DE2912201A1 - Verfahren zum herstellen einer giessform - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer giessform

Info

Publication number
DE2912201A1
DE2912201A1 DE19792912201 DE2912201A DE2912201A1 DE 2912201 A1 DE2912201 A1 DE 2912201A1 DE 19792912201 DE19792912201 DE 19792912201 DE 2912201 A DE2912201 A DE 2912201A DE 2912201 A1 DE2912201 A1 DE 2912201A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sand
cooled
sprayed onto
coolant
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19792912201
Other languages
English (en)
Other versions
DE2912201C2 (de
Inventor
Dieter Ing Grad Rebhan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE19792912201 priority Critical patent/DE2912201C2/de
Publication of DE2912201A1 publication Critical patent/DE2912201A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2912201C2 publication Critical patent/DE2912201C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/12Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
    • B22C9/126Hardening by freezing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

  • Verfahren zum Herstellen einer Gießform
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Gießform unter Verwendung eines Gußstückmodells durch Frieren von feuchtem Sand.
  • Bei derartigen Verfahren w.ird Sand und Wasser in geeigneten Mischvorrichtungen gemischt, die Mischung auf ein GußstUckmodell gebracht und gepreßt. Anschließend wird die gebildete Gießform auf eine Metallplatte gegeben und mit flüssigem Stickstoff besprüht, wobei das Wasser gefriert und der Gießform die gewünschte Bindefestigkeit gibt. Das Frieren der Gießform aus feuchtem Sand erfolgt z.B. in Gefriertunneln, die prinzipiell für das Oefrieren von Lebensmitteln bereits bekannt sind. Anschließend kann flüssiges Metall in die Gießform gegossen werden.
  • Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist die lange Dauer des Gefriervorganges. Dieser Zeitaufwand ist bedingt durch die Frostschicht, die such zunächst nur am äußeren Rand der Gießform bildet und über die die gesamte Wärme der Gießform, d.h. im wesentlichen die Erstarrungswärme des Wassers, entzogen werden muß. Wegen des geringen Wärmeleitvermögens sind damit ein hoher Verbrauch an flüssigem Stickstoff und eine entsprechend lange Gefrierzeit verbunden. Außerdem besteht die Gefahr, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Sandes während der langen Gefrierphase abnimmt, so daß die Festigkeit der gefrorenen Gießform leiden könnte.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahrenrzum Herstellen einer Gießform unter Verwendung eines GußstUckmodells durch Frieren von feuchtem Sand zu entwickeln, mit dem Gießformen schnell und in wirtschaftlicher Weise hergestellt werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf das Gußstückmodell gleichzeitig gekühlter Sand und Wasser in feinverteiler Form aufgebracht werden.
  • Bei diesem Verfahren wird in einem Vorratsbehälter gespeicherter Sand gekühlt und z.B. mit einer eigenen Fördervorrichtung auf das Gußstückmodell gebracht. Gleichzeitig wird dosiert Wasser auf das Gußstückmodell gesprüht. Der Sand tritt, nachdem er am Gußstückmodell zur Ruhe gekommen ist, in innigen Wärmekontakt mit dem Wasser. Der Sand muß dabei auf eine Temperatur gekühlt worden sein, die zum Frieren des auf das Gußstückmodell gesprühten Wassers ausreicht.
  • Auf diese Weise wird Sand schichtartig auf das GußstUckmodell aufgetragen und sofort durch das frierende Wasser gebunden. Innerhalb kurzer Zeit bildet sich die gewünschte Gießform mit beliebig großen Wandstärken. Aufgrund des direkten Wärmekontaktes zwischen den einzelnen Sandkörnern des gekühlten Sandes und dem versprühten Wasser wird die Kälte des Sandes optimal genutzt.
  • Grundsätzlich ist es möglich, den Sand in indirektem Wärmekontakt mit einem Kühlmittel zu kühlen. Es ist Jedoch nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zweckmißig, den Sand in direktem Wärmekontakt mit einem Kühlmittel zu kühlen, da hiermit der geringste Energieaufwand für die Kehlung gegeben ist. Dazu ist möglichst ein Kühlmittel zu verwenden, das den Sand nicht nur auf eine sehr niedrige Temperatur kühlen kann, sondern das leicht vom gekühlten Sand entfernt und in die Atmosphäre abgegeben werden kann. Ein derartiges Kühlmittel kann z.B. flüssiger Stickstoff sein, der im Wärmekontakt mit dem Sand verdampft. Der Sand sollte einen möglichst hohen Trocknungsgrad, z.B. weniger als 0,5 % Wasser besitzen, um ein vorzeitiges Aneinanderfrieren mehrerer Sandkörner zu vermeiden. Der Sand kann sehr rasch und mit geringem Ktkilmittelverbrauch gekühlt werden, wenn dieser wElrend des Abkühlens umgewälzt wird.
  • Da der tiefgekühlte Sand das ihm zugemischte Wasser sehr schnell abkühlt und gefriert, ist es von Vorteil, den Sand möglichst rasch auf das Gußstückmodell aufzubringen.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann dazu kaltes, unter Druck stehendes Gas dieneun, das den gekühlten Sand aus einem Vorratsbehälter, beispielsweise injektorartig ansaugt und auf das Gußstückmodell schleudert. Neben einem raschen Aufbringen des Sandes ist ein weiterer, mit dem Aufschleudern des Sandes auf das Gußstückmodell verbundener Vorteil der, daß auf der Modellob er fläche eine hohe Verdichtung des Sandes erreicht wird, die eine qualitative hochwertige Oberfläche des Gußstückes bewirkt. Außerdem ist das Aufbringen des Sandes mit Hilfe kalten Druckgases z.B. über eine Stahlpistole einfach durchzuführen, da der Sand auf allen Seiten des Guüstückmodelles leicht aufgetragen werden kann und sich im Kontakt mit dem Druckgas nicht nennenswert erwärmt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber nicht auf eine Förderung des Sandes mit kaltem Druckgas eingeschränkt, vielmehr können auch andere geeignete Schleudersysteme, beispielsweise ein Schleuderad Anwendung finden.
  • Besitzt der Sand keine für das Gefrieren des aufgesprühten Wassers ausreichend tiefe Temperatur oder ist ein besonders schnelles Frieren der Gießform erwünscht, besteht nach einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens die Möglichkeit, den auf das Gußstückmodell aufgebrachten Sand erneut in Kontakt mit einem weiteren Kühlmittel zu bringen.
  • Es erweist sich als besonders vorteilhaft, auch bei dieser zusätzlichen Kühlung einen direkten Wärmekontakt zwischen dem weiteren Kühlmittel und dem Gußstückmodell bzw. dem auf das Gußstückmodell aufgebrachten Sand herzustellen. Dazu wird das Kühlmittel auf das Gußstückmodell und/oder auf den bereits gefrorenen bzw. aufgebrachten ungefrorenen Sand gesprüht.
  • Zum Kühlen des trocknen, in einem Vorratsbehälter gespeicherten Sandes sowie als weiteres Kühlmittel erweisen sich flUssiger Stickstoff oder flüssige Kohlensäure als einfache und wirkungsvoll einzusetzende Kühlmittel.
  • Die Herstellung einer gefrorenen Gießform verläuft besonders rasch, wenn das auf das Gußstückmodell aufzubringende Wasser vor dem Versprühen bis in die Nähe des Gefrierpunktes abgekühlt wird, da dem Wasser in diesem Fall lediglich die Erstarrungswärme, nicht aber fühlbare Wärme entzogen werden muß.
  • Anhand einer schematischen Skizze sollen die wesentlichen Bestandteile eines Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, dargestellt und erläutert werden: Ein Gußstückmodell 1 wird auf eine Unterlage 2 bzw. in einen Kasten gelegt. In einen isolierten Vorratsbehälter 3 wird trockener Sand 4 gegeben. Über eine Leitung 5 mit einer Sprühdüse 6 an ihrem Ende wird flüssiger Stickstoff aus einem Tank auf den Sand gesprüht, der mittels nichtdargestellter Mischvorrichtungen umgewälzt werden kann. Ist der Sand auf eine ausreichend tiefe Temperatur gekühlt worden, wird dieset mit einer nach dem Injektor-Prinzip arbeitenden Strahlpistole 7 auf das Gußstückmodell geschleudert. Dazu wird ein kaltes, unter Druck stehendes Fluid, beispielsweise verdampfter Stickstoff, über eine Versorgungsleitung 8 der Strahlpistole zugeführt, das aus einer Düse mit hoher Geschwindigkeit in eine davorgeschaltete Mischdüse eintritt und dabei den gekühlten Sand 4 aus dem Vorratsbehälter 3 über einen Stutzen 9 ansaugt. Die geförderte Sandmenge kann über den Druck des kalten Fluids geregelt werden. Gleichzeitig mit dem Aufbringen des kalten Sandes auf das GußstUckmodell wird über ein eigenes Fördersystem Wasser, das eine Temperatur in der Nähe des Gefrierpunktes besitzt, z.B.
  • über eine Leitung 10 gefördert und durch ein Sprühsystem 11 in kleine Tropfen zerteilt und auf das Gußstückmodell gesprüht. Das Wasser und der gekühlte Sand sollten sich erst in unmittelbarer Nähe des Gußstückmodells bzw. der bereits gefrorenen Sandschichten durchmischen, um ein frUhzeitiges Aneinanderfrieren loser Sandkörner zu unterbinden.
  • Dazu ist es zweckmäßig, zwischen dem Sandstrhl und dem Wassertropfenstrahl einen bestimmten Winkel einzuhalten. Sobald der Sand am Gußstückmodell zur Ruhe gekommen ist, kühlt er das Wasser ab und gefriert es, wobei sich die Gießform 13 bildet. Zur Unterstützung des Friervorganges kann über eine dritte Leitung 12 zusätzlich flüssiger Stickstoff in möglichst feinverteilter Form auf das Gußstückmodell gesprüht werden.
  • Leerseite

Claims (7)

  1. PatentansprUche 1. Verfahren zum Herstellen einer Gießform unter Verwendung eines Gußstückmodells durch Frieren von feuchtem Sand, dadurch gekennzeichnet, daß auf das GußstUckmodell gleichzeitig gekühlter Sand und Wasser in feinverteilter Form aufgebracht werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand in direktem Wärmekontakt mit einem Kühlmittel gekühlt wird.
  3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gekühlte Sand mit Hilfe von kaltem, unter Druck stehendem Gas auf das Gußstückmodell geschleudert wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der auf das Gußstückmodell aufgebrachte Sand erneut in Kontakt mit einem weiteren Kühlmittel gebracht wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Kühlmittel auf das Gußstückmodell und/oder den bereits gefrorenen bzw. aufgebrachten, ungefrorenen Sand gesprüht wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide KUhlmittel flüssiger Stickstoff oder flüssige Kohlensäure sind.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser vor dem Versprühen bis in die Nähe des Gefrierpunktes abgekühlt wird.
DE19792912201 1979-03-28 1979-03-28 Verfahren zum Herstellen einer Gießform Expired DE2912201C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792912201 DE2912201C2 (de) 1979-03-28 1979-03-28 Verfahren zum Herstellen einer Gießform

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792912201 DE2912201C2 (de) 1979-03-28 1979-03-28 Verfahren zum Herstellen einer Gießform

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2912201A1 true DE2912201A1 (de) 1980-10-09
DE2912201C2 DE2912201C2 (de) 1987-01-22

Family

ID=6066651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792912201 Expired DE2912201C2 (de) 1979-03-28 1979-03-28 Verfahren zum Herstellen einer Gießform

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2912201C2 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1982000015A1 (en) * 1980-06-23 1982-01-07 Jespersen E A method of producing frozen casting moulds
WO1982003580A1 (en) * 1981-04-13 1982-10-28 Kauserud Hakon A method in the production of frozen mould bodies and a plant for use in the carrying out of the method
US4453586A (en) * 1982-02-17 1984-06-12 Dansk Industri Syndikat A/S Method of producing frozen casting moulds
CN114042861A (zh) * 2021-11-12 2022-02-15 洛阳理工学院 一种冰冻铸型的制造方法
CN115069972A (zh) * 2022-06-30 2022-09-20 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种用于砂型冷冻打印的气动预冷铺砂装置及方法
WO2024178932A1 (zh) * 2023-03-02 2024-09-06 南京航空航天大学 冷冻砂型镂空随形设计与低温介质传输冻结成形方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2738114B2 (de) * 1977-08-24 1980-05-14 W.H. Booth & Co. Ltd., Rotherham, Yorkshire (Ver. Koenigreich) Verfahren zur Herstellung von Gießformen aus temperaturbeständigem Formstoff
DE2909839A1 (de) * 1979-03-13 1980-09-25 Linde Ag Verfahren zum herstellen einer giessform

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2738114B2 (de) * 1977-08-24 1980-05-14 W.H. Booth & Co. Ltd., Rotherham, Yorkshire (Ver. Koenigreich) Verfahren zur Herstellung von Gießformen aus temperaturbeständigem Formstoff
DE2909839A1 (de) * 1979-03-13 1980-09-25 Linde Ag Verfahren zum herstellen einer giessform

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1982000015A1 (en) * 1980-06-23 1982-01-07 Jespersen E A method of producing frozen casting moulds
WO1982003580A1 (en) * 1981-04-13 1982-10-28 Kauserud Hakon A method in the production of frozen mould bodies and a plant for use in the carrying out of the method
US4646809A (en) * 1981-04-13 1987-03-03 Dansk Industri Syndikat A/S Method for the production of frozen mould bodies and apparatus for use in the carrying out of the method
US4453586A (en) * 1982-02-17 1984-06-12 Dansk Industri Syndikat A/S Method of producing frozen casting moulds
CN114042861A (zh) * 2021-11-12 2022-02-15 洛阳理工学院 一种冰冻铸型的制造方法
CN114042861B (zh) * 2021-11-12 2024-05-28 洛阳理工学院 一种冰冻铸型的制造方法
CN115069972A (zh) * 2022-06-30 2022-09-20 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种用于砂型冷冻打印的气动预冷铺砂装置及方法
CN115069972B (zh) * 2022-06-30 2024-03-12 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种用于砂型冷冻打印的气动预冷铺砂装置及方法
WO2024178932A1 (zh) * 2023-03-02 2024-09-06 南京航空航天大学 冷冻砂型镂空随形设计与低温介质传输冻结成形方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE2912201C2 (de) 1987-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3434163A1 (de) Reinigungsverfahren und -vorrichtung
CH348241A (de) Stranggiessverfahren und Maschine zu dessen Durchführung
DE2043882C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Stahlgußblockes, insbesondere einer Bramme aus unberuhigtem Stahl und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2912201C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Gießform
DE102010020618A1 (de) Verfahren zur Herstellung von CO2-Pellets oder von CO2-Partikeln mit erhöhter mechanischer Härte und Abrasivität
DE3404789A1 (de) Verfahren zur verwendung beim gefrieren von gegenstaenden in behaeltern sowie vorrichtung zur verwendung bei der durchfuehrung des verfahrens
DE3720992C2 (de)
EP1577262A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung fester Kohlendioxidpartikel
DE3528891A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen giessen von metallband
DE10357618B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Gussteils aus einer Metallschmelze
DE823778C (de) Verfahren und Vorrichtung zum ununterbrochenen Giessen von Leicht- und Schwermetallen, insbesondere von Zink
DE3434162A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von verbundgranalien aus trockeneis und gefrorener fluessigkeit
DE4102616A1 (de) Verfahren zur erzeugung einer eisdecke, insbesondere fuer schiffsmodellversuche
DE102019109860A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kryogenen Herstellung von Wassereis-Partikeln zur abrasiven Oberflächenbearbeitung und/oder zur Reinigung von Oberflächen
DE2909839A1 (de) Verfahren zum herstellen einer giessform
DE2635117C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Speiseeis
DE2227306A1 (de) Pulverförmiges Paraffinwachs, Herstellungsverfahren und -vorrichtung
DE736672C (de) Verfahren zur Herstellung von plattierten Brammen
DD159531A5 (de) Verfahren zur herstellung vereister gussformen
EP1252116A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum schäumen von schmelzflüssigen materialien
EP0127577A2 (de) Verfahren zum Giessen eines Stranges insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
DE2553076A1 (de) Metallpulver fuer sinterteile und verfahren zu seiner herstellung
DE3013557A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kristalliner hochofenschlacke
DE652826C (de) Verfahren zum Vergiessen von desoxydiertem Kupfer und Kupferlegierungen in Blockformen
DE2251522A1 (de) Stahlstrangguss mit innenkuehlung

Legal Events

Date Code Title Description
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