DE102007045649A1 - Binder composition for foundry molds and/or cores containing water glass and naturally occurring particulate amorphous silicic acid material useful in foundry operations decreases amount of sand adhering to removed castings - Google Patents

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Abstract

Binder composition for foundry molds and/or cores containing water glass, added as such, which can be obtained in situ from kieselguhr and an alkaline solution, and at least one naturally occurring particulate amorphous silicic acid material. The water glass can be prepared in situ, especially from lye and colloidal silica gel, or can be an alkali metal silicate, especially Li-, Na-, or K silicate. The amorphous silicic acid material can be Puzzolan. The composition can contain other additives, e.g. dispersing agents, wetting agents, bentonite, borates, polyborates, colloidal kieselguhr, water.

Description

Die Erfindung betrifft Binderzusammensetzungen für (nach einem Gießereivorgang entfernbare) Formen und/oder Kerne für Gießereizwecke unter Verwendung bestimmter amorpher Kieselsäurematerialien, Verfahren zur Herstellung entsprechender Formen und/oder Kerne, verfahrensgemäß erhältliche Formen und/oder Kerne, die Verwendung der amorphen Kieselsäurematerialien zur Herstellung von Formen und/oder Kernen für Gießereizwecke und/oder die Verwendung entsprechend nach dem genannten Verfahren und/oder der Verwendung erhältlicher Formen und/oder Kerne in der Gießerei. