BR112017002972B1 - Método para produzir um pistão por meio de uma ferramenta de fundição de múltiplas partes - Google Patents

Abstract

fer-ramenta de fundição e método para produzir um pistão para um motor de combustão interna. a presente invenção refere-se a uma ferramenta de fundição (1) para um pistão (2) que compreende um molde de fundição (3) e uma base de fundição (5) com um alimentador (6) para alimentar o metal fundido (4) dentro do molde de fundição (3). é essencial para a invenção aqui que - uma ranhura de preferência anular (8) disposta dentro da base de fundição (5), que corre ao redor do alimentador (6) e a uma distância radial deste é provida, compreendendo um flanco de ranhura interno (9) para formar o metal fundido (4) dentro de uma nervura de vedação anular (10) de tal modo que um flanco de nervura interno (11) da nervura de vedação (10) apoie com um efeito de vedação contra o flanco de ranhura interno (9) quando o metal fundido (4) dentro da ranhura (8) solidifica, e/ou - um colar de preferência anular (12) disposto dentro da base de fundição (5), que corre ao redor do alimentador (6) e a uma distância radial deste é provido, destinado para formar uma ranhura de vedação (14) da qual o flanco de ranhura externo (15) com um efeito de vedação contra o flanco externo (13) do colar quando o material fundido solidifica.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a uma ferramenta de fundição para produzir um pistão. A invenção mais ainda refere-se a um método correspondente para produzir um pistão deste tipo.

[0002] Máquinas de energia de fluido nas quais pistões dentro de cilindros executam um movimento translacional periódico, o qual é transmitido através de bielas, são conhecidas na engenharia mecânica como motores a pistão. Provavelmente o tipo mais difundido de motor a pistão é o motor a pistão alternativo, o qual converte a mudança em volume de um gás movimento linear do pistão descrito e, através de uma biela e uma manivela, mais ainda converte o último em um movimento rotativo. No que é provavelmente a variante mais comum do motor a pistão, o motor de combustão interna, o pistão tem um rebaixo de combustão para este propósito.

[0003] De acordo com a técnica anterior, pistões adequados são normalmente produzidos por meio de um processo de formação, espe-cificamente por meio de técnicas de fundição especializadas. A fundição de molde permanente, a qual é conhecida de processamento de metal, no qual o metal é fundido através de uma entrada no topo para dentro de um molde permanente de metal conhecido como uma matriz e a cavidade do qual enche essencialmente por gravidade sozinha ou em virtude de aplicação de pressão externa, se mostrou especificamente adequado.

[0004] Compensar a carga térmica extremamente alta a qual ocorre durante a operação do motor na região de borda do rebaixo de combustão, o que pode levar em circunstâncias desfavoráveis à formação de rachaduras no pistão, se mostrou problemático aqui. Com respeito a este cenário de problema, a utilização de suportes de anel resfriados é conhecida da técnica anterior, por exemplo. A borda do rebaixo está crescentemente também sendo reforçada embutindo fibras de cerâmica. O método de fundição por compressão ou um método de fundição de matriz de pressão média auxiliado por robô (RMD) está agora sendo utilizado como um método de fundição de molde permanente para este propósito de modo a assegurar uma completa infiltração das fibras de cerâmica pelo alumínio fundido e assim promover a incorporação das fibras de cerâmica na estrutura metálica.

[0005] Um método correspondente é conhecido da DE 10 2004 052 231 A1 e a descrição correspondente na EP 1804 985 B1. Ambos os documentos se referem a um método para a produção em série de um pistão, em que um fundido de fundição é introduzido através de uma região de alimentação em um molde de fundição de múltiplas partes que tem um cabeçote de fundição e pelo menos um alimentador, em que está previsto que, após a fundição da peça em bruto de pistão, a abertura da extremidade aberta para cima da luva de alimentador é sujeita a uma pressão de gás que atua sobre o fundido de fundição. A estanquei- dade do alimentador é assegurada utilizando um "alimentador de colar". Uma modalidade deste método está caracterizada em que, após o enchimento da ferramenta de fundição de pistão, a formação de uma concha de borda formada por fundido de fundição solidificado é esperada. Uma modalidade especial do cabeçote de fundição e luva de alimenta- dor leva à formação de um colar ao redor do alimentador nesta fase de solidificação, dando origem a uma superfície de vedação entre o bocal do alimentador e o colar, o que mantém o conteúdo de alimentador em posição.

[0006] Um fator crítico aqui é encontrado ser a pressurização estan que dos materiais de alimentador, os quais são geralmente compostos de materiais termicamente isolantes e mecanicamente fracos, tal como cerâmica. A formação de uma concha de borda no alimentador acontece funcionalmente com um retardo relativo à ferramenta de fundição.

[0007] É, portanto, o objeto subjacente da invenção prover uma fer ramenta de fundição aperfeiçoada de tal modo que pistões de alta qualidade possam produzidos em um processo de fundição robusto para pistões.

[0008] Este problema é resolvido pelo assunto da invenção. Moda lidades vantajosas formam o assunto das concretizações.

[0009] Consequentemente, a invenção está baseada no conceito fundamental de adicionar a um cabeçote de fundição utilizado no contexto do método de fundição, uma ranhura de preferência em forma de anel que corre ao redor do alimentador ou um colar de preferência em forma de anel que corre ao redor do alimentador, a ranhura ou colar mais ainda sendo disposta em uma distância radial do alimentador. O fundido de fundição alimentado para o molde de fundição através do alimentador ou uma entrada pode solidificar dentro desta ranhura, por exemplo, para formar uma nervura de vedação circunferencial, o flanco interno do qual apoia com um efeito de vedação contra um flanco interno correspondente da ranhura. Durante a solidificação, a fundição contrai por sobre o flanco de ranhura, especialmente no caso de diferentes coeficientes de expansão térmica, tais como aqueles entre um fundido de alumínio e uma matriz de aço. No caso de um molde de cabeçote o qual é tipicamente formado de aço, a alta condutividade térmica do aço cria um resfriamento rápido e solidificação do fundido nos pontos de contato, e isto pode levar a uma solidificação direcional com a formação de uma fina microestrutura solidificada na forma de grãos colunares. A parte ainda fundida do fundido de fundição é mantida em posição e impedida de emergir prematuramente da matriz de cabeçote pelo contato de superfície entre os dois flancos, mesmo no preferido, mas não essencial caso de pressurização do fundido através do alimentador. A superfície de ranhura mais ainda atua como uma superfície estanque à pressão durante a pressurização através do alimentador. Isto é vantajoso espe-cificamente se o fundido dentro do alimentador ainda não formou uma concha de borda estável, devido ao bom isolamento térmico do material de alimentador, e com isto o fundido derretido pode infiltrar em insertos porosos, por exemplo para reforço de borda de rebaixo, em virtude da pressurização através do alimentador. Apesar da pressurização do fundido, especificamente durante a infiltração de insertos porosos, ter se mostrado vantajosa e é preferida, a formação de um rebaixo de câmara de combustão em uma peça contraída pode também acontecer sem pressurização e, de acordo com a invenção, pode criar uma solidificação direcional por resfriamento rápido.

[00010] De vantagem específica na ferramenta de fundição de acordo com a invenção é o fato que a ranhura circunferencial ou o colar circunferencial está a uma distância radial do alimentador e disposto separadamente do último, com o resultado que o alimentador por si não é tensionado pela contração do fundido de fundição durante a solidificação do fundido de fundição, como é o caso, por exemplo, com o alimen- tador na DE 10 2004 052 231 A1.

[00011] Neste caso, a ferramenta de fundição de acordo com a invenção para um pistão compreende o molde de fundição mencionado para formar o pistão do fundido de fundição, o cabeçote de fundição com o alimentador centralmente disposto para alimentar o fundido de fundição para o molde de fundição, e uma abertura de linha de gás pressurizado para dentro do alimentador para o propósito de comprimir o fundido de fundição dentro do molde de fundição. A ranhura de preferência em forma de anel, especificamente em forma de anel circular, que corre ao redor do alimentador e a uma distância radial deste, e/ou o colar de preferência em forma de anel, especificamente em forma de anel circular, que corre ao redor do alimentador e a uma distância radial deste, está/estão opcionalmente aqui providos no cabeçote de fundição. A ranhura tem um flanco de ranhura interno para formar o fundido de fundição em uma nervura de vedação em forma de anel de tal modo que um flanco de nervura interno da nervura de vedação apoia com um efeito de vedação contra o flanco de ranhura interno quando o fundido de fundição solidifica dentro da ranhura, enquanto que o colar tem um flanco de colar externo para formar o fundido de fundição em uma ranhura de vedação em forma de anel de modo que em tal modo que o flanco de ranhura externo da ranhura de vedação apoia com um efeito de vedação contra o flanco de colar externo quando o fundido de fundição solidifica. Comum a estas modalidades complementares é o fato que não existe nenhuma carga sobre o alimentador, especificamente o colar de alimentador como conhecido da DE 10 2004 052 231 A1, durante a solidificação do fundido de fundição, e não existe uma solidificação prematura dentro do alimentador.

[00012] Para conseguir um projeto leve vantajoso do pistão, a utilização de uma liga de alumínio adequada pode ser considerada como um fundido de fundição, por exemplo. Através da seleção de elementos de liga específicos, os quais são introduzidos no alumínio liquefeito por fusão, é possível seletivamente influenciar propriedades tais como dureza, absorção de vibração, tenacidade e a maquinabilidade da peça em bruto de pistão para processamento mecânico.

[00013] Devido à sua baixa viscosidade, baixa contração e outras propriedades de fundição positivas, uma liga de alumínio - silício, por exemplo, se mostrou adequada como um fundido de fundição metálico leve, que tem a sua composição eutética a um conteúdo de silício de aproximadamente 12% por peso. Ou uma razão de mistura hipoeutética ou ligeiramente hipereutética é aqui recomendada para o método proposto, dando à liga de alumínio resultante uma região de solidificação na qual, além do fundido de fundição, já existe uma pequena proporção de fases sólidas também. Deste modo, o efeito de vedação de acordo com a invenção da nervura solidificante é conseguido em um estágio anterior. Adicionando até 6% por peso de cobre, até 3% por peso de níquel e até 1% por peso de magnésio pode também ser considerado conveniente para adicionalmente aumentar a resistência da peça em bruto de pistão. Em todos os casos, as proporções de liga são dadas em por cento por peso.

[00014] A invenção está mais ainda baseada no conceito geral, no caso de um método para produzir um pistão por meio de uma ferramenta de fundição de múltiplas partes, de introduzir um fundido de fundição através de uma entrada separada da ferramenta de fundição, em que o fundido de fundição está sujeito a uma pressão dentro do cabeçote de fundição por meio de uma abertura de linha de gás pressurizado para dentro do alimentador. Neste caso, o volume faltante devido à contração do fundido em solidificação e à infiltração de quaisquer insertos porosos que estão presentes é suprido para o molde de fundição do alimentador. Durante este processo, o fundido de fundição solidifica em uma nervura de vedação em forma de anel dentro de uma ranhura que corre ao redor do alimentador no cabeçote de fundição e a uma distância radial deste, de modo que um flanco de nervura interno da nervura de vedação apoia com um efeito de vedação contra um flanco de ranhura interno da ranhura da ferramenta de fundição de pistão. Como uma alternativa, é também possível prover um colar sobre o cabeçote de fundição ao invés da ranhura ou além da última, com o resultado que o fundido de fundição solidifica neste colar circunferencial a uma distância radial do alimentador para dar uma ranhura de vedação em forma de anel, de modo que um flanco de ranhura externo da ranhura de vedação apoie com um efeito de vedação contra um flanco de colar externo do colar da ferramenta de fundição de pistão. Comum a ambas as modalidades é o fato que nenhuma carga mecânica é imposta sobre o alimentador por um processo de contração durante a solidificação do fundido de fundição; ao invés, a fundição contraída é suportada diretamente sobre o cabeçote de fundição por uma força de pressão exercida através da superfície de vedação e, ao mesmo tempo, cria uma vedação ao longo da superfície de vedação.

[00015] Uma modalidade especificamente vantajosa é obtida se o colar do molde de cabeçote já estiver tão próximo quanto possível em seus contornos à forma do rebaixo de combustão subsequente, especificamente da borda e pescoço do rebaixo. Introduzindo passagens de resfriamento no cabeçote de fundição próximo da ranhura ou do colar e por resfriamento apropriado em conjunto com o contato de superfície na superfície de vedação sob a pressão de contração, a remoção de calor do fundido pode ser acelerada. Nos arredores da superfície de contato, isto leva a um caráter aperfeiçoado da microestrutura e, como um resultado, a uma qualidade mais alta da fundição em virtude da solidificação acelerada. Mais ainda, a solidificação mais rápida permite uma pressu- rização mais cedo para uma melhor infiltração de insertos porosos.

[00016] Em uma modalidade preferida, o método de produção proposto é executado como uma fundição de matriz por gravidade ou método de fundição de baixa pressão sob uma pressão entre 30 kPa e 2000 kPa (0,3 bar e 20 bar). Com um requisito de espaço reduzido comparado com os métodos de fundição em areia para um propósito similar, uma mecanização substancialmente total por meio de robôs é tornada possível deste modo, permitindo um considerável aumento de produção de fundição.

[00017] Características e vantagens importantes adicionais da invenção ficarão aparentes das concretizações, dos desenhos e da descrição associada das figuras com referência aos desenhos.

[00018] É desnecessário dizer que as características acima mencionadas e aquelas que restam ser abaixo explicadas podem ser utilizadas não somente na combinação respectivamente indicadas, mas também em outras combinações ou em isolamento sem exceder o escopo da presente invenção.

[00019] As modalidades ilustrativas preferidas da invenção estão mostradas nos desenhos e estão explicadas em maiores detalhes na descrição seguinte, em que símbolos de referência idênticos referem-se a componentes idênticos ou similares ou funcionalmente idênticos.

[00020] Das figuras, as quais são cada uma esquemáticas: figura 1 mostra uma seção através de uma ferramenta de fundição de acordo com a invenção de acordo com uma primeira modalidade, que tem uma ranhura situada radialmente no exterior no cabeçote de fundição da ferramenta de fundição de pistão; figura 2 mostra uma seção através de uma ferramenta de fundição de acordo com a invenção de acordo com uma segunda modalidade, que tem uma ranhura situada radialmente no interior no cabeçote de fundição da ferramenta de fundição de pistão; figura 3 mostra uma seção através de uma ferramenta de fundição de acordo com a invenção de acordo com uma terceira modalidade, que tem um colar anular situado radialmente no exterior no cabeçote de fundição da ferramenta de fundição de pistão, em que o colar anular pode também ser formado no interior, similarmente à Figura 2; figura 4a mostra um detalhe A das figuras 1 e 2; figura 4b mostra um detalhe B da figura 3; figura 5 mostra uma ilustração como aquela na figura 1 mas com um inserto poroso; figura 6 mostra uma ilustração como aquela na figura 2 mas com um inserto poroso; figura 7 mostra uma ilustração como aquela na figura 3 mas com um inserto poroso; figura 8 mostra uma ilustração similar àquela na figura 3 com um colar anular no cabeçote de fundição, no qual uma forma de rebaixo pré-fundido por meio do colar anular está apresentada.

[00021] Como mostrado nas figuras 1 a 3 e 5 a 8, a ferramenta de fundição 1 de acordo com a invenção para um pistão 2 tem um molde de fundição 3 para formar o pistão 2 de um fundido de fundição 4 (cf. figura 2). O molde de fundição 3 tem um cabeçote de fundição 5 que tem a alimentador de preferência centralmente disposto 6 para alimentar o fundido de fundição 4 para dentro do molde de fundição 3, e uma linha de gás pressurizado 7 que abre para dentro do alimentador 6 para o propósito de comprimir o fundido de fundição 4 dentro do molde de fundição 3 (cf. figura 2). O alimentador pode ser formado de material cerâmico, por exemplo. De acordo com a invenção, uma ranhura 8 disposta dentro do cabeçote de fundição 5, que corre em uma forma de anel ao redor do alimentador 6 e a uma distância radial do mesmo está provida, que tem um flanco de ranhura interno 9 (cf. figura 4a) para formar o fundido de fundição 4 em uma nervura de vedação circunferencial em forma de anel 10 de tal modo que um flanco de nervura interno 11 da nervura de vedação 10 apoia com um efeito de vedação contra o flanco de ranhura interno 9 quando o fundido de fundição 4 solidifica dentro da ranhura 8. Como uma alternativa a isto (ou além disso), é também possível prover um colar anular 12 disposto dentro do cabeçote de fundição 5, que corre em uma forma de anel ao redor do alimentador 6 e a uma distância radial deste (cf. figuras 3, 7 e 8), que tem um flanco de colar externo 13 para formar o fundido de fundição 4 dentro de uma ranhura de vedação em forma de anel 14 de tal modo que um flanco de ranhura externo 15 da ranhura de vedação 14 apoie com um efeito de vedação contra o flanco de colar externo 13 quando o fundido de fundição 4 solidifica e contrai. Isto tem a principal vantagem que o alimenta- dor 6 não está sujeito a uma carga pela contração do fundido de fundição 4 conforme o fundido de fundição 4 solidifica. Ao mesmo tempo, uma separação prematura do pistão 2 é impedida. Após a remoção do pistão 2 do molde, a nervura de vedação 10 e as superfícies de vedação da ranhura de vedação 14 são removidas por torneamento durante a produção da forma final da cabeça de pistão.

[00022] De acordo com a figura 1 e figura 5, a ranhura 9 ou o colar 12 está disposto radialmente no exterior, enquanto que, de acordo com as figuras 2 e 6, está disposto radialmente no interior, isto é, está a uma distância radial mais curta do alimentador 6 do que a ranhura 9 mostrada nas figuras 1 e 5. Como uma alternativa, é, é claro, também possível prover um colar anular 12 ao invés da ranhura 9, como ilustrado nas figuras 3 e 7. Aqui também, é concebível que o colar anular 12 esteja disposta adicionalmente para fora ou adicionalmente para dentro, apesar de sempre existir um espaçamento com relação ao alimentador 6.

[00023] Neste caso, o flanco de ranhura 9 ou o flanco de colar 13 pode ter um ângulo de inclinação α entre 3° e 20°, de preferência de 10° a 15°, em relação a uma perpendicular 16 para uma superfície do cabeçote de fundição 5. Por um lado, o ângulo de inclinação α selecionado deve ser pequeno o bastante, com relação aos coeficientes de atrito, para assegurar uma retenção confiável da fundição contraída sobre a superfície de vedação. Por outro lado, o ângulo de inclinação α deve ainda ser suficientemente grande para permitir uma fácil remoção do pistão totalmente fundido 2. Esta configuração geométrica mais ainda assegura que, para sua parte, a nervura de vedação 10 ou ranhura de vedação 14 formada após o endurecimento do fundido de fundição 4 define um flanco de nervura interno 11 ou flanco de ranhura externo 15 o qual apoia plano contra o dito flanco de ranhura interno 9 ou flanco de colar externo 13 e assim veda o cabeçote de fundição 5 ou matriz de cabeçote contra um escapamento prematuro e indesejado da pressão de fundição e com isto permite uma correta infiltração dos insertos porosos.

[00024] Por meio da ferramenta de fundição 1, um pistão 2 pode ser produzido como segue: primeiro de tudo, o fundido de fundição 4 é alimentado através da entrada 21 para dentro do cabeçote de fundição 5 e, através do último, para dentro do molde de fundição 3 da ferramenta de fundição 1, em que o fundido de fundição 4 é sujeito à pressão dentro do cabeçote de fundição 5 por meio da linha de gás pressurizado 7 que abre para dentro do alimentador 6 de modo a evitar a formação de cavidades de contração e de modo a infiltrar as partes fundidas porosas. Conforme o fundido de fundição 4 é vazado dentro do molde de fundição 3, este também entra na ranhura 8 que corre em uma forma de anel ao redor do alimentador 6 dentro do cabeçote de fundição 5 e a uma dis-tância radial deste e solidifica para formar uma nervura de vedação em forma de anel 10, em que o respectivo flanco de nervura interno 11 da nervura de vedação 10 apoia estanquemente contra o flanco de ranhura interno 9 da ranhura 8 (cf. figuras 1, 2, 4a, 5 e 6). Como uma alternativa, o fundido de fundição 4 pode também solidificar de tal modo no colar anular 12 que corre em uma forma de anel ao redor do alimentador 6 no cabeçote de fundição 5 e a uma distância radial deste, formando a ranhura de vedação anular em forma de anel 14, que um flanco de ranhura externo 15 da ranhura de vedação 14 apoia com um efeito de vedação contra o flanco de colar externo 13 do colar anular 12.

[00025] Neste caso, o fundido de fundição 4 deve ser sujeito à pressão após o enchimento do molde de fundição 3 e antes da solidificação completa do fundido de fundição, logo após o enchimento do molde de fundição 3 e após a solidificação parcial de uma concha de borda do pistão e áreas parciais da entrada 21. De modo a ser capaz de reforçar as regiões sujeitas a cargas especificamente altas, por exemplo, uma borda de rebaixo 17 ou uma região de suporte de anel do pistão, uma provisão pode ser feita para inserir um inserto poroso 18 neste ponto (cf. figuras 5 a 8). Mais ainda, o pistão pode conter insertos adicionais que não requerem infiltração, por exemplo, suportes de anel ou núcleos de sal para a formação de passagens de resfriamento.

[00026] O inserto 18, especificamente um suporte de anel ou um protetor borda de rebaixo, pode, por exemplo, ser poroso e infiltrado por meio de pressão exercida sobre o fundido de fundição 4. Ao mesmo tempo, a infiltração pode ser auxiliada pela produção de um vácuo por meio de linhas de sucção 20. Uma liga de alumínio quase eutética que contém 10% a 14% por peso de silício e/ou mais ainda até 6% por peso de cobre, até 3% por peso de níquel e/ou até 1% por peso de magnésio é especificamente adequada para o fundido de fundição 4. Mais ainda, é possível, para o propósito de aumentar a resistência a quente, adicionar elementos adicionais, por exemplo, V e Zr (em cada caso < 0.2%), e, para refinamento de grão, Ti (< 0.2%) e P (< 0.01%), por exemplo. Uma configuração quase eutética ou mesmo hipoeutética das ligas de AlSi se mostrou vantajosa em termos de adequabilidade para infiltração de insertos porosos. Mais ainda, existe uma preferência para um fundido de fundição o qual seja grandemente livre de impurezas devido a ele-mentos de baixa fusão com um ponto de fusão < 490°C, por exemplo, Pb, Bi, Sn, Zn, em que as concentrações destes elementos individualmente estão cada um abaixo de 0.01%.

[00027] A fundição dos pistões 2 é executada pela fundição em molde por gravidade ou método de fundição de baixa pressão, e a solidificação do fundido de fundição dentro do molde de fundição acontece, especificamente, sob uma pressão entre 30 kPa e 2000 kPa (0,3 bar e 20 bar).

[00028] Em um modo conhecido por si, o fundido de fundição 4 descrito é introduzido na ferramenta de fundição 1 através da entrada 21, com o resultado que as regiões livres do molde de fundição 3 ao redor de um núcleo 19, o qual subsequentemente forma o olho de suporte da extremidade pequena do pistão 2, enche em toda parte com o fundido de fundição 4. A modalidade específica do cabeçote de fundição 5 e do 6 permite a formação da nervura de vedação 10 ou ranhura de vedação 14 que mantém o conteúdo do alimentador em posição quando, para conseguir tempos de ciclo curtos, a ferramenta de fundição é aberta de acordo com o método em um tempo no qual o conteúdo do alimentador 6 pode ainda estar parcialmente líquido internamente. Neste caso, o efeito de estabilização da nervura de vedação 10 ou ranhura de vedação 14 é auxiliado pela ranhura 8 essencial para a invenção que circunda o alimentador 6 dentro do cabeçote de fundição 5 ou, na modalidade complementar, pelo colar anular 12, dentro do qual o fundido de fundição 4 solidifica para formar a nervura de vedação em forma de anel 10 ou ranhura de vedação 14.

[00029] Para este propósito, o fundido de fundição 4 pode subir para uma extensão desejada dentro do alimentador 6, dando origem a um espaço livre dentro do alimentador 6 acima do fundido de fundição 4 introduzido após a alimentação do fundido de fundição 4 ter terminado, através de cujo espaço livre o fundido de fundição 4 pode ser sujeito a uma pressão de gás entre 30 kPa e 2000 kPa (0,3 bar e 20 bar). Se mostrou vantajoso configurar o cabeçote de fundição 5 da ferramenta de fundição de pistão 1 de tal modo que o alimentador 6 seja guiado no diâmetro externo no cabeçote de fundição 5 por uma luva 22, na qual a linha de pressão 7 está flangeada em um modo estanque à pressão. O gás para pressurização é alimentado para o alimentador 6 através da linha de gás pressurizado 7, a qual está aberta para o ambiente durante o processo de introduzir o fundido de fundição 4, assim permitindo que uma equalização de pressão aconteça (cf. figura 2). Para o bem da simplicidade, a linha de gás pressurizado 7 está apresentada somente na figura 2, e a entrada 21 e a luva 22 estão apresentadas somente na figura 8, apesar de ser claro que estas podem também estar presentes em outras modalidades.

Claims (7)

1. Método para produzir um pistão (2) por meio de uma ferramenta de fundição de múltiplas partes (1), no qual - um fundido de fundição (4) é introduzido em um cabeçote de fundição (5) da ferramenta de fundição (1) por meio de uma entrada (21), caracterizado pelo fato de que - o fundido de fundição (4) solidifica-se para formar em uma nervura de vedação de preferência em forma de anel (10) dentro de uma ranhura de preferência em forma de anel (8) que corre ao redor do ali- mentador (6) no cabeçote de fundição (5) e a uma distância radial deste definido um flanco de nervura interno (11) da nervura de vedação (10), e/ou - o fundido de fundição (4) solidifica-se para formar uma ra-nhura de vedação de preferência em forma de anel (14) em um colar de preferência em forma de anel (12) que corre ao redor do alimentador (6) no cabeçote de fundição (5) e a uma distância radial deste definindo um flanco de ranhura externo (15) da ranhura de vedação (14), - pelo menos um inserto (18) está inserido no molde de fun-dição (3) e é infiltrado por meio da pressão exercida sobre o fundido de fundição (4), - a infiltração é auxiliada pela produção de um vácuo por meio de linhas de sucção (20), e um flanco de ranhura (9) ou um flanco de colar (13) compre-ende um ângulo de inclinação α entre 3° e 20°.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ranhura (8) e/ou o colar (12) é resfriado passando um meio de resfriamento através de passagens dispostas no cabeçote de fundição (5) na região da ranhura (8) e/ou do colar (12).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o fundido de fundição (4) está sujeito a pressão dentro do cabeçote de fundição (5).

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o fundido de fundição (4) está sujeito a uma pressão entre 35 kPa e 2000 kPa (0,35 ba r e 20 bar) após o enchimento do molde de fundição (3) e após a solidificação parcial.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o fundido de fundição (4) compreende alumínio fundido que contém 10% a 14% por peso de silício e mais ainda até 6% por peso de cobre, até 3% por peso de níquel e/ou até 1% por peso de magnésio.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a percenta gem de impurezas presentes no fundido de fundição (4), que compreende elementos de baixo ponto de fusão com um ponto de fusão de < 490°C, é em cada caso menor do que 0,01%.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o método é executado por fundição em molde por gravidade ou fundição sob baixa pressão sob uma pressão entre 30 kPa e 2000 kPa (0,3 bar e 20 bar).

Images