DE1558154B2 - Verfahren und Gießformen zur Herstellung von GuBteilen - Google Patents

Description

Es ist in einem älteren Patent bereits vorgeschlagen worden (DT-PS 1 301 439), verlorene Gießformen dadurch herzustellen, daß der Formhohlraum durch lose, magnetisierbare Formstoffteilchen gebildet wird, die durch ein auf die verlorene Gießform wirkendes Magnetfeld stabilisiert werden. Doch erfordert die für jeden Abguß wieder neu herzustellende verlorene Gießform einen erheblichen technischen Aufwand, da zur Ausbildung des Formhohlraums Dauermodelle oder verlorene Gießmodelle bereitgestellt und benutzt werden müssen.

Dagegen ermöglicht die Anwendung von Dauerformgießverfahren (Kokillengießen, Druckgießen, Stranggießen, Schleudergießen) in vielen Fällen eine besonders wirtschaftliche Herstellung von Massengußteilen wie z.B. Automobilguß, Gußrohre. Die technische Einsatzfähigkeit dieser Verfahren, wie auch ihre Wirtschaftlichkeit werden erheblich durch die Lebensdauer der Dauerformen (Kokillen) beeinflußt.

Zur Erhöhung der Lebensdauer der Dauerformen werden auf ihre mit der Schmelze in Berührung kommenden Formoberflächen Schutzschichten aufgebracht. Die meisten dieser Mittel (Schlichten) bestehen aus feinkörnigen, feuerbeständigen Stoffen, die in einem Lösungsmittel suspendiert sind (Wasser, Alkohol u.dgl.) und z.B. durch Spritzen oder Streichen oder auch Tauchen auf die Oberfläche der Dauerform aufgebracht werden. Derartige Schutzschichten haben den Nachteil, daß die darin enthaltenen Lösungsmittel, sowie die sonst noch benutzten Bindemittel meist gaserzeugend oder gasabgebend sind, sobald die Schmelze auf sie auftritt. Da die meisten dieser Mittel als Grundbestandteil Quarz enthalten, sind zudem dessen beim Gießvorgang entstehende Bruchteile gesundheitsgefährdend.

Man hat daher auch versucht, trockene ungebundene Stoffe, wie z. B. Quarzsand, Ferro-Silicium u. dgl. auf die Kokillenoberfläche aufzubringen. Dieses war aber nur bei rotierenden Dauerformen, (z. B. Herstellung von Gußrohren) möglich, bei denen Zentrifugalkräfte eine, wenn auch geringfügige Haftung dieser trockenen Stoffe auf der Dauerformoberfläche bewirken. Es zeigte sich aber, daß diese Kräfte in vielen Fällen nicht ausreichen, um ein »Auswaschen« der Schutzschichten durch die einströmende Schmelze zu verhindern. Dazu kommt, daß diese Mittel meist spezifisch leichter sind als die einströmende Schmelze, wodurch eine Ablösung der Oberflächenpartikelchen unter der Einwirkung des Schmelzstromes noch begünstigt wird, so daß es zu einer unerwünschten Vermischung dieser Schichten mit der Schmelze und auch zu ungünstigen Ausbildungen der Innenoberfläche der Schleudergußstücke kommt.

Diese Nachfeile werden nun erfindungsgemäß dadurch abgestellt, daß als Werkstoff für die Schutzschichten auf Dauerformen trockene, lose, magnetisierbare Stoffe wie z. B. Eisengranalien, auf die Arbeitsoberfläche der Dauerformen aufgebracht werden, die durch von der Dauerform ausgehende magnetische Kräfte vor, während und nach dem Gießvorgang an den Formoberflächen festgehalten werden. Dadurch wird eine zwischen Dauerform und Schmelze liegende Schicht gebildet, die keine metallurgisch schädlichen Bestandteile enthält, oder bei Erhitzung abgibt (Gase).

Sie ist nach Ausschaltung des Magnetfeldes mühelos zu entfernen und ist physiologisch unbedenklich. Durch ihre gegenüber der Dauerform geringere Wärmeleitfähigkeit hat sie einen in gewisser Weise wärmedämmenden Effekt.

Falls unter speziell ungünstigen Betriebsbedingungen noch einmal Teilchen der Schutzschicht in die Schmelze eingespült werden sollten, so lösen sich diese beim Abguß von Eisenschmelzen schnell auf und werden dadurch unschädlich.

Mit besonderem Vorteil läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren und die hierfür benutzte Dauerform zur Herstellung von Gußteilen mittels des Schleudergießverfahrens verwenden. Hier kann das Verfahren zur Oberflächenbeschichtung von wassergekühlten Schleudergießformen (De-Lavaud-Prozeß) verwendet werden und so sowohl die Haltbarkeit der Dauerformen, als auch die Oberflächengüte der so hergestellten zylindrischen Körper (z. B. Gußrohre) günstig beeinflussen.

Aber auch beim sogenannten Moore-Verfahren läßt sich das Verfahren gemäß der Erfindung anwenden. So kann der magnetisierbare lose Stoff in eine rotierende Gießform eingefüllt werden, wo sie sich zunächst unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte zu einer etwa 5 bis 10 mm (oder mehr) dicken Schicht gleichmäßig verteilt.

Durch Einschalten eines Magnetfeldes wird diese

Schicht so weit verfestigt, daß die Schmelze in die so gebildete Gießform eingefüllt werden kann, ohne daß

sie diese zerstört. Nach Erstarrung der Metallschmelze wird das Magnetfeld ausgeschaltet und die Schutzschicht rieselt aus der Schleuderform heraus, während das Gußstück leicht entnommen werden kann.
■ Die Körnung der für die Ausbildung der Schutzschichten benutzten Stoffe kann in bekannter Weise so eingestellt werden, daß ein Rauhigkeitsgrad entsteht, der unter den Betriebsbedingungen ein Gleiten der Schmelze auf der magnetisch angeordneten Schicht verhindert. Den magnetisierbaren Stoffen können zur Verhinderung einer Verschweißung mit dem Gußstück feuerbeständige Stoffe, wie Graphit, Asbest, Zirkonoxyd u. dgl., zugemischt werden, in Anteilen, die noch eine Bindung der magnetisierbaren Teilchen untereinander erlauben.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Gußteilen in Dauergießformen, insbesondere Schleudergießformen, bei dem die mit der Schmelze in Berührung kommende Oberfläche der Dauergießformen mit einer Schutzschicht bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schutzschicht magnetisierbare, lose Stoffe verwendet werden, die vor, während und nach dem Gießvorgang durch ein Magnetfeld an der Kokillenoberfläche gehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß den losen, magnetisierbaren Stoffen feuerbeständige, nichtmagnetische Bestandteile wie Graphit, Asbest, Zirkonoxyd u.dgl. beigemischt werden.

3. Dauergießform, insbesondere Schleudergießform zur Herstellung von Gußteilen bei der die mit der Schmelze in Berührung kommende Oberfläche mit einer Schutzschicht bedeckt ist, gekennzeichnet dadurch, daß diese Schutzschicht aus losen, magnetisierbaren Stoffen besteht, die durch ein von der Dauerform ausgehendes oder durch sie wirkendes Magnetfeld an der Formoberfläche gehalten werden.

4. Schleudergießform nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß die mit der Schmelze in Berührung kommende Formoberfläche mit einer bis zu 5 mm dicken Schicht aus losen, magnetisierbaren Stoffen überzogen ist.

5. Schleudergießform gemäß Anspruch 4 gekennzeichnet dadurch, daß die Dicke der Schicht aus losen, magnetisierbaren Stoffen über 5 mm vorzugsweise über 10 mm dick ist.

6. Dauerform, insbesondere Schleudergießform nach Anspruch 3 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Dauerform aus unmagnetischem Werkstoff besteht.