DE1233543B

DE1233543B - Verfahren zum Herstellen eines Gussstueckes aus Leichtmetall durch Umgiessen

Info

Publication number: DE1233543B
Application number: DEM47620A
Authority: DE
Inventors: Erwin Hermann
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1961-01-07
Filing date: 1961-01-07
Publication date: 1967-02-02

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

B22d

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 3>t£ -19/00

Nummer: 1 233 543

Aktenzeichen: M 47620 VI a/31 b2

Anmeidetag: 7. Januarl961

Auslegetag: 2. Februar 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines mit mindestens einem offenen zylindrischen Hohlraum versehenen Gußstückes aus Leichtmetall durch Umgießen einer an der Oberfläche rauhen, auf einen Dorn aufgesteckten Büchse.

Es ist ein derartiges Verfahren bereits bekannt, bei dessen Durchführung die zu umgießende Büchse durch Aufspritzen -»on Stahl oder einem ähnlichen harten Werkstoff unmittelbar auf einen zum Gießwerkzeug gehörenden Dorn hergestellt wird. Dieser Dorn wird dann mit der auf ihm gebildeten dünnwandigen und rauhen Büchse in den Formhohlraum des Gießwerkzeuges eingebracht. Hierauf wird die immer noch auf dem Dorn ruhende Büchse unter } Anwendung eines Gießdruckes, der ausreichend ist, »5 um das flüssige Leichtmetall in die durch die Rauhigkeit ihrer Oberfläche bedingten Vertiefungen der ^; Ausfütterungsschichten eindringen zu lassen, um-„ gössen. Nach dem Erstarren des Gußstückes wird der Dorn herausgezogen, während die Büchse im Gußstück verbleibt. Die Anwendung dieses Verfahrens bringt den Vorteil mit sich, daß die durch Umgießen eingebrachte Büchse im fertigen Gußstück eine Futterschicht bildet, deren Innenfläche so glatt ist wie der verwendete Dorn. Ferner ist es vorteilhaft, as daß die spröde und daher für sich allein nicht genügend feste Büchse in jedem Stadium des Verfahrens ausgezeichnet gestützt ist, nämlich zunächst durch den Dorn und dann durch das Gußstück, in das sie eingebettet ist. Dieser letztere Vorzug wird jedoch mit dem Nachteil erkauft, daß zwischen die einzelnen Gießvorgänge jeweils eine Pause eingelegt werden muß, entweder um auf dem Dorn des Gießwerkzeuges eine neue Büchse zu erzeugen oder um den im vorausgegangenen Gieß vorgang benutzten Dorn gegen einen anderen auszutauschen, auf dem inzwischen eine Büchse erzeugt wurde. Es tritt also eine Verlangsamung des normalen Gießzyklus ein, die zur Folge hat, daß zur Herstellung einer bestimmten Anzahl von Gußstücken in einer gegebenen Zeit mehr Gießmaschinen bereitgestellt werden müssen. Außerdem sind die Dorne des Gießwerkzeuges bei dieser Arbeitsweise starkem Verschleiß unterworfen und müssen häufig ersetzt werden.

Durch die vorliegende Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, diese Nachteile zu vermeiden. Es liegt ihr der Gedanke zugrunde, die durch Umgießen mit dem Leichtmetallgußstück zu verbindende Büchse durch Hinzufügen eines zäheren Werkstoffes zu einem zweischichtigen Einsatzteil auszugestalten, das in sich selbst eine genügende Festigkeit aufweist und das daher unabhängig von der Gießmaschine hergestellt und Verfahren zum Herstellen eines Gußstückes
aus Leichtmetall durch Umgießen

Anmelder:

Mahle Komm.-Ges.,

Stuttgart-Bad Cannstatt, Pragstr. 26-46

Als Erfinder benannt:

Erwin Hermann, Stuttgart-Sillenbuch

auch ohne Verwendung eines Stützkörpers gehandhabt werden kann.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, bei der Durchführung des eingangs erwähnten Verfahrens eine Büchse zu verwenden, die aus einer zähen Innenschicht und einer darauf aufgespritzten härteren Außenschicht besteht, und die dem Dorn benachbarte, zähe Schicht der mit hinreichendem Druck umgossenen Büchse durch spanabhebende Bearbeitung ganz oder teilweise zu entfernen, während die auf dieser zähen Schicht aufgespritzte harte Oberflächenschicht der Büchse im Gußstück verbleibt.

Dabei kann, wie schon gesagt, die Büchse außerhalb des Gießwerkzeuges hergestellt werden, und zwar vorzugsweise durch Aufspritzen des ihre Innenschicht bildenden zähen Werkstoffes auf einen in seinen äußeren Abmessungen dem Dorn des Gießwerkzeuges entsprechenden Kern und anschließendes Aufspritzen des die harte Oberflächenschicht bildenden harten Metalls. Man kann auch mit dem Aufspritzen des die harte Oberflächenschicht bildenden Werkstoffes schon beginnen, bevor das Aufspritzen des zur Bildung der zähen Innenschicht dienenden Werkstoffes ganz abgeschlossen ist, so daß eine beide Werkstoffe nebeneinander enthaltende Zwischenzone entsteht.

Zwischen zwei Gießvorgängen muß bei Anwendung des neuen Verfahrens nur noch jeweils eine neue Büchse auf den Dorn aufgesteckt werden, was ganz erheblich rascher vor sich geht als das bisher erforderlich gewesene Herstellen der Büchse auf dem Dorn des Gießwerkzeuges oder als das Auswechseln des auf einem fertigen Gußstück ausgezogenen

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Domes gegen einen anderen auf den vorher eine Büchse aufgespritzt wurde. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß der Dorn eine wesentlich längere Lebensdauer hat, weil er nicht mehr durch das Aufspritzen des metallischen Büchsenwerkstoffes beansprucht wird. Demgegenüber fällt der zusätzliche Werkstoffaufwand für die Innenschicht der Büchse kaum ins Gewicht, zumal diese Schicht dünnwandig sein kann, da sie ja nur die Aufgabe zu erfüllen braucht, dem Verbundkörper, welchen sie zusammen mit der an sich schon steifen, aber spröden, harten Oberflächenschicht bildet, vermöge ihrer Zähigkeit den nötigen Halt zu verleihen. Auch die Bearbeitungsmaßnahmen, die zum Wiederentfernen der zähen Innenschicht erforderlich sind, verursachen wegen der Weichheit des Werkstoffes keinen großen Aufwand. In der Regel wird es überdies zweckmäßig sein, die Bearbeitung der Innenschicht nicht bis zur vollständigen Entfernung ihres Werkstoffes zu treiben, vielmehr kann es gerade vorteilhaft sein, die Bohrungen nur so weit zu bearbeiten, daß zwischen tragenden Teilen der harten Oberflächenschicht noch Teile des zäheren und weicheren Trägerschichtwerkstoffes stehen bleiben. Dies ist insbesondere dann empfehlenswert, wenn die Innenschicht aus zur Bildung von Laufschichten geeignetem, weichem Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften, z.B. aus einem Kunststoff wie Polytetrafluoräthylen, oder aus Blei, Zinn oder Zink hergestellt wird. Es wird dann die Brauchbarkeit des fertigen Gußstückes weiterhin dadurch verbessert, daß die Mantelfläche des durch die Büchse bewehrten Hohlraumes nicht nur durch die harte Oberflächenschicht der Hülse wiederstandsfähig ist, sondern durch die eingelagerten Reste der inneren Innenschicht auch als Teil einer Gleitpaarung besonders geeignet wird.

Besonders vorteilhaft ist es, eine Büchse zu verwenden, bei der dem Werkstoff der Innenschicht trockene Schmiermittel, wie Graphit oder Molybdändisulfid, beigemischt sind, oder Büchsen, bei denen auf die äußere, an die harte Oberflächenschicht angrenzende Oberfläche der zähen Innenschicht eine Zwischenschicht aufgebracht ist, welche derartige Schmiermittel enthält.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand schematischer Skizzen veranschaulicht.

F i g. 1 zeigt in stark vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt aus der zähen Innenschicht 1 zu einer noch nicht fertigen Hülse, die z. B. durch Aufspritzen eines entsprechenden Werkstoffes auf einen nicht dargestellten Kern vom Durchmesser d erzeugt sein kann.

F i g. 2 zeigt, wie auf diese hülsenförmige Innenschicht eine Oberflächenschicht 2 aus Hartmetall, z. B. aus Stahl aufgespritzt ist, was zweckmäßigerweise auf demselben Kern geschieht, auf dem auch die Innenschicht 1 gespritzt worden ist. Die der Oberflächenschicht 2 anliegende äußere Fläche der Innenschicht 1 ist durch das Aufspritzen des Hartmetalls angegriffen und rauh geworden, so daß die beiden Schichten 1 und 2 gut ineinander verankert sind und zusammen ein einheitliches Verbundstück bilden.

Das so fertiggestellte Verbundstück wird von dem zu seiner Herstellung benutzten Kern abgenommen und kann jetzt auf einen den gleichen Durchmesser aufweisenden, nicht gezeichneten Dorn einer ebenfalls nicht gezeichneten Gießeinrichtung aufgesteckt werden. Es wird mit diesem Dorn in dem Formhohlraum des Gießwerkzeuges eingeführt und dort mit Leichtmetall 3 umgössen, das sich in den Unebenheiten der Schicht 2 gut verankert, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist.

Nach dem Ziehen des Domes wird der Werkstoff der Innenschicht 1 ganz oder teilweise wieder entfernt, wobei sich der Durchmesser des Hohlraumes auf d' vergrößert.

In F i g. 4 ist gezeigt, wie das so geschehen kann, daß die bearbeitete Fläche noch Einschlüsse des Innenschichtwerkstoffes 1 aufweist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines mit mindestens einem offenen zylindrischen Hohlraum versehenen Gußstückes aus Leichtmetall durch Umgießen einer an der Oberfläche rauhen, auf einem Dom aufgesteckten Büchse, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Dorn benachbarte, zähe Schicht der mit hinreichendem Druck umgossenen Büchse durch spanabhebende Bearbeitung ganz oder teilweise entfernt wird und die auf dieser zähen Schicht aufgespritzte harte Oberflächenschicht der Büchse im Gußstück verbleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Dorn benachbarte zähe Schicht der Büchse durch Aufspritzen ihres Werkstoffes auf einen in seinen äußeren Abmessungen dem Dorn entsprechenden Kern erzeugt wird, vorzugsweise derart, daß unmittelbar daran anschließend auch die harte Oberflächenschicht aufgespritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Aufspritzen des die harte Oberflächenschicht bildenden Werkstoffes begonnen wird, bevor das Aufspritzen des zur Bildung der zähen Innenschicht dienenden Werkstoffes abgeschlossen ist.

4. Zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dienende Büchse, dadurch gekennzeichnet, daß ihre zähe Innenschicht aus einem zur Bildung von Laufschichten geeigneten weichen Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften, z. B. aus einem Kunststoff, oder aus Blei, Zinn oder Zink besteht.

5. Büchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Innenschicht mit einem trokkenen Schmiermittel, z. B. Graphit, Molybdändisulfid od. dgl., versetzt ist oder daß auf ihre äußere, an die harte Oberflächenschicht angrenzende Oberfläche eine ein solches Schmiermittel enthaltende Zwischenschicht aufgebracht ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 853 796

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen