DE1003923B

DE1003923B - Binder for core molding compounds

Info

Publication number: DE1003923B
Application number: DEL11749A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Lieder
Original assignee: HANS LIEDER DR ING
Current assignee: HANS LIEDER DR ING
Priority date: 1952-03-05
Filing date: 1952-03-05
Publication date: 1957-03-07

Description

Bindemittel für Kernformmassen Der in der Gießereitechnik zur Herstellung von Formen, insbesondere von. Kernen, verwendete Sand muß bekanntlich durch Vermischen mit Kernbindemitteln besonders vorbereitet werden, um den Kernen die nötige Härte und Festigkeit zu verleihen.Binder for core molding compounds The one used in foundry technology for production of forms, especially of. Cores, sand used must be known by mixing specially prepared with core binders to give the cores the necessary hardness and to give strength.

Neben der üblichen, jedoch in mehrfacher Hinsicht nachteiligen Verwendung von in der Hitze trocknenden ölen ist es neuerdings bekanntgeworden, dem Kernsand als Bindemittel härtbare Kunstharze - gegebenenfalls zusammen mit anderen Stoffen, z. B. Sulfitablauge - beizumischen.In addition to the usual, but in several respects disadvantageous use It has recently become known from heat-drying oils, the core sand Synthetic resins curable as binders - possibly together with other substances, z. B. Sulphite liquor - to be mixed.

Wärmehärtenden Kunststoffen Zucker und Glyzerin als Weichmachungsmittel zuzusetzen, ist an sich bekannt, jedoch ist die Verwendung solcher Kunststoffgemische als Formsandbindemittel bisher nicht bekanntgeworden. Um den zum völligen Aushärten kunststoffgebundener Formmassen nach erforderlichem Back- und Trockenprozeß möglichst zu vereinfachen, ist auch bereits vorgeschlagen, worden, kalthärtende Kunstharze in Verbindung mit an sich bekannten Härtungskatalysatoren zu verwenden. Als solche kalthärtende Kunstharze haben sich beispielsweise Phenolharzresole oder Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, als Härtungskatalysatoren Säuren oder sauer reagierende Salze erwiesen.Thermosetting plastics sugar and glycerine as plasticizers to add is known per se, but the use of such plastic mixtures is not yet known as a molding sand binder. To the complete hardening plastic-bound molding compounds after the necessary baking and drying process if possible To simplify, it has also been proposed to use cold-setting synthetic resins to be used in conjunction with curing catalysts known per se. As such Cold-curing synthetic resins have, for example, phenolic resin resols or urea-formaldehyde condensation products, Acids or acidic salts proved to be curing catalysts.

Dieser Vorschlag ermöglicht tatsächlich eine wesentliche Vereinfachung des Back- und Trockenprozesses insofern, als der letztere nunmehr schneller und bei niedrigerer Temperatur (unter 100° C statt hei etwa 250° C) erfolgen kann. Dagegen hat sich als Nachteil herausgestellt, daß das Vorhärten, also der eigentliche Abbindevorgang, sehr stark von der Raumtemperatur abhängig ist. Während die Kerne z. B. bei 20° C schon wenige Stunden nach dem Zusetzen des Bindemittels und dem Einformen transportfähig sind, werden schon bei herbstlichen Temperaturen mehrere Tage als entsprechende Abbindezeiten benötigt. Des weiteren. zeigt sich besonders bei größeren Kernen, daß sich das Abbinden mehr auf oberflächennahe Schichten beschränkt, während die im Innern bröckelig gebliebene Masse beim Transport der Kerne gelegentlich zu Brüchen führt.This proposal actually enables a substantial simplification of the baking and drying process insofar as the latter is now faster and at a lower temperature (below 100 ° C instead of hot about 250 ° C). Against it has proven to be a disadvantage that the pre-hardening, i.e. the actual setting process, is very dependent on the room temperature. While the cores z. B. at 20 ° C Can be transported just a few hours after adding the binder and molding are, even with autumnal temperatures, several days are considered appropriate Setting times required. Further. is particularly evident with larger cores, that the setting is more limited to layers close to the surface, while the The mass that remained crumbly inside occasionally breaks when the kernels are transported leads.

Es wurde nun die überraschende Tatsache festgestellt, daß die erwähnten Nachteile bei der Verwendung kalthärtender Kunstharze. als Bindemittel sämtlich beseitigt werden, wenn ihm außer dem Härtungskatalysator noch Saccharide, vorzugsweise Mono- oder Disaccharide, zugesetzt werden. Als Saccharide kommen z. B. Pentosen, Hexosen oder deren Disaccharide in Betracht.It has now been found the surprising fact that the aforementioned Disadvantages of using cold-curing synthetic resins. as a binder all be eliminated if saccharides are added to it in addition to the hardening catalyst, preferably Mono- or disaccharides, can be added. As saccharides, for. B. pentoses, Hexoses or their disaccharides can be considered.

Durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zusatz z. B. von angesäuerten Sacchariden wird die Abbindezeit nicht nur unabhängig von der jeweiligen Raumtemperatur, sondern außerdem je nach dem Grade der Ansäuerung in weiten Grenzen willkürlich beeinflußbar; ein höherer Säurezusatz bewirkt eine schnellere Durchhärtung. Schließlich erfolgt auch bei großen Kernen stets eine vollständige Durchhärtung, bis eine überall gleichmäßige Härte erzielt ist.By the addition proposed according to the invention, for. B. of acidified Saccharides, the setting time is not only independent of the respective room temperature, but also arbitrarily within wide limits, depending on the degree of acidification influenceable; a higher addition of acid causes faster hardening. In the end Even with large cores, there is always complete hardening, until one is everywhere uniform hardness is achieved.

Die technischen Vorteile und wirtschaftlichen Ersparnisse, die mit der Steuerungsmöglichkeit der Ab-Bindezeit und der Einsparung des Heißtrockenprozesses verbunden sind, liegen auf der Hand: Die Kernkästen sind, in kurzen, im übrigen genau festzulegenden Zeiten abnehmbar und anschließend sofort neu zu verwenden. Trockenkammern werden entbehrlich, und Transporte zu und von diesen fallen fort.The technical advantages and economic savings that come with the ability to control the setting time and the saving of the hot drying process connected are obvious: the core boxes are, in short, otherwise can be removed at precisely defined times and can then be used again immediately. Drying chambers are no longer necessary, and transports to and from these are no longer necessary.

Dabei werden bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Bindemittel sämtliche weiteren Forderungen erfüllt, die von der Gießereitechnik an Formmassen gestellt werden. Hinsichtlich Härte und Standfestigkeit, Maßhaltigkeit und Gasdurchlässigkeit, Putzmöglichkeit usw. sind sie den bekannten Formmassen nicht unterlegen.When using the binders according to the invention, all fulfills further requirements placed on molding compounds by foundry technology will. With regard to hardness and stability, dimensional accuracy and gas permeability, Possibility of cleaning, etc., they are not inferior to the known molding compounds.

Beispiel i Auf 120 kg Sand kommen 12 kg eines Gemisches folgender Zusammensetzung: 8,4 kg kalthärtendes, wasserlösliches Harnstoff-Formaldehyd-Harz, 3,6 kg Glukose, die mit Salpetersäure so weit angesäuert ist, daß 100 g durch 320 cm-3 n/10-K O H neutraldsierbar sind.Example i For 120 kg of sand there are 12 kg of a mixture of the following Composition: 8.4 kg cold-curing, water-soluble urea-formaldehyde resin, 3.6 kg of glucose, acidified with nitric acid to such an extent that 100 g through 320 cm-3 n / 10-K O H can be neutralized.

Die Formmasse erstarrt vollständig nach wenigen Stunden bzw. Minuten und bedarf keiner Ofentrocknung.The molding compound solidifies completely after a few hours or minutes and does not require oven drying.

Beispiel z Dasselbe Gemenge, nur mit stärker angesäuerter Glukose, und zwar so weit, daß 100 g durch 530 cm3 n/1 0-K O H neutralisierbar sind. Hier tritt die vollständige Erhärtung bereits nach 10 bis 20 Minuten ein.Example z The same mixture, only with more acidic glucose, to the extent that 100 g can be neutralized by 530 cm3 n / 10-K O H. here kick the Complete hardening after 10 to 20 minutes a.

Statt des Harnstoff-Formaldehyd-Harzes können, wie schon erwähnt, grundsätzlich auch andere wasserlösliche Phenolharze verwendet werden.Instead of the urea-formaldehyde resin, as already mentioned, in principle, other water-soluble phenolic resins can also be used.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Binder for core molding compounds, essentially consisting of a cold-curing. Synthetic resin to which curing catalysts are added are characterized by the addition of saccha, riden, preferably mono- or Disaccharides. z. Binder according to claim 1, characterized in that it is a cold-curing, water-soluble urea-formaldehyde resin and with nitric acid contains acidified glucose. Considered publications: Chemisches Zentralblatt, 1936 I, p. 2226, last paragraph of XII.