铸造过滤器制造技术

一种铸造过滤器，特别是用于过滤和/或净化金属熔体的铸造过滤器，其具有用于供金属熔体穿过的蜂窝结构并且具有用于增强蜂窝结构的支撑结构，该蜂窝结构和/或支撑结构至少部分地由陶瓷材料制成，所述蜂窝结构由多个孔格形成，所述多个孔格由孔格壁彼此界定，其中至少一个孔格沿流动方向具有恒定的横截面形状，其中至少一个所述孔格壁具有小于1mm的壁厚，并且其中所述支撑结构由至少一个支撑壁形成，所述支撑壁至少部分地在相邻孔格之间延伸，以及至少部分的支撑壁的壁厚大于所述孔格壁的厚度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铸造过滤器
本专利技术涉及一种铸造过滤器，尤其用于过滤和/或净化熔融金属。本专利技术还涉及一种铸造过滤器的用途、一种用于制造金属部件的方法以及一种用于制造铸造过滤器的方法。
技术介绍
已知在铸造熔融金属时使用所谓的铸造过滤器。这样的铸造过滤器可以插入铸模的浇注系统中，并用于保留来自铸流的外来和/或内生夹杂物，例如炉渣、泡沫或氧化性杂质。这样的铸造过滤器可以，例如，由金属网组成或陶瓷结构。陶瓷过滤器可以设计为圆孔过滤器、泡沫陶瓷过滤器或蜂窝式过滤器。圆孔过滤器是通过冲压工艺制成的，通常具有很高的稳定性。然而，由于圆孔过滤器的结构内的壁厚较大，因此在铸造过程中会产生高流动阻力。由于孔径的变化，泡沫陶瓷过滤器只能确保中等的再现性。这可能导致不同的流阻，从而导致浇铸时间波动，因此可以影响铸造质量。蜂窝式过滤器通常是通过挤压生产的，它的壁可能相对较薄。这允许产生大的自由横截面，这在低流动阻力方面是有利的。然而，挤压成型的蜂窝式过滤器仅具有较低的机械稳定性，这可能导致其在铸造过程中破损。
技术实现思路
在上述背景下，本专利技术的任务是提出一种铸造过滤器，其在铸造过程中同时确保高安全性、高再现性和相对低的流阻。目的还在于提出一种铸造过滤器的用途、一种用于制造金属部件的方法以及一种用于制造铸造过滤器的方法。关于所述铸造过滤器，根据本专利技术，该目的已通过权利要求1的主题解决。所述铸造过滤器的用途在权利要求14中进行了说明，所述用于制造金属部件的方法在权利要求15中进行了说明，并且所述用于制造铸造过滤器的方法在权利要求16中进行了说明。优选的设计是从属权利要求的主题，并在下文详细讨论。根据本专利技术的铸造过滤器特别适用于过滤和/或清洁熔融金属。根据本专利技术的过滤器可以设计用于低压铸造工艺或高压铸造工艺。特别地，根据本专利技术的铸造过滤器适用于过滤和/或清洁铝熔体，尤其优选地用于铸造铝零件。这包括，例如，用于汽车的铝轮辋。根据本专利技术的铸造过滤器具有用于金属熔体穿过的蜂窝结构和用于加强蜂窝结构的支撑结构。蜂窝结构和/或支撑结构可以至少部分地由陶瓷材料制成。此外，蜂窝结构可以由多个孔格形成，所述多个孔格由孔格壁彼此限定，其中至少一个孔格的横截面形状沿流动方向恒定。至少一个孔格壁的壁厚小于1mm。根据本专利技术，还提供了一种支撑结构，该支撑结构由支撑壁形成，该支撑壁至少部分地在相邻孔格之间延伸并且其壁厚至少部分地大于孔格壁的壁厚。至少一个孔格的横截面形状沿流动方向保持恒定，一方面减小了流动阻力。同时，沿流动方向的恒定横截面形状有利于金属流动的均匀性。特别地，湍流可以转化为可靠性增加的层流，这可以对流入各个铸模的流入过程产生积极影响。此外，小于1mm的低壁厚增加了孔格结构的自由横截面，这也减小了流动阻力。然而，与此同时，具有至少一个支撑壁的支撑结构确保实现总体上足够的稳定性。所述支撑结构确保，尽管各个孔格壁的壁厚低，但是降低了整个铸造过滤器或蜂窝结构的所不希望的破损的风险。因此，根据本专利技术的铸造过滤器仅确保了低流动阻力，具有高再现性并降低了铸造过程中材料失效的风险。根据一种优选的设计，至少一个孔格壁的壁厚小于0.75mm，优选小于0.5mm，更优选小于0.4mm，甚至更优选小于0.35mm和/或大于0.2mm，最好大于0.25毫米。这样的壁厚可以进一步减小在铸造过程中的流动阻力，并且同时确保蜂窝结构的足够的稳定性。特别地，至少一个孔格壁具有约0.3mm的壁厚。优选地，许多孔格壁具有上述的壁厚。除支撑壁或蜂窝结构边缘处的孔格壁外，所有孔格壁均可设计成具有上述壁厚。根据另一种优选的设计，两个或更多个孔格，优选地超过50％的孔格，尤其超过75％的孔格，具有相同的形状。例如，几个相邻的孔格可以具有相同的形状。这可以对流动行为产生积极影响，特别是对于沿着整个蜂窝结构的均匀流动。此外，蜂窝结构可以由边界孔格限定，其中至少一个边界孔格的形状不同于内部孔格的形状。因此，可以形成彼此相同的所有内部孔格或多个内部孔格，而至少一些边界孔格具有不同的形状。