DE3014631A1 - Giessereiform- und kernerhaertungsverfahren - Google Patents
Giessereiform- und kernerhaertungsverfahrenInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
3014S31
BESCHREIBUNG
Den Gegenstand der Erfindung bildet die Art und Weise der Erhärtung von Gießereiformen und -Kernen für Eisen-, Stahl-
und NE-Metallguß.
Die bekannten Gießereiform- und Kernerhärtungsverfahren beruhen auf der mechanischen Sandverdichtung, oder aber auf der
chemischen bzw. thermischen Einwirkung auf die Form- oder Kernsandkomponenten.
Es ist auch u.a. aus der Veröffentlichung in "International Modem Foundry", 1977, Nr. 4, S. 5, eine Methode zur Erhärtung
von Gießereiformen· und Kernen bekannt, wonach die Erhärtung des Formsandes durch dessen vollständiges Einfrieren mittels
Flüssiggas-Blasen zustandekommt. Geblasen wurden die aus Sand,
gemischt mit Wasser, und Bindemittel bestehenden Formen.
Die Formen werden gestapelt und bis zum Vergießen mit Flüssigmetall
eingefroeren gehalten.
Demgegenüber besteht das aus der Patentanmeldung PRL Nr. P-201140
bekannte Verfahren darin, daß die Verfestigung der Giessereiformen und -kerne durch Blasen mit Flüssigkeit oder Friergas
oder aber durch Halten in einer entsprechenden Kühlanlage bei einer Temperatur bis 233K erfolgt.
In jedem der z.Z. bekannten Verfahren werden der Form- und Kernsand durch und durch erhärtet; sie enthalten manchmal große
Gehalte an toxischem Bindemittel und ihre Regenerierung, im Falle ihrer Wiederverwendung, ist kostspielig und erfordert
einen erheblichen Arbeitsaufwand.
Das erfindungsgemäße Form- und Kernherstellungsverfahren beruht auf der Erhärtung der Formsandschicht durch Einfrieren der
fließfähigen Formsandkomponenten infolge der Berührung des Formstoffes
mit dem Modell oder Kernkasten, der auf die Temperatur
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abgekühlt ist, die niedriger liegt als die Erstarrungstemperatur von fließfähigen Formsandkomponenten.
Das aus Metall hergestellte Modell wird auf die Temperatur abgekühlt,
die niedriger ist als die Erstarrungstemperatur der fließfähigen Formsandkomponenten.
Danach wird das Modell in den Formkasten gelegt, der nach den bekannten Verfahren mit Formsand gefüllt wird.
Bei der Herstellung von Kernen wird der Kernkasten auch auf die Temperatur abgekühlt, die niedriger ist als die Erstarrungstemperatur der fließfähigen Kernsandkomponenten. Anschließend
wird der Kernkasten nach den bekannten Verfahren mit Kernsand gefüllt.
Nach einer bestimmten Zeit erhält man eine gehärtete Formsandschicht
von einer gewünschten Dicke. Die Dicke der erhärteten Formsandschicht wird mit der Temperatur des Kernkastens oder
des Modells oder aber mit der Haltezeit des Formkastens auf dem kalten Modell bzw. im Kernkasten reguliert.
Bereits die erhärtete Formsanddicke von 20 bis 30 mm erzeugt die für die Überwindung des metallostatischen Druckes bei der
Klein- und Mittelgußherstellung ausreichende Festigkeit.
Die Abkühlung des Modells und des Kernkastens erfolgt kontinuierlich
oder periodisch, z.B. durch das Tauchen in das Kühlmittel; der Kernkasten wird abgekühlt, indem er mit Kühlmittel
gefüllt wird. Das Kühlmittel zeichnet sich dadurch aus, daß dessen Temperatur niedriger ist als die Erstarrungstemperatur
der fließfähigen Formsandkomponenten.
Vorteilhaft ist die Anwendung von Flüssigstickstoff als Kühlmittel.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Form- und Kernerhärtungsverfahrens liegt der Verbrauch des Kühlmittels niedriger
als bei den z.Z. angewandten Verfahren.
Der verwendete Formsand besitzt geringere Anfangsfestigkeit; die Zeit des Formens wird kürzer im Vergleich mit den bisher
bekannten Verfahren.
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Der erfindungsgemäß gehärtete Formsand eignet sich durchaus zur
Wiederverwendung ohne vorherige Regenerierung. Die erfindungsgemäß gehärteten Formen und Kerne lassen sich gut ausschlagen.
Beispiele für die Anwendung von erfindungsgemäß gehärteten Formen und Kernen:
Ein Modell aus Messing mit einem Gewicht von 2 kg wird abge- . kühlt, indem es in den Flüssigstickstoff von einer Temperatur
von 77K getaucht und 3 Minuten lang gehalten wird. In dieser Zeit steigt die Temperatur des Modells auf 173K an. Anschliessend
werden einzelne Modellteile in getrennte Formkästen ausr einandergelegt, die mit Formsand durch Schießen gefüllt werden.
Der Formsand hat folgende Zusammensetzung: ;>
Zirkonsand - 100 Gew.-T. und H9O - 3 Gew.-T. . : .
' i 3 Minuten nach der Formkastenfüllung wird das Modell aus der
Form abgehoben. Die Dicke der erhärteten Formsandsehicht beträgt
30 mm. Nach der Zusammenlegung von Formkästen erhält man eine Form, die mit Stahlgußeisen abgegossen wird.
Beispiel 2 ' ■
Der Kernkasten wird auf eine Temperatur von 173K abgekühltj indem
er für 3 Minuten mit Flüssigstickstoff von 77K gefüllt wird.
Derartig abgekühlter Formkasten wird anschließend mit Formstoff gefüllt. Der Formstoff hat folgende Zusammensetzung:
Zirkonsand - 100 Gew.-T. und H2O - 3 Gew.-T.
Nach 3 Minuten werden die Kernkastenhälften auseinandergelegt und man erhält fertige Kerne von einer Dicke von 50 mm der erhärteten
Schicht. Weiterhin werden die Kerne in die Form gelegt, die mit Flüssigeisen abgegossen wird.
Das erfindungsgemäße Form- und Kernerhärtungsverfahren kömmt sowohl bei Serien- als auch bei Einzelherstellung von Gußteilen zur Anwendung.
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Claims (1)
- PATENTANSPRUCHGießereiform- und Kernerhärtungsverfahren durch Einfrieren der fließfähigen Form- und Kernsandkomponenten, dadurch gekennzeichnet , daß man den Formstoff in den Kernkasten einführt, wo sich das Modell aus Metall befindet, das auf eine Temperatur abgekühlt ist, die niedriger ist als die Erstarrungstemperatur der fließfähigen Formsandkomponenten, vorzugsweise dadurch, daß das Modell vorher in den Flüssigstickstoff getaucht wird, wobei die Verweilzeit des Modells in der Form von der gewünschten Dicke der erhärteten Formsandschicht abhängig ist, dann bei der Erhärtung von Kernen der Kernsand in den abgekühlten Metallkernkasten eingeführt wird, vorzugsweise dadurch, daß der Kernkastenhohlraum mit Flüssigstickstoff gefüllt wird, wobei die Verweilzeit des Kernsandes im Kernkastenhohlraum von der gewünschten Dicke der erhärteten Kernsandschicht abhängt.030045/0687
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