DE102009039596A1 - Abgasturboladergehäuse und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Siegfried Dipl.-Ing. Botsch
Tilmann Dr.Rer.Nat. Haug
Hermann Dipl.-Ing.(Fh) Pfeifer
Karl-Ludwig Dr. Weißkopf
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    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abgasturboladergehäuse (1), welches in einem Niederdruckgießverfahren zumindest in Teilbereichen dünnwandig mit einer Wandstärke (W) von 1 bis 3,5 mm hergestellt ist und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Abgasturboladergehäuses (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Abgasturboladergehäuse und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • Aus der DE 103 57 125 A1 ist ein Krümmer für eine Abgasanlage und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Der Krümmer umfasst eine innere und eine äußere Wand, wobei die innere Wand durch eine Blechstruktur dargestellt ist und durch einen Luftspalt von einer äußeren Wand isoliert ist. Die äußere Wand besteht aus einer auf die Blechstruktur aufgegossenen Gussstruktur. Dazu sind während des Aufgießens der Gussstruktur Abstandselemente vorgesehen, die nach dem Aufgießen unter Bildung des Luftspaltes entfernbar sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Gussteil, insbesondere ein Abgasturboladergehäuse und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Abgasturboladergehäuses durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung eines solchen durch die in Anspruch 3 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein erfindungsgemäßes Abgasturboladergehäuse ist in einem Niederdruckgießverfahren zumindest in Teilbereichen, vorzugsweise zu mindestens 20%, dünnwandig mit einer Wandstärke von 1 bis 3,5 mm hergestellt.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Abgasturboladergehäuses, insbesondere mittels dessen reduzierter Wandstärke, ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, einen Materialeinsatz zur Herstellung eines Abgasturboladergehäuses zu reduzieren, wodurch das Gewicht des Abgasturboladergehäuses deutlich reduziert ist. So ist beispielsweise das Gewicht eines erfindungsgemäßen Abgasturboladergehäuses für einen 4-Zylinder-Motor um mehr als 30% im Vergleich zu einem entsprechenden Abgasturboladergehäuse in konventioneller Ausgestaltung reduziert.
  • Dadurch, dass das Abgasturboladergehäuse in einem Niederdruckgießverfahren hergestellt ist, ist im Vergleich zu einem Schwerkraftgussverfahren ein Ausschuss hergestellter Abgasturboladergehäuse in Gewinn bringender Weise vermindert. Beispielsweise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Ausschussquote auf weniger als 10% Ausschuss signifikant reduziert im Vergleich zur typischen Ausschussquote von mehr als 15% Ausschuss beim entsprechenden Schwerkraftguss.
  • Darüber hinaus ist durch die verminderte Wandstärke ein erforderlicher Bauraum zur Anordnung des Abgasturboladergehäuses reduziert.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
  • Dabei zeigt:
  • 1 schematisch in perspektivischer Ansicht ein erfindungsgemäßes Abgasturboladergehäuse.
  • In 1 ist ein erfindungsgemäßes Abgasturboladergehäuse 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Das Abgasturboladergehäuse 1 ist in einem Niederdruckgießverfahren hergestellt, wobei das Abgasturboladergehäuse 1 besonders bevorzugt aus Stahl gebildet ist.
  • Erfindungsgemäß weist das Abgasturboladergehäuse 1 zumindest in einem Teilbereich eine Wandstärke W in einem Bereich von 1 bis 3,5 mm auf, wobei auf ein Verfahren zur Herstellung des Abgasturboladergehäuses 1 im Folgenden näher eingegangen wird.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung, insbesondere eines Niederdruckgießverfahrens, umfasst zumindest eine Gießform, deren Formhohlraum derart gestaltet ist, dass dieser einer äußeren Form des herzustellenden Abgasturboladergehäuses 1 entspricht. Die Gießform ist an mindestens einen Gießlauf gekoppelt, über den eine Stahlschmelze mittels Gasüberdruck in die Gießform gepresst wird. Vorzugsweise erfolgt dies entgegen der Schwerkraft.
  • Beispielsweise handelt es sich bei der Gießform um eine Kokille, eine Sandform oder eine Feingießform.
  • Um einen Hohlraum, der von dem Abgasturboladergehäuse 1 eingeschlossen ist, während eines Gießprozesses darzustellen, wird in vorteilhafter Weise ein verlorener Kern, der in einem so genannten Cold-Box-Verfahren hergestellt wird, verwendet.
  • Bei dem Cold-Box-Verfahren wird ein Kernsand (meist Quarzsand) mit einem Binder sowie einem Härter vermischt und kalt ausgehärtet und anschließend als Kern in der Gießform angeordnet. Mittels des in dem Cold-Box-Verfahren hergestellten Kernes ist ein Innenraum des Abgasturboladergehäuses 1 in besonders vorteilhafter Weise präzise darstellbar.
  • Das Niederdruckgießverfahren zur Herstellung des Abgasturboladergehäuses 1 sieht vor, dass ein Druck, eine Temperatur und/oder eine Formfüllgeschwindigkeit der Stahlschmelze und/oder eines anderen Gusswerkstoffes genauestens gesteuert werden bzw. wird.
  • Durch die Steuerung der Formfüllgeschwindigkeit ist vorzugsweise eine laminare Formfüllung realisierbar. D. h., dass eine Stahlschmelze in eine Hauptströmungsrichtung in die Gießform gepresst wird und dadurch keine Turbulenzen und/oder Querströmungen in dem Formhohlraum auftreten.
  • Anhand der laminaren Formfüllung ist das Abgasturboladergehäuse 1 in Gewinn bringender Weise in einer hohen Werkstoffqualität herstellbar.
  • Insbesondere wird das Verfahren zur Herstellung des Abgasturboladergehäuses 1, also das Niederdruckgießverfahren, geschlossen unter einer Schutzgas-Atmosphäre durchgeführt.
  • Das Verfahren zur Herstellung des Abgasturboladergehäuses 1 ermöglicht eine Steigerung einer Wirtschaftlichkeit bei einer Abgasturboladergehäusefertigung. Insbesondere wird infolge darstellbarer, d. h. zu bildender dünnwandiger Strukturen ein Materialeinsatz, insbesondere ein Materialeinsatz von kostenintensiven hochtemperaturbeständigen Werkstoffen, bei der Herstellung verringert.
  • Durch den reduzierten Materialeinsatz bei der Herstellung des Abgasturboladergehäuses 1 ist eine Leichtbauweise und eine damit verbundene Gewichtseinsparung in Bezug auf das Abgasturboladergehäuse 1 erzielbar.
  • Vorzugsweise ist anhand der Herstellung des Abgasturboladergehäuses 1 in einem Niederdruckgießverfahren eine Ausschussrate beispielsweise im Vergleich zur Herstellung in einem Schwerkraftgussverfahren senkbar.
    • 1
    Abgasturboladergehäuse
    W
    Wandstärke
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10357125 A1 [0002]

Claims (3)

  1. Abgasturboladergehäuse (1), welches in einem Niederdruckgießverfahren zumindest in Teilbereichen dünnwandig mit einer Wandstärke (W) von 1 bis 3,5 mm hergestellt ist.
  2. Abgasturboladergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasturboladergehäuse (1) aus Stahl gebildet ist.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Abgasturboladergehäuses (1), wobei das Abgasturboladergehäuse (1) in einem Niederdruckgießverfahren hergestellt wird, wobei ein kalt ausgehärteter verlorener Kern in einer Gießform angeordnet wird und mit einem Gusswerkstoff, insbesondere einer Stahlschmelze, derart umgossen wird, dass das Abgasturboladergehäuse (1) zumindest in Teilbereichen eine Wandstärke von 1 bis 3,5 mm aufweist.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10357125A1 (de) 2003-12-06 2005-07-07 Daimlerchrysler Ag Krümmer für eine Abgasanlage und Verfahren zur Herstellung eines Krümmers

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10357125A1 (de) 2003-12-06 2005-07-07 Daimlerchrysler Ag Krümmer für eine Abgasanlage und Verfahren zur Herstellung eines Krümmers

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