DE3305839A1

DE3305839A1 - Verfahren zum herstellen eines gussstueckes

Info

Publication number: DE3305839A1
Application number: DE19833305839
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 6330 Wetzlar Eppstein
Original assignee: Buderus AG
Current assignee: Buderus AG
Priority date: 1983-02-19
Filing date: 1983-02-19
Publication date: 1984-08-23

Description

BUDERUS AKTIENGESELLSCHAFT
TP/Be/St/PG 10126

Verfahren zum Herstellen eines Gußstückes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gußstückes in einer aus feuerfestem, bindemittelhaltigem und verfestigtem Formstoff bestehenden Form.

Die in einer Gießerei üblichen Formen zum Abgießen von Gußstücken bestehen vorwiegend aus einem feuerfesten Sand, welchem ein Bindemittel zugemischt wird, um durch mechanisches Verdichten oder durch Aushärten die gewünschte Formenfestigkeit zu erhalten.

Beim Abgießen solcher Formen können eine Reihe von Probleme auftreten, welche sich auf die Brauchbarkeit des Gußstückes auswirken. Insbesondere bei der Herstellung von kernreichen, komplizierten Gußstücken, die möglicherweise noch sehr unterschiedliche Wanddicken besitzen, kommt es oft zu Undichtheiten. Zu Mikro- und Makroporositäten kommt es häufig, wenn Orte der letzten Erstarrung sehr nahe an Kernpartien liegen und ein Gasstoß vom Kern in die Restschmelze Gas eindringen läßt.

Es ist bereits bekannt (DE-PS 1 178 557) an den Formkasten über eine Saugpumpe einen Unterdruckraum anzulegen, um einen Luftstrom durch die Gießform und insbesondere durch den Formhohlraum hindurch in den Unterdruckraum hineinzusaugen. Der beim Eingießen des Metalls durch Reaktion mit der feuchten Formoberfläche entstehende Dampf oder sonstige Gießgase sollen mit der durch die Form strömenden Luft abgesaugt werden.

Es hat sich geneigt, daß bei etwas komplizierten Gußstücken, wie Schiffsdieselzylinderköpfe oder Motorengehäuse, für welche ein absolut dichter Guß gefordert wird, das bloße Erzeugen eines Luftstromes durch die Form nicht zu dem gewünschten Ergebnis führen, dagegen wurden mit den im Patentanspruch angegebenen Maßnahmen einwandfrei dichte Gußstücke erzielt.· Bei der Berührung des flüssigen Metalls mit der Formoberfläche entstehen nicht nur Gase, die abgeführt werden müssen, sondern die Formoberfläche zerfällt vorzeitig, so daß sich bei Gußstücken aus z.B. Gußeisen und Sphäroguß der Graphitisierungsdruck nicht zur Selbstspeisung der Gußstücke auswirkt, sondern

durch Treiben auf die in ihrer Festigkeit geminderten Formwände ausweicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde' für komplizierte Gußstücke mit unterschiedlichen Wanddicken und eingelegten Kernen eine Methode zu finden, welche einen einwandfrei dichten und sauberen Guß gewährleistet. Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmalen gelöst.

An die rundum abgedichtete Form wird ein Vakuum angelegt. Auch der Eingußtrichter und evtl. Steiger werden von der Folie verschlossen, so daß die ganze Form unter Vakuum steht. Dann wird durch die den Eingußtrichter überspannende Folie das flüssige Metall in die Form gegossen, wobei die Vakuumquelle weiterhin angeschlossen bleibt, möglichst bis zur Beendigung der Erstarrung des Gußstückes. Von den Kernmarken evtl. eingelegter Kerne oder Kernpakete ausgehend können Kernluft abführende Elemente bis in den Bereich des Vakuumanschlusses gelegt werden, um auch die Kerne unter Vakuum zu setzen.

Es hat sich ergeben, daß bei einem solchen Verfahren eine Reihe von überraschenden Ergebnissen eintritt. Neben einem porenfreien Abguß wird auch eine sehr glatte Oberfläche des Gusses erzielt.

Aufgrund der bis zur Erstarrung des Metalles angelegten Vakuums wird eine hohe Festigkeit der Formoberfläche auch beim Zerfall des Binders beibehalten. Der Graphitisierungdruck beim Erstarren der Gußeisenschmelze führt folglich nicht zum Treiben der Form sondern wirkt sich zur Selbstspeisung des Gußstückes aus. Einerseits wird dadurch ein geringeres Speiservolumen und damit Kreislaufmaterial eingespart, zum anderen werden poröse Stellen im Gußstück vermieden. Das angelegte Vakuum verringert die Abkühlungsgeschwindigkeit des Abgusses um etwa 10 %. Offenbar wird auch die Sandoberfläche dabei so gekühlt, daß ein Ansintern. der Staubkörner und ein Einpenetrieren des flüssigen Metalles vermieden wird. Nebenbei ergibt sich eine bessere Formfüllung, was bei dünnen Wandstärken besonders günstig ist.

Über den Vakuumanschluß können die Schadgase aus Form und Kern im Kreislaufwasser der Vakuumpumpe aufgefangen und niedergeschlagen werden, wodurch die Arbeitsbedingungen in der Gießerei verbessert werden.

Anhand der Zeichnung soll verständlich gemacht werden, wie das erfindungsgemäße Verfahren gehandhabt wird.

Die aus einem Unterkasten 1 und einem Oberkasten 2 mit verdichtetem Formsand zusammengesetzte Form enthält außerdem den eingesetzten harzgebundenen Kern 3· Nachdem die Form in dieser Weise auf dem üblichen Weg zusammengestellt ist, wird die Form über die Anschlußleitungen 4 bzw. 5 an eine Unterdruckquelle angeschlossen, wobei vorher die Unterseite und die Oberseite der Form durch Folien 6 bzw. 7 abgedeckt ist und gegebenenfalls die Kastentrennebene 8 zusätzlich abgedichtet worden ist. Damit das Vakuum möglichst gleichmäßig sich in der

Form verteilt, sind die Formkästenseitenwände 9 in geringem Abstand mit einer Zwischenwand 10 versehen, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist. Schnüre 11 können von dem Kern 3 bis in den Bereich des Vakuumanschlusses gelegt werden um eine bessere Entgasung des Kernes zu erreichen.

In eine so vorbereitete Form wird das Metall durch den Eingußtrichter 12 eingefüllt, wobei die den Eingußtrichter mit abdeckende Folie 7 kein Hindernis ist, weil sie durch das flüssige Metall an dieser Stelle augenblicklich verstört wird.

Claims

BUDERUS AKTIENGESELLSCHAFT TP/Be/St/PG 10-126 Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Gußstückes in einer an sich stabilen Form aus feuerfestem, bindemittelhaltigem und verfestigtem Formsand, insbesondere zur Herstellung von komplizierten Gußstücken aus Grauguß, Sphäroguß und anderen Metallen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Form rundum gegenüber dem Atmosphärendruck abgedichtet und an eine Unterdruckquelle angeschlossen wird, wobei die Unterdruckquelle mindestens während des Gießvorganges wirksam ist.

2. Verfahren zum Herstellen eines Gußstückes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckquelle auch während der Erstarrung des Gußstückes wirksam ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Form durch eine Schrumpffolie mit Vakuumanschluß gegen Atmosphärendruck abgedichtet wird. . .

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, mit einer in einem Formkasten verdichteten Form, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und Unterseite der Form mittels einer Folie abgedichtet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kastenteilebene zusätzlich abgedichtet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit in die Form eingelegten Kernen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne über Kernluftführungen an das Vakuum angekoppelt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Form abgesaugten Gase durch Einleiten in Wasser von Schadgasen gereinigt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der angelegte Unterdruck mindestens zwischen 0,3 - 0,6 bar beträgt.