DE2659224C2 - Tragvorrichtung für ein Modell für Präzisionsgießverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei der Herstellung von Gasturbinenschaufeln u. dgl. Bei der Herstellung von Gasturbinenschaufeln u.dgl. durch Präzisionsgießverfahren wird ein Wachsmodell mehrmals in eine keramische Masse, z. B. eine Zirkoniummasse, getaucht und anschließend getrocknet, bis sich eine Schale von geeigneter Dicke um das Modell gebildet hat. Zur Herstellung einer Gasturbinenschaufel wird das mit der Schale versehene Modell anschließend auf eine Temperatur erwärmt, bei der das Wachs schmilzt und aus der Schale herausfließt, so daß sich eine Schalenform ergibt, in welche flüssiges Metall eingefüllt wird, das darin konventionell oder gerichtet erstarrt. Für die gerichtete Erstarrung werden einteilige Modelle mit angeformter Tragplatte benutzt. Das Wachsmodell muß eine genaue Nachbildung der Gasturbinenschaufel sein, damit sich ein zufriedenstellendes Gußstück herstellen läßt, weil jede Verformung des Wachsmodells sich in der um das Modell herzustellenden Schalenform und schließlich auch in der gegossenen Gasturbinenschaufel zeigen würde.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mit der sich Verformungen des Modells verhindern lassen.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der gerichteten Erstarrung schmelzflüssiger Legierungen zur Herstellung von Gasturbinenschaufeln wird eine keramische Schalenform mit einer keramischen Bodenplatte, die auf eine Kühlplatte aufgesetzt wird, verwendet. Diese Bodenplatte muß eben sein und konstante Abmessungen aufweisen. Die Tragvorrichtung nach der Erfindung, an der das einstückige Modell angegossen ist, eignet sich besonders gut zur Herstellung von solchen Schalenformen mit angeformter Bodenplatte. Die Schalenform, die nach der Herstellung des Modells in der Tragvorrichtung nach der Erfindung angebracht ist, kommt lediglich mit dem Formhohlraum und der keramischen Masse in Berührung. Das Modell ist während der Herstellung der Schalenform nur sehr geringen Belastungen ausgesetzt da es an einem Ende durch den einen Modellhalter und am anderen Ende durch den angeformten anderen Modellhalter festgehalten wird, wobei letzterer als an dem Modell angeformte Tragplatte ausgebildet istwenndieSchalenform eine Bodenplatteaufweisen soll. Die an dem Modell angeformte Tragplatte wird in dem Formhohlraum festgehalten und kommt später ebenfalls

ίο nur mit der keramischen Masse in Berührung, weshalb auch die Bodenplatte konstante Abmessungen und ebene Oberflächen erhält Das Modell behält daher vor und während der Schalenformherstellung seine Form, wodurch die Voraussetzungen für ein zufriedenstellendes Präzisionsgießverfahren geschaffen sind. Die Tragvorrichtung mit angegossenem Modell eignet sich besonders gut für die automatische Herstellung von Präzisionsgießschalenformen.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein Joch einer Tragvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine zweiteilige Modellform, in die Schenkel des Joches eingeführt sind, und

F i g. 3 ein einstückiges Modell mit dei Tragvorrichtung nach der Erfindung, die aus dem Joch und einer an dem Modell angeformten Tragplatte besteht.

F i g. 1 zeigt ein Joch 2 mit einem Tragarm 3 und zwei Schenkeln 4, deren Länge wenigstens gleich der Länge des Modells und der Dicke einer an dem Modell anzuformenden Tragplatte 22 (F i g. 3) ist. Das Joch 2 hat einen Modellhalter 5 zwischen den Schenkeln 4. Das Joch 2 kann einstückig aus Kunststoff oder Metall, beispielsweise durch Spritzen, hergestellt oder aus einzelnen Teilen zusammengebaut sein, die miteinander verschraubt, verklemmt oder verschweißt sind. Die Form und die Abmessung des Tragarms 3 und der Schenkel 4 gewährleisten die erforderliche Festigkeit und Formbeständigkeit des Joches 2, damit sich dieses nicht verformt oder verbiegt, wenn ein Modell 21 (F i g. 3) an ihm angegossen ist. Ein Griff 7 ist an dem Joch 2 befestigt oder angeformt, damit die Tragvorrichtung während der Herstellung einer Schalenform und auch später gehandhabt werden kann. Der Griff, der einen Knauf 8 und einen Flansch 9 aufweist, dient zum Erfassen des Joches 2 durch eine nicht dargestellte Betätigungsvorrichtung. Der Flansch 9 ist mit einem Schlitz 10 versehen, der die richtige Ausrichtung der Tragvorrichtung in bezug auf die Betätigungsvorrichtung gewährleistet.

Der Modellhalter 5 ist an den Tragarm 3 angeformt oder lösbar befestigt. Er ist an dem Tragarm 3 so angeordnet, daß er die gewünschte Lage des Modells 21 gewährleistet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Modellhalter 5 ein gerippter Zylinder, der sich von dem Tragarm 3 aus längs der Achse des herzustellenden Modells 21 erstreckt. Der Halter kann statt dessen auch kegel- oder zapfenförmig sein. Der Modellhalter 5 könnte auch als Vertiefung, Schlitz oder Loch in dem Tragarm 3 ausgebildet sein. Dabei wäre diese Vertiefung od. dgl. so auszuführen, daß der Werkstoff, aus dem das Modell gegossen wird, nicht ausfließen kann.

Der Modellhalter 5 hält das Modell 21 in seiner gewünschten Lage (F i g. 3) und stellt eine Gleitverbindung her, die ein Schrumpfen des Modells bei dessen Abkühlung gestattet, ohne daß sich das Modell von dem

Modellhalter 5 löst

Nach dem Zusammenbau des Joches 2 und der Modellform 15 ragen die Schenkel 4 in einem Ausmaß, das der Dicke der an dem Modell 21 anzuformenden Tragplatte 22 entspricht, in einen Tragplattenabschnitt 19 des Formhohlraums 20 hinein und dienen später als Halter für die Tragplatte 22, die einen zweien Modellhalter bildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schenkel 4 in einem Winkel von etwa 90° in bezug auf den Tragarm 3 angeordnet. Andere Winkelausnchtungen sind .nöglich. Die Schenkel 4 und der Tragarm 3 gewährleisten, daß das Joch 2 fest und biegebeständig ist, um Biegebeanspruchungen aufnehmen zu können, nachdem das Modell 2Ϊ mit der angeformten Tragplatte 22 hergestellt ist.

Nach dem Zusammenbau der Modellform 15 und des Joches 2 ragt der Modellhalter 5 durch eine Öffnung 16 in einen Modeliabschnitt 18 des Formhohlraums 20, und die Schenkel 4 erstrecken sich durch Öffnungen 17 in den Tragplattenabschnitt 19 des Formhonlraums 20. Der Modeliabschnitt 18 hat eine Form, die der des zu gießenden Gegenstands entspricht Der Tragplattenabschnitt 19 hat eine Form, die der der an dem Modell anzuformenden Tragplatte 22 entspricht. Der Tragplattenabschnitt kann mit Durchbrüchen (nicht dargestellt) versehen sein, damit eine Tragplatte mit Verstärkungsstreben u. dgl. auf einer Seite hergestellt werden kann. Die Modellform 15 hat Abdichtungen (nicht dargestellt), die ein Herausfließen des Werkstoffes beim Gießen des Modells aus dem Formhohlraum 20 verhindern, an den Stellen, wo der Modellhalter 5 und die Schenkel 4 in den Formhohlraum 20 hineinragen. Die Modellform 15 besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei miteinander verbindbaren Teilen, die das Zusammensetzen der Modellform um das Joch 2 ermöglichen. Nach dem Vereinigen der Modellform 15 und des Joches 2 wird das Modell 21 mit angeformter Tragplatte 22 in dem Formhohlra.um 20 hergestellt, indem ein schmelzflüssiger Werkstoff, beispielsweise Wachs, in den Formhohlraum 20 gespritzt wird. Der Modellhalter 5 und die Schenkel 4, die in den Formhohlraum 20 hineinragen, halten das Modell 21 bzw. die Tragplatte 22 fest, während der schmelzflüssige Werkstoff in den Formhohlraum 20 eingespritzt wird.

Bei Bedarf kann ein Kern in das Modell 21 eingebettet werden, indem der Kern in dem Modellabschnitt 18 des Formhohlraums 20 vor dem Einfüllen des schmelzflüssigen Modellwerkstoffes angeordnet wird. Das erfolgt beispielsweise, wenn Gasturbinenschjufeln mit Kühlkanälen herzustellen sind.

Schließlich wird die Modellform 15 von dem Modell 21 entfernt, worauf das Modell 21 mit an ihm und an dem Joch 2 angeformter Tragplatte 22 zurückbleibt, wie es in F i g. 3 dargestellt ist. Die Tragvorrichtung mit dem daran angegossenen Modell wird dann mit dein Griff 7 zur Herstellung einer Schalenform abtransportiert, wozu die in F i g. 3 gezeigte gesamte Anordnung mehrmals in eine keramische Masse getaucht und anschließend getrocknet wird, bis die Schalenform (nicht dargestellt) gebildet ist. Das Modell 21 und die angeformte Tragplatte 22, die auf diese Weise eingeschalt worden sind, werden dann von dem ebenfalls eingeschalten Joch befreit, z. B. durch Absägen, und das Wachs wird entfernt, z. B. durch Erhitzen. Das Joch 2 kann dann gereinigt und anschließend wieder benutzt werden. es

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Tragvorrichtung für ein Modell für Präzisionsgießverfahren, gekennzeichnet durch einen Tragarm (3) mit zwei Schenkeln (4) und zwei Modellhaltern (5, 22), wobei sich der eine Modellhalter (5) an dem Tragarm (3) befindet und der andere Modellhalter (22) mit dem Modell (21) mitgegossen wird und die Schenkel (4) verbindet

2. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Modelihalter (5) zapfenförmig ist und sich vom Tragarm (3) in Richtung zu dem anderen Modellhalter (22) erstreckt.

3. Tragvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Modellhalter (5) ein gerippter Zylinder ist

4. Tragvorrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Modellhalter (5) eine in dem Tragarm (3) vorgesehene Vertiefung ist

5. Tragvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (3) mit einem Griff (7) versehen ist

6. Tragvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Modellhalter (22) eine Platte ist