SE453968B - CASTED METAL BODY AND SET TO MAKE IT SAME - Google Patents

CASTED METAL BODY AND SET TO MAKE IT SAME

Info

Publication number
SE453968B
SE453968B SE8500474A SE8500474A SE453968B SE 453968 B SE453968 B SE 453968B SE 8500474 A SE8500474 A SE 8500474A SE 8500474 A SE8500474 A SE 8500474A SE 453968 B SE453968 B SE 453968B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
metal body
layer
sand
shell
cast metal
Prior art date
Application number
SE8500474A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8500474D0 (en
SE8500474L (en
Inventor
N-E Bjorklund
H Lindgren
J-O Carlsson
Original Assignee
Kanthal Ab
Volvo Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanthal Ab, Volvo Ab filed Critical Kanthal Ab
Priority to SE8500474A priority Critical patent/SE453968B/en
Publication of SE8500474D0 publication Critical patent/SE8500474D0/en
Priority to DE8686850031T priority patent/DE3662654D1/en
Priority to EP19860850031 priority patent/EP0190114B1/en
Publication of SE8500474L publication Critical patent/SE8500474L/en
Publication of SE453968B publication Critical patent/SE453968B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0072Casting in, on, or around objects which form part of the product for making objects with integrated channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

453 968 Uppfinningen förklaras närmare nedan med hänvisning till bifo- gade ritningar, som schematiskt åskådliggör uppfinningstanken. 453 968 The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, which schematically illustrate the inventive concept.

Fig. 1 visar en sandkärna, som skall påsprutas termiskt med en metallegering; Fig. 2 visar sandkärnan med ett påsprutat, tunt första skikt; Fig. 3 visar det för ingjutning avsedda röret efter avlägsnande av sandkärnan och påsprutning av ett relativt tjockt andra skikt på det första skiktet; Fig. 4 visar schematiskt en gjuten metallkropp med ingjutet rör, som bildar en kanal i metallkroppen.Fig. 1 shows a sand core to be thermally sprayed with a metal alloy; Fig. 2 shows the sand core with a sprayed, thin first layer; Fig. 3 shows the pipe intended for grouting after removal of the sand core and spraying of a relatively thick second layer on the first layer; Fig. 4 schematically shows a cast metal body with cast-in pipe, which forms a channel in the metal body.

På i och för sig känt sätt tillverkas således en kärnkropp 1 av gjutsand med fenolharts som bindemedel. Såsom visas i fig. 1 har denna kärnkropp 1 en utvändig konfiguration, som motsvarar det önskade, rörformiga föremålets invändiga konfiguration, och dessutom hållarpartier 1a, 1b vid vardera änden för fast- spänning av kärnkroppen. I utföringsexemplet utgörs det önska- de föremålet av en avgaskanal i ett topplock till en förbrän- ningsmotor.Thus, in a manner known per se, a core body 1 is made of casting sand with phenolic resin as binder. As shown in Fig. 1, this core body 1 has an external configuration corresponding to the internal configuration of the desired tubular object, and in addition holding portions 1a, 1b at each end for clamping the core body. In the exemplary embodiment, the desired object consists of an exhaust duct in a cylinder head for an internal combustion engine.

I enlighet med fig. 2 påsprutas på denna kärnkropp 1 ett rela- tivt tunt och väsentligen porfritt skikt 2 av en metallegering innehållande ca 5% Al, 22% Cr och resten huvudsakligen Fe. ' (Halterna avser vikt%). Då skikttjockleken uppgår till minst 0,5 mm, företrädesvis ca 1 millimeter, avbryts sprutningen, varpå sandkärnan 1 avlägsnas genom att den påsprutade sand- kärnan uppvärmes i en ugn vid ca 600°C under 2-3 timmar och sanden därefter uttömmes ur det tunna, rörformiga metallege- ringsskiktet 2.In accordance with Fig. 2, a relatively thin and substantially pore-free layer 2 of a metal alloy containing about 5% Al, 22% Cr and the remainder mainly Fe is sprayed on this core body 1. '(Levels refer to weight%). When the layer thickness amounts to at least 0.5 mm, preferably about 1 millimeter, the spraying is stopped, after which the sand core 1 is removed by heating the sprayed sand core in an oven at about 600 ° C for 2-3 hours and the sand is then discharged from the thin , tubular metal alloy layer 2.

Därefter påsprutas ett andra skikt 3 utvändigt på det första, självbärande tunna skiktet 2. Genom frånvaro av kärnkropp d 10 ä0 25 30 453 968 3 tillåtes det första skiktet 2 att utvidgas och krympa fritt under inverkan av temperaturvariationer, utan risk för spän- ningar och åtföljande sprickbildning. Tjockleken hos detta andra skikt kan vara minst 1,5 mm. Sprutningen kan utföras utan avbrott för kylning eller avsvalning.Then a second layer 3 is sprayed on the outside of the first, self-supporting thin layer 2. By the absence of core body d 10 ä 0 25 30 453 968 3 the first layer 2 is allowed to expand and shrink freely under the influence of temperature variations, without risk of stresses and accompanying cracking. The thickness of this second layer can be at least 1.5 mm. The spraying can be carried out without interruption for cooling or cooling.

Olika metoder för sprutning kan tänkas. Företrädesvis sprutas det första, relativttunnaskiktet 2 med en trådmatad flam- spruta, vilket ger ett tätt skikt. Om ett ytskikt med stor renhet efterstävas (små mängder oxider och porer), kan skiktet pâföras genom plasmasprutning. Det andra skiktet 3 kan lämp- ligen påföras med en pulvermatad flamspruta för erhållande av en lämplig mängd porer och oxider. Härvid efterstävas en sam- manlagd mängd av 5 - 25%, företrädesvis ca 15%, porer och oxider.Different methods of spraying are conceivable. Preferably, the first, relatively thin layer 2 is sprayed with a wire-fed flame sprayer, which gives a dense layer. If a surface layer of high purity is sought (small amounts of oxides and pores), the layer can be applied by plasma spraying. The second layer 3 can be conveniently applied with a powder-fed flame sprayer to obtain a suitable amount of pores and oxides. In this case, a total amount of 5 - 25%, preferably about 15%, pores and oxides are sought.

Det andra skiktet 3 behöver dock ej ha samma materialsammansätt- ning som det första skiktet 2, utan kan bestå av någon annan metallegering med hög varmhâllfasthet eller ett keramiskt mate- rial. Några krav på korrosionsbeständighet föreligger emellertid ej.However, the second layer 3 does not have to have the same material composition as the first layer 2, but may consist of some other metal alloy with high heat resistance or a ceramic material. However, there are no requirements for corrosion resistance.

Det förtillverkade röret 2,3 inmonteras därefter i ett verktyg för framställning av en sandgjutform för den önskade metall- kroppen. Röret 2,3 fylls härvid åter med sand, så att-det kommer att omsluta motsvarandedel av sandformen. Metallkroppen gjuts därefter på konventionellt sätt, varvid röret 2,3 bildar en kanal, såsom visas schematiskt i fig. 4. (Ytterkonturerna hos metallkroppen har i verkligheten komplicerad geometri men vi- sas för enkelhets skull som en parallellepipedisk kropp).The prefabricated pipe 2,3 is then mounted in a tool for producing a sand mold for the desired metal body. The pipe 2,3 is then refilled with sand, so that it will enclose the corresponding part of the sand mold. The metal body is then cast in a conventional manner, the tube 2,3 forming a channel, as shown schematically in Fig. 4. (The outer contours of the metal body have in reality complicated geometry but are shown for simplicity as a parallelepipedic body).

Den av det ingjutna röret 2,3 bildade kanalen har således en in- vändig yta, som utgörs av det först sprutade skiktet 2, vilket är väsentligen porfritt samt beständigt mot höga temperaturer och korrosiva gaser. Den kan således tjänstgöra som avgaskanal i en förbränningsmotor. Det andra skiktet 3, som ligger innanför ytskiktet 2, har däremot mer porer och oxider samt är tjockare, varför det tjänar som en effektiv värmebarriär mot det övriga godset i metallkroppen. 10 15 20 453 968 Givetvis kan man med metoden enligt uppfinningen framställa metallkroppar med praktiskt taget godtycklig form hos inre håligheter och kanaler genom att man i förväg tillverkar skal- eller rörkroppar med motsvarande geometri. Håligheterna eller kaviteterna kan också bilda en del av metallkroppens utsida, t.ex. för att tillsammans med en annan kropp bilda ett för stark värme och korrosiva gaser utsatt utrymme, såsom en förbränningskammare, ventilkammare, avgaskanal e.d.The channel formed by the molded pipe 2,3 thus has an inner surface, which consists of the first sprayed layer 2, which is substantially pore-free and resistant to high temperatures and corrosive gases. It can thus serve as an exhaust duct in an internal combustion engine. The second layer 3, which lies inside the surface layer 2, on the other hand, has more pores and oxides and is thicker, so that it serves as an effective heat barrier against the rest of the goods in the metal body. Of course, with the method according to the invention it is possible to produce metal bodies with practically arbitrary shape of internal cavities and channels by pre-manufacturing shell or pipe bodies with corresponding geometry. The cavities or cavities can also form part of the outside of the metal body, e.g. together with another body to form a space exposed to excessive heat and corrosive gases, such as a combustion chamber, valve chamber, exhaust duct, etc.

Jämfört med känd teknik erhålles följande fördelar: - :komplicerade kaviteter eller kanaler kan förtillverkas snabbt och enkelt och därefter ingjutasi.metallkroppen; - hanteringen blir enklare och kassationen mindre; É precisionen vid ingjutningen blir hög; - jämfört med påföring av keramiska material som vtskikt är metoden billigare och bättre p g a god vidhäftning metall-mot-metall och inte heller föreligger några problem med olika temperaturutvidgning.Compared with the prior art, the following advantages are obtained: -: complicated cavities or channels can be prefabricated quickly and easily and then cast into the metal body; - the handling becomes easier and the disposal less; The precision of the casting becomes high; - compared with the application of ceramic materials as a liquid layer, the method is cheaper and better due to good metal-to-metal adhesion and there are no problems with different temperature expansion.

GJGJ

Claims (5)

5 453 968 P A T E N T K R A V5 453 968 P A T E N T K R A V 1. Gjuten metallkropp med en eller flera korrosions- och högtemperaturbeständiga kanaler och/eller kaviteter med kom- plicerad form, i synnerhet avsedd att ingå i en förbrännings- motor, varvid väggytan hos resp. kanal eller kavitet utgörs av ett förtillverkat rör (2,3) eller skal, k ä n n e t e c k - n a d a v att nämnda förtillverkade rör (2,3) eller skal omfattar dels ett första, relativt tunt och väsentligen porfritt skikt (2), som bildar en inre väggyta i nämnda kanal resp. kavitet och som består av en högtemperatur- och korro- sionsbeständig metallegering, dels ett andra, relativt tjockt skikt (3), som tjänar som värmebarriär och som består av ett material med hög varmhàllfasthet, och att metallkroppens övriga gods är framställt genom gjutning i en sandform, varvid nämnda förtillverkade rör (2,3) eller skal fyllts med formsand, så att det omsluter motsvarande del av sandformen under gjut- ningen.Cast metal body with one or more corrosion- and high-temperature-resistant channels and / or cavities with a complicated shape, in particular intended to be included in an internal combustion engine, wherein the wall surface of resp. channel or cavity consists of a prefabricated tube (2,3) or shell, characterized in that said prefabricated tube (2,3) or shell comprises a first, relatively thin and substantially pore-free layer (2), which forms a inner wall surface in said channel resp. cavity and which consists of a high-temperature and corrosion-resistant metal alloy, and a second, relatively thick layer (3), which serves as a heat barrier and which consists of a material with high heat-strength, and that the other goods of the metal body are made by casting in a sand mold, wherein said prefabricated pipes (2,3) or shells are filled with mold sand, so that it encloses the corresponding part of the sand mold during casting. 2. Gjuten metallkropp enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda första och andra skikt (2,3) har samma materialsammansättning.A cast metal body according to claim 1, characterized in that said first and second layers (2,3) have the same material composition. 3. Gjuten metallkropp enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att nämnda första skikt (2) är framställt genom termisk påsprutning på det första skiktets (2) utvändiga yta efter avlägsnande av sandkärnan (1).Cast metal body according to claim 1 or 2, characterized in that said first layer (2) is produced by thermal spraying on the outer surface of the first layer (2) after removal of the sand core (1). 4. Gjuten metallkropp enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a d a v att åtminstone nämnda första skikt (2) be- står av 1-12% Al, 10-30% Cr, eventuellt små mängder av ett eller flera element i gruppen Si, Mn, Co, Y, Hf, eventuellt små mängder oxider och nitrider samt resten Fe.Cast metal body according to any one of claims 1-3, characterized in that at least said first layer (2) consists of 1-12% Al, 10-30% Cr, possibly small amounts of one or more elements in the group Si, Mn, Co, Y, Hf, possibly small amounts of oxides and nitrides and the residue Fe. 5. Sätt att framställa en gjuten metallkropp enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t a v att man förtill- verkar nämnda rör eller skal och inmonterar resp. rör eller 453 968 6 skal i ett verktyg för framställning av en sandform, att sandformen framställes, varvid även resp. rör eller skal fylls med formsand, så att röret eller skalet ømsluter motsvarande del av sandformen, varefter gjutningen utförs och formsanden avlägsnas.5. A method of producing a cast metal body according to any one of claims 1-4, characterized in that the said pipe or shell is prefabricated and installed resp. tube or shell in a tool for producing a sand mold, that the sand mold is produced, whereby also resp. pipes or shells are filled with molding sand, so that the pipe or shell encloses the corresponding part of the sand mold, after which the casting is carried out and the molding sand is removed.
SE8500474A 1985-02-01 1985-02-01 CASTED METAL BODY AND SET TO MAKE IT SAME SE453968B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8500474A SE453968B (en) 1985-02-01 1985-02-01 CASTED METAL BODY AND SET TO MAKE IT SAME
DE8686850031T DE3662654D1 (en) 1985-02-01 1986-01-31 Molded metal object and method to manufacture the same
EP19860850031 EP0190114B1 (en) 1985-02-01 1986-01-31 Molded metal object and method to manufacture the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8500474A SE453968B (en) 1985-02-01 1985-02-01 CASTED METAL BODY AND SET TO MAKE IT SAME

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8500474D0 SE8500474D0 (en) 1985-02-01
SE8500474L SE8500474L (en) 1986-08-02
SE453968B true SE453968B (en) 1988-03-21

Family

ID=20358979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8500474A SE453968B (en) 1985-02-01 1985-02-01 CASTED METAL BODY AND SET TO MAKE IT SAME

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0190114B1 (en)
DE (1) DE3662654D1 (en)
SE (1) SE453968B (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01302617A (en) * 1988-02-09 1989-12-06 Ngk Insulators Ltd Formation of zinc sleeve for insulator pin
US5012853A (en) * 1988-09-20 1991-05-07 Sundstrand Corporation Process for making articles with smooth complex internal geometries
DE4134066A1 (en) * 1991-10-15 1993-04-22 Thyssen Guss Ag METHOD FOR PRODUCING SMALL AND SMALLEST CHANNELS IN MOLDED PARTS
DE19718853A1 (en) * 1997-05-03 1998-11-05 Regler Ind Vertretungen Gmbh Exhaust manifold for internal combustion engines and process for its manufacture
US10118217B2 (en) * 2015-12-17 2018-11-06 General Electric Company Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core
US9579714B1 (en) 2015-12-17 2017-02-28 General Electric Company Method and assembly for forming components having internal passages using a lattice structure
US10137499B2 (en) 2015-12-17 2018-11-27 General Electric Company Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein
US10150158B2 (en) 2015-12-17 2018-12-11 General Electric Company Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core
US10099276B2 (en) 2015-12-17 2018-10-16 General Electric Company Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein
US9987677B2 (en) 2015-12-17 2018-06-05 General Electric Company Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core
US10099283B2 (en) * 2015-12-17 2018-10-16 General Electric Company Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein
US10046389B2 (en) * 2015-12-17 2018-08-14 General Electric Company Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core
US10099284B2 (en) 2015-12-17 2018-10-16 General Electric Company Method and assembly for forming components having a catalyzed internal passage defined therein
US10335853B2 (en) * 2016-04-27 2019-07-02 General Electric Company Method and assembly for forming components using a jacketed core
US10286450B2 (en) * 2016-04-27 2019-05-14 General Electric Company Method and assembly for forming components using a jacketed core
DE102017210031A1 (en) * 2017-06-14 2018-12-20 Siemens Aktiengesellschaft Casting core for a molded housing of a fluid machine, housing for a fluid machine and fluid machine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3401736A (en) * 1963-08-27 1968-09-17 Bridgestone Cycle Ind Co Process for formation of non-abrasive refractory rubbing surface having high thermal conductivity by casting
FR2431335A1 (en) * 1978-07-21 1980-02-15 Peugeot Coating of internal cavities in castings - esp. to provide thermal insulation preventing the cooling of exhaust gas in cylinder heads on IC engines
DE3129391C1 (en) * 1981-07-25 1982-11-04 Estel Hoesch Werke Ag, 4600 Dortmund Process for the production of castings with cast steel tubes

Also Published As

Publication number Publication date
EP0190114A1 (en) 1986-08-06
EP0190114B1 (en) 1989-04-05
DE3662654D1 (en) 1989-05-11
SE8500474D0 (en) 1985-02-01
SE8500474L (en) 1986-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE453968B (en) CASTED METAL BODY AND SET TO MAKE IT SAME
EP0437302A2 (en) Ceramic port liners
JP5074065B2 (en) Method for producing heat resistant metal-metal composite, and related articles and compositions
JPS5852451A (en) Heat-resistant and heat-insulating light alloy member and its manufacture
US9174271B2 (en) Casting system for investment casting process
JP2005118883A (en) Refractory metal core
JPS59175693A (en) Heat-insulating lining consisting of ceramic material for high-temperature gas conduit casted with metal and manufacture thereof
US4890663A (en) Method for producing a ceramic-coated metallic component
SE441573B (en) COMPOSITION ELFASTIC ARTICLE AND SET FOR MANUFACTURING THEM
US2956399A (en) Fluid cooled homogeneous ceramic rocket motor wall structure
JP6109101B2 (en) Method of manufacturing a metal-ceramic composite structure and metal-ceramic composite structure
CN108884780A (en) Piston and its building method with thermal insulation insertion piece
SE452859B (en) SHALL OR ROD-FORMED FORM, IN PARTICULAR WITH COMPLIED FORM, WHICH FORMULA IS PROVIDED FOR NOT TO BE IN A MACHINE, EXCEPT A COMBUSTION ENGINE, AND SET TO MAKE THE FORMAL
US20090020927A1 (en) Insulating refractory lining
EP0410611B1 (en) Heat-insulating structure of swirl chamber
JPH028894B2 (en)
JPS5917495Y2 (en) Cylindrical insulation structure casting
JP3659759B2 (en) Molten metal filtration storage tank and its lining brick
JPS6018417Y2 (en) insulation structure casting
JPH0111962Y2 (en)
JPH0436062B2 (en)
US20090020926A1 (en) Insulating refractory lining
JPH0866740A (en) Casting mold for precision casting
JPS6123822A (en) Joint body of metal and ceramic
JP3420499B2 (en) Incinerator inner wall construction method and molded refractory unit

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8500474-5

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed