DE3227315C2 - Keramischer Formkern zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen - Google Patents

Keramischer Formkern zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen

Info

Publication number
DE3227315C2
DE3227315C2 DE19823227315 DE3227315A DE3227315C2 DE 3227315 C2 DE3227315 C2 DE 3227315C2 DE 19823227315 DE19823227315 DE 19823227315 DE 3227315 A DE3227315 A DE 3227315A DE 3227315 C2 DE3227315 C2 DE 3227315C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mold
casting
mold core
core body
ceramic
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.)
Expired
Application number
DE19823227315
Other languages
English (en)
Other versions
DE3227315A1 (de
Inventor
Alan Douglas Southmead Bristol Kington
Anthony Thomas Winterbourne Bristol Lindahl
David Frampton Cotterell Bristol Mills
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.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
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 Rolls Royce PLC filed Critical Rolls Royce PLC
Priority to DE19823227315 priority Critical patent/DE3227315C2/de
Publication of DE3227315A1 publication Critical patent/DE3227315A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3227315C2 publication Critical patent/DE3227315C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/106Vented or reinforced cores

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen keramischen Formkern zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen, z. B. Gasturbinenschaufeln mit inneren Kühlkanälen, und ein Gießverfahren unter Verwendung eines solchen Formkerns. Der erfindungsgemäße Formkern besteht aus einem rohrartigen Kernkörper aus Siliciumdioxid und einem darin eingesetzten stabförmigen Stützelement aus Aluminiumoxid. Zur Herstellung nicht geradlininger Formkerne kann der rohrförmige Kernkörper aus Siliciumdioxid gebogen werden, während seine geradlinigen Abschnitte durch die vorher eingesetzten oder nachträglich eingeschobenen Stützelemente verstärkt werden. Damit wird das Problem gelöst, einen Formkern zu schaffen, der einerseits bei längere Zeit gehaltenen Temperaturen oberhalb von 1500 °C, beispielsweise zum Gießen mit gerichteter Erstarrung, formstabil bleibt, sich andererseits aber in nicht geradlinige Formen biegen läßt und leicht aus dem fertigen Gußteil herauslösbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen keramischen Formkern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen.
Ein Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Gießen von innengekühlten Schaufeln für Gasturbinentriebwerke mit durch Formkerne herzustellenden inneren Kühlkanälen.
Beim Gießen solcher Schaufeln finden üblicherweise Formkerne aus Siliciumdioxid Anwendung, wobei dieser Werkstoff von mäßiger Festigkeit und Feuerbeständigkeit, jedoch von leichter Löslichkeit ist. Wegen der begrenzten Festigkeit und Hitzebeständigkeit von Siliciumdioxid ist es häufig notwendig, speziell im Falle von langen oder kompliziert geformten Formkernen, den Formkern derart abzustützen, daß ein örtliches Wegdrücken aus seiner vorgesehenen Lage oder eine Verformung des Kerns infolge des Einfließens des eine hohe Temperatur aufweisenden geschmolzenen Metalls beim Füllen der Gießform verhindert wird.
Das Problem einer Verformung des Formkerns tritt insbesondere beim Gießen von Bauteilen mit gerichteter Erstarrung und von als Einkristall gegossenen Bauteilen hervor, wobei die Gießform und der Kern auf eine höhere Temperatur (typischenveise oberhalb von 1500° C) als beim herkömmlichen Gießen erwärmt und während einer längeren Zeitspanne auf dieser höheren Temperatur gehalten wird.
Es ist in der Vergangenheit bereits vorgeschlagen worden, den Formkern rohrförmig und mit einer inneren Bewehrung auszubilden.
Aus der GB-PS 15 49 819 ist es bereits bekannt einen
rohrförmigen Kernkörper aus keramischem Werkstoff durch eine Bewehrung aus einem höher hitzebeständi-
• gen keramischen Werkstoff als demjenigen des Kernkörpers selbst zu verstärken. Bei dieser Bewehrung des bekannten Formkerns handelt es sich um ein mit der Innenwandfläche des rohrförmigen Kernkörpers verbundenes keramisches Material, das zumindest einen Oberzug auf dieser Innenwandfläche bildet jedoch auch den Hohlraum des rohrförmigen Kernkörpers vollständig ausfüllen könnte. Das Bewehrungsmaterial wird in Form einer Schlämme auf die Innenwandung des Kernkörpers aufgebracht dort getrocknet und anschließend gebrannt so daß es innig mit dem Werkstoff des Kernkörpers verbunden ist. Daraus ergibt sich freilich das Problem, daß für das Brennen der Bewehrung die zulässige Brenntemperatur des weniger hitzebeständigem Kernkörpe-s nicht überschritten werden darf. Zudem besteht bei dem bekannten, als Verbundkörper ausgebildeten Formkern die Gefahr, daß er im Gebrauch Risse bekommt, wenn sich unter dem Einfluß der Gießtemperatur die beiden fest miteinander verbundenen Keramikmaterialien unterschiedlich stark ausdehnen.
Aus der GB-Patentanmeldung 20 19 756 ist es außerdem bekannt, einen Formkern zur Aussparung eines kanalartigen Hohlraums in einem Gußstück in Form eines aus feuerfestem Material bestehenden Schlauches, nämlich aus hitzebeständigen Fasern aus Glas, Kohlenstoff oder Asbest, mit einem Bündel darin angeordneter Metalldrähte, beispielsweise aus Kupfer, auszubilden. Es versteht sich von selbst, daß beim Gießen von Gußstücken wie beispielsweise Gasturbinentriebwerksschaufeln aus Superlegierungen, ein derartiger Formkern nicht brauchbar wäre, da in diesem Fall die Arbeitstemperatur der Gießform oberhalb von 1500° C Hegt.
Außerdem ist es auf dem Gebiet des Sandgusses bekannt, sogenannte Kerneisen zur Verstärkung großer, schwerer Sandformkerne zu verwenden, um ein Zerbrechen zu vermeiden. Dabei sind die Kerneisen in den Formsand eingebettet. Diese altbekannte Technik führt aber bei Feingußwerkstücken wie beispielsweise Gasturbinenschaufeln mit sehr dünnen kanalartigen Aussparungen nicht weiter.
Ein weiteres Problem beim Gießen von Turbinenschaufeln für Gasturbinentriebwerke liegt darin, daß die Formkerne häufig mit Biegungen hergestellt werden müssen, um den z. B. durch die Schaufelverwindung gegebenen Versatz zwischen denjenigen Teilen des Schaufelblattes, die Kühlkanäle benötigen, und dem Schaufelfuß zu berücksichtigen, durch weichen die Kühlluft zum Schaufelblatt zugeführt werden muß. Dieses Erfordernis verlangt ein Kernmaterial, das in ausreichendem Maße verformbar ist, um sich in die gewünschte Form biegen zu lassen, das aber andererseits noch ausreichend steif ist, daß es sich unter den im Gebrauch auftretenden hohen Temperaturen nicht verformt. Bei Temperaturen oberhalb von 1500° C müssen jedoch ke-
ramische Kerne verwendet werden, bei denen aber die beiden genannten Forderungen, jedenfalls bei den gegenwärtig verfügbaren keramischen Kernwerkstoffen, miteinander unvereinbar sind. Dies hat seinen Grund darin, daß die von der Festigkeit her ausreichenden verffigbaren Kernwerkstoffe, wie beispielsweise Aluminiumoxid oder Siliciumnitrid, zu starr sind, um sich ohne große Schwierigkeiten biegen zu lassen, und außerdem nicht oder nur unter großen Schwierigkeiten aus dem fertigen Gußteil herauslösbar sind. Andererseits können die leichter iöslichen und leichter verformbaren Werkstoffe, wie beispielsweise Siliciumdioxid oder die glaskeramischen Werkstoffe, den erforderlichen hohen Temperaturen nicht standhalten, insbesondere können sie während der erforderlichen Zeitdauer den beim Gießen mit gerichteter Erstarrung notwendigen Arbeitstemperaturen nicht ohne Verformung standhalten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen keramischen Formkern zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen zu schaffen, der den oben dargelegten Kriterien entspricht
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Formkern gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 eine in einem Ofen befindliche Gießform mit einem Formkern nach der Erfindung zum Gießen einer innengekühlten Gasturbinenschaufel mit gerichteter Erstarrung, die
F i g. 2,3 und 4 jeweils im Schnitt weitere Gießformen mit verschieden gestalteten Formkernen nach der Erfindung, und
F i g. 5 eine quer zum Schaufelprofil längsgeschnittene Gasturbinenlaufschaufel mit einem eingegossenen, nichtgeradlinigen Kühlkanal.
F i g. 1 zeigt eine Gießform 30 zum Gießen einer hohlen Turbinenschaufel für ein Gasturbinentriebwerk aus einer Superlegierung auf Nickelbasis. Innerhalb der Gießform 30 ist ein Formkern 2 angeordnet, der mit seinem einen Ende 40 in der Gießform befestigt ist und einen äußeren Kernkörper 4 in Form eines geradlinigen Rohres aufweist, der aus Siliciumdioxid besteht. Die Gießform steht auf einer gekühlten Kühlplatte 31, die in einen nur schematisch dargestellten Ofen 32 zum Gießen der Schaufel mit gerichteter Erstarrung einbezogen werden kann.
In dem Ofen 32 wird die Gießform auf eine oberhalb der Schmelztemperatur des zu vergießenden Metalls liegende Temperatur vorgewärmt, um entlang der Gießform einen Temperaturgradienten zu erzeugen. Nach dem Gießen erzeugt die Kühlplatte eine Erstarrung des vergossenen Metalls vom Boden der Gießform beginnend nach oben und dieser Vorgang wird dadurch aufrechterhalten, daß das Metall oberhalb der Erstarrungsfront in geschmolzenem Zustand gehalten wird, während die Gießform nur von ihrem bodenseitigen Ende her gekühlt wird. Dieses Verfahren sowie ein modifiziertes Verfahren zur Erzeugung eines in den oberen Teil der Gießform hineinwachsenden Einkristalls sind an sich bekannt und werden daher nicht im einzelnen beschrieben.
In der Bohrung des rohrförmigen Siliciumdioxid-Kernkörpers 4 ist mit engem Gleitsitz ein aus Aluminiumoxid hergestelltes zylindrisches Stützelement 6 als Bewehrung angeordnet. Dieses Stützelement erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des rohrförmigen Kernkörpers 4.
Der rohrförmige Siliciumdioxid-Kernkörper 4 weist einen Außendurchmesser von etwa 1,7 mm bis 2,5 mm und einen Innendurchmesser von etwa 1,1 mm auf, und das zylindrische Aluminium-Stützelement 6 hat einen Durchmesser von etwa 1,0 mm.
Der Innendurchmesser des Siliciumdioxid-Rohres 4 und der Außendurchmesser des Aluminiumoxid-Stützstabes 6 sind derart aufeinander abgestimmt, daß unter Berücksichtigung des größeren Wärmedehnungskoeffizienten des Aluminiumoxids auch bei der verwendeten Gießtemperatur noch ein kleiner Spielraum, beispielsweise in der Größenordnung von 0,012 mm bis 0,025 mm zwischen dem Stützelement 6 und dem rohrförmigen Kernkörper 4 vorhanden ist. Dadurch wird ein Sprengen des Siliciumdioxid-Rohres durch den Aluminiumoxid-Stab verhindert.
Der Formkern kann, wie bei 40 angedeutet ist, in das Keramikmaterial der Gießform mittels üblicher Methoden unter Verwendung einer Polystyrolfarbe eingesetzt werden, welche die notwendige unterschiedliche Wärmedehnung zwischen dem Siliciumdioxid und dem Gießformwerkstoff zuläßt. Der Aluminiumoxid-Stab kann über das untere Ende des Siliciumdioxid-Rohres hinausragend bemessen und ebenfalls in das Keramikmaterial de- Gießform eingesetzt werden, kann aber alternativ dazu auch frei in dem Siliciumdioxid-Rohr sitzen, wobei dieses in diesem Fall an seinem freien Ende verschlossen ist, um ein Herausgleiten des Aluminiumoxid-Stabes zu verhindern. Außer dem radialen Spielraum zwischen dem Aluminiumoxid-Stab und dem Siliciumdioxid-Rohr muß auch ein axialer Spielraum vorgesehen sein.
In F i g. 2 ist ein abgewandelter Formkern in einer Gießform 30 dargestellt, der zum Herstellen eines nicht geradlinigen bzw. nicht genau radial verlaufenden Kühlluftkanals in der Turbinenschaufel dient. Dieser Formkern 12 besteht wiederum aus einem rohrförmigen äußeren Kernkörper 12, der aus Siliciumdioxid hergestellt ist und zwei geradlinige Abschnitte 14a und 14b aufweist, die durch einen Biegungsabschnitt 15 miteinander verbunden sind, und aus in den Bohrungen der geradlinigen Rohrabschnitte 14a und 14/? mit engem Gleitsitz angeordneten zylindrischen Stützelementen 16a und 16b, die aus Aluminiumoxid hergestellt sind. Diese Stützelemente 16a und 166 erstrecken sich jeweils von dem betreffenden Ende des Siliciumdioxid-Rohres 14 im wesentlichen bis zur Biegung 15.
Der Siliciumdioxid-Rohrkörper 14 und die zylindrischen Aluminiumoxid-Stützstäbe 16a und 166 haben typischerweise gleiche Durchmesserabmessungen wie bei dem mit Bezug auf F i g. 1 beschriebenen Formkern 2.
Fig.3 zeigt als weitere Ausführungsmöglichkeit einen Formkern 22 in einer Gießform 30, der zur Herstellung eines komplexer geformten, nicht geradlinigen bzw. nicht radialen Kühlkanals in einer Turbinenschaufel dient. Bei diesem Formkern 22 besteht der rohrförmige äußere Kernkörper 24 wiederum aus Siliciumdioxid und weist drei geradlinige Abschnitte 24a, 24b und 24c auf, die durch zwei Biegungsabschnitte 25a und 25b miteinander verbunden sind. In den Bohrungen der geradlinigen Abschnitte 24a, 24b und 24c dieses Siliciumdioxid-Rohrkörpers 24 befinden sich jeweils mit engem Gleitsitz zylindrische Stützelemente 26a, 266 und 26c aus Aluminiumoxid. Die beiden Stützelemente 26a und 26£> verlaufen jeweils von einem der beiden Enden des Rohrkörpers 24 im wesentlichen bis zur Biegung 23a
bzw. 256, während das dritte Stützelement 26c sich im wesentlichen über die ganze Distanz zwischen den beiden Biegungen 25a und 25b erstreckt. Der Formkern 22 kann dadurch hergestellt werden, daß in ein zunächst gerades Siliciumdioxid-Rohrdie drei Stützelemente 26a, 266 und 26c aus Aluminiumoxid eingeschoben werden und sodann unter Erhitzen des Siliciumdioxids an den herzustellenden Biegungsbereichen 25a und 25i> die Biegungen geformt werden. Dabei halten die Stützelemente 26a, 266 und 26c die übrigen Abschnitte des SiIiciumdioxid-Rohres gerade und tragen zur Bildung scharfer Biegungen des Siliciumdioxid-Rohrkörpers bei.
Der Siliciumdioxid-Rohrkörper 24 und die zylindrischen Aluminiumoxid-Stützstäbe 26a, 26b und 26c haben typischerweise wiederum gleiche Durchmesserabmessungen als die zuvor beschriebenen Formkerne 2 und 12.
Im Falle der in den F i g. 2 und 3 dargestellten Formkerne sind die geradlinigen Endabschnitte dieser Formkerne jeweils an beiden Kernenden in das Keramikmaterial der Gießform eingesetzt, wobei jedoch die Möglichkeit einer Längenausdehnung der Aluminiumoxid-Stützstäbe relativ zu dem Siliciumdioxid-Rohrkörper vorgesehen sein muß. Demgemäß ragen diese Stützstäbe so weit wie möglich an die Biegungen heran, sind jedoch so bemessen, daß sie auch bei der maximalen Arbeitstemperatur nicht in die Biegungen eindringen.
Fig.4 zeigt als weitere Ausführungsmöglichkeit einen in einer Gießform 30 angeordneten Formkern 32, der insofern dem erstbeschriebenen Formkern 2 ähnlich ist, als er zur Herstellung eines geradlinigen Kühlluftkanals in einer Schaufel dient. Dieser Formkern 32 besteht aus einem äußeren Kernkörper 34, der geradlinig und mit elliptischem Querschnitt ausgebildet ist und zwei parallele, mit gegenseitigem Abstand verlaufende zylindrische Bohrungen 35 aufweist. Der äußere Kernkörper 34 besteht aus Siliciumdioxid. In jeder der beiden Bohrungen 35 ist mit engem Gleitsitz ein zylindrisches Stützelement 36 aus Aluminiumoxid angeordnet. Jedes dieser Stützelemente 36 verläuft im wesentlichen über die gesamte Länge des Siliciumdioxid-Kernkörpers 34.
Der elliptische Querschnitt des Siliciumdioxid-Kernkörpers 34 weist typischerweise in der Hauptachse einen Durchmesser von etwa 3,3 mm und in der kleineren Achse einen Durchmesser von etwa 0,9 rnrn auf, während die Bohrungen 35 jeweils einen Durchmesser von etwa 0,63 mm haben. Der Durchmesser der zylindrischen Aluminiumoxid-Stützelemente beträgt etwa 0,5 mm.
Zum Herstellen eines inneren Kanals in einer zu gießenden Schaufel wird ein Formkern 2,12,22 oder 32 in die Gießform 30 eingesetzt, die entsprechend der herzustellenden Gasturbinenschaufel geformt ist. Die Gießform 30 kann in üblicher Weise nach den Wachsausschmelzverfahren oder nach einem Spritzpreßverfahren hergestellt werden. Der Formkern wird mit einem Ende oder mit beiden Enden mittels einer Verbindung 40 an der Gießform 30 befestigt, die eine relative Wärmedehnung zwischen dem Formkern und der Gießform zuläßt und das Stützelement bzw. die Stützelemente in den Bohrungen des Siliciumdioxid-Rohrkörpers hält Im Falle der Formkerne 2 und 32 hat es sich als ausreichend erwiesen, bei einem bis zu 300 mm langen Kern diesen nur an einem Ende zu haltern, wohingegen es im Falle der Formkerne 12 und 22 wünschenswert sein kann, diese an beiden Enden zu haltern. Sodann wird die Gießform 30 mit der geschmolzenen Nickelsuperlegierung der gewünschten Zusammensetzung gefüllt und nach Abkühlen der gegossenen Schaufel (nicht dargestellt) kann diese aus der Form herausgenommen werden.
Im Falle der Formkerne 2, 12 und 32 werden die Stützelemente 6 bzw. 16a, 166 bzw. 35, 36 durch einfaches Herausziehen aus den sie aufnehmenden Bohrungen der Siliciumdioxid-Rohrkörper 4,14 und 34 herausgenommen, wonach der Siliciumdioxid-Rohrkörper in an sich bekannter Weise herausgelöst wird, wodurch man die fertige Schaufel mit dem inneren Kühlluftkanal ίο erhält.
Im Falle des Formkerns 32 werden zunächst die Stützelemente 26a und 26b aus den geradlinigen Endabschnitten des Siliciumdioxid-Rohrkörpers 24 herausgezogen, während das Stützelement 26c noch im mittleren Abschnitt 24c des Rohrkörpers verbleibt. Danach wird der Siliciumdioxid-Rohrkörper 24 in an sich bekannter Weise herausgelöst, so daß nur noch das letzte Stützelement 26c im mittleren Abschnitt des eingegossenen Schaufelkühlkanals entsprechend dem mittleren Abschnitt 24c des Rohrkörpers verbleibt, das aber nun allseitig freiliegt. Dieses allseitig freiliegende restliche Stützelement 26c läßt sich dann leicht aus dem Kühüuftkanal der Schaufel herauslösen. Dieses Herauslösen des Aluminiumoxids kann zweckmäßig mittels eines Verfahrens gemäß der PCT-Patentveröffentlichung WO82/01144 erfolgen.
Obwohl bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen die äußeren Kernkörper jeweils rohrförmig sind, ist die Anwendungsmöglichkeit der Erfindung nicht auf eine solche Form beschränkt, vielmehr können je nach Bedarf hohle Kernkörper vielfältiger Formen und Konfigurationen Anwendung finden.
Des weiteren können die Stützelemente, obwohl sie bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen aus den Enden des rohrförmigen Kernkörpers herausziehbar sind, vollständig in den äußeren Kernkörper eingeschlossen sein.
Die Größe des Spielraums zwischen dem Stützelement und der Innenwandung der es aufnehmenden Bohrung des hohlen Kernkörpers bestimmt das Maß, um welches sich der Siliciumdioxid-Kernkörper während des Gießvorgangs biegen kann. Indem dieser Spielraum bei der hohen Gießtemperatur auf einem Minimum von beispielsweise 0,025 mm gehalten wird, können also sehr genau positionierte Kühlkanäle erzeugt werden.
Die Erfindung ermöglicht das Gießen von hohlen Bauteilen, wie beispielsweise von Schaufeln für Gasturbinentriebwerke aus Superlegierungswerkstoffen unter Anwendung gerichteter Erstarrung, um eine Säulenkri-Stallstruktur oder eine Einkristallstruktur in den gegossenen Bauteilen zu erhalten, wobei genau festgelegte, radial verlaufende Kühlkanäle erzeugt werden können, die gegebenenfalls nur an einem Schaufelende ausmünden.
Die Erfindung ermöglicht außerdem das Gießen solcher Schaufeln mit Kühlkanälen, die Biegungen aufweisen, wie dies beispielsweise bei dem in F i g. 5 gezeigten Schaufelkühlkanal der Fall ist die sonst jedenfalls im Hinblick auf praktische und kosteneffektive Gesichtspunkte nicht herstellbar sind.
Für den Formkern können auch andere als die beschriebenen Werkstoffe verwendet werden. Der hohle äußere Kernkörper muß aus dem vergossenen Metall herauslösbar und im Falle eines nicht geradlinigen Formkerns auch verformbar sein. Obwohl Siliciumdioxid zu bevorzugen ist, können auch einige glaskeramische Werkstoffe verwendet werden. Der Werkstoff des inneren Stützelements muß steif sein und seine Festig-
keit auch bei Temperaturen oberhalb von 1500°C beibehalten, um das Gießen von gerichtet erstarrten Bauteilen zu ermöglichen. Es braucht nicht herauslösbar zu sein, darf jedoch nicht mit dem hohlen äußeren Kernkörper reagieren, so daß es seine Verschiebefreiheit bei 5 unterschiedlichen Wärmedehnungen beibehält. Außer Aluminiumoxid können Zirkoniumoxid oder Siliciumnitrid verwendet werden.
Unter den in der obigen Beschreibung verwendeten Begriffen »Superlegierung« und »Superlegierung auf Nickelbasis« sind insbesondere gegenwärtig für die Herstellung von Gasturbinenschaufeln verwendete Nikkeibasis- und Kobaltbasislegierungen sowie deren künftige Weiterentwicklungen zu verstehen.
15
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
30
35
40
45
50
55
60
65

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Keramischer Formkern zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen, bestehend aus einem rohrförmigen Kernkörper aus einem auflösbaren hitzebeständigen Keramikmaterial und aus einer Bewehrung dieses Formkörpers aus einem Keramikmaterial größerer Hitzebeständigkeit als derjenigen des Kernkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung als vorgeformter Keramikstab (6,16,26) ausgebildet ist, der mit einem engen Gleitsitz entsprechendem geringem, bis zur Gießtemperatur auftretende relative Wärmedehnungsunterschiede aufnehmendem Spiel in den rohrförmigen Kernkörper (4,14,24) eingesetzt ist
2. Formkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeformte Keramikstab (6, 16, 26; aus Aluminiumoxid besteht.
3. Formkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung zwei vorgeformte Keramikstabelemente (16a, \6b) aufweist, die von den beiden entgegengesetzten Enden des Kernkörpers aus in dessen Hohlraum hineinragen.
4. Formkern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernkörper (34) als Mehrfachrohrkörper (34) mit mehreren Rohröffnungen ausgebildet ist, in welchen jeweils ein vorgeformter Keramikstab (36) eingesetzt ist
5. Formkern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Kernkörper (14) aus einem verformbaren Keramikmaterial besteht und zwei durch einen Biegungsabschnitt (15) miteinander verbundene geradlinige Abschnitte (4a, 14£^ aufweist, in welche jeweils ein Keramikstabelement (16a, 166,) eingesetzt ist.
6. Formkern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Kernkörper (24) aus einem verformbaren Keramikmaterial besteht und mindestens drei geradlinige Abschnitte (24a, 24b, 24c) aufweist, die jeweils durch einen Biegungsabschnitt (25a, 25b) miteinander verbunden sind und jeweils ein Keramikstabelement (26,266,26c; enthalten.
DE19823227315 1982-07-22 1982-07-22 Keramischer Formkern zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen Expired DE3227315C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823227315 DE3227315C2 (de) 1982-07-22 1982-07-22 Keramischer Formkern zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823227315 DE3227315C2 (de) 1982-07-22 1982-07-22 Keramischer Formkern zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3227315A1 DE3227315A1 (de) 1984-03-22
DE3227315C2 true DE3227315C2 (de) 1986-08-07

