DE902301C - Verfahren zur Herstellung von Kernsandmischungen fuer Giessereizwecke - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kernsandmischungen für Gießereizwecke Es ist bekannt, Kerne für Gießereizwecke aus Sandmischungen herzustellen, die Kondensationsprodukte aus Harnstoff und Formaldehyd als Kernbindemittel enthalten. Zum Härten der Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte. wurden Säuren oder Ammoni-umsalze verwendet, @auis denen durch Umsetzung mit Formaldehyd freie Säure entsteht. Die innere Bindung des Sandes ist dabei aber unbefriedigend, und bei der Ausformung der Kerne ist die Gefahr des Zerbrec.hens ,gegeben. Erst nach Austrocknen der Kerne wird eine gewisse Festigkeit erzielt.
• Es -wurde nun (gefunden, daß man.au9gezeichnete Formkerne unter Verwendung von Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukten erhält, wenn man als Härtungsmittel hydrolytisch aufspalthare Salze, z. B. Eisenchlorid, Aluminiumsulfat oder Alaun, als Härter verwendet. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die üblichen in den Gießereien verwendeten Sandarten verhältni9mäßig starke Alkalität haben. Dadurch wird die Wirksamkeit der sauren Härtungsmittel verhindert. Selbst sehr quarz.reiehe Sande, wie Seesand oder Silbersand, zeigen die gleiche Erscheinung: Mit der üblichen Härtermenge versetzte Kondensationsprodukte aus Harnstoff und Formaldehyd zeigen nach Aufbringung lauf den Sand sofort neutrale Reaktion und härten nicht bei gewöhnlicher Temperatur. Auch eine Erhöhung der Härtermenge führt nicht zum Ziel. Selbst wenn ein Sand vorher mit verdünnter Salzsäure alkalifrei gewaschen oder sogar die Wasserstoffionen konzen.trat,ion einer Aufschlämmung des Sandes mit verdünnter Salzsäure auf PH 4,5 gestellt wird, verbraucht ein so behandelter Sand nach dem Trocknen neuerdings das saure Härtungsmittel, ohne daß es zu einer Härtung der Harnistoff-Formal,dehyd-Kondensationsprodukte kommt.
• Es wurde festgestellt, daß bei :den gemäß der Erfindung zu verwendenden, hydrolytisch aufspaltbaren Metallsalzen dieWirkung der frei wendenden Säure erhalten bleibt und idemzufolge .die Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte :in normaler Weise aushärten.
• Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das hydrolysierbare Metallsalz in trockener Form dem trockenen Siand zunächst beizumischen und .dann die wäßriige Lösung ides Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsproduktes zuzufügen und das Ganze gründlich idurchzumischen. Bei dieser Arbeitsweise erlangt der Kern in :der Form nach'etwa i Stunde eine solche Festigkeit, daß er ausgeformt werden kann. An der Luft härtet erdarm mit fortschreitender Trocknung rasch durch: Die Verweilzeit des Kernes in der Farm kann noch ganz wesentlich verringert werden, @so daß der Kern sofort nach Einpressendes Sandes dn die Formausgeformt werden kann, wenn das Gemisch von Sand, hydrolytisch saufspaltbarem Metallsulz und wäßri:ger Lösung des Hiarnstoff-Formaldehyd-Kondensiationspräduktes vor Einbringen in die Form eine gewisse Zeit lang ste enigelassen wird. Dabei tritt bereits eine Anigelicrung des Kondensationsproduktes ein, wodurch seine Klebrigkeit und Bindekraft beträchtlich erhöht wird.
• Wenn vermieden wird, daß das Wasser aus diesem Gemisch vor Einbringen in die Form ent-,weichen kann, läßtsich die Zeit, innerhalb der dieses Gemisch .nun verarbeitet werden muß, auf etwa 2 ,bis 3 Stunden ausdehnen. Außer der raschen Ausformbarkeit haben so hergesteillte Kerne den Vorteil, daß sie sich spielend vondcrFormwandung ablösen, was bei den Kernen, die sofort nach Mischen ider einzelnen Bestandteile hergestellt werden, nicht immer der Fall Mist.
• Um die Vorgelierzet, @d. h, die Zeit vom Mischen der einzelnen Bestandteile bis, zum Einbringen in die Kernform, zu verringern, empfiehlt e5 sich, bei der Vermi ch:ung des Formsandes mit dem hydrolytiisch aufspaltbaren Metallsalz, das alis Härter dient, eine geringe Menge quellfähiger, wasserbindender Kolloiide, z. B. wasserlösliche Stärke, zuzufügen.
• Wird keine Härtung das Farm -ings in der Form verlangt und mehr Wert auf eine möglichst lange Veraribeitbarkeit des harzürnprägniertcn Formsandes gelegt, dann mischt man vortcilihafterweise nach Zufügen !der Härtesalze und des Harnistoff-Fo.rm al.dhyd--Kondensationsproduktes zum Sand zuerst das Gemisch 15 biss, 2o Minuten bis zur Erreichung -einer guten Klebefähigkeit und puffert anschließend das saure Salz durch Zufügen von Ammnoniak oder außerdem noch Harnstoff, eventuell in wäßriger Lösung, ab. Hierdurch erreicht man, daß die Weitergelierungsich stark verzögert und außerdem i der bei ;der Verarbeitung sich abspaltende Formaldehyd gebunden wird. Auf -diese Weiise herigcstellte Kerne werden idann bei Temperatureni von 6o bis ioo°' nachgehärtet.
• Beispiel 1 iooo Teile gesiebter, gewaschener und getrockneter Flußsanid werden zunächst mit 21 Teilen eines Gemiizches aus Kalialaun und Walzmehl im Verhältnis i : i und dann mit 25 Teilen einer 65- bis 7o°/uigen wäßrigen Lösung eines Kondeneationisprodiuktes laus Harnstoff und Formaldehyd vermischt. Das Gemisch läßt sich in, .üblicher Weise auf Formkerne verarbeiten. Beispiele iooo Teile gewaschener und getrockneter Silbersand werden mit 4,5 Teilen Kalialaun und dann mit 35 Teilendes im Beispiel r genannten Kondensationsproduktes aus Harnstoff und Formiabdehyd gemischt. Man läßtdieses Gemisch etwa 2o bis 30 Minuten bei gewöhnlicher Temperatur stehen, ehe man es in die Farm stampft. Das Abbinden des Sandeis in der Form erfolgt innerhalb von 2 bis 3 Stnznden. Werden nie Kerne idirekt nach dem Füllen der Form ausgeformt, :so kann man sie je nach, der Formgröße durch Erhitzen auf etwa 8o bis 1000 in wenigen Minuten Ibis etwa i Stunde durchhärten.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Kernisandmischungen für Gießereizwecke unter Verwendung von Kondensationsprodukten aus Harnstoff und Formaldehyd mit Härtungsmitteln als Kernbindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß als Härtungsmittel für die Kondens-ationsprodukte hydrolytisch a ufspaltbare Metallsalze, z. B. Eisenchlorid, Alumin@i-,uims,ulfat oderAlaun, zugesetzt wurden..
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtungsmittel mit dem trockenen Formsand vermischt und diese Mischung dann mit der wäßnigen Lösung des Kondensationsproduktes aus. Harnstoff und F'ormalfdehyd versetzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2" dadurch gekennzeichnet; daß das Gemisch vor Einbringen in die Form einige Zeit zwecks Vorgeliierung des Kondensationsproduktes stehengelassen wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch i, idadurch gekennzeichnet, daß ider klebefähige Zustand des imprägniertem. Formsundes -durch Zugabe von Ammoniak .oder Gemischen von Ammoniak und Harnistoff stabilisiert ,wird. Angezogene Druckschriften: »Die Gießerei«, 1943, S. 246 bis 253; Scheiber-Sändig, »Die künstlichen Harze«, 1929; S. 62 und io5.