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Verfahren zum Herstellen von Dauergießformen für Formgußstücke Es
ist bekannt und allgemein üblich, Gußeisen- -und Stahlblöcke in Kokillen aus demselben
Baustoff zu gießen. Ebenso ist es bekannt, Dauergießformen für Kupferdrahtbarren
(Wireb,ars) .derart herzustellen, daß in einen soeben gegossenen Kupferblock ein.
,der Barrenform entsprechender Preßstempel hin-,eingedrückt wird. Die für Formguß
hestimmten Dauergießformen wurden bisher ohne Rücksicht auf die Zusammensetzung
der mit ihrer Hilfe herzustellenden Gußstücke, z. B. aus Stahl oder Gußeisen, angefertigt,
ganz gleich ob sie zum Vergießen z. B. von Messing, Aluminium oder Gußeisen dienen
sollten. Die Herstellung von Dauergießformen erfolgte dabei: in der Weise, daß sie
bzw. ihre Teile entweder mit Hilfe von Modellren, die besonders angefertigt werden
mußben, gegossen und dann durch spanabhebgend@e Werkzeuge, durch Fräsen, Schleifen.,
Schaben u. dgl. bearbeitet oder aber nur durch mechanische Bearbeitung aus dem vollen
Baustoff gerzeugt wurden. Die dabei erforderliche genaue Bearbeitung, die teils
von Hand erfolgen rußte, verteuerte die Herstellung der Dauergießformen derart,
daß die letzteren schon ,aus wirtschaftlichen Gründen nur eine beschränkte Anwendung
finden kon.nten und im ,allgemeinen für .solche Gußstücke hergestellt wurden, denen
Fertigung in genügend großer Menge vor sich ging. Für das Erzeugen von Gußstücken,
deren Fertigung nur in kleinerer Stückzahl vor sich gehen konnte, blieb der Sandguß
trotz seiner bekannten Nachbeile gegenüber dem Kokillenguß vorbehalten.
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Gegenstand der Erfindung, betreffend ein Verfahren zum Herstellen.
von Dauergießformen oder deren Teilen (Kokillen) für Formgußstücke, ist von. .den
erwähnten Nachteilen der bekannten Herstellungsverfahren frei und gewährleistet
die Erzeugung solcher Kokillen; mit deren Hilfe stets scharfe maßhaltige Gußstücke
gefertigt werden können. Das neue Verfahren verieinfacht ferner die Herstellung
von Kokillen derart, daß die letztereil jauch in solchen Fällen wirtschaftlich angewandt
werden können, die bisher dem Sandguß vorbehalten blieben.
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Das Neue besteht darin, daß sowohl das zur Herstellung der Kokille
zu verwendende Metallmodell als .auch die Dauergießform oder deren Teile ;aus einem
Baustoff gegossen. werden, der demjenigen entspricht, aus dem das später in der
Dauergießform herzustellende Gußstück bestehen soll.
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Diese Beschaffenheit des Baustoffes für die Dauergießform gewährleistet
eine genügende Widerstandsfähigkeit der Kokille, gegenüber der Einwirkung der Gießtemperatur
S-0-wie eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Anfressen
und hat den
Vorteil, daß die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Kokillenbaustoffes und des darin
herzustellenden Gußstückes einander sehr nahe sind, so daß dxd in der Dauergießform
herzustellenden Gui" stücke- keine- Änderung -der Gestalt erleiden scharf, maßhaltig
und in jeder Beziehung genau sind. Der Baustoff für die Daaergeßform und für das
Metallmodell muß nicht genau der gleiche sein wie das später herzu.-stellende Gußstück,
er soll nur im wesentlichen gleichartig sein, d.1z. gleiche Legierungshauptbestandteile
aufweisen, um die Ausdehnung und Zusammenziehung von Kokille und Gußstück 'und von
Metallmodell genau kennen und überwachen zu können. Vielfach genügt @es, wem der
gleiche. Legierungshauptbestandteil in den Legierungen des Gußstückes, des Metallmodells
und der Dauergießform über 5o % (Gewichtspromnte) beträgt.
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Die Herstellung der Kokille erfolgt unter Verwendung es Baustoffes
von oben gekennzeichneter Beschaffenheit zweckmäßig dadurch, d@aßdieser Baustoff
auf den aus entsprechendem Werkstoff bestehenden Gußmuster (Metallmodell) gegossen
wird. Das erfindungsgemäße Aufgießen. des Kokillenbaustoffes auf das metallene Gußmuster,
das aus einem entsprechenden Werkstoff besteht, ergibt genaue, maßhaltige Kokillen,
deren Nachbearbeitung entbehrlich bzw. ,auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.
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Die Zeichnung zeigt schematisch ein Beispiel für die Anwendung des
beschriebenen Verfahrens.
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A ist ein Teil der herzustellenden Dauergießform, B :ein Gußmuster
(Metallmodell) aus einem dem Kokillenbaustoff rund dem später herzustellenden Gußstück
entsprechenden Baustoff. C ist Bein Metallmodell für die Eingußkanäle -der Kokille.
D bezeichnet einen Kühlkörper. E sind Griffe, die zur Zusammenlegung der fertigen
Kokille dienen. Der Formsand ist mit G bezeichnet. F ist der untere, K der obere
Formkasten. H bedeutet die Oberfläche des Formsandes im Kasten. F. List der äußere
Umriß der Kokille; der z. B. mittels eines mit einzuformenden Kastens -und durch
entsprechende Formerarbeit erzeugt werde.. kann. M ist der Abdruck, das Negativ,
des Gußmusters in der Dauergießform. Das MetalsrnodellB, das bei der Herstellung
der Dauergießform nach dem erfindungsgemäßen Verfahren etwa die gleiche Aufgabe
hat wie das, Holzmodell in der Sandformerei, kann beispielsweise als Sandabguß von
dem üblichen Holzmodell des Werkstückes angefertigt werden. Sein. Baustoff entspricht
dem Baustoff der Kokille und des in. dieser herzustellenden Gußstückes. So werden
z#. B. zur Herstellung von. Aluminiumgußstükkenauch als Baustoff für das Metallmodell
B und für die Dauergießform Aluminiumlegierungen angewandt, für Bronzegußstücke
eben-.;' falls Bronze; Rotguß Moder eine andere Legie-#:ng mit Kupfer als Grundmetall
und für Gi ätguß z. B. Gußeisen: Dadurch wird jeglic`hes merkbare Zusammenschrumpfe.
der in der Dauergießform hergestellten Gußstücke im. Vergleich zu den Sandabgüssen
von dem ursprünglichen gewöhnlichen Modell vermieden2 da beim Aufgießen des Metalls,
das die Form A bildet, das Metallmodell B sich stark erwärmt imd ausdehnt rund ferner
weil die. DauergießformAsich bei der Arbeit ebenfalls erwärmt und ausdehnt. Bei
größeren schwierigleren Gußstücken kann das Modell B in mehrere Teile zerlegt :sein,
um ei n2 Änderung der Gestalt zu vermeiden und die nötige Ge: ngauigkeit des Abdruckes
M zu erzielen. In diesem Fall können nie Teile des MetallmodellsB mit Hilfe einer
aus Blech hergestelltea. Außenschablone; bei der die Gußsch:rumpfu:n;g berücksichtigt
ist, zusammengelegt werden. Das Metallmodell kann hohl und mit Luftbohrungen versehen
sein. Es wird dann mit Formsand gefüllt: Die Abmessungen und die Gießk onizität
des Met@ällmodells B werden ,geprüft, die Oberfläche des Modells wird geglättet,
nötigenfalls ausgebessert. Die Eingußkanäle der MetallformA können z. B. mit Hilfe
entsprechender Modelle C - hergestellt werden. Die Modelle B und C mit dem Kühler
D; wenn ein solcher angewandt werden soll, und die Griffe E, die . zur Zusammenlegung
der fertigen Metallform dienen, werden auf einer Metallplatte in richtiger Lage
zusammengesetzt oder in deinem Formkasten. F mit Formsand G eingesetzt, dessen Oberfläche
H so gestaltet ist; daß die Zerlegung der Metallform nach ihrer Herstellung leichtmöglich
ist. Auf den Formkasten F wird ein ergänzender Formkasten l( mit Sand gesetzt, welcher
entsprechend der äußeren Gestaltung L der Formhälfte A auf der Innenfläche
ausgebildet ist, z. B. durch Einformen eines Kastens (Rahmens) L. Entsprechend der
gewünschten Wandstärke der Kokille -A wird eine Sandschicht herausgeschnitten.
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Die ModelleB und C werden zweckmäßig mit der üblichen Isolationsschicht
versehen, z. B. oxydiert, mit Öl und Graphit bedeckt und vor dem Gießen der Kokille
in erwärmtem Zustand in die Form gelegt. Dadurch werden die Modelle gegen Schmelzen
während es Eingießens des Metalls ,geschützt und das Herausnehmen der Kokillenbeile
A
nach dem Abgießen :erleichtert. Durch die gleiche Maßnahme wird eine glatte
Oberfläche der Dau:ergießfortn erzielt.
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Auf die erwärmten -und, wie beschrieben, in dem Formkasten untergebrachten
Modelle B
und C wird nun das geschmolzene Metall zur Erzeugung der
Dauergießform A eingegossen.
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Nach der Erstarrung der Formwandung A werden die Modelle B und C herausgeschlagen.
Nach der Fertigstellung der ersten HülfteA dier Dauergießform wind die zweite Hälfte
in gleicher Weise gegossen. Nach dem neuen. Verfahren kann ,auch gegebenenfalls
nur .ein Teil der Metallform hergestellt und der Rest der Kokille auf gewöhnliche
Weise angefertigt werden.
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Es können auch z. B. mit Hilfe des vorhanden@en Holzmodells erst Gipsabgüsse.
der Teile der Dauergießform A hergestellt werden, die dann mit dem MetallmodellB
eingeformt und die Außenumrisse der Dauergießform sowie die Eingüsse und die Steiger
derselben bestimmen.
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Das neue Verfahren, das zur Herstellung von Dauergießformien, z. B.
für Aluminium-und Magnesiumlegierlungen und für Ka.pferlegierungen, besonders geeignet
ist, bietet folgende wesentliche Vorteile: Es erspart die Herstellung der Modelle
der verschiedenem Teile der Kokille. Beim Gießen der Kokille A gelangt das Mietall
unmittelbar auf . das Metallmodell B, wodurch ein sehr genauer Abdruck M desselben
erzielt wird. Infolge der Gehrauigkeit des Abdruckes M, der Weichheit des. Metalls
der Dauergießform A und dies Fehlens einer Gußhaut ist unreine sehr geringe Bearbeitung
notwendig, die sich auf Reingen und Glätten der Oberfläche des Abdruckes M mit Hilfe
von Schabern beschränken kann.
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Das neue Verfahren bietet gegenüber dem Sandguß und dem üblichem Verfahren
für die Herstellung von Kokillen neben offen:sichtlichen. technischen Vorteilen,
namentlich der Gewährleistung eines äußerst genauen maßhaltig,en Gusses, noch sehr
erhebliche wirtschaftliche Vorzüge, die durch folgendes Beispiel aus der Praxis
veranschaulicht werden sollen.
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Es waren 132 Gußstücke aus Phosphorbronze herzustellen, die ein Gewicht
von je etwa i kg haben sollten. Dabei ergab sich die Anzahl der erforderlichen Arbeitsstunden
| bei Sandguß, die Formerarbeit für 132 Stck. beträgt Min (3o/Stck.)
...... 66 Arbeitsstunden |
| bei Kokillenguß, nur die Herstellung einer Kokille nach dem
bekannten |
| üblichen Verfahren erfordert ......................................
13o Arbeitsstunden |
| bei Kokillenguß unter Benutzung der nach dem erfindungsgemäßen
Ver- |
| fahren hergestellten Dauergießform, Herstellung des Metallmodells,
der |
| Dauergießform sowie Nacharbeit, Verputzen und Erproben der
Kokille 15,5 Arbeitsstunden |
| Vergießen von 132 Gußstücken ......................................
17,5 Arbeitsstunden |
| zusammen .... 33 Arbeitsstunden |
Bereits bei dieser kleinen Serie von z32 Gußstücken wird unter Benutzung dies neuen
Verfahrens nur die Hälfte der Arbeitsstunden gegenüber Sandgußbenötigt, während
die übliche Herstellung der Kokillen im vorliegenden Fall wirtschaftlich nicht tragbar
wäre.