DE722114C

DE722114C - Verfahren zur Herstellung von Guss- oder Pressformen

Info

Publication number: DE722114C
Application number: DEST58425D
Authority: DE
Inventors: Max Stoessel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-02-19
Filing date: 1939-02-19
Publication date: 1942-07-01

Description

Verfahren zur Herstellung von Guß- oder Preßformen Zusatz zum Patent 704 732 Das Hanptpatent Ibetrifft ein Verfahren zur Herstellung von Guß- oder Preßformen oder ähnlichen Gegenständen aus hochschmelzenden Metallen durch Aufspritzen von Metall auf das Modell. Nach dem ffauptpatent wird iiber das auf einer vorzugsweise aufgerauhten Unterlage, Eiseuplatte u. dgl. befestigte Modell zunächst eine dünne Metalischicht von nicht über O,I mm Dicke aufgespritzt, anschließend diese Metallschicht zunächst nur an den Rändern auf der Unterlage etwa bis zur Randstärke des Modells durch weiteres Aufspritzen venstärkt und schließlich die erste Metallschicht im ganzen bis zu der gewünschten Stärke durch weiteres, vorzugsweise ab satzweises Aufspritzen von Metall gebracht.
Das Verfahren gemäß dem Hauptpatent erfordert aber ein Modell aus einem Werkstoff, an dem die zur Herstellung der Form verwendeten Metalle beim Aufspritzen haften.
Falls dieser aufzuspritzende Werkstoff ein Metall großer Härte, wie z. B. Stahl, Nickel, Chromnickellegierungen 0. dgl., ist, können Modelle aus Holz, Gips, Preßstoff o. dgl. nicht ohne weiteres Verwendung finden. Die Erfindung betrifft nun eine Weiterbildung des Verfahrens gemäß des Hauptpatentes für solche Fälle, wenn nur ein Modell aus derartigen Stoffen an denen das zur Herstellung der Form dienende hochschmelzende Metall beim Aufspritzen nicht haftet, zur Verfügung steht. In diesem Falle wird gemäß der Erfindung zunächst von dem Urmodell ein Negativ in Zinn oder einem ähnlichen niedrigschmelzenden Metall im Spritzverfahren, hierauf mit diesem Negativ das zur Herstellung der Form dienende Modell aus einem harten Metall, z. B. Bronze, ebenfalls ilm Spritzverfahren angefertigt und anschließend die Form.gegemäß dem Verfahren nach dem Hauptpatent hergestellt.
Es ist an sich schon bekannt, Formplatten für die Herstellung von Zuckerwaren u. dgl. im Metallspritzverfahren herzustellen, wobei niedrigschmelzende Metalle Verwendung fanden. Dieses Verfahren'ist aber nicht geeignet, für die Kunstharzindustrie geeignete Formen zu schaffen, und es ist ihm auch nicht zu entnehmen, gemäß der Erfindung zunächst nach einem Niodell aus Holz, Gips o. dgl. ein Negativ aus einem niedrigschmelzenden Metall, hiernach ein Zweitmodell aus Bronze und erst nach diesem die endgültige Form anzufertigen.
Das Unnodell, das durch ein Sandstrahlgebläse 0. dgl. aufgerauht sein kann, wird zu diesem Zweck zunächst fm Spritzverfahren mit einer dünnen Schicht von etwa 2 mm Stärke aus Zinn o. dgl. versehen. Diese erste Schicht wird mit einer weiteren in gleicher Weise aufgespritzten Schicht ans Zink o. dgl. verstärkt, die vorteilhaft durch eingebettete Drähte aus Eisen oder einem anderen festen Werkstoff armiert werden kann. Nach Erreichen der gewünschten Stärke wird das Negativ von dem Urmodell abgenommen und zur Herstellung des Zweitmodells, das seinerseits zur Anfertigung der endgültigen Form dient, verwendet, indem das entsprechende Metall ebenfalls im Spritzverfahren auf das Negativ aufgebracht wird.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Abb. I zeigt die Herstellung des Negativs, Abb. 2 die Herstellung des Zweitmodells und Abb. 3 die der endgültigen Form, während in Abb. 4 eine nach einem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte fertige Form dargestellt ist.
In Abb. 1 ist mit 1 ein Modell bezeichnet, das beispielsweise aus Holz bestehen soll.
Dieses Modell wird zunächst vorzugsweise leicht aufgerauht und dann durch Aufspritzen mit einer dünnen Schicht 2 aus Zinn o. dgl. versehen. Nach Aufbringen dieser Schicht werden hierüber Eisendrähte 3 angebracht, die durch Biegen der Oberfläche möglichst angepaßt werden. Hierüber wird eine weitere Schicht 4 aus Zink o. dgl. durch Aufspritzen aufgebracht, die die Eisendrähte 3 einhüllt und durch sie verstärkt wird. Sobald das Negativ die nötige Stärke erreicht hat, wird es von dem Urmodell 1 abgenommen, zu welchem Zweck die Randteil 5 des aufgespritzten Negativs abgestochen oder abgefräst wer-1en. Mit diesem Negativ wird nunmehr das Zweitmodell angefertigt.
Um ein Verziehen Ides Negativs bei der Herstellung des Zweitmodells zu verhüten, empfiehlt es sich, das Negativ in einen Rahmen einzuspannen. In Abb. 2 der Zeichnung ist beispi!el,sweis!e ein solcher aus Stahl bestehender Rahmen dargestellt, der aus einem Unterteil 11 und einem Oberteil 12 besteht, die z. B. mittels Schrauben I3 fest miteinander verbunden werden können. Der Rahmenunterteil 1 1 besitzt eine absatzförmige Erweiterung, deren Höhe der Flanschstärke des Negativs 14 entspricht, das in sie eingesetzt wird. Die lichte Weite des Oberteils 12 ist etwas geringer als der Durchmesser des Negativs 14, so daß Idieses in den Rahmen fest eingespannt werden kann. Es empfiehlt sich, die Rückseite des Rahmenunterteils 11 mit Sand 15 oder einem anderen geeigneten Stoff satt auszfüllen und die Rückseite durch eine Abbeckplatte 16 zu verschließen.
Der Rahmenoberteil hat, wie aus der Zeichnung ersichtlich, schräg nach innen verlaufende Innenflächen I7, die mit Aufrauhungen, Einkerbungen 0. dgl. versehen sind und mit einer dünnen Schicht Zinn oder einem ähnlichen leicht schmelzenden Metall überzogen werden. Nunmehr wird das Zweitmodell angel fertigt, indem das Metall zunächst in einer dünnen Schicht 18 auf das in dem Rahmen eingespannte Negativ 14 aufgespritzt wird. Die Schicht 18 wird dann durch Aufspritzen weiterer Metallschichten 19 verstärkt, die sich gegen die schrägen Innenflächen 17 des Rahmenoberteils legen und dadurch ein Abheben der aufgespritzten dünnen Schicht 18 von dem Negativ verhindern. Nunmehr kann die Schicht über das ganze Negativ bis zu der gewünschten Stärke durch Aufspritzen von weiteren Schichten 20 vergrößert werden.
Sobald das Modell die nötige Stärke erreicht hat, in der Regel dürfte hierfür eine Gesamtdicke von etwa 6 bis 8 mm ausreichen, wird das Negativ durch Erhitzen bis zur Schmelztemperatur des Zinnes entfernt. Hierbei wird auch die Zinnschicht auf den Innenflächen 17 des Rahmenoberteiles 12 zum Schmelzen gebracht, so daß das Modell aus dem Rahmen herausgenommen werden kann. Es empfiehlt sich, das Modell gut von allen Resten des Negativs zu befreien, indem es z. B. im heifien Zustand sorgfältig ab gebürstet oder durch Säuren abgeätzt wird.
Auf diese Weise erhält man ein Modell, das zu!r Herstellung beliebig vieler Formen aus hochschmelzenden Metallen nach dem Verfahren des Hauptpatentes verwendet werden kann.
Um ein Verziehen dieses Modells bei dem Aufspritzen Ider zur Herstellung der Form dienenden Metalle zu vermeiden, empfiehlt es sich, das Modell in gleicher Weise wie das Negativ in einen Stahl rahmen einzuspannen, wofür ein gleicher Rahmen, wie in Abb. 2 der Zeichnung dargestellt, Verwendung finden kann. Unter Umständen kann sogar, wie in Abb. 3 gezeigt, der bereits zum Einspannen des Negativs verwendete Rahmenunterteil 11 verwendet werden, auf den jedoch ein Rahmenoberteil 22 mit etwas geringerer lichter Weite aufgesetzt werden muß, um das Zweitmodell einspannen zu können, dessen Umfang oder lichten Weite des erstverwendeten Rahmenoberteils I2 (Abb. 2) entspricht.
Um nun ein Haften des zwecks Anfertigung der endgültigen Form aufgespritzten schwer schmelzenden Metalls auf dem Zweitmodell zu erzielen, muß dieses Modell 23, falls es nicht aufgerauht wird, wie lin Abb. 3 angedeutet, mit einem dünnen Überzug 24 aus einem leicht schmelzenden Metall, wie Zinn, Zink, Kadmium o. dgl., versehen werden. Diese Schicht kann in beliebiger Weise, z. B. im Feuerbad, aufgebracht werden. Es empfiehlt sich jedoch, um eine vollständig gleichmäßige dichte und dünne Schicht zu erzielen, den Überzug auf galvanischem Wege herzustellen.
Dieser Überzug hat außerdem noch den Vorteil, daß er ein leichtes Entfernen des Modells aus der fertigen Form ermöglicht, indem das Modell nach beendetem Spritzvorgang auf die Schmelztemperatur des Überzugmetalls erhitzt wird. Dabei kann Idas Ausheben noch dadurch unterstützt werden, daß man in dem Modell vor der Herstellung des dünnen Überzuges an leicht zugänglichen Stellen, vorzugsweise in regelmäßigen Abständen am Flansch verteilt, kleine Vertiefungen 25 anbringt, die mitt Zinn au'sgefüllt werden. Durch die Volumenzunahme beim Schmelzen unterstützen dann diese Zinnpolster das Abheben der Form.
Die Erfindung ist nicht auf Idas vorstehend geschilderte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Die einzelnen Verfahrens schritte und die zur Durchführung erforderlichen Vorrichtungen können beliebig demgegenüber geändert oder ergänzt werden. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, den Rahmen mit Idem eingespannten Negativ bzw. Modell zu kühlen, um die Gefahr eines Verziehens des Negativs bzw. Modells beim Au'fspritzen des Metalls für das Modell bzw. ,die Form herabzusetzen.
Weiter kann die Maßnahme, Idas zur Herstellung der endgültigen Form dienende Metallmodell mit einem dünnen Überzug aus einem leicht schmelzenden Metall, wie Zinn, Zink, Kadmium 0. dgl., zu versehen, unabhängig von (der Art der Herstellung des Modells, also auch z. B. bei Eisen- oder Stahlmodellen, angewandt werden.

Claims

Die fertiggestellte Form wird dann zweck mäßig, wie bereits im Hauptpatent beschrieben, in einen Stahlrahmen eingesetzt, der rückseitig durch Ausgießen oder Ausspritzen mit dem gleichen Metall, aus dem (die Form hergesteflt wurde, oder einem anderen geeigneten Stoff au gefüllt wird, wobei die Innenfläche des Rahmens vorzugsweise aufgerauht oder eingekerbt ist, um einen sicheren Halt für den Füllstoff zu ergeben.

In der Zeichnung ist in Abb. 4 beispielsweise eine zweiteilige Preßform dargestellt, die gemäß der Erfindung hergestellt wurde und z. B. zum Herstellen von Formkörpern aus härtbaren Kunstharzen dienen kann. Die Form besteht aus den beiden Teilen 31 und 32, die gemäß dem Hauptpatent durch Aufspritzen hochschmelzender Metalle auf ein Modell entstanden sind und die je in einen Stahlrahmen 33 und 34 eingesetzt siind, -deren Rückseite mit einem geeigneten Metallausguß 35 bzw. 36 versehen sind. Die Rahmen sind in bekannter Weise mit Führungsbolzen 37 bzw. entsprechenden Bohrungen zwecks gegenseitiger Führung der beiden Formteile versehen. Um die i(m Spritzverfahren hergestellten Formteile 31 und 32 an den während des Preßvorganges am stärksten beanspruchten Stellen zu entlasten, sind die Rahmen so ausgeführt, Idaß sie die Abquetschkanten 38 und 39, an denen das Preßmaterial abgedrückt wird, bilden.

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Verfahren zur Herstellung von Guß-oder Preßformen, insbesondere für (die Kunstharzindustrie, nach Patent 704 732 unter Verwendung eines Modells aus Stoffen, wie Holz, Gips o. dgl., an denen aufgespritzte hochschmelzende Metalle nicht haften, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst von dem Urmodell ein Negativ in Zinn oder einem ähnlichen niedrigschmelzenden Metall iim Spritzverfahreo und hierauf mit diesem Negativ das zur Herstellung der Form (dienende Modell aus einem harten Metall, z. B. Bronze, ebenfalls im Spritzverfahren angefertigt und anschließend die Guß- oder Preßform gemäß dem Verfahren nach dem Hauptpatent hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Urmodell zunächst eine dünne Schicht aus Zinn 0. dgl. aufgespritzt und diese durch eine vorzugsweise durch eingebettete Eisendrähte armierte weitere aufgespritzte Schicht aus Zink 0. dgl. verstärkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Negativ in einen Rahmen eingesetzt wird, der vorzugsweise rückseitig mit Sand o. dgl. satt ausgefüllt und mit einer Deckplatte verschlossen wird, worauf das zur Anfertigung (des Zweitmodells dienende Metall zunächst in einer dünnen Schicht über das Negativ gespritzt, diese Schicht anschließend nur an den Rändern indes Negativs {durch weiteres Aufspritzen und schließlich über das ganze Negativ bis zur endgültigen Dicke verstärkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,. dadurch gekennzeichnet, daß das Negativ in einem zweiteiligen Rahmen eingespannt wird, dessen Unterteil oben eine der Flanschstärke (des Negativs entsprechende absatzleise Erweiterung hat und dessen Oberteil eine lichte Weite besitzt, die kleiner iSt als das Negativ.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenoberteil schräg nach innen verlaufende und vorzugsweise aufgerauhte oder eingekerbte innere Seitenflächen besitzt, die mit einem Überzug aus Zinn o. dgl. versehen werden.
6. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweitmodell in einen Rahmen eingespannt wird, der vorzugsweise indem entspricht, der zur Einspannung (des Negativs verwendet wurde.
7. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweitmodell mit einem dünnen Überzug aus einem leicht schmelzenden Metall, z. B. Zinn, Zink, Kadmium o.dgl., vorzugsweise auf galvanischem Wege, versehen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zweitmodell vor dem Aufbringen des Überzuges, vorzugsweise in regelmäßigen Abständen am Flansch verteilt, kleine Vertiefungen angebracht und mit Zinn o. dgl. ausgefüllt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Form in einen Stahlrahmen eingesetzt wird, der zugleich die Abquetschkanten für die Form bildet.