DE1508633B1 - MOLDING COMPOUNDS FOR THE PRODUCTION OF SOLUBLE SHAPES AND CORES FOR METAL CASTING - Google Patents

MOLDING COMPOUNDS FOR THE PRODUCTION OF SOLUBLE SHAPES AND CORES FOR METAL CASTING

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DE1508633B1
DE1508633B1 DE19661508633 DE1508633A DE1508633B1 DE 1508633 B1 DE1508633 B1 DE 1508633B1 DE 19661508633 DE19661508633 DE 19661508633 DE 1508633 A DE1508633 A DE 1508633A DE 1508633 B1 DE1508633 B1 DE 1508633B1
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Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft eine Formmasse zum Her- delt, ergibt Formmassen, die sich in 50%iger Salpeter-Stellen löslicher Formen und Kerne für den Metallguß säure entweder gänzlich oder so weit lösen, daß nur aus einer calciumphosphathaltigen Masse. diskrete Teilchen zurückbleiben und die Form somitThe invention relates to a molding compound for herdelt, results in molding compounds that are in 50% saltpeter sites Soluble forms and cores for metal casting acid either completely or so far that only from a mass containing calcium phosphate. discrete particles remain and thus the shape

Es ist bekannt, Gießformen aus im wesentlichen in zusammenfällt.It is known to make casting molds in substantially collapses.

Wasser löslichen Stoffen, welche einen höheren 5 Die Calciumphosphatmasse, die wenigstens 40 GeSchmelzpunkt haben als das zu vergießende Metall wichtsprozent der Formmasse ausmacht, bildet die zu- und nur eine geringe chemische Einwirkung auf das sammenhängende Matrix der Form. Gußstück ausüben, herzustellen. Nach dem Guß wird Die Formmassen der Erfindung eignen sich für denWater-soluble substances, which have a higher 5 The calcium phosphate mass, which at least 40 melting point as the metal to be cast makes up weight percent of the molding compound, the to- and little chemical action on the cohesive matrix of the form. Exercise casting, manufacture. After casting, the molding compositions of the invention are suitable for

die Formmasse in heißem Wasser gelöst. Zweckmäßig Präzisionsformguß, den üblichen Formguß und den werden dabei Metallsalze verwendet, die geschmolzen io Sandguß, wobei bei allen drei genannten Arbeitsweisen und dann durch Gießen verformt werden. Zum Bei- vorgeformte Kerne aus der Calciumphosphatmasse spiel eignet sich für den Zinkguß eine Form aus CaI- benutzt werden können. Beim Präzisionsformguß ciumnitrat und für den Aluminiumguß eine solche aus können auch die Formen aus der Calciumphosphat-Kaliumcarbonat, aber auch andere wasserlösliche masse sein, da hier die Salpetersäurelöslichkeit beson-Salze werden als verwendbar bezeichnet. Weiterhin ist 15 dere Vorteile bietet. Calciumphosphatkerne können es bekannt, lösliche sauere Phosphate, wie primäres auch von vornherein in ein Wachsmodell eingelegt Calcium- oder Magnesiumphosphat als Bindemittel für werden, wie es beim Präzisionsformguß oft verwendet Formen auf der Basis von Quarzsand, Zirkondioxyd, wird. Die Calciumphosphatmasse kann außerdem für Zirkonsilicat, Titandioxyd, Titansilicat, Kaolinit, SiIIi- vorgeformte, ausdehnungsfähige Formen sowie für die manit, Andalusit oder Mullit und einer kleinen Menge 20 erst an Ort und Stelle gebildeten ausdehnungsfähigen von Magnesium-, Calcium-, Strontium-, Zink- oder FormenfürdasPräzisionsformgießenverwendetwerden. Cadmiumoxyd oder Bariumhydroxyd einzusetzen, wo- Der Gewichtsanteil an Calciumphosphat selbst inthe molding compound dissolved in hot water. Expediently precision molding, the usual molding and metal salts are used, which are melted in the form of sand casting, with all three of the above-mentioned methods of operation and then being deformed by casting. For example, preformed cores from the calcium phosphate mass are suitable for zinc casting, a form made from calcium can be used. In the case of precision molding cium nitrate and for aluminum casting, the molds made from calcium phosphate-potassium carbonate, but also other water-soluble compounds, can be used, since the nitric acid solubility is particularly useful here. Furthermore it offers 15 advantages. Calcium phosphate cores can be known, soluble acidic phosphates, such as calcium or magnesium phosphate as a binding agent for the primary form in a wax model, as is often used in precision molding, molds based on quartz sand, zirconium dioxide. The calcium phosphate mass can also be used for zirconium silicate, titanium dioxide, titanium silicate, kaolinite, SiIIi- preformed, expandable forms as well as for the manite, andalusite or mullite and a small amount of expandable magnesium, calcium, strontium, zinc that is only formed on the spot - or molds are used for precision molding. To use cadmium oxide or barium hydroxide, where- The weight fraction of calcium phosphate itself in

