-
Streichmasse zur Beschichtung von Gießereimodellen und Kernkasten
Die zur Herstellung von Gießformen aus Sand dienenden Holzmodelle werden vor ihrer
Verwendung mit einer oder mehreren Lackschichten versehen, um dadurch das Holzmodell
einerseits vor zu starkem Abrieb zu schützen sowie ein Quellen und damit eine Verformung
des Modells zu verhindern und andererseits ein Festkleben des Sandes an dem Modell
möglichst zu unterbinden. In der Zeit, als die Ausformung der Sandformen noch von
Hand erfolgte, genügte eine Lackierung auf Basis des Schellacks und später des Manilakopals.
In der Folgezeit sind diese Naturharze zum Teil durch spritlösliche Kunstharze verdrängt
worden, die häufig in Kombination mit Nitrozellulose verwendet wurden.
-
Dadurch nun, daß die Herstellung der Sandformen heute nach verschiedenen
Verfahren erfolgt, die alle eine besonders große Beanspruchung der Oberfläche der
Modelle bedingen, genügt der alte Lackschutz gegen Feuchtigkeitseinwirkung und Abrieb
nicht mehr. Durch die neuen Formverfahren sind die Modelle und Kernkasten in stärkstem
Maße chemischen und mechanischen Einwirkungen ausgesetzt, ganz besonders seit der
Einführung des Zementsand- und Kohlensäure-Erstarrungsverfahrens, wo vor allem auch
besondere Anforderungen an die Alkalibeständigkeit gestellt werden. Diesen Anforderungen
sind die spritlöslichen Harze aus chemischen Gründen nicht gewachsen. Die in diesen
Lacken enthaltenen, freien Harzsäuren unterliegen der Verseifung besonders leicht,
wodurch die Lackoberfläche aufgeweicht wird, was zu einer Reihe von Unannehmlichkeiten,
wie Ankleben des Sandes und hohem Abrieb, führt.
-
Auch die modernen, härtbaren Kunstharzlacke auf Aminoplast- und Phenoplastbasis
führen zu einer den modernen Formherstellungsverfahren nicht standhaltenden Beschichtung.
Zwar sind diese Lacke in chemischer Hinsicht brauchbar, jedoch offenbar zu spröde,
wodurch die beschichteten Modelle einer starken Abnutzung unterliegen. In diesem
Fall ist auch die erhöhte Klebefreudigkeit der erhaltenen Oberfläche hinderlich,
die zur Verhinderung des Anklebens des Formmaterials die Verwendung von Petroleum
und anderen Ölen oder von sogenannter Graphitschwärze als Trennmittel notwendig
macht. Diese der leichteren Trennung förderlichen Maßnähmen bedingen aber weitere
Mißstände. So dringen z. B. Petroleum und Öle in die Modelle ein, wodurch eine notwendig
werdende Reparatur oder eine nachträgliche Änderung praktisch unmöglich wird, weil
sich mit solchen Stoffen getränkte Holzteile nicht mehr haltbar leimen und lackieren
lassen. Graphitschwärze auf der anderen Seite führt zu einer Verschmutzung der Modelle
und vor allem zu einem Überdecken der Kernmarken und beeinflußt bei wiederholter
Anwendung bei ein und demselben Modell durch Ansetzen einer Graphitschicht die Maßhaltigkeit
des Modells.
-
Außer den genannten Kunstharzlacken wurden noch eine Reihe anderer
synthetischer Lacke, wie Chlorkautschuklack und Zweikomponentenlacke, für die Modellbeschichtung
eingesetzt. Auch diese Lacke erwiesen sich nur teilweise als geeignet, indem sie
entweder den gestellten Anforderungen nicht gewachsen waren oder in ihrer Anwendung
zu kompliziert oder nicht für alle Formherstellungsverfahren einsetzbar waren. In
diesem letzteren Fall bestand der Zwang, für die verschiedenen Formverfahren gesonderte
Lackqualitäten nebeneinander auf Lager zu halten. Daß unter diesen Umständen Verwechslungen
häufig waren, die oft zu erheblichen Verlusten führten, liegt auf der Hand.
-
Zur Verbesserung der Abriebfestigkeit werden, wie bekannt ist, die
Modelle und Kernkasten mit einem Modellschleifgrund versehen, der bei sehr guter
Fülle besten Verbund zwischen Holz und Lackierung gewährleistet. Auf diese Grundierung
werden dann zur Glättung der Oberfläche mehrere Schichten Modelllack aufgetragen.
Trotz dieser Verbesserung ist die Haltbarkeit dieser Beschichtungen nur begrenzt.
Es besteht daher auch heute noch ein großes Interesse
an einem Modellschutz,
der die Maßhaltigkeit von Modellen auch bei stärkster Inanspruchnahme über längere
Zeit gewährleistet.
-
Ein Modellschutz dieser Art wird mit einer Streichmasse auf Basis
von Lackträgem aus mindestens einem vernetzenden Kunstharz, Lösungsmitteln, Pigmenten
sowie von mindestens eine unlösliche Seife enthaltenden Füll- und Zusatzstoen erzielt,
die erfindungsgemäß zur Beschichtung von Gießereimodellen und Kernkasten verwendet
wird. Vorzugsweise enthält diese Streichmasse als unlösliche Seife Zinkstearat.
-
Der Anwendungsbereich dieser Streichmasse erstreckt sich auf Modelle
aus Holz, Kunststoff und Metall.
-
Die Verwendung unlöslicher Seifen als Zusatz zu Streichmassen für
die Schleiflackherstellung ist bekannt. Hierbei dient der Zusatz der Seife einer
besseren Schleifbarkeit, offenbar als Auswirkung einer herabgesetzten Abriebfestigkeit.
Die Verwendung einer ähnlich zusammengesetzten Streichmasse zur Beschichtung von
Modellen, bei denen bekanntlich hohe Anforderungen an die Abriebfestigkeit gestellt
werden, ist aus diesem Grunde keineswegs naheliegend. Es muß vielmehr als überraschend
bezeichnet werden, daß durch ein und denselben Zusatz bei zwei verschiedenen Anwendungsgebieten
jeweils zwei ganz verschiedene Wirkungen erzielt werden.
-
Ungeachtet des im speziellen Fall verwendeten, vernetzenden Kunstharzes
hat der Gehalt von unlöslicher Seife, insbesondere von Zinkstearat, in den erfindungsgemäßen
Streichmassen eine sehr wesentliche Erhöhung der Trennwirkung der damit hergestellten
Beschichtung zur Folge, was an sich schon zu einer Erhöhung der Lebensdauer führt.
-
Als besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Streichmasse ist es vor
allem zu werten, daß bei Abformungen sehr komplizierter Kerne mit klebefreudigen
Sandmischungen beim Kohlensäureerstarrungs-, Zement-, Erstarrungsöl-, Kernöl- und
kalthärtenden Kunstharzverfahren keinerlei Schweißen oder Kleben festzustellen ist.
-
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn der Lackträger nicht lediglich
nur ein vernetzendes Kunstharz enthält, sondern wenn noch andere physikalisch auftrocknende
Filmbildner darin enthalten sind. Durch einen solchen Filmbildner wird vor allem
bewirkt, daß die Streichmasse nach ihrem Auftragen auf die Modelle usw. schon nach
relativ kurzer Zeit einen trockenen Eindruck macht, was eine Voraussetzung für die
Weiterbehandlung des Anstriches ist. Besonders geeignet hat sich für diesen Zweck
Nitrozellulose.
-
Der Gehalt an unlöslicher Seife macht vor allem auch die Verwendung
von Lackträgern, die bisher wegen ihrer Klebefreudigkeit für den vorliegenden Verwendungszweck
als ungeeignet angesehen worden sind, möglich. So kann mit Vorteil als vernetzendes
Kunstharz ein Polyesterharz als Lackträger dienen. Ganz besonders geeignet erweist
sich ein öl- und harzmodifiziertes, trocknendes Phthalatharz. Außer diesem oder
einem ähnlichen Alkydharz enthält eine bevorzugte Streichmasse gegebenenfalls noch
andere Zusätze, wie Verlaufmittel und Sikkative. Die unter Verwendung modifizierter
Alkydharze aufgebaute, erfindungsgemäße Streichmasse führt zu einer Modellbeschichtung
mit einem matten, eierschalenartigen Glanz. Die Trennwirkung, die sich bei mit dieser
bevorzugten Streichmasse beschichteten Modellen zeigt; überrascht insbesondere wegen
der relativ rauhen Oberflächenstruktur. Eine wohlabgewogene, gegenseitige Abstimmung
aller Bestandteile der bevorzugten Streichmasse führt zu einem Beschichtungsmittel,
das nicht nur durch eine hohe Trennwirkung der damit behandelten Oberflächen auffällt
und daher, was seine Abnutzung betrifft, alle für diesen Zweck bekannten Lacke übertrifft,
sondern das auch durch eine ausgezeichnete Fülle auffällt, so daß im Gegensatz zu
der seither üblichen, dreimaligen Beschichtung eine zweimalige, gegebenenfalls auch
nur einmalige Beschichtung ausreicht.
-
Eine solche bevorzugte Streichmasse weist eine gute Verstreichbarkeit
und guten Verlauf auf, ist nach Verdünnung spritzfähig und trocknet trotz der oxydativen
Vernetzung sehr schnell durch, was im Hinblick auf Zeitgewinn sehr wichtig ist.
Das folgende Beispiel dient zur Erläuterung der Erfindung. Die Mengenverhältnisse
der einzelnen Zusätze sind in diesem Beispiel ganz auf die Verwendung von Äthanol
als Lösungsmittel zugeschnitten. Durch Verwendung anderer Lösungsmittel, beispielsweise
von höheren Alkoholen und Estern usw., können die Verhältnisse in weiten Grenzen
variiert werden. Beispiel Zunächst wird das Bindemittel hergestellt. Dieses Bindemittel
setzt sich zusammen aus:
| 13,5 kg Kollodiumwolle 65: 35, |
| 6,5 kg Dibutylphthalat, |
| 24,0 kg öl- und harzmodifiziertes, trocknendes |
| Phthalatharz, |
| l9;0 kg Äthanol, |
| 5,0 kg Isopropanol, |
| 10,0 kg Isopropylglykol, |
| 10,0 kg Xylol, |
| 10,0 kg Solvent-Naphtha, |
| 0;5 kg Antihautmittel (Ascinin spez:), |
| 1,5 kg Sikkativlösung, |
| 100,0 kg. |
59 Gewichtsteile dieses Bindemittels werden mit 2 Teilen Toluidinrot (Rotextrakt
R), 2 Teilen Bleichromat (Chromgelb 5%, 7 Teilen Asbestpulver (Asbestine), 25,5
Teilen Bariumsulfat (EWO), 0,5 Teilen gefällter Kieselsäure (Aerosil), 1 Teil Zinkstearat
in 37 I und 3 Teilen Natriummontmorillonat als Gel in Benzolkohlenwasserstoffen
zusammengemischt.