DE2458692A1

DE2458692A1 - Verfahren zum vergiessen von schlicker in einer form

Info

Publication number: DE2458692A1
Application number: DE19742458692
Authority: DE
Inventors: Andre Ezis; John M Nicholson
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1973-12-20
Filing date: 1974-12-11
Publication date: 1975-07-03
Also published as: GB1482436A; AU7635174A; FR2255149A1; JPS5095126A; FR2255149B1; SE7415182L; IT1023474B

Description

Verfahren zum Vergießen von Schlicker in einer Form.

Es ist allgemein bekannt, daß das Vergießen eines Schlickers in einer Form umso schwieriger ist, desto komplexer die Formgebung des Gießlings ist. Demgemäß bereitet es praktisch keine Schwierigkeiten, einen Gießling einfachster Formgebung zu fertigen, und zwar unter Verwendung einer in der Regel aus Kalkgips bestehenden Gußform, die für die Entziehung des Wassers aus dem Schlicker ausreichend porös sein muß. In dem Hohlraum der Gußform bleibt dann der aus dem Feststoffanteil des Schlickers gebildete Gießling zurück, der anfänglich noch eine relativ geringe Festigkeit hat, die aber immerhin ausreicht, die Gußform von dem Gießling abzuziehen, so daß die-

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ser dann durch einen Trocknungsvorgang eine höhere Festigkeit erhalten kann. Sobald eine komplexere Formgebung des Gießlings auftritt, ist diese Verfahrensweise dagegen praktisch undurchführbar, weil eben nach abgeschlossenem Vergießen und abgeschlossenem Wasserentzug der Gießling noch nicht so verfestigt ist, daß bei solchen komplexen Formgebungen die Gußform ohne Beschädigungsgefahr des Gießlings abgezogen werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Vergießen von Schlicker in einer Form zu entwickeln, das sich auch auf komplexere Formgebungen des Gießlings anwenden läßt. Dabei liegt die Zweckvorstellung vor, daß der eigentliche Gießprozeß nach allen bekannten Verfahren durchführbar sein soll, wobei besonders das Vibrations-, Vakuum-, Zentrifugal- und Druckgießen interessiert. Hinsichtlich der zu giessenden Erzeugnisse sind Zahnräder sowie Läufer von Gasturbinen für Kraftfahrzeuge von besonderem Interesse.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine mindestens zweiteilige Gußform verwendet wird, deren einer Teil aus einem organischen Material, wie p-Dichlorbenzol, besteht, das in einem mit Wasser unvermischbaren Lösemittel lösbar ist, und dessen zweiter Teil aus einem nur für den Entzug des Wasseranteils aus dem Schlicker geeigneten porösen Material besteht. Dabei ist der aus organischem Material bestehende Formteil derjenige Teil der Gußform, mit dem eine komplexere Formgebung des Gießlings erreichbar ist, weshalb das organische Material außer der noch näher zu erläuternden Eigenschaft einer Lösbarkeit in einem mit Wasser unvermischbaren Lösemittel auch noch beispielsweise die Eigenschaft haben muß, daß es sich leicht formen läßt, um eben das Negativ für solche komplexe Formgebungen wie beispielsweise des äußeren Schaufelringes eines Läufers von Gasturbinen bilden zu können. Diese Formbarkeit des organischen Materials sollte dabei so weit reichen, daß dieser Formteil auch beispielsweise

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durch ein Spritzgießen gefertigt werden kann, um damit unter dem Gesichtspunkt besonders kostensparend arbeiten zu können, daß es sich bei diesem Formteil aus organischem Material um ein nur einmal benutzbares Wegwerfteil handelt. Selbstverständlich muß das organische Material auch so beschaffen sein, daß es nicht mit dem Schlicker reagiert, und es sollte weiterhin in der Lage sein, dem Gießling eine saubere und glatte Oberfläche zu geben. Das vorerwähnte p-Dichlorbenzol hat sich unter diesen Gesichtspunkten besonders bewährt. Bezüglich des anderen Formteils ist die Materialauswahl hauptsächlich unter dem Gesichtspunkt zu treffen, daß dieser Formteil ausreichend porös sein muß, um aus dem in den Hohlraum der Gußform vergossenen Schlicker alles Wasser zu entziehen. Dieser im übrigen für den eine einfache Formgebung aufweisenden Teil des Gießlings vorgesehene Formteil besteht folglich zweckmäßig aus Kalk gips oder solchen Ersatzmaterialien, deren poröse Eigenschaften bei den bis Jetzt für die Fertigung einfacher Gießllnge benutzten Gußformen erprobt sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren gliedert sich weiterhin darin auf, daß nach dem Vergießen des Schlickers in einer solchen Gußform dem Gießling eine gewisse Zeit gegeben wird, sich in der Form zu bilden. Die fragliche Zeit ist im wesentlichen abhängig von der Rate des Wasserentzugs, der über den aus dem porösen Material bestehenden Formteil erfolgt, so daß im Hohlraum der Gußform der Feststoflanteil des Schlickers zurückbleibt. Durch den Wasserentzug erfährt dieser Feststoffanteil eine Verdichtung, die dadurch eine relativ große Festigkeit des Gießlings ergibt, daß die einzelnen Teilchen von einer Wa&serliülle umgeben sind und die Wasserhüllen infolge einer Dipolwirkung aneinander haften. Der durch den Wasserentzug verdichtete Gießling enthält also tatsächlich immer nooh eine gewisse Wassermenge, die außer für diese Festigkeit auch noch dafür maßgebend ist, daß der Gießling im wesentlichen keiner Schumpfung unterliegt. Weil der Gießling nicht schrumpft, besteht

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auch nicht die Gefahr, daß bei dem Teil des Oießlings mit der komplexeren Formgebung Risse entstehen, und es ist damit auch sichergestellt, daß nach dieser gewissen Zeitdauer, über welche sich der Gießling durch den Wasserentzug verdichten konnte, der aus dem porösen Material bestehende Formteil von dem anderen Formteil getrennt werden kann.

Der andere Formteil hat dann noch Verbindung mit dem Gießling, und diese Verbindung wird jetzt anschließend dadurch getrennt, daß beide Teile in ein Lösemittel eingetaucht werden, welches das organische Material dieses anderen Formteils angreift, so daß sich dasselbe von dem Gießling löst ohne diesen zu beschädigen. Das geeignete Lösemittel für ρ-Dichlorbenzol ist Toluol. Sobald der Gießling freigelegt ist, wird er aus dem Lösemittel herausgenommen und anschließend getrocknet, wobei es dann zu einer Zerstörung der vorerwähnten Wasserhülsen kommt, mit der Folge, daß der Gießling bei diesem Trocknungsprozeß jetzt auch eine Schrumpfung erfährt. Sobald die Trocknung abgeschlossen ist, kann der Gießling weiteren Verfahrensschritten unterworfen werden, also beispielsweise einer Nitrierung, wenn der Gießling aus einem Schlicker gefertigt wurde, der aus in Wasser gelösten Siliziummetallteilchen besteht, die dann bei einer solchen Nitrierung in weitgehend reines Siliziumnitrid umgewandelt werden.

In der Zeichnung ist in einer Draufsicht und in einer Seitenansicht eine Gußform gezeigt, die sich für die Fertigung eines Zahnrades eignet. Die Gußform hat einen ersten Formteil 10, der aus organischem Material besteht und für die Formgebung des Zahnkranzes ausgebildet ist. Ein weiterer Formteil 12 besteht aus porösem Material, so daß aus dem in den Hohlraum 14 vergossenen Schlicker durch diesen Formteil Wasser entzogen werden kann und der Feststoffanteil des Schlickers zurückbleibt, der folglich die eigentliche Form des Gießlings ergibt, wie dies vorstehend bereits näher erläutert wurde.

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Claims

Ansprüche

^Verfahren zum Vergießen von Schlicker in einer Form, da-

ydurch ge kennz e i ohne t , daß eine mindestens zweiteilige Gußform verwendet wird, deren einer Teil aus einem organischen Material, wie p-Dichlorbenzol, besteht, das in einem mit Wasser unvermischbaren Lösemittel lösbar ist, und dessen zweiter Teil aus einem nur für den Entzug des Wasseranteils aus dem Schlicker geeigneten porösen Material, wie Kalkgips, besteht, und daß nach dem Vergießen des Schlickers und der Bildung des Gießlings im Hohlraum der Gußform die beiden Formteile getrennt und der Gießlihg durch Auflösen des aus dem organischen Material bestehenden Formteil mit einem Lösemittel, wie Toluol, von der Form freigelegt und schließlich getrocknet wird.
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 für das Vergießen eines Schliekers, der aus in Wasser gelösten Siliziummetallteilchen besteht.
3. Gußform zur Verwendung bei einem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens zwei Teilen besteht, von denen der eine Teil aus einem organischen Material,-wie p-Dichlorbenzol, besteht, das in einem mit Wasser unvermischbaren Lösemittel lösbar ist, und dessen anderer Teil aus einem für einen Wasserentzug geeigneten porösen Material, wie Kalkgips,besteht.

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