具有至少一个通过铸芯形成的有孔金属体的铸造构件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铸造构件、特别是按照权利要求1的前序部分所述的用于机动车的内燃机的铸造构件，以及一种用于这样的铸造构件的铸芯。此外，本发明还涉及一种按照权利要求8的前序部分所述的用于制造这样的铸造构件的方法以及一种用于制造用于这样的铸造构件的铸芯的方法。
【背景技术】
[0002]由DE 10 2007 023 060 Al已知一种气缸曲柄箱形式的铸造构件和一种用于制造这样的铸造构件的方法，其中，气缸曲柄箱的设计为空腔的水套的制造通过多个消失铸芯实现。更确切地说，这些铸芯就是相应的盐芯，所述盐芯在前置的方法步骤中连接到用于引导相应的往复活塞的所谓的气缸衬套上。在制造铸造构件时在将气缸衬套铸入之后，在接着的方法步骤中，相应的由水溶性的盐构成的盐芯被相应地冲洗掉。通过消失的铸芯或者说盐芯因此形成用于冷却气缸曲柄箱的水套的敞开的空腔。
【发明内容】
[0003]本发明的任务在于，仓Il造一种铸造构件和一种铸芯以及一种用于制造这样的铸造构件或者这样的铸芯的方法，借助于该铸造构件和铸芯以及这样的方法能够实现在相应的通过铸芯形成的空腔中提高铸造构件的强度或者刚性。
[0004]所述任务按照本发明通过一种具有权利要求1的特征的铸造构件以及一种具有权利要求6的特征的铸芯来解决。此外，所述任务通过具有权利要求8或10所述特征的用于制造铸造构件或者铸芯的方法来解决。本发明的有利的实施方案连同适宜的进一步扩展方案在其余权利要求中给出。
[0005]为了创造如下的铸造构件，所述铸造构件在相应的空腔的区域中具有改善的强度或者刚性，按照本发明规定，通过铸芯形成铸入在空腔中的有孔金属体。为此使用如下的铸芯，所述铸芯由金属或金属合金连同盐、特别是晶体盐浇铸或者类似地加工。作为金属或金属合金在此适合的特别是铝或者铝合金、例如基于AlSi7的铝合金。然而在本发明的范围内所一同包括的考虑是，也可以使用其它金属或者金属合金。
[0006]通过如下方式产生有孔金属体，S卩，(特别是在铸造构件的铸造过程之后)将盐从消失铸芯溶出。在此，优选使用水溶性的盐，从而通过以水冲洗能够将盐洗去。通过溶出的盐晶体或者盐粒于是形成海绵状的有孔金属体的相应的孔。因此整体上形成如下的有孔金属体，借助于所述有孔金属体至少部分地填充通过铸芯产生的空腔。通过所述对空腔的填充在该区域中产生铸造构件的结构上的增强并且因此产生更高的刚性或强度。在此，因此也可以达到在相应的铸造构件中的重量节省，因为通过借助于有孔金属体来加固或者增强可以将包围空腔的相应壁相应地设计成更小的或者更薄的尺寸。
[0007]在本发明的另外的有利的实施方案中，所述铸造构件具有向外敞开的空腔的至少一个冲洗开口，通过所述冲洗开口能将盐从铸芯中冲洗出以用于形成有孔金属体。换言之，按照本发明规定，将铸芯优选作为半成品(连同还容纳在其中的盐)置入到铸造模具中并且通过以铸造构件的铸造材料至少部分地包围浇铸(改铸，转铸，UmgiePen)或者补铸(铸成一体，Angiefen)而形成相应的空腔。于是基本上事后才进行例如将相应的盐冲洗掉。冲洗开口可以以这样的方式设计，即，所述冲洗开口在从铸造模具取出铸造构件之后直接可使用，因此能够在铸造过程之后直接将盐洗去。备选地，铸芯可以被完全包围浇铸，从而在能够将铸芯的盐洗出之前为了部分地露出铸芯(并且因此为了制造冲洗开口)必须首先进行铸造构件的(切肩)加工。
[0008]然而在本发明的范围内所一同包括的考虑是，在铸造过程之前也已经可以将盐(至少部分地)从相应的铸芯中溶出。如以下还要描述的那样，如果要使铸芯的外层粗糙化以用于改善与铸造构件的铸造材料的连接，或者在紧接于铸造过程之后如果铸芯或者有孔金属体的个别部分区域不再能够被冲洗，这例如是可想到的。
[0009]本发明的另一种有利的实施形式规定，在其中设置有有孔金属体的空腔设计为用于引导介质、特别是用于机动车的内燃机的冷却介质。这样的有孔金属体因此具有如下特性:一方面非常良好地用于稳定空腔、然而另一方面表现足够的通流性，从而使介质、例如用于机动车的内燃机的冷却水或者类似物可以循环。
[0010]在本发明的其它实施方案中，所述有孔金属体和铸造构件具有或者带有至少基本上相同的特性或者带有不同的特性、特别是不同的热膨胀系数的材料或者合金。如果所述两种相应的合金具有至少基本上相同的特性或者这两种合金至少基本上是相同的，则得到的优点是，有孔金属体特别良好地集成到铸造构件中。在此，特别是例如可以避免在铸造构件中的应力或类似情况，并且可以保证在金属体和铸造构件之间的良好的连接。另一方面有利的是，铸造构件或金属体的合金是不同的。由此，(特别是如果所述两种合金具有不同的热膨胀)，则例如实现了金属体特别有利地夹紧在铸造构件空腔之内。
[0011]上述关于按照本发明的铸造构件所述的优点同样适用于按照权利要求6所述的铸芯。
[0012]在本发明的另外的实施方案中，在铸芯之内设有具有不同的金属成分或盐成分的区域。通过相应地改变金属含量或盐含量可以产生有孔性、相应的孔的尺寸或类似方面的相应变化，以便由此影响例如金属体和铸造构件的刚性和强度。
[0013]上述关于按照本发明的铸造构件和所属的铸芯所描述的优点同样适用于按照权利要求8所述的用于制造铸造构件的方法。
[0014]在此，在本发明中的有利的实施方案中规定，在铸入到铸造构件的铸造材料中之前处理铸芯的外层。在此，例如可以设有铸芯的相应的外罩，在所述外罩中例如比中间的区域中设置更少的盐或者更多的盐。也可以对铸芯的外皮或外层进行粗糙化或者纹理化，以便实现铸芯或金属体更好地夹紧在铸造构件的铸造材料内部。例如也可行的是，铸芯的外层通过如下方式粗糙化，即，在铸造所述铸造构件之前已经在该外层区域内将相应的盐溶出。
[0015]上述关于按照本发明的铸造构件或者所属的铸芯以及相应的用于制造铸造构件的方法所提到的优点同样适用于按照权利要求10所述的用于制造消失的铸芯的方法。
【附图说明】
[0016]本发明的其它优点、特征和细节由以下对优选的实施例的描述以及借助附图得出；图中:
[0017]图la、lb示出用于呈机动车的内燃机的曲柄箱形式的铸造构件的铸芯的俯视图或者透视剖视图，借助于所述铸芯能产生用于内燃机的相应气缸的水套形式的空腔，并且所述铸芯通过对金属、特别是铝合金连同盐进行共同铸造而形成；以及
[0018]图2a、2b示出呈用于机动车的内燃机的曲柄箱形式的铸造构件的示意性俯视图和沿着通过图2a中的线IIb-1Ib所代表的剖切平面的示意性剖视图，其中，能看出的是，通过铸芯形成的水套形式的空腔通过有孔金属体填充，所述有孔金属体通过将盐从铸芯中冲洗出而形成。
【具体实施方式】
[0019]在图1a和Ib中以示意性俯视图或透视剖视图示出铸芯10，借助于所述铸芯在用于制造如图2a和2b中示出的呈用于机动车的内燃机的气缸曲柄箱形式的铸造构件12的铸造过程中产生连接在该铸造构件上的空腔14，所述空腔按照以下还要更详细描述的方式形成用于内燃机的相应的气缸16的水套。
[0020]首先，在一种相应的方法中，消失的铸芯10通过对金属、特别是铝或铝合金连同盐进行铸造而产生。为此，在相应的铸造过程中金属熔体与盐混合并且浇铸。然而其它制造过程也是可行的。
[0021]作为合金适合的是例如基于AlSi7的铝合金。自然也可应用多种其它合金、特别是铝基合金。同样也可应用纯金属。作为盐适合的特别是水溶性的盐，所述盐按照简单