DE1508693A1 - Coating process for shell molds - Google Patents
Coating process for shell moldsInfo
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Description
DRS. EULE & BERG DIPL-ING. STAPFDRS. OWL & BERG DIPL-ING. STAPF
Ihr Zeldicn Uni*r ZeldienYour Zeldicn Uni * r Zeldien
Anwaltsakte: 14 Attorney's file: 14
MONSANTO CHEMICALS LIMITED Monsanto House, 10-18 Victoria Street, London S.W. 1MONSANTO CHEMICALS LIMITED Monsanto House, 10-18 Victoria Street, London S.W. 1
Überzugsverfahren für Schalengußformen.Coating process for shell molds.
to ο CD OD to ο CD OD
O OOO OO
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung feuerfester Formen.The present invention relates to a method and an apparatus for making refractory molds.
Verschiedene Arten der Herstellung von feuerfesten Formen sind bekannt und eines derselben, welches hinsichtlich der Verwendung von Ausgan^smaterialien wirksam und wirtschaftlich ist, ist das so genannte Keramikschalen-Verfahren. In Case:R-467 -2-Various ways of making refractory molds are known and one of the same which, with regard to the Use of output materials is effective and economical, is the so-called ceramic bowl process. In Case: R-467 -2-
diesem Verfahren wird zuerst ein schmelzbares Muster der Form, die in dem endgültigen Abguß gewünscht wird, angefertigt und eine verhältnismäßig dünne Schale aus feuerfestem Material wird um das Muster herum gebildet. Die Schale wird gebildet durch eine Reihe von Arbeitsvorgängen, welche das Überziehen des Musters mit einer Schicht einer Aufschlämmung umfassen, wobei diese Aufschlämmung einen fein verteilten feuerfesten Füllstoff und ein Bindemittel enthält, beispielsweise eine Schlämme, die Kieselsäure enthält, und anschließendes Bedecken der Aufschlämmungsschicht mit einem "Stuck11 ("stucco") aus feuerfesten Teilchen. Dieses Verfahren ist im allgemeinen brauchbar, obwohl sich bisweilen Schwierigkeiten bei der Herstellung von guten Preßformen, insbesondere derer mit einer komplizierten Form, ergeben haben. Ähnliche Schwierigkeiten tauchten bei anderen Verfahren auf, zum Beispiel bei den "Verlorenen Wachs"-Verfahren, bei welchen eine Aufschlämmung feuerfesten Materials eingesetzt wird. Ea wurde nunmehr ein neues Verfahren entwickelt, das solche Schwierigkeiten weitgehend verhindert.In this process, a fusible pattern of the shape desired in the final cast is first made and a relatively thin shell of refractory material is formed around the pattern. The shell is formed by a series of operations which include coating the pattern with a layer of slurry, this slurry containing a finely divided refractory filler and a binder, such as a slurry containing silica, and then covering the slurry layer with a "Stucco 11 (" stucco ") of refractory particles. This method is generally useful, although there have sometimes been difficulties in making good molds, especially those of a complicated shape. Similar difficulties have arisen with other methods, for example in the "lost wax" processes which use a slurry of refractory material, a new process has now been developed which largely avoids such difficulties.
Die vorliegende Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Form, insbesondere Preßform, bei welchem auf ein Muster ein Oberzug von einer Aufschlämmung aufgebracht wird, die ein Bindemittel und einen feuerfesten Füllstoff umfaßt, und wobei das Muster während zumindest eines Teils Aufbringens der Aufschlämmung vibriert wird.The present invention comprises a method for producing a refractory mold, in particular a compression mold which is coated on a pattern with a topcoat of a slurry containing a binder and a refractory Comprising filler, and wherein the pattern is vibrated during at least a portion of the application of the slurry.
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Die Erfindung umfaßt, zur Herstellung feuerfester Formen, außerdem eine Vorrichtung, die zur Aufbringung auf einem Muster eines Überzugs einer Schlämme, enthaltend ein Bindemittel und einen feuerfesten Füllstoff, geeignet ist, wobei die Vorrichtung Mittel zur Vibrierung des Musters während mindestens eines Teils des Uberziehens mit der Aufschlämmung umfaßt. In einem bevorzugten Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung einer Keramikschalen-Form wird das g Muster in ein Bad eingetaucht, welches die Schlämme enthält und während des Eintauchens vibriert.The invention further comprises, for making refractory molds, apparatus suitable for application to a pattern of a coating of a slurry containing a binder and a refractory filler, the apparatus having means for vibrating the pattern during at least a portion of the coating of the slurry. In a preferred method according to the invention for producing a ceramic shell mold, the pattern g is immersed in a bath containing the slurry and vibrates during the immersion.
Das zur Herstellung des Überzugs in der Aufschlämmung verwendete Bindemittel enthält vorzugsweise Kieselsäure. Sehr oft ist es eine Lösung eines hydrolysieren organischen Silicate, wie ein Äthyl-silicat, oder ein Kieselsäure-Sol (d.h. eine kolloidale Kieselsäure-Lösung). Der Siliciumdioxyd-Gehalt des Bindemittels liegt sehr oft zwischen 7 und 35 Gewichtsprozent, zum Beispiel 10 und 30 Gewichts- ' prozent des Bindemittels, zum Beispiel bei ungef;^hr 25 Gewichtsprozent. The binder used in the slurry to make the coating preferably contains silica. very It is often a solution of a hydrolyzing organic silica, such as an ethyl silicate, or a silica sol (i.e. a colloidal silica solution). The silicon dioxide content of the binder is very often between 7 and 35 percent by weight, for example 10 and 30 percent by weight of the binder, for example at about 25 percent by weight.
Wenn das Bindemittel durch Hydrolyse eines organischen Silicate gebildet wird, kann es ein ortho-Silicat sein, ist jedoch in der Praxis üblicherweise ein kondensiertes Silicat, d.h. ein Gemisch aus Polysilicates Gute Ergeh nisse wurden erzielt bei Verwendung eines iithyl-silicats oder eines Isopropyl-silicats, sum Beispiel eines GemischesIf the binder is formed by hydrolysis of an organic silica, it can be an ortho-silicate, However, in practice it is usually a condensed silicate, i.e. a mixture of polysilicates Good Ergeh nits were achieved when using an iithyl silicate or an isopropyl silicate, for example a mixture
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von Silicaten, die hergestellt wurden durch die Reaktion von Silicium-tetrachlorid mit Äthyl oder Isopropyl-alkohol mit einem Gehalt eines kleinen Anteils Wasser. Das handelsübliche unter dem Namen "Silester OS" ("Silester" ist ein eingetragenes Warenzeichen) verkaufte Äthyl-eilicat ist besonders brauchbar. Bei Verwendung wird das Silicat bis zu 15 Gewichtsprozent Wasser in Gegenwart einer Säure, zum Beispiel Salzsäure und einem gegenseitigen Lösungsmittel, zum Beispiel Äthyl oder Isopropylalkohol, hydrolysiert. Das Bindemittel hat demgemäß einen sauren pH und oft einen Kieselsäure-Gehalt zwischen 7 und 35 Gewichtsprozent. of silicates, which are produced by the reaction of silicon tetrachloride with ethyl or isopropyl alcohol with a small amount of water. The commercially available under the name "Silester OS" ("Silester" is a registered trademark) sold ethyl silicate is particularly useful. When used, the silicate is up to 15 percent by weight water in the presence of an acid, for example hydrochloric acid and a mutual solvent, for example ethyl or isopropyl alcohol, hydrolyzed. The binder accordingly has an acidic pH and often a silica content between 7 and 35 percent by weight.
Das Bindemittel kann außerdem ein Kieselsäure-Sol sein und ist es vorzugsweise dann, wenn die Aufschlämmung zur Aufbringung des ersten feuerfesten Überzugs verwendet wird. Ein Sol kann geeigneterweise ein solches sein mit einem Gehalt von etwa 15 bis 50 Gewichtsprozent Kieselsäure. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Konzentration der Kieselsäure in dem Sol im Bereich von 20 bis 40 Gewichtsprozent, insbesondere wenn die Konzentration ungefähr 30 Gewichtsprozent beträgt. Die wässrigen Kieselsäure-Sole mit einem Gehalt von ungefähr 30 Gewichtsprozent Kieselsäure, die handelsüblich unter den Namen "Syton 2X" und "Syton P" (Syton ist ein eingetragenes Warenzeichen) erhältlich sind, sind besonders bevorzugt. Vorzugsweise ist das Kieselsäure-Sol angesäuert, sodaß das BindemittelThe binder can also be a silica sol and is preferably when the slurry is used to apply the first refractory coating. A sol may suitably be one containing from about 15 to 50 weight percent silica. Good results are obtained when the concentration of silica in the sol is in the range from 20 to 40 percent by weight, especially when the concentration is about 30 percent by weight. The aqueous silica brine with a content of about 30 percent by weight silica, which is commercially available under the names "Syton 2X" and "Syton P" (Syton is a registered trademark) are particularly preferred. Preferably is acidified the silica sol, leaving the binder
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-5-einen sauren pH aufweist.-5- has an acidic pH.
Der zur Herstellung der Aufschlämmung verwendete feuerfeste Füllstoff kann aus einem weiten Bereich von feuerfesten Materialien ausgewählt sein. Beispielsweise kann er ein Aluminosilicat, wie Molochit, Sillimanit oder Mullit sein, Silicium-carbid, ein Oxyd wie Kieselsäure, Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd oder Zirconoxyd, ein Silicat wie Zircon oder Forsterit, oder ein calcinierter gebrannter Ton (fireclay), wie zum Beispiel calcinierte Ayrshire oder Stourbridge Tone. Die Teilchengröße des Füllstoffs beträgt vorzugsweise weniger als 200 mesh, d.h. daß kein Pulver auf einem 200 mesh British Standard Sieb (BSS) zurückbleibt und vorzugsweise sollte das feuerfeste Material einen erheblichen Anteil, etwa 50 bis 75$ Material mit einer Teilchengröße von weniger als 300 mesh enthalten. Die Aufschlämmung kann in einfacher Weise hergestellt werden durch sukzessives Mischen des pulverisierten feuerfesten Füllstoffs mit dem Bindemittel. Eine Aufschlämmung geeigneter Viskosität kann beispielsweise zwischen ungefähr 30 und ungefähr 90 Gewichtsteile des Bindemittels pro 100 Gewichtsteile des feuerfesten Füllstoffs, in Abhängigkeit im wesentlichen von der Art und dem Verteilungsgrad des Füllstoffs, enthalten. Die Aufschlämmung hat vorzugsweise einen sauren pH, zum Beispiel einen pH von 1,5 bis 5,0, wie ungefähr 2 oder 3· Es kann eine organische oder anorganische Säure als Mittel, um der Aufschlämmung einen The refractory filler used to make the slurry can be selected from a wide range of refractory materials. For example, it can be an aluminosilicate such as molochite, sillimanite or mullite, silicon carbide, an oxide such as silica, aluminum oxide, magnesium oxide or zirconium oxide, a silicate such as zircon or forsterite, or a calcined fireclay, such as calcined ayrshire or Stourbridge Tone. The particle size of the filler is preferably less than 200 mesh, that is, no powder remains on a 200 mesh British Standard Sieve (BSS) and preferably the refractory material should be a substantial proportion, about 50 to 75% of material with a particle size of less than 300 mesh contain. The slurry can be easily prepared by successively mixing the pulverized refractory filler with the binder. A slurry of suitable viscosity may contain, for example, between about 30 and about 90 parts by weight of the binder per 100 parts by weight of the refractory filler, depending essentially on the type and degree of distribution of the filler. The slurry preferably has an acidic pH, for example a pH of 1.5 to 5.0, such as about 2 or 3. An organic or inorganic acid can be used as the agent to add to the slurry
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sauren pH zu verleihen, wie Essigsäure, Salpetersäure oder Salzsäure, anwesend sein.acidic pH, such as acetic acid, nitric acid, or hydrochloric acid, may be present.
Wie zuvor aufgeführt, wird der Aufschlämmungsüberzug vorzugsweise auf das Muster aufgebracht, indem man das Muster in ein Aufschlämmungsbad eintaucht, obgleich auch andere Verfahrensweisen möglich sind, wie zum Beispiel das Eingießen der Aufschlämmung in einen schmalen Spalt zwischen dem Muster und einer vorgeformten Härtungsform.As previously noted, the slurry coating is preferred applied to the pattern by immersing the pattern in a slurry bath, although others may as well Techniques are possible such as pouring the slurry into a narrow gap between the pattern and a pre-formed hardening mold.
Während des Vorgangs des Uberziehens kann das Muster (oder ein Zuführorgan, im Falle einer Vielzahl von Mustern) beispielsweise mittels einer hierin eingebetteten Stahltragevorrichtung, die mit einem Griffteil versehen ist, gehaltert werden. Die Vibration wird üblicherweise auf das Muster oder die Muster über die Halterung übertragen, oder das Muster kann mit den schon in der Aufschlämmung angebrachten Vibrationshilfsmitteln in Kontakt gebracht werden. Im letzteren Fall können die Vibrationshilfsmittel entweder, wo es angebracht ist, vollständig in die Aufschlämmung eingetaucht sein oder, was angebrachter ist, einen Vibrationsteil aufweisen, der sich unten in das Schlammbad hinein oder nach oben durch den Boden des Bads oder durch eine Seitenwand erstreckt. Wo sich ein solches Vibrationsteil durch den Boden oder die Seitenwand des Bads erstreckt, kann es durch einen dehnbaren Balg, beispielsweise aus Gummi oder Metall, umgeben sein, der als Stopfbuchse During the coating process, the sample (or a feed member, in the case of a large number of samples) can be held, for example by means of a steel support device embedded therein which is provided with a handle part. The vibration is usually transmitted to the pattern or patterns via the support, or the pattern can be brought into contact with the vibration aids already installed in the slurry. In the latter case, the vibrating means may either be fully immersed in the slurry where appropriate or, more appropriately, have a vibrating portion extending down into the mud bath or up through the bottom of the bath or through a side wall. Where such a vibrating part extends through the bottom or the side wall of the bath, it can be surrounded by an expandable bellows, for example made of rubber or metal, which acts as a stuffing box
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dient. Dies hat sich oft als angebracht erwiesen, wenn die Vorrichtung Hilfsmittel zur Einstellung der Tiefe des Musters innerhalb des Aufschlämmungsbade aufweist, welche beispielsweise mit einem Fuß-Pedal betätigt werden können. Eine BaIg-Verbindung für das Vibrationsteil, wie zuvor erwähnt, ist insbesondere oft brauchbar, wenn die Vorrichtung solche Hilfsmittel zur Einstellung vorsieht. Das Muster muß nicht während des ganzen Vorgangs des Uberzie- " hens vibriert werden und VibrationsZeiträume von 10 Sekunden bis 120 Sekunden haben sich als brauchbar erwiesen, insbesondere 40 Sekunden bis 80 Sekunden, zum Beispiel 60 Sekunden. serves. This has often been found to be appropriate when the Apparatus has means for adjusting the depth of the pattern within the slurry bath, which for example, can be operated with a foot pedal. A ball connection for the vibrating part, as before mentioned, is particularly often useful when the device provides such aids for adjustment. That Pattern does not have to be used during the entire process of covering hens are vibrated and vibration periods of 10 seconds up to 120 seconds have been found to be useful, in particular 40 seconds to 80 seconds, for example 60 seconds.
Die Vibrationsfrequenz ist vorzugsweise größer als 10 Perioden pro Sekunde. Eine Frequenz im Bereich von 30 Perioden pro Sekunde bis 2000 Perioden pro Sekunde, zum Beispiel ungefähr 50 Perioden pro Sekunde haben sich als sehr , geeignet erwiesen. Sehr viel höhere Frequenzen, zum Beispiel bis zu 20 oder sogar 50 kg-Perioden pro Sekunde, können falls gewünscht eingesetzt werden.The vibration frequency is preferably greater than 10 periods per second. A frequency in the range of 30 cycles per second up to 2000 cycles per second, for example about 50 cycles per second have very proved suitable as. Much higher frequencies, for example up to 20 or even 50 kg periods per second, can be used if desired.
Die Vibrations-Amplitude ist in gewisser Hinsicht abhängig von der Größe und Form des Musters, liegt jedoch üblicherweise im Bereich von 0,001 inch bis 0,050 inch (0,00254 cm bis 0,127 cm), vorzugsweise von 0,010 inch bis 0,030 inch (0,0254 bis 0,0762 cm) zum Beispiel 0,020 inch (0,0508 cm).The vibration amplitude is in some respects dependent on the size and shape of the pattern, but is usually it in the range of from 0.001 "to 0.050" (0.00254 cm to 0.127 cm), preferably from 0.010 "to 0.030" (0.0254 to 0.0762 cm) for example 0.020 inch (0.0508 cm).
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Die Vibration kann durch irgend eine geeignete Vorrichtung erzeugt werden, vorzugsweise eine mit Mitteln zur Variierung der Vibrations-Amplitudeα Solche Vorrichtungen eind im Handel erhältlich und werden üblicherweise elektromagnetisch betrieben, obgleich auch andere Arten verwendet werden können, wo zum Beispiel eine mit Elektromotor betriebene Steuernocke gegen eine Feder-belastete Druck-Platte wirkt· Eins " pneumatisch betriebene Vibrationsvorrichtung, beispielsweise unter Verwendung eines Kugellagers, das von Druckluft angetrieben wird und sich um eine geeignete Bahn bewegt, kann eingesetzt werden und ist sehr oft bevorzugt, zum Beispiel wenn die Schlämme ein organisches Lösungsmittel enthält, sodaß eine elektrisch betriebene Maschine wegen Feuer- oder Explosions-Gefahr nicht verwendet werden kann.The vibration can be generated by any suitable device, preferably one with means for varying the vibration amplitudeα Such devices and commercially and are usually operated electromagnetically, although other types can be used, where, for example, a control cam operated by an electric motor acts against a spring-loaded pressure plate · one "Pneumatically operated vibration device, for example using a ball bearing driven by compressed air driven and moving a suitable path can be used and is very often preferred for example if the sludge contains an organic solvent, so that an electrically operated machine because of Fire or explosion hazard cannot be used.
t Es wird bevorzugt, einen guten mechanischen Kontakt zwischen den Vibrationsmitt.eln und dem Muster herzustellen, bevor die Vibration in Gang gesetzt wird, oder wahlweise einen solchen Kontakt herzustellen, während die Vibrations-Amplitude noch sehr klein ist, zum Beispiel weniger als 0,001 inch (0,00254 cm) und anschließend die Amplitude auf dae erforderliche Maß zu erhöhen.t It is preferred to have good mechanical contact between the vibrating means and the pattern before the vibration is set in motion, or alternatively such a contact is made while the vibration amplitude is still very small, for example less than 0.001 inch (0.00254 cm) and then the amplitude to dae to increase the required level.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Schalenform, läßt man, nachdem das Muster mit einer Aufschlämmung überzogen worden ist, etwaige überschüssige 909844/0831 In the method of the present invention for making a shell mold, after the pattern has been coated with a slurry, any excess 909844/0831 is left
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Schlämme ablaufen. Das Muster wird während des Ablaufens bzw. Abtropfens nicht vibriert. Die restlichen Verfahrensschritte zur Herstellung einer Schale können dann gemäß dem Erhärtungsverfahren durchgeführt werden. Üblicherweise wird eine Schicht aus Stuck-Teilchen auf die nasse Aufschlämmung aufgebracht, wobei der Stuck ein feuerfester Füllstoff ist, der dem in der Aufschlämmung verwendeten im Prinzip ähnlich ist. Die Teilchen können auf die feuchte, das Muster bedeckende Aufschlämmungsschicht aufgebracht werden beispielsweise dadurch, daß man die Teilchen auf die Aufschlämmungsschicht fallen läßt oder durch Eintauchen des überzogenen Musters in eine Masse von Teilchen, die mittels eines Luftstroms oder eines anderen geeigneten Gases in Bewegung gehalten sind. Nach Aufbringen des Stucks läßt man die Schlämme sich erhärten. Wenn ein Kieselsäure-Bindemittel in der Schlämme verwendet wird, kann dies falls gewünscht in einfacher Weise durch Trocknen des Überzugs an der Luft erfolgen, jedoch besteht ein schnelleres Verfahren darin, daß man das Kieselsäure enthaltende Bindemittel in der Schlämme durch Einwirkung des G-elierungs-Beschleunigers gelieren läßt. Im J?alle eines hydrolysierten Silicat-Ester-Bindemittels kann der Beschleuniger beispielsweise Amoniak oder ein organisches Amin, wie beispielsweise Pyridin, Piperidin oder Dicyclohexylamin sein. Wenn das Bindemittel ein Kieselaäure-Sol ist, kann der Beschleuniger beispielsweiseCalcium-oarbonat, Calcium-chlorid, Natriumcarbonat, Magnesiumoxyd, Magnesium-carbonat, Ammonium-909844/083* Sludge drain. The pattern does not vibrate while it drains or drips off. The remaining process steps for producing a shell can then be carried out according to the hardening process. Usually a layer of stucco particles is applied to the wet slurry, the stucco being a refractory filler which is in principle similar to that used in the slurry. The particles can be applied to the wet, pattern-covering slurry layer, for example, by dropping the particles onto the slurry layer or by immersing the coated pattern in a mass of particles kept in motion by a stream of air or other suitable gas . After the stucco has been applied, the slurry is allowed to harden. If a silica binder is used in the slurry, this can be easily done by air drying the coating, if desired, but a faster method is to have the silica-containing binder in the slurry by exposure to the gelation agent. Gels accelerator. In all of a hydrolyzed silicate-ester binder, the accelerator can be, for example, ammonia or an organic amine, such as, for example, pyridine, piperidine or dicyclohexylamine. If the binder is a silica sol, the accelerator can be, for example, calcium carbonate, calcium chloride, sodium carbonate, magnesium oxide, magnesium carbonate, ammonium 909844/083 *
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chlorid, Salzsäure oder Schwefelsäure sein. Nachdem der erste Überzug aufgebracht ist und sich erhärtet hat, können falls gewünscht, weitere Überzüge aufgebracht werden. Die Zahl an auf das Muster aufgebrachten Überzügen liegt üblicherweise zwischen 2 bis etwa 12 oder mehr. Falls gewünscht, kann das Muster während jedem Aufschlämmungsüberzugs-Vorgangs vibriert werden, obgleich dies bei den spä- W teren Überzügen nicht wesentlich ist. Insbesondere gute Ergebnisse werden jedoch erzielt, wenn das Muster während zumindest der ersten beiden Aufschlämmungsüberzugs-Vorgänge vibriert wird.chloride, hydrochloric acid or sulfuric acid. After the first coating is applied and hardened, additional coatings can be applied if desired. The number of coatings applied to the pattern is usually from 2 to about 12 or more. If desired, the pattern-process slurry coating may be vibrated during each, although this direct at the latest, W coatings is not essential. However, particularly good results are obtained if the sample is vibrated during at least the first two slurry coating operations.
Im allgemeinen ist die Art, wie ein Muster entfernt wird abhängig von der Art der Form und dem Muster. Wenn das Muster schmelzbar ist, wie in dem keramischen Schalen-Gießverfahren oder anderen verlorenen-Wachs-Verfahren, kann es natürlich in geeigneter Weise ausgeschmolzen werden.In general, the way a pattern is removed depends on the type of shape and pattern. If that Pattern is fusible, as in the ceramic shell-casting process or other lost-wax process, it can naturally be melted out in a suitable manner.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist für die Herstellung hochqualifizierter keramischer Schalengießformen, die zum Gufl von Iletallgegenständen mit ausgezeichnetem Oberflächenfinish befähigt sind, sehr wirkungsvoll und wirtschaftlich.The method of the present invention is useful for making high quality ceramic shell molds, those to the Gufl of Iletallartikel with excellent Surface finish are capable of being very effective and economical.
Das Verfahren der Erfindung wird durch das folgende Beispiel veranschaulicht.The method of the invention is illustrated by the following example.
909844/0831 .,909844/0831.,
-11-Beispiel -11- Example
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer Keramikschalen-Form zum Gießen eines kleinen Metallgegenstandes mit komplizierter Form.This example describes the manufacture of a ceramic bowl shape for casting a small metal object with a complicated shape.
Es wurde eine Aufschlämmung hergestellt aus 26 kg Zircon mit einer Teilchengröße von weniger als 200 BSS mesh und 5 Litern Syton 2X (einem stabilen Kieselsäure-Sol mit einem Gehalt von 30 Gewichtsprozent kolloidal in Wasser dispergierter Kieselsäure) zu welcher eine ausreichende Menge konzentrierter Salzsäure zugesetzt worden war, sodaß ungefähr eine 0,1N Lösung (ungefähr 150 cc) erzielt wurde.A slurry was made from 26 kg of zircon with a particle size of less than 200 BSS mesh and 5 liters of Syton 2X (a stable silica sol with a content of 30 percent by weight colloidally dispersed silica in water) to which a sufficient Amount of concentrated hydrochloric acid had been added so that about a 0.1N solution (about 150 cc) was obtained.
Se wurde eine Anzahl- von Kohlenwasserstoff-Wachs-Mustern hergestellt, welche im allgemeinen eine zylindrische Form hatten, wobei jedes in der Mitte ein senkrecht verlaufendes» 20 mm im Durchschnitt messendes Loch mit einem Innen-Schneckengewinde von 4 mm Höhe und 2 mm Tiefe aufwies. Bisher war es sehr schwierig, solche Muster in zufriedenstellender Weise zu überziehen.Se became a number of hydrocarbon wax specimens which were generally cylindrical in shape, each with a perpendicular » Hole measuring 20 mm in diameter with an internal worm thread 4 mm high and 2 mm deep. So far it has been very difficult to make such patterns more satisfactory Way to overlay.
Eine Anzahl dieser mit einem Metallgriff ausgestatteten Wachsmuster wurde dann in die Aufschlämmung eingetaucht. Während die Muster in der Schlämme eingetaucht sind, wurde der Metallgriff an eine tragbare elektromagnetische Vibrationsmaschine angeschlossen und das Muster bei einer 9098U/0831 A number of these wax swatches fitted with a metal handle were then immersed in the slurry. While the samples were submerged in the slurry, the metal handle was attached to a portable electromagnetic vibration machine and the sample to a 9098U / 0831
Frequenz von 50 Perioden pro Sekunde mit einer Amplitude von 0,020 inch (0,0508 cm) 60 Sekunden lang vibriert. Nach der Vibrationsbehandlung wurde das Muster von der Schlämme entfernt und dann ließ man es 5 Sekunden lang (ohne Vibration) abtropfen. Ein Stuck aus pulverisiertem Molochit mit einer solchen Teilchengröße, daß kein Pulver auf einem 40 mesh BSS Sieb, jedoch alles auf einem 80 mesh BSS Sieb " zurückblieb, wurde dann auf die nasse Oberfläche so gleichmäßig wie möglich aufgebracht.Frequency of 50 periods per second with an amplitude vibrated 0.020 inch (0.0508 cm) for 60 seconds. After the vibration treatment, the sample was removed from the slurry removed and then allowed to drain (without vibration) for 5 seconds. A piece of powdered molochite with particle size such that no powder is on a 40 mesh BSS sieve, but everything is on an 80 mesh BSS sieve "left behind was then applied to the wet surface as evenly as possible.
Das überzogene Muster wurde dann in eine Kammer übergeführt, wo es mit einer Atmosphäre mit einem Gehalt an 1 Volumenprozent Ammoniak eine Minute lang behandelt wurde. Nach Ablauf dieses Zeitraums hatte sich der feuerfeste Überzug erhärtet und nachdem man während weiterer 2 Minuten das Überschüssige Ammoniak sich verdampfen ließ, wurde eine zweite Aufschlämmungsschicht unter Vibration aufgebracht. Das Verfahren wurde unter wahlweisem Aufbringen von Stuck und Schlämme wiederholt, bis eine Gesamtzahl von 5 Schichten aufgebracht war. Nachdem man die Endschicht Ammoniak ausgesetzt hatte, ließ man das überzogene Muster bei Zimmertemperatur trocknen.The coated swatch was then transferred to a chamber where it was treated with an atmosphere containing 1 volume percent ammonia for one minute. At the end of this period the refractory coating had set and, after allowing the excess ammonia to evaporate for an additional 2 minutes , a second layer of slurry was applied with vibration. The process was repeated, optionally applying stucco and slurry, until a total of 5 coats had been applied. After the final coat was exposed to ammonia, the coated swatch was allowed to dry at room temperature.
Sc .ießlich wurde das Ganze in einen Autoelaven eingebracht und unter Druck bei einer Temperatur von 1200C Dampf unterworfen, wobei man die Form auf den Kopf stellte, damit das geschmolzene Wachs auslaufen kann.Sc .ießlich the whole was placed in a Autoelaven and subjected to pressure at a temperature of 120 0 C steam, to set the shape of the head, so that the molten wax can run out.
909844/0831 original inspected909844/0831 original inspected
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So wurde eine kräftige Schalenform erhalten, von welcher ausgezeichnete Abgüsse gewonnen wurden, ohne Abgußbeschädigungen an irgend einem der inneren Gewinde-Bereiche.In this way a strong bowl shape was obtained, from which excellent casts were obtained without any damage to the cast at any of the inner thread areas.
Zum Zwecke des Vergleichs wurde das zuvor beschriebene Verfahren wiederholt mit der Ausnahme, daß keine Vibration während daa Muster in der Schlämme eingetaucht ist, angewendet wurdet Es hat sich dabei herausgestellt, daß die t sich ergebenden Abgüsse dahingehend schadhaft waren, daß die inneren Gewinde-Bereiche zahlreiche hervorstehende Teile von überschüssigem Material unfgrund der schlechten Struktur der Form aufwiesen.For purposes of comparison the procedure described above was repeated except that no vibration is immersed during daa pattern in the slurry, applied Were you It has been found here that the t resulting casts were the effect defective in that the inner threaded areas had numerous protruding parts of excess material due to the poor structure of the mold.
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°*'G'NAL INSPECTED 809844/0831 ° * 'G'NAL INSPECTED 809844/0831
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2612079A1 (en) * | 1975-03-25 | 1976-10-14 | United Technologies Corp | CERAMIC COMPOSITE SHELL MOLD AND METHOD FOR MANUFACTURING COMPOSITE SHELL MOLD FOR CASTINGS MADE OF SUPER ALLOYS |
Also Published As
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|---|---|
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