DE7118607U - Leicht entfernbare Kerne und Form teile fur Gießereizwecke - Google Patents
Leicht entfernbare Kerne und Form teile fur GießereizweckeInfo
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Description
PATXIfTANV* ALTB
D-SOOO MÖNCHEN 11 · ARAMUASTRASSE 4 · TELEFON (Mil) f11OI7
Bs ist bekannt« bei der Herstellung von Gußstücken mit
HohlrMii—η Kerne und Formteile in die Gießform einzulegen,
welche aus dem QuSstüok leicht zu entfernen sind. Beispielsweise sind durch die deutliche Auslegeschrift 1 502 940 Kerne
bekannt geworden, die aus wasserlöslichen Salzen bestehen,
welche unter Druck zu Kernen verdichtet und anschließend gesintert werden., Die Entfernung solcher Kerne aus dem Gußstück erfolgt durch Wasserstrahlen, die den Salzkern auflösen und ausschwemmen.
-2-
7118Ιβ7ΐ2.β.7ΐ
Die Salzkerne neigen jedoch zur Aufnahme von Luftfeuchtigkeit, wodurch die Gefahr der Wasserdampfbildung beim Gießen
gegeben ist, wenn die Salzkerne nicht ausreichend vorgewärmt werden. Sorgfältige Vorwärmung von Salzkernen ist auch
erforderlich wegen ihrer· gr-öSen Anfälligkeit zur RiSbll-Sung
bei schroffem Temperaturwechsel. Große maßliche Änderungen beim Sintern und Erwärmen machen es schwierig, genaue Maßhaltigkeit
der durch Salzkerne gebildeten Hohlräume zu gewährleisten.
Vor dem Wiedereinschmelzen unvermeidlicher Ausschußteile müssen Salzkerne sorgfältig entfernt werden, einmal wegen
der bereits erwähnten Gefahr der Wasserdampfbildung* zum anderen wegen bei bestimmten Legierungen zu befürchtenden
me tallurgis chen Reakti onen.
Aufgabe der Neuerung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und leicht entfernbare Kerne und Formteile für Gießereizwecke
zu erstellen, die den bekannten Salzkernen in mehrfacher Hinsicht überlegen sind. Dies wird bei dem Gegenstand
der Neuerung dadurch erreicht, daß die Kerne un£ Formteile zur Gänze oder in der Hauptsache aus porösem Kohlenstoff
bestehen.
Der als Werkstoff verwendete poröse Kohlenstoff besteht vorzugsweise aus einer verkokten organischen Substanz, beispielsweise
aus carbonisiertem Kunststoffschaum. Dabei liegt das Porenvolumen des porösen Kohlenstoffs zweokmäßig über 50 %,
vorzugsweise über 80 £. Vorzügliche Ergebnisse wurden beim
Gießen von Aluminiumlegierungen mit Kernen erzielt, die aus einem leichten schaumigen Kohlenstoff bestehen, der durch
kontrollierte Carbonisierung von verschäumtem Kunstharz hergestellt ist und ein Porenvolumen von 95 bis 97 % bei
einem spezifischen Gewicht von nur 0,055 bis 0,065 aufweist.
-3-
Ein solches Material hat eine Druckfestigkeit von 4,8 kp/ctn
und eine Biegefestigkeit von 3,2 kp/cm2, eine Wärmeleitfähigkeit
von Q,04 kcal/mh°C und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten
von etwa 2,5 .10~6/°C.
Der in dem porösen Kernmaterial enthaltene Kohlenstoff kann teilweiße oder auch zur Gänze als fein gemahlener Graphit vorliegen,
wobei die Graphitpartikelchen durch Kohlenstoffbrücken
verbunden sein können, die durch Verkokung von organischer Substanz gewonnen sind.
Die Herstellung der nach der Neuerung ausgebildeten Kerne und Formteile kann so durchgeführt werden, daß zunächst die
organische Substanz verkokt und hiernach die Kerr . oder Formteile aus der verkokten Masse herausgearbeitet werden. Die gute
mechanische Bearbeitbarkelt des porösen Kohlenstoffes erlaubt die Anfertigung von Kernen mit einfachen Bearbeitungseinrichtungen.
Die Kerne und Formteile können aber gemäß der Neuerung so ausgebildet sein, daß sie aus ve**U-r>kser, vorgeformter organischerSubstanz
bestehen.
Obwohl die feinporigen Kerne und Formteile aus Kohlenstoff eine porige Oberfläche haben, hat sich überraschend ergeben,
daß das flüssige Metall beim Cießen nicht in die feinen Poren eindringt. Vielmehr weisen die durch die Kerne und Formteile
erzeugten Hohlräume eine außerordentlich glatte innere Oberfläche auf. Das beruht offenbar auf einem günstigen Zusammenwirken
der Oberflächenspannung des Gießmetalls und des Gasdrucks im porösen Kohlenstoffkern.
Durch die geringe Wärmeleitfähigkeit des porösen Kohlenstoffes bleibt die Erwärmung des Kernes während des Gießvorganges
auf seine äußersten Randschichten beschränkt. Der dabei im Porenvolumen auftretende Gasüberdruck wirkt zwar dem
-4-
Eindringen des Gießmetalls in die Poren entgegen« erreicht
aber nicht eine derartige Größe, daß Blaslunker im Gußstück entstehen können.
Da poröser Kohlenstoff w©d©r hygroskopisch ist noch temperaturschockempfindlich,
können Kerne aus diesem Material ohne Vorwärmung in die Gießform eingelegt und eingegossen
werden.
Als vorteilhaft für den Fertigungsablauf hat sich erwiesen, daß Kerne aus porösem Kohlenstoff im Vergleich zu Salzkernen
stoßunempfindlich sind. Gegebenenfalls können die Kerne und Formteile aus porösem Kohlenstoff, insbesondere deren mit
dem Gießmetall nicht in Berührung kommenden Flächenteile durch eine Schlichte, z.B. einer Mischung von Graphitpulver und
Kaolin, abgedeckt sein, um Oxydation durch länger einwirkenden heißen Luftsauerstoff zu verhindern.
Hervorzuheben ist ferner die hohe Beständigkeit der nach der Neuerung ausgebildeten Kerne und Formteile beim Kontakt
mit dem Gießmetall, Insbesondere beim Kontakt mit flüssigen Leichtmetallen, wie Aluminiumlegierungen, da zwischen Kohlenstoff
und Aluminium keineReaktion stattfindet· S^ ist daher
möglich,den nicht vermeldbaren Ausschuß an Gußstücken den
Einsatzmetall wieder zuzuführen, ohne vorher das Kernmaterial zu entfernen, da beim Einschmelzen die aus Kohlenstoff bestehenden
Kerne oder Formteile aufschwimmen und ohne schädliche Beeinflussung der Schmelze verbrennen.
Auch hinsich -lieh der leichten Zerstörbarkeit und Entfernbarkeit
aus dem Go.ßstUck sind die neuerungsgemäßen Kerne den
bekannten Kernen aus Salz oder Gasgemischen überlegen. Dabei
kann so vorgegangen werden, daß die Kerne bzw. Formteile nach
-5-
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Guß durch Verbrennen aus dem Gußstück entfernt werden, beispielsweise
unter Verwendung von entsprechend geformten Sauerstofflanzen. Das Entfernen der Kerne nach dem Guß kann zumindest
teilweise auch durch mechanische Einwirkung bewirkt werden« da der hochporöse Kohlenstoff zwar eine ausreichende Widerstandskraft
beim Eingießen des Metalls besitzt« aber durch grobe mechanische Einwirkungen infolge des hohen Porenvolumens
leicht in sich zusammengestoßen werden kann.
In vielen Fällen ist es im Hinblick auf das außerordentliche geringe Gewicht der aus hcohpcrösem Kohlenstoff bestehenden
Kernmasse zulässig» den Kern im Gußstück zu belassen« sei es«
daß der Kern im Gußstück nur zur Gewichtserleichterung durch Verringerung der Gußwanddicken dient« oder sei es« daß auch seine
hervorragende Wärmedämmung genutzt werden soll. Als Beispiel für die Gewichtserleichf.erung seien mit einem Kern aus hochporösem
Kohlenstoff gegossene schwimmende Hohlkugeln aus Aluminium für die Fischerei genannt. Gegenstand der Neuerung sind
daher auch Kerne und Formteile aus porösem Kohlenstoff, die ständig
im Gußstück enthalten sind. Ortliche Wärmedämmung kann zum Beispiel in Gußstücken für Verbrennungsmotoren angewendet werden.
Die Gefahr der Aufnahme von Luftfeuchtigkeit ist bei Kernen
und Formteilen aus porösem Kohlenstoff auch bei längerer Lagerung
ausgeschlossen. Das geringe spezifische Gewicht des Formwerkstoffs
gestattet« größere Mengen von Kernen oder Formteilen zu stapeln« ohne daß diese durch das Gewicht der gestapiten Kerne
beschädigt oder gar zerstört werden.
Die Befestigung der Kerne oder Formteile in der Form kann sich im Hinblick auf das geringe spezifische Gewicht darauf beschränken«
ein Aufschwimmen der Kerne bzw. Formteile in dem Gießmetall zu verhindern.
-6-
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Die Vorteile der Neuerung kommen bei der Herstellung von Gußstücken
aus Leichtmetall in besonders hohem Maße zum Ausdruck. Jedoch ist die Anwendung der neuen. Kerne und Formteile keineswegs
auf die Herstellung von Leichtmetallguß beschränkt.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der neuen Kerne
dargestellt.
Pig. 1 zeigt einen ringförmigen Kern in einem Schnitt nach Linie I-I der Pig. 2.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ien ringförmigen Kern der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine hoh^e Aluminlumkugel mit zur Hälfte abgebrochener
Schale.
Flg. 4 stellt die Anordnung eines neaerungsgemäßen Kernes in
einer geteilten Gießform dar.
Der in Flg. 1 und 2 dargestellte ringförmige Kern 1 kann
beispielsweise zur Gewinnung eines im Kopf liegenden ringförmigen Kühlkanals von Leichtmetallkolben dienen.
Bei der in Fig. 3 gezeigten gegossenen hohlen Aluminiumkugel
ist der aus hochporösem Kohlenstoff bestehende kugelförmige Kern 2 ständig in dem Gußstück enthalten. Das Gewicht der hohlen AIuminiumkugel
wird durch den Kern aus porösem Kohlenstoff nur ,anz unwesentlich erhöht. Solche Kugeln dienen z.B. in der Fischerei
zum Tragen von Fangnetzen. Mit 4 ist der Gießansatz der Hohlkugel bezeichnet, durch den auch die Halterung für den Kern eingeführt
wird.
In Fig. 4 ist eine aus den Hälften 5 und 6 bestehende geteil·
te Gießform im senkrechten Schnitt dargestellt. Der aus porösem Kohlenstoff bestehende Kern 7 wird durch die in der oberen Formhälfte
6 befestigten Stifte 8 und 9 in der richtigen Lage gehalten. Nach dem Erstarren des Gußstückes dienen die durch die Kern·
halterungen 8 und 9 gebildeten öffnungen im Gußstück zur Einführung
der Brennerflamme zur Zerstörung des Kernmaterials.
Claims (1)
- - 7 -SchutzansprUch &1. Leicht entfernbare Kerne und Formteile für Gießereizwecke, dadurch g; e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Kerne oder Formteile air Gänze oder in der Hauptsache aus porösem Kohlenstoff bestehen.2. Kerne und Formteile rieh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus verkokter organischer Substanz bestehen.3. Kerne und Formteile nach den ^Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus carbon! siertem Kunststoff schaum bestehen.4. Kerne und Formteile nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Forenvolumen des porösen Kohlenstoffs über 50 %, vorzugsweise über 80 % liegt.5. Kerne und Formteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoff weilweise oder zur Ganzeals Graphit vorliegt.6. Kerne und Formteile nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzei c h η e t, daß die nicht mit dem Gießmetall in Berührung kommenden Oberflächen durch eine Schlichte, z.B. eine Mischung von Graphitpulver und Kaolin, abgedeckt sind.7· Kerne und Formteile nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzei ohnet, daß sie aus verkokter, vorgeformter organischer Substanz bestehen.-8-?118607i2.8.7i8. Kerne und Formteile nach den Ansprüchen 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet» daß die Kerne bzw. Formteile ständig im Gußstück enthalten sind.7118807i2.e.7i
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE7118607U true DE7118607U (de) | 1971-08-12 |
Family
ID=1267968
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE7118607U Expired DE7118607U (de) | Leicht entfernbare Kerne und Form teile fur Gießereizwecke |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE7118607U (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0086321A1 (de) * | 1982-01-18 | 1983-08-24 | Carl Kurt Walther GmbH & Co. KG | Verfahren zum Entgraten von aus körnigem Material gefertigten Sandkernen |
| US8122935B2 (en) | 2007-04-27 | 2012-02-28 | Mahle International Gmbh | Casting core for forming a cooling channel in a piston produced by casting |
-
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- DE DE7118607U patent/DE7118607U/de not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0086321A1 (de) * | 1982-01-18 | 1983-08-24 | Carl Kurt Walther GmbH & Co. KG | Verfahren zum Entgraten von aus körnigem Material gefertigten Sandkernen |
| US8122935B2 (en) | 2007-04-27 | 2012-02-28 | Mahle International Gmbh | Casting core for forming a cooling channel in a piston produced by casting |
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