DD272427A1 - Formstoff zur herstellung von formen und kernen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Formstoff zur Herstellung von Formen und Kernen, die in Giessereien zum Giessen von Teilen aus geschmolzenen Werkstoffen, vorzugsweise Eisenkohlenstofflegierungen, zum Einsatz kommen. Der Formstoff ist dadurch gekennzeichnet, dass als Binder 3-12 Ma.-%, vorzugsweise 9 Ma.-% Zement, als Plastifikator bis 7, vorzugsweise 5 Ma.-% plastischer Ton und 4 bis 10, vorzugsweise 8 Ma.-% Wasser verwendet werden. Des weiteren ist der erfindungsgemaesse Formstoff so zusammengesetzt, dass zusaetzlich andere Stoffe, vorzugsweise 0,3 bis 4 Ma.-% Saccharose und/oder Kalziumchlorid, modifizierte Lignosulfonate, Staerkeabbauprodukte, Karboxylmethylzellulose zugesetzt werden. Weiterhin ist der Formstoff dadurch charakterisiert, dass als mineralischer Stoff ein Mixed-Layer-mineralhaltiger feiner Ton mit mindestens 70% Anteile unter 0,063 mm verwendet wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Formstoff zur Herstellung von Formen und Kernen, die in Gießereien zum Gießen von Teilen aus geschmolzenen Werkstoffen, vorzugsweise Eisen-Kohlenstofflegierungen, zum Einsatz kommen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt ist die Herstellung von Formen und Kernen aus Formstoffen, deren feuerfeste Grundkomponente Quarzsand mit einem hydraulischen Binder, z. B. Portlandzement und Wasser, aufbereitet wird.

Nachteil dieser Erfindung ist die relativ geringe thermische Beständigkeit und fehlende Plastizität sowie Grünstandfestigkeit der Formstoffe. Zur Beschleunigung der Aushärtung zementgebundener Formstoffe sind zahlreiche Lösungen bekannt, die in zwei große Gruppen unterteilt werden können.

Einmal Lösungen, bei denen Spezialzemente entwickelt und in bestimmten Anteilen dem Formstoff als Binderzugesetzt werden, wie z. B. ein Zementklinker aus 11 CaO · 7 AI₂OjCaX₂ zusammen mit 3CaO SiO₂ und 4CaO AI₂O₃ Fe₂O3 und SO₃ (DT 2165434) oder ein Portlandzementklinker aus 60Gew.-% 11 CaO 7AI₂O₃ CaF₂ und 30-50% 3CaO SiO₂ (DE 2163604) oder ähnliche Lösungen, wie in DD 198633, DE 2163604, DE 2165434, DE 2224357, DE2341493 und DD 288277) dargelegt und zum anderen Lösungen, bei denen zur Beschleunigung der Abbindung unterschiedliche Stoffe zugesetzt werden, z. B. Pentaerythrit (DD 207296, DE 2382632), CaCI₂, Melasse oder Zucker (GB 1196952).

Allen diesen Lösungen haftet der Nachteil an, daß die Formstoffe keine oder nur geringe Plastizität besitzen und ihre Gründruck- und Zugfestigkeit gering sind.

Zur Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften ist bekannt, dem zementgebundenen Formstoff auf Quarzsandbasis Ton in einer Menge von 2-5 Ma.-% als Plastifikator zuzugeben (PS 342 222, DE 2632624).

Der Nachteil besteht in erster Linie in der geringen thermischen Belastbarkeit und damit begrenzten Anwendbarkeit.

Bekannt ist ferner ein Verfahren, hochfeuerfeste Grundkomponenten, z. B. Chrom-Magnesit, mit Zement und Wasser aufzubereiten.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in der fehlenden Plastizität und damit schlechten Verarbeitbarkeit, geringen Gründruck- und Zugfestigkeit sowie langen Aushärtezeit des Formstoffes.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, einen Formstoff einzusetzen, der höhere Gebrauchseigenschaften besitzt und den Material- und Arbeitszeitaufwand senkt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Formstoff zu entwickeln, der eine größere Gründruck- und Zugfestigkeit, eine bessere Plastizität und Verarbeitbarkeit, wie auch eine höhere Aushärtegeschwindigkeit bei gleichzeitig hoher thermischer Belastbarkeit besitzt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß als Binder 3-12 Ma.-%, vorzugsweise 9 Ma.-% Zement, als Plastifikator bis 7, vorzugsweise 5 Ma.-% plastischer Ton und 4 bis 10, vorzugsweise 8 Ma.-% Wasser verwendet werden.

Des weiteren ist der erfindungsgemäße Formstoff so gestaltet, daß zusätzlich andere Stoffe, vorzugsweise 0,3 bis 4Ma.-% Saccharose und/oder Kalziumchlorid, modifizierte Lignosulfonate, Stärkeabbauprodukte, Karboxylmethylzellulose zugesetzt werden.

Weiterhin wird der Formstoff dadurch charakterisiert, daß als mineralischer Stoff ein Mixed-Layer-mineralhaltiger feiner Ton mit mindestens 70% Anteile unter 0,063 mm verwendet wird. In der Anwendung ist u. a. vorgesehen, den Formstoff als Anlegemasse an thermisch hochbeanspruchte Partien oder als Modellformstoff einzusetzen und mit einem oder mehreren Füllformstoffen, vorzugsweise plastifizierte oder selbsWschnellhärtende Formstoffe zu hinterfüllen. Die Kerne oder Formen werden vor dem Abgießen mit einem Formenüberzugsstoff behandelt.

Ausführungsbeispiel

Herstellung einer Form für eine Brechbacke aus GS-X120Mn 12 aus drei unterschiedlichen Formstoffschichten:

Modellformstoff: Magnesitgemenge49Ma.-% Chromit 30Ma.-%

Portlandzement 9,0Ma.-% Ton 5,0Ma.-%

Wasser 8,0Ma.-%

Der Formstoff ist 5 Stunden verarbeitbar; besitzt eine Gründruckfestigkeit von 800 p/cm² (80 kPa), eine Zugfestigkeit von 60 p/cm² (6kPa) und eine Scherfestigkeit von 130p/cm² (13kPa).

Bereits nach 1 Stunde beträgt die Druckfestigkeit 1,5kp/cm² (15OkPa), nach 3 Stunden 3,8kp/cm² (38OkPa), nach 5 Stunden 5,0kp/cm² (50OkPa) und nach 24 Stunden über 20kp/cm² (20OkPa).

1. Hinterfüllformstoff:

Durch Ton plastifizierte Stahlformschamotte mit einer Druckfestigkeit von 850 p/cm² (85kPa) und einer Zugfestigkeit von 70p/cm²(7kPa).

2. Hinterfüllformstoff:

Durch Ton plastifizierter Altformstoff.

Claims (3)

1. Formstoff zur Herstellung von Formen und Kernen, bestehend aus Grundkomponenten, vorzugsweise Magnesit, Chrommagnesit, Chromit, Schamotte und Korund, dadurch gekennzeichnet, daß als Binder 3-12Ma.-%, vorzugsweise 9Ma.-% Zement, als Plastifikator bis 7, vorzugsweise 5 Ma.-% plastischer Ton und 4 bis 10, vorzugsweise 8 Ma.-% Wasser, verwendet werden.

2. Formstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich andere Stoffe, vorzugsweise 0,3 bis 4Ma.-% Saccharose und/oder Kalziumchlorid, modifizierte Lignosulfonate, Stärkeabbauprodukte, Karboxylmethylzellulose zugesetzt werden.

3. Formstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als mineralischer quellfähiger Stoff ein Mixed-Layer-mineralhaltiger feiner Ton mit mindestens 70% Anteile unter 0,063 mm verwendet wird.