Verfahren zum Giessen von Stäben aus nichtmetallischem Material
Es ist bereits ein Verfahren bekannt, naeh dem zur Vermeidung der Lunkerbildung beim Giessen von runden oder anders profilierten Stäben, insbesondere aus Polyamiden oder ähnlichen Kunststoffen mit engem Schmelzbereich, die erwärmte Giessform mit der ge schmolzenen Masse gefüllt und an dem der Füllseite abgekehrten Teil gekühlt wird, die Kühlung darauf in Richtung auf die Fiillseite fortschreitet und während der Abkühlung weiteres geschmolzenes Material unter Druck 7ugeführt wird.
Dieses Verfahren besitzt einige unvermeid- liche Nachteile. Zum Beispiel müssen geschlos- sene, genügend diekwandige Formen verwendet werden. Ausserdem geht druch den not wendigen Überlauf fortwährend Schmelze ver- loren, die nur druch weitere umständliehe Massnahmen wieder nutzbar gemacht werden kann.
Es wurde nun gefunden, dass man in einfacherer Weise Stäbe aus nichtmetallischem Material unter Vermeidung der Lunkerbildung oder anderer schädlicher Uneglmässigkeiten druch Einfüllen der flüssigen Masse in eine senkrecht stehende Form von oben und Erstarrenlassen der Masse ; beginnend an dem der Füllseite abgekehrten Teil der Form und in Riehtung zur Füllseite hin fortschreitend, dadurch herstellen kann, dass man gemäss vorliegender Erfindung laufend flüssige Masse mit der Geschwindigkeit des Fortschreitens der Erstarrung in die Form drucklos einfüllt und dabei stets eine flüssige Zone über der erstarrten Zone aufreeht erhält. Zweckmässigerweise hält man dabei die Fülldüse nahe über dem Flüssigkeitsspiegel.
Der beim Erstarren auftretende Schwund, der zur Lunkerbildung in der Stabmitte führen würde, wird so druch nachfliessende Flüssigkeit ausgeglichen, ohne da, ss die Anwendung von Druck erforder- lich ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, dass man die Einfülldüse, aus der die flüssige Masse austritt, bei Beginn des Giessens nahe an den Boden der Giessform heranbringt und die Form da. nn etwa mit der Geschwindigkeit des Fortschreitens der Erstarrung von der Fülldüse wegbewegt. Auf diese Weise kann das Auftreten von Luftblasen mit Sicherheit vermieden werden,
Man kann endlose Stänbe in kontinuier- licher Arbeitsweise dadurch giessen, dass man geteilte, zusammensteckba. re Formen benutzt, die man jeweils an dem bereits erstarrten Ende des Sta. bes ablost und auf der Giessseite wieder aufsteckt. Die auf diese Weise erhaltenen endlosen Stäbe können dann in gewünschte Längen gesehnitten werden.
Für das Verfahren eignen sich giessbare Massen aller Art, die durch Erwärmen flüssig werden und beim Abkühlen wieder erstarren.
Genannt seien zum Beispiel Wachse, Hartparaffine, Stearin, Kunststoffe, wie Polyamide, Polyurethane und Polyester. Bei allen diesen Massen wird das Erstarren durch Kühlen der Form herbeigeführt. Hierbei ist es gegebenen- falls zweckmässig, zur Aufreehterhaltung einer flüssigen Zone über der erstarrten Zone die Form oberhalb der Kühlzone zu erwärmen.
Das Verfahren lä2t sich aber auch auf solche Stoffe anwenden, die durch Einwirken von Wärme von der flüssigen in die feste Form übergehen, z. B. bei Stoffen, die in der Wärme, insbesondere bei Mitverwendung von Polymeriswationskatalysatoren, polymrisieren.
Als Beispiel hierfür seien genannt : flüssige Vinylverbindungen, wie Styrol, halogenierte Styrole, alkylierte Styrole, ungesättigte Gruppen enthaltende und flüssige Polymaide, Polyurethane und insbesondere Polyester sowie Mischungen solcher Stoffe, die Mischpolyme risate bilden können. Bei Verwendung soclcher Stoffe wird das Erstarren durch entspre chendes Erwärmen der Giessform herbeige- führt.
Beispiel
Druch eine 1100 mm lange Düse von 10 mm a, die mit-tels eines ölbeheizten Mantels auf 220-230 C erhitzt wird, fliesst die auf einer Schneckenpresse gewonnene Polyamidschmelze in eine Glasform ein. Beim Beginn des Giessens wird die Düse bis auf etwa 1-1, 5 cm Entfernung zum Boden des Glasrohres geführt, wobei die Form zur Vermei dung einer sofortigen Erstarrung in einer Breite von etwa 6 cm durch eine Bingheizung von aussen erwärmt wird. Das Fortbewegen der Form erfolgt dann mit einer gleichmassigen Geschwindigkeit, und zwar so, dass der Abstand zwischen Diise und der sich ausbrei- tenden Sehmelzoberfläche etwa 1-1, 5 em bleibt. Unterhalb des Heizringes beginnt die Schmelze zu erstarren.
Das Festwerden wird druch Luft bzw. Wasserkühlung bechleunigt.
Nach dem Füllen der Form wird die oberste Sehmelzzone noch so lange flüssig gehalten, bis die darunter liegende Masse vollständig erstarrt ist. Nach völligem Erkalten der Poly amidstange lässt sich diese durch Umstürzen der Form leicht entnehmen.
Process for casting bars made of non-metallic material
A method is already known, after which to avoid the formation of voids when casting round or differently profiled rods, especially made of polyamides or similar plastics with a narrow melting range, the heated mold is filled with the molten mass and cooled on the part facing away from the filling side , the cooling then proceeds in the direction of the fill side and further molten material is fed under pressure during the cooling.
This method has some inevitable drawbacks. For example, closed, sufficiently die-walled forms must be used. In addition, the necessary overflow causes the melt to be continually lost, which can only be made usable again by further inconvenient measures.
It has now been found that rods made of non-metallic material can be made in a simpler manner while avoiding the formation of cavities or other harmful irregularities by pouring the liquid mass into a vertical shape from above and allowing the mass to solidify; starting at the part of the mold facing away from the filling side and progressing in the direction of the filling side, this can be produced by continuously pouring liquid mass into the mold without pressure according to the present invention at the rate at which the solidification proceeds, and always with a liquid zone above the solidified Zone gets upset. It is expedient to hold the filling nozzle close to the liquid level.
The shrinkage that occurs during solidification, which would lead to the formation of voids in the middle of the rod, is thus compensated for by the fluid flowing in without the application of pressure being necessary.
A particularly advantageous embodiment of the method consists in that the filling nozzle, from which the liquid mass exits, is brought close to the bottom of the casting mold at the start of the casting, and the mold there. nn is moved away from the filling nozzle at approximately the rate at which the solidification proceeds. In this way, the appearance of air bubbles can be avoided with certainty,
You can cast endless bars in a continuous working method by splitting them together. re forms are used, which are each at the already solidified end of the Sta. bes is detached and reattached on the pouring side. The endless rods obtained in this way can then be cut into desired lengths.
Pourable masses of all kinds are suitable for the process, which become liquid when heated and solidify again when cooled.
Examples include waxes, hard paraffins, stearin, plastics such as polyamides, polyurethanes and polyesters. The solidification of all of these masses is brought about by cooling the mold. In this case it may be expedient to heat the mold above the cooling zone in order to maintain a liquid zone above the solidified zone.
The process can also be applied to substances that change from liquid to solid form due to the action of heat, e.g. B. with substances that polymerize in the heat, especially when using Polymeriswationskatalysatoren.
Examples include: liquid vinyl compounds such as styrene, halogenated styrenes, alkylated styrenes, unsaturated group-containing and liquid polymaids, polyurethanes and, in particular, polyesters and mixtures of such substances that can form mixed polymers. When using such substances, the solidification is brought about by heating the casting mold accordingly.
example
The polyamide melt obtained on a screw press flows into a glass mold through a 1100 mm long nozzle of 10 mm a, which is heated to 220-230 C by means of an oil-heated jacket. At the start of pouring, the nozzle is moved up to about 1-1.5 cm from the bottom of the glass tube, the mold being heated from the outside by a Bing heater to avoid immediate solidification in a width of about 6 cm. The mold is then moved at a constant speed, in such a way that the distance between the nozzle and the spreading clay surface remains about 1-1.5 em. The melt begins to solidify below the heating ring.
The solidification is accelerated by air or water cooling.
After the mold has been filled, the uppermost Sehmelzzone is kept liquid until the mass underneath has completely solidified. After the polyamide rod has cooled down completely, it can be easily removed by turning over the mold.