DE927046C

DE927046C - Compound for making refractory molds

Info

Publication number: DE927046C
Application number: DEP38178D
Authority: DE
Inventors: Paul Francis Collins
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-07-11
Filing date: 1949-03-30
Publication date: 1955-04-28
Also published as: AT176637B; US2380945A

Description

Masse zum Herstellen feuerfester Gießformen Die Erfindung bezieht sich auf eine Masse und ein Verfahren zum Herstellen feuerfester Formen, insbesondere zum Gießen von hochschmelzenden Metallen und Legierungen, wie Stahl, nichtrostenden Stählen, Nich:teisenlegierungen, nicht angreifbaren Kobalt-Chrom-Legierungen, Platin, Platin-Iridium- oder Platin-Rhodium-Legierungen.Composition for making refractory casting molds The invention relates to focus on a compound and a method for making refractory forms, in particular for casting refractory metals and alloys such as steel, stainless Steels, non-ferrous alloys, non-vulnerable cobalt-chromium alloys, platinum, Platinum-iridium or platinum-rhodium alloys.

Insbesondere dient die Erfindung dem Herstellen von Gießformen für zahnärztliche Gußstücke, wie Gebisse, Gebißteile oder Elemente, knochenchirurgische Gegenstände, Schmuckwaren und für den Präzisionsguß von technischen Gußstücken, von Getriebeteilen oder Turbinenschaufeln. Doch soll die Erfindung nicht auf diese Anwendungsarten begrenzt sein, sondern kann; auch auf anderen Gebieten angewendet werden:.In particular, the invention is used to manufacture casting molds for dental castings, such as dentures, denture parts or elements, bone surgical Objects, jewelery and for the precision casting of technical castings, of gear parts or turbine blades. However, the invention is not intended to address this Types of application may be limited, but rather; also applied in other areas will:.

Beim Gießen. von hochschmelzenden Legierungen. werden feuerfeste Formmassen verwendet, deren, hauptsächliche Bestandteile Kieselsäure, Tonerde, Zirkonerde, gemahlenie Kieselsä:uresc.ha:motte, gemahlene Magnesiaschamotte, geschmolzene Magnesia u. dgl. sind. Daneben sind Bindemittel zur Verbindung der einzelnen Teilchen der feuerfesten Stoffe miteinander erforderlich.When pouring. of refractory alloys. become refractory molding compounds used, the main components of which are silica, alumina, zirconia, ground silica: uresc.ha: moth, ground magnesia chamotte, molten magnesia and the like are. In addition, binders are used to connect the individual particles refractories with each other required.

Gewisse Bindemittel, wie organische Silikate, insbesondere Tet.ra:äthyls.il-ikat, sind beim Gießen kleinerer Teile, von Vorteil. Sie haben aber bei der Massenherstellung von Gußstücken mit genauen Abmessungen gewisse Nachteile. So ist es notwendig, als Verdünnungsmittel für diese Bindemittel brennbare organische Lösungsmittel, wie Äthylalkohol oder Aceton, zu verwenden,. Dies bringt beim Anmachen großer .Mengen der Formmasse eine beträchtliche Feuersgefahr mit sich. Andere Nachteile sind die hohen Kosten dieser organischen Silikate und. die komplizierte Technik der Herstellung der Formmaissen, mit diesen Silikaten.Certain binders, such as organic silicates, especially Tet.ra: äthyls.il-ikat, are advantageous when casting smaller parts. But you have to mass produce certain disadvantages of castings with precise dimensions. So it is necessary as Diluents for these binders, such as flammable organic solvents Ethyl alcohol or acetone, to use. This is useful when picking up large quantities the molding compound poses a considerable risk of fire. Other drawbacks are that high cost of these organic silicates and. the complicated technique of manufacture the molding maize, with these silicates.

Nach der Erfindung werden keine brennbaren Stoffe für die Herstellung der Formmasse verwendet sowie die komplizierte Herstellungsweise vermieden, da erfindungsgemäß als Bindemittel ein wäßriges. Kieselsäuresod mit einem verhältnismäßig niedrigen Alkaligehalt von z. B. o,2 % Alkalioxyd verwendet wird. Ferner kann dem Bindemittel noch ein Hilfsstoff in Mengen von etwa o,oi bi& 1 °/0: zum Anregen der Gdbdldung aus, dem Sod nach dem Vermischen mit den Füllstoffen zugegeben werden. Formmassen:, die unter Verw veendung dieser Bindemittel hergestellt wurden, ermöglichen eine, sehr große Genauigkeit der Wiedergabe von Einzelheiten des ModeUs.. Auch, zeichnen sich die Formmassen durch außerordentlich glatte Gießoberflächen aus-, so, daß sehr glatte Gußstücke erhaltenen; werden:. Die feuerfesten Füllstoffe, wie säure, Tonerde, Magnesia,, Titanoxyd, B.erylli.umoxyd, Mullit, Sillimanit und Zirkonerde, werden in feiner Verteilung angewendet. Zum Beispiel verwendet man Kieselsäure mit einer Koirnfeinheit von 32 bis. 12o Maschen je Zentimeter. Je feiner das Korn ist, um so: besser eignet sich, der Füllstoff für die Herstellung von: Formen für Gußstücke mit glatten Oberflächen. Der Füllstoff kann auch: Teilchen verschiedener Korngröße enthalten, und man. kann, durch geeignete Auswahl der Korngröße:nverteilung die Glätte: der Oberfläche der erzeugten. Gußstücke beeinflussen. Die Auswahl der Kornverteilung ist auch wichtig, wenn die eingefüllte Formmasse durch Rütteln auf der Rüttelmaschine verdichtet werden, soll; um dichte Formen ohne Schrumpfungsrisse; herzustellen. Z.um Verdichten der Formmasse geht man von einer gießbaren Mischung aus Füllstoff und Bindemittel aus, füllt diese in bekannter Weisse um dass. Modell herein in eine Rahmenform ein, bis. die Form gefüllt isst, rüttelt dann auf der Rüttelmasohine in der einen Richtung und bringt sie dann in der anderen Richtung unter Nach,fül-lung von Formmasse; zum Schwingen, bis die Form ganz gefüllt isst. Durch dieses. Rütteln wird alle eingeschlossene Luft elitfernt, und die feuerfesten Bestandteile der FOrmmas@se können sich gut absetzen und verdichten. Vorzugsweise wird; auf der ersten Rüttelmaschine so lange: gerüttelt, bis die meiste Luft entwichen. ist und bereits eine hohe Dichte des. MateTiails erzielt ist, worauf man auf der zweiten Rüttelmaschine, vorzugsweise unter feinem senkrechtem Schwingen, die Masse weiterhin verdichtet, bis die letzte Luft entwichen ist und keine Flüssigkeit mehr an die Oberfläche steigt.According to the invention, no flammable substances are used for the production of the molding compound and the complicated production method is avoided, since according to the invention an aqueous binder is used. Silicic acid sod with a relatively low alkali content of z. B. o, 2 % alkali oxide is used. In addition, an auxiliary agent in quantities of about o, oi bi & 1 ° / 0: to stimulate the formation of the soda can be added to the binding agent after mixing with the fillers. Molding compounds: which were produced using these binders, enable a very high level of accuracy in the reproduction of details of the mode. will:. The refractory fillers, such as acid, alumina, magnesia, titanium oxide, B.erylli.umoxyd, mullite, sillimanite and zirconia, are used in fine distribution. For example, silica with a grain size of 32 to is used. 12o stitches per centimeter. The finer the grain, the more suitable the filler is for the production of: Molds for castings with smooth surfaces. The filler can also: contain particles of different grain sizes, and man. can, through suitable selection of the grain size: n distribution, the smoothness: of the surface of the produced. Affect castings. The selection of the particle size distribution is also important if the poured molding compound is to be compacted by vibrating it on the vibrating machine; around dense shapes without shrinkage cracks; to manufacture. To compress the molding compound, a pourable mixture of filler and binding agent is used as the starting point, this is filled in the known white around the model in a frame mold, to. the mold eats filled, then shakes the vibrating machine in one direction and then brings it in the other direction under refilling of molding compound; to swing until the pan is completely filled. Because of this. All trapped air is removed by shaking and the refractory components of the molding compound can settle and condense well. Preferably is; on the first vibrating machine: vibrated until most of the air escaped. and a high density of the MateTiails has already been achieved, whereupon the mass is further compressed on the second vibrating machine, preferably with fine vertical vibrations, until the last of the air has escaped and no more liquid rises to the surface.

Im Bindemittel muß die Kieselsäure in löslicher Form vorliegen. Als solche dient erfindungsgemitß ein wäßriges Kieselsäuresol, das möglichst weitgehend von Alkad.i befreit .sein muß. Derartige Kiesel;säure,soile lassen: sich leicht mit weiterem Wasser als Verdünnungsmittel verdünnen, bzw. dispergieren. Diese Sode oder Sollösungen bilden unter Wasserabgabe verhältnismäßig leicht 'Gele, die agglomemieren und hierbei die festen Füllstoff.: der Formmasse miteinander, verbinden.The silica must be in soluble form in the binder. as According to the invention, such an aqueous silica sol is used, which is as extensive as possible must be freed from Alkad.i. Such silicic acid, soile can easily be Dilute or disperse with more water as a diluent. This sod or sol solutions form gels which agglomerate relatively easily with the release of water and here the solid filler: the molding compound with each other, connect.

Beim Trocknen, der gerüttelten; Formen bleibt die Kieselsäure aus dem Kies,elsäuresoil als, hydraitisiertes Kiese:lsäuregel. zurück. Aus diesem Gell wird beim. Erhitzen weiteres. Wasser entsprechend der Erhitzungstemperatur abgegeben. wird. hierbei die Form auf etwa 1480 erhitzt, wobei dann alles Wasser abgegeben wird, und das Bindenüttel besteht dann im wesentlichen aus Kieselsäure der Formel Si 02. Diese Formen werden dann vor der Verwendung für das Gießen hochschmelzender Metalle auf etwa 927 bis 12oo°, vorzugsweise auf etwa io4o° erhitzt. Nach: diesem Brennen können die Foumen unmittelbar auf Raumtemperatur oder auf etwa 27o° gekühlt werden. Vor dem Eingießen der Metadlschm@elze werden die Formen zweckmäßig erhitzt, jedoch hängt diese Erhitzungstemperatur von den jeweiligen, Umständen aib. Hierbei wird die durch das Erhitzen bedingte Ausdehnung der Form dazu benutzt, die Schrumpfung der Gußstücke beim Ab, kühlen auszugleichen.While drying, the shaken; Silica remains in the form of the gravel, elsäuresoil as, hydrated gravel: oleic acid gel. return. This gel becomes the. Heating further. Water released according to the heating temperature. will. Here the mold is heated to about 1480, in which case all the water is given off, and the binding bag then consists essentially of silica of the formula Si 02. These molds are then heated to about 927 ° to 1200 °, preferably to about 927 ° to 1200 °, before being used for casting refractory metals heated to about 10o °. After: this firing, the foams can be cooled immediately to room temperature or to around 27o °. Before pouring in the metal lubricants, the molds are expediently heated, but this heating temperature depends on the respective circumstances. Here, caused by the heating expansion of the mold is used to compensate for the shrinkage of the castings at From cool.

Wäßrige kodloddale Kieselsäuresole, die sich für die vorliegende Erfindung eignen, sind z. B. unter den Handelsbezeichnungen »Na,lco,ag« und »Aquasol« erhältlich. Die »Nalcoag-Lösungen« werden z. B., soweit bekannt ist, durch Eliminieren von Ammoniiak oder Alkali.oxyd aus Ammonium- oder Alkalisilikatlösungen, z. B. Natriumsilikatlösungen unter Aufrechterhad:tung gier Sogform hergestellt. Der restliche Gehalt an Alkalisilikat, z. B. Natriumsilikat, gerechnet aJ Natriumcarbonat, geht hierbei bis. auf eitwa o,2 °/oa zurück. Solche Sole enthalten normalerweise etwa 3 °/0 Kieselsäure, können: jedoch durch Konzentrieren bis auf 18 bis 2q.0/0 Si 02 gebracht werden. Aquasod enthält etwa 32 °/0 Feststoffe in stabüler Lösung.Aqueous cododal silica sols useful in the present invention are suitable, for. B. under the trade names "Na, lco, ag" and "Aquasol" available. The »Nalcoag solutions« are z. B., as far as is known, by eliminating ammonia or Alkali.oxyd from ammonium or alkali silicate solutions, e.g. B. sodium silicate solutions under maintenance: tung greed suction produced. The remaining content of alkali silicate, z. B. sodium silicate, calculated aJ sodium carbonate, this goes up. on eitwa o, 2 per cent back. Such sols normally contain about 3% silica, can: but can be brought to 18 to 2q.0 / 0 Si 02 by concentrating. Aquasod contains about 32% solids in stable solution.

Der pH-Wert einer wäßrigen Kieselsäuresollö.sung wirkt sich, auf das. Gelierverrnögen ans. Je höher der pH-Wert übler sieben liegt, um so stabiler ist das Sod. Lösungen mit niedrigen p11-Werten, mit wenig über 7 oder darunter, sind zu vermeiden,, wenn eine gute Lagerfähigkeit der Lösung erwünscht ist. Im allgemeinen, kann der pH-Wert zwischen etwa 2 und 11 mehr oder minder schwanken. Lösungen mit pH-Werten unter 7 sind, wenn sie mit Kohlendioxyd behandelt sind, selbst bei einem pH-Wert von :2 noch stabil. Stabilisierungsmittel für Sollösungen bei pH-Werten über 7 sind Natriumca,fbonat- oder Ammaniumverbindungen, wie Ammoniiak oder Am@moniumcarbonat. Diese, Stabilisatoren: sind in kleiner Menge wirksam und können; z. B. im Fall des Natriumcarbonats mit Kieselsäure unter Bildung von Natri.umsilikat reagieren, was jedoch ohne Belang ist, da bei weitem die größte Menge der Kieselsäure in Form der kolloidalen Kieselsäure verbleibt. Eine Änderung des pH-Wertes kann: das Sod zum Übergang ins. Gel in einer kurzen oder längeren, jedoch regelbaren Zeit veranlassen. Auch eine chemische Reaktion in der Lösung unter Bildung von Impfpunkten für die, Gelierung durch Erzeugung einer Fällung ist ein Mittel, um die Gelierung anzuregen. Wie gefunden wurde, sind einzelne Stoffe schon bei Zugabe in geringer Menge von etwa o,oi bis 111/9 imstande, die Gelierung anzuregen. Diese Stoffe werden hier äds. Gelierungsbeschleuniger bezeichnet. Als Gelierungsbeschleuniger kann eine Säure bei einer stabilen alkalischen, Sollösung bzw. ein Alkali bei einer stabilen; saueren, Sollösung verwendet werden, wobei -diese leine Erniedrigung bizw. Erhöhung des pH-Wertes bis zu einem. Gebiet gerin ge:rer Stabilität bewirken. Man kann auch mehrere Beschleuniger verwenden. Der Beschleuniger muß über die Zeit, in der ein stabiler Zustand, herrscht, zugegen sein. Man kann ihn z. B. beim Vermischen des Sods mit dem Füllstoff zugleich mit diesem zuführen, wobei das Fortschreiten der Gelierung durch die Wahl. der Stoffe zeitlich geregelt wird.The pH value of an aqueous silica sol solution affects the. Gelling ability ans. The higher the pH value, the worse it is, the more stable it is the sod. Solutions with low p11 values, with little above 7 or below, are to avoid, if a long shelf life of the solution is desired. In general, the pH value can fluctuate more or less between about 2 and 11. Solutions with pH levels below 7 when treated with carbon dioxide are even one of them pH value of: 2 still stable. Stabilizer for sol solutions at pH values Above 7 are sodium carbonate or ammonium compounds such as ammonia or ammonium carbonate. These, stabilizers: are effective in small amounts and can; z. B. in the case of Sodium carbonate react with silica to form sodium silicate, which However, it is of no concern, since by far the largest amount of the silica is in the form of the colloidal silica remains. A change in pH can: the sod to the Transition to. Arrange gel in a short or longer, but controllable time. Also a chemical reaction in the solution with the formation of inoculation points for the, Gelation by creating a precipitate is a means of stimulating gelation. As has been found, individual substances are even when added in small amounts of about o, oi to 111/9 capable of stimulating gelation. These fabrics are here äds. Gelling accelerator called. An acid can act as a gelation accelerator at a stable alkaline, sol solution or an alkali for a stable; acidic, sol solution can be used, with -this leine humiliation bizw. Increase the pH up to one. Cause area of lower stability. Man can also use multiple accelerators. The accelerator must be over time in which a stable state prevails, to be present. You can z. B. when mixing of the soda with the filler at the same time as this, with the progression of gelation by choice. the substances are timed.

Die Verwendung von Beschleunigern ist nicht notwendig, wenn das. Gelieren von hochstabilen Sollösungen durch Abdunsten von Wasser aufs der geformten Mischung durch Konzentrierung ein:-geleitet wird. jedoch wird die Beschleunigung des Gelierens durch Zusätze bevorzugt, soi daß die Formen schnell von der Ummantelung bzw. vom Modell oder beiden getrennt werden können, wodurch eine schnellere Herstellung, insbesondere von. Verbundformen, ermöglicht wird. Versuche haben, ergeben, daß das Abbinden der Formen mit einem Beschleuniger besser ist, da es sehr schwierig ist, die Form auszutrocknen, wenn sie nicht schon durch die Gelbdldung abgebunden ist, ohne d:aß ein Reißen der Form infolge Dampfbildung oder die Bildung einer harten Schale infolge des Wan:d:erns des Bindemittels zur Oberfläche und Wegtrocknen: des Wassers an der Oblerfläch,e eintritt.The use of accelerators is not necessary if that is gelling of highly stable sol solutions by evaporation of water on the formed mixture by concentration a: is introduced. however, it will accelerate the gelation preferred by additives, so that the forms quickly from the jacket or from Model or both can be separated, allowing faster manufacture, especially from. Composite forms, is made possible. Tests have shown that the It is better to set the molds with an accelerator, as it is very difficult to dry out the mold if it is not already set by the yellow dung, without d: ate cracking of the mold due to the formation of steam or the formation of a hard Shell as a result of the moving of the binding agent to the surface and drying away: des Water on the oblate surface, e enters.

Die Verwendung von Beschleunigern, wird auch bei Formmassen bevorzugt, die als Spritzmasisen dienen sollen. Bei Herstellung einer dünnflüssigen Formmaisse aus feuerfeisten Füllstoffen und kolloid:aler Kieselsäurelösun g kann man. diese auf das Modell aufspritzen, um eine erste Oberflächenschicht der Form zu bilden, die die genaue Detailwiedergahe der Formfläche- sicherstellt.The use of accelerators is also preferred for molding compounds, which are to serve as spray masks. When producing a thin-bodied mold from refractory fillers and colloid: aler silicic acid solution can. these spray onto the model to form a first surface layer of the mold, which ensures the exact reproduction of details of the shaped surface.

Geeignete Beschleuniger für wäßrige Kieselsäurekoilloide sind Calciumearbo@na.t, Cailcium: Chlorid, Magnesium:oxyd, Magnesiumcarbonat, Ammoniumca:rbona,t, Naüriumcarb:onat, Kohlen.-dioxyd, Salzsäure, Schwefelsäure und, ähnliche Stoffe, die auf den pH-Wert der kolloidalen Lösung einwirken oder mit ihr unter Bildung .von Silikaten reagieren können. Im wesentlichen scheinen alle elektrolytisch wirkenden Reagenzien gute Beschleuniger zu sein. Ferner sind auch manche Stoffe, die übe-r-#haupt keine elektrolytische Wirksamkeit besitzen, wie Magnesiiumoxyd, als Beschleuniger geeignet.Suitable accelerators for aqueous silicic acid coilloids are Calciumearbo@na.t, Calcium: chloride, magnesium: oxide, magnesium carbonate, ammonium ca: rbona, t, sodium carb: onate, Carbon dioxide, hydrochloric acid, sulfuric acid and similar substances that affect the pH value act on the colloidal solution or react with it to form silicates can. Essentially all electrolytic reagents appear to be good accelerators to be. Furthermore, some substances are also # # electrolytic at all Effectiveness, like magnesium oxide, suitable as an accelerator.

Die Menge der als Bindemittel benutzten kolloidalen, Kieselsäurelösung kann in weiten Grenzen, schwanken. Sie hängt von der Feinheit und der Art des feuerfesten Füllstoffes, von der Konzentration der Kieselsäure in der Lösung und von dem Grad der in der Formmischung gewünschten:.Plastizität ab. Zum Beispiel können roo Volumteile mit einer Kornfeinheit von 32 Maschen je Zentimeter als feuerfesten Fültstoff und 22 bis 26 Volumteile wäßrige kolloidale Kiesels äurelösung mit 6°/o Feststoffen, und einem pH-Wert von 8,5 zu einer gut bearbeitbaren Masse gemischt werden..The amount of colloidal silica solution used as a binder can fluctuate within wide limits. It depends on the fineness and the type of refractory Filler, the concentration of silica in the solution and the grade the desired: .plasticity in the molding mixture. For example, roo can be volume parts with a grain size of 32 meshes per centimeter as refractory filler and 22 to 26 parts by volume of aqueous colloidal silica solution with 6% solids, and a pH value of 8.5 to be mixed to a well workable mass ..

Die G:elierun.gs.zeit ändert sich mit den angewen:-deten Bedingungen und, auch mit Menge und Art des verwendeten Beisch@leun.igers. Diese werden; entsprechend der gewünschten Gelierungszeit ausgewählt.The elimination time changes with the applied conditions and, also with the amount and type of Beisch@iagers used. These will; corresponding the desired gel time selected.

Die, Formmasse kann auf viele Arten, verwendet werden. Wenn die Mischung gießbar ist, so kann, sie um ein, Modell heru.mgegossen oder eingefüllt und. zur Entfernung der Luft gerüttelt werden. Dies führt zu einem Anschlämmen eines Teils der Mischung an die Oberfläche des Modells unter Erzeugung einer dichten glatten Fläche, mit ansgezeichneter Detailwiedergabe.The molding compound can be used in many ways. When the mix is pourable, it can be poured around a, model or filled in and. to the Removal of air being shaken. This leads to a part silting up the mixture to the surface of the model creating a dense smooth Area, with drawn detail reproduction.

Eine Spritzmischung kann auf das Modell aufgespritzt und geliert werden.. Dann kann das, bedeckte Modell, abgebunden oder getrocknet, in eine weitere Menge der gleichen oder einer verschiedenen: Mischung eingebettet werden. Auf diese Weise kann bei Benutzung von Spritzdrücken von etwa 2,1 bis 5,6 kg/Cm2 eine, Schicht von, ungefähr r mm Dicke aufgebracht werden.A spray mix can be sprayed onto the model and gelled. Then the, covered model, tied or dried, can be put into another lot the same or a different: mixture can be embedded. In this way when using injection pressures of about 2.1 to 5.6 kg / Cm2, a layer of approximately r mm thick.

Modelle aus. schmelzbarem, flüchtigem oder brennbarem Material können vollkommen ein.-geschloissen. werden, wonach das Modell durch Schmelzen oder Verflüchtigen entfernt wird. Schmelzbare Stoffe für diesen. Zweck sind Wachs, Zinn, niedrigschmelzendeLegierungen oder niedrig-oder hochschmelzende Metalle. Auch Modelle aus Harz, wie Poilymethylmeth:acrylat, die seich, in, der Hitze zersetzen und verflüchtigen, können. eb,e@nfa,lls verwendet werden. Länger andauerndes Erhitzen auf geeignete Temperaturen kamt: zum Abdestillieren, des Methylm:ethaicirylats; als. Monomeres, unter Zurücklassung eines sehr geringen Rückstandes, benutzt werden. Polystyrol kann in, einer ähnlichen Art wie Meithylmathacrylat verwendet werden. Cadmium-Meta,ll für das Modell kann geschmolzen oder ans der einbettenden. Form verflüchtigt weirden.Models from. fusible, volatile or combustible material completely enclosed. after which the model is melted or volatilized Will get removed. Meltable substances for this. Purpose are wax, tin, low melting point alloys or metals with a low or high melting point. Also models made of resin, such as polymethyl meth: acrylate, which can decompose and evaporate in the heat. eb, e @ nfa, lls are used will. Prolonged heating to suitable temperatures came: for distilling off, of methylm: ethaicirylate; as. Monomer, leaving a very small one Residue, can be used. Polystyrene can be made in, a type similar to methacrylate be used. Cadmium-Meta, ll for the model can be melted or used for the embedding. Shape will be volatilized.

Eine Mehrzahl von Formen oder Formteilen können. nach dem. Abbinden vereinigt und mit weiterer Formmasse zu einer Mehrfachform z.usammengeb,aut werden.A plurality of shapes or moldings can be made. after this. Setting combined and combined with further molding compound to form a multiple form.

Ein Vorteil von wäßrigem kolloidalem Kie,selsäuresod als Bindemittel nach der Erfindung ist, daß es keine lösende oder quellende Wirkung auf die Modelle aus, den verschiedenen. Stoffen, wie Harzen oder kautschukartigen. Massen, ausübt, die durch Alkohole oder andere organische, bei der Herstellung von Formen, verwendete oder gebildete, Lösungsmittel angegriffen werden können.An advantage of aqueous colloidal kie, selsäuresod as a binder according to the invention is that there is no releasing or swelling effect on the models from, the various. Substances such as resins or rubber-like. Masses, exercises, the one used by alcohols or other organic ones in the making of molds or formed solvents can be attacked.

Ein weiterer Vorteil bei der Benutzung eines flüssigen, Kesel:sauresol enthaltenden Bindemittels, ist das fast völlige Fehlen von Elektrolytsalzen, mit Ausnahme der etwa: aIs. Beschleuniger für die Gel:ierung verwendeten, geringen Menge.Another advantage of using a liquid, Kesel: acid sol containing binder, is the almost complete absence of electrolyte salts, with Except for: aIs. A small amount of accelerator used for gelation.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel I Kieselsäure (32 Maschen je Zentimeter oder feiner) . . . . . . . . . . . . . IOo,o g Magnesiumcarbonat . . . . . . . . . . . 0159 Kolloidale Kieselsäu:relösung mit 6 Feststoffen,, Si 02, PH = 8,5 .... 26 ccm Gelierungszeit bei 37 ° . . . . . . . . . . . . 45 Minuten ' Beispiel II Kieselsäure (Seesand oder gröber) . . 23,09 Kieselsäure (32 Maschen je Zentimeter oder feiner) . . . . . . . . . . . . . 77,09 Ammoniumcarbo@nat . . . . . . . . . . 0,39 Kolloidale Kieselsäure (wäßrig, 12,6% Feststoffe Si02, pH = 8,6) 26 ccm Gelierungs.zeit bei 370 . . . . . . . . . . . $o Minuten Beispiel III Kieselsäure (So Maschen je Zentimeter oder feiner) . . . . . . . . . . . . . ioo,o g Ammoniumcarbonat . . . . . . . . . 0,2 g Kolloidale Kieselsäure (wäßrig, , 13,6 °/a Feststoffe Si 02, pH = i0,8) 26 ccm Gelierungszeit bei 37° . . . . . . . . . . . 75 Minuten, Beispiel IV (für das. Sprühken) . Kieselsäure (i20 Maschen. je Zentimeter oder feiner) . . . . . . . . . . . . ioo,o g Ko,lloiidale Kieselsäure (wäßrig, 13,6% Feststoffe S'02, PH = i0,6) 26 ccm Beispiel V Kieselsäure (i20 Maschen je Zentimeter oder feiner) . . . . . . . . . . . . .. ioo,o g Magnesiumoxyd . . . . . . . . . . . . o,oi g »Aquasol« (32% Kieselsäure) ..... 27,0- g Die Mischungen sind als. Spritzmassen geeignet, können bis auf 32% 5.i02 oder mehr konzentriert werden und weisen: eine gute Haltbarkeit auf.The following examples illustrate the invention. Example I silica (32 meshes per centimeter or finer). . . . . . . . . . . . . IOo, above magnesium carbonate. . . . . . . . . . . 0159 Colloidal silica solution with 6 solids, Si 02, PH = 8.5 .... 26 ccm gel time at 37 °. . . . . . . . . . . . 45 minutes' Example II Silicic acid (sea sand or coarser). . 23.09 silica (32 meshes per centimeter or finer). . . . . . . . . . . . . 77.09 ammonium carbonate nat. . . . . . . . . . 0.39 Colloidal silica (aqueous, 12.6% solids SiO2, pH = 8.6) 26 ccm gelation time at 370. . . . . . . . . . . $ o minutes Example III Silicic acid (like meshes per centimeter or finer). . . . . . . . . . . . . ioo, above ammonium carbonate. . . . . . . . . 0.2 g colloidal silica (aqueous, 13.6 % / a solids Si 02, pH = 10.8), 26 ccm gel time at 37 °. . . . . . . . . . . 75 minutes, Example IV (for the spraying). Silicic acid (i20 meshes. Per centimeter or finer). . . . . . . . . . . . 100, og Ko, lloidale silica (aqueous, 13.6% solids S'02, PH = i0.6) 26 ccm Example V silica (i20 meshes per centimeter or finer). . . . . . . . . . . . .. ioo, og magnesium oxide. . . . . . . . . . . . o, oi g »Aquasol« (32% silica) ..... 27.0- g The mixtures are as. Suitable for gunning mixes, can be concentrated up to 32% 5.i02 or more and have: a good shelf life.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird eine nachgiebige Form aus Polyvenylhalogenid über oder um ein Modell angebracht und die plastische Masse nach der vorliegenden Erfindung in diese Form und gerüttelt. Das Rütteln verdichtet die feuerfeste Masse, vertreibt die Luft, schafft die erwünschte Dichte der Form und ergibt eine glatte Oberfläche. Mann, lä.ßt die Masse gelieren:. Die gelierte Form wird. dann an der Luft getrocknet, um freies Wasser zu entfernen, während gehund:enes Wasser mit dem zunächst gebildeten Kieselsäurebindemittel zurückbleibt. An Stelle des Lufttrocknens. können Trockenöfen mit mäßiger Temperatur, wie 1000, verwendet werden. Dann werden. die getrockneten Formen, wenn sie nicht unmittelbar für das Gießen gebraucht werden, beiseite gestellt. Wenn sie benutzt werden. sollen, werden die Formen auf eine hohe Temperatur, wie oben beschmieben., erhiitzt, entweder unter Entfernung von irr der Kieselsäure gebundenem Wasser und unter Ausdehnung der Forma, und sie werden zweckmäßig unmittelbar im erhitzten Zustand. mit dem geschmolzenen. Metall gefüllt.According to a preferred embodiment, a flexible form made of polyvinyl halide is attached over or around a model and the plastic mass according to the present invention is placed in this form and vibrated. The vibration compacts the refractory mass, expels the air, creates the desired density of the shape and results in a smooth surface. Man, let the mass gel :. The gelled form will. then air-dried to remove free water, while dry water remains with the silica binder initially formed. Instead of air drying. Moderate temperature drying ovens such as 1000 can be used. Then will. put the dried molds aside if they are not to be used immediately for casting. When they are used. the molds are heated to a high temperature, as described above, either with removal of water bound in the silica and with expansion of the mold, and they are expediently immediately heated. with the melted. Metal filled.

Die Formen können groß oder klein sein.. Verhältnismäßig kleine Formen, wie sie für Zahnprothesen oder Bijouteriewaren verwendet werden, ergeben vorzügliche Erfolge. Verhältnismäßig kleine Formen,, wie sie für komplizierte Teile; wie Turbinenschaufedn von. Abgasturboladern, verwendet werden, sind sehr vorteilhaft zur Herstellung genauer Teile mit einer, sehr glatten. Ob:erfläche und bester Detailwiedergabe und podiertem Aussehen, wodurch eine maschinelle und andere Bearbeitung undPodieren unnötig gemacht oder auf ein Mindestmaß verringert werden.The shapes can be large or small. Relatively small shapes, as they are used for dentures or jewelry, make excellent Successes. Relatively small shapes, such as those used for complicated parts; like Turbinenschaufedn from. Turbochargers, used, are very advantageous for making them more accurate Parts with a very smooth one. Whether: surface and the best reproduction of details and poded Appearance, eliminating the need for machining and other machining and podding or reduced to a minimum.

Große Formen sind gleichfalls gut zu verwenden, jedoch müssen natürlich solche Formen., mit mehr Aufmerksamkeit behandelt worden, vor allem. beim Erhitzen,, um eine Schädigung der Form beim Austreiben von restlichem oder gebundenem Wasser zu vermeiden. ` Die durch Spritzen oder Rinteln einer Mischung hergestellten lufttrockenen Formen weisen harte, glatte Oberflächen auf. Sie sind schwer ritzbar und gut wasserbeständig.Large shapes are also good to use, but of course they have to such forms., have been treated with more attention, especially. when heated, damage to the mold when driving out residual or bound water to avoid. `The air-dry ones made by spraying or rubbing a mixture Shapes have hard, smooth surfaces. They are difficult to scratch and have good water resistance.

Auf andere Weise, z. B. mit organischen Bindemitteln hergestellte Formen können, muhe und., verglichen mit den Formen nach der Erfindung, minderwertige Oberflächen haben. Solche Formen. können; bezüglich ihrer Oberflächeneigenschaften verbessert werden,, dadurch, daß eine geeignete Menge der- kolloidalen Kieselsäurelösung, vorzugsweise mit einem Gehalt an Beschleunigern, aufgetragen wird. Dann. können solche Formen. an der Luft getrocknet oller erhitzt werden zur Umwandlung des wäßrigen Gels in ein festes, nicht wUriges. hydratisiertes Gel und endlich unter Bildung einer Deckschicht aus wasserfreier Kieselsäure auf der minderwertigen Form erhitzt werden. Feuerfeste Kieselsäure oder andere Füller können in, jeder gewünschten Menge der Masse zur Bildung der Oberfläche beigegeben werden. ES kann auf diese Weise eine streichbare Masse hergestellt und verwendet werden, um eine rauh,e Oberfläche einer solchen minderwertigen Form zu bedecken.In another way, e.g. B. produced with organic binders Shapes can, difficult and inferior compared to the shapes according to the invention Have surfaces. Such forms. can; regarding their surface properties be improved, by adding a suitable amount of the colloidal silica solution, preferably with a content of accelerators. Then. can such forms. air-dried or heated to convert the aqueous Gels in a solid, not worthless. hydrated gel and finally under formation a top layer of anhydrous silica is heated on the inferior mold will. Refractory silica or other filler can be used in any desired amount be added to the mass to form the surface. IT can that way A paintable mass can be made and used to give a rough, e surface to cover such an inferior shape.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Composition for making refractory casting molds, consisting of from: a fireproof. Filler and a binder, characterized in that that the - binder is an aqueous silica sol, made from alkali silica @ t, with a relatively low alkali content of, e.g. B. o.20 / 0 is alkali oxide, optionally with an adjuvant, preferably in amounts of about o, oi to i ° / o, to stimulate the gelation of the. Sod:, in the presence of the filler.

2. Procedure for processing the mass according to claim i to refractory: casting molds or just the surfaces that come into contact with the liquid metal are formed by mixing from the; refractory fillers with a binder, drying and. Drain the Mixture at elevated temperatures, characterized d: ate from the still liquid Mixture consisting of: filler, the binding agent Kiesedsäuresol with a low, Alkali content and optionally a gelling aid, the casting mold is made and this is first dried at room temperature and then by heating initially is freed from the free and then from the bound water.