DE102005023051A1 - Method for casting light metal engine components includes forming protective coating of organic material forming a protective gas cushion on surface(s) of inorganic mold inserts to prevent interaction of the melt and insert surfaces - Google Patents

Method for casting light metal engine components includes forming protective coating of organic material forming a protective gas cushion on surface(s) of inorganic mold inserts to prevent interaction of the melt and insert surfaces Download PDF

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Abstract

A metal casting method includes coating at least some of the surfaces of mold inserts (8, 9) composed of inorganic material in an (in)organic binder with an organic over coat (12) 1-10 microns thick by e.g. dipping or spraying before filling the mold cavity (4) containing the inserts preferably with a light metal melt to cast the component. The coated surfaces of the inserts (8, 9) are protected by a thin cushioning gas layer formed by the over coat on contact with the melt and which prevents the molten metal from interacting with the insert material, preferably e.g. sand in a water glass binder, preferably an organic binder. An independent claim is included for a casting mold.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergießen von Metallschmelze zu einem Gussteil, bei dem aus einem Formgrundstoff und einem anorganischen Binder ein Formstoff gemischt wird, bei dem aus dem Formstoff eine Gießform hergestellt wird, die einen das abzugießende Gussteil abbildenden, von Innenflächen der Gießform begrenzten Formhohlraum aufweist, und bei dem schließlich die Metallschmelze in den Formhohlraum der Gießform gefüllt wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine in entsprechender Weise ausgebildete Gießform, die insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und bestimmt ist.The The invention relates to a method for casting molten metal to a Casting in which consists of a molding material and an inorganic Binder a molding material is mixed, in which from the molding material mold is made, which depict a casting to be cast off, from inner surfaces the mold has limited mold cavity, and finally the Molten metal is filled into the mold cavity of the mold. Furthermore The invention relates to a correspondingly formed mold in particular for implementation the method according to the invention suitable and determined.

Gießverfahren und Gießformen der voranstehend genannten Art werden insbesondere zum Gießen von Teilen für Verbrennungsmotoren, wie Motorblöcke und Zylinderköpfe, eingesetzt. Derartige Gussteile weisen in der Regel eine komplexe Formgebung auf. So müssen in ihnen beispielsweise Öl oder Wasser führende Kanäle ausgebildet werden, die enge Querschnitte und verwinkelte, ungleichmäßige Verläufe haben können. Gleichzeitig werden speziell an die Oberflächenbeschaffenheit solcher Kanäle und aller anderen Bereiche des Gussteils, die im praktischen Einsatz einem strömenden Medium, wie Öl, Kühlwasser oder Abgas, ausgesetzt sind, hohe Anforderungen gestellt, um Strömungsverluste auf ein Minimum zu reduzieren.casting process and molds of the aforementioned type are used in particular for casting Share for Internal combustion engines, such as engine blocks and cylinder heads, used. Such castings usually have a complex Shaping up. So have to in them, for example, oil or Water leading channels be formed, which have narrow cross-sections and winding, non-uniform gradients can. At the same time, especially on the surface texture of such channels and all other areas of the casting, which in practical use one flowing Medium, like oil, cooling water or exhaust, are exposed to high demands placed on flow losses to reduce a minimum.

Komplex geformte Gussteile der in Rede stehenden Art lassen sich großtechnisch durch Sandguss herstellen. Dazu werden so genannte "verlorene Gießformen" eingesetzt, die aus einer Vielzahl von Gießformteilen, wie Außenteile und Gießkerne, zusammengesetzt sind. Diese Formteile sind jeweils aus einem sandhaltigen Formstoff geformt, bei dem es sich üblicherweise um ein Gemisch aus einem partikelförmigen Formgrundstoff und einem Binder handelt, der dem aus dem Formstoff erzeugten Gießformteil nach der Formgebung die erforderliche Festigkeit verleiht. Um eine einwandfreie Durchströmung der mit derartigen Gießkernen abgebildeten Kanäle auch bei geringen Kanalquerschnitten zu gewährleisten, müssen die Kanäle nach dem Gießvorgang von Sandanhaftungen und Binderresten befreit werden.complex molded castings of the type in question can be large-scale by sand casting. For this purpose, so-called "lost molds" are used, the from a variety of moldings, like exterior parts and casting cores, composed are. These moldings are each made of a sand-containing molding material formed, which is usually to a mixture of a particulate molding material and a Binder is that of the molded part produced from the molding material gives the required strength after molding. To one perfect flow through the with such casting cores pictured channels too to ensure at low channel cross sections, the channels after the casting process be freed of sand deposits and binder residues.

Großtechnisch bewährt haben sich Binder, die aus organischen Stoffen hergestellt sind. Diese Binder haben den Vorteil, dass sich mit ihnen bei beherrschbarem Aufwand Gießformteile herstellen lassen, die die an ihre Gebrauchseigenschaften gestellten Anforderungen sicher erfüllen. Dem steht allerdings der Nachteil gegenüber, dass bei der Herstellung der Gießformen prozessbedingt große Mengen an gasförmigen Schadstoffen in Form von Gasen freigesetzt werden, die eine Belastung der Umwelt darstellen und die Gesundheit der mit der Gießformfertigung unmittelbar befassten Personen beeinträchtigen können. Um diese Nachteile zu beseitigen und insbesondere die Gefährdung von Personen auf ein Minimum zu reduzieren, ist ein großer Aufwand erforderlich.Industrially proven have binders that are made of organic materials. These binders have the advantage of dealing with them at manageable Effort moldings which have been adapted to their intended use Meet requirements safely. However, this is offset by the disadvantage that in the production the molds process-related large Amounts of gaseous Pollutants are released in the form of gases, which is a burden represent the environment and health of the mold manufacturing directly concerned persons. To these disadvantages too eliminate and in particular the endangerment of persons to one A minimum of effort is required.

In letzter Zeit ist man daher erneut intensiv bestrebt, die bekannten und hinsichtlich ihrer gießtechnischen Eignung bewährten organischen Bindemittel durch anorganische Bindersysteme zu ersetzen. Diese haben gegenüber organischen Bindern den Vorteil, dass sie aufgrund ihrer Inhaltsstoffe bei der Gießformfertigung nahezu emissionsfrei sind. Auch hat sich erwiesen, dass sich unter Verwendung von anorganischen Bindern hergestellte Gießformen mit deutlich geringerem technischen und energetischen Aufwand recyceln lassen, als dies bei Gießformen der Fall ist, die aus einem organischen Binder enthaltenden Formstoffen geformt sind.In Therefore, one has again intensively strived for the well-known and in terms of their casting technology Proven suitability replace organic binder by inorganic binder systems. These have opposite Organic binders have the advantage of being due to their ingredients in the mold production are almost emission-free. Also, it has been proven that under Use of casting molds produced using inorganic binders recycle significantly less technical and energy costs let than molds the case is that of an organic binder containing molding materials are shaped.

Unabhängig davon, unter Verwendung welcher Art von Bindern die Gießformteile hergestellt sind, besteht ein hinsichtlich der Erzielung einer guten Oberfläche grundsätzliches Problem beim Sandguss darin, dass die in die Gießform eingegossene Schmelze in die Poren der den jeweiligen Formhohlraum begrenzenden Innenflächen der Gießform eindringt. Dabei kann es zu einer Verklammerung von Schmelze und Formstoffpartikeln kommen, die es beim Entformen der Gießform schwierig macht, weitestgehend sandfreie Oberflächen des Gussteils zu gewährleisten. Neben den unerwünschten Anhaftungen von Gießformmaterial an der Gussteiloberfläche kann es zu Reaktionen zwischen der Metallschmelze und dem Formstoff der Gießform kommen, durch die die Gussteilqualität weiter beeinträchtigt wird. Als besonders problematisch hat sich die Penetration der Gießform durch die Metallschmelze beim Guss von Leichtmetallschmelzen in Gießformen erwiesen, die unter Verwendung von mit Hilfe von anorganischen, insbesondere auf Wasserglas basierenden Bindersystemen gebundenen Formstoffen hergestellt sind.Independently of, using what kind of binders the mold parts are made, There is a fundamental principle regarding the achievement of a good surface Problem with sand casting in that the melt poured into the casting mold in the pores of the respective mold cavity bounding inner surfaces of mold penetrates. This can lead to a clamping of melt and Formstoffpartikeln come, which makes it difficult when demolding the mold makes, as far as possible sand-free surfaces of the casting to ensure. In addition to the unwanted Adhesions of mold material on the casting surface can to reactions between the molten metal and the molding material of the mold come through, the casting quality is further affected. Particularly problematic is the penetration of the mold by the molten metal during the casting of light metal melts in casting molds proved, using by means of inorganic, in particular Molded fabrics bonded to water glass based binder systems are made.

