DE2439395A1

DE2439395A1 - METHOD OF MAKING A MOLD

Info

Publication number: DE2439395A1
Application number: DE19742439395
Authority: DE
Inventors: Yuichi Ishikawa; Tetsuo Nakazawa; Osamu Nishida; Sadao Tsuruya
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-08-17
Filing date: 1974-08-16
Publication date: 1975-03-13
Also published as: DE2439395B2; FR2240782B1; FR2240782A1; GB1473005A; IT1016827B

Description

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16. August I974August 16, 1974

HITACHI, LTD., Tokyo (Japan)

Verfahren zum Herstellen einer GießformMethod of making a casting mold

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Form zum Gießen von Metallen.The invention relates to a method of making a mold for casting metals.

Es wurde bisher beispielsweise eine unter Verwendung eines anorganischen Bindemittels, wie z. B. Natriumsilikat hergestellte Form zum Gießen von Metallen verwendet. Eine solche Form weist jedoch die Nachteile auf, daß sich die Arbeitsstunden zum Herstellen von Gußteilen erhöhen, weil die Entfernung von anhaftenden Sandteilchen und die Behandlung des Sandes aufgrund dessen schlechten Zerlegbarkeit nachFor example, there has hitherto been one using an inorganic Binders, such as. B. Sodium silicate made mold used for casting metals. However, such a shape has the disadvantages that the man-hours for making castings increase because of the removal of adhering sand particles and the Treatment of the sand due to its poor dismantling ability

81-(A 368-01)-T-r (7)81- (A 368-01) -T-r (7)

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dem Gießen des Metalls schwierig sind, und daß die Gußstücke je nach den Eigenschaften des Gußstückmaterials wegen der geringen Flexibilität der Form oft rissig werden.the casting of the metal are difficult, and that the castings depending on the properties of the casting material often crack due to the poor flexibility of the mold.

Alternativ wurde eine unter Verwendung eines organischen Bindemittels, wie z.B. eines Phenolharzes, eines Alkydharzes oder eines Polyisozyanatharzes, hergestellte Form verwendet. Im Fall einer solchen Form bilden sich jedoch giftige oder schlecht riechende Stoffe, wie z. B. Phenol, Ammoniak, Formaldehyd, Isozyanate und Zyanogen, wodurch die Arbeitsplatzumgebung verunreinigt wird. Weiter ist ein Verfahren zum Herstellen einer Gießform bekannt, wonach man Natriumsilikat als Bindemittel verwendet und diesem einen Alkohol als Aushärtungsmittel zusetzt. Indessen weist eine nach diesem Verfahren erhaltene Form eine schlechte Zerlegbarkeit auf. Daher ist es lästig, ι das erhaltene Gußstück zu entformen. Besonders wenn die nach diesem Verfahren hergestellte Form als Kern verwendet wird, erhöhen sich die Arbeitsstunden zur Nachbearbeitung des Gußstückes erheblich.Alternatively, a mold made using an organic binder such as a phenol resin, an alkyd resin or a polyisocyanate resin was used. In the case of such a form, however, toxic or bad-smelling substances are formed, such as. B. phenol, ammonia, formaldehyde, isocyanates and cyanogen, which pollute the workplace environment. Furthermore, a method for producing a casting mold is known, according to which sodium silicate is used as a binder and an alcohol is added to it as a curing agent. However, a mold obtained by this method is poor in disassemblability. It is therefore troublesome to remove the casting obtained from the mold. Especially when the mold produced by this method is used as a core, the working hours for reworking the casting increase considerably.

Außerdem ist ein Verfahren bekannt, nach dem man Zement als Bindemittel verwendet. Nach diesem Verfahren werden jedoch eine große Menge Zement und eine große Menge Wasser zugesetzt, um eine ausreichende Form festigkeit oder Oberflächenstabilität zu erzielen, und es ergeben sich verschiedene Nachteile der Form infolge des hohen Wassergehalts.In addition, a method is known according to which cement is used as a binder. However, following this procedure will be a great one Amount of cement and a large amount of water added in order to achieve sufficient form strength or surface stability, and there are various disadvantages of the shape due to the high water content.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Gießform zu entwickeln, die eine ausgezeichnete Zerlegbarkeit aufweist, wobei die Topfzeit, d. h. die Verarbeitbarkeits- dauer des Formsandes zur Form frei regulierbar ist, die Beeinträch-The invention has for its object to develop a method for producing a casting mold, which has excellent decomposability, the pot life, ie, the processability period of the molding sand to form free regulatable is that impair

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tigung der Arbeitsplatzumgebung durch giftige oder schlecht riechende Stoffe praktisch vermieden wird und die in der Form erzeugten Guß-Stücke weniger Risse aufweisen.the workplace environment due to toxic or bad smelling ones Substances is practically avoided and the cast pieces produced in the mold have fewer cracks.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zum Herstellen einer Gießform auf Basis von Formsand und Kunststoffbindemittel, mit dem Kennzeichen, daß man dem feuerfesten Formsand eine Polyvinylalkohollösung und ein Aushärtungsmittel zusetzt und die Mischung verknetet.The subject of the invention, with which this object is achieved, is a process for the production of a casting mold based on molding sand and plastic binder, with the characteristic that one is the refractory A polyvinyl alcohol solution and a curing agent are added to the molding sand and the mixture is kneaded.

Nach einer Ausführungsart der Erfindung setzt man als Aushärtungsmittel eine Borverbindung und/oder einen Zement zu.According to one embodiment of the invention, the curing agent is used a boron compound and / or a cement to it.

Nach einer anderen Ausführungsart setzt man dem feuerfesten Formsand eine Polyvinylalkohollösung zu, verknetet die Mischung und sprüht zum Aushärten einen Alkohol auf die geknetete Form oder taucht diese in einen Alkohol ein.According to another embodiment, the refractory is used A polyvinyl alcohol solution is added to the molding sand, the mixture is kneaded and sprays or dips an alcohol onto the kneaded form to harden it this in an alcohol.

In Weiterbildung der Ausführungsart der Erfindung mit Zusatz einer Borverbindung als Aushärtungsmittel kann man außerdem einen Alkohol als Aushärtungsgeschwindigkeits-Reguliermittel zusetzen.In a further development of the embodiment of the invention with the addition of a Boron compound as a curing agent can also be an alcohol add as a curing rate regulator.

Die Erfindung gibt also ein Verfahren zum Herstellen einer Gießform an, das die Bildung einer Form aus Formsand vorsieht, der durch Zusetzen einer Polyvinylalkohollösung und eines Aushärtungsmittels zu feuerfesten Teilchen und anschließendes Verkneten der Mischung hergestellt ist. Als Aushärtungsmittel kann eine Borverbindung, ein Alkohol oder ein Zement verwendet werden, und wenn das Aushärtungsmittel eine Borverbindung ist, kann man, falls erwünscht, noch ein Aushär-The invention therefore provides a method for producing a casting mold which provides for the formation of a mold from molding sand by adding a polyvinyl alcohol solution and a curing agent prepared refractory particles and then kneading the mixture is. As the curing agent, a boron compound, an alcohol or a cement can be used, and when the curing agent is a boron compound, you can, if desired, a hardening

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tungsgeschwindigkeits-Reguliermittel zusetzen, um die Zeit zur Herstellung der Form zu regulieren.add line speed regulating agent to the time to manufacture regulate the shape.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen und in der Zeichnung veranschaulichten Ergebnissen näher erläutert; darin zeigen:The invention is explained in more detail using exemplary embodiments and the results illustrated in the drawing; show in it:

Fig. 1 die Beziehung zwischen der Konzentration der Polyvinylalkohollösung und der Druckfestigkeit oder Oberflächenstabilität der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Form,Fig. 1 shows the relationship between the concentration of the polyvinyl alcohol solution and the compressive strength or surface stability of those produced by the process of the invention Shape,

Fig. 2 die Beziehung zwischen der Konzentration von Isopropylalkohol und der Druckfestigkeit und Oberflächenstabilität der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Form,Fig. 2 shows the relationship between the concentration of isopropyl alcohol and the compressive strength and surface stability of those produced by the process according to the invention Shape,

Fig. 3 die Beziehung zwischen der Menge der zugesetzten Borverbindung und der Druckfestigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Form, undFig. 3 shows the relationship between the amount of the boron compound added and the compressive strength of the mold produced by the process according to the invention, and

Fig. 4 die Beziehung zwischen der Menge der zugesetzten Borverbindung und der Gelierungszeit des erfindungsgemäß verwendeten Bindemittels.Fig. 4 shows the relationship between the amount of the boron compound added and the gelation time of the binder used according to the invention.

Erfindungsgemäß erhält man nach einer Ausführungsart das Bindemittel des Formsandes durch Zusetzen einer Borverbindung, wie z. B. Borax, Natriumperborat, Borsäure, Kaliumborat, Ammoniumborat und Boroxid als Aushärtungsmittel zu Polyvinylalkohol. Dieses Bindemittel hat eine mäßige Viskosität und läßt sich leicht mit feuerfesten Sand-According to one embodiment, the binder is obtained according to the invention the molding sand by adding a boron compound, such as. B. borax, sodium perborate, boric acid, potassium borate, ammonium borate and Boron oxide as a curing agent for polyvinyl alcohol. This binder has a moderate viscosity and can be easily mixed with refractory sand

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teilchen vermischen. Nach einer bestimmten Zeitdauer härtet das Bindemittel aus und verleiht der Form eine ausreichende mechanische Festigkeit. Hierbei läuft wahrscheinlich die folgende Gelierungsreaktion ab, wenn Borsäure als Aushärtungsmittel verwendet wird:mix particles. After a certain period of time, the binder hardens and gives the mold sufficient mechanical strength. The following gelling reaction probably takes place here, when boric acid is used as a curing agent:

I II I

H₉C HC
I I H ₉ C HC
II

HC-OH HC-OHC-OH HC-O

H,C ^+H ,H, C ^{+ H} ,

²I ²I ² I ² I

HC-OH HC-OHC-OH HC-O

I II I

Da das erfindungsgemäß verwendete Bindemittel, wie vorstehend beschrieben, einen organischen Stoff enthält, ist die Zerlegbarkeit der erhaltenen Form nach dem Metallguß ausgezeichnet. Auch leistet die erhaltene Form dank der Verwendung von Polyvinylalkohol der Schrumpfung des Gußstücks beim Erstarren weniger Widerstand, und somit besteht nur eine geringe Möglichkeit, daß beim Gießen Risse auftreten. Weiter bilden sich, wenn das Lösungsmittel für die Polyvinylalkohollösung eine Mischung von Wasser und einem Alkohol oder Wasser allein ist, weder giftige noch schlecht riechende Stoffe beim Formen.Since the binder used in the present invention contains an organic matter as described above, the decomposability is the obtained shape after the metal casting excellent. Also, thanks to the use of polyvinyl alcohol, the shape obtained offers less resistance to the shrinkage of the casting during solidification, and thus exists little chance of cracking during casting. Further, when the solvent for the polyvinyl alcohol solution is a mixture of water and an alcohol or water alone is, neither toxic nor bad-smelling substances when molding.

Allgemein ist das Bindemittel um so leichter zu verwenden, je niedriger dessen Viskosität ist. Im Fall des Polyvinylalkohole zeigt daher ein solcher mit niedrigem Verseifung sgrad gute Eigenschaften, und seine verbesserte Stabilität erleichtert seine Speicherung.In general, the binder is easier to use, the more its viscosity is lower. In the case of polyvinyl alcohols, therefore, those with a low degree of saponification show good properties, and its improved stability facilitates its storage.

Die folgenden Beispiele, in denen alle Teile und Prozentsätze als Gewichtsangaben ausgedrückt sind, falls nicht anders angegeben ist,The following examples, in which all parts and percentages are expressed by weight unless otherwise specified,

S09811/0724S09811 / 0724

dienen zur Erläuterung der praktischen Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens im einzelnen.serve to explain the practical implementation of the invention Procedure in detail.

example 1

100 Teile Silikasand (JIS, d. h. Japanischer industrieller Standard, No. 100), 4 Teile einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Verseifungsgrad 98 % oder 88 %) und 0,5 Teile Borax wurden zur Herstellung von Formsand vermischt. Prüfstücke wurden entsprechend dem JIS-Prüfverfahren der Festigkeit von Formsand hergestellt, und ihre Druckfestigkeiten nach 2 Stunden Stehen bei Raumtemperatur und nach 24 Stunden Stehen bei dieser Temperatur wurden gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.100 parts of silica sand (JIS, i.e. Japanese Industrial Standard, No. 100), 4 parts of an aqueous solution of polyvinyl alcohol (degree of saponification 98% or 88%) and 0.5 parts of borax were mixed to make molding sand. Test pieces were made according to the JIS test method the strength of foundry sand, and their compressive strength after 2 hours of standing at room temperature and after 24 hours of standing at this temperature, measurements were taken. The received Results are shown in Table 1.

Table 1

Bindemittelbinder Konzen
tration
(%)Conc
tration
(%) Vis
kosität
(c.p.)Vis
kosity
(cp) Druckfestigkeit
(kg/cm²)Compressive strength
(kg / cm ² ) nach
24
Stundenafter
24
hours Polymeri
sations-
gradPolymeri
station
Degree Ver-
seifungs-
grad (%)Ver
soapy
Degree (%) 6060 nach
2
Stundenafter
2
hours 15,815.8 500500 10001000 3,03.0 14,514.5 17001700 9898 inin 60006000 3,53.5 16,216.2 24002400 IUIU 3030th 3,83.8 14,014.0 500500 600600 4,24.2 15,215.2 17001700 8888 20002000 4,84.8 13,213.2 24002400 4,64.6

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Aus der vorstehenden Tabelle wird klar, daß diese Formsande als Form eine ausreichende Druckfestigkeit aufwiesen. Auch erkennt man, daß sich ihre Druckfestigkeit je nach dem Polymerisationsgrad oder Verseifungsgrad des Polyvinylalkohole ändert. Die Aushärtungsgeschwindigkeit der Formsande wurde durch den Verseifungsgrad des Polyvinylalkohole beeinflußt, und der mit Hilfe eines Bindemittels mit einem niedrigeren Verseifungsgrad hergestellte Formsand härtete etwas rascher aus. So kann man die beste Form erhalten, indem man das besondere dazu verwendete Bindemittel je nach dem Verwendungszweck und den Bedingungen für die Herstellung der Form auswählt.From the table above it is clear that this molding sands as Form had sufficient compressive strength. You can also see that their compressive strength changes depending on the degree of polymerization or degree of saponification of the polyvinyl alcohols. The curing speed the molding sand was influenced by the degree of saponification of the polyvinyl alcohols, and that with the aid of a binder with a Molding sand produced with a lower degree of saponification hardened somewhat faster. So one can get the best shape by looking at the special Selects binders used for this purpose depending on the intended use and the conditions for the manufacture of the mold.

Example 2

Beim gleichen Mischungsverhältnis wie im Beispiel 1 wurde die Konzentration einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Durchschnittspolymerisationsgrad 500, Verseifungsgrad 88 %) in weiten Grenzen variiert, und die Druckfestigkeit sowie Oberflächenstabilität (Verhältnis des Gewichts eines Prüfstückes vor dem Versuch zum Gewicht des Prüfstückes nach dem Versuch, wenn das Prüfstück auf einem Sieb mit etwa 2 mm lichter Siebmaschenweite angeordnet und dann mittels eines Vibrators zwei Minuten in Schwingung versetzt wurde) der erhaltenen Formsande wurden gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Fig. 1 dargestellt.At the same mixing ratio as in Example 1, the concentration of an aqueous solution of polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 500, degree of saponification 88%) varies within wide limits, and the compressive strength and surface stability (Ratio of the weight of a test piece before the test to the weight of the test piece after the test, if the test piece is on a The sieve was arranged with a mesh size of about 2 mm and then vibrated for two minutes by means of a vibrator) the molding sands obtained were measured. The results obtained are shown in FIG.

In Fig. 1 wurden die Druckfestigkeit (kg/cm ) und die Oberflächenstabilität (Prozent) längs der Y-Achse und die Konzentration der Polyvinylalkohollösung längs der X-Achse aufgetragen. Die Druckfestigkeit ist durch eine ausgezogene Linie wiedergegeben, während die Ober-In Fig. 1, the compressive strength (kg / cm) and the surface stability were (Percent) along the Y-axis and the concentration of the polyvinyl alcohol solution along the X-axis. The compressive strength is represented by a solid line, while the upper

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flächenstabilität durch eine unterbrochene Linie dargestellt ist.surface stability is shown by a broken line.

Wie man Fig. 1 entnehmen kann, waren die Druckfestigkeitswerte nach 24stündigem Stehen bei Raumtemperatur im Fall einer Lösungskonzentration von 5 % oder mehr gut. Nachdem die Prüfstücke 2 Stunden bei 100 C getrocknet, d. h. einer erzwungenen Trocknung unterworfen waren, war die Druckfestigkeit der Prüfstücke erheblich verbessert, und diese Tendenz trat bei niedrigerer Konzentration stärker auf. Da eine Oberflächenstabilität von etwa 95 % für die allgemeine Verwendung einer Form befriedigend ist, waren demnach die Oberflächenstabilitätswerte bei einer Lösungskonzentration von 5 - 30 % gut.As can be seen from Fig. 1, the compressive strength values after standing at room temperature for 24 hours were good in the case of a solution concentration of 5% or more. After the test pieces were dried, ie subjected to forced drying, at 100 ° C. for 2 hours, the compressive strength of the test pieces was considerably improved, and this tendency was more pronounced at a lower concentration. Accordingly, since a surface stability of about 95% is satisfactory for general use of a mold, the surface stability values were good at a solution concentration of 5 to 30%.

Example 3

Das im Beispiel 2 als Lösungsmittel für Polyvinylalkohol verwendete Wasser wurde nun durch eine Mischung von Wasser und Isopropylalkohol ersetzt. Die Konzentration des Polyvinylalkohols wurde bei 10 % gehalten, und die Konzentration des Isopropylalkohols wurde in weiten Grenzen variiert. Die Druckfestigkeit und die Oberflächenstabilität der erhaltenen Formen wurden gemessen. Die Ergebnisse davon sind in der Fig. 2 dargestellt .That used in Example 2 as a solvent for polyvinyl alcohol Water has now been replaced with a mixture of water and isopropyl alcohol. The concentration of polyvinyl alcohol was kept at 10%, and the concentration of isopropyl alcohol was varied within wide limits. The compressive strength and the surface stability of the obtained Shapes were measured. The results thereof are shown in FIG.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, stiegen die Druckfestigkeit und die Oberflächenstabilität mit wachsender Isopropylalkoholkonzentration.As can be seen from FIG. 2, the compressive strength and the surface stability increased with increasing isopropyl alcohol concentration.

Example 4

Es wurden Formsande durch Zusetzen verschiedener Mengen einerThere were molding sands by adding different amounts of a

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Borverbindung (Borax, Natrium perborat oder Manganborat) zu einer Mischung von 100 Teilen Silikasand (JIS No. 100) und 5 Teilen einer 15prozentigen Lösung von Polyvinylalkohol (Durchschnittspolymerisationsgrad 500, Verseifungsgrad 88 %) hergestellt, die aus 15 % Polyvinylalkohol, 60 % Wasser und 25 % Isopropylalkohol bestand. Die Druckfestigkeit je eines aus jedem Formsand hergestellten Prüfstücks nach 24stündigem Stehen bei Raumtemperatur wurde gemessen. Die zugehörigen Ergebnisse sind in der Fig. 3 dargestellt.Boron compound (borax, sodium perborate or manganese borate) to a mixture of 100 parts of silica sand (JIS No. 100) and 5 parts of a 15 percent solution of polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 500, degree of saponification 88%) made of 15% polyvinyl alcohol, 60% water and 25% isopropyl alcohol. The compressive strength of a test piece made from each molding sand after standing at room temperature for 24 hours, measurements were taken. The associated results are shown in FIG. 3.

Wie Fig. 3 zeigt, änderte sich die Druckfestigkeit der erhaltenen Form je nach der Menge des Borverbindungszusatzes und änderte sich auch weitgehend je nach der Art der "verwendeten Borverbindung. Borax und Natriumperborat zeigten fast die gleiche Wirkung als Aushärtungsmittel für Polyvinylalkohol. Der Zusatz von 0,01 - 1,3 Teilen der Verbindungen war zum Erhalten einer praktisch brauchbaren Festigkeit (Druckfestigkeit von 3 kg/cm oder mehr) wirksam. Kaliumborat, Boroxid und Ammoniumborat gehören in diese Kategorie. Manganborat läßt sich wirkungsvoll in einer Menge von 0,1 - 2,1 Teilen verwenden. Borsäure, Magnesiumborat und Kalziumborat gehören in diese Kategorie.As shown in Fig. 3, the compressive strength of the obtained ones changed Shape depending on the amount of the boron compound addition, and also largely changed depending on the kind of the "boron compound used. Borax and sodium perborate showed almost the same effect as a curing agent for polyvinyl alcohol. The addition of 0.01-1.3 parts of the compounds was effective in obtaining practically useful strength (compressive strength of 3 kg / cm or more). Potassium borate, boron oxide and ammonium borate fall into this category. Manganese borate can be effectively used in an amount of 0.1-2.1 parts. Boric acid, Magnesium borate and calcium borate fall into this category.

Example 5

Ein Prüfstück wurde durch Vermischen von 100 Teilen Silikasand (JIS No. 100), 4 Teilen einer lOprozentigen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Durchschnittspolymerisationsgrad 500, Verseifungsgrad 88 %) und 0,5 Teilen einer Borverbindung (Ammoniumborat, Boroxid oder Borsäure) hergestellt, und die jeweilige Druckfestigkeit wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgeführt.A test piece was prepared by mixing 100 parts of silica sand (JIS No. 100), 4 parts of a 10 percent aqueous solution of polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 500, degree of saponification 88%) and 0.5 part of a boron compound (ammonium borate, boron oxide or boric acid), and the respective compressive strength was measured. The results are shown in Table 2.

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Table 2

BorverbindungBoron compound Druckfestigkeit (kg/cm²)Compressive strength (kg / cm ² ) Nach 24 StundenAfter 24 hours Ammonium borat
Boroxid
BorsäureAmmonium borate
Boron oxide
Boric acid Nach 2 StundenAfter 2 hours 10,2
16,3
10,310.2
16.3
10.3 3,0
6,0
1,23.0
6.0
1.2

Wie die vorstehende Tabelle zeigt, hatten alle Prüfstücke als Form eine ausreichende Festigkeit.As shown in the above table, all of the test pieces had sufficient strength as a shape.

• Beispiel 6 • Example 6

Um die Zerlegbarkeit einer bekannten C0₀-Form, bei der Natriumsilikat als Bindemittel diente, mit derjenigen einer unter Verwendung von Polyvinylalkohol als Bindemittel gemäß der Erfindung hergestellten Form zu vergleichen, wurden diese Formen 30 Minuten auf 1000 °C erhitzt und dann in einem Desiccator auf Raumtemperatur abgekühlt, wonach ihre Restdruckfestigkeit gemessen wurde. Die Ergebnisse hiervon sind in der Tabelle 3 gezeigt.In order to compare the decomposability of a known C0 ₀ form, in which sodium silicate was used as a binder, with that of a form produced using polyvinyl alcohol as a binder according to the invention, these forms were heated to 1000 ° C. for 30 minutes and then in a desiccator Cooled room temperature, after which their residual compressive strength was measured. The results of this are shown in Table 3.

Table 3

Formshape Restdruckfestigkeit (kg/cm )Residual compressive strength (kg / cm) Erfindungsgemäße Form
CO -FormForm according to the invention
CO form 0
300
30th

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-U--U-

Wie dieser Tabelle zu entnehmen ist, war die Restdruckfestigkeit der erfindungsgemäß unter Verwendung von Polyvinylalkohol als Bindemittel hergestellten Form Null, so daß ihre Zerlegbarkeit als sehr gut anzusehen ist.As can be seen from this table, the residual compressive strength was that according to the invention using polyvinyl alcohol as the binder Manufactured form zero, so that their dismantling can be regarded as very good.

Wenn eine kompliziert gestaltete Form mit einem selbstaushärtenden Formsand herzustellen ist, wobei eine vernünftige Topfzeit benötigt wird, oder wenn die Herstellung einer Form aus anderen Gründen eine lange Fertigungsdauer erfordert, ist es allgemein nötig, daß die Aushärtungsgeschwindigkeit des Formsandes niedrig ist. Mit anderen Worten benötigt man eine der Zeit zum Herstellen der Form entsprechende Topfzeit für den Formsand.If a complicated designed shape with a self-hardening Molding sand is to be made where a reasonable pot life is needed, or when making a mold for other reasons is a Requires long manufacturing times, it is generally necessary that the curing speed of the molding sand is low. In other words, it takes a time corresponding to the time for making the mold Pot life for the molding sand.

Erfindungsgemäß setzt man daher in diesen Fällen, wenn Polyvinylalkohol als Bindemittel verwendet und diesem verschiedene Borverbindungen als Aushärtungsmittel zugesetzt werden, außerdem ein Aushärtungsgeschwindigkeits-Reguliermittel zur Einstellung der Aushärtungsgeschwindigkeit der. Form zu, wenn es nötig ist, die Topfzeit des Formsandes freizügig einzustellen.According to the invention, therefore, in these cases, if polyvinyl alcohol is used as a binder and various boron compounds are added thereto as a curing agent, as well as a curing rate regulator to adjust the curing speed of the. Shape to, if necessary, the pot life of the molding sand freely to adjust.

Als Aushärtungsgeschwindigkeits-Regulierstoff können mehrwertige Alkohole, wie z. B. Äthylenglykol, Mannit, Sorbit und Glyzerin, und einwertige Alkohole, wie z. B. Methylalkohol, Äthylalkohol und Isopropylalkohol verwendet werden.As the curing rate regulator, polyhydric alcohols, such as. B. ethylene glycol, mannitol, sorbitol and glycerin, and monohydric alcohols, such as. B. methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol can be used.

Der Begriff "Die Topfzeit des Formsandes" wird folgendermaßen definiert:The term "the pot life of the molding sand" becomes as follows Are defined:

Im Fall der Selbstaushärtung von Formsand schreitet die Aushär-In the case of self-hardening molding sand, the hardening

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tungsreaktion mit dem Verstreichen der Zeit nach dessen Herstellung voran. Daher variieren die Eigenschaften der Form je nach der seit der Herstellung des Formsandes verstrichenen Zeit. Hierbei wird nun eine Form mit einer Festigkeit, die wenigstens 80 % der Festigkeit der Form entspricht, die unverzüglich nach Herstellung des Formsandes gebildet und dann für eine bestimmte Zeitdauer (auf Basis des JIS-Testverfahrens für Festigkeit von Formsand) stehengelassen wurde, als brauchbar angesehen. Die ab dem Herstellen des Formsandes bis zur Formgebung einer solchen brauchbaren Form mit der minimal zulässigen Festigkeit verstrichene Zeit wird als Topfzeit definiert.reaction with the lapse of time after its production Ahead. Therefore, the properties of the mold vary depending on the time elapsed from the manufacture of the molding sand. Here is now a mold with a strength that is at least 80% of the strength of the mold immediately after the molding sand is made and then for a certain period of time (based on the JIS test procedure for strength of molding sand) was considered useful. The from the production of the molding sand to The time elapsed to form such a usable shape with the minimum allowable strength is defined as the pot life.

Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch die folgenden Beispiele 7 und 8 erläutert.This embodiment of the invention is illustrated by Examples 7 and 8 below.

Example 7

100 Teilen Silikasand (JIS No. 100) wurden 4 Teile einer lOprozentigen Polyvinylalkohollösung, die 5 % eines Aushärtungsgeschwindigkeits-Reguliermittels enthielt, und 1 Teil Borax zugesetzt, um Formsand herzustellen. Prüfstücke wurden aus den jeweiligen so erhaltenen Formsanden hergestellt, und ihre Topfzeit wurde gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 4 unter Vergleich mit der Topfzeit einer Kontrollprobe ohne JVushärtungsgeschwindigkeits-Reguliermittel aufgeführt.100 parts of silica sand (JIS No. 100) became 4 parts of 10 percent strength Polyvinyl alcohol solution containing 5% of a curing rate regulator and 1 part borax was added to make molding sand. Test pieces were obtained from each of them Molding sands were produced, and their pot life was measured. The results obtained are in Table 4 with comparison with the Pot life of a control sample without curing rate regulator listed.

(Tabelle 4, Seite 13)(Table 4, page 13)

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Table 4

Aushärtungsgeschwindigkeits-
ReguliermittelCuring speed
Regulating agent Topfzeit (Minuten)Pot life (minutes) Kontrolle (kein Zusatz
Sorbit
Methylalkohol
Äthyleng lykol
GlyzerinControl (no addition
Sorbitol
Methyl alcohol
Ethylene glycol
glycerin 2,5
10
8
10
122.5
10
8th
10
12th

Wie die vorstehende Tabelle zeigt, konnten alle diese Aushärtungsgeschwindigkeits-Regulierstoffe die Topfzeit des Formsandes merklich regulieren. Damit wird es möglich, auch eine Form mit komplizierter Gestaltung leicht zu fertigen.As the table above shows, all of these cure rate regulators could noticeably regulate the pot life of the molding sand. This makes it possible to even have a more complicated shape Design easy to manufacture.

Example 8

100 Teile Silikasand (JIS No. 100), 4 Teile Polyvinylalkohol (Durchschnittspolymerisationsgrad 500, Verseifungsgrad 88 %), 1 Teil Borax und Glyzerin wurden zur Herstellung von Formsand vermischt. Die verwendete Glyzerinmenge wurde variiert. Prüfstücke wurden aus den jeweiligen so erhaltenen Formsanden hergestellt, und ihre Topfzeit wurde gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 5 unter Vergleich mit der Topfzeit einer Kontrollprobe ohne Aushärtungsgeschwindigkeits-Regulierstoffzusatz aufgeführt.100 parts of silica sand (JIS No. 100), 4 parts of polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 500, degree of saponification 88%), 1 part Borax and glycerine were mixed together to make molding sand. The amount of glycerine used was varied. Test pieces were made the respective molding sands thus obtained were prepared, and their pot life was measured. The results obtained are in the table 5 comparing with the pot life of a control sample without the addition of the cure rate regulator listed.

609811/0724609811/0724

-Ak--Ak-

Table 5

Glyzerinzusatzmenge (Teile)Glycerine added amount (parts) Topfzeit (Minuten)Pot life (minutes) Kontrolle (kein ZusatzControl (no addition ■ 2,5■ 2.5 0,20.2 8,58.5 0,40.4 10,010.0 0,60.6 14,014.0 0,80.8 18,018.0

Wie die vorstehende Tabelle zeigt, läßt sich die Topfzeit einer Form durch Erhöhen der Menge des zugesetzten Aushärtungsgeschwindigkeits-Regulierstoffes erhöhen. Unter Berücksichtigung der Druckfestigkeit und Verarbeitbarkeit der erhaltenen Form ist es zweckmäßig, daß die Menge des Aushärtungsgeschwindigkeits-Regulierstoffes 3 Teile oder weniger beträgt.As the table above shows, the pot life of a mold can be increased by increasing the amount of the cure rate control agent added raise. Taking into account the compressive strength and processability of the shape obtained, it is advisable to that the amount of the curing rate regulating agent is 3 parts or less.

Example 9

5 g Isopropylalkohol wurden verschiedene Mengen einer Borverbindung (Natriumperborat, Ammoniumborat, Kaliumborat oder Borax) zugesetzt, und die Mischung wurde mittels eines Magnetrührers 1 Minute verknetet. 50 g einer 15prozentigen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Durchschnittspolymerisationsgrad 500, Verseifungsgrad 88 %) wurden zugesetzt, und die Mischung wurde bei Raumtemperatur verknetet. Die zur Gelierung des Bindemittels erforderliche Zeit wurde5 g of isopropyl alcohol were various amounts of a boron compound (Sodium perborate, ammonium borate, potassium borate or borax) was added and the mixture was stirred using a magnetic stirrer for 1 minute kneaded. 50 g of a 15 percent aqueous solution of polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 500, degree of saponification 88%) were added and the mixture was kneaded at room temperature. The time required for the binder to gel was

509811/0724509811/0724

dann gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Fig. 4 dargestellt.then measured. The results obtained are shown in FIG. 4 shown.

Wie sich aus Fig. 4 ergibt, verringerte sich die Gelierungszeit mit einem Anstieg der Menge der zugesetzten Borverbindung.As can be seen from Fig. 4, the gelation time decreased with an increase in the amount of the boron compound added.

So läßt sich bei der Herstellung einer Form die Aushärtungsreaktion durch Zusetzen eines Aushärtungsgeschwindigkeits-Regulierstoffes geeignet regulieren. Alternativ kann die Aushärtungsreaktion auch durch Erhöhen oder Senken der Menge der zugesetzten Borverbindung reguliert werden. Dadurch läßt sich die Zeit zur Herstellung einer Form einstellen, und man kann auch eine Form mit komplizierter Gestalt leicht herstellen. Der Grund, weshalb sich die Aushärtungsgeschwindigkeit erfindungsgemäß durch Zusetzen eines Aushärtungsgeschwindigkeits-Reguliermittels einstellen läßt, ist nicht geklärt. Wenn ein Alkohol einer Polyvinylalkohollösung zugesetzt wird, wird die Viskosität der Lösung plötzlich erhöht.Thus, in the manufacture of a mold, the curing reaction can be controlled by adding a curing rate regulator regulate appropriately. Alternatively, the curing reaction can also be carried out by increasing or decreasing the amount of the boron compound added be regulated. This allows you to set the time to make a shape, and you can also make a shape with more complicated Easily make shape. The reason why, according to the present invention, the curing speed is increased by adding a curing speed regulating agent can be adjusted is not clarified. When an alcohol is added to a polyvinyl alcohol solution, the viscosity becomes the solution suddenly increased.

Nach einer anderen Ausführungsart der Erfindung wird eine Form mit Formsand hergestellt, der durch Zusetzen einer Polyvinylalkohollösung zu feuerfesten Teilchen und anschließendes Verkneten der Mischung hergestellt ist, und man läßt sodann die Form durch Aufsprühen eines Alkohols auf die Oberfläche der Form oder Eintauchen der Form in einen Alkohol aushärten. Durch das Aufsprühen oder Eintauchen kommt der Formsand schnell zur Reaktion mit dem Alkohol, so daß sich ein hartschalig gehärtetes Erzeugnis bildet.According to another embodiment of the invention, a mold with molding sand is produced by adding a polyvinyl alcohol solution into refractory particles and then kneading the mixture, and then leaving the mold by spraying an alcohol on the surface of the mold or dipping the Cure form in an alcohol. By spraying or dipping the molding sand quickly reacts with the alcohol, so that a hard-shell hardened product is formed.

Die folgenden Beispiele erläutern diese Ausführungsart der Erfindung : \ ■The following examples illustrate this embodiment of the invention : \ ■

50981 1/072A50981 1 / 072A

Example 10

100 Teilen Silikasand (JIS No. 100) wurden 5 Teile einer 20prozentigen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Durchschnittspolymerisationsgrad 1750, Verseifungsgrad 88 %) als Bindemittel zugesetzt, und die Mischung wurde dann zur Herstellung von Formsand geknetet. 50 g des Formsandes wurden abgewogen und in einen Behälter mit 25 mm Durchmesser und 100 mm Höhe eingefüllt. Die Sandfüllung wurde als Prüfstück verwendet. Nun goß man verschiedene Alkohole von der Oberseite des Behälters ein, um den Alkohol durch die Oberfläche des Prüfstücks dringen zu lassen. Nachdem die Aushärtung ausreichend fortgeschritten war, wurde das Prüfstück dem Behälter entnommen. Der Teil, in dem sich die Aushärtung entwickelt hatte, im Vergleich mit dem unteren Teil des Prüfstücks wurde als gehärtete Schicht betrachtet, und die Dicke der gehärteten Schicht wurde gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 6 aufgeführt.100 parts of silica sand (JIS No. 100) became 5 parts of a 20 percent aqueous solution of polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 1750, degree of saponification 88%) added as a binder, and the mixture was then kneaded to make molding sand. 50 g of the molding sand were weighed and poured into a container with a diameter of 25 mm and a height of 100 mm. The sand filling was called Test piece used. Various alcohols were then poured from the top of the container to pass the alcohol through the surface of the test piece to let penetrate. After curing had progressed sufficiently, the test piece was removed from the container. The part, in which the hardening had developed, in comparison with the lower part of the test piece, was considered to be the hardened layer, and the thickness of the hardened layer was measured. The results obtained are shown in Table 6.

Table 6

Alkoholalcohol Dicke der ausgehärteten Schicht (mm)Cured Layer Thickness (mm) MethylalkoholMethyl alcohol 22 ÄthylalkoholEthyl alcohol 1212th IsopropylalkoholIsopropyl alcohol 2020th n-Propylalkoholn-propyl alcohol 1818th n-Butylalkoholn-butyl alcohol 1414th OktylalkoholOctyl alcohol 33

509811/0724509811/0724

Jede der vorerwähnten ausgehärteten Schichten hatte eine ausreichende Festigkeit, um dem Druck eines geschmolzenen Metalls zu widerstehen, und war als Form zum Gießen von Metallen verwendbar. Auch läßt sich der eine PolyvinylalkohoUösung enthaltende Formsand für eine lange Zeitdauer speichern, bis diesem ein Alkohol zugesetzt wird, sofern er in einem dicht geschlossenen Behälter untergebracht wird. Deshalb ist die Verarbeitbarkeit sehr gut, da sich der Formsand jederzeit zum Herstellen einer Form dem Behälter entnehmen und mit dem Alkohol in Berührung bringen läßt.Each of the aforementioned cured layers had sufficient one Strength to withstand the pressure of a molten metal and was useful as a mold for casting metals. The molding sand containing a polyvinyl alcohol solution can also be stored for a long period of time until an alcohol is added to it if it is placed in a tightly closed container. Therefore, the workability is very good, since the molding sand To make a mold, remove it from the container at any time and let it come into contact with the alcohol.

Example 11

100 Teilen Silikasand (JIS No. 100) wurden 5 Teile einer 20prozentigen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Durchschnittspqlymerisationsgrad 1750, Verseifungsgrad 88 %) und 0,5 Teile Borax zugesetzt, um Formsand herzustellen. Ein Prüfstück wurde dann mit dem erhaltenen Formsand hergestellt und mit Isopropylalkohol besprüht. Die Druckfestigkeit wurde zwei Stunden nach dem Formen gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 7 aufgeführt.100 parts of silica sand (JIS No. 100) became 5 parts of a 20 percent aqueous solution of polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 1750, degree of saponification 88%) and 0.5 parts of borax added to produce molding sand. A test piece was then made with the obtained molding sand and sprayed with isopropyl alcohol. The compressive strength was measured two hours after molding. The results obtained are shown in Table 7.

Table 7

VersuchsbedingungTest condition Druckfestigkeit (kg/cm^)Compressive strength (kg / cm ^) Nicht besprüht
mit IsopropylalkoholNot sprayed
with isopropyl alcohol 1,51.5 Besprüht
mit IsopropylalkoholSprayed
with isopropyl alcohol 9,0 . :9.0. :

509811/0724509811/0724

Wie die vorstehende Tabelle zeigt, wurde die Druckfestigkeit durch Aufsprühen des Isopropylalkohols merklich verbessert.As the table above shows, the compressive strength was through Isopropyl alcohol spraying on noticeably improved.

Example 12

Die Verwendung eines mehrwertigen Alkohols wurde im Beispiel 6 als ein Verfahren zum Regulieren der Reaktion zwischen Polyvinylalkohol und einer Borverbindung beschrieben, die an sich plötzlich auftritt. Ob dieses Verfahren auch für eine Form unter Verwendung eines vielwertigen Alkohols wirksam wäre oder nicht, wurde untersucht. Das verwendete Mischungsverhältnis war folgendes:The use of a polyhydric alcohol was made in Example 6 as a method of regulating the reaction between polyvinyl alcohol and a boron compound which occurs suddenly per se. Whether this method also applies to a form using a polyvalent Whether or not alcohol would be effective has been studied. The mixing ratio used was as follows:

Silikasand (JIS No. 100)Silica sand (JIS No. 100)

eine 20prozentige Lösung von
Polyvinylalkohol (Durchschnittspolymerisationsgrad 1750, Verseifungsgrad 88 %)a 20 percent solution of
Polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 1750, degree of saponification 88%)

Sorbit (mehrwertiger Alkohol)Sorbitol (polyhydric alcohol)

100 Teile100 parts

5 Teile 0,1 Teil5 parts 0.1 part

Die Druckfestigkeit nach zwei Stunden wurde gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 8 angegeben.The compressive strength after two hours was measured. The received Results are given in Table 8.

Table 8

VersuchsbedingungTest condition Druckfestigkeit (kg/cm )Compressive strength (kg / cm) Nicht besprüht
mit Isopropylalkohol
Besprüht mit
IsopropylalkoholNot sprayed
with isopropyl alcohol
Sprayed with
Isopropyl alcohol 2,0
9,8 .2.0
9.8.

509811/0724509811/0724

Wie die Tabelle 8 zeigt, erwies sich dieses Verfahren auch in diesem Fall als ausreichend wirksam.As shown in Table 8, this procedure was also found in in this case as sufficiently effective.

Example 13

Prüfstücke wurden ebenso mit Formsand des gleichen Mischungsverhältnisses wie in den Beispielen 10 - 12 hergestellt. -Andererseits wurde ein Prüfstück der gleichen Größe wie der der oben erwähnten Prüfstücke mit Formsand hergestellt, der durch Zusetzen von 6 Teilen (Molverhältnis 2,7) Wasserglas zu 100 Teilen Silikasand (JIS No. 100) und anschließendes Verkneten der Mischung hergestellt war, und Methylalkohol wurde auf die Oberfläche des Prüfstücks aufgesprüht. Diese Prüfstücke wurden bei 1000 C 30 Minuten geglüht und dann in einem Desiccator auf Raumtemperatur abgekühlt, und ihre Restdruckfestigkeit wurde gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 9 angegeben.Test pieces were also made with molding sand of the same mixing ratio prepared as in Examples 10-12. -On the other hand, a test piece of the same size as that of the one mentioned above was made Test pieces produced with molding sand, which was obtained by adding 6 parts (molar ratio 2.7) of water glass to 100 parts of silica sand (JIS No. 100) and then kneading the mixture, and methyl alcohol was sprayed on the surface of the test piece. These Test pieces were annealed at 1000 C for 30 minutes and then cooled to room temperature in a desiccator, and their residual compressive strength was measured. The results obtained are shown in Table 9.

Table 9

VersuchsstückTest piece ο
Restdruckfestigkeit (kg/cm )ο
Residual compressive strength (kg / cm) Beispiel 10
¹¹ 11
¹¹ 12
Wasserglas
+ MethylalkoholExample 10
¹¹ 11
¹¹ 12
Water glass
+ Methyl alcohol 0
0
0
150
0
0
15th

Wie diese Tabelle 9 zeigt, waren die Prüfstücke nach den Beispielen 10 - 12 alle gut, da ihre Restdruckfestigkeit in jedem Fall Null betrug.As this Table 9 shows, the test pieces were according to the examples 10 - 12 all good, as their residual compressive strength was zero in each case.

50981 1/072450981 1/0724

Es ist auch möglich, das Aushärtungsverfahren durch Eintauchen einer Form in einen Alkohol gleichzeitig mit dem Formüberziehverfahren auszuführen. Wenn somit ein Alkohol als Lösungsmittel für den Formüberzug verwendet wird, lassen sich gleichzeitig ein Aushärtungsbeschleunigungseffekt und ein Formüberzugseffekt erhalten, und der Arbeitswirkungsgrad wird verbessert.It is also possible to perform the curing process by dipping a mold in an alcohol at the same time as the mold covering process to execute. Thus, when an alcohol is used as a solvent for the mold coating, a curing accelerating effect can be exhibited at the same time and obtain a mold coating effect, and the working efficiency is improved.

Es ist bekannt, daß Polyvinylalkohol eine sehr reaktive Hydroxylgruppe enthält. Wenn Zement diesem Polyvinylalkohol zugesetzt wird, kann angenommen werden, daß der Sauerstoff in Kieselsäure, Aluminiumoxid usw., die die Bestandteile des Zements sind, sich mit dem Wasserstoff im Polyvinylalkohol verbindet.It is known that polyvinyl alcohol has a very reactive hydroxyl group contains. When cement is added to this polyvinyl alcohol, it can be assumed that the oxygen in silica, alumina etc., which are the constituent parts of the cement, combine with the hydrogen in the polyvinyl alcohol.

Nach einer weiteren Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Form mit Formsand hergestellt, den man durch Zusetzen von Polyvinylalkohol und einem Zement zu feuerfesten Teilchen und anschließendes Verkneten der Mischung erhält. Als Zement kann man Portlandzement, Aluminiumoxidzement oder andere besondere Zementsorten verwenden.According to a further embodiment of the method according to the invention a mold is made with molding sand, which is made into refractory particles by adding polyvinyl alcohol and a cement and then kneading the mixture. Portland cement, aluminum oxide cement or other special types of cement can be used as cement use.

Das Aushärten der Form erfolgt durch die oben erwähnte Verbindungsreaktion zwischen dem Wasserstoff im Polyvinylalkohol und dem Sauerstoff im Zement und eine Hydratations reaktion des Zements. Als Ergebnis verschiedener Untersuchungen wurde festgestellt, daß man vorzugsweise 1 bis 8 Teile Zement und 2 bis 8 Teile einer wäßrigen Polyvinylalkohollösung (Feststoffgehalt des Polyvinylalkohole 0,2 - ,1,6 Teile) zu 100 Teilen Silikasand (JIS No. 100) zusetzt.The curing of the mold is carried out by the bonding reaction mentioned above between the hydrogen in the polyvinyl alcohol and the oxygen in the cement and a hydration reaction of the cement. as As a result of various investigations, it was found that 1 to 8 parts of cement and 2 to 8 parts of an aqueous cement are preferably used Polyvinyl alcohol solution (solids content of polyvinyl alcohol 0.2 -, 1.6 Parts) to 100 parts of silica sand (JIS No. 100).

Die folgenden Beispiele erläutern diese Ausführungsart der Erfindung.The following examples illustrate this embodiment of the invention.

50981 1/072450981 1/0724

Example 14

Prüfstücke wurden mit Formsanden hergestellt, die man durch Zusetzen von 3 Teilen verschiedener Zemente und 5 Teilen einer 20prozentigen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Durchschnittspolymerisationsgrad 1700, Verseifungsgrad 88 %) zu 100 Teilen Silikasand (JIS No. 100) erhielt, und ihre Druckfestigkeit und Oberflächenstabilität wurden gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 10 angegeben.Test pieces were made with molding sands, which can be obtained by adding of 3 parts of various cements and 5 parts of a 20 percent aqueous solution of polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 1700, degree of saponification 88%) to 100 parts of silica sand (JIS No. 100), and their compressive strength and surface stability were measured. The results obtained are in the table 10 specified.

Table 10.

Zementcement Druckfestigkeit (kg/cm )Compressive strength (kg / cm) Nach 24
Std.After 24
Hours. Ober
flächen
Stabili
tät (%)Upper
surfaces
Stabili
rate (%) Portlandzement
A Ium iniumoxidzem ent
X
Bekannte ZementformPortland cement
A Ium iniumoxidzem ent
X
Well-known cement form Nach 2
Std.After 2
Hours. 28
31
1928
31
19th 97,5
98,0
90,297.5
98.0
90.2 3
3,5
0,83
3.5
0.8

Mischungsverhältnis: Portlandzement 8 TeileMixing ratio: Portland cement 8 parts

Wasser 8 TeileWater 8 parts

Wie die vorstehende Tabelle zeigt, waren die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formen der nach dem bekannten Verfahren hergestellten Zementform hinsichtlich Druckfestigkeit und Oberflächenstabilität sämtlich überlegen.As the table above shows, those according to the invention were Molds produced by the method of the cement mold produced by the known method with regard to compressive strength and surface stability all superior.

509811/0724509811/0724

Example 15

Bei Mischungsverhältnissen von 100 Teilen Silikasand (JIS No. 100), 1 bis 8 Teilen Aluminiumoxidzement und 2 bis 8 Teilen einer lOprozentigen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Durchschnittspolymerisationsgrad 1700, Verseifungsgrad 88 %) wurde der Einfluß der Menge der jeweils zugesetzten Bestandteile untersucht. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 11 aufgeführt.With mixing ratios of 100 parts of silica sand (JIS No. 100), 1 to 8 parts of alumina cement and 2 to 8 parts of a 10 percent strength aqueous solution of polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 1700, degree of saponification 88%), the influence of the amount of each investigated added ingredients. The results obtained are shown in Table 11.

Table 11

Menge des Aluminium
oxid-Zementzusatzes
(Teile)Amount of aluminum
oxide cement additive
(Parts) Menge des Polyvinyl-
alkohollösungszusatzes
(Teile)Amount of polyvinyl
alcohol solution additive
(Parts) Druckfestigkeit
(kg/cm²)Compressive strength
(kg / cm ² ) 33 22 2828 33 55 3131 33 88th 3434 11 55 2121 55 55 2727 88th 55 3535

Wie die vorstehende Tabelle zeigt, erhielt man in allen Fällen eine gute Druckfestigkeit.As the table above shows, good compressive strength was obtained in all cases.

Example 16

In der gleichen Weise wie im Beispiel 14 hergestellte PrüfstückeTest pieces prepared in the same manner as in Example 14

509811/0724509811/0724

ließ man 24 Stunden stehen, erhitzte sie 30 Minuten auf 1000 C und ließ sie dann in einem Desiccator auf Raumtemperatür abkühlen. Die Restdruckfestigkeit der Prüfstücke wurde gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 12 aufgeführt.allowed to stand for 24 hours, heated to 1000 ° C. for 30 minutes and then let them cool to room temperature in a desiccator. the The residual compressive strength of the test pieces was measured. The received Results are shown in Table 12.

Table 12

Zementcement Restdruckfestigkeit (kg/cm )Residual compressive strength (kg / cm) Portlandzement
A Ium iniumoxidzem ent
Bekannte ZementformPortland cement
A Ium iniumoxidzem ent
Well-known cement form 0,1
0,1
2,5 .0.1
0.1
2.5.

Wasser 8 TeileWater 8 parts

Wie die vorstehende Tabelle erkennen läßt, war die Restdruckfestigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formen sehr gering. Die Restdruckfestigkeit steigt mit steigender Zementzusatzmenge, und es ist zweckmäßig, 1 bis 7 Teile Zement zuzusetzen.As can be seen from the table above, the residual compressive strength was the molds produced by the process according to the invention are very low. The residual compressive strength increases with an increasing amount of cement added, and it is convenient to add 1 to 7 parts of cement.

Wie die vorstehende Beschreibung im einzelnen zeigt, erhält man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren folgende vorteilhafte Wirkungen:As the above description shows in detail, the following advantageous effects are obtained according to the method according to the invention:

1. Der Gußstück-Entformungsvorgang wird dank der ausgezeichneten Zerlegbarkeit der Form leicht. Daher lassen sich die Zahl der Schritte zum Erzeugen von Gußstücken und die Kosten verringern.1. The casting demolding process is thanks to the excellent Can be dismantled easily. Therefore, the number of steps for producing castings and the cost can be reduced.

509811/0724509811/0724

2. Die Aushärtungszeit für den Formsand läßt sich frei einstellen; und dadurch wird die Herstellung einer Form komplizierter Gestalt ermöglicht. 2. The hardening time for the molding sand can be freely adjusted; and this enables a shape of complicated shape to be manufactured.

3. Bei der Herstellung der Form bilden sich weder giftige oder schlecht riechende Stoffe, noch tritt Staub auf, so daß die Gefahr der Arbeitsplatzumgebungsverschmutzung vermieden wird.3. During the production of the mold, neither toxic nor bad-smelling substances are formed, nor dust occurs, so that there is a risk of Workplace pollution is avoided.

4. Die Verwendung von Polyvinylalkohol als Bindemittel liefert
eine Form, die nur einen schwachen Widerstand gegenüber Schrumpfung eines Gußstückes bei dessen Erstarrung leistet. Daher ist die
Gefahr des Auftretens von Rissen an den Gußstücken weit verringert.4. The use of polyvinyl alcohol as a binder provides
a shape that offers only a weak resistance to the shrinkage of a casting when it solidifies. Hence the
The risk of cracks occurring on the castings is greatly reduced.

509811/0724509811/0724

Claims

1. A method for producing a casting mold based on molding sand and plastic binder, characterized in that add a polyvinyl alcohol solution and a curing agent to the refractory molding sand added and the mixture kneaded.

2. The method according to claim 1, characterized in that a boron compound and / or a cement is added as a curing agent.

3. The method according to claim 1, characterized in that a polyvinyl alcohol solution is added to the refractory molding sand, the mixture kneaded and to harden it, spray an alcohol onto the kneaded form or immerse it in an alcohol.

4. The method according to claim 2 with the addition of a boron compound as a curing agent, characterized in that one also has a Alcohol is added as a curing rate regulator.

5. The method according to claim 1 or 3, characterized in that 1 - 10 parts by weight of a polyvinyl alcohol solution with a Solution concentration of 5-30% by weight per 100 parts by weight of molding sand clogs. - ·

6. The method according to claim 2, characterized in that 1-10 parts by weight of a polyvinyl alcohol solution with a solution concentration of 5-30 wt .-% and 0.01-2.1 parts by weight of a

509811/0724509811/0724

Boron compound added per 100 parts by weight of molding sand.

7. The method according to claim 2, characterized in that 1-10 parts by weight of a polyvinyl alcohol solution with a solution concentration of 5-30% by weight and 1-8, preferably 1-7 parts by weight of cement per 100 parts by weight of molding sand is added.

8. The method according to claim 4, characterized in that 1-10 parts by weight of a polyvinyl alcohol solution with a solution concentration of 5-30 parts by weight, a boron compound and 0.1-3 parts by weight of an alcohol as the curing rate regulating agent each 100 parts by weight of molding sand added.

9. The method according to claim 2, characterized in that 1-10 parts by weight of a polyvinyl alcohol solution with a solution concentration of 5-30 wt .-%, a boron compound and 1-7 parts by weight Adding cement per 100 parts by weight of molding sand.

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