DE2325130B2 - Gießereikern- und Formgemisch - Google Patents

Description

niedrige Frequenz besitzt. Dadurch kommt es zur Das erfindungsgemäße Gemisch erreicht eine Biege-

Senkung der Molekülenergie und demzufolge zur festigkeit von 50 bis 55kp/cm^s, während das bisher

Stabilisierung des resultierenden Systems. Bei dieser benutzte Gemisch eine Biegefestigkeit von nur 30 bis

Resonanzstabilisierung der freien Elektronenpaare in 35 kp/cm² hat.

dem Molekülraum streben die Moleküle immer an 5

einen möglichst niedrigen energetischen Zustand ein- Beispiel 2
zunehmen, so daß weitere Bindung und Molekülwachstum verhindert werden. Zusammensetzung des Gießereiformgemisches:

Als solche Zusätze haben sich insbesondere orga- Gewichtsteile

nische Stoffe auf der Basis der primären aromatischen io Maenesitsand 100

Amine vorzugsweise Aminobenzol Chinonderivate Harnstoff-Formaldehydharz "Z.'.'.'.'.'.'. 2,9

mit Methyl-, Benzyl-, Amino-, Methylamino- oder Phn<mt>nr«hin» 04

Hydroxylsubstitutionsgruppen, Naphthalinderivate, Oxvchinolm 04

insbesondere Dihydroxy- und Phenolalkylderivate, '

vorzugsweise Hydroxy- oder Butylderivate von Chino- 15 Die Aufhebung der Inhibitionswirkung des Zusatz-

lin und seinen Derivaten, bewährt. mittels, hier Oxychinolin, wird mittels Durchblasens

Die Lebensdauer der Gemische kann man nach der des Gemisches mit heißer Luft von 150 bis 300°C zugesetzten Menge dieser Stoffe ändern. Mit deren erreicht. Die Wärmezufuhr in das auszuhärtende anwachsendem Gehalt wird die Verarbeitbarkeitsdauer Gemisch ist auf diese Weise schneller als bei den durch des Formgemisches verlängert. Es ist möglich, solche 20 die Wärme der Modelleinrichtung ausgehärteten GeGemische herzustellen, die ohne Eingriffe von außen mischen, weil es nicht nötig ist, die ganze Masse der nicht einmal während einiger Zehner von Tagen aus- Sandkörner durchzuwärmen; die Aushärtungsdauer härten. ist deshalb kürzer.

Nach Verdickung eines solchen Gemisches in üblicher Weise, z. B. durch Einschießen, Stampfen oder 25 B e i s ρ i e 1 3
Pressen, wird eine schnelle Aushärtung des Gemisches

nach Wunsch durch die Aufhebung der Inhibitions- Zusammensetzung des Gießereiformgemisches:

wirkung des Zusatzmittels erreicht. Die Aufhebung Gewichtsteile

der Inhibitionswirkung kann zum gewählten Zeitpunkt Zirkonsand 100

durch zugeführte Aktivationsenergie durchgeführt 3° Furanharz 15

werden. Diese Energie erhöht die Molekülbewegung in Alkohollösung der 'paratotuolsulfon-

dem Stoff, stört die Stabihsationsresonanz der Mole- säure 0 9

küle und Harzketten, löst vorübergehend gebundene Aminchinon 05

Wasserstoff ionen und -ermöglicht dadurch eine rasche

Aushärtung des Harzsystems. 35 Da in dem angeführten Gemisch als Katalysator

Die erforderliche Aufhebung der Inhibitionswirkung eine in einem flüchtigen Lösungsmittel gelöste starke kann z. B. durch Übertragung von Wärme der Modell- Säure benutzt wird, verwendet man in diesem Fall zur einrichtung bei einer Temperatur 150 bis 300' C durch- schnellen Beseitigung der Wirkung des Inhibitors ein geführt werden. Da der Zusatz des Inhibitionsmittels Durchblasen des Gemisches mit auf 20 bis 150⁰C die Herstellung von Gemischen mit hohem Kataly- 40 erwärmter Luft. Durch den auf diese Temperatur satorgehalt ermöglicht, kann man durch Wärme der erwärmten Luftstrom kann man das Lösungsmittel Modelleinrichtung ihre wesentlich schnellere Aushär- aus dem Gemisch vollkommen beseitigen. Die enttung als bei bisher benutzten Gemischen erreichen. stehende Reaktion ist exotherm und unterstützt AusGemische mit Inhibitorzusatz können ebenfalls mit härtungsreaktionsablauf des Gemisches.
Hilfe elektrischen Stromes, elektrischen Hochfrequenz- 45 B ' ' 1 4
feldes oder Ultraschalles ausgehärtet werden. e 1 s ρ

Die erfindungsgemäßen Gießereikern- und form- Zusammensetzung des Gießereiformgemisches:

gemische werden durch die nachstehenden Beispiele Gewichtsteile

^erläutert- Quarzsand 100

B e i s ρ i e 1 1 ^s° Phenolformaldehydharz 1,2

, . , Paratoluolsulfonsäure 1,0

Zusammensetzung des Gießereiformgemisches: Hydroxy naphthalin 0,05

Gewichtsteile .,,-,, ,, _n

O and ₁₀₀ Dieses Gemisch ist fur die Herstellung von großen

S.f„,if 'MVJiI -,ς 55 Kernen und für die Herstellung von Formen besonders

Pheno formaldehydharz 2,5 _{h d} * _{benen Zusammen}.

Sh Η η 5 ätzung ist binnen 20 Minuten nach dem Mischen gut

/MTiinoDenzoi u,z verarbeitbar. Nach weiteren 20 Minuten nach dem

Dieses Gemisch weist eine Lebensdauer von bis Stampfen kann man die Kernbüchse auseinanderlegen. 20Tagen auf, wobei die erforderliche Aushärtungs- 60 Die Biegefestigkeit beträgt 1 Stundenach dem Mischen zeit, z. B. bei einer Temperatur der Modelleinrichtung 10 bis 14 kp/cm², nach 2 Stunden dann 30 kp/cm². Auf von 250⁰C, im Vergleich mit der Aushärtungszeit von diese Weise kann man an Stelle der benutzten Furan-30 bis 40 Sekunden der bisher benutzten Gemische harze vorzugsweise auch Phenolformaldehydharze

nur 5 bis 10 Sekunden ausmacht. anwenden.

Claims (1)

keit und Explosionsfähigkeit des gasförmigen Kata-Patentani,prüche: lysators. Es werden auch 'Gemische mit organischen Kunst-

1. Gießereikern- und Formgemisch, welches harzen und sauren Katalysatoren verwendet. Die Formsand, z. B. Quarz-, Zirkon- oder Magnesit- 5 Lebensdauer von 4 bis 6 Stunden wird hier durch den sand u. dgl., und als Bindemittel ein sauer hart- niedrigen Katalysatorgehalt erreicht, se daß das Gebares organisches Harz, z. B. Phenolformaldehyd-, miscfci wenig reaktiv ist. Die beschleunigte Aushärtung Harnstoff-Formaldehyd- oder Furanharz, in einer solcher Gemische wird mit Hilfe von heiße; auf 200 Menge von 1 bis 3 Gewichtsteilen je 100 Gewichts- bis 300⁰C erhitzten Metallkernbüchsen oder durch teile des Formsandes mit 0,3 bis 2 Gewichtsteilen io Einwirkung von heißer Luft, die die Erhitzung der Sulfonsäure oder 0,2 bis 2 Gewichtsteilen Phos- Kernbüchsen ersetzt, erreicht.

phor-, Schwefel- oder Salzsäure je 100 Gewichts- Aus der neuesten Patentliteratur geht die Verwen-

teile des Formsandes als Katalysator und mit dung von Gemischen mit längerer Lebensdauer hervor, einem Inhibitor enthält, dadurch gekenn- die härtbare Harze, saure Beschleuniger und Inhibizeichnet, daß der Inhibitor aus 0,01 bis 0,6 Ge- 15 toren enthalten. Als Inhibitor wird Äthanolamin angewichtsteilen Aminobenzol oder Methyl-, Benzyl-, wendet. Diese Gemische können bloß mit Hilfe der Amino-, Methylamino- oder Hydroxychinon, Hy- heißen Metallkernbüchsen ausgehärtet werden, und droxynaphthalin oder Chinolin, vorzugsweise Oxy- die Aushärtungszeit dieser Gemische ist nicht in der chinolin, je 100 Gewichtsteile des Formsandes Richtung zu niedrigeren Aushärtungszeiten beeinflußt, besteht. 20 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

2. Verfahren zum beschleunigten Aushärten des Gießereikern- und Formgemisch mit einem solchen Gießereikern- oder Formgemisches nach An- Bindemittel zu entwickeln, daß einerseits die Lebensspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein dauer, d. h. die Verarbeitbarkeitsdauer des Gemisches Durchblasen des Gemisches mit Luft von 20 bis gegenüber der von bekannten Gemischen, erhöht wird, 300 C vornimmt oder das Gemisch durch vorge- 25 daß jedoch andererseits bei Bedarf eine sehr beschleuwärmte Teile, z. B. :ine Modelleinrichtung, erhitzt nigte Aushärtung des Gemisches erreicht werden kann, oder das Gemisch der Einwirkung des elektrischen Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe Stroms, eines elektrischen Hochfrcquenzfeldes gelöst wird, ist ein Gießereikern- und Formgemisch, oder von Ultraschall aussetzt. welches Formsand, z. B. Quarz-, Zirkon- oder Magne-

30 sitsand u. dgl., und als Bindemittel ein sauer härtbares organisches Harz, z. B. Phenolformaldehyd-, Harnstoff-

Formaldehyd- oder Furanharz, in einer Menge von

1 biii 3 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile des Formsandes mit 0,3 bis 2 Gewichtsteilen Sulfonsäure oder 35 0,2 bis 2 Gewichtsteilen Phosphor-, Schwefel- oder

Die Erfindung betrifft ein Gießereikern- und Form- Salzsäure je 100 Gewichtsteile des Formsandes als gemisch mit langer Lebensdauer, das man sehr schnell Katalysator und mit einem Inhibitor enthält, mit dem aushärten kann. Kennzeichen, daß der Inhibitor aus 0,01 bis 0,6 Ge-

Zur Herstellung von Gießereikernen und Formen wieritsteiien Aminobenzol oder Methyl-, Benzyl-, verwendet man bisher Gemische mit hochreaktiven 40 Amino-, Methylamino- oder Hydroxychinon, Hy-Bindemittelsystemen, aber mit sehr kurzer Lebens- droxynaphthalin oder Chinolin, vorzugsweise Oxydauer. Diese Gemische sind aus härtbaren organischen chinolin, je 100 Gewichtsteile des Formsandes besteht. Kunstharzen und einem hohen Katalysatorgehalt Der zugesetzte Inhibitor hemmt die Aushärtungs-

zu'sammengesetzt, so daß eine schnelle Aushärtung der- reaktion des Harzes, wobei die Wirkung dieses Inhiselben bei Raumtemperatur erreicht wird. Der Nach- 45 bitors in einem gewählten Zeitpunkt aufgehoben werteil dieser Gemische liegt in deren kurzer Lebensdauer, den kann. Die Wirkung des Inhibitors kann man z. B. welche bei der Herstellung erhebliche, bis 15% errei- durch Durchblasen des Gemisches mit Luft, durch die chende Verluste verursacht. Die Anwendung dieser Wärme der Modelleinrichtung, durch die Einwirkung Gemische für die Herstellung von Kernen und Formen des elektrischen Stromes, elektrischen Hochfrequenzerfordert speziell hergerichtete Einrichtungen, bei 50 feldes oder Ultraschalles aufheben,
denen bei einer vorzeitigen Aushärtung Schwierig- Der Vorteil der erfindungsgemäßen Gießereikern-

keiten entstehen können. und 1 ormgemisches liegt insbesondere in seiner langen

Für die Herstellung von großen Kernen und Formen Lebensdauer, welche bis einige Zehner Tage erreicht, verwendet man selbsthärtende Gemische mit tiner Trotz dieser langen Lebensdauer kann man das GeLebensdauer, die nur einige Minuten beträgt, was eine 55 misch dann bei der praktischen Verarbeitung sehr sehr schnelle Verarbeitung dieses Gemisches erfordert. rasch aushärten.

Als Nachteil dieser Gemische wird eine lange Zeit Eine Verlängerung der Verarbeitbarkeit dieser Ge-

ihrer Selbsthärtung bezeichnet. mische wird durch Zusatz eines Stoffes oder eines

Weiter werden auch solche Gemische verwendet, Gemisches der Stoffe, die einstweilen die Reaktivität welche man auch nach 1- bis östündiger Lagerung 6a des üindemiltelsystems durch vorübergehende Reverarbeiten kann. Die Verlängerung der Lebensdauer aktivitätserniedrigung des Harzes und durch Hemmung des Gemisches wird hier durch Verwendung weniger der Beweglichkeit der Wasserstoflionen des Katalyreaktiver Bindemittelsysteme erzielt. Es sind Gemische salors beschränken.

bekannt, die ein Phenolharz und Isocyanat enthalten Und zwar wird die Reaktivität des Harzes durch

und eine Lebensdauer von 1 bis 1,5 Stunden besitzen. 65 Zusatz eines Stoffes oder eines Gemisches der Stoffe Zum Aushärten dieser Gemische wird gasförmiges erniedrigt, deren Moleküle durch ihre Abwesenheit Triälhylamin verwendet. Der Hauptnachteil dieses die Wellenf unktion der Harzmoleküle dermaßen beein-Verfahrens liegt in einer hohen Gesundheitsschädlich- flüssen, daß die resultierende Wellenfunktion eine