Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gießfilter, insbesondere für das Filtrieren und/oder Reinigen einer Metallschmelze. Die Erfindung betrifft ebenso die Ver- wendung eines Gießfilters, ein Verfahren zur Herstellung von Metallkomponenten sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gießfilters.

Es ist bekannt, beim Gießen von Metallschmelzen sogenannte Gießfilter einzuset- zen. Derartige Gießfilter können in das Anschnittsystem einer Gießform eingesetzt werden und dienen zum Zurückhalten von exogenen und/oder endogenen Ein- schlüssen wie Schlacke, Schaum oder oxidischer Verunreinigungen aus der Gieß- strömung. Solche Gießfilter können beispielsweise aus einem Metallgewebe oder auch aus einer keramischen Struktur bestehen. Dabei können keramische Filter als Rundlochfilter, Schaumkeramikfilter oder Zellfilter ausgebildet sein.

Rundlochfilter werden durch ein Pressverfahren hergestellt und weisen üblicher- weise eine hohe Stabilität auf. Aufgrund der großen Wanddicken innerhalb der Struktur des Rundlochfilters entsteht jedoch während des Gießvorgangs ein hoher Strömungswiderstand. Schaumkeramikfilter gewährleisten eine nur mäßige Re- produzierbarkeit, aufgrund von Abweichungen der Porengrößen. Dies kann zu unterschiedlichen Strömungswiderständen und damit zu Schwankungen der Gießzeiten führen. Die Gießqualität kann dadurch beeinträchtigt werden. Zellfilter werden üblicherweise durch Extrudieren hergestellt und können Zellwän- de mit verhältnismäßig geringer Wandstärke aufweisen. Hierdurch kann ein großer freier Querschnitt erzeugt werden, was sich günstig im Hinblick auf einen geringen Strömungswiderstand auswirkt. Extrudierte Zellfilter weisen jedoch eine nur gerin- ge mechanische Stabilität auf, was beim Gießen etwa zu einem Bruch des Filters führen kann.

Vor dem oben dargelegten Hintergrund bestand die Aufgabe der vorliegenden Er- findung darin, einen Gießfilter anzugeben, der bei hoher Reproduzierbarkeit und verhältnismäßig geringem Strömungswiderstand gleichzeitig eine hohe Sicherheit während des Gießens gewährleistet. Ebenso bestand die Aufgabe darin, die Ver- wendung eines Gießfilters, ein Verfahren zur Herstellung von Metallkomponenten sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gießfilters anzugeben.

In Bezug auf den Gießfilter ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch den Gegen- stand des Anspruchs 1 gelöst worden. Die Verwendung eines Gießfilters ist in An- spruch 14, ein Verfahren zur Herstellung von Metallkomponenten in Anspruch 15 und ein Verfahren zur Herstellung eines Gießfilters in Anspruch 16 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden nachfolgend im Einzelnen erörtert.

Ein erfindungsgemäßer Gießfilter ist insbesondere für das Filtrieren und/oder Rei- nigen einer Metallschmelze geeignet. Ein erfindungsgemäßer Filter kann dabei für den Einsatz in Niederdruckgussverfahren oder aber auch für den Einsatz in Hoch- druckgussverfahren ausgebildet sein. Insbesondere ist ein erfindungsgemäßer Gießfilter für das Filtrieren und/oder Reinigen einer Aluminiumschmelze geeignet, besonders bevorzugt für das Gießen von Aluminiumteilen. Hierzu zählen bei spielsweise Aluminiumfelgen für Automobile.

Ein erfindungsgemäßer Gießfilter weist eine zumindest abschnittsweise aus einem keramischen Werkstoff hergestellte Zellenstruktur zur Durchleitung einer Metall- schmelze auf. Die Zellenstruktur kann durch eine Mehrzahl von Zellen gebildet sein, die durch Zellenwände zueinander begrenzt sind, wobei zumindest eine der Zellenwände eine Wandstärke von weniger als 1 mm aufweist. Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass zumindest eine der Zellen eine hexagonale Quer- schnittsform aufweist.

Durch die geringe Wandstärke von weniger als 1 mm wird der freie Querschnitt der Zellenstruktur vergrößert, wodurch der Strömungswiderstand reduziert werden kann. Gleichzeitig wird durch die hexagonale Querschnittsform ein hohes Maß an Stabilität der Zellenstruktur und damit des gesamten Gießfilters sichergestellt. Ei- ne hexagonale Querschnittsform ermöglicht zudem die Ausbildung von Zellen- wänden, die entlang des Umfangs einer Zelle eine im Wesentlichen gleichbleiben- de Wandstärke aufweisen. Neben der verhältnismäßig geringen Wandstärke von weniger als 1 mm kann durch die hexagonale Querschnittsform folglich eine ins- gesamt kleine Stirnfläche der Zellenstruktur realisiert werden, beispielsweise im Vergleich zu Rundlochfiltern. Dies wirkt sich günstig auf die Verringerung des Strömungswiderstandes aus.

Durch die hexagonale Querschnittsform wird demzufolge gewährleistet, dass auch bei geringen Wandstärken der jeweiligen Zellenwände und gleichzeitig eines nur geringen Strömungswiderstandes während des Gießens einer Metallschmelze die Gefahr eines unerwünschten Bruchs des gesamten Gießfilters beziehungsweise der Zellenstruktur verringert wird.

Ein erfindungsgemäßer Gießfilter gewährleistet somit einen nur geringen Strö- mungswiderstand, bei hoher Reproduzierbarkeit und verringerter Gefahr von Ma- terialversagen während eines Gießvorgangs.

Bei einer hexagonalen Querschnittsform kann es sich in vorteilhafter Weise um eine gleichseitige hexagonale Querschnittsform handeln. Ebenso kann es sich um eine hexagonale Querschnittsform mit unterschiedlichen Seitenlängen handeln. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist zumindest eine der Zellen eine quer zu einer Strömungsorientierung verlaufende hexagonale Querschnittsform auf und/oder zumindest eine der Zellen weist einen entlang einer Strömungsorien- tierung gleichbleibenden Querschnitt auf. Die hexagonale Querschnittsform der jeweiligen Zelle kann demnach quer zur Strömungsorientierung der jeweiligen Zel- le beziehungsweise Zellenstruktur verlaufen und gleichzeitig kann diese hexago- nale Querschnittsform entlang der Strömungsorientierung gleichbleibend sein. Die Querschnittsformen am Strömungseinlass und der Strömungsauslass der jeweili gen Zelle können folglich identisch ausgebildet sein, sodass sowohl am Strö- mungseinlass als auch am gegenüberliegenden Strömungsauslass eine jeweils identische Querschnittsform vorliegt.

Eine solche Formgebung der Zelle weist sich günstig im Hinblick auf die Stabilität der Zellstruktur aus. Gleichzeitig wird durch eine entlang der Strömungsorientie- rung gleichbleibende hexagonale Formgebung einer Zelle eine verhältnismäßig große freie Querschnittsfläche bereitgestellt, so dass der Strömungswiderstand gering gehalten werden kann. Zudem begünstigt die gleichbleibende Querschnitts- form entlang der Strömungsorientierung eine Vergleichmäßigung der Metallströ- mung. Insbesondere kann hierdurch mit erhöhter Sicherheit eine turbulente Strö- mung in eine laminare Strömung umgewandelt werden, was sich günstig auf den Einströmprozess in die jeweilige Gießform auswirken kann.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung weisen zwei oder mehr Zellen, bevorzugt mehr als 50 % der Zellen, insbesondere mehr als 75 % der Zellen, eine gleiche Formgebung auf. Beispielsweise können mehrere benachbarte Zellen eine zueinander identische Formgebung aufweisen. Dies kann sich günstig auf das Strömungsverhalten auswirken, insbesondere im Hinblick auf eine Vergleichmäßi- gung der Strömung entlang der gesamten Zellenstruktur. Ferner kann die Zellenstruktur durch Randzellen begrenzt sein, wobei die Form- gebung zumindest einer der Randzellen von der Formgebung einer innenliegen- den Zelle abweicht. Es besteht demnach die Möglichkeit, sämtliche innenliegen- den Zellen oder eine Vielzahl der innenliegenden Zellen identisch zueinander aus- zubilden, wohingegen zumindest einige der Randzellen eine abweichende Form- gebung aufweisen. Es besteht hierdurch insbesondere die Möglichkeit, die Au- ßenumfangsform des Gießfilters unabhängig von der Form der Randzellen auszu- gestalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist zumindest eine der Zellenwände eine Wandstärke von weniger als 0,75 mm, bevorzugt weniger als 0,5 mm, weiter bevorzugt von weniger als 0,4 mm, noch weiter bevorzugt von weniger als 0,35 mm und/oder mehr als 0,2 mm, bevorzugt mehr als 0,25 mm auf. Durch eine der- artige Wandstärke kann der Strömungswiderstand während eines Gießprozesses weiter verringert und gleichzeitig eine ausreichende Stabilität der Zellenstruktur gewährleistet werden. Insbesondere weist zumindest eine der Zellenwände eine Wandstärke von etwa 0,3 mm auf.

In bevorzugter Weise weist eine Vielzahl der Zellenwände eine voranstehend er- wähnte Wandstärke auf. Besonders bevorzugt können sämtliche Zellenwände, mit Ausnahme der Stützwände beziehungsweise der Zellenwände am Rand der Zel- lenstruktur, mit einer voranstehend angegebenen Wandstärke ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Zellenstruktur und/oder zumindest eine der Zellen und/oder Zellenwände eine sich in Strömungsorientierung erstre- ckende Flöhe von weniger als 6 mm, insbesondere von weniger als 5 mm, und/oder von mehr als 3 mm, bevorzugt von mehr als 4 mm auf. Insbesondere weist die Zellenstruktur und/oder zumindest eine der Zellen und/oder Zellenwände eine sich in Strömungsorientierung erstreckende Flöhe von etwa 4,2 mm auf. Es ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ebenso möglich, dass die Zellen- struktur und/oder zumindest eine der Zellen und/oder Zellenwände eine sich in Strömungsorientierung erstreckende Höhe von weniger als 50 mm, insbesondere von weniger als 30 mm, insbesondere von weniger als 20 mm, insbesondere von weniger als 10 mm aufweist.

Durch eine verhältnismäßig große Höhe der Zellenstruktur beziehungsweise der Zellenwände in Strömungsorientierung ergeben sich auch längere Strömungska- näle, die insbesondere durch die jeweiligen Zellen der Zellenstruktur gebildet wer- den. Zwar verbessern längere Strömungskanäle die Filterwirkung. Zudem wirkt sich eine größere Höhe der Zellenstruktur beziehungsweise der Zellenwände in Strömungsorientierung günstig auf das mechanische Verhalten aus. Aus diesem Grund werden Zellenstrukturen häufig mit einer größeren Höhe ausgebildet als für die jeweilige Filterwirkung tatsächlich erforderlich ist. Hierdurch kann sich folglich auch der Strömungswiderstand in erwünschten Maß erhöhen.

Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen hexagonalen Querschnittsform sind jedoch eine übermäßige Höhe der Zellenstruktur und damit die Ausbildung beson- ders langer Kanäle nicht mehr erforderlich. Vielmehr kann durch die Ausgestaltung der Zellenstruktur eine günstige Filterwirkung bei gleichzeitig ausreichender me- chanischer Stabilität gewährleistet werden.

Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung kann der Gießfilter eine Stütz- struktur zur Verstärkung der Zellenstruktur aufweisen. Hierzu kann die Stützstruk- tur mit der Zellenstruktur verbunden und/oder einstückig mit dieser ausgebildet sein. Die Stützstruktur ist bevorzugt durch zumindest eine Stützwand gebildet, die zumindest abschnittsweise zwischen benachbarten Zellen verläuft und/oder deren Wandstärke zumindest abschnittsweise größer ist als die Wandstärke einer Zel- lenwand und/oder deren Wandhöhe zumindest abschnittsweise größer ist als die Wandhöhe einer Zellenwand. Durch eine solche Stützstruktur kann sichergestellt werden, dass eine insgesamt ausreichende Stabilität erreicht beziehungsweise die bereits durch die hexagonale Querschnittsform der zumindest einen Zelle erreichte Stabilität weiter verbessert wird. Durch die Stützstruktur wird insbesondere gewährleistet, dass trotz der ge- ringen Wandstärke der jeweiligen Zellenwand und/oder der begrenzten Höhe der Zellenstruktur die Gefahr eines unerwünschten Bruchs des gesamten Gießfilters beziehungsweise der Zellenstruktur verringert wird.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung weist die Stützstruktur eine Mehr- zahl an Stützwänden auf, die bevorzugt unter einem Winkel zueinander und/oder von einem Randbereich der Zellenstruktur und einen Innenbereich der Zellenstruk- tur verlaufen. Dabei können die Stützwände insbesondere in einem Innenbereich der Zellenstruktur aufeinander zu laufen beziehungsweise auch ineinander über- gehen. Eine solche Ausgestaltung kann zu einer weiteren Verbesserung der me- chanischen Eigenschaften führen.

Dabei kann die Stützstruktur die Zellenstruktur insbesondere in eine Mehrzahl von Zellenstrukturabschnitten unterteilen. Derartige Zellenstrukturabschnitte können beispielsweise kuchenförmig ausgebildet sein. Beispielsweise können drei oder mehr kuchenförmig geteilte Zellenstrukturabschnitte vorgesehen sein, die zuei- nander jeweils durch eine Stützwand begrenzt sind. Bei hoher mechanischer Sta- bilität kann auf diese Weise eine besonders gleichmäßige Strömung einer Metall- schmelze durch die Zellenstruktur gewährleistet werden.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung kann die Stützwand zueinander gewinkelt verlaufende Wandabschnitte aufweisen. Durch eine derartige Ausgestal- tung kann die Stützwand in vorteilhafter Weise der Formgebung benachbarter Zel- len folgen. Beispielweise können die Zellen jeweils eine hexagonale Querschnitts- form aufweisen, wobei die Stützwand einer solchen hexagonalen Querschnitts- form der jeweils angrenzenden Zellen folgen beziehungsweise die jeweilige hexa- gonale Querschnittsform der angrenzenden Zellen abschnittsweise definieren kann. Auf diese Weise werden eine hohe mechanische Stabilität und gleichzeitig ein hohes Maß an Einheitlichkeit der Zellen der Zellenstruktur sichergestellt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Stützwand einen Wandabschnitt aufweisen, der gegenüber der Zellenstruktur, insbesondere aus einer Abschluss- ebene der Zellenstruktur, vorsteht und/oder in Strömungsorientierung gegenüber zumindest einer Zellen und/oder Zellenwände vorsteht. Ein in Strömungsorientie- rung vorstehender Wandabschnitt kann insbesondere in oder entgegegn einer Strömungsrichtung vorstehen. Ein solcher Wandabschnitt kann beispielsweise um mehr als 1 mm vorstehen, insbesondere um etwa 1 ,3 mm. Durch ein derartiges Vorstehen der Stützwand beziehungsweise durch eine Ausbildung der Stützwand mit einem vorstehenden Wandabschnitt kann die Stabilität beziehungsweise der Einfluss der Stützstruktur auf die Stabilität der Zellenstruktur weiter verbessert werden. Durch das Vorstehen in oder entgegen einer Strömungsrichtung wird ins- besondere eine verbesserte Stützfunktionalität für die Zellenstruktur bereitgestellt, die einen in Strömungsrichtung erfolgenden Bruch der Zellenstruktur vermeiden kann.

Es kann weiterhin von Vorteil sein, wenn die Stützwand als Zellenwand ausgebil- det ist, deren Wandstärke zumindest abschnittsweise größer ist als die Wandstär- ke zumindest einer anderen Zellenwand und/oder deren Wandhöhe zumindest abschnittsweise größer ist als die Wandhöhe zumindest einer anderen Zellen- wand. Durch Ausgestaltung als Zellenwand kann die Stützwand sowohl zwei be- nachbarte Zellen voneinander trennen als auch abschnittsweise eine Zelle definie- ren. Die jeweilige Stützwand kann auf diese Weise eine Mehrzahl an Funktionen erfüllen, nämlich die Ausbildung beziehungsweise das Definieren einer Zelle und damit eines Strömungskanals für eine Metallschmelze und gleichzeitig die Ver- stärkung der gesamten Zellenstruktur. Die Verstärkung der Zellenstruktur erfolgt dabei insbesondere durch das Abstützen von Zellenwänden mit einer geringeren Wandstärke.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung weist die zumindest eine Stütz- wand eine Wandstärke von weniger als 0,8 mm, bevorzugt von weniger als 0,7 mm und/oder mehr als 0,5 mm, bevorzugt mehr als 0,6 mm auf. Bei einer solchen Wandstärke wird zum einen eine ausreichende Stützwirkung für die Zellenstruktur gewährleistet werden. Gleichzeitig entsteht durch eine solche Wandstärke und damit verbundener Stirnfläche eine akzeptable Erhöhung des Strömungswider- Stands für eine Metallschmelze im Einsatz des Gießfilters. Insbesondere weist die zumindest eine Stützwand eine Wandstärke von etwa 0,625 mm auf.

In weiter bevorzugter Weise kann die Zellenstruktur zumindest abschnittsweise durch eine Rahmenstruktur eingefasst sein, durch die insbesondere ein Durch- strömbereich für eine Metallschmelze begrenzt wird. Durch eine derartige Rah- menstruktur wird eine zusätzliche Verstärkung der Zellenstruktur und auch der Stützstruktur erreicht, so dass die Gesamtstabilität weiter verbessert werden kann. Zusätzlich kann über eine Rahmenstruktur eine handhabungsfreundliche und si- chere Positionierung des Gießfilters innerhalb eines Anschnittsystems einer Gieß- form bewerkstelligt werden.

Die Rahmenstruktur kann bevorzugt eine kreisrunde oder auch eine vieleckige Form aufweisen. Dabei kann insbesondere die Außenumfangsform und/oder die Innenumfangsform der Rahmenstruktur kreisrund oder vieleckig ausgebildet sein. Auf diese Weise kann der Gießfilter in vorteilhafter Weise an die jeweiligen Ein- satzbedingungen angepasst werden. Entsprechend der Rahmenstruktur kann fer- ner die Zellenstruktur eine Außenbegrenzung mit einer kreisrunden oder vielecki- gen Form aufweisen. Die Außenbegrenzung kann dabei insbesondere durch den Innenumfang der Rahmenstruktur gebildet sein. In diesem Fall kann der Innenum- fang der Rahmenstruktur im Randbereich der Zellenstruktur ausgebildete Zellen begrenzen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Zellenstruktur zumindest ab- schnittsweise durch eine gestuft ausgebildete Rahmenstruktur eingefasst sein. Die gestufte Ausbildung kann dabei insbesondere an einem Außenumfang der Rah- menstruktur vorgesehen sein. Weiter bevorzugt ist die Rahmenstruktur in einer Strömungsorientierung gestuft ausgebildet. Beispielsweise kann die Rahmenstruk- tur eine in oder entgegen einer Strömungsrichtung stufenweise abnehmende Au- ßenumfangsgröße aufweisen. Hierzu kann zumindest eine entlang eines Rah- menaußenumfangs verlaufende Stufe vorgesehen sein. Durch eine derartige ge- stufte Ausbildung kann insbesondere der Halt eines Gießfilters innerhalb eines Anschnittsystems einer Gießform verbessert werden. Insbesondere gewährleistet eine solche gestufte Ausbildung die formschlüssige Abstützung der Rahmenstruk- tur innerhalb eines Anschnittsystems einer Gießform, so dass die sichere Positio- nierung auch während des Gießvorgangs aufrechterhalten werden kann. . Ebenso kann eine Rahmenstruktur zur Einfassung der Zellenstruktur an ihrem Außenum- fang wenigstens einen Vorsprung oder eine Mehrzahl an Vorsprüngen aufweisen, über die eine Abstützung des Gießfilters in Strömungsorientierung erfolgen kann, insbesondere innerhalb eines Anschnittsystems einer Gießform.

In bevorzugter Weise kann die Zellenstruktur zumindest abschnittsweise durch eine Rahmenstruktur mit einer Mehrzahl an Stufen eingefasst sein. Durch das Vorsehen mehrerer Stufen kann die Stützfunktionalität in der Rahmenstruktur in- nerhalb eines Anschnittsystems einer Gießform weiter verbessert werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gießfilters kann die Rahmenstruktur zumindest eine Rahmenwand mit einer maximalen Wandstärke von weniger als 2 mm, insbesondere weniger als 1 ,75 mm, und/oder mit einer mi- nimalen Wandstärke von mehr als 1 mm, bevorzugt von mehr als 1 ,25 mm auf- weisen. Eine solche Rahmenwand kann insbesondere eine Wandstärke von etwa 1 ,5 mm aufweisen. Durch eine solche Rahmenstruktur wird einerseits eine ausrei- chende Gesamtstabilität des Gießfilters begünstigt, ohne jedoch dass durch die Rahmenstruktur eine zu große Stirnfläche entsteht, welche den Strömungswider- stand unnötig vergrößert.

Es kann weiter von Vorteil sein, wenn die Rahmenstruktur und/oder die Rahmen- wand einen Wandabschnitt aufweist, der gegenüber der Zellenstruktur, insbeson- dere aus einer Abschlussebene der Zellenstruktur, vorsteht und/oder in Strö- mungsorientierung gegenüber zumindest einer der Zellen und/oder Zellenwände vorsteht. Ein in Strömungsorientierung vorstehender Wandabschnitt kann insbe- sondere in oder entgegegn einer Strömungsrichtung vorstehen. Dabei kann die Rahmenstruktur beziehungsweise der jeweilige Wandabschnitt um mehr als 1 mm vorstehen, insbesondere um etwa 1 ,3 mm. Dies wirkt sich günstig auf die Ge- samtstabilität des Gießfilters aus. So kann der vorstehende Wandabschnitt insbe- sondere verbunden sein mit vorstehenden Abschnitten der Stützstruktur bezie- hungsweise der jeweiligen Stützwand, so dass durch eine derartige Ausgestaltung der Rahmenstruktur auch die Stabilität der Stützstruktur und folglich der Zellen- struktur verbessert werden kann.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann der Gießfilter, insbeson- dere die Rahmenstruktur des Gießfilters, einen Außendurchmesser aufweisen, der größer ist als die Höhe des Gießfilters in Strömungsorientierung, insbesondere als die Höhe der Zellenstruktur, der Stützstruktur und/oder der Rahmenstruktur in Strömungsorientierung. Der Außendurchmesser kann insbesondere um ein vielfa- ches, bevorzugt um mindestens ein ganzzahliges vielfaches größer bemessen sein als die Höhe. Der Außendurchmesser kann demnach mindestens doppelt so groß bemessen sein wie die Höhe. Bevorzugt kann der Außendurchmesser um mindestens das 3-fache, mindestens das 4-fache, mindestens das 5-fache, min- destens das 6-fache, mindestens das 7-fache, mindestens das 8-fache, mindes- tens das 9-fache oder mindestens das 10-fache größer bemessen sein als die Höhe. Ebenso kann der Außendurchmesser um höchstens das 5-fache, höchs- tens das 6-fache, höchstens das 7-fache, höchstens das 8-fache, höchstens das 9-fache, höchstens das 10-fache, höchstens das 12-fache, höchstens das 15- fache oder höchstens das 20-fache größer bemessen sein als die Höhe.

Die voranstehenden Verhältnisangaben können auch dann gelten, wenn der Gieß- filter keine kreisrunde Außenumfangsform aufweist, sondern beispielsweise mit einer eckigen Außenumfangsform ausgebildet ist. In diesem Fall kann anstelle des voranstehend erwähnten Außendurchmessers eine sich auf einer Höhenebene erstreckende Diagonale oder Seitenkantenlänge des Gießfilters als Grundlage für die voranstehenden Verhältnisangaben herangezogen werden. Insbesondere kann hierzu die jeweils längste Diagonale oder längste Seitenkante auf einer Hö- henebene des Gießfilters herangezogen werden.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist/sind die Zellenstruktur, die Stützstruktur und/oder die Rahmenstruktur zumindest abschnittsweise durch 3D- Druck, insbesondere 3D-Siebdruck, hergestellt. Durch 3D-Druck besteht eine gro- ße Flexibilität im Hinblick auf die geometrische Formgebung. Dies gilt insbesonde- re im Hinblick auf Formvariationen entlang der Längsachse des Gießfilters, wie beispielsweise die gestufte Ausgestaltung der Rahmenstruktur in Strömungsorien- tierung. Gleichzeitig gewährleistet die Herstellung durch 3D-Siebdruck ein hohes Maß an Reproduzierbarkeit. Zudem kann die Zellenstruktur, die Stützstruktur be- ziehungsweise die Rahmenstruktur durch 3D-Druck, insbesondere 3D-Siebdruck, auf kostengünstige Weise hergestellt werden. Besonders bevorzugt ist der gesam- te Gießfilter durch 3D-Druck beziehungsweise 3D-Siebdruck hergestellt.

In bevorzugter Weise kann die Zellenstruktur, die Stützstruktur und/oder die Rah- menstruktur einstückig ausgebildet sein. Sämtliche Abschnitte des Gießfilters kön- nen somit ineinander übergehen beziehungsweise integral miteinander ausgebil- det sein, wodurch die Gesamtstabilität weiter verbessert werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Gießfilters ist die Zellenstruktur, die Stützstruktur und/oder die Rahmenstruktur zumindest abschnittsweise aus einer Oxidkeramik, einer Nichtoxidkeramik und/oder einer Verbundkeramik hergestellt. Derartige Werkstoffe weisen ausreichende mechanische Eigenschaften bei gleichzeitig guter Filter- beziehungsweise Reinigungswirkung auf. Bevorzugt kann für die Zellenstruktur, die Stützstruktur und/oder die Rahmenstruktur auch ein ke- ramischer Werkstoff auf Aluminiumbasis, insbesondere enthaltend Kaolinit, Mullit und/oder Cordierit verwendet werden. Durch den Einsatz eines keramischen Werkstoffs auf Aluminiumbasis wird besonders die Eignung des Gießfilters für Aluminiumguss verbessert, da die Gefahr des Einschlusses störender Fremdato- me verringert wird. Keramische Werkstoffe auf Aluminiumbasis können insbeson- dere als Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder Aluminiumtitanat ausgebildet sein.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Gießvorrichtung mit einer Gießform und einem voranstehend beschriebenen Gießfilter. Eine solche Gießvorrichtung eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für das Gießen von Metallkomponenten, wie zum Beispiel von Aluminiumfelgen für Automobile.

Ein weiterer unabhängiger Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwen- dung eines Gießfilters, insbesondere eines voranstehend beschriebenen Gießfil ters, zum Gießen von Metallkomponenten, insbesondere von Aluminiumkompo- nenten. In besonders vorteilhafter Weise kann ein solcher Gießfilter zum Gießen von Aluminiumfelgen für Automobile verwendet werden.

Ein noch weiterer Aspekt unabhängiger der vorliegenden Erfindung betrifft ein Ver- fahren zur Fierstellung einer Metallkomponente, insbesondere einer Aluminiumfel- ge, bei dem eine Metallschmelze durch einen voranstehend beschriebenen Gieß- filter durchgeleitet wird und anschließend innerhalb einer Gießform erstarrt. Ein solches Verfahren eignet sich insbesondere zum Gießen von Metallkomponenten, wie zum Beispiel von Aluminiumfelgen für Automobile. Ein weiterer unabhängiger Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfah- ren zur Herstellung eines Gießfilters, insbesondere eines vorstehend beschriebe- nen Gießfilters. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Gießfilters wird eine Zellenstruktur, eine Stützstruktur und/oder eine Rahmenstruk- tur schichtweise im 3D-Siebdruckverfahren erzeugt. Durch die schichtweise Er- zeugung im 3D-Siebdruckverfahren kann mit nur verhältnismäßig geringem Kos- tenaufwand ein Gießfilter mit reproduzierbaren Eigenschaften hergestellt werden wobei das Siebdruckverfahren ein hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich der geo- metrischen Gestaltung des Gießfilters zulässt, beispielsweise Form-, Höhen- und/oder Dickenvariationen der jeweiligen Wandabschnitte, die sich durch den schichtweisen Aufbau bewerkstelligen lassen. So kann beispielsweise durch den schichtweisen Aufbau einer Wand beziehungsweise eines Wandabschnitts eine Stufenstruktur eingebracht werden, was sich im Einsatz des Gießfilters, insbeson- dere hinsichtlich der Positionsstabilität innerhalb eines Anschnittsystems einer Gießform als vorteilhaft erweisen kann. Ebenso können unterschiedliche Wandab- schnitte mit unterschiedlichen Höhen und/oder Dicken ausgestaltet werden, wodurch in besonders vorteilhafter Weise Stützstrukturen für die jeweilige Zellen- struktur hergestellt werden können.

Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anlage zur Her- Stellung von dreidimensionalen Siebdrucken. Erfindungsgemäß ist eine solche Anlage zur Herstellung eines voranstehend beschriebenen Gießfilters eingerichtet und/oder mit geeigneten Schablonen zur schichtweisen Erzeugung eines voran- stehend beschriebenen Gießfilters ausgestattet. Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefüg- ten Figuren beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Gießfilters gemäß einer Ausführungsform,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gießfilter von Fig. 1

Fig. 3 eine Detailansicht des Gießfilters gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Gießfilter ge- mäß einer Ausführungsform,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gießfilters ge- mäß einer Ausführungsform,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Gießfilters gemäß einer weiteren

Ausführungsform, Fig. 7 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gießfilters ge- mäß einer noch weiteren Ausführungsform,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Gießfilters gemäß einer weiteren Ausführungsform.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Gießfilter 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Dabei zeigt Fig. 1 eine perspektivische Darstellung von einer Ein- flussseite. Die in Fig. 1 zu sehende Oberseite kann also eine Einflussseite sein, von der eine Metallschmelze in den Gießfilter 10 strömt. Eine Draufsicht auf den Gießfilter 10 ist in Fig. 2 zu sehen und Fig. 3 zeigt eine Detailansicht des in Fig. 2 mit "A" gekennzeichneten Abschnitts.

Der Gießfilter 10 weist eine Zellenstruktur 12 durch Durchleitung einer Metall- schmelze und eine Stützstruktur 14 zur Verstärkung der Zellstruktur 12 auf. Die Zellenstruktur 12 und auch die Stützstruktur 14 können zumindest abschnittsweise aus einem keramischen Werkstoff hergestellt sein, insbesondere vollständig aus einem keramischen Werkstoff. In bevorzugter Weise kann der gesamte Gießfilter 10 aus einem keramischen Werkstoff ausgebildet sein. Ferner kann der gesamte Gießfilter 10 einstückig ausgebildet sein, insbesondere aus einem einzigen Werk- stoff bestehen.

Die Zellenstruktur 12 ist durch eine Mehrzahl von Zellen 16 gebildet, die durch Zellenwände 18 zueinander begrenzt sind. Die Zellen 16 bilden Strömungskanäle, durch die eine Metallschmelze entlang einer mit dem Bezugszeichen 20 gekenn- zeichneten Strömungsorientierung strömen kann. Die Strömungsorientierung 20 verläuft entlang einer Längsachse des Gießfilters 10.

Die Zellen 16 weisen jeweils eine hexagonale Querschnittsform auf, die entlang der Strömungsorientierung 20 unverändert bleibt. Die hexagonale Querschnitts- form der Zellen 16 erstreckt sich insbesondere quer zu der Strömungsorientierung 20 und bleibt entlang der Strömungsorientierung 20 unverändert oder im Wesent- lichen unverändert. Die jeweiligen Zellen 16 weisen somit eine Einfluss- und eine Ausflussöffnung mit identischer Querschnittsform auf.

Details der Zellenstruktur 12 sowie der Stützstruktur 14 sind der Fig. 3 zu entneh- men. Die Zellenwände 18 weisen eine Wandstärke 22 auf, die weniger als 1 mm betragen kann, insbesondere etwa 0,3 mm. Ferner kann die Stützstruktur 14 durch zumindest eine Stützwand 24 ausgebildet sein, die zumindest abschnittsweise zwischen benachbarten Zellen 16 verläuft und deren Wandstärke 26 zumindest abschnittsweise größer ist als die Wandstärke 22 einer Zellenwand 18. Die Wand- stärke 26 einer Stützwand kann beispielsweise 0,625 mm betragen. In dem Aus- führungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 sind insgesamt drei Stützwände 24 vor- gesehen, welche die Zellenstruktur 12 in drei etwa gleichgroße kuchenförmige Zellenstrukturabschnitte unterteilen.

Den Fig. 1 bis 3 kann ferner entnommen werden, dass eine Mehrzahl der Zellen 16 eine zueinander gleiche Formgebung aufweisen. Lediglich in einem Randbe- reich der Zellenstruktur 12 sind Randzellen ausgebildet, deren Formgebung von innen liegenden Zellen 16 abweicht.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Zentralbereich 28 ausgeblendet. In diesem Zentralbe- reich 28 können unterschiedliche geometrische Ausgestaltungen vorgesehen sein. So können die Stützwände 24 im Zentralbereich 28 ineinander übergehen und die Zellen 16 können bis in den Zentralbereich 28 hinein in wiederkehrender Anord- nung ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, in dem Zentralbereich 28 eine Hal- testruktur für einen Niederhalter vorzusehen, was hier nicht näher erläutert wird.

In der Fig. 3 sind weitere Bemaßungen der Zellenstruktur 12 gekennzeichnet. Ins- besondere ist eine Länge einer Zellenwand 18 mit dem Bezugszeichen 30 verse- hen und der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Zellen 18 einer Zelle 16 ist mit 32 gekennzeichnet. Die Länge 30 einer Zellenwand kann beispielsweise 1 ,5 mm betragen und der Abstand 32 zwischen zwei gegenüberliegenden Zellenwän- den 18 kann beispielsweise 2,6 mm betragen. Die Höhe der Zellenstruktur 12 be- ziehungsweise der Zellenwände 18, welche sich in Strömungsorientierung 20 er- streckt, kann beispielsweise 4,2 mm betragen. Die Höhe der Stützwände 24 kann identisch ausgebildet sein zu der Höhe der Zellenwände 18. Ebenso ist es mög- lich, dass die Höhe der Stützwände 24 abweicht von der Höhe der Zellenwände In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 verlaufen die Stützwände 24 linear durch die Zellenstruktur 12 hindurch. Dabei begrenzen die Stützwände 24 zum Teil benachbarte Zellen 16 mit hexagonaler Querschnittsform. Ebenso be- dingt der Verlauf der linearen Stützwände 24 gemäß den Fig. 1 bis 3, dass Zellen 16 mit einer hexagonalen Querschnittsform durch einen Wandabschnitt der Stütz- wand 24 aufgeteilt werden in zwei gleichgroße Zellen mit einer jeweils trapezarti- gen Querschnittsform.

Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Gießfilter 10 gemäß einer weiteren Aus- führungsform der Erfindung. Die Ausführungsform gemäß der Fig. 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 lediglich in der Ausgestal- tung der Stützstruktur 14. Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4 ist die Stützstruktur 14 durch insgesamt drei Stützwände 24 ausgebildet, wobei diese jedoch nicht linear durch die Zellenstruktur 12 verlaufen, sondern zueinander ge- winkelt verlaufende Wandabschnitte aufweisen. Durch diese zueinander gewinkelt verlaufenden Wandabschnitte kann die jeweilige Stützwand 24 die hexagonale Querschnittsform der jeweils angrenzenden Zellen 16 abbilden beziehungsweise die jeweiligen Zellen 16 in entsprechender weise begrenzen, ohne dass einzelne Zellen mit hexagonaler Querschnittsform durch die Stützwand 24 aufgeteilt sind in zwei Zellen mit trapezartiger Querschnittsform. Durch diese Ausführungsform ge- mäß Fig. 4 wird eine gleichmäßigere Zellenausgestaltung ermöglicht.

Den Fig. 1 , 2 sowie 4 kann ferner entnommen werden, dass die Zellenstruktur 12 durch eine Rahmenstruktur 34 eingefasst ist. Die Rahmenstruktur 34 weist eine kreisrunde Außenumfangsform und eine kreisrunde Innenumfangsform auf, wobei auch andere Außenumfangs- und Innenumfangsgeometrien möglich sind, wie zum Beispiel vieleckige Innenumfangs- und Außenumfangsgeometrien.

Durch die Rahmenstruktur 34 wird ein Durchströmbereich für eine Metallschmelze begrenzt. Die Rahmenstruktur 34 kann dabei eine Rahmenwand mit einer maxi- malen Wandstärke von etwa 1 ,5 mm aufweisen. Dabei ist es möglich, dass die Rahmenstruktur 34 eine entlang der Strömungsorientierung 20 gleichbleibende Wandstärke oder auch eine sich verändernde Wandstärke aufweist, insbesondere durch die Ausbildung von Stufen 36.

Unterschiedliche Ausführungsformen in Bezug auf die Form der Rahmenstruktur 34 beziehungsweise der Rahmenwand der Rahmenstruktur 34 sind in den Seiten- ansichten gemäß Fig. 5 bis 7 dargestellt. Die Fig. 5 zeigt dabei eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gießfilters 10 mit einer Rahmenstruktur 34, die an ih- rem Außenumfang frei von Stufen ausgebildet ist. Gemäß Fig. 6 ist eine Rahmen- struktur 34 vorgesehen, die in einer Strömungsorientierung 20 gestuft ausgebildet ist beziehungsweise eine in Strömungsrichtung 40 stufenweise abnehmende Au- ßenumfangsgröße aufweist. Flierzu ist eine entlang eines Rahmenaußenumfangs verlaufende Stufe 36 vorgesehen. Durch eine solche Stufe 36 kann der Gießfilter 10 in besonders vorteilhafterweise innerhalb eines Anschnittsystems einer Gieß- form formschlüssig abgestützt werden, sodass eine insgesamt höhere Betriebssi- cherheit erreicht werden kann. Gemäß Fig. 7 ist eine Mehrzahl an Stufen 36 vor- gesehen, wodurch sich die Abstützsicherheit weiter verbessern lässt.

Die Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gießfilters 10. Dabei handelt es sich bei der in Fig. 8 gezeigten Oberseite um eine Ausströmseite des Gießfil ters 10. Schraffiert dargestellt ist in Fig. 8 die Zellstruktur 12 beziehungsweise eine Abschlussebene der Zellenstruktur 12. Ferner sind die Stützwände 24 der Rah- menstruktur 14 in schematischer Weise dargestellt. Auch wenn dies in der Fig. 8 nicht näher dargestellt ist, kann auch hier die Zellenstruktur 12 aus einer Mehrzahl von Zellen 16 bestehen, die jeweils eine hexagonale Querschnittsform aufweisen.

Der Fig. 8 kann ferner entnommen werden, dass die Stützwände 24 der Stütz- struktur 14 aus der Abschlussebene der Zellenstruktur 12 vorstehen. Die Stütz- wände 24 weisen demnach einen Wandabschnitt 37 auf, der gegenüber der Zel- lenstruktur 12, insbesondere der in Fig. 8 schraffiert dargestellten Zellenebene, vorsteht. Der vorstehende Wandabschnitt 37 kann insbesondere eine Höhe von etwa 1 ,3 mm aufweisen. Die vorstehende Ausgestaltung der Stützwände 24 kann auch bei der Rahmen- struktur 34 vorgesehen sein. So kann der Fig. 8 ebenfalls entnommen werden, dass die Rahmenstruktur 34 einen Rahmenwandabschnitt 38 aufweist, der aus der in Fig. 8 schraffiert dargestellten Abschlussebene der Zellenstruktur 12 in Strömungsrichtung vorsteht. Die Höhe des vorstehenden Wandabschnitts der Rahmenstruktur 34 kann ebenfalls etwa 1 ,3 mm betragen. Die Strömungsrichtung ist in Fig. 8 mit dem durch Bezugszeichen 40 gekennzeichneten Pfeil dargestellt.

Mit einer Ausgestaltung gemäß Fig. 8 kann einerseits eine ausreichende mecha- nische Stabilität des Gießfilters 10 gewährleistet werden, ohne dass die Zellen- Struktur 12 eine übermäßige Höhe in Strömungsorientierung 20 aufweisen muss, welche sich negativ auf den Strömungswiderstand auswirken würde. Ein derartiger Gießfilter 10 weist somit günstige Filter- beziehungsweise Reinigungseigenschaf- ten bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit auf. Ein erfindungsgemäßer Gießfilter 10 gemäß den Ausführungsbeispielen in Fig. 1 bis 8 kann in besonders bevorzugter Weise durch 3D-Siebdruck hergestellt sein. Hierdurch lassen sich Variationen entlang der Längsachse beziehungsweise ent- lang der Strömungsorientierung 20 in besonders vorteilhafter Weise realisieren, ohne dass hierbei ein übermäßiger Kostenaufwand entsteht. In geeigneter Weise kann ein Gießfilter 10 aus einer Oxidkeramik hergestellt werden, insbesondere aus einem keramischen Werkstoff auf Aluminiumbasis. Ein solcher keramischer Werkstoff kann beispielsweise als Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder Alumini- umtitanat ausgebildet sein. Durch einen keramischen Werkstoff auf Aluminiumba- sis kann beim Gießen einer Aluminiumschmelze, beispielsweise zwecks Herstel- lung von Automobilfelgen, ein unerwünschter Einfluss von Fremdatomen vermie- den werden. Die Gießqualität kann auf diese Weise verbessert werden.

Die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen und die in der Beschrei- bungseinleitung beschriebenen allgemeinen Konzepte lassen sich beliebig mitei- nander kombinieren beziehungsweise variieren. Beispielsweise kann ein Gießfilter gemäß Fig. 8 auch mit Stufen 36 gemäß den Ausführungsformen in Fig. 6 oder 7 ausgebildet sein, obwohl dies nicht näher dargestellt ist. Ebenso kann ein Gießfil- ter 10 gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 bis 3 oder gemäß der Ausführungs- form in Fig. 4 mit vorstehenden Wandabschnitten gemäß Fig. 8 ausgebildet sein, obwohl dies nicht näher dargestellt ist. Schließlich kann ein Gießfilter gemäß Fig.

8 eine Zellenstruktur 12 mit Zellen 16 aufweisen, die jeweils mit einer hexagonalen Querschnittsform ausgebildet sind. Ein erfindungsgemäßer Gießfilter 10 eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für das Gießen einer Aluminiumschmelze oder auch für das Gießen anderer Me- tallschmelzen, beispielsweise einer Schmelze aus Stahl. Insbesondere eignet sich ein Gießfilter 10 für das Gießen von Aluminiumfelgen oder anderen Aluminium- komponenten für die Anwendung in der Automobilindustrie.

Bei dem voranstehend beschriebenen Verfahren zur Fierstellung eines Gießfilters beziehungsweise dem mit einer Vorrichtung zur Fierstellung eines Gießfilters durchführbaren Verfahren handelt es sich um das Exentis 3D Mass Customizati- on® Verfahren. Bezuqszeichenliste

Gießfilter

Zellenstruktur

Stützstruktur

Zellen

Zellenwand

Strömungsorientierung

Wandstärke einer Zellenwand

Stützwand

Wandstärke einer Stützwand

Zentralabschnitt

Länge einer Zellenwand

Abstand zwischen gegenüberliegenden Zellenwänden

Rahmenstruktur

Stufe

Vorstehender Wandabschnitt

Vorstehender Wandabschnitt

Strömungsrichtung