EP0032596B1 - Verfahren zur Herstellung von verlorenen Formen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von verlorenen Formen Download PDFInfo
- Publication number
- EP0032596B1 EP0032596B1 EP80200997A EP80200997A EP0032596B1 EP 0032596 B1 EP0032596 B1 EP 0032596B1 EP 80200997 A EP80200997 A EP 80200997A EP 80200997 A EP80200997 A EP 80200997A EP 0032596 B1 EP0032596 B1 EP 0032596B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- weight
- percent
- molds
- phenolic
- binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 9
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 claims description 8
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 2
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 19
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 6
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 125000005609 naphthenate group Chemical group 0.000 description 3
- 101000623895 Bos taurus Mucin-15 Proteins 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N Melanin Chemical compound O=C1C(=O)C(C2=CNC3=C(C(C(=O)C4=C32)=O)C)=C2C4=CNC2=C1C XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012261 resinous substance Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- MMEDJBFVJUFIDD-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(carboxymethyl)phenyl]acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC=C1CC(O)=O MMEDJBFVJUFIDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013032 Hydrocarbon resin Substances 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical group 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- -1 chamotte Chemical compound 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 229920006270 hydrocarbon resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-M octanoate Chemical class CCCCCCCC([O-])=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000005474 octanoate group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052851 sillimanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019351 sodium silicates Nutrition 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/167—Mixtures of inorganic and organic binding agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
- B22C1/186—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents contaming ammonium or metal silicates, silica sols
- B22C1/188—Alkali metal silicates
Definitions
- the invention relates to a method for producing lost molds according to the preamble of claim 1. Such a method is known from DE-B 13 02 716.
- Aqueous solutions of sodium or potassium silicates are often used as cold-curing binders for basic molding materials for lost molds.
- decay-promoting additives such as. B. coal dust, wood flour, starch, sugar derivatives added. It is also known to add urea, melanin, phenol, furfuryl alcohol or furfuryl alcohol-urea-formaldehyde condensates, which in turn are combined with other resinous substances such as ketone formaldehyde resins, hydrocarbon resins, rosin, tall resins and the like. a. can be modified to support the tendency to decay.
- these prior art additives are inadequate, especially when these binders are used to make intricately shaped and narrow passage molds.
- isocyanates used as binders are cured by gassing with amines. These amines have hygroscopic properties and are highly toxic.
- the object is achieved by processes for the production of lost molds from a molding material mixture of sand or other molding raw materials and by gassing with carbon dioxide-curable binders based on alkali silicates and 0.3-3 percent by weight of phenolic or furan resins, and optionally additives known per se, such as silanes, polyhydric alcohols and polysaccharides, the molding material mixture being introduced into molds and hardened, characterized in that the phenolic or furan resin has 0.1-1.5 percent by weight of a dry substance and the alkali silicate is 2-5 percent by weight.
- Quartz sand is preferably used as the basic molding material.
- other conventional molding materials such as chromite, zircon or olivine sand, chamotte, magnesite, sillimanite or corundum.
- Phenolic or furan resins are preferably used as condensation resins.
- 0.1-1.5% by weight of a dry substance is added to the condensation resin.
- small amounts (0.1-0.5%) of an aminosilane are sometimes added.
- dry matter is understood to mean metal soaps soluble in organic solvents, the main metals being Co, Mn and. Pb come into consideration, while as the organic component mostly carboxylic acid residues are present, such as. As naphthenates, octoates, linoleates, resinates or caprylates. These dry substances transfer the atmospheric oxygen through continuous regeneration, so that only small amounts of these substances are needed.
- This binder is mixed thoroughly with the basic molding material. Then 2-5% by weight of alkali silicate is added as the second binder component and mixed.
- An alkali silicate is an aqueous solution of sodium or potassium silicate which is commercially available under the name of water glass and in which 0.2-3% by weight of lithium hydroxide or a hydroxide of an alkaline earth metal have been dissolved.
- This solution can additionally be admixed with substances known to promote disintegration, such as glycerin, starch, sugar derivatives or cellulose.
- the mixture produced by thoroughly mixing the basic molding material with the two binder components is introduced into molds and hardened by gassing with carbon dioxide.
- the strength of which already decreases considerably after storage for several days the strength of the shaped articles produced by the process according to the invention increases over the course of the storage time. Nevertheless, the decay after the casting is significantly improved.
