AT522297A1

AT522297A1 - Device and method for producing at least one component, in particular a metallic component

Info

Publication number: AT522297A1
Application number: ATA50276/2019A
Authority: AT
Inventors: Rudolf Gradinger Dr; Stefan Gneiger MSc
Original assignee: Voestalpine Additive Mfg Center Gmbh
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2020-10-15
Also published as: EP3946777A1; WO2020200893A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Herstellung zumindest eines insbesondere metallischen Bauteiles, aufweisend eine Gussform (2), in welche fließfähiges, insbesondere metallisches, Material einfüllbar ist, um das Material zur Herstellung des Bauteiles in der Gussform (2) erstarren zu lassen, wobei die Gussform (2) zumindest einen Schallanreger (5) aufweist oder zumindest ein Schallanreger (5) in der Gussform (2) integriert angeordnet ist, um mit dem Schallanreger (5) Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in ein in der Gussform (2) befindliches Material einzubringen. Um ein Bauteil mit optimierten Eigenschaften herzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Schallanreger (5) mit einer Membran (6) und einer Antriebseinheit (7) gebildet ist, sodass die Membran (6) mit der Antriebseinheit (7) in, bevorzugt periodische, Bewegung versetzbar ist, um die Schwingungen in das Material einzubringen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines insbesondere metallischen Bauteiles.The invention relates to a device (1) for producing at least one especially metallic component, having a casting mold (2) into which flowable, especially metallic, material can be poured in order to solidify the material for producing the component in the casting mold (2) , wherein the casting mold (2) has at least one sound stimulator (5) or at least one sound stimulator (5) is arranged integrated in the casting mold (2) in order to use the sound stimulator (5) to generate vibrations, in particular sound waves, in the casting mold (2 ) to bring in the material. In order to produce a component with optimized properties, the invention provides that the sound exciter (5) is formed with a membrane (6) and a drive unit (7) so that the membrane (6) with the drive unit (7) in, preferably periodic, Movement is displaceable in order to introduce the vibrations into the material. The invention also relates to a method for producing a component, in particular a metallic component.

Description

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Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung zumindest eines insbesondere Device and method for producing at least one in particular

metallischen Bauteiles metallic component

Die Erfindung betrifft einen Vorrichtung zur Herstellung zumindest eines insbesondere metallischen Bauteiles, aufweisend eine Gussform, in welche fließfähiges, insbesondere metallisches, Material einfüllbar ist, um das Material zur Herstellung des Bauteiles in der Gussform erstarren zu lassen, wobei die Gussform zumindest einen Schallanreger aufweist oder zumindest ein Schallanreger in der Gussform integriert angeordnet ist, um mit dem Schallanreger Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in ein in der Gussform The invention relates to a device for producing at least one, in particular, metallic component, having a casting mold, into which flowable, in particular metallic, material can be poured in order to allow the material for producing the component to solidify in the casting mold, the casting mold having at least one sound stimulator or at least one sound stimulator is arranged integrated in the casting mold in order to generate vibrations, in particular sound waves, with the sound stimulator in the casting mold

befindliches Material einzubringen. bring in the material.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung zumindest eines insbesondere metallischen Bauteiles, wobei in eine Gussform fließfähiges, insbesondere metallisches, Material eingefüllt und das Material zur Herstellung des Bauteiles in der Gussform erstarren gelassen wird, wobei die Gussform zumindest einen Schallanreger aufweist oder zumindest ein Schallanreger in der Gussform integriert angeordnet ist, mit welchem Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in das in der Gussform eingefüllte Furthermore, the invention relates to a method for producing at least one particularly metallic component, wherein flowable, especially metallic, material is poured into a casting mold and the material for producing the component is allowed to solidify in the casting mold, the casting mold having at least one sound stimulator or at least one Sound exciter is arranged integrated in the mold, with which vibrations, in particular sound waves, are poured into the poured into the mold

Material eingebracht werden. Material are introduced.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass es vorteilhaft sein kann, im Rahmen einer Herstellung von Gussbauteilen metallische Schmelzen mit Ultraschallwellen zu behandeln bzw. Ultraschallwellen in eine metallische Schmelze einzubringen, um die Schmelze zu reinigen und zu entgasen. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass in eine metallische Schmelze eingebrachte Ultraschallwellen außerdem eine Kornfeinung, also eine Anregung bzw. Erzeugung einer feinkörnigen Gefügestruktur eines Materials der It is known from the prior art that it can be advantageous to treat metallic melts with ultrasonic waves in the course of the production of cast components or to introduce ultrasonic waves into a metallic melt in order to clean and degas the melt. In addition, it has been shown that ultrasonic waves introduced into a metallic melt also result in grain refinement, that is to say an excitation or generation of a fine-grain microstructure of a material of the

Schmelze bewirken können. Can cause melt.

Kornfeinung basiert üblicherweise auf einer Beeinflussung bzw. gezielten Anregung einer Keimbildung in einem Material, beispielsweise durch geeignete Temperaturbehandlung, insbesondere Unterkühlung, des Materials oder durch eine Zugabe von keimbildenden Partikeln zum Material. Auf diese Weise kann sowohl eine Festigkeit als auch eine Duktilität eines mit dem Material gebildeten Bauteiles erhöht werden. Im Falle eines Einbringens von Ultraschallwellen in ein Material einer Schmelze wird davon Grain refinement is usually based on influencing or specifically stimulating nucleation in a material, for example through suitable temperature treatment, in particular supercooling, of the material or through the addition of nucleating particles to the material. In this way, both the strength and the ductility of a component formed with the material can be increased. In the case of ultrasonic waves being introduced into a material, a melt thereof

ausgegangen, dass durch die Ultraschallwellen bewirkte Druckschwankungen im Material assumed that pressure fluctuations in the material caused by the ultrasonic waves

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Ursache für eine Keimbildung und Kornfeinung des Materials sind und insbesondere durch die Ultraschallwellen verursachte Kavitation, also in Gebieten von lokalem Unterdruck und Überdruck bzw. lokalen Druckschwankungen im Material entstehende und wieder kollabierende Dampfblasen, wobei insbesondere hohe Druck- und/oder Temperaturspitzen im Material erzeugt werden können, maßgeblichen Anteil an einer effizienten Kornfeinung hat. Ultraschallbehandlung von Schmelzen stellt damit eine alternative Möglichkeit dar, um mit Kornfeinung mechanische Eigenschaften eines metallischen Materials zu beeinflussen und insbesondere eine Festigkeit und/oder The cause of nucleation and grain refinement of the material are, in particular, cavitation caused by the ultrasonic waves, i.e. vapor bubbles that arise and collapse again in areas of local underpressure and overpressure or local pressure fluctuations in the material, with high pressure and / or temperature peaks being generated in the material can make a significant contribution to efficient grain refinement. Ultrasonic treatment of melts thus represents an alternative possibility to influence mechanical properties of a metallic material and in particular a strength and / or by grain refinement

Duktilität des Materials zu erhöhen. To increase the ductility of the material.

So hat es sich bewährt, bei einer Herstellung von Gussbauteilen eine Behandlung einer metallischen Schmelze mit Ultraschall insbesondere vor oder bei einem Einfüllen der Schmelze in eine Gussform durchzuführen, um auf diese Weise eine Reinigung der Schmelze und/oder Aktivierung von Keimen in der Schmelze, eine sogenannte It has proven useful, when manufacturing cast components, to treat a metallic melt with ultrasound, in particular before or when the melt is poured into a casting mold, in order in this way to clean the melt and / or activate germs in the melt so-called

Schmelzekonditionierung, durchzuführen. Melt conditioning to perform.

Beispielsweise offenbart das Dokument AT 502 641 B1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung einer Schmelze mit Ultraschall, wobei Ultraschallwellen über einen Ultraschallleiter in die Schmelze eingebracht und zusätzlich mit einem Mikrophon For example, the document AT 502 641 B1 discloses a method and a device for treating a melt with ultrasound, with ultrasound waves being introduced into the melt via an ultrasound conductor and additionally with a microphone

gemessen werden, um eine Leistung der Ultraschallwellen anzupassen. can be measured to adjust a power of the ultrasonic waves.

Um einen Prozessablauf bei einer Herstellung von metallischen Gussbauteilen zu vereinfachen, wurden Versuche durchgeführt, in eine Gussform eingefüllte Schmelzen mit Ultraschallwellen zu beaufschlagen. Hierbei wurde meist ein Ultraschallsender durch eine Gussformwand hindurch bis zur bzw. in die Schmelze geführt, um Ultraschallwellen in die Schmelze einzuleiten. Dies hat sich in einer praktischen Anwendung in mehrfacher Hinsicht als wenig praktikabel herausgestellt. Eine Effizienz einer durch Ultraschall verursachten Kornfeinung in einer insbesondere metallischen Schmelze nimmt in der Regel mit steigender Frequenz der Ultraschallwellen zu, während eine Reichweite von Ultraschallwellen in der Schmelze bzw. einem Material der Schmelze in der Regel mit steigender Frequenz, üblicherweise quadratisch mit der Frequenz, der Ultraschallwellen abnimmt. Insbesondere bei einer Herstellung von zu formenden Bauteilen großer Masse kann somit häufig nur ein Bruchteil eines Volumens einer in der Gussform befindlichen In order to simplify a process sequence in the production of metallic cast components, attempts were carried out to apply ultrasonic waves to melts poured into a casting mold. In this case, an ultrasonic transmitter was usually guided through a casting mold wall up to or into the melt in order to introduce ultrasonic waves into the melt. In a practical application, this has proven to be impractical in several respects. The efficiency of a grain refinement caused by ultrasound in a particularly metallic melt usually increases with increasing frequency of the ultrasonic waves, while the range of ultrasonic waves in the melt or a material of the melt usually increases with an increasing frequency, usually as the square of the frequency, the ultrasonic waves decrease. In particular when manufacturing large components to be molded, often only a fraction of the volume of one located in the casting mold can be used

Schmelze mit Ultraschallwellen beaufschlagt werden, sodass es schwierig ist, Ultrasonic waves are applied to the melt, making it difficult to

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Ultraschallwellen gezielt in für eine Kornfeinung relevante Bereich des Bauteiles einzubringen. Weiter erfolgt eine Kornfeinung des Materials der Schmelze besonders ausgeprägt, wenn die Schmelze bzw. das Material während eines Erstarrens der Schmelze mit Schallwellen beaufschlagt wird. Ein in die Schmelze eingefügter Ultraschallsender stellt jedoch einen Fremdkörper dar, welcher insbesondere bei beginnendem Erstarren bzw. während eines Erstarrens der Schmelze bzw. des Materials der Schmelze in der Gussform eine Formung des Bauteiles negativ beeinflusst bzw. behindert. Ein weiteres Problem stellt eine Abdichtung eines Durchführungskanals, durch welchen ein Ultraschallwandler durch eine Gussformwand hindurchgeführt ist, vor in den Durchführungskanal eindringender Schmelze dar. Thermische Expansion bzw. thermische Kontraktion eines durch den Durchführungskanal hindurch geführten, üblicherweise stabartigen Ultraschallsenders, welcher häufig zudem mit variierendem Durchmesser entlang dessen Längsausdehnung ausgebildet ist, wenn beispielsweise eine Schmelze mit einer Temperatur mit bis zu 1000 °C in die Gussform eingefüllt wird und in dieser abkühlt, führt häufig zu einem Eindringen von Schmelze in den Durchführungskanal, wodurch der Prozessablauf unkontrolliert gestört, der Ultraschallsender festgesetzt und/oder insbesondere eine Gefahrenpotenzial durch aus der Gussform ausdringender Schmelze gegeben ist. Ferner haben sich übliche Ultraschallsender außerdem aufgrund deren komplexen, in der Regel auf andere Einsatzgebiete ausgelegten, Bauweise als sehr anfällig hinsichtlich einer üblicherweise To introduce ultrasonic waves in a targeted manner into the area of the component that is relevant for grain refinement. Furthermore, grain refinement of the material of the melt is particularly pronounced if the melt or the material is acted upon by sound waves while the melt is solidifying. An ultrasonic transmitter inserted into the melt, however, represents a foreign body which, in particular when the melt or the material of the melt in the casting mold begins to solidify, negatively influences or hampers the shaping of the component. Another problem is the sealing of a duct, through which an ultrasonic transducer is passed through a casting mold wall, from melt penetrating into the duct. Thermal expansion or thermal contraction of a usually rod-like ultrasonic transmitter, which is guided through the duct and which often also has a varying diameter is formed along its longitudinal extension, for example if a melt with a temperature of up to 1000 ° C is poured into the casting mold and cools down in it, often leads to a penetration of melt into the duct, which disrupts the process in an uncontrolled manner, the ultrasonic transmitter is locked and / or, in particular, there is a potential risk from melt escaping from the casting mold. Furthermore, because of their complex construction, which is usually designed for other areas of application, conventional ultrasonic transmitters have proven to be very susceptible to a conventionally

hohen Temperaturbeaufschlagung durch insbesondere metallische Schmelzen erwiesen. proved to be exposed to high temperatures due to metallic melts in particular.

Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher ein Bauteil mit optimierten Eigenschaften, This is where the invention comes in. The object of the invention is to provide a device of the type mentioned above, with which a component with optimized properties,

insbesondere unter Reduzierung vorgenannter Schwierigkeiten, herstellbar ist. in particular while reducing the aforementioned difficulties.

Weiter ist es ein Ziel, ein Verfahren der vorgenannten Art anzugeben, mit welchem ein Bauteil mit optimierten Eigenschaften, unter Reduzierung vorgenannter Schwierigkeiten, Another aim is to specify a method of the aforementioned type with which a component with optimized properties, while reducing the aforementioned difficulties,

herstellbar ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art can be produced. The object is achieved according to the invention by a device of the type mentioned at the beginning

gelöst, wenn der Schallanreger mit einer Membran und einer Antriebseinheit gebildet ist, solved if the sound exciter is formed with a membrane and a drive unit,

sodass die Membran mit der Antriebseinheit in, bevorzugt periodische, Bewegung so that the membrane with the drive unit in, preferably periodic, movement

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versetzbar ist, um die Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in das Material is displaceable to the vibrations, in particular sound waves, in the material

einzubringen. bring in.

Grundlage der Erfindung ist die Idee, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass eine Formung eines in die Gussform, insbesondere eine Kokille, beispielsweise zum endabmessungsnahen Gießen, eingefüllten flieRßfähigen Materials zu einem Bauteil, wobei das Material in der Regel als Schmelze vorliegt und in der Gussform zumindest teilweise erstarren gelassen wird, möglichst wenig beeinflusst wird, Schwingungen, insbesondere Schallwellen, aber effizient in das Material, insbesondere auch während eines Erstarrens des Materials, eingebracht werden können. Indem der Schallanreger mit einer Membran gebildet ist, um die Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in das Material einzubringen, kann der Schallanreger eine Formung des Bauteiles wenig behindernd in eine bauteilformende Oberfläche der Gussform eingefügt werden. Dadurch wird ermöglicht, den Schallanreger bzw. dessen Membran an einem kritischen Bereich bzw. in der Nähe eines kritischen Bereiches des zu formenden Bauteiles, welcher bei späteren Einsatzbedingungen des Bauteiles besonders belastet ist, anzuordnen, ohne eine Erstarrung der Schmelze bzw. deren Materials bei einer Formung eines solchen Bereiches über die Maßen zu stören. Mit der Membran können Schwingungen bzw. Schallwellen insbesondere gezielt in solche kritischen Bereiche eingebracht werden, um diese bzw. deren Materialeigenschaften zweckangepasst zu optimieren. Eine vorteilhafte durch Schwingungen, insbesondere Schallwellen, verursachte Kornfeinung und damit Materialoptimierung kann auf diese Weise vor und insbesondere während der Erstarrung der Schmelze bzw. Formung des Bauteiles in der Gussform besonders in einem vorgenannten kritischen Bereich des Bauteiles durchgeführt werden, wobei ein Erstarrungsvorgang des Materials bzw. eine Formung des Bauteiles in der Gussform nur wenig oder bevorzugt gar nicht behindert bzw. gestört wird. Insbesondere kann die Membran einfach an eine Form bzw. Außenfläche des zu formenden Bauteiles angepasst bzw. auf diese abgestimmt ausgebildet sein. Als weiterer Vorteil einer Bildung des Schallanregers mit einer Membran ist zu sehen, dass ein derartiger Schallanreger besonders robust vor allem gegenüber einer durch eine, insbesondere unmittelbar an der Membran anliegenden, Schmelze verursachten Temperaturbelastung ausgestaltet werden kann. Im Speziellen kann Wärme von der Membran, aufgrund deren üblicherweise großen Oberfläche bzw. in der Regel The invention is based on the idea of designing a device of the type mentioned at the beginning in such a way that a flowable material filled into the casting mold, in particular a chill mold, for example for near-net-shape casting, is formed into a component, the material usually being in the form of a melt is allowed to solidify at least partially in the casting mold, is influenced as little as possible, vibrations, in particular sound waves, but can be introduced efficiently into the material, in particular also during a solidification of the material. Since the sound stimulator is formed with a membrane in order to introduce the vibrations, in particular sound waves, into the material, the sound stimulator can be inserted into a component-forming surface of the casting mold with little hindrance to the shaping of the component. This makes it possible to arrange the sound exciter or its membrane in a critical area or in the vicinity of a critical area of the component to be molded, which is particularly stressed during later use conditions of the component, without solidification of the melt or its material during a To disturb the formation of such an area beyond measure. With the membrane, vibrations or sound waves can, in particular, be introduced in a targeted manner into such critical areas in order to optimize these or their material properties in a manner adapted to the purpose. An advantageous grain refinement caused by vibrations, in particular sound waves, and thus material optimization, can be carried out in this way before and in particular during the solidification of the melt or the formation of the component in the casting mold, particularly in an aforementioned critical area of the component, with a solidification process of the material or a shaping of the component in the casting mold is only slightly or preferably not at all hindered or disturbed. In particular, the membrane can simply be adapted to a shape or outer surface of the component to be shaped or designed to be matched to this. A further advantage of forming the sound exciter with a membrane can be seen that such a sound exciter can be designed to be particularly robust, especially against a temperature load caused by a melt, in particular directly adjacent to the membrane. In particular, heat can be removed from the membrane due to its usually large surface or as a rule

plattenförmigen Form, besonders einfach abgeführt werden, sodass eine effiziente plate-shaped form, can be removed particularly easily, so that an efficient

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Kühlung bzw. Temperaturregelung der Membran ermöglicht ist. Eine Membran bedeutet in diesem Zusammenhang, dass zumindest eine Membran vorgesehen ist, aber auch Cooling or temperature control of the membrane is enabled. In this context, a membrane means that at least one membrane is provided, but also

mehrere Membranen vorhanden sein können. multiple membranes can be present.

Die Gussform ist in der Regel ausgebildet, ein in die Gussform eingefülltes flieRfähiges Material, insbesondere während eines Erstarrens des Materials in der Gussform, zumindest teilweise zu dem Bauteil bzw. einer Form des Bauteiles zu formen, indem das Material in einer durch die Gussform vorgegebene Gestalt bzw. Form zumindest teilweise erstarren gelassen wird. Eine Außenoberfläche des Bauteiles wird dabei entsprechend einer Oberfläche der Gussform geformt. Dies wird auch als Formung des Bauteiles bezeichnet. Es versteht sich, dass dabei im Rahmen von üblichen Gießverfahren und/oder Formguss-Verfahren bzw. Gießvorrichtungen bekannte Maßnahmen bzw. Einrichtungen, wie beispielsweise eine Temperierungsvorrichtung zur aktiven Temperierung, insbesondere Kühlung, des in die Gussform eingefüllten Materials The casting mold is generally designed to at least partially shape a flowable material filled into the casting mold, in particular while the material is solidifying in the casting mold, into the component or a shape of the component by using the material in a shape predetermined by the casting mold or form is allowed to solidify at least partially. An outer surface of the component is shaped in accordance with a surface of the casting mold. This is also referred to as forming the component. It goes without saying that in the context of conventional casting processes and / or molding processes or casting devices known measures or devices, such as a temperature control device for active temperature control, in particular cooling, of the material filled into the casting mold

realisiert sein kann. can be realized.

Eine Membran bezeichnet in diesem Kontext ein flächiges, häufig plattenförmiges, Bauteil, welches mit einer Antriebseinheit in, bevorzugt periodische, Bewegung versetzbar ist, sodass durch die Bewegung der Membran in einem Arbeitszustand der Membran Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in ein in die Gussform eingefülltes insbesondere fließfähiges Material einbringbar sind. Bewährt hat es sich dabei, dass die Membran mit einer Platte gebildet ist, wobei gegebenenfalls die Platte als Ganzes und/oder eine in einem Arbeitszustand der Membran einem in die Gussform eingefüllten Material zugewandte Oberfläche der Platte bzw. Membran, insbesondere dem Bauteil angepasst, geformt bzw. verformt ist. Insbesondere ist es günstig, wenn die Membran und/oder eine Oberfläche der Membran, im Speziellen eine in einem Arbeitszustand der Membran einem in die Gussform eingefüllten Material zugewandte Oberfläche der Membran, abhängig von einer Größe und/oder Form eines Bereiches, insbesondere eines vorgenannten kritischen Bereiches, des zu formenden Bauteiles, in welchen mit dem Schallanreger Schwingungen bzw. Schallwellen eingebracht werden sollen, geformt ist. Dadurch können Schallen besonders gezielt in einen solchen Bereich eingebracht In this context, a membrane denotes a flat, often plate-shaped component which can be set in, preferably periodic, movement with a drive unit, so that when the membrane is in a working state, vibrations, in particular sound waves, in a particular poured into the casting mold flowable material can be introduced. It has proven useful that the membrane is formed with a plate, the plate as a whole and / or a surface of the plate or membrane facing a material filled into the casting mold, in particular adapted to the component, if necessary or is deformed. In particular, it is advantageous if the membrane and / or a surface of the membrane, in particular a surface of the membrane facing a material filled into the casting mold when the membrane is in a working state, depending on a size and / or shape of an area, in particular a critical area mentioned above Area of the component to be shaped, in which vibrations or sound waves are to be introduced with the sound exciter, is formed. As a result, sounds can be introduced into such an area in a particularly targeted manner

werden. will.

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Die Membran ist bevorzugt als metallische Membran ausgebildet. Bewährt hat es sich, wenn die Membran mit oder aus Stahl, Molybdän oder Wolfram gebildet ist. Bevorzugt ist dabei eine Ausbildung der Membran mit oder aus Molybdän oder Wolfram, um sowohl eine hohe Widerstandsfähigkeit der Membran als auch eine geringe Kontaminationswahrscheinlichkeit des Materials mit der Membran sicherstellen. Alternativ oder kumulativ ist es für eine hohe Robustheit günstig, wenn die Membran mit oder aus The membrane is preferably designed as a metallic membrane. It has proven useful if the membrane is formed with or from steel, molybdenum or tungsten. A construction of the membrane with or from molybdenum or tungsten is preferred in order to ensure both a high resistance of the membrane and a low probability of contamination of the material with the membrane. Alternatively or cumulatively, it is favorable for a high level of robustness if the membrane with or off

einer Keramik, insbesondere mit Aluminiumoxid, bevorzugt Al,O;, gebildet ist. a ceramic, in particular with aluminum oxide, preferably Al, O ;.

Eine Arbeitsposition bzw. ein Arbeitszustand des Schallanregers und/oder der Membran bezeichnet eine Position bzw. einen Zustand des Schallanregers bzw. der Membran, in welchem der Schallanreger bzw. die Membran zur Einbringung von Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in ein in der Gussform befindliches bzw. in die Gussform eingefülltes Materials, insbesondere als Teil der Gussform oder in die Gussform integriert, A working position or a working state of the sound stimulator and / or the membrane denotes a position or a state of the sound stimulator or the membrane in which the sound stimulator or the membrane for introducing vibrations, in particular sound waves, into a mold located or . material filled into the casting mold, in particular as part of the casting mold or integrated into the casting mold,

angeordnet ist. is arranged.

Eine Bewegung der Membran bezeichnet eine Bewegung der Membran als Ganzes oder eines Teilbereiches der Membran. Üblicherweise ist die Bewegung als Oszillation, Schwingung und/oder Vibration der Membran oder eines Teilbereiches der Membran ausgeführt. Bevorzugt ist die Bewegung als, insbesondere zeitabhängige, Verformung der Membran oder eines Teilbereiches der Membran ausgeführt. Die Bewegung der Membran kann dabei eine periodische und/oder aperiodische Bewegung bzw. Schwingung sein. Insbesondere kann die Bewegung durch Überlagerung von mehreren Schwingungen A movement of the membrane denotes a movement of the membrane as a whole or a part of the membrane. The movement is usually carried out as an oscillation, oscillation and / or vibration of the membrane or a partial area of the membrane. The movement is preferably designed as, in particular time-dependent, deformation of the membrane or of a partial area of the membrane. The movement of the membrane can be a periodic and / or aperiodic movement or oscillation. In particular, the movement can be achieved by superimposing several vibrations

unterschiedlicher Frequenz gebildet sein. different frequency be formed.

Ein besonders effizientes Einbringen von Schwingungen bzw. Schallwellen in das Material ist erreichbar, wenn die Membran derart angeordnet und insbesondere geformt ist, dass ein in die Gussform eingefülltes Material unmittelbar an der Membran anliegt. Vorteilhaft ist es, wenn die Membran einen Teil einer das Bauteil formenden Oberfläche darstellt. Dadurch wird ein Erstarren des Materials bzw. Formen des Bauteiles durch den Schallanreger besonders wenig beeinträchtigt, da der Membran gleichzeitig eine das Bauteil formende Funktionalität zukommt. Zweckmäßig ist es hierzu, wenn eine bauteilformende Oberfläche der Membran unmittelbar, bevorzugt stetig, an eine bauteilformende Oberfläche der Gussform anschließt. Beispielsweise kann die Membran A particularly efficient introduction of vibrations or sound waves into the material can be achieved if the membrane is arranged and, in particular, shaped in such a way that a material filled into the casting mold lies directly against the membrane. It is advantageous if the membrane constitutes part of a surface that forms the component. As a result, solidification of the material or the shaping of the component by the sound exciter is particularly little impaired, since the membrane simultaneously has a functionality that shapes the component. For this purpose, it is expedient if a component-forming surface of the membrane is directly, preferably continuously, adjacent to a component-forming surface of the casting mold. For example, the membrane

als Teil einer Oberfläche der Gussform, insbesondere als Teil einer das Bauteil as part of a surface of the casting mold, in particular as part of the component

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formenden Oberfläche der Gussform, ausgebildet oder in diese integriert angeordnet sein. Günstig ist es, wenn eine Oberfläche der Membran verformt ist, um mit der Membran eine Außenoberfläche des Bauteiles zu formen. Hierzu ist es praktikabel, wenn die Oberfläche der Membran entsprechend einer Form einer Außenoberfläche des zu erstellenden forming surface of the casting mold, formed or arranged in this integrated. It is favorable if a surface of the membrane is deformed in order to form an outer surface of the component with the membrane. For this purpose, it is practical if the surface of the membrane corresponds to a shape of an outer surface of the to be created

Bauteiles geformt ist. Component is shaped.

Bewährt hat es sich, dass die Gussform mehrere Schallanreger aufweist und/oder mehrere Schallanreger in der Gussform integriert angeordnet sind, welche insbesondere separat voneinander steuerbar sind. Dadurch können in mehreren Bereichen eines mit der Gussform zu erstellenden bzw. formenden Bauteiles, insbesondere separat voneinander, Schwingungen, insbesondere Schallwellen, eingebracht werden, wodurch das Bauteil effizient entsprechend eines späteren Anwendungszwecks des Bauteils optimiert erstellt werden kann. So können in Bereichen des Bauteiles, welche in einem späteren Anwendungszweck des Bauteiles besonders belastet sind, gezielt Schwingungen, insbesondere Schallwellen, eingebracht werden, um zweckoptimiert in It has been proven that the casting mold has a plurality of sound exciters and / or a plurality of sound exciters are arranged integrated in the casting mold, which in particular can be controlled separately from one another. As a result, vibrations, in particular sound waves, can be introduced into several areas of a component to be produced or shaped with the casting mold, in particular separately from one another, whereby the component can be produced efficiently in an optimized manner in accordance with a later application of the component. Thus, in areas of the component which are particularly stressed in a later application of the component, vibrations, in particular sound waves, can be introduced in a targeted manner in order to optimize the use of the component

diesen Bereichen eine Kornfeinung des Materials zu bewirken. to bring about a grain refinement of the material in these areas.

Üblicherweise ist vorgesehen, dass die Gussform mit mehreren relativ zueinander beweglichen Gussformteilen gebildet ist, sodass durch Bewegen der Gussformteile relativ zueinander die Gussform öffenbar und/oder schließbar ist bzw. geöffnet und/oder geschlossen werden kann. Je nach Anwendungszweck können ein oder mehrere Schallanreger in einem Gussformteil oder mehreren Gussformteilen angeordnet sein. Dabei weisen in der Regel Oberflächen der Gussformteile in Kombination miteinander eine Negativform des zu erstellenden bzw. formenden Bauteiles auf. Üblicherweise wird durch Schließen der Gussformteile eine zum Bauteil korrespondierende Kavität gebildet, in welche das Material zu Herstellung des Bauteiles einfüllbar bzw. eingefüllt, häufig unter It is usually provided that the casting mold is formed with several casting mold parts that are movable relative to one another, so that the casting mold can be opened and / or closed or opened and / or closed by moving the casting mold parts relative to one another. Depending on the application, one or more sound exciters can be arranged in a molded part or in several molded parts. As a rule, surfaces of the molded parts in combination with one another have a negative shape of the component to be created or shaped. Normally, by closing the mold parts, a cavity corresponding to the component is formed, into which the material for the production of the component can be or is filled, often below

Druck einpressbar bzw. eingepresst, ist bzw. wird. Pressure can be pressed in or pressed in, is or will be.

Als günstig hat es sich erwiesen, wenn die Gussform als Kokille, insbesondere als Stranggusskokille, ausgebildet ist. Eine Stranggusskokille ist eine in der Regel bodenlose Kokille, in welche das Material einfüllbar ist und durch welche das Material hindurch läuft, um das Material zumindest teilweise erstarren zu lassen und insbesondere dabei zu formen. Mit der Membran können Schwingungen, insbesondere Schallwellen, auch bei It has proven to be advantageous if the casting mold is designed as a permanent mold, in particular as a continuous cast mold. A continuous casting mold is usually a bottomless mold into which the material can be filled and through which the material runs in order to at least partially solidify the material and in particular to shape it. With the membrane vibrations, in particular sound waves, can also be used

einem Prozess eines Stranggießens effizient in das durch eine Kokille bzw. a process of continuous casting efficiently in the mold or

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Stranggusskokille durchlaufende Material eingebracht werden, wobei ein Prozess des Continuous casting mold continuous material are introduced, a process of

Stranggießens kaum negativ beeinflusst bzw. behindert wird. Continuous casting is hardly influenced or hindered negatively.

Der zumindest eine Schallanreger kann dabei mit der Gussform oder einem Gussformteil eine Einheit bilden. Mit Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Schallanreger lösbar mit der Gussform oder einem Gussformteil verbunden ist. Dadurch können Schallanreger einfach ausgewechselt und/oder erneuert werden. Günstig ist es, wenn die Membran des Schallanregers lösbar mit der Gussform bzw. einem Gussformteil und/oder dem Schallanreger verbunden ist. Auf diese Weise ist ermöglicht, dass lediglich die Membran auswechselbar bzw. erneuerbar ist. Zweckmäßig ist es, wenn eine Verschlusseinrichtung vorgesehen ist, mit welcher der Schallanreger kraftschlüssig und/oder formschlüssig lösbar mit der Gussform, insbesondere einem Gussformteil, verbunden ist. Bewährt hat es sich, dass die Gussform bzw. ein Gussformteil zumindest einen Durchführungskanal aufweist, in welchen der Schallanreger, insbesondere ausgehend von einer einer Kavität der Gussform abgewandten Seite der Gussform, einfügbar ist, um den Schallanreger in einer Arbeitsposition des Schallanregers zu positionieren. Es versteht sich, dass es günstig sein kann, wenn die Gussform bzw. ein Gussformteil mehrere solche The at least one sound exciter can form a unit with the casting mold or a casting mold part. It can advantageously be provided that the sound stimulator is detachably connected to the casting mold or a casting mold part. This means that sound stimulators can be easily exchanged and / or renewed. It is favorable if the membrane of the sound stimulator is detachably connected to the casting mold or a casting mold part and / or the sound stimulator. In this way it is made possible that only the membrane is exchangeable or renewable. It is expedient if a closure device is provided with which the sound stimulator is connected to the casting mold, in particular a casting mold part, in a non-positive and / or form-fitting releasable manner. It has been proven that the casting mold or a casting mold part has at least one lead-through channel into which the sound stimulator can be inserted, in particular starting from a side of the casting mold facing away from a cavity of the casting mold, in order to position the sound stimulator in a working position of the sound stimulator. It goes without saying that it can be advantageous if the casting mold or a casting mold part has several such

Durchführungskanäle aufweist. Having through channels.

Bewährt hat es sich, dass die Membran flüssigkeitsdicht an die Gussform bzw. eine, insbesondere das Bauteil formende, Oberfläche der Gussform anschließt oder mit dieser verbunden ist. Dies ist insbesondere aufgrund einer in der Regel wenig komplexen geometrischen Form der Membran mit üblichen Mitteln, beispielsweise einer formschlüssigen und/oder stoffschlüssigen und/oder bevorzugt kraftschlüssigen bzw. It has proven useful that the membrane adjoins or is connected to the casting mold in a liquid-tight manner or to a surface of the casting mold, in particular a surface that forms the component. This is in particular due to a generally less complex geometric shape of the membrane with conventional means, for example a form-fitting and / or material-locking and / or preferably non-positive or non-positive.

reibschlüssigen Verbindung der Membran mit der Gussform, einfach umzusetzen. frictional connection of the membrane with the mold, easy to implement.

Ein robuster Aufbau wird erreicht, wenn die Antriebseinheit mit einer mit der Membran verbundenen Mechanik oder einem mit der Membran verbundenen Aktuator ausgebildet ist, um die Membran in, bevorzugt periodische, Bewegung zu versetzen. Die Mechanik oder der Aktuator kann dabei beispielsweise mit einem oder mehreren bewegbaren Kolben gebildet sein, welche insbesondere mit einem Motor antreibbar sind bzw. angetrieben werden. Der Aktuator ist üblicherweise ausgebildet, elektrische Signale, insbesondere elektrische Steuersignale, in mechanische Bewegung umzusetzen. Ein A robust construction is achieved if the drive unit is designed with a mechanism connected to the membrane or an actuator connected to the membrane in order to set the membrane in, preferably periodic, movement. The mechanism or the actuator can be formed, for example, with one or more movable pistons which, in particular, can be or are driven by a motor. The actuator is usually designed to convert electrical signals, in particular electrical control signals, into mechanical movement. One

praktischer Aufbau wird erreicht, wenn der Aktuator ausgebildet ist, eine practical construction is achieved when the actuator is designed to have a

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Rotationsbewegung, beispielsweise eines Motors, in eine Linearbewegung umzusetzen, um die Membran in Bewegung zu versetzen. Hierzu kann der Aktuator beispielsweise mit oder als Kurvengetriebe ausgebildet sein, wobei zum Beispiel mit einer rotierbaren Kurvenscheibe und einem eine Form oder Führung der Kurvenscheibe abtastenden Hebelelement eine Rotationsbewegung der Kurvenscheibe in eine Linearbewegung des Hebelelementes überführt wird, um mit dem Hebelelement die Membran in Bewegung zu versetzen. Der Aktuator kann insbesondere mit einem Unwucht-Motor und/oder einem Exzenter-Getriebe ausgebildet sein, um die Membran in Bewegung zu versetzen. Für einen robusten Aufbau ist es günstig, wenn die Antriebseinheit, insbesondere die Mechanik oder der Aktuator, derart mit der Membran verbunden ist, dass die Antriebseinheit, insbesondere die Mechanik bzw. der Aktuator, die Membran gegenüber ein in die Gussform eingefülltes Material bzw. einen durch ein in die Gussform eingefülltes Material verursachten auf die Membran wirkenden Druck, bevorzugt auch bei Stillstand der Membran, abstützt. Dies kann praktikabel umgesetzt sein, indem ein Gehäuse der Antriebseinheit, insbesondere ein Gehäuse der Mechanik bzw. des Aktuators, die Membran gegenüber ein in die Gussform eingefülltes Material bzw. einen durch ein in die Gussform eingefülltes Material verursachten auf die Membran wirkenden Druck, To convert rotational movement, for example of a motor, into a linear movement in order to set the membrane in motion. For this purpose, the actuator can be designed, for example, with or as a cam gear, with a rotary movement of the cam being converted into a linear movement of the lever element with a rotatable cam disk and a lever element scanning a shape or guidance of the cam disk, in order to move the membrane with the lever element offset. The actuator can in particular be designed with an unbalance motor and / or an eccentric gear in order to set the membrane in motion. For a robust construction, it is advantageous if the drive unit, in particular the mechanism or the actuator, is connected to the membrane in such a way that the drive unit, in particular the mechanism or the actuator, the membrane opposite a material or a pressure acting on the membrane caused by a material filled into the casting mold, preferably also when the membrane is at a standstill. This can be implemented in a practicable manner in that a housing of the drive unit, in particular a housing of the mechanics or the actuator, has the membrane opposite a material filled into the casting mold or a pressure acting on the membrane caused by a material filled into the casting mold,

bevorzugt auch bei Stillstand der Membran, abstützt. preferably also when the membrane is at a standstill.

Ein Betrieb erfolgt verschleißarm, wenn die Membran pneumatisch oder hydraulisch mit der Antriebseinheit in, bevorzugt periodische, Bewegung versetzbar ist. Dies kann insbesondere umgesetzt sein, indem die Membran unmittelbar oder mittelbar durch Varlieren eines Druckes eines Mediums mit der Antriebseinheit bewegbar ist bzw. bewegt wird. Bewährt hat es sich, dass die Membran in einer Arbeitsposition der Membran an einer von einem in die Gussform eingefüllten Material abgewandten Seite der Membran mit einem Druck eines Mediums beaufschlagt wird, wobei durch Variieren des Druckes des Mediums die Membran mit der Antriebseinheit in, bevorzugt periodische, Bewegung versetzbar ist bzw. versetzt wird. Das Medium kann insbesondere unmittelbar an der Membran, insbesondere an einer in einer Arbeitsposition der Membran an einer von einem in die Gussform eingefüllten Material abgewandten Seite der Membran, anliegen, wodurch eine Druckänderung des Medium besonders effizient in eine Bewegung der Membran überführbar ist. Zweckmäßig ist es, wenn das Medium als Gas, insbesondere Luft, bevorzugt Druckluft, oder als Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder Öl, ausgebildet Operation takes place with little wear if the membrane can be set in, preferably periodic, movement pneumatically or hydraulically with the drive unit. This can be implemented in particular in that the membrane can be or is moved directly or indirectly by varying a pressure of a medium with the drive unit. It has proven useful that the membrane is acted upon by a pressure of a medium in a working position of the membrane on a side of the membrane facing away from a material filled into the casting mold, the membrane with the drive unit in, preferably periodic, varying the pressure of the medium , Movement is displaceable or is displaced. The medium can in particular lie directly on the diaphragm, in particular on a side of the diaphragm facing away from a material filled into the mold when the diaphragm is in a working position, whereby a pressure change in the medium can be converted particularly efficiently into a movement of the diaphragm. It is useful if the medium is designed as a gas, in particular air, preferably compressed air, or as a liquid, in particular water or oil

ist. Insbesondere wenn das Medium unmittelbar an der Membran anliegt, kommt dem is. This happens especially when the medium is in direct contact with the membrane

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Medium eine Wärmeabfuhrfunktionalität bzw. Kühlfunktionalität zu. Es hat sich daher bewährt, dass das Medium mit einer oder als Kühlflüssigkeit ausgebildet ist, wobei eine Kühlung insbesondere mit einem Phasenwechsel, beispielsweise einem Verdampfen, der Medium a heat dissipation functionality or cooling functionality. It has therefore proven that the medium is designed with or as a cooling liquid, with cooling in particular with a phase change, for example evaporation, the

Kühlflüssigkeit erfolgen kann. Cooling liquid can be done.

Eine sehr präzise Bewegungssteuerung der Membran ist erreichbar, wenn die Antriebseinheit mit zumindest einem piezoelektrischen Bauelement gebildet ist, um durch Verformung des piezoelektrischen Bauelementes die Membran mit der Antriebseinheit in, bevorzugt periodische, Bewegung zu versetzen. Günstig ist es, wenn hierzu mehrere A very precise movement control of the diaphragm can be achieved if the drive unit is formed with at least one piezoelectric component in order to set the diaphragm with the drive unit in, preferably periodic, movement by deforming the piezoelectric component. It is beneficial if several

piezoelektrische Bauelemente vorgesehen sind. piezoelectric components are provided.

Ein robuster Betrieb des Schallanregers ist erreichbar, wenn die Membran elektromagnetisch mit der Antriebseinheit in, bevorzugt periodische, Bewegung versetzbar ist. Hierzu kann beispielsweise zumindest ein elektromagnetisch bewegbares Bewegungselement an und/oder in der Membran angeordnet sein, wobei das Bewegungselement mit der Antriebseinheit über elektromagnetische Wechselwirkung bzw. ein insbesondere steuerbares Magnetfeld bewegbar ist. So kann die Antriebseinheit beispielsweise einen oder mehrere Magnete, insbesondere einen oder mehrere Elektromagnete, aufweisen, um das zumindest eine Bewegungselement in Bewegung zu versetzen. Das Bewegungselement kann beispielsweise mit zumindest einem Magneten, Robust operation of the sound exciter can be achieved if the membrane can be set in, preferably periodic, movement electromagnetically with the drive unit. For this purpose, for example, at least one electromagnetically movable movement element can be arranged on and / or in the membrane, the movement element being movable with the drive unit via electromagnetic interaction or an in particular controllable magnetic field. For example, the drive unit can have one or more magnets, in particular one or more electromagnets, in order to set the at least one movement element in motion. The movement element can, for example, with at least one magnet,

insbesondere einer magnetischen Schicht, oder einem Elektromagneten gebildet sein. in particular a magnetic layer or an electromagnet.

Vorteilhaft für eine große Reichweite der Schwingungen, insbesondere Schallwellen, im Material ist es, wenn der Schallanreger ausgebildet ist, die Membran in eine, bevorzugt periodische, Bewegung zu versetzen, welche eine Auslenkung der Membran lediglich in eine Richtung, bevorzugt lediglich in Richtung eines in einer Arbeitsposition der Membran in der Gussform angeordneten Materials, in Bezug auf eine Ruhelage der Membran It is advantageous for a large range of the vibrations, in particular sound waves, in the material if the sound stimulator is designed to set the membrane in a, preferably periodic, movement which deflects the membrane in only one direction, preferably only in one direction a working position of the membrane in the mold arranged material, in relation to a rest position of the membrane

aufweist. having.

Günstig für eine ausgeprägte Kornfeinung des Materials ist es, wenn der Schallanreger ausgebildet ist, die Membran in eine, bevorzugt periodische, Bewegung zu versetzen, wobei in Bezug auf eine Ruhelage der Membran eine durchschnittliche Auslenkung der It is favorable for a pronounced grain refinement of the material if the sound exciter is designed to set the membrane into a, preferably periodic, movement, with an average deflection of the membrane in relation to a rest position of the membrane

Membran in Richtung eines in einem Arbeitszustand der Membran in der Gussform Membrane in the direction of one in a working state of the membrane in the mold

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befindlichen Materials größer ist als eine durchschnittliche Auslenkung der Membran in material is greater than an average deflection of the membrane in

einer dieser entgegengesetzter Richtung. one of these opposite directions.

Als praktikabel hat es sich erwiesen, wenn die Membran eine durchschnittliche Dicke größer als 0,1 mm, insbesondere zwischen 0,1 mm und 1 cm, bevorzugt zwischen It has proven to be practicable if the membrane has an average thickness greater than 0.1 mm, in particular between 0.1 mm and 1 cm, preferably between

0,1 mm und 0,8 mm, insbesondere bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, aufweist. Für eine besonders ausgeprägte Kornfeinung ist es günstig, wenn die Membran eine durchschnittliche Dicke zwischen 0,1 mm und 1 mm, bevorzugt zwischen 0,1 und 0,5 mm aufweist. Es versteht sich, dass eine konkrete Dicke insbesondere abhängig von einer konkreten Anwendungssituation, beispielsweise einem Membranmaterial, einer zu erreichenden Frequenz der Schwingungen, insbesondere Schallwellen, und/oder einer 0.1 mm and 0.8 mm, particularly preferably between 0.1 mm and 0.5 mm. For a particularly pronounced grain refinement, it is favorable if the membrane has an average thickness between 0.1 mm and 1 mm, preferably between 0.1 and 0.5 mm. It goes without saying that a specific thickness is particularly dependent on a specific application situation, for example a membrane material, a frequency to be achieved for the vibrations, in particular sound waves, and / or a

Temperatur der Schmelze sein kann. Temperature of the melt can be.

Grundsätzlich können je nach Material bzw. je nach Legierung, mit welcher das Material gebildet ist, Schwingungen, insbesondere Schallwellen, mit Frequenzen zwischen wenigen Hz und 30 kHz zweckmäßig sein. Günstig ist es entsprechend, wenn der Schallanreger ausgebildet ist Frequenzen zwischen 2 Hz und 30 kHz zu erzeugen. Besonders günstig hat sich hierbei, insbesondere bei einer Herstellung von Bauteilen mit oder aus Leichtmetalllegierungen, ein Frequenzbereich zwischen 1 kHz und 30 kHz, bevorzugt 10 kHz und 25 kHz, besonders bevorzugt zwischen 15 kHz und 20 kHz, In principle, depending on the material or the alloy with which the material is formed, vibrations, in particular sound waves, with frequencies between a few Hz and 30 kHz can be expedient. It is accordingly advantageous if the sound stimulator is designed to generate frequencies between 2 Hz and 30 kHz. A frequency range between 1 kHz and 30 kHz, preferably 10 kHz and 25 kHz, particularly preferably between 15 kHz and 20 kHz, has proven to be particularly advantageous, especially when manufacturing components with or from light metal alloys,

erwiesen. proven.

Mit Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Schallanreger ausgebildet ist, Schwingungen, insbesondere Schallwellen, mit mehreren Frequenzen und/oder Frequenzbändern zeitparallel zu erzeugen. Dadurch kann ein Auftreten von Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in Form von stehenden Wellen in der Gussform bzw. zwischen Gussformwänden bzw. einem in einem Arbeitszustand in die Gussform eingefüllten It can advantageously be provided that the sound exciter is designed to generate vibrations, in particular sound waves, with several frequencies and / or frequency bands in parallel with each other. As a result, vibrations, in particular sound waves, can occur in the form of standing waves in the casting mold or between casting mold walls or a pouring into the casting mold in a working state

Material vermindert bzw. unterbunden werden. Material can be reduced or prevented.

Es hat sich bewährt, dass eine Kühlvorrichtung vorhanden ist, um die Membran insbesondere mit einem Kühlmedium, insbesondere Druckluft, bevorzugt Wasser oder Öl, zu kühlen. Die Membran bzw. der Schallanreger ist dadurch vor einer in der Regel hohen Temperatur der Schmelze schützbar, da Wärme effektiv von der Membran abführbar ist. It has proven useful to have a cooling device in order to cool the membrane in particular with a cooling medium, in particular compressed air, preferably water or oil. The membrane or the sound exciter can thereby be protected from a generally high temperature of the melt, since heat can be effectively dissipated from the membrane.

Das Kühlmedium kann als Gas oder Flüssigkeit ausgebildet sein, welche(s) geeignet ist, The cooling medium can be designed as a gas or liquid, which is suitable

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Wärme effizient aufzunehmen. Zweckmäßig kann das Kühlmedium beispielsweise mit bzw. als Argon oder Helium gebildet sein. Eine besonders ausgeprägte Kühlung ist erreichbar, wenn das Kühlmedium mit bzw. als Wasser oder Öl ausgebildet ist. Bewährt hat es sich, dass die Kühlvorrichtung mit Kühlkanälen zur Führung des Kühlmediums gebildet ist, wobei die Kühlkanäle innerhalb der Membran und/oder auf der Membran und/oder in unmittelbarer Nähe der Membran angeordnet sind, um die Membran zu kühlen. Die Kühlvorrichtung kann insbesondere ausgebildet sein, eine Kühlung mit einem Absorb heat efficiently. The cooling medium can expediently be formed, for example, with or as argon or helium. A particularly pronounced cooling can be achieved if the cooling medium is designed with or as water or oil. It has proven useful that the cooling device is formed with cooling channels for guiding the cooling medium, the cooling channels being arranged within the membrane and / or on the membrane and / or in the immediate vicinity of the membrane in order to cool the membrane. The cooling device can in particular be designed, a cooling with a

Phasenwechsel, beispielsweise einem Verdampfen, des Kühlmediums durchzuführen. Carry out phase change, for example an evaporation, of the cooling medium.

Günstig ist es, wenn die Vorrichtung zumindest einen beweglichen Verdichtungskörper, auch Squeeze-Pin genannt, aufweist, um ein in der Gussform erstarrendes Material mit dem Verdichtungskörper zu komprimieren bzw. zu verdichten. Der Verdichtungskörper ist ausgebildet, durch Drücken bzw. Pressen des Verdichtungskörpers gegen das, insbesondere erstarrende, Material einen lokalen Überdrück im Material zu erzeugen, um besonders durch im Rahmen von Schwindungen des Materials bei einem Abkühlen des Materials in der Gussform entstehende Poren und/oder Lufteinschlüsse im Material zu reduzieren. Üblicherweise wird der Verdichtungszylinder mit einer Hydraulik, insbesondere einem Hydraulikzylinder, angetrieben bzw. bewegt. Günstig ist es, wenn der Verdichtungskörper als Schallleiter ausgebildet ist, um Schwingungen, insbesondere Schallwellen, während eines Komprimierens des Materials mit dem Verdichtungskörper in das Material einzubringen. Mit Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Schallanreger als Verdichtungskörper ausgebildet ist, um ein in der Gussform erstarrendes Material zu komprimieren bzw. zu verdichten. Dadurch kann die Funktionalität eines Verdichtungskörpers bzw. Squeeze-Pins mit jener des Schallanregers kompakt kombiniert werden. Hierzu kann der Schallanreger steuerbar bewegbar, insbesondere hydraulisch bewegbar, ausgebildet sein, um durch Bewegen des Schallanregers einen Druck auf ein in die Gussform eingefülltes und insbesondere in der Gussform erstarrendes Material It is favorable if the device has at least one movable compression body, also called a squeeze pin, in order to compress or compress a material that solidifies in the casting mold with the compression body. The compression body is designed to generate a local overpressure in the material by pressing or pressing the compression body against the, in particular solidifying, material, in order to avoid pores and / or air inclusions that occur as part of shrinkage of the material when the material cools in the casting mold reduce in material. The compression cylinder is usually driven or moved with a hydraulic system, in particular a hydraulic cylinder. It is favorable if the compression body is designed as a sound conductor in order to introduce vibrations, in particular sound waves, into the material with the compression body while the material is being compressed. It can advantageously be provided that the sound exciter is designed as a compression body in order to compress or compress a material that solidifies in the casting mold. As a result, the functionality of a compression body or squeeze pin can be combined in a compact manner with that of the sound exciter. For this purpose, the sound stimulator can be designed to be controllably movable, in particular hydraulically movable, in order, by moving the sound stimulator, to exert pressure on a material filled into the casting mold and, in particular, solidifying in the casting mold

auszuüben. exercise.

Von Vorteil ist es, wenn eine Temperierungseinrichtung vorhanden ist, um die Gussform und/oder ein in die Gussform eingefülltes Material zu temperieren. Zweckmäßig kann die Temperierungseinrichtung als Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung ausgebildet sein, It is advantageous if a temperature control device is available in order to control the temperature of the casting mold and / or a material filled into the casting mold. The temperature control device can expediently be designed as a heating device and / or cooling device,

um die Gussform und/oder ein in die Gussform eingefülltes Material zu heizen bzw. zu to heat or to heat the casting mold and / or a material filled into the casting mold

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kühlen. Dadurch kann ein Abkühlungsprozess eines in die Gussform eingefüllten cool. This allows a cooling process of a poured into the mold

Materials gezielt gesteuert werden. Materials can be controlled in a targeted manner.

Als alternative oder kumulative Variante, Kornfeinung in einem in eine Gussform eingefüllten Material zu bewirken, hat sich ein Einbringen von elektromagnetischen Wellen in das Material herausgestellt. Vorteilhaft können in das Material eingebrachte elektromagnetische Wellen mechanische Schwingungen, insbesondere Schallwellen, des Materials bzw. im Material und infolge ein Kornfeinung des Materials bewirken. Dies kann insbesondere zusätzlich oder alternativ zu einem Einbringen von Schwingungen bzw. As an alternative or cumulative variant of bringing about grain refinement in a material poured into a casting mold, it has been found that electromagnetic waves are introduced into the material. Electromagnetic waves introduced into the material can advantageously cause mechanical vibrations, in particular sound waves, of the material or in the material and, as a result, a grain refinement of the material. This can in particular additionally or alternatively to the introduction of vibrations or

Schallwellen in das Material durch Bewegung einer Membran durchgeführt werden. Sound waves are carried into the material by moving a membrane.

Günstig ist es deshalb, wenn die Membran transparent für elektromagnetische Wellen ist, um über die Membran elektromagnetische Wellen in ein in der Gussform befindliches Material einzubringen. Eine robuste Ausbildung wird erreicht, wenn die Membran mit bzw. aus Keramik, insbesondere Aluminiumoxid, bevorzugt Al,O,, gebildet ist. Zweckmäßig ist es, wenn eine Sendeeinheit zur Erzeugung von elektromagnetischen Wellen vorhanden It is therefore favorable if the membrane is transparent to electromagnetic waves in order to introduce electromagnetic waves into a material in the casting mold via the membrane. A robust design is achieved if the membrane is formed with or from ceramic, in particular aluminum oxide, preferably Al, O ,,. It is useful if there is a transmission unit for generating electromagnetic waves

ist, um die elektromagnetischen Wellen über die Membran in das Material einzubringen. is to introduce the electromagnetic waves through the membrane into the material.

Mit Vorteil kann zumindest eine weitere Membran vorhanden sein, welche als Teil der Gussform oder in die Gussform integriert angeordnet ist, wobei die weitere Membran transparent für elektromagnetische Wellen ausgebildet ist, um über bzw. durch die Membran elektromagnetische Wellen in ein in der Gussform befindliches Material einzubringen. Praktikabel ist es dabei, wenn die Vorrichtung oder die Gussform eine Sendeeinheit zur Erzeugung von elektromagnetischen Wellen aufweist, welche derart angeordnet ist, dass über die weitere Membran mit der Sendeeinheit erzeugte elektromagnetische Wellen in das Material einbringbar sind. Es versteht sich, dass At least one further membrane can advantageously be present, which is arranged as part of the casting mold or integrated into the casting mold, the further membrane being designed to be transparent to electromagnetic waves in order to transfer electromagnetic waves over or through the membrane into a material in the casting mold bring in. It is practical if the device or the mold has a transmission unit for generating electromagnetic waves, which is arranged in such a way that electromagnetic waves generated with the transmission unit can be introduced into the material via the further membrane. It goes without saying that

mehrere derartige weitere Membrane und/oder Sendeeinheiten vorhanden sein können. several such further membranes and / or transmission units can be present.

Nutzbringend kann somit in einer alternativen Ausführungsvariante der Vorrichtung der Schallanreger durch eine für elektromagnetische Wellen transparente Membran ersetzt sein. Vorteilhaft ist es also, wenn eine Vorrichtung zur Herstellung zumindest eines insbesondere metallischen Bauteiles umgesetzt ist, aufweisend eine Gussform, in welche fließfähiges, insbesondere metallisches, Material einfüllbar ist, um das Material zur In an alternative embodiment variant of the device, the sound exciter can thus usefully be replaced by a membrane that is transparent to electromagnetic waves. It is therefore advantageous if a device for producing at least one, in particular, metallic component is implemented, having a casting mold into which flowable, in particular metallic, material can be poured in order to produce the material

Herstellung des Bauteiles in der Gussform erstarren zu lassen, wobei die Gussform Manufacture of the component to solidify in the mold, the mold

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zumindest eine Membran, welche transparent für elektromagnetische Wellen ist, aufweist, um über die Membran elektromagnetische Wellen in ein in der Gussform befindliches Material einzubringen. Zweckmäßig ist es, wenn die Vorrichtung eine Sendeeinheit zur Erzeugung von elektromagnetischen Wellen aufweist, um mit der Sendeeinheit erzeugte elektromagnetischen Wellen über die Membran in das Material einzubringen. Eine Herstellung bzw. Formung des Bauteiles wird besonders wenig gestört, wenn die Membran dabei einen Teil einer das Bauteil formenden Oberfläche darstellt. Eine effiziente Kornfeinung ist erreichbar, wenn die Gussform mehrere Membrane, welche transparent für elektromagnetische Wellen sind, aufweist, um über die Membrane elektromagnetische Wellen in ein in der Gussform befindliches Material einzubringen. Eine robuste Ausbildung wird erreicht, wenn die Membran mit bzw. aus Aluminiumoxid, bevorzugt Al,Os, gebildet ist. Eine Membran bezeichnet im Rahmen dieser alternativen Ausführungsvariante damit ein flächiges, häufig plattenförmiges, Bauteil, welches transparent für elektromagnetische Wellen ist, sodass über die Membran bzw. durch die Membran hindurch elektromagnetische Wellen in ein in die Gussform eingefülltes insbesondere fließfähiges Material einbringbar sind. Die Membran kann insbesondere als at least one membrane, which is transparent to electromagnetic waves, in order to introduce electromagnetic waves into a material located in the casting mold via the membrane. It is useful if the device has a transmission unit for generating electromagnetic waves in order to introduce electromagnetic waves generated with the transmission unit into the material via the membrane. A production or shaping of the component is particularly little disrupted if the membrane represents a part of a surface that forms the component. Efficient grain refinement can be achieved if the casting mold has several membranes which are transparent to electromagnetic waves, in order to introduce electromagnetic waves into a material in the casting mold via the membrane. A robust design is achieved if the membrane is formed with or from aluminum oxide, preferably Al, Os. In the context of this alternative embodiment variant, a membrane denotes a flat, often plate-shaped component that is transparent to electromagnetic waves, so that electromagnetic waves can be introduced into a particularly flowable material filled into the mold via the membrane or through the membrane. The membrane can in particular as

Teil der Gussform oder in die Gussform integriert angeordnet sein. Part of the mold or be arranged integrated into the mold.

Insbesondere kann eine derartige Vorrichtung mit einer für elektromagnetische Wellen transparenten Membran, im Speziellen ein Material, eine Gussform und/oder eine für elektromagnetische Wellen transparente Membran einer derartigen Vorrichtung, vorteilhaft entsprechend bzw. analog den Merkmalen, Vorteilen und Wirkungen, welche im Rahmen einer Vorrichtung zur Herstellung eines insbesondere metallischen Bauteiles unter Verwendung von Schallanregern, im Besonderen vorstehend, beschrieben sind, In particular, such a device with a membrane transparent to electromagnetic waves, in particular a material, a mold and / or a membrane transparent to electromagnetic waves of such a device, can advantageously correspond to or analogously to the features, advantages and effects that are available in the context of a device for the production of a particularly metallic component using sound exciters, in particular described above,

ausgebildet sein. be trained.

Das weitere Ziel der Erfindung wird bei einem Verfahren der eingangs genannte Art erreicht, wobei das Verfahren insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführbar ist, wenn der Schallanreger mit einer Membran und einer Antriebseinheit gebildet ist, wobei die Membran mit der Antriebseinheit in, bevorzugt periodische, Bewegung versetzt wird, um die Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in das The further object of the invention is achieved with a method of the type mentioned at the beginning, the method being feasible in particular with a device according to the invention if the sound stimulator is formed with a membrane and a drive unit, the membrane with the drive unit in, preferably periodic, movement is shifted to the vibrations, especially sound waves, in the

Material einzubringen. Bring in material.

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Wie vorstehend dargelegt, kann dadurch der Schallanreger eine Formung des Bauteiles wenig behindert in eine bauteilformende Oberfläche der Gussform eingefügt sein bzw. werden, sodass insbesondere in einem anwendungskritischen Bereich des zu formenden bzw. erstellenden Bauteiles, welcher bei späteren Einsatzbedingungen des Bauteiles besonders belastet ist, Schwingungen, insbesondere Schallwellen, mit dem Schallanreger eingebracht werden können. Insbesondere kann ein derartiger Schallanreger mit einer Membran besonders robust und temperaturbeständig ausgebildet werden und ermöglicht vor allem eine effiziente Kühlung der Membran. Weiter können über die Membran Schwingungen, insbesondere Schallwellen, besonders effizient in das in die Gussform eingefüllte Material eingebracht werden, insbesondere bei gleichzeitig stark verminderter Störung einer Formung des Bauteiles während eines Erstarrens des Materials in der As explained above, the sound exciter can thereby be or be inserted into a component-forming surface of the casting mold with little hindrance to the forming of the component, so that in particular in an application-critical area of the component to be formed or created, which is particularly stressed in later use conditions of the component, Vibrations, especially sound waves, can be introduced with the sound exciter. In particular, such a sound exciter with a membrane can be designed to be particularly robust and temperature-resistant and, above all, enables efficient cooling of the membrane. Furthermore, vibrations, in particular sound waves, can be introduced particularly efficiently into the material poured into the casting mold via the membrane, in particular with a simultaneous greatly reduced interference with the shaping of the component while the material solidifies in the mold

Gussform. Mold.

Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend bzw. analog den Merkmalen, Vorteilen und Wirkungen, welche im Rahmen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteiles, insbesondere vorstehend, beschrieben sind, ausgebildet sein kann. Analoges gilt auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung im Hinblick auf ein, insbesondere nachstehend beschriebenes, erfindungsgemäßes It goes without saying that the method according to the invention can be designed in accordance with or analogously to the features, advantages and effects which are described in the context of a device according to the invention for producing a component, in particular above. The same also applies to the device according to the invention with regard to an inventive device described in particular below

Verfahren. Procedure.

Je nach Material, Volumen eines Bereiches des Materials, in welchen Schwingungen, insbesondere Schallwellen, eingebracht werden sollen, oder Ausmaß einer zu erreichenden Kornfeinung im Material kann es günstig sein, wenn mit dem Schallanreger bzw. der Membran Schwingungen, insbesondere Schallwellen, vor einem Erstarren und/oder während eines Erstarrens des Materials in das Material eingebracht werden. Insbesondere wenn eine ausgeprägte Kornfeinung, besonders bei einem Bauteil großer Masse, erreicht werden soll, hat es sich bewährt, dass mit dem Schallanreger bzw. der Membran Schwingungen, insbesondere Schallwellen, vor einem Erstarren und während Depending on the material, volume of an area of the material in which vibrations, in particular sound waves, are to be introduced, or the degree of grain refinement to be achieved in the material, it can be beneficial if the sound exciter or the membrane vibrates, in particular sound waves, before solidification and / or are introduced into the material during a solidification of the material. In particular, when a pronounced grain refinement is to be achieved, especially in the case of a component with a large mass, it has been proven that with the sound exciter or the membrane vibrations, in particular sound waves, before solidification and during

eines Erstarrens des Materials in das Material eingebracht werden. Zweckmäßig für eine praktikable Kornfeinung ist es, wenn mit dem Schallanreger solidification of the material can be introduced into the material. It is useful for a practicable grain refinement if with the sound stimulator

Schwingungen, insbesondere Schallwellen, mit einer Frequenz zwischen 2 Hz und 30 Vibrations, especially sound waves, with a frequency between 2 Hz and 30

kHz, insbesondere zwischen 1 kHz und 30 kHz, bevorzugt zwischen 10 kHz und 25 kHz, kHz, in particular between 1 kHz and 30 kHz, preferably between 10 kHz and 25 kHz,

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besonders bevorzugt zwischen 15 kHz und 20 kHz, erzeugt bzw. in das Material particularly preferably between 15 kHz and 20 kHz, generated or in the material

eingebracht werden. be introduced.

Um ein Auftreten von Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in Form von stehenden Wellen in der Gussform bzw. einem in die Gussform eingefüllten Material zu verhindern, ist es günstig, wenn mit dem Schallanreger Schwingungen, insbesondere Schallwellen, mit mehreren Frequenzen und/oder Frequenzbändern zeitparallel erzeugt bzw. in das In order to prevent vibrations, in particular sound waves, in the form of standing waves in the casting mold or a material filled into the casting mold, it is advantageous if the sound exciter generates vibrations, in particular sound waves, with several frequencies and / or frequency bands in parallel or into the

Material eingebracht werden. Material are introduced.

Eine besonders effiziente Kornfeinung, insbesondere bei gleichzeitig geringer negativer Beeinflussung einer Formung des Bauteiles, ist erreichbar, wenn das Material mit einem Leichtmetall bzw. einer Leichtmetalllegierung gebildet ist. Vorteilhaft ist es, wenn das Material mit einer bzw. als Aluminiumbasislegierung oder Magnesiumbasislegierung ausgebildet ist. Das Material kann dabei insbesondere mit Bronze, Messing, Zinn und/oder Zink gebildet sein. Besonders praktikabel ist es, wenn das Material mit oder aus A particularly efficient grain refinement, in particular with a simultaneous slight negative influence on the shaping of the component, can be achieved if the material is formed with a light metal or a light metal alloy. It is advantageous if the material is designed with or as an aluminum-based alloy or magnesium-based alloy. The material can be formed in particular with bronze, brass, tin and / or zinc. It is particularly practical if the material is with or from

einer Magnesium-Aluminium-Zink-Legierung gebildet ist. a magnesium-aluminum-zinc alloy is formed.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus dem nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug Further features, advantages and effects result from the exemplary embodiment shown below. In the drawings to which reference

genommen wird, zeigt: is taken shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer erfindungsgemäßen Fig. 1 is a schematic representation of a section of an inventive

Vorrichtung. Contraption.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Herstellung zumindest eines insbesondere metallischen Bauteiles. Die Vorrichtung 1 umfasst eine mehrteilige Gussform 2, aufweisend zwei relativ zueinander beweglich Gussformteile 3. Durch Bewegen der Gussformteile 3 relativ zueinander ist die Gussform 2 öffenbar bzw. schließbar. Oberflächen der Gussformteile 3 sind derart geformt, dass diese in Kombination miteinander eine Negativform des zu erstellenden Bauteiles aufweisen. Im geschlossenen Zustand der Gussform 2 bilden die Gussformteile 3 eine zum Bauteil korrespondierende Kavität 4, in welche fließfähiges, insbesondere metallisches, Material einfüllbar ist, um das Bauteil zu bilden, indem das 1 shows a schematic representation of a section of a device 1 according to the invention for producing at least one, in particular metallic, component. The device 1 comprises a multi-part casting mold 2, having two casting mold parts 3 that are movable relative to one another. By moving the casting mold parts 3 relative to one another, the casting mold 2 can be opened or closed. Surfaces of the mold parts 3 are shaped in such a way that, in combination with one another, they have a negative shape of the component to be produced. In the closed state of the casting mold 2, the casting mold parts 3 form a cavity 4 corresponding to the component, into which flowable, in particular metallic, material can be poured in order to form the component by inserting the

fließfähige Material in der Gussform 2 bzw. Kavität 4 erstarren gelassen wird. Das Flowable material is allowed to solidify in the mold 2 or cavity 4. The

15 15th

20 20th

25 25th

30 30th

17 17th

Material wird häufig bei geschlossener Gussform 2 über einen Anguss oder eine Düse in Material is often in the closed mold 2 via a sprue or nozzle

die Kavität 4 der Gussform 2 eingefüllt bzw. eingepresst, dargestellt in Fig. 1 mit Pfeil A. the cavity 4 of the casting mold 2 is filled or pressed in, shown in FIG. 1 with arrow A.

In Fig. 1 ersichtlich dargestellt sind mehrere, insbesondere zwei, Schallanreger 5, welche in einer der Gussformteile 3 integriert angeordnet sind, um mit den Schallanregern 5 Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in ein in der Gussform 2 eingefülltes bzw. befindliches Material einzubringen. Es versteht sich, dass je nach Anwendungsbedingungen Schallanreger 5 auch in unterschiedlichen Gussformteilen 3 angeordnet sein können. Ein Schallanreger 5 ist mit einer Membran 6 und einer Antriebseinheit 7 gebildet, sodass die Membran 6 mit der Antriebseinheit 7 in, bevorzugt periodische, Bewegung versetzbar ist, um die Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in das Material einzubringen. Die Membran 6 eines jeweiligen Schallanregers 5 ist derart in der Gussform 2 angeordnet, dass ein in die Gussform 2 eingefülltes Material unmittelbar an der Membran 6 bzw. einer Oberfläche der Membran 6 anliegt, wobei die Membran 6 bzw. deren Oberfläche einen Teil einer das Bauteil formenden Oberfläche darstellt. Dadurch können Schwingungen, insbesondere Schallwellen, vor und insbesondere während eines Erstarrens eines Materials in der Gussform 2 in das Material eingebracht werden, ohne eine Formgebung des Bauteiles durch den Schallanreger 5 zu beeinträchtigen. Vor allem können Schwingungen bzw. Schallwellen dadurch effizient in Bereiche des mit dem Material zu formenden Bauteiles eingebracht werden, welche hinsichtlich eines späteren Anwendungseinsatzes des Bauteiles als besonders kritisch zu betrachten sind, beispielsweise Bereiche des zu formende Bauteiles, welche im Anwendungseinsatz des Bauteiles besonders belastet sind. Derartigen Bereichen kommt bei einer Herstellung des Bauteiles üblicherweise besondere Aufmerksamkeit zu, da diese in der Regel mit möglichst reduzierten Störungseinflüssen geformt werden müssen, um 1 shows several, in particular two, sound stimulators 5, which are arranged integrated in one of the mold parts 3 in order to introduce vibrations, especially sound waves, into a material filled or located in the casting mold 2 with the sound stimulators 5. It goes without saying that, depending on the application conditions, sound stimulators 5 can also be arranged in different molded parts 3. A sound exciter 5 is formed with a membrane 6 and a drive unit 7, so that the membrane 6 with the drive unit 7 can be set in, preferably periodic, movement in order to introduce the vibrations, in particular sound waves, into the material. The membrane 6 of a respective sound exciter 5 is arranged in the casting mold 2 in such a way that a material filled into the casting mold 2 rests directly on the membrane 6 or a surface of the membrane 6, the membrane 6 or its surface being part of the component representing shaping surface. As a result, vibrations, in particular sound waves, can be introduced into the material before and in particular during solidification of a material in the casting mold 2 without impairing the shaping of the component by the sound exciter 5. In particular, vibrations or sound waves can thereby be efficiently introduced into areas of the component to be formed with the material which are to be regarded as particularly critical with regard to a later application of the component, for example areas of the component to be formed which are particularly stressed when the component is in use . Such areas usually require special attention during the production of the component, since they usually have to be formed with the least possible interference effects in order to

eine hohe Qualität und Belastbarkeit des Bauteiles sicherzustellen. to ensure high quality and resilience of the component.

Um einen robusten Aufbau zu erreichen, sind die Antriebseinheiten 7 der in Fig. 1 dargestellten Schallanreger 5 jeweils mit einer mit der Membran 6 verbundenen Mechanik oder einem mit der Membran 6 verbundenen Aktuator 8 ausgebildet, um die Membran 6 in Bewegung zu versetzen. Zweckmäßig ist es dabei, wenn eine Antriebseinheit 7 mit einem Aktuator 8 ausgebildet ist, welcher eine Rotationsbewegung eines Drehelementes in eine Linearbewegung übersetzt, um die Membran 6 in Bewegung zu versetzen. Wie in In order to achieve a robust structure, the drive units 7 of the sound exciters 5 shown in FIG. 1 are each designed with a mechanism connected to the membrane 6 or an actuator 8 connected to the membrane 6 in order to set the membrane 6 in motion. It is useful here if a drive unit 7 is designed with an actuator 8 which translates a rotational movement of a rotary element into a linear movement in order to set the membrane 6 in motion. As in

Fig. 1 bei einem der Schallanreger 5 ersichtlich, kann der Aktuator 8 hierzu mit einer Fig. 1 in one of the sound stimulators 5, the actuator 8 can this with a

15 15th

20 20th

25 25th

30 30th

18 18th

rotierbaren bzw. rotierenden Kurvenscheibe und einem eine Form der Kurvenscheibe abtastenden Hebelelement 9 gebildet sein, um eine Rotationsbewegung der Kurvenscheibe in eine Linearbewegung des Hebelelementes 9 zu überführen. Das Hebelelement 9 ist dabei mit der Membran 6 verbunden, um die Membran 6 in Bewegung zu versetzen. Alternativ kann eine Bewegung, insbesondere eine Linearbewegung, eines mit der Membran 6 verbundenen Hebelelementes 9 oder Kolbens auch mit anderen Mitteln erfolgen, beispielsweise indem die Antriebseinheit 7 mit zumindest einem piezoelektrischen Bauelement gebildet ist, wobei durch Verformung des piezoelektrischen Bauelementes das Hebelelement 9 oder der Kolben bewegbar ist bzw. bewegt wird, um rotatable or rotating cam disk and a lever element 9 scanning a shape of the cam disk in order to convert a rotational movement of the cam disk into a linear movement of the lever element 9. The lever element 9 is connected to the membrane 6 in order to set the membrane 6 in motion. Alternatively, a movement, in particular a linear movement, of a lever element 9 or piston connected to the membrane 6 can also take place by other means, for example by forming the drive unit 7 with at least one piezoelectric component, the lever element 9 or the piston being deformed by deformation of the piezoelectric component is movable or is moved to

mit dem Hebelelement 9 bzw. Kolben die Membran 6 in Bewegung zu versetzen. to set the membrane 6 in motion with the lever element 9 or piston.

Vorteilhaft ist es, wenn die Schallanreger 5 lösbar mit dem Gussformteil 3 verbunden sind. Dadurch können die Schallanreger 5 einfach ausgewechselt und/oder erneuert werden. Wie in Fig. 1 ersichtlich, ist es hierzu günstig, wenn die Gussform 2 bzw. das It is advantageous if the sound stimulators 5 are detachably connected to the molded part 3. As a result, the sound stimulators 5 can easily be exchanged and / or renewed. As can be seen in FIG. 1, it is advantageous for this purpose if the casting mold 2 or the

Gussformteil 3 Durchführungskanäle aufweist, in welche die Schallanreger 5, insbesondere ausgehend von einer der Kavität 4 der Gussform 2 abgewandten Seite der Gussform 2, einfügbar bzw. eingefügt sind, um den Schallanreger 5 in einer Arbeitsposition des Schallanregers 5 zu positionieren. Zweckmäßig ist es hierbei, wenn ein Gehäuse 10 des Schallanregers 5 formschlüssig und/oder kraftschlüssig, bevorzugt Mold part 3 has ducts into which the sound exciters 5, in particular starting from a side of the casting mold 2 facing away from the cavity 4 of the casting mold 2, can be inserted or inserted, in order to position the sound exciter 5 in a working position of the sound exciter 5. It is useful here if a housing 10 of the sound exciter 5 is positively and / or non-positively, preferred

flüssigkeitsdicht, mit der Gussform 2 bzw. dem Gussformteil 3 verbindbar ist. liquid-tight, can be connected to the casting mold 2 or the casting mold part 3.

In einer alternativen Ausführungsvariante kann ein vorgenannter Schallanreger 5 durch eine für elektromagnetische Wellen transparente Membran 6 ersetzt sein, um über die Membran 6 elektromagnetische Wellen in ein in der Gussform 2 befindliches Material einzubringen. Zweckmäßig ist es dann, wenn die Vorrichtung 1 eine Sendeeinheit zur Erzeugung von elektromagnetischen Wellen aufweist, mit der Sendeeinheit erzeugte In an alternative embodiment, the aforementioned sound exciter 5 can be replaced by a membrane 6 transparent to electromagnetic waves in order to introduce electromagnetic waves into a material located in the casting mold 2 via the membrane 6. It is useful if the device 1 has a transmission unit for generating electromagnetic waves generated with the transmission unit

elektromagnetischen Wellen über die Membran 6 in das Material einzubringen. introduce electromagnetic waves through the membrane 6 into the material.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles ermöglicht damit auf leicht zu handhabende Weise Schwingungen, insbesondere Schallwellen, in ein in eine Gussform 2 eingefülltes Material, insbesondere sowohl vor als auch während eines Erstarrens des Materials in der The device 1 according to the invention or the method according to the invention for producing a component thus enables vibrations, in particular sound waves, in a material filled into a casting mold 2 in an easy-to-use manner, in particular both before and during solidification of the material in the

Gussform 2, einzubringen, um effizient und gezielt eine Kornfeinung im Material zu Casting mold 2 to be introduced in order to efficiently and specifically refine the grain in the material

bewirken. Eine Formung des Bauteiles wird dabei kaum behindert, sodass belastbare cause. A shaping of the component is hardly hindered, so that it is resilient

Bauteile mit hoher Qualität herstellbar sind. Components can be produced with high quality.

Claims

15 20 25 30 20 claims

1. Device (1) for producing at least one, in particular, metallic component, having a casting mold (2) into which flowable, in particular metallic, material can be poured in order to allow the material to solidify the component in the casting mold (2), wherein the mold (2) has at least one sound stimulator (5) or at least one sound stimulator (5) is arranged integrated in the casting mold (2) in order to use the sound stimulator (5) to generate vibrations, in particular sound waves, in a mold (2) Bringing in material, characterized in that the sound exciter (5) is formed with a membrane (6) and a drive unit (7), so that the membrane (6) with the drive unit (7) can be set in, preferably periodic, movement around the Vibrations in the material

bring in.

2. Device (1) according to claim 1, characterized in that the membrane (6) is arranged and in particular shaped in such a way that a poured into the mold (2)

Material is in direct contact with the membrane (6).

3. Device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the

Membrane (6) represents part of a surface that forms the component.

4. Device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the mold (2) has several sound stimulators (5) and / or several sound stimulators (5) are arranged integrated in the casting mold (2), which in particular are separately from each other

are controllable.

5. Device (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mold (2) is formed with several relatively movable mold parts (3) so that by moving the mold parts (3) relative to each other, the mold (2)

can be opened and / or closed.

6. Device (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that

the drive unit (7) with a mechanism or a mechanism connected to the membrane (6)

15th

20th

25th

30th

21st

with the membrane (6) connected actuator (8) is designed to move the membrane (6) in

To move.

7. Device (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the membrane (6) pneumatically or hydraulically with the drive unit (7) in motion

is relocatable.

8. Device (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the drive unit (7) is formed with at least one piezoelectric component to the membrane (6) with the by deformation of the piezoelectric component

To set the drive unit (7) in motion.

9. Device (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the membrane (6) can be set in motion electromagnetically with the drive unit (7)

is.

10. Device (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the sound exciter (5) is designed to set the membrane (6) in a movement which deflects the membrane (6) only in one direction preferably only in the direction of one in a working position of the membrane (6) in the casting mold (2)

arranged material, with respect to a rest position of the membrane (6).

11. Device (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sound exciter (5) is designed to set the membrane (6) in motion, with an average in relation to a rest position of the membrane (6) The deflection of the membrane (6) in the direction of a material in the casting mold (2) when the membrane (6) is in a working state is greater than an average

Deflection of the membrane (6) in a direction opposite to this.

12. Device (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that

that the membrane (6) has an average thickness greater than 0.1 mm, preferably

between 0.1 mm and 0.8 mm.

15th

20th

25th

22nd

13. Device (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that a cooling device is present to the membrane (6) in particular with a

To cool the cooling medium, in particular compressed air, preferably water or oil.

14. A method for producing at least one, in particular, metallic component, in particular with a device (1) according to one of claims 1 to 13, wherein flowable, in particular metallic, material is filled into a casting mold (2) and the material for producing the component is in the casting mold (2) is allowed to solidify, wherein the casting mold (2) has at least one sound stimulator (5) or at least one sound stimulator (5) is arranged integrated in the casting mold (2), with which vibrations, in particular sound waves, are generated in the casting mold ( 2) filled material are introduced, characterized in that the sound exciter (5) is formed with a membrane (6) and a drive unit (7), the membrane (6) with the drive unit (7) in, preferably periodic, movement is going to the

To introduce vibrations into the material.

15. The method according to claim 14, characterized in that with the sound exciter (5) or the membrane (6) vibrations before solidification and / or

are introduced into the material during solidification of the material.

16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that with the sound exciter (5) vibrations with a frequency between 2 Hz and 30 kHz,

in particular between 1 kHz and 30 kHz.

17. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that with

the sound exciter (5) vibrations with several frequencies and / or

Frequency bands are generated in parallel or introduced into the material.