DD220779A5

DD220779A5 - Verfahren zur herstellung eines verbundkoerpers aus metall-keramik-verbundguss

Info

Publication number: DD220779A5
Application number: DD83255912A
Authority: DD
Inventors: Franz Hofmann; Franz Satmer
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1982-10-26
Filing date: 1983-10-24
Publication date: 1985-04-10
Also published as: CH657791A5; DE3369475D1; ES526062A0; JPS5997753A; ATE25211T1; ES8406273A1; BR8305845A; EP0108219B1; EP0108219A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkoerpers aus Metall-Keramik-Verbundguss, bei dem ein thermisch zersetzbarer Traegerkoerper beschichtet wird, mit dem Ziel, eine einfache und wirtschaftliche Art der Beschichtung vornehmen zu koennen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine feste Haftverbindung zwischen Beschichtungsmaterial und Gussmaterial hergestellt wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass zunaechst ein feuerfester Schlicker aufgetragen und mit einem koernigen feuerfesten Material besandet und getrocknet wird. Danach wird der beschichtete Traegerkoerper mit einem Giessmetall hintergossen, so dass eine Art mechanische Verzahnung zwischen koernigem Material und Giessmetall entsteht. Fig. 5

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen -

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus Metall-Keramik-Verbundguß mit insbesondere korrosionsbeständigen oder verschleißfesten Massen, vorzugsweise innenbeschichteten rohrförmigen Grußstücken wie Auspuffkrümmern, bei dem ein thermisch zersetzbarer Trägerkörper beschichtet und von einem Gießmetall hintergossen wird,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist ein Verfahren aus der FR-PS 7821692 bekannt. Diese Anmeldung beschreibt ein Verfahren, bei dem ein Kern verwendet wird', um eine auf diesem Kern aufgetragene Beschichtung auf ein Gußstück zu übertragen. ' ..

Die Beschichtung besteht aus einer zuerst auf den Kern aufgebrachten, 0,5 bis 1mm dicken Schicht aus rostfreiem Stahl etc., die mit einer zweiten Schicht aus feuerfestem Material gleicher Dicke überdeckt wird und die nachher zwischen Stahlschicht und Gußkörper zu liegen kommt. Die Beschichtung wird im Plasmaspritzverfahren aufgebracht.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus Metall-Keramik-Verbundguß zur Anwendung zu bringen, bei dem die Beschichtung auf einfache und wirtschaftliche Weise erfolgt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus Metall-Keramik-Verbundguß zu schaffen, mit dem eine feste Haftverbindung zwischen Beschichtungsmaterial und Gußmasse hergestellt wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Oberfläche des Trägerkörpers mit einem feuerfesten Schlicker beschichtet und mit einem körnigen feuerfesten Material besandet und getrocknet wird, daß nach der Umgießung des Trägerkörpers mit dem Gießmetall, zwischen diesem und dem körnigen Material eine Art mechanischer Verzahnung entsteht, wobei ein tixotroper Schlicker verwendet wird, dessen Material bis zu Temperaturen von mindestens 1400⁰C feuerfest ist, der thermoschockbeständig ist und die Körnung des feuerfesten Besandungs-Materials variiert wird.

Es |st im Sinne der Erfindung, daß der Schlicker durch Tauchen, Pinseln oder Sprühen aufgebracht wird und die Beschichtung auf dem Kern bei Temperaturen zwischen 200 bis 300⁰C getrocknet und durch den Gießvorgang keramisch gebrannt wird, wobei als Trägerkörpergeformte Kerne aus Cold-Box-Sand, aus Croning- oder Hot-Box-Sanden, oder aus selbsthärtenden Mischungen verwendet werden, wozu als Trägerkern ein Kunststoff, z.B. Polystyrol-Schaumstoff, verwendet wird. Eine Ausführungsform der Erfindung ist darin zu sehen, daß Gießerei-Sand-Kerne mit leichtem Zerfall verwendet werden und die Oberfläche der Trägerkerne versiegelt wird, wobei die Zusammensetzung des Schlickers und der Besandung in Abhängigkeit von der gewünschten Schichtdicke gewählt werden. Eine Verwendungsart ist es, wenn das Verfahren für die Herstellung von inrienbeschichteten rohrförmigen Gußstücken, z.B. Auspuffkrümmern, sowie für Metall-Keramik-Verbundguß mit korrosionsbeständigen oder verschleißfesten Massen bewirkt wird. . ,

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist der Verlauf des Verfahrens dargestellt.

Fig. 1: den Grundkern; -

Fig.2: den Grundkern mit einer ersten Beschichtung; Fig.3,4: nach der weiteren Beschichtung;

Fig.5: den Grundkern in der Gießform; ^

Fig.6: den Verbundkörper..,

Die Zeichnung veranschaulicht die einzelnen Stufen des Herstellungsvorganges, ausgehend von einem Positiv-Trägerkern 1. Dieser Trägerkern 1 ist ein organisch gebundener Sandkern und besteht aus Sanden oder aus selbsthärtenden Mischungen. Besonders vorteilhaft sind Kerne mit leichtem Zerfall. In einer ersten Stufe wird der Trägerkern 1 durch Versiegeln mit einem organischen Lack 2 beschichtet. Auf diese Weise kann nach erfolgtem Abguß eine besonders feine Innenwand der Keramikzone erreicht werden. In einem nächsten Verfahrensschritt wird eine Schicht aus einem Schlicker 3 aufgetragen. Der verwendete Schlicker 3 ist tixotrop und zeigt bei Temperaturen bis mindestens 1400"C keine Veränderung, d. h., er ist feuerfest und thermoschockbeständig. Diese Beschichtung könnte unter Ausnutzung der tixotropen Eigenschaften durch Tauchen aufgebracht werden. Ein Auftragen mittels Pinseln oder Sprühen etc. ist auch möglich.

Die Schlickerschicht 3 wird mit einem körnigen feuerfesten Material 4 vorzugsweise mit niedriger thermischer Ausdehnung be'sandet. Die Körnung des Besandungsmittels dient zur Erzielung einer bestimmten gewünschten Schichtdicke einerseits, und — ähnlich wie bei Beton — einer hohen Festigkeit andererseits. Die Zusammensetzung des Schlickers 3 und der Besandung 4 kann so gewählt werden, daß Beschichtungen beliebiger Dicke hergestellt werden können, und daß diese der Ausdehnung des Gußstückes bei Betriebstemperaturen entsprechen.

Schlickerauftrag und Besandung können nach Zwischentrocknung gemäß Fig.4 wiederholt werden. -

Die Beschichtung wird auf den Kern 1 aufgetrocknet, und zwar bei einer Temperatur zwischen 200 und 300"C. Danach kann das Umgießen des beschichteten Trägerkernes 1 gemäß Fig. 5erfolgeh, wobei auf der körnigen Rückseite 5 eine feste mechanische Verzahnung zwischen Gießmetall 6 und Keramik entsteht.

Beim Gießen wurden bei den durchgeführten Versuchen keine Gasentwicklungsprobleme festgestellt, obwohl die Keramikummantelung der Kerrie 1 bei nur 200 bis 230⁰C aufgetrocknet wurde.

Es wurden, ebenfalls mit Erfolg, Teststücke abgegossen, bei denen als Trägermaterial ein Schaumstoff-Polystvrol-Körper verwendet wurde. Kernsandträgerkörper haben allerdings den Vorteil höherer Festigkeit und sind für den beim Umgießen stattfindenden Verbundvorgang und den keramischen Rand der Keramikpartie als Stützkörper besser prädestiniert. Das beschriebene Verfahren kann mit Vorteil für die Innenbeschichtung von Aüspuffkrümmern und anderen thermisch hoch : beanspruchten Teilen für Automobile verwendet werden, sowie für die Beschichtung beliebiger Gußstücke mit verschleißfesten Massen. Die Herstellung von Metall-Keramik-Verbundguß mit korrosionsbeständigen Massen ist auch möglich.

Claims

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Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus Metall-Keramik-Verbundguß mit insbesondere korrosionsbeständigen öder verschleißfesten Massen, vorzugsweise innenbeschichteten rohrförmigen Gußstücken wie Auspuffkrümmern, bei

' dem ein thermisch zersetzbarer Trägerkörper beschichtet und von einem Gießmetall hintergossen wird; gekennzeichnet dadurch/daß die Oberfläche des Trägerkörpers mit einem feuerfesten Schlicker beschichtet und mit einem körnigen feuerfesten Material besandet und getrocknet wird, daß nach der Umgießung des Trägerkörpers mit dem Gießmetall zwischen diesem und dem körnigen Material eine Art mechanischer Verzahnung entsteht.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein tixotroper Schlicker verwendet wird, dessen Material bis zu Temperaturen von mindestens 1400⁰C feuerfest ist.
3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Schlicker thermoschockbeständig ist.
4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Körnung des feuerfesten Besandungs-Materials variiert wird.
5. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Schlicker durch Tauchen, Pinseln oder Sprühen aufgebracht wird.
6. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Beschichtung auf dem Kern bei Temperaturen zwischen 200 bis 300⁰C getrocknet und durch den Gießvorgang keramisch gebrannt wird.
7. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Trägerkörper geformte Kerne aus Cold-Box-Sand, aus Croning- oder Hot-Box-Sanden, oder aus selbsthärtenden Mischungen verwendet werden.
8. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß als Trägerkern ein Kunststoff, z.B. Polystyrol-Schaumstoff, verwendet ^ wird.
9. Verfahren nach den Punkten 1,7 und 8, gekennzeichnet dadurch, daß Gießerei-Sand-Kerne mit leichtem Zerfall verwendet werden.
10. Verfahren nach den Punkten 1,7,8 und 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Oberfläche der Trägerkerne versiegelt wird.
11. Verfahren nach den Punkten 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Zusammensetzung des Schlickers und der Besandung in Abhängigkeit von der gewünschten Schichtdicke gewählt werden.