EP4302898A1 - Verfahren zum giessen eines gussteils aus einer leichtmetallschmelze sowie kernpaket, gussteil und giessvorrichtung - Google Patents

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EP4302898A1
EP4302898A1 EP22182736.3A EP22182736A EP4302898A1 EP 4302898 A1 EP4302898 A1 EP 4302898A1 EP 22182736 A EP22182736 A EP 22182736A EP 4302898 A1 EP4302898 A1 EP 4302898A1
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EP
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casting
core package
mold cavity
core
sand
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Application number
EP22182736.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tammo Koch
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Nemak SAB de CV
Original Assignee
Nemak SAB de CV
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Publication date
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    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting

Definitions

  • the present invention relates to a method for casting, in particular die casting, of a cast part, in particular a hollow structural component, from a light metal melt.
  • the present invention also relates to a core package for use in an aforementioned method, a casting produced according to an aforementioned method and a casting device for carrying out an aforementioned method.
  • Such permanent metallic molds are also called die-casting molds, which are usually made of steel and contain or form the mold cavity.
  • the molten metal is introduced into the mold cavity using a gate-run-gate system. Since the permanent metallic forms come into contact with the liquid metal, they are usually made from high-strength hot-work steels or from certain special materials.
  • sand casting processes are known from the prior art in which one or more sand cores are first compacted by shaking and/or pressing or shooting to form a mold cavity. The mold cavity is then filled with a molten metal using gravity. After the casting has solidified, the sand is removed to remove the workpiece. Sand casting processes are used in particular for castings with complicated geometries, including cavities and different material cross sections.
  • the task has arisen of providing a method for casting a casting of the aforementioned type, which enables the production of castings with complex geometries in an economically advantageous manner. Furthermore, a core package for use in an aforementioned process and a casting manufactured according to an aforementioned process are to be made available.
  • the advantages of using a core package comprising at least one sand core can be combined with the advantages of a casting process, in particular a die-casting process. This means that when producing small quantities of a cast part, there is no need for the complex production of permanent metallic molds. Also, in contrast to conventional sand casting, in which the melt flows into the mold cavity using gravity, due to higher
  • the method according to the first aspect is preferably a method for die-casting a casting.
  • a permanent metallic mold is used, but at least one core package comprising at least one sand core to form the mold cavity. It is preferred that essentially only at least one core package comprising at least one sand core comes into contact with the casting to be produced.
  • At least one core package is arranged between at least two machine parts, in particular between two machine plates, to form the mold cavity.
  • the at least two machine parts can be, for example, a substantially fixed plate-shaped element and a substantially movable plate-shaped element.
  • a mold cavity is formed, preferably by means of the core package, into which the light metal melt can flow through a sprue system. It is preferred that the core package is essentially fixed in its position on at least one of the two machine parts.
  • the sprue system can include, for example, a sprue channel or a sprue-run-gate system.
  • the closing force is preferably a mold locking force, by means of which the at least two machine parts are kept closed during the casting process.
  • the light metal melt has an average speed of more than 1 m/s, preferably more than 1.5 m/s, particularly preferably more than 2 m/s, during filling in the area of at least one gate, on.
  • the gate is preferably the area of the casting channel which opens essentially directly into the mold cavity, i.e. the transition from the sprue system to the Mold cavity.
  • the average speed can preferably be the average mean value of the light metal melt in the area of the gate during the casting process. Because the average speed is more than 1 m/s, preferably more than 1.5 m/s, particularly preferably more than 2 m/s, thin wall thicknesses of cast parts can be reliably provided. In this context, it has further proven to be advantageous if the aforementioned average speed is preferably at least 3 m/s, in particular at least 4 m/s.
  • the cast part at least partially has a wall thickness of less than 4 mm, preferably less than 3 mm, particularly preferably less than 2 mm.
  • a further preferred embodiment of the invention is characterized in that the light metal melt is a melt made of aluminum or a melt made of an aluminum alloy.
  • the light metal melt can be an aluminum-silicon alloy, an aluminum-magnesium alloy or an aluminum-copper alloy.
  • Aluminum-silicon alloys are characterized in particular by their advantageous casting properties.
  • Aluminum-magnesium alloys are particularly characterized by good corrosion properties.
  • Aluminum-copper alloys can be particularly advantageous due to their high-strength properties.
  • the core package can be fixed to the frame of the at least one machine part by means of at least one pressing means, in particular at least one pressing plate.
  • the core package can, for example, be placed on a fixed side of a frame of the at least one machine part and then be fixed against such a fixed side by means of at least one pressing means.
  • the core package can also be fixed in the frame by means of a positive fit.
  • At least two machine parts can also each have a frame, with the core package being able to be fixed in both frames.
  • a further preferred embodiment of the invention is characterized in that at least one surface, in particular at least one surface that comes into contact with the light metal melt, of the at least one sand core of the at least one core package is sealed, in particular before the core package is arranged between the at least two machine parts.
  • the seal can, for example, be sprayed onto the at least one sand core of the core package or the seal can be applied to the at least one sand core of the core package by means of an immersion bath.
  • the sealing is applied using an immersion bath.
  • the seal can be, for example, a water-insoluble plastic, such as an elastomer, a silicone or an epoxy.
  • sealing of the at least one sand core of the at least one core package can also be made possible by a coating.
  • a sizing is preferably a substantially fireproof material, which in liquid or pasty form for producing a coating on which at least one sand core of the at least one core package is used.
  • the size can include, for example, coke, graphite, quartz, silicates, graphite, talc, magnesite and/or mica.
  • the size can, for example, be sprayed on or applied using an immersion bath.
  • a further preferred embodiment of the invention is characterized in that the core package is formed by at least two sand cores, particularly preferably by at least three sand cores.
  • a mold cavity can advantageously be provided, by means of which a casting can be cast.
  • the at least two sand cores are arranged essentially opposite one another and essentially enclose the mold cavity during casting.
  • at least three sand cores as part of a core package, it is preferred that at least one further sand core is enclosed as a lost core by the at least other two sand cores. This is particularly advantageous for producing castings comprising a cavity.
  • the geometry of the casting is essentially completely reproduced by means of the core package. This makes it possible for castings to be produced, in particular by means of die casting, without the use of permanent metallic molds, which means that economically robust production of thin-walled castings can be achieved even with small batch sizes.
  • a further preferred embodiment of the invention is characterized in that the duration of filling the light metal melt into the mold cavity using a gating system is less than 10 s, preferably less than 5 s, particularly preferably less than 1 s.
  • Such rapid filling of the mold cavity enables the light metal melt to flow in evenly. This can also be done in an advantageous manner thin-walled wall thicknesses and complex geometries of the castings can be realized.
  • a further preferred embodiment of the invention is characterized in that in order to remove the core package from the casting, the core package and the casting at least partially molded from the core package are treated with a fluid under a pressure of at least 200 bar, particularly preferably of at least 500 bar, preferably with a Fluid is applied under a pressure in a range of 700 to 1000 bar. Since the sand cores used in the present process preferably have a higher strength than the sand cores usually used in gravity casting, they cannot or can only be removed inadequately from the casting using classic coring processes.
  • a further preferred embodiment of the invention is characterized in that the at least one sand core of the core package is a substantially water-soluble sand core.
  • Water-soluble sand cores have proven to be particularly advantageous for the production of composite components.
  • the core package and the casting at least partially removed from the core package are subjected to a fluid under a pressure of at least 10 bar, preferably at least 15 bar.
  • the aforementioned technical problem is solved by a core package for use in a method according to the first aspect in that the at least one sand core of the core package has a Bending strength of at least 3 MPa, preferably of at least 4 MPa, particularly preferably of at least 5 MPa, and / or that the at least one sand core of the core package has a compressive strength of at least 5 MPa, preferably of at least 7.5 MPa, particularly preferably of at least 10 MPa.
  • the sand cores can withstand the increased stresses during the die-casting process and advantageously form a mold for the casting to be cast.
  • the at least one sand core has increased mechanical properties due to the aforementioned flexural strengths and/or compressive strengths.
  • the aforementioned bending strengths and/or compressive strengths of the at least one sand core of the at least one core package relate in particular to a non-heated temperature of the at least one sand core at an ambient temperature of essentially 20 ° C.
  • the bending strength of the at least one sand core of the at least one core package can be tested by shooting the material of the sand core as a bending bar and testing it on a corresponding testing machine.
  • a bending test can be carried out in accordance with VDG data sheet P 73.
  • the bending strength can be tested as part of the 3-point bending test.
  • bending beams in particular standard bending beams, can be used as test specimens.
  • the bending beams can, for example, have a height of 22.2 mm, a width of 22.2 mm and a length of 172 mm or a height of 22.6 mm, a width of 22.6 mm and a length of 150 mm.
  • the compressive strength of the at least one sand core of the at least one core package can be tested in accordance with DIN 52 401.
  • essentially cylindrical sand cores with a height of can be used as test specimens 76 mm and a diameter of 38 mm can be used.
  • the test pressure can be applied in particular using a tension-compression testing machine.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that at least one sand core of the core package comprises a molding base material, in particular an inorganic and refractory molding sand, and a binder.
  • Molding materials used for the production of casting cores of the type in question are usually mixed from a molding base material, for example an inorganic, refractory molding sand, and a binder.
  • inorganic or organic binders are used for this purpose.
  • the molding material is hardened preferably in a core box by applying heat and removing moisture (“hot box process”)
  • the cores are preferably gassed with a reaction gas in the mold in order to undergo a chemical reaction Binder with the reaction gas to cause solidification (“cold box process”).
  • the at least one sand core in this case comprises at least molding sand and an inorganic binder.
  • the at least one sand core has a binder content of at least 4% by weight, preferably a binder content of at least 6% by weight, particularly preferably of at least 8% by weight.
  • a sand core can preferably be provided which has mechanical characteristics that are suitable for the Use of sand cores in a die casting process is advantageous.
  • the strength of the at least one sand core can be improved.
  • the at least one sand core has a binder content that is two to four times higher than the binder content of sand cores used in conventional gravity casting.
  • At least one sand core with a binder content of at least 4% by weight, preferably a binder content of at least 6% by weight, particularly preferably at least 8% by weight it is preferred that a higher number of shot nozzles than usual is used and/or the individual shot nozzles have a larger diameter than usual, as the increased binder content can lead to a viscous molding sand-binder mixture.
  • a third aspect of the present invention relates to a casting produced by an aforementioned method.
  • the advantages of such a casting have already been described in particular in connection with the aforementioned method or the aforementioned core package.
  • a fourth aspect of the present invention relates to a casting device for carrying out an aforementioned method comprising: at least two machine parts, wherein at least one core package comprising at least one sand core can be arranged between the at least two machine parts to form a mold cavity, at least one sprue system for filling a light metal melt into the mold cavity , wherein the at least two machine parts are at least partially movable towards each other, so that the mold cavity can be essentially closed.
  • Fig. 1 and 2 show exploded views of a casting device 2.
  • the casting device 2 has two machine parts 4 and 6, with the machine part 4 being designed as a fixed machine plate or mold and the machine part 6 being designed as a movable machine plate or mold.
  • a core package 8 comprising three sand cores 10, 12 and 14 as well as a casting 16 molded in the core package 8 is shown schematically between the machine parts 4 and 6.
  • the sand cores 10 and 14 are each at least partially fixed in the machine parts 4 and 6 by means of a frame 18 and 20.
  • a mold cavity 22 is therefore formed between the sand cores 10 and 14 by moving the movable machine part 6 essentially close to the fixed machine part 4.
  • the sand core 12 is arranged in the mold cavity 22.
  • a sprue system 24 see in particular Fig. 3
  • the sprue system 24 includes a pouring funnel 26, within which a pouring chamber 28 is arranged.
  • the casting chamber 28 is fluidly connected to a barrel 30, with the barrel 30 merging into a gate 32.
  • the gate 32 is connected to the mold cavity 22.
  • a ventilation channel 34 is arranged between the two machine parts 4 and 6, which does not have to be connected to a ventilation opening 36.
  • the fixed machine part 4 also has guide pins 38 directed towards the movable machine part 6, which can be brought into engagement with guide channels 40 arranged in the movable machine part 6. Also arranged within the frames 18 and 20 are further guide pins 42 for engaging in openings 44 of the sand cores 10 and 14, by means of which the sand cores 10 and 14 can be further fixed in the movable machine parts 4 and 6.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen, insbesondere Druckgießen, eines Gussteils, insbesondere eines hohlen Strukturbauteils, aus einer Leichtmetallschmelze umfassend die folgenden Schritte: Bildung eines Formhohlraums, wobei zunächst mindestens ein Kernpaket umfassend zumindest einen Sandkern zur Bildung des Formhohlraums zwischen zumindest zwei Maschinenteilen angeordnet wird, wobei die zumindest zwei Maschinenteile anschließend insbesondere derart zueinander bewegt werden, dass die zumindest zwei Maschinenteile im Wesentlichen dicht aneinander liegen; Einfüllen der Leichtmetallschmelze mittels eines Angusssystems in den Formhohlraum; Geschlossenhalten des Formhohlraums mittels einer Schließkraft bis die in den Formhohlraum eingefüllte Leichtmetallschmelze im Wesentlichen erstarrt ist, Öffnen des Formhohlraums und Entnahme des in dem Formhohlraum befindlichen Kernpakets sowie des zumindest teilweise in dem Kernpaket abgeformten Gussteils, Entfernen des Kernpakets von dem Gussteil. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Kernpaket, ein Gussteil sowie eine Gießvorrichtung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen, insbesondere Druckgießen, eines Gussteils, insbesondere eines hohlen Strukturbauteils, aus einer Leichtmetallschmelze. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Kernpaket zur Verwendung in einem vorgenannten Verfahren, ein Gussteil hergestellt nach einem vorgenannten Verfahren sowie eine Gießvorrichtung zur Durchführung eines vorgenannten Verfahrens.
  • Druckgussverfahren sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Bei Druckgussverfahren wird flüssiges Metall unter relativ hohen Drücken in einen Formhohlraum gebildet aus geteilten metallischen Dauerformen gepresst. Ein solcher Formfüllgang unterliegt somit nicht dem Einfluss der Schwerkraft, wie beispielsweise bei Sand- oder Kokillenguss, sondern beruht auf einer Umsetzung der auf das flüssige Metall wirkenden Druckenergie in kinetische Energie.
  • Derartige metallische Dauerformen werden auch Druckgießformen genannt, wobei diese üblicherweise aus Stahl gebildet sind und den Formhohlraum enthalten bzw. bilden. Das geschmolzene Metall wird mittels eines Einguß-Lauf-Anschnitt-Systems in den Formhohlraum eingebracht. Da die metallischen Dauerformen mit dem flüssigen Metall in Berührung kommen, werden diese in der Regel auch aus hochfesten Warmarbeitsstählen oder aus bestimmten Sonderwerkstoffen gefertigt.
  • Die Herstellung derartiger metallischer Dauerformen ist mit einem erheblichen Fertigungsaufwand verbunden, so dass ein derartiges Druckgießen insbesondere bei Druckgussteilen, die nur in geringen Stückzahlen hergestellt werden sollen, in der Praxis häufig nicht wirtschaftlich ist. Ebenfalls können Bauteile, die Hohlräume aufweisen, kaum im Rahmen eines Druckgussverfahrens hergestellt werden, insbesondere dann nicht, falls diese verlorene Kerne erfordern.
  • Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Sandgußverfahren bekannt, bei welchen ein oder mehrere Sandkerne durch Rütteln, und/oder Pressen bzw. Schießen zur Bildung eines Formhohlraums zunächst verdichtet werden. Anschließend wird der Formhohlraum mit einem geschmolzenen Metall unter Nutzung der Schwerkraft ausgegossen. Nach dem Erstarren des Gusskörpers wird der Sand entfernt, um das Werkstück zu entnehmen. Sandgussverfahren werden insbesondere bei Gussteilen mit komplizierten Geometrien umfassend Hohlräume und verschiedenen Materialquerschnitten angewandt.
  • Die Verwendung eines Sandgussverfahrens hat sich in der Praxis allerdings insbesondere dann als nachteilig erwiesen, falls die zu fertigenden Gussteile besonders dünnwandig hergestellt werden sollen. Aufgrund geringer Einflussgeschwindigkeiten der Schmelze können dünnwandige Gussteile regelmäßig nicht zuverlässig im Rahmen eines Sandgussverfahrens hergestellt werden.
  • Vor diesem Hintergrund hat sich die Aufgabe ergeben, ein Verfahren zum Gießen eines Gussteils der vorgenannten Art zur Verfügung zu stellen, welches in wirtschaftlich günstiger Weise eine Herstellung von Gussteilen mit komplexen Geometrien ermöglicht. Des Weiteren soll ein Kernpaket zur Verwendung in einem vorgenannten Verfahren sowie ein Gussteil hergestellt nach einem vorgenannten Verfahren zur Verfügung gestellt werden.
  • Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei einem Verfahren zum Gießen, insbesondere zum Druckgießen, eines Gussteils, insbesondere eines hohlen Strukturbauteils, aus einer Leichtmetallschmelze dadurch gelöst, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • Bildung eines Formhohlraums, wobei zunächst mindestens ein Kernpaket umfassend zumindest einen Sandkern zur Bildung des Formhohlraums zwischen zumindest zwei Maschinenteilen angeordnet wird, wobei die zumindest zwei Maschinenteile anschließend insbesondere derart zueinander bewegt werden, dass die zumindest zwei Maschinenteile im Wesentlichen dicht aneinander liegen;
    • Einfüllen der Leichtmetallschmelze mittels eines Angusssystems in den Formhohlraum;
    • Geschlossenhalten des Formhohlraums mittels einer Schließkraft bis die in den Formhohlraum eingefüllte Leichtmetallschmelze im Wesentlichen erstarrt ist;
    • Öffnen des Formhohlraums und Entnahme des in dem Formhohlraum befindlichen Kernpakets sowie des zumindest teilweise in dem Kernpaket abgeformten Gussteils;
    • Entfernen des Kernpakets von dem Gussteil.
  • Durch vorgenanntes Verfahren können die Vorteile der Verwendung eines Kernpakets umfassend zumindest einen Sandkern mit den Vorteilen eines Gussverfahrens, insbesondere eines Druckgussverfahrens, kombiniert werden. So kann bei der Fertigung von geringen Stückzahlen eines Gussteils auf die aufwändige Herstellung von metallischen Dauerformen verzichtet werden. Ebenfalls können im Unterschied zum herkömmlichen Sandguss, bei welchem die Schmelze unter Nutzung der Schwerkraft in den Formhohlraum einfließt, aufgrund höherer
  • Einfüllgeschwindigkeiten der Schmelze komplexe und dünnwandige Bauteile zuverlässig realisiert werden. Durch die Dünnwandigkeit können Gussteile mit einem verhältnismäßig geringeren Gewicht produziert werden. Zusätzlich können durch die Verwendung des mindestens einen Kernpakets umfassend zumindest einen Sandkern hohle Gussteile, insbesondere hohle Strukturbauteile zur Verfügung gestellt werden, die nicht durch metallische Dauerformen realisiert werden könnten oder nur mit einem erhöhten Fertigungsaufwand herstellbar wären.
  • Wie eingangs bereits angesprochen, handelt es sich bei dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt vorzugsweise um ein Verfahren zum Druckgießen eines Gussteils. Im Unterschied zu einem klassischen Druckgussverfahren wird allerdings nicht eine metallische Dauerform, sondern mindestens ein Kernpaket umfassend zumindest einen Sandkern zur Bildung des Formhohlraums verwendet. Es ist bevorzugt, dass im Wesentlichen nur zumindest ein Kernpaket umfassend zumindest einen Sandkern in Kontakt mit dem zu fertigenden Gussteil kommt.
  • Zumindest ein Kernpaket wird zur Bildung des Formhohlraums zwischen zumindest zwei Maschinenteilen, insbesondere zwischen zwei Maschinenplatten, angeordnet. Dabei können die zumindest zwei Maschinenteile beispielsweise ein im Wesentlichen fixiertes plattenförmiges Element und ein im Wesentlichen bewegbares plattenförmiges Element sein. Indem sich die zumindest zwei Maschinenteile aufeinander zu bewegen, wird vorzugsweise mittels des Kernpakets ein Formhohlraum gebildet, in welches die Leichtmetallschmelze durch ein Angusssystem fließen kann. Es ist bevorzugt, dass das Kernpaket an zumindest einem der beiden Maschinenteile in seiner Lage im Wesentlichen fixiert ist.
  • Das Angusssystem kann beispielsweise einen Eingusskanal oder ein Einguss-Lauf-Anschnitt-System umfassen.
  • Bei der Schließkraft handelt es sich vorzugsweise um eine Formzuhaltekraft, mittels welcher die zumindest zwei Maschinenteile während des Gießvorgangs geschlossen gehalten werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Leichtmetallschmelze während des Einfüllens im Bereich zumindest eines Anschnitts eine mittlere Geschwindigkeit von mehr als 1 m/s, bevorzugt von mehr als 1,5 m/s, besonders bevorzugt von mehr als 2 m/s, auf. Bei dem Anschnitt handelt es sich vorzugsweise um den Bereich des Gießkanals, welcher im Wesentlichen unmittelbar in den Formhohlraum mündet, also um den Übergang vom Angusssystem zum Formhohlraum. Bei der mittleren Geschwindigkeit kann es sich vorzugsweise um den durchschnittlichen Mittelwert der Leichtmetallschmelze im Bereich des Anschnitts während des Gussverfahrens handeln. Indem die mittlere Geschwindigkeit mehr als 1 m/s, bevorzugt mehr als 1,5 m/s, besonders bevorzugt mehr als 2 m/s, beträgt, können in zuverlässiger Weise dünne Wandstärken von Gussteilen zur Verfügung gestellt werden. In diesem Zusammenhang hat es sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn die vorgenannte mittlere Geschwindigkeit vorzugsweise zumindest 3 m/s, insbesondere zumindest 4 m/s beträgt.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtmetallschmelze während des Einfüllens im Bereich zumindest eines Anschnitts eine mittlere Geschwindigkeit von 20 m/s, bevorzugt von 17,5 m/s, besonders bevorzugt von 15 m/s nicht überschreitet. Bei dem Anschnitt handelt es sich vorzugsweise um den Bereich des Gießkanals, welcher im Wesentlichen unmittelbar in den Formhohlraum mündet, also um den Übergang vom Angusssystem zum Formhohlraum. Bei der mittleren Geschwindigkeit kann es sich vorzugsweise um den durchschnittlichen Mittelwert der Leichtmetallschmelze im Bereich des Anschnitts während des Gussverfahrens handeln. Durch die Verwendung mindestens eines Kernpakets umfassend zumindest einen Sandkern, können langsamere Einfüllgeschwindigkeiten als beim Druckguss üblich verwendet werden, da der zumindest eine Sandkern eine verhältnismäßig geringe Wärmeleitfähigkeit verglichen mit metallischen Dauerformen aufweist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Gussteil zumindest teilweise eine Wandstärke von weniger als 4 mm, bevorzugt von weniger als 3 mm, besonders bevorzugt von weniger als 2 mm, auf. Durch das vorgenannte Verfahren können besonders dünne Wandstärken des Gussteils realisiert werden, wodurch das Gewicht des Gussteils in vorteilhafter Weise reduziert werden kann. Ebenfalls werden durch derartige dünnwandige Gussteile Bauteilgeometrien des Gussteils ermöglicht, die andernfalls nicht realisiert werden könnten.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Leichtmetallschmelze um eine Schmelze aus Aluminium oder um eine Schmelze aus einer Aluminiumlegierung handelt. Beispielsweise kann es sich um eine Aluminium-Silizium-Legierung, um eine Aluminium-Magnesium-Legierung oder um eine Aluminium-Kupfer-Legierung handeln.
  • Aluminium-Silizium-Legierungen zeichnen sich insbesondere durch vorteilhafte Gießeigenschaften aus. Aluminium-Magnesium-Legierungen zeichnen sich insbesondere durch gute Korrosionseigenschaften aus. Aluminium-KupferLegierungen können insbesondere aufgrund ihrer hochfesten Eigenschaften vorteilhaft sein.
  • Die Aluminiumlegierung kann beispielsweise ebenfalls als Aluminium-Zink Legierung ausgebildet sein, wobei diese insbesondere hinsichtlich ihrer selbstaushärtenden Eigenschaften ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist zumindest ein Maschinenteil zumindest einen Rahmen auf, wobei das mindestens eine Kernpaket zur Bildung des Formhohlraums mit dem Rahmen verbunden wird. Mithilfe des Rahmens kann das mindestens eine Kernpaket in vorteilhafter Weise mit dem zumindest einem Maschinenteil verbunden, insbesondere im Wesentlichen lagesicher an dem zumindest einen Maschinenteil fixiert, werden. Insbesondere können die einzelnen Kernpakete mit einem standardisierten Rahmen verbunden werden, so dass bei einer Herstellung von verschiedenen Gussteilen nur das zumindest eine Kernpaket und nicht der jeweilige Rahmen ausgetauscht werden müsste.
  • Beispielsweise kann das Kernpaket durch an dem Rahmen des zumindest einen Maschinenteils mittels mindestens eines Andrückmittels, insbesondere mindestens einer Andrückplatte, fixiert werden. Hierzu kann das Kernpaket beispielsweise an eine feste Seite eines Rahmens des zumindest einen Maschinenteils angelegt werden und anschließend mittels zumindest eines Andrückmittels gegen eine solche feste Seite fixiert werden.
  • Vorzugsweise kann das Kernpaket auch mittels eines Formschlusses in dem Rahmen fixiert werden. Ebenfalls können zumindest zwei Maschinenteile jeweils einen Rahmen aufweisen, wobei das Kernpaket in beiden Rahmen fixiert werden kann.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Oberfläche, insbesondere zumindest eine in Kontakt mit der Leichtmetallschmelze kommende Oberfläche, des zumindest einen Sandkerns des mindestens einen Kernpakets insbesondere vor Anordnung des Kernpakets zwischen den zumindest zwei Maschinenteilen versiegelt wird.
  • Durch eine Versiegelung des zumindest einen Sandkerns des mindestens einen Kernpakets kann im Wesentlichen verhindert werden, dass die Leichtmetallschmelze in den zumindest einen Sandkern des mindestens einen Kernpakets penetriert. Ebenfalls kann die Sandanhaftung an dem erstarrten Gussteil verbessert werden, so dass sich das Gussteil leichter von dem Kernpaket trennen lässt. Die Versiegelung kann beispielsweise auf den zumindest einen Sandkern des Kernpakets aufgesprüht werden oder die Versiegelung kann mittels eines Tauchbads auf den zumindest einen Sandkern des Kernpakets aufgebracht werden.
  • Bei zumindest einem wasserlöslichen Sandkern, also einem Sandkern aufweisend einen wasserlöslichen Binder, des zumindest einen Kernpakets ist es bevorzugt, dass die Versiegelung mittels eines Tauchbads aufgebracht wird. Bei der Versiegelung kann es sich beispielsweise um einen nicht wasserlöslichen Kunststoff, wie ein Elastomer, ein Silikon oder ein Epoxid handeln.
  • Alternativ kann eine Versieglung des zumindest einen Sandkerns des mindestens einen Kernpakets auch durch eine Schlichte ermöglicht werden. Vorzugsweise handelt es sich bei einer Schlichte um einen im Wesentlichen feuerfesten Stoff, welcher in flüssiger oder pastöser Form zur Herstellung eines Überzugs auf dem zumindest einen Sandkern des mindestens einen Kernpakets verwendet wird. Die Schlichte kann beispielsweise Koks, Graphit, Quarz, Silikate, Graphit, Talkum, Magnesit und/oder Glimmer umfassen. Die Schlichte kann beispielsweise aufgesprüht oder mittels eines Tauchbads aufgebracht werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kernpaket durch zumindest zwei Sandkerne, besonders bevorzugt durch zumindest drei Sandkerne, gebildet wird. Durch das Verwenden von zumindest zwei Sandkernen kann in vorteilhafter Weise ein Formhohlraum zur Verfügung gestellt werden, mittels welchem ein Gussteil gegossen werden kann. Beispielsweise sind die zumindest zwei Sandkerne im Wesentlichen gegenüberliegend zueinander angeordnet und schließen den Formhohlraum während des Gießens im Wesentlichen ein. Bei der Verwendung von zumindest drei Sandkernen im Rahmen eines Kernpakets ist es bevorzugt, dass zumindest ein weiterer Sandkern als verlorener Kern von den zumindest anderen beiden Sandkernen eingeschlossen wird. Dies ist insbesondere zur Herstellung von Gussteilen umfassend einen Hohlraum vorteilhaft.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Geometrie des Gussteils im Wesentlichen vollständig mittels des Kernpakets abgebildet wird. Hierdurch wird es ermöglicht, dass Gussteile, insbesondere mittels Druckgießens, ohne die Verwendung von metallischen Dauerformen hergestellt werden können, wodurch auch bei geringen Losgrößen eine wirtschaftlich robuste Fertigung von dünnwandigen Gussteilen realisierbar ist.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer des Einfüllens der Leichtmetallschmelze mittels eines Angusssystems in den Formhohlraum weniger als 10 s, bevorzugt weniger als 5 s, besonders bevorzugt weniger als 1 s, beträgt. Durch eine derartige schnelle Füllung des Formhohlraums wird ein gleichmäßiges Einströmen der Leichtmetallschmelze ermöglicht. Ebenfalls können hierdurch in vorteilhafter Weise besonders dünnwandige Wandstärken sowie komplexe Geometrien der Gussteile realisiert werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Entfernen des Kernpakets von dem Gussteil das Kernpakets sowie das zumindest teilweise von dem Kernpaket abgeformte Gussteil mit einem Fluid unter einem Druck von zumindest 200 bar, besonders bevorzugt von zumindest 500 bar, vorzugweise mit einem Fluid unter einem Druck in einem Bereich von 700 bis 1000 bar, beaufschlagt wird. Da die im Rahmen des vorliegenden Verfahrens verwendeten Sandkerne vorzugsweise eine höhere Festigkeit aufweisen als die üblicherweise im Rahmen des Schwerkraftgusses verwendeten Sandkerne, können diese nicht oder nur unzureichend mittels klassischer Entkern-Verfahren von dem Gussteil gelöst werden. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das zumindest eine Kernpaket umfassend den zumindest einen Sandkern mit einem Fluid, insbesondere mit Wasser, zu beaufschlagen und hierdurch den zumindest einen Sandkern zumindest teilweise zu zerstören und das mindestens eine Kernpaket aus dem Gussteils auszutragen. Insbesondere Drück von 700 bis 1000 bar können hierbei eine zuverlässige Entkernung des Gussteils ermöglichen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sandkern des Kernpakets ein im Wesentlichen wasserlöslicher Sandkern ist. Wasserlösliche Sandkerne haben sich insbesondere für die Fertigung von Verbundbauteilen als vorteilhaft erwiesen. Bei Vorsehen zumindest eines Sandkerns ist es ferner bevorzugt, dass zum Entfernen des Kernpakets von dem Gussteil das Kernpaket sowie das zumindest teilweise von dem Kernpaket entfernte Gussteil mit einem Fluid unter einem Druck von zumindest 10 bar, bevorzugt von zumindest 15 bar, beaufschlagt wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird das zuvor genannte technische Problem durch ein Kernpaket zur Verwendung in einem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt dadurch gelöst, dass der zumindest eine Sandkern des Kernpakets eine Biegefestigkeit von zumindest 3 MPa, bevorzugt von zumindest 4 MPa, besonders bevorzugt von zumindest 5 MPa, aufweist und/oder dass der zumindest eine Sandkern des Kernpakets eine Druckfestigkeit von zumindest 5 MPa, bevorzugt von zumindest 7,5 MPa, besonders bevorzugt von zumindest 10 MPa, aufweist.
  • Indem eine vorgenannte Biegefestigkeit und/oder eine vorgenannte Druckfestigkeit von zumindest einem Sandkern des Kernpakets eingestellt wird, können die Sandkerne den während des Druckgussverfahrens erhöhten Beanspruchungen standhalten und in vorteilhafter Weise eine Form für das zu gießende Gussteil bilden. Insbesondere weist der zumindest eine Sandkern durch vorgenannte Biegefestigkeiten und/oder Druckfestigkeiten erhöhte mechanische Eigenschaften auf. Vorgenannte Biegefestigkeiten und/oder Druckfestigkeiten des zumindest einen Sandkerns des mindestens einen Kernpakets beziehen sich insbesondere auf eine nicht erwärmte Temperatur des zumindest einen Sandkerns bei einer Umgebungstemperatur von im Wesentlichen 20 °C.
  • Beispielsweise kann die Biegefestigkeit des zumindest einen Sandkerns des mindestens einen Kernpakets getestet werden, indem das Material des Sandkerns als Biegestab geschossen und auf einer entsprechenden Prüfmaschine geprüft wird. Beispielsweise kann ein Biegeversuch gemäß VDG-Merkblatt P 73 durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Biegefestigkeit im Rahmen des 3-Punkt-Biegeversuchs geprüft werden. Beispielsweise können als Prüfkörper Biegebalken, insbesondere Standard-Biegebalken verwendet werden. Die Biegebalken können beispielsweise eine Höhe von 22,2 mm, eine Breite von 22,2 mm und eine Länge von 172 mm oder eine Höhe von 22,6 mm, eine Breite von 22,6 mm und eine Länge von 150 mm aufweisen.
  • Beispielsweise kann die Druckfestigkeit des zumindest einen Sandkerns des mindestens einen Kernpakets gemäß DIN 52 401 geprüft werden. Beispielsweise können als Prüfkörper im Wesentlichen zylindrische Sandkerne mit einer Höhe von 76 mm und einem Durchmesser von 38 mm verwendet werden. Der Prüfdruck kann insbesondere mittels einer Zug-Druck-Prüfmaschine aufgebracht werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sandkern des Kernpakets einen Formgrundstoff, insbesondere einen anorganischen und feuerfesten Formsand, sowie einen Binder umfasst. Für die Herstellung von Gießkernen der in Rede stehenden Art verwendete Formstoffe sind üblicherweise aus einem Formgrundstoff, beispielsweise einem anorganischen, feuerfesten Formsand, und einem Binder gemischt. In der Praxis werden hierzu anorganische oder organische Binder eingesetzt.
  • Bei der Verwendung anorganischer Binder erfolgt die Aushärtung des Formstoffs vorzugsweise in einem Kernkasten durch Wärmezufuhr und Feuchtigkeitsentzug ("Hot-Box-Verfahren"), wogegen bei Verwendung organischer Binder die Kerne vorzugsweise im Formwerkzeug mit einem Reaktionsgas begast werden, um durch eine chemische Reaktion des Binders mit dem Reaktionsgas die Verfestigung zu bewirken ( "Cold-Box-Verfahren").
  • Sowohl auf anorganischen als auch auf organischen Bindersystemen beruhende Formstoffe sind im Markt in vielfältiger Ausführung erhältlich. Dabei enthalten solche Formstoffe erforderlichenfalls Additive, um ihre Eigenschaften insbesondere im Hinblick auf Lagerfähigkeit, Fließverhalten etc. einzustellen. Es ist bevorzugt, dass der zumindest eine Sandkern vorliegend zumindest Formsand sowie einen anorganischen Binder umfasst.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der zumindest eine Sandkern einen Bindergehalt von zumindest 4 Gew.-%, bevorzugt einen Bindergehalt von zumindest 6 Gew.-%, besonders bevorzugt von zumindest 8 Gew.-% auf. Durch einen vorgenannten Bindergehalt kann in bevorzugter Weise ein Sandkern zur Verfügung gestellt werden, welcher mechanische Kennwerte aufweist, die für die Verwendung von Sandkernen in einem Druckgussverfahren vorteilhaft sind. Insbesondere kann die Festigkeit des zumindest einen Sandkerns verbessert werden.
  • Vorzugsweise weist der zumindest eine Sandkern einen Bindergehalt auf, der zwei bis viermal so hoch ist, wie der Bindergehalt von Sandkernen die beim herkömmlichen Schwerkraftgießen verwendet werden.
  • Zur Herstellung von zumindest einem Sandkern mit einem Bindergehalt von zumindest 4 Gew.-%, bevorzugt einen Bindergehalt von zumindest 6 Gew.-%, besonders bevorzugt von zumindest 8 Gew.-% ist es bevorzugt, dass eine höhere Anzahl an Schussdüsen als üblich verwendet wird und/oder die einzelnen Schussdüsen einen größeren Durchmesser als üblich aufweisen, da der erhöhte Bindergehalt zu einer zähflüssigen Formsand-Binder Mischung führen kann.
  • Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Gussteil hergestellt nach einem vorgenannten Verfahren. Die Vorteile eines solchen Gussteils sind insbesondere bereits im Zusammenhang mit dem vorgenannten Verfahren bzw. dem vorgenannten Kernpaket beschrieben.
  • Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Gießvorrichtung zur Durchführung eines vorgenannten Verfahrens umfassend: zumindest zwei Maschinenteile, wobei zwischen den zumindest zwei Maschinenteilen mindestens ein Kernpaket umfassend zumindest einen Sandkern zur Bildung eines Formhohlraums anordenbar ist, zumindest ein Angusssystem zum Einfüllen einer Leichtmetallschmelze in den Formhohlraum, wobei die zumindest zwei Maschinenteile zumindest teilweise zueinander bewegbar sind, so dass der Formhohlraum im Wesentlichen verschließbar ist. Die Vorteile und zusätzlichen Ausgestaltungen einer solchen Gießvorrichtung sind insbesondere bereits im Zusammenhang mit dem vorgenannten Verfahren bzw. dem vorgenannten Kernpaket beschrieben.
  • Die oben beschriebenen, zunächst grundsätzlich für sich alleine stehenden Ausführungsformen und beispielhaften Ausgestaltungen aller Aspekte der vorliegenden Erfindung sollen auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden.
  • Weitere vorteilhafte beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden detaillierten Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, insbesondere in Verbindung mit den Figuren zu entnehmen. Die der Anmeldung beiliegenden Figuren sollen jedoch nur dem Zwecke der Verdeutlichung, nicht aber zur Bestimmung des Schutzbereiches der Erfindung dienen. Die beiliegenden Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu und sollen lediglich das allgemeine Konzept der vorliegenden Erfindung beispielhaft widerspiegeln. Insbesondere sollen Merkmale, die in den Figuren enthalten sind, keineswegs als notwendiger Bestandteil der vorliegenden Erfindung erachtet werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen zeigenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
    • Fig. 1
    eine Explosionsdarstellung einer Gießvorrichtung umfassend ein Kernpaket zur Durchführung eines vorgenannten Verfahrens;
    Fig. 2
    eine weitere Explosionsdarstellung der in Fig. 1 dargestellten Gießvorrichtung sowie
    Fig. 3
    eine seitliche Schnittansicht der in Fig. 1 dargestellten Gießvorrichtung.
  • In der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele werden Bauteile und Elemente mit gleicher Funktion und gleicher Wirkungsweise mit denselben Bezugszeichen versehen, auch wenn die Bauteile und Elemente bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen in ihrer Dimension oder Form Unterschiede aufweisen können.
  • Fig. 1 und 2 zeigen Explosionsdarstellungen einer Gießvorrichtung 2. Die Gießvorrichtung 2 weist zwei Maschinenteile 4 und 6 auf, wobei das Maschinenteil 4 als feststehende Maschinenplatte bzw. Kokille ausgebildet ist und das Maschinenteil 6 als bewegliche Maschinenplatte bzw. Kokille ausgebildet ist. Zwischen den Maschinenteilen 4 und 6 ist ein Kernpaket 8 umfassend drei Sandkerne 10, 12 und 14 sowie ein in dem Kernpaket 8 abgeformtes Gussteil 16 schematisch dargestellt. Die Sandkerne 10 und 14 sind jeweils in den Maschinenteilen 4 und 6 mittels jeweils eines Rahmens 18 und 20 zumindest teilweise fixiert.
  • Ein Formhohlraum 22 wird demnach zwischen den Sandkernen 10 und 14 gebildet, indem das bewegliche Maschinenteil 6 im Wesentlichen dicht an das feste Maschinenteil 4 verfahren wird. Zur Realisierung eines Hohlraums des Gussteils 16 ist in dem Formhohlraum 22 der Sandkern 12 angeordnet. Mittels eines Angusssystems 24 (siehe insbesondere Fig. 3) kann eine Leichtmetallschmelze in den Formhohlraum 22 gelangen. Das Angusssystem 24 umfasst einen Gießtrichter 26, innerhalb dessen eine Gießkammer 28 angeordnet ist. Die Gießkammer 28 ist strömungstechnisch mit einem Lauf 30 verbunden, wobei der Lauf 30 in einen Anschnitt 32 übergeht. Der Anschnitt 32 ist mit dem Formhohlraum 22 verbunden. Ferner ist zwischen den beiden Maschinenteilen 4 und 6 ein Entlüftungskanal 34 angeordnet, der mit einer Entlüftungsöffnung 36 verbunden sein kein.
  • Das feste Maschinenteil 4 weist ferner zu dem beweglichen Maschinenteil 6 gerichtete Führungsstifte 38 auf, die mit in dem beweglichen Maschinenteil 6 angeordneten Führungskanälen 40 in Eingriff gebracht werden können. Ebenfalls sind innerhalb der Rahmen 18 und 20 weitere Führungsstifte 42 zum Eingriff in Öffnungen 44 der Sandkerne 10 und 14 angeordnet, mittels derer die Sandkerne 10 und 14 in den beweglichen Maschinenteilen 4 und 6 weiter fixiert werden können.
  • Die in dieser Spezifikation beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen/Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollen sowohl einzeln als auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden. Insbesondere soll auch die Beschreibung eines von einer Ausführungsform umfassten Merkmals - sofern nicht explizit gegenteilig erklärt - vorliegend nicht so verstanden werden, dass das Merkmal für die Funktion des Ausführungsbeispiels unerlässlich oder wesentlich ist. Die Abfolge der in dieser Spezifikation geschilderten Verfahrensschritte in den einzelnen Ablaufdiagrammen ist nicht zwingend, alternative Abfolgen der Verfahrensschritte sind denkbar. Die Verfahrensschritte können auf verschiedene Art und Weise implementiert werden, so ist eine Implementierung in Software (durch Programmanweisungen), Hardware oder eine Kombination von beidem zur Implementierung der Verfahrensschritte denkbar.
  • In den Patentansprüchen verwendete Begriffe wie "umfassen", "aufweisen", "beinhalten", "enthalten" und dergleichen schließen weitere Elemente oder Schritte nicht aus. Unter die Formulierung "zumindest teilweise" fallen sowohl der Fall "teilweise" als auch der Fall "vollständig". Die Formulierung "und/oder" soll dahingehend verstanden werden, dass sowohl die Alternative als auch die Kombination offenbart sein soll, also "A und/oder B" bedeutet "(A) oder (B) oder (A und B)". Eine Mehrzahl von Einheiten, Personen oder dergleichen bedeutet im Zusammenhang dieser Spezifikation mehrere Einheiten, Personen oder dergleichen. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus. Eine einzelne Einrichtung kann die Funktionen mehrerer in den Patentansprüchen genannten Einheiten bzw. Einrichtungen ausführen. In den Patentansprüchen angegebene Bezugszeichen sind nicht als Beschränkungen der eingesetzten Mittel und Schritte anzusehen.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Gießvorrichtung
    4
    Maschinenteil
    6
    Maschinenteil
    8
    Kernpaket
    10
    Sandkern
    12
    Sandkern
    14
    Sandkern
    16
    Gussteil
    18
    Rahmen
    20
    Rahmen
    22
    Formhohlraum
    24
    Angusssystem
    26
    Gießtrichter
    28
    Gießkammer
    30
    Lauf
    32
    Anschnitt
    34
    Entlüftungskanal
    36
    Entlüftungsöffnung
    38
    Führungsstifte
    40
    Führungskanal
    42
    weiterer Führungsstift
    44
    Öffnung

Claims (15)

  1. Verfahren zum Gießen, insbesondere Druckgießen, eines Gussteils, insbesondere eines hohlen Strukturbauteils, aus einer Leichtmetallschmelze umfassend die folgenden Schritte:
    - Bildung eines Formhohlraums, wobei zunächst mindestens ein Kernpaket umfassend zumindest einen Sandkern zur Bildung des Formhohlraums zwischen zumindest zwei Maschinenteilen angeordnet wird, wobei die zumindest zwei Maschinenteile anschließend insbesondere derart zueinander bewegt werden, dass die zumindest zwei Maschinenteile im Wesentlichen dicht aneinander liegen;
    - Einfüllen der Leichtmetallschmelze mittels eines Angusssystems in den Formhohlraum;
    - Geschlossenhalten des Formhohlraums mittels einer Schließkraft bis die in den Formhohlraum eingefüllte Leichtmetallschmelze im Wesentlichen erstarrt ist,
    - Öffnen des Formhohlraums und Entnahme des in dem Formhohlraum befindlichen Kernpakets sowie des zumindest teilweise in dem Kernpaket abgeformten Gussteils,
    - Entfernen des Kernpakets von dem Gussteil.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Leichtmetallschmelze während des Einfüllens im Bereich zumindest eines Anschnitts eine mittlere Geschwindigkeit von mehr als 1 m/s, bevorzugt von mehr als 1,5 m/s, besonders bevorzugt von mehr als 2 m/s, aufweist; und/oder
    - dass die Leichtmetallschmelze während des Einfüllens im Bereich zumindest eines Anschnitts eine mittlere Geschwindigkeit von 20 m/s, bevorzugt von 17,5 m/s, besonders bevorzugt von 15 m/s nicht überschreitet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass das Gussteil zumindest teilweise eine Wandstärke von weniger als 4 mm, bevorzugt von weniger als 3 mm, besonders bevorzugt von weniger als 2 mm, aufweist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass es sich bei der Leichtmetallschmelze um eine Schmelze aus Aluminium oder um eine Schmelze aus einer Aluminiumlegierung handelt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass zumindest ein Maschinenteil einen Rahmen aufweist, wobei das mindestens eine Kernpaket zur Bildung des Formhohlraums mit dem Rahmen verbunden wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass zumindest eine Oberfläche, insbesondere zumindest eine in Kontakt mit der Leichtmetallschmelze kommende Oberfläche, des zumindest einen Sandkerns des mindestens einen Kernpakets vor Anordnung des Kernpakets zwischen den zumindest zwei Maschinenteilen versiegelt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass das Kernpaket durch zumindest zwei Sandkerne, besonders bevorzugt durch zumindest drei Sandkerne, gebildet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Geometrie des Gussteils im Wesentlichen vollständig mittels des Kernpakets abgebildet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Dauer des Einfüllens der Leichtmetallschmelze mittels eines Angusssystems in den Formhohlraum weniger als 10 s, bevorzugt weniger als 5 s, besonders bevorzugt weniger als 1 s, beträgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass zum Entfernen des Kernpakets von dem Gussteil das Kernpaket sowie das zumindest teilweise von dem Kernpaket abgeformte Gussteil mit einem Fluid unter einem Druck von zumindest 200 bar, bevorzugt von zumindest 500 bar, besonders bevorzugt in einem Bereich von 700 bis 1000 bar, beaufschlagt wird.
  11. Kernpaket (8)zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der zumindest eine Sandkern (10, 12, 14) des Kernpakets (8) eine Biegefestigkeit von zumindest 3 MPa, bevorzugt von zumindest 4 MPa, besonders bevorzugt von zumindest 5 MPa, aufweist und/oder
    - dass der zumindest eine Sandkern (10, 12, 14) des Kernpakets (8) eine Druckfestigkeit von zumindest 5 MPa, bevorzugt von zumindest 7,5 MPa, besonders bevorzugt von zumindest 10 MPa, aufweist.
  12. Kernpaket nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass zumindest ein Sandkern (10, 12, 14) des Kernpakets (8) einen Formgrundstoff, insbesondere einen anorganischen und feuerfesten Formsand, sowie einen Binder umfasst
  13. Kernpaket nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der zumindest eine Sandkern (10, 12, 14) einen Bindergehalt von zumindest 4 Gew.-%, bevorzugt einen Bindergehalt von zumindest 6 Gew.-%, besonders bevorzugt von zumindest 8 Gew.-%.
  14. Gussteil (16) hergestellt in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
  15. Gießvorrichtung (2) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend:
    - zumindest zwei Maschinenteile (4, 6), wobei zwischen den zumindest zwei Maschinenteilen mindestens ein Kernpaket (8) umfassend zumindest einen Sandkern (10, 12, 14) zur Bildung eines Formhohlraums (22) anordenbar ist,
    - zumindest ein Angusssystem (24) zum Einfüllen einer Leichtmetallschmelze in den Formhohlraum (22),
    - wobei die zumindest zwei Maschinenteile (4, 6) zumindest teilweise zueinander bewegbar sind, so dass der Formhohlraum (22) im Wesentlichen verschließbar ist.
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