DE3520484A1

DE3520484A1 - Method for the production of light alloys with an embedded slider made of ceramic material by the die-casting method and a die for the production of such light-alloy components

Info

Publication number: DE3520484A1
Application number: DE19853520484
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. 7054 Korb Thiemann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1985-06-07
Filing date: 1985-06-07
Publication date: 1986-12-11
Also published as: DE3520484C2

Abstract

A description is given of a method for the production of light-alloy components with an embedded slider made of ceramic material by the die-casting method and of a corresponding die-casting die. In the region in contact with the embedded ceramic part, the die is provided with a thermally insulating lining. This prevents the ceramic part to be embedded, which is inserted hot, cooling too rapidly at the surface against the relatively cool die wall. Surface damage and flaking off of the ceramic part to be embedded in the regions in contact with the die wall are thereby prevented.

Description

Verfahren zum Herstellen von Leichtmetallen mit Process for the production of light metals with

eingegossenem Gleitstück aus Keramik nach dem Druckgußverfahren und Gießform zum Herstellen solcher Leichmetallteile Da Aluminiumlegierungen nur begrenzt thermisch und mechanisch belastbar sind, ist es bei Gußteilen aus Aluminiumlegierungen vielfach üblich, das Gußteil in wesentlich höher beanspruchten Abschnitten mit höher beanspruchbaren Werkstoffen zu versehen. cast ceramic slide according to the die-casting process and Casting mold for producing such light metal parts Since aluminum alloys are only limited are thermally and mechanically resilient, it is with cast parts made of aluminum alloys It is common practice to place the cast part in significantly higher stressed sections with higher to provide stressable materials.

Zu diesem Zweck werden an den entsprechenden Stellen Gleitstücke aus Hart.stoffen oder insbesondere aus Keramik bei der Herstellung des Gußstückes mit eingegpssen. Zur Verbesserung der Haftung zwischen dem Eingußteil und der Aluminiumlegierung wird dabei das Eingußteil etwa auf die Temperatur der Leichtmetallschmelze erwärmt, das Eingußteil wird in die Druckgießform eingelegt und mit der Leichtmetallschmelze unter Druck umgossen (Zeitschrift "Aluminium Suisse" Nr. 1/1960, Seite 8 - 13 sowie DE-OS 33 40 615).For this purpose, sliding pieces are made at the appropriate points Hard materials or, in particular, made of ceramics in the manufacture of the casting cast in. To improve the adhesion between the sprue and the aluminum alloy the sprue is heated to about the temperature of the light metal melt, the sprue is placed in the die and melted with the light metal encapsulated under pressure (magazine "Aluminum Suisse" No. 1/1960, pages 8 - 13 and DE-OS 33 40 615).

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei dieser Verfahrensweise zwar ein guter Kontakt zwischen dem eingegossenen Keramikteil und der Aluminiumlegierung zustandekommt, daß jedoch in der Rand- bzw.However, it has been shown that in this procedure, although a good contact between the cast ceramic part and the aluminum alloy comes about, but that in the marginal resp.

Außenzone des Keramikteiles, die später die mechanische und thermische Belastung erfährt, Fehler auftreten, die sich z.B durch ein muschelförmiges Abplatzen von Keramikpartikeln aus der Oberfläche des Keramikeingußteiles nach dem Entformen be- merkbar macht.Outer zone of the ceramic part, which later becomes the mechanical and thermal Stress experiences, errors occur, e.g. through a shell-shaped flaking of ceramic particles from the surface of the ceramic sprue after demolding loading makes noticeable.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren sowie eine Druckgußform zu schaffen, bei deren Anwendung derartige Oberflächenfehler in dem eingegossenen Keramikteil nicht mehr auftreten.The object of the invention is to provide a method and a To create die casting mold, such surface defects in the application cast ceramic part no longer occur.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale durch die Druckgießform gemäß Patentanspruch 3 gelöst.This object is achieved with a method according to the preamble of the patent claim 1 by its characterizing features by the die casting mold according to claim 3 solved.

Das einzugießende Keramikteil wird in etwa auf die Temperatur der Leichtmetallschmelze erwärmt und mit einer Temperatur von etwa 600 - 700 OC in die Form eingelegt. Die Druckgießform ist in dem mit dem Keramikteil in Kontakt stehenden Bereich mit einer thermisch isolierenden Auskleidung versehen. Durch diese Auskleidung wird erreicht, daß das einzugießende Keramikteil sich nicht an den verhältnismäßig kalten Formwänden (ca. 350 "C), die aus Metall bestehen, abkühlen kann. Es wird angenommen, daß diese Abkühlung des Keramikteils bei den Verfahren gemäß dem Stand der Technik Ursache für die Abplatzungen in der Oberfläche des eingegossenen Keramikteiles sind. Als thermisch isolierende Auskleidung wird Keramik bevorzugt, da sie mit einer hohen Oberflächengüte herstellbar ist, eine verhältnismäßig gute mechanische Stabilität sowie eine geringe thermische Leitfähigkeit besitzt. Als Keramik bevorzugt wird Zirkonoxid-Keramik.The ceramic part to be poured in is approximately at the temperature of the Light metal melt heated and with a temperature of about 600 - 700 OC in the Form inserted. The die is in the one in contact with the ceramic part Provide the area with a thermally insulating lining. Through this lining it is achieved that the ceramic part to be poured does not adhere to the relatively cold mold walls (around 350 "C), which are made of metal, can cool down. It will assumed that this cooling of the ceramic part in the methods according to the prior the technology cause of the flaking in the surface of the cast ceramic part are. Ceramic is preferred as the thermally insulating lining, as it has a high surface quality can be produced, a relatively good mechanical stability and has a low thermal conductivity. Is preferred as ceramic Zirconium oxide ceramic.

Die isolierende Keramikauskleidung ist fest mit der Form verbunden, z.B. durch Hartlöten. Es ist bekannt, das einzugießende Keramikteil während des Gußes in der Form zu fixieren. Diese Fixierung kann auch von der keramischen isolierenden Auskleidung übernommen werden, indem das einzugießende Keramikteil in ent- sprechende Ausnehmungen der thermisch isolierenden Auskleidung gesteckt wird, aus denen es sich nach dem Guß leicht wieder entnehmen läßt.The insulating ceramic lining is firmly attached to the mold, e.g. by brazing. It is known that the ceramic part to be poured in during the To fix the casting in the mold. This fixation can also be from the ceramic insulating Lining can be taken over by the ceramic part to be poured in speaking Recesses of the thermally insulating lining is inserted from which it can be easily removed again after casting.

In der Abbildung wird die Erfindung in Verbindung mit einem Schwinghebel beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kipphebels,in welchem ein Gleitstein formschlüssig eingegossen ist, Fig. 2 zeigt einen Gleitstein, Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht durch eine Druckgießform mit einer thermisch isolierenden Keramikauskleidung und Fig. 4 ist eine Schnittansicht von Linie 4 4 in Fig.3.In the figure, the invention is in connection with a rocker arm for example shown. 1 shows a side view of a rocker arm in which a sliding block is positively cast, Fig. 2 shows a sliding block, Fig. 3 shows a sectional view through a die casting mold with a thermally insulating one Ceramic liner and Fig. 4 is a sectional view taken from line 4 in Fig. 3.

Der in Figur 1 dargestellte Kipphebel 1 besteht aus einem Druckgußteil, in welchem ein Gleitstein 2 lagegenau eingegossen ist.The rocker arm 1 shown in Figure 1 consists of a die-cast part, in which a sliding block 2 is cast in the exact position.

Figur 2 zeigt den Gleitstein 2 in Einzeldarstellung.Figure 2 shows the sliding block 2 in detail.

Die Druckgießform zur Herstellung des Kipphebels der beschriebenen Art ist insbesondere den Figuren 3 und 4 zu entnehmen.The die casting mold for making the rocker arm of the described Art can be seen in particular from FIGS. 3 and 4.

Figur 3 zeigt eine Teilansicht des Kipphebels 1 in der Druckgießform. Man erkennt den Gleitstein 2 sowie die im Bereich des Gleitsteines 1 angebrachte Keramikisolierung 3 der Gießform 5.FIG. 3 shows a partial view of the rocker arm 1 in the die casting mold. One recognizes the sliding block 2 as well as the one attached in the area of the sliding block 1 Ceramic insulation 3 of the mold 5.

Figur 4 zeigt eine Schnittansicht gemäß Linie--4 4der Figur 3.FIG. 4 shows a sectional view along line - 4 4 of FIG. 3.

Man erkennt die feste Formhälfte 5, die bewegliche Formhälte 6, die isolierende Auskleidung 3 im Bereich des Gleitsteines 2 sowie einen Teil des Kipphebels 1.One recognizes the fixed mold half 5, the movable mold half 6, the insulating lining 3 in the area of the sliding block 2 and part of the rocker arm 1.

Gemäß der Erfindung lassen sich außerhordentlich haltbare Leichtmetallteile mit eingegossenem Gleitstück aus Keramik herstellen, ohne daß Spannungen in der Keramikoberfläche infolge Abkühlung an der kalten Formwand und damit Schäden an der Keramik auftreten.According to the invention, extremely durable light metal parts can be made Manufacture with cast ceramic slider without tension in the Ceramic surface as a result of cooling on the cold mold wall and thus damage the ceramics occur.

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Claims

Claims 1. A method for producing light metal parts with cast-in ceramic slide according to the die-casting process, in particular of rocker arms for internal combustion engines1 in which the ceramic part is roughly on the The temperature of the light metal melt is heated, placed in the die casting mold and is poured with the light metal melt under pressure, characterized in that that the die casting mold in the area in contact with the ceramic part with a thermally insulating lining is provided.

2. The method according to claim 1, characterized in that as thermal insulating lining ceramic is used.

3. Die casting mold for the production of light metal parts with cast Ceramic slider, in particular of rocker arms for internal combustion engines, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the die casting mold is in the one with the Slider in contact area with a thermally insulating lining is provided.

4. Die casting mold according to claim 3, characterized in that the thermally insulating lining is made of ceramic.