DE19939828C1 - Verfahren zum Herstellen eines geschäumten Modells mit Gießsystem - Google Patents

Abstract

Beim Vollformgießverfahren werden üblicherweise die geschäumten Modelle am Anschnitt mit dem geschäumten Gießlauf zusammengeklebt oder geschweißt. Um ein Abbrechen der Modelle vom Gießlauf durch die Auftriebskräfte während des Eintauchens in die flüssige Schlichte zu vermeiden, ist diese Klebe- oder Schweißverbindung stabil bemessen. Ein Abschlagen der fertig gegossenen Teile ist dadurch nicht ohne Beschädigung der Gußteile möglich. DOLLAR A Durch das Einlegen eines Trennelementes in die Naht der Verbindungsstelle von geschäumtem Anschnitt und Gießlauf bildet sich am abgegossenen Teil eine Sollbruchstelle. DOLLAR A Das Verfahren eignet sich vor allem zum Vollformgießen mit Aluminiumgußlegierungen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines geschäumten Modells mit Gießsystem und das damit hergestellte Modell mit Gießsystem.

Gemäß dem vielfach beschriebenen Stand der Technik, so auch in US Patent 4,724,889 Spalte 1, Zeile 16-45 oder US Patent 5,058,653 Spalte 1, Zeile 15-28 werden beim Vollformgießverfahren einmalig verwendbare, aus Kunststoffschaum herausgeschnittene oder formgeschäumte, verlorene Modelle verwendet. Diese werden bei der Gußteile-Serienfertigung um einen zylinder- oder rahmenförmigen Gießlauf mit Einguß, welcher ebenfalls aus Kunststoffschaum besteht, zu Gießtrauben zusammengestellt. Die in einen Behälter eingebrachte geschlichtete Gießtraube wird mit ungebundenem Sand so eingeformt, daß nur noch der Einguß aus dem Sand herausragt. Durch Aufgießen von flüssigem Metall, welches den Kunststoffschaum vergast, werden die Modelle abgegossen und damit die Gußteile hergestellt. Von der aus Einguß, Gießlauf und Gußteilen mit Anschnitt bestehenden metallenen Gießtraube sind danach die abgegossenen Gußteile abzutrennen.

Dieses Trennen von Gußteil und Gießlauf ist nicht nur auf das Vollformgieß­ verfahren beschränkt, sondern ist auch bei den anderen Gießverfahren wir Sand-, Kokillen- und Druckguß notwendig. Es kann allgemein durch einen Abgratschnitt mit einem Schnittwerkzeug in einer Presse, durch Trennschleifen mit einer Trennschleifmaschine, durch Absägen, mit einem Trennkeil oder durch Abschlagen erfolgen. Unter Abschlagen versteht man dabei das Abbrechen der Anschnitte, Speiser, Luftpfeifen von Gußstücken aus spröden Werkstoffen mit Hilfe eines Hammers. Erleichtert wird das Abschlagen noch durch Ausgestaltung einer Sollbruchstelle. Speziell für das Vollformgießverfahren wird in US Patent 4,724,889 ein kompliziertes Trennverfahren mittels Druckluftbeaufschlagung des noch nicht vollständig erstarrten Gießsystems beschrieben.

Das Trennen durch Abschlagen von Vollform-Gußteilen bereitet Probleme, insbesondere wenn zum Guß der Teile Aluminiumgußlegierungen verwendet werden.

Bei einer für das Vollformgießverfahren hergestellten Gießtraube haben üblicherweise die Anschnitte am Modell einen sehr großen Querschnitt in runder oder eckiger Form. Diese großflächige Anschnittgestaltung wird unter anderem benötigt, um die geschäumten Modelle ausreichend fest mit dem geschäumten Gießlauf verbinden zu können, was meist durch Verkleben oder verschweißen geschieht. Durch diese stabilen Verbindungen von Modell und Gießlauf wird beim Tauchen der noch aus Kunststoffschaum bestehenden Gießtraube in die flüssige Schlichte ein Abbrechen der Modelle durch die Auftriebskräfte verhindert.

Im abgegossenen Zustand ist nun diese feste Verbindung Gußteil-Anschnitt- Gießlauf durch sägen oder schleifen mit erheblichem Maschinenaufwand und Arbeitszeitbedarf zu trennen. Ein einfaches Abschlagen ist nicht möglich, da die aufzuwendenden Schlagkräfte zum Abbrechen des Gußteil und Gießlauf verbindenden Anschnitts so groß werden, daß eine Beschädigung oder Verformung des Gußteiles nicht zu vermeiden ist. Die Ausgestaltung einer Sollbruchstelle durch Einengung des Querschnitts wie es in der Offenlegungsschrift DE 42 00 183 A1 beschrieben ist oder eine Verwendung eines vom Druckgießverfahren bekannten Fächeranschnitts zum leichteren Abbrechen der Gußteile ist wegen den zu beherrschenden Auftriebskräften beim Schlichten nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde das bekannte Trennverfahren des Abbrechens von Gußteilen auch beim Vollformgießverfahren mit Gießtrauben umzusetzen.

Dies wird erfindungsgemäß gelöst mit dem Verfahren nach Anspruch 1 bzw. durch eine Vorrichtung nach Anspruch 2.

Hierzu wird beim Aufbau der Gießtraube durch Ankleben der geschäumten Modelle auf den Gießlauf ein Trennelement in die Klebenaht zwischen Anschnitt des Modells und Gießlauf eingelegt. Die Klebefläche der Verbindung Gießlauf und Anschnitt des Modells kann in gleicher Größe bestehen bleiben wie sie ohne Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestände. Es findet keine Querschnittverengung statt.

Das Trennelement besteht aus einem spröden, gegenüber dem flüssigen Gußmetall beständigen, faserförmigen Material welches mit dem Gußmetall keine metallurgische Verbindung eingeht. Ebenso ist seine Beständigkeit gegenüber den verwendeten Klebstoff gesichert. Die Struktur des Trennelements ist dabei netzartig, schwammartig oder als durchlässiges Gewebe ausgebildet. Dabei muß die Durchlässigkeit des Trennelements es dem verwendeten Klebstoff beim Zusammenkleben von geschäumten Modell und Gießlauf erlauben, das Trennelement zu durchdringen. Dadurch wird eine Klebstoffbrücke ausgebildet, die den festen Zusammenhalt von geschäumten Gußteil und geschäumten Gießlauf während des Schlichtevorgangs gewährleistet. Beim Gießvorgang wird der Kunststoffschaum zusammen mit dem Klebstoff durch das flüssige Metall vergast. Das Trennelement setzt dabei dem Durchlauf des flüssigen Gußmetalls keinen so großen Widerstand entgegen, daß die Vergasung des geschäumten Modells nachteilig beeinflußt wird.

Zu verwendende Materialien für das Trennelement sind Glasmaterial, Keramik oder mineralische Stoffe.

Im abgegossenen erkalteten Zustand hat sich am Gußteil durch das eingegossene Trennelement eine Sollbruchstelle herausgebildet, wie sie bereits in der Beschreibung des Deutschen Patents DE 41 00 994 C2 erwähnt ist.

Bild I zeigt eine Anordnung geschäumter Modelle 1 und den zugehörigen Gießlauf 3 in Rahmenform zu einer Gießtraube. Auf Bild II ist als Ausschnitt das Detail der Klebeverbindung eines Anschnitts 2 vom Modell 1 mit dem Gießlauf 3 zu sehen, wobei in die Klebenaht das Trennelement 4 eingelegt ist, insgesamt verbunden durch die auch das Trennelement durchdringende Klebstoffmasse 5.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen eines geschäumten Modells mit Gießsystem, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennelement mit dem geschäumten Gießlauf einerseits und dem Anschnitt des geschäumten Modells andererseits durch Kleben oder Verschweißen verbunden wird.

2. Geschäumtes Modell mit Gießsystem, hergestellt nach Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das geschäumte Modell mit Anschnitt (1, 2) durch Kleben oder Verschweißen mit einem Trennelement (4) verbunden ist und das Trennelement durch Kleben oder Verschweißen mit dem geschäumten Gießlauf (3) verbunden ist.

3. Geschäumtes Modell mit Gießsystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement aus Glasmaterial, Keramik oder sonstigem mineralischem Material besteht.

4. Geschäumtes Modell mit Gießsystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement netzartig, schwammartig oder aus Fasermaterial gewebt ausgeführt ist.