DE10361535A1

DE10361535A1 - Verfahren zum Gießen von Formteilen

Info

Publication number: DE10361535A1
Application number: DE10361535A
Authority: DE
Inventors: Gelson G. Montero
Original assignee: Hottinger Maschinenbau GmbH
Current assignee: Montero Gelson G De
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2023-12-24
Also published as: DE10361535B4

Abstract

Verfahren zum Gießen von Formteilen mit folgenden Verfahrensschritten: DOLLAR A - Bereitstellen der Form, komplettiert aus zu einem Kernpaket komplettierten Kernen aus Formsand, DOLLAR A - Gießen der metallischen Schmelze in die Form, DOLLAR A - thermische Isolation der Form vor und/oder nach dem Gießen und DOLLAR A - bewusste Nutzung der Prozesswärme innerhalb der Form bzw. Isolation zur kontrollierten Behandlung des gegossenen Formteils und/oder des das Kernpaket bildenden Formmaterials.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von Formteilen.
Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf das Gießen von Formteilen, d.h. auf die Gießereitechnik. Zum Gießen von Formstücken jedweder Art werden Gießereikerne und/oder -formen meist aus getrennten Teilen hergestellt, zusammengeführt und miteinander zu einer Gussform bzw. zu einem Kernpaket oder Formpaket verbunden. Diese Form-/Kernpakete werden dann zur Herstellung eines beispielsweise metallischen Werkstücks mit geschmolzenen Metall gefüllt, wobei in der Serienfertigung die mit geschmolzenen Metall zu füllenden Form-/Kernpakete hintereinander aufgereiht die Fertigungstrasse durchlaufen.

Kern- und Maskenschießmaschinen zur Fertigung der miteinander zu verbindenden Kerne sind seit Jahrzehnten aus der Praxis bekannt. Lediglich beispielhaft wird hier auf die DE 31 48 461 C1 verwiesen, die eine Kern- und Maskenschießmaschine offenbart.

Bislang werden Formteile in einer Form gegossen, die wiederum aus Kernen bzw. einem Kernpaket besteht. Nach dem Schießen und Komplettieren der Form wird diese in eine weitere Form bzw. Umgebung aus Kernsand eingebunden, um nämlich die erforderliche mechanische Stabilität gewährleisten zu können.

Unabhängig von dem eigentlichen Gießen ist danach der das Form-/Kernpaket bildende Formsand von dem gegossenen Formteil zu entfernen. Aufgrund eines Bindemittels ist der Formsand auf besondere Weise zu entsorgen oder zu recyceln. Der damit verbundene Aufwand ist erheblich.

Das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren erfordert eine erhebliche Energiezufuhr in Form der mit der Schmelze in das Formpaket eingebrachten Wärme, die bislang über den Abkühlprozess mehr oder weniger verloren geht. Darüber hinaus musste weitere Energie zum Ausglühen des Bindemittels und somit zum Recyceln des Form-/Kornsandes eingesetzt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das voranstehend erörterte gattungsbildende Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die zum Gießen verwendete Energie bestmöglich genutzt wird.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die folgenden Verfahrensschritte gelöst:

– Bereitstellen der Form bzw. eines Kernpakets, komplettiert aus einzelnen Formen und/oder Kernen aus Formsand,
– Gießen der metallischen Schmelze in die Form,
– thermische Isolation der Form vor und/oder nach dem Gießen und
– bewusste Nutzung der Prozesswärme innerhalb der Form bzw. Isolation zur kontrollierten Behandlung des gegossenen Gussstücks und/oder des die Form und/oder das Kernpaket bildenden Formmaterials.

In weiterer vorteilhafter Weise lässt sich die Prozesswärme zum Verbrennen des organischen oder anorganischen Bindemittels im Formsand verwenden, so dass besondere Recyclingmaßnahmen danach nicht mehr erforderlich sind. Eine besondere Entsorgung des Formsandes als Sondermüll ist dann ebenfalls nicht mehr erforderlich, sollte man den Formsand nicht weiter verwenden wollen.

Ebenso lässt sich die Prozesswärme zur Temperaturbehandlung des gegossenen Formteils verwenden.

In ganz besonders vorteilhafter Weise könnte das Formteil geregelt abgekühlt werden, wobei der thermischen Isolation um das eigentliche Kernpaket herum eine ganz besondere Bedeutung zukommt.

Ebenso ist es denkbar, dass während der in-situ-Wärmebehandlung Gase aus dem Inneren der Form und/oder der Isolation geführt werden.

Ganz besondere Bedeutung kommt einem weiteren Merkmal zu, wonach es nämlich von Vorteil ist, wenn zur Bildung des Kernpakets einzelne Kerne verwendet werden, die als Hohlkörper ausgebildet sind. Dies hat den enormen Vorteil, dass die Masse des Kernsandmaterials möglichst gering gehalten ist, so dass die in Form von Wärme vorliegende Energie innerhalb des Gesamtsystems weitestgehend zur Behandlung des gegossenen Formteils und/oder des Kernpakets, so bspw. zum Verbrennen des Bindemittels, genutzt werden kann.

Vorteilhaft ist auch, wenn die beim Verbrennen des Bindemittels entstehenden Rauchgase innerhalb der Vorrichtung zur Wärmeisolation zurückgehalten werden. Sie lassen sich am Ende des Isolationsvorganges absaugen. Das konzentrierte Vorliegen der Schadgase erleichtert ganz erheblich ihre Entsorgung bzw. Vernichtung, wodurch sich das Verfahren ganz erheblich vereinfacht.

Zur Vermeidung von Wiederholungen sei ansonsten auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Schließlich sei angemerkt, dass das voranstehend erörterte Ausführungsbeispiel lediglich der beispielhaften Erläuterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.

Claims

Verfahren zum Gießen von Formteilen mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen der Form, komplettiert aus zu einem Kernpaket komplettierten Kernen aus Formsand, – Gießen der metallischen Schmelze in die Form, – thermische Isolation der Form vor und/oder nach dem Gießen und – bewusste Nutzung der Prozesswärme innerhalb der Form bzw. Isolation zur kontrollierten Behandlung des gegossenen Formteils und/oder des das Kernpaket bildenden Formmaterials.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesswärme zum Verbrennen des organischen oder anorganischen Bindemittels im Formsand dient.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesswärme zur Temperaturbehandlung des gegossenen Formteils dient.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil bzw. das gesamte System geregelt abgekühlt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während der in-situ-Wärmebehandlung des gegossenen Formteils und/oder des Kernpakets Gas aus dem inneren der Form und/oder aus der Isolation abgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während der in-situ-Wärmebehandlung des gegossenen Formteils und/oder des Kernpakets das beim Verbrennen des Bindemittels entstehende Gas innerhalb der thermischen Isolation zurückgehalten und am Ende des Isolationsvorgangs abgesaugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der thermischen Isolation Wärme zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Kernpakets auch teilweise hohl ausgebildete Kerne mit reduzierter Masse verwendet werden.