- Binder consisting of:
- Binder consisting of:
- Binder consisting of:
- Binder consisting of:
- a pure cobalt octoate e.g. octa-solingen cobalt
- Molding material mixtures were produced with the binders of Comparative Examples 1-3 and Inventive Examples 4-7. 3 or 4 parts by weight of binder were used per 100 parts by weight of quartz sand (e.g. AFS 55). In the case of Examples 2-7, the sand was only 2 min. mixed with component I and then with component 11. Cylindrical test specimens (50 x 50 mm) were rammed from the mixtures. The cores were precured by gassing with CO 2 for 6-10 s. The shear strength was measured after 10 min. as well as 1, 5, 24, 48 and 72 hours, moisture absorption after 8 weeks and decay at 500 and 1000 ° C.
- quartz sand e.g. AFS 55
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von verlorenen Formen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-B 13 02 716 bekannt.
- Als kalthärtende Bindemittel für Formgrundstoffe für verlorene Formen werden vielfach wäßrige Lösungen von Natrium- oder Kaliumsilikaten (Wasserglas) verwendet.
- Die Härtung erfolgt meist durch Begasen mit Kohlendioxid (C02-Verfahren). Durch die chemische Reaktion des Silikats mit dem C02 erfolgt die Verfestigung. Die so hergestellten Kerne haben 2 entscheidende Nachteile gegenüber nach warmhärtenden Verfahren gefertigten :
- 1. Die hohe Hygroskopizität. Durch Feuchtigkeitsaufnahme ist bereits nach kurzer Zeit ein wesentlicher Festigkeitsabfall zu verzeichnen, der sich bis zur Unbrauchbarkeit der Formkörper fortsetzt.
- 2. Der schlechte Zerfall nach dem Abgießgen wie z. B. bei den nach dem eingangs genannten Verfahren hergestellten Formen, besonders bei hohen Temperaturen (Stahlguß). Ursache dafür ist das Sintern des Silikats und Carbonats.
- Um besonders den letztgenannten Nachteil zu verringern, werden bekanntlich seit langem zerfallsfördernde Zusätze, wie z. B. Kohlenstaub, Holzmehl, Stärke, Zuckerderivate zugesetzt. Bekannt ist auch die Zugabe von Harnstoff-, Melanin-, Phenol-, Furfurylalkohol- oder Furfurylalkohol-Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten, die ihrerseits mit weiteren harzartigen Stoffen wie Ketonformaldehydharzen, Kohlenwasserstoffharzen, Kolophonium, Tallharzen u. a. modifiziert sein können, um die Zerfallsneigung zu unterstützen. Diese dem Stand der Technik entsprechenden Zusätze sind jedoch unzureichend, vor allem, wenn diese Bindemittel zur Herstellung von kompliziert gestalteten und mit engen Durchgängen versehenen Formen verwendet werden.
- Ferner ist eine andere Härtungsmethode bekannt, bei der als Bindemittel verwendete Isocyanate durch Begasen mit Aminen ausgehärtet werden. Diese Amine haben hygroskopische Eigenschaften und sind hochgiftig.
- Da das Amin teilweise unverändert aus dem Prozeß hervorgeht, muß es abgeleitet oder vernichtet werden. Hier müssen die entsprechenden Sicherheitsvorschriften beachtet werden, da diese leichtflüchtigen Amine im bestimmten Verhältnis mit Luft explosive Gemische bilden und ferner ätzend auf Haut, Augen und Schleimhäute wirken. Eine Cold-Box-Anlage zur automatischen Formfertigung ist, da all diese Sicherheitsvorschriften eingehalten werden müssen, sehr aufwendig und teuer.
- Da auch die so hergestellten Formen und Kerne bei Lagerung hygroskopisch sind und somit an Festigkeit verlieren, müssen sie in den meisten Fällen geschlichtet oder in Öfen vor Gebrauch getrocknet werden.
- Um diese Nachteile der derzeit gebräuchlichen kalthärtenden Verfahren zur Herstellung von verlorenen Formen zu überwinden, war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes umweltfreundliches Verfahren zu finden, mit dem sich auch komplizierte Formen herstellen lassen, die nach dem Abgießen leicht zerfallen. Die so hergestellten Formen sollen bei Lagerung feuchtigkeitsbeständig sein, ohne einen Festigkeitsabfall zu zeigen.
- Die Aufgabe wird gelöst durch Verfahren zur Herstellung von verlorenen Formen aus einer Formstoffmischung aus Sand oder anderen Formgrundstoffen und durch Begasen mit Kohlendioxid härtbaren Bindemitteln auf Basis von Alkalisilikaten und 0,3-3 Gewichtsprozent Phenol- oder Furanharzen sowie gegebenenfalls an sich bekannten Zusatzstoffen wie Silanen, mehrwertigen Alkoholen und Polysaccariden, wobei die Formstoffmischung in Formen eingebracht und gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Phenol- oder Furanharz 0,1-1,5 Gewichtsprozent eines Trockenstoffes aufweist sowie das Alkalisilikat 2-5 Gewichtsprozent beträgt.
- Es ist bekannt, die Festigkeit von Formkörpern zu verbessern, indem man dem Formgrundstoff vor der Zugabe des wasserglashaltigen Bindemittels ein Kondensationsharz beimischt.
- Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß man sowohl eine höhere Festigkeit als auch eine bessere Lagerfähigkeit der Formkörper erhält, wenn dem Kondensationsharz eine geringe Menge eines Trockenstoffes zugefügt wird. Die Zugabe des Trockenstoffs bewirkt den weiteren, nicht vorhersehbaren Effekt, daß der Zerfall der Formkörper nach dem Abgießen, speziell bei hohen Temperaturen, wesentlich verbessert wird. Eine weitere Steigerung der Festigkeit der Formkörper wird erreicht, indem man dem Wasserglas Zusätze von Lithiumhydroxid oder einem Erdalkalimetallhydroxid beifügt. Dadurch wird die Feuchtigkeitsaufnahme der Formkörper sehr stark herabgesetzt, so daß auch die hohen Festigkeitswerte nach mehreren Wochen Lagerung nicht abfallen.
- Damit werden auf einfache Weise durch Zusetzen geringer Mengen nicht toxischer Stoffe zu den Bindemitteln die Nachteile eines eingeführten Verfahrens überwunden. Dies hat den weiteren Vorteil, daß der Formenhersteller, der bislang nach dem CO2-Verfahren gearbeitet hat, weder umzulernen, noch einen Verfahrensschritt umzuändern braucht, und daß für die Einführung des neuen Verfahrens keine neuen Investitionen notwendig sind.
- Als Formgrundstoff wird bevorzugt Quarzsand verwendet. Es lassen sich jedoch auch die anderen gebräuchlichen Formstoffe einzetzen, wie Chromit-, Zirkon- oder Olivinsand, Schamotte, Magnesit, Sillimanit oder Korund.
- Als Kondensationsharze werden bevorzugt Phenol- oder Furanharze verwendet. Dabei zählt man zu den Furanharzen sowohl die Furfurylalkohol-Formaldehyd-Kondensate wie auch die verschiedenen modifizierten Furanharze, wie z. B. Furfurylalkohol-Harnstoff-Formaldehyd-Kondensate, Furfurylalkohol-Phenol-Formaldehyd-Kondensate oder Furfurylalkohol-Keton-Formaldehyd-Kondensate, die ihrerseits mit weiteren harzartigen Stoffen modifiziert sein können. Dem Kondensationsharz werden 0,1-1,5 Gew.-% eines Trockenstoffes zugegeben. Desgleichen werden mitunter geringe Mengen (0,1-0,5 %) eines Aminosilans zugefügt.
- Unter Trockenstoff versteht man nach DIN 55901 in organischen Lösungsmitteln lösliche Metallseifen, wobei als Metalle vornehmlich, Co, Mn u. Pb in Betracht kommen, während als organische Komponente meist Carbonsäurereste vorhanden sind, wie z. B. Naphthenate, Octoate, Linoleate, Resinate oder Caprylate. Diese Trockenstoffe übertragen den Luftsauerstoff durch fortwährende Regenerierung, so daß man lediglich geringe Mengen dieser Stoffe braucht.
- Dieses Bindemittel wird mit dem Formgrundstoff gründlich gemischt. Sodann werden 2-5 Gew.-% Alkalisilikat als 2. Bindemittelkomponente zugegeben und gemischt.
- Als Alkalisilikat dient eine wäßrige Lösung von Natrium- oder Kaliumsilikat, die unter der Bezeichnung Wasserglas im Handel ist und in der gegebenenfalls 0,2-3 Gew.-% Lithiumhydroxid oder eines Hydroxids eines Erdalkalimetalls gelöst wurden. Dieser Lösung können zusätzlich noch als zerfallsfördernde Zusätze bekannte Stoffe wie Glyzerin, Stärke, Zuckerderivate oder Cellulose beigegeben werden.
- Die durch gründliches Mischen des Formgrundstoffes mit den beiden Bindemittelkomponenten hergestellte Mischung wird in Formen eingebracht und durch Begasen mit Kohlendioxid gehärtet. Im Gegensatz zu den bislang nach dem CO2-Verfahren gehärteten Formen, deren Festigkeit bereits nach mehrtätiger Lagerung beträchtlich abnimmt, nimmt die Festigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörper im Laufe der Lagerzeit zu. Trotzdem aber ist der Zerfall nach dem Abguß wesentlich verbessert.
- Die folgenden Beispiele, in denen Bindemittel verschiedener Zusammensetzung sowie die Eigenschaften der damit hergestellten Formkörper aufgeführt sind, dienen der Erläuterung der Erfindung :
- Bindemittel bestehend aus :
- Bindemittel bestehend aus :
- Bindemittel bestehend aus :
- Bindemittel bestehend aus :
- Komponente 1 : 49,8 Gew.-Teile Furanharz
0,2 Gew.-Teile eines Gemisches aus Metallnaphthenaten (Co 1,5 - Pb 22 - Mn 1,5) wie z. B. Siccatol-Mischtrockner - Komponente II : 50,0 Gew.-Teile Na-Silicat aus Beispiel 1
- Bindemittel bestehend aus :
- Bindemittel der Zusammensetzung wie in Beispiel 5 aufgeführt; in der Komponente II wurde jedoch das Lithiumhydroxid durch Bariumhydroxid ersetzt.
- Bindemittel der Zusammensetzung wie in Beispiel 5 aufgeführt ; in der Komponente I wurde jedoch das Gemisch aus Naphthenaten durch ein reines Kobaltoctoat (z. B. Octa-Solingen-Kobalt) ersetzt.
- Mit den Bindemitteln der Vergleichsbeispiele 1-3 und der Erfindungsbeispiele 4-7 wurden Formstoffmischungen hergestellt. Es wurden 3 beziehungsweise 4 Gewichtsteile Bindemittel auf 100 Gewichtsteile Quarzsand (z. B. AFS 55) eingesetzt. Im Falle der Beispiele 2-7 wurde der Sand erst 2 min. mit der Komponente I und anschließend mit der Komponente 11 gemischt. Aus den Mischungen wurden zylindrische Prüfkörper (50 x 50 mm) gerammt. Die Kerne wurden durch Begasen mit C02 während 6-10 s vorgehärtet. Gemessen wurde die Scherfestigkeit nach 10 min. sowie 1, 5, 24, 48 und 72 Std., die Feuchtigkeitsaufnahme nach 8 Wochen und der Zerfall bei 500 und 1 000 °C.
- Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von verlorenen Formen aus einer Formstoffmischung aus Sand oder anderen Formgrundstoffen und durch Begasen mit Kohlendioxid härtbaren Bindemitteln auf Basis von Alkalisilikaten und 0,3-3 Gewichtsprozent Phenol- oder Furanharzen sowie gegebenenfalls an sich bekannterr Zusatzstoffen wie Silanen, mehrwertigen Alkoholen und Polysaccariden, wobei die Formstoffmischung in Formen eingebracht und gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Phenol- oder Furanharz 0,1-1,5 Gewichtsprozent eines Trockenstoffes aufweist sowie das Alkalisilikat 2-5 Gewichtsprozent beträgt.
2. Verfahren zur Herstellung von verlorenen Formen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalisilikat 0,2-3 Gewichtsprozent Hydroxid eines Erdalkalimetalls oder des Lithiums additiv enthält.
3. Verwendung der verlorenen Formen nach Anspruch 1 und 2 zur Herstellung von Gießereiformen und -kernen.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3002113 | 1980-01-22 | ||
| DE19803002113 DE3002113A1 (de) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | Verfahren zur herstellung von verlorenen formen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0032596A1 EP0032596A1 (de) | 1981-07-29 |
| EP0032596B1 true EP0032596B1 (de) | 1983-02-16 |
Family
ID=6092618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP80200997A Expired EP0032596B1 (de) | 1980-01-22 | 1980-10-21 | Verfahren zur Herstellung von verlorenen Formen |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0032596B1 (de) |
| DE (2) | DE3002113A1 (de) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2814357A1 (de) * | 1977-04-04 | 1978-10-19 | Hitachi Ltd | Bindemittel fuer gussformen |
| DE2842114A1 (de) * | 1977-09-28 | 1979-03-29 | Hitachi Ltd | Formbindemittel |
| DE2733874B2 (de) * | 1976-07-28 | 1979-06-13 | Hitachi, Ltd, Tokio | Selbsthärtende wasserzersetzliche Form und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1302716B (de) * | 1963-03-20 | 1970-10-22 |
-
1980
- 1980-01-22 DE DE19803002113 patent/DE3002113A1/de not_active Withdrawn
- 1980-10-21 DE DE8080200997T patent/DE3062062D1/de not_active Expired
- 1980-10-21 EP EP80200997A patent/EP0032596B1/de not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2733874B2 (de) * | 1976-07-28 | 1979-06-13 | Hitachi, Ltd, Tokio | Selbsthärtende wasserzersetzliche Form und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| DE2814357A1 (de) * | 1977-04-04 | 1978-10-19 | Hitachi Ltd | Bindemittel fuer gussformen |
| DE2842114A1 (de) * | 1977-09-28 | 1979-03-29 | Hitachi Ltd | Formbindemittel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3062062D1 (en) | 1983-03-24 |
| EP0032596A1 (de) | 1981-07-29 |
| DE3002113A1 (de) | 1981-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2615714A1 (de) | Formsandmassen fuer den metallguss | |
| DE2945653A1 (de) | Verfahren zur herstellung von giessereikernen oder -formen und bindemittel fuer diesen zweck | |
| DE2809829A1 (de) | Giessereibindemittel | |
| DE3888356T2 (de) | Modifiziermittel für wässrige basische lösungen von phenolischen resolharzen. | |
| DE112009003561T5 (de) | Alkalische Phenol-Aldehyd-Resolharz-Bindemittelzusammensetzungen | |
| DE1096029B (de) | Verfahren zur Herstellung von verformbaren Kunstharzmassen | |
| DE1816197A1 (de) | Kaeltehaertende Kunstharz-Bindemittel und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE69207275T2 (de) | Niedrige freie Formaldehydwerte aufzeigende Phenolpolyol-Formulierungen | |
| EP1228128B1 (de) | Aluminium- und borhaltiges bindemittelsystem auf resolbasis | |
| DE1508634A1 (de) | Bindemittel fuer selbsthaertende Giessformen | |
| EP0032596B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von verlorenen Formen | |
| DE2452232C2 (de) | ||
| EP1417060B1 (de) | Giessform und verfahren zu deren herstellung | |
| DE102016211971A1 (de) | Wässrige alkalische Bindemittelzusammensetzung zur Aushärtung mit Kohlendioxidgas sowie deren Verwendung, eine entsprechende Formstoffmischung zur Herstellung eines Gießereiformkörpers, ein entsprechender Gießereiformkörper sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gießereiformkörpers | |
| EP3478428B1 (de) | Wässrige alkalische bindemittelzusammensetzung zur aushärtung mit kohlendioxidgas sowie deren verwendung, eine entsprechende formstoffmischung zur herstellung eines giessereiformkörpers, ein entsprechender giessereiformkörper sowie ein verfahren zur herstellung eines giessereiformkörpers | |
| DE3527086A1 (de) | Durch begasen haertbares bindemittel fuer giesserei-formstoffmischungen | |
| DE3403583A1 (de) | Bindemittelgemisch zur verfestigung | |
| CH621497A5 (en) | Sand mixture for producing moulds and cores | |
| DE3049174C2 (de) | Kalthärtende Formmasse zur Vermeidung der Bildung von Blattrippen | |
| DE2518485A1 (de) | Bindemittel fuer giesserei-form- und kernmassen und verfahren zu seiner herstellung | |
| AT356894B (de) | Verfahren zur herstellung von modifizierten furfurylalkohol-formaldehydharzen | |
| EP0363568A2 (de) | Bindemittelsysteme und Verfahren unter Verwendung derselben zur kohlenstaubfreien Frischung zur Bildung von Bentonitbindungen und zur Herstellung von Giesskernen | |
| DE2413765B2 (de) | Formmasse fuer die herstellung von giessereiformen und -kernen | |
| EP0387682B1 (de) | Bindemittel auf Basis wässriger Alkalimetallsilikatlösungen und deren Verwendung | |
| DE102005024524B4 (de) | Form und Verfahren zu deren Herstellung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 19801126 |
|
| AK | Designated contracting states |
Designated state(s): BE DE FR IT NL |
|
| ITCL | It: translation for ep claims filed |
Representative=s name: BARZANO' E ZANARDO ROMA S.P.A. |
|
| ITF | It: translation for a ep patent filed | ||
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Designated state(s): BE DE FR IT NL |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 3062062 Country of ref document: DE Date of ref document: 19830324 |
|
| ET | Fr: translation filed | ||
| ITTA | It: last paid annual fee | ||
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Payment date: 19941031 Year of fee payment: 15 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Payment date: 19941208 Year of fee payment: 15 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Effective date: 19951031 |
|
| BERE | Be: lapsed |
Owner name: RUTGERSWERKE A.G. Effective date: 19951031 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Effective date: 19960501 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: TP Ref country code: FR Ref legal event code: CD |
|
| NLV4 | Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 19960501 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 19961009 Year of fee payment: 17 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 19961018 Year of fee payment: 17 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY Effective date: 19971031 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19980701 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST |
|
| PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |