DE102013214519A1

DE102013214519A1 - Druckgussform

Info

Publication number: DE102013214519A1
Application number: DE201310214519
Authority: DE
Inventors: Olaf Hentschel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2015-01-29
Also published as: WO2015010888A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckgussform (1) mit wenigstens einem Formhohlraum (2), zumindest einem über wenigstens einen Überlaufkanal (3, 4) fluidleitend mit dem Formhohlraum (2) verbundenen Aufnahmeraum (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (5) die Gestalt eines Funktionsbauteils aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckgussform mit wenigstens einem Formhohlraum, zumindest einem über wenigstens einen Überlaufkanal fluidleitend mit dem Formhohlraum verbundenen Aufnahmeraum.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verwendung einer entsprechenden Druckgussform.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Funktionsbauteils unter Verwendung einer Druckgussform, die wenigstens einen Formhohlraum, zumindest einen über wenigstens einen Überlaufkanal fluidleitend mit dem Formhohlraum verbundenen Aufnahmeraum.
Druckgussformen werden üblicherweise als Dauerform zur Durchführung von Druckgussverfahren eingesetzt. Hierdurch lassen sich Gusskörper herstellen, wie es beispielsweise aus der Automobilherstellung bekannt ist. Bei den zur Herstellung entsprechender Gusskörper verwendeten Gießmassen handelt es sich in der Regel um metallische Werkstoffe.
Zur Herstellung eines Gusskörpers mittels eines Druckgussverfahrens wird ein Gießwerkstoff unter hohem Druck in die Gussform bzw. deren Formhohlraum hineingedrückt, bis der Formhohlraum vollständig mit dem Gießwerkstoff ausgefüllt ist. Die bei dem Ausfüllen des Formhohlraums aus dem Formhohlraum verdrängte Luft und/oder anderweitige in dem Formhohlraum vorhandene Gase, wie beispielsweise Trennmitteldämpfe und/oder Schmiermitteldämpfe, werden über den Überlaufkanal, den Aufnahmeraum, auch Luftbohne oder Entlüftungsbohne genannt, und den Entlüftungskanal der Druckform aus der Druckform herausgedrückt. Bekannt ist es, eine Druckgussform mit zwei oder mehreren Aufnahmeräumen zu versehen, die jeweils über einen Überlaufkanal mit dem Formhohlraum der Druckform fluidleitend verbunden sind.
Ist der Formhohlraum vollständig mit dem Gießwerkstoff ausgefüllt und wird weiterhin Gießwerkstoff in den Formhohlraum hineingedrückt, gelangt Gießwerkstoff über den Überlaufkanal in den Aufnahmeraum. Der Aufnahmeraum nimmt das Gas-/Metallschmelze-Gemisch auf.
Der in den Aufnahmeraum gelangende Gießwerkstoff enthält üblicherweise Verunreinigungen. Eine solche Verunreinigung kann beispielsweise durch einen Einschluss von Luft, eines Trennmittels, eines Schmiermittels und/oder durch Verwirbelungen oder Schäumen des Gießwerkstoffs begründet sein. Durch diese Einschlüsse von Fremdmaterialien bzw. diese Materialverwirbelungen und Materialaufschäumungen können Metalloxide entstehen, welche ebenso eine Gießwerkstoffverunreinigung darstellen.
Nach Aushärtung des Gießwerkstoffs in der Druckgussform kann diese geöffnet werden, um einen mittels des Formhohlraums erzeugten Gusskörper und einen mittels des Aufnahmeraums erzeugten, üblicherweise im Wesentlichen quaderförmig ausgebildeten, Gusskörper der Druckgussform entnehmen zu können, wobei die beiden Gusskörper über einen eine Schwachstelle ausbildenden Materialabschnitt, welcher durch den wenigstens einen Überlaufkanal erzeugt worden ist, miteinander verbunden sind. Anschließend werden die beiden Gusskörper voneinander getrennt, in dem eine Trennung der beiden Gusskörper im Bereich des Materialabschnitts vorgenommen wird.
Der mittels des Aufnahmeraums erzeugte Gusskörper ist, wie aus der obigen Erörterung hervorgeht, aus einem verunreinigten und daher relativ minderwertigeren Material gebildet. Üblicherweise wird dieser Gusskörper in einem Umschmelzwerk zu einem anderweitigen Einsatz des verunreinigten Materials umgeschmolzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Effektivität von Druckgussverfahren zu verbessern und eine kostengünstige Herstellung von Funktionsbauteilen zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Druckgussform mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, eine Verwendung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 3 und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben, welche jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombinationen miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Nach Anspruch 1 weist bei einer Druckform der eingangs genannten Art der Aufnahmeraum die Gestalt eines Funktionsbauteils auf.
Erfindungsgemäß wird also der Aufnahmeraum zur Herstellung eines Funktionsbauteils verwendet. Es wird mittels des Aufnahmeraums ein nicht nutzbarer Gusskörper gebildet, welcher, wie herkömmlich bekannt, als Ausschuss abgeführt werden müsste. Stattdessen kann das erfindungsgemäß hergestellte Funktionsbauteil direkt zur Erfüllung seiner jeweiligen Funktion einsetzbar sein.
Folglich kann mit der erfindungsgemäßen Druckgussform neben einem durch den Formhohlraum erzeugten Gusskörper auch wenigstens ein Funktionsbauteil hergestellt werden, wodurch ein mit der erfindungsgemäßen Druckgussform durchgeführtes Druckgussverfahren effektiver wird. Zudem lassen sich Funktionsbauteile mit der erfindungsgemäßen Druckgussform deutlich kostengünstiger herstellen, da kein separates Druckgussverfahren zur Herstellung der Funktionsbauteile unter Verwendung separat hergestellter Druckgussformen durchgeführt werden muss. Stattdessen entstehen die Funktionsbauteile quasi aus ohnehin bei der Durchführung eines Druckgussverfahrens erzeugten „Abfallprodukten”.
Ein Funktionsbauteil kann im Rahmen der Erfindung ein Bauteil sein, welches eine bestimmte technische Funktion aufweist. Beispielsweise kann ein Funktionsbauteil als Türklinke oder dergleichen ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Funktionsbauteil als Bauteil mit einer ästhetischen Funktion ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Funktionsbauteil eine Formgebung aufweisen, die eine Miniaturisierung eines tatsächlich vorhandenen Kraftfahrzeugs oder dergleichen darstellt.
Vorzugsweise ist mindestens ein fluidleitend von dem Aufnahmeraum abzweigender Entlüftungskanal vorgesehen, so dass eine Optimierung der Formhohlraum-Entlüftung erzielt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Aufnahmeraum geodätisch höher als zumindest ein Teil des Formhohlraums angeordnet, mit dem der Aufnahmeraum über den Überlaufkanal unmittelbar fluidleitend verbunden ist. Dies begünstigt das vollständige Entweichen der in dem Formhohlraum vorhandenen Luft bzw. dort vorhandener Gase beim Ausfüllen des Formhohlraums mit einem Gießwerkstoff. Vorzugsweise wird ein Gießwerkstoff an wenigstens einer geodätisch tief angeordneten Stelle des Formhohlraums in den Formhohlraum eingeleitet.
Mit Anspruch 3 wird eine Verwendung einer Druckgussform nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer Kombination derselben zum Herstellen eines Funktionsbauteils mittels des Aufnahmeraums der Druckgussform vorgeschlagen.
Mit dieser Verwendung sind die oben mit Bezug auf die Druckgussform genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Mit Anspruch 4 wird ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, nach dem zur Ausbildung des Funktionsbauteils der Formhohlraum und danach oder zumindest teilweise zeitgleich der Aufnahmeraum mit einem Gießwerkstoff ausgefüllt werden und das Funktionsbauteil nach Aushärtung des Gießwerkstoffs von einem mittels des Formhohlraums erzeugten Gusskörper getrennt wird.
Auch mit diesem Verfahren sind die oben mit Bezug auf die Druckgussform genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Funktionsbauteil einer Nachbearbeitung von zumindest einem Teil seiner Oberfläche unterzogen. Beispielsweise kann die Oberfläche des Funktionsbauteils, insbesondere durch Polieren, veredelt werden, um dem Funktionsbauteil eine höherwertige Anmutung zu verleihen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Figur. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Druckgussform.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Druckgussform 1, welche wenigstens zwei nicht näher dargestellte Formteile aufweisen kann, welche zum Öffnen der Druckgussform 1 voneinander getrennt werden können.
Die Druckgussform 1 umfasst einen Formhohlraum 2, einen über zwei Überlaufkanäle 3 und 4 fluidleitend mit dem Formhohlraum 2 verbundenen Aufnahmeraum 5 und zwei fluidleitend von dem Aufnahmeraum 5 abzweigende Entlüftungskanäle 6 und 7. Des Weiteren umfasst die Druckgussform 1 einen Einlasskanal 8, über den ein Gießwerkstoff in die Druckgussform 1 hineingedrückt werden kann.
Der Aufnahmeraum 5 dient der Aufnahme des Gas-/Metallschmelze-Gemisches. Die Entlüftungskanäle 6, 7 bedingen eine optimierte Entlüftung für den Formhohlraum 2.
Der Aufnahmeraum 5 weist die Gestalt eines Funktionsbauteils in Form eines miniaturisierten Kraftfahrzeugs auf, so dass ein mittels der Druckgussform 1 herstellbares Funktionsbauteil insbesondere eine ästhetische Funktion aufweist. Die Druckgussform 1 ist folglich zum Herstellen eines entsprechenden Funktionsbauteils mittels des Aufnahmeraums 5 der Druckgussform 1 verwendbar. Des Weiteren ist der Aufnahmeraum 5 geodätisch höher als der Formhohlraum 2 angeordnet, kann jedoch beliebig positioniert sein.
Unter Verwendung der Druckgussform 1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Funktionsbauteils durchführbar, nach dem zur Ausbildung des Funktionsbauteils der Formhohlraum 2 und danach oder zumindest teilweise zeitgleich der Aufnahmeraum 5 mit einem Gießwerkstoff ausgefüllt werden und das Funktionsbauteil nach Aushärtung des Gießwerkstoffs von einem mittels des Formhohlraums 2 erzeugten Gusskörper getrennt wird. Anschließend kann ein entsprechend hergestelltes Funktionsbauteil einer Nachbearbeitung von zumindest einem Teil seiner Oberfläche unterzogen werden.
Bezugszeichenliste

1: Druckgussform
2: Formhohlraum
3: Überlaufkanal
4: Überlaufkanal
5: Aufnahmekammer
6: Entlüftungskanal
7: Entlüftungskanal
8: Einlasskanal

Claims

Druckgussform mit wenigstens einem Formhohlraum (2), zumindest einem über wenigstens einen Überlaufkanal (3, 4) fluidleitend mit dem Formhohlraum (2) verbundenen Aufnahmeraum (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (5) die Gestalt eines Funktionsbauteils aufweist.
Druckgussform nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen fluidleitend von dem Aufnahmeraum (5) abzweigenden Entlüftungskanal (6, 7).
Druckgussform nach Anspruch 1 oder, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (5) geodätisch höher als zumindest ein Teil des Formhohlraums (2) angeordnet ist, mit dem der Aufnahmeraum (5) über den Überlaufkanal (3, 4) unmittelbar fluidleitend verbunden ist.
Verwendung einer Druckgussform (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Herstellen eines Funktionsbauteils mittels des Aufnahmeraums (5) der Druckgussform (1).
Verfahren zum Herstellen eines Funktionsbauteils unter Verwendung einer Druckgussform (1), die wenigstens einen Formhohlraum (2), zumindest einen über wenigstens einen Überlaufkanal (3, 4) fluidleitend mit dem Formhohlraum (2) verbundenen Aufnahmeraum (5), dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung des Funktionsbauteils der Formhohlraum (2) und danach oder zumindest teilweise zeitgleich der Aufnahmeraum (5) mit einem Gießwerkstoff ausgefüllt werden und dass das Funktionsbauteil nach Aushärtung des Gießwerkstoffs von einem mittels des Formhohlraums (2) erzeugten Gusskörper getrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsbauteil einer Nachbearbeitung von zumindest einem Teil seiner Oberfläche unterzogen wird.