Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Hohlkörpern, insbesondere von Gie & ereihohlkernen und Giessereiformhäuten. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dünnNvan.digen Hohlkörpern, insbesondere von Giessereihohlkernen und Giessereiformhäuten, und ist dadurch gekenn zeichnet, dass auf der formgebenden Ober fläche eines Modellkörpers (Modelle, Modell platten, Kernkästen usw.) eine fetthaltige Isolierschicht gebildet, die Oberfläche des heissen Modellkörpers mit, einer trockenen, pul verförmigen Formmasse aus einem Gemisch von losem Schüttgut (Sand oder andere anor ganische Stoffe),
pulverförmigem Kunstharz und einem Härtemittel für das Kunstharz in Berührung gebracht und nach Einwirkung der Wärine des Modellkörpers auf die diesem benachbarte Schicht. der Formmasse der nicht gebundene Teil derselben wieder entfernt wird.
Zur Herstellung von Giessereikernen und schwierigen Giessereiformen werden in zuneh- inendem Masse liärtbare Kunstharze als Binde mittel verwendet.
Dieser Binder ergibt Form stüeke von hoher mechanischer Festigkeit und Wasseruneinpfindlielikeit. Der Naehteil bei der Verwendung härtbarer Kunstharze -Eiir Giessereizweeke besteht in der Eigenschaft der meisten dieser Harze, in plastischem Zustand auch bei Raumtemperatur auszuhärten, so dass immer nur geringe Mengen Sand damit auf bereitet werden können.
Dieser Nachteil kann aber, wie festgestellt wurde, auf einfache Weise dadurch beseitigt werden, dass die Kunstharze nicht in plastischem, sondern in pulverförmigem Zustand verwendet werden, so dass die Formmasse aus einem pulverför- inigen Trockengemisch von losem Schüttgut, Kunstharz und einem Härtemittel für letz teres besteht. Die für die Verformung erfor derliche Plastizität kann die Formmasse dann durch die Hitze der Modellkörper erhalten, die auch gleichzeitig das Härten des Kunst harzes bewirken kann.
Da die als Bindemittel verwendeten Kunst harze normalerweise auch ein Haften der Formmasse am Modellkörper bewirken, wird auf der mit der Formmasse in Berührung kommenden Oberfläche des Modellkörpers eine fetthaltige Isoliersehieht gebildet. Die Bil dung dieser fetthaltigen Isolierschicht kann auf die verschiedenste Art. und Weise erfol gen. So kann z. B. der heisse Modellkörper mit einer fetthaltigen Isolierfliissigkeit be netzt werden, oder es kann die fetthaltige Isolierschicht durch Aufbringen eines fett haltigen körnigen oder pulverförmigen Isolier- inaterials auf oder in den heissen Modellkör per gebildet werden.
Es kann aber das fett haltige Isoliermaterial. auch dein die Form masse bildenden Trockengeiniseh zugesetzt und gleichzeitig mit diesem auf oder in den Mo dellkörper gebracht werden.
Massenartikel aus Kunstharz werden be- kanntlieh unter gleichzeitiger Einwirkung von Hitze und Druck auf das Rohmaterial her- gestellt. Die Hitze soll die Aushärtung be schleunigen und der Druck soll die Blasen- Bildung beim Härten verhüten. Es hat sich nun herausgestellt, dass diese Blasenbildung an der Oberfläche der Gegenstände beim Här ten ohne Druck dann nicht auftritt, wenn das Schüttgut von etwas gröberem Korn als bis her üblich ist, und die Menge des Kunstharzes und des Härtemittels zusammen auf 15 bis 25 %o der SchüttgLitmenge beschränkt wird.
Zur Durchführung des Verfahrens muss das Schüttgut trocken und rieselfähig sein. Es wird mit trockenem Kunstharz und einem trockenen Härtemittel für letzteres vermischt und beispielsweise in die auf etwa 200 C er hitzte Form nach Art des an sich bekannten Sturzverfahren: hineingeschüttet und nach 2 bis 5 Sekunden wieder ausgeschüttet.
Durch die Wärme der Formwand wird die der Fläche der Form benachbarte Schicht der Formmasse weich und zusammenhängend, so da.ss sie beim Stürzen der Form an deren in- nern Wandung haftet und entweder durch die von der Form abgegebene oder durch zusätzliche Wärme in wenigen Minuten ge härtet und als feste Haut oder Hohlkörper von der Form getrennt werden kann. Je län ger die Wärme auf die eingeschüttete Form masse einwirkt, desto stärker wird die Wan dung des Formkörpers.
Bei der Herstellung von Formhäuten kann eine heisse Modellplatte auf ein die Form masse enthaltendes Gefäss gelegt, das Gefäss gestürzt und dann wieder aufgerichtet wer den. Durch das Stürzen des Behälters fällt die Formmasse auf die Modellplatte und wird durch die Hitze gebunden, während beim Wie deraufrichten des Gefässes der nicht gebun dene Teil der Formmasse wieder in den Be hälter ziu ückfällt.
Auf diese Weise hergestellte Hohlkerne und Formhäute oder andere Formstücke sind zwar auf der einen Seite rauh und unan sehnlich, sie zeigen aber auf der Wirkseite, die z. B. bei den Kernen aussen liegt, eine ungewöhnliche Glätte und porenfreie Fläche, die auch die feinsten Konturen der Form wie dergibt. Es lassen sich nach dem vorliegenden Ver fahren nicht nur die oben erwähnten Giesserei lzerne und -formen, sondern auch andere hohle Gegenstände herstellen, die nur eine Wirkseite zu haben brauchen, wie Puppenköpfe, Medail lons, Schaustücke für Dekorations- oder ge werbliche Zwecke und dergleichen.
Die Formmasse, beispielsweise bestehend aus 94 Teilen rieselfähigen anorganischen Stoffen, wie Sand oder dergleichen, etwa 6 Teilen Kunstharz und hiervon etwa 10 bis <I>12</I> Jo Härtemittel, insbesondere Hexamethylen- tetramin, kann unbegrenzt lagerfähig sein, und ist sehr sparsam im Gebrauch, da Hohl kerne und Formhäute nur einen Bruchteil des Volumens der gebräuchlichen Giesserei kerne und -formen aufweisen, wodurch auch der Nachteil des hohen Preises des Materials ausgeglichen wird.
Soll das Verfahren zur Herstellung von hohlen Gebrauchsgegenständen verwendet wer den, so kann der Zusatz von Kunstharz und Härtemittel um das Drei- bis Vierfache des Gemisches für Giessereiformstücke erhöht werden, ohne dass beim Härten die Gefahr der Blasenbildung an der Wirkfläche besteht. Auch kann für solche Zwecke das Schüttgut ganz oder teilweise aus Metall, Metalloxyden, Graphit oder dergleichen bestehen, um elek trische Leitfähigkeit oder chemische Reaktio nen zu erzielen.
Es hat sich herausgestellt, dass gewisse Metallegierungen - besonders solche auf Magnesiumbasis - mit der oben beschrie benen Formmasse chemische Reaktionen ein-, gehen, wodurch die Oberfläche des Gusskör- pers angegriffen und unansehnlich gemacht wird und dieser sich schwer aus der Form heben lässt.
Soll das vorstehend beschriebene Verfah ren also auf solche Hohlkörper Anwendung finden, in denen Cusskörper hergestellt wer den, deren Metall im flüssigen Zustand mit der Formmasse in Reaktion treten würde, so werden die formgebenden Flächen der Modell körper zweckmässigerweise vorher mit einer dünnen Schutzschicht, die eine chemische Re aktion zwischen der Formmasse und flüssi- gem Metall verhindert, versehen. Diese Schicht kann durch eine an sich bekannte Tauch operation oder durch Spritzen auf die Mo delle aufgetragen werden.
Die Modelle wer den vorteilhafterweise zu diesem Zweck vor her eingeölt, damit die Isolierschicht nicht an den Modellen, sondern an der nachher aufzu tragenden Formschicht anhaftet und so einen festen Bestandteil der Form bildet.
Als Material für solche Sehutzschichten eignet sich vorzugsweise reiner Quarzsand, der mit Kaolin oder einem wasserlöslichen Binde mittel, wie Sulfitablauge, gebunden ist. Es hat sich gezeigt, dass dieses Material sich chemisch neutral verhält und die gewünschte glatte Oberfläche der Gusskörper gewährleistet.
Kerne für chemisch empfindliche Metalle können hergestellt werden, indem nach dem Einölen der innern Flächen des Kernkastens diese mit der erwähnten Schutzschicht ver sehen werden und dann die oben beschriebene Kernformmasse aufgetragen wird.
Die Formhäute eignen sich speziell für (*iessverfahren, bei denen die Gesamtform aus zwei Formhäuten gebildet wird, wobei diese Formhäute, nachdem die erforderlichen Kerne eingelegt sind, an ihren Stossflächen mitein ander verklebt werden und die so entstan dene Gesamtform in lose Grobschüttmasse ein gebettet wird, worauf der Guss erfolgen kann.
Process for the production of thin-walled hollow bodies, in particular hollow foundry cores and foundry molded skins. The invention relates to a method for the production of thin hollow bodies, in particular hollow foundry cores and foundry mold skins, and is characterized in that a fatty insulating layer is formed on the shaping surface of a model body (models, model plates, core boxes, etc.), the surface the hot model body with a dry, powdery molding compound made from a mixture of loose bulk material (sand or other inorganic substances),
brought into contact with powdered synthetic resin and a hardener for the synthetic resin and after the action of the heat of the model body on the layer adjacent to it. the non-bonded part of the molding compound is removed again.
For the production of foundry cores and difficult foundry shapes, hardenable synthetic resins are increasingly being used as binders.
This binder results in moldings of high mechanical strength and impermeability to water. The advantage of using curable synthetic resins for foundry purposes is the property of most of these resins to cure in a plastic state even at room temperature, so that only small amounts of sand can be prepared with them.
This disadvantage can, however, as has been found, be eliminated in a simple manner that the synthetic resins are not used in plastic, but in powdery state, so that the molding compound consists of a powdery dry mixture of loose bulk material, synthetic resin and a hardener for teres exists. The plasticity required for the deformation can then be obtained by the molding compound through the heat of the model body, which can also cause the synthetic resin to harden at the same time.
Since the synthetic resins used as binders normally also cause the molding compound to adhere to the model body, a fatty insulating layer is formed on the surface of the model body that comes into contact with the molding compound. The formation of this fatty insulating layer can be achieved in a wide variety of ways. For example, the hot model body can be wetted with a greasy insulating liquid, or the greasy insulating layer can be formed by applying a greasy granular or powdery insulating material on or in the hot model body.
But it can be the insulating material containing fat. also added to the dry geiniseh which forms the mass and at the same time brought onto or into the model body.
As is known, mass-produced articles made of synthetic resin are produced with the simultaneous action of heat and pressure on the raw material. The heat is supposed to accelerate the hardening process and the pressure is supposed to prevent the formation of bubbles during hardening. It has now been found that this bubble formation on the surface of the objects does not occur when hardening without pressure if the bulk material is somewhat coarser than usual, and the amount of synthetic resin and hardening agent together is 15 to 25% o the bulk quantity is limited.
To carry out the process, the bulk material must be dry and free-flowing. It is mixed with dry synthetic resin and a dry hardener for the latter and, for example, poured into the mold heated to about 200 C using the known fall method: poured in and poured out again after 2 to 5 seconds.
Due to the heat of the mold wall, the layer of the molding compound adjacent to the surface of the mold becomes soft and cohesive, so that when the mold falls, it adheres to the inside wall of the mold and either by the heat given off by the mold or by additional heat in a few minutes ge hardened and can be separated from the mold as a solid skin or hollow body. The longer the heat acts on the poured molding compound, the greater the curvature of the molding.
In the production of molded skins, a hot model plate can be placed on a vessel containing the molding compound, the vessel overturned and then erected again. When the container falls, the molding compound falls onto the model plate and is bound by the heat, while the unbound part of the molding compound falls back into the container when the vessel is erected again.
In this way produced hollow cores and molded skins or other fittings are rough and unsightly on the one hand, but they show on the active side, the z. B. is on the outside of the cores, an unusual smoothness and pore-free surface that also gives the finest contours of the shape. It can not only drive the above-mentioned foundry lzerne and molds, but also produce other hollow objects that need to have only one active side, such as doll heads, medallions, showpieces for decorative or commercial purposes and the like .
The molding compound, for example consisting of 94 parts of free-flowing inorganic substances such as sand or the like, about 6 parts of synthetic resin and of this about 10 to 12 hardeners, in particular hexamethylene tetramine, can be stored indefinitely and is very good Economical in use, since hollow cores and molded skins have only a fraction of the volume of the conventional foundry cores and molds, which also compensates for the disadvantage of the high price of the material.
If the process is to be used to manufacture hollow articles of daily use, the addition of synthetic resin and hardener can be increased by three to four times the mixture for foundry moldings without the risk of bubbles forming on the active surface during hardening. For such purposes, the bulk material can be made entirely or partially of metal, metal oxides, graphite or the like in order to achieve electrical conductivity or chemical reactions.
It has been found that certain metal alloys - especially those based on magnesium - enter into chemical reactions with the molding compound described above, whereby the surface of the cast body is attacked and made unsightly and it is difficult to lift it out of the mold.
If the above-described method is to be applied to hollow bodies in which cuss bodies are made whose metal would react with the molding compound in the liquid state, the shaping surfaces of the model bodies are expediently covered with a thin protective layer beforehand chemical reaction between the molding compound and liquid metal is prevented. This layer can be applied to the model by a known immersion operation or by spraying.
The models who are advantageously oiled for this purpose before, so that the insulating layer does not adhere to the models, but to the molded layer to be subsequently applied and thus forms an integral part of the mold.
As a material for such protective layers is preferably pure quartz sand, which is bound with kaolin or a water-soluble binding agent such as sulphite waste liquor. It has been shown that this material is chemically neutral and ensures the desired smooth surface of the cast body.
Cores for chemically sensitive metals can be produced by following the oiling of the inner surfaces of the core box with the above-mentioned protective layer and then applying the core molding compound described above.
The molded skins are especially suitable for (* iessverfahren) in which the overall shape is formed from two molded skins, whereby these molded skins, after the required cores have been inserted, are glued together at their abutment surfaces and the resulting overall shape is embedded in loose bulk material whereupon the casting can take place.