DE2518155C2

DE2518155C2 - Gießform in geteilter, wiederverwendbarer Ausführung

Info

Publication number: DE2518155C2
Application number: DE19752518155
Authority: DE
Inventors: Heinz 6380 Bad Homburg Brockmann
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1975-04-24
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1984-05-24
Also published as: DE2518155A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gießform in geteilter, wiederverwendbarer Ausführung zum Herstellen von Lauf- und Leitschaufeln von Verdichtern und Turbinen mit mehreren hintereinander angeordneten, schaufeiförmigen Hohlräumen und iah einer Teilungsfuge, die parallel zur Längsachse der Hohlräume verläuft.

Eine derart gattungsgemäße Gießform ist aus der BE-PS 8 21 315 bekannt, bei der die hintereinander angeordneten, schaufeiförmigen Hohlräume durch Stapeln einer Vielzahl von Einzelbauteilen geschaffen werden. Hierdurch ist es zwar möglich, die mit der Gußeisenschmelze in Berührung kommenden Innenflächen der Einzelteile jeweils vor dem Zusammenbau unabhängig voneinander zu prüfen und gegebenenfalls auszubessern, jedoch ist aufgrund der Vielzahl der Einzelteile die Handhabung der gesamten Gießform erheblich erschwert, so daß sich der gesamte Verfahrensablauf zum Gießen der Lauf- und Leitschaufeln sehr aufwendig und zeitraubend gestaltet.

Grundsätzlich und vielfältig sind Gießformen in nicht wiederverwendbarer Ausführung bekannt. So offenbart beispielsweise die DE-OS 19 19 006 eine nach dem bekannten Croning-Verfahren hergestellte Gießform, wobei jeweils die von einem Grünsand hinterfüllten Formstoffsiihalen einen in der Teilungsebene zweier Formhälften der Gießform gelegenen Hohlraum aufweisen, der als Eingußtrichter dient. Derartige nicht wiederverwendbare Gießformen sind allerdings für eine großserienmäßige Herstellung von Lauf- und Leitschaufeln aufgrund des ebenfalls sehr aufwendigen Gesamtfertigungsaufwandes außerordentlich ungeeignet.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gießform zu schaffen, die eine einfache, schnelle und preisgünstige Herstellung der Leit- und Laufschaufeln ermöglicht. Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Gießform dadurch, daß die einzige Teilungsfuge in Richtung der hintereinander angeordneten, schaufelförmigen Hohlräume verläuft, daß jedem Hohlraum ein in der Teilungsfuge gelegener Eingußtrichter zugeordnet ist und daß die Gießform aus einem hitzebeständigen Keramikmaterial, vorzugsweise aus Oxydkeramik, Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid hergestellt ist. Das Keramikmaterial hat in dem Temperaturbereich, in dem metallische Turbinenwerkstoffe vergossen werden, eine hohe Festigkeit und Oxydbeständigkeit, so daß

ίο die Formen, wenn sie einmal hergestellt sind, oftmals verwendet werden können. Weiterhin ist bzw. kann die Gießforminnenwand so glatt hergestellt werden, daß keine Nachbearbeitung der Schaufeln erforderlich ist.

Es ist aus der DE-Z »Gießerei«, 54 (1967), S. 541 -551 zwar in grundsätzlicher Art darauf hingewiesen worden, taß wiederverwendbare Gießereiformen aus einem metallkeramischen Werkstoff bestehen können. Aussagen insbesondere über Gießformen für die Herstellung von Turbinenschaufeln oder aber über konstruktive Ausbildungsmöglichkeiten sind hier jedoch nicht enthalten.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Gießform ist bei sehr guter Oberfiächenbeschafienheii eine schnelle und somit auch rentable Herstellung von Leit- und Laufschaufeln durch die gleichzeitige Herstellungsmöglichkeit einer größeren Anzahl von Schaufeln möglich.

Als Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gießform wird vorgeschlagen, daß Formteile aus feinkörnigem, pulverförmigen Keramikmaterial unter Zuhilfenahme eines Urmodells geformt, vorzugsweise gestampft, kaltgepreßt oder gegossen und anschließend gesintert werden. Auf diese Weise lassen sich Formen herstellen, die eine glatte Innenwandung haben, dabei aber fest und haltbar sind. Die Formteile können jedoch auch aus feinkörnigem, pulverförmigen Keramikmaterial hergestellt und heißgepreßt sein. Die hierbei erreichte Dichte beträgt bis zu 98% der theoretischen Dichte, so daß praktisch eine porenfreie Form geschaffen wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß das Gießen der Schaufein mit der erfindungsgemäßen GieEJcrm in vorteilhafter Weise derart erfolgen kann, daß das zu schmelzende Schaufelmaterial in dosierter Menge, vorzugsweise in Form einer Stange oder als Granulat in die Eingußtrichter eingefüllt und anschließend gemeinsam mit der Gießform auf Schmelztemperatur erhitzt wird. Auf diese Weise ist, ohne größere Materialverluste in Kauf nehmen zu müssen, ein schnelles und praktisches Gießen der Schaufeln Tiöglich. Eine Vorwärmung der Gießform ist zweckmäßig, um die thermische Belastung während des Gießens zu verringern.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Gießform mit einem Teilschnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Hälfte der Gießform gemäß Fig. 1, wobei der eine Teil der Hohlräume für die Schaufeln zu sehen ist;

F i g. 3 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Gießform gemäß der Linie III-III in Fig. 1.

In den F i g. 1 bis 3 ist eine Gießform dargestellt, die aus zwei Gießformhälften 1 und 2 besteht. In die Gießform sind Hohlräume 3 eingearbeitet, die die Außenform von Schaufeln 4 und Eingußtrichtern 5 bilden. Die mit 6 bezeichnete Teilungsfuge zwischen den Gießformhälften 1 und 2 ist parallel der Hohlraumreihe so angeordnet, daß keine Hinterschneidungen entstehen und

Gußstücke nach Auseinanderschieben der Gießformhälften ohne weiteres herausgenommen werden können. Die Gießform kann im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 bis 3 auch eine wesentlich größere Anzahl von Hohlräumen aufweisen, so daß eine große Anzahl von Schaufeln gleichzeitig gegossen werden kann.

Die Gießformhälften I und 2 sind aus hitzebeständigem Keramikmaterial, vorzugsweise aus Oxydkeramik, Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid hergestellt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Gießform in geteilter, wiederverwendbarer Ausführung zum Herstellen von Lauf- und Leitschaufeln von Verdichtern und Turbinen mit mehreren hintereinander angeordneten, schaufeiförmigen Hohlräumen und mit einer Teilungsfuge, die parallel zur Längsachse der Hohlräume verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Teilungsfuge (6) in Richtung der hintereinander angeordneten, schaufeiförmigen Hohlräume (3) verläuft, daß jedem Hohlraum (3) ein in der Teilungsfuge (6) gelegener Eingußtrichter (5) zugeordnet ist und daß die Gießform aus einem hitzebeständigen Keramikmaterial, vorzugsweise aus Oxydkeramik, Siliziumkarbid oder Siiiziumnitrid hergestellt ist

2. Verfahren zur Herstellung einer Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Formteile (1,2,7) aus feinkörnigem, pulverförmigem Keramikmaterial UROr Zuhilfenahme eines Urmodels gefonr.t, vorzugsweise gestampft, kaitgepreßt oder gegossen und anschließend gesintert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Formteile (1, 2, 7) feinkörniges, pulverförmiges Keramikmaterial heißgepreßt wird.