DE2649601C3 - Verfahren zur Herstellung von GieBkernen und Gießformen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von GieBkernen und GießformenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/02—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives
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Description
■Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Gießkernen und Gießformen auf der Basis einer Masse, bestehend aus einer feuerfesten Korngrundmasse,
einem Hauptbindemittel, 1 bis 15 Teilen Wasser, Dextrin und Alkalihydroxid oder Alkalicarbonat
Aus der CH-PS 3 51 717 ist ein Verfahren zur Her- -to
stellung von Sandkernen oder Sandformteilen für Metallguß bekannt, die aus einer feuerfesten Korngrundmasse
und einem Hauptbindemittel auf der Basis von Öl und zusätzlichen Bindemitteln, wie Dextrin
und einer kleinen Menge von Alkalihydroxid oder Alkalicarbonat bestehen. Die letzten Zusätze dienen
dazu, die Festigkeit der Formen im grünen Zustand zu erhöhen.
Aus der DE-PS 8 97 618 ist ein Bindemittel für Formmassen auf der Basis von Zement bekannt. Das
Bindemittel enthält weiter wasserlösliche Salze der Celluloseäthercarbonsäuren, denen zur Erhöhung des
pH-Wertes auf über 8 Natronlauge oder Natriumcarbonat zugesetzt wird, um sie überhaupt in Zusammenhang
mit Zement einsetzen zu können.
Aus der DE-Anmeldung R 2268, ausgelegt am 24.7.52, ist ein Bindemittel zur Herstellung von
Kernen und Formen in der Gießerei auf der Basis von Sulfitablaugen bekannt, wobei zur Verbesserung
der Trockenfestigkeit und zur leichteren Herstellung Wasserunlösliche Verbindungen zugesetzt werden, die
neben einem einwertigen Kation ein mit Calcium unter Bildung eines Niederschlages reagierendes Anion
enthalten und wobei gegebenenfalls der calciumhaltige Niederschlag Von der Lauge getrennt wird. Die hergestellten
Kerne Und Formen müssen getrocknet werden,
Aus der DE-AS 15 58 124 ist ein Bindemittel Tür
Gießerei-Formsand bekannt; das die Verwendung Von latenthydraulischer Hochofenschlacke oder Puzzolan
vorsieht, die durch Zusatz von 3 bis 8% Ätzalkalien aktiviert werden.
Aus der DE-PS 9 02 432 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gießereiformmassen bekannt, bei dem
Quarzsand mit Kalk unter Zusatz von Natronlauge gemischt und nach der Formgebung bei erhöhten
Temperaturen und feuchter Atmosphäre verfestigt wird.
Aus der DE-PS 7 42 525 ist ein Bindemütel zum Herstellen von Gießereiformen und Kernen aus mit
Wasser angemachten Bentonittonen bekannt, dem zur Erreichung der höchsten Quellfähigkeit und zur Steigerung
der Scherfestigkeit trocken einige Hundertteile einer oder mehrerer wasserlöslicher Verbindungen der
Alkalien, wie z. B. Hydroxide, Carbonate, Chloride u. dgl. zugesetzt sind.
Die Vielzahl der im Gießereiwesen angewendeten B i ndem i ttel, di e einer Korngrundmasse zugegeben werden,
weisen darauf hin, daß deren Auswahl ein sehr Mächtiges Problem ist» da von der Art des Bindemittels
sowohl die weitere Verarbeitung der Masse, z. B. die Härtung der aus dieser Masse hergestellten
Kerne und Formen, wie auch deren Festigkeits- und sonstige technologische Eigenschaften abhängig sind.
Manche der bisher angewendeten Bindemittel sind teuer, wenig effektiv oder sie bedürfen in der Kern-
und Formmasse eine lange Zeit zum Aushärten. Die aus den bekannten Massen hergestellten Kerne und
Formen sind entweder durch geringe Festigkeit oder durch ihre schwere Entfernbarkeit (Ausschlagen) gekennzeichnet,
wobei dies insbesondere für Kerne zutrifft. Die bisher angewendeten Verfahren zur Entfernung
(Ausschlagen) der Kerne aus Gußstücken bestehen darin, daß die Kerne mechanisch ausgestoßen
werden, z. B. mit Hilfe eines Rüttlers oder Ausschlagrostes, eines pneumatischen Austreibers oder ähnlichen
derartigen Einrichtungen, was immer unter unangenehmen Geräuschen und unter Verstaubung der
Luft in der Gießerei vor sich geht. Außerdem eignen sich alle bisher angewendeten Kernmassen und einige
formmassen nicht zur Wiederverwendung, so daß sie auf eine Abfallhalde gebracht werden, da ihre Regeneration
nach bekannten Methoden nicht effektiv ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Kern- und Formmasse mit einer
solchen Zusammensetzung anzugeben, das es erlaubt, aus diesen Massen Kerne und Formen mit hoher
Festigkeit herzustellen, wobei diese auf einfachste Weise ohne Schwierigkeiten nichtmechanisch entfernbar
sind, und zwar bei kleinstmöglichem Arbeitsaufwand ohne unangenehme Geräusche und ohne die
Luft zu verstauben.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Weitere vorzugsweise Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kerne und Formen weisen, wie durchgeführte
Versuche bewiesen haben, eine niedrige Zerfallsneigung auf und sind während einer Periode von vier
Wochen ohne Verschlechterung ihrer Eigenschaften beständig. Nach der Herstellung eines Kernes oder
einer Form aus der erfindungsgemäßen Form- bzw. Kernmasse und ihrer zweckentsprechenden Verwendung
wird der Kern in einem Gußstück oder die Form der Einwirkung eines Lösungsmittels, vorzugsweise
Wasser, unterworfen, vorteilhafterweise durch Ein-
tauchen ζ. B. in eine Wanne, wo eine selbständige
Zersetzung des Kernes oder der Form innerhalb von 2 bis 6 Minuten erfolgt
Die erfindungsgemäß hergestellten Kerne oder Formen gewinnen unter dem Einfluß dsr Temperatur
in der Form die Fähigkeit, das Lösungsmittel zu absorbieren. Das aufgenommene Lösungsmittel zerstört
die Bindungen der Masse im Kern oder in der Form. Auf diese Weise ist die Entfernung der Kerne aus Gußstücken
mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein vollständig einfacher, billiger, sicherer und nicht die
Gußstücke beschädigender oder gar zerstörender Vorgang. Er erfolgt ohne unangenehme Geräusche, welche
durch die nach den bisherigen Methoden notwendigerweise anzuwendenden mechanischen Einrichtungen
verursacht wurden, und ohne Verstauben der Luft durch die Partikel der Masse. Die Oberfläche der Gußstücke
nach der selbständigen Entfernung des Kernes im Wasser ist durch eine ungewöhnliche Sauberkeit,
gekennzeichnet, ohne daß Reste der Kernmassenkörner anhaften. Die Kern- und Formmasse regeneriert sich
im Wasser selbständig und eignet sich zur Wiederverwendung.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von konkreten Beispielen der Herstellung von Kern- und Formmassen
näher erläutert, die jedoch den Bereich der Erfindung nicht begrenzen.
zu unterbrechen, in den Mischkoller eingießt. Das Mischen sol! dann noch weitere 3 bis 4 Minuten dauern.
Aus der fertig gemischten Masse erzeugt man in bekannter Weise einen Kern in einem Kernkasten,
z. B. einen Kern für den Guß eines Zylinderkopfes. Den Kern härtet man durch Verblasen mit Kohlendioxid
(gegebenenfalls Halten in einer CO2-Atmosphäre)
in einem Kernkasten während 15 bis 30 Sekunden.
Der gehärtete Kern kann nach seiner Entfernung aus dem Kernkasten schon nach einer Stunde in eine
Gießform aus Formsand oder auch Metall, die den herzustellenden Zylinderkopf wiedergibt, eingelegt werden.
Danach wird die Gießform mit einem flüssigen Metall, z. B. mit einer Aluminiumlegierung vergossen.
Nach dem Erstarren des Abgusses in der Gießform und gegebenenfalls seiner Entfernung aus seiner Form
wird dieser heiß oder abgekühlt mit dem K<;rn in eine mit Wasser gefüllte Wanne eingetaucht Nach
5 Minuten Aufenthaltsdauer des Zylinderkopfes zusammen mit dem Kern im Wasser erfolgt eine gänzliche
Zersetzung des Kerns, und man nimmt den Abguß aus der Wanne heraus. Die in der Wanne verbleibende,
in hohem Maße vom Bindemittel befreite Kernmasse entfernt man periodisch. Nach einer solchen Entfernung
des Kernes braucht man die Innenflächen des Abgusses nicht weiter zu reinigen.
Beispiel 1
Zusammensetzung der Masse:
Zusammensetzung der Masse:
lOOkgQuaraand,
1 kg gelbes Dextrin,
6 kg Natriumcarbonat,
1,5 kg Natriumhydroxid,
4,5 kg Wasser.
1 kg gelbes Dextrin,
6 kg Natriumcarbonat,
1,5 kg Natriumhydroxid,
4,5 kg Wasser.
Die Masse fertigt man in einem Mischkoller. Den Mischkoller beschickt man mit 100 kg Quarzsand und
gibt 1 kg gelbes Dextrin und 6 kg Natriumcarbonat hinzu. Das alles mischt man während einer Periode
von 2 Minuten. Separat bereitet man eine aus 1,5 kg Natriumhydroxid und4,5 kg Wasserzusammengesetzte
Lösung, die man anschließend, ohne das Mischen
Beispiel 2
Zusammensetzung der Masse:
Zusammensetzung der Masse:
100 kg Quarzsand,
1 kg gelbes Dextrin,
10 kg Natriumcarbonat,
3 kg Natriumhydroxid,
5 kg Wasser.
1 kg gelbes Dextrin,
10 kg Natriumcarbonat,
3 kg Natriumhydroxid,
5 kg Wasser.
Die Masse wird wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt. In der nachstehenden Tabelle sind die Eigenschaften
einer erfindungsgemäßen Kern- und Formmasse dargestellt. Die angegebenen Eigenschaftswerte
bezeichnen die oberen und unteren Grenzwerte für die angeführten Beispiele.
45
45
I. N. | Eigenschaften | Nach For | 3 Stunden | 6 Stunden | 12Stunüen | 24 Stunden | Nach |
mung und | 24 Stunden | ||||||
Härtung | nach dem | Herausnehmen aus | dem Kernkasten | fixieren | |||
sich die | |||||||
Werte | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1. | Druckfestigkeit | 3-10 | 30-90 | 50-85 | 40-60 | 30-50 | 25-40 |
RC, kg/cm? | |||||||
2. | Biegefestigkeit | 2-8 | 8-14 | 12-17 | 12-17 | 10-12 | 9-12 |
Rg, kg/cm2 | |||||||
3. | Zügfestigkeit | 2-5 | 5-8 | 6-10 | 7-10 | 5-7 | 4-6 |
Rr, kg/cm2 | |||||||
4. | Durchlässigkeit P, | 140-120 | 140-120 | 140-120 | 140-120 | 140-120 | 140-120 |
cm4 | |||||||
G* · min | |||||||
Ö* = | Gramm-Kraft. |
Der Anteil der Hydroxide und der Carbonate beeinflußt
grundsätzlich die technologischen Eigenschaften der Masse. Mit der Zunahme dieser Bestandteile in
der Masse erhöhen sich die technischen Eigenschaften, die Gasdurchlässigkeit der Masse dagegen vermindert
sich und die Zeitdauer der Zersetzung der Masse in den Lösungsmitteln verlängert sich ein wenig.
Die Kerne werden in Kernkasten von Hand oder maschinell, z. B. durch Schießmaschinen, hergestellt
und mit einem geeigneten Mitte] gehärtet Vorzugsweise erfolgt das Härten durch Verblasen des Kerns
mittels Kohlendioxids im Kernkasten innerhalb von 15 bis 60 Sekunden. Gleich nach dem Verblasen mit
CO2 ist der Kern gehärtet. Er erreicht eine Biegefestigkeit
von 4 bis 10 kg/cm2 in Abhängigkeit vom NaOH- und Na2CO3-GeImIt in der Kernmasse, so
daß es möglich ist, den Kern sofort aus dem Karnkasten
zu entfernen.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Gießkernen und Gießformen auf der Basis einer Masse, bestehend
aus einer feuerfesten Korngrundmasse, einem Hauptbindemittel, 1 bis 15 Teilen Wasser,
Dextrin und Alkalihydroxid oder Alkalicarbonat, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen
löslicher Kerne und Formen 0,2 bis 10 Teile Dextrin und als Hauptbindemittel eine Kombination von
0,5 bis 30 Teilen Hydroxide von Alkalimetallen und I bis 40 Teile Carbonate von Alkalimetallen
eingesetzt werden und die fertige Mischung ausgeformt und durch Einleiten von CO2 ausgehärtet
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Korngrundmasse Quarzsand, als
Hydroxide von Alkalimetallen Natrium- und/oder Kaliumhydroxid, als Carbonate von Alkalimetallen
Natrium- und/oder Kaliumcarbonat genommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern oder die Form nach
einem Abguß zusammen mit dem Gußstück der Einwirkung eines Lösungsmittels unterworfen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Wasser verwendet
wird.
30
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762649601 DE2649601C3 (de) | 1976-10-29 | 1976-10-29 | Verfahren zur Herstellung von GieBkernen und Gießformen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762649601 DE2649601C3 (de) | 1976-10-29 | 1976-10-29 | Verfahren zur Herstellung von GieBkernen und Gießformen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2649601A1 DE2649601A1 (de) | 1978-05-03 |
DE2649601B2 DE2649601B2 (de) | 1978-11-02 |
DE2649601C3 true DE2649601C3 (de) | 1979-06-28 |
Family
ID=5991993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762649601 Expired DE2649601C3 (de) | 1976-10-29 | 1976-10-29 | Verfahren zur Herstellung von GieBkernen und Gießformen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2649601C3 (de) |
-
1976
- 1976-10-29 DE DE19762649601 patent/DE2649601C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2649601B2 (de) | 1978-11-02 |
DE2649601A1 (de) | 1978-05-03 |
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