bei sich durch Umsetzung der Phosphorsäure mit dem der Calciumphosphatmasse, die erfindungsgemäß ver-Silicat- oder Siliciumdioxydanteil Silicophosphat bzw. wendet wird, kann von 100 % bis zu einem Wert von eine entsprechende Phosphatverbindung mit z. B. Zir- 25 nur 40% schwanken. Bis zu 60 Gewichtsprozent der kon bildet. Diese Masse eignet sich für den Präzisions- Masse können daher durch andere Bestandteile als guß nach dem Wachsausschmelzverfahren, muß aller- Calciumphosphat dargestellt werden, und dazu gedings nach dem Guß mechanisch zerstört werden. hören insbesondere, neben Verunreinigungen oderby reacting the phosphoric acid with that of the calcium phosphate mass, the silicate according to the invention or silicon dioxide content silicophosphate, respectively, can be from 100% up to a value of a corresponding phosphate compound with z. B. Zir-25 fluctuate only 40%. Up to 60 percent by weight of the con forms. This mass is suitable for the precision mass can therefore by other components than Cast according to the lost wax process, all calcium phosphate must be represented, and in addition to that be mechanically destroyed after casting. listen in particular, in addition to impurities or

Während die wasserlöslichen Formen die Gefahr Begleitsubstanzen, andere mehr oder weniger hochbeseitigen, daß insbesondere bei dünnen und kompli- 30 schmelzende Substanzen, beispielsweise Magnesiumzierten Gußstücken beim mechanischen Zerstören der oxyd, Aluminiumoxyd, Zirkon (ZrSiO4), Kieselsäure Form auch eine Beschädigung des Gußstückes auftritt, bzw. Siliciumdioxyd, Zirkonoxyd (ZrO2), Mullit, haben sie den Nachteil, daß sie verhältnismäßig Molochit und Sillimanit. Es können auch verschiedene empfindlich gegen feuchte Umgebung oder zufälliges andere Substanzen, die zur Herstellung der Formen Naßwerden sind, was ihre Anwendbarkeit stark be- 35 und Kerne als zeitweilige Bindemittel brauchbar sind, schränkt. In der Herstellung haben sie den Nachteil, vor der Brennstufe eingeführt werden; zu einigen Beidaß die löslichen Metallsalze selbst geschmolzen und spielen davon gehören Paraffinwachs, das zu Mischdurch Gießen verformt werden müssen, was verhältnis- zwecken in Trichloräthylen gelöst ist, wäßriges Ammomäßig umständlich und kostspielig ist. Die bekannten niumalginat und Bindemittel auf der Basis von Äthyl-Formen aus einer primäres Calciumphosphat in einer 40 silikat. Es ist auch möglich, Bindemittel zu verwenden, Menge bis zu 20 °/0 enthaltenden Formmasse erfordern die beim Trocknen an der Luft oder beim Brennen dagegen entweder Erhitzen zur Umsetzung des Phos- Formen und Kerne ergeben, die ausreichend fest sind, phorsäureanteils mit z. B. Kieselsäure oder eine sorg- um im ungebrannten Zustand verwendet zu werden; faltige Dosierung und Auswahl basischer Bestandteile dazu gehören Natriumsilikat- und Aluminiumorthoals weiteres Bindemittel, was eine sorgfältige Homo- 45 phosphatlösungen und Harzbinder, genisierung der gesamten Formmasse erfordert. Die Das Calciumphosphat, unter dem immer ein solchesWhile the water-soluble forms remove the risk of accompanying substances, others to a greater or lesser extent, that damage to the casting also occurs when the oxide, aluminum oxide, zirconium (ZrSiO 4), silica form is mechanically destroyed, especially in the case of thin and complex melting substances, for example castings with magnesium , or silicon dioxide, zirconium oxide (ZrO 2 ), mullite, they have the disadvantage that they are relatively molochite and sillimanite. There may also be various susceptibility to a humid environment or accidental other substances which are used in the manufacture of the molds to become wet, which greatly limits their applicability and cores can be used as temporary binders. In terms of manufacture, they have the disadvantage that they are introduced before the firing stage; Some of the fact that the soluble metal salts have melted themselves, and they play a role in this, include paraffin wax, which must be molded by pouring it into a mixture, which is dissolved in trichlorethylene for relative purposes, and aqueous ammonia is cumbersome and expensive. The well-known nium alginate and binders based on ethyl forms from a primary calcium phosphate in a 40 silicate. It is also possible to use binders, amount up to 20 ° / 0 containing molding compound require the drying in the air or during firing, however, either heating to implement the phosphor forms and cores that are sufficiently solid, phosphoric acid portion with z. B. silica or one that is carefully used in the unfired state; Wrinkled dosage and selection of basic components, sodium silicate and aluminum ortho as additional binders, which requires careful homophosphate solutions and resin binders, generation of the entire molding compound. The calcium phosphate, among which there is always one

Formen selbst sind zwar wasserbeständig, müssen aber mit einem Calciumgehalt von 25 bis 45 Gewichtspronach dem Guß mechanisch zerstört werden, was oft zent und einem Phosphorgehalt von 12 bis 30 Gewichtsnachteilig ist. prozent zu verstehen ist, kann chemisch gefälltes Phos-Molds themselves are water-resistant, but must have a calcium content of 25 to 45 weight units The casting are mechanically destroyed, which is often cent and a phosphorus content of 12 to 30 weight disadvantage is. percent is to be understood, chemically precipitated phos-

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die jeweiligen so phat und/oder Knochenaschenphosphat und/oder Mängel der calciumphosphathaltigen Formmassen zu Phosphatgestein (d. h. natürlich vorkommendes CaI-verbessern, so daß nach den üblichen Arbeitsweisen ciumphosphat) sein. In ersterem Fall sollte jedoch die Gießformen erhalten werden, die einerseits feuchtig- Teilchengröße für den vorliegenden Zweck vorzugskeitsbeständig sind und andererseits doch in Lösungs- weise erhöht werden, oder das gefällte Phosphat sollte mitteln löslich sind, welche die üblichen Gießmetalle 55 alternativ durch andere Bestandteile vermehrt werden, nicht angreifen. welche die Herstellung von Form und Kern erleichternThe object of the invention is therefore to provide the respective so phate and / or bone ash phosphate and / or Defects in the calcium phosphate-containing molding compounds to form phosphate rock (i.e., naturally occurring CaI-improve, so that ciumphosphate) be according to the usual procedures. In the former case, however, the Casting molds are obtained, on the one hand moist-particle size for the present purpose, preference-resistant and on the other hand it should be increased in solution, or the precipitated phosphate should agents are soluble, which the usual casting metals 55 are increased alternatively by other constituents, do not attack. which facilitate the manufacture of the mold and core

Die erfindungsgemäße Formmasse zum Herstellen und das Schrumpfen beim Brennen der Form und des löslicher Formen und Kerne für den Metallguß aus Kerns verringern. Knochenasche und Phosphatgestein einer calciumphosphathaltigen Masse ist gekennzeich- sind andererseits in Teilcliengrößen erhältlich, die sich net durch einen Gehalt an wenigstens 40 Gewichts- 60 für den vorliegenden Zweck eignen, und können demprozent Calciumphosphat mit einem Ca-Gehalt von nach gemäß der Erfindung ohne Änderung (außer ge-25 bis 45 Gewichtsprozent und einem P-Gehalt von wünschtenfalls Mischen) verwendet werden. Zu 12 bis 30 Gewichtsprozent. Knochenaschenmaterialien, die verwendet werdenThe molding composition according to the invention for producing and shrinking during firing of the mold and the more soluble forms and cores for metal casting from Kerns. Bone ash and phosphate rock a mass containing calcium phosphate is marked, on the other hand, they are available in subclien sizes that are net by a content of at least 40% by weight are suitable for the present purpose, and can be percent Calcium phosphate with a Ca content of according to the invention without change (except ge-25 up to 45 percent by weight and a P content of mixing if desired) can be used. to 12 to 30 percent by weight. Bone ash materials that are used

Dieses Calciumphosphat, bei dem es sich im wesent- können, gehören diejenigen, die Hydroxyapatit entlichen um Tricalciumdiorthophosphat, mit oder ohne 65 halten, d. h. Ca5(OH)(PO1);,.This calcium phosphate, which can essentially be, belong to those who contain hydroxyapatite around tricalcium diorthophosphate, with or without 65, ie Ca 5 (OH) (PO 1 );,.

andere Caleiumphosphatmaterialien mit einem CaI- Das durch Calcinieren von Dicalciumphosphat, d. h.other calcium phosphate materials with a calcium carbonate obtained by calcining dicalcium phosphate, d. H.

ciumgehalt von 25 bis 45 Gewichtsprozent und einem CaHPO4 · 2H2O, bei 800 bis 13000C erhaltene Pro-Phosphorgehalt von 12 bis 30 Gewichtsprozent, han- dukt kann ebenfalls verwendet werden.ciumgehalt from 25 to 45 weight percent and a CaHPO 4 .2H 2 O, at 800 to 1300 0 C obtained Pro-phosphorus content of 12 to 30 weight percent, Han domestic product can also be used.

3 43 4

Bevorzugt sind Calciumphosphatmassen, die ehe- Querbruchfestigkeit, kg/cm2 77,3Calcium phosphate masses, the ehe transverse breaking strength, kg / cm 2 77.3 are preferred

misch gefälltes Calciumphosphat und/oder Knochen- Schüttdichte, g/cm3 1,78mixed precipitated calcium phosphate and / or bone bulk density, g / cm 3 1.78

aschencalciumphosphat und/oder Phosphatgestein ent- Brennschwund, % 2Ash calcium phosphate and / or phosphate rock de- Burning shrinkage,% 2

halten oder daraus bestehen. Bei den aus den erfindungsgemäßen Formmassen hergestellten Formen und 5 Stücke von der ungefähren Größe 5 · 2,5 · 0,25 cm, Kernen liegt bevorzugt eine zusammenhängende calci- die durch Schneiden der Prüfstäbe erhalten waren, nierte Calciumphosphatmasse vor. lösten sich, wie gefunden wurde, in einer 50%igenhold or consist of it. In the case of the molds made from the molding compositions according to the invention and 5 pieces of the approximate size 5 x 2.5 x 0.25 cm, Cores is preferably a coherent calci- which were obtained by cutting the test rods, nated calcium phosphate mass before. dissolved in a 50% strength, as was found

Die Herstellung der Formen oder Kerne umfaßt Lösung von Salpetersäure (spezifisches Gewicht = 1,42) eine Brennstufe, wenn nicht ein lufttrocknender oder in Wasser in % Stunden. Stücke von ähnlicher Größe Einbrennbinder verwendet wird, der einen festen unge- to wurden mit Aluminium umhüllt, indem sie mit gebrannten Kern oder eine feste ungebrannte Form schmolzenem Aluminium von technischer Reinheit liefert. Die bei dieser Brennstufe erreichte Temperatur (bei 8200C) umgössen wurden. Es wurden keine kann zweckmäßigerweise bis zu 1000 bis 1400° C be- chemischen Reaktionen beobachtet. Nach dem Abtragen; es sei jedoch darauf hingewiesen, daß bei Her- kühlen wurde die keramische Masse leicht durch stellung der Formen oder Kerne aus Massen, welche 15 50%ige Salpetersäure in 1 Stunde entfernt,
zeitweilige Binder enthalten, eine vorhergehende Erhitzungsstufe bei tieferer Temperatur (z. B. im BereichThe manufacture of the molds or cores includes a solution of nitric acid (specific gravity = 1.42) one firing stage, if not an air-drying one or in water in% hours. Pieces of similar size stoving binder is used, which has a solid unge- to have been encased with aluminum by using a fired core or a solid unfired form to provide molten aluminum of technical purity. The temperature reached in this firing step were cast around (at 820 0 C). Expediently, no chemical reactions up to 1000 to 1400 ° C were observed. After ablating; It should be pointed out, however, that on cooling the ceramic mass was easily removed by making the molds or cores from masses which removed 50% nitric acid in 1 hour,
contain temporary binders, a previous heating stage at a lower temperature (e.g. in the area

von 100 bis 4000C) durchgeführt werden kann, bei Beispiel 2from 100 to 400 0 C) can be carried out, in example 2

welcher der zeitweilige Binder je nach seiner Konstitution abgetrieben oder zersetzt wird. Überdies kann 20 Eine zerkleinerte calcinierte Masse mit einer durchgewünschtenfalls im Falle eines chemisch gefällten schnittlichen Teilchengröße von 4,1 μπι, die wie im Calciumphosphats eine noch frühere Erhitzungsstufe Beispiel 1 hergestellt war, wurde trocken 1 Stunde lang einbezogen werden, wobei es sich um eine Calcinie- kugelgemahlen. Die durchschnittliche Teilchengröße rungsstufe handelt, die durchgeführt wird, bevor das wurde wieder gemessen und dabei wurde gefunden, gefällte Phosphat mit den anderen Bestandteilen (wenn 25 daß sie 3,5 μπι betrug. 70 g dieses Materials wurden solche vorliegen) gemischt wird. Normalerweise sollte trocken mit 30 g eines Materials von tafelförmigem auf eine solche vorhergehende Calcinierungsstufe eine Aluminiumoxyd gemischt, das durch ein Sieb von Zerkleinerung des Calcinierungsproduktes auf die er- 0,152 mm lichter Maschenweite ging, jedoch von forderliche Teilchengröße erfolgen. einem Sieb mit 0,076 mm lichter Maschenweite zurück-which the temporary binder is driven off or decomposed, depending on its constitution. In addition, a comminuted calcined mass with a desired, in the case of a chemically precipitated, average particle size of 4.1 μm, which was produced in an even earlier heating stage in Example 1, was included dry for 1 hour, which is a calcine - ball milled. The average particle size is approximately level, which is performed before the was again measured and thereby it was found precipitated phosphate with the other ingredients (if 25 that it was μπι 3.5. 70 g of this material were such exist) is mixed. Normally an aluminum oxide should be mixed dry with 30 g of a material from tabular to such a previous calcination stage, which passed through a sieve by comminuting the calcination product to the 0.152 mm clear mesh size, but of the required particle size. a sieve with a mesh size of 0.076 mm.

Die Methode, nach welcher die Form oder der Kern 30 gehalten wurde. 4 Gewichtsprozent Paraffinwachs geformt wird, hängt natürlich von der erforderlichen wurden als Lösung in Trichloräthylen zugegeben und Gestalt ab. Zu den anwendbaren Formgebungs- letzteres dann durch Trocknen bei 12O0C entfernt, methoden gehören jedoch Strangpressen, Spritzgießen, Der erhaltene Kuchen wurde durch ein Sieb von etwa Formpressen, Stampfen, isostatisches Pressen und 0,76 mm lichter Maschenweite gerieben und bei einem Streckformguß sowie auch das Blasen des Kerns, 35 Druck von etwa 0,621 je Quadratzentimeter in einem Stampfen und chemisches Gießen. Stahlformwerkzeug von der Größe 50,8 · 25,4 mm ge-The method by which the mold or core 30 was held. 4 percent by weight paraffin wax is formed, of course, depends on the required were added as a solution in trichlorethylene and the shape. The applicable shaping the latter then removed by drying at 120 0 C, methods include extrusion, injection molding, the cake obtained was rubbed through a sieve of about compression molding, tamping, isostatic pressing and 0.76 mm mesh size and with a stretch molding as well also blowing the core, 35 pressure of about 0.621 per square centimeter in one stamp and chemical casting. Steel mold of the size 50.8 25.4 mm

Im Fall von Kernen, die aus mit Natriumsilikat ge- preßt, um Prüfstücke von 50,8 · 25,4 · 3,3 mm zu bilbundenen Materialien hergestellt sind, kann das Na- den. Die so gebildeten Prüfstücke wurden auf 11900C triumsilikat bevorzugt durch heißes oder kaltes Wasser gebrannt (wobei sie mit einer Geschwindigkeit von oder Dampf entfernt werden, wobei eine lose Masse 40 43 0C je Stunde auf diese Temperatur gebracht wurden) von Calciumphosphat zurückbleibt, die entweder her- und Va Stunde bei 11900C gehalten, bevor sie abgeausgeschüttelt oder anderweitig mechanisch aus dem kühlt wurden. Die gebrannten Prüfstücke hatten die Guß entfernt oder chemisch durch anschließendes folgenden Eigenschaften:
Eintauchen in Salpetersäure entfernt werden kann.In the case of cores made from pressed with sodium silicate to form test pieces of 50.8 x 25.4 x 3.3 mm, the needle. The test pieces formed in this way were fired on 1190 0 C trium silicate, preferably by hot or cold water (where they are removed at the rate of or steam, with a loose mass of 40 43 0 C per hour being brought to this temperature) of calcium phosphate, which remains either origin and kept Va hour at 1190 0 C, before they were abgeausgeschüttelt or otherwise mechanically from the cold. The fired test pieces had the casting removed or chemically through the following properties:
Immersion in nitric acid can be removed.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, 45 Querbruchfestigkeit, kg/cm2 35,2The following examples illustrate the invention, 45 transverse breaking strength, kg / cm 2 35.2

ohne sie zu beschränken. Schüttdichte, g/cm3 1,89without restricting them. Bulk density, g / cm 3 1.89

Brennschwund, % 0,4Burn shrinkage,% 0.4

Beispiel 1example 1

Wie im Beispiel 1 lösten sich die Prüfstücke inAs in Example 1, the test pieces dissolved in

1 kg eines chemisch gefällten Calciumphosphat- 50 50%iger Salpetersäure in 1 Stunde sowohl in nicht umpulvers mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von hülltem Zustand als auch nach Umgießen mit AIu-0,5 μηι (bestimmt mittels der Luftdurchlässigkeit) minium,
wurde in einen Behälter aus Aluminiumoxyd eingebracht, auf 125O0C erhitzt und 2 Stunden bei dieser B e i s ρ i e 1 3
Temperatur gehalten. Nach Abkühlen wurde die ge- 551 kg of a chemically precipitated calcium phosphate 50 50% nitric acid in 1 hour both in non-umpowder with an average particle size of coated state and after pouring with AIu-0.5 μm (determined by means of the air permeability) minium,
was placed in a container made of aluminum oxide, heated to 125O 0 C and 2 hours at this level ρ ie 1 3
Temperature held. After cooling, the 55

bildete calcinierte Masse so zerkleinert, daß sie durch 400 g eines chemisch gefällten Calciumphosphatein Sieb von 0,076 mm lichter Maschenweite ging. Es pulvers mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von wurde die durchschnittliche Teilchengröße gemessen 0,5 μΐη wurden 1 Stunde in einem Y-Kegelmischer mit und festgestellt, daß sie 4,1 μΐη betrug. Das Pulver 600 g eines calcinierten Magnesits von der durchwurde mit einem Gemisch von organischen Verbin- 60 schnittlichen Teilchengröße 1,1 μπι trocken gemischt, düngen gemischt und spritzgegossen, um Prüfstangen 4 Gewichtsprozent Paraffinwachs wurden zugegeben, von der Größe 101,6 · 25,4 · 2,54 mm zu bilden. Die und Prüfstücke von 50,8 · 25,4 · 3,3 mm Größe wurden Prüfstangen wurden bei einer Temperatursteigerung wie im Beispiel 2 hergestellt. Die gebrannten Prüfvon 1O0CJe Stunde in einem elektrisch geheizten Ofen stücke hatten die folgenden Eigenschaften:
auf 300° C und dann mit 70°C je Stunde auf 12000C 65formed calcined mass comminuted in such a way that it passed through 400 g of a chemically precipitated calcium phosphate in a sieve of 0.076 mm clear mesh size. Powder with an average particle size of 0.5 μm, the average particle size was measured in a Y-cone mixer for 1 hour and found to be 4.1 μm. The powder 600 g of a calcined magnesite from which was mixed dry with a mixture of organic compounds 60 average particle size 1.1 μm, mixed fertilizer and injection molded, to test bars 4 percent by weight paraffin wax were added, of the size 101.6 · 25.4 · Form 2.54mm. The test pieces and test pieces of 50.8 × 25.4 × 3.3 mm in size were test bars were produced with a temperature increase as in Example 2. The fired test pieces of 10 0 C every hour in an electrically heated furnace pieces had the following properties:
to 300 ° C and then at 70 ° C per hour to 1200 0 C 65

erhitzt. Die Stangen wurden 2 Stunden vor dem Ab- Querbruchfestigkeit, kg/cm2 42,2heated. The rods were tested 2 hours before the transverse breaking strength, kg / cm 2 42.2

kühlen bei 1200° C gehalten. Die Produkte hatten die Schüttdichte, g/cm3 1,62kept cool at 1200 ° C. The products had bulk density, g / cm 3 1.62

folgenden Eigenschaften: Brennschwund, °/o 4the following characteristics: Burn loss, ° / o 4

Claims (1)

5 65 6 Wie im Beispiel 1 lösten sich die Prüfstücke in von 28,1 kg/cm2. Eine weitere Stange wurde als KernAs in Example 1, the test pieces dissolved by 28.1 kg / cm 2 . Another rod was used as the core 50°/0iger Salpetersäure in 1 Stunde sowohl in nicht um- in einer Versuchsgießform verwendet, in welche dann50 ° / 0 nitric acid in 1 hour in both non environmentally used in a Versuchsgießform, in which then hülltem Zustand als auch nach Umgießen mit Alu- eine geschmolzene Aluminiumlegierung gegossenencased state as well as after casting with aluminum - a molten aluminum alloy cast minium. wurde. Der gebildete Guß wurde 30 Minuten lang inminium. became. The resulting cast was in for 30 minutes Beist>iel4 5 ein bewegtes Bad von siedendem Wasser gegeben, umIf> iel4 5 an agitated bath of boiling water is given to den größten Teil des Natriumsilikats zu entfernen.remove most of the sodium silicate. 200 g eines chemisch gefällten Calciumphosphats Nach dieser Behandlung konnte ein Großteil des mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5 μ,ΐη Kerns durch Schütteln entfernt werden. Der Guß wurden trocken mit 800 g einer Knochenaschenprobe wurde 5 Minuten lang in ein Bad von Salpetersäure von der durchschnittlichen Teilchengröße 11,3 μηι ge- ίο mit einem spezifischen Gewicht von 1,42 eingebracht, mischt. Das Gemisch wurde mit Wasser und etwas um die kleinen Spuren von Calciumphosphat zu ent-Ammoniumalginat plastifiziert und durch eine Düse fernen, die noch zurückgeblieben waren, vom Innendurchmesser 12,7 mm unter Bildung von Die verbleibenden drei Stangen wurden mit einer Stäben von etwa 25,4 cm Länge gespritzt. Diese Stäbe Lösung von Natriumsilikat in Wasser, die 15 Gewichtswurden an der Luft getrocknet und auf 12500C ge- 15 prozent Na2O, 30 Gewichtsprozent SiG2 und 55 Gebrannt (wobei sie mit einer Geschwindigkeit von 700C wichtsprozent H2O enthielt, vakuumgetränkt. Die geje Stunde auf diese Temperatur erhitzt wurden), 2 Stun- tränkten Stangen wurden zum Abtropfen auf ein feines den bei 1250°C gehalten und dann abgekühlt. Die ge- Netz gegeben und dann 10 Minuten lang einem Kohbrannten Stäbe hatten die folgenden Eigenschaften: lendioxydstrom ausgesetzt. Anschließend wurden sie200 g of a chemically precipitated calcium phosphate. After this treatment, a large part of the core with an average particle size of 0.5 μ, ΐη could be removed by shaking. The casting was dry mixed with 800 g of a bone ash sample and placed in a bath of nitric acid with an average particle size of 11.3 μm and a specific gravity of 1.42 for 5 minutes. The mixture was plasticized with water and something around the small traces of calcium phosphate to de-ammonium alginate and removed through a nozzle that was still left with an inner diameter of 12.7 mm to form the remaining three rods with a rod of about 25, 4 cm length injected. These rods solution of sodium silicate in water containing 15 weight were dried in air and at 1250 0 C overall 15 percent Na 2 O, 30 weight percent SiG (wherein it contained 2 and 55 Burned at a rate of 70 0 C weight percent H 2 O The sticks soaked for 2 hours were kept at 1250 ° C. to drain onto a fine denier and then cooled. The gauze given and then a coal-fired stick for 10 minutes had the following properties: exposed to a stream of lene dioxide. Then they became Querbruchfestigkeit, kg/cm* 84,4 ao f.er Nfht bei. ™° C Bebrannt. Die Querbruchfestig-Transverse breaking strength, kg / cm * 84.4 ao f. He N f ht at . ™ ° C Burned. The transverse breaking strength <tWi3 1Q0 keiten der zwei Stangen wurden bestimmt und dabei<tWi3 1Q0 abilities of the two rods were determined and thereby Brennschwund °/ 16 wurde gefunden, daß sie durchschnittlich 225 kg/cm2 Burning shrinkage ° / 16 was found to average 225 kg / cm 2 ' ° ' betrugen. Die dritte Stange wurde als Kern in einer'°'. The third rod was used as the core in one 5 cm lange Stücke der 25,4-cm-Stäbe wurden als Versuchsdruckspritzgußform verwendet, und eine gevorgeformte Kerne in Schalengußstücken verwendet, 25 schmolzene Aluminiumlegierung wurde bei 703 kg/cm2 die aus einer üblichen Aluminiumgußlegierung herge- eingespritzt. Der verfestigte Guß wurde herausgestellt waren. Nach dem Gießen wurden die Kerne aus nommen und zuerst 1 Stunde in siedendem Wasser und den Güssen mit 50 % Salpetersäure entfernt, wobei dann 20 Minuten in 5O°/Oiger Salpetersäure eingeeine Zeit von 2 Stunden angewandt wurde. weicht, um den Kern zu entfernen.5 cm long pieces of the 25.4 cm rods were used as a test pressure injection mold, and preformed cores were used in shell castings, 25 molten aluminum alloy was injected at 703 kg / cm 2 that of a conventional cast aluminum alloy. The solidified cast was exposed. After casting, the cores taken and first 1 hour in boiling water, and fonts with 50% nitric acid were removed, and then for 20 minutes in 5O ° / o nitric acid is a time was applied 2 hours. gives way to remove the core. Beispiel 5 . .Example 5. . Beispiel7Example7 Ein Gemisch von Pulvern wurde wie im Beispiel 4A mixture of powders was made as in Example 4 hergestellt. 382 g dieses Pulvers wurden zu einem Ge- 800 g eines calcinierten Knochenaschenmaterials, misch von 98 ml Äthylsilikat, 2 ml Piperidin, 17 ml 35 das durch ein Sieb von 0,353 mm lichter Maschenweite Isopropylalkohol und 3 ml destilliertem Wasser züge- gesiebt war, wurden trocken 10 Minuten lang mit 200 g geben. Der so gebildete Brei wurde gut gemischt und eines chemisch gefällten Calciumphosphats mit einer dann in einen Hohlraum in einem Wachsmodell einge- durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5 μηι gestampft, das zum Präzisionsformgießen benutzt wurde. mischt. Dann wurden 180 g einer Lösung von Alumi-Um dieses Modell wurde dann eine keramische Schale 40 niumorthophosphat in Wasser zugegeben und eingeaufgebaut, wobei die klassischen Methoden des Präzi- mischt, die etwa 40 % gelöstes Aluminiumoxyd und sionsformgusses angewandt wurden. Das Wachs wurde Phosphoroxyd enthielt.manufactured. 382 g of this powder became a portion of 800 g of a calcined bone ash material, Mix of 98 ml of ethyl silicate, 2 ml of piperidine, 17 ml of 35 that through a sieve of 0.353 mm clear mesh size Isopropyl alcohol and 3 ml of distilled water were draw-sieved, were dry for 10 minutes with 200 g give. The slurry thus formed was mixed well and a chemically precipitated calcium phosphate with a then tamped into a cavity in a wax model - average particle size of 0.5 μm, which was used for precision molding. mixes. Then 180 g of a solution of Alumi-Um this model was then added to a ceramic bowl of 40 sodium orthophosphate in water and built into it, the classic methods of precision mixing, which contain about 40% dissolved aluminum oxide and sion mold casting were applied. The wax was contained in phosphorus oxide. aus der Hülle und dem eingestampften Kern bei Das erhaltene, befeuchtete Pulver wurde durch einfrom the shell and the pulped core at The moistened powder obtained was through a 1300°C entfernt, und eine technische Aluminium- Sieb von 1 mm lichter Maschenweite gerieben und in1300 ° C removed, and a technical aluminum sieve with 1 mm mesh size and rubbed in legierung wurde in die Schale und somit um den nun 45 eine Stahlform bei einem Druck von 0,25 t/cm2 einge-alloy was placed in the shell and thus around which a steel mold was now placed at a pressure of 0.25 t / cm 2 . verdichteten Kern gegossen. Nach dem Abkühlen preßt, um Prüfstücke von 10,16 cm Länge, 2,54 cmcast compacted core. After cooling, compresses to test pieces 10.16 cm long, 2.54 cm wurde die Schale entfernt und der Kern in 50%iger Breite und 3,81 mm Dicke zu bilden. Die Prüfstangenthe shell was removed and the core was 50% wide and 3.81 mm thick. The test bars Salpetersäure gelöst. wurden über Nacht bei 180° C gebrannt. Dann wurdenDissolved nitric acid. were baked at 180 ° C overnight. Then were die Querbruchfestigkeiten bestimmt, die im Mitteldetermines the transverse breaking strengths, the mean Beispiele 5° 42,2 kg/cm2 betrugen. Die nach der Festigkeitsbestimmung verbliebenen halben Stücke wurden in 50%igerExamples 5 ° were 42.2 kg / cm 2 . The half pieces remaining after the strength determination were in 50% strength 1 kg eines calcinierten Knochenmaterials, das durch Salpetersäure in 1 Stunde vollständig gelöst, wenn sie1 kg of a calcined bone material which is completely dissolved by nitric acid in 1 hour if it ein Sieb von 0,353 mm lichter Maschenweite gesiebt nicht umhüllt waren und nachdem sie in einer Ver-a sieve of 0.353 mm clear mesh size were sieved not enveloped and after they were in a ver war, wurde 10 Minuten mit 200 g einer Lösung von suchsschwerkraftspritzgußform mit Aluminium um-was, was 10 minutes with 200 g of a solution of search gravity injection mold with aluminum to- Natriumsilikat in Wasser, die 9 Gewichtsprozent Na2O, 55 gössen waren. 30 Gewichtsprozent SiO2 und 61 Gewichtsprozent H2OSodium silicate in water containing 9 percent by weight Na 2 O.55. 30 percent by weight SiO 2 and 61 percent by weight H 2 O enthielt, gemischt. Das erhaltene, feuchte Gemisch Patentansprüche: wurde in eine technische Kernblasvorrichtung gegebencontained, mixed. The moist mixture obtained claims: was placed in a technical core blowing device und in eine Form mit einer zylindrischen Höhlung von 1. Formmasse zum Herstellen löslicher Formenand in a mold with a cylindrical cavity of 1. Molding compound for making soluble shapes 20,32 cm Länge und 12,7 mm Durchmesser einge- 60 und Kerne für den Metallguß aus einer calcium-20.32 cm in length and 12.7 mm in diameter and cores for metal casting from a calcium blasen. Nach Beendigung des Blasens wurde Kohlen- phosphathaltigen Masse, gekennzeichnetblow. After completion of the blowing, carbon-phosphate-containing mass was marked dioxydgas 1 Minute lang durch die Form geleitet, um durch einen Gehalt an wenigstens 40 Gewichts-Dioxide gas passed through the mold for 1 minute in order to obtain a content of at least 40 weight das gebildete Formstück zu härten. Die Form wurde prozent Calciumphosphat mit einem Ca-Gehaltto harden the formed part. The form was percent calcium phosphate with a Ca content abgezogen und die zylindrische Stange innen entfernt. von 25 bis 45 Gewichtsprozent und einem P-Gehaltpulled off and removed the cylindrical rod inside. from 25 to 45 percent by weight and a P content Die Arbeitsweise wurde wiederholt, um sechs Stangen 65 von 12 bis 30 Gewichtsprozent,The procedure was repeated to make six rods 65 of 12 to 30 percent by weight, herzustellen, und die gebildeten Stangen wurden über 2. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekenn-produce, and the rods formed were about 2. molding compound according to claim 1, characterized by Nacht bei 100° C gebrannt. Die Bestimmung der Quer- zeichnet, daß die verwendete Calciumphosphat-Fired at 100 ° C overnight. The determination of the cross marks that the calcium phosphate used bruchfestigkeiten von zwei Stangen ergab einen Wert masse bis zu 60 Gewichtsprozent an feuerfestemBreaking strength of two rods resulted in a mass value of up to 60 percent by weight of refractory Material, das von Calciumphosphat verschieden ist, enthält.Contains material other than calcium phosphate. 3. Formmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Calciumphosphatmasse Magnesiumoxyd, Aluminiumoxyd, Zirkon, Quarzsand, Zirkonoxyd, Mullit, Molochit oder Sillimanit als feuerfestes Material enthält.3. Molding composition according to claim 2, characterized in that the calcium phosphate composition is magnesium oxide, Aluminum oxide, zirconium, quartz sand, zirconium oxide, mullite, molochite or sillimanite as contains refractory material. 4. Formmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Calciumphosphatmasse zusätzlich einen temporären Binder aus Paraffinwachs, wäßrigem Ammoniumalginat oder Äthylsilikat enthält.4. Molding composition according to one of the preceding claims, characterized in that the used Calcium phosphate mass also has a temporary binder made of paraffin wax, aqueous Contains ammonium alginate or ethyl silicate. 5. Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Calciumphosphatmasse zusätzlich einen temporären lufttrocknenden Binder oder einen Einbrennbinder aus Natriumsilikat, Aluminiumorthophosphat oder einem synthetischen Harz enthält.5. Molding composition according to one of claims 1 to 3, characterized in that the calcium phosphate composition used additionally a temporary air-drying binder or a stoving binder made of sodium silicate, aluminum orthophosphate or contains a synthetic resin. 909539/72909539/72
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