DE866432C - Verfahren zum Herstellen abriebfester und druckfester Praezisionsabformkoerper - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen abriebfester und druckfester Präzisionsabformkörper Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, nach dem äußerst formgenaue, abrieb- und druckfeste Beton- oder Zementkörper hergestellt werden können, die als Negativ eines unmittelbar abiormbaren oder eines besonders angefertigten Präzisionsunterlagskörpers dessen genaue Gestalt und seinen Oberflächencharakter, z. B. poliert, narbig, wiedergeben.
• Zum Herstellen dieser Präzisionsabformkörper «erden bekannte Mittal angewandt, jedoch in solcher Weise, daß erst dadurch Pr.äzisionsabformkörper entstehen können, die zugleich genau und druckfest sind. Die bekannten Mittel sind das Schoopscbe Metallspritzverfahren und die- Verwendung von Zement oder Beton, gegebenenfalls mit Stahlumpanzerun!g.
• So ist bekannt, daß man Abformkörper herstellen kann, indem man auf ein Urmodell, das als Positivkörper dient, Metalle aufspritzt, darunter auch Stahl, und mach Entfernen des Urmodells einen Negativkörper erhält. Obwohl diesen Abformkörpern die a:genschaften der Genauigkeit und Billigkeit schon seit Jahrzehnten nachgerühmt wurden und die sehr teueren, durch Werkzeugmacher hergestellten Formen und Formwerkzeuge ersetzen sollten, haben sie sich auf keinem Gebiet de-r Technik eingeführt, hauptsächlich wegen der unzureichenden Festigkeitseigenschaften. Um die Spritzzeit herabzusetzen und dadurch weitere Verbilligung zu erzielen. sowie die Festigkeit zu erhöhen, isst man auch dazu übergegangen, die Spritzschicht nur relativ dünn aufzuspritzen und sie :durch Hintergießen mit Metallen zu verstärken. Durch dass, Hintergießen wurde die Präzision der Abformung zerstört, außerdem gelang die inniger Verbindung der Spritzschicht mit der Stützschicht nicht. Der Originalkörper konnte nur durch Zerstörung entfernt werden und war nach Mißlingen der Arh:ei.t oder für mehrfache Ab-Formungen nicht mehr verwendbar.
• Man hat auch vorgeschlagen, statt der bekannten., in der Gießereitechnik angewandten Formplatten aus Gips, oder Steinmehl Abformkörper so herzustellen, da.ß man zuerst mit gießereiüblichen Formstoffen, wie Formsand, ein Negativ eines Originals anfertigt, dieses Negativ mit Meta11 ausspritzt und die so entstehende Haut: mit Gips, oder sonst für die Formplatten verwendbaren Stoffen versteift. Das Ziel dieser Verbesseruaig war nicht darin. erblickt, statt der bisherigen Gipsformplatten druckfeste Körper zu gewinnen, ' sondern abiriebfeste Oberflächen. Auch konnte man nach diesem Verfahren keine Präzisionsunterlagskörper gewinnen, weil durch die Anwendung former:eiüblicher Mittel nur deren Genauigkeit erzielbar war. Auch bei diesem Vorschlag ist keine Vorsorge getroffen, die verwandte Unterlage unzerstört zu erhalten.
• Das Ziel der Erfindung ist die Herstellung farmgenauer, abrieb- und druckfester Präzisionsabformkö:rper. Dazu wird eine Kombination von Maßnahmen vorgeschlagen, und zwar erstens ein Präzisionsunterlagskörper mit vorgegebenen Eigenschaften. Er muß sowohl maßlich genau als auch von solcher Oberflächenbeschaffenheit sein, daß die abriebfeste Stahlschicht an aillen Punkten der Oberflüche einerseits völlig haftet, andererseits keine Verankerungen vorgesehen werden., so daß der Unterlagskörper nur zerstört aus .dem fertigen Abformkörper ausgelöst werden könnte oder die Oberfläche rauh abgeformt würde. Die erstrebte Oberflächenl.aftung mit überall satter Anlage wird auch auf metallischen und glatten Oberflächen erreicht durch kühles, höchstens. handwarmes Aufspritzen :der Stahlschicht hilfsweise nach vorausgespritzter hauchdünner Metallschicht aus leichtschmelzenden Metallen, z. B.. Letternmetall oder Zinn. Wärmestau beim Spritzvorgang ist durch Kühlung oder Unterbrechung des Spritzens hintanzuhalten..
• Als. geeignete Metallschicht für die Haftung erwiesen sich Unterlagskörper aus leichtschmelzenden Metallen, wie Blei, Zinn u. <dgl. Erfindungsgemäß stellt man eine Präzisionsunterlage, mit brauchbaren Hafteigenschaften. für die Abfö;rmung so her, daß man einen Originalkörper, auch Urmodell genannt, präzise, z. B. handwerklich, herstellt, diesen mit leichtschmelzendem Metall bespritzt und die Spritzschicht durch volumbeistän,dige Massen, wie Steinmehl oder schnell erhärtenden. Zement, versteift, wonach das Urmodell vorzugsweise unzerstört abgehoben wird. Die sich jetzt darbietende Oberfläche, ist haftfähig für die neuerliche Abformung. Der so. gewonnene Präzisionsunterlagskörper kann nunmehr ein- oder mehrmaliger Anfertigung von Präzisionsabformkörpenn dienen, die untereinander völlig gleich sind. Auch sehr große U rmodelte, z. B, im Autokarosseriebau oder im Großwerkzeugbau, können so präzise abgeformt worden, weil die Spritzschicht körperlos dem Urmodell anhaftet und an sich keine Schywindung zeigt. Durch die vorgeschlagene Verwendung volumbeständiger Versteifungsmassen wird selbst bei meterlangen Ausmaßen ein maßgetreuer Präzisionsunterlagskörper gewonnen, Mit Hilfe der haftfähigen Präzisionsu nterlagskörper und kühler, höchstens handwarmer Metallspritzung ist die erste vorgeschlagene Maßnahme getroffen und ein Metallüberzug auf dem Unterlagskörper allseits haftend, präzise und ohne gefährliche latente Spannungen aufgebracht.
• Nunmehr erfolgt die zweite erfindungsgemäß erforderliche Maßnahme: Es wird auf die Metallschickt nicht abgebundener Beton, vorzugsweise schnellbindender Tonerdezement porenfrei aufgebracht und abbinden gelassen. Damit keine Deformationen an der Spritzschicht durch Schrumpfung deis Betons entstehen, werden vorzugsweise volumbeständige Expansionszemente mit kurzer Abbindezeit verwandt. Die Haftung des Zements auf der Spritzschicht wird verbessert dadurch, daß deren oberste Lage eine rauhe Stahl.spritzung erhält. In die Betonmasse können die üblichen Versteifungseisen eingebettet werden. Nach dem Abbinden wird die Präzisionsiuiterlagge, sai sie einstückig oder aus mehreren Teilen geostehend, aus dem Abforinkö:rper, vorzugsweise unzerstört, ausgelöst. Map hat nunmehr den druckfesten, abriebfesten Präjzis:ionsabformkörper gewonnen. Die Fähigkeit, Druckkräfte aufzunehmen, ist bekanntermaßen begrenzt durch die Druckfestigkeit des angewandten Zements. Alle bekannten Maßnahmen zur Steigerung derselben körn n hier Verwendung finden. In der Kombination Spritzschicht finit abgebundenem Beton wird Abriebfe@stgkeit und Druckfestigkeit an allen Stellen dann erreicht, sobald unter dar Spritzschicht keine Hohlräume oder größere Poren vorhanden sind. Das wird erfindungs@gemäß durch das an sich bekannte Rütteln erreicht, wobei die Rüttelung so zu erfolgen hat, daß Luftblasen und andere Porenbildner von der Sprühschicht abwandern.
