DE1233104B

DE1233104B - Lost casting model provided with a cover, especially made of foamed plastic

Info

Publication number: DE1233104B
Application number: DEG42606A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Wirth
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1965-01-20
Filing date: 1965-01-20
Publication date: 1967-01-26
Also published as: CH429040A

Description

Mit einem Überzug versehenes verlorenes Gießmodell, insbesondere aus aufgeschäumtem Kunststoff Aus der deutschen Patentschrift 1108 861 ist ein Gießverfahren bekanntgeworden, bei dem ein ohne merkliche Rückstände verbrennbares Modell in die Gießfonn eingebettet und darin unmittelbar durch das Eingießen des Gießmaterials ausgebrannt und durch dieses ersetzt wird.7 Ein verlorenes Modell zur Durchführung dieses Verfahrens soll aus geschäumtem Kunststoff bestehen.Lost casting model provided with a coating, in particular made of foamed plastic A casting process has become known from German patent specification 1108 861 in which a model that burns without noticeable residues is embedded in the casting mold and burned out directly by pouring in the casting material and replaced by it. 7 A lost model for carrying out this process is said to be made of foamed plastic.

In der Gießereipraxis hat zur Anfertigung solcher vergasbarer Modelle bisher hauptsächlich aufgeschäumtes Styrolpolymerisat Eingang gefunden, und zwar überwiegend in Form von Blöcken oder Platten. Da dieses Material häufig spanabhebend zu Modellen verarbeitet wird, sind die Anforderungen hinsichtlich guter Verschweißung der Schaumstoffkömer sehr hoch, andernfalls können einzelne Körner des Schaumstoffes herausgebrochen werden, was die Oberfläche des Modells beeinträchtigt und Nacharbeit erfordert.In foundry practice, such gasifiable models are made so far mainly foamed styrene polymer found entrance, namely predominantly in the form of blocks or plates. As this material is often machined is processed into models, the requirements are in terms of good welding the foam grains very high, otherwise individual grains of the foam be broken out, which affects the surface of the model and rework requires.

Außerdem kann-sich die kömige Struktur solchen Schaumstoffes auf die Oberfläche des Gußstücks übertragen.In addition, the granular structure of such foam can affect the Transfer surface of the casting.

Man hat zur Behebung dieser Schwierigkeiten bereits vorgeschlagen, vergasbare Modelle aus diesem Schaumstoff mit einem dünnen Überzug zu versehen, der von der Schmelze ebenfalls rasch und rückstandsfrei zu vergasen ist. So ist vorgeschlagen worden, auf die Modellflächen einen dünnen Film von Wachs u. dgl. aufzubringen. Nachdem es hinsichtlich der Vergasbarkeit von Wachs zu Schwierigkeiten kommen kann, wurde der Vorschlag auch schon dahin abgewandelt, daß nur- die zwischen den sich berührenden Schaumstoffkörnem verbleibenden Vertiefungen mit Wachs oder ähnlichen thermoplastischen Stoffen ausgefüllt werden sollen. Das Aufbringen ist jedoch in beiden Fällen sehr mühsam.In order to remedy these difficulties, it has already been suggested that to provide gasifiable models made of this foam with a thin cover, which can also be gasified quickly and residue-free from the melt. So is It has been proposed to apply a thin film of wax and the like to the model surfaces. to raise. After that there were difficulties regarding the gasifiability of wax can come, the proposal has already been modified so that only the between the touching foam grains remaining indentations with wax or similar thermoplastic materials should be filled out. The application is however, very troublesome in both cases.

Ein anderer Vorschlag dieser Art sieht vor, einen filmartigen Überzug aus einem Stoff, der rascher als der Schaumstoff verbrennt und vergast, zu verwenden, wie z. B. Collodium. Hier besieht jedoch die Gefahr von Verpuffungen und Zerstörungen der Gießfonn, wenn größere Mengen Collodium auf das Modell gespachtelt werden.Another proposal of this type provides a film-like coating to use a material that burns and gasifies faster than the foam, such as B. Collodion. Here, however, there is a risk of deflagration and destruction the pouring mold when large amounts of collodion are filled onto the model.

Weiterhin ist es bekannt, Seidenpapier über die Modellflächen zu spannen. Dieses Material ist je- doch gegen die in der Gießform zumeist anwesende Feuchtigkeit oder gegebenenfalls notwendige Schlichten zu empfindlich und wird dadurch faltig. Bei Berührung mit den feinteiligen feuerfesten Schlichtemitteln kann Papier seine leichte Vergasbarkeit einbüßen. Es hat sich jedenfalls gezeigt, daß das Gußstück häufig an den Stellen, wo das Modell mit Papier abgedeckt war, Sinter- und Vererzungserscheinungen aufweist, die aus Wechselwirkungen, mit dem Formsand herrühren und kostspielige Nacharbeit erfordern.It is also known to stretch tissue paper over the model surfaces. This material is JE too sensitive to mostly present in the mold moisture or any necessary finishing and is thus wrinkled. If paper comes into contact with the finely divided refractory sizing agents, it can lose its ease of gasification. In any case, it has been shown that the casting often shows signs of sintering and mineralization at the points where the model was covered with paper, which result from interactions with the molding sand and which require expensive rework.

Die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung behebt die geschilderten Nachteile nun vollständig und in einfachster Weise, Die benötigten Schaumstoffolien sind bereits im Handel erhältlich und können z. B. nach der deutschen Patentschrift 1038 275 hergestellt werden. Infolge ihrer geringen Dicke sind sie so geschmeidig, daß man sie ohne Schwierigkeiten und Faltenbildung handhaben und auch gekrümmten Stellen des Modells anpassen kann. Es ist bekanntlich auch möglich, Folien aus z. B. im wesentlichen geschlossenzellig aufgeschäumten Styrolpolymerisaten noch elastischer zu machen, indem man sie einer Nachbehandlung etwa mit Wasserdampf unterzieht, wobei ein weiteres Aufschäumen erfolgt. Unter Styrol-Polymerisaten sind Polystyrol und Copolymerisate des Styrols z. B. mit Isobutylen zu verstehen. Als besonders zweckmäßig haben sich Folien mit einer Dicke von 30 bis 2000 #trn und einem Flächengewicht von 2 bis 30 g/m2 erwiesen.The characterized in the claims invention eliminates the disadvantages outlined completely and in the simplest manner. B. are manufactured according to German patent specification 1038 275 . As a result of their small thickness, they are so pliable that they can be handled without difficulty or wrinkling and can also be adapted to curved parts of the model. It is known that it is also possible to use foils made of, for. B. to make substantially closed-cell foamed styrene polymers even more elastic by subjecting them to an aftertreatment, for example with steam, with further foaming. Among styrene polymers are polystyrene and copolymers of styrene z. B. to understand with isobutylene. Films with a thickness of 30 to 2000 mm and a weight per unit area of 2 to 30 g / m2 have proven to be particularly useful.

Die Oberfläche der handelsüblichen Folien aus. geschäumten Styrolpolymerisaten ist bereits völlig glatt und bedarf im allgemeinen keiner Nachbehandlung, jedoch ist eine solche im Bedarfsfall möglich, etwa mittels Wasserdampf. Die Schaumstoffolien sind auch hinreichend planparallel und maßhaltig, so daß sich maßgetreue Gußstücke mit völlig glater Oberfläche herstellen lassen. Man wird selbstverständlich trotzdem ein Modell nicht unbedingt an sämtlichen Außenflächen mit einer Schaumstoffolie überziehen, sondern nur dort, wo die Oberflächengüte des Gußstücks besonders hoch sein soll.The surface of the commercially available foils. foamed styrene polymers is already total smooth and generally does not require any post-treatment, however, this is possible if necessary, for example by means of steam. The foam sheets are also sufficiently plane-parallel and dimensionally accurate, so that true-to-size castings Can be produced with a completely smooth surface. Of course you will anyway a model does not necessarily have a foam sheet on all outer surfaces cover, but only where the surface quality of the casting is particularly high should be.

Die Verbindung von Modell und Schaumstoffolie erfolgt zweckmäßigerweise durch Kleben, wobei ein punkt- oder flächenweiser Auftrag des Klebers infolge der Schmiegsamkeit der Folie ausreicht.The connection between the model and the foam sheet is expedient by gluing, with a point or area application of the adhesive as a result of Pliability of the film is sufficient.

Selbstverständlich muß ein Kleber gewählt werden, der den Schaumstoff von Modell und überzug nicht angreift oder auflöst und der ferner hinreichend rasch und rückstandsfrei vergasbar ist. Erste Versuche haben ergeben, daß sich dazu Dispersionskleber auf der Basis von Polyvinylacetat, -propionat u. dgl. besonders eignen. Diese Dispersionen können auf Modell und/oder überzug aufgesprüht werden und sind nach Verdampfen des Dispersionsmittels unmittelbar wirksam. Man kann jedoch die Schaumstoffolie auch in an sich bekannter Weise selbstklebend ausstatten. Schließiich besteht auch die Möglichkeit, an sich bekannte schaumförmige Kleber zu verwenden.It goes without saying that an adhesive must be chosen to support the foam of the model and the coating does not attack or dissolve and the furthermore sufficiently quickly and can be gasified without leaving any residue. Initial experiments have shown that dispersion adhesives can be used for this purpose based on polyvinyl acetate, polyvinyl propionate and the like are particularly suitable. These dispersions can be sprayed onto the model and / or coating and are after evaporation of the Dispersant effective immediately. However, you can also use the foam sheet Equip self-adhesive in a known manner. After all, that also exists Possibility of using foam-like adhesives known per se.

Mit Hilfe der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schaumstoffolie läßt sich ferner das Problem lösen, das Hohlkehlen an vergasbaren Schaumstoffmodellen häufig darstellen. Bei Dauermodellen wird zwischen zwei annähernd rechtwinkelig zusammentreffenden Modellteilen, etwa Rippen u. dgl., ein allmählicher übergang geschaffen, indem man den Scheitelbereich dieses Winkels mittels einer bildsamen und erhärtenden Masse (Kitte ausrundet. Diese Maßnahme führt bei vergasbaren Schaumstoffmodellen zu Schwierigkeiten, da die dafür bekannten plastischen Massen nicht rückstandsfrei vergasen. Man hat solche Hohlkehlen deshalb aus Schaumstoff spanabhebend herausarbeiten müssen. Nach einem Vorschlag der Erfindung kann ein Streifen der Schaumstoffolie in geeignete Aussparungen der Modelloberfläche so eingefügt werden, daß er zur Modellfläche stellenweise Abstand hat, wie in F i g. 2 näher erläutert ist.With the aid of the foam sheet proposed according to the invention, the problem can also be solved, which fillets often represent on gasifiable foam models. In permanent models, a gradual transition is created between two model parts that meet at almost right angles, such as ribs and the like, by rounding the apex area of this angle with a malleable and hardening compound (cement One has therefore had to work such fillets out of foam by cutting. According to a proposal of the invention, a strip of the foam sheet can be inserted into suitable recesses in the model surface in such a way that it is spaced apart from the model surface in places, as in FIG . 2 is explained in more detail.

Schließlich ist die Anwendung der Schaumstofffolien nicht nur bei Modellen, die gemäß der deutschen Patentschrift 1108 861 von der einfließenden Schmelze vergast werden sollen, sondern bei verlorenen Modellen allgemein möglich. Ausschmelzbare Modelle aus Wachs oder Kunststoff u. dgl. werden häufig mit einer keramischen Forinschale versehen und dann ausgeschmolzen. Dabei dehnt sich der Modellwerkstoff, etwa Wachs, stärker als die Formschale aus, und es kann zur Rissebildung oder zum Zerspringen der Schale kommen. Dieses übel läßt sich abstellen, indem man das Ausschmelzmodell stellenweise mit einer Schaumstofffolie bedeckt, bevor die keramische Formschale, aufgebracht wird. Infolge seiner Kompressibilität gleicht der Schaumstoff die Druckspannungen aus, die sonst beim Ausschmelzen des Modells auftreten würden.Finally, the use of the foam sheets is not only possible for models that are to be gasified by the flowing melt according to German patent specification 1108 861 , but also for lost models in general. Meltable models made of wax or plastic and the like are often provided with a ceramic shell and then melted out. The model material, such as wax, expands more than the shell, and the shell can crack or shatter. This evil can be remedied by covering the lost model in places with a foam sheet before the ceramic shell is applied. As a result of its compressibility, the foam compensates for the compressive stresses that would otherwise occur when the model is melted.

Denkbar ist ferner, die Schaumstoffolie in an sich bekannte, Weise so auszustatten, daß sie bei der von einfließender Schmelze bewirkten Vergasung Rückstände hinterläßt, die auf das Gußstück metallurgisch einwirken und z. B. seine Oberflächenhärte erhöhen oder als Trennmittel ein »Anbrennen« des Formstoffes unterbinden. Diese Ausführungsform der Erfindung ist auch vorteilhaft für den Fall, daß der Formstoff aus ungebundenem losem Sand u. dgl. besteht, da die bei der Vergasung des Kunststoffanteils der Folie hinterbleibenden Schaumstoff des Modells zu verhindern und andererseits die aus diesem Raum entweichenden Pyrolysegase passieren lassen.It is also conceivable to equip the foam sheet in a manner known per se so that it leaves residues behind during the gasification caused by the inflowing melt, which have a metallurgical effect on the casting and z. B. increase its surface hardness or prevent "burning" of the molding material as a release agent. This embodiment of the invention is also advantageous in the event that the molding material consists of unbound loose sand and the like, since it prevents the foam of the model remaining during the gasification of the plastic portion of the film and, on the other hand, allows the pyrolysis gases escaping from this space to pass.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch erläutert, und zwar zeigt F i g. 1 einen stark vergrößerten Ausschnitt der Außenfläche eines erfindungsgemäßen Modells aus vergasbarem Schaumstoff und F i g. 2 einen Schnitt durch eine Hohlkehle eines ebensolchen Modells.The invention is illustrated schematically in the drawing, namely FIG. 1 shows a greatly enlarged section of the outer surface of a model according to the invention made of gasifiable foam and FIG . 2 shows a section through a fillet of such a model.

In F i g. 1 besteht das Modell 1 aus miteinander verschweißten Körnern 3 eines aufgeschäumten Kunststoffes, wie z. B. schaumförmiges Polystyrol-Granulat. Jedes der Körner 3 besteht im Inneren aus im wesentlichen geschlossenen Zellen, die nicht abgebildet sind. Durch unvollkommene Verschweißung der Körner 3 oder Herausbrechen eines Kornes infolge ungeeigneter Bearbeitung kann die Oberfläche des Modellkörpers 1 Fehlstellen, Vertiefungen u. dgl. aufweisen, die bei 6 angedeutet sind. Die Außenfläche des Modells 1 ist deshalb mit einer Schaumstoffolie 2 bedeckt, die glatte Außenflächen und im Inneren ebenfalls im wesentlichen geschlossene feine Zellen 5 besitzt. Modell 1 und Folie 2 sind durch aufgebrachte, z. B. aufgesprühte Klebstoffteilchen 4 miteinander verbunden.In Fig. 1 , the model 1 consists of welded grains 3 of a foamed plastic, such as. B. foam-shaped polystyrene granules. Each of the grains 3 consists on the inside of essentially closed cells, which are not shown. Due to imperfect welding of the grains 3 or a grain breaking out as a result of unsuitable processing, the surface of the model body 1 can have flaws, depressions and the like, which are indicated at 6. The outer surface of the model 1 is therefore covered with a foam sheet 2 , which has smooth outer surfaces and also essentially closed fine cells 5 inside. Model 1 and film 2 are through applied, z. B. sprayed adhesive particles 4 connected to one another.

In F i g. 2 besteht das Modell aus zwei im rechten Winkel zusammentreffenden Teilen l' und Y', beide jeweils mit einer Schaumstoffolie r mittels Kleberfilm 4' verbunden. Nahe dem Scheitel der rechten Winkel sind die Folien 2' entsprechend dem gewünschten Ausrundungsradius ausgespart. In den dadurch geschaffenen Raum ist jeweils ein ursprünglich ebener Streifen V' der Schaumstoffolie eingefügt bzw. eingeklemmt, der breiter ist, als es der Aussparung entspricht und sich dadurch im gewünschten Sinne und Radius zur Hohlkehle wölbt. Die Streifen V' können natürlich auch mit dem Modell und/oder den Folien 2' verklebt oder sonstwie verbunden sein.In Fig. 2, the model consists of two parts l ' and Y' meeting at right angles, both connected to a foam sheet r by means of an adhesive film 4 '. The foils 2 'are cut out in accordance with the desired radius of curvature near the apex of the right angles. In the space created in this way, an originally flat strip V 'of the foam sheet is inserted or clamped, which is wider than it corresponds to the recess and thus arches in the desired sense and radius to form the groove. The strips V 'can of course also be glued or otherwise connected to the model and / or the foils 2'.

Claims

1. A with a coating provided lost casting model, in particular of foamed plastic, and for performing a process in which the embedded into the mold model is gasified almost completely by pouring melt, d a d g e urch - indicates that the coating is formed from foam sheet (2) .

2. Casting model according to claim 1, characterized in that the foam sheet has a thickness of 30 to 2000 #trn and a weight per unit area of 2 to 30 g (m2 and can be gasified with practically no residue. 3. Casting model according to claims 1 and 2, characterized in that characterized in that the foam sheet is essentially closed-cell and consists of styrene polymer. 4. Cast model according to claim 1 to 3, characterized in that it is connected to the foam sheet at least in places by gluing, with the sheet being at a distance from the model surface, especially at fillets. 5. Casting model according to claims 1 to 4, characterized in that non-gasifiable components, such as metallurgical or separating agents, are incorporated into the film (2).