DE1934787A1

DE1934787A1 - Salzkern fuer Giessereizwecke

Info

Publication number: DE1934787A1
Application number: DE19691934787
Authority: DE
Inventors: Adolf Diez; Anderko Dipl-Ing Dr Kurt; Manfred Stark
Original assignee: Karl Schmidt GmbH
Current assignee: Karl Schmidt GmbH
Priority date: 1969-07-09
Filing date: 1969-07-09
Publication date: 1971-01-14
Also published as: JPS5013739B1; US3764575A; FR2051614B1; FR2051614A1; GB1255907A; AT310364B

Description

KARL SCHMIDT GMBH Frankfurt/M., den 7. Juli I969

7IO7 Neckarsulm DrQ/HGa

Christian-Schmidt-Str. 10

prove Nr. 6250 KS

Salzkern für Gießereizwecke

Die Erfindung bezieht sich auf einen wasserlöslichen Salzkern für Gießereizwecke.

Im allgemeinen werden Hohlräume in Gußstücken mit Hilfe von Sandkernen hergestellt«, Diese Methode ist jedoch bei schwer zugänglichen Kernpositionen nur begrenzt anwendbar, da die restlose Beseitigung der Rückstände des Sandkerns nach dem Guß nicht' immer gewährleistet ist. Im Hinblick auf diese Schwierigkeiten ist es schon besser, Hohlkerne aus Stahl oder Kupfer einzugießen,- um diese anschließend mittels Salpetersäure herauszuätzen. Aber auch dieses Verfahren ist mit schwerwiegenden Nachteilen behaftet, die der großtechnischen Anwendung in Gießereibetrieben im Wege stehen.

Es ist daher in der Schweizer Patentschrift 246 046 vorgeschlagen worden, bei der Herstellung von Aluminium-Gußstücken, gegossene Kerne aus Pottasche zu verwenden. Derartige Kerne haben sich jedoch in der Gießereipraxis wegen ihrer hygroskopischen Natur nicht einführen können.

Diese Nachteile konnten mit Hilfe von aus Natriumsilikat gegossenen Kernen (Französische Patentschrift' 813 689) weitgehend beseitigt werden. Nachteilig wirken sich jedoch bei diesen Kernen die relativ hohen Schmelzpunkte der Silikate sowie ihre vergleichsweise geringe Löslichkeit, die ein langwieriges Spülen mit heißem Wasser erforderlich macht, aus. Zudem scheitert die Anwendimg im Kokillenguß

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an der hohen Sprödigkeit des Kernmaterials, so daß bei der Berührung mit der heißen Schmelze frühzeitig Anrisse im Kern entstehen, in die dann Schmelze eindringt, wodurch eine ungleichmäßige Gußstückoberfläche entsteht.

Dieser Mangel konnte in der Weise behoben werden, daß gemäß der US-Patentschrift 3 356 129 die Kerne aus wasserlöslichen Salzen, wie NaCl oder KCl kalt gepreßt und dann bei Temperaturen zwischen 500 bis 750° C gesintert werden; Die eingegossenen Salzkerne werden nach dem Erkalten des Gußstückes mit Wasser restlos aus dem Gußstück herausgespült. Dieses Verfahren hat sich bei Gußstücken mit einfachen Konturen ausgezeichnet bewährt. Werden jedoch die Konturen zum Beispiel durch schroffe Querschnittsübergänge kompliziert, so sind die oben beschriebenen Salzkerne infolge Temperaturwechsels und der auftretenden mechanischen Belastungen höheren Beanspruchungen ausgesetzt, die zu einer Zerstörung der Salzkerne an den gefährdeten Stellen führen können.

Es ist deshalb in der OS 1 483 641 vorgeschlagen worden, die thermischen und mechanischen Eigenschaften der gepreßten und gesinterten Salzkerne in der Weise zu verbessern, daß dem Salz bis zu 10 % Borax, Magnesiumoxyd o_der Talkum einzeln oder im Gemisch zugesetzt werden, um die Sinterung zu fördern und damit die Druck- und Biegefestigkeit wesentlich zu erhöhen.

Es wurde nun gefunden, daß das Pressen der Salzkernmasse in einem besonderen Preßgesenk sowie das Sintern der gepreßten Salzkerne ganz entfallen kann und trotzdem ausreichende Werte für die Druck- und Biegefestigkeit erhalten werden, wenn die Salzkernmasse erfindungsgemäß 2 bis 15 %_t vorzugsweise 5 bis 12 % eines Kunstharzbinders und 5 bis 20 %_t vorzugsweise 8 bis 12 % Wasserglas, die als Bindesubstanzen für die wasserlösliche Salzkomponente wirken, enthält·

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Als "besonders vorteilhafte Kunststoffbinder haben sich Kunstharzkondensationsprodukte auf der Basis von Furan- und Phenolharzen erwiesen.

Als wasserlösliche Salze kommen insbesondere Chloride, Sulfate und Borate von Alkali- oder Erdalkalimetallen in Betracht.

Die erfindungsgemäße Salzkernmasse wird zur Herstellung des Salzkerns lediglich in eine entsprechende Kernform eingestampft und anschließend gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bei Temperaturen von 100 bis 150° C ausgehärtet.

In diesem Zustand können die Kerne den für Kernaufhängung notwendigen Bearbeitungsoperationen, wie z. B. Gewindeschneiden, Fräsen oder Drehen, unterworfen werden, ohne daß Zerstörungen oder Beschädigungen an den Kernen auftreten.

Um beim Umgießen der aus der erfindungsgemäßen Kernmasse hergestellten Salzkerne mit der Schmelze ein Gasen zu vermeiden, wird der Salzkern vorher kurzzeitig, d.h. 5 bis 30 Minuten, vorzugsweise 10 bis 20 Minuten, auf eine Temperatur von 450 bis 650° C, vorzugsweise 500 bis 600° C, erhitzt. Durch diese hohen Temperaturen verkohlt der Kunstharzbinder, ohne daß die Druck- und Biegefestigkeit des Salzkerns in unzulässigem Maße absinkt. Nach dem Erstarren des Gutstücks kann das Salz aus dem Hohlraum ohne jede Schwierigkeit und ohne besondere Maßnahmen anzuwenden herausgespült werden.

Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zur Herstellung einer glatten Oberfläche des Gußstücks ,und zur Erhöhung der Druck- und Biegefestigkeit des Salzkerns, der Salzkern zweckmäßigerweise mit einer Wasserglasschicht von höchstens 0,1 mm Dicke überzogen wird.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels im folgenden näher erläutert:

Eine Kernmasse, bestehend aus

- 4 .-0 09 8 83/12 1-5 w

Ji NaCl
/11 % Wasserglas und 9 % Kunstharz

wurde in feine ringförmige Hoizkernförm eingestampft und dann bei einer temperatur von 120° G in einem Trockenofen zwei Stunden lang ausgehärtet. Anschließend wurden die ringförmigen Salzkerne mit GeWindebohrUngeri und gefrästen Flänflachen versehen» Vor dem Einguß in eine eutektische Aluminium- SÜiziiim-Legierungsschmeize wurde der Salzkern in einem feiektrisch beheizteri Luituiäwälzöfeft \3 Mihüteh läng auf 55Ö^b G erhitzt ϊ Nach dein Erkälten des Gußstückes wuräe der Salzkern durch zWei Minuten däueiHdes Öurchieiieü von kälteffl Wäsäer rückstahdsfrei aus dem Höhlrätam heräüsgelöst*

Claims

Patent a η s ρ r ü c h e

1. Wasserlöslicher Salzkern für Gießereizwecke, gekennzeichnet ^durch Zusätze von 2 bis 15 Gew.%_f vorzugsweise 5 bis 12 Gew.% eines Kunstharzbinders und 5 bis 20 Gew.%, vorzugsweise 8 bis 12 Gew.% Wasserglas.

2. Salzkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiohne t, daß als Salze insbesondere Chloride, Sulfate und Borate von Alkali- oder Erdalkalimetallen Verwendung finden.

3. Salzkern nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Salz als Kunststoffbinder^fiistharzkondensationsprodukt auf der Basis von Furan- und Phenolharzen zugemischt ist.

4. Verfahren zur Herstellung des Salzkerns nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des gestampften Salzkerns mit einer höchstens 0,1 mm starken Wasserglasschicht überzogen wird.

5. Verfahren zur Herstellung des Salzkerns nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Salzkern bei Temperaturen von 100 bis 150° C ausgehärtet wird.

6. Verfahren zur Herstellung des Salzkerns nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgehärtete Salzkern vor dem Umgießen mit einer Leichtmetallschmelze 5 bis 30 Minuten, vorzugsweise 10 bis 20 Minuten auf Temperaturen von 450 bis 650° C, vorzugsweise 500 bis 600° C aufgeheizt wird.