DE2236192A1 - METHOD FOR MANUFACTURING FOUNDRY SHAPES AND CORES - Google Patents
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Description
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The White Sea & Baltic Company Limited, Patman House, George Lane, South Woodford, London E18 2SA, EnglandThe White Sea & Baltic Company Limited, Patman House, George Lane, South Woodford, London E18 2SA, England
Verfahren zur Herstellung von Gießereiformen undProcess for the production of foundry molds and
-kernencores
Bei der Herstellung von Gießereiformen und Gußkernen müssen die Partikel des Gießereisandes aneinander gebunden werden. Es sind sowohl organische als auch anorganische Bindemittel bekannt, und Mittel beider Typen sind bekannt, die ein Erhärten bzw. Abbinden bei Raumtemperaturen herbeiführen. Sind die Eigenschaften des verwendeten Bindemittels derart, daß die Mischung aus Gießereisand und Bindemittel vor dem Erstarren sich wie ein festes, partikelförmiges Gemisch verhält, dann muß das Gemisch gestampft oder in anderer Weise mechanisch in den Kernkasten oder den Formkasten eingepreßt werden, um dem Gemisch die gewünschte Gestalt zu verleihen und die Gleichmäßigkeit des Gefüges innerhalb der Form oder des Kerns durchgehend sicherzustellen. Das Stampfen oder das in irgendeiner anderen Weise vorgenommene Einpressen des Gemisches in die Kern- oder Formkästen ist eine mühsame und zeitaufwendige Arbeit, insbesondere dann, wenn die gewünschte FormIn the manufacture of foundry molds and casting cores, the particles of the foundry sand must be bound to one another will. Both organic and inorganic binders are known, and agents of both types are known that cause hardening or setting at room temperatures. Are the characteristics of the used Binding agent in such a way that the mixture of foundry sand and binding agent looks like a solid, particulate mixture behaves, then the mixture must be tamped or in some other way mechanically pressed into the core box or the molding box to give the mixture the to give the desired shape and the uniformity of the structure within the form or the core throughout to ensure. The tamping or in any other way carried out pressing the mixture into the Core or molding boxes is a tedious and time consuming job, especially when the shape you want
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große Dimensionen und bzw. oder eine komplizierte Gestalt aufweist. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, ist in der britischen Patentschrift 1 O85 65I vorgeschlagen worden, ein Bindemittel zu verwenden, das ein anorganisches Material, welches bei Raumtemperatur in Gegenwart von Wasser abbindet, ferner Wasser und ein Schaurnmi-ttel enthält. Das anorganische Material kann entweder aus Natrium- oder Kaliumsilikat als Binder und einem bestimmten Härtungsmittel, wie Bi-calciumsilikat, bestehen oder es kann aus einem selbsthärtenden Zement bestehen. Das Bindemittel wird mit dem Gießereisand in einer Menge vermischt, die ausreicht, um sicherzustellen, daß die zerschäumte wäßrige Phase das Gemisch flüssig und leicht eingießbar in die Form- oder Kernkasten macht, so daß irgendeine Notwendigkeit zum Einstampfen oder zu einer auf irgendeine andere mechanische Weise vorgenommene Einpressung des Gemisches in die Kästen nicht mehr besteht.has large dimensions and / or a complicated shape. To overcome this difficulty, is suggested in British Patent 1,085,651 have been to use a binder that is an inorganic material which is at room temperature sets in the presence of water, also contains water and a shower agent. The inorganic material can either from sodium or potassium silicate as a binder and a certain hardening agent, such as calcium silicate, or it can consist of a self-hardening cement. The binder becomes with the foundry sand mixed in an amount sufficient to ensure that the foamed aqueous phase is the mixture makes it liquid and easy to pour into the mold or core box, so no need for pulping or some other mechanical means for injecting the mixture into the boxes no longer exists.
Die Verwendung der oben beschriebenen Bindemittel, die ein Schaummittel enthalten, ist mit dem schwerwiegenden Nachteil verbunden, daß eine beträchtliche Menge Wasser benötigt wird, um das Sand/Binder-Gemisch fließfähig zu machen, und das Vorhandensein von Wasser in der ausgehärteten Form oder dem gehärteten Kern schwächt diese bzw. diesen und macht insbesondere deren Oberfläche leicht zerreibbar. Dieser Nachteil kann nicht einfach dadurch überwunden werden, daß man konventionelle organische Bindemittel, wie wäßrige Lösungen von z.B. Harnstoff/Formaldehyd-Kondensationsprodukten, unter Zusatz eines Sohaummittels verwendet, da Kerne und Formen-, die auf diese Weise hergestellt worden sind, geringe Festig-The use of the above-described binders containing a foaming agent is associated with the serious disadvantage that a considerable amount of water is required to make the sand / binder mixture flowable and the presence of water in the hardened form or the hardened one core weakens them and makes them and especially their surface lightly friable. This disadvantage cannot be overcome simply by using conventional organic binders, such as aqueous solutions of, for example, urea / formaldehyde condensation products, with the addition of a foaming agent, since cores and molds produced in this way have little strength.
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keiten aufweisen, wenn übliche Mengen der- organischen Bindemittel zur Anwendung gelangen. V/erden größere Mengen der organischen Bindemittel verwendet, so entstehen Kerne und Formen, die technisch unbefriedigend sind, wenn sfe für Gießereizwecke verwendet werden, da die hohen Temperaturen die Bildung von übermäßig großen Mengen gasförmiger Pyrolyseprodukte verursachen, welche Gußblasen4in dem gegossenen Rohling erzeugen.show when the usual amounts of organic binders are used. If larger quantities of the organic binders are used, cores and molds are produced which are technically unsatisfactory if they are used for foundry purposes, since the high temperatures cause the formation of excessively large quantities of gaseous pyrolysis products which produce bubbles 4 in the cast blank .
In dem Bemühen, gewisse spezifische organische Bindemittel, die kein Schaummittel enthalten, zu verbessern, ist in der britischen Patentschrift 1 I4j5 351 der Zusatz eines Silans vorgeschlagen worden. Zwar sind durch die Verwendung solcher Bindemittel gewisse Verbesserungen erzielt worden, doch sind die Schwierigkeiten, die mit dem mechanischen Einpressen der Sand/Bindemittel-Gemische in die Kern- bzw. Formkästen verbunden sind, durch die Anwendung der Bindemittel nicht beseitigt worden.In an effort to use certain specific organic binders, which do not contain foaming agent, to improve, is in British patent specification 1 1415351 the addition of one Silane has been proposed. Certain improvements are achieved through the use of such binders have been, but the difficulties associated with the mechanical pressing of the sand / binder mixtures into the Core or molding boxes are connected, have not been eliminated by the application of the binders.
Es wurde nun gefunden, daß überraschend gute Gießereiformen oder -kerne sehr leicht durch Verwendung eines Bindemittels hergestellt werden können, das aus einen Kunstharz-Kondensat, z.B. einem in oligomerer Forin vorliegenden Kondensat aus Formaldehyd und einem oder mehreren Vertretern der Stoffgruppe Furfurylalkohol, Phenol und Harnstoff, ferner einem Härtungsmittel für das Kunstharz-Kondensat, V/asser, einem Schaummittel und einem Silarx besteht, welch letzteres vorzugsweise der allgemeinen FormelIt has now been found that surprisingly good foundry molds or cores can be made very easily by using a binder can be made from a synthetic resin condensate, for example one in oligomeric form Condensate from formaldehyde and one or more representatives of the substance group furfuryl alcohol, phenol and urea, there is also a hardening agent for the synthetic resin condensate, water, a foaming agent and a Silarx, which latter preferably of the general formula
R1Si(OR)3 R 1 Si (OR) 3
entspricht, "in der R1 eine C2- bis Cg-Alkylengruppe darstellt, die an eine Amino-, Epoxy-, Mercapto-, Hydroxy-, Hydroxy-C,- bis -Cg1-alkylamino-, AmInO-C1- bis -Gg-alkylamino-, C2- bis Cg-Alkenyl- oder C2- bis Cg-Alkenylcarboxy-corresponds, "in which R 1 represents a C 2 - to Cg -alkylene group which is attached to an amino, epoxy, mercapto, hydroxy, hydroxy-C, - to -Cg 1 -alkylamino-, AmInO-C 1 - to -Gg-alkylamino-, C 2 - to Cg-alkenyl- or C 2 - to Cg-alkenylcarboxy-
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BAD ORIQ(NALBAD ORIQ (NAL
Gruppe gebunden ist, und die Gruppen R die gleiche oder eine unterschiedliche Bedeutung haben können und für C1- bis C/--Alkyl-Gruppen oder C.- bis Cg-alkoxy-substituierte C1- bis Cß-Alkyl-Gruppen stehen. Auf diese Weise wird gemäß einer Arbeitsmethode der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Gießereiformen oder -kernen eine fließfähige Mischung, die aus Gießereisand und den Komponenten des vorangehend beschriebenen Bindemittels besteht, in der die wäßrige Phase zerschäumt ist, in einen Kern- oder Formkasten gegossen und darin aushärten gelassen. Mit Hilfe der Arbeitsmethode ist es möglich, Formen oder Kerne herzustellen, deren Festigkeit überraschend groß ist, selbst wenn man das Vorhandensein des Silans in Betracht zieht. Bei der vorliegenden Erfindung werden nur ziemlich geringe Wassermengen benötigt: Normalerweise werden weniger als 2,5 %$ bezogen auf das Gesamtgewicht, vorzugsweise weniger als 2,0 %, verwendet. Beim Verfahren der britischen Patentschrift 1 085 651 werden beträchtlich größere Mengen Wasser verwendet, z.B. solche von 5 %. Die Verwendung der kleinen Wassermengen bei der vorliegenden Erfindung ist ein Vorteil im Vergleich zu der Anwendung von größeren Mengen. Selbstverständlich werden bei der vorliegenden Erfindung die anorganischen Bindemittel der britischen Patentschrift 1 O85 65I nicht verwendet.Group is bonded, and the groups R can have the same or a different meaning and are C 1 - to C / - alkyl groups or C - to Cg-alkoxy-substituted C 1 - to Cß-alkyl groups. In this way, according to a working method of the present invention for the production of foundry molds or cores, a flowable mixture consisting of foundry sand and the components of the binder described above, in which the aqueous phase is foamed, is poured into a core or molding box and therein left to harden. With the help of the working method, it is possible to make molds or cores whose strength is surprisingly great, even taking into account the presence of the silane. The present invention requires only fairly small amounts of water: typically less than 2.5 % based on total weight, preferably less than 2.0 % . The process of British Patent 1,085,651 uses considerably larger amounts of water, for example 5 %. The use of the small amounts of water in the present invention is an advantage compared to the use of larger amounts. Of course, the inorganic binders of British Patent 1,085,651 are not used in the present invention.
Die verwendeten Kunstharz-Kondensate sind vorzugsweise Furfurylalkohol/Formaldehyd-, Phenol/Formaldehyd- oder Harnstoff/Formaldehyd-Kunstharzkondensate, doch kann es für die Bindemittel von Vorteil sein, wenn sie auch freien Furfurylalkohol enthalten. Die Kunstharz-Kondensat« sind für gewöhnlich wasserlöslich und normalerweise in Form vonThe synthetic resin condensates used are preferably furfuryl alcohol / formaldehyde, phenol / formaldehyde or Urea / formaldehyde synthetic resin condensate, but it can be beneficial for the binders if they are also free Contain furfuryl alcohol. The synthetic resin condensate «are usually water soluble and usually in the form of
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wäßrigen Zusammensetzungen verfügbar, und sie werden normalerweise in dieser Form verwendet, z.B. in Form von Lösungen, die 1 bis 30 Gewichtsprozent V/asser enthalten. Die wäßrige Kunstharz-Kondensatmasse wird für gewöhnlich in' einer Menge von 1 bis 5 °/°s bezogen auf das Gewicht des Gießereisandes, z.B. von 0,75 bis 4,5 % Kunstharz-Feststoffen, vorzugsweise von wenigstens 1,75 %, am besten von wenigstens 2 % Kunstharzfeststoffen, verwendet. Die zur Anwendung kommende Silan-Menge braucht nur sehr klein zu sein, braucht z.B. nur 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,1 bis 0,2 Gewichtsprozent betragen, bezogen auf das Gesamtgewicht des wäßrigen Kunstharz-Kondensates plus Silan.aqueous compositions are available, and they are normally used in this form, for example in the form of solutions containing 1 to 30 percent by weight v / water. The aqueous synthetic resin condensate mass is usually in 'an amount of 1 to 5 ° / ° s based on the weight of the foundry sand, for example from 0.75 to 4.5 % synthetic resin solids, preferably from at least 1.75 %, am best of at least 2 % resin solids, used. The amount of silane used need only be very small, for example only 0.05 to 0.5 percent by weight, preferably 0.1 to 0.2 percent by weight, based on the total weight of the aqueous synthetic resin condensate plus silane.
Geeignete Härtungsmittel für die Kunstharz-Kondensate sind an sich bekannt, z.B. 80- und 85-gewichtsprozentige Phosphorsäure und 67-gewichtsprozentige p-Toluolsulfonsäure. Auch Schwefelsäure in verschiedenen Konzentrationen kann verwendet werden und ebenso anwendbar sind Gemische von 2 oder allen 3 genannten Säuren. Wie gefunden wurde, sind wäßrige Lösungen, die sowohl p-Toluolsulfonsäure als auch Schwefelsäure enthalten, mit recht befriedigendem Ergebnis brauchbar. Bevorzugt in Frage kommende Lösungen dieses Typs enthalten 50 bis 70 Gewichtsprozent Wasser. Die Menge des verwendeten Härtungsmittel hangt von der Menge und der Natur des Kunstharz-Kondensates, von der für das Gemisch aus Gießereisand und Bindemittel gewünschten Härtungszeit und schließlich von der Natur des Härtungsmittels selbst ab. Für gewöhnlich wird das Härtungsmittel in einer Menge von 10 % bis 50 % verwendet, bezogen auf das Gewicht des wäßrigen Kunstharz-Kondensats. Im FalleSuitable curing agents for the synthetic resin condensates are known per se, for example 80 and 85 percent by weight phosphoric acid and 67 percent by weight p-toluenesulfonic acid. Sulfuric acid in various concentrations can also be used, and mixtures of 2 or all 3 of the acids mentioned can also be used. As has been found, aqueous solutions which contain both p-toluenesulfonic acid and sulfuric acid can be used with quite satisfactory results. Solutions of this type which are preferred contain 50 to 70 percent by weight of water. The amount of hardening agent used depends on the amount and nature of the synthetic resin condensate, on the desired hardening time for the mixture of foundry sand and binder and, finally, on the nature of the hardening agent itself. Usually the curing agent is used in an amount of 10 % to 50 % based on the weight of the aqueous synthetic resin condensate. In the event of
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von Härtungsmitteln, die verhältnismäßig wenig V/asser enthalten, wie z.B. 80 $ige Phosphorsäure, betragen die technisch in Frage kommenden Mengen für gewöhnlich 10 bis 100 %, vorzugsweise 50 bis 75 %» wohingegen Härtungsmittel mit höherem Wassergehalt, z.B. die Lösungen, die sowohl p-Toluolsulfonsäure als auch Schwefelsäure enthalten und einen Wassergehalt von 50 bis 70 % aufweisen, normalerweise in Mengen von 100 bis I50 % verwendet werden. Das Härtungsmittel wird normalerweise in einer Menge in der Größenordnung von 0,5 bis 2,5 %t bezogen auf das Gewicht des Gießereisandes, verwendet.of hardeners that contain relatively little water, such as 80% phosphoric acid, the technically suitable amounts are usually 10 to 100 %, preferably 50 to 75 %, whereas hardeners with a higher water content, for example the solutions that contain both Containing p-toluenesulfonic acid and sulfuric acid and having a water content of 50 to 70 % , normally used in amounts of 100 to 150 % . The curing agent is normally incorporated in an amount t of the order of 0.5 to 2.5% on the weight of the foundry sand used.
Die Natur und die Menge des zur Anwendung kommenden Härtungsmittels sind von besonderer Bedeutung, da sie die Härtungsgeschwindigkeit der Form- bzw. Kernmasse sowie den Grad der Fließfähigkeit der Masse zu jeder bestimmten Zeit beeinflussen. Selbstverständlich sollen diese Faktoren so gewählt werden, daß die Mischung zwar in einer wünschenswert kurzen Zeit abbindet bzw. härtet, daß sie jedoch nicht so schnell erhärtet, daß etwa die Fließfähigkeit der Masse so rasch herabgesetzt wird, daß ihre Fähigkeit, den Formkasten bzw. Kernkasten genau, d.h. auch in den feineren Details der Hohlform, auszufülleni beeinträchtigt wird. Die Natur und die Menge des Härtungsmittels beeinflussen auch den Grad der Porösität der gehärteten Formen oder Kerne. Das fließfähige Gemisch ist nicht porös, da es sich im allgemeinen wie eine Flüssigkeit verhält, doch wenn das Gemisch bzw. die Masse erhärtet, platzen die Schaumbläschen, so daß die Form bzw. der Kern nach dem Herausnehmen allmählich eine gewisse Permeabilität entwickelt. V/erden die Art und die Menge des Härtungsmittels no gewählt, daß der Schaum zu einem beträchtlichen The nature and the amount of the hardening agent used are of particular importance, since they influence the hardening rate of the molding or core compound and the degree of flowability of the compound at any given time. Of course, these factors should be chosen so that the mixture sets or hardens in a desirably short time, but that it does not harden so quickly that, for example, the flowability of the mass is reduced so quickly that its ability to form the molding box or core box exactly, ie also in the finer details of the hollow form, is impaired. The nature and amount of the hardening agent also affect the degree of porosity of the hardened molds or cores. The flowable mixture is not porous, since it generally behaves like a liquid, but when the mixture or mass hardens, the foam bubbles burst, so that the mold or core gradually develops a certain permeability after removal. V / ground the type and amount of hardener chosen no that the foam to a considerable extent
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Ausmaß zusammenfällt, ehe die Masse in einem stärkeren Ausmaß erhärtet ist, so ist die Permeabilität größer als in dem Fall, in dem der Schaum während der Erhärtung der Masse nicht so stark zusammenfällt. Die Tatsache, daß Formen und Kerne nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können,, die einen beträchtlichen Grad an Permeabilität aufweisen, ist von technischem Vorteil. Die Arbeitsweisen, bei denen die Form- oder Kernmasse in den Form- oder Kern-Kasten durch Stampfen oder eine andersartige mechanische Preßkraft eingepreßt wird, liefern Formen oder Kerne mit geringerer Permeabilität.Extent collapses before the mass has hardened to a greater extent, the permeability is greater than in the case in which the foam does not collapse as much during the hardening of the mass. The fact that Molds and cores can be manufactured by the process of the invention, to a considerable degree have of permeability is of technical advantage. The working methods in which the molding or core mass is pressed into the mold or core box by ramming or some other type of mechanical pressing force Shapes or cores with lower permeability.
Die Mischungen aus Gießereisand und Bindemitteln müssen Wasser in einer zum Zerschäumen der wäßrigen Phase ausreichenden Menge enthalten, um die Mischung fließfähig zu machen. Zwar werden sowohl das Kunstharz-Kondensat als auch das Härtungsmittel normalerweise in Form von wäßrigen Lösungen verwendet, doch ist es, falls ein Härtungsmittel mit verhältnismäßig niedrigem Wassergehalt, wie z.B., 80 $ige Phosphorsäure, verwendet wird, im allgemeinen erforderlich, eine weitere Wassermenge zuzusetzen, und zwar für gewöhnlich eine Menge von 0,5 bis 2 %, bezogen auf das Gewicht des Gießereisandes. Enthält das Härtungsmittel eine verhältnismäßig große ". Menge Wasser, so kann die Zugabe von weiterem Wasser unter Umständen entbehrlich sein.The mixtures of foundry sand and binders must contain water in an amount sufficient to foam the aqueous phase in order to make the mixture flowable. While both the synthetic resin condensate and the hardening agent are normally used in the form of aqueous solutions, if a hardening agent having a relatively low water content such as 80% phosphoric acid is used, it is generally necessary to add an additional amount of water , usually in an amount of 0.5 to 2 % based on the weight of the foundry sand. If the hardening agent contains a relatively large amount of water, it may be unnecessary to add more water.
Das verwendete Schaummittel soll ein solches sein, das in Gegenwart der übrigen Komponenten des Bindemittels wirksam ist, insbesondere in Gegenwart irgendeiner Säure, die als Härtungsmittel für das Kunstharz-Kondensat verwendet wird. Eine große Vielzahl von Materialien istThe foaming agent used should be one that is used in the presence of the other components of the binder is effective especially in the presence of any acid used as a hardening agent for the synthetic resin condensate will. A great variety of materials is available
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als Schaummittel geeignet, doch werden mit besonderem Vorteil Alkalisalze von organischen Schwefelsäureestern oder Sulfonsäuren verwendet, Für gewöhnlich wird das Schaummittel in. einer Menge von 0,1 bis 0,5 ## bezogen auf das Gewicht des Gießereisandes, verwendet.suitable as a foaming agent, but with particular advantage are alkali salts of organic sulfuric acid esters or Sulphonic acids are used, Usually the foaming agent is used in an amount of 0.1 to 0.5 ## based on the Weight of foundry sand, used.
Die Mischung aus dem Gießereisand und dem Bindemittel kann durch in verschiedener Reihenfolge vorgenommenes Zusetzen und Durchmischen hergestellt werden, doch ist es äußerst zweckmäßig, das Wasser, das Härtungsmittel und das Schaummittel dem Gießereisand zuzusetzen und diese Komponenten zusammenzumischen, um so das Schäumen zu bewirken, und danach die wäßrige Kunstharz-Kondensatmasse und das Silan entweder gemeinschaftlich oder separat zuzugeben und einzumischen.The mixture of the foundry sand and the binder can be carried out in different order Adding and mixing can be made, but it is extremely useful to use the water, the hardener and adding the foaming agent to the foundry sand and mixing these components together so as to cause foaming cause, and then the aqueous synthetic resin condensate mass and the silane either jointly or separately admit and mix in.
Es ist zweckmäßig, eine wäßrige Mischung zu verwenden, die sowohl das Härtungsmittel als auch das Schaummittel enthält, und diese Mischung kann das gesamte Wasser enthalten, welches zusätzlich zu jenem, das in dem wäßrigen Kunstharz-Kondensat vorhanden ist, benötigt wird. Bevorzugt in Frage kommenden Mischungen dieses Typs enthalten 5 bis 20 Gewichtsprozent Schaummittel, z.B. das von der Firma Albright and Wilson unter der Handelsbezeichnung "Empimin KSN 27" vertriebene Produkt, bis zu 50 Gewichtsprozent p-Toluolsulfonsäure (67 $ige wäßrige Lösung), bis zu 50 Gewichtsprozent Phosphorsäure (80 $ige wäßrige Lösung) und bis zu 85 % Schwefelsäure (31*5 #ige wäßrige Lösung). Eine besonders bevorzugte Mischung enthält 9 % "Empimin KSN 2?", 31 % der p-Toluolsulfonsäure und 6o % der Schwefelsäure.It is convenient to use an aqueous mixture containing both the curing agent and the foaming agent, and this mixture can contain all of the water required in addition to that present in the aqueous synthetic resin condensate. Mixtures of this type which are preferred contain 5 to 20 percent by weight of foaming agent, for example the product sold by Albright and Wilson under the trade name "Empimin KSN 27", up to 50 percent by weight of p-toluenesulfonic acid (67% aqueous solution) 50 percent by weight of phosphoric acid (80% aqueous solution) and up to 85 % sulfuric acid (31 * 5% aqueous solution). A particularly preferred mixture contains 9 % "Empimin KSN 2?", 31 % of p-toluenesulfonic acid and 60 % of sulfuric acid.
Die Erfindung wird durch das nachsiehende Beispiel näher erläutert.The invention is further illustrated by the following example explained.
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Beispiel
(A)(Vergleichsversuch) example
(A) (comparison test)
1 Gewichtsteil Wasser, 1,75 Gewichtsteile 8o $ige Phos-■ phorsäure und 0,25 Gewichtsteile eines Schaummittels wurden mit 100 Gewichtsteilen Gießereisand vermischt, wobei das Gemisch so zusammengesetzt war, daß ein Schäumen der wäßrigen Phase eintrat. Das verwendete Schaummittel bestand aus Natrium-Lauryläthersulfat, wie es von der Firma ALbright and Wilson Limited, Marchon Division, unter der ■ Handelsbezeichnung "Empimiri KSN 6o" im Handel vertrieben wird. 3 Gewichtsteile eines wäßrigen Kunstharz-Kondensaten wurden dann in die nach obigen Angaben erhaltene Mischung eingemischt. Das wäßrige Kunstharz-Kondensat v/ies einen Wassergehalt von 20 Gewichtsprozent auf und bestand aus gleihhen Mengenanteilen eines wäßrigen HarnstoiT/Formaldehyd-Kunstharz-01igomeren und Furfurylalkohol.1 part by weight of water, 1.75 parts by weight of 80% phos- ■ phosphoric acid and 0.25 part by weight of a foaming agent were mixed with 100 parts by weight of foundry sand, with the composition of the mixture was such that foaming of the aqueous phase occurred. The foam concentrate used existed from sodium lauryl ether sulfate, as is available from ALbright and Wilson Limited, Marchon Division, under the ■ Trade name "Empimiri KSN 6o" marketed will. 3 parts by weight of an aqueous synthetic resin condensate were then mixed into the mixture obtained as described above. The aqueous synthetic resin condensate It had a water content of 20 percent by weight and consisted of equal proportions of an aqueous urine / formaldehyde synthetic resin oligomer and furfuryl alcohol.
Die in der beschriebenen V/eise hergestellte Mischung wurde in eine Form gegossen, und man ließ sie erhärten. Nach 24 Stunden wurde die Kompressionsfestigkeit der Probe gemessen, und sie betrug,' wie gefunden wurde, 17 kg/cm (110 kg/sq.in.).The mixture prepared in the manner described was poured into a mold and allowed to harden. After 24 hours, the compressive strength of the sample became was measured and found to be 17 kg / cm (110 kg / sq.in.).
(B)(B)
Es wurde das Verfahren des Abschnitts (A) wiederholt mit der Abänderung, daß in dem wäßrigen Kunstharz-Kondensat 0,30 Gewichtsprozent des Furfurylalkohols durch γ-AminopropyL-triäthoxysilan ersetzt wurden, d.h. durch ein Silan, das von der Firma Union Carbide unter der Bezeichnung 11AiLOO" im Handel vertrieben wird. Nachdem sich die fertigeThe process of section (A) was repeated with the modification that 0.30 percent by weight of the furfuryl alcohol in the aqueous synthetic resin condensate was replaced by γ-aminopropyl-triethoxysilane, ie by a silane sold by Union Carbide under the name 11 AiLOO "is sold in stores. After the finished
BAD ORlGINAUBAD ORlGINAU
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Mischung 2k Stunden in der Form befunden hatte, wurde die Kompressionsfestigkeit der Probe gemessen, und sie betrug, wie gefunden wurde, 29,9 kg/cm (193 kg/sq.in.), d.h. im Vergleich zu der Probe, die gemäß der in Abschnitt (A) beschriebenen Arbeitsweise erhalten worden war, war -eine Erhöhung der Kompressionsfestifckeit um 75 % eingetreten. Die nach der Arbeitsweise des Abschnitts (D) erhaltene Probe wies eine feste, nicht zerreibbare Oberfläche auf.Mixture had been in the mold for 2k hours, the compressive strength of the sample was measured and found to be 29.9 kg / cm (193 kg / sq.in.), That is, compared to the sample obtained according to FIG In the procedure described in section (A), there was an increase in compression strength of 75 % . The sample obtained after the procedure of section (D) had a solid, non-friable surface.
Es wurden die Arbeitswelsen (A) und (B) wiederholt, .jedoch in Abwesenheit eines Schaummittels und von zugesetztem Wasser (und daher tr.at im Ausgangsgemisch kein Schäumen ein), und es wurden 2 Gewichtstelle des wäßrigen Kunstharz-Kondensates und 1 Gewichtsteil 80 $ige Phosphorsäure verwendet. Wie festgestellt wurde, bev/irkte in diesem Fall die Anwesenheit des Silans einen beträchtlich geringeren Anstieg der Kompressionsfestigkeit der Probe, d.h. einen Anstieg um nur 43 %. The work modes (A) and (B) were repeated, but in the absence of a foaming agent and added water (and therefore no foaming in the starting mixture), and 2 parts by weight of the aqueous synthetic resin condensate and 1 part by weight of 80 Used phosphoric acid. In this case, it was found that the presence of the silane caused a considerably smaller increase in the compressive strength of the sample, ie an increase of only 43 %.
Die Dichte der Proben, die nach den Arbeitsweisen (A)The density of the samples obtained according to the procedure (A)
enen
und (D) hergestellt worden war,.'war um ungefähr 25 % niedriger als die der Proben, die nach den Arbeitsweisen gewonnen worden waren, bei denen kein Schaummittel mitverwendet worden war.and (D) was made "." was approximately 25 % lower than that of the samples obtained by the procedures which did not include foam concentrate.
OBIGiNALOBIGiNAL
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Claims (2)
verwendet wird.on the weight of the aqueous synthetic resin condensate,
is used.
dadurch gekennzeichnet, daß das Schaummittel aus einem Alkalisalz eines organischen Sulfats oder einer organischen SuIfonsäure. besteht. '11. The method according to any of the preceding claims,
characterized in that the foaming agent consists of an alkali salt of an organic sulfate or an organic sulfonic acid. consists. '
Zugabe von Wasser, Härtungsmittel und Schaummittel zum Gießereisand und Zusammenmischen dieser Komponenten
derart, daß ein Zersohäumen der wäßrigen Phase bewirkt wird, und nachfolgende gemeinschaftliche oder spparate-Zugabe und Einmischen des Kunstharzkondensates und des Silans gebildet wird.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the foamed mass by
Adding water, hardening agent and foaming agent to the foundry sand and mixing these components together
such that a decomposition of the aqueous phase is effected, and subsequent joint or sparate addition and mixing in of the synthetic resin condensate and the silane is formed.
sie nach irgendeiner Verfahrensweise, wie sie in den
vorangehenden Ansprüchen beansprucht wird, hergestellt worden sind. - ----- -..,.,-13. foundry mold or core, characterized in that
they follow some procedure as described in the
preceding claims. - ----- - ..,., -
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