DE2129479A1 - Schlichte fuer Giessereiformen und Kerne - Google Patents

Description

• Schlichte für Giessereiformen und Kerne Bei der Herstellung von Gussformen und Gusskernen fur den Metallguss werden als feuerfeste Ueberzugs - bzw.
• Deckschichten Schlichten (Schwärzen) verwendet. Die bisher hauptsächlich verwendeten Schlichten werden entweder mit Alkohol angesetzte(Brennschlichten) oder mit Wasser (Wasserschlichten), wobei die geschlichteten Formen oder Kerne an der Luft, im Ofen durch Abflammen, oder bei Brennschlichten durch Abbrennen getrocknet- werden. Hauptbestandteil der Schlichten sind feuerfeste Stoffe, wie beispielsweise Zirkon, Quarz, Graphit, Koks, Olivin, Aluminiumoxyd oder Chromit in Pulverform, zusammen mit einem Bindemittel.
• Als Bindemittel werden in den Wasserschlichten.sowohl anorganische oder organische Stoffe verwendet. Beispiele für anorganische Bindemittel sind Bentonit, Kaolin, Alkalipolyphosphate und Wasserglas und als Beispiele für organische Bindemittel seien genannt: Sulfitablauge, Melasse, Leim, Methylzellulose, Zucker, Dextrin, Harnstoffharze, Melaminharze und Alginate. Die Brennæchlichten enthalten als Bindemittel alkohollösliche Stoffe, beispielsweise natürliche und synthetische Harze, Novolacke oder Schellack. Die Schlichten können ausser den Bindemitteln noch andere Zusätze in geringer Menge enthalten, wie z.B. Netzmittel, Stabilisatoren, Antischaummittel und/oder Konservierungsmittel.
• Die bisher im Gebrauch stehenden anorganischen Bindemittel zeigen im allgemeinen den Nachteil, dass die unter deren Verwendung hergestellten Schlichten beim Erhitzen der so behandelten Giessereikerne und Giessereiformen leicht Sprünge bilden oder dass nach der Fertigstellung des Metallgusses Teile der Schlichte am Gusstück harnäckig anhaften, so dass die Putzarbeit sehr erschwert wirdP Auch die bisher verwendeten organischen Bindemittel zeigen wesentliche Nachteile. Bekanntermassen werden in der Giesserei die Kerne und Formen unter Verwendung verschiedenartiger Bindemittel, wie beispielsweise Oelbinder, Quellbinder, Wasserglas, Zement oder Kunstharzbinder hergestellt, während für Formen die Herstellung aus tongebundenen Formsanden häufig ist. Gerade bei der Herstellung von tongebundenen Formen versagen aber die in bisher bekannten Schlichten verwendeten organischen Bindemittel, -weil die tongebundenen Formen bei ihrer Härtung bei höheren Temperaturen im Bereich von beibeispielsweise etwa 4000C gebrannt werden und bei diesen hohen Temperaturen das in der Schlichte enthaltene organische Bindemittel zerstört wird. Nach der Zerstörung des organischen Bindemittels bleibt der hitzebeständige Anteil der Schlichte als lockeres Pulver zurück.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass die Nachteile der bisher üblichen Schlichten dadurch vermieden werden können, dass man als Bindemittel wasserlösliche Salze mehrwertiger Metalle mit organischen Carbonsäuren verwendet.
• Bas Metall des Metallsalzes muss mindestens zweiwertig sein, wobei bevorzugte Salze diejenigen des Magnesiums, der Erdalkalimetalle des Aluminiums und des Eisens sind.
• Die bisher bekannte Verwendung von Metallsalzen mehrwertiger Metalle bei Formen und Kernen für Giessereizwecke bezieht sich im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung lediglich auf die Verwendung als Trockenstoffe in Bindemitteln für Kerne und Formen, auf Basis von trocknenden Oelen oder gewissen Kunstharze; und zwar sind die entsprechenden Metallsalze nicht wasserlöslich sondern öllöslich.
• Die in den erfindungsgemässen Schlichten zur Salzbildung herangezogenen organischen Carbonsäuren sindvorzugsweise aliphatische Carbonsäuren, die gegebenenfalls auch weitere Substituenten aufweisen können, beispielsweise Hydroxylgruppen.
• Um die Wasserlöslichkeit der Carbonsäuresalze zu gewährleisten, soll die Zahl der Kohlenstoffatome der Carbonsäuren unter 10, vorzugsweise unter 5 liegen. Besonders bevorzugt sind die Salze der aliphatischen Carbonsäuren und Hydroxycarbonsäuren mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere die Salze der entsprechenden Monocarbonsäuren.
• Als spezielle Beispiele seien genannt: Die Salze der Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure und Milchsäure.
• Die in den erfindungsgemässen Schlichten eingesetzten Bindemittel sind mit allen in Schlichtemitteln üblicherweise enthaltenen feuerfesten Materialien verträglich, wie z.B. Zirkonmehl, Graphit, Koksmehl, Quarzmehl, Olivinmehl, Aluminiumoxyd oder Chromitmehl. Die erfindungsgemässen Schlichtemittel sind auch für tongebundene Formen sehr gut geeignet, denn bei der bei der Brenntemperatur derartiger --Formen erfolgenden Zersetzung der wasserlöslIchen Metallsalze bilden sich die entsprechenden Metallcarbonate bzw. Metalloxyde, die dann ihrerseits als Bindemittel wirken.
• Die nach dem Brennen auf der gebrannten Form vorliegende Schlichte weist die erforderliche Feuerfestigkeit und Abriebfestigkeit auf. Dadurch wird unter anderem auch vermieden, dass Teile der Schlichte nach dem Giessvorgang auf dem Gusstück hartnäckig haften bleiben.
• Die erfindungsgemässen Schlichten weisen jedoch nicht nur bei der Herstellung von tongebundenen Formen vorteilhafte Eigenschaften auf, sondern sie sind in gleicher Weise auch bei der Herstellung von Kernen und Formen unter Verwendung anderer Bindemittel, wie Oelbinder, Wasserglas, Quellbinder, Zement oder Kunstharzbinder vorzüglich geeignet.
• Die erfindungsgemässen Schlichten enthalten im allgemeinen 2 bis 25 Gew.-% an den erwähnten Carbonsäuresalzen der mehrwertigen Metalle, wobei der Gehalt auf die trockene Schlichte bezogen ist. Vorzugsweise beträgt der Metallsalzgehalt der trockenen Schlichte 3 bis 10 Gew.-%.
• Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Schlichte können die Salze der mehrwertigen Metalle entweder den übrigen Bestandteilen der Schlichte in Pulverform zugemischt werden oder es ist auch möglich die Bildung der Metallsalze in der Schlichte während deren Herstellung zu erreichen. Im zuletzt genannten Fall kann man beispielsweise bei der Herstellung der Schlichte sowohl ein entsprechendes Metalle hydroxyd oder -carbonat als auch die freie Carbonsäure zusetzen, wobei sich dann aus diesen beiden Komponenten das Metallsalz direkt in der Schlichte bildet. Ferner ist es möglich die wasserlöslichen Metallsalze im Anmachwasser gelöst der Schlichte einzuverleiben.
• Den erfindungsgemäss zusammengesetzten Schlichten können gegebenenfalls auch andere an sich als Bindemittel für Schlichten bekannte wasserlösliche oder alkohollösliche Stoffe, wie beispielsweise Kaolin, Bentonit, Zucker, Dextrin, Sulfitablauge, Melasse, Leim, Alginate, Methylcellulose, natürliche und synthetische Harze wie Harnstoffharze, Melaminharze, Phenolharze oder Schellack zugeführt werden. In den erfindungsgemässen Schlichten können als weitere Bestandteile an sich bekannte Zusätze zu Schlichten in geringen Mengen enthalten sein, wie z.B. Stabilisatoren, Netzmittel, Antischaummittel und/oder Konservierungsmittel.
• Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemässen Schlichten im Vergleich zu bisher bekannten Schlichten bestehen darin, dass sich beim Erhitzen der Schlichte keine Sprünge bilden und dass die Schlichten auf der Oberfläche von Formen und Kernen eine besonders widerstandsfähige Schutzschicht liefern, die beim Giessen eine Metallpenetration weitgehend verhindert und einwandfreie Gussoberflächen liefert.
• In der Folge ist ein Beispiel für eine erfindungsgemässe Schlichte angeführt Es wurden die folgenden Materialien gründlich'mfteinander vermischt: Olivinmehl 90 kg Calciumacetat, 5 kg Pulver Zucker 3 kg Dextrin 2 kg Man erhielt dabei ein weisses Pulver, das beständig und lagerfähig ist. Vor dem Gebrauch werden 5 kg dieses Schlichte pulvers mit ca. 2 kg Wasser angerührt. Dabei erhält man eine flüssige gut strelchbare Schlichte, die leicht auf die Oberfläche der Kerne und Formen aufgetragen werden kann. Diese Schlichte eignet sich sowohl für mit Oelbindern als auch mit Kunstharzbindern oder andern bekannten Bindemitteln hergestellte Kerne oder Formen und zeigt ebenfalls gute Eigenschaften für tongebundene Formen.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Schlichte für Formen und Kerne, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein wasserlösliches Metallsalz einer organischer Carbonsäure, in dem das Metall mindestens eine Wertigkeit von 2 aufweist, enthält.

2. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserlösliche Carbonsäuresalz das Salz einer Carbonsäure mit höchstens 10 Kohlenstoffatomen ist.

3. Schlichte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die das Salz bildende Carbonsäure eine aliphatische Carbonsäure oder Hydroxycarbonsäure mit höchstens 5 Kohlenstoffatomen ist, vorzugsweise eine entsprechende Monocarbonsäure.

4, Schlichte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserlösliche Metallsalz ein Salz der Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure oder Milchsäure ist.

5. Schlichte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Carbonsäuresalz ein Magnesiumsalz, Erdalkalimetallsalz, Aluminiumsalz oder Eisensalz ist.

6. Schlichte nach einem der Ansprüche lbis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezogen auf das Gewicht der trockenen Schlichte, einen Gehalt von 2 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 10 Gew.-%, an dem Metallsalz aufweist.

7. Schlichte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie als weiteren Bestandteil ein feuerfestes Material, insbesondere Zirkonmehl, Graphit, Quarzmehl, Olivinmehl, Aluminiumoxyd oder Chromitmehl, enthält,

8. Schlichte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie als weiteren Bestandteil an sich als Bindemittel fur Schlichten bekannte wasserlösliche oder alkohollösliche anorganische oder organische Stoffe, insbesondere Kaolin, Bentonit, Zucker, Dextrin, Sulfitablauge, Melasse, Leim, Alginate, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, naturliche und synthetische Harze, wie Harnstoffharze, Melaininharze, Phenolharze oder Schellack enthält.

9. Schlichte nach einem der Anspruche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie als weitere Zusätze Stabilisatoren, Netznittel, Antischaummittel und/oder Konservierungsmittel enthält.