DE1181373B - Giessverfahren und Verfahren zum Herstellen von Kernen unter Verwendung vergasbarer Modelle - Google Patents

Description

• Gießverfahren und Verfahren zum Herstellen von Kernen unter Verwendung vergasbarer Modelle Die Herstellung verwickelt aufgebauter Gußstücke erfolgt gewöhnlich unter Verwendung von Modellen und Kernen in der Weise, daß in einer Gießform ein Modell in einer Formmasse, z. B. Sand, eingebettet und anschließend entfernt wird, wobei ein dem gewünschten Gußstück entsprechender Hohlraum in der Gießform hinterbleibt. In diesem Hohlraum befestigt man Kerne, die den Platz der gewünschten Aussparungen im Gußstück einnehmen. In die so vorbereitete Form, wird eine Schmelze eingegossen. Aus dem nach ihrer Erstarrung gebildeten Rohling werden dann die Kerne entfernt.
• Da die Beseitigung der Kerne aus dem Rohling aufwendig und zeitraubend ist, wurde bereits vorgeschlagen, vergasbare Kerne zu verwenden. Sie. werden im Hohlraum einer Gießform, der auf bekannte Weise mit Hilfe eines vor dem Abguß entfernten Modells erzeugt wird, so befestigt, daß sie Gestalt und Lage der gewünschten Aussparungen im Gußstück haben. Diese Kerne sollen aus einem Werkstoff bestehen, der durch die Wärme der ,Gießmasse bzw. Schmelze praktisch ohne Rückstand vergast oder verbrannt wird. Damit das erst geschieht, nachdem sich wenigstens die an den Kern grenzenden Teile der Schmelze verfestigt haben, ist gemäß diesem Vorschlag der Kern mit einer Wärmesperrschicht bestimmter Dicke versehen. Mit Hilfe solcher Kerne erhält man ein Gußstück mit maßhaltigen Aussparungen, die keiner oder nur wenig Nacharbeit, z. B. durch Ausblasen, bedürfen.
• Es ist weiter seit langem bekannt, »verlorene« Modelle zu verwenden. Gewöhnlich bestehen sie aus Wachs und anderen brennbaren oder ausschmelzbaren Werkstoffen. Da solche verlorene Modelle , keinen von außen zugänglichen Hohlraum in der Gießform hinterlassen, sind- sie in Verbindung mit Kernen nicht zu verwenden.
• Schließlich ist aus dem Patent 110& 861 ein Gießverfahren bekanntgeworden, bei dem ein ohne merkliche Rückstände verbrennbares Modell verwendet wird und das sich dadurch kennzeichnet, daß das in die Gießform eingebettete brennbare Modell unmittelbar durch das Eingießen des Gießmaterials ausgebrannt und durch dieses ersetzt wird. Ein solches verlorenes Modell soll aus geschäumtem Kunststoff , bestehen. Da hier jedoch der dem Gußstück entsprechende Hohlraum in der Form sich erst beim Eingießen der Schmelze bildet, ist es naturgemäß nicht möglich, dort Kerne anzubringen.
• Hier schafft nun die Erfindung Abhilfe und sieht dazu ein Gießverfahren vor, bei dem der bzw. die Kerne in dem aus geschäumtem Kunstharz herzustellenden Modell, gegebenenfalls mit den erforderlichen Kernhaltern, fest eingeschlossen werden, das Modell mitsamt den darin angeordneten Kernen in die Formmasse eingebettet und durch die einfließende Schmelze verdrängt wird, wobei die Kerne wenigstens bis zur teilweisen Erstarrung der Schmelze erhalten bleiben.
• Es söllerl vorzugsweise ein oder mehrere, aus geschäumtem Kunststoff bestehende Kerne Verwendung finden, die durch die Wärme der in die Form gegossenen Schmelze praktisch rückstandsfrei verbrennbar bzw, vergasbar sind, und mit einer an sich bekannten, den Wärmedurchgang hemmenden Sperrschicht überzogen sind, die nur einen geringen und leicht entfernbaren Rückstand hinterläßt.
• Zur Herstellung der dazu notwendigen verlorenen Modelle sieht die Erfindung ferner ein Verfahren vor, nach dem in einer zum Aufschäumen von Kunstharzen bestimmten Schäumform, deren Formhöhlung dem äußeren Umriß des gewünschten Gußstückes entspricht, ein Kern mit der Gestalt der im Gußstück gewünschten Hohlräume mit Hilfe üblicher Kernhalter derart befestigt wird, daß er in der Formhöhlung der Schäumform den Platz der im Gußstück gewünschten Aussparungen einnimmt, und daß der in der Schäumform verbleibende Freiraum mit einem Kunstharz ausgeschäumt wird.
• Für das erfindungsgemäße Gießverfahren lassen sich alle bekannten Arten von Kernen verwenden, z. B. solche aus mit Ölen oder Kunstharzen gebundenem Sand, Formmasken, nach dem CO.-Verfahren erhaltene Kerne, ferner auch solche aus Graphit oder Metall usw. . Mit Vorteil lassen dich für das erfindungsgemäße Verfahren auch die bereits erwähnten vergasbaren Kerne verwenden, die aus einem thermoplastischen Kunstharzschaumstoff und einer Wärmesperrschicht bestehen. Die Formgebung solcher Kerne kann in bekannter Weise erfolgen. Ist die Herstellung einer kleinen Anzahl von Gußstücken beabsichtigt, kann man z. B. die Kerne aus einem Kunstharzschaumstoff-Block spanabhebend herausarbeiten, z. B. durch Sägen, Bohren, Fräsen usw. Für eine größere Anzahl von Gußstücken ist es vorteilhaft, die Kerne in einer entsprechenden Schäumform aus einem treibmittelhaltigen Kunststoffgranulat, z. B. Polystyrol u. dgl., in an sich bekannter Weise herzustellen. Die für diese Zwecke gebräuchlichen Arbeitsweisen und Schäumformen müssen für die Fertigung solcher Kerne insofern geringfügig abgeändert werden, als zur Festlegung der Kerne sowohl in der Schaumform: wie auch der Gießform Kernhalter erforderlich sind, die man zweckmäßigerweise in der zur Herstellung der Kerne dienenden Schaumform so anordnet; daß sie in den Kern fest eingeschäumt werden. Die Wandungen der Kern-Schäumform müssen demnach Ausnehmungen haben, in die die Kernhalter vor dem Schäumen eingesetzt werden. Für kleine Kerne oder solche, die spanabhebend hergestellt werden, genügt es gewöhnlich, die Kernhalter, z. B einfache Metallstifte, in den fertigen Schaumstoffkern einzudrücken. Die so vorbereiteten Kerne werden dann, soweit sie aus Schaumstoff bestehen, mit einer Wärmesperrschicht versehen und getrocknet, wie es bereits vor-°geschlagen worden ist.
• Die Herstellung des verlorenen Modells erfolgt nun gemäß einem Merknial der Erfindung in der Weise, daß die mit hervorstehenden Kernhaltern und gegebenenfalls Wärmesperrschicht ausgerüsteten Kerne in eine Kunststoff-Schäumform eingebracht und mit den äußeren Enden in entsprechende Aussparungen der Schäumformwandung eingefügt werden, damit die Kerne heim Schaumvorgang sich nicht verlagern können. Der in der Schäumformhöhlung verbleibende Rauire wird darauf in bekannter Weise mit Kunstharz ausgeschäumt.
• Nach dem Entformen erhält man so erfindungsgemäß von dem gewünschten Gußstück ein Schaumstoffmodell, in dem die Kerne am richtigen Platz bereits fest eingeschäumt sind, wobei aus dem Modell bzw. den Kernen die Enden der Kernhalter herausragen. Es macht auch keine Schwierigkeiten und ist vorteilhaft, das verlorene Modell in der Schaumform wenigstens teilweise mit aus Schaumstoff gebildeten Fortsetzen zu versehen; die später die in der Gießform üblichen Kanäle; z. B. für das Eingießen der Schmelze bzw. das Ableiten von Gasen aus der Form und ähnliche Zwecke, ergeben. Diese Fortsetze können an das eigentliche Modell in einem Arbeitsgang angeschäumt werden.
• In diesem Zustand wird das verlorene Modell in die Formmasse, z. B. Sand u. ä., eingebettet: Man kann es darin fest einstampfen, auch einrätteln, ohne daß die Gefahr seiner Beschädigung oder eine Verlagerung der Kerne besteht. Die Kernhalterenden werden vom Formsand so festgehalten, daß die Kerne auch dann sicher in ihrer Lage bleiben, nachdem das eigentliche Modell durch das Eingießen von Schmelze verdrängt und vergast worden ist.
• Hat man dabei Sandkerne verwendet, se müssen sie wie üblich nach dem Entformen des erhaltenen Gußstückes entfernt werden. Bei Verwendung 'von vergasenden Schaumstoffkernen entfällt dieser Arbeitsgang. Allenfalls müssen die Aussparungen im Gußstück von den Resten der Wärmesperrschicht des Kernes; z. B. durch einfaches. Ausblasen ui'dgl., befreit weiden.
• Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Möglichkeit, die Schmelze während des Gießvorganges gleichzeitig metallurgisch zu behandeln. Zu diesem Zweck kann man dem Werk-Stoff des eigentlichen Modells in bekannter Weise vor seiner Aufschäumung geeignete Materialien beigeben, die sich bei der Vergasung des Modells mit dem vergossenen Modell vereinigen. Insbesondere für die Herstellung von gußeisernen Formstücken ist es zweckmäßig, dem Schaumstoff in feinverteilter Form Materialien, wie Magnesium, Ferrosilizium, Cer u. dgl., hinzuzufügen.
• Im Falle einfacherer Modelle, z. B. solchen mit einem durchgehenden Kern, läßt sich das erfindungsgiemäße Verfahren noch weiter vereinfachen, indem man ein dem Modell entsprechendes Schaumstoff-Formstück herstellt, in dem der Platz der Kerne ausgespart ist. Selbstverständlich läßt sich dieses Formstück auch aus mehreren Teilen, die für sich geschäumt werden, anfertigen, wobei man diese Teile dann zusammenfügt und z. B. verklebt: In die Aussparung dieses so entstandenen Modells kann man den Kern nachträglich einbringen und gegebenenfalls ebenfalls verkleben, wobei die Kernstützen aus dem Modell vorstehen. y 'F

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen metallischer Gußstücke unter Verwendung von Kernen und von sich beim Eingießen der Schmelzen nahezu rückstandsfrei verflüchtigenden Modellen sowie erforderlichenfalls unter Anbringung von Kernhaltern, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Kerne in dem aus geschäumtem Kunstharz herzustellenden Modell, gegebenenfalls mit den. erforderlichen Kernhaltern, fest eingeschlossen werden, das Modell mitsamt den darin angeordneten Kernen in die Formmasse eingebettet und durch die einfließende Schmelze verdrängt wird, wobei die Kerne wenigstens bis zur teilweisen Erstarrung der Schmelze erhalten bleiben.
2. 2. Gießverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines oder mehrerer aus geschäumtem Kunstharz bestehender Kerne, die durch die Wärme der in die Form gegossenen Schmelze praktisch rückstandsfrei verbrennbar bzw. vergasbar sind, und mit einer an sich bekannten, den Wärmedurchgang hemmenden Sperrschicht überzogen sind, die nur einen geringen und leicht entfernbaren Rückstand hinterläßt.
3. 3. Verfahren zur Herstellung des zur Durchführung des Gießverfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 dienenden verlorenen Modells, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zum Aufschäumen von Kunstharzen bestimmten Schaumform, deren Formhöhlung dem äußeren Umriß des gewünschten Gußstückes entspricht, ein Kern mit der Gestalt der im Gußstück gewünschten Hohlräume mit Hilfe üblicher Kernhalter derart befestigt wird, daß er in der Formhöhlung der Schäumform den Platz der im Gußstück gewünschten Aussparungen einnimmt, und daß der in der Schäumform verbleibende freie Raum mit einem Kunstharz ausgeschäumt wird.
4. 4. Verfahren zur Herstellung des zur Durchführung des Gießverfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 dienenden verlorenen Modells, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Aussparungen für einen durchgehenden Kern versehenes Formstück aus Kunstharz aufgeschäumt oder aus mehreren Schaumstoffteilen, gegebenenfalls unter Verklebung, zusammengefügt wird und in dieses dem Modell entsprechenden Formstück der gegebenenfalls mit Kernstützen versehene Kern nachträglich eingebracht und gegebenenfalls verklebt wird.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kerne in das als Modell dienende Schaumstoff-Formstück eingebettet werden, wobei es sich um übliche Kerne, z. B. aus mit Öl oder Kunstharz gebundenem Sand und/oder um vergasbare Schaumstoffkerne handeln kann.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das verlorene Modell in der Schäumform wenigstens teilweise mit aus Schaumstoff gebildeten Fortsätzen, die die üblichen Kanäle in der Gießform, wie Trichter und Steiger, bilden, versehen wird.
7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem das verlorene Modell bildenden Kunstharz vor seinem Aufschäumen feinverteilte Materialien, wie Magnesium, Ferrosilizium, Cer, NaUium u. dgL, die der metallurgischen Behandlung -der Schmelze dienen; zugefügt werden. B. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung von treibmittelhaltigem Polystyrol, vorzugsweise in Form. von Granulat, als schäumfähiges Kunstharz.