将由轻金属熔液铸造的铸件从铸模中脱模的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于将由轻金属熔液铸造的铸件(M)从铸模(1)中脱模的方法，该铸模包括至少一个铸芯(2-7,17,18a-21b,30)，该铸芯在铸件(M)中塑造使铸件的两个外侧连通的通孔(Z1-Z3)并且由通过温度作用分解的粘合剂粘合的模制材料制造，其中为了脱模，在熔炉(O)中对铸模(1)进行热处理，其中将其加热到粘合剂失去粘合作用的温度。为了提高该方法的效率，本发明专利技术提出，在熔炉(O)中，用热气(H)流过铸模(1)的塑造通孔的铸芯(18a-21b)中成型的通道(D1-D4)，热气的温度至少对应于粘合剂失去粘合作用的温度，这样由于热气的作用使塑造通孔(Z1-Z3)的铸芯(18a-21b)分解为碎片(B)或单个的沙粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于将由轻金属熔液铸造的铸件从铸模中脱模的方法。在此，铸模包括至少一个铸芯，铸芯在铸件中塑造通孔并由模制材料制造，通孔使铸件的两个外侧连通，模制材料通过在温度作用下分解的粘合剂粘合。为了脱模，在熔炉中对铸模进行热处理，其中将其加热到粘合剂失去粘合作用的温度。
技术介绍
这种在专业领域也已知为“热除砂”的方法在实践中特别是广泛使用于由轻金属铸造内燃机的发动机缸体和缸盖。这种类型的铸件由于其通常复杂细致的造型常常在铸模中铸造，铸模作为所谓的“型芯组件”由多个分别由模制材料预先制造的单个芯组装。然而，由模制材料制造的铸芯也用于冷硬铸造，以便于成型在各个铸件的内部区域中设置的通道和通孔。用于成型这里提到的类型的铸芯的模制材料通常由合适的型砂和粘合剂组成的混合物组成，粘合剂在铸芯制成的情况下粘合型砂的单个颗粒并且这样确保由模制材料成型的芯的必需的形状稳定性。模制材料可以额外地包含一定的添加剂，这些添加剂改善了粘合剂和型砂的相互作用或者在熔液浇铸时各个铸芯的性能。粘合剂可以是可以通过供热固化的无机的粘合剂或者能够通过供应反应气体固化的有机的粘合剂。当超过一定的上限温度且粘合剂至少部分燃烧时，这些粘合剂共同地失去其作用。一旦达到该点，使用这种粘合剂制造的铸芯分解为从铸件脱落的碎片或单个的沙粒。在此目的在于，控制铸芯的分解以使尽可能少量的模制材料残留在铸件中或铸件上。r>实践中，用于热除砂而进行的热处理所发生的温度设置为，使粘合剂在熔炉中尽可能完全燃烧。于是，可以为了再次利用以低廉的费用回收残留的型砂。当例如从DE69318000T3(EP0612276B1)中已知的，铸件的除砂和型砂的回收与铸件的固熔退火处理结合并且在熔炉中以连续的过程完成这三个加工步骤时，可以特别有效的利用热除砂。为了改善型砂回收的效果，在熔炉中的铸芯的从铸件脱落的碎片在型砂床中收集，该型砂床通过吹入流体气流这样流体化，即型砂的碎片持续运动并由于其由此被迫的摩擦负载快速地分解为其单个的沙粒。结合热除砂、型砂的回收和铸件的固溶退火的条件是铸件在相应熔炉中的相对长的停留时间。当为了合理运行的大规模的实施，这里提到的方法中应该将铸模和铸件在连续的过程中热处理时，这导致了非常长的连续式加热炉。同样表明，当通孔是具有大的直径的气缸开口或者类似的口时，铸芯的热除砂自身就只是不完全可靠地成功，该铸芯在铸件中塑造通孔。
技术实现思路
在之前所述的现有技术的背景下，本专利技术的目的在于改善开头给出的类型的方法的效率和除砂效果。本专利技术通过在权利要求1中给出的方法实现该目的。根据本专利技术的方法的有利的设计方案在从属权利要求中给出并且接下来如总体的专利技术思想详细阐述。如同在前面提到的类型的热除砂过程中一样，根据本专利技术，由轻金属熔液铸造的铸件从铸模中脱模，该铸模包括至少一个铸芯，铸芯在铸件中塑造通孔并由模制材料制造，通孔使铸件的两个外侧连通，模制材料通过在温度作用下分解的粘合剂粘合。为了脱模，在熔炉中对铸模进行热处理，其中将其加热到粘合剂失去粘合作用的温度。根据本专利技术现在在熔炉中由热气流过在铸模的塑造通孔的铸芯中成型的通道，热气的温度至少对应于粘合剂失去粘合作用的温度，这样由于热气的作用使塑造通孔的铸芯分解为碎片或单个的沙粒。铸模的通道在此在塑造通孔的铸芯中这样设置，即其从第一外侧导通到铸模的其他外侧中。当这里提到“粘合效果损失”时，在此分别是指，粘合剂由于至少部分的燃烧或者其他类型的化学分解至少局部地不再能够将铸芯的模制材料粘合。铸模的根据本专利技术设置的通道可以在进入熔炉时就已经存在。在此，为了防止粘合剂过早失效，通孔首先通过辅助工具，如由可燃烧的材料制成的厚的顶盖，例如纸板、型砂、可燃烧的薄膜或者类似物封闭。以这种方式抑制了在通道区域中在进入熔炉之前由于叠加效应使环境中的空气流过通道并且伴随导致塑造铸件的通孔的铸芯的粘合剂预先燃烧的危险。顶盖在很短的时间后在熔炉中烧尽，从而产生根据本专利技术使用的效果，即在熔炉中用热气流过通孔。还可以替代为，在熔炉中才成型通孔，例如通过使铸模成型为当由于粘合剂解体而使得第一成型件由铸模脱落时，将通道打开，或者通过将熔炉中的入口区域中的通道通过机械的力的作用引入到铸模中。根据本专利技术这样使用铸模，使之成型为强度相对于传统工艺明显增高，通过该强度铸模暴露在热处理过程中主导的热的氛围中。对此，在铸模上设置至少一个通道，通过该通道熔炉气氛中形成的热气也向内到达铸模的位于铸件中的铸芯。设置在铸件内部的铸芯也以这种方式快速加热到使其粘合剂失去效果的温度。这首先适用于设有由热气流过的通道的铸芯，然而也适用于与之相邻的铸芯(如果存在的话)，这些铸芯在铸件中塑造了其他的通道、空腔和类似物。在通常用于这里提到的类型的铸模和铸件的热处理炉中，熔炉气氛含有氧气，这样通过铸模的根据本专利技术设置的通道引入的热气也可以含有氧气。铸模根据本专利技术设置用热气流过的特别的优点在于，使用热气有目的地使大量的氧气达到铸模的内部的区域中，由此促进了模制材料-粘合剂的燃烧并且也相应地加速和完成了内部的铸芯的分解。除了铸芯的粘合剂加速分解之外，通过根据本专利技术的用热气直接从铸模的内部的铸芯流过产生的加速的加热导致了铸芯中的热应力的增高，热应力提高同样有利于效率的提高和根据本专利技术产生的热除砂的结果得以优化。原则上可以考虑，用风扇或者类似物迫使热气流根据本专利技术流过在铸模中设置的通道。然而实际实验中表明，自然对流也足够达到根据本专利技术能够利用制造的效果。也即，在通道的几乎每个任意方向上出现叠加效应，通过该效应形成通过通道的自然的热气流。当铸模铸芯的在熔炉中由热气流过的通道在熔炉中垂直定向时，对此证明是特别有利的。当轻金属铸件是内燃机的发动机缸体时，内燃机的至少一个气缸开口和相邻的曲轴箱通过至少一个以根据本专利技术的方式为热气设有通道的铸芯分别塑造，这特别容易实现。在此不言自明的是，关键在于根据本专利技术设置的通道不取决于有多少铸芯塑造各个通孔完全地引导通过铸模。相应地，在为了根据本专利技术的方法的实施而设置的铸模中，铸件的通孔通过两个或更多的铸芯塑造，这些铸芯分别具有通道，其中铸芯的通道互相连接并且在熔炉中由热气共同流过。这种设计方案的一个例子是上面已经提到的内燃机的发动机缸体的铸模，其中各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将由轻金属熔液铸造的铸件(M)从铸模(1)中脱模的方法，所述铸模包括至少一个铸芯(2‑7,17,18a‑21b,30)，所述铸芯在铸件(M)中塑造使所述铸件的两个外侧连通的通孔(Z1‑Z3)并且由通过温度作用分解的粘合剂粘合的模制材料制造，其中为了脱模，在熔炉(O)中对所述铸模(1)进行热处理，其中将其加热到粘合剂失去粘合作用的温度，其特征在于，在熔炉(O)中，用热气(H)流过所述铸模(1)的塑造所述通孔的铸芯(18a‑21b)中成型的通道(D1‑D4)，所述热气的温度至少对应于所述粘合剂失去粘合作用的温度，这样由于热气的作用使塑造所述通孔(Z1‑Z3)的铸芯(18a‑21b)分解为碎片(B)或单个的沙粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将由轻金属熔液铸造的铸件(M)从铸模(1)中脱
模的方法，所述铸模包括至少一个铸芯(2-7,17,18a-21b,30)，所
述铸芯在铸件(M)中塑造使所述铸件的两个外侧连通的通孔(Z1-Z3)
并且由通过温度作用分解的粘合剂粘合的模制材料制造，其中为了脱
模，在熔炉(O)中对所述铸模(1)进行热处理，其中将其加热到粘
合剂失去粘合作用的温度，其特征在于，在熔炉(O)中，用热气(H)
流过所述铸模(1)的塑造所述通孔的铸芯(18a-21b)中成型的通道
(D1-D4)，所述热气的温度至少对应于所述粘合剂失去粘合作用的
温度，这样由于热气的作用使塑造所述通孔(Z1-Z3)的铸芯(18a-21b)
分解为碎片(B)或单个的沙粒。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铸模(1)
的所述铸芯(18a-21b)的所述通道(D1-D4)在熔炉(O)中垂直地
定向。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述
铸件(1)的所述通孔(Z1-Z3)通过两个或更多的所述铸芯(18a-21b)
塑造，所述铸芯分别具有通道(D1-D4)，并且对应于所述通孔(Z1-Z3)
的铸芯(18a-21b)的所述通道(D1-D4)互相连接并且在所述熔炉(O)
中由热气(H)共同流过。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述
铸模(1)成型为由两个或更多的铸芯(...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦伦丁·迪尔，海科·韦伯，德特勒夫·库贝，马库斯·施派歇尔，
申请(专利权)人：尼玛克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：墨西哥;MX