DE3804801A1 - Verfahren zur herstellung von leichtmetall-gussteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her­ stellung von Leichtmetall-Gußteilen gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Bei der Herstellung von Leichtmetall-Zylinderköpfen für Brennkraftmaschinen werden insbesondere die Auslaßkanäle häufig mit sogenannten Portlinern versehen, um die für die spätere Abgasentgiftung erforderliche Temperatur der Abgase möglichst wenig absinken zu lassen. Hierfür haben sich Portliner aus einem keramischen Material besonders gut bewährt, da sie einerseits eine hohe Warmfestigkeit und einen geringen Wärmeübergangs­ koeffizienten haben und andererseits eine außerordent­ lich glatte innere Oberfläche aufweisen, durch welche der Strömungswiderstand der durchströmenden Gase auf ein Minimum reduziert wird. Derartige keramische Port­ liner sind beispielsweise aus der DE-PS 24 33 698 und der DE-OS 33 09 699 bekannt geworden.

Das Eingießen derartiger keramischer Portliner in den Zylinderkopf bereitet jedoch gießtechnische Probleme, da aus dem mit Formsand gefüllten Portliner Gase aus­ treten, die die Gußwand porös werden lassen. Außer­ dem nimmt der Portliner als keramisches Bauteil Luft­ feuchtigkeit auf, die während des Gießens als Dampf­ blasen in die Schmelze übergehen, welche zu Lunker­ bildung führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem das Eingießen derartiger keramischer Sinterformkörper problemlos ohne Gefahr einer Lunkerbil­ dung oder einer Schädigung der Gußwand durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Mermale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden alle beim Gießen in dem Sinterformkörper entstehenden Gase oder Dämpfe nach außen abgesaugt, so daß sie die Qualität des Gußstückes nicht beeinträchtigen können. Auch wenn durch die Absaugung Leichtmetall in die Poren im Sinter­ formkörper eindringt, wird die wärmeisolierende Wirkung desselben nicht nennenswert beeinträchtigt.

Die Poren können durch Laserstrahl oder dadurch erzeugt werden, daß das keramische Material, aus dem die Sinter­ formkörper geformt werden, einen Füllstoff enthalten, der beim anschließenden Brennen des Formkörpers ver­ brennen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Keramik kügelchen derart zusammen zu sintern, daß Poren ver­ bleiben.

Die Erfindung umfaßt auch den rohrförmigen Sinterform­ körper aus keramischen Material selbst, der als wärme­ isolierende Auskleidung für Gasführunskanäle dient und dessen Wand erfindungsgemäß porös ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

In der Zeichnung ist ein Teil einer Gußform für einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine im Schnitt dargestellt.

Mit 1 ist eine Hälfte einer Gußform bezeichnet, in deren Hohlraum 2 vor dem Gießen des Gußstückes 3, im Aus­ führungsbeispiel eines Zylinderkopfes, ein keramischer Sinterformkörper 4 eingelegt ist, der zur wärme­ isolierenden Auskleidung des nach dem Eingießen des Leichtmetalls in den Formenhohlraum 2 gebildeten Auslaßkanals dient. Mit 5 ist ein Kern zur Bildung einer Ventilführung bezeichnet. Der Sinterformkörper 4 ist mit Gießsand 6 gefüllt und seine Wand 7 ist mit Poren 8 versehen. In den Formkörper 4 bzw. den Form­ sand 6 erstreckt sich ein perforiertes Rohr 9, das außerhalb der Form 1 an eine nicht gezeigte Unter­ druckquelle angeschlossen ist.

Nach dem Einsetzen des mit Formsand 6 gefüllten und das perforierte Absaugerohr 9 enthaltenden Sinter­ formkörpers 4 in die Form 1 wird der Formenhohl­ raum 2 mit flüssigem Leichtmetall gefüllt. Die dabei bewirkte Erhitzung des Sinterformkörpers 4 hat zur Folge, daß sich die in ihm enthaltene Luftfeuchtigkeit in Dampf verwandelt und außerdem von Bindemitteln und dergleichen herrührende Gase frei werden. Damit diese Dämpfe und Gase die Qualität des Gußstückes 3 nicht beeinträch­ tigen, werden sie durch das Rohr 9 abgesaugt, wobei die sich über die gesamte Wand des Sinterformkörpers 4 erstreckenden Poren 8, die von dünnen, beispielsweise mittels Laserstrahl erzeugten Bohrungen gebildet sein können, dafür sorgen, daß das gesamte Volumen des Sinter­ formkörpers 4 entgast wird. Der Formsand 6 setzt dieser Absaugung keinen wesentlichen Widerstand entgegen. Durch die Absaugung der genannten Dämpfe und Gase wird ver­ hindert, daß die an den Sinterformkörper 4 angrenzende Wand des Gußstücks 3 porös wird oder daß sich irgend­ welche Lunker bilden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Leichtmetall-Gußteilen, insbesondere von Zylinderköpfen von Brennkraft­ maschinen, mit mindestens einem Gasführungskanal, der mit einer wärmeisolierenden Auskleidung in Form eines rohrförmigen Sinterformkörpers aus keramischem Material versehen ist, unter Verwendung einer Gußform, in welche der mit Formsand gefüllte Sinterkörper ein­ gelegt und darauf das flüssige Leichtmetall einge­ füllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein poröser Sinterformkörper hergestellt, in die Form eingelegt und mit Leichtmetall umgossen wird, und daß während des Gießens innerhalb des Sinter­ formkörpers ein Unterdruck erzeugt wird, durch den beim Gießvorgang in dem Sinterformkörper sich ent­ wichkelnde Gase oder Dämpfe abgesaugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren in der Wand des Sinterformkörpers durch Laserstrahl erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren in der Wand des Sinterformkörpers dadurch erzeugt werden, daß in das keramische Material des Sinterformkörpers Füllstoffe eingebracht werden, die beim Brennen des Sinterformkörpers verbrennen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterformkörper durch derartiges Zusammen­ sintern von Keramik-Kügelchen hergestellt wird, daß Poren verbleiben.

5. Rohrförmiger Sinterformkörper aus keramischem Material als wärmeisolierende Auskleidung für Gasführungs­ kanäle, dadurch gekennzeichnet, daß seine Wand porös ist.