DE3824574A1

DE3824574A1 - Verfahren zum giessen von praezisionsgussstuecken

Info

Publication number: DE3824574A1
Application number: DE19883824574
Authority: DE
Inventors: Michael Haeusle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-07-19
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1990-01-25
Anticipated expiration: 2008-07-20
Also published as: DE3824574C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von Präzisionsgußstücken. Dieses Verfahren stellt insbesondere ein verbessertes Wachsausschmelz-Gießverfahren dar. Die Präzi sionsgußstücke können aus Wachs, Kunststoff oder Metall sein.

Das bekannteste Verfahren zur Herstellung von Gußteilen ist in der Schmuckindustrie das sogenannte Wachsausschmelzverfahren. Es besteht aus mehreren Verfahrensschritten, nämlich Herstel len einer Gummiform (Negativmatrize) des Originalmodells (= ein metallisches Schmuckstück oder ein Teil davon), Anferti gung der Wachsmodelle, Aufbauen der Wachsmodelle zum Wachs baum, Herstellen der Gießform aus feuerfester Einbettungsmas se, Ausschmelzen, Ausbrennen und Glühen der Gußform, Schmelzen und zentrifugales Eingießen des Metalls, Abkühlen, Ausformen und Reinigen der Gußteile. Nach diesem Verfahren werden Schmuckgußteile erhalten, die hinsichtlich der erzielbaren Feinheit der räumlichen Gestaltungen und hinsichtlich der Oberflächengüte in manchen Fällen nicht mehr ganz befriedigen.

Aus der DE-PS 33 00 968 ist ein Verfahren zum Gießen von Figu ren, insbesondere bekleideter Personenfiguren, bekannt. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Wachshohlfigur erzeugt wird, die durch Einlagern von Versteifungsmaterial, wie grobem Textilrupfen, verstärkt wird,
- die Figur durch Wärmeeinwirkung nach Haltung, Gestik und/oder Oberflächenstruktur künstlerisch gestaltet wird,
- von der Figur zu tragende Teile, wie Kleidungsstücke oder Schuhe, als Originalteile auf die Wachsfigur aufgebracht werden, und daß
- das Stabilisieren dieser Originalteile durch Tränken mit Wachs erfolgt, wobei durch örtliche Wärmebehandlung deren Oberflächenstruktur zum Vorschein gebracht wird,
- wonach die Figur mit Kernmaterial aufgefüllt und eingebet tet wird und nach Herausbrennen des Wachses sowie der brennbaren Originalteile gegossen wird.

Die als Produkt erhaltene Personenfigur ist eine Hohlfigur aus einer Aluminiumgußlegierung mit einer Wandstärke zwischen 6 und 8 mm.

In dieser Patentschrift wird angegeben, daß die Wachshohlfigur nach dem Wachsausschmelzverfahren durch Ausgießen einer Nega tivform, z. B. aus Siliconkautschuk, geschaffen wird. Aus die ser Patentschrift ist nicht zu entnehmen, daß die Verwendung einer Siliconkautschuk-Negativform irgendwelche besonderen Vorteile bietet, und es ist dort auch nicht im einzelnen ange geben, welcher Siliconkautschuk eingesetzt wird und ob bei der Verwendung eines Siliconkautschuks besondere Schwierigkeiten auftreten und wie diese gegebenenfalls überwunden werden kön nen.

Die DE-PS 35 02 269 betrifft eine Druckgießform, welche über eine Vakuum-Steuerung evakuiert wird. Bei dieser Druckgießform handelt es sich um zwei Hälften einer Negativ-Dauerform aus feuerfestem Formmaterial, die zu einer Negativform gasdicht zusammengefügt werden sollen. Zu diesem Zwecke wird vorge schlagen, daß an der Trennebene der beiden Formhälften außer halb der Formgravur eine Nut angebracht ist, die mit einer Va kuumleitung in Verbindung steht; weiterhin ist eine zusätzli che Nut angeordnet, die mit der ersten Nut in Verbindung steht. Auf diese Weise wird vermieden, daß beim Evakuieren Falschluft von außen in die Form gelangt.

Die DE-OS 24 42 294 betrifft ein Verfahren zum Gießen von Me tallen unter Ausschluß von sich bildenden Gasblasen unter der Oberfläche des gegossenen Stücks. Zur Vermeidung dieser Bla senbildung wird vorgeschlagen, im Innenraum der Gießform einen Unterdruck zu erzeugen, wobei das im Innern enthaltene Gas durch die poröse Gießform nach außen zum angelegten Vakuum diffundiert. Auf diese Weise werden Gasblasen an Gußstücken - also fehlerhafte Gußstücke - vermieden.

Ein Verfahren zum Gießen von Gußstücken, die ein möglichst ge naues Abbild auch von kompliziert geformten, fein ausgebilde ten, oberflächenglatten Modellen geben und das sich auf einfa che Weise und kostengünstig durchführen läßt - also ein einfa ches, kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von Präzi sionsgußstücken - steht nicht zur Verfügung. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Verfahren bereitzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wurde nun gefunden, daß bei einem Wachsausschmelz-Gießverfahren (a) die Negativformen zur Her stellung der Wachsmodelle aus einem fließfähigen Siliconkaut schuk, der sich zu einem Siliconelastomer verfestigen läßt, herzustellen sind, (b) die Siliconelastomer-Negativformhälften vor dem Einspritzen einer Positiv-Formmasse, insbesondere Mo dellspritzwachs, mit heißem, oberflächenaktive Verbindungen enthaltenden Wasser vorbehandelt werden muß, und daß (c) das heiße Modellspritzwachs in die Form aus einem Siliconelastomer nach Anlegen eines Vakuums eingespritzt werden muß.

Gegenstand der Erfindung ist somit das Verfahren zum Gießen von Präzisionsgußstücken nach Anspruch 1. Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Verfahrens der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet. Ein weiterer Gegenstand der Er findung ist es, als Positiv-Formmasse einen spritzgießbaren Kunststoff oder eine niedrig-schmelzende Metallegierung einzu setzen; in diesem Fall ist das in der Siliconelastomer-Nega tivform gegossene Präzisionsgußstück das gewünschte Produkt, wie in den Nebenansprüchen gekennzeichnet.

Der Kern der Erfindung liegt in der Erkenntnis, daß nach Form gebung und Oberflächengüte besonders hervorragende Präzisions gußstücke sich durch Gießen nach dem Wachsausschmelzverfahren herstellen lassen, wenn zur Herstellung der sogenannten Wachs form heißes Wachs unter Vakuum in eine aus einem Siliconela stomer bestehende Negativform des Präzisionsmodellstücks ein gespritzt wird.

Das Verfahren der Erfindung ermöglicht die Herstellung von Wachs-, Kunststoff- und Metall-Gußstücken aus Modellstücken, wobei die Feinheit der reproduzierten räumlichen Formen und die Güte der Oberflächen eines danach erhaltenen Gußstücks ganz erheblich gesteigert werden konnte.

Erfindungsgemäß einsetzbare Siliconkautschuke sind solche, die

i) vor dem Vernetzen (Verfestigen) genügend fließfähig sind, damit sie das abzuformende Modell dicht anliegend zu umgeben vermögen, auch wenn die Formen sehr fein und kompliziert sind,
ii) sich relativ rasch verfestigen lassen, also in einem Zeitraum von 1/4 Stunde bis einige Stunden und die
iii) nach dem Verfestigen ein Siliconkautschuk-Elastomer mit niedriger Härte, hoher Dehnbarkeit und sehr hohem Ein- und Weiterreißwiderstand geben.

Gießbare und vulkanisierbare Siliconkautschuke, die die Anfor derung (i), (ii) und (iii) erfüllen, werden in den Indu strieländern in großer Zahl und mit breit gefächerter Palette von Eigenschaften zur Verfügung gestellt. Die verschiedenen Typen von Siliconkautschuken unterscheiden sich nach Art und Menge des Siliconpolymers, des Vernetzungsmittels und des Ka talysators sowie nach der Art der Vernetzungsreaktion. Die diesbezüglichen Einzelheiten sind jedoch, abgesehen von den Verarbeitungsvorschriften, gut gehütete Fabrikationsgeheimnis se des jeweiligen Herstellers.

Die Anforderungen, die ein bestimmtes Gußmodell hinsichtlich Abformgenauigkeit, Entformbarkeit der Originalform aus den Negativ-Formhälften und Entnahme des Wachsmodells aus den Negativ-Formhälften stellen, hängen stark von der Formgebung des Originalmodells und von den Qualitätsanforderungen an das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellende Präzi sionsgußstück ab. Dementsprechend kann aus der breiten Palette der kommerziell zur Verfügung stehenden, gießbaren Silicon kautschuke, die sich zu einem Siliconelastomer vernetzen las sen, ein gut geeignetes Präparat durch einige Versuche leicht ermittelt werden. Auch lassen sich die Eigenschaften der ge eigneten Siliconkautschuke dadurch variieren und dem speziel len Zweck anpassen, indem man zwei unterschiedliche Präparate vom an sich gleichen Typ miteinander mischt.

Bevorzugte Siliconkautschuke, die gießbar und zu Elastomeren verfestigbar sind, haben vor dem Vulkanisieren eine (Mi schungs-)viskosität im Bereich von 17 000 bis 40 000 mPa · s, be sonders bevorzugt im Bereich von 18 000 bis 30 000 mPa · s, und nach dem Vulkanisieren hat das erhaltene Vulkanisat eine Shore-Härte A vorzugsweise im Bereich von 19 bis 50, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 40 und ganz besonders bevor zugt im Bereich von 23 bis 33.

Bevorzugte, erfindungsgemäß einsetzbare Siliconkautschuke sind additionsvernetzende Zweikomponentensysteme (RTV-2): Sie sind bei Beginn der Vernetzung ausreichend fließfähig; ihre Verarbeitungszeit läßt sich zwischen einigen Minuten und eini gen Stunden einstellen; das erhaltene Vulkanisat hat eine nie drige Härte, hohe Dehnbarkeit und einen sehr hohen Ein- und Weiterreißwiderstand. Zum Beispiel hat ein im Sinne der Erfin dung gut geeigneter Siliconkautschuk dieser Art die in Tabelle 1 angegebenen Eigenschaften.

Eigenschaften einer additionsvernetzenden Siliconkautschuk-Formmasse (RTV-2)
Katalysierte Masse
Mischungsverhältnis (Gew.-Teile) A : B\|9 : 1
Mischungsviskosität	18 000 mPa · s
Topfzeit (23°C, bis 100 000 mPa · s	60 min

Vulkanisat
Dichte (DIN 51 757)
1,13 g/cm³
Shore-Härte A (DIN 53 505)	27 ±3
Reißfestigkeit (DIN 53 504-S1)	6,0 N/mm²
Reißdehnung (DIN 53 504-S1)	450%
Weiterreißwiderstand (ASTM-D624B)	20 N/mm
Rückprallelastizität (DIN 53 512)	40%
Linearer Ausdehnungskoeffizient (20-150°C)	2,4 × 10^-4 m/m · K

Andere, ebenfalls bevorzugte Siliconkautschuke mit den vor stehend angegebenen Eigenschaften sind kondensationsvernet zende Zweikomponentenssysteme (RTV-2).

Ebenfalls bevorzugte Siliconkautschuke mit den vorstehend angegebenen Eigenschaften (i), (ii) und (iii) sind Silicon- Heißkautschuke (HTV); es handelt sich hier um Siliconkaut schuke, die infolge ihres Gehalts an organischen Peroxiden oder speziellen Katalysatoren unter Hitzeeinwirkung vulkanisiert werden. Diese Silicon-Heißkautschuke vom Typ HTV erfordern zwar einen höheren apparativen Aufwand, da sie unter Druck, z. B. 10-70 bar, und bei erhöhten Temperaturen, z. B. 160°C, verarbeitet werden müssen. Dafür weisen die daraus erhaltenen Siliconelastomer-Negativformen eine höhere Tempera turbeständigkeit auf, was beim Einspritzen von Kunststoffmas sen oder Eingießen von flüssigen Metallegierungen in die Sili conelastomer-Negativformen erwünscht sein kann.

Aktivierter Silicon-Heißkautschuk (HTV) kann auch in Form von Profilbändern, Strainerschnüren oder Granulat eingesetzt wer den, denn die zur Verarbeitung genügende Fließfähigkeit wird hier durch Anwendung von erhöhten Temperaturen und Drücken, z. B. 50 bar und 160°C, erreicht und das abzuformende Modell befindet sich in einem dazu geeigneten Behältnis. Die erfor derliche Gießbarkeit eines Silicon-Heißkautschuks ist also im Sinne der Erfindung im allgemeinen erst bei erhöhten Tempera turen und Drücken gegeben.

Gemäß Merkmal (b) werden die erhaltenen Siliconelastomer-Ne gativformhälften vorbehandelt, bevor sie zu Negativformen zu sammengesetzt und gemäß Merkmal (c) eingesetzt werden können. Die Vorbehandlung besteht darin, daß die Negativformhälften 10 bis 60 Sekunden lang in ein heißes Wasserbad, dem ein oberflä chenaktives Mittel zugesetzt worden ist, getaucht werden. Als oberflächenaktive Mittel eignen sich zum Beispiel tensidhalti ge, als Zusatz zu Wasser geeignete Reinigungskonzentrate. Vor zugsweise wird als oberflächenaktives Mittel ein übliches Ge schirrspülmittel eingesetzt; die bevorzugte Menge beträgt zwi schen 0,5 und 5 Vol.-%, besonders bevorzugt zwischen 1 und 3 Vol.-%, Geschirrspülmittel, bezogen auf Volumenprozent Wasser. Das Wasserbad wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 60 bis 70°C gehalten. In manchen Fällen werden besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn in dem Wasserbad zusätzlich Ultra schall verbreitet wird; die Maßnahme, zusätzlich eine Ultra schallquelle in dem Wasserbad vorzusehen, ist daher bevorzugt.

Nach dem Herausnehmen der Siliconelastomer-Negativformhälften aus dem heißen tensidhaltigen Wasserbad werden die verbliebe nen Wasserreste entfernt, z. B. durch kurzes Ausblasen mit Preßluft. Danach werden die noch warmen Formhälften zur Nega tivform zusammengefügt und zur Herstellung der Wachsmodelle oder von Modellen aus anderen Positiv-Formmassen verwendet.

Bevor eine neu hergestellte Siliconelastomer-Negativformhälfte erstmals zur Herstellung von Wachsmodellen eingesetzt wird, ist es empfehlenswert, die Negativformhälfte zuvor mit heißem Modellspritzwachs zu bestreichen oder besser in heißem Modell spritzwachs bei 120°C zu kochen. Auf diese Weise wird vermie den, daß bei den ersten Abformungen Fehler bei den Gußstücken auftreten.

Die erfindungsgemäße Vorbehandlung gemäß Verfahrensschritt (b) bewirkt, daß bei den in den Siliconelastomer-Negativformen ge gossenen Wachsmodellen keine Fehler, wie z. B. Hohlräume oder Wachskontraktionen, auftreten, und daß Präzisionswachsmodelle somit fehlerfrei und zuverlässig hergestellt werden können. Bei einfacher geformten, gröberen Modellen und sofern keine so hohen Qualitätsanforderungen an die Abformpräzision gestellt werden, kann die Vorbehandlung gemäß dem Verfahrensschritt (b) entfallen. Es hat sich allerdings herausgestellt, daß zur Her stellung von Präzisionswachsmodellen die Durchführung des Ver fahrensschritts (b) unerläßlich ist, da anderenfalls an sehr feinen Formausgestaltungen das Auftreten von Fehlern unver meidbar ist; das heißt, bei Präzisionswachsmodellen würde der Anteil an unbrauchbarem Ausschuß rapide ansteigen, und die Abformung von besonders fein, dünn und/oder kompliziert ausge stalteten Details würde überhaupt nicht mehr gelingen.

Wird als Positiv-Formmasse nicht Modellspritzwachs, sondern ein Kunststoff oder eine niedrig-schmelzende Metallegierung eingesetzt, so werden nach einer bevorzugten Ausführungsform die Siliconkautschuk-Formhälften anstelle der Vorbehandlung gemäß Merkmal (b) oder zusätzlich zur Vorbehandlung gemäß Merkmal (b) vor dem Zusammenfügen zu Negativformen mit Gra phit, Acetylen, Ruß oder Siliciumcarbid feinster Körnung ein gepudert. Durch die zusätzliche Maßnahme wird vermieden, daß das verfestigte Präzisionsgußstück an der Negativform fest klebt, was zur Zerstörung des Präzisionsgußstücks beim Aus formen aus der Negativform führen könnte.

Als Modellspritzwachse zur Herstellung einer Positivform kön nen alle handelsüblichen Modellspritzwachse eingesetzt werden, besonders aber diejenigen, die zum Gießen von Schmuckstücken aus Metall üblicherweise eingesetzt werden. Das Wachs kann auch eine Modellspritzkunststoffmasse sein. Zur Herstellung einer Positivform können gemäß der Erfindung als Positiv-Form massen auch andere gießbare und/oder einspritzbare Materia lien, die sich durch Vernetzung verfestigen lassen oder die durch Abkühlen auf Raumtemperatur verfestigt werden, einge setzt werden, wie zum Beispiel Kunststoffe und niedrig-schmel zende Metalle. Bevorzugte Kunststoffe sind Polyester, Epoxid harze und Polyurethane.

Um eine möglichst hohe Abbildungsgenauigkeit und eine hohe Ab bildungsfeinheit zu erreichen, wird gemäß der Erfindung das heiße Modellspritzwachs in die vorher evakuierte Siliconela stomer-Negativform unter Vakuum eingespritzt. Zur Einspritzung des Wachses dient zum Beispiel ein handelsüblicher Heißwachs injektor, der an die Einlaßöffnung der Siliconelastomer-Nega tivform vakuumdicht angesetzt wird.

Die Herstellungweisen der feuerfesten Gußformen und die dazu verwendeten Einbettungsmaterialien sind die in der Gießerei- Industrie üblichen Verfahren und Materialien; sie sind jedem Fachmann auf diesem Gebiet geläufig.

Die Entnahme des metallischen Präzisionsgußstücks aus der Guß form erfolgt im allgemeinen dadurch, daß es durch einen Hoch druckwasserstrahl sauber und schonend aus dem Formzylinder ausgeschält wird; dabei wird die Gußform zerstört. Darüber hinausgehende Nachbehandlungsschritte, wie z. B. Polieren oder galvanisches Glänzen können wie üblich vorgenommen werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten Präzisionsgußstücke lassen sich überall dort einsetzen, wo an die Präzisionsgußstücke be sonders hohe Qualitätsanforderungen, insbesondere hinsichtlich Oberflächengüte, Detailfeinheit, Wiedergabe komplizierter For men und Wiedergabegenauigkeit, gestellt werden und wo es gilt, die Herstellungskosten herabzusetzen, insbesondere durch Ver ringerung des Materialverbrauchs, der Nachbehandlungsschritte und von Ausschußstücken.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Präzisions gußstücken kann insbesondere zur Herstellung von Schmuckstüc ken aus Edelmetallen eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten Präzisionsgußstücke können aber auch als Galvanisierformkerne bei Galvanoplastikverfahren eingesetzt werden. In diesem Fall ist das Präzisionsgußstück aus einer niedrig-schmelzenden Metallegierung, z. B. einer Zink/Aluminium- oder Blei/Zinn/Wismut-Legierung, deren Schmelzpunkt je nach Legierungszusammensetzung zwischen 100 und 200°C liegt. Nach einer alternativen Ausführungsform kann als Galvanisierformkern auch ein erfindungsgemäß hergestelltes Wachsmodell verwendet werden. Dazu wird die Oberfläche des Wachsmodells durch eine Nachbehandlung elektrisch leitend ge macht, oder es wird von vornherein ein elektrisch leitfähiges Modellspritzwachs eingesetzt. Galvanoplastische Verfahren die nen zur Herstellung von Goldhohlschmuck und von komplizierten Bauteilen in der Flugzeug-, Raketen- und Satellitentechnik.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1 Serienherstellung eines Schmuckbäumchens

Das Originalmodell ist ein Bäumchen mit strahlenförmigen, re lativ feinen Ästen. Das Bäumchen ist dreidimensional, 15 mm hoch und aus einer Goldlegierung.

An das Originalmodell wird ein Wachssteg, der später den Guß kanal bildet, angewachst. Am Ende dieses Wachsstegs wird ein kegelförmiges Teil aufgesteckt, welches der Form nach einen trichterförmigen Einlaß zum Einspritzen des Modellwachses aus spart. Das so vorbereitete Bäumchen wird in einen oben offenen Behälter aus Polyester oder Acrylglas aufgebaut, wobei das ke gelförmige Teil eng an einer Seitenwandung anliegt. Sodann wird eine unter Vakuum angerührte Siliconmasse vorsichtig in den Behälter gegossen, bis das Originalmodell gut abgedeckt ist. Die eingesetzte Siliconmasse ist ein handelsübliches Zweikomponenten-Siliconkautschuk-Gemisch mit einem Gewichts verhältnis der zu vermischenden Komponenten zueinander von 9 : 1. Die Siliconmasse stellt unmittelbar nach dem Vermischen der Komponenten eine gießbare, leicht fließfähige Flüssigkeit dar, die 5 Minuten lang verarbeitbar ist und die nach 30 minü tigem Stehen bei Raumtemperatur ausgehärtet ist; das erhaltene Siliconelastomer hat eine Shore-Härte A von etwa 27. Dann wird der gebildete Siliconelastomerkörper aus dem Behälter heraus gelöst; beginnend vom Gußkanal wird er unter Zickzack-Bewe gung mittels eines skalpellartigen Messers in zwei Hälften aufgeschnitten, und das Originalmodell wird entnommen.

Die beiden Formhälften werden nun zunächst in heißem flüssigen Modellspritzwachs bei 120°C gekocht; nach einigen Minuten wird das Wachs wieder entfernt (diese Vorbehandlung mit heißem Modellspritzwachs wird nur einmal vor der erstmaligen Benut zung von neu hergestellten Negativformen durchgeführt). Sodann werden die beiden Formhälften 10 Sekunden in ein 70° heißes Wasserbad, welches 3 Vol.-% eines üblichen Geschirrspülmittels enthält, getaucht und nach dem Herausnehmen zur Entfernung von restlichem Wasser mit einem Preßluftstrahl kurz ausgeblasen. Jetzt werden die beiden Siliconelastomer-Formhälften an den Schnittflächen vakuumdicht zu einer Negativform zusammenge fügt.

Jetzt wird die Heißwachseinspritzdüse auf die trichterförmige Einlaßöffnung in der Negativform dichtend aufgesetzt; nach Be tätigung eines Fußschalters wird die Luft aus der Negativform evakuiert, und 90°C heißes Modellspritzwachs wird in das ent standene Vakuum durch Betätigung des Fußschalters in die ande re Richtung eingespritzt; der Einspritzdruck beträgt 0,2 bis 0,3 atü. Nach dem Erkalten und Erstarren des Wachses wird die Negativform geöffnet und das Wachsmodell entnommen. Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt, um die gewünschte Menge an Wachsmodellen herzustellen.

Diese Wachsmodelle werden an einem zentralen Wachsstrang zu einem Wachsbaum zusammengestellt. Der Wachsbaum, der auf einem Hartgummiteller aufgebaut ist, wird in einer zylinderförmigen Küvette mit einer feuerfesten Einbettungsmasse durch Eingießen umgeben. Diese Einbettungsmasse besteht zum Beispiel aus einem sehr, sehr feinen Alabaster, welcher mit Wasser unter Vakuum angerührt wird. Nach dem Eingießen der Einbettmasse in die Kü vette wird das Ganze unter Rütteln auf einem Rütteltisch unter Vakuum entlüftet. Die Einbettungsmasse ist nach 30 Minuten er starrt. Danach wird das Wachs durch Ausglühen der Gußform in einem Glühofen, der von Raumtemperatur um 150°C pro Stunde bis auf 800°C erhitzt wird, verbrannt.

Die so hergestellte Gußform wird bei einer Temperatur von 750 °C in eine zentrifugale Schmelz- und Schleudergußmaschine ein gebracht. Sodann wird eine flüssige Goldlegierung in die neben dem Tiegelausguß aufgespannte Gußform zentrifugal eingegossen. Das Metall läßt man dann in der rotierenden Schleudergußma schine erstarren. Nach dem Abkühlen der Gußküvette auf etwa 40°C wird diese durch Aufschlagen mit einem Gummihammer zum Zerspringen gebracht. Dadurch wird das Gußstück freigegeben; letzte an dem Gußstück haftende Reste der Gußform werden durch Abkochen in 10%iger Schwefelsäure und anschließende Reinigung in einem Ultraschallgerät entfernt.

Vom zentralen Gußkanalstück werden die einzelnen Schmuckguß stücke mit einem Seitenschneider abgeschnitten; Reste des Guß kanals werden mit einer Trennscheibe abgeschnitten, und die Schnittstelle wird mit einem Gummirad glatt geschliffen. Das Schmuckstückteil wird sodann in einem galvanischen Glänzbad poliert und ist sodann verkaufsfertig.

Das so aus Gold hergestellte Schmuckbäumchen spricht wegen der Feinheit seiner Äste und seiner grazilen Formgebung ästhetisch besonders an.

Beispiel 2 Serienherstellung eines Schmucktennisschlägers aus Gold

Das Originalmodell ist ein Miniaturtennisschläger von 17 mm Länge; als Besonderheit sind die Seiten der Bespannung als Drähte ausgebildet und haben eine Drahtstärke von 0,2 mm. Dieser Miniaturtennisschläger weist in der Längsrichtung sieben Drähte und in der Querrichtung acht Drähte auf.

Die Herstellung erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben; es wird auch das in Beispiel 1 beschriebene Zweikomponenten-Silicon kautschuk-Gemisch eingesetzt. Das Gießen wird mit einer Va kuumgußanlage ausgeführt.

Der so hergestellte Miniaturtennisschläger aus Gold weist so wohl die sehr fein ausgestalteten Bespannungsdrähte, als auch die freien Zwischenräume zwischen den Drähten auf: er ist eine genaue, präzise Abformung des feinen und komplizierten Origi nalmodells.

Claims

1. Verfahren zum Gießen von Präzisionsgußstücken, insbeson dere Schmuckstücken, durch

- Umgeben eines Original-Modells mit einer Formmasse und anschließendes Verfestigen der Formmasse,
- Entfernen des Original-Modells aus der verfestigten Formmasse nach Aufschneiden derselben und Wiederzusam menfügen der aufgeschnittenen Formhälften zu einer Ne gativform,
- Einspritzen von heißem Modellspritzwachs in die Nega tivform und Entnahme des nach dem Erkalten gebil deten Wachsmodells (= Positiv-Form),
- Herstellen einer feuerfesten Gießform aus einer feuer festen Einbettungsmasse mittels des Wachsmodells,
- Gießen von geschmolzenem Metall in die feuerfeste Gießform,
- Entnahme des metallischen Gußstücks nach dem Erkalten unter Zerstörung der Gießform,

dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Formmasse ein gießbarer und vulkanisierbarer Siliconkautschuk ist, der unmittelbar nach dem Zus ammenmischen der beiden Komponenten oder als akti viertes Gemisch ein fließfähiges Gemisch darstellt, welches unter der Wirkung der zweiten Komponente oder unter Hitzeeinwirkung in einem Zeitraum von einigen Minuten bis einigen Stunden zu einem Vulkanisat mit niedriger Härte, hoher Dehnbarkeit und sehr hohem Ein- und Weiterreißwiderstand vernetzt wird,
(b) die Formhälften, deren Material gemäß Merkmal (a) aus einem Siliconkautschuk-Vulkanisat besteht, vor dem Zusammensetzen zur Negativform und vor dem Ein spritzen von heißem Modellspritzwachs (= Positiv- Formmasse) in heißes Wasser, welchem ein oberflä chenaktives Mittel zugesetzt worden ist, getaucht werden, nach dem Herausnehmen aus diesem heißen Wasserbad mit Preßluft ausgeblasen werden und dann zur Negativform zusammengefügt werden und
(c) das heiße Modellspritzwachs (= Positiv-Formmasse) in die gemäß Merkmal (b) vorbereitete, vorher eva kuierte Siliconkautschuk-Vulkanisat-Negativform eingespritzt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliconkautschuk-Formmasse gemäß Merkmal (a) vor bzw. zu Beginn der Vulkanisation eine Mischungsviskosität im Bereich von 17 000 bis 40 000 mPa · s hat.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischungsviskosität im Bereich von 18 000 bis 30 000 mPa · s liegt.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Siliconkautschuk-Formmasse gemäß Merkmal (a) nach dem Vulkanisieren eine Shore-Härte A im Bereich von 19 bis 50 hat.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Shore-Härte A im Bereich von 23 bis 33 liegt.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Siliconkautschuk-Formmasse gemäß Merkmal (a) ein Zweikomponentensystem ist, welches durch Additionsvernetzung bei Raumtemperatur vulkanisiert.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Siliconkautschuk-Formmasse gemäß Merkmal (a) ein Zweikomponentensystem ist, welches durch Kondensationsvernetzung bei Raumtemperatur vulkanisiert.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1, 4 u. 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Siliconkautschuk-Formmasse gemäß Merkmal (a) ein Silicon-Heißkautschuk ist.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß das dem Wasser zugesetzte oberflächen aktive Mittel gemäß Merkmal (b) ein Geschirrspülmittel ist.

10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß das heiße Wasser gemäß Merkmal (b) eine Temperatur zwischen 60 und 70°C hat.

11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wasser gemäß Merkmal (b) zu sätzlich Ultraschall verbreitet wird.

12. Verfahren zum Gießen von Präzisionsgußstücken, insbesonde re als Formkerne für die Galvanoplastik, dadurch ge kennzeichnet, daß in die Siliconelastomer-Ne gativform, die gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 herge stellt und vorbehandelt worden ist, als Positiv-Formmasse Modellspritzwachs, Kunststoff oder ein niedrigschmelzendes Metall eingespritzt wird mit der Maßgabe, daß das Verfah ren nach Entnahme des verfestigten Modells aus der Sili conelastomer-Negativform beendet ist.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Modellspritzwachs elektrisch-leitend für galvanopla stische Zwecke ist.

14. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliconkautschuk-Negativformhälften anstelle der oder zusätzlich zur Vorbehandlung gemäß Verfahrensschritt (b) vor dem Zusammenfügen zu Negativformen mit Graphit, Ace tylenruß oder Siliciumcarbid feinster Körnung eingepudert werden.