DE2626224C2 - Process for removing molding compound from a mold filled with casting - Google Patents
Process for removing molding compound from a mold filled with castingInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
Bei der Herstellung von Formen und Kernen zum Gießen metallischen Materials, wie Gußeisen, Gußstahl, Leichtmetalle, Bronzen usw., wird oft eine Formmasse verwendet, die Sand und ein Silikatbindemittel, normalerweise Wasserglas, enthält Das Silikat kann u. a. mit Hilfe eines organischen Esters, wie z. B. Triazetin, der in die Formmasse gemischt wird, oder mit Kohlendioxyd gehärtet werden, das durch die gefertigten Kerne oder Formen geleitet wird. Das Härten geschieht unter Ausscheidung von Kieselsäuregel, das die Sandkörner verbindet, und geschieht üblicherweise bei Zimmertemperatur, ßei der Anwendung einer Esterhärtung werden normalerweise zuerst Sand und Ester gemischt, worauf das Silikat der Mischung aus Sand und Ester zugesetzt wird. Unmittelbar nach dem Zumischen des Silikates wird die Formmasse geformt. Das Modell kann gewöhnlich nach 15—30 Minuten herausgehoben werden, während das Gießen erst nach einigen Stunden möglich ist.In the manufacture of molds and cores for casting metallic material such as cast iron, cast steel, Light metals, bronzes, etc., a molding compound is often used that includes sand and a silicate binder, usually Water glass, contains The silicate can i.a. with the help of an organic ester, such as. B. triazetine, which is found in the molding compound is mixed, or hardened with carbon dioxide, which is produced by the cores or Forms is directed. Hardening takes place with the precipitation of silica gel, which connects the grains of sand, and usually takes place at room temperature, when using ester hardening usually sand and ester mixed first, after which the silicate is added to the sand and ester mixture will. Immediately after the silicate has been mixed in, the molding compound is molded. The model can usually can be lifted out after 15-30 minutes, while watering is only possible after a few hours is.
Ein allgemein bekanntes Problem mit silikatgebundenen Formmassen besteht in deren schlechten Zerfallseigenschaften, die ein umständliches Herausschlagen der gehärteten Formmasse auf mechanischem Wege, z. B. mit einem Vibrator oder einem Vorschlaghammer, notwendig machen, um das gegossene Teil freizulegen. Das Herausschlagen ist eine schwere körperliche Arbeit in einer staubigen und geräuschvollen Umgebung. Die Formreste, die aus silikatgebundenen Sandklumpen verschiedener Größen sowie Armierungseisen bestehen, werden zum Schrottplatz transportiert oder in einer besonderen Anlage regeneriertA well-known problem with silicate-bound molding compounds is their poor disintegration properties, the awkward knocking out of the hardened molding compound by mechanical means, z. B. using a vibrator or sledgehammer to expose the cast part. That Knocking out is a heavy physical job in a dusty and noisy environment. The remnants of the mold made from silicate-bonded lumps of sand of various kinds Sizes as well as reinforcing iron exist, are transported to the scrap yard or in a special Plant regenerated
Es ist bekannt, die Zerfallseigenschaften silikatgebundener Formmassen dadurch zu verbessern, daß man ihnen verschiedene organische Stoffe, wie Zucker, Dextrin, Stärke, Holzmehl oder Kohlenpulver, zusetzt DieIt is known the disintegration properties of silicate-bound To improve molding compounds by giving them various organic substances, such as sugar, dextrin, Starch, wood flour or coal powder adds to the
to Verbesserung der Zerfallseigenschaften, die man durch diese Zusätze erzielen kann, löst jedoch nicht das Problem des Herausschlagens. Auch bei der Verwendung der Zusätze ist man gezwungen, mechanische Methoden anzuwenden.However, to improve the disintegration properties that can be achieved by these additives does not solve the problem of knocking out. Even when using the additives one is forced to use mechanical methods apply.
Aus der »Gießerei-Praxis« 1965, Seite 354 bis 359 und 489 ist ein Verfahren zum Putzen von Feingußerzeugnissen bekannt bei dem die fertigen Feingußerzeugnisse in einem sehr heißen, vorzugsweise kochenden Bad aus hochkonzentrierter (25—70%) Alkalilauge behandelt werden, um die am Gußstück noch haftenden Restbestandteile des Formmaterials zu beseitigen, welches aus kermamischem Material besteht das unter Anwendung hoher Temperaturen erzeugt wurde. Bei diesem Vorgang wird durch eine chemische Reaktion mit der Alkalilauge Siliziumdioxyd zersetztFrom the "Foundry Practice" 1965, pages 354 to 359 and 489 a method for cleaning fine cast products is known in which the finished fine cast products treated in a very hot, preferably boiling, bath of highly concentrated (25-70%) alkali lye be in order to remove the remaining constituents of the molding material still adhering to the casting, which consists of ceramic material that was produced using high temperatures. With this one Process is decomposed by a chemical reaction with the alkali silicon dioxide
Aus der »Gießerei-Praxis« 1965, Seite 21 ist ein ähnliches Verfahren wie das vorgenannte bekannt zur Herauslösung von Kernen aus Druckgußstücken, wobei die Kerne aus reinen Silikatschmelzen hergestellt worden sind.From the "Foundry Practice" 1965, page 21, a method similar to the one mentioned above is known for extraction of cores from die-cast pieces, the cores being made from pure silicate melts are.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, durch welches das Herausbrechen des Gußstückes aus dam mittels eines Bindegels gehärteten Formsand wesentlich erleichtert wird und der Formsand zur erneuten Verwendung zurückgewonnen werden kann.The invention is based on the object of developing a method of the type mentioned at the beginning which the breaking out of the casting from dam by means of a binding gel hardened molding sand is essential is facilitated and the molding sand can be recovered for reuse.
Durch das Verfahren nach der Erfindung wird die Entfernung der Formmasse und die Freilegung eines Gußstückes mit hoher Qualität wesentlich erleichtert.By the method according to the invention, the removal of the molding compound and the exposure of a Casting with high quality is much easier.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß es zugleich in einfacher Weise eine Regenerierung der Formmasse ermöglicht so daß diese zur Herstellung neuer Formen und Kerne wiederverwendet werden kann. Selbstverständlich kann das Verfahren nach der Erfindung auch bei Gußstücken verwendet werden, die unter Einlegung von Kernen hergestellt werden.Another advantage of the method according to the invention is that it is also a simple Regeneration of the molding compound enables it to be reused for the production of new molds and cores can be. Of course, the method according to the invention can also be used with castings which are manufactured with the insertion of cores.
Die mit Guß gefüllte Form kann u. a. dadurch der Einwirkung der genannten alkalischen Wasserlösung ausgesetzt werden, daß man sie in ein Bad aus einer solchen Lösung taucht oder sie mit der alkalischen Wasserlösung begießt oder bespritzt. Das Begießen oder Bespritzen ist dem Eintauchen in vielen Fällen vorzuziehen, da man beim Begießen oder Bespritzen die von der Oberfläche der Form abgebrochene Formmasse sukzessiv beseitigen kann, so daß die alkalische Wasserlösung besser an die darunterliegende Formmasse gelangt. Insbesondere beim Herausschlagen von Kernen ist die Spritzmethode von Vorteil, da der Abtransport von Sand normalerweise bei Kernen schwieriger ist. Ein geeigneter Druck der Wasserlösung beim Spritzen liegt vorzugsweise zwischen 1—50 Atm. Möchte man gleichzeitig eine metallische, reine Oberfläche am Gußstück freilegen, so kann es erforderlich sein, einen höheren Druck anzuwenden, beispielsweise 50—300 Atm. Aus wirtschaftlichen Gründen wird die Wasserlösung, nachdem sie zum Begießen oder Bespritzen der mit Guß gefüllten Form benutzt und danach vonThe mold filled with cast can, inter alia. thereby the action of said alkaline water solution be exposed to immersing them in a bath of such a solution or using the alkaline one Water solution doused or splashed. Watering or spraying is preferable to immersion in many cases, because when pouring or spraying the molding compound broken off from the surface of the mold Can gradually eliminate, so that the alkaline water solution better to the underlying molding compound got. The spraying method is particularly advantageous when knocking out cores, as it removes them sand is usually more difficult with cores. A suitable pressure of the water solution when spraying is preferably between 1-50 atm. If you want a metallic, pure surface at the same time To expose the casting, it may be necessary to apply a higher pressure, for example 50-300 atm. For economic reasons, the water solution after it is used for dousing or spraying the mold filled with cast and then used by
dem abgelösten Sand getrennt wurde, zu der Formmassenentfernungsanlage rezirkuliert und erneut zum Begießen oder Bespritzen von mit Guß gefüllten Formen verwendetthe detached sand was separated to the molding compound removal plant recirculated and again for pouring or spraying molds filled with cast used
Die Form aus silikatgebundener Formmasse kann in bekannter Art hergestellt sein. Die Formmasse kann also aus Quarzsand, Chromitsand;. Olivinsand oder einem anderen in der Gießereitechnik verwendeten Sand hergestellt sein. Als Bindemittel für den Sand wird Wasserglas bevorzugt, doch können auch andere wasserlösliche Silikate verwendet werden. Die Menge an Silikat, die bei der Zubereitung der Formmasse zugesetzt wird, beträgt vorzugsweise 0,5—5% des Sandgewichtes. Das Silikat wird normalerweise in Form einer Wasserlösung zugesetzt In die genannte Silikatmenge ist kein Wasser eingerechnet Das Härten kann auf herkömmliche Weise geschehen, wobei ein Härten mit Kohlendioxyd und mit organischem Ester von besonderer Bedeutung ist, aber auch ein Härten mit anderen in die Formmasse eingemischten Stoffen, wie Säuren, Zement, Dikalziumsilikat oder Silizium, erfolgen kann. Ester, die oft als Härter benutzt werden, sind Mischungen aus Diazetin (Glyzeryldiazetat) und Triazetin (Glyzeryltriazetat) oder Mischungen aus Diazetin und Äthylglykoldiazetat in verschiedenen Gewichtsverhältnissen, die von den gewünschten Härtezeiten abhängen. Die genannten Ester können auch je für sich verwendet werden. Auch andere Ester sind anwendbar, u. a. Azetate aus Glykol. Die Menge Ester, die dem Sand bei der Zubereitung der Formmasse zugesetzt wird, beträgt vorzugsweise 0,05—2% des Sandgewichtes. Bei der Herstellung einer Form mit Esterhärtung kann die Mischung der Komponenten beispielsweise in einehi kontiE jierlichen Schraubenmischer vorgenommen werden, wobei, wie bereits erwähnt normalerweise Sand und Esi f gemischt werden, bevor das Silikat zugesetzt wird. Die Form kann u.a. dadurch hergestellt werden, daß die Formmasse nach dem Einmischen des Silikats über das Modell rinnt und zweckmäßigerweise gerüttelt oder gestampft wird. Nachdem die Form 15—30 Minuten härten konnte, kann das Modell herausgehoben werden. Nach einer weiteren Härtezeit von einigen Stunden werden Ober- und Unterteil der Form zusammengesetzt. Das Gießen erfolgt gewöhnlich frühestens nach 6 Stunden. Das Gießen kann z. B. aus Bodenentleerpfannen geschehen. Eventuell verwendete Kerne können in entsprechender Weise hergestellt werden. Nachdem das Gußstück abgekühlt ist, wird die mit Guß gefüllte Form entsprechend der vorliegenden Erfindung mit der alkalischen Wasserlösung behandelt.The mold made of silicate-bonded molding compound can be produced in a known manner. The molding compound can thus consist of quartz sand, chromite sand. Olivine sand or another sand used in foundry technology. Water glass is preferred as the binding agent for the sand, but other water-soluble silicates can also be used. The amount of silicate added when preparing the molding compound is preferably 0.5-5% of the weight of the sand. The silicate is usually added in the form of a water solution. The specified amount of silicate does not include water. Hardening can be done in the conventional way, hardening with carbon dioxide and organic esters being of particular importance, but also hardening with other substances mixed into the molding compound , such as acids, cement, dipicalcium silicate or silicon, can be done. Esters, which are often used as hardeners, are mixtures of diazetine (glyceryl diacetate) and triazetine (glyceryl triacetate) or mixtures of diazetine and ethylglycol diacetate in various weight ratios, which depend on the desired hardening times. The esters mentioned can also be used individually. Other esters can also be used, including acetates made from glycol. The amount of ester added to the sand when preparing the molding compound is preferably 0.05-2% of the weight of the sand. When making a mold with ester hardening, the components can be mixed, for example, in a continuous screw mixer, where, as already mentioned, sand and esi f are normally mixed before the silicate is added. The mold can be produced, inter alia, in that the molding compound, after the silicate has been mixed in, runs over the model and is expediently shaken or tamped. After the mold has set for 15-30 minutes, the model can be lifted out. After a further curing time of a few hours, the upper and lower parts of the mold are put together. Watering usually takes place after 6 hours at the earliest. The casting can e.g. B. done from bottom draining pans. Any cores used can be produced in a corresponding manner. After the casting has cooled, the mold filled with the casting is treated with the alkaline water solution according to the present invention.
Die alkalische Wasserlösung wird durch Auflösung von Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd und/oder einem anderen Alkalimetallhydroxyd und/oder Ammoniak in Wasser hergestellt Die Alkalimetallhydroxydmenge in der wässerigen Lösung beträgt mindestens 0,4%, zweckmäßigerweise 0,4—20% und vorzugsweise 0,4—10% des Gesamtgewichtes aus Hydroxyd und Wasser. Bei Verwendung von Ammoniak wird eine Menge von 10—30% des Gesamtgewichtes aus Ammoniak und Wasser bevorzugtThe alkaline water solution is made by dissolving sodium hydroxide, potassium hydroxide and / or a other alkali metal hydroxide and / or ammonia made in water The amount of alkali metal hydroxide in the aqueous solution is at least 0.4%, more conveniently 0.4-20% and more preferably 0.4-10% of the total weight of hydroxide and water. When using ammonia, a Amount of 10-30% of the total weight of ammonia and water is preferred
Eine Erhöhung der Wasserlösungstemperatur verbessert den Zerfall erheblich, besonders dann, wenn das Problem vorliegt, eine Formmasse zu entfernen, die dicht am Gußstück liegt und folglich am stärksten erhitzt wurde, kann es von Bedeutung sein, die Temperatur der Wasseriösung zu erhöhen. In solchen Fällen ist auch die Anwendung eines hohen Alkalimetallhydroxydgehaltes in der Wasserlösung zu empfehlen. Die Temperatur der Wasserlösung beträgt zweckmäßigerweise mindestens 400C und am besten höchstens 1000C, vorzugsweise 50—800C Die Behandlung geschieht normalerweise bei Atmosphärendruck, und ihre Zeitdauer beträgt eine Minute bis eine Stunde.An increase in the water solution temperature improves the disintegration considerably, especially when there is the problem of removing a molding compound which is close to the casting and has consequently been heated the most, it can be important to increase the temperature of the water solution. In such cases, the use of a high alkali metal hydroxide content in the water solution is recommended. The temperature of the water solution is advantageously at least 40 0 C, and most preferably at most 100 0 C., preferably 50-80 0 C. The treatment is normally done at atmospheric pressure, and its time period is one minute to one hour.
Nachdem die Gußteile von der Formmasse befreit sind, werden sie durch Wasser, beispielsweise durch Spülen, gereinigtAfter the cast parts are freed from the molding compound, they are by water, for example by Rinse, cleaned
Die abgebrochene Formmasse aus mit Alkaline tallhydroxyd verunreinigtem Sand kann nach der Reinigung, die aus einem wiederholten Spülen mit Wasser und anschließendem Trocknen besteht zur Herstellung neuer Formmasse benutzt also wiederverwendet werden. Bei der Verwendung von Esterhärten wird, wie bereits beschrieben, zunächst Ester und danach Wasserglas oder ein anderes Silikatbindemittel in die reingemachte Formmasse gemischt Danach ist sie bereit zur Herstellung neuer Formen.The broken off molding compound made of alkali metal hydroxide After cleaning, contaminated sand can result from repeated rinsing with water and subsequent drying is used to produce new molding compound, so it can be reused. When using ester hardnesses, as already described, first ester and then water glass or another silicate binder mixed into the cleaned molding compound. Then it is ready for use Manufacture of new shapes.
Im folgenden soll die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele noch näher beschrieben werden:In the following, the invention will be based on a few exemplary embodiments to be described in more detail:
Es wird eine Formmasse aus Quarzsand mit einer mittleren Korngröße von 0,25 mm hergestellt Dem Sand werden zunächst 0,4 Gewichtsprozent bezogen auf den Sand, eines Esterfiärters beigefügt der aus einer Mischung gleicher Teile Diazetin und Triazetin besteht Dann werden 4% Wasserglas, ebenfalls bezogen auf das Sandgewicht, beigemischt welches 40 Gewichtsprozent Silikat und 60 Gewichtsprozent Wasser enthält Nach der Anfertigung einer Blockform und dem Eingießen von Gußstahl auf herkömmliche Weise muß die mit Guß gefüllte Form solange abkühlen, bis die Temperatur des Gußstücks zwischen 200° C und 500° C liegt Danach wird die Form in ein 55—60° warmes Bad getaucht, das aus einer dreiprozentigen Natriumhydroxydlösung besteht Nach ca. 5 Minuten ist die Formmasse auseinandergefallen und das Gußstück freigelegt.A molding compound made of quartz sand with an average grain size of 0.25 mm is produced Sand are initially added 0.4 percent by weight based on the sand of an ester hardener to the one from one Mixture of equal parts of diazetin and triazetine is then 4% water glass, also based on the Weight of sand mixed in which contains 40 percent by weight of silicate and 60 percent by weight of water making a block mold and pouring cast steel in the conventional way must be done with casting Cool the filled mold until the temperature of the casting is between 200 ° C and 500 ° C. Then the mold is immersed in a 55-60 ° warm bath consisting of a three percent sodium hydroxide solution After about 5 minutes, the molding compound has fallen apart and the casting is exposed.
Eine mit Guß gefüllte Form wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt. Danach wird sie mit einer 55—60°C warmen dreiprozentigen Natriumhydroxydlösung begossen. Nach einigen Minuten ist die Formmasse abgebrochen und das Gußstück freigelegt,A mold filled with cast is produced in the manner described in Example 1. After that she will be with a three percent sodium hydroxide solution at 55-60 ° C doused. After a few minutes, the molding compound has broken off and the casting is exposed,
Eine Flaschenform wird aus derselben Formmasse wie in Beispiel 1 hergestellt. Die mit Guß gefüllte Form wird in ein alkalisches Bad derselben Art wie in Beispiel 1 getaucht Auch in diesem Fall wird die Formmasse schnell abgebrochen und das Gußstück freigelegt. Dadurch, daß sich die Formmasse in einer Flasche befindet, dauert das Abbrechen und Freilegen jedoch etwas langer als bei der Blockform.A bottle shape is produced from the same molding compound as in Example 1. The mold filled with casting is immersed in an alkaline bath of the same type as in Example 1. In this case too, the molding compound quickly broken off and exposed the casting. Because the molding compound is in a bottle, However, breaking off and exposing takes a little longer than with the block form.
Eine mit Guß gefüllte Flaschenform wird auf die im Beispiel 3 beschriebene Weise hergestellt. Die mit GuQ gefüllte Form wird mit einer alkalischen Wasserlösung derselben Art wie in Beispiel 1 und mit einem Druck von ungefähr 5 Atm bespritzt. Auch in diesem Fall wird die Formmasse abgebrochen und das Gußstück schnell freigelegt. A bottle shape filled with casting is produced in the manner described in Example 3. The ones with GuQ filled form is with an alkaline water solution of the same kind as in Example 1 and with a pressure of splashed about 5 atm. In this case, too, the molding compound is broken off and the casting is quickly exposed.
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Beispiel 5 5
Example 5
Die Formmasse, die nach einem der Beispiele 1 —4 abgebrochen wurde, rieselt in einen mit Wasser gefüllten Behälter, dem kontinuierlich Wasser durch eine Einspritzanordnung im Boden des Behälters zugeführt wird. Durch diese Wasserzufuhr erzielt man eine Turbulenz im Wasser und ein kontinuierliches Strömen des Wassers. Das Wasser verläßt den Behälter über einen Randablauf. Der Sand wird dabei bei seiner Passage durch das Wasser gewaschen. Die feinen Bestandteile der Formmasse verlassen den Behälter über den Randablauf. Während der Behandlung wird der pH-Wert im Wasser unter 10 gehalten. Nachdem das Waschen beendet ist, wird der Sand aus dem Behälter genommen und in einer Sandtrockenanlage getrocknet Der auf diese Weise regenerierte Sand wird zur erneuten Verwendung zunächst mit 0,4%, bezogen auf das Sandgewicht, eines aus gleichen Teilen Diazetin und Triazetin bestehenden Esterhärters vermischt und anschließend mit 4 Sandgewichtsprozent Wasserglas, das aus 40 Gewichtsprozent Silikat und 60 Gewichtsprozent W?rser besteht Die Formmasse wird auf ein Modell aufgetragen und muß 20 Minuten härten, wonach das Modell herausgehoben wird. Nach einer Härtungszeit von 8 Stunden 2s erfolgt das Gießen. Beim Herausschlagen weist das Gußstück gute Oberflächen auf, und eine Neigung zum Eindringen von Metall besteht nichtThe molding compound, which was broken off according to one of Examples 1-4, trickles into a container filled with water, to which water is continuously fed through an injection arrangement in the bottom of the container. This supply of water creates turbulence in the water and a continuous flow of water. The water leaves the container via an edge drain. The sand is washed as it passes through the water. The fine components of the molding compound leave the container via the edge drain. During the treatment, the pH value in the water is kept below 10. After washing is complete, the sand is removed from the container and dried in a sand drying system. The sand regenerated in this way is first mixed with 0.4%, based on the weight of the sand, of an ester hardener consisting of equal parts of diazetine and triazetine for reuse and then with 4 percent by weight of sand water glass, which consists of 40 percent by weight of silicate and 60 percent by weight of W? r is ser The molding composition is applied to a model, and must cure for 20 minutes, after which the model is lifted. After a hardening time of 8 hours 2s, the casting takes place. When knocked out, the casting has good surfaces and there is no tendency for metal to penetrate
Das Verfahren nach der Erfindung ist zum Herausschlagen und zur Regenerierung silikatgebundener Formmassen für verschiedene Gußarten anwendbar, wie beispielsweise Gußeisen, Gußstahl, Leichtmetalle, Bronzen usw. Besonders große Vorteile erzielt man durch die Erfindung bei Gußstahl.The method according to the invention is silicate-bound for knocking out and for regeneration Molding compounds can be used for various types of casting, such as cast iron, cast steel, light metals, Bronzes, etc. Particularly great advantages are achieved by the invention in cast steel.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AHLSELL IR AB, STOCKHOLM, SE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |