DE10342582A1 - Production of a gradient workpiece by layer casting - Google Patents

Production of a gradient workpiece by layer casting Download PDF

Info

Publication number
DE10342582A1
DE10342582A1 DE10342582A DE10342582A DE10342582A1 DE 10342582 A1 DE10342582 A1 DE 10342582A1 DE 10342582 A DE10342582 A DE 10342582A DE 10342582 A DE10342582 A DE 10342582A DE 10342582 A1 DE10342582 A1 DE 10342582A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
casting
graphite
cast
cast iron
different
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.)
Granted
Application number
DE10342582A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10342582B4 (en
Inventor
Ulrich Dieterle
Rolf Heinemann
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.)
HALBERG GUSS GmbH
HALBERG-GUSS GmbH
Volkswagen AG
Original Assignee
HALBERG GUSS GmbH
HALBERG-GUSS GmbH
Volkswagen AG
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
Application filed by HALBERG GUSS GmbH, HALBERG-GUSS GmbH, Volkswagen AG filed Critical HALBERG GUSS GmbH
Priority to DE10342582A priority Critical patent/DE10342582B4/en
Priority to EP04010594A priority patent/EP1477661A3/en
Publication of DE10342582A1 publication Critical patent/DE10342582A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10342582B4 publication Critical patent/DE10342582B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/16Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • B22D1/007Treatment of the fused masses in the supply runners
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/20Measures not previously mentioned for influencing the grain structure or texture; Selection of compositions therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/04Heavy metals
    • F05C2201/0433Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0436Iron
    • F05C2201/0439Cast iron

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Gussstücks, insbesondere eines Maschinenelements, wie eines Zylinderblocks, aus graphithaltigem Gusseisen, werden erfindungsgemäß für unterschiedliche Beanspruchungszonen (4, 3) des Gussstücks unterschiedliche Graphitstrukturen enthaltende Gusseisenchargen und/oder Legierungen nacheinander in eine Form (2) gegossen, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, die örtlichen Materialeigenschaften an den Beanspruchungsfall besser anzupassen als bei einer Herstellung aus einer einzigen homogenen Schmelze. Es wird auch eine zum Durchführen des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung beschrieben.In a method for producing a cast piece, in particular a machine element, such as a cylinder block, from cast iron containing graphite, according to the invention, cast iron batches and / or alloys containing different graphite structures are cast in succession into a mold (2) for different stress zones (4, 3) of the cast piece, as a result of which there is the possibility of better adapting the local material properties to the stress situation than when producing from a single homogeneous melt. A device which is particularly suitable for carrying out the method is also described.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Gussstücks aus graphithaltigem Gusseisen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Sie bezieht sich auch auf eine besonders zum Durchführen des Verfahrens geeignete Vorrichtung sowie auf die damit hergestellten Gussstücke und deren Verwendungen.The Invention relates to a method of manufacturing a casting graphite cast iron with the characteristics of the generic term of Claim 1. It also relates to a particular Carry out of the method suitable device and on the castings produced therewith and their uses.

Bekannt ist aus DE-A1-36 22 511 ein Verfahren zum Aufgießen eines (Edel-)Metallkörpers auf einen anderen (Edel-)Metallkörper, bei dem auf den zuerst fertig gegossenen Körper eine zweite Metallschmelze aufgegossen wird. Dadurch entsteht ein spaltfreier Zwischenbereich zwischen den beiden Werkstücken. Nach der o. g. Druckschrift wird allerdings vor dem Aufgießen des zweiten Körpers eine Trennmittelschicht aus Graphit aufgetragen, welche eine Verschmelzung der beiden Gusskörper verhindern soll.Known is from DE-A1-36 22 511 a method for pouring on a (precious) metal body another (precious) metal body, a second metal melt on the first cast body is infused. This creates a gap-free intermediate area between the two workpieces. According to the above However, the document is printed before the infusion second body a release agent layer made of graphite applied, which is a fusion of the two cast bodies should prevent.

Generell ist es bekannt, dass räumlich komplizierte Gussstücke, z. B. Getriebe- oder Motorgehäuse, Zylinderblöcke und -köpfe etc., im Betrieb örtlich je nach Funktionsbereich sehr unterschiedlichen Beanspruchungen ausgesetzt werden. Am Beispiel von Zylinderblöcken für hoch beanspruchte Dieselmotoren und/oder gewichtsoptimiert gebaute Diesel- oder Ottomotoren wird dies vorab näher erörtert.As a general rule it is known that spatially complicated castings, z. B. gear or motor housing, cylinder blocks and heads etc., locally in the company very different loads depending on the functional area get abandoned. Using the example of cylinder blocks for highly stressed diesel engines and / or weight-optimized diesel or gasoline engines this in advance discussed.

Bei solchen Bauteilen sind folgende Anforderungen zu erfüllen:

  • – möglichst geringes Gewicht (kleine Wand- und Stegstärken, gewichtsoptimiertes Design)
  • – hohe Belastbarkeit gegen hohe Zünddrücke
  • - gute Geräuschdämmung
  • – gute Bearbeitbarkeit (Bohren, Schleifen, Fräsen, Honen, Innenspindeln, Gewindeschneiden etc.) in Großserienfertigungen
  • - hohe Verschleißbeständigkeit.
The following requirements must be met for such components:
  • - Weight as low as possible (small wall and web thicknesses, weight-optimized design)
  • - high resilience against high ignition pressures
  • - good noise insulation
  • - Good machinability (drilling, grinding, milling, honing, internal spindles, thread cutting, etc.) in large series production
  • - high wear resistance.

Im Detail werden

  • – in den Wänden der Zylinderbohrungen günstige tribologische Eigenschaften im Zusammenspiel mit den Kolbenringen erwartet. Hierdurch sollen der Ölverbrauch verringert und die Inspektionsintervalle (Ölwechsel) ausgedehnt werden. Man wünscht einen geringen Reibungsbeiwert, hohe Verschleißbeständigkeit und hohe mechanische Steifigkeit gegen den Arbeitsdruck.
  • – im Kraftflussbereich um die Kurbelwellenlager hohe Festigkeit, Dauerfestigkeit und Steifigkeit gefordert.
  • – von den Außenwänden, insbesondere von der Kurbelraum-Außenwand eine hohe Steifigkeit gefordert, um die Geräuschentwicklung durch hohe Oberflächen-Dämpfung (geringe Oberflächenmobilität) zu verringern.
Be in detail
  • - In the walls of the cylinder bores favorable tribological properties in interaction with the piston rings are expected. This is intended to reduce oil consumption and to extend the inspection intervals (oil change). A low coefficient of friction, high wear resistance and high mechanical rigidity against the working pressure are desired.
  • - High strength, fatigue strength and rigidity are required in the power flow area around the crankshaft bearings.
  • - A high degree of rigidity is required from the outer walls, in particular from the crank chamber outer wall, in order to reduce the noise development due to high surface damping (low surface mobility).