这使得可以独立于外围孔格的形状来设计铸造过滤器的外周形状。根据另一优选的设计，至少一个孔格具有六边形的横截面形状，尤其是横向于流动方向的六边形的横截面形状。该六边形的横截面形状可以尤其沿着各个孔格的流动方向恒定，从而在流动入口和相反的流动出口处都存在相同的横截面形状。就蜂窝结构的稳定性而言，这种孔格形状是有利的。同时，孔格的六边形形状提供相对较大的自由横截面面积，从而可以将流动阻力保持得较低。在一个特别有利的方式，六边形横截面形状可以是等边六边形横截面形状。它也可以是具有不同边长的六边形横截面形状。根据另一设计，所述蜂窝结构和/或至少一个所述孔格和/或孔格壁具有在流动方向上延伸的高度，该高度小于6mm，特别是小于5mm，和/或大于3mm，优选大于4mm。特别地，所述蜂窝结构和/或至少一个所述孔格和/或孔格壁在流动方向上延伸的高度为大概4.2mm。根据一种优选的设计，有可能的是所述蜂窝结构和/或至少一个所述孔格和/或孔格壁具有在流动方向上延伸的高度，该高度小于50mm，特别是小于30mm，特别是小于20mm，特别是小于10mm。蜂窝结构或孔格壁在流动方向上的相对较高的高度也导致较长的流动通道，这尤其由蜂窝结构的各个孔格形成。实际上，更长的流道提高过滤效果。此外，蜂窝结构或孔格壁在流动方向上的较大高度对机械性能有积极影响。因此，蜂窝结构通常以比相应的过滤器效果实际需要的高度更大的高度来形成。因此，这也可以将流动阻力增加到期望的程度。然而，由于根据本专利技术的支撑结构的布置，不再需要蜂窝结构的高度过高，因此不再需要形成特别长的通道。而是，具有上面规定的高度的蜂窝结构的设计可以确保良好的过滤效果和足够的机械稳定性。根据另一个优选的设计，所述支撑结构具有多个支撑壁，所述支撑壁优选地彼此成角度和/或从蜂窝结构的边缘区域和蜂窝结构的内部区域延伸成一角度。所述支撑壁可以特别是在蜂窝结构的内部区域中相互汇聚或融合。这种设计可以进一步提高机械性能。特别地，所述支撑结构可以将蜂窝结构分成多个蜂窝结构部分。例如，所述蜂窝结构部分可以是蛋糕形的。例如，可以设置划分成蛋糕形状的三个或更多个蜂窝结构部分，它们由支撑壁彼此限制。具有高的机械稳定性，可以以此方式确保金属熔体特别均匀地流过蜂窝结构。根据另一种优选的设计，支撑壁可以具有彼此成角度的壁部分。这种设计允许支撑壁以有利的方式跟随相邻孔格的形状。例如，每个孔格可以具有六边形的横截面形状，由此，支撑壁可以跟随相应的相邻孔格的这种六边形横截面形状或者逐段地限定相应的相邻孔格的六边形横截面形状。以这种方式同时确保了高的机械稳定性和蜂窝结构的孔格的高度的均匀性。根据另一种优选的设计，至少一个支撑壁的壁厚小于0.8mm，优选小于0.7mm和/或大于0.5mm，优选大于0.6mm。通过这样的壁厚，将确保对蜂窝结构的足够的支撑效果。同时，这样的壁厚和相关的端面将导致在使用铸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特别用于过滤和/或净化金属熔体的铸造过滤器(10)，具有用于供金属熔体穿过的蜂窝结构(12)和用于增强蜂窝结构(12)的支撑结构(14)，蜂窝结构(12)和/或支撑结构(14)至少部分地由陶瓷材料制成，蜂窝结构(12)由多个孔格(16)形成，所述多个孔格(16)彼此之间由孔格壁(18)限定，其中至少一个孔格(16)沿着流动方向(20)具有恒定的横截面形状，其中至少一个孔格壁(18)的壁厚(22)小于1mm，以及其中支撑结构(14)由至少一个支撑壁(24)形成，所述支撑壁(24)至少部分地在相邻孔格之间延伸，并且至少部分的所述支撑壁(24)的壁厚(26)大于孔格壁(18)的壁厚(22)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 EP 18165069.8;20180329 EP 18165071.4;20181.一种特别用于过滤和/或净化金属熔体的铸造过滤器(10)，具有用于供金属熔体穿过的蜂窝结构(12)和用于增强蜂窝结构(12)的支撑结构(14)，蜂窝结构(12)和/或支撑结构(14)至少部分地由陶瓷材料制成，蜂窝结构(12)由多个孔格(16)形成，所述多个孔格(16)彼此之间由孔格壁(18)限定，其中至少一个孔格(16)沿着流动方向(20)具有恒定的横截面形状，其中至少一个孔格壁(18)的壁厚(22)小于1mm，以及其中支撑结构(14)由至少一个支撑壁(24)形成，所述支撑壁(24)至少部分地在相邻孔格之间延伸，并且至少部分的所述支撑壁(24)的壁厚(26)大于孔格壁(18)的壁厚(22)。


2.一种如权利要求1所述的铸造过滤器(10)，其特征在于，至少一个所述孔格壁(18)的壁厚(22)小于0.75mm，优选小于0.5mm，更优选小于0.4mm，更优选小于0.35mm和/或大于0.2mm，优选大于0.25mm，特别是约为0.3mm。


3.一种如权利要求1或2所述的铸造过滤器(10)，其特征在于，两个或更多个孔格(16)，优选超过50％的所述孔格(16)，特别是超过75％的所述孔格(16)，具有相同的形状和/或所述蜂窝结构(14)由边界孔格限定边界，并且至少一个边界孔格的形状不同于内部孔格(16)的形状。


4.一种根据前述权利要求中的至少一项所述的铸造过滤器(10)，其特征在于，所述孔格(16)中的至少一个具有六边形的横截面形状，尤其是横向于所述流动方向(20)延伸的六边形的横截面形状和/或等边六边形横截面形状。


5.一种根据前述权利要求中的至少一项所述的铸造过滤器(10)，其特征在于，所述蜂窝结构(12)和/或至少一个所述孔格(16)和/或孔格壁(18)具有在流动方向(20)延伸的高度，该高度小于6mm，特别是小于5mm，和/或大于3mm，优选大于4mm，特别是约4.2mm。


6.一种根据前述权利要求中的至少一项所述的铸造过滤器(10)，其特征在于，所述支撑结构(14)具有多个支撑壁(24)，所述支撑壁优选地彼此成角度和/或从蜂窝结构(12)的边缘区域进入蜂窝结构(12)的内部区域和/或在蜂窝结构(12)的内部区域中彼此会聚，和/或支撑结构(14)将蜂窝结构(12)划分成多个蜂窝结构部分，特别是以蛋糕形状的方式划分成各部分，和/或支撑壁(24)具有彼此成一定角度延伸的壁部分。


7.一种前述权利要求中的至少一项所述的铸造过滤器(10)，其特征在于，所述支撑壁(24)的壁厚(26)小于0.8mm，优选地小于0.7mm和/或大于0.5mm，优选大于0.6mm，特别是约0.625mm。


8.一种根据前述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·瓦西奇，
申请(专利权)人：埃克森蒂斯知识股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH