EP0268909A2 - Process for manufacturing channels in cast pieces for conducting temperature-influencing mediums, and cast pieces for use as a temperature-controlled component or tool - Google Patents

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EP0268909A2
EP0268909A2 EP87116455A EP87116455A EP0268909A2 EP 0268909 A2 EP0268909 A2 EP 0268909A2 EP 87116455 A EP87116455 A EP 87116455A EP 87116455 A EP87116455 A EP 87116455A EP 0268909 A2 EP0268909 A2 EP 0268909A2
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EP
European Patent Office
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pipe system
cast
alloys
cast body
casting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP87116455A
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German (de)
French (fr)
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EP0268909A3 (en
Inventor
Hans Hilgenstock
Manfred Albedyhl
Uwe Plociennik
Detlef Gronert
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
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Publication date
Application filed by SMS Schloemann Siemag AG, Schloemann Siemag AG filed Critical SMS Schloemann Siemag AG
Publication of EP0268909A2 publication Critical patent/EP0268909A2/en
Publication of EP0268909A3 publication Critical patent/EP0268909A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0072—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making objects with integrated channels

Definitions

  • the invention relates to a method for the formation of channels in castings, in particular in metal castings, for the passage of media for influencing the temperature, the channels being laid as a pipe system in any form as an auxiliary core in the casting mold before the casting process and wherein the pipe system of coolant during the casting process is flowed through.
  • Castings or castings with channels for heat transfer are required for many technical applications in order to avoid undesirably high temperatures or to set certain temperatures (e.g. cooling and heating up of die casting molds for casting crankcases).
  • the ducts have generally been manufactured mechanically (e.g. by drilling).
  • the channels are difficult to form mechanically as spirals, spirals and arches.
  • these mechanical methods then have the particular disadvantage that they cannot be used to produce uniform distances from the heat exchanger surfaces of the media channels. These unequal distances lead to different cooling or warming-up conditions.
  • German Offenlegungsschrift 32 43 377 in the case of a workpiece with a molded channel, a metal component with a cross-section consisting of two or more parts is inserted into the mold before the introduction of the melt, which component is cast into the workpiece or partially cast with it.
  • a cast workpiece made of steel, gray cast iron or nodular cast iron with a dimensionally stable channel which can be designed in any shape and thus to be aerodynamic.
  • a hollow body consisting of materials with different melting points is inserted into the mold as a metallic component and the outer part is to fuse with the cast material.
  • the process is also very expensive to manufacture. The heat transfer conditions in the finished cast body cannot be significantly improved due to the existing material inhomogeneities.
  • German patent 7 26 599 describes a method for encapsulating tubular bodies, in particular multiply bent bodies or bodies having a small internal diameter, with metal of the same or higher melting point, while passing gases or liquids through the tube, the gas used for cooling or the Liquid is passed through the tube under an adjustable back pressure, which approximately keeps the deformation resistance of the tube at its softening temperature.
  • a composite casting is to be produced, which offers a reliable guarantee of perfect welding at all points between the pipe and the casting metal.
  • a removal of the tube is not provided for in this document, since a bond between the tube and the cast body is to be produced, with the same disadvantages due to the material inhomogeneities, as has already been described above.
  • the object of the invention is to present a method for forming channels and a cast body, while avoiding the disadvantages mentioned, with an arbitrary position of the channels and a uniform, optimal heat transfer can be guaranteed in any way.
  • the cast body should be easy and inexpensive to manufacture and process.
  • the pipe system is removed during or after the solidification of the cast body.
  • the pipe system is therefore removed in order to achieve optimal heat transfer conditions in the end product, e.g. B. in a die casting mold or in a continuous casting roll.
  • the pipe systems to be removed from the cast body later can be easily adapted to the contour of the mold or the cast body, whereby equal distances from the heat transfer surfaces to achieve uniform heat transfer conditions (e.g. when heating die casting molds or the aluminum, plastic products to be produced therein, etc. . and later cooling of the castings) can be set.
  • a lower melting material is used for the pipe system than for the cast body. In this way, a particularly simple removal of the pipe system after casting is made possible. Coolant flows through the pipe system to be removed later during the casting process, thereby preventing the pipe system from melting in time.
  • Different coolants advantageously flow through the pipe system simultaneously or in succession.
  • different cooling conditions or characteristics can be easily achieved within wide limits can be varied.
  • the solidification and further cooling of the cast body can be controlled and influenced at the same time, for example also by heating or temporarily maintaining the temperature, in order to produce certain desired material properties.
  • This can, for. B. with certain mold materials, e.g. As chrome-molybdenum-vanadium steels (material numbers 1.2343 and 1.2344), a chrome carbide precipitation is largely prevented and a fine-grained primary structure can be achieved.
  • the pipe system is melted in order to remove it and the melt is driven out by means of a pressurized medium, preferably compressed air.
  • a pressurized medium preferably compressed air.
  • the residual heat of the cast body is used particularly advantageously for melting the pipe system, in the best case the cooling of the pipe system being switched off at a temperature above the melting temperature of the pipe system but below the solidification temperature of the cast body and the residual heat then being sufficient to melt the pipe system.
  • Such a procedure significantly reduces energy costs.
  • the object of the invention is achieved for a cast body with channels for the passage of media for influencing the temperature in that the cast body, when used as intended, consists of only a homogeneous material, the external dimensions of the pipe system forming the internal dimensions of the channels.
  • the pipe system can be removed in a particularly advantageous manner, so that no materials of different thermal conductivity and no undesired cavities remain between the pipe system and the cast body in the cast body.
  • the pipe system which can be easily removed during or after solidification, can be adapted to any shape with great advantage, so that ideal heat transfer conditions, depending on the type of use, e.g. can be set as a die for heating and cooling during casting or in relation to the later use of the casting as a component.
  • the pipe system to be removed can also consist of a material that melts much lower than the cast body and preferably has good heat conductivity.
  • a material that is chemically or electrochemically soluble in relation to the cast body can also be used advantageously for the pipe system.
  • the pipe system to be removed consists of a non-ferrous metal, preferably copper, aluminum or their alloys.
  • the pipe system consists of aluminum or its alloys; for cast bodies made of aluminum or its alloys, zinc or its alloys or plastic is preferably selected as the material.
  • the pipe system to be removed expediently consists of steel, iron, copper or their alloys.
  • lead or its alloys are used for the pipe system to be removed, for castings made of magnesium or its alloys zinc, tin, lead or their alloys.
  • copper, aluminum or their alloys are expediently used for the pipe system to be removed.
  • the mold (1) has a cavity (2) in which after the casting process and the solidification of the casting material, for. B. cast steel forms the cast body (3).
  • hollow bodies in the form of a pipe system (4) with flow through them are inserted into the cavity (2) and guided through the wall of the casting mold (1) at a suitable point with inlet (5) and outlet (6).
  • the pipe system (4) is flowed through by coolant (7, 8) to prevent premature melting and to achieve uniform cooling conditions as well as the desired material properties, which can be different media (e.g. water, oil, emulsions, liquid nitrogen etc .),
  • the feed lines are designed switchable.
  • the pipe system (4) is removed during or after the solidification of the cast body (3).
  • the pipe system (4) located in the cast body (3) and later to be removed advantageously consists of a material that melts lower than the cast body (3).
  • copper can be used for the cooling pipes for cast steel and aluminum for cast copper.
  • the cast body (3) when used as intended, consists of only one homogeneous material, the external dimensions of the pipe system (4) being the same Form the internal dimensions of the channels.
  • the lines of the pipe system can have any cross-sections, can be shaped in any way and can also lie on top of one another in multiple layers.
  • the respective structural design is left to the person skilled in the art in adaptation to the later use of the cast body.

Abstract

According to the present invention, the channels of a casting (3) for the passage of media (7, 8) to influence the temperature of the casting (3) during casting, solidification, further cooling and subsequent use are formed during the casting operation, and the channels are laid, as a pipe system (4) to be removed later, in the cavity (2) of the casting mould (1) before the casting operation. During the casting operation, coolants (7, 8) flow through the pipe system (4) which is removed during or after the solidification of the casting (3). To remove the pipe system (4), the latter is melted and the melt of the pipe material is expelled, for example by means of compressed air, or dissolved and removed chemically. The pipe system (4) located in the casting (3) and to be removed later consists appropriately of a material having a lower melting point than that of the casting (3). For example, in steel casting, copper can be used for the cooling pipes and in copper casting aluminium can be used, but also any other material combinations. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung von Kanälen in Gußkörpern, insbesondere in Metallgußkörpern, für das Durchleiten von Medien zur Temperaturbeeinflussung, wobei die Kanäle als Rohrsystem in beliebiger Form als Hilfskern in der Gußform vor dem Gießvorgang verlegt und wobei während des Gießvorganges das Rohrsystem von Kühlmittel durchströmt wird.The invention relates to a method for the formation of channels in castings, in particular in metal castings, for the passage of media for influencing the temperature, the channels being laid as a pipe system in any form as an auxiliary core in the casting mold before the casting process and wherein the pipe system of coolant during the casting process is flowed through.

Für viele technische Anwendungen werden Gußkörper bzw. Gußteile mit Kanälen zur Wärmeübertragung benötigt, um unerwünscht hohe Temperaturen zu vermeiden oder bestimmte Temperaturen einzustellen (z. B. Kühlen und Aufwärmen von Druckgußformen zum Gießen von Kurbelgehäusen). Bisher werden die Kanäle im allgemeinen nachträglich auf mechanischem Wege (z. B. durch Bohren) hergestellt. Dabei lassen sich die Kanäle auf mechanischem Wege schlecht als Wendeln, Spiralen und Bögen ausbilden. Diese mechanischen Verfahren haben bei gekrümmten Oberflächen des Gußkörpers dann insbesondere den Nachteil, daß man mit ihnen keine gleichmäßigen Abstände zu den Wärmetauscherflächen der Medienkanäle erzeugen kann. Diese ungleichen Abstände führen zu unterschiedlichen Kühl- bzw. Aufwärmverhältnissen.Castings or castings with channels for heat transfer are required for many technical applications in order to avoid undesirably high temperatures or to set certain temperatures (e.g. cooling and heating up of die casting molds for casting crankcases). So far, the ducts have generally been manufactured mechanically (e.g. by drilling). The channels are difficult to form mechanically as spirals, spirals and arches. In the case of curved surfaces of the cast body, these mechanical methods then have the particular disadvantage that they cannot be used to produce uniform distances from the heat exchanger surfaces of the media channels. These unequal distances lead to different cooling or warming-up conditions.

Ein weiteres bekanntes, aber selten angewandtes Verfahren ist das Eingießen von Rohren; dieses Verfahren hat den Nachteil, daß das Rohrsystem im Gußkörper verbleibt und durch Hohlräume, Spaltbildng und Verschmutzung zwischen Rohrsystem und Gußkörper der Wärmeübergang erheblich beeinträchtigt und die gewünschte Temperaturbeeinflussung des Gußkörpers nicht erreicht wird.Another well-known but rarely used method is the pouring of pipes; This method has the disadvantage that the pipe system remains in the casting and the heat transfer is considerably impaired by cavities, gap formation and contamination between the pipe system and the casting and the desired temperature influence on the casting is not achieved.

An der deutschen Offenlegungsschrift 32 43 377 wird bei einem Werkstück mit eingeformtem Kanal in die Form vor dem Einbringen der Schmelze ein mit dem Kanal versehenes metallisches im Querschnitt zwei- oder mehrteiliges Bauteil eingelegt, das in das Werkstück eingegossen bzw. mit diesem teilweise vergossen wird. Auf diese Weise ist es möglich, ein Gußwerkstück aus Stahl, Grau- oder Sphäroguß mit einem maßhaltigen Kanal zu versehen, der in seiner Formgebung beliebig und somit strömungsgünstig zu gestalten ist. Dabei ist auch vorgesehen, daß als metallisches Bauteil ein aus Materialien mit unterschiedlichen Schmelzpunkten bestehender Hohlkörper in die Form eingelegt wird und wobei der äußere Teil mit dem Gußwerkstoff verschmelzen soll. Neben einem hohen Kostenaufwand für spezielle Materialien ist das Verfahren auch fertigungstechnisch sehr aufwendig. Die Wärmeübergangsbedingungen im fertigen Gußkörper können infolge der bestehenden Materialinhomogenitäten nicht entscheidend verbessert werden.In German Offenlegungsschrift 32 43 377, in the case of a workpiece with a molded channel, a metal component with a cross-section consisting of two or more parts is inserted into the mold before the introduction of the melt, which component is cast into the workpiece or partially cast with it. In this way it is possible to provide a cast workpiece made of steel, gray cast iron or nodular cast iron with a dimensionally stable channel, which can be designed in any shape and thus to be aerodynamic. It is also provided that a hollow body consisting of materials with different melting points is inserted into the mold as a metallic component and the outer part is to fuse with the cast material. In addition to the high cost of special materials, the process is also very expensive to manufacture. The heat transfer conditions in the finished cast body cannot be significantly improved due to the existing material inhomogeneities.

Aus der französischen Patentanmeldung 23 05 257 ist ein Rohr mit Innenkühlung, insbesondere für Stranggußanlagen bekannt, mit mindestens einem Innenrohr, durch das ein Kühlmedium hindurchläuft sowie mit Zu- und Abfuhreinrichtungen für dieses Medium, wobei die Leitung bzw. die Leitungen, Zu­und/oder Abfuhreinrichtungen in den Rollenkörper gegossen werden. Das Rohr- bzw. Leitungssystem besteht aus herkömmlichen Stahlrohren, die vom Gußkörper aus Grauguß oder Stahlguß umgossen sind und im Gußkörper verbleiben mit den bereits geschilderten Nachteilen.From French patent application 23 05 257 a tube with internal cooling, in particular for continuous casting plants, is known, with at least one Inner tube through which a cooling medium runs and with supply and discharge devices for this medium, the line or lines, supply and / or discharge devices being poured into the reel body. The pipe or line system consists of conventional steel pipes, which are cast around the cast iron or cast iron body and remain in the cast body with the disadvantages already described.

In der deutschen Patentschrift 7 26 599 wird ein Verfahren zum Umgießen rohrartiger, insbesondere mehrfach gebogener oder eine geringe lichte Weite aufweisender Körper mit Metall von demselben oder höheren Schmelzpunkt unter Durchleiten von Gasen oder Flüssigkeiten durch das Rohr beschrieben, wobei das zur Kühlung dienende Gas oder die Flüssigkeit unter einem regelbaren Gegendruck durch das Rohr geleitet wird, der dem Verformungswiderstand des Rohres bei seiner Erweichungstemperatur annähernd die Waage hält. Auf diese Weise soll ein Verbundgußkörper hergestellt werden, der eine sichere Gewähr für eine einwandfreie Verschweißung an allen Stellen zwischen Rohr und Umgußmetall bietet. Eine Entfernung des Rohres ist nach dieser Druckschrift nicht vorgesehen, da ein Verbund zwischen Rohr und Gußkörper erzeugt werden soll, mit den gleichen Nachteilen aufgrund der Materialinhomogenitäten, wie bereits vorstehend beschrieben wurde.German patent 7 26 599 describes a method for encapsulating tubular bodies, in particular multiply bent bodies or bodies having a small internal diameter, with metal of the same or higher melting point, while passing gases or liquids through the tube, the gas used for cooling or the Liquid is passed through the tube under an adjustable back pressure, which approximately keeps the deformation resistance of the tube at its softening temperature. In this way, a composite casting is to be produced, which offers a reliable guarantee of perfect welding at all points between the pipe and the casting metal. A removal of the tube is not provided for in this document, since a bond between the tube and the cast body is to be produced, with the same disadvantages due to the material inhomogeneities, as has already been described above.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der genannten Nachteile ein Verfahren zur Bildung von Kanälen sowie einen Gußkörper vorzustellen, wobei eine beliebige Lage der Kanäle und ein gleichmäßiger, optimaler Wärmeübergang in beliebiger Weise gewährleistet werden kann. Der Gußkörper soll leicht und kostengünstig herstellbar und bearbeitbar sein.The object of the invention is to present a method for forming channels and a cast body, while avoiding the disadvantages mentioned, with an arbitrary position of the channels and a uniform, optimal heat transfer can be guaranteed in any way. The cast body should be easy and inexpensive to manufacture and process.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach dem neuen Verfahren dadurch, daß das Rohrsystem während oder nach der Erstarrung des Gußkörpers entfernt wird. Nach der Erfindung wird das Rohrsystem deshalb entfernt, um optimale Wärmeübergangsverhältnisse im Endprodukt, z. B. in einer Druckgußkokille oder in einer Stranggießrolle zu schaffen. Die aus dem Gußkörper später zu entfernenden Rohrsysteme lassen sich gut der Kontur der Gußform bzw. dem Gußkörper anpassen, wodurch gleiche Abstände zu den wärmeübertragenden Flächen zur Erreichung gleichmäßiger Wärmeübergangsverhältnisse (z.B beim Erwärmen von Druckgußformen bzw. der darin zu erzeugenden Aluminium-, Kunststoffprodukte, etc. und späterer Abkühlung der Gußteile) eingestellt werden können. Nach der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, daß für das Rohrsystem ein niedriger schmelzendes Material als für den Gußkörper verwendet wird. Auf diese Weise wird eine besonders einfache Entfernung des Rohrsystems nach dem Gießen ermöglicht. Das später zu entfernende Rohrsystem wird während des Gießvorganges von Kühlmittel durchströmt, wodurch ein zeitiges Aufschmelzen des Rohrsystems verhindert wird.The problem is solved by the new method in that the pipe system is removed during or after the solidification of the cast body. According to the invention, the pipe system is therefore removed in order to achieve optimal heat transfer conditions in the end product, e.g. B. in a die casting mold or in a continuous casting roll. The pipe systems to be removed from the cast body later can be easily adapted to the contour of the mold or the cast body, whereby equal distances from the heat transfer surfaces to achieve uniform heat transfer conditions (e.g. when heating die casting molds or the aluminum, plastic products to be produced therein, etc. . and later cooling of the castings) can be set. According to the invention it is particularly provided that a lower melting material is used for the pipe system than for the cast body. In this way, a particularly simple removal of the pipe system after casting is made possible. Coolant flows through the pipe system to be removed later during the casting process, thereby preventing the pipe system from melting in time.

Vorteilhaft wird das Rohrsystem gleichzeitig oder nacheinander von verschiedenen Kühlmitteln durchströmt. Mit dieser Maßnahme können unterschiedliche Abkühlbedingungen bzw. charakteristiken in weiten Grenzen auf einfache Weise variiert werden. Auf diese Weise kann gleichzeitig die Erstarrung und weitere Abkühlung des Gußkörpers kontrolliert und gezielt beeinflußt werden, beispielsweise auch durch Erwärmung bzw. einer zeitweisen Konstanthaltung der Temperatur, um bestimmte gewünschte Materialeigenschaften zu erzeugen. Dadurch kann z. B. bei bestimmten Kokillenwerkstoffen, z. B. Chrom-Molybdän-Vanadium-­Stählen (Werkstoffnummern 1.2343 und 1.2344) eine Chromkarbid-Ausscheidung weitgehend verhindert und ein feinkörniges Primärgefüge erzielt werden.Different coolants advantageously flow through the pipe system simultaneously or in succession. With this measure, different cooling conditions or characteristics can be easily achieved within wide limits can be varied. In this way, the solidification and further cooling of the cast body can be controlled and influenced at the same time, for example also by heating or temporarily maintaining the temperature, in order to produce certain desired material properties. This can, for. B. with certain mold materials, e.g. As chrome-molybdenum-vanadium steels (material numbers 1.2343 and 1.2344), a chrome carbide precipitation is largely prevented and a fine-grained primary structure can be achieved.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird zur Entfernung des Rohrsystems dieses geschmolzen und die Schmelze mittels eines druckbeaufschlagten Mediums, vorzugsweise Druckluft ausgetrieben. Die kaum verunreinigte Schmelze kann ohne großen Kostenverlust wieder verarbeitet werden.According to a particular embodiment of the invention, the pipe system is melted in order to remove it and the melt is driven out by means of a pressurized medium, preferably compressed air. The melt, which is hardly contaminated, can be reprocessed without major cost loss.

Besonders vorteilhaft wird zum Aufschmelzen des Rohrsystems die Restwärme des Gußkörpers ausgenutzt, wobei im günstigsten Fall die Kühlung des Rohrsystems bei einer Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Rohrsystems, aber unterhalb der Erstarrungstemperatur des Gußkörpers abgeschaltet wird und die Restwärme dann ausreicht, das Rohrsystem zu schmelzen. Eine solche Verfahrensweise reduziert die Energiekosten in erheblichem Maße.The residual heat of the cast body is used particularly advantageously for melting the pipe system, in the best case the cooling of the pipe system being switched off at a temperature above the melting temperature of the pipe system but below the solidification temperature of the cast body and the residual heat then being sufficient to melt the pipe system. Such a procedure significantly reduces energy costs.

Zur Entfernung des Rohrsystems kann dieses aber ebenso auf chemischem oder elektrochemischem Wege aufgelöst werden, in dem beispielsweise durch das Rohrsystem eine Säure, ein Säuregemisch oder eine Lauge geleitet wird, gegebenenfalls auch durch Anlegen eines elektrischen Feldes, ohne daß der Gußkörper beeinträchtigt wird.To remove the pipe system, however, it can also be dissolved chemically or electrochemically, in which, for example, an acid, an acid mixture or a Lye is passed, if necessary also by applying an electrical field, without the cast body being affected.

Die Aufgabe der Erfindung wird für einen Gußkörper mit Kanälen für das Durchleiten von Medien zur Temperaturbeeinflussung dadurch gelöst, daß der Gußkörper bei seiner bestimmungsgemäßen Verwendung aus nur einem homogenen Material besteht, wobei die Außenabmessungen des Rohrsystems die Innenabmessungen der Kanäle bilden.The object of the invention is achieved for a cast body with channels for the passage of media for influencing the temperature in that the cast body, when used as intended, consists of only a homogeneous material, the external dimensions of the pipe system forming the internal dimensions of the channels.

Besonders vorteilhaft ist das Rohrsystem auf einfache Weise entfernbar, so daß im Gußkörper keine Materialien unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit und keine unerwünschten Hohlräume zwischen Rohrsystem und Gußkörper verbleiben. Das während oder nach der Erstarrung auf einfache Weise entfernbare Rohrsystem kann mit großem Vorteil beliebig formmäßig angepaßt sein, so daß ideale Wärmeübergangsbedingungen, je nach Verwendungsart z.B. als Druckgußform zur Erwärmung und zur Kühlung beim Gießen oder auch in Bezug auf die spätere Verwendung des Gußstückes als Bauteil eingestellt werden können.The pipe system can be removed in a particularly advantageous manner, so that no materials of different thermal conductivity and no undesired cavities remain between the pipe system and the cast body in the cast body. The pipe system, which can be easily removed during or after solidification, can be adapted to any shape with great advantage, so that ideal heat transfer conditions, depending on the type of use, e.g. can be set as a die for heating and cooling during casting or in relation to the later use of the casting as a component.

Darüberhinaus kann das zu entfernende Rohrsystem auch aus einem wesentlich niedriger als der Gußkörper schmelzenden Material bestehen und vorzugsweise gut wärmeleitend sein. Ferner kann aber ebenso vorteilhaft für das Rohrsystem ein gegenüber dem Gußkörper chemisch oder elektrochemisch leicht lösliches Material verwendet werden.In addition, the pipe system to be removed can also consist of a material that melts much lower than the cast body and preferably has good heat conductivity. Furthermore, a material that is chemically or electrochemically soluble in relation to the cast body can also be used advantageously for the pipe system.

Bei Gußkörpern aus Stahl oder Eisen besteht das zu entfernende Rohrsystem aus einem Nichteisenmetall, vorzugsweise aus Kupfer, Aluminium oder deren Legierungen. Bei Gußkörpern aus Kupfer oder seinen Legierungen besteht das Rohrsystem aus Aluminium oder seinen Legierungen, bei Gußkörpern aus Aluminium oder seinen Legierungen wird vorzugsweise Zink oder seine Legierungen oder Kunststoff als Werkstoff ausgewählt. Bei Gußkörpern aus Titan oder seinen Legierungen besteht das zu entfernende Rohrsystem zweckmäßigerweise aus Stahl, Eisen, Kupfer oder deren Legierungen. Bei Gußkörpern aus Zink oder seinen Legierungen wird für das zu entfernende Rohrsystem Blei oder dessen Legierungen verwendet, bei Gußkörpern aus Magnesium oder seinen Legierungen Zink, Zinn, Blei oder deren Legierungen. Bei Gußkörpern aus Nickel oder seinen Legierungen verwendet man für das zu entfernende Rohrsystem zweckmäßigerweise Kupfer, Aluminium oder deren Legierungen.For castings made of steel or iron, the pipe system to be removed consists of a non-ferrous metal, preferably copper, aluminum or their alloys. In the case of cast bodies made of copper or its alloys, the pipe system consists of aluminum or its alloys; for cast bodies made of aluminum or its alloys, zinc or its alloys or plastic is preferably selected as the material. In the case of castings made of titanium or its alloys, the pipe system to be removed expediently consists of steel, iron, copper or their alloys. For castings made of zinc or its alloys, lead or its alloys are used for the pipe system to be removed, for castings made of magnesium or its alloys zinc, tin, lead or their alloys. In the case of castings made of nickel or its alloys, copper, aluminum or their alloys are expediently used for the pipe system to be removed.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.Further details, features and advantages of the invention result from the following explanation of an exemplary embodiment shown schematically in the drawings.

Es zeigen:

  • Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Gußkörper mit Gießform in geschnittener Seitenansicht,
  • Fig. 2 wie Figur 1, gedreht um 90 Grad aus der Zeichenebene als Seitenansicht,
  • Fig. 3 wie Figur 1, jedoch in geschnittener Draufsicht.
Show it:
  • 1 a casting body according to the invention with casting mold in a sectional side view,
  • 2 like Figure 1, rotated 90 degrees from the plane of the drawing as a side view,
  • Fig. 3 as Figure 1, but in a sectional plan view.

Gemäß den Figuren 1 bis 3 besitzt die Gießform (1) einen Hohlraum (2), in dem sich nach dem Gießvorgang und der Erstarrung des Gießmaterials, z. B. Stahlguß der Gußkörper (3) bildet. Vor Beginn des Gießvorganges werden in den Hohlraum (2) durchströmte Hohlkörper in Form eines Rohrsystems (4) eingelegt und an geeigneter Stelle mit Einlauf (5) und Auslauf (6) durch die Wandung der Gießform (1) geführt. Während des Gießvorganges wird das Rohrsystem (4) zur Verhinderung eines vorzeitigen Aufschmelzens und zur Erreichung gleichmäßiger Abkühlbedingungen sowie gewünschter Materialeigenschaften von Kühlmittel (7, 8) durchströmt, wobei es sich um unterschiedliche Medien handeln kann (beispielsweise Wasser, Öl, Emulsionen, flüssiger Stickstoff etc.), deren Zufuhrleitungen umschaltbar ausgebildet sind. Das Rohrsystem (4) wird während oder nach der Erstarrung des Gußkörpers (3) entfernt. Zur Entfernung des Rohrsystems (4) wird dieses geschmolzen und die Schmelze des Rohrwerkstoffes z.B. mittels Druckluft ausgetrieben oder auf chemischem Wege aufgelöst und entfernt. Das im Gußkörper (3) befindliche und später zu entfernende Rohrsystem (4) besteht dabei zweckmäßigerweise aus einem niedriger als der Gußkörper (3) schmelzenden Material. Zum Beispiel können bei Stahlguß für die Kühlrohre Kupfer und bei Kupferguß Aluminium verwendet werden. Nach abgeschlossener Behandlung besteht der Gußkörper (3) bei seiner bestimmungsgemäßen Verwendung aus nur einem homogenen Material, wobei die Außenabmessungen des Rohrsystems (4) die Innenabmessungen der Kanäle bilden.According to Figures 1 to 3, the mold (1) has a cavity (2) in which after the casting process and the solidification of the casting material, for. B. cast steel forms the cast body (3). Before the start of the casting process, hollow bodies in the form of a pipe system (4) with flow through them are inserted into the cavity (2) and guided through the wall of the casting mold (1) at a suitable point with inlet (5) and outlet (6). During the casting process, the pipe system (4) is flowed through by coolant (7, 8) to prevent premature melting and to achieve uniform cooling conditions as well as the desired material properties, which can be different media (e.g. water, oil, emulsions, liquid nitrogen etc .), The feed lines are designed switchable. The pipe system (4) is removed during or after the solidification of the cast body (3). To remove the pipe system (4), it is melted and the melt of the pipe material is expelled, for example by means of compressed air, or dissolved and removed by chemical means. The pipe system (4) located in the cast body (3) and later to be removed advantageously consists of a material that melts lower than the cast body (3). For example, copper can be used for the cooling pipes for cast steel and aluminum for cast copper. After the treatment has been completed, the cast body (3), when used as intended, consists of only one homogeneous material, the external dimensions of the pipe system (4) being the same Form the internal dimensions of the channels.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind nicht auf das in den Zeichnungsfiguren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können beispielsweise, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, die Leitungen des Rohrsystems beliebige Querschnitte aufweisen, in beliebiger Weise geformt sein und auch mehrschichtig übereinander liegen. Die jeweilige konstruktive Ausgestaltung ist in Anpassung an die spätere Verwendung des Gußkörpers dem Fachmann anheimgestellt.The measures according to the invention are not limited to the exemplary embodiment shown in the drawing figures. For example, without departing from the scope of the invention, the lines of the pipe system can have any cross-sections, can be shaped in any way and can also lie on top of one another in multiple layers. The respective structural design is left to the person skilled in the art in adaptation to the later use of the cast body.

Claims (16)

1. Verfahren zur Bildung von Kanälen in Gußkörpern, insbesondere in Metallgußkörpern, für das Durchleiten von Medien zur Temperaturbeeinflussung, wobei die Kanäle als Rohrsystem in beliebiger Form als Hilfskern in der Gußform vor dem Gießvorgang verlegt und wobei während des Gießvorganges das Rohrsystem von Kühlmittel durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsystem während oder nach der Erstarrung des Gußkörpers entfernt wird.1. A process for the formation of channels in castings, in particular in metal castings, for the passage of media for influencing the temperature, the channels being laid as a pipe system in any form as an auxiliary core in the casting mold before the casting process and with coolant flowing through the pipe system during the casting process , characterized in that the pipe system is removed during or after the solidification of the cast body. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsystem gleichzeitig oder nacheinander von verschiedenen Kühlmitteln durchströmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the pipe system is flowed through simultaneously or successively by different coolants. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Entfernung des Rohrsystems dieses geschmolzen und die Schmelze mittels eines druckbeaufschlagten Mediums, vorzugsweise Druckluft ausgetrieben wird.3. The method according to claim 1 or 2,
characterized in that to remove the pipe system this is melted and the melt is expelled by means of a pressurized medium, preferably compressed air. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufschmelzen des Rohrsystems die Restwärme des Gußkörpers ausgenutzt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the residual heat of the cast body is used for melting the pipe system. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entfernung des Rohrsystems dieses auf chemischem oder elektrochemischem Wege aufgelöst und entfernt wird.5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that to remove the pipe system, this is dissolved and removed by chemical or electrochemical means. 6. Gußkörper mit Kanälen für das Durchleiten von Medien zur Temperaturbeeinflussung, vorzugsweise hergestellt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche des erfindungsgemäßen Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß der Gußkörper (3) bei seiner bestimmungsgemäßen Verwendung aus nur einem homogenen Material besteht, wobei die Außenabmessungen des Rohrsystems (4) die Innenabmessungen der Kanäle bilden.6. Cast body with channels for the passage of media for influencing temperature, preferably produced according to one or more of the preceding claims of the method according to the invention, characterized in that the cast body (3) consists of only a homogeneous material when used as intended, the outer dimensions of the Pipe system (4) form the internal dimensions of the channels. 7. Gußkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gußkörper (3) während oder nach seiner Erstarrung ein Rohrsystem (4) aufweist, das auf einfache Weise entfernbar ist.7. Cast body according to claim 6, characterized in that the cast body (3) during or after its solidification has a pipe system (4) which can be removed in a simple manner. 8. Gußkörper nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zu entfernende Rohrsystem (4) aus einem wesentlich niedriger als der Gußkörper (3) schmelzenden Material besteht und vorzugsweise gut wärmeleitend ist.8. Cast body according to claim 6 or 7, characterized in that the pipe system (4) to be removed consists of a material which is substantially lower than the cast body (3) and is preferably thermally conductive. 9. Gußkörper nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zu entfernende Rohrsystem (4) aus einem gegenüber dem Gußkörper (3) chemisch oder elektrochemisch leicht löslichem Material besteht.9. Cast body according to one of claims 6 to 8, characterized in that the pipe system (4) to be removed consists of a material which is chemically or electrochemically soluble with respect to the cast body (3). 10. Gußkörper nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gußkörpern (3) aus Stahl oder Eisen das zu entfernende Rohrsystem (4) aus einem Nichteisenmetall, vorzugsweise aus Kupfer, Aluminium oder deren Legierungen besteht.10. Cast body according to one of claims 6 to 9, characterized in that for cast bodies (3) made of steel or iron, the pipe system to be removed (4) consists of a non-ferrous metal, preferably copper, aluminum or their alloys. 11. Gußkörper nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gußkörpern (3) aus Kupfer oder seinen Legierungen das zu entfernende Rohrsystem (4) aus Aluminium oder seinen Legierungen besteht.11. Cast body according to one of claims 6 to 9, characterized in that for cast bodies (3) made of copper or its alloys, the pipe system (4) to be removed consists of aluminum or its alloys. 12. Gußkörper nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gußkörpern (3) aus Aluminium oder seinen Legierungen das zu entfernende Rohrsystem (4) aus Zink oder seinen Legierungen oder aus Kunststoff besteht.12. Cast body according to one of claims 6 to 9, characterized in that for cast bodies (3) made of aluminum or its alloys, the pipe system (4) to be removed consists of zinc or its alloys or of plastic. 13. Gußkörper nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gußkörpern (3) aus Titan oder seinen Legierungen das zu entfernende Rohrsystem (4) aus Stahl, Eisen, Kupfer oder deren Legierungen besteht.13. Cast body according to one of claims 6 to 9, characterized in that for cast bodies (3) made of titanium or its alloys, the pipe system (4) to be removed consists of steel, iron, copper or their alloys. 14. Gußkörper nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gußkörpern (3) aus Zink oder seinen Legierungen das zu entfernende Rohrsystem (4) aus Blei oder dessen Legierungen besteht.14. Cast body according to one of claims 6 to 9, characterized in that in the case of cast bodies (3) made of zinc or its alloys, the pipe system (4) to be removed consists of lead or its alloys. 15. Gußkörper nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gußkörpern (3) aus Magnesium oder seinen Legierungen das zu entfernende Rohrsystem (4) aus Zink, Zinn, Blei oder deren Legierungen besteht.15. Cast body according to one of claims 6 to 9, characterized in that in the case of cast bodies (3) made of magnesium or its alloys, the pipe system (4) to be removed consists of zinc, tin, lead or their alloys. 16. Gußkörper nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gußkörpern (3) aus Nickel oder seinen Legierungen das zu entfernende Rohrsystem (4) aus Kupfer, Aluminium oder deren Legierungen besteht.16. Cast body according to one of claims 6 to 9, characterized in that in cast bodies (3) made of nickel or its alloys, the pipe system (4) to be removed consists of copper, aluminum or their alloys.
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