DE19714736A1 - Verfahren zur Herstellung von Teilen aus einem kalt ausgehärteten Mineralguß - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Teilen aus einem kalt ausgehärteten MineralgußInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
- B29C39/02—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C39/10—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. casting around inserts or for coating articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2063/00—Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof, as moulding material
Landscapes
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Teilen, insbesondere von Maschinenbauteilen, aus einem
kalt ausgehärteten Mineralguß unter Verwendung einer Holz
form oder einer Dauerform aus Stahlblech.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, daß speziell in den
letzten Jahren im Maschinenbau, insbesondere bei komplexen
Werkzeugmaschinen-Konstruktionen für Gestell-, Schlitten-
und andere Bauteile die herkömmlichen Werkstoffe durch Mi
neralguß erfolgreich ersetzt werden können, da die Bautei
le praktisch montagefertig gegossen werden und damit rasch
verfügbar sind sowie die Standzeiten der auf solchen Ma
schinen eingesetzten Werkzeuge erheblich verlängert wer
den (Prößler, Ernst-Kurt: Mineralguß - alternativer Kon
struktionswerkstoff für den Maschinenbau, Sonderdruck aus
Werkstatt und Betrieb, 1990, Heft 9, S. 707-710). Der
Mineralguß, bestehend aus einem Harz-Härter-System und
einem Füllstoff, beispielsweise SiO2, kann in einem Char
genmischer oder in einer Misch- und Gießmaschine herge
stellt werden. Die so hergestellte breiige Masse wird dann
kalt in eine oder mehrere Gießformen vergossen. Für die
Fertigung in kleinen Stückzahlen kommen reine Holzformen
zum Einsatz, werden größere Stückahlen oder hohe Genauig
keiten gefordert, so sind beispielsweise Dauerformen aus
Stahlblech erforderlich. Der Aushärteprozeß verläuft exo
therm. Die entstehende Wärme wird zum Teil emittert oder
abgeleitet sowie durch die Füllstoffe, also dem Mineralguß
absorbiert. Die dabei erreichten Spitzen-Temperaturen
liegen zwischen 40 und 60°C. Die Nachteile bestehen bei
der Herstellung von Bauteilen aus einem kalt ausgehärteten
Mineralguß darin, daß sich im Ergebnis des Gießprozesses
die Bauteile unterschiedlich erwärmen, wodurch der Ver
netzungsprozeß (Aushärten) im Bauteil mit unterschiedli
chen Geschwindigkeiten verläuft und sich der Temperatur
gradient zusätzlich verstärkt. Es entstehen somit in
Abhängigkeit von der Bauteilmasse, der Bauteilstruktur
und den Temperaturen unvermeidliche Spannungen und ein
temperaturbedingter Verzug im Bauteil mit einer Ebenheits
abweichung von bis zu 0,4 mm bei einer Flächengröße von
500 mm×500 min. Hinzu kommt, daß die Bauteiloberfläche
nicht blasen- und porenfrei ist.
Der Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, ein
Verfahren zur Herstellung von Teilen, insbesondere von
Maschinenbauteilen, aus einem kalt ausgehärteten Mineral
guß zu entwickeln, bei dem nur eine geringe Wärmemenge
nach dem Gießprozeß entsteht und diese ab fließen oder ab
strahlen kann, die Teile weitestgehend keinen temperatur
bedingen Verzug haben und eine luftblasenfreie, ebene und
glatte Oberfläche entsteht. Erreicht wird dies durch die
Merkmale des unabhängigen Anspruchs (1). Für das Verfahren
ist weiterhin kennzeichnend, daß das an den Formwänden
aufzutragene Epoxidharz durch Zusatz von Fraktionen und
Variationen bei waagerechten Flächen niedrigviskos und bei
schrägen oder vertikalen Flächen pastös eingestellt wird.
Die die Form auszufüllenden Mineralgußsegmente sind geome
trisch formbestimmte Baukastenteile oder Recycling-Bruch
stücke. Vorteilhafterweise haben die verfahrensgemäß so
hergestellten Mineralgußteile eine absolut luftblasenfreie
Oberfläche und die Ebenheitsabweichung beträgt bei einer
Flächengröße von 500 mm×500 mm nur ca. 0,03 mm.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll am Beispiel zur Her
stellung eines plattenförmigen Teiles aus einem kalt aus
gehärteten Mineralguß näher beschrieben werden.
Die zugehörige Zeichnung zeigt in
Fig. 1 ein plattenförmig hergestelltes Mineralgußteil
Fig. 2 die Segmentierung des in Fig. 1 dargestellten
Mineralgußteiles
Fig. 3 die Gießform mit Mineralgußsegmenten gemäß Fig. 2.
Zur Herstellung des in Fig. 1 dargestellten plattenför
migen Mineralgußteiles ist zunächst eine Gießform aus
Stahlblech zu fertigen und dann eine Segmentierung des
herzustellenden Mineralgußteiles, wie in Fig. 2 darge
stellt, vorzunehmen. Für diese Segmentierung werden als
unifizierte Segmente standardisierte Mineralgußsegmente
eingesetzt. Die notwendige geometrische Anpassung an das
Mineralgußteil ist z. B. durch Trennen vorhandener Mine
ralgußsegmente möglich. Somit können auch geometrisch
beliebig strukturierte Mineralgußteile kostengünstig her
gestellt werden. Zum Herstellen des hochgenauen platten
förmigen Mineralgußteiles wird an den Formwänden 5 der
Gießform 1 eine aus einem kalt ausgehärteten Epoxidharz
bestehende Schicht (spezieller Mineralguß) 3 aufgetragen.
Dann werden die zuvor ausgewählten und/oder angepaßten
Mineralgußsegmente 2 schichtweise in die Gießform 1 ein
gelegt und die vorhandenen 2 bis 3 mm breiten Hohlräume 4
zwischen den Mineralgußsegmenten 2 mit dem speziellen
Mineralguß 3 schichtweise vergossen. Der so entstehende
großvolumige "Monolith" besteht also aus einem Mauerwerk,
nur dessen Fugen (Hohlräume) 4 aushärten. Von der Gesamt
masse des "Monoliths" reagieren weniger als 10% exotherm,
die dabei frei werdende Wärme wird abgeführt oder absor
biert. Die Ebenheitsabweichung beträgt 0,026 mm. Der aus
einem kalt ausgehärteten Epoxidharz bestehende spezielle
Mineralguß 3 erfüllt alle Anwenderforderungen, wie Forde
rungen an die Reaktivität eines Klebstoffes (Topfzeit) in
einem möglichst breiten Temperaturbereich, blasenfreie
Ausbreitung der Schicht bei einem geringen Anpreßdruck und
geringe Ablaufneigung bei schrägen Flächen. Das gewünschte
Eigenschaftsprofil des speziellen Mineralgusses 3 wird
durch Formulierung mit speziellen Füll- und Zusatzstoffen
erzielt. Insbesondere die Beigabe von Füllstoffen erlaubt
eine einfache Variation bestimmter strukturmechanischer
Eigenschaften, ohne daß die Grundeigenschaften des Poly
mers nachhaltig verändert werden. So wirken die im Polymer
eingebetteten Füllstoffpartikel infolge ihrer geringen
Wärmeausdehnung den zeit- und temperaturbedingten Schwin
dungseigenschaften der Polymere bei Wärmebeanspruchung
entgegen und aufgrund der höheren Festigkeit der Füllstof
fe gegenüber den Polymeren ergeben sich höhere Klebfestig
keiten. Die im allgemeinen viel geringeren Ausdehnungsko
effizienten der Füllstoffe wirken zudem ausgleichend auf
den Schwindungsvorgang während der Aushärtung und Abküh
lung. Durch die Füllstoffe werden innere Spannungen in der
Polymerschicht vermieden und damit das Festigkeitsverhal
ten verbessert. In gleicher Weise vermindern die verwende
ten Füllstoffe den thermischen Ausdehnungskoeffizienten
der reinen Polymerschicht.
Durchgeführte bruchtechnische Untersuchungen haben ge
zeigt, daß die Klebefugen in den verfahrensgemäß herge
stellten Mineralgußteilen die auf sie einwirkenden Lasten
auf Dauer schadensfrei übertragen können.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Teilen, insbesondere
von Maschinenbauteilen, aus einem kalt ausgehärteten
Mineralguß unter Verwendung einer Holzform oder einer
Dauerform aus Stahlblech, gekennzeichnet dadurch, daß
- - an den Formwänden eine aus einem kalt aushärteten Epoxidharz bestehende Schicht aufgetragen wird,
- - die Form mit Mineralgußsegmenten gefüllt wird und
- - die Hohlräume zwischen den Mineralgußsegmenten mit Epoxidharz vergossen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
je nach Lage der Formwand das Epoxidharz durch Zusatz
von Fraktionen und Variationen der Gewichtsanteile
niedrigviskos bis pastös eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
an den waagerechten Flächen der Formwand das Epoxid
harz niedrigviskos eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
an den schrägen oder vertikalen Flächen der Formwand
das Epoxidharz pastös eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Mineralgußsegmente geometrisch formbe
stimmte Baukastenteile sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Mineralgußteile Recycling-Bruchstücke
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19714736A DE19714736A1 (de) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | Verfahren zur Herstellung von Teilen aus einem kalt ausgehärteten Mineralguß |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19714736A DE19714736A1 (de) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | Verfahren zur Herstellung von Teilen aus einem kalt ausgehärteten Mineralguß |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19714736A1 true DE19714736A1 (de) | 1998-10-15 |
Family
ID=7825958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19714736A Withdrawn DE19714736A1 (de) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | Verfahren zur Herstellung von Teilen aus einem kalt ausgehärteten Mineralguß |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19714736A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19827294C1 (de) * | 1998-06-19 | 2000-01-20 | Innovative Fertigungstechnolog | Verfahren zum geometrisch bestimmten Zerteilen eines Mineralgußteiles |
DE102017002495A1 (de) | 2017-03-15 | 2018-09-20 | Innovative Fertigungstechnologie Gmbh (Ift) | Einrichtung zur Temperaturregelung für eine Gießform |
CN113650212A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-16 | 常州高鼎新材料科技有限公司 | 矿物铸件制备工艺 |
-
1997
- 1997-04-09 DE DE19714736A patent/DE19714736A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19827294C1 (de) * | 1998-06-19 | 2000-01-20 | Innovative Fertigungstechnolog | Verfahren zum geometrisch bestimmten Zerteilen eines Mineralgußteiles |
DE102017002495A1 (de) | 2017-03-15 | 2018-09-20 | Innovative Fertigungstechnologie Gmbh (Ift) | Einrichtung zur Temperaturregelung für eine Gießform |
CN113650212A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-16 | 常州高鼎新材料科技有限公司 | 矿物铸件制备工艺 |
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