DE1302716B

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Publication number: DE1302716B
Application number: DE19631302716D
Authority: DE
Priority date: 1963-03-20
Filing date: 1963-03-20
Publication date: 1970-10-22
Also published as: AT246938B

Description

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Gegenstand der ErHndung ist ein Verfahren zur Herstellung von Gießereikernen oder -formen aus Gießereisanden und Wasserglas unter Mitverwendung eines Bindemittels. ·''

Es ist bekannt, bei der Herstellung von Cicßercisandformcn bzw. -kernen Wasserglas als Bindemittel zu verwenden. Mit Wasserglas vermischte Gießercisande können nach geeigneter Formgebung auf verschiedene Weise gehärtet werden, insbesondere durch Einleiten von Kohlensäure in die Wasserglas-Sand-Mischung Oder₁ aber thermisch durch Trocknen bei Temperaturen OberhaIb^OO⁰C_i: ¹ ί _;. .'·:' \ >

An Stelle von Wasserglas sind auch verschiedene Kunstharze, denen zur Aushärtung Härtungskätalysatorcn zugesetzt werden können, als Bindemittel für Kernformmassen begannt. Zu diesem Zweck wurden bereits HarnstofFFormaldehyd-Kondensationsprodukfe und Phenolharzresole beschrieben. Kombinationen aus Wasserglas und einem Kunstharz sind ebenfalls bereits als Binder für Kernsand empfohlen worden. So beschreibt die britische Patentschrift 710 099 die gemeinsame Verwendung von einem HarnstofT-Formaldehyd-Harz mit Wasserglas. Insbesondere ist jedoch aus der französischen Zusatzpatentschrift 75 758 ein Bindemittel für Gießereisande bekannt, welches aus einer ein Phenolharz, nämlich ein Novolak, enthaltenden wäßrigen alkalischen Lösung besteht. Zur Aushärtung eines solchen Binders ist die Mitverwendung eines Härlers. z. B. von Formaldehyd oder Hexamethylentetramin, erforderlich.

Erfindungsgemäß wurde nun überraschenderweise gefunden, daß verbesserte Ergebnisse erhalten werden, wenn ein wäßriges Bindemittel;rieben Wasserglas verwendet wird, welches

10 bis 50°/₀ eines Phenolresols,
2 bis 20"/„ Natriumhydroxyd und
IO bis 30"/Ό eines wasserlöslichen Kohlenhydrats

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enthält,. . _f , , . ₀ .

Die erllhd'uiigs'ge'fnäß'e¹ Verwendung des Bindemittels ' mit Plienolresol an Stelle der bekannten Verwendung eines Biiuleniittels mit Novolak bringt überraschende Vorteile mit sich. So wurde festgestellt, daß das erfindungsgemäße Bindemittel schneller abbindet und weniger CO₂ verbraucht als die aus der französischen Zusalzpalcnlschrifl 75 758 bekannten Bindemittel. Dabei erfordert das erlindungsgemäße Bindemittel nicht.--die zusätzliche Verwendung eines Härters und kommt meist mit einer geringeren Harzmenge aus. Zur Aushärtung der Kerne bzw. Formen in dem erfindungs- ~'gemäßen' Verfahren" genügt entweder die Behandlung mit Kohlensäure oder eine thermische Behandlung. Bereils eine tliesef Bciiandlungen genügt für die Er-/ieluiig einer ausreichenden Härte.

Die alkalische' l'henolresollösiing kann getrennt von dem Wasserglas dem Sand zugemischt werden, oder aber es kann eine Vormischung aus dieser Lösung und Wasserglas verwendet werden. Durch den an sich be- fi» kannten /usal/ eines Kohlenhydrats zu dent Bindeinillel wird insbesondere auch c1 ie Oberflächengüte der I ornilinge erheblich verbesserl, die Festigkeil nach dem Märien wesentlich erhöht und zugleich mich die gciiaiiiitc Mischung in ihrer Fließfähigkeit derart verbessert, daß /.. U. durch Schießen Iiergeslellte Kerne infolge hiiherer Verdichtung eine bessere Koiitiircnscliärfc erhalten.

Das Phenolresoj soll ;bei Zimmertemperatur eine Mischbarkeit mit Wasserim Verhältnis bis zu 1: 1 aufweisen. -'· / /

Die besten Ergebnisse werden mit folgender Lösung erhalten:

18 bis 22 Gewichtsprozent Phenolresol,
4 bis 6 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd.
30 Gewichtsprozent Zucker.
Rest Wasser

Das Härten der Formlinge erfolgt in üblicher Weise, entweder durch Einleiten von Kohlensäure, woran sich eine Nachtrocknung bei Raumtemperatur oder eine Ofentrocknung bei 150 bis 250 C anschließen kann, oder aber durch Härtung der dann vornehmlich durchschießen hergestellten Formlinge in vorzugsweise auf 180 bis 300° C vorgeheizten Form- bzw. Kernwerkzeugen.

Die Erfindung wird durch das nachstehende Beispiel näher erläutert:

Beispiel

Es wurde eine Mischung hergestellt aus IOO TeiIen Sand H32 (aus der Grube Haltern), 2.5 Teilen Wasserglas und 0.8 Teilen eines Bindemittels, bestehend aus 20°,ο Phenolresol. 30° Zucker, 4,5 ⁰Z₀ Ätznatron und 45,5 °/o Wasser. Das Wasserglas hatte einen Feststoffgehalt von 44° „. eine Dichte von 48 bis 50^:Be und einen molaren Modul von 2,78.

Die aus dieser Mischung hergestellten üblichen Prüfkerne wurden durch Duschen mit Kohlensäure gehärtet. Nach einer Duschzeit von 3 Sekunden wurden die Scherfestigkeit und die Biegefestigkeit sofort und nach Lagerung gemessen. Dabei ergaben sich folgende Werte:

	Scherfestigkeit	Biegefestigkeit
g c1«²	kg ■cm⁵
Sofort	2400
Nach 2 Stunden ...	3500	6
Nach 4 Stunden ...	" 4600	11
Nach 24 Stunden ..	10 400	35

Ein entsprechend hergestellter Prüfkern mit einem ein Novolak enthaltenden Bindemittel gemäß französischer Zusatzpatentschrift 75 758 ergab demgegenüber eine Scherfestigkeit sofort nach der CO₂-Behand-Iirng von nur 40 g cm^ä und eine Biegefestigkeit nach .4 Stunden von nur 5 kg cm².

Claims

Patentan spräche:

I : Verfahren zur Hcrslellung von Gießereikernen oiler -formen aus Gießereisanden und Wasserglas unter Milverwendung eines Brndemittels, bestehend aus einer ein IMicnoIharz enthaltenden wäßrigen alkalischen Lösung, wobei der Forniling durch l.inleilcu von Kohlensäure oder durch Filiil/en in 180 bis 300 C heißen Kern- bzw. Formwerkzeugen gehärtet wird, il a d u r c Ii g e k e 11 η -

zeichnet, daß ein Bindemittel verwendet wird, das

10 bis 50° ,, eines Phenolresols. 2 bis 20° ο Natriumhydroxyd und „

IO bis 30° ο eines wasserlöslichen Kohlenhydrats ·

enthält.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel verwendet wird, das aus 18 bis 22 Gewichtsprozent Phenolresol, 4 bis 6 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd, 30 Gewichtsprozent Zucker, Rest Wasser

besteht.
3. Verfahren gemäß einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Kohlensäure angehärteten Formlinge bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 150 bis 250'C, nachgehärtet werden.