DE4446352C2 - Gießkern-Zusammensetzung - Google Patents
Gießkern-ZusammensetzungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gießkern-Zusammensetzung und insbesondere eine Gieß
kern-Zusammensetzung, die nach dem sogenannten Maskenformverfahren (Mantel
formverfahren) geformt werden soll.
Zur Erzeugung von inneren Hohlräumen in einem gegossenen Produkt (Gießkörper)
wird ein Gießkern verwendet. Dabei wird ein Gießkern zwischen die beiden Hälften ei
ner Form (oberer Formkasten und unterer Formkasten) eingesetzt. Dann wird ein ge
schmolzenes Metall in die Form gegossen. Nach dem Erstarren des Metalls wird die
Form zerlegt und dann wird das gegossene Produkt entnommen. Danach wird der
Gießkern herausgebrochen und aus dem gegossenen Produkt entfernt. Dadurch weist
das gegossene Produkt (der Gießkörper) innere Hohlräume auf, die bestimmte spezifi
sche Formen haben.
Heutzutage werden viele Gießkerne für gegossene Automobil-Produkte nach dem Mas
kenformverfahren (Mantelformverfahren) hergestellt. Bei diesem Verfahren wird der
Gießkern geformt aus einem Gemisch von Quarzsand-Körnern und einem wärmehärt
baren Harz als Bindemittel zum Verbinden der Quarzsand-Körner. Quarzsand enthält
SiO2 als eine Hauptkomponente desselben. Wenn jedoch der Gießkern dieses Typs
(Quarzsand-Körner, die mit einem wärmehärtbaren Harz gebunden sind) zum Gießen
verwendet wird, beispielsweise eines Automobil-Aluminiumlegierungs-Zylinderblocks
unter einem hohen Gießdruck von mindestens 784 bar (800 kgf/cm2) muß der Gießkern
eine bestimmte ausreichende Festigkeit aufweisen, um dem hohen Gießdruck standzu
halten. Die Quarzsand-Körner selbst haben variable polygonale Formen. Deshalb neigt
ein Gießkörper, der aus Quarzsand-Körnern hergestellt ist, dazu, daß beim Formen des
Gießkerns Zwischenräume zwischen den Quarzsand-Körnern auftreten. Dadurch kann
der Gießkern unter einem hohen Gießdruck zerbrechen. Um dies zu verhindern, wurde
vorgeschlagen, die Menge des wärmehärtbaren Harzes auf beispielsweise einen Wert in
dem Bereich von 3,5 bis 4,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Quarzsand-
Körnem und wärmehärtbarem Harz, zu erhöhen. Dadurch wird jedoch der Prozentsatz
der Schrumpfung (des Schwundes) des longitudinalen Mittelabschnitts des Gießkerns in
Richtung seiner Dicke hoch (beispielsweise 15 bis 17%) nach dem Gießen und der
Grad der sogenannten Deformation (Verformung) des Mittelabschnitts des Gießkerns
wird ebenfalls hoch (beispielsweise 1,2 bis 1,5 mm) nach dem Gießen (vgl. das weiter
unten folgende Vergleichsbeispiel 1). Dadurch wird das gegossene Produkt (der Gieß
körper) schlechter in bezug auf seine Dimensionsgenauigkeit. Die Definition des Grades
dieser Deformation (Verformung) folgt weiter unten in dem Abschnitt, in dem bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 6 beschrieben wer
den.
DE-PS 940 781 und DE-AS 12 40 231 betreffen Gießformen, nicht aber Gießkerne.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Gießkern-
Zusammensetzung bereitzustellen zur Herstellung eines Gießkerns mit einem niedrigen
Prozentsatz der Schrumpfung (des Schwundes) und einem geringen Grad der Deforma
tion (Verformung) auch dann, wenn der Gießkern beim Gießen unter einem hohen
Druck von mindestens 784 bar (800 kgf/cm2 verwendet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einer Gießkernzusammensetzung gemäß
Anspruch 1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine graphische Darstellung der Bindemittel-Mengen und der Prozentsätze der
Schrumpfung (des Schwundes) der erfindungsgemäßen Gießkerne und kon
ventioneller Gießkerne, in denen Quarzsand-Körner Nr. 7 verwendet werden,
nach dem Gießen unter einem Druck von 784 bar (800 kgf/cm2);
Fig. 2 eine graphische Darstellung ähnlich der Fig. 1, die jedoch die Bindemittelmen
gen und die Grade der Deformation (Verformung) der erfindungsgemäßen
Gießkerne und konventioneller Gießkerne, in denen Quarzsand-Körner Nr. 7
verwendet werden, nach dem Gießen unter einem Druck von 784 bar (800 kgf/cm2)
erläutert;
Fig. 3 ein Diagramm, das die Gießdrucke und die Prozentsätze der Schrumpfung
(des Schwundes) von erfindungsgemäßen Gießkernen und konventionellen
Gießkernen, in denen Quarzsand-Körner Nr. 7 verwendet werden, nach dem
Gießen erläutert;
Fig. 4 ein Diagramm, ähnlich der Fig. 3, das jedoch die Gießdrucke und die Grade
der Deformation (Verformung) von erfindungsgemäßen Gießkernen und kon
ventionellen Gießkernen, in denen Quarzsand-Körner Nr. 7 verwendet werden,
nach dem Gießen erläutert;
Fig. 5 ein Diagramm, das die Bindemittelmengen und die Mengen der in jedem inne
ren Hohlraum eines gegossenen Produkts zurückbleibenden Mullit-Körner
nach dem Gießen unter einem Druck von 784 bar (800 kgf/cm2) und dem an
schließenden Sandstrahlen zurückbleiben, erläutert;
Fig. 6 eine schematische Aufsicht, die durch eine durchgezogene Linie einen Gieß
kern vor dem Gießen und durch eine gestrichelte Linie einen deformierten
(verformten) Gießkern nach dem Gießen unter einem hohen Druck zeigt.
Eine verbesserte erfindungsgemäße Gießkern-Zusammensetzung wird nachstehend
näher beschrieben. Wie nachstehend erläutert, ergibt diese Zusammensetzung einen
Gießkern mit einem niedrigen Prozentsatz der Schrumpfung (des Schwundes) und ei
nem geringen Grad der Deformation (Verformung) desselben, selbst wenn der Gießkern
beim Gießen unter einem hohen Druck von mindestens 784 bar (800 kgf/cm2) verwen
det wird. Dieses Hochdruck-Gießen ist sehr geeignet zur Herstellung von Gießkörpern,
die eine verbesserte Dimensionsgenauigkeit und ein verbessertes Oberflächen-Finish
bei einer hohen Produktivität aufweisen.
Eine erfindungsgemäße Gießkern-Zusammensetzung umfaßt feuerfeste (schwer
schmelzbare) Körner und ein Bindemittel zum Binden der feuerfesten (schwerschmelz
baren) Körner. Die feuerfesten Körner enthalten als eine Hauptkomponente Mullit-
Körner. Der bevorzugte Mullit-Gehalt der feuerfesten Körner beträgt in der Regel min
destens etwa 97 Gew.-%. Das heißt mit anderen Worten, die feuerfesten Körner beste
hen im wesentlichen aus Mullit-Körnern.
Deshalb werden die Ausdrücke "feuerfeste (schwerschmelzbare) Körner" und "Mullit-
Körner" hier gegeneinander austauschbar verwendet. Mullit ist ein Mineral mit der che
mischen Zusammensetzung 3Al2O3.2SiO2-2Al2O3.SiO2. Ein aus den erfindungsgemäßen
feuerfesten Körnern hergestellter Gießkern weist eine höhere Festigkeit auf als ein sol
cher, der aus Quarzsand-Körner hergestellt ist. Deshalb neigt der zuerst genannte
Gießkern nicht zum Zerbrechen, selbst wenn das Gießen unter einem hohen Druck
durchgeführt wird. Außerdem weist der zuerst genannte Gießkern eine beträchtlich ge
ringe Schrumpfung (Schwund) nach dem Gießen unter hohem Druck auf.
Erfindungsgemäß haben die feuerfesten (schwerschmelzbaren) Körner im wesentlichen
eine kugelförmige Gestalt. Dies bedeutet im Sinne der vorliegenden Anmeldung, daß die
feuerfesten Körner auch eine geringfügig ovale Gestalt haben können. Das heißt, die
feuerfesten Körner werden dicht gepackt, wenn ein Gießkern geformt wird. Deshalb ist
die Schrumpfung (der Schwund) dieses Gießkerns beträchtlich vermindert auch nach
dem Gießen unter einem verhältnismäßig hohen Druck.
Erfindungsgemäß haben die feuerfesten Körner eine Größe in dem Bereich von 78 bis
100, ausgedrückt durch die Sandkorn-Größe gemäß der Definition der American
Foundryment's Society (AFS). Dadurch wird beim Gießen der Grad des Eindringens
eines geschmolzenen Metalls in den geschmolzenen Gießkern gering. Das heißt mit
anderen Worten, der Grad des Eindringens eines geschmolzenen Metalls in die Poren
des geformten Gießkerns, die zwischen den feuerfesten Körnern vorliegen, wird gering.
Außerdem ist es leicht, einen solchen Gießkern zu formen. Beim Formen eines Gieß
kerns ist außerdem die Packungsdichte der feuerfesten Körner ausreichend. Dadurch
weist der geformte Gießkern keine Hohlräume im Innern auf. Beim Gießen unter einem
hohen Druck werden daher die Schrumpfung (der Schwund) und der Grad der Deforma
tion (Verformung) des Gießkerns sehr gering.
Zur Bestimmung der Kornfeinheitsnummer entsprechend der AFS-Methode werden
Sandkörner mit Hilfe von Sieben gesiebt. Sodann wird, wie in der im Anspruch 1 wiedergegebenen
Gleichung (1) angegeben, die Menge (Gew.-%), bezogen auf das Ge
samtgewicht der Sandkörner, einer Sandkornfraktion, welche auf jedem Sieb übrig
geblieben war, mit dem entsprechenden Kornfeinheitskoeffizienten (Si) multipliziert. So
dann wird die Gesamtheit aller Multiplikationen Σ(Wi × Si) dividiert durch ΣWi
(100 Gew.-%).
Wenn die Sandkorn-Größe der feuerfesten Körner weniger als 78 beträgt, ausgedrückt
als Sandkorn-Größe nach der Definition von AFS, ist ihr Korngröße zu groß. Dadurch
dringt zu viel des geschmolzenen Metalls in den geformten Gießkörper beim Gießen ein.
Wenn die Sandkorn-Größe der feuerfesten Körner mehr als 110 beträgt, ausgedrückt
durch die Korngrößen-Definition gemäß AFS, wird ihre Korngröße zu gering. Dadurch
wird es schwierig, einen Gießkern zu formen. Außerdem nimmt beim Formen eines
Gießkerns die Packungsdichte der feuerfesten Körner zu stark ab. Dadurch weist der
geformte Gießkern Hohlräume im Innern auf. Beim Gießen unter einem hohen Druck
werden daher die Schrumpfung (der Schwund) und die Deformation (Verformung) des
Gießkerns zu hoch.
Die Menge des Bindemittels liegt in dem Bereich von 1,0 bis 2,2 Gew.-%, bezogen auf
das Gesamtgewicht von feuerfesten Körnern und Bindemittel. Dadurch weist der Gieß
kern eine ausreichende Festigkeit auf. Es ist somit leicht, den Gießkern nach dem Gie
ßen aus dem gegossenen Produkt (Gießkörper) vollständig zu entfernen. Wenn der
Bindemittelgehalt weniger als 1,0 Gew.-% beträgt, wird es schwierig, die feuerfesten
Körner mit dem Bindemittel gleichmäßig zu vermischen. Dadurch wird die Festigkeit des
Gießkerns unzureichend. Wenn der Bindemittelgehalt mehr als 2,2 Gew.-% beträgt, wird
die Festigkeit des Gießkerns übermäßig hoch. Dadurch wird es schwierig, den Gießkern
aus dem gegossenen Produkt (Gießkörper) nach dem Gießen vollständig herauszubre
chen und zu entfernen. Es ist üblich, ein wärmehärtbares Harz, beispielsweise ein Phe
nolharz, als Bindemittel zu verwenden.
Ein Gießkern wird geformt aus der Gießkern-Zusammensetzung unter Anwendung ei
nes Maskenformverfahrens, beispielsweise eines sogenannten Dumping-
Maskenformverfahrens oder eines sogenannten Blas-Maskenformverfahrens.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf
beschränkt zu sein.
Drei Chargen CERABEADS #750 (ein Handelsname für ein Produkt der Firma NAIGAI
CERAMICS CO., LTD.) wurden als kugelförmige Mullit-Körner mit einer Korngröße von
78, ausgedrückt durch die Sandkorn-Größe gemäß AFS (nachstehend als CERABEADS
#750 mit der Korngröße AFS 78 bezeichnet), jeweils mit 1,4 Gew.-%, 1,8 Gew.-% und
2,2 Gew.-% eines Phenolharzes (Bindemittel), bezogen auf das Gesamtgewicht von
AFS 78 und Bindemittel, gemischt. Getrennt davon wurden vier Chargen CERABEADS
#1000 (ein Handelsname für ein Produkt der Firma NAIGAI CERAMICS CO., LTD.) als
kugelförmige Mullit-Körner mit einer Korngröße von 90, ausgedrückt durch die Sand
korn-Größe gemäß AFS (nachstehend als CERABEADS #1000 mit der Korngröße AFS
90 bezeichnet) jeweils mit 1,0 Gew.-%, 1,4 Gew.-%, 1,8 Gew.-% und 2,2 Gew.-% eines
Phenolharzes (Bindemittel), bezogen auf das Gesamtgewicht von AFS 90 und Binde
mittel, gemischt. Außerdem wurde getrennt nur eine Charge CERABEADS #1450 (ein
Handelsname für ein Produkt der Firma NAIGAI CERAMICS CO., LTD.) als kugelförmi
ge Mullit-Sandkörner mit einer Korngröße von 110, ausgedrückt durch die Korngröße
gemäß AFS (nachstehend als CERABEADS #1450 mit der Korngröße AFS 110), mit 1,2 Gew.-%
eines Phenolharzes (Bindemittel), bezogen auf das Gesamtgewicht von AFS
110 und Bindemittel, gemischt. Dann wurde ein Gießkern zur Erzeugung eines Kühl
mitteldurchgangs (Wassermantels) in einem Aluminiumlegierungs-Zylinderblock eines
Automobilmotors aus jeder der obengenannten Mischungen unter Anwendung des Blas-
Maskenformverfahrens geformt. In diesem Verfahren wurde der Blasdruck zum Blasen
jeder Mischung auf einen Wert innerhalb eines Bereiches von 2,45 bis 3,92 bar (2,5 bis
4,0 kgf/cm2) eingestellt, die Härtungstemperatur zum Aushärten des Phenolharzes wur
de auf einen Wert innerhalb eines Bereiches von 180 bis 250°C eingestellt und die
Aushärtungszeit wurde auf einen Wert innerhalb eines Bereiches von 30 bis 50 s einge
stellt.
Jeder so geformte Gießkörper wurde in eine Gießform zur Formung des Kühlmittel-
Durchgangs eingesetzt. Dann wurde der Zylinderblock unter einem hohen Druck 784 bar
(800 kgf/cm2) gegossen. Nach dem Gießen wurde jeder Gießkern des Zylinderblo
ckes einem Sandstrahlen, zweimal für jeweils 40 s, unterworfen, um den Gießkern aus
dem gegossenen Zylinderblock herauszubrechen und zu entfernen.
Der Prozentsatz der Schrumpfung (des Schwundes) des longitudinalen Mittelabschnitts
jedes Gießkerns in Richtung der Dicke desselben wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind
in der Fig. 1 dargestellt.
Der Grad der Deformation (Verformung) des longitudinalen Mittelabschnitts jedes Gieß
kerns wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Fig. 2 dargestellt. Die Definition des
Grades der Deformation (Verformung) jedes Gießkerns wird nachstehend unter Bezug
nahme auf die Fig. 6 beschrieben.
Fig. 6 zeigt eine schematische ebene Ansicht, in der durch eine durchgezogene Linie X1
ein Gießkern vor dem Gießen unter einem hohen Druck und durch eine gestrichelte Li
nie X2 ein deformierter (verformter) Gießkern nach dem Gießen unter einem hohen
Druck dargestellt sind. Das heißt, ein gekrümmter Gießkern vor dem Gießen hat die
Neigung, sich zu verformen und er wird gerade nach dem Gießen unter einem hohen
Druck. Der Grad der Deformation (Verformung) wird definiert als der Abstand zwischen
a1, bei dem es sich um den Mittelpunkt eines Gießkerns vor dem Gießen handelt, und
a2, bei dem es sich um den Mittelpunkt eines deformierten Gießkerns nach dem Gießen
handelt. Eine Linie b1 ist die Mittellinie eines Gießkerns vor dem Gießen, die definiert ist
als die Longitudinalrichtung desselben. Eine Linie b2 ist die Mittellinie eines Gießkerns
nach dem Gießen, die als die longitudinale Richtung desselben definiert ist. Wie in Fig. 6
dargestellt, liegen die Punkte a1 und a2 auf einer Mittellinie eines Gießkörpers, die defi
niert ist in Richtung der Breite des Gießkerns.
Die Menge der in jedem inneren Hohlraum des Zylinderblockes zurückbleibenden Mullit-
Körner wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Fig. 5 dargestellt. In der Fig. 5 rep
räsentieren die oberen und unteren Enden eines Liniensegments bei jeder Bindemittel
menge (1,0, 1,4, 1,8 oder 2,2 Gew.-%) jeweils die maximale und minimale Menge an
Mullit-Körnern, die in jedem inneren Hohlraum des Zylinderblockes bei jeder Bindemit
telmenge zurückgeblieben ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die Menge der zurück
bleibenden Mullit-Körner nicht durch Druckänderungen beim Gießen beeinflußt wird.
Deshalb wurde die Menge der in jedem inneren Hohlraum des Zylinderblockes zurück
bleibenden Mullit-Körner nur für die Gießkerne nach dem Gießen unter einem Druck von
784 bar (800 kgf/cm2) bestimmt. Das heißt mit anderen Worten, die Bestimmung der
Menge der zurückbleibenden Mullit-Körner wurde in den folgenden Beispielen 2 bis 6
und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 nicht durchgeführt.
In jedem der Beispiele 2 bis 6 wurde das Beispiel 1 wiederholt, jedoch mit der Ausnah
me, daß eine Vielzahl von Chargen von nur ASF 90 jeweils mit 1,0 Gew.-%, 1,4 Gew.-%,
1,8 Gew.-% und 2,2 Gew.-% eines Phenolharzes (Bindemittels), bezogen auf das
Gesamtgewicht von ASF 90 und Bindemittel, gemischt wurde und daß jeder Zylinder
block unter einem Druck von 490, 588, 686, 882 oder 980 bar (500, 600, 700, 900 oder
1000 kgf/cm2) gegossen wurde.
Die Ergebnisse bezüglich des vorstehend definierten Prozentsatzes der Schrumpfung
(des Schwundes) und des Grades der Deformation (Verformung) jedes Gießkerns sind
jeweils in den Fig. 3 und 4 angegeben. Es sei darauf hingewiesen, daß alle in den
Fig. 3 und 4 dargestellten Daten sich beziehen auf einen jeweiligen Gießkern, der
aus einer Mischung aus ASF 90 und dem Bindemittel hergestellt wurde. Außerdem sei
darauf hingewiesen, daß alle Daten bezüglich AFS 90 nach dem Gießen unter einem
Druck von 784 bar (800 kgf/cm2) in den Fig. 1 und 2 jeweils Kopien der Daten nach dem
Gießen unter einem Druck von 784 bar (800 kgf/cm2), wie sie in den Fig. 3 und 4 ange
geben sind, darstellen.
In diesem Vergleichsbeispiel wurde das Beispiel 1 wiederholt, jedoch mit der Ausnahme,
daß nur zwei Chargen von Quarzsand-Körnern Nr. 7 jeweils mit 3,5 Gew.-% und 4,2 Gew.-%
eines Phenolharzes (Bindemittels), bezogen auf das Gesamtgewicht von
Quarzsand-Körnern Nr. 7 und Bindemittel, gemischt wurden und daß das Sandstrahlen
des Beispiels 1 weggelassen wurde.
Die Ergebnisse bezüglich des oben definierten Prozentsatzes an Schrumpfung
(Schwund) und des Grades der Deformation (Verformung) sind jeweils in den Fig. 1
und 2 dargestellt. Außerdem sind auch die Ergebnisse bezüglich des oben definierten
Prozentsatzes an Schrumpfung (Schwund) und des Grades der Deformation (Verfor
mung) des Gießkerns, der unter Verwendung der Mischung von Quarzsand-Körner Nr. 7
und 3,5 Gew.-% Phenolharz hergestellt worden ist, in den Fig. 3 und 4 angegeben
(vgl. die Daten bei einem Gießdruck von 784 bar (800 kgf/cm2) in den Fig. 3 und 4).
Der Grund dafür, warum die Bindemittelmengen der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 (3,5 Gew.-%
und/oder 4,2 Gew.-%) von denjenigen der Beispiele 1 bis 6 (1,0 bis 2,2 Gew.-
%) verschieden sind, werden nachstehend diskutiert. Wenn 1,0 bis 2,2 Gew.-% des Bin
demittels in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 verwendet wurden, war zu erwarten, daß
der Prozentsatz der Schrumpfung (des Schwundes) und der Grad der Deformation
(Verformung) viel höher werden würde als diejenigen, wie sie in den Fig. 1 bis 4
dargestellt sind. Dadurch würde es schwierig, die Daten der Vergleichsbeispiele 1 bis 3
und die Daten der Beispiele 1 bis 4 in einem Diagramm klar darzustellen. Deshalb wur
den in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 3,5 Gew.-% und 4,2 Gew.-% Bindemittel an
stelle von 1,0 bis 2,2 Gew.-% Bindemittel verwendet.
In jedem der Vergleichsbeispiele 2 und 3 wurde das Beispiel 1 wiederholt, jedoch mit
der Ausnahme, daß nur zwei Chargen an Quarzsand-Körnern Nr. 7 jeweils mit 3,5 Gew.-%
eines Phenolharzes gemischt wurden, daß die Zylinderblöcke jeweils unter
Drücken von 490 und 686 bar (500 und 700 kgf/cm2) gegossen wurden und daß das
Sandstrahlen des Beispiels 1 weggelassen wurde. Die Ergebnisse bezüglich des oben
definierten Prozentsatzes der Schrumpfung (des Schwundes) und des Grades der De
formation (Verformung) jedes Gießkerns sind jeweils in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Aus den Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, daß der Prozentsatz der Schrumpfung (des
Schwundes) und der Grad der Deformation (Verformung) jedes Gießkerns gemäß Ver
gleichsbeispiel 1 jeweils viel höher waren als die entsprechenden Werte in Beispiel 1.
Außerdem geht aus den Fig. 1 und 2 hervor, daß die Neigung besteht, daß der Pro
zentsatz der Schrumpfung (des Schwundes) und der Deformation (Verformung) jeweils
ansteigen mit zunehmender Feinheit der Korngröße der Mullit-Körner. Im Vergleich zwi
schen AFS 78, AFS 90 und AFS 110 sind AFS 78, AFS 90 und AFS 110 jeweils grobe,
mittelfeine und feine Körner, ausgedrückt durch die Korngröße.
Aus den Fig. 3 und 4 geht hervor, daß der Prozentsatz der Schrumpfung (des Schwun
des) und der Grad der Deformation (Verformung) jedes Gießkerns gemäß den Ver
gleichsbeispielen 1 bis 3 jeweils viel größer waren als die entsprechenden Werte der
Beispiele 1 bis 6 über den Bereich des Gießdruckes von 490 bis 980 bar (500 bis 1000 kgf/cm2).
Außerdem geht aus den Fig. 3 und 4 hervor, daß der Prozentsatz der
Schrumpfung (des Schwundes) und der Grad der Deformation (Verformung) jedes
Gießkerns gemäß den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 jeweils steiler anstieg bei Erhöhung
des Gießdruckes, verglichen mit den entsprechenden Werten der Beispiele 1 bis 6. Aus
der Fig. 4 geht hervor, daß die Neigung besteht, daß der Grad der Deformation (Verfor
mung) des Gießkerns nach den Beispielen 1 bis 6 zunimmt, wenn die Menge des Bin
demittels kleiner wird.
Aus der Fig. 5 geht hervor, daß die Menge der in jedem inneren Hohlraum des Zylinder
blockes nach dem Gießen unter einem Druck von 784 bar (800 kgf/cm) zurückbleiben
den Mullit-Körner ansteigt bei Erhöhung der Menge des Bindemittels. Der Grund dafür
ist, wie angenommen wird, daß die Festigkeit des Gießkerns durch Erhöhung der Men
ge des Bindemittels ansteigt.
Claims (3)
1. Gießkernzusammensetzung, gekennzeichnet durch
im wesentlichen aus Mullitkörnern bestehende feuerfeste Kör ner, wobei diese feuerfesten Körner eine im wesentlichen sphärische Gestalt aufweisen und eine durch die folgende Gleichung (1) definierte Kornfeinheitsnummer (gemäß der Definition der American Foundryment's Society) aufweisen, wel che im Bereich von 78 bis 110 liegt, und
durch ein Bindemittel zum Binden der feuerfesten Körner, wo bei das Bindemittel 1,0 bis 2,2 Gew.-%, bezogen auf das Ge samtgewicht aus feuerfesten Körnern und Bindemittel, aus macht,
Σ(Wi × Si)/ΣWi (1)
worin
Wi in Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der feuerfe sten Körner, eine Fraktion der feuerfesten Körner an gibt, welche auf einem Sieb zurückgeblieben sind, wobei diese Kornfraktion einen bestimmten Korngrößenbereich aufweist, und worin
Si einen Kornfeinheitskoeffizienten angibt, welcher als die Siebnummer definiert ist, welche der Obergrenze der bestimmten Korngröße entspricht.
im wesentlichen aus Mullitkörnern bestehende feuerfeste Kör ner, wobei diese feuerfesten Körner eine im wesentlichen sphärische Gestalt aufweisen und eine durch die folgende Gleichung (1) definierte Kornfeinheitsnummer (gemäß der Definition der American Foundryment's Society) aufweisen, wel che im Bereich von 78 bis 110 liegt, und
durch ein Bindemittel zum Binden der feuerfesten Körner, wo bei das Bindemittel 1,0 bis 2,2 Gew.-%, bezogen auf das Ge samtgewicht aus feuerfesten Körnern und Bindemittel, aus macht,
Σ(Wi × Si)/ΣWi (1)
worin
Wi in Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der feuerfe sten Körner, eine Fraktion der feuerfesten Körner an gibt, welche auf einem Sieb zurückgeblieben sind, wobei diese Kornfraktion einen bestimmten Korngrößenbereich aufweist, und worin
Si einen Kornfeinheitskoeffizienten angibt, welcher als die Siebnummer definiert ist, welche der Obergrenze der bestimmten Korngröße entspricht.
2. Gießkernzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Bindemittel ein wärmehärtbares Harz ist.
3. Gießkernzusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das wärmehärtbare Harz ein Phenolharz ist.
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1994
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Patent Citations (2)
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