CN111655396B - 铸造装置和使用该铸造装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有铸模(8,16,16')和芯(6,9,20,20')的铸造装置,用于产生螺旋铸件(1),其中,芯是在铸造过程后可以被溶解的可熔消的芯。由于用于在铸造过程中容纳螺旋铸件(1)的阴模完全在芯的外轮廓内形成,阴模由芯定界且在阴模的外围边界表面处由铸模定界,所以能够实现本发明的有益效果。
Description
技术领域
本发明在于工程领域,更精确地在于铸造技术领域,并且具体有利地适用于铝压铸件或铜压铸件的批量生产。
背景技术
要求苛刻的铝、铜或它们合金的压铸件的一种可能的应用是,例如,制造可以被用作电线圈的螺旋件。
机械弹簧也可以用压铸的方法制造为铝或其他铸造材料的螺旋件。
目前,基本上是将绕制的铜线圈例如在电机中用作电线圈。使用绕线会导致无法充分利用可用的构造空间(圆形线的填充度为55%至异形线的填充度约为70%)。此外,以铜作为材料是昂贵的,并且在缠绕导线时,有必要使绕组相对于彼此之间电绝缘,以及使线圈相对于其他组件电绝缘。除了电绝缘之外,绝缘材料还必须是热稳定的,并且具有尽可能高的热导率。然而,当前应用的用于常规绕线的绝缘材料仅有低热导率。结合绕组和薄片叠层组形式的散热片之间的低接触表面,常规线圈的散热差。
通过应用压铸金属线圈,尤其是铝线圈或铜线圈,产生用于在电机中产生大扭矩的具有高功率密度的电气绕组。然而,为此有必要在关于铸造技术方面制造复杂螺旋体,其中,螺旋件的各个绕组需要以非常精确的方式制造,并且应仅通过非常小的气隙将它们彼此分开。此外,绕组的表面必须尽量光滑且边缘处没有毛刺,以避免放电峰值且具有尽可能低的表面粗糙度。实际上,由于铸造温度高(620℃-730℃)且压缩后压力高(1200巴以上),因此用铜、尤其用铝及其合金进行压铸会产生巨大的挑战。使用转子铝(Al含量≥99.7%)情况下的铸造温度通常在大于730℃的温度范围内。由于热负荷,尤其由于温度变化负荷,对铸模提出了很高的要求。特别是后者,会造成工具表面破裂,这些破裂导致铸件上表面粗糙且具有毛刺。对芯和[模具]滑槽也提出了同样的要求。此外,由于对铁具有高亲和性,尤其是转子铝具有强烈的粘附(部分合金)到工具表面的倾向,导致脱模变得更加困难,并导致工具损坏或工具磨损/冲刷。由于需要对工具进行定期清洁或后加工,因此,复杂的工具形状在其应用中效率低下。如果对工具(铸模)没有进行足够地清洁或后加工,则会导致铸件表面不规则,其中,这些不规则导致机械特性和/或电气特性的质量显著恶化。此外,在滑槽和芯具有复杂几何形状的情况下,需要通过后加工去除毛刺,这导致了额外开销。
发明内容
与现有技术背景相比,本发明的目的是提供一种铸造装置和用于制造螺旋形铸件的方法,其允许用最少可能的努力来制造高质量的压铸件,同时允许用很少的努力来重复使用铸模。
据此,本发明涉及一种具有铸模和芯的铸造装置,用于制造螺旋形铸件,其中,所述芯被设计为在铸造后可以被分解的消失芯。
另外设想了阴模,用于在铸造时容纳所述螺旋形铸件的阴模完全在所述芯的外轮廓内形成,其中,所述阴模一方面由所述芯定界,另一方面在其外围侧定界表面处由所述铸模定界。在此,铸模可以由可分解材料构成,尤其是芯材料或钢或两者的组合。
由于使用了例如盐芯形式的消失芯,因此,可以满足对铸件的正确尺寸精度的要求,对于模具内的流动长度的要求(可以超过150mm),并且对铸件具有复杂精致的几何形状以及低的壁厚(<1mm)的要求。由于每次铸造仅使用一次芯,因此,能够实现高的表面质量,例如低的表面粗糙度和后加工要求。由于形状上的高自由度,因此,通过芯的合适形状,容易实现螺旋形铸件中的绕组在螺旋的径向外侧和径向内侧上的圆角。避免或减少使用应用在永久芯的情况下的滑槽,并且能够避免形成使用这种滑槽而产生的毛刺或边缘,或者就经济效率而言,毛刺可以被定位,使得它们易于后加工或者不损害组件的功能。由于从铸件的形状到其外部定界表面都是由芯限定的,因此,用于在没有铸造系统的情况下复制铸件轮廓的实际铸模(永久模具)仅在铸件表面的非常小的区域中形成铸件的定界,至多20%,尤其是小于10%,特别是小于5%。正是仅在其表面的该区域中,铸模在铸造时与金属熔体接触。因此,金属熔体与铸模直接接触的这些表面很小,从而使粘附且合金化在铸模上的铸造材料容易移除。这些表面可以构成铸件表面的至少0.5%,或至少1%或2%。铸模还可以具有几何上简单且光滑的形状,从而使得铸模的后加工很简单。
相反,就其形状而言,铸件表面的80%或更多是由芯定义的。定界阴模且与金属熔体接触的外部模具的截面可以被分别设计为圆柱表面或圆锥表面的截面。
芯可以被铸造、压制或用3D打印方法打印为盐芯,其中,芯的分解可以例如通过机械冲击、由于碰撞或压力变化导致的塌陷,或者通过溶于溶剂来实现。
除了定界待制造螺旋件的绕组的外侧的截面,仅有用于进给和调节金属熔体的流动以及用于填充金属的模具的区域,例如在铸模/永久模具中形成的浇口、溢流口和排气口。因此,芯可以没有用于引导金属熔体的体积,而后无需成为铸件的一部分。
可以进一步设想,所述芯限定了所述螺旋形铸件的一个或多个绕组的径向内部轮廓,以及一个或多个或全部绕组的直到它们的径向外部定界处的轮廓。螺旋件的绕组的圆角在螺旋的径向外侧处可以由芯或在其中形成的阴模的形状来限定,其中,阴模的径向外部部分由外部模具/永久模具定界,从而使金属熔体在那里接触永久模具。因此,在铸造过程中,可以支撑芯并且减轻负荷。因此,铸件的形状由单个芯限定,其中,由于芯可以被分解,因此无需滑槽。由于批量生产没有问题,因此,避免发生铸造过程的磨损和不均匀。
还可以设想,所述芯由陶瓷材料构成,尤其是由氮化硅、碳化硅、氮化硼或碳化硼构成。这种材料或类似的材料在非常快速的温度变化方面是稳定的,并且可以以精确且可再生的方式制造,并且具体地可以很好地被烧结。
可以进一步设想,所述芯完全由连续部件构成。因此,可以完全避免芯区域中的接合部。然而,芯也可以由多个部件构成,以产生更复杂的形状。
此外,可以设想,所述芯由通过烧结制成的至少一个部件构成。在此,芯可以被烧结到在铸造过程中保持在一起的程度,但在铸造过程后,芯在冲击或其他机械负荷的影响下可以被分解。可以通过限制烧结时间和/或烧结温度来实现芯的部分烧结。
还可以设想,所述芯由多个部件构成,所述多个部件作为一个或多个铸件的阴模,尤其限定了在螺旋的纵轴的方向上相互偏移的两个螺旋形腔。
可以设想,所述铸模在至少一个第一区域中形成所述阴模的用于所述铸件的螺旋的外围侧定界表面,并且在与所述第一区域直接相邻的区域中支承在所述芯上。
由于铸模支承在芯上或芯支承在铸模上,因此,芯可以以机械稳定的方式将自身支撑在铸模上,从而成功地承受压铸过程的高压。
有利的是,还可以设想,所述铸模沿至少一个表面直接支承在所述芯上,所述至少一个表面绕所述螺旋形铸件的阴模的轴螺旋延伸。
这导致芯稳定地支撑在铸模的多个支撑位置或支撑区域处。
为了进一步完善这种支撑,在实际铸造过程之前可以设想对芯进行加热,以调节产生芯的外部尺寸的温度,该外部尺寸是通过芯的热膨胀产生的,从而使芯可以以精确合适的方式插入到铸模中。芯同样可以容易冷却,以减小芯的外部尺寸,从而以精确合适的方式插入芯。
通常,通过使用盐芯来确保金属熔体有更大的流动长度,因为与金属铸模相比,芯的材料具有良好的绝热能力。如果在铸造过程之前对芯进行额外加热,则可以进一步改善铸造薄壁复杂形状的适应性。
由于铸件的轮廓基本上由芯确定,因此,可以设想,所述铸模被设计为简单的空心体,并且包括用于容纳所述芯的腔,其中,所述腔被设计为圆柱形、圆锥形、角锥形、棱柱形或长方体,并且包围所述螺旋形铸件的阴模的纵轴。假设形状不变,可以使用与模具对应的几何形状相同的芯,但要使用不同的阴模。这意味着,可以用铸模的一种金属工具几何形状来制造例如线圈的不同几何变体。
铸模的纵截面包括为连续直线的定界线,铸模的这种简单的几何形状允许简单地清洁和移除铸造材料的合金化部分,并且在压铸过程中通过高负荷而使其被部分损坏的情况下,还允许铸模具有良好的后加工能力。例如,可能导致在铸模上形成破裂,其中,这可以通过后研磨或材料去除加工的方式来解决,以免损害待制造铸件的表面质量。
为了实现铸模的尽可能好的清洁和加工能力,还可以设想,所述铸模的一个或多个内壁至少在一个或者多个区域中具有圆柱形的、圆锥形的、角锥形的、长方体的或多面体的形状,尤其是光滑的形状,在所述一个或者多个区域中所述一个或多个内壁形成用于所述螺旋形铸件的所述阴模的外围侧定界表面。该形状可以以直线方式在铸模的纵截面中有利延伸并且没有弯曲。
此外,可以有利地设想,所述铸模由金属或金属合金构成,尤其是由钢构成。
通过所描述的铸模的几何设计,这对后加工来说特别简单,从而可以将便宜的工具钢用于铸模。
如果将芯机械地支撑在铸模中,则可以通过由钢构成的铸模的设计来实现必要的强度。
还可以设想,所述铸模包括模具部件,所述模具部件被插入到外部部件或金属的永久模具中,尤其是钢的永久模具中,并且尤其在铸造后可以被分解。
在这种情况下,以空心方式设计的模具部件在其内侧复制待制造铸件的外轮廓,并且待制造螺旋件的阴模仅由芯和模具部件确定。在这种情况下,金属的外部部件与金属熔体不直接接触,该金属的外部部件形成实际的永久模具并且具有用于支撑芯和模具部件的机械强度。在铸造过程中与金属熔体接触的模具部件和芯仅分别使用一次,并且在铸造后被移除/被分解。
然后,可以以单件或两件/多件的方式设计模具部件,并且在组合式的模具中,可以为芯提供腔,所述腔具有圆柱体、空心圆锥体或空心角锥体或空心长方体或其他棱柱多面体的形状。
模具部件可以由与芯相同的材料有利地构成。在这种情况下,模具部件可以在芯之前、在芯之后或与芯同时被分解,并且可以使用与分解芯相同的方法进行分解。可以进一步总体设想,所述铸造装置用于铝压铸。为此,例如对铸造装置来说重要的是具有必要的机械稳定性和耐热能力。此外,所述铸模应包括用于进给金属熔体、排气以及模具填充的合适通道。这种通道也可以至少部分地设置在模具部件中。通过设置多个通道,可以将注入压力分配到所述芯或待制造铸件上,从而可以限制芯的机械负荷。
因此,可以设想,在外部模具中,所述铸模(永久模具或模子)包括:用于待铸螺旋件的一次三匝的至少一个铸造通道,尤其是用于一次两匝的至少一个铸造通道,特别是用于所述待铸螺旋件的每一匝的至少一个铸造通道其中,所述铸造通道沿所述待铸螺旋件的纵轴分布,尤其是以均匀的方式分布,特别是沿所述螺旋件的纵轴以等距的方式分布。
这导致高压优化分布,金属熔体利用该高压被压入铸模,并且芯也承受该高压。
可以进一步设想,所述铸模(永久模具)内的所述铸造通道中的至少一个(尤其是多个)铸造通道包括延伸空间或与延伸空间连接,所述延伸空间用于补偿和衰减压力峰值。
此外,可以设想,所述芯由多个部件组成,所述多个部件均限定了所述待铸螺旋件的不同纵截面,并且尤其具有不同螺距。
因此,实现了铸造装置的高度可变性。可以通过普通的接合技术将各个芯可释放或不可释放地彼此连接。
除了上述类型的铸造装置,本发明还涉及使用这种铸造装置的方法。在此,可以设想,例如,使所述芯通过加热膨胀,使得所述芯以恰好合适的方式适合于所述铸模的尺寸。
可以例如在具有足够大精度(例如公差<0.2mm)的单独模具中重复制造芯,从而得知每个芯在什么温度下的膨胀尺寸,使得其以恰好合适的方式适应铸模。然后,在将芯插入铸模之前,即在铸造过程之前,可以将芯加热到期望的温度。
另一方面,还可以设想,在温度升高之前,通过进行试验和测试尺寸,将芯插入铸模中,以便随后可能进一步加热芯,直到芯充分膨胀以恰好合适的方式适应铸模。
还可以通过合适的加热装置在铸模内加热芯。
在使用加热的芯时,可以改善铸造装置的特性来铸造更复杂且精细/精致的铸件,从而可以产生更好质量的薄壁铸件。
可以进一步有利地设想,在铸造该铸件后,将所述铸件与芯一起从所述铸模中移出,并且对所述铸件进行后加工,随后移除所述芯。
由于在许多情况下,制成的铸件具有较低的机械稳定性,尤其是如果它们由纯铝构成,则在铸件仍由完好的芯支撑的同时,将浇口部件从铸件移除是有用的。因此,仅在移除多余部件后,可以对铸件例如进行加工并移除芯。因此,在铸造过程后的处理过程中,芯或插入件可以用作处理装置或支撑件,以在冲压和去毛刺的过程中支撑铸件。
使用铸造装置的方法通常可以设想,将所述芯插入到所述铸模中,随后将铝或铝合金在超压下,以在转子铝时高于690℃、在铝合金时高于620℃的温度、尤其是低于800℃的温度引入所述铸造装置中。
在此,还可以设想,施加至少500巴,具体至少1000巴,更具体至少1200巴的压缩后压力。
对于根据本发明的铸造装置,还可以设想,引入铜或铜合金的熔体来制造铸件。
此外,可以设想,在铸造所述铸件前,以一种方式在可分解芯和所述铸模之间的腔中用铸造材料填充一个或多个区域,使得所述铸造材料凝固后,所述芯支撑在这个区域或这些区域中。
这使一个或多个支撑区域在高压铸造之前,通过低压铸造并入铸模中。
用于制造根据本发明的铸造装置的芯或芯部件或模具部件的方法还可以被配置成使得所述芯是由烧结材料形成并烧结而成的,尤其烧结材料是氮化硅、碳化硅、氮化硼或碳化硼,其中,在到达烧结体的最大可能的机械稳定性之前,尤其是在到达保证了在随后的金属铸造过程中所述烧结体的内聚力的最低可能的稳定性时,烧结过程终止。
另一种用于制造芯或芯部件或铸模的方法可以设想,首先,通过冷冻凝胶或注入陶瓷原料的方式,由烧结材料形成主体,随后,至少部分地烧结该主体。
本发明还可以涉及以下类型的铸造装置和/或方法:
一种具有铸膜和芯的铸造装置,用于制造螺旋形铸件,其中,所述芯被设计为在铸造后可以被分解的消失芯,其特征在于,铸造时,用于容纳所述螺旋形铸件的阴模完全在所述芯的外轮廓内形成,其中,所述阴模一方面由所述芯定界,另一方面在其外围侧定界表面处由所述铸模定界,其中,所述芯限定了所述螺旋形铸件的一个或多个绕组的径向内部轮廓,以及一个或多个或全部绕组的直到它们的径向外部定界的轮廓,其中,所述芯由通过部分烧结制成的陶瓷材料的至少一个部件构成,以及其中,所述铸模由金属或金属合金构成,或者包括模具部件,所述模具部件被插入到外部部件或金属的永久模具中,并且在铸造后可以被分解。
一种用于制造金属的螺旋形铸件的方法,其特征在于,通过首先由烧结材料形成主体,随后部分地烧结该主体的方式,由烧结材料形成并烧结芯,其中,在到达烧结体的最大可能的机械稳定性之前,烧结过程终止,以及其中,以一种方式使所述芯通过温度改变而膨胀或收缩,使得所述芯以精确合适的方式适合于所述铸模的尺寸,其中,将所述芯插入到铸模中,随后将铝、铝合金、铜或铜合金形式的金属熔体引入铸模。
附图说明
下文示出了本发明,并结合附图对本发明进行了说明。
附图中:
图1示出了可以用根据本发明的铸造装置制造的螺旋形铸件的透视图;
图2示出了插入铸造装置中的芯;
图3示出了圆柱体的铸造装置的透视图;
图4示出了具有芯的铸造装置,该芯直接插入到永久模具形式的铸模中;以及
图5示出了具有盐芯和包围盐芯的模具部件的铸造装置的纵截面。
具体实施方式
图1示出了螺旋形铸件体1的透视图,其可以表示电线圈或金属的弹性弹簧。螺旋件的各个匝或绕组3,4,5绕纵轴2缠绕。在该示例中,螺旋的线状体具有带有圆角的大致矩形的横截面。这对于例如作为电线圈的应用来说是有用的,以避免场失真和放电峰值,并且提供尽可能大的导电横截面。其他可能的螺旋形铸件体可以由线状的螺旋体构成,例如包括圆形或椭圆形或不同轮廓的横截面。
图2示意性地示出了压制的盐芯6的透视图,盐芯6的前侧用阴影线表示,以便更好地观察,并且盐芯6在其内部包括螺旋形腔。这形成了待制造螺旋形铸件的阴模。该腔在图2中的7处指示。盐芯6例如可以被设计为压制或压实的盐芯。盐芯6在使用后例如通过施加机械冲击可拆卸,或者能够以另一种方式,例如通过溶剂而被分解。
除盐芯外,也可以在这种情况下应用其他的消失芯。
图3示出了例如工具钢的铸模8的透视图,该铸模8被设计为空心圆柱体。上部示出了具有螺旋形腔的圆芯9,圆芯9限定了螺旋形铸件体的形状。芯9沿其轴10包括圆柱体腔11。通过这种方式可以减小芯的质量,并且可以简化使用后芯的塌陷。
铸造通道12,13,14,15被布置在铸模8的外围上,并且用于将金属熔体尽可能均匀且快速地压入芯9的腔中。铸模8上还设置有排气孔,该排气孔未示出,且允许空气从芯9的腔中漏出。还可以设想,提供一种抽气装置,该抽气装置允许通过排气来制造铸造装置。
在该示例中,通道12,13,14,15沿铸芯和铸膜8的轴10彼此间隔开,以允许芯9中的螺旋形腔的各个匝均匀地承受高压下的金属熔体。通过这种方式,使作用在芯9的可以是相对薄壁的各个区域上的力被消除或最小化。
在图4中的纵截面中示出了铸模16,该铸模16包括具有截锥形状的外壁17、基板18以及盖板19。被铸模包围的内部同样具有截锥形状。将在其外轮廓中具有截锥形状的芯20被插入到铸模16中,所述芯包括腔21,腔21以螺旋形的方式在外围环绕,并且完全限定了待制造铸件的阴模。腔21的外侧均通过铸模16的壁17的切向支承区域来形成。
铸模16的右侧示出了铸造通道22,23,24,通过铸造通道22,23,24,将金属熔体从压力室24压入铸造装置中。
以一种方式预热芯20,使得芯20以恰好合适的方式适应铸模16的腔。芯20的腔21中金属熔体的流动长度可以通过预热来优化。
图5中示出了一种具有铸模16'和插入其中的模具部件26的铸造装置的构造。芯20'在铸模16'内被模具部件26包围。模具部件26包围截锥形的内部,并且其自身可以设计为单件或多件的方式。模具部件26可以有利地是可溶解的,并且由例如与芯20'相同的材料构成。
使用模具部件26的优点是,芯20'可以通过模具部件26支撑在由例如工具钢构成的稳定的铸模16'上,但铸模16'本身与金属熔体不接触。在制造以螺旋形方式设置在芯20'中的阴模27中的铸件后,可以将芯20'以及模具部件26移除,即例如分解。
在基部区域28中,芯20'可以直接应用到铸模16'上,但在该区域中,在芯和铸模16'之间,也可以设置图5中未示出的附加模具部件。在芯20'的上方示出了附加模具部件26',附加模具部件26'将芯20'终止在相对于铸模16'的顶部,并且该部件相对于铸模16由支撑体29支撑。可以在铸模16'和模具部件26、26'的上方以及在铸模16'和模具部件26的侧表面的区域中设置铸造通道30,这基本上已在图4中示出。多个铸造通道也可以在模具部件26侧表面的区域中穿过模具部件26。
图中示出的铸芯均表示为具有连续螺旋的单件铸芯。然而,可代替于此的是,也可以使用在轴向上接合在一起的多个芯的组合,例如截面上具有不同螺距的多个芯。可以利用普通的接合连接技术将各个芯接合在一起。通过将铸件的阴模7、21定位在芯6、20中以及与铸模8、16、16'或模具部件26的相互作用,在铸造过程中,待制造铸件表面的至少90%(尤其至少95%)被相应芯的材料覆盖。因此,在铸造过程中,铸件表面的仅一小部分被铸模8、16、16'的金属材料覆盖。通过这种方式,使金属熔体与铸模接触的区域最小化。用于引导穿过铸模的金属熔体的通道不是很关键,因为它们对铸件或随后用同一模具制造的其他铸件的形状没有影响。可以很容易地接近铸模的被重复铸出的区域,并且可以以简单的方式对其进行加工,以消除由于形成破裂或形成粗糙而引起的任何损坏。
为了在铸造过程后移除芯,可以将盐芯溶解在水浴中或使用高压水射流进行溶解,或者可以对盐芯施加突然的压力作用。这个过程在模具填充和固化过程完成之后,可以在铸造过程的最后阶段在封闭的铸模中实现。在此过程中,模腔中突然的压力可以通过引入气体或通过活塞机械地产生。然后,芯可以像流体溶液或像可流动的颗粒一样通过芯标记流出,或者可以在打开铸模时移除。然而,在铸造过程之后,也可以将铸件与芯一起从模具中移出并进行进一步处理,以例如通过冲压移除浇口系统。尤其是,这对于使用纯铝作为金属熔体来说是有用的,以在移除浇口系统时将铸件的机械负荷最小化。
通过本发明,可以以廉价的方式用压铸方法批量生产品质如一的例如纯铝或铝合金的线圈、螺旋件、螺旋线和机械弹簧。例如,可以以这种方式替换铜线圈。与利用钢永久模具制成的常规压铸件相比,该铸件壁厚的减小可以通过应用的盐芯的隔热效应来实现,从而例如可以实现壁厚小于1mm,流动长度在10mm和100mm之间或甚至高达500mm。通过灵活地使用可溶解的芯,可以在同一铸模中制造具有不同绕组数、绕组厚度和绕组宽度的不同螺旋件,从而可以以简单的方式进行变型设计。保持金属铸件的几何形状简单,从而可以以简单且廉价的方式制造该金属铸件,并且易于后加工。
Claims (21)
1.一种具有铸模(8,16,16')和芯(6,9,20,20')的铸造装置,用于制造螺旋形铸件(1),
其中,所述芯被设计为在铸造后可以被分解的消失芯(6,9,20,20'),其特征在于,
用于在铸造时容纳所述螺旋形铸件的阴模完全在所述芯的外轮廓内形成,其中,所述阴模一方面由所述芯(6,9,20,20')定界,另一方面在其外围侧定界表面处由所述铸模内的模具部件(26,26')定界,所述模具部件(26,26')被插入到所述铸模的内部,并且所述模具部件(26,26')由与所述芯(6,9,20,20')相同的材料构成,以在铸造后可以被分解。
2.根据权利要求1所述的铸造装置,其特征在于,所述芯(6,9,20,20')限定了所述螺旋形铸件(1)的一个或多个绕组的径向内部轮廓,以及一个或多个或全部绕组的直到它们的径向外部定界处的轮廓。
3.根据权利要求1或2所述的铸造装置,其特征在于,所述芯(6,9,20,20')由陶瓷材料,具体是氮化硅、碳化硅、氮化硼或碳化硼构成。
4.根据权利要求1或2所述的铸造装置,其特征在于,所述芯(6,9,20,20')整体上由连续部件构成。
5.根据权利要求1或2所述的铸造装置,其特征在于,所述芯(6,9,20,20')由通过烧结制成的至少一个部件构成。
6.根据权利要求1或2所述的铸造装置,其特征在于,所述芯(6,9,20,20')由多个部件构成,所述多个部件作为一个或多个铸件的阴模。
7.根据权利要求1或2所述的铸造装置,其特征在于,所述铸模(8,16,16')被设计为空心体,所述空心体在操作时包围待铸的所述螺旋形铸件(1)的阴模的纵轴。
8.根据权利要求1或2所述的铸造装置,其特征在于,所述铸模(8,16,16')被设计为空心体,并且包括用于容纳所述芯的腔,其中,所述腔被设计为圆柱形、圆锥形、角锥形、棱柱形或长方体,并且包围所述螺旋形铸件(1)的阴模的纵轴。
9.根据权利要求1或2所述的铸造装置,其特征在于,所述铸模(8,16,16')的一个或多个内壁至少在一个或多个区域中具有圆柱形的、圆锥形的、角锥形的、长方体的或多面体的形状。
10.根据权利要求1或2所述的铸造装置,其特征在于,所述铸模(8,16,16')由金属构成。
11.根据权利要求1或2所述的铸造装置,其特征在于,所述铸造装置用于铝压铸,其中,在所述铸模(8,16,16')中,所述铸模包括用于待铸螺旋件的一次三匝的至少一个铸造通道(12,13,14,15,22,23,24),其中,所述铸造通道沿所述待铸螺旋件的纵轴(2,10)分布。
12.根据权利要求11所述的铸造装置,其特征在于,所述铸模(8,16,16')内的所述铸造通道(12,13,14,15,22,23,24)中的至少一个铸造通道包括延伸空间或与延伸空间连接,所述延伸空间用于补偿和衰减压力峰值。
13.根据权利要求11所述的铸造装置,其特征在于,所述芯(6,9,20,20')由多个部件组成,所述多个部件均限定了所述待铸螺旋件的不同纵截面,并且具有不同螺距。
14.一种使用根据权利要求1至13中一项所述的铸造装置来制造金属的螺旋形铸件的方法,其特征在于,以一种方式使所述芯(6,9,20,20')通过温度改变而膨胀或收缩,使得所述芯(6,9,20,20')以恰好合适的方式适合于所述铸模(8,16,16')的尺寸。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,在铸造所述铸件(1)后,将所述铸件(1)与芯(6,9,20,20')一起从所述铸模(8,16,16')中移出,并且对所述铸件(1)进行后加工,随后移除所述芯(6,9,20,20')。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,将所述芯(6,9,20,20')插入到所述铸模(8,16,16')中,随后将铝或铝合金在超压下以高于690℃的温度引入所述铸造装置中。
17.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,施加至少500巴的压缩后压力。
18.使用根据权利要求1至13中一项所述的铸造装置的方法,其特征在于,引入铜或铜合金的熔体来制造铸件。
19.根据权利要求14、15或18所述的方法,其特征在于,在铸造所述铸件前,以一种方式在可分解芯和所述铸模之间的腔中用铸造材料填充一个或多个区域,使得所述铸造材料凝固后,所述芯支撑在这个区域或这些区域中。
20.一种用于制造根据权利要求1至13中一项所述的铸造装置的芯(6,9,20,20')或芯部件的一部分或模具部件(26,26')的方法,其特征在于,所述芯是由烧结材料形成并烧结而成的,其中,在到达烧结体的最大可能的机械稳定性之前,烧结过程终止。
21.一种用于制造根据权利要求1至13中一项所述的铸造装置的芯(6,9,20,20')或芯的一部分或模具部件(26,26')的方法,其特征在于,首先,通过冷冻凝胶或注入陶瓷原料的方式,由烧结材料形成主体,随后,至少部分地烧结该主体。
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