SE452859B - SHALL OR ROD-FORMED FORM, IN PARTICULAR WITH COMPLIED FORM, WHICH FORMULA IS PROVIDED FOR NOT TO BE IN A MACHINE, EXCEPT A COMBUSTION ENGINE, AND SET TO MAKE THE FORMAL - Google Patents
SHALL OR ROD-FORMED FORM, IN PARTICULAR WITH COMPLIED FORM, WHICH FORMULA IS PROVIDED FOR NOT TO BE IN A MACHINE, EXCEPT A COMBUSTION ENGINE, AND SET TO MAKE THE FORMALInfo
- Publication number
- SE452859B SE452859B SE8500473A SE8500473A SE452859B SE 452859 B SE452859 B SE 452859B SE 8500473 A SE8500473 A SE 8500473A SE 8500473 A SE8500473 A SE 8500473A SE 452859 B SE452859 B SE 452859B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- layer
- article
- core body
- metal alloy
- article according
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 5
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 claims description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 40
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D23/00—Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
- B22D23/003—Moulding by spraying metal on a surface
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
35 452 859 med en kvarvarande dorn eller kärna. Sålunda beskrivas i SE-A-8300603-1 en metod att framställa maekindelar med en värmeisolerad gaskanal (i praktiken torde endast inlopps-_ kanaler till en motore förbrânningsrum komma ifråga) genom termisk sprutning av ett mycket tunt-första skikt (tjocklek ca 0,1 - 0,2 mm) av en mjukmetall, såsom zink, tenn, bly) koppar eller lättmetall, på en sandkärna. Ett andra skikt med en tjocklek på 0,5 - 2,5 mm av en metall eller metallegering, såsom enkelt och billigt kolstål, palägges genom termisk sprutning mot det företa skiktet, varpå ett tredje skikt, vilket tjänar som värmebarriär och består av ett keramiskt material pålägges, exempelvis genom termisk eprutning. Där- efter inplaceras sandkärnan med de påförda tre skikten i en gjutform för gjutning av maskindelen på konventionellt sätt. 35 452 859 with a remaining mandrel or core. Thus, SE-A-8300603-1 describes a method of producing mechanical parts with a heat-insulated gas duct (in practice only inlet ducts to an engine combustion chamber should be considered) by thermal spraying of a very thin first layer (thickness approx. 0, 1 - 0.2 mm) of a soft metal, such as zinc, tin, lead) copper or light metal, on a sand core. A second layer with a thickness of 0.5 - 2.5 mm of a metal or metal alloy, such as simple and inexpensive carbon steel, is applied by thermal spraying to the first layer, whereupon a third layer, which serves as a heat barrier and consists of a ceramic materials are applied, for example by thermal spraying. Then the sand core with the applied three layers is placed in a mold for casting the machine part in a conventional manner.
Efter gjutningen avlägsnas aandkärnan, så att de tre skikten bildar ett kanalfoder i maskindelen.After casting, the spirit core is removed, so that the three layers form a channel lining in the machine part.
Vid denna kända metod föreligger emellertid risk för sprick- bildning vid termisk påsprutning av de olika skikten, vilka har olika värmeutvidgningsegenskaper. Vidare är det första skiktet, vilket bildar den invändiga ytan i maskindelen, ej korrosionsbeständig och ej heller lämpet för exempelvis av- gaskanaler. Smältpunkten för mjukmetallen är alltför låg för att tillåta sådan användning i förbränningsmotor. Således är avgastemperaturen normalt 850°C, medan smältpunkten för zink är ca 420°C.In this known method, however, there is a risk of crack formation during thermal spraying of the different layers, which have different thermal expansion properties. Furthermore, the first layer, which forms the inner surface of the machine part, is not corrosion-resistant and is also not suitable for, for example, exhaust ducts. The melting point of the soft metal is too low to allow such use in an internal combustion engine. Thus, the exhaust gas temperature is normally 850 ° C, while the melting point of zinc is about 420 ° C.
Syftet med uppfinningen är att undanröja nackdelarna med och begränsningarna hos de kända metoderna och att möjliggöra enkel framställning av skal- eller rörformiga föremål, även med komplicerad geometri, genom termisk sprutning av en värme- och korroeionsbeständig metallegering. Ytterligare ett syfte är att möjliggöra ingjutning av ett dylikt föremål i en gjuten kropp med en eller flera kanaler eller kaviteter som bildas av ingjutna skal- eller rörformiga föremål enligt uppfinningen. 10 20 25 30 35 452 859 Huvudsyftet uppas med ett föremål resp. ett framställningssätt i enlighet med efterföljande patentkrav 1 och 7. Övriga lämpliga särdrag anges i patentkraven 2 ~ 6 resp. 8,9.The object of the invention is to obviate the disadvantages and limitations of the known methods and to enable simple production of shell or tubular objects, even with complicated geometry, by thermal spraying of a heat and corrosion resistant metal alloy. A further object is to enable the casting of such an object into a cast body with one or more channels or cavities formed by cast shell or tubular objects according to the invention. 10 20 25 30 35 452 859 The main purpose is stated with an object resp. a production method in accordance with the following claims 1 and 7. Other suitable features are stated in claims 2 ~ 6 resp. 8.9.
Vid framställning av ett dylikt föremål är det sålunda väsent- ligt att den kärnkropp, mot vilken ett första, relativt tunt skikt pasprutats, avlägsnas innan ytterligare material páföres genom sprutning. Särskilt lämpligt är det att kärnkroppen tillverkas av gjutsand, som exempelvis genom uppvärmning kan förlora sin formstabilitet ooh uttömmas från det tunna röret eller skalet. Fortsatt pasprutning kan därefter genomföras till önskad tjocklek, utan risk för sprickbildning till följd av spänningar, som oundvikligen uppkommer om kärnkroppen lämnas kvar.Thus, in the manufacture of such an article, it is essential that the core body against which a first, relatively thin layer has been sprayed be removed before further material is applied by spraying. It is particularly suitable that the core body is made of casting sand, which, for example by heating, can lose its dimensional stability and be discharged from the thin tube or shell. Continued fitting can then be carried out to the desired thickness, without the risk of cracking due to stresses, which inevitably arise if the core body is left behind.
Lämpligen kan den termiska sprutningen av det andra skiktet regleras sa, att detta andra skikt innehåller mer oxider och/eller porer än det första skiktet, varigenom önskade egen- skaper, i synnerhet sämre värmeledningsförmaga, erhålles i detta andra skikt. Det är naturligtvis även möjigt att paföra ett tredje skikt, antingen mellan de bada andra eller sasom ett utanpå det andra skiktet pasprutat skikt. Ett sådant, företrädesvis relativt tunt tredje skikt kan t.ex. användas som diffusionsspärr för kol eller nickel. Det kan även an- vändas för att förbättra de mekaniska egenskaperna vid höga temperaturer.Conveniently, the thermal spraying of the second layer can be controlled so that this second layer contains more oxides and / or pores than the first layer, whereby desired properties, in particular poorer thermal conductivity, are obtained in this second layer. Of course, it is also possible to apply a third layer, either between the other two or as a layer sprayed on top of the second layer. Such a, preferably relatively thin third layer can e.g. be used as a diffusion barrier for carbon or nickel. It can also be used to improve the mechanical properties at high temperatures.
Uppfinningen förklaras närmare nedan med hänvisning till bi- fogade ritning, som åskådliggör ett utföringsexempsl.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, which illustrates an embodiment.
Pig. 1 visar schematiskt en sandkärna; Fig. 2 visar sandkärnan med ett pasprutat, tunt första skikt; 10 15 20 25 30 35 452 859 Fig. 3 visar det önskade rörformiga föremålet efter avlägsnan- de av sandkärnan och pasprutning av ett relativt tjockt andra skikt pà det första skiktet.Pig. 1 schematically shows a sand core; Fig. 2 shows the sand core with a sprayed, thin first layer; Fig. 3 shows the desired tubular object after removal of the sand core and spraying of a relatively thick second layer on the first layer.
Pà i och for sig känt sätt tillverkas sàledes en kärnkropp 1 av gjutsand med fenolharts som bindemedel. Såsom visas i fig. 1 har denna kärnkropp 1 en utvändig konfiguration, som motsvarar det önskade, rörformiga föremàleta invändiga kon- figuration, och dessutom hallarpartier la, lb vid vardera änden för fastspänning av kärnkroppen. I utföringsexemplet utgörs det önskade föremålet av en avgaskanal i ett topplock till en förbränningsmotor.In a manner known per se, a core body 1 is thus made of casting sand with phenolic resin as binder. As shown in Fig. 1, this core body 1 has an external configuration corresponding to the desired tubular object internal configuration, and in addition holder portions 1a, 1b at each end for clamping the core body. In the exemplary embodiment, the desired object consists of an exhaust duct in a cylinder head for an internal combustion engine.
I enlighet med fig. 2 pàsprutas pà denna kärnkropp 1 ett rela- tivt tunt och väsentligen porfritt skikt 2 av en metallegering innehållande ca 5% Al, 22% Cr och resten huvudsakligen Fe.In accordance with Fig. 2, a relatively thin and substantially pore-free layer 2 of a metal alloy containing about 5% Al, 22% Cr and the remainder mainly Fe is sprayed onto this core body 1.
(Halterna avser vikt%). Eventuell porositet skall utgöras av slutna porer. Da skikttjockleken uppgår till minst 0,5 mm, 'företrädesvis ca 1 millimeter, avbryts sprutningen, varpå sandkärnan 1 avlägsnas genom att den pàsprutade sandkärnan uppvärmes i en ugn vid ca 600°C under 2-3 timmar och sanden därefter uttömmes ur det tunna, rörformiga metallegerings- skiktet 2.(Concentrations refer to% by weight). Any porosity must consist of closed pores. When the layer thickness is at least 0.5 mm, preferably about 1 millimeter, the spraying is stopped, whereupon the sand core 1 is removed by heating the sprayed sand core in an oven at about 600 ° C for 2-3 hours and the sand is then discharged from the barrel. tubular metal alloy layer 2.
Därefter pàsprutas ett andra skikt 3 utvändigt på det första, självbärande tunna skiktet 2. Genom frånvaro av kärnkropp tillàtes det första skiktet 2 att utvidgas och krympa fritt under inverkan av temperaturvariationer, utan risk för spänningar och ätföljande sprickbildning. Tjockleken hos detta andra skikt kan vara minst 1 mm. Sprutningen kan utföras utan avbrott för kylning eller avsvalning.Then a second layer 3 is sprayed on the outside of the first, self-supporting thin layer 2. In the absence of a core body, the first layer 2 was allowed to expand and shrink freely under the influence of temperature variations, without risk of stresses and subsequent cracking. The thickness of this second layer can be at least 1 mm. The spraying can be performed without interruption for cooling or cooling.
Olika metoder för sprutning kan tänkas. Pöreträdesvis sprutas det första, relativt tunna skiktet 2 med en tradmatad flam- spruta, vilket ger ett tätt skikt. Om ett ytskikt med stor 10 15 20 25 30 452 859 renhet eftersträvas (sma mängder oxider och porer), kan skiktet paföras genom plasmasprutning. Det andra skiktet 3 kan lämpligen paföras med en pulvermatad flamspruta för erhallande av en lämplig mängd porer och oxider. Härvid eftersträvas en sammanlagd mängd av 5 - 25%, företrädesvis ca 15%, porer och oxider.Different methods of spraying are conceivable. Preferably, the first, relatively thin layer 2 is sprayed with a wire-fed flame sprayer, which gives a dense layer. If a surface layer of high purity is sought (small amounts of oxides and pores), the layer can be applied by plasma spraying. The second layer 3 can be conveniently applied with a powder-fed flame sprayer to obtain a suitable amount of pores and oxides. A total amount of 5 - 25%, preferably about 15%, of pores and oxides is sought.
Det andra skiktet 3 behöver dock ej ha samma materialsamman- sättning som det första skiktet 2, utan kan t.ex. besta av annan metallegering med hög varmhàllfasthet.However, the second layer 3 does not have to have the same material composition as the first layer 2, but can e.g. consists of other metal alloys with high heat resistance.
Med hänsyn till de vârmespänningar som kan uppstå i materialet är det dock en fördel om skiktet består av samma material coh skiljer sig at endast i fraga om perositet och oxidinnehàll.However, with regard to the thermal stresses that can arise in the material, it is an advantage if the layer consists of the same material and differs only in terms of perosity and oxide content.
Dessutom kan ett tunt tredje skikt läggas antingen emellan eller utanpå de tva ovannämnda skikten. Det tredje skiktet kan bl.a. fungera som hindeskikt eller diffusionsspärr.In addition, a thin third layer can be laid either between or on top of the two above-mentioned layers. The third layer can i.a. act as a membrane layer or diffusion barrier.
Föremalet och framställningsmetoden enligt uppfinningen har flera fördelar. Den geometriska formen kan väljas efter önskan, liksom material och godstjocklek. Sålunda kan mycket tjocka skikt (andra skikt 3) paföras efter det att kärnkroppen avlägsnats. Vidare är framställningsmetoden relativt snabb (metall kan sprutas på rödvarmt underlag) och hanteringen tam- ligen enkel. Kassationen är mycket lag p.g.a. den eliminerade sprickrisken. Även efterföljande arbetsmoment, t.ex. ingjut- ning, underlättas och kan utföras med stor precision. Genom undvikandet av keramiska material underlättas dessutom ater- vinning av skrot.The article and the method of production according to the invention have several advantages. The geometric shape can be chosen as desired, as well as material and wall thickness. Thus, very thick layers (second layer 3) can be applied after the core body has been removed. Furthermore, the manufacturing method is relatively fast (metal can be sprayed on a red-hot surface) and the handling is fairly simple. The cassation is very lawful due to the eliminated risk of cracking. Also subsequent work steps, e.g. casting, is facilitated and can be performed with great precision. The avoidance of ceramic materials also facilitates the recycling of scrap.
Claims (9)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8500473A SE452859B (en) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | SHALL OR ROD-FORMED FORM, IN PARTICULAR WITH COMPLIED FORM, WHICH FORMULA IS PROVIDED FOR NOT TO BE IN A MACHINE, EXCEPT A COMBUSTION ENGINE, AND SET TO MAKE THE FORMAL |
| EP19860850030 EP0191008B1 (en) | 1985-02-01 | 1986-01-31 | Shell or tubular object and method to manufacture the same |
| DE8686850030T DE3662340D1 (en) | 1985-02-01 | 1986-01-31 | Shell or tubular object and method to manufacture the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8500473A SE452859B (en) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | SHALL OR ROD-FORMED FORM, IN PARTICULAR WITH COMPLIED FORM, WHICH FORMULA IS PROVIDED FOR NOT TO BE IN A MACHINE, EXCEPT A COMBUSTION ENGINE, AND SET TO MAKE THE FORMAL |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8500473D0 SE8500473D0 (en) | 1985-02-01 |
| SE8500473L SE8500473L (en) | 1986-08-02 |
| SE452859B true SE452859B (en) | 1987-12-21 |
Family
ID=20358978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8500473A SE452859B (en) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | SHALL OR ROD-FORMED FORM, IN PARTICULAR WITH COMPLIED FORM, WHICH FORMULA IS PROVIDED FOR NOT TO BE IN A MACHINE, EXCEPT A COMBUSTION ENGINE, AND SET TO MAKE THE FORMAL |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0191008B1 (en) |
| DE (1) | DE3662340D1 (en) |
| SE (1) | SE452859B (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9210763D0 (en) * | 1992-05-20 | 1992-07-08 | Lucas Ind Plc | Improvements in and relating to thixoformable layered materials and articles made from them |
| US6250362B1 (en) | 1998-03-02 | 2001-06-26 | Alcoa Inc. | Method and apparatus for producing a porous metal via spray casting |
| AUPP939099A0 (en) * | 1999-03-23 | 1999-04-15 | Cast Centre Pty Ltd | Die coatings for gravity and low pressure diecasting |
| US20240091849A1 (en) * | 2022-09-21 | 2024-03-21 | The Boeing Company | Additively manufactured channels for mold die castings |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2431335A1 (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-15 | Peugeot | Coating of internal cavities in castings - esp. to provide thermal insulation preventing the cooling of exhaust gas in cylinder heads on IC engines |
-
1985
- 1985-02-01 SE SE8500473A patent/SE452859B/en not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-01-31 EP EP19860850030 patent/EP0191008B1/en not_active Expired
- 1986-01-31 DE DE8686850030T patent/DE3662340D1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8500473D0 (en) | 1985-02-01 |
| EP0191008A1 (en) | 1986-08-13 |
| SE8500473L (en) | 1986-08-02 |
| EP0191008B1 (en) | 1989-03-15 |
| DE3662340D1 (en) | 1989-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4676064A (en) | Heat-insulated port liner arrangement and method of fabrication | |
| KR100611278B1 (en) | Refractory metal core coatings | |
| US6255000B1 (en) | Single-cast, high-temperature, thin wall structures | |
| US20180236533A1 (en) | Castings and Manufacture Methods | |
| EP0092081B1 (en) | Improvements in light metal cylinder head with valve seat insert | |
| US2627259A (en) | Valve | |
| DK161042B (en) | Arms firing barrel | |
| SE453968B (en) | CASTED METAL BODY AND SET TO MAKE IT SAME | |
| JPS5852451A (en) | Heat-resistant and heat-insulating light alloy member and its manufacture | |
| CN102383960A (en) | Cylinder liner for insert casting use | |
| US4890663A (en) | Method for producing a ceramic-coated metallic component | |
| US20160201555A1 (en) | Heat shield film and method of forming heat shield film | |
| BR112015025475B1 (en) | METAL COMPONENT WITH A SURFACE SECTION PROVIDED WITH AN ENAMEL COATING AND METHOD TO PRODUCE THE SAME | |
| SE452859B (en) | SHALL OR ROD-FORMED FORM, IN PARTICULAR WITH COMPLIED FORM, WHICH FORMULA IS PROVIDED FOR NOT TO BE IN A MACHINE, EXCEPT A COMBUSTION ENGINE, AND SET TO MAKE THE FORMAL | |
| CA2500782C (en) | Surface modification of castings | |
| JP6591443B2 (en) | Casting parts and padding for such casting parts | |
| CN212713722U (en) | Chromium-aluminum-titanium-based nitride composite coating suitable for high-pressure aluminum die-casting die | |
| DE102013216294A1 (en) | Cylinder head of an internal combustion engine and method for producing a cylinder head of an internal combustion engine | |
| US4541474A (en) | Process for manufacturing a moulding plunger for hollow glass objects | |
| SU1678508A1 (en) | Method for producing heat-protection coating on metal mould for casting aluminium alloy articles | |
| JPS6289563A (en) | Manufacturing method of insulated piston | |
| CN223043665U (en) | A graphite tool for sintering a long cemented carbide tube with internal steps | |
| EP3704283B1 (en) | Poppet valve | |
| JPS55139161A (en) | Manufacture of engine cylinder | |
| JP6963576B2 (en) | Cast iron member, method for manufacturing composite member including cast iron member and cast iron member |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NAL | Patent in force |
Ref document number: 8500473-7 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |