EP2035171A1 - Method for producing a cast part, in particular a piston blank - Google Patents

Method for producing a cast part, in particular a piston blank

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Publication number
EP2035171A1
EP2035171A1 EP07785894A EP07785894A EP2035171A1 EP 2035171 A1 EP2035171 A1 EP 2035171A1 EP 07785894 A EP07785894 A EP 07785894A EP 07785894 A EP07785894 A EP 07785894A EP 2035171 A1 EP2035171 A1 EP 2035171A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casting
mold
pressure
melt
filling
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07785894A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Everwin
Emmerich Ottliczky
Walter Braunauer
Michael Winandi
Tilman GRIMMIG
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KS Kolbenschmidt GmbH
Original Assignee
KS Kolbenschmidt GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by KS Kolbenschmidt GmbH filed Critical KS Kolbenschmidt GmbH
Publication of EP2035171A1 publication Critical patent/EP2035171A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/02—Pressure casting making use of mechanical pressure devices, e.g. cast-forging

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a casting and a casting produced by this process according to the features of the preamble of patent claim 1.
  • this prior art involves casting processes, which are also called low-pressure casting processes.
  • Casting machines are used in these low-pressure casting methods, in which the casting pressure is less than 1 bar and the melt rate in the gate is significantly less than 1 m per second and thus ensures the filling of the mold with laminar melt flow.
  • the castings produced by means of a low-pressure casting process have good material properties, they have the disadvantage that they take a relatively long time to solidify in the casting mold. This is especially in the series production of castings (such as for pistons of internal combustion engines) disadvantageous, since including the preparation and post-processing relatively time passes.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide an improved method for producing a casting, wherein the castings produced by this method are improved in terms of their strength and in terms of their structure clearly compared to those castings with the low-pressure casting or in a die-casting with have been prepared the above parameters.
  • This casting method which is claimed here, is also referred to as squeeze casting (also abbreviated to SC).
  • squeeze casting also abbreviated to SC.
  • squeeze casting stands for a casting process, which is carried out with a filling speed of less than 10 m per second in the gate and with a casting pressure greater than 100 bar.
  • squeeze casting methods are also termed squeeze casting, for which clearly other parameters, machine and tool concepts are present which do not lead to the desired casting results, as described below.
  • the squeeze casting method according to the invention has the advantage that a high-quality casting is produced, which is free of inclusions and has an extremely fine homogeneous structure. Since the mold and in particular a pressure-resistant casting core used there (sand or salt) can be designed arbitrarily, are large given constructive freedom, which is accompanied at the same time due to the advantageous filling speed and the advantageous casting pressure to a high cycle rate and thus to very short cycle times in the series production of castings. As a result, the production costs comparable to the highly productive die casting process can be significantly reduced while maintaining the comparable with the low-pressure casting quality.
  • LP casting low-pressure casting
  • filling rates in the gate of well below one meter per second and casting pressures are also working well below 1 bar with filling rates in the gate of well below one meter per second and casting pressures.
  • castings can be produced in the intermediate regions (filling speeds of between about 0.1 and 10 m per second and casting pressures of between about 1 and 100 bar, d, h mixing range with a laminar turbulent filling with insufficient pressure for make-up), but these have no satisfactory performance properties, which are for example in terms of strength of great disadvantage.
  • the squeeze casting with a filling rate in the gate of less than 10 m per second, preferably less than one meter per second and a casting pressure greater than 100 bar, preferably greater than 500 bar, is performed.
  • the casting machine used can be set and performed in a controlled manner, the desired material properties such as microstructure and mechanical characteristics of the casting can be achieved, while high cycle rates in the production of such castings.
  • the process parameters in the prior art can not be regulated, but only controlled.
  • Figure 2 shows a graph which compares the known die casting with the squeeze casting according to the invention.
  • the time in milliseconds is entered on the X axis, with the speed of a casting piston of the casting machine being shown in meters per second on the left Y axis. It can be seen that in the die-casting method, the assumed speed of 5.0 meters per second with the gate geometry fixed on the tool side leads to typical die casting turbulence.
  • the casting piston speed is limited in the SC process during the filling process at, for example, 0.5 meters per second, which ensures a laminar mold filling with significantly enlarged gate geometry.
  • FIG. 1 An exemplary embodiment of a casting mold which is used in the squeeze casting according to the invention is shown in FIG.
  • the mold is either designed so that only a single casting can be made with it.
  • the mold is designed so that at least two after the casting process associated piston blanks are poured, wherein the finished, removed from the mold casting, along a separation point is separated, for example by a sawing process to the to realize both piston blanks, which can be provided for further post-processing.
  • the casting does not necessarily have only two interconnected Operag cashmaschine, but it can Also more than consist of a mold cavity, which are connected to each other via the casting system and then separated from each other.
  • the mold is provided with the reference numeral 1 and is attached to a plate 2 of the casting machine (shown here only schematically with a casting piston 3 and a gate 4).
  • the mold 1 is provided with a pressure-resistant core 5, for example a salt core, i. in that at least one pressure-resistant casting core is used in the casting mold to achieve a cavity in the casting.
  • the inner contour of the casting mold 1 corresponds to the outer contour of the piston blank to be cast, while the outer contour of the salt core images the inner contour of the piston blank.
  • bolt holes in the piston bolts 6 are still used in the mold 1.
  • the casting mold is evacuated before and / or during the filling process with the casting melt.
  • the casting mold 1 has a corresponding opening 7, via which an extraction of the casting gases within the casting mold 1 can be realized by appropriate means.
  • the mold 1 is treated with a release agent, for example by spraying. Subsequently, the pressure-resistant core 5 (or a plurality of cores) is inserted, which image corresponding areas in the casting (the piston blank). Before or during the filling of the casting mold 1 with casting melt through the gate 4, the casting mold 1 is evacuated via the opening 7. After the casting mold 1 has been filled up with cast melt with the process parameters as described above, the finished, unspecified casting of the casting mold can be removed and the finished casting processed further. The finished casting is quenched, for example, in a water bath and at the same time removed by pre-cast openings of the core 5, for example by rinsing.
  • the one-piece casting can either be further processed or, if a single or multi-part casting from multiple casting nests (such as piston blanks), separated. Thereafter, these parts can be further processed, in particular subjected to a heat treatment and brought to final dimensions (for example by machining).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing a cast part using a casting machine, which comprises at least one casting mould that can be filled with a casting melt. According to said method, the casting mould is filled with a casting melt, the melt is left to completely solidify and the cast part is then removed from the casting mould. The casting mould is filled with melt by the casting machine without the use of pressure at a fill speed of less than 10 m per second in the gating and is then squeezed in the casting mould at a casting pressure greater than 100.

Description

B E S C H R E I B U N G DESCRIPTION
Verfahren zur Herstellung eines Gußteiles, insbesondere eines KolbenrohlingsProcess for producing a casting, in particular a piston blank
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gußteiles und ein nach diesem Verfahren hergestelltes Gußteil gemäss den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for producing a casting and a casting produced by this process according to the features of the preamble of patent claim 1.
Verfahren zur Herstellung von Gußteilen unter Verwendung einer Gießmaschine, die zumindest eine mit einer Gießschmelze auffüllbare Gießform aufweist, wobei die Gießform auf unterschiedlichste Weise mit Gießschmelze aufgefüllt wird, danach abgewartet wird, bis die Gießschmelze vollständig erstarrt ist und danach das Gußteil der Gießform entnommen wird, sind bekannt. Diesbezüglich wird auf die EP 0 120 649 B1 , die EP 0 805 725 B1 , die EP 0 115 150 B1 oder die EP 0 338 419 B1 verwiesen.Method for the production of castings using a casting machine which has at least one casting mold which can be filled with a casting melt, wherein the casting mold is filled with casting melt in a great variety of ways, then it is waited until the casting melt has completely solidified and then the casting is removed from the casting mold, are known. In this regard, reference is made to EP 0 120 649 B1, EP 0 805 725 B1, EP 0 115 150 B1 or EP 0 338 419 B1.
Bei diesem Stand der Technik handelt es sich einerseits um Gießverfahren, die auch Niederdruck-Gießverfahren genannt werden. Bei diesen Niederdruck-Gießverfahren werden Gießmaschinen eingesetzt, bei denen der Gießdruck kleiner als 1 bar und die Schmelzengeschwindigkeit im Anschnitt deutlich kleiner als 1 m pro Sekunde beträgt und damit die Füllung der Gießform mit laminaren Schmelzfluß sicherstellt. Die mit einem Niederdruck-Gießverfahren hergestellten Gußteile zeichnen sich zwar durch eine gute Materialeigenschaften aus, haben jedoch den Nachteil, dass es relativ lange dauert, bis die Schmelze in der Gießform erstarrt ist. Dies ist gerade bei der Serienherstellung von Gußteilen (wie zum Beispiel für Kolben von Brennkraftmaschinen) nachteilig, da einschließlich der Vor-und Nachbereitung relativ viel Zeit vergeht.On the one hand, this prior art involves casting processes, which are also called low-pressure casting processes. Casting machines are used in these low-pressure casting methods, in which the casting pressure is less than 1 bar and the melt rate in the gate is significantly less than 1 m per second and thus ensures the filling of the mold with laminar melt flow. Although the castings produced by means of a low-pressure casting process have good material properties, they have the disadvantage that they take a relatively long time to solidify in the casting mold. This is especially in the series production of castings (such as for pistons of internal combustion engines) disadvantageous, since including the preparation and post-processing relatively time passes.
Neben diesem Niederdruck-Gußverfahren gibt es sogenannte Druckguß-Verfahren, die mit Füllgeschwindigkeiten im Anschnitt größer als 10 m pro Sekunde und Gießdrücken weit oberhalb von 100 bar arbeiten. Auch mit diesen Druckguß-Verfahren lassen sich zufriedenstellende Gußteile herstellen. Diese auch Hochdruck-Gußverfahren genannte Verfahren haben allerdings den Nachteil, dass die Gießform mit sehr hohen Füllgeschwindigkeiten befüllt wird, mit der Folge hoher Turbolenzen. Daraus resultiert eine Vermischung von Schmelze und Gasen, die unter hohem Druck erstarrt, und die dennoch den Nachteil von Fehlstellen wie Lunker, Porositäten und oxidischen Einschlüssen aufweisen und damit die Materialeigenschaften des Gussteils stark.In addition to this low-pressure casting process, there are so-called die-casting processes that work with filling speeds in the gate greater than 10 m per second and casting pressures well above 100 bar. Even with these die-casting process can be produce satisfactory castings. However, these methods, which are also called high-pressure casting methods, have the disadvantage that the casting mold is filled with very high filling speeds, with the consequence of high turbulence. This results in a mixture of melt and gases, which solidifies under high pressure, and yet have the disadvantage of defects such as voids, porosities and oxide inclusions and thus the material properties of the casting strong.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Gußteiles bereitzustellen, wobei die mittels dieses Verfahrens hergestellten Gußteile hinsichtlich ihrer Festigkeit und hinsichtlich ihres Gefüges deutlich gegenüber solchen Gußteilen verbessert sind, die im Niederdruck-Gießverfahren oder in einem Druckguß-Gießverfahren mit den vorstehend genannten Parametern hergestellt worden sind.The invention is therefore an object of the invention to provide an improved method for producing a casting, wherein the castings produced by this method are improved in terms of their strength and in terms of their structure clearly compared to those castings with the low-pressure casting or in a die-casting with have been prepared the above parameters.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of patent claim 1.
Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass die Gießschmelze von der Gießmaschine mit einer Füllgeschwindigkeit von weniger als 10 m pro Sekunde im Anschnitt drucklos in die Gießform eingebracht und bei Nachdrücken weit über 100 bar erstarrt. Dieses Gießverfahren, welches hier beansprucht wird, wird auch als Squeeze-Casting (auch SC abgekürzt) bezeichnet. Hierbei ist es wichtig, dass der hier verwendete Begriff Squeeze- Casting für ein Gießverfahren steht, das mit einer Füllgeschwindigkeit von weniger als 10 m pro Sekunde im Anschnitt und mit einem Gießdruck größer als 100 bar durchgeführt wird. Im Stand der Technik werden auch schon Gießverfahren mit dem Begriff Squeeze- Casting bezeichnet, für die deutlich andere Parameter, Maschinen- und Werkzeugkonzepte vorliegen, die nicht zu den gewünschten Gießergebnissen, wie sie im Folgenden beschrieben werden, führen.According to the invention it is provided that the casting melt from the casting machine with a filling speed of less than 10 m per second in the gate pressure-less introduced into the mold and solidifies at repressurization well above 100 bar. This casting method, which is claimed here, is also referred to as squeeze casting (also abbreviated to SC). Here it is important that the term squeeze casting used here stands for a casting process, which is carried out with a filling speed of less than 10 m per second in the gate and with a casting pressure greater than 100 bar. In the prior art, casting methods are also termed squeeze casting, for which clearly other parameters, machine and tool concepts are present which do not lead to the desired casting results, as described below.
Das erfindungsgemässe Squeeze-Casting-Verfahren hat den Vorteil, dass ein qualitativ hochwertiger Guß entsteht, der frei von Einschlüssen ist und ein äußerst feines homogenes Gefüge aufweist. Da die Gießform und im besonderen ein dort eingesetzter druckfester Gießkern (Sand oder Salz) beliebig gestaltet werden kann, sind große konstruktive Freiheiten gegeben, die gleichzeitig aufgrund der vorteilhaften Füllgeschwindigkeit und des vorteilhaften Gießdruckes zu einer hohen Taktfolge und damit zu sehr kurzen Zykluszeiten bei der Serienherstellung von Gußteilen einhergeht. Dadurch lassen sich die Herstellkosten vergleichbar dem hochproduktiven Druckgussverfahren unter Beibehaltung der mit dem Niederdruckverfahren vergleichbaren Gußqualität deutlich reduzieren.The squeeze casting method according to the invention has the advantage that a high-quality casting is produced, which is free of inclusions and has an extremely fine homogeneous structure. Since the mold and in particular a pressure-resistant casting core used there (sand or salt) can be designed arbitrarily, are large given constructive freedom, which is accompanied at the same time due to the advantageous filling speed and the advantageous casting pressure to a high cycle rate and thus to very short cycle times in the series production of castings. As a result, the production costs comparable to the highly productive die casting process can be significantly reduced while maintaining the comparable with the low-pressure casting quality.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert, wobei sich die Figurenbeschreibung auch auf die Unteransprüche bezieht.Furthermore, the invention will be explained with reference to Figures 1 to 3, wherein the figure description refers to the dependent claims.
In Figur 1 sind Prozessparameter verschiedener Gießverfahren, die aus dem Stand der Technik (Niederdruck-Gießverfahren und Druckguß-Gießverfahren) bekannt sind, mit dem erfindungsgemäßen Squeeze-Casting verglichen.In FIG. 1, process parameters of various casting methods which are known from the prior art (low-pressure casting method and die-casting method) are compared with the squeeze casting according to the invention.
Bei dem Niederdruck-Gießverfahren (ND-Guß) wird mit Füllgeschwindigkeiten im Anschnitt von deutlich unterhalb einem Meter pro Sekunde und Gießdrücken ebenfalls deutlich unter 1 Bar gearbeitet.In the low-pressure casting (LP casting) is also working well below 1 bar with filling rates in the gate of well below one meter per second and casting pressures.
Bei den Druckguß-Gießverfahren wird mit Füllgeschwindigkeiten im Anschnitt größer 10 m pro Sekunde und Gießdrücken größer 100 Bar gearbeitet.In the die casting casting process, filling speeds of more than 10 m per second and casting pressures greater than 100 bar are used.
Es ist bekannt, dass in den dazwischenliegenden Bereichen (Füllgeschwindigkeiten etwa zwischen 0,1 und 10 m pro Sekunde und Gießdrücken etwa zwischen 1 und 100 bar, d,h Mischbereich mit einer laminaren turbulenten Füllung bei nichtausreichendem Druck zur Nachspeisung) zwar Gußteile herstellbar sind, diese aber keine befriedigenden Gebrauchseigenschaften aufweisen, die zum Beispiel hinsichtlich der Festigkeit von großem Nachteil sind.It is known that castings can be produced in the intermediate regions (filling speeds of between about 0.1 and 10 m per second and casting pressures of between about 1 and 100 bar, d, h mixing range with a laminar turbulent filling with insufficient pressure for make-up), but these have no satisfactory performance properties, which are for example in terms of strength of great disadvantage.
Erfindungsgemäss ist nun vorgesehen, dass das Squeeze-Casting mit einer Füllgeschwindigkeit im Anschnitt von weniger als 10 m pro Sekunde, vorzugsweise weniger als einem Meter pro Sekunde und einem Gießdruck größer als 100 bar, vorzugsweise größer 500 bar, durchgeführt wird. Durch diese Prozessparameter, die von der verwendeten Gießmaschine geregelt eingestellt und durchgeführt werden können, lassen sich die gewünschten Materialeigenschaften wie Gefüge und mechanische Kennwerte des Gußteiles erzielen, bei gleichzeitig hohen Taktraten bei der Herstellung solcher Gußteile. Die Prozessparameter im Stand der Technik können demgegenüber nicht geregelt, sondern nur gesteuert werden.According to the invention it is now provided that the squeeze casting with a filling rate in the gate of less than 10 m per second, preferably less than one meter per second and a casting pressure greater than 100 bar, preferably greater than 500 bar, is performed. Through these process parameters, by The casting machine used can be set and performed in a controlled manner, the desired material properties such as microstructure and mechanical characteristics of the casting can be achieved, while high cycle rates in the production of such castings. In contrast, the process parameters in the prior art can not be regulated, but only controlled.
Figur 2 zeigt ein Schaubild, das den bekannten Druckguß mit dem erfindungsgemäßen Squeeze-Casting vergleicht. Auf der X-Achse ist die Zeit in Millisekunden eingetragen, wobei auf der linken Y-Achse die Geschwindigkeit eines Gießkolbens der Gießmaschine in Metern pro Sekunde dargestellt ist. Es ist erkennbar, dass beim Druckguß-Verfahren die angenommene Geschwindigkeit von 5,0 Meter pro Sekunde bei werkzeugseitig festliegender Anschnittsgeometrie zu druckgusstypischer turbulenter Füllung führt.Figure 2 shows a graph which compares the known die casting with the squeeze casting according to the invention. The time in milliseconds is entered on the X axis, with the speed of a casting piston of the casting machine being shown in meters per second on the left Y axis. It can be seen that in the die-casting method, the assumed speed of 5.0 meters per second with the gate geometry fixed on the tool side leads to typical die casting turbulence.
Im Gegensatz hierzu wird die Gießkolbengeschwindigkeit im SC-Verfahren während des Füllvorganges bei zum Beispiel 0,5 Metern pro Sekunde begrenzt, was bei deutlich vergrößerter Anschnittsgeometrie eine laminare Formfüllung sicherstellt.In contrast, the casting piston speed is limited in the SC process during the filling process at, for example, 0.5 meters per second, which ensures a laminar mold filling with significantly enlarged gate geometry.
Die in Figur 2 dargestellte Druckkurve (Parameter p) zeigt schematisch den identischen Druckverlauf bei den beiden beschriebenen Gießkolbengeschwindigkeiten (vKoiben-sc, Vκoiben-DG, Kolben = Gießkolben der Gießmaschine).The pressure curve (parameter p) shown in Figure 2 schematically shows the identical pressure curve in the two described Gießkolbengeschwindigkeiten (v Ko Iben-sc, Vκoiben-DG, pistons = casting plunger of the molding machine).
Ein Ausführungsbeispiel einer Gießform, welche bei dem erfindungsgemässen Squeeze- Casting angewendet wird, ist in der Figur 3 dargestellt.An exemplary embodiment of a casting mold which is used in the squeeze casting according to the invention is shown in FIG.
Die Gießform ist entweder so gestaltet, dass mit ihr nur ein einziges Gußteil hergestellt werden kann. In vorteilhafter Weise ist zum Beispiel zur Herstellung von Kolbenrohlingen die Gießform so gestaltet, dass zumindest zwei nach dem Gießvorgang miteinander verbundene Kolbenrohlinge gegossen werden, wobei das fertige, aus der Gießform entnommene Gußteil, entlang einer Trennstelle getrennt wird, beispielsweise durch einen Sägevorgang, um die beiden Kolbenrohlinge zu realisieren, die der weiteren Nachbearbeitung zur Verfügung gestellt werden können. Dabei muss das Gußteil nicht zwangsweise nur zwei miteinander verbundene Teilgießteile aufweisen, sondern es kann auch mehr als aus einem Formnest bestehen, die nach dem Gießen über das Gießsystem miteinander verbunden sind und anschließend voneinander getrennt werden.The mold is either designed so that only a single casting can be made with it. Advantageously, for example, for the production of piston blanks, the mold is designed so that at least two after the casting process associated piston blanks are poured, wherein the finished, removed from the mold casting, along a separation point is separated, for example by a sawing process to the to realize both piston blanks, which can be provided for further post-processing. The casting does not necessarily have only two interconnected Teilgießteile, but it can Also more than consist of a mold cavity, which are connected to each other via the casting system and then separated from each other.
Die Gießform ist mit der Bezugsziffer 1 versehen und wird an einer Platte 2 der Gießmaschine (hier nur schematisch dargestellt mit einem Gießkolben 3 und einem Anschnitt 4) befestigt. Die Gießform 1 wird mit einem druckfesten Kern 5, zum Beispiel einem Salzkern, versehen, d.h. dass in die Gießform zumindest ein druckfester Gießkern zur Erzielung eines Hohlraumes in den Gußteil eingesetzt wird.The mold is provided with the reference numeral 1 and is attached to a plate 2 of the casting machine (shown here only schematically with a casting piston 3 and a gate 4). The mold 1 is provided with a pressure-resistant core 5, for example a salt core, i. in that at least one pressure-resistant casting core is used in the casting mold to achieve a cavity in the casting.
Ist das Gußteil, das mit dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden soll, zum Beispiel ein Kolben einer Brennkraftmaschine, so ist die Innenkontur der Gießform 1 der Außenkontur des zu gießenden Kolbenrohlings entsprechend, während die äußere Kontur des Salzkernes die innere Kontur des Kolbenrohlings abbildet. Zur Realisierung von Bolzenbohrungen in dem Kolben werden in der Gießform 1 noch Bolzen 6 eingesetzt.If the casting to be produced by the method according to the invention is, for example, a piston of an internal combustion engine, then the inner contour of the casting mold 1 corresponds to the outer contour of the piston blank to be cast, while the outer contour of the salt core images the inner contour of the piston blank. For the realization of bolt holes in the piston bolts 6 are still used in the mold 1.
Weiterhin ist es noch von Vorteil, wenn die Gießform vor und/oder während des Auffüllvorganges mit der Gießschmelze evakuiert wird. Hierzu weist die Gießform 1 eine entsprechende Öffnung 7 auf, über die mit entsprechenden Mitteln ein Absaugen der Gießgase innerhalb der Gießform 1 realisiert werden kann.Furthermore, it is still advantageous if the casting mold is evacuated before and / or during the filling process with the casting melt. For this purpose, the casting mold 1 has a corresponding opening 7, via which an extraction of the casting gases within the casting mold 1 can be realized by appropriate means.
Die Arbeitsfolge bei dem erfindungsgemässen Squeeze-Casting ist dabei wie folgt:The sequence of operations in the squeeze casting according to the invention is as follows:
Die Gießform 1 wird mit einem Trennmittel behandelt, zum Beispiel durch Aufsprühen. Anschließend wird der druckfeste Kern 5 (oder mehrere Kerne) eingesetzt, die entsprechende Bereiche in dem Gußteil (dem Kolbenrohling) abbilden. Vor oder während des Auffüllens der Gießform 1 mit Gießschmelze durch den Anschnitt 4 wird über die Öffnung 7 die Gießform 1 evakuiert. Nachdem mit den wie zuvor beschriebenen Prozessparametern die Gießform 1 mit Gießschmelze aufgefüllt worden ist, kann das fertige, hier nicht näher bezeichnete Gußteil der Gießform entnommen werden und das fertige Gußteil weiterbehandelt werden. Das fertige Gußteil wird zum Beispiel in einem Wasserbad abgeschreckt und gleichzeitig durch vorgegossene Öffnungen der Kern 5 entfernt, zum Beispiel durch Ausspülen. Nach dem anschließenden Entfernen (zum Beispiel durch Absägen) des Pressrestes, der sich in Richtung des früheren Anschnittes 4 befindet, kann das einteilige Gußteil entweder weiterbearbeitet werden oder, falls als ein- oder mehrteiliges Gußteil aus mehrfachen Gießnestern (wie zum Beispiel Kolbenrohlinge), getrennt werden. Danach können diese Teile weiterbearbeitet werden, insbesondere einer Wärmebehandlung unterzogen werden und auf Endmass (zum Beispiel durch spanabhebende Bearbeitung) gebracht werden. The mold 1 is treated with a release agent, for example by spraying. Subsequently, the pressure-resistant core 5 (or a plurality of cores) is inserted, which image corresponding areas in the casting (the piston blank). Before or during the filling of the casting mold 1 with casting melt through the gate 4, the casting mold 1 is evacuated via the opening 7. After the casting mold 1 has been filled up with cast melt with the process parameters as described above, the finished, unspecified casting of the casting mold can be removed and the finished casting processed further. The finished casting is quenched, for example, in a water bath and at the same time removed by pre-cast openings of the core 5, for example by rinsing. After the subsequent removal (to Example by sawing) of the press residue, which is in the direction of the former gate 4, the one-piece casting can either be further processed or, if a single or multi-part casting from multiple casting nests (such as piston blanks), separated. Thereafter, these parts can be further processed, in particular subjected to a heat treatment and brought to final dimensions (for example by machining).

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1.1.
Verfahren zur Herstellung eines Gußteiles unter Verwendung einer Gießmaschine, die zumindest eine mit einer Gießschmelze auffüllbare Gießform aufweist, wobei die Gießform mit Gießschmelze aufgefüllt wird, danach abgewartet wird, bis die Gießschmelze vollständig erstarrt ist und danach das Gußteil der Gießform entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießschmelze von der Gießmaschine mit einer Füllgeschwindigkeit von weniger als 10 m pro Sekunde im Anschnitt drucklos in die Gießform eingefüllt und mit einem Gießdruck größer als 100 bar in der Gießform nachgedrückt wird.Method for producing a casting using a casting machine having at least one casting mold which can be filled with a casting melt, wherein the casting mold is filled up with cast melt, after which it is waited until the casting melt is completely solidified and thereafter the casting of the casting mold is removed, characterized that the casting melt is filled by the casting machine at a filling speed of less than 10 m per second in the gate pressure-less in the mold and pressed with a casting pressure greater than 100 bar in the mold.
2.Second
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Füllgeschwindigkeit weniger als 1 m pro Sekunde beträgt und nach dem Füllvorgang und der Gießdruck größer als 500 Bar beträgt.A method according to claim 1, characterized in that the filling speed is less than 1 m per second and after the filling operation and the casting pressure is greater than 500 bar.
3.Third
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Auffüllen der Gießform mit Gießschmelze in die Gießform zumindest ein druckfester Gießkem zur Erzielung eines Hohlraumes in dem Gußteil eingesetzt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that prior to filling the mold with molten casting in the mold at least one pressure-resistant Gießkem is used to obtain a cavity in the casting.
4.4th
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Gießform entnommene Gußteil in zumindest zwei oder mehr Teilgußteile getrennt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the casting taken from the casting mold is separated into at least two or more part castings.
5.5th
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform vor und/oder während des Auffüllvorganges mit Gießschmelze evakuiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the casting mold is evacuated before and / or during the filling process with casting melt.
6.6th
Gußteil, hergestellt nach dem Verfahren einer der vorhergehenden Ansprüche.Casting made by the process of any one of the preceding claims.
7.7th
Gußteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gußteil ein Kolbenrohling für einen Kolben einer Brennkraftmaschine ist.Casting part according to claim 6, characterized in that the casting is a piston blank for a piston of an internal combustion engine.
8.8th.
Gußteil nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform und der druckfeste Kern so geformt sind, dass zumindest zwei miteinander verbundene Kolbenrohlinge gegossen werden. Casting part according to one of claims 6 or 7, characterized in that the casting mold and the pressure-resistant core are shaped so that at least two mutually connected piston blanks are cast.
EP07785894A 2006-07-05 2007-07-04 Method for producing a cast part, in particular a piston blank Withdrawn EP2035171A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

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DE102006031088 2006-07-05
PCT/EP2007/005916 WO2008003474A1 (en) 2006-07-05 2007-07-04 Method for producing a cast part, in particular a piston blank

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Publication Number Publication Date
EP2035171A1 true EP2035171A1 (en) 2009-03-18

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EP07785894A Withdrawn EP2035171A1 (en) 2006-07-05 2007-07-04 Method for producing a cast part, in particular a piston blank

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US (1) US20100050975A1 (en)
EP (1) EP2035171A1 (en)
JP (1) JP2009541063A (en)
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