DE3532183A1

DE3532183A1 - Metallgussverfahren zur herstellung duennwandiger gegenstaende ohne mechanischen gussvorgang

Info

Publication number: DE3532183A1
Application number: DE19853532183
Authority: DE
Inventors: Hans 8450 Amberg Haimerl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-10
Filing date: 1985-09-10
Publication date: 1986-01-30
Also published as: DE3532183C2

Description

Metallgußverfahren zur Herstellung dünnwandiger Gegenstände
ohne mechanischen Gußvorgang Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von sehr dünnwandigen Gegenständen aus Metallen, deren Schmelzpunkt über 800" C liegt, insbesondere aus Bronze.
Dazu wird das Gußmodell als Gußkern mit einem Überzug aus Wachs erarbeitet und nach der Erfindung mit dem Gußmaterial zu einem Ganzen eingemantelt, wobei in einem einmaligen Brennvorgang das Metall an die Stelle von Wachs tritt.
Ein derartiges Verfahren ist von großem praktischen Interesse, weil es der Industrie den Metallguß auf dem Fließband durch einen Brennofen ermöglicht und im künstlerischen Bronzeguß viele Arbeitsgänge bei der Herstellung von Gußformen überflüssig macht.
Es ist üblich, das Gußmaterial im Hochofen oder in Schmelztiegeln zu verflüssigen, um es in einem Gußvorgang, der von Hand oder maschinell vonstattengeht, in die bereitstehende Gußform zu gießen, die in der Gießgrube oder in Formkästen gesichert wurde. Dabei muß eine bestimmte Stärke der Metallwandung gegeben sein, damit das Metall nicht vor dem Auslaufen in der Gußform erstarrt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung der Gußform zu vereinfachen, das Auslaufen des Metalls auch bei dünnsten Wandungen zu gewährleisten und in einem einmaligen Brennvorgang den Guß ohne mechanische Hilfen zu vollziehen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß nach dem Verfahren in Anspruch 1 das Gußmodell direkt als Gußkern aus der Kern-und Mantelmasse nach Anspruch 2 mit einem dünnen Überzug aus Wachs hergestellt und mit dem Gußmaterial zu einem geschlossenen Ganzen eingemantelt wird, und zwar in einer Position, daß bei Erreichen der Gießtemperatur das Metall nach und nach in die vom Wachs freigegebenen Räume über einen verbindenden Gußkanal hineinsinken kann.
Ein Überlaufbecken nach Anspruch 3, das am Steiger innerhalb des geschlossenen Gußmantels installiert ist, bewirkt, daß eine größere Menge Metall, als für den zu gießenden Gegenstand notwendig ist, die Gußform durchfließt, wodurch Fehlstellen im Guß vermieden werden.
Die Kern- und Mantelmasse nach Anspruch 2 ermöglicht durch den großen Anteil an Holzfasern diesen allseitig geschlossenen Gußmantel, weil durch den Schwund der Holzfasern Poren entstehen, die die Verbrennungsgase abstreichen lassen.
Ihre Umwandlung in Kohle schließt die Oxydation des Metalls aus.
Diese Kern- und Mantelmasse besteht aus einem fetten Ton, der durch einen Volumenanteil von 30 - 50 % feiner und sehr kurz geschnittener Holzfasern gemagert ist. In einer salbenartigen Konsistenz wird sie in Schichten aufgetragen, die man jeweils antrocknen läßt. Durch die Magerung und die Bindung mit Holzfasern entstehen keine Trockenrisse.
Diese Kern- und Mantelmasse ermöglicht der Industrie eine Verarbeitung wie bei keramischen Massen. Als solche kann sie zu einem hohlen Gußkern geformt werden oder nach Anspruch 5 ein ausbrennbares Volumen umschließen.
Da bei diesem Verfahren das Metall langsam in die heiße Form sinkt und nicht wie üblich mit Wucht hineinschießt, kann die Wandung des hohlen Gußkerns und des Gußmantels dünn gehalten werden. Aus diesem Grund werden auch Gießgrube und Formkästen nicht benötigt, sondern für eventuelle Fehlgüsse ist eine Keramikschale zum Auffangen des Metalls ausreichend.
Nach Anspruch 4 wird die Oberfläche des Gußkerns mit einem Kamm überstrichen, so daß viele Rillen und Kerben entstehen.
Diese fungieren zunächst im Schmelzvorgang als zahlreiche Gußkanäle und Steiger. Sie machen Kernhaltestifte bei sehr dünner Metallwandung überflüssig, weil der Kern nur in Punkten die Innenfläche des Gußmantels berührt, die bei schwimmendem Kern dennoch vom Metall bedeckt werden. Im fertigen Gußgegenstand aber stellen sie Grate dar, die zur Versteifung des sehr dünnwandigen Gegenstandes beitragen. Das ist vor allem im künstlerischen Bronzeguß von Bedeutung.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Als Beispiel ist der Guß einer völlig geschlossenen und hohlen Metallkugel mit einem wiederum hohlen Gußkern dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Seitenansicht des zu einem Ganzen geschlossenen Gußmantels, der die Gußform mit dem Gußkern und das Gußmaterial in einem umschließt, Fig. 2 die Ansicht im senkrechten Längsschnitt vor dem Brennen, Fig. 3 die Ansicht im senkrechten Längsschnitt nach dem Brennen.
Zunächst wird das hohle Volumen 1 im Gußkern 2 aus Papier, Holzwolle oder anderen brennbaren Stoffen geformt. Darüber wird der Gußkern 2 aus der Kern- und Mantelmasse in Schichten aufgetragen, die man jeweils austrocknen läßt. Die letzte Schicht überstreicht man vor dem Austrocknen mit einem Kamm, so daß viele Rillen entstehen.
Auf den ausgetrockneten Gußkern 2 wird flüssiges Wachs aufgetragen und geglättet. Diese Wachsschicht ist das Gußmodell 3, das die Form der zu gießenden metallenen Hohlkugel, die Stärke ihrer Wandung und die Beschaffenheit ihrer Oberfläche bestimmt.
Nun verbindet man unter Zuhilfenahme eines Galgens 9 das Gußmaterial 4, das - möglicherweise schon beim Legieren - in eine kegelige Form gebracht wurde, und das wegen der eintretenden Wärmedehnung als Spielraum einen Wachsüberzug 5-. er hielt durch den Gußkanal 6, der aus einem Wachsstrang besteht, mit dem Gußmodell 3 und setzt in seinem Zenit einen ebenfalls wächsernen Steiger 7 an. Der nun führt durch ein Überlaufbecken 8 an die Oberkante des Gußmaterials 4 zurück. Das Überlaufbecken 8 wird als eine hohle Blase aus Wachs geformt.
Diese Zusammenstellung wird in mehreren Schichten der Kern-und Mantelmasse, die man jeweils austrocknen läßt, zu einem einzigen Ganzen eingemantelt lo.
Nach dem Austrocknen wird dieses Ganze in einen Ofen gestellt, der die Gießtemperatur des Metalls erreicht. Es wird reduzierend oder mit Hilfe einer Kapsel gebrannt. Der Bennvorgang gleicht etwa dem bei Keramik.

Claims

Metallgußverfahren zur Herstellung dünnwandiger Gegenstände ohne mechanischen Gußvorgang Patentansprüche 1. Verfahren zum Gießen von dünnwandigen Gegenständen aus Metallen mit Schmelzpunkt über 800" C, insbesondere aus Bronze, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Gußmaterial zusammen mit dem ausbrennbaren Gußmodell eingemantelt und auf Gießtemperatur erwärmt wird, wodurch das Metall ohne mechanischen Gußvorgang den Raum des Gußmodells einnimmt.
2. Kern- und Mantelmasse aus Ton zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch die Beimischung von Holzfasern, die Trockenrisse verhindern, bei ansteigender Temperatur Verbrennungsgase abstreichen lassen und durch die Bildung von Kohle die Oxydation des Metalls ausschließen.
3. Überlaufbecken zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß es innerhalb des geschlossenen Gußmantels eine Ausweitung des Steigers darstellt, so daß ein größerer Durchfluß des Metalls durch die Gußform stattfindet, ehe ein gleich hoher Stand mit dem Restmetall erreicht ist, wodurch Fehlstellen im Guß vermieden werden.
4. Beschaffenheit der Oberfläche des Gußkerns zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n t , daß sie vor dem Austrocknen durch Überstreichen mit einem Kamm gerillt wird, so daß sich bei sehr dünner Metallwandung die Verwendung von Kernhaltestiften erübrigt, weil der Gußkern nur in Punkten die Innenfläche des Gußmantels berührt, die bei schwimmendem Gußkern dennoch durch das Metall bedeckt werden.
5. Das hohle Volumen im Gußkern zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß es aus ausbrennbaren Stoffen geformt wird und mit der Kern- und Mantelmasse nach Anspruch 2 in den Gußkern eingeschlossen wird.