DE1900950A1

DE1900950A1 - Zusammensetzung aus fluessigen Mischungen zur Herstellung von Giessereikernen und -formen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1900950A1
Application number: DE19691900950
Authority: DE
Inventors: Adolfo Aldera
Original assignee: Centro Sperimentale Metallurgico SpA
Current assignee: Centro Sperimentale Metallurgico SpA
Priority date: 1968-01-12
Filing date: 1969-01-09
Publication date: 1969-07-31
Also published as: NL143444B; LU57762A1; FR2000188A1; NL6900509A; BE726703A

Description

Zusammensetzung aus flüssigen Mischungen zur Herstellung von. Gießereikernen und ^formen und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Die vorliegende Erfindung "betrifft die Herstellung von Gießereiformen und «kernen zum Metallgießen und insbesondere selbsthärtende Stoffe, die zu diesem Zweck im flüssigen Zustand verwendet werden können _o

Die vorliegende Erfindiing betrifft insbesondere ein neues Verfahren zur Herstellung von Gießereiformen und -kernen mit einer guten Plastizität, das besonders vorteilhaft ist zur Herstellung von kompliziert geformten Formlingeno Darüberhinaus betrifft die vorliegende Erfindung die Herstellung von Gießereiformen und -kernen, die sich leicht im Augenblick des Herausschlagens von dem Formling entfernen lassenο

Es ist bekannt, daß Formmaterialien zur Herstellung von Gießereiformen und -kernen zum Metallvergießen die folgenden Be-

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dingungen erfüllen müssen:
Sie müssen ziemlich preiswert sein,
sie müssen inert gegenüber dem Gußmetall sein, sie müssen eine beachtliche Beständigkeit gegenüber Spannungen haben (insbesondere gegenüber solchen_t die von dem Metall während des Vergießens hervorgerufen xverden) , sie müssen sich leicht von dem erhaltenen Formling abtrennen lassen₀

Darüberhinaus müssen die Formmaterialien zur Vereinfachung des Herausschlagens bei der Herstellung von kleinen und kompliziert geformten Gegenständen eine plastische Phase während des SeIbstaushärtens aufweisen.

Die bisher üblichen Materialien ergaben keine zufriedenstellenden Ergebnisse, da sie nicht alle die oben genannten Bedingungen erfüllen«

Es wurde nun gefunden, daß Gießereikerne und -formen vorteilhaft aus einer Mischung hergestellt werden können, die im wesentlichen besteht aus:

a) einem Schmelzzement (tonhaltiger Zement) oder einer Mischung aus Schmelzzement und einem anderen damit verträglichen Zement,

b) einem wasserlöslichen, bei Zimmertemperatur unter den gleichen Bedingungen wie der oben genannte Zement allmählich selbstaushärtenden Harz,

c) Sand,

d) einem oberflächenaktiven Mittel,

e) einer kleinen Menge Lithiumsalz zur Beschleunigung des Abbindens des Zements ο

Es ist auch möglich, Mischungen aus Schmelzzement und Puzzolanzement zu verwendenο

Das wasserlösliche Harz, das bei Zimmertemperatur allmählich selbst-aushärtet, um der Mischung etwas Plastizität zu verleihen, darf das Medium, in dem das Abbinden des Zements er-

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folgt, nicht verändern. Da der Schmelzzement und die Mischung mit Pozzolanzement in alkalischem Medium abbinden, darf die Harzlösung nicht sauer sein.

Zu diesem Zweck ist es erforderlich, entweder Harze, die keine sauren Gruppen enthalten, oder geeignet modifizierte Harze zu verwenden, um ihre saure Reaktion zu neutralisieren« Ferner müssen sie imstande sein, selbst-auszuhärten* d» h« bei Zimmertemperatur innerhalb einer mit der Abbindezeit des Zements übereinstimmenden Zeit zwei- ixnd dreidimensionale Vernetzungen zu bildenc

Zu Harzen, die vorteilhaft verwendet werden können, gehören beispielsweise phenolische Harze und insbesondere Phenol-Formaldehyd-Harze und Resorzin-Formaldehyd-Harze. Darüberhinaus wird zu derartigen Harzen mit niedrigem Molekulargewicht als Härter Formaldehyd in einer solchen ausreichenden Menge zugegeben, daß die gewünschte Vernetzung entsteht.

Die oben genannten Harze werden vorteilhaft mit alkalischen Verbindungen behandelt, um der Harz- Wasser-Lösung eine bestimmte Alkalität zu verleihen, um das Abbinden des Zements zu erleichtern.

Zu diesem Zweck ist es nützlich, Alkalimetall- und Erdalkali= rnetallhydroxyde, -carbonate und -bicarbonate zu verwenden,, Darüberhinaus erhöhen diese Verbindungen die Harzlöslichkeit₀ (Lithiumcarbonat erp;ab sehr gute !Ergebnisse )_o

Das oberflächenaktive Mittel, dan sowohl die Verflüssigung der Harz-Sand"Zomcntnischung als auch die Vermeidung des mechanischen Ztisammeribackens der Mischung ermöglicht, kann
irgendein oberflächenaktives Mittel sein, das nicht mit dem Harz reagiert.

p;3? Sand kann irgandein dem Fachmann bekannter "Sandtyp sein,

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BAD ORiQtNAt

beispielsweise ein Sand auf der Basis von Siliziumdioxyd, Chroiait, Olivin, Zirkon usw„ Wenn alle Bedingungen der Mischungskomponenten erfüllt sind, wird eine flüssige Masse erhalten, die homogen und langsam aushärtet, wodurch eine hohe Druckfestigkeit und eine sehr gute Abriebfestigkeit entstehen _a

Da eine Harz-Wasser~Lösung vorliegt, ist es außerdem nicht erforderlich, einen Überschuß an V/asser zu verwenden, um dem Zement das Aushärten zu ermöglichen; deshalb erhöht sich die enthaltene Menge an Wasser nicht» da sowohl das Abbinden des Zements als auch die Gelbildung oder das Aushärten des Harzes in dem gleichen Wasser erfolgte Infolgedessen wird das verbleibende Wasser nach dem Abbinden des Zements in dem Harz zurückgehalten und entweicht nicht stürmisch während des Gießens, wobei die Gefahr besteht, daß in dem Metall Blasen entstehen«,

Die Anwesenheit des Harzes ist außerdem auch vorteilhaft für das anschließende Herausschlagen des Formlinge; die geschmol«= zenen Metallmassen verbrennen die organische Substanz und so kann der Kern oder die Form leicht zerschlagen und der Form=- ling kann herausgezogen werden_e

Die folgenden Beispiele zeigen einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; sie sollen die Erfindung lediglich erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken_β

Beispiel 1

Es wird eine flüssige Mischung hergestellt, die besteht aus: Schmelzzement (enthält etwa 40 % Aluminiumoxyd) 5 %

oberflächenaktives Mittel 0,3 %

Wasser 3_f5 %

Lithiumchlorid 0,025 5»

Phenol-Resorzin-Harz (50/50)(als 50 %ige Wasserlösung

behandelt mit Lithiumcarbonat und Formaldehyd als

Härter enthaltend) 4 %

Sand 87,2 %

Alle Prozentangaben sind auf das Gewicht bezogen. Die Herstel-

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lung erfolgt folgendermaßen: der Zement und der Sand werden durch geeignetes Rühren mit dem Wasser vermischt, indem vor-· her das Lithiumchlorid gelöst wurde· Sobald die Mischung homogen wird, werden zuerst das oberflächenaktive Mittel und dann die Harzlösung zugegebene Sofort ist die Aushärtung der Mischung zu beobachten, die einen Wert erreicht, der ausreicht, um nach etwa 20 Minuten die Aushebung aus dem Gußmodell zu ermöglichen. Die Druckfestigkeit als Funktion der Zeit wird auf zylindrischen Standard-Teststücken (Durchmesser 50 mm_? Höhe 5° w&) aus den so erhaltenen Mischungen bestimmt_o Dabei werden die folgenden Ergebnisse erhalten:

P P

nach 1 Stunde ·=· 4 kg/cm ; nach 3 Stunden - 10 kg/cm ; nach

6 Stunden - 18 kg/cm²; nach 24 Stunden - 21 kg/cm² ₀ Die Zeiten werden vom Beginn der Herstellung ab gemessen«

Beispiel 2

Wie in Beispiel 1 wird eine flüssige Mischung hergestellt, die besteht aus:

Schmelzzement (enbhält etwa 40 % Aluminiumoxyd) 8 %

oberflächenaktives Mittel 0,4 %

Wasser 5 %

Lithiumchlorid 0,032 %

Phenol=~Resorzin~Harz (50/50) (als 50 %ige Wasser«· lösung behandelt mit Lithiumcarbonat und Formaldehyd als Härter enthaltend) 3 %

Sand * 83,6 %

Nach 25 Minuten kann die Mischung aus dem Gußmodell ausgehober, werdenο

Die D.cuckfestigkeittests ergaben Ergebnisse, die mit denjenigen dos Beispiels 1 vergleichbar sind«

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Claims

- 6 Pat entansprüche

1o Zusammensetzung aus flüssigen Mischungen zur Herstellung von Gießereikernen oder -formen, die im wesentlichen bestehen aus:

a) entweder einem Schmelzzement oder einer Mischung aus einem

Schmelzzement mit einem anderen damit verträglichen Zement,

b) einem wasserlöslichen, bei Zimmertemperatur bei den gleichen Bedingungen wie der oben genannte Zement allmählich selbst-aushärtenden Harz,

c) Sand,

d) einem oberflächenaktiven Mittel,

e) einem Besehleuniger für das Abbiaden des Zements, dadurch gekennzeichnet _s daß ein Harz mit niedrigem Molekular«= gewicht, dem als Härter Formaldehyd zugesetzt ist, verwendet³ wird und daß der Beschleuniger zum Abbinden des Zements Lithiumchlorid ist in einer Menge von 0,1 bis 1 %, bezogen auf das Gewicht des Zements„

2ο Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zement eine Mischung aus Schmelzzement und Pozzolan= zement ist«.

3» Zusammensetzung nach Anspruch Λ und 2 , dadurch gekenn» zeichnet, daS das Harz neutral oder sauer ist«

4 ο Zusammensetzung nach Anspruch 1 und 2_S dadurch gekennzeichnet, daß das schwach saure Harz mit alkalischen Verbindungen behandelt wird, um es neutral oder alkalisch zu machen₀

5ο Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die alkalischen Verbindungen Verbindungen aus der Gruppe der Alkalimetall- und Erdalkalimetallhydroxyde, -carbonate und -bicarbonate sind,

6. Zusammensetzung nach Anspruch 4_? daätoxtii gekennzeichnet _?

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daß das Harz aus der Gruppe phenolische Harze und Phenol-Resorzin-Harze ausgewählt wird und mit Lithiumcarbonat behandelt wird ο

7 ο Verfahren zur Herstellung von Gießereikernen oder -formen aus einer Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser, das gegebenenfalls gelöstes Lithiumchlorid als Beschleuniger enthält, der Sand und der Zement mit Hilfe eines geeigneten Rührers miteinander vermischt werden bis eine homogene Masse erhalten wird, daß man die erhaltene Mischung nach der Zugabe des oberflächenaktiven Mittels und des Formaldehyd enthaltenden Harzes aushärten läßt, wobei die Gießereikerne oder -formen aus dem Gußmodell ausgehoben werden.

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