CN112041102A - 用于制造填充熔体的铸模的方法以及铸模 - Google Patents

用于制造填充熔体的铸模的方法以及铸模 Download PDF

Info

Publication number
CN112041102A
CN112041102A CN201980018354.XA CN201980018354A CN112041102A CN 112041102 A CN112041102 A CN 112041102A CN 201980018354 A CN201980018354 A CN 201980018354A CN 112041102 A CN112041102 A CN 112041102A
Authority
CN
China
Prior art keywords
casting
casting mould
mould
support structure
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980018354.XA
Other languages
English (en)
Inventor
J·霍马
M·斯皮茨巴特
多米尼克·莱夏茨泽德
彼特·施耐德
伯特伦·寇拉斯
艾尔敏·拉布
霍尔格·莱兴巴歇尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lithoz GmbH
Schubert And Salzlobenstein Precision Casting Co ltd
Schubert und Salzer Feinguss Lobenstein GmbH
Original Assignee
Lithoz GmbH
Schubert And Salzlobenstein Precision Casting Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102018106725.9A external-priority patent/DE102018106725A1/de
Application filed by Lithoz GmbH, Schubert And Salzlobenstein Precision Casting Co ltd filed Critical Lithoz GmbH
Publication of CN112041102A publication Critical patent/CN112041102A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Abstract

用于制造铸模(6)、尤其填充熔体的罩壳(7)和/或在铸件中产生空腔的型芯的方法,铸模具有由耐火的且气体可透过的材料构成的壁部(8),其中,借助生成式的制造方法构造铸模(6)。根据本发明,设置成铸模(6)的壁部(8)构造有与铸模协调一致的支撑结构(9),支撑结构通过打开的和/或闭合的空腔形成和/或设有不同的壁厚,以尽可能独立地形状稳定地克服铸造压力来支撑铸模以及有针对性地隔离在熔体中的热能或从熔体中排走热能。

