DE3530924A1 - Hitzebestaendiges bauteil und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
Hitzebestaendiges bauteil und verfahren zu dessen herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein hitzebeständiges Bauteil,
bestehend aus einem Gußteil und einem von dessen
Grundwerkstoff zumindest teilweise durch Eingießen
umschlossenen Einsatzteil, das aus einem fein-porö
sen, hitzebeständigen Werkstoff, insbesondere einem
keramischen Werkstoff oder einem Cermet besteht,
sowie Verfahren zur Herstellung derartiger Bauteile.
Hitzebeständige Bauteile, wie Brennraum-Bauteile,
nämlich Kolben- und/oder Zylinderköpfe sowie Ein- und
Auslaßkanäle von Zylinderköpfen, enthalten örtlich
Einsatzteile aus einem fein-porösen, hitzebeständigen
Werkstoff, insbesondere einem keramischen Werkstoff
oder einem Cermet, die in den Grundwerkstoff, z.B.
Aluminium, der Gußteile zumindestens teilweise einge
gossen oder eingeschrumpft sind (vgl. z.B. DE-PS
7 25 761 und DE-PS 23 54 254).
Bei diesen Bauteilen erweist sich die fein-poröse
Struktur des Werkstoffes der Einsatzteile als nach
teilig. Das in den Poren des Werkstoffes der Einsatz
teile enthaltene Gasvolumen dehnt sich nämlich beim
Umgießen des Einsatzteiles mit Schmelze aufgrund der
dabei eintretenden Temperaturerhöhung aus und ver
sucht, über die gesamte Oberfläche zu entweichen. Die
Oberflächenspannung der Schmelze, eventuell unter
stützt durch die sich bildende Oxidhaut, verhindert
aber das Entweichen einzelner kleiner Bläschen.
Aufgrund dessen entsteht um das Einsatzteil ein ge
schlossener Gasschlauch, der sich allenfalls an hoch
gelegenen Punkten des Einsatzteils in einzelnen,
großen Blasen in die Schmelze entleert. Bei leicht
oxidierbarem Schmelzen kann es dadurch zu Material
trennungen in Form von Oxidschlieren kommen. Dadurch
wird natürlich die Befestigung der Einsatzteile im
Grundwerkstoff der Gußteile beeinträchtigt. Die zur
Rede stehenden Werkstoffe weisen also zwar eine un
vermeidliche Porosität auf, jedoch reicht die Poren
größe in der Regel nicht aus, um dem Gas über weitere
Strecken innerhalb des Werkstoffes Wege zu bieten, so
daß es an gewünschten Stellen außerhalb des Metallum
schlusses austreten oder im Verlauf des Gießvorgangs
gesaugt werden könnte.
Aufgabe der Erfindung ist es, Bauteile der bezeich
neten Art zu schaffen, bei denen ein gasblasenfreier
Umschluß des Einsatzteiles durch das Umgußmaterial
gegeben ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung
solcher Bauteile vorzuschlagen, durch das gewährlei
stet wird, daß die beim Umgießen aus dem Einsatzteil
austretenden Gase schadlos abgeleitet werden können.
Diese Aufgabe wird bei Bauteilen der vorausgesetzten
Art dadurch gelöst, daß das Einsatzteil derart ausge
bildet oder präpariert ist, daß ein unbehindertes
Abströmen der beim Eingießvorgang aus dem Einsatzteil
freigesetzten Gase ermöglicht ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die
Einsatzteile aus den genannten, porösen, hitzebe
ständigen Werkstoffen aufgrund der thermischen Bela
stung während des Umgießens Gase abgeben. Diese sam
meln sich zumindestens teilweise in der Trennfuge
zwischen dem Einsatzteil und dem Gußteil und expan
dieren dort mit der Folge, daß sich dadurch Gashohl
räume im Umgußmaterial bilden. Diese Feststellung ist
deshalb überraschend, weil keramische Werkstoffe oder
Cermet als inerte Materialien angesehen werden, bei
denen an sich ein Gasen auszuschließen ist, zumal die
Einsatzteile vorher bereits einer Wärmebehandlung,
nämlich dem Sintern, unterworfen worden sind, so daß
anzunehmen wäre, daß bei diesem Vorgang bereits im
wesentlichen die gasförmigen Stoffe ausgetrieben
worden sind.
Zwar wird in der schon erwähnten DE-PS 23 54 254
vorgeschlagen, bei der Herstellung eines einschlägi
gen Verbund-Bauteils das Einsatzteil vor dem Gießvor
gang zumindestens auf diejenige Temperatur zu er
hitzen, die die Metallschmelze, mit der es umgossen
wird, aufweist. Bei dieser Maßnahme ist aber ersicht
lich nicht daran gedacht, daß damit vor dem Umgieß
vorgang die Gase aus dem Einsatzteil ausgetrieben
werden sollen, so daß dann beim Umgießen ein Gasen im
wesentlichen nicht mehr auftritt. Bei der bekannten
Lösung soll nämlich die Oberfläche des Einsatzteils
glatt sein und keine Öffnungen, Poren oder Löcher
aufweisen, in die die Metallschmelze eindringen kann.
Die Möglichkeit der Erhitzung des Einsatzteils schei
det ferner völlig aus, wenn es sich um Keramikein
sätze mit Hohlräumen handelt, welche für den Umgieß
vorgang mit Kernsand ausgefüllt werden müssen, oder
wenn Kernsandpaßstücke (sog. Kernmarken) zur Lage
fixierung in der Gießform am Keramikteil befestigt
sind (DE-PS 23 54 254, Spalte 6, Zeile 6 ff. und
DE-AS 21 63 717, Spalte 2, Zeile 58 ff.).
Die ältere Patentanmeldung P 34 20 571.3 der Anmelde
rin bezieht sich auf das Problem, bei einschlägigen
Bauteilen die sich bei Temperaturwechselbeanspruchung
zwischen Einsatzteil und Umgußmetall sammelnden Gase
abzuführen. Diese Gase können nämlich bei Bauteilen,
bei denen das Einsatzteil im wesentlichen nur durch
Schrumpfsitz kraftschlüssig im Gußteil verankert ist,
dazu führen, daß das derart eingegossene Einsatzteil
allmählich aus dem es umklammernden Umgußmaterial
herauswandert, wodurch es zu einer Zerstörung des
kompletten Bauteils kommen kann. Die Lösung dieses
Problems besteht darin, daß zur Entspannung des sich
zwischen dem Einsatzteil und dem Gußteil aufbauenden
Gasdrucks im Gußteil mindestens eine Gasdruck-Entla
stungsbohrung vorgesehen ist, die von der Trennfuge
zwischen Einsatzteil und Gußteil zu einer freien
Oberfläche des Gußteils führt. Demgegenüber beschäf
tigt sich die erfindungsgemäße Lösung mit der schad
losen Abfuhr der beim Umgießen des Einsatzteils frei
gesetzten Gase. Die durch die vorliegende Erfindung
vorgeschlagenen Maßnahmen können natürlich in spe
ziellen Fällen auch dazu dienen, die im Betrieb auf
grund thermischer Belastung des Bauteils noch freige
setzten Gase problemlos abzuführen.
Zur konkreten Lösung des Erfindungsvorschlags, näm
lich das Einsatzteil derart auszubilden, daß ein
unbehindertes Abströmen der beim Umgießvorgang aus
dem Eingießteil austretenden Gase ermöglicht wird,
greift die Erfindung zurück auf Vorschläge der Kern
technologie der Gießereitechnik, die ebenfalls darauf
gerichtet sind, eine Ableitung der Gasabfuhr aus den
Form- und Kernwerkstoffen zu erreichen. Erst die
Erkenntnis, daß die zur Rede stehenden Einsatzteile
trotz der dafür gewählten inerten Werkstoffe gasen,
eröffnete die Möglichkeit, die Kenntnisse aus der
Kerntechnologie zur Lösung der angesprochenen Pro
bleme nutzbar zu machen. So ist z.B. in der DE-AS
21 63 717 eine strikte Unterscheidung getroffen zwi
schen den zur Rede stehenden Einsatzteilen, dort zwar
Hohlkerne genannt, wie auch in der DE-PS 23 54 254,
und den eigentlichen Kernen im Sinne eines konventi
onellen Gießverfahrens (DE-AS 21 63 717, Spalte 2,
Zeilen 42 ff.). Eine Erklärung könnte darin bestehen,
daß der Fachmann einen deutlichen Unterschied macht
zwischen Kernen, die zur Erzeugung von Hohlräumen
theoretisch nur bis zum Ende der Erstarrung des Gieß
metalls im Gußteil verbleiben müssen, und den hier
angesprochenen Eingießteilen, die dazu bestimmt sind,
als dauernder funktionswichtiger Bestandteil des
Gußteils für immer in diesem verankert zu bleiben.
Um nun erfindungsgemäß das Einsatzteil derart auszu
bilden, daß ein unbehindertes Abströmen der beim
Umgießvorgang austretenden Gase ermöglicht wird,
können sowohl im Inneren des Einsatzteils als auch an
dessen Oberfläche in bezug auf eine Oberfläche offene
Gasableit-Kanäle ausgebildet sein. Die Öffnungen der
im Inneren des Einsatzteils vorgesehenen Gasab
leit-Kanäle können in den an der Oberfläche vorge
sehenen Gasableit-Kanälen liegen, so daß letztere
Sammelkanäle bilden, mittels denen die unter Expan
sion austretenden Gase gesammelt und zu einer Ableit
stelle geführt werden können.
Die im Inneren des Einsatzteils geführten Kanälen
können durch Schlitzungen, Perforationen oder der
gleichen ausgebildet sein. Die an der Oberfläche des
Einsatzteils geführten Gasableit-Kanäle können durch
eine Oberflächenstruktur erzeugt sein, die offene
Strömungswege für das flächig austretende Gas bilden.
Diese offenen Kanäle müssen so dimensioniert sein,
daß die Oberflächenspannung und die Oxidhaut der
Schmelze ein Auffüllen der Oberflächenstruktur ver
hindern. Über die gasführende Oberflächenstruktur
kann das austretende Gas zu einzelnen Absaugbohrungen
gelangen. Die Struktur kann dabei die Oberfläche des
Eingießteils ganz oder nur teilweise abdecken.
Zwar ist es durch die DE-OS 31 26 028 bekannt, in der
Wandung eines Keramik-Einsatzteils Schwalbenschwanz
nuten auszuführen, in die beim Gießen der Grundwerk
stoff des Gußteils eindringen kann. Jedoch soll bei
dieser Lösung ausschließlich die Befestigung der
beiden Komponenten des Bauteils erhöht werden, wäh
rend es erfindungsgemäß um das Ableiten der aus dem
Eingießteil austretenden Gase bei dem Umgießvorgang
geht und folglich die Kanäle gerade nicht vom flüssi
gen Metall aufgefüllt werden dürfen.
Natürlich müssen auch die Öffnungen der im Inneren
des Einsatzteils geführten Gasabzugs-Kanäle bezüglich
des Querschnitts so ausgelegt sein, daß einerseits
die Schmelze des Grundwerkstoffs beim Umschmelzvor
gang bei angelegtem Unterdruck nicht eindringen kann,
andererseits das Austreten und das Absaugen der Gase
nicht behindert wird.
Es ist aber auch möglich, daß zumindest zwischen der
Oberfläche des Einsatzteils, an der ein Gasab
leit-Kanal endet bzw. vorgesehen ist, und dem aus dem
Grundwerkstoff bestehenden Gußteil eine gasdurch
lässige und/oder gasleitende Schicht angeordnet ist.
Diese Schicht trägt einerseits völlig oder teilweise
dazu bei, daß die Schmelze beim Umgießvorgang nicht
in die Gasabzugs-Kanäle eintreten und daß anderer
seits das aus dem Einsatzteil ausgetriebene Gas gut
abgeleitet werden kann.
Diese Schicht kann durch Auflegen oder Umwickeln
einer Folie auf oder um das Eingießteil erzeugt wer
den, vorzugsweise einer Folie aus Metall. Sie wird
vorzugsweise einen Schmelzpunkt oberhalb der Gieß
temperatur des Umgußmetalls haben. Ihr Aufschmelzen
kann aber z.B. aber auch allein dadurch verhindert
werden, daß sie durch Kontakt mit kälteren Körpern
ausreichend intensiv gekühlt wird. Die gasführende
Schicht wird gebildet durch den Zwischenraum zwischen
der Oberfläche des Einsatzteils und der Folie.
Die Schicht kann ferner aus einer Faser- bzw. Filz
matte bestehen, vorzugweise aus Keramik oder Grafit.
Die Matten können einseitig, und zwar bevorzugt zur
Seite des Umgußmetalls hin, gasundurchlässig be
schichtet sein.
Zwar sind bereits einschlägige Bauteile bekannt, bei
denen das Einsatzteil in bezug auf das Gußteil mit
einer Umhüllung aus Fasern aus anorganischen, u.U.
keramische Fasern umgeben ist (DE-OS 33 09 699, US-PS
42 45 611). Diese Faserumhüllungen dienen allerdings
einem anderen Zweck, bilden nämlich eine Art elasti
schen Puffer, um die auf das Einsatzteil wirkenden
Schrumpfspannungen sowohl beim Gießvorgang als auch
beim Betrieb des Bauteils zu erniedrigen.
Die zur Gasableitung bestimmte Schicht kann auch
durch Aufspritzen oder Aufstreichen geeigneter Massen
erzeugt werden.
Es ist aber auch möglich, ausschließlich die Kanäle
zumindestens in ihren oberflächenseitigen Abschnitten
mit einer gasdurchlässigen Füllung auszufüllen, um
einerseits ein Eindringen des Gußmetalls in die Kanä
le zu verhindern und andererseits die Gasabfuhr aus
den Kanälen zu gewährleisten. Für den letztgenannten
Zweck ist es empfehlenswert, die Fasern weitgehend in
Gasströmungsrichtung zu orientieren. Auch hier be
steht die Füllung zweckmäßigerweise aus einem Fa
ser- bzw. Filzmaterial, vorzugsweise aus Keramik oder
Grafit.
Während die vorstehend beschriebenen Lösungsvarianten
darauf hinauslaufen, Gasableit-Kanäle durch ent
sprechende Formgebung des Einsatzteils zu erzeugen,
besteht eine weitere grundsätzliche Lösungsmöglich
keit der erfindungsgemäßigen Idee darin, partiell
oder insgesamt den Werkstoff des Einsatzteils so
einzustellen, daß dieser einen Porendurchmesser auf
weist, der zur Ableitung der expandierenden Gase
geeignet ist.
Für eine partielle Erhöhung der Porosität des Werk
stoffes des Einsatzteils bietet sich in erster Linie
an, an den gewünschten Stellen des Einsatzteils einen
saugfähigen Werkstoff als Art Einlage einzubringen.
Der Porositätsgrad kann dann z.B. durch die Wahl der
Dichte oder durch die Saugfähigkeit dieses Werk
stoffs, z.B. Schwamm, Fasern usw., variiert werden.
Falls es sich um Fasern, Fäden, Borsten oder der
gleichen handelt, kann die Entlüftbarkeit bzw. Ab
saugbarkeit durch die Ausrichtung dieser Fasern oder
dergleichen beeinflußt werden. Das saugfähige Mate
rial kann entweder im gesinterten Einsatzteil ver
bleiben, z.B. wenn es sich um Fasern aus Keramik oder
Grafit handelt, oder aber beim Sintern durch Ver
brennen, Verflüchtigen oder durch ein chemisches
Verfahren entfernt werden, z.B. beim Einsatz von
Schaum, Grafit oder organischen Schwammstoffen.
Auch bei einer Erhöhung der Porosität des Werkstoffes
des Einsatzteils über dessen gesamtes Volumen kann so
vorgegangen werden, wie oben im Zusammenhang mit der
partiellen Erhöhung der Porosität geschildert. In dem
zur Rede stehenden Fall ist es aber auch möglich, dem
Werkstoff zur Herstellung der Einsatzteile Treib
mittel oder Schaumbildner als Zusätze hinzuzugeben.
Dies bietet sich in erster Linie bei Keramik an, wo
diese Zusätze in den Keramikschlicker eingebracht
werden können.
Die erfindungsgemäße Lösung betrifft auch Verfahren
zur Herstellung von Bauteilen der beschriebenen Art.
Die beschriebenen Gasableit-Kanäle können in dem
Einsatzteil in dessen Grünzustand erzeugt werden.
Dies kann z.B. beim Schlickern oder Pressen durch
Einbringen von nicht-saugfähigen Drähten, Stiften,
Fäden usw. in die Herstellungsform erreicht werden.
Diese werden dadurch aus dem Grünling entfernt, daß
sie fest mit der Form verbunden sind und dadurch beim
Öffnen der Form in dieser verbleiben. Es ist aber
auch möglich, diese Werkzeuge nach dem Entformen aus
dem Grünling zu ziehen. Auch an eine chemische oder
thermische Entfernung, z.B. beim Sintern des Grün
lings, kann gedacht werden.
Es ist aber auch grundsätzlich möglich, die Gasab
zugs-Kanäle nach dem Sintern des Einsatzteils durch
Materialabtragung herzustellen. Hier ist z.B. an
Ätzen, Bohren, Ultraschall- oder Laserabtrag zu den
ken.
Bei der Lösungsvariante, bei der die Porosität des
Einsatzteils generell durch entsprechende Einstellung
des Werkstoffs erhöht wird, können dem Werkstoff
Zusätze von Treibmitteln oder Schaumbildnern beigege
ben werden.
Die an der Oberfläche des Einsatzteils vorgesehenen
Gasableit-Kanäle können durch Erzeugung einer Ober
flächenstruktur auf dem Einsatzteil hergestellt wer
den. Dies kann beim Schlickern oder Pressen durch
entsprechend strukturierte Oberflächen der Her
stellungsform erfolgen. Die Oberflächenstruktur kann
aber auch durch Materialabtrag erzeugt werden, und
zwar entweder im Grünzustand oder nach dem Sintern,
z.B. durch Ätzen, Fräsen, Sägen, Ultraschall- oder
Laserabtrag. Es ist des weiteren denkbar, die Struk
tur durch Einlegen von strukturbildenden Netzen,
Geweben und ähnlichem in die Herstellungsform zu
erzeugen. Die Entfernung dieser strukturbildenden
Elemente kann z.B. chemisch, thermisch oder mecha
nisch erfolgen. Schließlich ist es möglich, auf das
Einsatzteil eine strukturierte poröse Oberflächen
schicht, z.B. aus Keramik, Metall oder Metallkeramik,
auf das Einsatzteil aufzuspritzen.
Zur weiteren Unterstützung der Gasabfuhr in einem
erfindungsgemäßen Bauteil mit einem entsprechend
ausgestalteten Einsatzteil kann nach einem weiteren
Herstellungsverfahren die Gasabfuhr während des Her
stellungsvorgangs durch Fremd-Absaugung gefördert
werden. Dazu bieten sich Lösungsmöglichkeiten an, die
aus der Kerntechnologie bekannt sind und an das er
findungsgemäße Verfahren entsprechend adaptiert wer
den können.
Ein Beispiel einer in der Kerntechnik bevorzugten
Absauglösung, die auch auf das erfindungsgemäße Ver
fahren anzuwenden ist, ergibt sich aus der DE-OS
29 17 208.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Bauteils
und Einzelheiten zur Durchführung des Herstellungs
verfahrens eines derartigen Bauteils ergeben sich
anhand der Erläuterung der Zeichnungen. In diesen
zeigt in sehr schematischer Darstellung:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes
Bauteil,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungs
beispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Einsatz
teils,
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Bauteil in der Her
stellungsphase, und
Fig. 4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungs
beispiel des Bauteils.
In den Figuren sind vergleichbare Teile mit denselben
Bezugszeichen versehen.
Gemäß Fig. 1 besteht das Verbund-Bauteil aus einem
Gußteil 10, z.B. aus Aluminium. In das Gußteil 10 ist
zumindestens teilweise ein Einsatzteil 20 einge
gossen. Dieses Einsatzteil 20 besteht aus einem
fein-porösen, hitzebeständigen Werkstoff, insbeson
dere einem keramischen Werkstoff oder einem Cermet.
Mit seiner Fläche 22 ist das Einsatzteil 20 der ther
mischen Belastung beim Umschließen durch das schmelz
flüssige Metall ausgesetzt. Ist das Bauteil 10, 20
z.B. ein Zylinderkopf, bildet die freie Fläche 21 des
Einsatzteils 20 z.B. einen Teil der Brenngasauslaß
kanäle.
In dem Einsatzteil 20 sind von der freien Fläche 21
zu der dem Gußteil 10 zugewandten Fläche 22 verlau
fende Schlitze bzw. Perforationen 23 eingebracht, die
die schon im Detail geschilderten Gasableit-Kanäle
bilden. Durch diese Gasableit-Kanäle 23 kann das beim
Umgießvorgang expandierende Gas an die Oberflächen
21, 22 des Eingußteils 20 getrieben und von dort
abgeleitet werden. Diese Ableitung erfolgt z.B. in
bezug auf die Oberfläche 21 dadurch, daß dort ein
freies Abströmen ermöglicht oder ein entsprechender
Unterdruck aufgebaut wird. Um auch eine unmittelbare
Gasableitung in bezug auf die dem Gußteil 10 zuge
wandte Oberfläche 22 des Einsatzteils 20 zu ermögli
chen bzw. zu fördern, ist zwischen dieser Fläche 22
des Einsatzteils 20 und der zugehörigen Gegenfläche
11 des Gußteils 10 eine Schicht 30, z.B. bestehend
aus einer Fasermatte aus Keramik, eingebracht. Diese
Schicht 30 ist dadurch im besonderen Maße gasleitend
ausgebildet, daß die Fasern der Schicht in Richtung
der gewünschten Gasführung orientiert sind, d.h. im
vorliegenden Fall in etwa parallel zu den Flächen 11
und 22. Dadurch wird das in der Schicht 30 gesammelte
Gas leicht aufgrund des Gasdruckes in Randbereiche
der Schicht 30 geleitet, von wo aus es abgeführt
werden kann. Diese Abführung kann z.B. dadurch erfol
gen, daß durch das Gußteil 10 ein Absaugstift 40
(Fig. 3) in den Bereich der Schicht 30 geführt ist,
in der das Gas sich sammeln soll und von wo aus es
dann über den Absaugstift 40 abgesaugt wird.
Gemäß Fig. 2, die einen Schnitt nur durch das Ein
satzteil 20 zeigt, können in dem Fall, in dem die
Querschnitte der Gasabzugs-Kanäle 23 größer sein
sollen als in Fig. 1 diese Gasabzugs-Kanäle 23 durch
eine Füllung 31 z.B. aus keramischen Fasern, aufge
füllt sein. Diese Füllung 31 verhindert einerseits
ein Eindringen von Gußmetall in die Gasableit-Kanäle
23 und fördert andererseits die Gasableitung aus den
Gasableit-Kanälen 23, insbesondere dann, wenn die
Fasern der Füllung 31 in Kanalrichtung orientiert
sind.
Gemäß Fig. 4 kann die Matte 30 aus insbesondere Kera
mik-Fasern nach Fig. 1 auch durch eine Metallfolie 32
ersetzt sein, die ebenfalls das Ableiten des aus den
Ableitkanälen 23 in diese Richtung sich bewegenden
Gases zwischen sich selbst und der benachbarten Flä
che 22 des Einsatzteils fördert. Auf der von der
Folie abgedeckten Fläche 22 des Einsatzteils 20 sind
ferner noch Oberflächen-Kanäle 24 vorgesehen, die zur
Folie hin offen sind und in die die im Inneren des
Einsatzteils 20 geführten Gasableit-Kanäle 23 sich
öffnen. Die Oberflächen-Kanäle 24 bilden also Sammel
leitungen, in die eine Mehrzahl von Gasableit-Kanälen
23 enden und in denen das aus dem Einsatzteil 20
ausgetriebene Gas in einen Sammelbereich geführt
wird, aus dem es dann z.B. durch Fremd-Absaugung
abgeleitet wird.
Claims (27)
1. Hitzebeständiges Bauteil, bestehend aus einem
Gußteil (10) und einem von dessen Grundwerkstoff
zumindest teilweise durch Eingießen umschlossenen
Einsatzteil (20), das aus einem fein-porösen,
hitzebständigen Werkstoff, insbesondere einem
keramischen Werkstoff oder einem Cermet, besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzteil (20)
derart ausgebildet oder präpariert ist, daß ein
unbehindertes Abströmen der beim Eingießvorgang
aus dem Einsatzteil freigesetzten Gase ermöglicht
ist.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Einsatzteil (20) mindestens ein Gasab
leit-Kanal (23, 24) ausgebildet ist, der in bezug
auf eine Oberfläche (21, 22) des Einsatzteils
(20) offen ist.
3. Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gasableit-Kanal (23) sich im Inneren des
Einsatzteils (20) erstreckt und sich mindestens
eines seiner Enden an einer Oberfläche (21, 22)
des Einsatzteils (20) öffnet.
4. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende oder
die offenen Enden des Gasableit-Kanals (23, 24)
in bezug auf den freien Querschnitt so bemessen
ist bzw. sind, daß ein Eindringen des schmelz
flüssigen Grundwerkstoffs in den Kanal beim Um
schließen durch Eingießen weitgehend verhindert
ist.
5. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an einer Oberfläche
(22) des Einsatzteils (20) mindestens ein offener
Gasableit-Kanal (24) ausgebildet ist.
6. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein durch
das Innere des Einsatzteils (20) verlaufender
Kanal (23) mit seinem Ende sich in einen Ober
flächen-Kanal (24) öffnet.
7. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die im Inneren des
Einsatzteils (20) geführten Kanäle (23) durch
Schlitzungen, Perforationen oder dergleichen
ausgebildet sind.
8. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle des Ein
satzteils gleichmäßig angeordnet sind.
9. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle des
Einsatzteil örtlich konzentriert sind.
10. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff des Einsatzteils (20) zumindest
bereichsweise eine offenporige Struktur mit einem
Poren-Durchmesser aufweist, der zur Ableitung der
entstehenden Gase geeignet ist.
11. Bauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Porosität des Einsatzteils (20) durch
Einbringen eines porenbildenden Werkstoffs erhöht
ist.
12. Bauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff durch hitzebeständige Fasern,
wie Keramik, gebildet ist.
13. Bauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff, z.B. Schaumgrafit, durch Ver
brennen, Verflüchtigen und/oder chemische Lö
sungsmittel entfernbar ist.
14. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen
der Oberfläche (22) des Einsatzteils (20), an der
ein Gasableit-Kanal (23, 24) endet bzw. vorge
sehen ist, und dem aus dem Grundwerkstoff be
stehenden Gußteil (10) eine gasdurchlässige
und/oder gasleitende Schicht (30, 32) angeordnet
ist.
15. Bauteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht (32) als Zwischenraum zwischen
der Oberfläche des Einsatzteiles und einer da
rüber gelegten Folie - vorzugsweise einer Metall
folie - ausgebildet ist.
16. Bauteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht (30) aus einer Faser- bzw. Filz
matte besteht, vorzugsweise aus Keramik oder
Grafit.
17. Bauteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht durch Spritzen oder Streichen
aufgetragen wird.
18. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (23) zu
mindest in ihren oberflächenseitigen Abschnitten
mit einer gasdurchlässigen Füllung (31) ausge
füllt sind.
19. Bauteil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllung (31) aus einem Faser- bzw. Filz
material besteht, vorzugsweise aus Keramik oder
Grafit.
20. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach
einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14 sowie
18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasab
leit-Kanäle in dem Einsatzteil in dessen Grünzu
stand erzeugt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich
net, daß die Gasableit-Kanäle durch entsprechende
Werkzeuge in der Herstellungsform für das Ein
satzteil erzeugt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich
net, daß die Werkzeuge thermisch entfernt werden,
z.B. beim Sintern des Einsatzteils.
23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich
net, daß die im Werkstück nach dem Entformen
verbleibenden Werkzeuge auf chemische Weise ent
fernt werden.
24. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach
einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14 sowie
18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle
nach dem Sintern des Einsatzteils durch Material
abtragung hergestellt werden.
25. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Porosität des Keramik-Einsatzteils durch Zusätze
von Treibmitteln oder Schaumbildnern zum Kera
mik-Schlicker erhöht wird.
26. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach
Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an
der Oberfläche des Einsatzteils vorgesehenen
Gasableit-Kanäle durch Erzeugung einer Oberflä
chenstruktur hergestellt werden.
27. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach
einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabfuhr während
des Herstellungsvorgangs durch Absaugung unter
stützt bzw. gefördert wird.
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