DE3644063A1 - Verfahren zur herstellung von formkoerpern durch giessen im schmelzfluessigen zustand - Google Patents
Verfahren zur herstellung von formkoerpern durch giessen im schmelzfluessigen zustandInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1, eine Gußform nach dem Oberbegriff des Pa
tentanspruches 6, eine Mischung zur Herstellung von Formen nach
dem Oberbegriff des Anspruches 16 oder 17 sowie ein Verfahren
zur Herstellung von Gußformen nach dem Oberbegriff des Patent
anspruches 27.
Bei der Herstellung von Formkörpern durch Gießen im schmelzflüs
sigen Zustand besteht ein wesentliches Problem darin, daß sich
beim Abkühlen des Formkörpers Spannungen ausbilden, die zu
einer wesentlichen Verminderung der Haltbarkeit der Waren führt.
Bei Gläsern tritt dieses Problem besonders stark auf. Während
man bei der Herstellung von flächenförmigen Gläsern durch kon
tinuierliche Herstellung (Ziehen, Walzen) bereits relativ
geringe Spannungen erzielen kann, ist dies bei gegossenen
Glaswaren, unabhängig von der speziellen Art des Gieß
verfahrens (Saugblasmaschinen, Speisermaschinen usw.),
bis heute noch nicht in befriedigendem Maße möglich.
Selbst bei Flachgläsern, die für besondere Verwendungs
zwecke besonders spannungsfrei sein müssen, sind die
Forderungen noch längst nicht befriedigend erfüllt.
Bei dem hier angesprochenen Problem dreht es sich also
insbesondere um das Gießen von Materialien bei sehr
hohen Temperaturen, die beim Erkalten erstarren. Neben
Gläsern, insbesondere Sonderglasarten, handelt es sich
hierbei um schmelzbare Materialien, die Schmelzpunkte
über 1000°C haben. Die im folgenden sich auf Glas be
ziehenden Ausführungen gelten somit (soweit nicht beson
dere Eigenschaften von Glas angesprochen sind) auch für
andere bei hohen Temperaturen gießbare Materialien, wie
z. B. verschiedene Metalle.
Ausgehend vom obengenannten Stand der Technik, ist es
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg aufzuzei
gen, um Formkörper durch Gießen im schmelzflüssigen Zu
stand mit verringerten inneren Spannungen herzustellen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Aufgabe da
durch gelöst, daß man die Gußform auf eine der Schmelz
temperatur im wesentlichen gleiche Temperatur erhitzt
und zusammen mit der die Form ausfüllenden Schmelze
bzw. dem Gußkörper so abkühlt, daß Form und Gußkörper
mindestens den ersten Quarzsprung des verwendeten Materials
(Glases) gemeinsam durchlaufen. Hierbei kommt es besonders
auf diese im allgemeinen als Quarzsprung bezeichneten
Unstetigkeitsstellen im Dichte-Temperaturverlauf des
Glases an, wobei insbesondere der erste (von hoher Tem
peratur kommend gesehen) Quarzsprung besonders bedeut
sam ist. Wichtig ist also, daß bei den Temperaturen von
etwa 1050°C, 580°C und 140°C die Form ein der zu
verarbeitenden Glassorte ähnliches Verhalten aufweist.
Die Abkühlkurve ermittelt man für jede Glasrezeptur und
unterbricht den Abkühlvorgang vorteilhafterweise in den
Temperaturbereichen, in denen die Quarzsprünge erfol
gen, für eine definierte Zeitdauer. Selbstverständlich
ist die Kühlkurve, also der anzustrebende Verlauf der
Temperatur nach der Zeit, unterschiedlich je nach Größe
und Masse des Gußobjektes und auch vom Isolierwert des
Formenmaterials abhängig.
Wenn die Temperatur beim Kühlvorgang nicht exakt ein
stellbar ist und/oder der Gußkörper sehr groß ist, und
die Form gegenüber dem Glas zu langsam abkühlt, heizt
man, vor allem bei den Quarzsprüngen, kurzzeitig noch
mals auf. Der Temperaturverlauf beim Abkühlen ist also
wellenförmig.
Den Gießvorgang selber kann man nun durchführen, indem
man die Form, auf deren Einlauföffnung ein Nachlauf
trichter angeordnet ist, zunächst in kaltem Zustand mit
Glaspulver füllt (den Nachlauftrichter selbstverständ
lich auch) und zusammen mit dem Glaspulver bis zum
Schmelzen des Glases erhitzt. Danach kühlt man - wie in
der oben angegebenen Weise - die Form gemeinsam mit dem
innenliegenden Gußkörper ab.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausbildung des Verfah
rens setzt man auf die Einlauföffnung der Form einen
mit Glasgranulat gefüllten Trichter auf, wobei die
Korngröße relativ zum Trichter so gewählt ist, daß das
Granulat im festen Zustand nicht in die Form gelangen
kann. Dann erhitzt man die Form gemeinsam mit dem
Trichter und dem Glasgranulat, so daß bei Verflüssigung
des Granulats das Glas in die darunter befindliche Form
einläuft. Nachdem die Form hinreichend gefüllt ist,
leitet man den oben beschriebenen Abkühlvorgang ein.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Er
findung erhitzt man die Form zunächst in einem Durch
lauf-Ofen auf die gewünschte Temperatur und füllt das
flüssige Glas in der Mitte dieses Durchlauf- oder Tun
nel-Ofens aus einem Schmelztiegel dosiert ein. Danach
beginnt der oben beschriebene Abkühlvorgang.
Natürlich kann das Material auch von Hand in die erhitzte
Form gegossen oder mit Unter- oder Überdruck in eine
Presse oder Zentrifuge gespeist werden. Der wichtigste
Punkt des Verfahrens liegt darin, daß die Form vom
Schmelzzustand des Materials bis zum Erstarren, insbeson
dere bis unterhalb des ersten Quarzsprunges, im wesent
lichen die gleiche Temperatur aufweist wie der Gußkör
per.
Die heute üblicherweise verwendeten Metallformen sind
nicht nur sehr teuer in der Herstellung, sondern dar
über hinaus in ihrer Anwendungsmöglichkeit begrenzt.
Zum Beispiel müssen die Formen mehrteilig sein, um sie
öffnen zu können, so daß sich eine feine Nahtbildung
kaum vermeiden läßt. Hinterschnittene Gußstücke sind
mit Metallformen gar nicht herstellbar. Bei Glas
mischungen, die bei Temperaturen von über 1300°C ver
arbeitet werden, sind Metallformen nur sehr bedingt
verwendbar. Insbesondere ergeben sich bei großen Guß
stücken hinsichtlich der im Gußkörper entstehenden
Spannungen die allergrößten Probleme, da Glas und Me
tall ganz unterschiedliche Dehnungskoeffizienten haben.
In diesen Fällen muß das Glas zum Abbau der Spannungen
abschließend in einem gesonderten Arbeitsgang getempert
werden.
Auch Formen aus Gips, Graphit, Zement oder ähnlichen
Materialien weisen ähnliche Nachteile auf.
Mit der vorliegenden Erfindung wird nun ein völlig neu
er Weg beschritten, der darin besteht, daß man die Form
aus einem Material härtet, das im wesentlichen diesel
ben Dehnungs-/Schrumpfungseigenschaften beim Abkühlen
aufweist, wie das zu gießende Glas. Selbstverständlich
kommt es auch hier wieder insbesondere auf die Quarz
sprünge (und hier auf den ersten) an.
Vorzugsweise wählt man darum das Formenmaterial im we
sentlichen aus der gleichen Grundsubstanz, also aus
Quarz, wie das zu gießende Glas.
Dann weist die Form im wesentlichen den gleichen Deh
nungs-/Schrumpfungsverlauf auf wie das Glas und kann
die Quarzsprünge mitmachen. Das Verhältnis der unter
schiedlichen Quarz-Körnung im Formenmaterial richtet
sich nach der zu verarbeitenden Glasart, der Stückgröße
und der Schmelztemperatur. Diese Werte sind experimen
tell ermittelbar. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Formenmaterial porös, so daß sich
eine Feinstruktur in Form eines elastischen Gitterwer
kes bildet. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß ge
ringfügige Unterschiede im Ausdehnungs-/Schrumpfungs
verlauf durch Nachgeben der Form aufgefangen werden
können, was eine weitere Verminderung der im fertigen
Glaskörper entstehenden Spannungen mit sich bringt.
Die dem Gußteil zugewandten Flächen der Form bestreicht
man vorzugsweise mit einem glättenden Material, z. B.
mit Bornitrit- oder Zirkonpulver (je nach der zu errei
chenden Temperatur). Dadurch werden besonders glatte
Oberflächen beim Gußteil erzeugt. Darüber hinaus wirkt
das Bornitrit- oder Zirkonpulver gleichzeitig als
Trennmittel.
Da beim Abkühlen das innenliegende Teil der Form (bei
Gießen eines Hohlkörpers) langsamer abkühlt als das au
ßenliegende Teil, ist es von Vorteil, wenn man die in
nenliegenden Formenteile mit einer höheren Elastizität
ausstattet, als die außenliegenden Formenteile. Diese
Elastizität kann man durch das Maß an Porosität ein
stellen.
Insbesondere bei großen, wiederverwendbaren Formen ist
es von Vorteil, wenn man in diese Verstärkungselemente
einbettet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sind diese Verstärkungselemente aus Keramik
fasern bzw. aus Gewebegittern, hergestellt aus solchen
Fasern, ausgebildet.
Um den Abkühlungsvorgang möglichst exakt steuern zu
können, ist es von Vorteil, die Form mit eingebetteten
Wärmezuführungselementen bzw. Kühlelementen zu verse
hen. Um (beim Guß von Hohlkörpern) die unterschied
lichen Abkühlungsgeschwindigkeiten von Innen- und
Außenseiten besser kompensieren zu können, ist es von
Vorteil, wenn die Heiz-/Kühlschlangen im Forminneren
getrennt von den außenliegenden steuerbar sind. Wei
terhin ist es von Vorteil, wenn in der Form bzw. im
Formenmaterial wärmeleitfähige Partikel eingebettet
sind.
Die obenerwähnten Formen aus Gips, Graphit, Zement
oder ähnlichen Materialien weisen aber neben ihren, für
den hier beschriebenen Zweck ungünstigen Schrumpfungs-
Dehnungseigenschaften auch noch weitere Nachteile auf.
Zum einen kommt es bei Verwendung dieser Materialien
oftmals zu einer Glasblasenbildung im Glas, zum anderen
gehen diese Materialien mit der Glasoberfläche eine
mehr oder weniger intensive Verbindung ein, wenn die
Schmelztemperatur über 1000°C liegt.
Es gilt also, ein Material aufzuzeigen, das nicht nur
einen dem zu verarbeitenden Glas ähnliche Abkühlungs
kurve aufweist, sondern darüber hinaus auch diese Nach
teile vermeidet.
Mit der Erfindung wird eine Mischung aufgezeigt, die
Quarzsand bzw. Quarzmehl (in einer dem zu verarbeiten
den Glas entsprechenden Körnung), ein Bindemittel, ein
Benetzungsmittel und Wasser umfaßt. Überraschenderweise
hat es sich gezeigt, daß diese, auf den ersten Blick
relativ einfach anmutende Lösung des Problems die Her
stellung von Formen mit ungewöhnlichen Eigenschaften
ermöglicht. Man kann in solche Formen nicht nur das
Glas problemlos eingießen, es tritt auch keine Verbin
dung des Formenmaterials mit dem Glas ein, selbst bei
hohen Temperaturen. Hierbei ist besonders bemerkens
wert, daß nicht nur das Glas mit Temperaturen von mehr
als 1300°C eingießbar ist, sondern auch die Formen
selbst auf derart hohe Temperaturen gebracht werden
können.
Für Sonderglasarten und andere flüssige Materialien,
die Schmelzpunkte über 1400°C haben und/oder über be
sonders aggressive Bestandteile verfügen, die z. B. das
Quarzmehl der Grundmischung angreifen oder mit ihm
Verbindungen eingehen würden, wird vorzugsweise an
stelle des Quarzmehls (Quarzitmehls) im gleichen Ver
hältnis feingemahlenes Zirkonsilikat verwendet. Über
raschenderweise konnte gezeigt werden, daß derartige
Gußformen nicht nur für Glas, sondern auch andere,
erst bei sehr hohen Temperaturen schmelzende Materia
lien große Vorteile mit sich bringen.
Wenn man besonders glatte und blanke Oberflächen des
Formkörpers fordert, so wird vorzugsweise ca. 20% des
Zirkonsilikates durch reines, feinst-gemahlenes Kaolin
ersetzt.
Weiterhin kann man bei Verwendung von Zirkonsilikat an
stelle von Quarzmehl mehrfach wiederverwendbare Formen
dadurch herstellen, daß man dem Wasser zum Anmischen des
Formenmaterials ca. 6% pulverisierte Kieselsäure zu
setzt. Die fertig getrockneten Gießformen werden dann,
bevor sie mit dem flüssigen Grundmaterial aufgefüllt
werden, bei ca. 1200°C vorgebrannt. Danach können sie
(wie oben beschrieben) mit flüssigem Guß-Material auf
gefüllt werden. Die Verwendung als "verlorene Form" ist
in diesem Fall also nicht gegeben.
Die unter Verwendung von Zirkonsilikat hergestellten
Formen eignen sich also besonders gut zur Herstellung
von Formkörpern aus Keramikmaterial, Edelmetallen oder
Metallegierungen, die bei hohen Temperaturen gegossen
werden müssen und gegebenenfalls auch ein aggressives
Verhalten gegenüber Quarz aufweisen.
Beim Aufheizen und beim Abkühlen weisen die Formen über
die gesamte Heiz- und Kühlkurve hinweg eine Dehnung und
Schrumpfung auf, die mit der des Glases weitgehend
identisch ist. Dies ist auch dann der Fall, wenn die
Form mit Glaspulver gefüllt ist (Sinterverfahren, wie
oben beschrieben).
Das Formenmaterial weist im Ausgangszustand eine Pul
verform auf, die - fein wie Mehl - feinste bzw. glatte
ste Oberflächen erzielbar macht. An der fertigen Form
sind somit auch noch feinste Haarstrukturen (stammend
von der Positivform) erkennbar und können abgegossen
werden.
Die Fließfähigkeit des Materials, die den herzustellen
den Formen angepaßt werden muß, läßt sich in sehr wei
ten Bereichen durch entsprechende Wasserzugabe einstel
len. Auch die Tropf-Standzeit ist je nach Bedarf verän
derlich.
Die Formen können mit den üblichen Werkzeugen abtragend
bearbeitet werden, Fehlstellen können auftragend mit
Formenmaterial bearbeitet werden, da sich das feuchte
Material mit dem trockenen Material verbinden läßt.
Die Festigkeit des Materials ist hoch genug, um auch im
heißen Zustand die Form des flüssigen Glases sicher zu
behalten, wobei die Festigkeit so hoch ist, daß der
artig gefertigte Formen auch einem Unter- oder Über
druck in der Injektion oder Schleuder standhalten.
Ein ganz wesentlicher weiterer Vorteil der erfindungs
gemäßen Mischung besteht darin, daß sich das Material
der Form nach dem Erkalten einfach mit Wasser (rück
standslos) auflösen und vom Glaskörper entfernen läßt.
Dies ist auch aus Umweltschutzgründen besonders bedeut
sam. Man kann aber das Material auch so einstellen, daß
es leicht oder schwer entfernbar ist (für verlorene
Formen) oder bei der Herstellung von wiederverwendbaren
Formen auch überhaupt nicht mehr entfernbar ist. Ein
weiterer Vorteil besteht darin, daß das entfernte Mate
rial, das in Wasser aufgeschwemmt ist, zumindest teil
weise auch mehrfach im Recycling wiederverwendet werden
kann. Dadurch werden nicht nur die Kosten ganz wesent
lich gesenkt, auch aus Umweltschutzgründen ist dieser
Vorteil bedeutsam.
Je nach der verwendeten Glasrezeptur bzw. nach der be
nötigten Schmelztemperatur kann man das Material ver
schieden einstellen.
Vorzugsweise wird der oben beschriebenen Mischung zu
sätzlich organisches Material in feinster Partikelgröße
zugesetzt. Nach dem Erhitzen der Form brennt dieses Ma
terial schon bei relativ geringen Temperaturen rück
standslos auf. Die dadurch entstehenden, nur in der
Feinstruktur sichtbaren Hohlräume lassen ein Gitterwerk
aus dem unbrennbaren Formmaterial zurück, das zu einer
erstaunlich hohen Formen-Elastizität führt. Die Gesamt
festigkeit der Formen bleibt dennoch beibehalten. Das
organische Material kann z. B. Holzschliff, Zellulose
pulver oder dgl. sein. Mit Hilfe dieses organischen Zu
satzes kann dann das Formenmaterial "härter" oder "wei
cher" eingestellt werden, um es den unterschiedlichen
Glasrezepturen und insbesondere den unterschiedlichen
Gußgrößen und Gußformen anzupassen. Es können auch bei
schwierigen Gußstücken die (in der Regel aus mehreren
Teilen bestehenden) Formen so angelegt werden, daß die
inneren Formenteile durch höhere Anteile von Quarzsand
und gleichzeitig organischem Füllmaterial "weicher"
sind, die äußeren Formenteile jedoch "härter" ein
gestellt werden. Dies empfiehlt sich z. B. bei der Her
stellung von Glaskörpern, die aus massiven Innenteil
und fragilen Außenteilen bestehen, z. B. ein Glas-Git
terwerk, was den Glas-Hauptkörper umschließt und mit
ihm nur punktuell verbunden ist. Diese durch das orga
nische Material eingestellte Elastizität trägt ganz
wesentlich zur Verminderung von Spannungen im fertigen
Gußkörper bei.
Das vorgeschlagene Material ist weitgehend neutral ge
genüber den meisten einzubringenden Chemikalien
und/oder Feststoffen (soweit diese die beim Gießen er
zielte Temperatur aushalten). Man kann die Formen also
mit den verschiedensten Materialien (ggf. abschnitts
weise) auskleiden.
Zum Beispiel kann man Oxyde verschiedenster Art auf
bringen, die z. B. auf die inneren Wände der Form aufge
strichen sind. Da sich die Oxyde nicht mit dem Formen
material verbinden, sondern sofort eine vollständige,
direkte Verbindung mit dem (später einzugießenden) Glas
eingehen, kann auf einfache Weise bei geringen Kosten
ein Farb-Überfangglas erzeugt werden. Genauso einfach
können andere Füllmaterialien ein- oder aufgebracht
werden, um sowohl farbige als auch strukturelle Effekte
im oder auf dem Glas-Gußkörper zu erzielen.
Wird die Form innen mit Tiefreliefs ausgebildet, können
diese z. B. mit farbigem Glaspulver ausgebildet werden.
Es entsteht dann ein Pâte-de-verre-Effekt mit den ein
fachsten Mitteln. Auf diese Weise können sogar Port
land-Vasen ganz einfach hergestellt werden.
Die erfindungsgemäße Mischung erlaubt es aber auch,
Feststoffe in allereinfachster Weise in die Form einzu
bringen, die - je nach Lage - entweder später im Glas-
Gußkörper eingeschlossen sind (z. B. Edelstahleinlagen)
oder dem Glaskörper aufliegen. Man kann mit der erfin
dungsgemäßen Mischung dann besonders hohe Festigkeiten
der Form erzielen, wenn man Stützmaterial einfüllt.
Dies kann z. B. Keramikfaser-Gewebegitter sein oder aber
auch nur Keramikfaser, so daß eine Art Verbundwerkstoff
entsteht. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die
Formen großen mechanischen Belastungen ausgesetzt wer
den sollen, wie z. B. in der Zentrifuge oder bei sehr
großen Formen.
Wenn man aktiv aufheizbare bzw. abkühlbare Formen her
stellen will, bei denen also eine Heizwendel bzw. eine
Kühlschlange im Formenmaterial selbst angeordnet ist,
so kann dies mit der erfindungsgemäßen Mischung beson
ders einfach geschehen. Hierbei ist zu berücksichtigen,
daß - im Gegensatz zu Formen aus Gips, Graphit, . . . -
die Heizwendeln bzw. Kühlschlangen nach dem "Ab
waschen" für die nächste Form verwendbar sind. Weiter
hin ist es ohne weiteres möglich, als Füllstoff Parti
kel mit einer besonders guten Wärmeleitfähigkeit zu
verwenden.
Als Bindemittel kann man Gips, insbesondere Anhydrid
gips (vorzugsweise 5%) oder Alabastergips (vorzugswei
se 10%) verwenden, wobei dann allerdings der Gips beim
Erhitzen ziemlich stark gast. Das Schmelzgut muß darum
zusammen mit der Form sehr lange im Ofen stehen, bevor
die Blasen ausgegast sind. Weiterhin eignet sich Gips
als Bindemittel nur bei relativ niedrigen Temperaturen,
da die oben bereits angesprochenen Probleme - wenn auch
in der erfindungsgemäßen Mischung mit viel geringerer
Ausprägung - auftreten (Verklebungen mit dem Glas).
Für höhere Temperaturen ist es von besonderem Vorteil,
wenn man etwa 3-5% Magnesiumchlorid oder einen ähn
lichen Stoff als Bindemittel verwendet. Für sehr hohe
Temperaturen eignet sich besonders Fluor-Silikat, bei
des in Verbindung mit ca. 10% Magnesiumoxyd. Das Mag
nesiumoxyd bewirkt eine besonders gute Benetzbarkeit
der Mischung, man kann mit Variation des Prozentsatzes
auch die Tropfzeit verändern. Darüber hinaus hat sich
eine überraschende Katalysatorwirkung durch das Magne
siumoxyd gezeigt.
Zum Herstellen der Formen unter Verwendung der oben be
schriebenen Mischung mischt man zunächst das trockene,
pulverige Material und setzt dann so viel Wasser so, daß
es in einen flüssig-breiigen Zustand kommt und gießfä
hig wird. Dann wird das Material in eine Form, z. B. in
eine Silikon-Form gegossen und erhärtet mit dem Verdun
sten des Wassers. Ein inneres Ausstreichen der erhärte
ten Form mit Bornitritpulver oder ähnlichem - bei ho
hen benötigten Guß-Temperaturen mit Zirkonmehl -
schafft eine ganz glatte Oberfläche und wirkt noch zu
sätzlich bzw. gleichzeitig als Trennmittel. Man kann
einerseits das organische Material (falls in der Mi
schung vorhanden) dann, wenn man das oben beschriebene
Sinterverfahren (Einfüllen von Glaspulver) verwendet,
durch einen gesonderten "Brennvorgang" ausbrennen, an
dererseits aber auch (z. B. bei Verwendung eines Durch
lauf-Ofens) darauf verzichten, da das flüssige Glas
ohnehin in die bereits gebrannte Form eingefüllt wird,
da diese sich ja bei einer sehr hohen Temperatur befin
det.
Claims (30)
1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch Gießen im
schmelzflüssigen Zustand, wobei man bis zur Verflüssigung
erhitztes Material in Gußformen gießt,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Gußform auf eine der Schmelztemperatur im we
sentlichen gleichen Temperatur erhitzt und zusammen mit der
die Form ausfüllenden Schmelze bzw. dem Gußkörper so ab
kühlt, daß Form und Gußkörper mindestens den ersten Quarz
sprung des verwendeten Materials gemeinsam durchlaufen.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß man den Abkühlvorgang in den Temperaturbereichen,
in denen die Quarzsprünge erfolgen, für eine definierte
Zeitdauer unterbricht und/oder zwischenzeitlich wieder
aufheizt (wellenförmiger Temperaturverlauf).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Zeitdauer der Materialsorte entsprechend wählt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Form zusammen mit
eingefülltem Materialpulver (mit Nachlauftrichter) bis zum
Schmelzen des Materials erhitzt und dann gemeinsam mit dem
Gußkörper abkühlt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß man vor dem Erhitzen der Form einen
mit Granulat gefüllten Trichter aufsetzt und die
Korngröße des Granulats so wählt, daß erst nach der
Verflüssigung des Granulats das Material in die darunter
befindliche Form einläuft.
6. Gußform zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere
zur Durchführung des Verfahrens nach einem er Ansprü
che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem
Formmaterial besteht, das im wesentlichen dieselben
Dehnungs-/Schrumpfungseigenschaften beim Abkühlen auf
weist wie das zu gießende Material.
7. Gußform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Formenmaterial im wesentlichen aus der gleichen
Grundsubstanz besteht wie das zu gießende Material.
8. Gußform nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die dem Gußteil zugewandten Flächen
der Form mit einem die Fläche glättenden Trennmittel,
vorzugsweise mit Bornitrit- oder Zirkonpulver bestri
chen sind.
9. Gußform nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Formenmaterial porös ist, so
daß seine Feinstruktur ein elastisches Gitterwerk dar
stellt.
10. Gußform nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das innenliegende (im Gußkörper) Formteil eine hö
here Elastizität (Porosität) aufweist als außenliegende
Formteile.
11. Gußform nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Form mit eingebetteten Verstär
kungselementen versehen ist.
12. Gußform nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstärkungselemente Keramikfasern bzw.
Keramikfaser-Gewebegitter umfassen.
13. Gußform nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Form mit eingebetteten Wärmezu-
und/oder -abführelementen (Heiz-/Kühlschlangen) verse
hen ist.
14. Gußform nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Heiz-/Kühlschlangen im Forminneren (im Gußkör
per) getrennt von den außenliegenden steuerbar sind.
15. Gußform nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Form gut wärmeleitfähige
Partikel angeordnet sind.
16. Mischung zur Herstellung von Formen für Formkörper,
insbesondere zur Herstellung einer Form nach einem der
Ansprüche 6 bis 15, umfassend
- a) Quarzsand (Quarzmehl)
- b) Bindemittel
- c) Benetzungsmittel
- d) Wasser
17. Mischung nach Anspruch 16, wobei anstelle von Quarz
sand (Quarzmehl) Zirkonsilikat (feingemahlen) vor
gesehen ist.
18. Mischung nach Anspruch 17, wobei 10 bis 30%, vor
zugsweise 20% des Zirkonsilikates durch (feinstge
mahlenes) Kaolin ersetzt sind.
19. Mischung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, da
durch gekennzeichnet, daß dem Wasser zum Anmischen
des Formenmaterials 3 bis 10%, vorzugsweise 6%
pulverisierte Kieselsäure zugemischt sind.
20. Mischung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß sie zusätzlich organisches Material
in feinster Partikelgröße umfaßt.
21. Mischung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß das organische Material Holzschliff, Zellulosepul
ver oder dgl. ist.
22. Mischung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, da
durch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Gips umfaßt.
23. Mischung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß 2-8%, vorzugsweise 5% Anhydridgips, vorgesehen
sind.
24. Mischung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß 5-15%, vorzugsweise 10% Alabastergips,
vorgesehen sind.
25. Mischung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, da
durch gekennzeichnet, daß 2-7%, vorzugsweise
3-5%, Magnesiumchlorid als Bindemittel vorgesehen
sind.
26. Mischung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, da
durch gekennzeichnet, daß (ggf. zusätzlich 5-15%,
vorzugsweise 10%, Fluorsilikat als Bindemittel vorge
sehen sind.
27. Verfahren zur Herstellung von Formen für Formkörper
unter Verwendung einer Mischung nach einem der Ansprü
che 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß man eine
entfernbare, dem Gußkörper entsprechende Positivform
herstellt, die Mischung in fließfähigem Zustand ein
gießt und durch Verdunstung des Wassers aushärten läßt
und die Positivform entfernt.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeich
net, daß man die ausgehärtete Form soweit erhitzt, bis
das organische Material im wesentlichen rückstandslos
ausgebrannt ist.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 oder 28, ins
besondere unter Verwendung einer Mischung nach An
spruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man die
fertig getrocknete Gießform vor der Verwendung vor
brennt.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,
daß man bei 1100°C bis 1300°C, vorzugsweise bei
1200°C vorbrennt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863644063 DE3644063A1 (de) | 1986-10-04 | 1986-12-22 | Verfahren zur herstellung von formkoerpern durch giessen im schmelzfluessigen zustand |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3633849 | 1986-10-04 | ||
DE19863644063 DE3644063A1 (de) | 1986-10-04 | 1986-12-22 | Verfahren zur herstellung von formkoerpern durch giessen im schmelzfluessigen zustand |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3644063A1 true DE3644063A1 (de) | 1988-06-16 |
Family
ID=25848133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863644063 Withdrawn DE3644063A1 (de) | 1986-10-04 | 1986-12-22 | Verfahren zur herstellung von formkoerpern durch giessen im schmelzfluessigen zustand |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3644063A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE19516867A1 (de) * | 1995-05-09 | 1996-11-14 | Wulff Karl Heinz | Verfahren zur Herstellung von Sinterformkörpern, insbesondere zur Verwendung als Baumaterialien |
WO2015191740A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | Markel Jay S | Method for making a seamless glass vessel using resin bonded sand |
-
1986
- 1986-12-22 DE DE19863644063 patent/DE3644063A1/de not_active Withdrawn
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