechend mit höheren Kosten verbunden.The However, application of a release agent is associated with an increased labor and time and accordingly associated with higher costs.

Weiterhin sind die Schäumform im Falle von kompliziert geformten dreidimensionalen Schaumteilen in der Regel mehrteilig und werden beispielsweise durch NC-Fräsen hergestellt. Dies erhöht die Fertigungskosten beträchtlich.Farther are the foaming mold in the case of complicated shaped three-dimensional foam parts usually in several parts and are produced for example by NC milling. This increases the production costs considerably.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Formwerkzeug zur Herstellung eines Schaumteiles aus einem metallischen porösen Körper sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formwerkzeuges anzugeben, bei denen sich eine Verwendung eines Trennmittels erübrigt.It It is an object of the present invention to provide a mold for Production of a foam part from a metallic porous body as well to provide a method for producing such a mold, in which a use of a release agent is unnecessary.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Formwerkzeug zur Herstellung eines Schaumteiles aus einem metallischen porösen Körper mit einer vom metallischen porösen Körper auszufüllenden Schäumform, wobei die Schäumform aus einem mineralischen Werkstoff besteht.The The aforementioned object is achieved by a mold for Production of a foam part of a metallic porous body with one of the metallic porous Body to fill in foam mold, the foaming mold made a mineral material.

Mit Verwendung einer Schäumform aus einem mineralischen Werkstoff (z.B. Keramik) erübrigt sich die Verwendung eines Trennmittels. Zudem ist der Schaumkern (d.h. das hergestellte Schaumteil) leicht entformbar, beispielsweise durch Zerstörung der Form. Weiterhin ist das mineralische Material im Vergleich zu Metall vergleichsweise preiswert und leicht zu verarbeiten. Desgleichen können beliebige dreidimensionale Formkonturen hergestellt werden. Außerdem weist die vorliegende Schäumform eine hohe Maßbeständigkeit aufgrund des geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des mineralischen Werkstoffes auf. Weiterhin kann der mineralische Werkstoff derart gewählt werden, daß ein Ankleben des Metalls an der Formwand vermieden und eine sichere Trennung des Schäumkörpers von den Formwänden beim Leeren der Form gewährleistet ist. Ferner kann der mineralische Werkstoff Zusätze enthalten, damit dieser nicht mit dem flüssigen Metall chemisch reagiert.With the use of a foaming mold made of a mineral material (eg ceramic), the use of a release agent is unnecessary. In addition, the foam core (ie the foam part produced) is easily demoulded, for example by destruction of the mold. Furthermore, the mineral material is relatively inexpensive and easy to handle compared to metal. Likewise, any three-dimensional shape contours can be produced. In addition, the present foam mold has a high dimensional stability due to the low ther mix expansion coefficients of the mineral material. Furthermore, the mineral material can be chosen such that a sticking of the metal to the mold wall avoided and a secure separation of the foam body is ensured by the mold walls when emptying the mold. Furthermore, the mineral material may contain additives so that it does not react chemically with the liquid metal.

Vorzugsweise ist als mineralischer Werkstoff Gips, Keramik oder Graphit verwendet.Preferably is used as a mineral material gypsum, ceramics or graphite.

Weiterhin kann eine Wärmeleitfähigkeit der Schäumform durch Zusätze zum mineralischen Werkstoff, wie Gitter, Fasern, Späne oder Pulver, eingestellt sein.Farther can have a thermal conductivity the foaming mold through additives to mineral material, such as lattice, fibers, shavings or Powder, to be adjusted.

Die Schäumform kann auch aus einem oder mehreren Komponenten, insbesondere Unterkasten und Deckel, gefertigt sein. Hierbei kann die Schäumform aus 3D-Formen, insbesondere vorgefertigten Platten, Balken und/oder Profilen zusammengesetzt sein.The foaming can also consist of one or more components, in particular sub-box and Cover, be made. Here, the foam mold of 3D shapes, in particular prefabricated panels, beams and / or profiles.

Das Formwerkzeug kann außerdem mit einer Tragkonstruktion versehen sein, wobei die Schäumform oder die Schäumformkomponenten von der Tragkonstruktion aufgenommen (und in deren relativer Anordnung gehalten) sind. Hierbei kann Stahl als Trag- und Konstruktionswerkstoff genutzt sein.The Mold tool can also be provided with a support structure, wherein the foam mold or the foaming mold components received by the supporting structure (and in their relative arrangement held) are. Here steel can be used as a supporting and construction material be used.

Die vorgenannte Aufgabe wird insbesondere auch gelöst durch eine keramische Feingießform oder eine Gipsform, die mit einem verlorenen Modell oder nach einem Rapid Prototyping beziehungsweise Rapid Tooling Verfahren hergestellt ist.The The above object is achieved in particular by a ceramic investment casting mold or a plaster mold with a lost model or after a rapid Prototyping or Rapid Tooling process produced is.

Hinsichtlich des Verfahrensaspektes wird die vorgenannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeuges zur Herstellung eines Schaumteiles aus einem metallischen porösen Körper, bei dem ein Modell des herzustellenden porösen Körpers mit einem mineralischen Werkstoff umformt oder umgossen wird.Regarding of the method aspect, the aforementioned object is achieved by a Method for producing a molding tool for producing a Foam part of a metallic porous body in which a model of the to be produced porous body is formed or cast with a mineral material.

Bevorzugterweise weist das Verfahren eine Nachbehandlung des mineralischen Werkstoffes auf. Bei Verwendung eines verlorenen Modells kann dieses ausgeschmolzen und die Form zum Erreichen der Endfestigkeit gebrannt werden.preferably, the method has a post-treatment of the mineral material on. When using a lost model, this can be melted out and the mold is fired to achieve ultimate strength.

Vorzugsweise wird das Modell des herzustellenden porösen Körpers beim vorliegenden Verfahren durch Rapid Prototyping oder Rapid Tooling Verfahren hergestellt.Preferably becomes the model of the porous body to be made in the present process produced by rapid prototyping or rapid tooling processes.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:The The present invention will be described below with reference to preferred embodiments in conjunction with the associated Drawings closer explained. In these show:

1 ein Ausführungsbeispiel des Formwerkzeuges mit einem kastenartigen Aufbau, 1 An embodiment of the molding tool with a box-like structure,

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Formwerkzeuges, zusammengesetzt aus mehreren vorgefertigten Komponenten, 2 a further embodiment of the molding tool, composed of several prefabricated components,

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Formwerkzeuges mit einer Tragkonstruktion für ein aus mehreren vorgefertigten Komponenten zusammengesetztes Formwerkzeug und 3 a further embodiment of the mold with a support structure for a composite of several prefabricated components mold and

4 eine konturnahe Keramikform mit verlorenem (ausgeschmolzenen) Modell. 4 a contoured ceramic mold with lost (remelted) model.

1 zeigt ein Formwerkzeug zur Herstellung eines Schaumteiles aus einem metallischen porösen Körper (vereinfachend auch als „Schaumkörper" bezeichnet), wobei die Schäumform 1 aus einem Unterkasten 2 und einem Deckel 3 besteht. 1 shows a mold for producing a foam part of a metallic porous body (also referred to simply as "foam body"), wherein the foam mold 1 from a sub-box 2 and a lid 3 consists.

In den zwischen diesen Schäumformkomponenten 2, 3 gebildeten Formhohlraum wird das einleitend beschriebene Halbzeug, bestehend aus einem Metallpulver/Treibmittelpulver-Preßling eingelegt.In between these foaming mold components 2 . 3 formed mold cavity, the semi-finished product described above, consisting of a metal powder / propellant powder compact is inserted.

Nach Schließen des Formhohlraums, vorliegend durch Auflegen und Sichern des Deckels 3 auf den Unterkasten 2, wird die geschlossene Schäumform auf Schmelztemperatur gebracht, wobei das im schäumbaren Halbzeug enthaltene Treibmittel Gas freisetzt, welche das flüssige Halbzeug aufschäumt und den Formhohlraum der Schäumform ausfüllt, wodurch eine Geometrie des herzustellenden Schaumteiles konturennah abgebildet wird.After closing the mold cavity, in this case by placing and securing the lid 3 on the lower case 2 , the closed foam mold is brought to melting temperature, wherein the blowing agent contained in the foamable semifinished product releases gas, which foams the liquid semifinished product and fills the mold cavity of the foam mold, whereby a geometry of the foam part to be produced is modeled contour.

Die Schäumform kann auch aus mehreren Formteilen bestehen, um eine Detaillierung und ggf. Hinterschnitte zu realisieren.The foaming can also consist of several moldings to a detailing and if necessary to realize undercuts.

Die Schäumform kann, wie in 2 dargestellt, aus einzelnen Keramik-/Gipsteilen 4, vorzugsweise 3D-Formteilen, wie vorgefertigte Platten, Balken und/oder Profile, zusammengesetzt werden.The foaming mold can, as in 2 represented, from individual ceramic / gypsum parts 4 , preferably 3D moldings, such as prefabricated panels, beams and / or profiles are assembled.

Besteht die Schäumform aus mehreren Komponenten, werden diese miteinander verbunden, um deren relative Anordnung zueinander sicherzustellen. Hierzu kann eine Tragkonstruktion dienen. Als Trag- und Konstruktionswerkstoff wird vorliegend Stahl genutzt.Consists the foaming mold of several components, these are connected to each other ensure their relative arrangement to each other. For this purpose can serve a supporting structure. As a supporting and construction material in the present case steel is used.

Bei der Formteilmontage von Gipsformen werden alle Teile durch den im CAD vorab eingebrachten Formschluss lageorientiert zusammengefügt.at The molding of plaster molds are all parts by the in the CAD preloaded formed fit assembled layer oriented.

In 3 ist eine solche Tragkonstruktion schematisch dargestellt, wobei in diesem Falle die Formkomponenten 4 in einer Tragkonstruktion 5 aufgenommen sind.In 3 is such a supporting structure shown schematically, in which case the mold components 4 in a supporting structure 5 are included.

Insbesondere wenn das herzustellende Schaumteil eine komplexe dreidimensionale Form aufweist, kann zunächst ein Modell („Positivform") des herzustellenden Schaumteiles, insbesondere durch Rapid Prototyping, hergestellt werden. Das Modell kann jedoch auch nach anderen Herstellungsverfahren, insbesondere Fräsen, hergestellt werden.Especially if the foam part to be produced is a complex three-dimensional Form can, first a model ("positive shape") of the produced Foam part, in particular produced by rapid prototyping become. However, the model can also be applied to other manufacturing processes, especially milling, getting produced.

Die Schäumform wird anschließend gefertigt, indem das derart hergestellte vorgefertigte Modell mit dem mineralischen Werkstoff umformt bzw. umgossen wird.The foaming will follow manufactured by using the thus prepared prefabricated model with the mineral material is formed or cast around.

Hieran schließt sich ggf. eine Nachbehandlung der mineralischen Form, wie insbesondere eine Trocknung, an.thereto includes if necessary, a post-treatment of the mineral form, in particular a drying, on.

Bei Verwendung eines „verlorenen Modells" wird dieses ausgeschmolzen und die Form zum Erreichen der Endfestigkeit gebrannt.at Using a "lost Model "becomes this melted and fired the mold to reach the final strength.

Das „verlorene Modell" wird dabei aus Spezialwachsen oder ähnlichen Thermoplasten oder deren Gemischen hergestellt. Es handelt sich jeweils um verlorene Modelle aus einem schmelzfähigen, vergasbaren oder in einer Flüssigkeit lösbaren Werkstoff. Für das Modell wird ein Werkzeug gefertigt, für das ein Urmodell erforderlich ist. Eine andere Möglichkeit zur Herstellung des Modells bildet der Einsatz eines Rapid Prototyping Verfahrens. Mit dem Modell wird dann mit einer Bindersuspension oder mit Gips eine Schäumform gefertigt. Die Bindersuspension ist eine keramische Masse zur Herstellung einer Maske aus feinem Quarzsand als Formgrundstoff und Ethylsilikat als Bindemittel. Auf diese Schicht wird ein körniges, feuerfestes Material aufgebracht. Zum Ausschmelzen des Wachsmodels bei etwa 150°C dienen spezielle Ausschmelzöfen, während das Brennen der fertigen Schäumform bei etwa 900 bis 1200°C vorgenommen wird.The lost Model "will be there made of special waxes or similar Thermoplastics or mixtures thereof produced. It is about each to lost models from a meltable, gasifiable or in a liquid releasable Material. For The model is made a tool that requires a master model is. Another possibility For the production of the model is the use of a rapid prototyping Process. The model is then treated with a binder suspension or with gypsum a foaming mold manufactured. The binder suspension is a ceramic mass for production a mask made of fine quartz sand as a basic molding material and ethyl silicate as a binder. This layer is a granular, refractory material applied. To melt the wax model at about 150 ° C are used special Ausschmelzöfen, while the burning of the finished foam mold at about 900 to 1200 ° C is made.

In 4 ist eine konturnahe Keramikform mit verlorenem (ausgeschmolzenen) Modell gezeigt. Diese Keramikform weist einen Hinterschneidungen aufweisenden Unterkasten 2 und einen Deckel 3 auf. Das verlorene Modell ist im Unterkasten aufgenommen.In 4 a contoured ceramic form with lost (remelted) model is shown. This ceramic mold has an undercuts having undercuts 2 and a lid 3 on. The lost model is included in the sub-box.

Eine keramische Schäumform kann ebenfalls durch ein abtragendes Verfahren hergestellt werden.A ceramic foam mold can also be made by a removing process.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird hierbei zunächst ein keramischer Block eines Gießereiformstoffs in Endfestigkeit hergestellt. Bei der mechanischen Bearbeitung wird die Negativkontur des Schaumteils eingebracht. Es wird ein CAD/CAM Bearbeitungsprogramm, beispielsweise ein Fräsprogramm für das direkte Formstoff-Fräsen eingesetzt. Die keramische Schäumform kann durch Fräsen, Bohren, Drehen, oder Schleifen bearbeitet werden. Bei komplexeren Schaumteilen kann die Schäumform aus mehreren Teilen bestehen. Die Fertigung der Schäumform basiert somit direkt auf den 3D-Datensätzen des Schaumteiles, aus denen die Datensätze für die Schäumform generiert werden. Durch den Einsatz des direkten Formstoff-Fräsens ist damit eine noch schnellere und kostengünstige ausschließlich computergestützte Bereitstellung von Schäumformen möglich.According to one preferred embodiment will be here first a ceramic block of a foundry mold material produced in final strength. In mechanical processing is introduced the negative contour of the foam part. It becomes a CAD / CAM Machining program, for example, a milling program for direct molding material milling used. The ceramic foam mold can by milling, Drilling, turning, or grinding can be edited. For more complex Foam parts can foam the mold consist of several parts. The production of the foaming mold is based thus directly on the 3D datasets of the Foam part from which the data sets for the foaming mold are generated. By The use of direct molding material milling is thus an even faster and cost-effective exclusively computerized Provision of foam molds possible.

Nach Behandlung der mineralischen Form erfolgt das Chargieren (Beladen) mit dem schäumbaren Vormaterial (Preßling aus Metallpulver/Treibmittelpulver). Als Vormaterial kommt beispielsweise schäumbares Schüttgut „PolyFoM"® in Betracht. In der nachfolgenden Wärmebehandlung (Erhitzen über die Schmelztemperatur des Vormaterials) erfolgt das Schäumen, wobei die in der Schäumform 1 vorhandenen Hohlräume mit Schaum ausgefüllt werden.After treatment of the mineral form, the charging (loading) with the foamable starting material (metal powder / propellant powder molding) takes place. For example, foamable bulk material "PolyFoM" ® is suitable as the starting material. In the subsequent heat treatment (heating above the melting temperature of the starting material), foaming takes place, with the foaming in the foam mold 1 existing cavities are filled with foam.

Bei Entwurf der Schäumform ist darauf zu achten, daß diese schäumgerecht, d.h. nach gießereitechnischen Gesichtspunkten, konstruiert wird, insbesondere damit ein vollständiges Erfüllen der Hohlräume der Schäumform erreichbar ist. Zudem müssen je nach Anforderungen in der Schäumform Öffnungen und/oder Halterungen vorgesehen werden.at Design of the foaming mold make sure that this schäumgerecht, i.e. according to foundry technology Viewpoints, is constructed, in particular so that a complete fulfillment of the cavities of the foaming is reachable. In addition, must depending on requirements in the foam mold openings and / or brackets are provided.

Die in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiele der Schäumform 1 beschränken sich auf einfache Konstruktionen. Jedoch können insbesondere mittels Rapid Prototyping auch sehr komplexe dreidimensionale Konturen hergestellt werden.The in the 1 to 3 shown embodiments of the foam mold 1 are limited to simple constructions. However, in particular by means of rapid prototyping, it is also possible to produce very complex three-dimensional contours.

Bei der in 1 dargestellten kastenartigen Ausführung der Schäumform wird die Schäumform vorzugsweise komplett aus einem oder mehreren Stücken (Unterkasten 2 und Deckel 3) gefertigt, die sich selbst tragen.At the in 1 illustrated box-like execution of the foam mold, the foam mold is preferably made entirely of one or more pieces (lower box 2 and lid 3 ), which wear themselves.

Beim Aufbau der Schäumform nach 2 und 3 wird die Schäumform vorzugsweise aus vorgefertigten Platten, Balken und/oder Profilen zusammengesetzt, welche über einen Trag- und Konstruktionswerkstoff miteinander verbunden werden. In dem gezeigten Fall werden die Formkomponenten von der in 3 gezeigten Tragkonstruktion aufgenommen und dementsprechend in einer relativen Anordnung zueinander gehalten.When building up the foam mold after 2 and 3 the foam mold is preferably composed of prefabricated panels, beams and / or profiles, which are connected to one another via a support and construction material. In the case shown, the mold components of the in 3 shown supporting structure and accordingly held in a relative arrangement to each other.

In der vorstehenden Beschreibung wird insbesondere auch eine keramische Feingießform oder eine Gipsform beschrieben, die mit einem verlorenen Modell oder nach einem Rapid Prototyping beziehungsweise Rapid Tooling Verfahren hergestellt ist.In the above description, in particular, a ceramic investment casting mold or described a plaster mold, which is made with a lost model or after a rapid prototyping or rapid tooling process.

Das Feingießen ist ein formgenaues Gußverfahren mit verlorenen Formen und Modellen, um Gußstücke mit höchster Maßgenauigkeit und bester Oberflächenqualität zu erhalten. Beim Feingießen werden verlorene Modelle aus Spezialwachsen oder ähnlichen Thermoplasten eingesetzt, was in der vorstehenden Beschreibung verdeutlicht ist. Die Modelle werden mit Keramik oder Gips umhüllt. Die entstandene Form wird gebrannt und das Modell zugleich ausgeschmolzen. Alternativ können die keramischen Feingießformen durch ein abtragendes Bearbeitungsverfahren, vorzugsweise durch Direktes Formstoff-Fräsen hergestellt werden.The Investment casting is a dimensionally accurate casting process with lost molds and models, to obtain castings with the highest dimensional accuracy and the best surface quality. When investment casting lost models made of special waxes or similar thermoplastics, which is clarified in the above description. The models will wrapped in ceramic or plaster. The resulting shape is fired and the model is simultaneously melted out. Alternatively you can the ceramic investment casting molds by a machining process, preferably by Direct molding material milling produced become.

Ein wesentlicher Vorteil des Feingußverfahrens liegt darin, daß mit diesem eine endfertige Kontur mit höchster Maßgenauigkeit und bester Oberfächenqualität (ohne nachträgliche mech. Bearbeitung) erzielbar ist.One significant advantage of the investment casting process lies in that with a final contour with highest dimensional accuracy and best surface quality (without subsequent mech. Processing) can be achieved.

Claims (13)

Formwerkzeug zur Herstellung eines Schaumteiles aus einem metallischen porösen Körper mit einer vom metallischen porösen Körper auszufüllenden Schäumform, wobei die Schäumform aus einem mineralischen Werkstoff besteht.Mold for producing a foam part from a metallic porous body with one of the metallic porous body be filled foam mold, the foaming mold made of a mineral material. Formwerkzeug nach Anspruch 1, wobei als mineralischer Werkstoff Gips, Keramik oder Graphit verwendet ist.Forming tool according to claim 1, wherein as mineral Material plaster, ceramic or graphite is used. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Wärmeleitfähigkeit der Schäumform durch Zusätze zum mineralischen Werkstoff, wie Gitter, Fasern, Späne oder Pulver, eingestellt ist.A mold according to claim 1 or 2, wherein a thermal conductivity the foaming mold through additives to mineral material, such as lattice, fibers, shavings or Powder, is set. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schäumform aus einem oder mehreren Komponenten, insbesondere Unterkasten und Deckel, gefertigt ist.Mold according to one of claims 1 to 3, wherein the foaming mold one or more components, in particular lower box and lid, is made. Formwerkzeug nach Anspruch 4, wobei die Schäumform aus 3D-Formen, insbesondere vorgefertigten Platten, Balken und/oder Profilen, zusammengesetzt ist.Mold according to claim 4, wherein the foaming mold consists of 3D molds, in particular prefabricated panels, beams and / or Profiles, is composed. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Tragkonstruktion, wobei die Schäumform oder die Schäumformkomponenten von der Tragkonstruktion aufgenommen sind.Mold tool according to one of claims 1 to 5, with a supporting structure, the foaming mold or the foaming mold components are absorbed by the supporting structure. Formwerkzeug nach Anspruch 6, wobei Stahl als Trag- und Konstruktionswerkstoff genutzt ist.Mold according to claim 6, wherein steel is used as a support and construction material is used. Formwerkzeug, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Formwerkzeug als keramische Feingießform oder Gipsform ausgebildet ist, die mit einem verlorenen Modell, nach einem Rapid Prototyping Verfahren oder nach einem Rapid Tooling Verfahren hergestellt ist.Mold, in particular according to one of claims 1 to 7, wherein the mold is designed as a ceramic investment casting mold or plaster mold, those with a lost model, following a rapid prototyping procedure or produced by a rapid tooling method. Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeuges zur Herstellung eines Schaumteiles aus einem metallischen porösen Körper, bei dem ein Modell des herzustellenden porösen Körpers mit einem mineralischen Werkstoff umformt oder umgossen wird.Process for producing a molding tool for Production of a foam part of a metallic porous body, in a model of the produced porous body with a mineral Material is formed or cast. Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeuges nach Anspruch 9, mit einer Nachbehandlung des mineralischen Werkstoffes.Process for producing a molding tool according to Claim 9, with a post-treatment of the mineral material. Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeuges nach Anspruch 9 oder 10, wobei bei Verwendung eines verlorenen Modells dieses ausgeschmolzen und die Form zum Erreichen der Endfestigkeit gebrannt wird.Process for producing a molding tool according to Claim 9 or 10, wherein using a lost model this melted and fired the mold to reach the final strength becomes. Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeuges nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Modell des herzustellenden porösen Körpers durch Rapid Prototyping hergestellt wird.Process for producing a molding tool according to one of the claims 9 to 11, wherein the model of the porous body to be produced by Rapid prototyping is produced. Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeuges nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei ein CAD/CAM Bearbeitungsprogramm, beispielsweise ein Fräsprogramm für das direkte Formstoff-Fräsen, eingesetzt wirdProcess for producing a molding tool according to one of the claims 9 to 12, wherein a CAD / CAM machining program, for example a milling program for the direct molding material milling, is used
DE102006022594A 2006-05-15 2006-05-15 Form tool for the production of a foam part from a metallic porous body comprises a foam mold filled with mineral material, and a carrier construction Ceased DE102006022594A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006022594A DE102006022594A1 (en) 2006-05-15 2006-05-15 Form tool for the production of a foam part from a metallic porous body comprises a foam mold filled with mineral material, and a carrier construction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006022594A DE102006022594A1 (en) 2006-05-15 2006-05-15 Form tool for the production of a foam part from a metallic porous body comprises a foam mold filled with mineral material, and a carrier construction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006022594A1 true DE102006022594A1 (en) 2007-11-22

Family

ID=38607800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006022594A Ceased DE102006022594A1 (en) 2006-05-15 2006-05-15 Form tool for the production of a foam part from a metallic porous body comprises a foam mold filled with mineral material, and a carrier construction

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006022594A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800010130A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-07 Francesca Antonello Hybrid material based on metal foams and procedure for its preparation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3313621A (en) * 1965-06-15 1967-04-11 Mott Metallurg Corp Method for forming porous seamless tubing
DE4338457C2 (en) * 1993-11-11 1998-09-03 Mtu Muenchen Gmbh Component made of metal or ceramic with a dense outer shell and porous core and manufacturing process
DE60014714T2 (en) * 2000-03-24 2006-03-02 Voxeljet Technology Gmbh Method for producing a component in deposition technique

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3313621A (en) * 1965-06-15 1967-04-11 Mott Metallurg Corp Method for forming porous seamless tubing
DE4338457C2 (en) * 1993-11-11 1998-09-03 Mtu Muenchen Gmbh Component made of metal or ceramic with a dense outer shell and porous core and manufacturing process
DE60014714T2 (en) * 2000-03-24 2006-03-02 Voxeljet Technology Gmbh Method for producing a component in deposition technique

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800010130A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-07 Francesca Antonello Hybrid material based on metal foams and procedure for its preparation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60311824T2 (en) casting process
EP1844881B1 (en) Method for producing open pored construction elements made of metal, plastic or ceramic with an ordered foam grid structure
DE10058748C1 (en) Method for producing a component and device for carrying out the method
EP1633509B1 (en) Method for the layered construction of models
EP0711213B1 (en) Process for use in foundry practice
DE102013203374A1 (en) ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGIES FOR GENERATING MOLDS FOR MATRIC COMPONENTS
DE3530910A1 (en) METHOD FOR PRODUCING CASTING MOLDS
DE19545167A1 (en) Method of manufacturing a prototype component or tool from a stereo-sintered polystyrene pattern
CA2891597A1 (en) Patternless sand mold and core formation for rapid casting
EP3253514A1 (en) Method and device for additively producing components
DE602004000938T2 (en) Use of resin-coated sand for the production of molds in rapid prototyping systems
DE19707906C2 (en) Process for the production of hollow metal molds
DE102014211350A1 (en) Casting method for producing a piston and pistons for internal combustion engines
DE10014744B4 (en) Process for the production of metallic molds
DE4107416A1 (en) Producing partially wear-resistant iron or steel castings - by coating cores with hard material which becomes dispersed in the casting surface during casting
DE4418466C2 (en) Process for the production of three-dimensional molds from curable molding material
DE10151000A1 (en) Method and device for producing a die casting mold
DE102006022594A1 (en) Form tool for the production of a foam part from a metallic porous body comprises a foam mold filled with mineral material, and a carrier construction
DE102014007889B4 (en) Process for producing a salt body, in particular for die casting
DE102015217452A1 (en) Method for producing a cast metallic bearing housing
DE10065594C2 (en) Process for the production of 3-dimensional sintered workpieces
DE10017391A1 (en) Production of metallic permanent molds comprises forming mold parts of the mold using a lost model supported in a mold and surrounded by a molding material which decomposes on contact with a molten cast metal
DE10133325A1 (en) Sand casting of metal mixes sand with setting agent filled into box to set into negative product shape finely machined in place to cast product shape.
DE10317797B4 (en) Rapid prototyping process
DE102018114700B3 (en) Use of a method for producing a tool for aluminum sheet forming

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection