DD272427A1 - MOLDING FOR THE MANUFACTURE OF SHAPES AND NUCLEARS - 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.The invention relates to a molding material for the production of molds and cores used in foundries for casting parts of molten materials, preferably iron carbon alloys. The molding material is characterized in that as a binder 3-12 wt .-%, preferably 9 wt .-% cement, as plasticizer to 7, preferably 5 wt .-% plastic clay and 4 to 10, preferably 8 wt .-% water be used. Furthermore, the molding material according to the invention is composed in such a way that other substances, preferably 0.3 to 4% by weight of sucrose and / or calcium chloride, modified lignosulfonates, starch degradation products, carboxymethylcellulose are additionally added. Furthermore, the molding material is characterized in that a mixed-layer mineral-containing fine clay with at least 70% shares less than 0.063 mm is used as the mineral substance.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

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.The invention relates to a molding material for the production of molds and cores, which are used in foundries for casting parts of molten materials, preferably iron-carbon alloys.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

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.Known is the production of molds and cores from molding materials whose refractory base component quartz sand with a hydraulic binder, z. As Portland cement and water, is processed.

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.Disadvantage of this invention is the relatively low thermal resistance and lack of plasticity and green strength of the molding materials. To speed up the curing of cementitious moldings numerous solutions are known, which can be divided into two large groups.

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).Once solutions in which special cements are developed and added in certain proportions of the molding material as a binder, such. As a cement clinker from 11 CaO · 7 AI ₂ OjCaX ₂ together with 3CaO SiO ₂ and 4CaO Al ₂ O ₃ Fe ₂ O 3 and SO ₃ (DT 2,165,434) or a Portland cement clinker from 60 wt .-% 11 CaO 7AI ₂ O _3, CaF ₂ and 30-50% of 3CaO SiO ₂ (DE 2163604) or similar solutions as described in DD 198633, DE 2163604, DE 2165434, DE 2224357, DE2341493 and DD 288277) and, on the other hand, solutions in which different substances are added to accelerate setting be, for. As pentaerythritol (DD 207296, DE 2382632), CaCl ₂ , molasses or sugar (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.All these solutions have the disadvantage that the molding materials have little or no plasticity and their green pressure and tensile strength are low.

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).In order to improve the processing properties, it is known to add clay in an amount of 2-5% by weight as plasticizer to the quartz sand-based cement-bonded molding material (PS 342 222, DE 2632624).

Der Nachteil besteht in erster Linie in der geringen thermischen Belastbarkeit und damit begrenzten Anwendbarkeit.The disadvantage consists primarily in the low thermal capacity and thus limited applicability.

Bekannt ist ferner ein Verfahren, hochfeuerfeste Grundkomponenten, z. B. Chrom-Magnesit, mit Zement und Wasser aufzubereiten.Also known is a method, highly refractory basic components, eg. As chromium-magnesite, with cement and water to prepare.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in der fehlenden Plastizität und damit schlechten Verarbeitbarkeit, geringen Gründruck- und Zugfestigkeit sowie langen Aushärtezeit des Formstoffes.The disadvantage of this method is the lack of plasticity and thus poor processability, low green pressure and tensile strength and long curing time of the molding material.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, einen Formstoff einzusetzen, der höhere Gebrauchseigenschaften besitzt und den Material- und Arbeitszeitaufwand senkt.It is an object of the invention to use a molding material, which has higher performance properties and reduces the material and labor costs.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

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.The invention has for its object to develop a molding material, which has a greater green pressure and tensile strength, better plasticity and processability, as well as a higher curing speed with high thermal stability.

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.According to the invention the object is achieved in that as a binder 3-12 wt .-%, preferably 9 wt .-% cement, as plasticizer to 7, preferably 5 wt .-% plastic clay and 4 to 10, preferably 8 Ma .-% Water can be used.

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.Furthermore, the molding material according to the invention is designed so that in addition other substances, preferably 0.3 to 4Ma .-% sucrose and / or calcium chloride, modified lignosulfonates, starch degradation products, Karboxylmethylzellulose be added.

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.Furthermore, the molding material is characterized in that a mixed-layer mineral-containing fine clay with at least 70% shares less than 0.063 mm is used as a mineral substance. In the application u. a. provided to use the molding material as an application mass to thermally highly stressed parts or as a model molding material and backfilled with one or more Füllformstoffen, preferably plasticized or self-fast-setting molding materials. The cores or molds are treated with a mold coating prior to casting.

Ausführungsbeispielembodiment

Herstellung einer Form für eine Brechbacke aus GS-X120Mn 12 aus drei unterschiedlichen Formstoffschichten:Production of a mold for a crushing jaw made of GS-X120Mn 12 from three different molding material layers:

Modellformstoff: Magnesitgemenge49Ma.-% Chromit 30Ma.-%Molding material: Magnesite amount49Ma .-% Chromite 30Ma .-%

Portlandzement 9,0Ma.-% Ton 5,0Ma.-%Portland cement 9.0Ma .-% clay 5.0Ma .-%

Wasser 8,0Ma.-%Water 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).The molding material is workable for 5 hours; has a green crush strength of 800 p / cm ² (80 kPa), a tensile strength of 60 p / cm ² (6 kPa) and a shear strength of 130 p / cm ² (13 kPa).

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).After only 1 hour, the compressive strength is 1.5 kp / cm ² (15OkPa), after 3 hours 3.8 kp / cm ² (38OkPa), after 5 hours 5.0 kp / cm ² (50OkPa) and after 24 hours more than 20 kp / cm ² (20OkPa).

1. Hinterfüllformstoff:1. Backfill molding material:

Durch Ton plastifizierte Stahlformschamotte mit einer Druckfestigkeit von 850 p/cm² (85kPa) und einer Zugfestigkeit von 70p/cm²(7kPa).By clay plasticized steel form chamotte with a compressive strength of 850 p / cm ² (85kPa) and a tensile strength of 70p / cm ² (7kPa).

2. Hinterfüllformstoff:2. Backfill molding material:

Durch Ton plastifizierter Altformstoff.By clay plasticized 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.1. molding material for the production of molds and cores, consisting of basic components, preferably magnesite, chromium magnesite, chromite, chamotte and corundum, characterized in that as a binder 3-12Ma .-%, preferably 9Ma .-% cement, as plasticizer to 7, preferably 5 mass% plastic clay and 4 to 10, preferably 8 mass% water. 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.2. molding material according to claim 1, characterized in that in addition other substances, preferably 0.3 to 4Ma .-% sucrose and / or calcium chloride, modified lignosulfonates, starch degradation products, Karboxylmethylzellulose be added. 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.3. molding material according to claim 1, characterized in that a mixed-layer mineral-containing fine clay with at least 70% shares less than 0.063 mm is used as the mineral swellable substance.