EP1390168B1 - Form und verfahren zur herstellung eines verlorenen schaumstoffgussmodells für eine leichtmetall-laufbuchse - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Form und ein Verfahren zur Herstellung eines verlorenen Schaumstoffgussmodells für eine Leichtmetall-Laufbuchse von Verbrennungsmotoren.
- Es ist bekannt, Leichtmetall-Laufbuchsen mit erhöhtem Siliziumgehalt in Motorblöcke im Verbundgussverfahren einzugießen. Dabei ist es erforderlich, zwischen dem Grundmaterial mit niedrigem Si-Gehalt und der Laufbuchse mit höherem Si-Gehalt eine gute form- oder stoffschlüssige Verbindung herzustellen. Voraussetzung für eine derartige Verklammerung von Laufbuchsen und Grundmaterial ist unter anderem eine raue, zerklüftete Oberfläche der einzugießenden Laufbuchse.
- Um diese raue und zerklüftete Obe -rfläche herzustellen, wurden schon verschiedene Verfahren vorgeschlagen: Strahlen, Fräsen von Vertiefungen oder Umformen der Oberfläche der Laufbuchse durch Drückwalzen. Alle Verfahren erfordern im Anschluss an die gießtechnische Herstellung der Laufbuchse einen weiteren Bearbeitungsschritt.
- Aus der Europäischen Patentschrift EP 0 532 331 B1 ist es bekannt, in die Außenfläche einer aus Eisen bestehenden Zylinderbuchse im Rahmen deren Herstellung durch Walzen oder Gießen oder im Anschluss an deren Herstellung ein Muster aus spiralförmig verlaufenden und sich kreuzenden Nuten einzuarbeiten. Nachteilig ist hierbei, dass es einen relativ großen Aufwand erfordert, das Muster in die Außenfläche der aus Eisen bestehenden Zylinderbuchse einzuarbeiten.
- Es ist ferner aus der DE 39 09 621 bekannt, Zylinderlaufbuchsen im Lost-Foam-Verfahren herzustellen. Dabei wird das Schaurnstoffgussrnodell in einer mehrteiligen Form hergestellt.
- Aus der nicht vorveröffentlichten DE 199 58 185 ist es bekannt, eine verlorene Form, präziser ein Schaumstoffgußmodell, mit strukturierter Außenoberfläche herzustellen, indem auf die glatte Oberfläche einer verlorenen Form adhäsiv Partikel aufgebracht werden, die beim Gießen der Leichtmetall-Laufbuchse Hinterschneidungen erzeugen.
- Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine Leichtmetall-Laufbuchse mit strukturierter Oberfläche auf einfache Weise herzustellen. Dieses Problem wird gelöst, indem die Form zur Herstellung des verlorenen Schaumstoffgußmodells einer Zylinderlaufbuchse zumindest an Teilflächen eine strukturierte Oberfläche mit Höhenunterschieden von 0,8 bis 5 mm aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Bei der Herstellung des verlorenen Schaumstoffgußmodells in der erfindungsgemäßen Form entsteht eine strukturierte Außenoberfläche am Modell. Später wird das Modell in Gießsand eingebettet und über einen Angußkanal mit Schmelze in Verbindung gebracht. Dabei wird das Modell durch die Schmelze ersetzt. Die Oberflächenstruktur des Modells wird am Gußstück abgebildet, es entsteht eine Zylinderlaufbuchse mit strukturierter Oberfläche, ohne daß irgendeine Zusatzbearbeitung notwendig wäre.
- Das Schaumstoffgußmodell besteht im Regelfall aus Polystyrol.
- Die die strukturierte Oberfläche bildenden Höhenunterschiede an der Oberfläche der Laufbuchse liegen bei 0,8 bis 5 mm, vorzugsweise bei 1 bis 3 mm und besonders bevorzugt bei 1 bis 2 mm.
- Dabei können die Höhenunterschiede entweder durch Nuten oder durch Erhebungen gebildet sein und die Nuten oder Erhebungen können vorzugsweise in Axialrichtung, in Umfangsrichtung oder in Diagonalrichtung verlaufen. Ferner können Nuten oder Erhebungen sich auch wellenförmig erstrecken. Auch Kombinationen der beschriebenen Verläufe sind möglich.
- Die Nuten können in die Form zur Herstellung des Schaumstoffgußmodells beispielsweise durch Fräsen eingebracht werden, die Erhebungen durch Auftragschweißen. Auch das Erodierverfahren kommt in Betracht.
- Die Form zur Herstellung des Schaumstoffgußmodells muß so geteilt sein, daß die Ausformbarkeit des Schaumstoffgußmodells gewährleistet ist. Sie kann insbesondere in zwei Formhälften oder vier Formteile aufgeteilt sein.
- Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Oberfläche einer Form zur Herstellung eines Schaumstoffgußmodells. Die Oberfläche zeigt diagonal verlaufende Nuten 1. Ebenso können jedoch anstatt der Nuten auch Erhebungen ausgebildet sein. Durch die Nuten 1 ist die Oberfläche in rautenförmige Einzelflächen 2 unterteilt.
Claims (6)
- Form zur Herstellung eines verlorenen Schaumstoffgußmodells für eine Leichtmetall-Laufbuchse von Verbrennungsmotoren,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Form zumindest an Teilflächen eine strukturierte Oberfläche mit Höhenunterschieden von 0,8 bis 5 mm aufweist. - Form zur Herstellung eines Schaumstoffgußmodells nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die strukturierte Oberfläche durch Nuten (1) in der Oberfläche der Form gebildet ist. - Form zur Herstellung eines Schaumstoffgußmodells nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die strukturierte Oberfläche durch Erhebungen in der Oberfläche der Form gebildet ist. - Form zur Herstellung eines Schaumstoffgußmodells nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nuten (1) bzw. die Erhebungen in Axialrichtung, in Umfangsrichtung, in diagonaler Richtung oder wellenförmig verlaufen. - Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffgussmodells für eine Leichtmetall-Laufbuchse von Verbrennungsmotoren,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf der Oberfläche der Form zur Herstellung des Schaumstoffgussmodells eine aus Nuten (1) oder aus Erhebungen bestehende Oberflächenstruktur mit Höhenunterschieden von 0,8 bis 5 mm gebildet wird, wobei die Nuten in die Oberfläche eingefräst bzw. die Erhebungen durch Auftragsschweißen erzeugt werden. - Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberfläche durch In Axiairichtung, In Umfangsrichtung, in Diagonalrichtung oder wellenförmig verlaufende Nuten (1) oder Erhebungen strukturiert wird.
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