WO1990008610A1

WO1990008610A1 - Verfahren zur herstellung eines mit einem porösen einlageteil zu versehenden formgussteiles aus insbesondere aluminium

Info

Publication number: WO1990008610A1
Application number: PCT/DE1990/000013
Authority: WO
Inventors: Martin RÜHLE
Original assignee: Mahle Gmbh
Priority date: 1989-02-04
Filing date: 1990-01-12
Publication date: 1990-08-09
Also published as: EP0456645B1; US5199482A; DE3903310C2; EP0456645A1; JPH04503188A; DE3903310C1; DE59005465D1; JP2921599B2

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem porösen Einlegeteil zu versehenden Formgußteiles aus insbesondere Aluminium, bei dem das Einlegeteil (2) in einer Gießform (1) mit Schmelze umgossen wird, und bei dem die Schmelze zum Eindringen in die Poren des Einlegeteiles unter Penetrationsdruck gesetzt wird, soll in seiner Durchführung vereinfacht und bezüglich seines Ergebnisses verbessert werden. Zu diesem Zweck wird ausschließlich das von der Schmelze in der Gießform (1) umschlossenen poröse Einlegeteil (2) vor Aufbringen des Penetrationsdruckes auf die Schmelze evakuiert. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß nicht die gesamte Form (1) evakuiert werden muß, sondern nur das poröse Einlegeteil (2), in das die Schmelze eindringen soll. Soll ein Porosität aufweisendes Einlegeteil (2) nicht mit Schmelze durchdrungen werden, kann das gleiche Verfahrensprinzip angewendet werden, wobei der Porenraum des Einlegeteiles lediglich nicht zu evakuieren, sondern mit einem ein Eindringen von Schmelze vermeidenden Gasdruck zu beaufschlagen ist.

Description

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Verfahren zur Herstellung eines mit einem porösen Einlagetei zu versehenden Formgußteiles aus insbesondere Aluminium

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem porösen Einlageteil zu versehenden Formgußteiles aus insbesondere Aluminium nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Verfahren der vorgenannten Art, bei der das Porenvo¬ lumen des Einlegeteiles mit Schmelze ausgefüllt wird, sind heute an sich bekannt und reichen vom Nieder¬ druckguß über Druckguß bis zum Flüssigpressen. Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, daß die Schmelze un¬ ter Druck in die Gießform eingebracht wird. Der Druck wird häufig dazu benutzt, poröse Einlegeteile, die beispielsweise Formlinge aus Al_ 0,-Fasern oder Wis- kern sein können, mit Schmelze zu durchdringen. Dabei bereitet es teilweise Schwierigkeiten, die in den po¬ rösen Einlegeteilen vorhandene Luft aus der Form ab¬ zuführen. Restluft kann aber Porosität und damit schlechtere mechanische Eigenschaften des Gußteiles verursachen. Um diesen unerwünschten Effekt zu unter¬ drücken, wurden bereits verschiedene Verfahren ent¬ wickelt, bei denen die gesamte Gießform evakuiert wird. Die hierfür benötigten maschinellen Anlagen und vakuumdichten Werkzeuge sind jedoch teuer und war¬ tungsintensiv.

Hier eine Vereinfachung und Verbesserung zu finden, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1.

Mit dem gleichen Verfahrensprinzip ist es möglich, poröse Einlageteile, die überhaupt nicht oder nur in einem Teilbereich nicht mit Schmelze ausgefüllt wer¬ den sollen, in ein Formgußteil einzubringen. In die¬ sem Fall ist nach den Verfahrensschritten in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2 vorzugehen.

Wenn das Einlegeteil Bereiche besitzen soll, die mit Schmelze durchdrungen werden sollen und Bereiche, die nicht durchdrungen werden sollen, so muß zwischen diesen beiden Bereichen selbstverständlich eine Trennwand vorhanden sein.

Soweit das Einlegeteil in seinem Porenvolumen mit Schmelze ausgefüllt werden soll, besteht der Vorteil der Erfindung darin, daß nicht mehr das ganze Gieß¬ werkzeug evakuiert werden muß, sondern nur noch das einzubringende poröse Einlegeteil. Die Abdichtfunkti¬ on gegen die Außenluft übernimmt die das Einlegeteil umgebende Schmelze.

Bei der erfindungsgemäßen Lehre wird davon ausgegan¬ gen, daß aufgrund der Oberflächenspannung an der Au- ßenfläche des Fasereinlegeteils der normale Luftdruck noch nicht ausreicht, um die Schmelze in die Poren des Einlegeteiles eindringen zu lassen. Dadurch ist es möglich, das poröse Einlegeteil, nachdem es von der Schmelze umgeben ist, zu evakuieren und erst da¬ nach den zur Penetration erforderlichen Druck aufzu¬ bringen .

Das Verfahren nach dem Anspruch 2 eignet sich insbe¬ sondere für Fälle, in denen Einlegeteile lediglich den Zweck haben, in dem fertigen Gußteil Hohlräume zu schaffen, wozu die Einlegeteile aus dem fertigen Guß¬ teil wieder durch beispielsweise Auslösen mit Flüs¬ sigkeit entfernt werden. Bei solchen beispielsweise aus gepreßtem Salz hergestellten Einlegeteilen läßt sich häufig eine bestimmte Restporosität nicht ver¬ meiden, in die Schmelze, wenn sie unter Druch zur Er¬ starrung gebracht wird, im Oberflächenbereich ein¬ dringen kann. Beim anschließenden Auslösen des als Gießkern dienenden Einlegeteiles kommt es dann zu ei¬ ner unerwünscht rauhen und zerklüfteten Oberfläche des in dem Gußteil zu erzeugenden Hohlraumes.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung darge¬ stellt, die eine Gießform im Schnitt zeigt.

In einer Gießform 1 ist ein scheibenförmiges poröses Einlegeteil 2 aus 10 Vol.S. Al_ 0,-Kurzfasern über Saugrohre 3 gehalten. Der Speiser k der Gießform ist mit einer Druckgasleitung 5 verbunden.

Nach dem Füllen der Form 1 mit einer Aluminiumschmel- ze 6 ist der Luftzutritt zu dem porösen Fasereinlege¬ teil 2 unterbrochen und es kann durch eine Saugpumpe 7 ein Vakuum an den Innenraum des Einlegeteiles 2 an¬ gelegt werden. Nachdem sich das gewünschte Vakuum mit einer entsprechenden Evakuierung des Einlegeteiles 2 eingestellt hat, wird über den Speiser ein Gasdruck aufgebracht, der für eine Penetration des Fasereinle¬ geteiles 2 erforderlich ist. Ein Eindringen von Schmelze durch das Einlegeteil hindurch in die Saug¬ rohre 3 kann durch ein Rückschlagventil oder dadurch verhindert werden, daß tatsächlich in die Öffnungen der Saugrohre eintretende Schmelze dort durch Kühlung verfestigt und nach dem Öffnen der Form wieder ent¬ fernt wird. Sobald die Schmelze durch den aufgebrach¬ ten Druck in das poröse aus Fasern bestehende Einle¬ geteil penetriert ist, kann der Gasdruck wieder abge¬ lassen werden. Es ist aber auch möglich, das gesamte Gußstück unter Druck erstarren zu lassen, wodurch die Ausbildung von Mikroporositäten unterdrückt werden kann.

Die gleiche Vorrichtung kann im Prinzip benutzt wer¬ den, wenn das Einlegeteil 2 ein zur Erzeugung eines Hohlraumes in dem Gußteil dienender auslösbarer Gieß¬ kern aus beispielsweise gepreßtem Salz ist. In diesem Fall wird über die Saugrohre 3 der erforderliche Gas¬ gegendruck in das Porenvolumen des Einlegeteiles, das auch hier bereits von der Schmelze umschlossen sein muß, eingebracht.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines mit einem porösen Einlegeteil zu versehenden Formgußteiles aus ins¬ besondere Aluminium, bei dem das poröse Einlege¬ teil in eine Gießform eingelegt und anschließend mit Schmelze umgössen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das von Schmelze umschlossene Einlegeteil evakuiert und die Schmelze zum Eindringen in die Poren des Einlegestückes sodann unter Druck (Pe¬ netrationsdruck) gesetzt wird.

Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei die Schmelze nic-ht oder zumindest in' Teil¬ bereichen nicht in die Poren des Einlegeteiles eindringen soll, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegeteil in den von Schmelze frei zu haltenden Porenbereichen mit einem Gasdruck be¬ aufschlagt wird, der gleich oder etwas kleiner als der auf die Schmelze wirkende Penetrations¬ druck ist.