WO2020058394A1 - Giesskern für giessformen sowie verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Giesskern für giessformen sowie verfahren zu dessen herstellung Download PDF

Info

Publication number
WO2020058394A1
WO2020058394A1 PCT/EP2019/075154 EP2019075154W WO2020058394A1 WO 2020058394 A1 WO2020058394 A1 WO 2020058394A1 EP 2019075154 W EP2019075154 W EP 2019075154W WO 2020058394 A1 WO2020058394 A1 WO 2020058394A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core
casting
ceramic
aqueous
ceramic particles
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/075154
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Franz-Josef Wöstmann
Lukas Stumm
Christian Soltmann
Matthias Busse
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority to US17/250,870 priority Critical patent/US11813666B2/en
Priority to CN201980073167.1A priority patent/CN112996611B/zh
Priority to EP19773052.6A priority patent/EP3852949A1/de
Publication of WO2020058394A1 publication Critical patent/WO2020058394A1/de

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/02—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives

Definitions

  • Casting core for casting molds and process for its production
  • the present invention relates to a casting core for casting molds, the casting core comprising a core core and a core jacket arranged around the core core.
  • the kernmantel contains bound with a binder
  • the core core contains or consists of ceramic particles bound with a binder, the ceramic particles of the core core
  • At least one component which has a thermally induced phase transition at a temperature in a range from 100 ° C. to 1500 ° C., and / or
  • the present invention also relates to a method for producing the casting core according to the invention and the use of the casting core according to the invention. Casting cores or cores are used in the casting of components in molds to create cavities, channels or in the later component
  • the casting cores must have the necessary strength and remain dimensionally stable during the casting process. Infiltration of the cores with melt, breaking, deforming or outgassing when casting with increased pressure must be excluded. In order to obtain a good casting surface, additional requirements are placed on the core material. Here, the lowest possible wetting between the melt and the core and a smooth, chemically suitable surface is advantageous. Furthermore, it is necessary that the cores for producing a complex inner geometry are easy to destroy. For this purpose, good disintegrability is advantageous in order to ensure that the core material is removed from the component after casting.
  • refractory fillers or ceramic particles for example quartz sand, zircon sand, aluminosilicates
  • organic or inorganic binders are usually brought into the required form. This can be done by pressing, core shooting or casting.
  • curing can be achieved, for example, in the "cold-box” process by reaction with a gaseous component supplied.
  • a reaction of the binder components for example based on phenol or Furan resins.
  • Organic binders based on alkali water glass can be solidified by introducing C0 2 into the molding.
  • Self-curing binders based on phosphate, gypsum, cement or silica offer further possibilities.
  • the thermal decomposition of the organic binder during the casting process weakens the core structure and enables the core material to be removed from the casting, but is also associated with the emission of environmentally harmful gases.
  • the heat entered may not be sufficient to sufficiently decompose the binder inside the core for easy demolding.
  • Gas evolution can also be problematic for the casting process.
  • the used core sands can usually not be reused and must be disposed of as special waste.
  • the demoldability after casting is more critical because the material cohesion is weakened there is no thermal decomposition of the binder phase.
  • high temperatures can cause sintering to begin, making later coring difficult.
  • a casting core for casting molds which comprises a core core and a core shell arranged around the core core.
  • the core jacket contains or consists of ceramic particles bound with a binder.
  • the core core contains or consists of ceramic particles bound with a binder, the ceramic particles of the core core
  • the coefficient of thermal expansion or the coefficient of thermal expansion can be determined in accordance with DIN 51045. All other coefficients of thermal expansion specified in this patent application can also be based on be determined this way.
  • the casting core according to the invention advantageously comprises several parts, namely an inner part, the core core, and an outer part, the core jacket. Due to this core structure with a core jacket which is in contact with the melt and a core core, the casting core according to the invention is optimally adapted to the different requirements during and after a casting process.
  • At least one component which has a thermally induced phase transition at a temperature in a range from 100 ° C. to 1500 ° C., and / or
  • the core core can be destabilized by thermal stress, which simplifies the removal of the casting core from the casting.
  • the at least one component which has a thermally induced phase transition at a temperature in a range from 100 ° C to 1500 ° C, undergoes a phase transition and thereby changes jump their volume (volume jump), and / or
  • the at least two components whose thermal expansion coefficients differ at 20 ° C by at least 5 ⁇ 10 6 K 1 , expand to different extents.
  • the volume jump of the at least one component mentioned and / or the different expansion of the at least two components mentioned weakens the material cohesion of the core core and thus simplifies removal of the casting core.
  • the core shell or the casting core has a dense and mechanically solid surface which is suitable for contact with the melt is suitable in the casting process, which is why the casting core remains dimensionally stable during the casting process.
  • the functionality of the material composition in the different core areas can be adapted to the opposite requirements.
  • So fillers or ceramic particles can be used in the jacket, which have a low interaction with the melt.
  • a lower porosity and a higher mechanical strength can also be provided in this cladding layer.
  • the thermal properties can be selected through the fillers or ceramic particles used in the core jacket so that, depending on the casting temperature and the amount of heat input, there is a temporally staggered destabilization of the core core. This decoupling enables high process reliability and good casting quality to be achieved. If organic binders are dispensed with, partial reusability or problem-free disposal is guaranteed.
  • the ceramic particles preferably consist of the core core
  • At least one component which has a thermally induced phase transition at a temperature in a range from 100 ° C. to 1500 ° C., and / or
  • the core shell of the casting core which has a thermal effect at a temperature in a range from 100 ° C. to 1500 ° C., preferably from 150 ° C. to 1000 ° C., particularly preferably from 200 ° C. to 600 ° C. has mixed-induced phase transition.
  • the core shell of the casting core does not contain two components whose coefficients of thermal expansion at 20 ° C. differ by at least 5 ⁇ 10 6 K 1 , preferably by at least 8 ⁇ 10 6 K 1 , particularly preferably by at least 11 ⁇ 10 6 K 1 .
  • a preferred embodiment of the casting core according to the invention is characterized in that the ceramic particles of the core shell are selected from the group consisting of zircon sand particles, aluminosilicate particles, mullite particles, inorganic hollow spheres, aluminum oxide particles and mixtures thereof.
  • the thermal properties can be influenced in such a way that, depending on the casting temperature and the amount of heat input, the core soul is destabilized at different times.
  • the speed of the temperature rise in the core core and thus the beginning of the destruction of the material cohesion in the core core can be set in this way via the thermal properties of the core shell. This ensures he increased pressure resistance of the casting core during mold filling and, after sufficient heat has been introduced into the core, destabilization of the core is produced.
  • the ceramic particles of the core shell and / or the ceramic particles of the core core have an average particle diameter of 0.5 pm to 500 pm.
  • the mean particle diameter can be determined using laser diffraction.
  • a further preferred embodiment is characterized in that the binder of the core shell and / or the binder of the core core is selected from the group consisting of
  • inorganic binders preferably silicate binders, e.g.
  • the at least one component which has a thermally induced phase transition at a temperature in a range from 100 ° C. to 1500 ° C. is selected from the group consisting of quartz, cristobalite and mixtures thereof.
  • Cristobalite converts tetragonal a-cristobalite (deep cristobalite) into cubic ß-cristobalite (high cristobalite) in the temperature range of around 240-275 ° C.
  • deep quartz is converted to high quartz at around 573 ° C.
  • a further preferred embodiment of the casting core according to the invention is characterized in that the at least two components whose thermal expansion coefficients differ by at least 5 ⁇ 10 6 K 1 at 20 ° C. are selected from the group consisting of amorphous silicon dioxide, cordierite, forsterite, magnesium oxide and mixtures thereof.
  • a further preferred embodiment of the casting core according to the invention is characterized in that the at least two components whose coefficients of thermal expansion at 20 ° C differ by at least 5 ⁇ 10 6 K 1 , at least one first component with a coefficient of thermal expansion in a range of 0.5 ⁇ Include 10 6 K 1 to 4.0 ⁇ 10 6 K 1 and at least one second component with a coefficient of thermal expansion in a range from 9.0 ⁇ 10 6 K 1 to 13.0 ⁇ 10 6 K 1 .
  • the at least one first component is selected from the group consisting of amorphous silicon dioxide, cordierite and mixtures thereof and / or the at least one second component is selected from the group consisting of forsterite, magnesium oxide and mixtures thereof.
  • the at least one first component and the at least one second component are preferably in equal proportions (for example volume percent share) contained in the core soul.
  • Preferred fillers or components with low thermal expansion are amorphous silicon dioxide (average linear thermal expansion coefficient 0.5 to 0.9 ⁇ 10 6 K 1 ) and cordierite (magnesium aluminum silicate, average linear thermal expansion coefficient 2 to 4 ⁇ 10 6 K 1 ) chosen.
  • Forsterite magnesium silicate, average linear coefficient of thermal expansion 9 to 11 ⁇ 10 6 K _1
  • magnesium oxide average linear coefficient of thermal expansion 12 to 13 ⁇ 10 6 is preferred as filler or component with high thermal expansion K 1 ) selected.
  • the core jacket and the core core have pores with an average pore size of 1 pm to 50 pm, the core jacket having a lower porosity than the core core.
  • the average pore size and / or the porosity can be determined by means of mercury porosimetry.
  • the core jacket has a thickness of 3 mm to 15 mm, preferably 3 mm to 10 mm, particularly preferably 3 mm to 7 mm.
  • the speed of the temperature rise in the core core and thus the beginning of the destruction of the material cohesion in the core core can be set via the thickness of the core shell. This ensures an increased compressive strength of the core during mold filling and destabilization of the core after sufficient heat input into the core.
  • the core core has a diameter of 5 mm to 100 mm, preferably 10 mm to 100 mm, particularly preferably 15 mm to 100 mm.
  • the present invention also relates to a method for producing a casting core according to the invention, in which
  • a first aqueous, ceramic suspension which comprises ceramic particles, a binder and water,
  • the first aqueous, ceramic suspension for the core core of the casting core is solidified and then dried
  • the second aqueous, ceramic suspension is solidified to form the core shell of the casting core and then dried,
  • the ceramic particles of the first aqueous, ceramic suspension have at least one component at a temperature in a range from 100 ° C. to 1500 ° C., preferably from 150 ° C. to 1000 ° C., particularly preferably from 200 ° C. to 600 ° C, has a thermally induced phase transition, and / or
  • the solidification of the first and / or second aqueous, ceramic suspension can be carried out in various ways and is ultimately dependent on the binder used in the suspension.
  • curing can be achieved, for example, in the “cold-box” process by reaction with an added gaseous component.
  • a reaction of the binder components (for example based on phenolic or furan resins) can be achieved by introducing heat ) are made possible.
  • Inorganic binders based on alkali water glass can be solidified by introducing C0 2 into the molded body. Binders based on phosphate, gypsum, cement or silica are self-curing.
  • the solidifying first and / or second suspension is preferably dried at a temperature from 50 ° C. to 300 ° C., particularly preferably from 90 ° C. to 200 ° C., and / or over a period of 0.1 to 10 hours before added from 0.5 to 5 hours, particularly preferably from 1 to 3 hours. Drying can take place over several steps, for example in the first a low temperature and a higher temperature in the second drying step.
  • the first aqueous, ceramic suspension which comprises ceramic particles, a binder and water, is poured into a first casting mold which has the negative contour of the core core of the casting core to be produced, the ceramic particles
  • the first aqueous, ceramic suspension in the first casting mold is solidified to form the core core of the casting core
  • c) the core core of the casting core is removed from the first casting mold and then dried
  • the dried core core of the casting core is inserted into a second casting mold which has the negative contour of the casting core to be produced, and then the second aqueous, ceramic suspension, which comprises ceramic particles, a binder and water, is poured into this second casting mold becomes,
  • the second aqueous, ceramic suspension which comprises ceramic particles, a binder and water, is solidified to form the core shell of the casting core, the core shell having a cavity for the core core,
  • the cavity in the core shell of the casting core is filled with the first aqueous ceramic suspension which comprises ceramic particles, a binder and water, the ceramic particles comprising at least one component which is at a temperature in a range from 100 ° C to 1500 ° C, preferably from 150 ° C to 1000 ° C, particularly preferably from 200 ° C to 600 ° C, has a thermally induced phase transition, and / or at least two components, the coefficient of thermal expansion at 20 ° C. differ by at least 5 ⁇ 10 6 K 1 , preferably by at least 8 ⁇ 10 6 K 1 , particularly preferably by at least 11 ⁇ 10 6 K 1 ,
  • the core jacket can be produced in step a) using the customary / known methods, the filler composition being able to be adapted to the material to be cast.
  • Embodiment 1 is to be explained in more detail without restricting them to the specific embodiment shown here and restricting parameters.
  • An inorganic bonded core jacket for use in aluminum casting is manufactured using customary / known methods, which has a cavity for the core core.
  • the cavity is filled with a filler mixture of 30 vol.% Amorphous Si0 2 (average grain size 75 pm), 30 vol.% Forsterite (average grain size 90 pm) and 40 vol.% Cristobalite (sieve fraction 63 pm) and silicate binder and then dry up to 200 ° C.
  • a water glass bonded core core with the following filler composition is produced: 25 vol.% Cordierite (average grain size 250 pm), 25 vol.% Forsterite (average grain size 150 pm), 40 vol.% Quartz powder (average grain size 150 pm) and 10 vol.% Cristobalite (sieve fraction 63 pm).
  • the formed core core is hardened (C02), placed in a mold with the geometry of the required core and formed, solidified, shaped and dried with an inorganically bound core jacket.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gießkern für Gießformen, wobei der Gießkern eine Kernseele und einen um die Kernseele herum angeordneten Kernmantel umfasst. Der Kernmantel enthält mit einem Binder gebundene Keramik-Partikel oder besteht hieraus. Die Kernseele enthält mit einem Binder gebundene Keramik-Partikel oder besteht hieraus, wobei die Keramik-Partikel der Kernseele mindestens eine Komponente, die bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C eine thermisch induzierte Phasenumwandlung aufweist, und/oder mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungskoeffizienten bei 20 °C sich um mindestens 5 ∙ 10-6 K-1 unterscheiden, enthalten oder daraus bestehen. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Gießkerns sowie die Verwendung des erfindungsgemäßen Gießkerns.

Description

Gießkern für Gießformen sowie Verfahren zu dessen Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gießkern für Gießformen, wobei der Gießkern eine Kernseele und einen um die Kernseele herum angeordneten Kernmantel umfasst. Der Kernmantel enthält mit einem Binder gebundene
Keramik-Partikel oder besteht hieraus. Die Kernseele enthält mit einem Binder gebundene Keramik-Partikel oder besteht hieraus, wobei die Keramik-Partikel der Kernseele
mindestens eine Komponente, die bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C eine thermisch induzierte Phasen umwandlung aufweist, und/oder
mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungskoeffi zienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1 unterscheiden, enthalten oder daraus bestehen. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Gießkerns sowie die Ver wendung des erfindungsgemäßen Gießkerns. Gießkerne bzw. Kerne werden beim Gießen von Bauteilen in Formen einge setzt, um im späteren Bauteil vorgesehene Hohlräume, Kanäle oder
Hinterschnitte zu erzeugen. Hierfür müssen die Gießkerne die notwendige Festigkeit besitzen und während des Gießprozesses formstabil bleiben. Ein Infiltrieren der Kerne mit Schmelze, Brechen, Verformen oder Ausgasen beim Gießen mit erhöhtem Druck muss ausgeschlossen sein. Um eine gute Guss oberfläche zu erhalten, werden zusätzliche Anforderungen an den Kernwerk stoff gestellt. Hier ist eine möglichst geringe Benetzung zwischen Schmelze und Kern und eine glatte, chemisch geeignete Oberfläche vorteilhaft. Weiter hin ist es notwendig, dass bei Kernen zur Herstellung einer komplexen inneren Geometrie eine einfache Zerstörbarkeit gegeben ist. Dazu ist eine gute Zer fallsfähigkeit vorteilhaft, um die Entfernung des Kernmaterials nach dem Guss aus dem Bauteil sicherzustellen.
Zur Herstellung von Kernen werden üblicherweise feuerfeste Füllstoffe bzw. keramische Partikel (z.B. Quarzsand, Zirkonsand, Aluminosilikate) mit organi schen oder anorganischen Bindern in die benötigte Form gebracht. Dies kann durch Pressen, Kernschießen oder Gießen geschehen. Bei organischen Bin dern kann z.B. im„cold-box" Verfahren eine Härtung durch eine Reaktion mit einer zugeführten gasförmigen Komponente erreicht werden. Bei„hot-box" Verfahren kann durch einen Wärmeeintrag eine Reaktion der Binderkompo nenten (z.B. auf Basis von Phenol- oder Furanharzen) ermöglicht werden. An organische Binder auf Basis von Alkaliwasserglas können durch Einleitung von C02 in den Formkörper verfestigt werden. Weitere Möglichkeiten bieten selbsthärtende Binder auf Basis von Phosphat, Gips, Zement oder Silika. Die thermische Zersetzung der organischen Binder während des Gießvorgangs schwächt das Kerngefüge und ermöglicht das Entfernen des Kernmaterials aus dem Gussstück, ist aber auch mit der Emission von umweltschädlichen Gasen verbunden. Bei dickwandigen Bauteilen kann es Vorkommen, dass die einge tragene Wärme nicht ausreicht, um den Binder im Kerninneren ausreichend für eine leichte Entformung zu zersetzen. Die Gasentwicklung kann auch für den Gießprozess problematisch sein. Die gebrauchten Kernsande können in der Regel nicht wiederverwendet werden und müssen als Sondermüll ent sorgt werden. Bei anorganischen Bindersystemen ist die Entformbarkeit nach dem Guss kritischer, da eine Schwächung des Materialzusammenhalts durch eine thermische Zersetzung der Binderphase nicht stattfindet. Zudem können hohe Temperaturen zu einer beginnenden Versinterung führen und hierdurch die spätere Entkernung erschweren.
Ausgehend hiervon war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Gießkern anzugeben, der einerseits während dem Gießprozess formstabil bleibt und andererseits nach dem Gießprozess auf einfache Weise aus dem gegossenen Bauteil entfernt werden kann.
Diese Aufgabe wird bezüglich eines Gießkerns mit den Merkmalen des Pa tentanspruchs 1 und bezüglich eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Gießkerns mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Patentan spruch 14 gibt Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Gießkerns an. Die jeweilig abhängigen Patentansprüche stellen dabei vorteilhafte Wei terbildungen dar.
Erfindungsgemäß wird somit ein Gießkern für Gießformen angegeben, der eine Kernseele und einen um die Kernseele herum angeordneten Kernmantel umfasst. Der Kernmantel enthält mit einem Binder gebundene Keramik- Partikel oder besteht hieraus. Die Kernseele enthält mit einem Binder gebun dene Keramik-Partikel oder besteht hieraus, wobei die Keramik-Partikel der Kernseele
mindestens eine Komponente, die bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C, bevorzugt von 150 °C bis 1000 °C, besonders bevorzugt von 200 °C bis 600 °C, eine thermisch indu zierte Phasenumwandlung aufweist, und/oder
mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungskoeffi zienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1, bevorzugt um mindestens 8 · 10 6 K 1, besonders bevorzugt um mindestens 11 · 10 6 K 1, unterscheiden,
enthalten oder daraus bestehen.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient bzw. die Wärmeausdehnungskoeffizien ten können bestimmt werden gemäß DIN 51045. Auch alle anderen in dieser Patentanmeldung angegebenen Wärmeausdehnungskoeffizienten können auf diese Weise bestimmt werden.
Der erfindungsgemäße Gießkern umfasst vorteilhafterweise mehrere Teile, nämlich einen inneren Teil, die Kernseele, und einen äußeren Teile, den Kernmantel. Durch diesen Kernaufbau mit einem Kernmantel, der mit der Schmelze in Kontakt steht, und einer Kernseele, ist der erfindungsgemäße Gießkern optimal an die unterschiedlichen Anforderungen während und nach einem Gießprozess angepasst.
Die Anwesenheit
mindestens einer Komponente, die bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C eine thermisch induzierte Phasen umwandlung aufweist, und/oder
von mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungs koeffizienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1 unterschei den,
in der Kernseele führt dazu, dass die Kernseele durch thermische Belastung destabilisiert werden kann, wodurch die Entfernung des Gusskerns aus dem Gussstück vereinfacht wird. Durch den Wärmeeintrag beim Gießprozess, wel cher, z.B. bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C liegt, durchläuft die mindestens eine Komponente, die bei einer Tempe ratur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C eine thermisch indu zierte Phasenumwandlung aufweist, einen Phasenumwandlung und ändert dadurch sprunghaft ihr Volumen (Volumensprung), und/oder
dehnen sich die mindestens zwei Komponenten, deren Wär meausdehnungskoeffizienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1 unterscheiden, unterschiedlich stark aus.
Durch den Volumensprung der mindestens einen genannten Komponente und/oder das unterschiedliche Ausdehnen der mindestens zwei genannten Komponenten wird der Materialzusammenhalt der Kernseele geschwächt und damit eine Entfernung des Gießkerns vereinfacht. Mit anderen Worten ent stehen an den Stellen, an denen es zu Volumenänderungen durch den Wär- meeintrag kommt, Lücken bzw. Hohlräume, weswegen die Kernseele porös bzw. instabil wird. Diese Instabilität vereinfacht dann die Entfernung des Gießkerns. Da die mindestens eine Komponente mit der Phasenumwandlung bzw. die mindestens zwei Komponenten mit den unterschiedlichen Wär meausdehnungskoeffizienten aber lediglich in der Kernseele und nicht im Kernmantel angeordnet sind weist der Kernmantels bzw. der Gießkern eine dichte und mechanisch feste Oberfläche auf, die für den Kontakt mit der Schmelze im Gießprozess geeignet ist, weswegen der Gießkern während dem Gießprozess formstabil bleibt.
Durch den Kernaufbau aus einem Mantel, der im Gießprozess mit der Schmel ze in Kontakt steht, und einer Kernseele, kann die Funktionalität der Material zusammensetzung in den unterschiedlichen Kernbereichen den gegenläufigen Anforderungen angepasst werden. So können im Mantel Füllstoffe bzw. ke ramische Partikel eingesetzt werden, die eine geringe Wechselwirkung mit der Schmelze aufweisen. In dieser Mantelschicht kann auch eine geringere Porosi tät und ein höhere mechanische Festigkeit vorgesehen werden. Die thermi schen Eigenschaften können durch die verwendeten Füllstoffe bzw. kerami schen Partikel im Kernmantel so gewählt werden, dass je nach Gusstempera tur und eingetragener Wärmemenge eine zeitlich versetzte Destabilisierung der Kernseele erfolgt. Durch diese Entkopplung kann eine hohe Prozesssi cherheit und gute Gussqualität erreicht werden. Bei Verzicht auf organische Binder ist eine teilweise Wiederverwendbarkeit oder problemlose Entsorgung gewährleistet.
Vorzugsweise bestehen die Keramik-Partikel der Kernseele aus
mindestens einer Komponente, die bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C eine thermisch induzierte Phasen umwandlung aufweist, und/oder
mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungskoeffi zienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1 unterscheiden.
Vorzugsweise ist im Kernmantel des Gießkerns keine Komponente enthalten, die bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C, bevorzugt von 150 °C bis 1000 °C, besonders bevorzugt von 200 °C bis 600 °C, eine ther- misch induzierte Phasenumwandlung aufweist.
Vorzugsweise sind im Kernmantel des Gießkerns nicht zwei Komponenten enthalten, deren Wärmeausdehnungskoeffizienten bei 20 °C sich um mindes tens 5 · 10 6 K 1, bevorzugt um mindestens 8 · 10 6 K 1, besonders bevorzugt um mindestens 11 · 10 6 K 1, unterscheiden.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gießkerns zeichnet sich dadurch aus, dass die Keramik-Partikel des Kernmantels ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Zirkonsand-Partikeln, Aluminosilikat-Partikeln, Mullit-Partikeln, anorganischen Hohlkügelchen, Aluminiumoxid-Partikeln und Mischungen hiervon.
Durch die Wahl der verwendeten Füllstoffe bzw. Keramik-Partikel im Kern mantel können die thermischen Eigenschaften so beeinflusst werden, dass je nach Gusstemperatur und eingetragener Wärmemenge eine zeitlich versetzte Destabilisierung der Kernseele erfolgt. Somit kann auf diese Weise über die thermischen Eigenschaften des Kernmantels die Geschwindigkeit des Tempe raturanstiegs in der Kernseele und damit der Beginn der Zerstörung des Mate rialzusammenhalts in der Kernseele eingestellt werden. Damit wird eine er höhte Druckfestigkeit des Gießkerns während der Formfüllung gewährleistet und nach ausreichendem Wärmeeintrag in die Kerne eine Destabilisierung des Kerns erzeugt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gießkerns weisen die Keramik-Partikel des Kernmantels und/oder die Kera mik-Partikel der Kernseele einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,5 pm bis 500 pm auf. Der mittlere Partikeldurchmesser kann bestimmt werden mit tels Laserbeugung.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Binder des Kernmantels und/oder der Binder der Kernseele ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
anorganischen Bindern, vorzugsweise Silicatbindern, z.B.
Silicasolen und Wasserglas, Phosphatbindern, Gips, Zement, organischen Bindern, vorzugsweise Kunststoff harzen, z.B. Phenol harzen und Furanharzen, Proteinbindern, und
Mischungen hiervon.
Weiterhin ist es bevorzugt dass die mindestens eine Komponente, die bei ei ner Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C einen thermisch in duzierten Phasenübergang aufweist, ausgewählt ist aus der Gruppe beste hend aus Quarz, Cristobalit und Mischungen hiervon.
Bei Cristobalit findet eine Umwandlung von tetragonalem a-Cristobalit (Tiefcristobalit) in kubischen ß-Cristobalit (Hochcristobalit) im Temperaturbe reich von etwa 240-275 °C statt. Bei Quarz findet eine Umwandlung von Tief quarz in Hochquarz bei etwa 573 °C statt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gießkerns zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungskoeffizienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1 unterscheiden, ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphem Siliciumdioxid, Cordierit, Forsterit, Magnesiumoxid und Mischungen hiervon.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gießkerns ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungskoeffizienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1 unterscheiden, mindestens eine erste Komponente mit einem Wärmeaus dehnungskoeffizient in einem Bereich von 0,5 · 10 6 K 1 bis 4,0 · 10 6 K 1 und mindestens eine zweite Komponente mit einem Wärmeausdehnungskoeffi zienten in einem Bereich von 9,0 · 10 6 K 1 bis 13,0 · 10 6 K 1 umfassen.
Hierbei ist bevorzugt, dass die mindestens eine erste Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus amorphem Siliciumdioxid, Cordierit und Mischungen hiervon und/oder die mindestens eine zweite Komponente aus gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Forsterit, Magnesiumoxid und Mi schungen hiervon.
Vorzugsweise sind die mindestens eine erste Komponente und die mindestens eine zweite Komponente zu gleichen Anteilen (z.B. volumenprozentualen An- teilen) in der Kernseele enthalten.
Bevorzugt werden als Füllstoff bzw. Komponente mit niedriger thermischer Ausdehnung amorphes Siliciumdioxid (Mittlerer linearer Wärmeausdeh nungskoeffizient 0,5 bis 0,9 · 10 6 K 1) und Cordierit (Magnesium- Aluminiumsilikat, mittlerer linearer Wärmeausdehnungskoeffizient 2 bis 4 · 10 6 K 1) gewählt. Als Füllstoff bzw. Komponente mit hoher thermischer Aus dehnung wird bevorzugt Forsterit (Magnesiumsilikat, mittlerer linearer Wär meausdehnungskoeffizient 9 bis 11 · 10 6 K _1) und, vorzugsweise für wasser freie Bindersysteme, auch Magnesiumoxid (mittlerer linearer Wärmeausdeh nungskoeffizient 12 bis 13 · 10 6 K 1) gewählt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gießkerns weisen der Kernmantel und die Kernseele Poren mit einer mittleren Porengröße von 1 pm bis 50 pm auf, wobei der Kernmantel eine geringere Porosität als die Kernseele aufweist. Die mittlere Porengröße und/oder die Porosität können bestimmt werden mittels Quecksilberporosimetrie.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Kernmantel eine Dicke von 3 mm bis 15 mm, bevorzugt von 3 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt von 3 mm bis 7 mm, aufweist. Über die Dicke des Kern mantels kann die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs in der Kernseele und damit der Beginn der Zerstörung des Materialzusammenhalts in der Kern seele eingestellt werden. Damit wird eine erhöhte Druckfestigkeit des Kerns während der Formfüllung gewährleistet und nach ausreichendem Wärmeein trag in die Kerne eine Destabilisierung des Kerns erzeugt.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Kernseele einen Durchmesser von 5 mm bis 100 mm, bevorzugt von 10 mm bis 100 mm, besonders bevorzugt von 15 mm bis 100 mm, aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gießkerns, bei welchem
eine erste wässrige, keramische Suspension, die Keramik-Partikel, einen Bin der und Wasser umfasst, hergestellt wird,
eine zweite wässrige, keramische Suspension, die Keramik-Partikel, einen Bin- der und Wasser umfasst, hergestellt wird,
die erste wässrige, keramische Suspension zur Kernseele des Gießkerns ver festigt und danach getrocknet wird,
die zweite wässrige, keramische Suspension zum Kernmantel des Gießkerns verfestigt und danach getrocknet wird,
wobei die Keramik-Partikel der ersten wässrigen, keramischen Suspension mindestens eine Komponente, die bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C, bevorzugt von 150 °C bis 1000 °C, besonders bevorzugt von 200 °C bis 600 °C, eine thermisch indu zierte Phasenumwandlung aufweist, und/oder
mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungskoeffi zienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1, bevorzugt um mindestens 8 · 10 6 K 1, besonders bevorzugt um mindestens 11 · 10 6 K 1, unterscheiden,
enthalten, und
wobei das Verfestigen und Trocknen der ersten wässrigen, keramischen Sus pension vor oder nach dem Verfestigen und Trocknen der zweiten wässrigen, keramischen Suspension erfolgt.
Das Verfestigen der ersten und/oder zweiten wässrigen, keramischen Suspen sion kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden und ist letztlich ab hängig vom in der Suspension verwendeten Binder. Bei organischen Bindern kann z.B. im„cold-box" Verfahren eine Härtung durch eine Reaktion mit einer zugeführten gasförmigen Komponente erreicht werden. Bei„hot-box" Verfah ren kann durch einen Wärmeeintrag eine Reaktion der Binderkomponenten (z.B. auf Basis von Phenol- oder Furanharzen) ermöglicht werden. Anorgani sche Binder auf Basis von Alkaliwasserglas können durch Einleitung von C02 in den Formkörper verfestigt werden. Binder auf Basis von Phosphat, Gips, Ze ment oder Silika sind selbsthärtend.
Das Trocknen der verfestigen ersten und/oder zweiten Suspension erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 50 °C bis 300 °C, besonders bevorzugt von 90 °C bis 200 °C, und/oder über ein Dauer von 0,1 bis 10 Stunden, bevor zugt von 0,5 bis 5 Stunden, besonders bevorzugt von 1 bis 3 Stunden. Das Trocknen kann über mehrere Schritte erfolgen, wobei beispielsweise im ers- ten Trocknungsschritt einen niedrige Temperatur und im zweiten Trocknungs schritt eine höhere Temperatur gewählt wird.
Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass
a) die erste wässrige, keramische Suspension, welche Keramik- Partikel, einen Binder und Wasser umfasst, in eine erste Gießform gegossen wird, die die negative Kontur der Kernseele des herzu stellenden Gießkerns aufweist, wobei die Keramik-Partikel
mindestens eine Komponente, die bei einer Temperatur in ei nem Bereich von 100 °C bis 1500 °C, bevorzugt von 150 °C bis 1000 °C, besonders bevorzugt von 200 °C bis 600 °C, eine ther misch induzierte Phasenumwandlung aufweist, und/oder mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungsko effizienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1, bevorzugt um mindestens 8 · 10 6 K 1, besonders bevorzugt um mindes tens 11 · 10 6 K 1, unterscheiden,
enthalten,
b) die sich in der ersten Gießform befindende erste wässrige, kerami sche Suspension zur Kernseele des Gießkerns verfestigt wird, c) die Kernseele des Gießkerns aus der ersten Gießform entnommen und anschließend getrocknet wird,
d) die getrocknete Kernseele des Gießkerns in eine zweite Gießform eingesetzt wird, die die negative Kontur des herzustellenden Gieß kerns aufweist, und anschließend die zweite wässrige, keramische Suspension, welche Keramik-Partikel, einen Binder und Wasser um fasst, in diese zweite Gießform gegossen wird,
e) die sich in der zweiten Gießform befindende zweite keramische Suspension zum Kernmantel des Gießkerns verfestigt wird, f) der die Kernseele und den Kernmantel umfassende Gießkern aus der zweiten Gießform entnommen und anschließend getrocknet wird. Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist da durch gekennzeichnet, dass
a) die zweite wässrige, keramische Suspension, welche Keramik- Partikel, einen Binder und Wasser umfasst, zum Kernmantel des Gießkerns verfestigt wird, wobei der Kernmantel einen Hohlraum für die Kernseele aufweist,
b) der Kernmantel des Gießkerns getrocknet wird,
c) der Hohlraum im Kernmantel des Gießkerns mit der ersten wässri gen, keramischen Suspension, welche Keramik-Partikel, einen Bin der und Wasser umfasst, gefüllt wird, wobei die Keramik-Partikel mindestens eine Komponente, die bei einer Temperatur in ei nem Bereich von 100 °C bis 1500 °C, bevorzugt von 150 °C bis 1000 °C, besonders bevorzugt von 200 °C bis 600 °C, eine ther misch induzierte Phasenumwandlung aufweist, und/oder mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungsko effizienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1, bevorzugt um mindestens 8 · 10 6 K 1, besonders bevorzugt um mindes tens 11 · 10 6 K 1, unterscheiden,
enthalten,
d) die sich im Hohlraum des Kernmantels befindende erste wässrige, keramische Suspension zur Kernseele des Gießkerns verfestigt wird,
e) die sich im Hohlraum des Kernmantels befindende Kernseele des Gießkerns getrocknet wird.
Der Kernmantel kann in Schritt a) mit den üblichen/bekannten Verfahren gefertigt werden, wobei die Füllstoffzusammensetzung an das zu gießende Material angepasst werden kann.
Anhand der nachfolgenden Beispiele soll die vorliegende Erfindung näher er läutert werden, ohne diese auf die hier gezeigten spezifischen Ausführungs formen und Parameter zu beschränken. Ausführungsbeispiel 1
Es wird ein anorganischer gebundener Kernmantel für die Anwendung im Aluminiumguss mit üblichen/bekannten Verfahren gefertigt, der einen Hohl raum für die Kernseele aufweist. Der Hohlraum wird mit einer Füllstoffmi schung aus 30 vol.% amorphen Si02 (mittlere Korngröße 75 pm), 30 vol.% Forsterit (mittlere Korngröße 90 pm) und 40 vol.% Cristobalit (Siebfraktion 63 pm) und silikatischen Binder befüllt und anschließend bis zu 200 °C getrock net.
Ausführungsbeispiel 2
Es wird eine wasserglasgebundene Kernseele mit folgender Füllstoffzusam mensetzung hergestellt: 25 vol.% Cordierit (mittlere Korngröße 250 pm), 25 vol% Forsterit (mittlere Korngröße 150 pm), 40 vol.% Quarzpulver (mittlere Korngröße 150 pm) und 10 vol.% Cristobalit (Siebfraktion 63 pm). Die geform te Kernseele wird ausgehärtet (C02), in eine Form mit der Geometrie des be nötigten Kerns eingelegt und mit einem anorganisch gebundenen Kernmantel umformt, verfestigt, ausgeformt und getrocknet.

Claims

Patentansprüche
1. Gießkern für Gießformen, umfassend eine Kernseele und einen um die Kernseele herum angeordneten Kernmantel, wobei der Kernmantel mit einem Binder gebundene Keramik-Partikel enthält oder hieraus besteht und wobei die Kernseele mit einem Binder gebundene Kera mik-Partikel enthält oder hieraus besteht, wobei die Keramik-Partikel der Kernseele
mindestens eine Komponente, die bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C eine thermisch induzierte Phasen umwandlung aufweist, und/oder
mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungskoeffi zienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1 unterscheiden, enthalten oder daraus bestehen.
2. Gießkern gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Keramik-Partikel des Kernmantels ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Zirkonsand-Partikeln, Aluminosilikat- Partikeln, Mullit-Partikeln, anorganischen Hohlkügelchen, Aluminium- oxid-Partikeln und Mischungen hiervon.
3. Gießkern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Keramik-Partikel des Kernmantels und/oder die Keramik-Partikel der Kernseele einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,5 pm bis 500 pm aufweisen.
4. Gießkern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Binder des Kernmantels und/oder der Binder der Kernseele ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
anorganischen Bindern, vorzugsweise Silicatbindern, z.B.
Silicasolen und Wasserglas, Phosphatbindern, Gips, Zement, organischen Bindern, vorzugsweise Kunststoff harzen, z.B. Phenol harzen und Furanharzen, Proteinbindern, und
Mischungen hiervon.
5. Gießkern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die mindestens eine Komponente, die bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 1500 °C einen thermisch induzierten Phasenübergang aufweist, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Quarz, Cristobalit und Mischungen hiervon.
6. Gießkern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die mindestens zwei Komponenten, deren Wär meausdehnungskoeffizienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1 unterscheiden, mindestens eine erste Komponente mit einem Wär meausdehnungskoeffizient in einem Bereich von 0,5 · 10 6 K 1 bis 4,0 · 10 6 K 1 und mindestens eine zweite Komponente mit einem Wär meausdehnungskoeffizienten in einem Bereich von 9,0 · 10 6 K 1 bis 13,0 · 10 6 K 1 umfassen.
7. Gießkern gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus amorphem Siliciumdioxid, Cordierit und Mischungen hiervon und/oder die zweite Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Forsterit, Magnesiumoxid und Mischungen hiervon.
8. Gießkern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Kernmantel und die Kernseele Poren mit einer mittleren Porengröße von 1 pm bis 50 pm aufweisen, wobei der Kern mantel eine geringere Porosität als die Kernseele aufweist.
9. Gießkern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Kernmantel eine Dicke von 3 mm bis 15 mm, bevorzugt von 3 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt von 3 mm bis 7 mm, aufweist.
10. Gießkern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kernseele einen Durchmesser von 5 mm bis 100 mm, bevorzugt von 10 mm bis 100 mm, besonders bevorzugt von 15 mm bis 100 mm, aufweist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Gießkerns gemäß einem der vorher gehenden Ansprüche, bei welchem
eine erste wässrige, keramische Suspension, die Keramik-Partikel, ei nen Binder und Wasser umfasst, hergestellt wird,
eine zweite wässrige, keramische Suspension, die Keramik-Partikel, ei nen Binder und Wasser umfasst, hergestellt wird,
die erste wässrige, keramische Suspension zur Kernseele des Gieß kerns verfestigt und danach getrocknet wird,
die zweite wässrige, keramische Suspension zum Kernmantel des Gießkerns verfestigt und danach getrocknet wird,
wobei die Keramik-Partikel der ersten wässrigen, keramischen Suspen sion
mindestens eine Komponente, die bei einer Temperatur in ei nem Bereich von 100 °C bis 1500 °C eine thermisch induzierte Phasenumwandlung aufweist, und/oder
mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungsko effizienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1 unterschei den,
enthalten, und
wobei das Verfestigen und Trocknen der ersten wässrigen, kerami schen Suspension vor oder nach dem Verfestigen und Trocknen der zweiten wässrigen, keramischen Suspension erfolgt.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die erste wässrige, keramische Suspension, welche Keramik- Partikel, einen Binder und Wasser umfasst, in eine erste Gießform gegossen wird, die die negative Kontur der Kernseele des herzu stellenden Gießkerns aufweist, wobei die Keramik-Partikel mindestens eine Komponente, die bei einer Temperatur in ei nem Bereich von 100 °C bis 1500 °C eine thermisch induzierte Phasenumwandlung aufweist, und/oder
mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungsko effizienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1 unterschei den,
enthalten,
b) die sich in der ersten Gießform befindende erste wässrige, kerami sche Suspension zur Kernseele des Gießkerns verfestigt wird, c) die Kernseele des Gießkerns aus der ersten Gießform entnommen und anschließend getrocknet wird,
d) die getrocknete Kernseele des Gießkerns in eine zweite Gießform eingesetzt wird, die die negative Kontur des herzustellenden Gieß kerns aufweist, und anschließend die zweite wässrige, keramische Suspension, welche Keramik-Partikel, einen Binder und Wasser um fasst, in diese zweite Gießform gegossen wird,
e) die sich in der zweiten Gießform befindende zweite keramische Suspension zum Kernmantel des Gießkerns verfestigt wird, f) der die Kernseele und den Kernmantel umfassende Gießkern aus der zweiten Gießform entnommen und anschließend getrocknet wird.
13. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die zweite wässrige, keramische Suspension, welche Keramik- Partikel, einen Binder und Wasser umfasst, zum Kernmantel des Gießkerns verfestigt wird, wobei der Kernmantel einen Hohlraum für die Kernseele aufweist,
b) der Kernmantel des Gießkerns getrocknet wird,
c) der Hohlraum im Kernmantel des Gießkerns mit der ersten wässri gen, keramischen Suspension, welche Keramik-Partikel, einen Bin der und Wasser umfasst, gefüllt wird, wobei die Keramik-Partikel mindestens eine Komponente, die bei einer Temperatur in ei nem Bereich von 100 °C bis 1500 °C eine thermisch induzierte Phasenumwandlung aufweist, und/oder
mindestens zwei Komponenten, deren Wärmeausdehnungsko- effizienten bei 20 °C sich um mindestens 5 · 10 6 K 1 unterschei den,
enthalten,
d) die sich im Hohlraum des Kernmantels befindende erste wässrige, keramische Suspension zur Kernseele des Gießkerns verfestigt wird,
e) die sich im Hohlraum des Kernmantels befindende Kernseele des Gießkerns getrocknet wird.
14. Verwendung eines Gießkerns gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem Verfahren zum Gießen von einem oder mehreren Bauteilen.
PCT/EP2019/075154 2018-09-19 2019-09-19 Giesskern für giessformen sowie verfahren zu dessen herstellung WO2020058394A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/250,870 US11813666B2 (en) 2018-09-19 2019-09-19 Casting core for casting molds and method for the production of same
CN201980073167.1A CN112996611B (zh) 2018-09-19 2019-09-19 用于铸造模具的铸芯及其制备方法
EP19773052.6A EP3852949A1 (de) 2018-09-19 2019-09-19 Giesskern für giessformen sowie verfahren zu dessen herstellung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018215962.9 2018-09-19
DE102018215962.9A DE102018215962A1 (de) 2018-09-19 2018-09-19 Gießkern für Gießformen sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020058394A1 true WO2020058394A1 (de) 2020-03-26

Family

ID=67999653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/075154 WO2020058394A1 (de) 2018-09-19 2019-09-19 Giesskern für giessformen sowie verfahren zu dessen herstellung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11813666B2 (de)
EP (1) EP3852949A1 (de)
CN (1) CN112996611B (de)
DE (1) DE102018215962A1 (de)
WO (1) WO2020058394A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4093017A (en) * 1975-12-29 1978-06-06 Sherwood Refractories, Inc. Cores for investment casting process
US4162238A (en) * 1973-07-17 1979-07-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Foundry mold or core compositions and method
US4184885A (en) * 1979-01-25 1980-01-22 General Electric Company Alumina core having a high degree of porosity and crushability characteristics
EP2937161A1 (de) * 2014-04-24 2015-10-28 Howmet Corporation Durch additive fertigung hergestellter keramikgusskern
EP3150298A1 (de) * 2015-09-30 2017-04-05 General Electric Company Gusskernvorrichtung und giessverfahren

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4190450A (en) * 1976-11-17 1980-02-26 Howmet Turbine Components Corporation Ceramic cores for manufacturing hollow metal castings
AU539985B2 (en) * 1979-10-01 1984-10-25 Farley Metals Inc. Die casting core
JPS61103646A (ja) 1984-10-27 1986-05-22 Sintokogio Ltd 低融点金属用中子及びその製造方法
US4905750A (en) * 1988-08-30 1990-03-06 Amcast Industrial Corporation Reinforced ceramic passageway forming member
CN101716650A (zh) 2009-12-17 2010-06-02 浙江红马铸造有限公司 一种复合型泥芯及其制作方法
CN105499480B (zh) 2015-11-30 2018-03-16 江苏金汇精铸陶瓷股份有限公司 一种高溃散性陶瓷型芯及其制备方法
CN108080575B (zh) 2016-11-23 2019-12-03 中国科学院金属研究所 一种硅基陶瓷型芯的固定方法
CN107052254A (zh) 2016-11-30 2017-08-18 安徽应流集团霍山铸造有限公司 一种增强其芯砂退让性和溃散性的一种技术装置
CN108484140A (zh) 2018-03-01 2018-09-04 辽宁航安特铸材料有限公司 双组份层状陶瓷型芯

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4162238A (en) * 1973-07-17 1979-07-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Foundry mold or core compositions and method
US4093017A (en) * 1975-12-29 1978-06-06 Sherwood Refractories, Inc. Cores for investment casting process
US4184885A (en) * 1979-01-25 1980-01-22 General Electric Company Alumina core having a high degree of porosity and crushability characteristics
EP2937161A1 (de) * 2014-04-24 2015-10-28 Howmet Corporation Durch additive fertigung hergestellter keramikgusskern
EP3150298A1 (de) * 2015-09-30 2017-04-05 General Electric Company Gusskernvorrichtung und giessverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
US20220048100A1 (en) 2022-02-17
CN112996611A (zh) 2021-06-18
DE102018215962A1 (de) 2020-03-19
EP3852949A1 (de) 2021-07-28
US11813666B2 (en) 2023-11-14
CN112996611B (zh) 2023-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004042535B4 (de) Formstoffmischung zur Herstellung von Gießformen für die Metallverarbeitung, Verfahren und Verwendung
EP2097192B2 (de) Phosphorhaltige formstoffmischung zur herstellung von giessformen für die metallverarbeitung
EP1633509B1 (de) Verfahren zum schichtweisen aufbau von modellen
EP1934001B8 (de) Borsilikatglashaltige formstoffmischungen
DE3530910A1 (de) Verfahren zur herstellung von giessformen
EP1036610A1 (de) Fein- und Formguss in Kunststoff/Kohlenstoffaerogelen
EP1697273B1 (de) Herstellung von füllstoffhaltigen aerogelen
DE10332904B3 (de) Verstärkte Formkerne für den Metallguss, Herstellung und Verwendung
DE69414974T2 (de) Verfahren zur Herstellung keramischer Kerne für die Giesserei
EP1820582B1 (de) Aerogel enthaltenden Kerne für den Leichtmetall- und/oder den Feinguss
DE102008056842A1 (de) Gießereikerne mit verbesserten Entkernungseigenschaften II
EP3638435A1 (de) NACHBEHANDLUNGSVERFAHREN ZUR ERHÖHUNG DER HEIßFESTIGKEIT EINES AUS PARTIKELMATERIAL UND BINDEMITTEL GEFERTIGTEN FORMTEILS, 3D-DRUCK-ANORDNUNG UND FORMTEIL
EP3852949A1 (de) Giesskern für giessformen sowie verfahren zu dessen herstellung
WO2020058402A1 (de) Giesskern für giessformen sowie verfahren zu dessen herstellung
WO2020058393A1 (de) GIEßKERN FÜR GIEßFORMEN SOWIE VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
DE10332367B4 (de) Verfahren zur Herstellung von metallischen Gussteilen mittels des Vollformgießens
DE102009024182B3 (de) Verfahren zur Bildung und zum Entformen einer Form und/oder eines Kerns beim Formguss
DE10216403B4 (de) Aerogelgebundene Formstoffe mit hoher Wärmeleitfähigkeit
DE10216464A1 (de) Silica gebundene Sande
EP0958260B1 (de) Verfahren zur herstellung von keramischen oder pulvermetallurgischen bauteilen
DE102019217256B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Gussbauteilen aus Metall
EP0475549A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen mit hohem SiO2-Gehalt
DE19703176A1 (de) Verfahren zur Herstellung von keramischen oder pulvermetallurgischen Bauteilen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19773052

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019773052

Country of ref document: EP

Effective date: 20210419