Description

用于制造填充熔体的铸模的方法以及铸模
技术领域
本发明涉及一种用于制造铸模、尤其填充熔体的罩壳和/或在铸件中产生空腔的型芯的方法,铸模具有由耐火且气体可穿透的材料制成的壁部,其中,以生成式的制造方法构建铸模,以及本发明还涉及一种相应的铸模。
背景技术
由DE 103 17 473 B3已知用于金属铸造或精构件的精铸的铸模,其中铸模的主要部分由借助生成式快速原型制造方法制成的处于生坯或烧结状态的多孔陶瓷构成。在此,通过生成式快速原型制造方法制造相应于铸模型芯的结构或需要由金属环流的结构。通过快速原型制造方法也可制造铸模的外部造型。例如在铸模的外侧上或外侧中设置冷却通道或构造出气口或布置用作冷却通道的外置肋条。还公开了可设有支撑肋,支撑肋布置在背离凹腔的一侧上。为了抵抗压力,铸模填充有松散陶瓷的填料。该填料为相对薄的借助生成式快速原型制造方法制成的铸模提供铸造所需的机械稳定性。替代地设有罩壳,铸模置入罩壳中,以便在铸造时能抵挡压力。
在此缺点是,铸模为了容纳填料必须容纳在容器中,由此具有松散陶瓷的填料需要足以支撑铸模。这要求除了额外材料以外,也要求手动地握住,因此引起费时且成本高的方法。在具有罩壳的替代实施方式中也是相同的。此外不能影响新铸造的铸造件的排热,因为填料和罩壳进一步隔离了铸模。
发明内容
本发明的目的是提供一种铸模以及用于制造铸模的方法,通过该方法可基本自动地制成铸模,铸模单独地以及无需其他措施就可承受铸造压力,因此可成本有利且快速地实现以及在铸造时产生的热量可有针对性地、即根据铸造件各个区域的期望冷却时长来排走并且由此也进一步提高铸造件的品质。
该目的通过根据独立权利要求的方法和铸模实现。
根据本发明的用于制造铸模、尤其填充熔体的罩壳和/或在铸件中产生空腔的型芯的方法,由耐火的且气体可穿透的材料、例如陶瓷制造壁部。铸模借助生成式制造方法构建。这种生成式制造方法例如是3D打印方法,其中液态的材料层状地施加,然后固化。根据本发明铸模的壁部构造有与铸模一致的支撑结构,支撑结构由打开的和/或闭合的空腔构成和/或支撑结构设有不同的壁厚,以便进一步独立稳定地克服铸造压力地支撑铸模以及有针对性地隔离熔体中的热能或从熔体中排走热能。通过优选与铸模的壁部集成在一起的支撑结构提供一种稳固的铸模,该铸模适合铸造非常精确的铸件。此外通过该制造方法实现能够最大程度自动化地制造的铸模。直至将材料注入铸模中之前不久都是自动化进行。无需其他的支撑措施,例如用砂子或其他的材料充满空腔,因为铸模本身已经足够稳固能抵抗铸造压力。通过该支撑结构还能够有针对性地保持或排走熔体在铸造时产生的热量,以便获得最佳冷却的铸造件。
根据本发明的铸模尤其用于金属的工业精铸。在此建造多个铸模,其中特别经济的是,可快速且自动化地提供铸模。支撑结构可与整个模具或仅制造模具的一部分一起制造。可制造简单的没有型芯的模具或复杂的具有一个或多个型芯的模具(型芯-罩壳-模具)。
与通常经由熔蜡制造方法实现的传统的精铸方法不同,借助根据本发明的方法能明显更经济地制造。在传统的蜡熔制造方法中首先制造蜡模,蜡模与其他的蜡模连接成铸造单元。然后将由蜡制成的铸造单元浸入液态的陶瓷中并且铺满砂子。该过程多次重复直至产生足够厚且稳固的铸型。然后将蜡从铸型中熔化并且烧结铸型。然后才可进行铸造部件。
而在根据本发明的方法中省去制造蜡模和安装由蜡构成的铸造单元以及用于获得铸型的浸入和铺砂。而在根据本发明的方法中直接通过生成式制造方法提供铸型。由此铸模单独制成或单个的铸模与浇铸系统或与浇铸系统连接的其他铸模一起制成。为了实现能够承受预期铸造压力的壁厚设置支撑结构,支撑结构根据需要或多或少地可稳固地支撑凹腔并且可使其稳定。通过对支撑结构进行结构化构造可使支撑结构在预期较高铸造压力的区域中构造得更稳固并且在铸造压力不太强的区域中更简单以及较低牢固地设计和制造。因此也可以非常经济的方式制造铸模,因为可使材料的使用以及通过生成式方法可能与待制造的壁部和支撑结构相关的制造时间与当前要求有针对性地协调一致。此外,通过支撑结构可影响对新的铸造件的冷却。空腔、尤其闭合的空腔越多,铸造件隔离越长并且更多的支撑结构材料可加速排热。由此例如可实现均匀冷却构件或使铸造件的各个区域更长时间地保持热量。因此可制造无应力且无缩孔的铸造件。打开的结构辅助排热。也可想到冷却通道,通过冷却通道吹送空气。在本发明中,尤其在冷却通道的设计中相对于传统的制造有很大的自由度。
与例如在DE 103 17 473 B3中的回填式模具相比,本发明的另一优点是,用于燃烧回填式模具的能量消耗比在具有支撑结构的模具中高多倍。这尤其在批量工艺过程中影响生产时间和生产成本。
特别优选地是作为生成式制造方法使用3D打印方法,借助该方法层式地构造铸模。为了能够制造特别精细的铸模有利的是,各个层尽可能无缝地彼此过渡,因此实现均匀的结构。这尤其在铸模的面对凹腔的内侧的区域中是有利的。
根据本发明的有利的构造方式,生成式的制造方法是基于浆料的,尤其是作为立体光刻法,数字光处理技术(DLP),作为直接喷墨书写(DIW)或基于滑膜铸造的技术,例如通过分层滑移沉积(LSD)或LIS实施。由此可以高品质、尤其低的粗糙度以及以足够的速度制造铸模。
如果支撑结构布置在铸模的背离稍后的铸造件或凹腔的外侧上,则稍后应铸造铸件的凹腔不受本发明所述的支撑结构影响。根据本发明的制造方法原则上没有影响铸件的特定造型,因此可通用。支撑结构取决于待制造的铸件并且铸件无需匹配支撑结构。
如果在本发明的有利的实施方式中支撑结构从铸模的面对稍后的铸造件的内侧至背离稍后的铸造件的外侧构造得越来越粗糙,则可在支撑结构使用尽可能少的材料的情况下实现最佳的设计。支撑结构的更加粗糙的构造可尤其通过从内向外越来越大的打开和/或闭合的空腔实现。在凹腔附近设置较小的空腔,而距离凹腔较远处设置较大的空腔是有利的。因此最佳地产生支撑作用,而无需为支撑结构使用大量材料。此外可通过该设计有针对性地影响排热。
如果将多个同样的或不同的铸模与浇铸系统成簇地连接,则类似于根据传统的蜡熔制造方法可提供成簇的铸造单元,通过该铸造单元通过铸造制造多个部件。这也实现部件的经济的制造方法。
如果在铸模的壁部的内侧上构造粗糙度非常低的表面结构,则确保可产生特别平滑的部分。非常低的粗糙度RZ优选小于100μm,这通常足够实现部件的相应的表面特性。
根据本发明的方法非常特别有利地适用于精铸方法。在精铸方法中可特别经济地制造和使用铸模,因为精铸方法通常用于工业并且应在较短的时间中制造相对大量的单个铸件。此外该工业制造的精铸件在价格方面也非常敏感,从而借助根据本发明的方法可提供成本非常有利的精铸件。
如果铸模有利地用于单晶铸造,则例如可非常有效地制造涡流叶片。
优选地,根据在铸造过程中预期的机械和/或热负荷最佳地构造支撑结构的形状。为此可根据待铸造的铸造件的壁厚或空腔使得例如金属的凝固均匀地进行。各个元件、例如肋条所需的壁厚、布置和尺寸在此被计算并且与需求进行比较。
根据本发明的铸模、尤其用于填充熔体的罩壳和/或在铸件中产生空腔的型芯具有由耐火的且气体可透过的材料、尤其陶瓷制成的壁部,该铸模通过生成式制造方法构造。根据本发明,铸模的壁部具有与铸模一致的支撑结构,该支撑结构由打开的和/或闭合的空腔和/或由不同的壁厚构成。为了能够尽可能独立地尺寸稳定地支撑铸模以克服铸造压力以及有针对性地隔离在熔体中的热能或从熔体中排走热量而设置支撑结构。支撑结构可与整个模具或其一部分一起形成。可制造简单的没有型芯的模具或复杂的具有一个或多个型芯的模具(型芯-罩壳-模具)。
通过支撑结构此时可提供一种能铸造非常精细部件的铸模。该铸模没有由于熔体的铸造压力而改变其形状,因为支撑结构构造成使得支撑结构支撑填充熔体的铸模,使得铸模不会变形。因此借助根据本发明的铸模实现了非常精确的铸模以及能够构造非常精确的铸件。
通过支撑结构还可影响如何能隔离熔体中的热能或从熔体中散热。对于高精度的部件完全足以有针对性地排走熔体的热能。由此可提供能有利地尽可能长时间地保持热量的区域并且另一方面提供能有利地尽快排走热量的区域。通过相应地布置与各个铸模协调一致的支撑结构,可完全有针对性地影响熔体热量的保持或导走。因此根据本发明的铸模不仅能够制造精确的构件,而且还能在技术方面突出地影响排热,以提供精确的且无故障的铸件。
优选地,铸模是精铸模。特别是在工业上实施的精铸中需要非常精确地制造部件。因此,通过上述的根据本发明的铸模的优点可特别有利地应用在精铸方法中。
如果铸模具有面对稍后的铸件的内侧和背离稍后的铸件的外侧,其中,在铸模的内侧上构造有凹腔形式的待铸造的工件的凹模并且支撑结构布置在外侧上、即在铸模的壁部的背离凹腔的一侧上,则可提供实现与铸模的支撑结构的造型无关的部件的铸模。在支撑结构布置在铸模的外侧上而不是在内侧上、即在铸模的凹腔的区域中之后,支撑结构可与凹腔独立地布置。由此提供一种特别大的设计自由度,该设计自由度使得支撑结构能够最佳地用于支撑铸模以克服铸造压力以及用于有针对性地导热。
如果多个相同的或不同的铸模成簇地与浇铸系统连接,由此可同时铸造多个部件。
非常特别有利的是,借助3D打印层状地构造铸模。由此实现铸模的特别大的设计自由度。由此可轻松实现支撑结构的侧切部。因此,支撑结构或用于排走热量或用于保持热量的结构可个别地并且特别有效地设计用于每种铸模。
优选地,支撑结构从铸模的内侧至外侧构造得越来越粗糙。这意味着尤其从铸模的内侧至外侧设置逐渐增大的空腔。在凹腔的区域中有利地小的空腔或很多材料可实现支撑和导热,由此通常距离凹腔较远处存在较少的支撑结构并且因此设置更大的凹腔就足够。这可通过支撑结构本身的相应设计以及通过降低壁厚来实现,从而在凹腔附近设置较大的壁厚并且在距离凹腔较远处实现支撑结构的较小壁厚。
十分特别有利的是,根据需要将空腔构造成经倒圆的和/或有角的。通过生成式的制造方法产生非常大的自由设计空间。由此为了实现支撑结构的特别高的稳定性可使空腔构造成经倒圆的。在期望支撑结构为简单的结构时可提供空腔的有角的设计方案。空腔可尤其设计成孔的形式,即球形或不规则成型的空腔、蜂房和/或方形的空腔。根据对支撑力或导热能力的要求,已发现这种形状是特别有利的。当然其他形状的空腔也是可能的并且针对相应的铸模可为有利的。
通常有利的是,支撑结构从铸模的内侧至外侧构造有逐渐变薄的壁厚。通常较薄的壁厚可更快地制成,从而通过这种设计自由度可制造成本更有利的铸模。
如果在铸模的内侧上构造有粗糙度非常小的表面结构,则可借助该铸模铸造具有非常光滑且精细的表面的铸件。非常小的粗糙度是小于100μm的粗糙度RZ。
铸模的壁厚、即具有支撑结构的整个壁部或支撑结构的单个支撑壁的壁厚可在0.1mm和75mm之间。尤其支撑壁的各个壁厚可非常薄,例如以0.1mm实施,但是也可具有若干毫米的壁厚。根据待铸造部件的尺寸,铸模的包括支撑结构的整个壁厚也可具有好几毫米,直至75mm。尤其在壁厚也应适合提供与浇铸系统的连接时,要求更高的壁厚。
根据本发明的有利的实施方式,铸模是用于铸造单晶铸件的单晶铸模。由此例如可非常有效地制造涡轮机叶片。
优选借助基于浆料的生成式制造方法制造铸模。由此可以很好的品质、尤其以小的粗糙度以及足够的速度制造铸模。
附图说明
在下面的实施例中描述本发明的其他优点。其中示出:
图1示出了具有多个铸模的系统的横截面,
图2示出了具有菱形的支撑结构的壁部的局部,
图3示出了具有方形的支撑结构的壁部的局部,
图4示出了具有蜂房形状的支撑结构的壁部的局部,
图5示出了具有包括圆形空腔的支撑结构的壁部的局部,
图6示出了具有肋条状的支撑结构的壁部的局部,
图7示出了具有型芯的铸模。
具体实施方式
在下面对示出的替代实施例的描述中,对于在其设计方案和/或作用方式中相同和/或至少类似的特征使用相同的附图标记。如果没有再次详细描述这些特征,这些特征的设计方案和/或作用方式相应于前述特征的设计方案和作用方式。
在图1中简单示出了浇铸系统1的横截面。浇铸系统1具有漏斗2,漏斗2通入注入管3中。从注入管3开始延伸出多个浇口4,浇口4通入各个铸模6的凹腔5中。因此,浇铸到漏斗2中的熔体流过注入管3并且经由入流口4流入凹腔5中。熔体在凹腔5中固化并且形成铸件,铸件具有凹腔5的形状。
由浇铸系统1和铸模6的组合成为铸型7。在现有技术中借助蜡模制造铸型7,铸型7多次浸入到液态的陶瓷中以及砂子中。然后使初始的铸型7干燥并烧制,由此产生牢固的铸型7,铸型7适用于浇铸熔体。
根据本发明铸模6具有包括支撑结构9的壁部8,壁部8通过生成式制造方法、例如3D打印制成。在图1的示意图中支撑结构9作为蜂房形状的阴影线示出。支撑结构9在此不仅在铸模6上延伸,而且也在具有漏斗2、注入管3以及浇口4的浇铸系统1上延伸。替代地也可制造没有这种蜂房结构或支撑结构9的漏斗2和/或注入管3,而是以传统的或其他的简单方式提供。
铸型7实施成,使得在浇铸系统1上成簇地布置多个、在此为六个铸模6。因此可同时以一次铸造在六个凹腔5中铸造出六个铸件。
每个壁部8具有内侧10和外侧11。内侧10朝向凹腔5的内部,而外侧11同时形成铸型7的外侧。在图2-6中根据局部A放大地示出了壁部8以及支撑结构9的不同构造。
图2示出了铸模6的具有其中布置有闭合空腔12的支撑结构9的壁部8的局部A。支撑结构9构造有多个支撑壁13。支撑壁13在横截面中形成不同大小的正方形空腔12。即,在壁部8的内侧10附近的空腔12小于外侧11的区域中的空腔。
支撑壁13倾斜于内侧10延伸,从而正方形空腔12以一个顶点菱形状地指向内侧10或外侧10。由此引起支撑壁13对铸模6的壁部8的特别好的支撑效果。支撑结构9朝向外侧11的方向构造成锯齿状的打开的空腔15,支撑结构在内侧10的区域中通过内壁14平整地闭合。内壁14稍后形成铸造在凹腔5中的部分的表面。因此重要的是,内壁14形成只有很小粗糙度的表面结构,从而实现该部分的尽可能光滑的表面。因此,内侧10或内壁14优选粗糙度小于100μm。此外需要注意的是,在壁部8的层状构造中通过生成式的制造方法、尤其通过3D打印没有产生阶梯部以及槽图案或仅产生很小的阶梯部以及槽图案,阶梯部以及槽图案会导致铸件的品质降低。
在图3中根据局部A示出了铸模的壁部8的另一实施例。壁部8的支撑结构9在此在横截面中借助矩形的空腔12和15形成。大部分空腔都是闭合的空腔12。但是也设有打开的空腔15。通过组合闭合的空腔12和打开的空腔15,除了对铸模6的壁部8的支撑也能够有针对性地排走热量或有针对性地集热。支撑结构9可适用于尽可能快地引起排热。但是通过相应的造型、尤其通过闭合的空腔延迟排走热量,因为闭合的空腔12比打开的空腔15更隔热。
在图3的实施例中还可看出,支撑壁13具有不同的壁厚W。布置得更靠近内侧10的支撑壁13比距离内侧10更远且更靠近外侧11布置的支撑壁13具有更大的壁厚W。这在图3中以不同的线宽示出。通过不同的壁厚W可将支撑结构9完全有针对性地设置成所需的支撑作用和期望的排热。支撑壁13的壁厚W可优选从0.1mm变化直至几毫米,例如5或6mm。整个壁部8可具有若干毫米、例如直至75mm的厚度。尤其在壁部8应引起特别强的支撑作用或在热量应特别长时间地保持在凹腔5中时,非常厚的壁部8是有利的。
在图4中根据图1的局部A示出了支撑结构9的另一可行设计。支撑结构9在此具有蜂房状的空腔12和15。除了闭合的空腔12也示出了打开的空腔15。打开的空腔15指向外侧11。在内侧10的内壁14处通过内壁14闭合蜂房状的空腔12,从而产生内侧10的平滑面的表面,以获得铸件的相应表面。蜂房状的支撑结构9特别稳固并且可通过3D打印方法简单制成。
在图5中示出了局部A的支撑结构9的另一实施方式,其中,空腔12具有圆形的横截面。空腔可构造成球形或圆柱形。支撑壁13具有不规则的厚度。支撑壁位于圆形空腔12之间。圆形空腔12的直径从内侧10直至外侧11变大。当然也可不同地布置,即,在内侧10的区域中布置比在外侧的区域中更大的空腔12。这也适用于其余所有实施例。
内侧10通过内壁14闭合。内壁14可具有特别小的粗糙度。这对于支撑壁13不需要。在此可选择相应更大的粗糙度,尤其在由此需要更快且更简单地制造整个支撑结构9时。
在图6中示出了具有相应的支撑结构9的局部A的另一实施方式。支撑结构9具有支撑壁13,支撑壁13肋条状地从内壁14朝向外侧11伸出。在该实施例中支撑壁13具有逐渐减小的壁厚W,从而支撑壁13在横截面中构造成楔形。这可简单地排走热量。为了实现好的稳定性,可设置闭合的空腔12和打开的空腔15。在此示出的闭合的空腔12的横截面为梯形并且具有经倒圆的角部。这改进了支撑结构9的稳定性并且表明根据强度要求或对排热的要求任意的支撑结构9的造型都是可能的。
图7示出了本发明的一种实施方式,其中铸模6在凹腔5中又具有入流口4。在凹腔5中布置有型芯16。型芯16可如此处所示集成到铸模6中,即,与铸模6的罩壳17制成一件。但是型芯16也可制成为单一部件并且与铸模6的罩壳17连接。借助根据本发明的方法也可制造罩壳17以及替代地制造型芯16或制造罩壳17以及型芯16。
本发明不限于示出的以及描述的实施例。权利要求中的变型可为特征的组合,即使这些特征在不同的实施例中示出和描述。
附图标记列表
1 浇铸系统
2 漏斗
3 注入管
4 浇口
5 凹腔
6 铸模
7 铸型
8 壁部
9 支撑结构
10 内侧
12 空腔
13 支撑壁
14 内壁
15 空腔
16 芯部
17 罩壳
A 局部
W 壁厚

