专利名称：用于制造至少局部具有增强耐磨性的铸件的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造至少局部具有增强耐磨性/耐磨防护结构的铸件的方法，其中在浇注时将含有陶瓷的材料埋入/ 嵌入浇注材料的基体中。
背景技术：
长久以来公知的问题是，有延展性的铸件虽然具有较高的冲击稳定性和韧性，但耐磨性很低。而非常耐磨的工件一般较脆，不能承受冲击要求。因此已经进行了很多尝试来制造复合工件，其中在有延展性的、耐冲击的基体中埋入硬质材料的耐磨衬件。开头所述类型的方法由EP 0841990B1公开。这里使用设计成多孔或者海绵式的陶瓷衬件，由此在浇注过程中浇注材料进入衬件的开口或孔中。以这一方法低成本地制造具有希望的层厚和希望的形状的衬件并不很容易。
发明内容
本发明的目的是，提供一种开头所述类型的方法，从而可以精确地预先规定由含陶瓷材料构成的、提供耐磨性的层的厚度，并且衬件的形状较好地匹配于待防护的工件表面的形状。这一目的根据本发明以如下方式实现a)将平均粒径为O. 2mm至4_的陶瓷颗粒与至少一种黏合剂混合，b)将由陶瓷颗粒和黏合剂组成的混合物以确定的层厚施加到耐热的纤维垫上，由此得到双层结构，c)在黏合剂固化后由该双层结构制作成衬件，该衬件的形状与铸件的待防护表面区域的形状相对应，d)在铸腔中将衬件放置在与铸件的待防护表面区域相对应的位置处，e)给铸腔注入浇注材料，其中使衬件中的陶瓷颗粒被埋在浇注材料中。因此，根据本发明，首先制造双层结构，该双层结构具有在某种程度上作为支承件的耐热纤维垫，在该纤维垫上施加有以黏合剂粘接的陶瓷颗粒。以这种方式可以很好地确定陶瓷颗粒层的厚度。然后通过制作这种双层结构，可以精确地制造出与工件的待防护表面区域(必要时展开成一平面)的形状相对应的形状。黏合剂一般在浇注过程中逸出，而纤维垫作为在工件上指向外的层可以存留。该层在铸件的使用中很快被磨损或者在需要时也可以在使用铸件前被除去。所使用的陶瓷颗粒的平均粒径的下限一般这样确定应当使含陶瓷的层的渗透性毫无问题。平均粒径的上限这样得出必须确保足以获得希望的耐磨性的覆盖厚度。特别优选的是，陶瓷颗粒的平均粒径为Imm至2mm。作为陶瓷材料可以尤其使用锆氧化物陶瓷或铝氧化物陶瓷。这种类型的颗粒应用于磨料工业中并能由商业渠道以低成本获得。作为黏合剂可以使用水玻璃，其也同样是低成本且易获得的材料。
优选的是，作为唯一的或附加的黏合剂，使用一种使衬件获得柔性的浆料/造型用涂料(Schlichte)。适用于此的浆料例如是此前用于对起泡不良的模型区域或者是切削或铣削表面进行封闭的浆料。这种商标名为“Polyfiller S”类型的浆料，可以从“FirmaAsland-Suedchemie Kernfest GmbH D40721 Hilden，，获得。浇注材料既可以是金属、尤其是钢或有色金属或铝，也可以是塑料。作为纤维垫原则上可以使用任何“多孔的”织物类材料，只要确保了耐热性。优选使用玻璃纤维垫。但也可以设想由相应的塑料制成的垫。在纤维垫上的含陶瓷的层的厚度应为3mm-8mm。
下面借助附图详细说明本发明的实施例；其中 图I示出衬件的剖视图，该衬件用在根据本发明的方法中。图2示出铸模的示意性剖视图，在该铸模中置入图I中的衬件。
具体实施例方式附图示出，在制造表面需防磨损的物体时示例性地可以如何进行。首先将陶瓷颗粒——例如40%的平均粒径为的锆刚玉——与作为黏合剂的3%的“Polyfiller S”浆料和/或3%的水玻璃混合。这种物料以具有希望厚度的层
I(的形式)被施加到玻璃纤维垫2上。具有陶瓷颗粒覆层的玻璃纤维垫2具有^TSmrn的厚度。在黏合剂固化后生产出这样产生的双层垫式结构。这样便形成图I所示的双层式衬件9，该衬件精确地匹配于待防护的工件表面的形状。基于上述浆料，衬件9不是刚性的，而是保留一定程度的柔性，使其在必要时也能被弯曲。图I所示的衬件9被埋入传统的铸模10中。这种铸模10包括具有浇注口 3和浇注通道4的上型箱6以及冒口 5。在下型箱7中以及部分地也在上型箱6中形成与希望的工件形状相对应的铸腔8。衬件9被固定在铸腔8的壁的与待制造工件的待防护表面相对应的位置处。在使用砂型时可以通过例如钉牢来固定该衬件。在铸模10合型后，以公知方式由金属材料浇注出工件。液态金属材料包围在衬件2的层I中的陶瓷颗粒，其中黏合剂基本蒸发。这时，工件在待防护表面上具有陶瓷颗粒层，由此在这里获得增强的耐磨性。从铸模10取出的工件在具有由玻璃纤维垫构成的层2的衬件9所处的区域中是无害的，这是因为该层在工件的使用中很快被磨掉。
权利要求
1.一种用于制造至少局部具有增强耐磨性的铸件的方法，其中在浇注时将含陶瓷的材料埋入浇注材料的基体中，其特征在于， a)将平均粒径为O.2mm至4mm的陶瓷颗粒与至少一种黏合剂混合， b)将由陶瓷颗粒和黏合剂组成的混合物以确定的层厚施加到耐热的纤维垫上，由此得到双层结构， c)在黏合剂固化后由该双层结构制作成衬件(9)，该衬件的形状与铸件的待防护表面区域的形状相对应， d)在铸腔(8)中将衬件(9)放置在与铸件的待防护表面区域相对应的位置处， e)给铸腔(8)注入浇注材料，其中使衬件(9)中的陶瓷颗粒被埋在浇注材料中。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，陶瓷颗粒的平均粒径为Imm至2mm。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，作为陶瓷材料使用锆氧化物陶瓷或铝氧化物陶瓷。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为黏合剂使用水玻璃。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为唯一的或附加的黏合剂，使用一种使衬件(9)获得柔性的浆料。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，浇注材料是金属，尤其是钢或有色金属或铝。
7.根据上述权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，浇注材料是塑料。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，纤维垫(2)由玻璃纤维构成。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在纤维垫上的含陶瓷的层具有的厚度。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造至少局部具有增强耐磨性的铸件的方法，将平均粒径为0.2mm至4mm的陶瓷颗粒与至少一种黏合剂混合。将该混合物以确定的层厚施加到耐热的纤维垫上，由此得到双层结构。在黏合剂固化后由该双层结构制作成衬件(9)，该衬件的形状与铸件的待防护表面区域的形状相对应。在铸腔(8)中将衬件(9)放置在与铸件的待防护表面区域相对应的位置处。最后，给铸腔(8)注入浇注材料，其中在衬件(9)中的陶瓷颗粒被埋入到浇注材料中。这样便在铸件表面上获得具有确定厚度的、形状精确匹配的耐磨结构。
文档编号B22D19/08GK102869466SQ201180016804
公开日2013年1月9日 申请日期2011年3月29日 优先权日2010年4月7日
发明者D·赫尔曼, K·默尔 申请人:法奥迪有限公司