Verfahren zur Herstellung von Giessformen, sowie Vorrichtung .zur Ausführung des Verfahrens. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Giessformen, sowie eine Vor richtung zur Ausführung dieses Verfahrens und bezweckt, die Schaffung von Giessformen zu ermöglichen, die die Vorteile der bisher bekannten Giessformen in sich vereinigen, ohne die Nachteile dieser Giessformen zu be sitzen.
Die bemerkenswertesten . Vorzüge des Sandgusses sind die billige Herstellung der Formhohlräume, die Schwindungsmöglich- keiten des Metalles in dem nachgebenden Formsand und die guten Entgasungsmöglich- keiten des Metalles durch die entsprechend lockere Stampfung dieses Sandes.
Die bekannten Nachteile sind die teuren Sandtransporte, die Sandaufbereitungen, die von Sandteilchen durchsetzte unansehnliche Metalloberfläche, die geringe Massgenauigkeit und Kantenschärfe der im Sand gegossenen Metallkörper, wodurch Putzen, Sandstrahlen und starke Zerspanung der Werkstucke bei der Weiterverarbeitung erforderlich werden.
Der Kokillen- und Spritzguss haben diese eben genannten Nachteile des - Sandgusses nicht. Das Gussstück kommt mit metallisch reiner Oberfläche und sehr kantenscharf aus der Form, so dass das Putzen und Sandstrah len ganz fortfallen und die mechanische Be arbeitung des Gusskörpers auf das Mindeste beschränkt werden kann.
Die Nachteile des Kokillen- und Spritz gusses sind die hohen Herstellungskosten der Kokillen, die sich nur lohnen bei grosser Stückzahl gleichen Gusses, die Anwendbar keit dieser Giessverfahren nur auf einfache Körper und auf Metalle mit einer praktisch unter 800 - C liegenden Giesstemperatur.
Demgegenüber besteht das Verfahren ge mäss der Erfindung darin, dass eine aus zwei oder mehr Teilen bestehende Dauerform mit Formhohlräumen versehen wird, die nur in groben Umrissen der Form des Modelles ent- sprechen, grösser sind als dieses und abgerun dete ganten besitzen, und hierauf diese Formhohlräume mit einem Formstoff in pla stischem Zustande ausgekleidet werden, in welchen ein scharfer Abdruck des Modelles erzeugt wird.
Die Dauerform kann aus Metall bestehen oder aus Schamotte gebrannt oder aus hy draulisch oder sonstwie gebundenem Material hergestellt werden.
Die Auskleidung wird natürlich durch den Guss zerstört und muss vor jedem Guss erneuert werden. Sie kann aus plastischen Tonen oder Kaolinen bestehen, die mit fein gemahlenen Sanden und andern Zutaten ge- magert werden.
Zur Erzielung der Plastizität kann An macheflüssigkeit, wie Wasser, Öle, ätherische Flüssigkeiten, Alkohol oder dergleichen ver wendet werden. Diese kann vor dem Guss, z. B. im Trockenofen oder durch die vom Gebrauch warm gewordene Dauerform, ver dampft werden, so dass die Auskleidung einem ungebrannten keramischen Scherben von überall annähernd gleicher Wandstärke entspricht.
Die Gasdurchlässigkeit der Auskleidun-- kann durch Zusatz von Gärungsstoffen, auf thermochemischemWege oder beispielsweise dadurch erreicht werden, dass dem Formstoff in seinem plastischen Zustand Materialien zu gesetzt werden, die bei niedriger Temperatur verdampfen oder verbrennen und Hohlräume zurücklassen, durch die die Metalldämpfe abziehen können.
Die Herstellung der Auskleidung wird sehr erleichtert, wenn der plastische Form stoff mengenmässig genau bemessen und so in die Hohlräume der Dauerform gebracht werden kann, dass die Masse, z. B. beim Nie dergehen des Formstempels, keine grossen Kriechwege auszuführen hat und die Form hohlräume der Dauerform an allen Stellen genau ausfüllt.
Zu diesem Zweck wird die Masse zweck mässig in einen Presszylinder mit Presskolben getan, der der Grösse der Dauerform ungefähr entspricht und einen auswechselbaren Boden hat, der mit einer grösseren Anzahl von Lö chern versehen ist, welche sich innerhalb der senkrechten Projektion der Hohlräume der Dauerform befinden.
An Stellen grösserer Formflächen werden Anhäufungen von Löchern vorgesehen und an andern Stellen wiederum werden weniger Löcher sein können, weil dort kleinere Form flächen auch weniger Masse erforderlich machen. Wird nun der Presszy linder über die Dauerform gebracht und der Presskolben um einen gewissen Weg gegen den durchlochten Zylinderboden bewegt, so ist eine genaue Be messung und eine richtige Verteilung der Masse gewährleistet und der Formstempel presst die Dauerform vollständig, glatt und kantenscharf aus, ohne dass überschüssige Masse entfernt zu werden braucht.
In der Zeichnung ist das Verfahren an einem Beispiel erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 den Querschnitt durch eine Form nach dem Auspressen der innern Formmasse und Fig. 2 den Boden eines Presszylinders mit den Masseaustrittslöchern.
Die äussere Form 1 ist als Dauerform aus gebildet und weist überall stark abgerundete Ecken und weiche Übergänge auf, während die Auskleidung 2 sehr kantenscharf ausge prägt ist. 3 ist der auswechselbare Boden des Masseverteilers. Die Projektion der Hohl räume der Dauerform, im dargestellten Bei spiel ein Türgriff, ist durch die gestrichelte Linie 4 angedeutet. Die Masseaustrittslöcher sind mit 5 bezeichnet.
Der keramische Formstoff für die Aus kleidung wird so zusammengesetzt, dass die Form nach dem Trocknen standfest ist und keine Schwindungsrisse erhält. Nachdem das Metall in die Form geflossen ist, schwindet die keramische Masse durch die vom Metall aufgenommene Wärme, und zwar in derselben Richtung, wie das erkaltende Metall schwin det. Dadurch entsteht ein sehr gesunder, spannungsfreier Guss.
Die Auskleidung kann, je nach der Zu sammensetzung der Masse und der Giesstem peratur des Metalles, nach dem Guss zu schol- lenartigen Stücken zerreissen oder als lose, pulverartige Substanz zerfallen; dabei kann die Standfestigkeit vor dem Guss durch ge eignete Zusätze derart gesteigert werden, dass die Form fast eine metallische Härte auf weist.
Auch können der plastischen keramischen Formmasse Desogydationsmittel oder andere die Metalloberfläche verbessernde Zusätze beigegeben werden.
Es lassen sich nach diesem Verfahren Gussformen für Leichtmetalle und Schwer metalle, Eisen, Stahl und höher schmelzende Metalle herstellen. Die Gussstücke sind in jedem Fall gut entgast, sind frei geschwun den, masshaltig, kantenscharf und von metal lisch reiner Oberfläche, da die an sich homo gene keramische Masse, mit dem Metall keine Verbindung eingeht.
Process for the production of casting molds, as well as device for carrying out the process. The invention relates to a method for making casting molds, as well as a device for executing this method and is intended to enable the creation of casting molds that combine the advantages of the previously known casting molds without the disadvantages of these molds to be seated.
The most notable. The advantages of sand casting are the cheap production of the mold cavities, the potential for shrinkage of the metal in the yielding molding sand and the good possibilities for degassing the metal due to the correspondingly loose tamping of this sand.
The known disadvantages are the expensive sand transport, sand preparation, the unsightly metal surface interspersed with sand particles, the poor dimensional accuracy and edge sharpness of the metal bodies cast in the sand, which necessitates cleaning, sandblasting and heavy machining of the workpieces during further processing.
Chill and injection molding do not have these disadvantages of sand casting just mentioned. The casting comes out of the mold with a metallically pure surface and very sharp edges, so that cleaning and sandblasting are completely eliminated and the mechanical processing of the cast body can be limited to the minimum.
The disadvantages of permanent mold and injection molding are the high manufacturing costs of the permanent molds, which are only worthwhile with large numbers of the same cast, the applicability of this casting process only to simple bodies and to metals with a casting temperature practically below 800 - C.
In contrast, the method according to the invention consists in providing a permanent mold consisting of two or more parts with mold cavities which only roughly correspond to the shape of the model, are larger than this and have rounded gants, and then these Mold cavities are lined with a molding material in plastic state, in which a sharp imprint of the model is generated.
The permanent form can be made of metal or fired from chamotte or made of hy draulically or otherwise bound material.
The lining is of course destroyed by the casting and must be renewed before each casting. It can consist of plastic clays or kaolins, which are thinned with finely ground sands and other ingredients.
In order to achieve plasticity, liquid such as water, oils, essential liquids, alcohol or the like can be used. This can be done before casting, e.g. B. in the drying oven or by the permanent form that has become warm from use, are evaporated ver, so that the lining corresponds to an unfired ceramic body from almost the same wall thickness everywhere.
The gas permeability of the lining can be achieved by adding fermentation substances, thermochemically or, for example, by adding materials to the molding material in its plastic state, which evaporate or burn at low temperature and leave cavities through which the metal vapors can escape.
The production of the lining is made much easier if the plastic form material is precisely measured in terms of quantity and can be brought into the cavities of the permanent form so that the mass, e.g. B. when never going to the stamp, no large creepage has to run and the mold fills the cavities of the permanent form exactly at all points.
For this purpose, the mass is expediently done in a press cylinder with plunger, which corresponds approximately to the size of the permanent mold and has a replaceable bottom, which is provided with a larger number of holes, which are located within the vertical projection of the cavities of the permanent mold .
In places of larger shaped surfaces, clusters of holes are provided and in other places, in turn, there may be fewer holes because smaller shaped surfaces also require less mass there. If the press cylinder is now placed over the permanent mold and the plunger is moved a certain distance against the perforated cylinder base, precise measurement and correct distribution of the mass is ensured and the forming die presses the permanent mold completely, smoothly and with sharp edges without excess mass needs to be removed.
In the drawing, the method is explained using an example, namely FIG. 1 shows the cross section through a mold after the internal molding compound has been pressed out, and FIG. 2 shows the bottom of a press cylinder with the compound outlet holes.
The outer shape 1 is formed as a permanent shape and has strongly rounded corners and soft transitions everywhere, while the lining 2 is very sharp-edged. 3 is the exchangeable base of the mass distributor. The projection of the hollow spaces of the permanent form, in the example shown, a door handle is indicated by the dashed line 4. The mass outlet holes are labeled 5.
The ceramic molding material for the clothing is composed in such a way that the mold is stable after drying and does not contain any shrinkage cracks. After the metal has flowed into the mold, the ceramic mass shrinks due to the heat absorbed by the metal, in the same direction as the cooling metal Schwin det. This creates a very healthy, tension-free cast.
Depending on the composition of the mass and the pouring temperature of the metal, the lining can tear into shell-like pieces after casting or disintegrate as a loose, powder-like substance; The stability before casting can be increased by using suitable additives so that the form has almost a metallic hardness.
It is also possible to add desiccants or other additives to improve the metal surface of the plastic ceramic molding compound.
This process can be used to produce molds for light metals and heavy metals, iron, steel and metals with a higher melting point. In any case, the castings are well degassed, have swelled freely, are dimensionally accurate, have sharp edges and have a metallic surface, as the ceramic material, which is homogeneous in itself, does not bond with the metal.