DE2100097B2 - Verfahren zum herstellen von giessformteilen - Google Patents
Verfahren zum herstellen von giessformteilenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
- B22C9/088—Feeder heads
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- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
- B22D7/06—Ingot moulds or their manufacture
- B22D7/10—Hot tops therefor
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gießformteilen zum Erzeugen metallischer Abgüsse,
bei dem ein Grundstoff aus groben feuerfesten Partikeln durch ein Bindemittel gebunden wird. Aus
dem deutschen Gebrauchsmuster 70 11 268.4 ist es bekannt, Gießformteile, beispielsweise Speiser, aus
einem grobkörnigen Material vorzuformen und durch Tränken mit einem Bindemittel zu verfestigen. Nach
dem Gebrauchsmuster werden grobe, anorganische Schaumstoffe zum Herstellen von Steigern verwendet
oder organische Schaumstoffe so in eine Isoliermasse eingebettet, daß beim Vergießen der Schaumstoff
zusammenfällt und sich durch die sich bildenden Hohlräume eine ausgezeichnete Isolierwirkung bei
großer Festigkeit des Isolierkörpers ergibt Dieses Verfahren eignet sich zwar zur Herstellung von
Steigern und Trichtern von Gießformen, jedoch nicht für Gießforaiteile, die das Gußstück und seine
Oberfläche ausbilden und bei denen es dementsprechend auf die Güte der Oberfläche ankommt Aus der
US-PS 32 16 074 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Grundstoff aus magnetisierbaren Kugeln durch Magnetisierung
einer Formgebung zugänglich gemacht wird und anschließend mit einem Bindematerial imprägniert
wird. Nach der US-Patentschrift wird statt mit Kugeln auch mit Pellets gearbeitet und die Zwischenräume mit
ίο einem Füllmaterial, das als Binder wirkt, aufgefüllt Eine
aufgetragene Schlichteschicht dient zur Giättung der Oberfläche der Form. Abgesehen davon, daß dieses
Verfahren beim Einsatz der magnetisierbaren Kugeln aufwendig ist, verhindert die Imprägnierung des
is Grundstoffes aus den groben Partikeln eine sichere
Verklammerung der anschließend aufgebrachten Schlichteschicht, wodurch es zu oberflächlichen Abplatzungen
der Gießform und entsprechenden Fehlern des Gußstücks kommen kann.
ίο Aus der DT-OS 15 83 531 ist ein Verfahren zur
Herstellung von geschäumten Gießformen bekannt wobei durch durchlöcherte Zellwände der Schaumporen
anorganische Substanzen eingepreßt werden. Die nach diesem Verfahren hergestellten Formen haben
*5 eine hohe Gasdurchlässigkeit entwickeln jedoch beim
Eingießen des Metalls durch den Zerfall der Kunststoffkomponenten Gase und weisen keine geschlossene,
feuerfeste Schicht gegenüber dem einzugießenden Metall auf.
Ausgehend von diesem Stand der Technik wird die Aufgabe der Erfindung darin gesehen, Gießformteile in
einfacher Weise so herzustellen, daß die aus ihnen gebildete Gießform glatte, feuerfeste Innenoberflächen
aufweist die gegen Abplatzung bei Guß sicher sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei Gießformteilen der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst,
daß die Gießformteile primär aufgebaut werden aus mit dem Binder vermischten, groben, feuerfesten Sanden
oder Kornmischungen und die dem später einzugießenden Metall zugewandten Oberflächen eine zweite
Bindung und Schließung der groben Poren der Grobkommasse erfahren durch Einbringen einer
flüssigen Aufschlämmung aus Binder und feinkörniger, feuerfester Substanz auf eine Dicke der somit zweifach
gebundenen Schicht von im Mittel mindestens 5 mm oder mehr.
Dadurch, daß die Gießformteile primär aus den groben feuerfesten Partikeln mit Bindemittel aufgebaut
werden, sind die Kornzwischenräume noch nicht ausgefüllt Bei der im zweiten Verfahrensschritt
erfolgenden Schließung der groben Poren durch das Einbringen der flüssigen Aufschlämmung aus Binder
und feinkörniger, feuerfester Substanz auf eine Dicke der zweifach gebundenen Schicht von mindestens 5 mm
erfolgt nicht nur eine wirksame Verstärkung der Innenwand der Form, die später zur Formgebung des
Gußstückes dient, sondern auch eine sehr wirksame Verklammerung dieser zweiten aufgebrachten, feinkörnigen
Substanz bei guter Oberfläche, wodurch Abplatzungen und andere Fehler beim Gießen des Metalls
weitgehend ausgeschlossen werden. Die Verstärkung der dem Gußstück anliegenden Schicht des Formstükkes
durch die zweite Bindung bringt auch bei großen und kompliziert geformten Gießformen hohe Sicherheit
6S gegen Beschädigungen und somit Gießfehler. Der
primäre Aufbau der Gießformteile aus groben Partikeln mit einem Bindemittel bietet die Möglichkeit, den
Grundstoff sandig rieselnd oder auch teigig zu machen,
2i 00
wodurch gegenüber der bekannten flüssigen Aufschlämmung der verfahrenstechnische Vorteil ei reicht wird,
daß auch körnige Bestandteile stark 'raierschiedlichen
spezifischen Gewichtes sich nicht entmischea Durch die anschließend eingebrachte flüssige Aufschlämmung
werden die Poren der Grobkornschicht geschlossen and
das Eindringen von flüssigem Metall in die Gießformteile verhindert
Im einzelnen kann die Erfindung wie folgt vorteilhaft
ausgestaltet sein.
Dadurch, daß der feuerfeste Sand für die Grobkornmasse zu 90 Gewichtsprozent mindestens eine Korngröße von 1 mm hat, wird die Aufrechterhaltung der
groben Poren in dem primär aufgebauten Gießformteil gefördert und damit das Eindringen in die Verklamme- >5
rung der zweiten Binderschicht
Das Eingießen der Aufschlämmung für die zweite Bindung, das wegen der Grobporigkeit des primär
aufgebauten Gießformteiles möglich ist, ist eine besonders einfache Art des Einbringens der flüssigen
Aufschlämmung. Dabei werden die verschiedenen Gießformteile zweckmäßigerweise nacheinander in
eine waagerechte Lage gebracht, mit der dem späteren Gußstück zugewandten Oberfläche nach unten. So
können Gießformteile, die in der fertigen Form nicht *5
waagerecht liegen und komplizierter geformte Gießformteüe
durch einfaches Schwerkrafteingießen gefertigt werden.
Dadurch, daß die Grobkornmasse zum Teil aus mit Binder umhüllten feuerfesten Körnern und zum anderen
Teil aus nicht mit Binder umhüllten feuerfesten Körnern
besteht, wird der primäre Aufbau der Gießformen nicht behindert, da im Mittel durch den Mischvorgang vor
dem Füllen der Form jeweils binderumhüllte und nichtumhüllte Körner aneinanderliegen, wobei der
Binder des umhüllten Kornes fü' die Verbindung sorgt.
Die nicht mit Binder umhüllen Körner des primär aufgebauten Gießformteiles erleichtern und fördern die
Bindung der anschließend eingebrachten Aufschlämmung.
Vorteilhaft ist der Binder, der die Körner umhüllt, aus Phenolharz, und die Aushärtung zum ersten Binden der
Grobkornmasse erfolgt durch Erwärmen. Ferner kann der Mischvorgang der Körner der ersten Schicht so
gestaltet sein, daß unterschiedliche Temperaturen verschiedener Kornpartien die Aushärtung der verwendeten
organischen oder anorganischen Binder bewirken oder fördern. Beim Mischen der mit Binder umhüllten
oder nichtumhüllten Körner ist bei EinsaU: von
Phenolharz ein Abrieb weitgehend ausgeschlossen und 5<>
somit die Binderfreiheit eines Teils der Körner im primär aufgebauten Gießformteil gesichert
Dadurch, daß der Aufschlämmung zusätzlich solche Stoffe beigemengt werden, welche beim Erwärmen
abbrennen oder oxydiert werden, kann eine gute Gasdurchlässigkeit der Form bei gleichzeitig glatter,
dem Metall anliegender Oberfläche erreicht werden.
Das Einbringen der Aufschlämmung in den Porenraum der Grobkornmasse kann vorteilhaft durch
Anlegen von Unter- oder Überdruck als Fließhilfe ^ gefördert werder.. Dabei wird eine sichere, dichte
Füllung der dem einzugießenden Metall zugewandten Oberflächen der Gießformteile erreicht Dies ist
besonders dann zu empfehlen, wenn die flüssige Aufschlämmung zähflüssig oder gar teigig ist. Der
Unter- oder Überdruck kann auch als wechselnder Druck z. B. durch Anwendung eines Vibrators, der in die
Aufschlämmung eingetaucht wird und darin Welkn erzeugt, aufgebracht werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand einer Zeichnung erläutert IEs zeigen
im einzelnen
F i g. 1 einen Ausschnitt eines Gießformteils nach dsm primären Aufbau aus groben Partikeln,
Fig.2 den gleichen Ausschnitt wie Fig. 1 nach dem
Einbringen der flüssigen Aufschlämmung,
Fig.3 eine Gießform mit einem Gießformneil nach
Fig. Iund2
F i g. 4 eine andere Ausführungsform einer Gießform mit einem Gießformteil nach den F i g. 1 und 2.
Bei dem Verfahren 711m Herstellen von Teilen 1 von
Gießformen 2, 3 zum Erzeugen metallischer Abgüsse wird ein Grundstoff aus groben feuerfesten Partikeln 4,
5 durch ein Bindemittel gebunden. Dabei werden die Gießformteile 1 primär aufgebaut aus mit dem Binder
vermischten groben, feuerfesten Sanden oder Kornmischungen und die dem später einzugießenden Metall
zugewandten Oberflächen einer zweiten Bindung unterworfen durch Einbringen einer flüssigen Aufschlämmung
6 aus Binder und feinkörniger, feuerfester Substanz auf eine Dicke 7 der somit zweifach
gebundenen Schicht von im Mittel mindestens. 5 mm oder mehr.
Bei der Herstellung von Speiserwänden nach diesem Verfahren, die als Ummantelung der Speiser von
Metallgußstücken dienen und es durch ihre Isolierung ermöglichen, die Speiserabmaße kleiner zu halten als
normal und so Metall einzusparen, besteht dei Grundstoff z. B. aus 50 Volumprozent körniger gebrznnter
Schamotte und 50 Volumprozent Polystyrolhohlkugeln oder Feuerleichtsteinbruch, alles in einer
Korngröße von etwa 3 bis 4 mm. Diese Konmischung wird für den primären Aufbau mit Wasserglas als Binder
versetzt, in einen Kernkasten eingefüllt der in seinen Innenkonturen den Maßen der herzustellenden Steigerwand
entspricht und durch CO2-Begasung ausgehärtet wird. Diese so primär hergestellte Form wird in
einfacher Weise in eine feinkörnige Aufschlämmung getaucht, deren Trockensubstanz zu 50% au:>
Schamot-Kimehl und zu weiteren 50% aus Tonerde-Schmelzzement besteht Satt dieser flüssigen Aufschlämmung kann
auch z. B. mit hydrolisiertem Äthylsilikat gearbeitet v/erden. Bei dieser Ausführungsart der Erfindung
werden durch das Ei.^auchen des Grobkornkörpers in die Aufschlämmung alle Hohlräume zwischen den
groben Körnern ausgefüllt Der dann nach der Aufschlämmung entnommene Körper wird getrocknet
bzw. ausgeglüht und ist danach als feuerfeste Sipeiserwand zum Einsatz in Formen für das Abgießen von
Metallen verwendbar. Die F i g. 1 und 2 zeigen den Aufbau eines derartigen feuerfesten Körpers. Die
F'. g. 1 gibt den primären Aufbau aus Grobkorn, hier
Körner zweier Arten, wieder, der nur durch eine filmartig auf den Körrern sitzende erst:e Bindung
Verbund miteinander hat. Die Körner 4 weisen kein bindemittel auf, bei den Körnern 5 ist das Bindemittel
durch Schraffur angedeutet. F i g. 2 zeigt den gleichen Aufbau nach dem Einfließen der Aufschlämmung, die
nun die Poren zwischen den Körnern 4, 5 verschlossen und die Körner weiter miteinander gebunden hat.
Dadurch, daß ein Teil der Körner 4 nicht von Binder umhüllt ist wird eine bessere Haftung des Binders der
Aufschlämmung erreicht
Nach der Ausführungsart der Erfindung nach F i g. 3 geschieht der primäre Aufbau der Grobkornschicht
durch Aufstampfen innerhalb der Gießform 2, 3 für die
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Herstellung einer mit einem Abschlägkern 8 kombinierten Speiserwand 9. Diese Gußform wird wie folgt
hergestellt. Auf einem Gußstückholzmodell 10 wird die Sandform 2,3 aufgestampft mit einem darauf aufgesetzten
Modellteil des Außendurchmessers und der Höhe der Speisewand 9. Danach wird das Modellteil der
Speiserwand entfernt und auf das Gußstückholzmodell 10 das Speiserinnenraummodellteil U gesetzt. In den
Hohlraum zwischen dem Gießformteil 3 und dem Speiserinnenraummodellteil 11 erfolgt das Auffüllen der
feuerfesten Grobkornmasse für die Speiserwand 9. Das Ausgießen des Porenraumes zwischen den groben
Körnern geschieht hier nachfolgend durch Schwerkraftguß. Die aus flüssigem Binder und Mehl aus feuerfester
Substanz bestehende Aufschlämmung wird aus dem Gefäß 12 als Gießstrahl 6 von oben eingegossen und
füllt bis zum Oberrand der Form 3 den Porenraum der Teile 8 und 9 aus, wobei gegenüber dem dem späteren
Gußteil entsprechenden Holzmodell 10 eine glatte, abplatzsichere Schicht entsteht. Nach dem Aushärten
des Binders werden alle Modellteile entfernt. Die Speiserwand ist nach Trocknung und Glühung dann
abgußbereit fü. das flüssige Metall.
Nach Fig.4 ist gegenüber Fig.3 der Hohlraum für
das den Abschlagzapfen der Form bildende Gießformteil bis zur Kastenwand ausgedehnt worden. Das dem
späteren Gußstück 13 gegenüberliegende, nach der Erfindung hergestellte Gießformteil ist in diesem Fall
größer. Das Ausfüllen des Hohlraumes 8, 9 für Abschlagkern- und Speiserwand erfolgt in besonders
einfacher Weise dadurch, daß die Grobkornmasse bereits mit flüssigem Binder und feuerfestem Mehl in
solcher Menge gemischt eingefüllt wird, daß es nach dem Ausfüllen des Hohlraumes zu einer Entmischung
kommt. Dabei fließt die Aufschlämmung durch die Poren zwischen den Grobkörnern und sammelt sich
5 oberhalb der Sandpartie des unteren Gie3formteiles 2
bzw. des Modells für das Gußstück 13' in einer Schichtdicke an, welche in Fig.4 durch die Pfeile 14
markiert ist. Die Schwerkraftwirkung, welche das Fließen der Aufschlämmung nach dem Einfüllen
ίο bewirkt, kann durch Vibration, z.B. des Modells,
gefördert werden. Bei den senkrechten Partien der Grobkornmischung fließt die beigfigebene Aufschlämmung
durch die Schwerkraftwirkuing weitgehend aus
und es bleibt nur ein Film zur primären Bindung der groben Körner zurück. Diese Teile erfahren durch
Einbringen einer flüssigen Aufschlämmung aus Binder und feinkörniger feuerfester Substanz eine Ausfüllung
der Hohlräume in den beim Abgießen vom flüssigen Metall benetzten Teilen. Dieses Einbringen kann z. B.
nach Ziehen des Speiserinnenraummodellteils 11 durch
Anspritzen mit Aufschlämmung geschehen oder durch Einbringen der Aufschlämmung in die freistehende
Grobkornwand durch eine besondere Düse, die mit oder ohne weiches Mundstück an die Wand angelegt und
unter Druck mit Aufschlämmung so beschickt wird, daC sich die Aufschlämmung in die Poren hineindrückt. Die
eingespritzte oder unter Druck hineingeflossene Aufschlämmung ist in der F i g. 4 durch die Pfeile 7 markiert
welche die so eingestellte Schichtdicke der Aufschläm mung angibt. Nach üblicher Fonnvorbereitung unc
Trocknen bzw. Glühen der Grobkorn-Aufschläm mungsschicht ist die Gießform dann abgußbereit.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
- Patentansprüche:, 1. Verfahren zum Herstellen von Gießfonnteilen zum Erzeugen metallischer Abgüsse, bei dem ein Grundstoff aus groben feuerfesten Partikeln durch ein Bindemittel gebunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformtcils primär aufgebaut werden aus mit dem Binder vermischten, groben feuerfesten Sanden oder Kornmischungen und die dem später einzugießenden Metall zugewandten Oberflächen eine zweite Bindung und Schließung der groben Poren der Grobkornmasse erfahren durch Einbringen einer flüssigen Aufschlämmung aus Binder und feinkörniger feuerfester Substanz auf eine Dicke der somit zweifach gebundenen Schicht von im Mittel mindestens 5 mm oder mehr.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein grober feuerfester Sand für die Grobkornmasse, der zu 90 Gewichtsprozent mindestens 1 mm Korngröße hat, verwendet wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem gestaltgebenden Einformen der primären Grobkornmasse diese durch Schwerkrafteingießen der Aufschlämmung mit zweiter Bindung und Porenverschluß versehen wird.
- 4. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobkornmasse zum Teil aus mit Binder umhüllten feuerfesten Körnern und zum anderen Teil aus nicht mit Binder umhüllten feuerfesten Körnern besteht
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Binder aus Phenolharz besteht, und die Aushärtung zum ersten Binden der Grobkornmasse durch Erwärmen erfolgt
- 6. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlämmung zusätzlich solche Stoffe beigemengt werden, welche bei Erwärmung abbrennen und/oder oxydiert werden.
- 7. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen der Aufschlämmung in den Porenraum der Grobkornmasse durch Anlegen von Unter- oder Überdruck als Fließhilfe gefördert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712100097 DE2100097C3 (de) | 1971-01-02 | Verfahren zum Herstellen von Gießformteilen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712100097 DE2100097C3 (de) | 1971-01-02 | Verfahren zum Herstellen von Gießformteilen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2100097A1 DE2100097A1 (en) | 1972-07-27 |
DE2100097B2 true DE2100097B2 (de) | 1976-07-22 |
DE2100097C3 DE2100097C3 (de) | 1977-03-17 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2100097A1 (en) | 1972-07-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |