DE743506C

DE743506C - Kernbinder fuer Leichtmetallguss

Info

Publication number: DE743506C
Application number: DEA92315D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Schnizer; Albert Stahn
Original assignee: ALBERTUSWERKE GmbH
Current assignee: ALBERTUSWERKE GmbH
Priority date: 1940-11-14
Filing date: 1940-11-14
Publication date: 1943-12-28

Description

Kernbinder für Leichtmetallguß Für Leichtmetallguß mußte bisher Ton als Bindemittel des Kernsandes verwendet werden. Kerne aus Sand mit -Ton als Bindemüttel sind technisch mangelhaft. Sie sind nicht porös, da der Ton die Zwischenräume zwischen den Sandkörnern verstopft, und sie sintern in der Gießtemperatur zu .einem- steinartigen Gebilde, dessen Entfernung aus dem Gußstück zeitraubend ist und meist mit Preßluftwerkzeug geschehen muß. Bei diesem Putzen entsteht viel Staub durch den ausgeglühten Ton; die Arbeit ist also auch gesundheitsschädlich.
Reiner, d. h. tonfreier Quarzsand, der von Natur aus- ,porös ist, zusammen mit organischen Bindemitteln, welche bei der Gießtemperatur durch Verkokung bzw. Verbrennung ihre Bindekraft verlieren, wodurch der Zusammenhalt des Kernes zerstört -wird, so daß der Kern als Sand aus dem Gußstück von selbst herausrieselt, wie die Kerne bei Grauguß allgemein hergestellt werden, konnte bisher beim Guß von Magnesium oder magnesiumhaltiger Legierungen nicht angewendet werden. wegen der leichten Entflammbarkeit des Magnesiums. Diese bekannten organischen Kernbindemittel bestehen entweder aus trocknenden Ölen, wie Leinöl, oder aus anderen leicht brennbaren Stoffen, wie Harz, Pech, Mehl. o. dgl. Alle diese Bindemittel entzünden sich während des Gießens und verbrennen unter Flammenerscheinung; sie würden daher , auch das Magnesium zur Entzündung bringen. Infolgedessen muß,te auf organische Binder verzichtet und bei dem Ton, z. B. quellfähigem Ton, sog. Bentonit, verblieben werden.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, für den Guß von leicht entzündlichen Leichtmetallegierungen organische, sonst auch als Bindemittel verwendete Zusätze zu verwenden, wie Öl, Teer, Pech, Harz. Diese Stoffe sind aber als Zusätze nur zu an sich schon einte natürliche Bindekraft aufweisenden tonhaltigen Formsanden verwendet worden. Diese Verfahren haben sich aber in der Praxis nicht durchsetzen können, weil offensichtlich auch mit diesen Zusätzen die gefürchteten Selbst-. entzündungen. der mag nesiutllhaltigen Müssigen Legierung eintreten muß;ten, da ja die Zusätze bei höheren .Temperaturen leicht entzündliche Gase in großen Mengen entSVickeln.
üblicherweise tverden dem Sand außer Ton noch Borsäure, Schwefel o. dgl. zugesetzt, um der Entflammung des Magnesiums vorzubeugen. Ferner wird gewöhnlich die Form mit fein gepulvertem Schwefel ,gepudert, um die Berührung des flüssigen Metalls mit dem Sauerstoff der Luft durch eine inerte Gasschicht aus Schwefeldioxyd zu verhindern und damit das Metall vor der Entflammung zu schützen. Alle diese -Vorsichtsmaßnahmen sind einerseits lästig und umständlich, andererseits sind Schtvefeldämpfe und Schwefeldioxyddämpfe gesundheitsschädlich. Schließlich müssen Borsäure und Schwefel aus dem Ausland bezogen werden.
Die Erfindung beseitigt alle diese Mißstände; sie gestattet auch Kerne für Leichtmetallguß aus dem idealen Werkstoff für Gießereikerne, reinem, tonfreiem Quarzsand, herzustellen mit gießereitechnisch vollkommenen Eigenschaften, hohe Porosität und Selbstzerfall des Kernes nach dem Guß, ohne daß eine Entzündung des Metalls zu befürchten ist. Außerdem haben die neuen Bindestoi±e noch den Vorteil, ganz ,glatte Innenwände des Gußstückes hervorzurufen, was darauf beruht, daß sie infolge ihrer hohen Bindekraft dem Kern glatte Außenwände verleihen im Gegensatz zu dem bisher verwendeten Ton, der eine viel geringere Bindekraft besitzt und daher keine ganz glatten Kernwände erzeugt.
Das neue Bindemittel besteht aus solchen Stoffen, -welche außer der un:erläßlichen Eigenschaft, den Kern gießfest zu binden, noch die zusätzliche Eigenschaft haben, -während des Gusses nichtbrennbare Gase zu entwickeln, wodurch die Entzündung des Leichtmetalls verhindert -wird. Solche Stoffe können organische, sauerstofffreie oder -arme Körper sein, die Stickstoff, Ammoniak, Schwefeldioxyd oder Kohlensäure abgeben, z. B. eiweißhaltige Bindemittel, wie Casein, tierischer Leim, ferner Kunstharze auf Harnstoff- oder Thioharnstoffbasis; Amine oder Amidoverbindungen und ähnliche. Es können aber auch Gemische verwendet tverden, welche aus irgendeinem oder mehreren der bekannten Kernbinder und solchen organischen oder auch anorganischen Körpern bestellen, -welche nichtbrennbare Gase entwickeln, z. B. Mischungen aus natürlichen oder synthetischen Harzen, ölen, Pechen oder Sulfitablauge mit Ammoniumuitrit, Methylaininen u. dgl. Irgendwelcher weiteren Zusätze (Borsäure, Schwefel, Pudern mit Schwefel) bedarf es nicht mehr. Die Bindemittel werden dem Quarzsand zweckmäßig in zähflüssigem, klebrigem Zustand zugemischt, so daß eine bildsame und formhaltige Kernmasse entsteht. Ausführungsbeispiele i. ioo kg Quarzsand werden mit 21/20'o nähfüssigem Casein, Hautleim oder einem Jlarnstoftkunstharz gemischt. Der so angeinaclite Kernsand wird durch die Klebkraft des zähen Bindemittels bildsam und lüßt sich zu Kernen beliebiger Gestalt verformen. Die daraus geformten Kerne werden in üblicher Weise durch Trocknung im Ofen gießfest gemacht. Beim Guß, -wird das Bindemittel durch die hohe Gießtemperatur zersetzt und entwickelt dabei erhebliche Mengen stickstoffhaltiger Gase, die das noch in der Form befindliche, leicht entzündbare Leichtmetall mit einer nichtbrennbaren Schicht umgeben, welche den Luftzutritt zu dem Leichtmetall und dadurch seine Entzündung verhindern. Auf diese Weise kann der beim Gießen von Magnesiumlegierungengefürchtete Brand nicht eintreten. Der infolge Zerstörung des Bindemittels zusammenhanglos gewordene Sand läßt sich aus dem Gußstück leicht entfernen.
2. Mit i oo kg Quarzsand werden 2 0'o eines zähflüssigen Phenolformaldehydkunstharzes und 10,16 Ammoniumnitrit vermischt.
3. Mit iookg Quarzsand werden 40,ö Sulfitablauge und i % Trimetylamin vermischt.
.. Mit i oo kg Quarzsand --erden 3 a'o eines Pechs und 20'o Natriumthiosulfat vermischt.

Claims

PATEeTANSPRÜCHE: i. Kernbinder für Leichtnletallguß, insbesondere für das Gießen von Magnesium und magnesiumhaltigen Legierungen unter Verwendung organischer Stoffe, gekennzeichnet durch die Benutzung solcher organischer Stoffe, die, wie z. B. stickstoffhaltige Körper, in der Gießhitze nichtbrennbare Gase entwickeln und dem Kern genügende Gießfestigkeit verleihen, insbesondere als Zusatz zu Quarzsand.
2. Kernbinder nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Casein oder tierischem Leim oder von Kunstharzen auf Harnstoff- oder Thioharnstoffbasis. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind rin Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in lrg Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften ..... Nr. 471 461, 569426. 384 13i, 6/-1-1 -11 @1 376139.