Family

ID=6168987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19823227315 Expired DE3227315C2 (de) 1982-07-22 1982-07-22 Keramischer Formkern zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3227315C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112020000327B4 (de) 2020-02-28 2026-02-19 Jiangsu Xcmg Construction Machinery Research Institute Ltd. Verfahren zum verstärken eines 3d-gedruckten sandkerns für das giessen eines integralen mehrwegeventils und sandkern eines integralen hydraulischen mehrwegeventils

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6330168A (ja) * 1986-07-21 1988-02-08 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミツクス・金属複合体の製造法
AT388319B (de) * 1987-08-20 1989-06-12 Avl Verbrennungskraft Messtech Giesskern fuer den wassermantel eines zylinderblockes einer mehrzylinder-hubkolben-brennkraftmaschine
CN115519074A (zh) * 2021-06-25 2022-12-27 江苏集萃先进金属材料研究所有限公司 一种复合结构陶瓷型芯及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1549819A (en) * 1976-11-03 1979-08-08 Thermal Syndicate Ltd Reinforced vitreous silica casting core
GB2019756A (en) * 1978-04-19 1979-11-07 Rolls Royce Casting Cores

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112020000327B4 (de) 2020-02-28 2026-02-19 Jiangsu Xcmg Construction Machinery Research Institute Ltd. Verfahren zum verstärken eines 3d-gedruckten sandkerns für das giessen eines integralen mehrwegeventils und sandkern eines integralen hydraulischen mehrwegeventils

Also Published As

Publication number Publication date
DE3227315A1 (de) 1984-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69727729T2 (de) Verstärkter keramischer Kompositkern und Herstellungsverfahren
DE69330212T2 (de) Kern für das Giessen hochtemperaturbeständiger und dünnwandiger Strukturen
EP1098725B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines metallischen hohlkörpers
DE69626723T2 (de) Einstückig gegossene, hochtemperaturbeständige, dünnwandige Strukturen, deren Wände mit einem eingegossenen Verbindungselement höherer Wärmeleitfähigkeit verbunden sind
DE102007002208B4 (de) Ausbildung eines Trennwandfensters eines Zylinderblockgiessteils
DE2735928C3 (de) Verfahren zum Gießen eines Formteils aus einem temperaturbeständigen metallischen Verbundwerkstoff und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE69832559T2 (de) Verstärkter Quarzkern zum Gießen mit gerichteter Erstarrung
DE3329306A1 (de) Verfahren zur gerichteten verfestigung einer metallschmelze
DE602004000347T2 (de) Giessform für das Bauteilgiessen mit gerichteter Erstarrung
DE3312867A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gegossenen metallgegenstandes
DE2945531B1 (de) Turboschaufel mit einem Matellkern und einem Keramikblatt
DE3327934A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gegenstandes mit einer vorgegebenen kristallinen orientierung
EP0272471B1 (de) Verfahren und Giessform zum Herstellen eines Gusseisenkörpers und danach hergestellter Gusseisenkörper
DE69703953T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Anbauteils durch Giessen unter Verwendung einer keramischen Giessform
EP3768447A1 (de) Verfahren zur herstellung einer gussform zum einfüllen von schmelze sowie gussform
DE2332055A1 (de) Hohlkoerper mit komplizierter beg
DE2933761C2 (de) Verfahren zur Herstellung gerichtet erstarrter Gußstücke
DE2833515C2 (de) Präzisionsgießform aus Keramik und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2011474B2 (de) Vorrichtung zum herstellen von einkristallen
DE3227315C2 (de) Keramischer Formkern zum Gießen von Bauteilen mit kanalartigen Aussparungen
WO1999006166A1 (de) Turbinenschaufel sowie verfahren zur herstellung einer turbinenschaufel
DE2534050B2 (de) Verbundgiessverfahren
DE102018106725A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Gussform zum Einfüllen von Schmelze sowie Gussform
DE2453090A1 (de) Verfahren und giessform zum giessen von hochwarmfesten legierungen
DE19515974A1 (de) Herstellung von hohlen Formkörpern im Kernschmelzverfahren und hierbei verwendete Hohlkörperkerne

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ROLLS-ROYCE PLC, LONDON, GB

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee