DE1197586B

DE1197586B - Process for the production of casting molds

Info

Publication number: DE1197586B
Application number: DET17985A
Authority: DE
Inventors: Max Tischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-02-26
Filing date: 1960-02-26
Publication date: 1965-07-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Gießformen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung -von Gießformen insbesondere für Standguß, für lange, vorwiegend querschnittsgleich verlaufende Körper wie Voll- und Hohlstangen, Blöcke, Buchsen mit Flansch oder verstärktem Ende od. dgl., mit Hilfe von Metallmodellen, z. B. zylindrischen Rohren, welche wie bei stehenden gestampften Röhrenformen zur Verdichtung des Formsandes und Erleichterung des Aushebens innerhalb der Form erwärmt und wieder abgekühlt werden, in wiederholt verwendbaren Stützformen, mit einer anhaftenden, den Formraum bildenden, nach jedem Abguß zu erneuernden Auskleidungsschicht, aus einem nieselfähigen, in der Form verdichteten, dann durch Wärmezufuhr bindig gemachten Formstoff, die nach dem Ziehen des Modells ausgehärtet wird und besteht darin, daß die verdichtete Formstoffschicht durch Erwärmung des Modells nicht nur bindig, sondern durch die erzielte Ausdehnung des Modells gegen die Stützformwand gepreßt und hierdurch zusätzlich verdichtet wird.Methods of Making Casting Molds The invention relates to on a method for the production of casting molds, especially for static casting, for long bodies with the same cross-section, such as solid and hollow bars, Blocks, sockets with flange or reinforced end or the like, with the help of metal models, z. B. cylindrical tubes, which as in standing stamped tube shapes for Heats up the molding sand and makes it easier to excavate inside the mold and cooled down again, in repeatedly usable support molds, with an adherent, The lining layer that forms the mold space and has to be renewed after each casting a drizzle, compacted in the form, then made cohesive by the supply of heat Molding material, which is hardened after drawing the model and consists in that the compacted molding material layer is not only cohesive, but also by heating the model pressed by the achieved expansion of the model against the support mold wall and thereby is additionally compressed.

Nach der Erfindung kann weiterhin die gepreßte Formstoffschicht in an sich bekannter Weise mit einer trocknenden und härtenden Schwärze oder einer Bindemittellösung übersprüht und getränkt und hierdurch zusätzlich gehärtet werden.According to the invention, the pressed molded material layer in in a manner known per se with a drying and hardening blackness or a Binder solution can be sprayed over and soaked and thereby additionally hardened.

In die Erfindung wird auch die Verwendung einer starren, z. B. dickwandigen Eisenstützform mit einer nach der Erfindung zusätzlich verdichteten, eventuell zusätzlich abgebundenen Formstoffschicht für die Behinderung der Volumenvergrößerung von erstarrenden Graugußstücken mit Lamellen- oder Kugelgraphit zum Zwecke einer Gefügeverdichtung einbezogen.The invention also includes the use of a rigid, e.g. B. thick-walled Iron support mold with an additionally compacted, possibly additionally, according to the invention hardened molding material layer for the hindrance of the increase in volume of solidifying Gray castings with lamellar or spheroidal graphite for the purpose of structural densification included.

Bisher wurden für das Gießen von langen, vorwiegend querschnittsgleich verlaufenden Gußkörpern im Standguß außer den üblichen Sand- und Masseformen auch zweiteilige Kokillen, für Stahl einteilige Blockkokillen verwendet. Diese Dauerformen haben den Nachteil, durch entstehende Wärmerisse und durch das sodann eintretende Abheben der Rißränder aus den Formflächen bald unbrauchbar zu werden. Auch wirken sich die genannten Veränderungen im Formraum auf das Aussehen der Gußstückoberfläche und das Abziehen der Blockformen nachteilig aus. Bei in Kokillen gegossenen Graugußteilen muß die hierbei entstandene Schrecksicht durch Glühen beseitigt werden.So far, long, predominantly cross-sections have been used for casting running cast bodies in static casting as well as the usual sand and mass forms two-piece molds, one-piece block molds used for steel. These permanent forms have the disadvantage of developing heat cracks and the then occurring Lifting the crack edges from the mold surfaces soon become unusable. Also work the mentioned changes in the mold space on the appearance of the casting surface and peeling off the block molds is disadvantageous. For gray cast iron parts cast in molds the horror that has arisen here must be removed by glowing.

Diese Nachteile werden durch die Gießformen der Erfindung wie folgt behoben: Die bekannten, wiederholt verwendbaren Stützformen mit einer an der Stützform anhaftenden, vor jedem Guß zu erneuernden Auskleidungsschicht aus einem nieselfähigen Formstoff (deutsche Auslegeschrift 1025 107) werden zum genannten Zwecke mit beiderseits offenen Formraum, der dem Abgußprofil mit geringem Abstand angepaßt ist, rohr- oder blockförmig, meist aus Gußeisen oder Stahl, aber auch aus festen Stampfmassen ausgeführt.These disadvantages are remedied by the casting molds of the invention as follows: The known, repeatedly usable support molds with a lining layer made of a drizeable molding material that adheres to the support mold and must be renewed before each casting (German Auslegeschrift 1 025 107) are for the stated purpose with a mold space open on both sides , which is adapted to the casting profile with a small distance, tubular or block-shaped, usually made of cast iron or steel, but also made of solid ramming masses.

Der bekannte nieselfähige Formstoff, bestehend z. B. aus Quarzsand, aus Schamotte, Zirkon, auch Metall in Sandkorngröße, wird zusammen mit in der Wärme schmelzenden Bindemitteln, wie Peche oder Harze, zwischen Modell und Stützform gebracht und, beispielsweise mit einem Vibrator, verdichtet, dann durch Wärme, z. B. die einer Flamme oder auch einer elektrischen Heizung, bindig gemacht und nach Ausheben des Modells ausgehärtet.The well-known drizzle molding material consisting, for. B. made of quartz sand, Fireclay, zircon and metal in the size of a grain of sand are combined with in the warmth Melting binders, such as pitches or resins, placed between the model and the support mold and, for example with a vibrator, compacted, then by heat, e.g. B. the a flame or an electric heater, made binding and after excavation of the model hardened.

Das aus der Röhrenformerei bekannte Verfahren, durch Erwärmen eines hohlen Metallmodells den feuchten Formsand zu verdichten, um hierdurch nach wiedererfolgter Abkühlung das Ausheben des Modells zu erleichtern, wirkt sich wegen der Nachgiebigkeit des Sandes nur in geringer Tiefe aus. Beim Stampfen entstandene lockere Stellen gleichen sich hierbei nicht aus, sie beeinträchtigen weiter das äußere Aussehen des Gußstückes.The process known from tube molding, by heating a hollow metal model to compact the moist molding sand in order to thereby recreate it Cooling makes it easier to excavate the model because of the flexibility of the sand only at a shallow depth. Loose spots created when tamping do not balance each other out, they further impair the external appearance of the casting.

Im Gegensatz hierzu sind bei einem nieselfähigen, z. B. Quarzsand, der als etwa 5 mm dicke Schicht in einer Stangenstützform ein Metallrohr als Modell umgibt und der durch einen Vibrator verdichtet. wurde, die Sandkörnchen infolge der auf sie übertragenen Schwingungen dicht liegend angeordnet und bilden als eingeschlossene Schicht einen druckfesten Körper. Nach der Erfindung wird nun diese bereits verdichtete Formstoffschicht, durch die Erwärmung des Modells bindig werdend und der gleichzeitigen Modellausdehnung nachgebend, gegen die Stützformwand gepreßt und hierdurch zusätzlich verdichtet.In contrast, with a drizzle, z. B. quartz sand, as a 5 mm thick layer in a pole support form, a metal tube as a model surrounds and which is condensed by a vibrator. became, the grains of sand as a result the vibrations transmitted to them are arranged close together and form as trapped Layer a pressure-resistant body. According to the invention, this is now already compressed Molding material layer, becoming cohesive through the heating of the model and the simultaneous Model expansion yielding, pressed against the support mold wall and thereby additional condensed.

An diesen Arbeitsgang anschließend wird die Formstoffschicht im Falle einer durch die Querschnittsform gegebenen örtlichen geringeren Abbindung, auch bei einer großen Strömungsbeanspruchung durch das flüssige Metall oder möglichen Erschütterung während des Transportes oder langen Abstellzeit, mit einer trocknenden und härtenden Schwärze oder Schlichte oder einer Bindemittellösung übersprüht und getränkt und hierdurch zusätzlich erhärtet. Diese zusätzliche Verfestigung ist insbesonderes durch ein Tränken der Formstoffschicht möglich. Die Saugfähigkeit einer Formstoffschicht kann vor ihrer Einbringung durch Zumengen eines gröberen Formstoffes verbessert werden.Subsequent to this work step, the molding material layer in the case one by the cross-sectional shape given local lesser Setting, even with a high flow stress from the liquid metal or possible vibrations during transport or long shutdown times a drying and hardening blackness or size or a binder solution sprayed and soaked and thereby additionally hardened. This additional solidification is possible in particular by impregnating the molding material layer. The absorbency a layer of molded material can be added by adding a coarser Molding material can be improved.

Der mit der Erfindung erreichte hohe Verdichtungsgrad einer starr abgestützten Formstoffschicht ist für die bekannte Behinderung der Volumenvergrößerung bei erstarrendem Gußeisen zum Zwecke einer Gefügeverdichtung im Abguß ein idealer Zustand. Mit einer dickwandigen z. B. Eisenstützform und einer anhaftenden, nach der Erfindung zusätzlich verdichteten und eventuell zusätzlich abgebundenen Formstoffschicht wird eine große Ausdehnungsbehinderung des erstarrenden Eisens erreicht. Der durch Volumenvergrößerung bei erstarrendem, graphitausscheidendem Eisen entstehende Druck auf die Formwände beträgt nach B. Charpy rund 15 000 kg/cmE. Durch die nach der Erfindung im besonderen Maße erreichte Ausdehnungsbehinderung entsteht demnach eine hohe innere Pressung im erstarrenden Gußstück, die sich auf dieses gefügeverdichtend und vergütend auswirkt. Die Bildung von Gefügeauflockerungen, die eine Folgeerscheinung der ungehinderten Volumenvergrößerung z. B. in einer nachgiebigen Naßsandform ist, wird nach der Erfindung verhindert.The high degree of compression achieved with the invention is rigid supported molding material layer is for the well-known hindrance of the volume increase in the case of solidifying cast iron for the purpose of compressing the structure in the casting, an ideal one State. With a thick-walled z. B. iron support mold and an adhesive, according to the invention additionally compacted and possibly additionally set molding material layer a great hindrance to expansion of the solidifying iron is achieved. The through Volume increase when the iron solidifies, graphite-precipitating pressure on the mold walls is around 15,000 kg / cmU according to B. Charpy. After the Invention to a particularly high degree of expansion obstruction thus arises high internal pressure in the solidifying casting, which compresses the structure on this and has a rewarding effect. The formation of loosening of the structure, which is a consequence the unimpeded increase in volume z. B. is in a resilient wet sand mold, is prevented according to the invention.

Die Erstarrung von Schwermetallen in einer z. B. Eisenstützform oder Stampfmassestützform mit einer zusätzlich verdichteten und eventuell zusätzlich abgebundenen Formstoffschicht ist gegenüber der raschen Erstarrung in blanken geschlichteten Kokillen regelbarer. Bei Stahlguß ist eine meist zusätzlich abgebundene, wärmebeständige Formstoffschicht, z. B. aus reinem Quarzsand, Schamotte oder Zirkonsand erforderlich, um eine Vererzung derselben zu verhindern. Die Formstoffschicht schützt die Stützform vor der Einwirkung des flüssigen Stahles, die Stützformen gleiten beim Abziehen auf einem weichen durchrieselnden Sandpolster nach oben.The solidification of heavy metals in a z. B. iron support form or Ramming mass support form with an additionally compacted and possibly additionally The hardened molding material layer is sized compared to the rapid solidification in bare Molds adjustable. In the case of cast steel, one is usually additionally bonded, heat-resistant Molding material layer, e.g. B. made of pure quartz sand, chamotte or zircon sand required, to prevent mineralization of the same. The molded material layer protects the support mold before the action of the molten steel, the support forms slide during removal upwards on a soft, trickling cushion of sand.

Auch im Schleuderguß sind Stützformen mit einer Formstoffschicht nach der Erfindung anwendbar. Durch die isolierende Wirkung einer z. B. 5 mm dicken Quarzsandschicht entsteht beim Gießen von Gußeisenteilen in z. B. Eisenstützformen keine weiß erstarrte Randzone. Eisenstützformen od. dgl. mit Formstoffschicht können zeitlich abgestellt und kalt abgegossen werden.Support molds with a layer of molding material are also used in centrifugal casting of the invention applicable. Due to the insulating effect of a z. B. 5 mm thick layer of quartz sand arises when casting cast iron parts in z. B. Iron support forms no white solidified Edge zone. Iron support molds or the like with a layer of molding material can be temporarily switched off and be poured cold.

Mit den Gießformen der Erfindung können beispielsweise hergestellt werden: Beliebig profilierte Stangen und Blöcke, Walzen mit beiderseitigen Zapfen in Masse- oder Eisenstützformen, sich fortsetzende, laufverbundene, querschnittsgleiche Gußteile in einteiligen und einteilig gestappelten Stützformen, Buchsen mit verstärkten Enden, Muffen und Flanschrohre u. dgl.With the casting molds of the invention, for example, can be produced Arbitrarily profiled bars and blocks, rollers with tenons on both sides In mass or iron support forms, continuing, running connected, cross-sectional Castings in one-piece and one-piece stacked support forms, bushes with reinforced Ends, sleeves and flange pipes and the like.

Die Erfindung wird beispielsweise in der Figur dargestellt, und zwar durch eine massive, z. B. aus Gußeisen oder Stahl bestehende Rundstangen- und Buchsenstützform a, bei welcher durch den Zentrierring b das als Modell verwendete Metallrohr c einen schmalen Raum d frei läßt. In diesen freien Raum wird durch die Formteilung ein rieselfähiger Formstoff gebracht, durch die Schwingungen eines Vibrators verdichtet, dann z. B. durch eine Flamme, die durch das Metallrohr brennt, bindig gemacht und durch die erzielte Modellausdehnung an die Stützformwand gepreßt, das Modell nach wiedererfolgter Abkühlung und Schwindung durch den Abstreifring e ausgehoben und die an der Stützform a anhaftende Formstoffschicht d ausgehärtet.The invention is illustrated for example in the figure, namely through a massive, e.g. B. made of cast iron or steel round rod and socket support form a, in which the metal tube c used as a model through the centering ring b leaves narrow space d free. This free space is created by dividing the shape pourable molding material brought, compacted by the vibrations of a vibrator, then z. B. by a flame that burns through the metal pipe, made binding and pressed against the wall of the supporting mold by the achieved model expansion, the model after re-achieved cooling and shrinkage by the scraper ring e and the molding material layer d adhering to the support mold a is cured.

Claims

Claims: 1. A method for producing casting molds, in particular for static casting, for long bodies with predominantly the same cross-section, with the help of metal models, e.g. B. cylindrical tubes which are tamped as when standing Wet sand molds to compact the molding sand and facilitate excavation within the mold can be heated and cooled again, and repeatedly usable support molds with an adhering lining layer that forms the mold space and needs to be renewed after each pour from a pourable, compacted in the form, then cohesive by the supply of heat made molding material, which is hardened after drawing the model, characterized in that, that the molded material layer precompacted by shaking, tamping or the like as a result the expansion of the model against the support mold wall achieved by heating it is pressed and thereby additionally compressed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the molded material layer with a drying and hardening Blackness or sizing or a binder solution sprayed or soaked and this is additionally solidified.

3. The use of a rigid, e.g. B. thick-walled Iron support mold with a molded material layer produced according to claims 1 and 2 for preventing the increase in volume of solidifying gray castings with Lamellar or spheroidal graphite for the purpose of structural densification. Considered Publications: German Auslegeschriften No. 1024 679, 1025107; Austrian Patent Specification 194,548.