DE4225245A1 - Verfahren zum Einbetten von Modellen für das Vollformverfahren - Google Patents
Verfahren zum Einbetten von Modellen für das VollformverfahrenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
- B22C9/046—Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
- B22C15/10—Compacting by jarring devices only
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- Casting Devices For Molds (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbetten von Modellen für
das Vollformverfahren unter Verwendung von rieselfähigem, bindemittelfreiem
Formstoff.
Bei der Herstellung von Gußteilen mit Hilfe des Vollformverfahrens
wird ein positives Modell aus thermisch zersetzbarem Werkstoff allseitig in
entweder einem metallischen (Eisengranalien) oder einem keramischen (Quarz
sand) Formstoff eingebettet. In Abhängigkeit von der Art des Umhüllungs
mediums wird die zum Gießen erforderliche Endfestigkeit durch das Anlegen
eines Magnetfeldes (bei Eisengranalien) bzw. eines Unterdruckes (bei Quarz
sand) erreicht. Häufig genügt auch nur das Vibrieren mittels Vibrations
tisch oder Vibrationsgehänge, um das Anlegen des Formstoffes an die Modell
konturen zu unterstützen. In vielen Fällen wird das Vibrieren zusätzlich zu
den obengenannten Maßnahmen durchgeführt. Bekanntgeworden ist auch die Ver
wendung von Formwerkstoffen mit einem spezifischen Gewicht größer 5 g/cm3.
Das im Formbehälter eingebettete Modell wird beim Eingießen des
schmelzflüssigen Metalls in den Formbehälter vergast. Dabei ersetzt die
Schmelze fortschreitend das Modell, so daß in der Form kein Hohlraum ent
steht. Dadurch können beim Vollformfahren rieselfähige, bindemittelfreie
Formstoffe verwendet werden.
In der Praxis hat es sich gezeigt, daß nicht alle Modellformen mit
Hilfe der obenbeschriebenen Maßnahmen eingeformt werden können. Dies ist
darauf zurückzuführen, daß das Einbetten durch zwei Verfahrensschritte ge
kennzeichnet ist. Zum einen muß der Formstoff alle Modellpartien ausfüllen,
und zum anderen soll er eine hohe Packungsdichte aufweisen und das Modell
spaltfrei umschließen. Infolge des natürlichen Schüttwinkels und der inne
ren Reibung des Formstoffes ist ein Ausfüllen insbesondere von quer zur
Einfüllrichtung liegenden Hohlräumen durch den Schüttprozeß nicht gegeben.
Dies trifft auch für Teile mit kuppelartigen Hohlräumen, wie Pumpengehäuse
zu. Damit ergibt sich der Nachteil, daß diese Teile mit Loskernen oder nach
den herkömmlichen Verfahren gefertigt werden müssen. Sie sind deshalb von
dem vorteilhaften Vollformverfahren ausgeschlossen.
Es fehlt aus obengenannten Gründen nicht an Versuchen und Vorschlä
gen, auch diese "schwierigen" Teile dem Vollformverfahren zugänglich zu
machen. Eine Lösung besteht darin, den Formstoff durch entsprechend hohe
Beschleunigungs- und Frequenzwerte eine solche Fließfähigkeit zu erteilen,
daß die gefährdeten Hohlräume bzw. Partien mit Formstoff ausgefüllt werden.
Leider beobachtet man in diesem Fall insbesondere unter quer zur Schwer
kraft liegenden Modellpartien ein Setzen des Formstoffes, wenn die Vibra
tionserregerkräfte nicht mehr wirksam sind. Dabei entsteht zwischen Modell
und Formstoff ein Spalt, der durch die einströmende Schmelze ausgefüllt
wird und sich auf dem erstarrten Gußteil als Oberflächenfehler abzeichnet.
In der DE 37 07 467 C1 wird zur Lösung des Problems vorgeschlagen,
den hier als Formstoff verwendeten Sand während seines Einfüllens zum Ein
betten des Modells einer Druckdifferenz in Einfüllrichtung auszusetzen.
Dabei wird der Sand gerüttelt. Da die Höhe des Unterdruckes von der Be
schaffenheit des Sandes und dessen Gasdurchlässigkeit sowie der Sandein
füllhöhe abhängt, ist eine zusätzliche Steuerung des Unterdrucks beim Ein
füllen erforderlich. Dadurch wird das Verfahren kompliziert und teuer.
Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß die
Füllhöhe des Sandes in Nähe des auszufüllenden Hohlraumes während der Zeit
des Ausfüllens in etwa konstant gehalten werden muß, damit sich für die
Luft ungehindert Strömungsgassen ausbilden können, über die der Sand in den
Hohlraum transportiert wird. Um das Ausfüllen des Modells nicht zu behin
dern, muß die Sandzufuhr daher beim Erreichen eines bestimmten Niveaus
unterbrochen oder an eine Stelle verlegt werden, an der besagte Strömungs
gassen nicht zugeschüttet werden. Das stellt erhöhte Anforderungen an die
Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals bzw. an die Regelungstechnik.
Nach allem ist festzuhalten, daß das Verfahren gemäß DE 37 07 467 C1
sehr aufwendig ist und Gußfehler aufgrund der Vielzahl der zu beachtenden
Parameter geradezu vorprogrammiert sind. Ein qualitätsgerechtes Ausfüllen
kritischer Formpartien ist somit nach diesem Verfahren nicht gewährleistet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Einbetten von
Modellen für das Vollformverfahren zur Verfügung zu stellen, nach dem auf
einfache Weise auch solche Modelle qualitätsgerecht eingeformt werden kön
nen, die kritische Partien im obenaufgeführten Sinne aufweisen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Formstoff
während oder nach seinem Einfüllen in die Form in Schwebungen versetzt
wird. Diese stellen Schwingungen mit auf- und abschwellenden Beschleuni
gungswerten dar. Durch den ständigen Wechsel von niedrigen und hohen Be
schleunigungen des Formstoffes wird dessen Fließfähigkeit so erhöht, daß
auch kritische Formpartien mit dem Formstoff ausgefüllt werden. Gleichzei
tig haben die Partikel des Formstoffes in der Ruhephase der Schwebung die
Möglichkeit eine hohe Packungsdichte einzunehmen. Ein Setzen des rieselfä
higen, bindemittelfreien Formstoffes nach Beendigung des Einbettens wurde
unter diesen Bedingungen nicht beobachtet, d. h., Spalte zwischen dem Modell
und dem Formstoff waren auch an den kritischen Modellpartien nicht festzu
stellen.
Eine Möglichkeit die erforderliche Schwebung zu erzeugen besteht da
rin, den Formbehälter zusammen mit dem darin befindlichen, eingeformten
Modell in entsprechende Schwingung zu versetzen. Das kann mittels eines
Vibrationstisches erfolgen, der sowohl am Boden als auch seitlich versetzt
regelbare Vibratoren besitzt. Die Regelung und damit auch die Einstellung
der Schwebung läßt sich bei Verwendung druckluftbetriebener Vibratoren
problemlos durch Variation der Druckluft vornehmen. Damit sind auch niedri
gere Frequenzen als bei den üblichen, mit 50 Hz betriebenen Unwuchtvibra
toren realisierbar. Der Formbehälter ist mit dem Vibrationstisch verbunden.
Eine weitere Möglichkeit kann im Zusammenhang mit dem Magnetformver
fahren darin bestehen, daß die Schwebungen durch Anlegen entsprechender
elektromagnetischer Felder erzeugt werden.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann beispielsweise wie folgt ge
arbeitet werden:
In einen Formbehälter sind ein oder mehrere positive Modelle aus
vergasbarem Schaumstoff als Traube eingesetzt. Auch der Einguß besteht aus
dem vergasbaren Material. Der Formbehälter wird mit trockenem, ungebundenem
Quarzsand gefüllt. Entweder während oder nach dem Füllen wird der mit einem
Vibrationstisch verbundene Formbehälter so in Schwingung versetzt, daß sich
Schwebungen einstellen. Diese werden auf den Sand übertragen, der infolge
der wechselnden Beschleunigungen kuppelförmige und mit Unterschneidungen
versehene Modellpartien dicht gepackt ausfüllt. Die Vibratoren sind über
Regelventile mit einem Druckluftbehälter verbunden.
Claims (1)
- Verfahren zum Einbetten von Modellen für das Vollformverfahren unter Verwendung von rieselfähigem, bindemittelfreiem Formstoff, dadurch gekenn zeichnet, daß der Formstoff während oder nach seinem Einfüllen in die Form in Schwebungen versetzt wird.
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AT (1) | ATE162967T1 (de) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004027638B3 (de) * | 2004-06-05 | 2006-02-09 | Albert Handtmann Metallgusswerk Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Transport und zur Verdichtung der Formstoffpartikel bei der Formherstellung mittels Vollformgießverfahrens |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE830424C (de) * | 1949-09-11 | 1952-02-04 | Carl Schenck Maschinenfabrik D | Verfahren und Vorrichtung zum Vibrieren von dreh- oder schwenkbar gelagerten Koerpern, z.B. Formen, Behaeltern, Sieben o. dgl. |
DE1203920B (de) * | 1960-07-06 | 1965-10-28 | Heinrich Nellen | Verfahren zur Herstellung von Giessformen |
-
1992
- 1992-07-30 DE DE4225245A patent/DE4225245A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-07-22 DE DE59308089T patent/DE59308089D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-07-22 EP EP93111778A patent/EP0581201B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-22 AT AT93111778T patent/ATE162967T1/de not_active IP Right Cessation
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DE102004027638B3 (de) * | 2004-06-05 | 2006-02-09 | Albert Handtmann Metallgusswerk Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Transport und zur Verdichtung der Formstoffpartikel bei der Formherstellung mittels Vollformgießverfahrens |
Also Published As
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EP0581201B1 (de) | 1998-02-04 |
DE59308089D1 (de) | 1998-03-12 |
ATE162967T1 (de) | 1998-02-15 |
EP0581201A1 (de) | 1994-02-02 |
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