• Für jene Anwendungszwecke, bei denen druckfeste Abforrnkörper wegen ihrer Genauigkeit und Abriebfestigkeit zur Anwendung kommen, ohne daß größere Bi%#re- oder Zugbeanspruchungen auf die Körper einwirken, diese: vielmehr nur Druckkräfte aufzunehmen haben, genügen die FestigkeitseigenschaftenJer Betonkörper an sich, so z. B. bei Kopiermodellen. - für Abformfräsmaschinen, deren Taststift die Sprühschicht auf Abrieb und Druck unter dem Teststift beansprucht. Bei höherer Biegebeanspruchung der Abformkörper wird erfindungsgemäß ein den Betonkörper teilweise oder ganz umschließender Stahlpanzer vorgesehen., so daß der Betonkörper nur Druckkräfte aufzunehmen braucht.
• Für manche Anwendungszwecke ist schnelle Temperaturerhöhung oder -abkühlung der Spritzschicht erwünscht, z. B. bei der Anwendung für Spritzwerkzeuges. Für diese Zwecke, kann in den Beton ein Rohrsystem eingelegt -,verden, damit von außen her Kühl- oder Wärmemittel zugeführt werden können.
• Die Erfindung eröffnet ein vielseitiges Anwendungsgebiet. So gelingt es, auf wirtschaftliche Weise Kopierfräsmodelle größter Ausmaße herzustellen. Eine erfolgreiche Verwendung ergibt sich bei der Herstellung von Mehrfachformen an Stelle von Metallformplatben. So können nach einem einzigen präzisen Urmodell und danach erfindungsgemäß abgeformten Negativ als Präzisionsu@nterlagskörper völlig gleiche Abformkörper hergestellt werden, die, auf normale Platten montiert, erheblich billiger sind als die bis heute- hergestellten Mehrfachmodelle aus Metall. Auch kann man Kaliberzapfen und ähnliche Tastmttel nach diesem Verfahren fertigen, wobei die Spritzschicht außer der Abriebfestigkeit noch den Vorteil der Saugfähigkeit für Gleitmittel oder Tuschierfarben in Dienst stellt. In der Kombination mit Umpanzerung können Raumformwerkzeuge zur Verarbeitung von Kunststoffen, Gummi oder plastischen Massen hergestellt werden. Im Bereich der Betonwaren ergeben sich Anwendungsfäfll:e dort, wo die bloße Betonoberfläche zu ungenau oder nicht ausreichend abriebfest ist.

Claims (5)

1. PATFNTANSPRLCHE: r. Verfahren zum Herstellen von druck- und abriebfesten Präzisionsabformkörpern, bestehend aus einer Hautschicht, erstellt durch Metallspritzen auf einen Unterlagskörper, und einem Stützkörper aus nichtmnetallischem Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Präzisionsunterlagskörper satthaftend, handwarm Metall, vorzugsweise Stahl, aufgespritzt und darauf nicht abgebundener, vorzugsweise nicht schwindender und schnell erhärtender Beton oder Zement porenfrei aufgebracht und der so entstehende Körper gegebenenfalls von einem umhüllenden Stahlpanzer umschlossen wird, wonach das: Ganze nach dem Abbinden von dem vorzugsweise nicht zerstörten Unterlagskörper befreit wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß als Präzisionsunterlagskörper ein solcher dient, der durch Aufspritzen eines vorzugsweise leichtschmelzenden Metalls auf ein Urmodell hergestellt wurde und der durch Aufbringen von Gips, Schnellbindezement od. dgl. versteift, gegebenenfalls, gefüllt wurde, wonach das Urmodell vorzugsweise unzerstört entfernt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umhüllende Stahlpanzer so, ausgebildet wird, daß er die durch Außenkräfte hervorgerufenen Biege- und Zugbeanspruchungen aufnimmt, so daß, der Beton im wesentlichen nur Druckbeanspruchungen aufzunehmen hat. q,.
4. Verfahren nach Anspruch i bis. 3, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der Metallspritzschicht in den Beton ein Rohrsystem für Kühl- oder Heizzwecke eingelegt ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch r bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der Beton als Rüttelbeton aufgebracht wird, wobei die Rüttelurig so vorgenommen wird, da,ß die Porenbildner von der Hautschicht wegbewegt werden.