Claims (22)

1.一种用于制造铸模(6)、尤其填充熔体的罩壳(17)和/或在铸件中产生空腔的型芯(16)的方法,所述铸模具有由耐火的且气体可透过的材料构成的壁部(8),其中,借助生成式的制造方法构造铸模(6),其特征在于,所述铸模(6)的壁部(8)构造有与所述铸模(6)协调一致的支撑结构(9),所述支撑结构通过打开的和/或闭合的空腔(12、15)形成和/或设有不同的壁厚(W),以尽可能独立地形状稳定地克服铸造压力来支撑所述铸模(6)以及有针对性地隔离在所述熔体中的热能或从所述熔体中排走热能。
2.根据前述权利要求所述的方法,其特征在于,使用3D打印方法作为生成式的制造方法,借助所述3D打印方法层式地构造铸模。
3.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其特征在于,所述生成式的制造方法是基于浆料的,尤其是作为立体光刻法,数字光处理技术(DLP),作为直接喷墨书写(DIW)或基于滑膜铸造的技术,例如通过分层滑移沉积(LSD)或LIS实施。
4.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其特征在于,所述支撑结构布置在所述铸模(6)的背离稍后的铸造件的外侧上。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其特征在于,所述支撑结构(9)从所述铸模(6)的面对稍后的铸造件的内侧至背离稍后的铸造件的外侧构造得越来越粗糙,尤其构造有较大的打开的和/或闭合的空腔(12、15)。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其特征在于,多个同样的或不同的铸模(6)与所述浇铸系统(1)成簇地连接。
7.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其特征在于,在所述铸模(6)的壁部(8)的内侧上构造粗糙度(RZ<100μm)非常低的表面结构。
8.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其特征在于,所述铸模(6)用精铸方法制成。
9.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其特征在于,所述铸模(6)用于单晶铸造。
10.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其特征在于,根据在铸造过程中预期的机械和/或热负荷最佳地构造所述支撑结构(9)的形状。
11.铸模,尤其用于填充熔体的罩壳(7)和/或在铸件(6)中产生空腔的型芯,所述铸模具有由耐火的且气体可透过的材料制成的壁部(8),其中,所述铸模通过生成式的制造方法构造,其特征在于,所述铸模(6)的壁部具有与所述铸模(6)协调一致的支撑结构,所述支撑结构由打开的和/或闭合的空腔(12、15)和/或由不同的壁厚(W)构成,以尽可能独立地尺寸稳定地克服铸造压力地支撑所述铸模(6)以及有针对性地隔离在所述熔体中的热能或从所述熔体中排走热量。
12.根据前一项权利要求所述的铸模,其特征在于,所述铸模(6)是精铸模。
13.根据前述权利要求中一项或多项所述的铸模,其特征在于,所述铸模(6)具有面对稍后的铸件的内侧和背离稍后的铸件的外侧,其中,在所述铸模(6)的内侧上构造有待铸造的工件的凹模并且所述支撑结构(9)布置在所述铸模(6)的外侧上。
14.根据前述权利要求中一项或多项所述的铸模,其特征在于,多个相同的或不同的铸模(6)成簇地与浇铸系统(1)连接。
15.根据前述权利要求中一项或多项所述的铸模,其特征在于,借助3D打印层状地构造所述铸模(6)。
16.根据前述权利要求中一项或多项所述的铸模,其特征在于,所述支撑结构(9)从所述铸模(6)的内侧至外侧构造得越来越粗糙,尤其从所述铸模(6)的内侧至外侧具有逐渐增大的空腔(12、15)。
17.根据前述权利要求中一项或多项所述的铸模,其特征在于,将所述空腔(12、15)构造成经倒圆的和/或有角的、尤其孔、蜂房和/或方形的形式。
18.根据前述权利要求中一项或多项所述的铸模,其特征在于,所述支撑结构(9)从所述铸模(6)的内侧至外侧构造有逐渐变薄的壁厚(W)。
19.根据前述权利要求中一项或多项所述的铸模,其特征在于,在所述铸模(6)的内侧上构造有粗糙度(RZ<100μm)非常小的表面结构。
20.根据前述权利要求中一项或多项所述的铸模,其特征在于,所述支撑结构(9)和/或所述支撑结构(9)的支撑壁(13)的壁厚(W)在0.1mm和75mm之间。
21.根据前述权利要求中一项或多项所述的铸模,其特征在于,所述铸模(6)是单晶铸模。
22.根据前述权利要求中一项或多项所述的铸模,其特征在于,借助基于浆料的生成式的制造方法制造所述铸模(6)。
CN201980018354.XA 2018-03-21 2019-03-20 用于制造填充熔体的铸模的方法以及铸模 Pending CN112041102A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018106725.9 2018-03-21
DE102018106725.9A DE102018106725A1 (de) 2018-03-21 2018-03-21 Verfahren zur Herstellung einer Gussform zum Einfüllen von Schmelze sowie Gussform
DE102018115087 2018-06-22
DE102018115087.3 2018-06-22
PCT/EP2019/056987 WO2019180095A1 (de) 2018-03-21 2019-03-20 Verfahren zur herstellung einer gussform zum einfüllen von schmelze sowie gussform

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112041102A true CN112041102A (zh) 2020-12-04

Family

ID=65904417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980018354.XA Pending CN112041102A (zh) 2018-03-21 2019-03-20 用于制造填充熔体的铸模的方法以及铸模

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210031257A1 (zh)
EP (1) EP3768447A1 (zh)
JP (1) JP2021518271A (zh)
CN (1) CN112041102A (zh)
BR (1) BR112020019166A2 (zh)
CA (1) CA3094276A1 (zh)
WO (1) WO2019180095A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113263135A (zh) * 2021-05-24 2021-08-17 沈阳铸造研究所有限公司 一种3d打印砂型的空间网格化打印方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019219132A1 (de) * 2019-12-09 2021-06-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gusskerns und ein Verfahren zur Herstellung eines Gussteils sowie ein Kraftfahrzeug
CN114799061A (zh) * 2022-03-21 2022-07-29 上海交通大学 熔模铸造模壳及其拼接方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020157799A1 (en) * 2000-05-24 2002-10-31 Massachusetts Institute Of Technology Molds for casting with customized internal structure to collapse upon cooling and to facilitate control of heat transfer
US20040216860A1 (en) * 2003-04-16 2004-11-04 Rolf Pfeifer Ceramic casting mold for casting metal and process for production thereof
DE102004061948A1 (de) * 2004-12-22 2006-07-27 Münstermann, Simon Werkzeug für das Thixoforming hochschmelzender metallischer Werkstoffe und dessen Verwendung
CN105499492A (zh) * 2015-12-15 2016-04-20 清华大学 非密实结构新铸型
CN106513572A (zh) * 2016-09-30 2017-03-22 宁夏共享模具有限公司 3d打印砂型及其制造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7087109B2 (en) * 2002-09-25 2006-08-08 Z Corporation Three dimensional printing material system and method
US6796366B2 (en) * 2002-10-30 2004-09-28 Ford Motor Company Method for producing a freeze-cast substrate
US9486852B2 (en) * 2013-03-14 2016-11-08 Hitchiner Manufacturing Co., Inc. Radial pattern assembly
FR3017061B1 (fr) * 2014-01-31 2019-06-07 Safran Aircraft Engines Moule chemise pour coulee centrifuge
US20180009134A1 (en) * 2015-02-03 2018-01-11 Philips Lighting Holding B.V. Fused deposition modeling based mold for molding, and replicating objects, method for its manufacture and fused deposition modeling 3d printer
US20170246679A1 (en) * 2016-02-29 2017-08-31 General Electric Company Casting with graded core components

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020157799A1 (en) * 2000-05-24 2002-10-31 Massachusetts Institute Of Technology Molds for casting with customized internal structure to collapse upon cooling and to facilitate control of heat transfer
US20040216860A1 (en) * 2003-04-16 2004-11-04 Rolf Pfeifer Ceramic casting mold for casting metal and process for production thereof
DE102004061948A1 (de) * 2004-12-22 2006-07-27 Münstermann, Simon Werkzeug für das Thixoforming hochschmelzender metallischer Werkstoffe und dessen Verwendung
CN105499492A (zh) * 2015-12-15 2016-04-20 清华大学 非密实结构新铸型
CN106513572A (zh) * 2016-09-30 2017-03-22 宁夏共享模具有限公司 3d打印砂型及其制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113263135A (zh) * 2021-05-24 2021-08-17 沈阳铸造研究所有限公司 一种3d打印砂型的空间网格化打印方法
CN113263135B (zh) * 2021-05-24 2023-02-17 沈阳铸造研究所有限公司 一种3d打印砂型的空间网格化打印方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019180095A1 (de) 2019-09-26
CA3094276A1 (en) 2019-09-26
EP3768447A1 (de) 2021-01-27
JP2021518271A (ja) 2021-08-02
US20210031257A1 (en) 2021-02-04
BR112020019166A2 (pt) 2021-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3096900B1 (en) Method of additive manufacturing of a mold
EP3540099B1 (en) Regenerating an additively manufactured component
US9079803B2 (en) Additive manufacturing hybrid core
ES2564407T3 (es) Características de refrigeración del fundido especialmente para álabes de turbina
US8096343B2 (en) Method for precision casting of metallic components with thin passage ducts
CN109175307B (zh) 一种3d打印砂型反重力铸造成型方法
CN107309406B (zh) 采用组合式3d打印壳模的铸造方法
CN112041102A (zh) 用于制造填充熔体的铸模的方法以及铸模
CN106488817B (zh) 在重力硬模铸造工艺的激光熔化(sls)中的逐层制造方法
JP2011092996A (ja) 機械工作用工具及び機械工作方法
JP2017013091A (ja) ワックス成形型、及びロストワックス鋳造法
CN111112552A (zh) 基于3d打印技术的精密铸造成型方法
CN103567384A (zh) 制造转子的方法
CN102389945A (zh) 一种金属型覆壳铸造模具及其铸造方法
US11230503B2 (en) Resin for production of porous ceramic stereolithography and methods of its use
US20230001471A1 (en) Rapid manufacturing process for high definition ceramic core used for investment casting applications
US10994439B2 (en) Turbine blade manufacturing method
CN205270740U (zh) 采用3d打印壳模的真空浇铸装置
JP2017159362A (ja) 熱間等方圧加圧法により第1の金属部品の周囲に形成された第2の金属部品を用いた鋳造
CN103878310A (zh) 一种气缸盖浇铸模具及浇铸方法
RU151566U1 (ru) Литейная форма для изготовления железнодорожного колеса
CN108555238B (zh) 一种选择性激光烧结的熔模及其制造方法
CN202377488U (zh) 一种金属型覆壳铸造模具
CA2967091C (en) Methods for fabricating cast components with cooling channels
CN113333673A (zh) 一种树脂砂铸型快速制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40033877

Country of ref document: HK

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20201204

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication