WO2013139845A2 - Process for producing a cooled ring carrier - Google Patents

Process for producing a cooled ring carrier Download PDF

Info

Publication number
WO2013139845A2
WO2013139845A2 PCT/EP2013/055798 EP2013055798W WO2013139845A2 WO 2013139845 A2 WO2013139845 A2 WO 2013139845A2 EP 2013055798 W EP2013055798 W EP 2013055798W WO 2013139845 A2 WO2013139845 A2 WO 2013139845A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ring carrier
salt
salt core
recess
aluminum
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/055798
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2013139845A3 (en
Inventor
Eberhard Bubeck
Original Assignee
Mahle International Gmbh
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 Mahle International Gmbh filed Critical Mahle International Gmbh
Publication of WO2013139845A2 publication Critical patent/WO2013139845A2/en
Publication of WO2013139845A3 publication Critical patent/WO2013139845A3/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/105—Salt cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0009—Cylinders, pistons
    • B22D19/0027—Cylinders, pistons pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0081—Casting in, on, or around objects which form part of the product pretreatment of the insert, e.g. for enhancing the bonding between insert and surrounding cast metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
    • B22D21/04—Casting aluminium or magnesium

Abstract

The present invention relates to a process for producing a cooled ring carrier (1) for an aluminium piston (2) of an internal combustion engine to be produced by a casting process, having a recess (4) forming a later cooling duct (3), characterized by the following process steps: a.) the recess (4) is inwardly open and is filled with granulated salt, b.) the ring carrier (1) is made to rotate, as a result of which the granulated salt solidifies, on account of the centrifugal force acting thereon, to form a salt core (5) forming the cooling duct (3), c.) the ring carrier (1) together with the solidified salt core (5) is heated to a temperature of approximately 200-250°C, d.) the ring carrier (1) together with the solidified salt core (5) is immersed into an alfin bath (10) consisting of molten aluminium. This makes it possible to produce a cost-effective and high-quality aluminium piston (2).

Description

Verfahren zur Herstellung eines gekühlten Ringträgers  Process for the preparation of a cooled ring carrier
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gekühlten Ringträgers für einen im Gießverfahren herzustellenden Aluminiumkolben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines einen derartigen Ringträger aufweisenden The present invention relates to a method for producing a cooled ring carrier for an aluminum piston to be produced in the casting method according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a process for the preparation of such a ring carrier having
Aluminiumkolbens sowie eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem derartigen Aluminiumkolben. Aluminum piston and an internal combustion engine with at least one such aluminum piston.
Aus der DE 103 25 916 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines gekühlten Ringträgers für einen im Gießverfahren herzustellenden From DE 103 25 916 A1 is a generic method for producing a cooled ring carrier for a produced by casting
Aluminiumkolben eines Verbrennungsmotors mit einem auf dem Aluminum piston of an internal combustion engine with one on the
Ringträgerrücken als eine nach unten offene Eindrehung ausgebildeten Ring carrier back formed as a downwardly open recess
Kühlkanal bekannt. In die Eindrehung wird zu diesem Zweck Salzgranulat mit einem Druck von ca. 100 bis 300 N/mm2 eingepresst, so dass sich in der Eindrehung ein Salzkern bildet. Um ein vollständigen Verschluss des durch den Salzkern gebildeten Kühlkanals zu bewirken wird der Ringträger zusammen mit dem Salzkern in ein aus einer Aluminiumschmelze bestehendes Alfinbad getaucht. Cooling channel known. In the recess for this purpose, salt granules are pressed at a pressure of about 100 to 300 N / mm 2 , so that forms a salt core in the recess. In order to effect a complete closure of the cooling channel formed by the salt core, the ring carrier is immersed together with the salt core in an Alfinbad existing of an aluminum melt.
Aus der DE 101 14 404 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines From DE 101 14 404 A1 a method for producing a
Kühlkanalkolbens für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei dem ein Ringträger in eine Gießform eingebracht und von Gießschmelze beim Gießen umgeben wird. Dabei ist vorgesehen, dass vor dem Gießen in etwa auf gleicher Höhe des Ringträgers koaxial zu dem Ringträger ein ausspülbarer Kern eingebracht wird, wobei dieser nach dem Einbringen an dem Ringträger anliegt. Hierdurch sollen insbesondere Bauteile zur Herstellung des Kühlkanals entfallen und der Cooling duct piston for an internal combustion engine, in which a ring carrier is introduced into a casting mold and surrounded by molten casting during casting. It is envisaged that before flushing in about the same height of the ring carrier coaxial with the ring carrier a flushable core is introduced, which rests after insertion on the ring carrier. As a result, in particular components for the production of the cooling channel should be omitted and the
Kühlkanal direkt an den Ringträger zur optimalen Kühlung angrenzen. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Cooling channel directly adjacent to the ring carrier for optimal cooling. The present invention deals with the problem for a
gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines gekühlten Ringträgers eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, welches insbesondere die vereinfachte Herstellung eines im Ringträger angeordneten Kühlkanals ermöglicht und zudem mithilft, einen besonders verschleißfesten Aluminiumkolben herzustellen. generic method for producing a cooled ring carrier to provide an improved embodiment, which in particular allows the simplified production of a ring carrier arranged in the cooling channel and also helps to produce a particularly wear-resistant aluminum piston.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der This problem is inventively by the objects of
unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind solved independent claims. Advantageous embodiments are
Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Subject of the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen gekühlten Ringträger für ein im Gießverfahren herzustellenden Aluminiumkolben mit einer nach innen offenen Ausnehmung auszubilden, die einen späteren Kühlkanal bildet und diese Ausnehmung mit einem Salzgranulat zu befüllen. Anschließend wird der Ringträger in Rotation versetzt, wodurch sich das The present invention is based on the general idea to form a cooled ring carrier for an aluminum piston to be produced in the casting process with an inwardly open recess, which forms a later cooling channel and to fill this recess with a salt granules. Subsequently, the ring carrier is set in rotation, causing the
Salzgranulat aufgrund der auf dieses einwirkenden Zentrifugalkraft bzw. aufgrund des auf dieses einwirkenden Drucks zu einem dem Kühlkanal bildenden Salzkern verfestigt. Anschließend wird der Verbund aus Ringträger und verfestigtem Salzkern auf eine Temperatur von ca. 200 bis 250°C erwärmt, woraufhin der Ringträger samt verfestigten Salzkern in ein aus einer Aluminiumschmelze bestehendes Alfinbad getaucht wird und dadurch einen Aluminiumüberzug erhält. Durch den im Alfinbad hergestellten Aluminiumüberzug kann eine feste Salt granules solidified due to the force acting on this centrifugal force or due to the pressure acting on this to a cooling channel forming salt core. Subsequently, the composite of ring carrier and solidified salt core is heated to a temperature of about 200 to 250 ° C, whereupon the ring carrier, including solidified salt core is immersed in an Alfinbad existing of an aluminum melt, thereby obtaining an aluminum coating. Due to the aluminum coating produced in Alfinbad can be a solid
Verbindung mit dem Aluminiumkolben beim späteren Gießen des Connection with the aluminum piston during the later casting of the
Aluminiumkolbens erreicht werden. Bei dem erfindungsgemäß hergestellten Ringträger ist somit ein separates Verfestigen des Salzgranulats zum Salzkern nicht mehr erforderlich, da die Verfestigung hier ausschließlich aufgrund der Zentrifugalkraft bei der Rotation des Ringträgers erfolgt. Eine derartige Aluminum piston can be achieved. In the ring carrier produced according to the invention thus a separate solidification of the salt granules to the salt core is no longer necessary, since the solidification takes place here exclusively due to the centrifugal force in the rotation of the ring carrier. Such
Rotationsbewegung ist vergleichsweise einfach herzustellen, wobei über die Rotationsgeschwindigkeit einfach Einfluss auf den auf das Salzgranulat einwirkenden Druck und damit auf dessen Verfestigungsgrad genommen werden kann. Generell ist dabei auch denkbar, dass ein Befüllen der Ausnehmung mit Salzgranulat mehrmals erfolgt, unterbrochen durch bspw. einzelne Rotational motion is relatively easy to produce, with the rotational speed simply influences the on the salt granules acting pressure and thus its degree of solidification can be taken. In general, it is also conceivable that a filling of the recess with salt granules takes place several times, interrupted by, for example, individual
Verfestigungsschritte. Es ist somit denkbar, dass der Ringträger zur Verfestigung des eingefüllten Salzgranulats in Rotation versetzt wird, wobei nach einem Verfestigen das abgesetzte Volumen in der Ausnehmung durch neues Solidifying steps. It is thus conceivable that the ring carrier is set to solidify the filled-in salt granules in rotation, wherein after solidification, the settled volume in the recess by new
Salzgranulat aufgefüllt wird. Anschließend wird durch eine weitere Rotation auch dieses Salzgranulat verdichtet. Salt granules is filled. Subsequently, this salt granulate is compacted by a further rotation.
Zweckmäßig wird der Ringträger so schnell gedreht, dass ein auf das Appropriately, the ring carrier is rotated so fast that a on the
Salzgranulat einwirkender Druck von ca. 100 bis 300 N/mm2 beträgt. Bei einem derartig gewählten Druck kann sichergestellt werden, dass das Salzgranulat zuverlässig zu dem den späteren Kühlkanal bildenden Salzkern verdichtet wird. Salt granules acting pressure of about 100 to 300 N / mm 2 . With such a selected pressure can be ensured that the salt granules is reliably compressed to the later cooling channel forming salt core.
Zweckmäßig wird ein Überstand des verfestigten Salzkerns nach innen vor dem Alfinieren abgedreht. Hierdurch kann ein sauberer Abschluss und eine exakte Innenkontur des späteren Kühlkanals gewährleistet werden, wobei ein derartiges Abdrehen auf einem speziell dafür ausgebildeten Drehwerkzeug problemlos zu bewerkstelligen ist, da sich der verfestigte Salzkern vergleichsweise einfach bearbeiten lässt. Suitably, a supernatant of the solidified salt core is turned inwards before Alfinieren. In this way, a clean conclusion and an exact inner contour of the subsequent cooling channel can be ensured, with such a twisting can be done easily on a specially trained rotary tool, since the solidified salt core can be relatively easily edit.
Die Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, einen derartigen Ringträger in eine Gießform für einen Aluminiumkolben einzulegen und anschließend die Gießform mit einer flüssigen Aluminiumschmelze auszugießen. Die Gießform kann anschließend geöffnet und der Aluminiumkolben entnommen werden, wobei zur Vollendung des Kühlkanals der Ringträger und/oder der Salzkern angebohrt werden und der Salzkern anschließend durch Ausspülen entfernt wird. Mittels des erfindungsgemäßen Ringträgers kann somit ein gekühlter Aluminiunnkolben fertigungstechnisch einfach, wirtschaftlich und mit höchster Präzision hergestellt werden. The invention is further based on the general idea to insert such a ring carrier in a mold for an aluminum piston and then pour the mold with a molten aluminum melt. The mold can then be opened and removed from the aluminum flask, wherein to complete the cooling channel of the ring carrier and / or the salt core are drilled and the salt core is then removed by rinsing. By means of the ring carrier according to the invention can thus be refrigerated aluminum piston produced in a simple, economical and with the highest precision manufacturing technology.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Description of the figures with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen. Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Dabei zeigen, jeweils schematisch, Show, in each case schematically,
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Fig. 1 is a sectional view through a part of an inventive
Ringträgers,  Ring carrier,
Fig. 2 eine mögliche Einbausituation des erfindungsgemäßen Ringträgers in einen Aluminiumkolben, 2 shows a possible installation situation of the ring carrier according to the invention in an aluminum piston,
Fig. 3 eine weitere mögliche Ausführungsform des Ringträgers. Fig. 3 shows another possible embodiment of the ring carrier.
Entsprechend der Fig. 1 , weist ein erfindungsgemäß hergestellter gekühlter Ringträger 1 für einen im Gießverfahren herzustellenden Aluminiumkolben 2 (vgl. Fig. 2) einer im übrigen nicht gezeigten Brennkraftmaschine eine, einen späteren Kühlkanal 3 bildende Ausnehmung 4 auf. Gemäß der Fig. 1 ist dabei der 1, an inventively prepared cooled ring carrier 1 for an aluminum piston 2 to be produced in the casting process (see FIG. Fig. 2) of an otherwise not shown internal combustion engine, a later cooling channel 3 forming recess 4. According to FIG. 1 is the
Kühlkanal 3 noch mittels eines Salzkerns 5 ausgefüllt. Die Ausnehmung 4 ist dabei nach innen, d.h. zu einer Achse 6 des Ringträgers 1 bzw. des späteren Kolbens 2 hin offen ausgebildet. Der erfindungsgemäße Ringträger 1 wird dabei nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, welches sich im Cooling channel 3 is still filled by means of a salt core 5. The recess 4 is inwardly, i. formed open to an axis 6 of the ring carrier 1 and the later piston 2 out. The ring carrier 1 according to the invention is produced by a process according to the invention, which is in
Wesentlichen in die nachfolgend erläuterten Verfahrensschritte unterteilt: Essentially subdivided into the procedural steps explained below:
Zunächst wird in einem Verfahrensschritt 1 a die Ausnehmung 4 mit einem First, in a process step 1 a, the recess 4 with a
Salzgranulat befüllt und im Verfahrensschritt 1 b anschließend der Ringträger 1 um die Achse 6 in Rotation versetzt, wodurch sich das Salzgranulat aufgrund der auf dieses einwirkenden Zentrifugalkraft bzw. aufgrund des auf dieses Salt granules filled and then in step 1 b, the ring carrier 1 is rotated about the axis 6, whereby the salt granules due to the force acting on this centrifugal force or due to this on this
einwirkenden Drucks zu dem den Kühlkanal 3 bildenden Salzkern 5 verfestigt. Das Einbringen des Kühlkanal bildenden Mediums, also beispielsweise eines den späteren Salzkern 5 bildenden kochsalzartigen Mediums, kann über eine Düse 12 mittels Einsprühen erfolgen, die eine zeitliche Taktung und zugleich eine mengenmäßige Dosierung erlaubt (vgl. Fig. 3). Im Verfahrensschritt 1 c wird der Ringträger 1 samt verfestigtem Salzkern 5 auf eine Temperatur von ca. 200 bis 250°C erwärmt um dann im Verfahrensschritt 1 d komplett in ein aus einer Aluminiumschmelze bestehendes Alfinbad 10 getaucht zu werden. In diesem Alfinbad 10 wird der gesamte Ringträger 1 , d.h. der Verbund aus Ringträger 1 und darin verfestigtem Salzkern 5 mit einer Aluminiumhaut überzogen, wodurch eine besonders feste Verbindung mit dem späteren im Gießverfahren acting pressure to the cooling channel 3 forming salt core 5 solidifies. The introduction of the cooling channel-forming medium, that is, for example, a salt-like medium forming the later salt core 5, can be effected via a nozzle 12 by means of spraying, which allows a temporal clocking and at the same time a quantitative metering (compare Fig. 3). In method step 1c, the ring carrier 1 together with solidified salt core 5 is heated to a temperature of about 200 to 250 ° C. in order then to be completely immersed in process step 1d in an aluminum bath 10 consisting of an aluminum melt. In this Alfinbad 10, the entire ring carrier 1, i. the composite of ring carrier 1 and solidified salt core 5 coated with an aluminum skin, creating a particularly strong connection with the later in the casting process
herzustellenden Aluminiumkolben 2 erzielt werden kann. produced aluminum piston 2 can be achieved.
Selbstverständlich ist dabei klar, dass die Verfahrensschritte 1 a und 1 b mehrmals durchgeführt werden können, da durch den auf das Salzgranulat einwirkenden Druck sich dieses nicht nur verfestigt, sondern auch eine Volumenverkleinerung erfährt, so dass diese Volumenreduzierung nach einem erstmaligen Rotieren aufgefüllt werden sollte, beispielsweise durch weiteres Einsprühen von salzartigem Medium mittels der Düse 12. Anschließend kann durch ein weiteres Rotieren das nachgefüllte Salzgranulat verdichtet werden. Of course, it is clear that the process steps 1 a and 1 b can be performed several times, as this not only solidifies the pressure acting on the salt granules, but also a volume reduction, so that this volume reduction should be filled after a first rotation, for example, by further spraying of salt-like medium by means of the nozzle 12. Subsequently, the refilled salt granules can be compacted by a further rotation.
Der Ringträger 1 wird dabei zum Verdichten des Salzgranulats so schnell gedreht, dass ein auf das Salzgranulat einwirkender Druck ca. 100 bis 300 N/mm2 beträgt und dadurch ein zuverlässiges Herstellen des Salzkerns 5 gewährleistet werden kann. Vor dem Eintauchen des Verbundes aus Ringträger 1 samt verfestigten Salzkern 5 in das Alfinbad 10 kann selbstverständlich ein Überstand des verfestigten Salzkerns 5 innen abgedreht werden, so dass dieser eine glatte zylindrische Innenoberfläche 7 aufweist. Der Ringträger 1 kann generell aus einer Graugusslegierung mit einem Nickelanteil hergestellt werden. The ring carrier 1 is thereby rotated so fast for compressing the salt granules that a pressure acting on the salt granules pressure is about 100 to 300 N / mm 2 and thereby a reliable production of the salt core 5 can be ensured. Before immersing the composite of ring carrier 1 together with solidified salt core 5 in the Alfinbad 10 can of course a supernatant of the solidified salt core 5 are turned off inside, so that it has a smooth cylindrical inner surface 7. The ring carrier 1 can generally be produced from a cast iron alloy with a nickel content.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Aluminiumkolbens 2 wird der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Ringträger 1 zusammen mit dem darin verfestigten Salzkern 5 in eine nicht näher dargestellte Gießform für den Aluminiumkolben 2 eingelegt, wobei diese Gießform anschließend mit einer flüssigen Aluminiumschmelze ausgegossen wird. Nach einer gewissen Zeit, d.h. insbesondere nach dem Abkühlen, kann die Gießform geöffnet und der To produce the aluminum piston 2 according to the invention, the ring carrier 1 produced according to the method according to the invention is placed together with the salt core 5 solidified therein in a non-illustrated mold for the aluminum piston 2, said mold is then poured with a molten aluminum melt. After a certain time, i. especially after cooling, the mold can be opened and the
Aluminiumkolben 2 entnommen werden, wobei anschließend der Ringträger 1 und/oder der Salzkern 5 angebohrt werden, um dann den Salzkern 5 durch Ausspülen zu entfernen und den nunmehr vom Salzkern 5 zurückgelassenen Hohlraum, d.h. den Kühlkanal 3, herzustellen. Über das Anbohren des Aluminum bulb 2 are removed, wherein then the ring carrier 1 and / or the salt core 5 are drilled to then remove the salt core 5 by rinsing and the cavity now left by the salt core 5, i. the cooling channel 3 to produce. About the drilling of the
Ringträgers 1 bzw. des Salzkerns 5 ist nicht nur ein Entfernen des Salzkerns 5 durch ein Ausspülen möglich, sondern es wird zugleich ein Zu- und ein Ablauf für den späteren Kühlkanal 3 geschaffen, durch welchen Kühlmittel, insbesondere Öl, dem Kühlkanal 3 zugeführt und aus diesem wieder abgeführt werden kann. Ring carrier 1 and the salt core 5 is not only a removal of the salt core 5 by rinsing possible, but it is also an inlet and a drain for the subsequent cooling channel 3 created by which coolant, in particular oil, the cooling channel 3 and fed this can be dissipated again.
Entsprechend der Fig. 5, weist der erfindungsgemäß hergestellte Ringträger 1 im Bereich der den Kühlkanal 3 bildenden Ausnehmung 4 zudem zwei Hinterschnitte 1 1 ,1 1 ' auf, die insbesondere dazu beitragen die Festigkeit am Ringträgerrücken Das Einbringen des Kühlkanal bildenden Mediums, beispielsweise eines kochsalzartigen Mediums, sollte auch hier über eine Düse 12 mittels Einsprühen erfolgen, die eine zeitliche Taktung und zugleich eine mengenmäßige Dosierung erlaubt. According to FIG. 5, the annular carrier 1 produced according to the invention also has two undercuts in the region of the recess 4 forming the cooling channel 3 1 1, 1 1 ', which in particular contribute to the strength of the ring carrier back The introduction of the cooling channel-forming medium, such as a salt-like medium, should also be done via a nozzle 12 by means of spraying, which allows a temporal timing and at the same time a quantitative dosage.
Ein Übergang 8 zwischen Flanke und Innenoberfläche 7 ist dabei beim A transition 8 between flank and inner surface 7 is at
erfindungsgemäßen Ringträger 1 vorzugsweise mit einem großen Radius ausgeführt, wodurch eine deutlich reduzierte Rissneigung erzielt werden kann. Mit dem erfindungsgemäß hergestellten Aluminiumkolben gehen im Ring carrier 1 according to the invention preferably designed with a large radius, whereby a significantly reduced tendency to crack can be achieved. With the aluminum piston produced according to the invention go in
Wesentlichen zwei große Vorteile einher: Die nach innen offene Ausnehmung 4 können insbesondere bisher an einem unteren äußeren Eckbereich 9 auftretende Risse vermieden werden, wobei zugleich die Herstellung des Salzkerns 5 und damit indirekt auch die Herstellung des Aluminiumkolbens 2 technisch einfach und kostengünstig möglich ist, bei gleichzeitig hoher Qualität. Essentially two major advantages: The inwardly open recess 4 can be avoided in particular hitherto occurring at a lower outer corner region 9 cracks, at the same time the production of the salt core 5 and thus indirectly also the production of the aluminum piston 2 is technically simple and inexpensive possible at the same time high quality.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zur Herstellung eines gekühlten Ringträgers (1 ) für einen im Gießverfahren herzustellenden Aluminiumkolben (2) einer Brennkraftmaschine mit einer, einen späteren Kühlkanal (3) bildenden Ausnehmung (4), 1 . Method for producing a cooled ring carrier (1) for an aluminum piston (2) of an internal combustion engine to be produced in the casting process with a recess (4) forming a later cooling channel (3),
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte, characterized by the method steps,
a. ) die Ausnehmung (4) ist nach innen offen und wird mit einem Salzgranulat befüllt, a. ) the recess (4) is open inwards and is filled with a salt granulate,
b. ) der Ringträger (1 ) wird in Rotation versetzt, wodurch sich das Salzgranulat aufgrund der auf dieses einwirkendenden Zentrifugalkraft zu einem den Kühlkanal (3) bildenden Salzkern (5) verfestigt, b. ) the ring carrier (1) is set in rotation, whereby the salt granules solidify due to the centrifugal force acting on this to a cooling channel (3) forming the salt core (5),
c. ) der Ringträger (1 ) samt verfestigtem Salzkern (5) wird auf eine Temperatur von ca. 200-250°C erwärmt, c. ) the ring carrier (1) together with solidified salt core (5) is heated to a temperature of about 200-250 ° C,
d. ) der Ringträger (1 ) samt verfestigtem Salzkern (5) wird in ein aus einerd. ) the ring carrier (1) together with solidified salt core (5) is in a from a
Aluminiumschmelze bestehendes Alfinbad (10) getaucht wird. Aluminum melt existing Alfinbad (10) is immersed.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Verfahrensschritte 1 a.) und 1 b.) mehrmals durchgeführt werden. that the process steps 1 a.) and 1 b.) are carried out several times.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Ringträger (1 ) so schnell gedreht wird, dass ein auf das Salzgranulat einwirkender Druck ca. 100 bis 300 N/mm2 beträgt. that the ring carrier (1) is rotated so fast that a pressure acting on the salt granules pressure is about 100 to 300 N / mm 2 .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass ein Überstand des verfestigten Salzkerns (5) vor dem Verfahrensschritt 1 d.) innen abgedreht wird. that a supernatant of the solidified salt core (5) before the process step 1 d.) Turned inside.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Ringträger (1 ) aus einer Graugusslegierung mit einem Nickelanteil hergestellt wird. that the ring carrier (1) is made of a gray cast iron alloy with a nickel content.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass ein zur Bildung des Salzkerns (5) salzhaltiges Medium mittels einer Düse (12) in die Ausnehmung (4) eingesprüht wird. in that a medium containing salt to form the salt core (5) is sprayed into the recess (4) by means of a nozzle (12).
7. Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumkolbens (2), 7. Method for producing an aluminum piston (2),
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte characterized by the method steps
ein Ringträger (1 ) wird gemäß den Verfahrensschritten a.) bis d.) nach Anspruch 1 hergestellt,  a ring carrier (1) is produced according to process steps a.) to d.) according to claim 1,
der Ringträger (1 ) wird in eine Gießform für den Aluminiumkolben (2) eingelegt,  the ring carrier (1) is inserted into a casting mold for the aluminum piston (2),
die Gießform wird mit einer flüssigen Aluminiumschmelze ausgegossen, die Gießform wird geöffnet und der Aluminiumkolben (2) entnommen, der Ringträger (1 ) und/oder der Salzkern (5) werden angebohrt und der Salzkern (5) durch Ausspülen entfernt.  the casting mold is poured out with a liquid aluminum melt, the mold is opened and the aluminum piston (2) removed, the ring carrier (1) and / or the salt core (5) are drilled and the salt core (5) removed by rinsing.
8. Brenn kraftmasch ine mit zumindest einem Aluminiumkolben (2) hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 7. 8. Brennkraftmasch ine with at least one aluminum piston (2) produced by a method according to claim 7.
*****  *****
PCT/EP2013/055798 2012-03-21 2013-03-20 Process for producing a cooled ring carrier WO2013139845A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012204480A DE102012204480A1 (en) 2012-03-21 2012-03-21 Process for the preparation of a cooled ring carrier
DE102012204480.9 2012-03-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2013139845A2 true WO2013139845A2 (en) 2013-09-26
WO2013139845A3 WO2013139845A3 (en) 2013-12-05

Family

ID=48227162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/055798 WO2013139845A2 (en) 2012-03-21 2013-03-20 Process for producing a cooled ring carrier

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012204480A1 (en)
WO (1) WO2013139845A2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114042884A (en) * 2021-10-27 2022-02-15 新兴铸管股份有限公司 Method for manufacturing coating mold core of nodular cast iron pipe
US11355022B2 (en) * 2019-09-13 2022-06-07 Honeywell International Inc. Systems and methods for computing flight controls for vehicle landing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10114404A1 (en) 2001-03-23 2002-10-02 Ks Kolbenschmidt Gmbh Production of a cooling channel piston for an internal combustion engine comprises inserting a removable core before casting in a mold at about the same height as an annular support and coaxially to the annular support
DE10325916A1 (en) 2002-06-25 2004-02-05 Mahle Gmbh Process for producing a cooled ring carrier

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63215363A (en) * 1987-02-28 1988-09-07 Aisin Seiki Co Ltd Production of piston for internal combustion engine
DE19701085A1 (en) * 1997-01-15 1998-07-16 Kolbenschmidt Ag Casting engine piston using support ring
AT3210U1 (en) * 1998-12-10 1999-11-25 Avl List Gmbh PISTON FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
KR20000006623A (en) * 1999-07-06 2000-02-07 이인호 A method for manufacturing a disintegrative core for a high pressure casting, a core and a method for extracting the core
JP2001071119A (en) * 1999-09-06 2001-03-21 Mazda Motor Corp Preform and method for inserting preform
DE50301437D1 (en) * 2002-06-25 2006-03-02 Mahle Gmbh METHOD FOR PRODUCING A COOLED RING CARRIER
DE10255691A1 (en) * 2002-11-29 2004-06-09 Mahle Gmbh Method for production of aluminum piston with cooling duct for piston ring carrying area
DE10325917A1 (en) * 2003-06-07 2005-03-31 Mahle Gmbh Piston for an internal combustion engine and casting process for its production
DE102005061074A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-28 Mahle International Gmbh Piston for combustion engine e.g. diesel engine, has radially outward oriented wall zone of cooling channel formed by ring carrier
DE102006031086A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 Ks Kolbenschmidt Gmbh Ring carrier cooling channel composite
DE102008031863A1 (en) * 2008-07-05 2010-01-07 Mahle International Gmbh Insert for a piston of an internal combustion engine and provided with the insert piston or piston head
CN102159342A (en) * 2008-07-18 2011-08-17 陶瓷技术有限责任公司 Salt-based cores and method for production thereof
DE102010051356B4 (en) * 2010-11-13 2019-02-21 Volkswagen Ag Method for producing an insert for the creation of a cavity in a cast component and insert

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10114404A1 (en) 2001-03-23 2002-10-02 Ks Kolbenschmidt Gmbh Production of a cooling channel piston for an internal combustion engine comprises inserting a removable core before casting in a mold at about the same height as an annular support and coaxially to the annular support
DE10325916A1 (en) 2002-06-25 2004-02-05 Mahle Gmbh Process for producing a cooled ring carrier

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11355022B2 (en) * 2019-09-13 2022-06-07 Honeywell International Inc. Systems and methods for computing flight controls for vehicle landing
US11900823B2 (en) 2019-09-13 2024-02-13 Honeywell International Inc. Systems and methods for computing flight controls for vehicle landing
CN114042884A (en) * 2021-10-27 2022-02-15 新兴铸管股份有限公司 Method for manufacturing coating mold core of nodular cast iron pipe
CN114042884B (en) * 2021-10-27 2023-08-22 新兴铸管股份有限公司 Method for manufacturing coating core of spheroidal graphite cast iron pipe

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012204480A1 (en) 2013-09-26
WO2013139845A3 (en) 2013-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2091678B1 (en) Casting mould for casting a cast part and use of such a casting mould
DE102005047035B3 (en) A method of manufacturing a piston for an internal combustion engine and piston produced thereafter
EP2352608A1 (en) Method and device for casting a cast part from a metal melt
DE102010022343A1 (en) Method for tilt casting of components and tilt casting device
EP2129480B1 (en) System and method for the production of a cylinder crankcase
WO2013139845A2 (en) Process for producing a cooled ring carrier
DE10218999B4 (en) Piston with ring carrier and mold cooling channel
DE102009002057A1 (en) Die-casting part comprises a recasted tube with tube ends, whose front area has an interval to cast skin, arranged in the cast part, where the tube ends are surrounded by a closure cap having an extension extending itself towards outside
WO2018206367A1 (en) Method for producing an engine block
WO2004000489A1 (en) Method for producing a cooled ring carrier
EP0231520B1 (en) Method and device for connecting a new continuously cast ingot in a continuous-casting machine
DE102011112560B3 (en) Plant for the production of cast components and semi-finished products
EP2734322B1 (en) Casting core of a casting mould for producing a cylinder
DE102005051561B3 (en) Producing cylinder cavity in cylinder crankcase, cast from light metal alloy in sand mold, by using cooled metal rod as core to give very low porosity cylinder bearing surface
DE3200641A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE CASTING OF A LIGHT METAL PISTON HAVING AN ABRASION-RESISTANT INSERT
DE102005023902B4 (en) Crankcase, oil passage core for making a crankcase and method of making a crankcase
DE3209917A1 (en) METHOD FOR REPAIRING PUMP HOUSES AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD AND REPAIRED PUMP HOUSING
EP3183080A1 (en) Casting tool and method for producing a piston for an internal combustion engine
EP3097299A1 (en) Method for producing a piston for a combustion engine
DE102012104820A1 (en) Apparatus and method for the production of composite castings and composite castings produced therewith
WO2009056244A1 (en) Method for producing a cylinder crankcase
DE10328654A1 (en) Casting process used in production of crankcases or cylinder heads of vehicles comprises several casting machines positioned on casting round table and molds assigned to them
DE102018220882B4 (en) Centrifugal casting device for different materials
WO2019086084A1 (en) Casting device and method for producing a light metal rim and light metal rim
DE102020113633B3 (en) Die casting cell and die casting process

Legal Events

Date Code Title Description
122 Ep: pct app. not ent. europ. phase

Ref document number: 13719408

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2