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WO2003000447A2 - Verfahren zur herstellung einer leichtmetalllaufbuchse mit einer äusseren rauen oberfläche - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer leichtmetalllaufbuchse mit einer äusseren rauen oberfläche Download PDF

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WO2003000447A2
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Martin RÜHLE
Fritz Warth
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a light metal liner with an outer rough surface for an internal combustion engine.
  • a method for producing a light metal liner with an outer rough surface for an internal combustion engine is known from DE 19958185.
  • the rough surface of the light metal bushing is created when the bushing is cast in the lost-foa process, in that the foam casting model of the bushing has an outer particle layer with undercuts, which leads to a correspondingly undercut shape of the outer surface of the cast bushing.
  • the rough surface of the liner is a prerequisite for a good connection between the liner and the encapsulation material when casting the engine block.
  • the invention is concerned with the problem of enabling the production of a liner with an outer rough surface also in permanent mold or sand casting.
  • Fixation of the particles is understood to mean that the particles at least do not detach from the casting mold as a result of gravity or float when the melt is poured in.
  • the fixation is only possible if possible weak to choose that the partially cast particles detach easily from the surface of the casting mold, in particular a mold or a sheet metal insert for a mold, when the light metal sleeve is formed.
  • the particles are particularly preferably fixed in the casting mold by means of core binders which are usually used in the production of sand cores or sand molds.
  • Sand molds or inserts made of sand, and also divided sand molds, can also be used as the casting mold.
  • a particle size of the particles in a range from 0.3 mm to 1.5 mm leads to an increase in the specific surface area, which is created by many small undercuts from the particle mixture.
  • the rough surface does not necessarily have to be present over the entire surface of the liner, but can be restricted to partial areas.
  • the largest diameter of the liner is determined in the rough area by the inner diameter of the mold or the mold insert to which the particles are applied.
  • Each particle is imaged with respect to the outer diameter of the liner as a depression or as a location of smaller diameter during casting. Since the particles are accessible from the outer diameter after the liner has been formed, they can be dissolved in a liquid or mechanically z. B. can be removed by sandblasting from the liner. Instead of the dissolved particles, depressions remain on the outer diameter of the liner blank.
  • the particles advantageously consist of salt, as is also known from the production of salt cores for cooling channels.
  • Fig. 1 is a liner with a rough surface in the upper area.
  • the upper bushing has a jagged surface on the upper approx. 60% of its length, which is caused by partially cast and later released salt particles.
  • the liner is comparatively smooth.

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Abstract

Es soll eine Leichtmetalllaufbuchse mit rauer Oberfläche hergestellt werden. Hierzu werden auf die Oberfläche der Giessform Partikel aufgebracht, die von der Schmelze teilweise umhüllt werden. Beim Ausformen der Laufbuchse verbleiben die Partikel in der Laufbuchse und werden später mechanisch oder durch Auflösen in Flüssigkeit aus dem Laufbuchsenrohling entfernt.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Leichtmetalllaufbuchse mit einer äußeren rauen Oberfläche
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Leichtmetalllaufbuchse mit einer äußeren rauen Oberfläche für einen Verbrennungsmotor. Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 19958185 bekannt. Dort wird die raue Oberfläche der Leichtmetalllaufbuchse beim Abgießen der Laufbuchse im Lost-Foa -Verfahren erzeugt, indem das Schaumstoffgußmodell der Laufbuchse eine äußere Partikelschicht mit Hinterschnitten aufweist, die zu einer entsprechend hinterschnit- tenen Form der Außenoberfläche der gegossenen Laufbuchse führt. Die raue Oberfläche der Laufbuchse ist Voraussetzung dafür, daß sich beim Gießen des Motorblocks eine gute Verbindung zwischen der Laufbuchse und dem Umgußmaterial einstellt.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, die Herstellung einer Laufbuchse mit einer äußeren rauen Oberfläche auch im Kokillenguß oder Sandguß zu ermöglichen.
Dieses Problem wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche .
Unter Fixierung der Partikel ist zu verstehen, daß die Partikel zumindest sich nicht schwerkraftbedingt von der Gießform ablösen oder beim Einfüllen der Schmelze aufschwimmen. Andererseits ist die Fixierung nach Möglichkeit nur so schwach zu wählen, daß sich die teilumgossenen Partikel beim Ausformen der Leichtmetalllaufbuchse problemlos von der Oberfläche der Gießform, insbesondere einer Kokille oder einem Blecheinsatz für eine Kokille lösen. Besonders bevorzugt erfolgt die Fixierung der Partikel in der Gießform mittels Kernbindemitteln, die üblicherweise bei der Herstellung von Sandkernen oder Sandformen eingesetzt werden.
Als Gießform können auch Sandformen oder Einsätze aus Sand, auch geteilte Sandformen verwendet werden.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß eine Korngröße der Partikel in einem Bereich von 0,3 mm bis 1,5 mm zu einer Vergrößerung der spezifischen Oberfläche führt, die durch viele kleine Hinterschneidungen aus dem Partikelgemisch entsteht.
Die raue Oberfläche muß nicht notwendigerweise über die gesamte Oberfläche der Laufbuchse vorliegen, sondern kann auf Teilbereiche beschränkt sein.
Der größte Durchmesser der Laufbuchse ist im rauen Bereich bestimmt durch den Innendurchmesser der Kokille bzw. des Kokilleneinsatzes, auf den die Partikel aufgebracht sind. Jeder Partikel wird beim Gießen bezüglich des Außendurchmessers der Laufbuchse als Vertiefung bzw. als Stelle geringeren Durchmessers abgebildet. Da die Partikel nach dem Ausformen der Laufbuchse vom Außendurchmesser her zugänglich sind, können sie in einer Flüssigkeit aufgelöst werden oder mechanisch z. B. durch Sandstrahlen aus der Laufbuchse entfernt werden. Anstelle der aufgelösten Partikel verbleiben Vertiefungen am Außendurchmesser des Laufbuchsenrohlings . Die Partikel bestehen vorteilhaft aus Salz, wie es auch von der Herstellung von Salzkernen für Kühlk,anäle bekannt ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer erfindungsgemäß hergestellten Laufbuchse näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Laufbuchse mit rauer Oberfläche im oberen Bereich.
Die Laufbuchse weist auf den oberen ca. 60 % ihrer Länge eine zerklüftete Oberfläche auf, die durch teilumgossene und später ausgelöste Salzpartikel entstanden ist. Im unteren Bereich der Laufbuchse, der durch Verwendung eines entsprechenden Kokilleneinsatzes einen etwas kleineren Durchmesser aufweist, ist die Laufbuchse vergleichsweise glatt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Leichtmetalllaufbuchse für Verbrennungsmotoren mit einer äußeren rauen Oberfläche, dadurch gekennzeichne , daß auf der Oberfläche einer Gießform oder eines Gießformeinsatzes zur Herstellung der Laufbuchse Partikel einer temperaturfesten Substanz adhäsiv fixiert werden, wobei die Partikelgröße vorzugsweise 0,3 mm bis 1,5 mm beträgt, anschließend in dieser Gießform oder in diesem Gießformeinsatz die Leichtmetalllaufbuchse gegossen wird, der Rohling mit den Partikeln aus der Gießform bzw. dem Gießformeinsatz entformt wird und die Partikel aus dem Laufbuchsenrohling entfernt werden.
2. Verfahren zur Herstellung einer Leichtmetalllaufbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne , daß die Partikel durch Auflösen in einer Flüssigkeit aus dem Laufbuchsenrohling entfernt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichne , daß die Flüssigkeit ein Lösungsmittel auf Wasserbasis ist .
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