Zum Gießen von Motorenteilen wie Zylinderblöcken sind dem Fachmann verschiedene Eisen-Kohlenstoff-Gusslegierungen mit verschiedenen Graphit-Ausbildungsformen und Legierungszusammensetzungen bekannt: Lamellengraphit (GJL), Vermiculargraphit (GJV), Kugelgraphit (GJS) und deren mögliche Übergangsformen (vgl. z. B. DE-A1-199 42 780). Man hat bislang zumeist GJL in den Klassen GJL-250 bis GJL-350 verwendet. Dieser Werkstoff, insbesondere in legierter Ausführung, eignet sich insbesondere für die Zylinderbohrungen bzw. -wände, weil Lamellengraphit ein guter tribologischer Partner für die Kolben ist und die Gussstücke daraus technisch einfach herstellbar und spanend bearbeitbar sind. Weil jedoch der lamellare Graphit in einer meist perlitischen Matrix aufgrund innerer Kerbwirkungen die Dauerfestigkeit des Gussstücks beeinträchtigt, ist er für hoch aufgeladene Dieselmotoren nicht uneingeschränkt verwendbar.To the to water of engine parts such as cylinder blocks are various iron-carbon casting alloys to the expert with different graphite shapes and alloy compositions known: lamellar graphite (GJL), vermicular graphite (GJV), spheroidal graphite (GJS) and their possible transitional forms (see e.g. DE-A1-199 42 780). So far, GJL has mostly been in the Classes GJL-250 to GJL-350 are used. This material, in particular in alloy design, is particularly suitable for the cylinder bores or walls because Lamellar graphite is a good tribological partner for the pistons is and the castings they are technically easy to manufacture and machinable. However, because the lamellar graphite is in a mostly pearlitic matrix affects the fatigue strength of the casting due to internal notch effects, is he for highly charged diesel engines cannot be used without restrictions.

Für solche Höchstbeanspruchungen wird deshalb häufig GJV – Gusseisen mit kompakten Graphiteinschlüssen – eingesetzt. Mit der Realisierung immer höherer Zünddrücke gibt es auch schon Anforderungen, GJS, also Gusseisen mit Kugelgraphit, zu verwenden. Die beiden letztgenannten Werkstoffe haben jedoch auch fertigungstechnische Nachteile, denn sie neigen z. B. zu höherer Porosität. Insbesondere sind sie für die Hochgeschwindigkeits-Bearbeitung weniger brauchbar, z. B. wenn Zylinderbohrungen und Ölkanäle durch PCBN-Schneiden eingebracht werden sollen.For such maximum stress is therefore common GJV - cast iron with compact graphite inclusions - used. With the realization of ever higher ones Ignition pressures there there are already requirements, GJS, i.e. spheroidal graphite cast iron, to use. However, the latter two materials have also manufacturing disadvantages, because they tend z. B. to higher porosity. In particular are they for the high-speed machining less useful, e.g. B. if Cylinder bores and oil passages PCBN cutting should be introduced.

Es ist grundsätzlich bekannt (DE-A1-25 18 637), beim Herstellen von Gusseisenstücken die Graphitstrukturen in der Schmelze durch eine „inmould"-Behandlung unmittelbar vor dem Eingießen in die Form bedarfsgerecht zu modifizieren.It is fundamental known (DE-A1-25 18 637), the graphite structures in the manufacture of cast iron pieces in the melt by an "inmould" treatment immediately before pouring in modify the shape as needed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Gussstückes mit unterschiedlich beanspruchten Bereichen oder Zonen, insbesondere eines Zylinderkurbelgehäuses für Verbrennungsmotoren, anzugeben, mit dem verschiedene Werkstoffe belastungsgerecht im Gussstück angeordnet werden.The The invention is based on the object of a method for producing of a casting with differently stressed areas or zones, in particular of a cylinder crankcase for internal combustion engines, to indicate with which different materials in accordance with the load casting to be ordered.

Es soll auch eine Vorrichtung geschaffen werden, die besonders zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale des Patentanspruchs 11 geben eine entsprechende Vorrichtung an, während im Anspruch 20 entsprechende Gussteile beansprucht sind. Die Merkmale der den unabhängigen Ansprüchen jeweils nachgeordneten Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an.A device is also to be created which is particularly suitable for carrying out the method according to the invention. This object is achieved according to the invention with the features of patent claim 1. The features of claim 11 indicate a corresponding device, while corresponding castings are claimed in claim 20. The characteristics of the independent claims Chen subordinate claims indicate advantageous developments of the invention.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Gussstück in einer einheitlichen Form aus unterschiedlichen Gusseisenchargen hergestellt, deren Eigenschaften besser auf die bereichsweise unterschiedlichen Betriebsbeanspruchungen abgestellt bzw. an diese angepasst werden können, als dies mit einer homogenen Gusseisencharge oder -legierung für das gesamte Gussstück möglich ist. Ein solches Gussstück kann auch als Gradientengussstück bezeichnet werden, da jedenfalls seine innere Graphitstruktur nicht überall gleich ist.By Application of the method according to the invention becomes a casting in a uniform form from different cast iron batches manufactured, the properties of which better reflect the different areas Operating stresses can be switched off or adapted to them as with a homogeneous cast iron batch or alloy for the whole Casting is possible. Such a casting can also be used as a gradient casting can be referred to, since in any case its internal graphite structure is not the same everywhere.

Es ist als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht notwendig, bei der Abfolge des Gießens das Erstarren einer zuerst eingefüllten Schmelze abzuwarten, sondern man kann unmittelbar nach dem Erreichen der gewünschten Schichthöhe bzw. des Füllungsgrades der Form mit dem Eingießen der nächsten Charge beginnen. Damit wird zwar kein wirklich trennscharfer Übergang zwischen den Chargen bzw. Schichten erreicht, sondern es bilden sich Übergangsformen, z. B. Korallengraphit, in den Schnittstellen. Hierdurch wird aber einerseits eine innige, quasi autogene Verbindung der beiden Gussphasen erzielt, und zum anderen gibt es keine merklichen Verzögerungen vor dem Umschalten auf die zweite bzw. die jeweils folgende Gussphase.It is not necessary as a particular advantage of the method according to the invention, in the sequence of casting waiting for the solidification of a melt that was filled in first, but you can immediately after reaching the one you want layer height or the degree of filling the mold with pouring the next Start batch. This does not make a really selective transition reached between batches or layers, but form it transitional forms, z. B. coral graphite, in the interfaces. This will, however on the one hand an intimate, quasi-autogenous connection between the two casting phases and there are no noticeable delays before switching to the second or subsequent casting phase.

Man wird so den vorstehend erörterten Problemen besser gerecht als mit herkömmlichen Gussstücken, denn man erreicht jeweils dort hohe Festigkeit, tribologische Eigenschaften und Schwingungsdämpfung, wo diese gewünscht werden. Zugleich erhält man die Option, für eher gering beanspruchte Bereiche nicht ebenfalls das höchstqualifizierte Material bzw. die höchstwertige Legierung zu verwenden und insofern dessen/deren Nachteile und Verbrauch auf das Unerlässliche zu beschränken.you will be the ones discussed above Problems better than with conventional castings, because high strength and tribological properties are achieved there and vibration damping, where desired become. Received at the same time one the option for areas with little stress are not the most highly qualified Material or the most valuable To use alloy and therefore its disadvantages and consumption on the indispensable to restrict.

Vorzugsweise sind für einen Motor- oder Zylinderblock für eine Verbrennungskraftmaschine nachfolgende Ausführungsfälle möglich:

  • a) der Kurbelraumbereich aus GJV und der Zylinderbereich nebst Wassermantel/Kühlkanälen aus GJL
  • b) der Kurbelraumbereich aus GJS und der Zylinderbereich aus GJV
  • c) der Kurbelraumbereich aus GJS und der Zylinderbereich aus GJL
The following embodiments are preferably possible for an engine or cylinder block for an internal combustion engine:
  • a) the crank area from GJV and the cylinder area with water jacket / cooling channels from GJL
  • b) the crank area made of GJS and the cylinder area made of GJV
  • c) the crank area made of GJS and the cylinder area made of GJL

Hieraus ergeben sich analytisch voneinander unterscheidbare Schichten innerhalb des äußerlich homogen erscheinenden Gussstücks.From this analytically distinguishable layers result within of the outside homogeneous casting.

Im vorstehenden Fall a) handelt es sich z. B. um einen Zylinderblock mit eher herkömmlichem Einsatzgebiet, während die Fälle b) und c) eine erhöhte Steifigkeit im Bereich der Zylinderwände und des Wasserkühlmantels bewirken. Letzteres wird bei hoch aufgeladenen Dieselmotoren mit extremen Verbrennungsdrucken bevorzugt und verhindert weitgehend blow-by-Verluste.in the Case a) above is z. B. a cylinder block with more conventional Field of application while the cases b) and c) increased stiffness in the area of the cylinder walls and the water cooling jacket cause. The latter is included in highly charged diesel engines favors extreme combustion pressures and largely prevents them blow-by losses.

Bei demselben Ausführungsfall wird man die Zylinderachsen während des Gießens bzw. in der Form bevorzugt senkrecht orientieren, der Zylinderbereich oben oder unten positioniert werden kann. Man wird bevorzugt steigend gießen, wobei jedoch auch fallendes Gießen möglich ist.at the same execution case one becomes the cylinder axes during of casting or preferably orient vertically in shape, the cylinder area can be positioned above or below. One is preferred to climb to water, but also falling pouring possible is.

Um eine Trennhöhe der verschiedenen, das Gussstück bildenden Schichten reproduzierbar zu definieren, wird man bevorzugt jeweils in Höhe des beabsichtigten (oberen) Endes des mit einer Legierung zu füllenden Formraums einen oder mehrere Überläufe vorsehen. Dies erübrigt darüber hinaus eine genaue Mengenzumessung der jeweiligen Charge zur damit aufzufüllenden Formkavität.Around a separation height the different, the casting Defining forming layers in a reproducible manner is preferred each in height the intended (upper) end of the one to be filled with an alloy Provide one or more overflows. This is unnecessary about that also an exact quantity measurement of the respective batch be replenished Mold cavity.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass das Lauf- und Anschnittsystem einer Komponente bzw. Legierung während des Gießens einer zweiten Komponente bzw. Legierung verschlossen wird, damit die beiden Legierungen sich nicht unbeabsichtigt vermischen können.A another advantageous embodiment provides that the running and gating system of a component or Alloy during of casting a second component or alloy is sealed so the two alloys cannot accidentally mix.

In noch einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine gemeinsame Basisschmelze in die Eingusskanäle gegossen. Diese wird zum Herstellen der jeweils für die unterschiedlichen Bereiche des fertigen Gussstücks gewünschten Graphitstrukturen in an sich bekannter Weise durch Beifügen von Modifikatoren, Legierungselementen, Impfmitteln und anderen geeigneten Mitteln im Eingusstrichter, im Gießstrahl oder im jeweils individuellen Lauf- und Anschnittsystem behandelt.In yet another advantageous embodiment of the method according to the invention a common base melt is poured into the sprue. This is used to manufacture each of the different areas of the finished casting desired Graphite structures in a manner known per se by adding Modifiers, alloying elements, vaccines and other suitable Average in the pouring funnel, in the pouring stream or in the individual Running and gating system treated.

Neben dem Gießen der verschiedenen Gusschargen nacheinander in einem Lauf- und Anschnittsystem wird bei einer weiteren vorteilhaften Variante jeweils ein Lauf- und Anschnittsystem – für eine oder mehrere Gusschargen (Materialien) verwendet.Next pouring of the different cast batches in succession in a barrel and gate system In a further advantageous variant, a running and gate system - for one or several cast batches (materials) used.

Eine zum Durchführen des oben erörterten Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung wird unterschiedliche Lauf- und Anschnittkanäle zum Zuführen der einzelnen Schmelze-Chargen zu den Bereichen der Form umfassen, die mit den unterschiedlich legierten und modifizierten Gusseisenchargen zu füllen sind. Bei Verwendung einer in vertikaler Folge zu füllenden Form sind diese unterschiedlichen Füllstufen vertikal gestaffelt. Eine Trennung der unterschiedlichen Schichten ist nicht erforderlich, weil nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Übergänge bzw. ein quasi autogenes Verlaufen der Legierungen in den Übergangsbereichen gewünscht sind.A device which is particularly suitable for carrying out the method discussed above will include different run and gate channels for feeding the individual melt batches to the areas of the mold which are to be filled with the differently alloyed and modified cast iron batches. When using a form to be filled in a vertical sequence, these different filling levels are staggered vertically. It is not necessary to separate the different layers, because the process according to the invention transitions or a quasi-autogenous course of the alloys in the transition areas is desired.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird die Vorrichtung in steigendem Guss betrieben, wobei, wie oben beschrieben, auch fallendes Gießen denkbar ist. Sie umfasst des Weiteren mindestens einen Überlauf aus dem die soeben gegossene Charge aus der Form austreten kann, sobald die ihr zugeordnete Füllhöhe erreicht ist. Hierdurch ist neben einer Überfüll-Sicherung auch eine optische Kontrolle des Schmelzepegels möglich. Es versteht sich von selbst, dass während des Einfüllens weiterer Schichten Überläufe vorangehend vergossener Chargen insbesondere durch Erstarrung verschlossen werden. Auch kann die Vorrichtung Verschlussvorrichtungen enthalten, mit denen Zuläufe von zuerst gegossenen Chargen verschlossen werden, während eine Folgecharge in die Form gefüllt wird. Damit werden Rückläufe der noch flüssigen Vorcharge nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren verhindert. Weitere Einzelheiten und Vorteile des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung gehen aus der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels und deren sich hier anschließender eingehender Beschreibung hervor.In another preferred embodiment the device is operated in increasing casting, whereby, as described above, falling pouring also conceivable is. It also includes at least one overflow from which the just cast batch can emerge from the mold as soon as the assigned batch Level reached is. As a result, in addition to an overfill protection, optical control of the melt level possible. It goes without saying that while of filling preceded by further layers of overflows encapsulated batches are sealed, in particular by solidification. The device can also contain closure devices with which inlets of batches cast first, while a Follow-up batch filled in the mold becomes. This will return the still fluid Precharge prevented on the principle of communicating tubes. Further details and advantages of the method and the device according to the invention go from the drawing of an embodiment and their themselves here afterwards detailed description.

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen deutlich, dabei zeigen die rein schematischen Zeichnungen inFurther Advantages, characteristics and features are the following detailed description of exemplary embodiments clearly, the purely schematic drawings show in

1 eine Schnittansicht einer ersten Vorrichtung zum Gießen eines Gussstücks in Gestalt von Zylinderblöcken für eine Verbrennungskraftmaschine aus Bereichen mit unterschiedlichen Graphitstrukturen; 1 a sectional view of a first device for casting a casting in the form of cylinder blocks for an internal combustion engine from areas with different graphite structures;

2 einen Schnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Gießen von Zylinderblöcken bzw. Zylinderkurbelgehäusen; 2 a sectional view of a further device according to the invention for casting cylinder blocks or cylinder crankcases;

3 eine weitere Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Gießen von Zylinderblöcken; und in 3 a further sectional view of a device according to the invention for casting cylinder blocks; and in

4 eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gussform. 4 a sectional view of a fourth embodiment of a mold according to the invention.

In einer Vorrichtung 1 zum Herstellen des Zylinderblocks durch Gießen ist eine Form 2 so ausgerichtet, dass die Achsen der Zylinder 3 senkrecht – parallel zur Schwerkraftrichtung – stehen. Im Bereich des Kurbelgehäuses 4 erkennt man einen Kraftflussbereich 5, der später die Gaskräfte aufzunehmen hat. Man erkennt ferner die Kurbelgehäuse-Außenwand 6. Das inner halb der Form 2 unterhalb der Zylinderbank mit ihrem Kühlwassermantel angeordnete Kurbelgehäuse 4 wird über ein erstes Lauf- und Anschnittsystem 7 gegossen. Der Zulauf der Schmelze in die Form 2 befindet sich am Boden der letzteren, es wird also steigend gegossen. Ein Überlauf 8 ist in Höhe des Übergangs vom Kurbelgehäuse 4 zu den Zylindern 3 vorgesehen. Er markiert die Schwelle, bis zu der die Form 2 mit einer ersten Charge aus Gusseisen mit vorzugsweise Vermicular- oder Kugelgraphit gefüllt werden kann. Natürlich kann mehr als ein Überlauf auf gleicher Höhe vorgesehen werden; die Anordnung ist hier nur schematisch vereinfacht dargestellt.In one device 1 for making the cylinder block by casting is a mold 2 aligned so that the axes of the cylinders 3 stand vertically - parallel to the direction of gravity. In the area of the crankcase 4 you can see a power flow area 5 who later has to absorb the gas forces. You can also see the crankcase outer wall 6 , The inside of the form 2 crankcase arranged below the cylinder bank with its cooling water jacket 4 is a first run and gate system 7 cast. The melt flows into the mold 2 is on the bottom of the latter, so it is poured upwards. An overflow 8th is at the level of the transition from the crankcase 4 to the cylinders 3 intended. It marks the threshold up to which the form 2 can be filled with a first batch of cast iron, preferably vermicular or spheroidal graphite. Of course, more than one overflow can be provided at the same level; the arrangement is shown here only schematically simplified.

Tritt die Schmelze aus diesem Überlauf 8 aus, so ist die Form 2 mit dem Gussmaterial mit den für den Bereich des Kurbelgehäuses gewünschten Eigenschaften gefüllt. Dies hat den Vorteil, dass man nicht unbedingt mit einer genau definierten Schmelzemenge arbeiten muss, sondern mit einer tragbaren Toleranz arbeiten kann.The melt emerges from this overflow 8th out, that's the shape 2 filled with the casting material with the properties desired for the area of the crankcase. This has the advantage that you don't necessarily have to work with a precisely defined amount of melt, but can work with a tolerable tolerance.

Man verschließt dann mithilfe einer Verschlusseinrichtung 9 das erste Lauf- und Anschnittsystem 7. Der Überlauf 8 wird durch schnelle Erstarrung verschlossen. Auf die noch flüssige erste Gusscharge wird nun durch ein zweites Lauf- und Anschnittsystem 10 eine zweite Gusscharge aus einem Material eingegossen (ebenfalls in steigendem Guss), das die für die Zylinderwände gewünschten Eigenschaften hat, vorzugsweise mit Lamellengraphit oder Verniculargraphit. Die bevorzugten Kombinationen mit dem Material der ersten Gusscharge wurden schon weiter oben erörtert.One then closes with the aid of a closure device 9 the first running and gating system 7 , The overflow 8th is closed by rapid solidification. A second barrel and gate system is now used on the still liquid first cast batch 10 cast a second cast batch from a material (also in increasing cast) that has the properties desired for the cylinder walls, preferably with lamellar graphite or vernicular graphite. The preferred combinations with the material of the first cast batch have already been discussed above.

Bei dieser Vorgehensweise wird kein scharfer Grenzbereich zwischen den beiden Materialien ausgebildet, vielmehr vermischen sich im Grenzbereich, d. h. etwa in Höhe des Überlaufs 8 bzw. des Übergangs vom Kurbelgehäuse zur Zylinderbank, beide Gusschargen in einem begrenzten Bereich. Die Einfüllgeschwindigkeit der zweiten Charge ist nach fachmännischem Ermessen zu bestimmen, weil hierdurch ggf. der Grad der Vermischung im Grenzbereich beeinflusst werden kann.With this procedure, no sharp boundary area is formed between the two materials, rather, mixing occurs in the border area, that is, approximately at the level of the overflow 8th or the transition from the crankcase to the cylinder bank, both cast batches in a limited area. The filling speed of the second batch is to be determined according to professional judgment, because this may influence the degree of mixing in the limit area.

Die Verschlussvorrichtung 9 verhindert, dass nach Einbringen des Materials über das erste Lauf- und Anschnittsystem 7 dieses wieder rückwärts verdrängt wird (kommunizierende Röhren), wenn das Material über das zweite Lauf- und Anschnittsystem 10 eingefüllt wird. Man könnte die Form 2 abweichend von der Darstellung grundsätzlich auch mit den Zylindern nach unten anordnen und das zur Bildung von deren Wänden bestimmte Gussmaterial zuerst über das erste Lauf- und Anschnittsystem 7 – einfüllen, bis es aus dem Überlauf 8 austritt. Da nach würde das Kurbelgehäuse 4 über die zweite Lauf- und Anschnittanordnung 10 aus dem dafür bestimmten Material gegossen. Am erreichten Ergebnis/Produkt ändert sich hierdurch nichts.The locking device 9 prevents that after the material has been introduced via the first barrel and gate system 7 this is pushed back again (communicating tubes) when the material passes through the second barrel and gate system 10 is filled. You could use the shape 2 deviating from the illustration, basically also arrange with the cylinders facing downwards and the casting material intended to form their walls first via the first barrel and gate system 7 - Pour in until it overflows 8th exit. After that, the crankcase would 4 about the second barrel and gate arrangement 10 cast from the designated material. This does not change the result / product achieved.

In der hier beschriebenen Ausführung sind die beiden Lauf- und Anschnittsysteme 7 und 10 völlig voneinander getrennt dargestellt. Wie schon weiter oben ausgeführt, können sie gleichwohl grundsätzlich aus derselben Basisschmelze gespeist werden, wenn die Mittel zum Bereitstellen der jeweils unterschiedlichen Graphitstrukturen in den genannten Systemen selbst (nicht dargestellt) vorgesehen werden. Für eine Großserienfertigung ist es jedoch auch denkbar, unterschiedliche Basisschmelzen vorzuhalten, aus denen dann die jeweiligen Lauf- und Anschnittsysteme individuell gefüllt werden können.In the version described here are the two barrel and gate systems 7 and 10 shown completely separate from each other. As already explained above, they can nevertheless in principle be fed from the same base melt if the means for providing the respective different graphite structures are provided in the systems mentioned (not shown). For large series production, however, it is also conceivable to keep different base melts available, from which the respective barrel and gate systems can then be filled individually.

Die 2 zeigt in einer ähnlichen Darstellung wie die 1 eine Abwandlung 1' der Vorrichtung 1 aus 1. Die in 2 gezeigte Vorrichtung 1' weist ebenfalls zwei Lauf- und Anschnittsysteme 7 und 10 auf, wobei nunmehr mit dem Lauf- und Anschnittsystem 7 der Zylinderbereich und mit dem Lauf- und Anschnittssystem 10 der Kurbelgehäusebereich gegossen wird, wobei zunächst der Kurbelgehäusebereich mit dem Lauf- und Anschnittsystem 10 und anschließend der Zylinderbereich mit dem Lauf- und Anschnittsystem 7 gegossen wird.The 2 shows in a representation similar to that 1 a variation 1' the device 1 out 1 , In the 2 shown device 1' also has two barrel and gate systems 7 and 10 on, now with the barrel and gate system 7 the cylinder area and with the barrel and gate system 10 the crankcase area is cast, first the crankcase area with the barrel and gate system 10 and then the cylinder area with the barrel and gate system 7 is poured.

Hierfür sind in dem Lauf- und Anschnittssystem 10 zwei Verteilerleisten 11 und 12 vorgesehen, die sich entlang der Kurbelgehäuse-Außenwände 6 erstrecken und über die gesamte Länge des zu gießenden Zylinderkurbelgehäuses eine direkte Befüllung der Form 2 im Bereich der Kurbelgehäuse-Außenwände 6 ermöglichen. Damit ergibt sich eine besonders günstige Füllung der Kurbelgehäuse-Außenwände 6 ohne Turbulenzen, so dass eine gleichmäßige Mikrostruktur entsteht.For this are in the running and gating system 10 two distribution strips 11 and 12 provided that extends along the crankcase outer walls 6 extend and directly fill the mold over the entire length of the cylinder crankcase to be cast 2 in the area of the crankcase outer walls 6 enable. This results in a particularly favorable filling of the crankcase outer walls 6 without turbulence, so that a uniform microstructure is created.

Der Zylinderbereich 3 wird über mehrere, ebenfalls über die Länge des Zylinderkurbelgehäuses verteilte Zentraleinläufe 13 des Lauf- und Anschnittssystems 7 mit einer zweiten, zur ersten Gusscharge unterschiedlichen Gusscharge befüllt, die ein gegenüber dem Kurbelgehäuse unterschiedliches Gefüge mit einer anderen Graphitausbildung ergibt. Durch das Vorsehen von mehreren Zentraleinläufen 13 unterhalb der jeweiligen Bohrungsunterkante des Zylinderbereichs 3 wird auch hier eine gleichmäßige Materialverteilung über die Zylinderrohrbank erreicht.The cylinder area 3 is distributed over several central inlets, also distributed over the length of the cylinder crankcase 13 of the running and gating system 7 filled with a second casting batch, different from the first casting batch, which results in a different structure with a different graphite formation compared to the crankcase. By providing multiple central inlets 13 below the respective lower edge of the cylinder area 3 Even material distribution over the cylinder tube bank is also achieved here.

Eine weitere Abwandlung der Vorrichtung 1' aus 2 ist mit der Vorrichtung 1'' in 3 dargestellt. Hier ist das Lauf- und Anschnittsystem 7 dahingehend abgewandelt, dass die Zentraleinläufe 13 beim Befüllen des Zylinderbereichs durch die Einläufe 14 und 15 ersetzt worden sind, die unmittelbar im Bereich der Zylinderwandung in die Form 2 münden. Neben dem Vorsehen von mehreren Einläufen 14 und 15, die über den Umfang der Zylinder 3 verteilt sind, kann auch ein ringförmiger Einlauf vorgesehen sein, so dass eine direkte und unmittelbare Befüllung der Zylinderwandung möglich ist. Damit kann noch eine definiertere Einstellung der Gefügestruktur im Zylinderbereich 3 vorgenommen werden.Another modification of the device 1' out 2 is with the device 1'' in 3 shown. Here is the running and gating system 7 modified in that the central inlets 13 when filling the cylinder area through the inlets 14 and 15 have been replaced directly in the shape of the cylinder wall 2 lead. In addition to providing multiple enemas 14 and 15 that are about the circumference of the cylinder 3 are distributed, an annular inlet can also be provided, so that direct and immediate filling of the cylinder wall is possible. This allows a more defined setting of the microstructure in the cylinder area 3 be made.

Die 4 zeigt eine Vorrichtung 1''', bei der das zu gießende Kurbelgehäuse bzw. die entsprechende Form 2 um 90° gegenüber den Ausführungsformen der 1 bis 3 gedreht ist, so dass also die Zylinderachse horizontal, das heißt senkrecht zu der Schwerkraftrichtung angeordnet ist. Neben dem ersten Lauf- und Anschnittsystem 7 und dem zweiten Lauf- und Anschnittsystem 10 ist bei dieser Vorrichtung 1''' ein drittes Lauf- und Anschnittsystem 17 vorgesehen. Mit den unterschiedlichen Lauf- und Anschnittsystemen, die vertikal gestaffelt angeordnet sind, sowie den entsprechend angeordneten Überläufen 8 ist es möglich, schichtweise verschiedene Graphitstrukturen in dem Zylinderkurbelgehäuse vorzusehen.The 4 shows a device 1''' , in which the crankcase to be cast or the corresponding shape 2 by 90 ° compared to the embodiments of 1 to 3 is rotated so that the cylinder axis is arranged horizontally, that is perpendicular to the direction of gravity. In addition to the first barrel and gate system 7 and the second running and gating system 10 is with this device 1''' a third running and gating system 17 intended. With the different barrel and gate systems, which are staggered vertically, and the appropriately arranged overflows 8th it is possible to provide different graphite structures in layers in the cylinder crankcase.

Darüber hinaus ist im Bereich des Kurbelgehäuses am Kurbelwellenlager ein Kühlelement 16 vorgesehen, mit dem die Schmelze seitlich variabel an der entsprechenden Stelle gekühlt werden kann, um dadurch die Erstarrung und infolge dessen die Mikrostruktur zu beeinflussen.In addition, there is a cooling element in the area of the crankcase on the crankshaft bearing 16 provided, with which the melt can be laterally cooled at the appropriate point in order to influence the solidification and consequently the microstructure.

1,1,1'',1'''1,1,1 '', 1 '' '
Gießvorrichtungcaster
22
Formshape
33
Zylindercylinder
44
Kurbelgehäusecrankcase
55
KraftflussbereichPower flow area
66
Kurbelgehäuse-AußenwandCrankcase outer wall
77
erstes Lauf- und Anschnittsystemfirst Running and gating system
88th
Überlaufoverflow
99
Verschlusseinrichtungclosure device
1010
zweites Lauf- und Anschnittsystemsecond Running and gating system
11,1211.12
Verteilerleistenmanifolds
1313
ZentraleinläufeCentral enemas
14,1514.15
Einläufeenemas
1616
Kühlkörperheatsink
1717
drittes Lauf- und Anschnittsystemthird Running and gating system

Claims (21)

Verfahren zum Herstellen eines Gussstücks, insbesondere eines Maschinenelements wie eines Zylinderblocks (3,4), aus graphithaltigem Gusseisen, dadurch gekennzeichnet, dass man für unterschiedliche Beanspruchungszonen des Gussstücks unterschiedliche Graphitstrukturen enthaltende oder bildende Gusseisenchargen und/oder Legierungen in eine Form (2) gießt.Method for producing a casting, in particular a machine element such as a cylinder block ( 3 . 4 ), made of graphite-containing cast iron, characterized in that for different stress zones of the casting, different cast iron batches and / or alloys containing or forming graphite structures are formed into a mold ( 2 ) pours. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man aufeinander folgende Gusseisenchargen nacheinander vor dem Erstarren der jeweils zuvor gegossenen Gusseisencharge in die Form einfüllt.A method according to claim 1, characterized in that successive cast iron batches in succession before the solidification of each cast iron batch previously cast into the Filled in form. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Graphitstrukturen der unterschiedlichen Gusseisenchargen aus Lamellengraphit (GJL), Vermiculargraphit (GJV) und/oder Kugelgraphit (GJS) und deren Übergangsformen ausgewählt sind.A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the graphite structures of different cast iron batches made of lamellar graphite (GJL), vermicular graphite (GJV) and / or spheroidal graphite (GJS) and their transitional forms selected are. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (2) in steigender und/oder in fallender Gussweise gefüllt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the shape ( 2 ) is filled in an increasing and / or falling manner. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einzelne Bereiche einer Graphitstruktur oder Gusslegierung je ein eigenes Lauf- und Anschnittsystem (7, 10) verwendet wird und/oder dass in einem Lauf- und Anschnittsystem 2 bis n Gusseisenchargen (Schichten) in einer zeitlichen Abfolge eingebracht werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for individual areas of a graphite structure or cast alloy, a separate running and gating system ( 7 . 10 ) is used and / or that in a barrel and gate system 2 up to n cast iron batches (layers) are introduced in a chronological order. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch mindestens einen in die Formkavität (2) eingebrachten Überlauf (8) die Füllhöhe einer Charge in der Form (2) begrenzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that by at least one in the mold cavity ( 2 ) introduced overflow ( 8th ) the fill level of a batch in the form ( 2 ) is limited. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Eingießen einer ersten Charge deren Lauf- und Anschnittsystem (7) vor dem Eingießen der Folgecharge verschlossen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after pouring in a first batch, its running and gating system ( 7 ) is sealed before pouring in the subsequent batch. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Basisschmelze zum Herstellen der jeweils für die unterschiedlichen Bereiche des fertigen Gussstücks gewünschten Graphitstrukturen durch Beifügen von Modifikatoren, Legierungselementen, Impfmitteln und anderen geeigneten Mitteln im Eingusstrichter, im Gießstrahl oder im jeweils individuellen Lauf- und Anschnittsystem (7, 10) behandelt wird, insbesondere Mangansulfid und/oder Molybdändisulfid eingesetzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a base melt for producing the graphite structures desired in each case for the different areas of the finished casting by adding modifiers, alloying elements, inoculants and other suitable agents in the pouring funnel, in the pouring jet or in the individual barrel and Gate system ( 7 . 10 ) is treated, in particular manganese sulfide and / or molybdenum disulfide is used. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Gießen eines Motor- oder Zylinderblocks für Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass – der Kurbelraumbereich (4) aus GJV und der Zylinderbereich (3) aus GJL oder – der Kurbelraumbereich (4) aus GJS und der Zylinderbereich (3) aus GJV oder – der Kurbelraumbereich (4) aus GJS und der Zylinderbereich (3) aus GJL hergestellt wird.Method according to one of the preceding claims for casting an engine or cylinder block for internal combustion engines, characterized in that - the crank chamber area ( 4 ) from GJV and the cylinder area ( 3 ) from GJL or - the crank area ( 4 ) from GJS and the cylinder area ( 3 ) from GJV or - the crank area ( 4 ) from GJS and the cylinder area ( 3 ) is made from GJL. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass räumlich und/oder zeitlich variabel die Temperatur der Schmelze beeinflusst, insbesondere gekühlt wird, um die Mikrostruktur des Gussstücks gezielt zu beeinflussen.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that spatially and / or time-dependent influences the temperature of the melt, in particular chilled is used in order to influence the microstructure of the casting in a targeted manner. Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Gussform (2) zum Herstellen eines Gussstücks aus mehreren durch ihre Graphitstrukturen und/oder Legierungsgehalten unterscheidbaren Gusseisenchargen unterschiedliche Lauf- und Anschnittsysteme (7, 10) zugeordnet sind, deren jedes zum Einfüllen einer oder mehrerer bestimmter Gusseisenchargen vorgesehen ist.Device for carrying out a method according to one of the preceding method claims, characterized in that a casting mold ( 2 ) to produce a casting from several batches of cast iron differentiated by their graphite structures and / or alloy contents different barrel and gate systems ( 7 . 10 ) are assigned, each of which is intended for filling one or more specific cast iron batches. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lauf- und Anschnittsystem (7) für die zuerst einzufüllende Gusseisencharge in den Boden der Formkavität (2) ausmündet.Apparatus according to claim 11, characterized in that the running and gating system ( 7 ) for the cast iron batch to be filled first into the bottom of the mold cavity ( 2 ) flows out. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkavität (2) mit mindestens einem, die Füllhöhe einer Gusscharge begrenzenden Überlauf (8) verbunden ist, der insbesondere so ausgelegt ist, dass die Schmelze im Anschnitt schnell erstarrt.Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that the mold cavity ( 2 ) with at least one overflow that limits the fill level of a cast batch ( 8th ) is connected, which is especially designed so that the melt solidifies quickly in the gate. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einläufe aus den unterschiedlichen Lauf- und Anschnittsystemen (7, 10) in die Formkavität (2) vertikal und/oder horizontal gestaffelt sind.Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the inlets from the different running and gating systems ( 7 . 10 ) in the mold cavity ( 2 ) are staggered vertically and / or horizontally. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Lauf- und Anschnittsystem (7) eine Verschlussvorrichtung (9) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding device claims, characterized in that in at least one running and gating system ( 7 ) a locking device ( 9 ) is provided. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Lauf- und Anschnittsystem Mittel zum Modifizieren der Graphitstruktur der durchlaufenden Gusscharge vorgesehen sind.Device according to one of the preceding device claims, characterized characterized that means in at least one running and gating system to modify the graphite structure of the continuous cast batch are provided. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Mittel zur Regulierung der Temperatur, insbesondere Kühlmittel vorgesehen sind, die insbesondere räumlich und/oder zeitlich variabel die Temperatur der Schmelze beeinflussen.Device according to one of the preceding device claims, characterized characterized in that one or more means for regulating the temperature, especially coolant are provided, which are particularly spatially and / or temporally variable affect the temperature of the melt. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Lauf- oder Anschnittsysteme vorgesehen sind, die Verteilerleisten aufweisen, die zumindest entlang einer Erstreckungsrichtung des zu befüllenden Gussstückbereichs angeordnet sind, um das Gussteil zumindest über die gesamte Länge dieser Erstreckungsrichtung gleichmäßig und/oder turbulenzarm zu füllen.Device according to one of the preceding device claims, characterized characterized in that one or more barrel or gate systems are provided are that have manifolds that are at least along one Extension direction of the to be filled Cast range are arranged around the casting at least over the entire length of this Direction of extension uniform and / or to fill with little turbulence. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lauf- und Anschnittsystem direkt in den zu füllenden Gussteilbereich einmündet oder über ein oder mehrere Zentraleinläufe gleichmäßig verteilt wird.Device according to one of the preceding device claims, characterized characterized that the running and gating system directly in the to be filled Casting area flows into or about one or more central inlets is evenly distributed. Gussteil, insbesondere Motor- oder Zylinderblock oder Zylinderkurbelgehäuse aus graphithaltigem Gusseisen, welches insbesondere nach dem Verfahren nach einem den Ansprüche 1 bis 10 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussteil in Bereichen mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen aus Schichten oder Bereichen mit unterschiedlichen Graphitstrukturen und/oder Legierungen ausgebildet ist.Cast part, especially engine or cylinder block or cylinder crankcase made of graphite-containing cast iron, which in particular according to the process according to one of the claims 1 to 10 is made, characterized in that the casting in Areas with different requirement profiles from layers or areas with different graphite structures and / or Alloys is formed. Gussstück nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche mit unterschiedlichen Graphitstrukturen und/oder Legierungen durch Ausbildung von Mischbereichen ineinander übergehen, wobei insbesondere in den Mischbereichen Mischformen der Graphitstrukturen vorliegen.casting according to claim 20, characterized in that the areas with different graphite structures and / or alloys through training merge into mixed areas, in particular in the mixed areas mixed forms of the graphite structures available.
DE10342582A 2003-05-06 2003-09-15 Production of a gradient workpiece by layer casting Expired - Fee Related DE10342582B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10342582A DE10342582B4 (en) 2003-05-06 2003-09-15 Production of a gradient workpiece by layer casting
EP04010594A EP1477661A3 (en) 2003-05-06 2004-05-04 Producing of a gradient-workpiece by layer-casting

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10320396.6 2003-05-06
DE10320396 2003-05-06
DE10331555.1 2003-07-11
DE10331555 2003-07-11
DE10342582A DE10342582B4 (en) 2003-05-06 2003-09-15 Production of a gradient workpiece by layer casting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10342582A1 true DE10342582A1 (en) 2004-11-25
DE10342582B4 DE10342582B4 (en) 2010-09-16

Family

ID=33420011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10342582A Expired - Fee Related DE10342582B4 (en) 2003-05-06 2003-09-15 Production of a gradient workpiece by layer casting

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10342582B4 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1872885A2 (en) 2006-06-28 2008-01-02 KS Aluminium-Technologie AG Engine block and method for its manufacture
EP2158988A1 (en) * 2008-08-25 2010-03-03 Georg Fischer GmbH Method for manufacturing castings with integrated components
DE102009055736A1 (en) * 2009-11-28 2011-06-09 Kern Gmbh Magnesium-Giesstechnik Method for producing cast iron products made of light metal and/or its alloy and/or in combination with non-ferrous metals having different material types, different material strength and different structural properties
DE102011080984A1 (en) * 2011-08-16 2013-02-21 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Method and device for casting a piston for an internal combustion engine and pistons for an internal combustion engine
CN110560639A (en) * 2019-10-21 2019-12-13 广西玉柴机器股份有限公司 Ingate structure for preventing shrinkage porosity of cylinder pouring system
DE102006061653B4 (en) * 2006-12-27 2020-07-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Base plate insert
WO2022223820A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Casting apparatus, casting process and cast component

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0130626A2 (en) * 1983-07-05 1985-01-09 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Composite metal articles
JPS6360064A (en) * 1986-08-29 1988-03-16 Hitachi Metals Ltd Casting method for composite rotor hub
DE3726272A1 (en) * 1987-08-07 1989-02-16 Metallgesellschaft Ag METHOD FOR VACCATING CAST IRON
JPH06238423A (en) * 1993-02-17 1994-08-30 Honda Motor Co Ltd Casting method
DE4313336C2 (en) * 1993-04-23 1995-07-06 Heinz Bieler Process for the production of gray cast iron cylinder heads and cooling element for carrying out the process
DE69025288T2 (en) * 1989-12-04 1996-06-27 Gen Motors Corp Full mold casting of an engine block from two alloys
DE19704649C1 (en) * 1997-02-07 1998-06-18 Bbs Motorsport & Eng Gmbh Castings, e.g. motor vehicle wheels, production
EP0881019A1 (en) * 1997-05-26 1998-12-02 Wärtsilä NSD Schweiz AG Process for manufacturing metallic castings, metallic casting and internal combustion piston engine
DE69603830T2 (en) * 1995-02-07 2000-03-09 Sintercast Ab MANUFACTURING METHOD OF CASTING PIECES IN ONE PIECE, WITH CONTROLLED VARIATION OF BALL GRAPHITE AND GRAY CAST IRON
DE19950450A1 (en) * 1999-10-19 2001-04-26 Bregenzer Giesereibedarf Gmbh Apparatus for casting cast pieces, e.g., cast iron, cast graphite or vermicular graphite, comprises a casting channel opening into a hollow chamber, and a honeycomb filter
DE10219779A1 (en) * 2001-05-10 2002-11-21 Federal Mogul Corp Method of making a piston and piston made by the method

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0130626A2 (en) * 1983-07-05 1985-01-09 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Composite metal articles
JPS6360064A (en) * 1986-08-29 1988-03-16 Hitachi Metals Ltd Casting method for composite rotor hub
DE3726272A1 (en) * 1987-08-07 1989-02-16 Metallgesellschaft Ag METHOD FOR VACCATING CAST IRON
DE69025288T2 (en) * 1989-12-04 1996-06-27 Gen Motors Corp Full mold casting of an engine block from two alloys
JPH06238423A (en) * 1993-02-17 1994-08-30 Honda Motor Co Ltd Casting method
DE4313336C2 (en) * 1993-04-23 1995-07-06 Heinz Bieler Process for the production of gray cast iron cylinder heads and cooling element for carrying out the process
DE69603830T2 (en) * 1995-02-07 2000-03-09 Sintercast Ab MANUFACTURING METHOD OF CASTING PIECES IN ONE PIECE, WITH CONTROLLED VARIATION OF BALL GRAPHITE AND GRAY CAST IRON
DE19704649C1 (en) * 1997-02-07 1998-06-18 Bbs Motorsport & Eng Gmbh Castings, e.g. motor vehicle wheels, production
EP0881019A1 (en) * 1997-05-26 1998-12-02 Wärtsilä NSD Schweiz AG Process for manufacturing metallic castings, metallic casting and internal combustion piston engine
DE19950450A1 (en) * 1999-10-19 2001-04-26 Bregenzer Giesereibedarf Gmbh Apparatus for casting cast pieces, e.g., cast iron, cast graphite or vermicular graphite, comprises a casting channel opening into a hollow chamber, and a honeycomb filter
DE10219779A1 (en) * 2001-05-10 2002-11-21 Federal Mogul Corp Method of making a piston and piston made by the method

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AMBOS,Eberhard,u.a.:Kriterien bei der Auswahl der Werkstoffpaarung für die Erzeugung eines gegossenen Bauteils aus einem Gradientenwerkstoff.In:Giesserei 89, 2002,Nr.1,15.Januar,S.43-45 *
AMBOS,Eberhard,u.a.:Kriterien bei der Auswahl der Werkstoffpaarung für die Erzeugung eines gegossenen Bauteils aus einem Gradientenwerkstoff.In:Giesserei 89, 2002,Nr.1,15.Januar,S.43-45;
RÖHRIG,K.:Gießtechnik im Motorenbau - Anforderungen der Automobilindustrie.In:Giesserei-Praxis, 5/2003, S.191-197 *
RÖHRIG,K.:Gießtechnik im Motorenbau - Anforderungen der Automobilindustrie.In:Giesserei-Praxis, 5/2003, S.191-197;

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1872885A2 (en) 2006-06-28 2008-01-02 KS Aluminium-Technologie AG Engine block and method for its manufacture
DE102006030129A1 (en) * 2006-06-28 2008-01-03 Ks Aluminium-Technologie Ag Cylinder crankcase and method of manufacture
EP1872885A3 (en) * 2006-06-28 2008-06-25 KS Aluminium-Technologie AG Engine block and method for its manufacture
DE102006030129B4 (en) * 2006-06-28 2010-01-07 Ks Aluminium-Technologie Gmbh Casting apparatus and casting method for producing a cylinder crankcase
DE102006061653B4 (en) * 2006-12-27 2020-07-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Base plate insert
EP2158988A1 (en) * 2008-08-25 2010-03-03 Georg Fischer GmbH Method for manufacturing castings with integrated components
DE102009055736A1 (en) * 2009-11-28 2011-06-09 Kern Gmbh Magnesium-Giesstechnik Method for producing cast iron products made of light metal and/or its alloy and/or in combination with non-ferrous metals having different material types, different material strength and different structural properties
DE102011080984A1 (en) * 2011-08-16 2013-02-21 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Method and device for casting a piston for an internal combustion engine and pistons for an internal combustion engine
CN110560639A (en) * 2019-10-21 2019-12-13 广西玉柴机器股份有限公司 Ingate structure for preventing shrinkage porosity of cylinder pouring system
WO2022223820A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Casting apparatus, casting process and cast component

Also Published As

Publication number Publication date
DE10342582B4 (en) 2010-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2091678B1 (en) Casting mould for casting a cast part and use of such a casting mould
DE102005047035B3 (en) A method of manufacturing a piston for an internal combustion engine and piston produced thereafter
DE19810464C1 (en) Crankcase for internal combustion engine
DE102014101080B3 (en) Device for producing a cylinder crankcase in low-pressure or gravity casting
DE10259747B4 (en) Bearing cover assembly for a motor
EP2945760B1 (en) Casting mold for producing castings, in particular cylinder blocks and cylinder heads, having functional connection of the feeder
DE2756007A1 (en) HOUSING OF A PISTON COMBUSTION ENGINE FOR MOTOR VEHICLES
WO2018069411A1 (en) Method for producing an object by means of laser melting
DE19533529C2 (en) Process for casting an engine block from aluminum
DE10342582B4 (en) Production of a gradient workpiece by layer casting
EP1100640B1 (en) Casting system for thixoforms
DE112010001446B4 (en) A method of making a metal matrix composite cylinder liner and method of making the same
DE102008013813A1 (en) Cylinder crankcase and method of making same
DE102008015856A1 (en) Method for casting components e.g. cylinder crankcases made of light alloys according to the tilt pouring concept, comprises filling melt into assembly assigned to mold and then flowing into mold cavity during tilting motion of the mold
EP2340901B1 (en) Method for making a cast component
DE102006030129B4 (en) Casting apparatus and casting method for producing a cylinder crankcase
DE60307467T2 (en) METHOD AND FORM FOR PRODUCING MOLDING PIECES, IN PARTICULAR LIGHT METAL MOTOR BLOCKS
EP1498197B1 (en) Casting process for reciprocating-piston combustion engine block
DE69913013T2 (en) Device for continuous casting with bath movement
EP1477661A2 (en) Producing of a gradient-workpiece by layer-casting
DE102015224411B4 (en) check valve
DE10328654A1 (en) Casting process used in production of crankcases or cylinder heads of vehicles comprises several casting machines positioned on casting round table and molds assigned to them
EP1213071A2 (en) Method, apparatus and cast iron alloy for producing a camshaft with moulded cams
EP1954424A1 (en) One-part steel piston as a precision-casting variant with a core for the precision-casting production of a cooling channel
EP0881019A1 (en) Process for manufacturing metallic castings, metallic casting and internal combustion piston engine

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Representative=s name: BOCKHORNI & KOLLEGEN, DE

Representative=s name: BOCKHORNI & KOLLEGEN, 80687 MUENCHEN, DE

R084 Declaration of willingness to licence
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee