CH621720A5

CH621720A5 - Method for the production of a foundry pattern

Info

Publication number: CH621720A5
Application number: CH760277A
Authority: CH
Inventors: Helmut Schrader; Dieter Haug; Wilhelm Berg; Karl Dr Ing Schreck
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz Ag
Priority date: 1976-06-25
Filing date: 1977-06-21
Publication date: 1981-02-27
Also published as: AT353995B; SE7707323L; NL7706069A; GB1574634A; BE856084A; IT1086334B; DE2628600C3; FR2355587B1; FR2355587A1; DE2628600B2; DE2628600A1; SE432723B; ATA447377A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Giessereimodells mit einer verschleissfesten Nickelschicht an dem Abrieb ausgesetzten Oberflächenteilen. The invention relates to a method for producing a foundry model with a wear-resistant nickel layer on the surface parts exposed to abrasion.

Es ist bekannt, Modelle und Kernkästen aus einer Eisenoder Aluminiumlegierung herzustellen und die dem Abrieb ausgesetzten Flächen stromlos zu vernickeln (DE-PS 2 154 895). Derartige Modelle bzw. Kernkästen erfüllen zwar die an sie gestellten Forderungen, sind jedoch wirtschaftlich nur dann zu vertreten, wenn Teile in sehr grossen Stückzahlen gegossen werden sollen. Für geringere Stückzahlen sind diese Modelle bzw. Kernkästen zu teuer und zu aufwendig. It is known to produce models and core boxes from an iron or aluminum alloy and to nickel-free the surfaces exposed to abrasion (DE-PS 2 154 895). Such models or core boxes meet the demands placed on them, but are only economically viable if parts are to be cast in very large numbers. For smaller quantities, these models or core boxes are too expensive and too complex.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Modellen bzw. Kernkästen zu schaffen, die hohe Abriebfestigkeit und gute Masshaltigkeit aufweisen, darüber hinaus aber preislich und vom Fertigungsaufwand her günstiger sind. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen von Giessereimodellen, das sich dadurch auszeichnet, dass ein kunstharzhaltiger Modellkern zum It is the object of the present invention to create a process for the production of models or core boxes which have high abrasion resistance and good dimensional stability, but are also more economical and less expensive to manufacture. This task is solved by a process for the production of foundry models, which is characterized by the fact that a model core containing synthetic resin is used for the

Aushärten bei Nickelbadtemperatur von 90 bis 110° C wärmebehandelt wird, anschliessend nach dem Oberflächen-schichtgussverfahren mit einer Deckgussschicht aus heisshärtendem, warmfestem Kunststoff versehen wird und schliesslich mit einer Nickelschicht überzogen wird. Hardening is heat-treated at a nickel bath temperature of 90 to 110 ° C, then covered with a top casting layer of heat-curing, heat-resistant plastic using the surface layer casting process and finally covered with a nickel layer.

Es ist zwar bekannt, Modellkerne aus Harzbeton herzustellen und mit einer Deckgussschicht zu versehen, es zeigte sich jedoch, dass derartige Modelle zwar vernickelt werden können, dass sie jedoch nach dem Vernickeln unbrauchbar sind, weil sie erheblichen Verzug und erhebliche Formänderungen aufweisen, auch wurde ein starker Volumenschwund festgestellt. Erfindungsgemäss lassen sich diese Nachteile durch eine Wärmebehandlung des Modellkerns und die Verwendung von wannfestem Kunststoff für die Deckgussschicht beheben. Mit gutem Erfolg wurde für den Modellkern das Kunstharz Araldit LW 561 mit Härter HY 561 und für die Deckgussschicht das Kunstharz Araldit CW 216 mit Härter H Y 216 der Firma Ciba-Geigy verwendet. Ein wesentlicher Teil der erfinderischen Leistung besteht darin, diese Kunstharze, die bisher nicht zur Erstellung von Giessereimodellen verwendet wurden, im vorliegenden Fall zur Anwendung zu bringen. Durch die Wärmebehandlung des Modellkerns im Bereich der Nickelbadtemperatur wird erreicht, dass der beim Vernickeln des Kunstharzes bei höheren Temperaturen auftretende Schwund vorweggenommen wird und durch Aufbringen der Deckgussschicht ausgeglichen werden kann und damit beim Vernickeln nicht mehr auftritt. Although it is known to produce model cores from resin concrete and to provide them with a top casting layer, it has been shown that although such models can be nickel-plated, they are unusable after nickel-plating because they have considerable warpage and considerable changes in shape significant volume loss noted. According to the invention, these disadvantages can be eliminated by heat treatment of the model core and the use of hard plastic for the cover casting layer. The synthetic resin Araldit LW 561 with hardener HY 561 was used with good success for the model core and the synthetic resin Araldit CW 216 with hardener H Y 216 from Ciba-Geigy for the top casting layer. An essential part of the inventive step is to apply these synthetic resins, which have not previously been used to create foundry models, in the present case. The heat treatment of the model core in the area of the nickel bath temperature ensures that the shrinkage that occurs when the synthetic resin is nickel-plated at higher temperatures is anticipated and can be compensated for by applying the cover casting layer and thus no longer occurs during nickel-plating.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die dem Abrieb ausgesetzten Flächen der Modelleinrichtung vor dem Vernickeln mit einer Kupferschicht versehen werden; durch diese Kupferschicht wird sichergestellt, dass rein optisch festgestellt werden kann, ob und wo die Nickelschicht zerschlissen ist, so dass eine neue Vernickelung vorgenommen werden kann. Ist die Kupferschicht noch nicht zu sehen, so ist das Modell weiter verwendbar. In a further embodiment of the invention, it is proposed that the surfaces of the model device exposed to abrasion be provided with a copper layer before nickel plating; This copper layer ensures that it can be determined purely optically whether and where the nickel layer is worn out, so that a new nickel plating can be carried out. If the copper layer is not yet visible, the model can still be used.

Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist ein Armierkörper aus einer vorzugsweise aus Stahldraht hergestellten Stahlmatte vorgesehen, an der Befestigungshülsen und Zentrierungen angebracht werden können, welcher in eine aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehende Aussenschale des Modellkerns eingebettet ist. According to a further proposal of the invention, a reinforcing body is provided from a steel mat, preferably made of steel wire, to which fastening sleeves and centerings can be attached, which is embedded in an outer shell of the model core made of glass fiber reinforced plastic.

Zur Erhöhung der Verzugs- und Formbeständigkeit des Modells wird vorgeschlagen, dass nach dem Aufbringen der Deckgussschicht das Modell einer weiteren Wärmebehandlung unterzogen wird und dabei die zur Vernicklung erforderlichen Eigenschaften aufweist. To increase the distortion and dimensional stability of the model, it is proposed that after the cover cast layer has been applied, the model is subjected to a further heat treatment and has the properties required for nickel plating.

Ein besonders günstiger, formbeständiger, Verzugs- und schwundfreier Modellaufbau ergibt sich dann, wenn die Aussenschale des Modellkerns mehrschichtig aufgebaut ist, wobei eine äussere Hüllschicht aus glasfasermattenverstärktem Kunstharz besteht und eine innere Grundschicht aus glasfaser-schnitzelverstärktem Kunstharz hergestellt ist und die Metallarmierungen aufnimmt. Der von der Aussenschale umschlossene Füllkörper des Modellkerns besteht vorzugsweise aus Aluminiumgriess und Kunstharz. A particularly favorable, dimensionally stable, distortion-free and shrink-free model construction results when the outer shell of the model core is constructed in multiple layers, an outer covering layer consisting of glass fiber reinforced synthetic resin and an inner base layer made of glass fiber reinforced synthetic resin and incorporating the metal reinforcements. The filler of the model core, which is enclosed by the outer shell, preferably consists of semolina and synthetic resin.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in der Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen: To further explain the invention, reference is made to the drawings, in which exemplary embodiments are shown in simplified form. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemässes Modell, Fig. 2 einen Schnitt der äusseren Schicht eines Modells gemäss Fig. 1, Einzelheiten X, in vergrössertem Massstab, 1 shows a section through a model according to the invention, FIG. 2 shows a section of the outer layer of a model according to FIG. 1, details X, on an enlarged scale,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein plattenförmiges Modell mit einem als Stahlmatte ausgeführtem Armierkörper und Fig. 3 shows a section through a plate-shaped model with a reinforcing body designed as a steel mat and

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Modell gemäss Fig. 3 entlang der Linie IV—IV. 4 shows a section through a model according to FIG. 3 along the line IV-IV.

In den Fig. 1 bis 4 ist, soweit dargestellt, mit 1 eine als Stahlmatte ausgebildete Metallarmierung bezeichnet. Die Me-tallarmierung 1 ist in einer aus Kunstharz mit Glasfaserschnits 1 to 4, as far as shown, 1 denotes a metal reinforcement designed as a steel mat. The metal reinforcement 1 is made of synthetic resin with glass fiber cuts

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

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65 65

3 3rd

621 720 621 720

zeln hergestellten Grundschicht 2 der Aussenschale des Modellkerns eingebettet. Diese Grundschicht 2 umschliesst unmittelbar den Füllkörper 3 des Modellkerns, der im wesentlichen die Modellkontur bildet und aus Aluminiumgriess mit Kunstharz besteht. Zur Ausbildung eines besonders weit vorstehen- 5 den Vorsprungs ist im Füllkörper 3 ein Aluminiumstück 5 eingesetzt, das der Ausformung von Luftpfeifen dient. Die Grundschicht 2 ist von einer äusseren Hüllschicht 4 der Aussenschale des Modellkerns überzogen, die aus Kunstharz mit Glasfasermattenverstärkung besteht. 10 individually produced base layer 2 of the outer shell of the model core embedded. This base layer 2 directly surrounds the filler 3 of the model core, which essentially forms the model contour and consists of semolina with synthetic resin. To form a particularly protruding protrusion, an aluminum piece 5 is used in the filler 3, which serves to shape air pipes. The base layer 2 is covered by an outer covering layer 4 of the outer shell of the model core, which consists of synthetic resin with glass fiber mat reinforcement. 10th

Die bisher beschriebenen Materialien bilden den Modellkern, der in einem Temperaturbereich von 90 bis 110° C wärmebehandelt wird, und zwar so lange bzw. so oft, bis kein weiteres Schwinden und Verziehen mehr auftritt, damit beim stromlosen Vernickeln bzw. vorherigen Verkupfern keine 15 Formänderung mehr eintritt. Anschliessend wird das Modell nach dem Oberflächenschichtgussverfahren mit einer Deckgussschicht 6 versehen, welche den gesamten Modellkern umschliesst und dadurch ebenfalls zur Formbeständigkeit beiträgt. The materials described so far form the model core, which is heat-treated in a temperature range of 90 to 110 ° C, and for as long or as often until there is no further shrinkage and warping, so that no change in shape when electroless nickel plating or previous copper plating more occurs. The model is then provided with a top casting layer 6 according to the surface layer casting process, which surrounds the entire model core and thereby also contributes to dimensional stability.

Durch eine nochmalige Wärmebehandlung können optimale Eigenschaften des Harzes der Deckgussschicht erreicht werden. Danach wird das Modell verkupfert und vernickelt. Das Verkupfern erfolgt vorzugsweise ebenfalls stromlos. Die Kupfer- und die Nickelschicht sind in Fig. 1 nicht und in Fig. 2 als dickere Striche dargestellt. By repeated heat treatment, optimal properties of the resin of the top casting layer can be achieved. Then the model is copper-plated and nickel-plated. The copper plating is preferably also carried out without current. The copper and nickel layers are not shown in FIG. 1 and as thicker lines in FIG. 2.

Wie den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, ist die Metallarmierung 1 als Stahlmatte ausgebildet, die aus miteinander ver-schweissten Stahldrähten 7 hergestellt ist. An den Enden und an Zwischenstellen der Metallarmierung sind Befestigungshülsen 8 und Zentrierungen 10 angeordnet, die von an den Stahldrähten 7 befestigten Laschen 9 umgeben sind. Dadurch ist ein ausreichendes Zentrieren und Befestigen des Modells auf einer Grundplatte möglich. 3 and 4 can be seen, the metal reinforcement 1 is designed as a steel mat, which is made of welded steel wires 7. At the ends and at intermediate points of the metal reinforcement, fastening sleeves 8 and centerings 10 are arranged, which are surrounded by tabs 9 fastened to the steel wires 7. This enables the model to be centered and secured sufficiently on a base plate.

Es sei darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemässe Verfahren und nach diesem Verfahren hergestellte Modelle auch in Anwendungsbereichen ausserhalb des Giessereiwe-sens, beispielsweise in der Schuhindustrie eingesetzt werden können. It should be pointed out that the method according to the invention and models produced by this method can also be used in areas of application outside the foundry, for example in the shoe industry.

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

621 720

1. A process for producing a foundry model with a wear-resistant nickel layer on the surface parts exposed to the abrasion, characterized in that a model core containing synthetic resin (1, 2, 3, 4, 4a) is heat-treated for hardening at a nickel bath temperature of 90 to 110 ° C, then after the surface layer casting process is provided with a cover casting layer (6) made of heat-curing, heat-resistant plastic and finally covered with a Nikkei layer.

2. The method according to claim 1, characterized in that the model is heat treated a second time after the application of the cover casting layer (6) at its curing temperature.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the model is coated with a copper layer before the application of the Nikkei layer.

4. Foundry model, produced by the method according to claim 1, characterized in that the model core (1, 2, 3, 4, 4a) consists entirely or partially of thermosetting, heat-resistant plastic.

5. Foundry model according to claim 4, characterized in that the model core (1, 2, 3, 4, 4a) has a shaped filler body (3) made of aluminum grit mixed with synthetic resin and an outer shell (2, 4) made of glass fiber reinforced synthetic resin.

6. Foundry model according to claim 5, characterized in that in the filler (3) massive aluminum parts (4a) are molded.

7. Foundry model according to one of claims 5 or 6, characterized in that in the outer shell (2,4) of the model core (1, 2, 3, 4, 4a) metal reinforcements (7) are embedded.

8. Foundry model according to one of claims 5 to 7, characterized in that the outer shell (2, 4) of the model core (1, 2, 3, 4, 4a) is multi-layered and contains an inner base layer (2) with glass fibers in the form of chips, which receives the metal reinforcements (1) and has an outer covering layer (4) with glass fibers in the form of a mat.

9. Foundry model according to one of claims 7 or 8, characterized in that the metal reinforcements (1) consist of steel wire mats.

10. Foundry model according to one of claims 7 to 9, characterized in that fastening sleeves (8) and centerings (10) are attached to the metal reinforcements (1).