DE3888279T2

DE3888279T2 - Verfahren zum Herstellen von keramischen Hohlkörpern.

Info

Publication number: DE3888279T2
Application number: DE3888279T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Hamanaka; Takashi Harada; Fumio Hattori
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2008-10-13
Also published as: DE3888279D1; EP0312322B1; US5013500A; EP0312322A3; EP0312322A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Öffnungs- bzw. Führungsauskleidung aus Keramik zur Verwendung beim Auskleiden der Innenflächen von Auspufföffnungen bzw. -führungen für Benzinmotore, Dieselmotore und ähnliches durch Entwässerungs- oder Schlickerguß.
Es ist bereits bekannt, daß die Reinigungsleistung eines Katalysators verbessert und Turboverzögerung eines Turboladers verringert wird, indem die Temperaturen von Abgasen aufgrund einer wärmeisolierenden Wirkung eines Keramikmaterials erhöht werden, mit dem die Innenfläche einer Auspufföffnung bzw. -führung in Form einer Öffnungs- bzw. Führungsauskleidung ausgekleidet ist. Solche Techniken werden insbesondere für Vierventil-Motore als wirksam erachtet, bei denen die Tendenz zur Verringerung der Temperaturen von Abgasen besteht. Derartige Öffnungsbzw. Führungsauskleidungen aus Keramik können durch eine Entwässerungsgußtechnik geformt werden, bei der eine Keramikaufschlämmung in eine wasserabsorbierende bzw. -aufnehmende Form aus Gips oder ähnlichem gegossen wird und eine Überschußmenge der Aufschlämmung abgeleitet wird, nachdem ein Aufschlämmungsmaterial auf der Innenfläche der Form abgelagert worden ist. (Siehe beispielsweise "Ceramic Engineering Handbook", veröffentlicht von Gihoudo Co., Ltd., 25. Dezember 1966, 5.1152-1159). jedoch müssen im Fall von Öffnungs- bzw. Fuhrungsauskleidungen Ventillöcher an spezifischen Stellen gebohrt werden. Früher sind solche Ventillöcher durch mechanische Bearbeitung unter Verwendung eines Bohrers oder ähnlichem nach dem Formen oder Brennen ausgebildet worden. Da es sich bei der zu bearbeitenden Oberfläche der Öffnungs- bzw. Führungsauskleidung jedoch um eine gekrümmte Oberfläche handelt, ergeben sich viele Nachteile, wie z. B. daß die Bearbeitung zeitaufwendig ist, daß das Anordnen schwierig ist, daß präzise Bearbeitung eine große Anzahl an Arbeitsschritten erfordert und daß aufgrund der Sprödigkeit der Keramik auch nach dem Brennen die Tendenz zur Bildung von Rissen besteht.
Die US-A-1,337,663 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Keramikgegenstandes mit einem Loch, das gebildet wird, indem eine Gipsoberfläche an der Position des Lochs mit Schellack abgedeckt wird.
Die DE-A-2657177 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Keramikgegenstandes mit einem Loch durch die Verwendung eines eigenen undurchlässigen Formteils.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten Probleme zu überwinden.
Im spezielleren ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur einfachen Herstellung hohler Keramikgegenstände, wie Öffnungs- bzw. Führungsauskleidungen aus Keramik, mit präzise ausgebildeten Ventillöchern durch Entwässerungs- oder Schlickerguß zu schaffen.
Die Erfindung ist im Anspruch dargelegt.
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch das Lesen der Beschreibung in Verbindung mit den bei liegenden Zeichnungen klar werden, wobei es sich versteht, daß Modifikationen, Änderungen und Variationen davon von einem Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, vorgenommen werden können.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die bei liegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer geteilten Form zur Verwendung bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels für eine gemäß vorliegender Erfindung erhaltene Öffnungs- bzw. Führungsauskleidung aus Keramik.
In Fig. 1 werden wasserabsorbierende bzw. -aufnehmende Formabschnitte 1 und 2 zur Verwendung bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Als die Form wird üblicherweise eine Gipsform verwendet, aber es kann auch eine wasserabsorbierende Kunstharzform verwendet werden. Wasserundurchlässige Flächen 4 sind an der Innenfläche 3 des Formabschnitts 1 an Positionen ausgebildet, die Ventillöchern entsprechen. Die wasserundurchlässige Fläche 4 hat eine Gestalt, die jener des Ventillochs entspricht. Die wasserundurchlässige Fläche wird nach irgendeinem geeigneten Verfahren gebildet, wie z. B. durch das Anbringen einer wasserundurchlässigen Abdichtung, das Auftragen eines wasserundurchlässigen Kunstharzes oder das Einbetten eines wasserundurchlässigen Kunstharzes.
Nachdem die wasserabsorbierenden Formabschnitte 1 und 2 aneinandergeschlossen worden sind, wird eine Keramikaufschlämmung in die Form gegossen. Die Keramikaufschlämmung ist zwar nicht auf eine bestimmte eingeschränkt, aber die Verwendung von Keramik auf Aluminiumtitanatbasis wird bevorzugt. Der Grund dafür ist, daß dieses Material Hitzebeständigkeit und einen Elastizitätsmodul aufweist, wie sie für Öffnungs- bzw. Führungsauskleidungen geeignet sind. Wasser, das in einem Teil der eingegossenen Keramikaufschlämmung enthalten ist, der mit den Innenwänden der wasserabsorbierenden Formabschnitte 1 und 2 in Kontakt steht, wird in diese hinein absorbiert, und ein Aufschlämmungsmaterial wird allmählich innerhalb der Formabschnitte 1 und 2 abgelagert. Da die wasserundurchlässigen Flächen 4 keine solche wasserabsorbierende Wirkung aufweisen, wird auf ihnen überhaupt kein Aufschlämmungsmaterial abgelagert. Daher wird, nachdem das Aufschlämmungsmaterial an den Innenflächen der Formabschnitte mit Ausnahme der wasserundurchlässigen Oberflächen 4 in einer gewünschten Dicke abgelagert worden ist, die verbleibende Aufschlämmung abgelassen. Durch das Öffnen der Formabschnitte 1 und 2 kann eine Öffnungs- bzw. Führungsauskleidung 6 aus Keramik mit Löchern erhalten werden, die Ventillöchern 5, wie in Fig. 2 gezeigt, entsprechen.
Bei der so erhaltenen Öffnungs- bzw. Führungsauskleidung 6 aus Keramik müssen nur die peripheren Ränder der Löcher leicht korrigiert werden, und die Anzahl an Arbeitsschritten kann im Vergleich mit einem herkömmlichen Verfahren, bei dem Ventillöcher durch mechanische Bearbeitung in einen Öffnungs- bzw. Führungsauskleidungskörper aus Rohkeramik gebohrt werden, stark verringert werden. Weiters kann verhindert werden, daß in der Öffnungs- bzw. Führungsauskleidung während der mechanischen Bearbeitung Risse entstehen.
Außerdem können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Ventillöcher von vornherein in präzisen Positionen ausgebildet werden, ohne daß es notwendig ist, Ventillöcher 5 durch mechanische Bearbeitung anzuordnen. Darüberhinaus können die Ventillöcher 5 uneingeschränkt in jeder gekrümmten Oberfläche ausgebildet werden. Außerdem kann die Abmessungsgenauigkeit der Ventillöcher 5 mit äußerst hoher Präzision erreicht werden, indem die Größe der wasserundurchlässigen Fläche 4 eingestellt wird.
Wie aus der obigen Erklärung deutlich wird, kann gemäß vorliegender Erfindung die Öffnungs- bzw. Führungsauskleidung aus Keramik mit präzise ausgebildeten Ventillöchern leicht durch eine einfache Technik hergestellt werden, indem die wasserundurchlässigen Flächen entsprechend den Ventillöchern in der Innenfläche der wasserabsorbierenden Form ausgebildet werden. Somit kann die vorliegende Erfindung einen wesentlichen Beitrag zur gewerblichen bzw. industriellen Entwicklung des Verfahrens zur Herstellurig von Öffnungs- bzw. Führungsauskleidungen aus Keramik leisten.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Öffnungs- bzw. Führungsauskleidung aus Keramik, die zumindest ein Ventilloch (5) aufweist, welches Verfahren das Gießen einer Keramikaufschlämmung in eine wasserabsorbierende bzw. aufnehmende Form (1) umfaßt, die zumindest eine wasserundurchlässige Abdichtung (4) aufweist, die an einer ihrer Innenflächen an einer Position haftet, die dem Ventilloch entspricht, sowie durch Absorption bzw. Aufnahme von Wasser aus der Aufschlämmung das Ablagern eines in der Aufschlämmung enthaltenen Keramikrohmaterials bis zu einer bestimmten Dicke außer an der/den wasserundurchlässigen Abdichtung oder Abdichtungen (4).