DEP0000516MA - Verfahren zur Herstellung von Trockenformen und Kernen für Gießereizwecke - Google Patents

Description

Es ist bekannt, dass die Oberflächenbeschaffenheit von Formen und Kernen das Lauf- und Formfüllungsvermögen des Metalls entscheidend beeinflussen. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die bei der Herstellung von Formen und Kernen auf die Erzielung einer möglichst glatten Oberfläche abzielen. Zur Herabminderung der Rauhigkeit der Oberfläche von Sandformen hat man daher die Trockenformen und Kerne schon durch geeignete Binde- oder Schwärzungsmittel angespritzt, ohne dass man jedoch eine vollständig glatte und polierte Fläche erzielen konnte, da die Kapillarkräfte der zwischen den Sandteilchen liegenden Bindemittel aufsaugend wirken und die scharfen Sandkörnchen später wieder aus dem sie zunächst umgebenden Film heraustreten. Das gilt sowohl für Trockenformen und Kerne, bei denen als Bindemittel für den Quarzsand Kunstharze oder auch Kernöle Verwendung finden.

Bekannt sind weiter Kunstharze, die, wenn sie auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden, rasch in einen harten unschmelzbaren und nicht löslichen Zustand übergehen. Diese sogenannten aushärtbaren Kunstharze werden in der Technik der Kunststoffpresserei, der Lackfabrikation und der Schleifscheibenindustrie benutzt.

Auf obigen Erkenntnissen aufbauend ist nun Gegenstand dieser Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Trockenformen und Kernen für Gießereizwecke, die aus einer Sandmischung aus reinem ton- und wasserfreien Quarzsand bestehen und mit organischen Bindemitteln, vornehmlich mit aushärtbaren Kunstharzen, abgebunden sind. Das Wesen der Erfindung besteht darin, Gießereiformen und Kerne aus diesen Mischungen einem zweistufigen Trocknungsverfahren zu unterziehen, dergestalt, dass die Oberfläche der Formen und Kerne in der ersten Trocknungsstufe rasch auf eine Temperatur gebracht wird, die der Aushärtungstemperatur des Bindemittels entspricht, und in der zweiten Stufe alsdann die Nachtrocknung zur Erhärtung des Gesamtquerschnitts erfolgt. Dabei kann die schnelle Erhitzung der Oberfläche der Formen und Kerne in verschiedener Weise geschehen, beispielsweise dadurch, dass die Oberfläche der fertigen Formen und Kerne kurzfristig der erforderlichen Aushärtungstemperatur ausgesetzt wird, beispielsweise durch Einlegen in entsprechend erhitzte Aushärtungsschalen und das Innere der Kerne dann einer langsameren Antrocknung unterliegen. Besonders zweckmäßig ist es aber, die gekennzeichnete Aushärtung der Oberflächenschicht der Formen und Kerne schon bei der Herstellung zu bewirken. Das geschieht dann dadurch, dass das mit dem Kunstharz angemachte Sandgemisch beispielsweise mit Hilfe der bekannten Kernblasmaschinen auf Metallmodellplatten oder in Kernbüchsen eingeblasen wird, die vorher auf die Aushärtungstemperatur des Bindemittels gebracht worden sind. In dem Falle härtet schon kurz nach dem Einblasen eine dünne Oberflächenschicht der Form und des Kernes an, und zwar zu einer vollständigen glatten polierähnlichen Fläche. Die Abbindung des restlichen Formquerschnitts geschieht dann in einem zweiten Arbeitsgang, beispielsweise in Kerntrockenöfen.

Das Verfahren zur Herstellung von Trockenformen und Kernen nach dieser Erfindung hat für die Gießereitechnik deswegen ganz besondere Bedeutung, weil das Formfüllungsvermögen und damit die Vergießbarkeit der flüssigen Metalle mit den nach diesem Verfahren hergestellten Formen und Kerne erheblich erhöht wird. Es ist möglich, mit den Formen nach der Erfindung Gussstücke von schwer vergießbaren Metallen, wie Stahlformguss und hochlegiertem Grauguss, bei üblichen Temperaturen in Wandstärken von 25 mm herzustellen, was in den gebräuchlichen Sandformen unter den gleichen gießtechnischen Bedingungen nicht gelingt. Das Ausbringen, d.h. das Verhältnis zwischen Gussstück und Gesamtgewicht einer Formplatte, wird mit den Formen nach dieser Erfindung beträchtlich erhöht und schließlich besitzen die Gussstücke, die mit den Formen und Kernen nach dieser Erfindung abgegossen werden, eine besonders hohe Maßgenauigkeit bei außerordentlicher Oberflächengüte.

Claims (4)

1) Verfahren zur Herstellung von Trockenformen und Kernen für Gießereizwecke aus einer Mischung von reinem ton- und wasserfreien Quarzsand mit organischen Bindemitteln, vornehmlich mit aushärtbaren Kunstharzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Formen und Kerne zweistufig getrocknet werden, indem ihre Oberfläche rasch auf eine der Aushärtungstemperatur des Bindemittels entsprechende temperatur erhitzt wird und anschließend die Nachtrocknung des Restquerschnitts erfolgt.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur schnellen Erhitzung der Formen und Kernoberflächen entsprechend gestaltete und vorerhitzte Metallmodellplatten oder Metallkernkästen Verwendung finden.

3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Aushärtungstemperatur vorerhitzten Metallmodellplatten oder Metallformen auf die Oberfläche der Formen und Kerne aufgebracht werden.

4) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die herzustellenden Trockenformen und Kerne auf oder in den vorab auf Aushärtungstemperatur erhitzten Metallmodellplatten oder Metallkernkästen verformt und die Formen und Kerne nach Aushärtung ihrer Oberfläche anschließend bis zur Verfestigung ihres Restquerschnittes weiter erwärmt werden.