DE102005018614A1 - Wasserlösliche Salzkerne - Google Patents

Abstract

Wasserlösliche Salzkerne, die durch Verdichten von wasserlöslichen Salzen wie NaCl oder KCl unter Druck und anschließender Wärmebehandlung hergestellt werden und einen Anteil von 0,1 bis 3% Molybdändisulfid (MoS¶2¶) als Trennmittel enthalten.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft wasserlösliche Salzkerne mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
• Solche Salzkerne für Gießereizwecke die nach dem Guss von Teilen ausgewaschen werden sind lange bekannt, wie auch Versuche, diese durch Beimischung von Zusatzstoffen zu optimieren. So wurde in der DE-C-14 83 641 gefunden, dass eine Zugabe von bis zu 10% Borax, Magnesiumoxid oder Talkum die Belastbarkeit von Salzkernen aus NaCl und/oder KCl verbessert. Die DE-C-19 24 991 schlägt zur weiteren Erhöhung der Druck- und Biegefestigkeit den Zusatz von Wasserglas. Auch wurden weitere Salze vorgeschlagen, wie zum Beispiel ein alkalisches Metallhalogenid in der US-A-33 56 129. Als Trennmittel wird häufig Graphit verwendet. Graphit verflüchtigt sich jedoch erst bei relativ hohen Temperaturen zu CO und CO₂, so dass in den gesinterten Salzkernen noch unerwünschte Anteile vorhanden sein können.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, wasserlösliche Salzkerne unter Beigabe eines Trennmittels zu schaffen, das sich bei deutlich niedrigeren Temperaturen verflüchtigt und bei Erreichen der Sintertemperaturen der Salzkerne in diesen nicht mehr vorhanden ist.
• Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterentwicklungen der Erfindung und insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren sind in den weiteren Ansprüchen umfasst.
• Erfindungsgemäß sind wasserlösliche Salzkerne, die durch Verdichten von wasserlöslichen Salzen wie NaCl oder KCl unter Druck und anschließender Wärmebehandlung hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von 0,1 bis 3% Molybdändisulfid (MoS₂) als Trennmittel enthalten. Es hat sich gezeigt, dass Molybdändisulfid an etwa 315°C auszugasen beginnt und bei ca. 450°C in den Salzkernen nicht mehr feststellbar ist.
• Nach einer Ausführung der Erfindung enthalten die wasserlöslichen Salzkerne weiter 0,5 bis zu 15 Gew.-% eines Porosität erzeugenden Zusatzes wie Zucker, Weizengrieß oder Haferkleie oder eine Kombination wenigstens zweier dieser Stoffe, wobei der der Zucker vorzugsweise eine Korngröße von 0,2 bis 1,6 mm aufweist.
• Nach einer anderen Ausführung der Erfindung enthalten die wasserlöslichen Salzkerne als Bindemittel ein anorganisches Phosphat oder eine Mischung anorganischer Phosphate mit einem Anteil von zwischen 0,5 und 10 Gew.-% der Mischung, wobei weiter ein Anteil eines anorganischen Borats enthalten sein kann.
• Nach der bevorzugten Ausführung der Erfindung erfolgtn die Wärmebehandlung bei Temperaturen von unter 730°C. Die Verdichtung erfolgt vorteilhafterweise unter einem Druck von zwischen 300 und 900 N/mm².
• Die Wärmebehandlung ist vorzugsweise ein Sinterprozess und dass das Sintern der gepressten Salzkerne wird bei 650–730° C zwischen ½ Std. und 2 Std. durchgeführt.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Rezepturen rein beispielhaft näher dargestellt.
• Mischung I
• 100 kg Salz
• 4,6 kg Borax
• 2,6 kg Magnesium
• 1,7 kg Molydändisulfid
• Diese Mischung wird einem Pressdruck von 600 N/mm² unterworfen und bei 700° C gesintert. Der Salzkern ist für den Druckguss geeignet.
• Mischung II
• 100 kg Salz
• 4,6 kg Borax
• 2,6 kg Magnesium
• 0,8 kg Molybdändisulfid
• Diese Mischung wird einem Pressdruck von 700 N/mm² unterworfen und bei 720° C gesintert. Der Salzkern ist für den Druckguss geeignet.
• Mischung III
• 97,5 Gew.-% Salz mit einer Korngröße von 0,16–0,7 mm,
• 1,5 Gew.-% Monoaluminiumphosphat,
• 1 Gew.-% Molybdändisulfid
• Mischung IV
• 97,5 Gew.-% Salz mit einer Korngröße von 0,16–0,7 mm
• 1,5 Gew.-% Borphosphat
• 1 Gew.-% Molydändisulfid
• Mischung V
• 97,5 Gew.-% Salz mit einer Korngröße von 0,16–0,7 mm
• 1,5 Gew.-% Natriumpolyphosphat
• 1 Gew.-% Molybdändisulfid
• Mischung VI
• 97,5 Gew.-% Salz mit einer Korngröße von 0,16–0,7 mm
• 1,5 Gew.-% Borphosphat mit einem Anteil eines anorganischen Borats,
• 1 Gew.-% Molybdändisulfid
• Die Mischungen III bis VI ergaben wasserlösliche Salzkerne mit großer Zugfestigkeit.

Claims (8)

1. Wasserlösliche Salzkerne, die durch Verdichten von wasserlöslichen Salzen wie NaCl oder KCl unter Druck und anschließender Wärmebehandlung hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von 0,1 bis 3% Molybdändisulfid (MoS₂) als Trennmittel enthalten.
2. Wasserlösliche Salzkerne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter 0,5 bis zu 15 Gew.-% eines Porosität erzeugenden Zusatzes wie Zucker, Weizengrieß oder Haferkleie oder eine Kombination wenigstens zweier dieser Stoffe enthalten.
3. Wasserlöslicher Salzkern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zucker eine Korngröße von 0,2 bis 1,6 mm aufweist.
4. Wasserlösliche Salzkerne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Bindemittel ein anorganisches Phosphat oder eine Mischung anorganischer Phosphate mit einem Anteil von zwischen 0,5 und 10 Gew.-% der Mischung enthalten.
5. Wasserlösliche Salzkerne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel einen Anteil eines anorganischen Borats enthält.
6. Wasserlösliche Salzkerne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung bei Temperaturen von unter 730°C erfolgt.
7. Wasserlösliche Salzkerne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtung unter einem Druck von zwischen 300 und 900 N/mm² erfolgt.
8. Wasserlösliche Salzkerne nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung ein Sinterprozess ist, und dass das Sintern der gepressten Salzkerne bei 650–730° C zwischen ½ Std. und 2 Std. durchgeführt wird.