Zur Lösung dieses Problems ist vorgeschlagen worden, den für den Formgrundstoff eingesetzten anorganischen Bindern organische Additive zuzusetzen. Die organischen Additive führen zu einer wirksamen Verminderung der durch die Gießformpenetration verursachten Qualitätsprobleme. Allerdings muss dazu in Kauf genommen werden, dass der wesentliche Vorteil der Verwendung von anorganischen Bindern – seine Umweltfreundlichkeit – durch die organischen Additive stark beeinträchtigt wird.to solution This problem has been proposed, the used for the molding material inorganic binders to add organic additives. The organic ones Additive lead to effectively reduce the through mold penetration caused quality problems. However, it must be accepted that the essential Advantage of using inorganic binders - its Environmental friendliness - through the organic additives is severely impaired.

Insbesondere aus dem Bereich des Eisenguss ist es weiter bekannt, zur Erzeugung einer qualitativ hochwertigen Oberfläche die den Formholraum begrenzenden Innenflächen der Gießform mit einem Schlichteüberzug zu versehen. Diese Schlichte wird als flüssiger oder pastöser Stoff dünn auf die Formwände oder Gießkerne aufgetragen und bildet eine Zwischenschicht, durch die ein direkter Kontakt zwischen dem Gussmaterial und dem Formstoff der Gießform verhindert wird. Eine an eine solche Schlichte gestellte Grundanforderung besteht darin, dass sie eine ausreichend hohe Hitzebeständigkeit und eine geringe Neigung zum Freisetzen von Gasen bei Kontakt mit der Metallschmelze besitzt. Aus der Schlichte oder der Gießform selbst im Zuge des Gießprozesses austretende Gase können in das Gießteil eindringen und dort zu erheblichen Gießfehlern führen.In particular, from the field of iron casting, it is also known to produce a high-quality surface of the mold cavity bounding inner surfaces of the mold with a To provide sizing coating. This size is applied as a liquid or pasty substance thinly on the mold walls or cores and forms an intermediate layer, through which a direct contact between the casting material and the molding material of the mold is prevented. A basic requirement of such a sizing is that it has a sufficiently high heat resistance and a low tendency to release gases upon contact with the molten metal. Gases which escape from the size or the casting mold itself during the casting process can penetrate into the cast part and lead there to considerable casting defects.

Ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Leichtmetallgießen sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung zu schaffen, die es erlauben, für die Herstellung der Gießform durch einen anorganischen Binder gebundene Formstoffe zu verwenden und gleichzeitig Gussteile hoher Oberflächenqualität herzustellen.outgoing from the above State of the art, the invention was the object of a method for light metal casting and one for implementation This method to provide a particularly suitable device, the allow it for the manufacture of the mold to use bonded by an inorganic binder moldings and at the same time produce castings of high surface quality.

Hinsichtlich eines Verfahrens zum Vergießen von Metallschmelze zu einem Gussteil, bei dem aus einem Formgrundstoff und einem anorganischen Binder ein Formstoff gemischt wird, bei dem aus dem Formstoff eine Gießform hergestellt wird, die einen das abzugießende Gussteil abbildenden, von Innenflächen der Gießform begrenzten Formhohlraum aufweist, und bei dem schließlich die Metallschmelze in den Formhohlraum der Gießform gefüllt wird, ist diese Aufgabe dadurch gelöst worden, dass vor dem Befüllen des Formhohlraums mit Metallschmelze auf mindestens einen Abschnitt einer der Innenflächen ein Überzug aufgebracht wird, der bei einem im Zuge des Befüllens eintretenden Kontakt mit der Metallschmelze zumindest teilweise zu einem Gas verdampft, das ein Gaspolster zwischen der Metallschmelze und dem jeweiligen Abschnitt der Innenfläche bildet.Regarding a method for potting Molten metal to a casting, in which from a molding material and a molding material is mixed with an inorganic binder from the molding material a mold is produced, which depict a casting to be cast off, from inside surfaces the mold has limited mold cavity, and finally the Molten metal is filled into the mold cavity of the mold, this task is solved by it been that before filling of the mold cavity with molten metal on at least one section one of the inner surfaces applied a coating which is at a entering in the course of filling contact with the molten metal evaporates at least partially to a gas, a gas cushion between the molten metal and the respective Section of the inner surface forms.

In entsprechender Weise ist die Erfindung in Bezug auf eine einen das Gussteil abbildenden, von Innenflächen der Gießform umgrenzten Formhohlraum aufweisende, aus einem aus mindestens einen Formgrundstoff und einen anorganischen Binder zusammengesetzten Formstoff hergestellte Gießform zum Vergießen von Metallschmelze zu einem Gussteil erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass mindestens ein Abschnitt der Innenflächen mit einem bei Kontakt mit der Metallschmelze zumindest zum Teil verdampfenden Überzug versehen ist, der im dampfförmigen Zustand ein Gaspolster zwischen der Metallschmelze und dem jeweiligen Abschnitt der Innenfläche der Gießform bildet.In Similarly, the invention is in relation to a the Casting imaging, bounded by inner surfaces of the mold Mold cavity having, from a from at least one molding material and an inorganic binder composed molding material Casting mold for Shed from molten metal to a casting according to the invention thereby solved been that at least a section of the inner surfaces with a coating which at least partially vaporizes upon contact with the molten metal that is in the vapor Condition a gas cushion between the molten metal and the respective one Section of the inner surface the mold forms.

Der Erfindung liegt gegenüber dem Stand der Technik die Erkenntnis zugrunde, dass Gussteile hoher Qualität erzeugt werden können, indem auf die Formhohlraumwände gezielt ein Überzug aufgebracht wird, der bei Kontakt mit der Metallschmelze aufgrund der Schmelzentemperatur zumindest teilweise verdampft. Die Art des Überzugs, seine Schichtdicke, seine Verteilung und seine Eigenschaft zur Gasbildung bei Kontakt mit der jeweiligen Schmelze sind dabei so gewählt, dass das aus dem Überzug sich bildende Gas ein dünnes Gaspolster bildet, durch das verhindert wird, dass die Metallschmelze in direktem Kontakt mit dem Formstoff der Gießform kommt.Of the Invention is opposite The prior art is based on the finding that castings are higher quality can be generated by targeting the mold cavity walls a coating is applied, which in contact with the molten metal due the melt temperature at least partially evaporated. The type of coating, its layer thickness, its distribution and its gas-forming property in contact with the respective melt are chosen so that that from the coating gas forming a thin one Gas cushion forms, which prevents the molten metal comes in direct contact with the molding material of the mold.

Überraschend hat sich dabei herausgestellt, dass das in erfindungsgemäßer Weise gebildete Gaspolster zu keiner Blasenbildung führt, durch die die Oberflächenqualität des Gussteils beeinträchtigt würde. Vielmehr zeigt sich, dass das aus dem Überzug gebildete Gaspolster ausreicht, um im hinsichtlich der möglichen Sandanhaftungen kritischen Bereich der Gießform den Kontakt des noch schmelzflüssigen Metalls mit dem Gießmaterial zu unterbinden, dann aber so durch oder in die Teile der Gießform entweicht, dass kein schädlicher Überdruck im Grenzbereich zwischen Metallschmelze und Gießform entsteht.Surprised It has been found that in accordance with the invention formed gas cushion leads to no blistering, by the surface quality of the casting would be affected. Much more it turns out that this is from the plating formed gas cushion is sufficient in terms of possible Sand adhesions critical area of the mold the contact of the still molten Metal with the casting material to prevent, but then escapes through or into the parts of the mold, that no harmful overpressure arises in the boundary region between molten metal and casting mold.

Auf diese Weise wird eine Inertisierung der in erfindungsgemäßer Weise überzogenen Gießformflächen gegenüber der Metallschmelze erzielt und einer Penetration des Gießformmaterials mit Schmelze und damit Anhaftungen von Gießformmaterial an dem Gussteil wirksam vorgebeugt. Das in erfindungsgemäßer Weise erzeugte Gaspolster behindert darüber hinaus Reaktionen zwischen dem Gießformmaterial und der Metallschmelze. Da das von dem erfindungsgemäß aufgetragenen Überzug gebildete Gaspolster nur ein geringes Volumen einnimmt, kommt es bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise auch dann zu keinen nennenswerten Schadstoffemissionen, wenn als Überzug ein an sich hinsichtlich seiner Umweltverträglichkeit kritischer Stoff eingesetzt wird. Ebenso wenig wird die Recyclingfähigkeit des Formstoffs beeinträchtigt.On In this way, an inertization of the coated in accordance with the invention Mold surfaces over the Metal melt achieved and a penetration of the mold material with melt and thus adhesions of mold material to the casting effectively prevented. The gas cushion produced in accordance with the invention hinders it In addition, reactions between the mold material and the molten metal. Since the gas cushion formed by the coating applied according to the invention takes only a small volume, it comes with inventive approach also then no significant pollutant emissions, if as a coating in itself critical material with regard to its environmental compatibility is used. Nor is the recyclability of the Formstoffs impaired.

Im Ergebnis ermöglicht es die Erfindung so, unter Verwendung von umweltfreundlichen und besonders wirtschaftlichen auf Basis von anorganischen Bindersystemen erzeugten Formstoffen für die Gießformen Gussteile herzustellen, deren Oberflächenqualität auch strengsten Anforderungen genügt. Besonders geeignet ist die Erfindung dabei zum Erzeugen von Gussteilen aus Leichtmetall-, insbesondere Aluminium- oder Magnesiumschmelzen, bei denen das Problem der Sandanhaftungen im Stand der Technik besonders schwierig beherrschbar ist, wenn in Gießformen gegossen wird, die unter Verwendung von anorganischen Bindern hergestellt worden sind.in the Result enabled the invention thus, using environmentally friendly and particularly economical based on inorganic binder systems produced moldings for the molds Castings whose surface quality meets even the most stringent requirements enough. Especially the invention is suitable for producing castings Light metal, in particular aluminum or magnesium melts, in which the problem of Sandanhaftungen in the prior art especially is difficult to control when casting in molds, the have been prepared using inorganic binders.

Aufgrund dessen, dass das aus der erfindungsgemäßen Beschichtung der kritischen Abschnitte der Gießform gebildete Gaspolster auch dann schon wirksam ist, wenn nur sehr geringe Schichtdicken aufgetragen werden und dementsprechend geringe Gasmengen entstehen, können für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch solche Stoffe unproblematisch eingesetzt werden, die als Dampfbildner einen organischen Stoff aufweisen oder vollständig aus einem organischen Stoff bestehen. Überraschenderweise hat sich in diesem Zusammenhang die Erfindung dann als besonders wirksam erwiesen, wenn der organische Stoff ein üblicherweise zur Herstellung eines Formstoffs für Gießformen verwendeter organischer Binder, beispielsweise ein auf einem Harz basierendes Bindemittel ist. Ein solcher Binder haftet besonders gut auf den Gießformteilen.by virtue of that of the coating according to the invention of the critical Sections of the mold formed gas cushion even then is effective, if only very small layer thicknesses are applied and accordingly low Gas quantities can arise for the implementation of the inventive method also Such substances are used without problems, as a steam generator have an organic substance or entirely of an organic substance consist. Surprisingly has in this context, the invention then as special proven effective when the organic substance is a commonly used for manufacturing a molding material for molds used organic binder, for example one on a resin based binder. Such a binder is particularly liable good on the mold parts.

Grundsätzlich sollte der erfindungsgemäß aufgetragene Überzug möglichst dünn sein. Praktische Versuche haben in dieser Hinsicht ergeben, dass Schichtdicken von 1 μm bis 10 μm ausreichen, um die erfindungsgemäß genutzten Effekte zu erzielen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Beschichtung aus einem organischen Binder gebildet ist.Basically should the coating applied according to the invention as possible be thin. Practical experiments have shown in this regard that layer thicknesses of 1 μm up to 10 μm sufficient to the inventively used To achieve effects. This is especially true when the coating is formed from an organic binder.

Die erfindungsgemäße Beschichtung lässt sich durch Sprühen, Streichen, Tauchen oder jedes andere geeignete Beschichtungsverfahren aufbringen, das es erlaubt, eine ausreichend dünne Schicht auf der Gießform zu erzeugen.The coating according to the invention let yourself by spraying, Painting, dipping or any other suitable coating method Apply, which allows a sufficiently thin layer on the mold too produce.

Als Grundlage für den Formstoff eignen sich insbesondere alle gängigen Formsande, wie Quarzsand, quarzfreie Sande wie beispielsweise Mullfit, Olivin etc., oder Mischungen solcher Sande.When basis for the molding material are in particular all common molding sands, such as quartz sand, quartz-free sands such as mullet, olivine, etc., or mixtures such sands.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der einzigen Figur ist schematisch eine Gießform 1 dargestellt, die beispielsweise zum Gießen eines Motorblocks oder eines Zylinderkopfs für einen Verbrennungsmotor aus einer Aluminiumschmelze eingesetzt wird.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing illustrating an exemplary embodiment. In the single figure is schematically a mold 1 shown, for example, is used for casting an engine block or a cylinder head for an internal combustion engine made of aluminum melt.

Die Gießform 1 ist nach Art eines Kernpakets aus mehreren Gießformteilen zusammengesetzt. So weist die Gießform 1 als Außenteile ein erstes wannenartiges Unterteil 2 und einen auf das Unterteil 2 aufgesetzten Deckel 3 auf. Im zusammengesetzten Zustand begrenzen das Unterteil 2 und der Deckel 3 einen Formhohlraum 4 der Gießform.The mold 1 is composed of several mold parts in the manner of a core package. So shows the mold 1 as outer parts a first trough-like lower part 2 and one on the lower part 2 attached lid 3 on. In the assembled state limit the base 2 and the lid 3 a mold cavity 4 the mold.

Im Formhohlraum 4 sind mehrere Gießkerne 5, 6, 7, 8, 9 angeordnet. Die Gießkerne 5, 6, 7, 8, 9 weisen jeweils ebenfalls den Formhohlraum 4 begrenzende Flächen auf. Sämtliche Gießformteile 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 sind aus einem Formstoff hergestellt, der aus einem Formsand und einem anorganischen Wasserglas-Binder gemischt ist.In the mold cavity 4 are several casting cores 5 . 6 . 7 . 8th . 9 arranged. The casting cores 5 . 6 . 7 . 8th . 9 each also have the mold cavity 4 limiting surfaces. All mold parts 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th . 9 are made of a molding material mixed with a foundry sand and an inorganic water glass binder.

Im Deckel 3 und im Unterteil 2 ist an einer Seite der Gießform 1 ein Eingusskanal 10 ausgebildet. Die Eingussöffnung 11 des Eingusskanals 10, über die die zu vergießende Aluminiumschmelze in die Gießform gegossen wird, ist dabei auf der Oberseite des Deckels 3 angeordnet, während die Abströmöffnung des Eingusskanals 10 nahe des Bodens der Gießform 1 in der jeweiligen Seitenwand des Unterteils 2 positioniert ist.In the lid 3 and in the lower part 2 is on one side of the mold 1 a sprue 10 educated. The sprue 11 of the sprue 10 , over which the aluminum melt to be cast is poured into the mold, is on the top of the lid 3 arranged while the outflow opening of the sprue 10 near the bottom of the mold 1 in the respective side wall of the lower part 2 is positioned.

Auf die Gießkerne 8 und 9 ist jeweils an ihrer dem Deckel 3 zugeordneten Oberseite ein dünner Überzug 12 aus einem organischen Bindemittel gesprüht. Die Dicke des Überzugs 12 beträgt dabei ca. 2 μm.On the casting cores 8th and 9 is always at her the lid 3 associated top a thin coating 12 sprayed from an organic binder. The thickness of the coating 12 is about 2 microns.

Beim Vergießen wird die Aluminiumschmelze über den Eingusskanal 10 in den Formhohlraum 4 gegossen. Aufgrund der Lage der Abströmöffnung des Eingusskanals 10 füllt sich dabei der Formhohlraum 4 von seiner Unterseite her.When casting, the molten aluminum is poured over the sprue 10 into the mold cavity 4 cast. Due to the position of the discharge opening of the sprue 10 fills the mold cavity 4 from its underside.

Bei Kontakt mit der heißen Schmelze verdampft der an den Gießkernen 8, 9 vorhandene Überzug 12 zumindest zum Teil und bildet dabei ein Gaspolster zwischen den hinsichtlich möglicher Sandanhaftungen des zu erzeugenden Gussteils kritischen Oberseiten der Gießkerne 8, 9 und der in den Formhohlraum 4 gefüllten, die Gießkerne 8, 9 umgebenden Schmelze, durch das der direkte Kontakt zwischen der Schmelze und dem betreffenden Flächenabschnitt der Gießkerne 8, 9 verhindert wird.Upon contact with the hot melt, it evaporates on the casting cores 8th . 9 existing coating 12 at least in part, forming a gas cushion between the critical with respect to possible sand adhesions of the cast part to be produced upper sides of the casting cores 8th . 9 and the in the mold cavity 4 filled, the cores 8th . 9 surrounding melt, through which the direct contact between the melt and the relevant surface portion of the casting cores 8th . 9 is prevented.

11
Gießformmold
22
Unterteil der Gießform 1 Lower part of the mold 1
33
Deckel der Gießform 1 Cover of the mold 1
44
Formhohlraum der Gießform 1 Mold cavity of the mold 1
5–95-9
Gießkerne der Gießform 1 Foundry cores of the casting mold 1
1010
Eingusskanalsprue
1111
Eingussöffnungsprue
1212
Überzugcoating

Claims (11)

Verfahren zum Vergießen von Metallschmelze zu einem Gussteil, bei dem aus einem Formgrundstoff und einem anorganischen Binder ein Formstoff gemischt wird, bei dem aus dem Formstoff eine Gießform hergestellt wird, die einen das abzugießende Gussteil abbildenden, von Innenflächen der Gießform begrenzten Formhohlraum (4) aufweist, und bei dem schließlich die Metallschmelze in den Formhohlraum (4) der Gießform gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Befüllen des Formhohlraums mit Metallschmelze auf mindestens einen Abschnitt einer der Innenflächen ein Überzug (12) aufgebracht wird, der bei einem im Zuge des Befüllens eintretenden Kontakt mit der Metallschmelze zumindest teilweise zu einem Gas verdampft, das ein Gaspolster zwischen der Metallschmelze und dem jeweiligen Abschnitt der Innenfläche bildet.A method for casting molten metal into a casting, in which a molding material is mixed from a molding base material and an inorganic binder, wherein a casting mold is produced from the molding material, which forms a casting cavity which forms the casting to be casted and which is delimited by inner surfaces of the casting mold ( 4 ), and in which finally the molten metal in the mold cavity ( 4 ) of the mold is filled, characterized in that prior to filling the mold cavity with molten metal on at least a portion of one of the inner surfaces of a coating ( 12 ) is applied, which at least partially evaporates during a filling in the course of filling contact with the molten metal to a gas which forms a gas cushion between the molten metal and the respective portion of the inner surface. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (12) als Dampfbildner einen organischen Stoff aufweist, insbesondere aus einem organischen Stoff besteht.Process according to claim 1, characterized in that the coating ( 12 ) comprises, as a vapor-forming agent, an organic substance, in particular consisting of an organic substance. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Stoff ein üblicherweise zur Herstellung eines Formstoffs für Gießformen verwendeter organischer Binder ist.Method according to claim 2, characterized in that that the organic substance is usually a Production of a molding material for molds used organic binder is. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (12) mit einer Dicke im Bereich von 1 μ bis 10 μm aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 12 ) is applied with a thickness in the range of 1 μ to 10 microns. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (12) durch eines oder mehrere der Verfahren Sprühen, Streichen, Tauchen aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 12 ) is applied by one or more of the methods of spraying, brushing, dipping. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschmelze eine Leichtmetallschmelze ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the molten metal is a light metal melt is. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der für den Formstoff verwendete anorganische Binder ein Wasserglasbinder ist.Method according to one of the preceding claims, characterized marked that for The inorganic binder used in the molding material is a waterglass binder is. Gießform zum Vergießen von Metallschmelze zu einem Gussteil, hergestellt aus einem Formstoff, der aus mindestens einem Formgrundstoff und einem anorganischen Binder gebildet ist, wobei die Gießform (1) einen das Gussteil abbildenden, von Innenflächen der Gießform umgrenzten Formhohlraum (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt der Innenflächen mit einem bei Kontakt mit der Metallschmelze zumindest zum Teil verdampfenden Überzug (12) versehen ist, der im dampfförmigen Zustand ein Gaspolster zwischen der Metallschmelze und dem jeweiligen Abschnitt der Innenfläche der Gießform bildet.Casting mold for pouring molten metal into a casting, made from a molding material formed from at least one molding base material and an inorganic binder, wherein the casting mold ( 1 ) a cast-forming the casting, bounded by inner surfaces of the mold cavity ( 4 ), characterized in that at least a portion of the inner surfaces with a at least partially evaporating in contact with the molten metal coating ( 12 ) is provided, which forms a gas cushion in the vapor state between the molten metal and the respective portion of the inner surface of the mold. Gießform nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (12) als Dampfbildner einen organischen Stoff aufweist, insbesondere aus einem organischen Stoff besteht.Casting mold according to claim 8, characterized in that the coating ( 12 ) comprises, as a vapor-forming agent, an organic substance, in particular consisting of an organic substance. Gießform nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Stoff ein üblicherweise zur Herstellung eines Formstoffs für Gießformen verwendeter organischer Binder ist.mold according to claim 9, characterized in that the organic substance a usually for Production of a molding material for molds used organic binder is. Gießform nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (12) eine Dicke im Bereich von 1 μm bis 10 μm aufweist.Casting mold according to one of claims 8 to 10, characterized in that the coating ( 12 ) has a thickness in the range of 1 micron to 10 microns.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102008009092B3 (en) * 2008-02-14 2009-05-20 Eisenwerk Hasenclever & Sohn Gmbh Casting process to manufacture complex cast form e.g. automotive turbo charger components using soluble binding agent and soluble core insert

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1273296B (en) * 1959-08-18 1968-07-18 Kurt G Kersten Process for the production of metal objects of high precision, in particular electrodes for spark erosion, by metal spraying
DE10128401B4 (en) * 2000-06-13 2004-03-18 Hiroshima University, Higashi-Hiroshima City Powdered mold release agent for use in casting with a mold and molding process

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1273296B (en) * 1959-08-18 1968-07-18 Kurt G Kersten Process for the production of metal objects of high precision, in particular electrodes for spark erosion, by metal spraying
DE10128401B4 (en) * 2000-06-13 2004-03-18 Hiroshima University, Higashi-Hiroshima City Powdered mold release agent for use in casting with a mold and molding process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008009092B3 (en) * 2008-02-14 2009-05-20 Eisenwerk Hasenclever & Sohn Gmbh Casting process to manufacture complex cast form e.g. automotive turbo charger components using soluble binding agent and soluble core insert

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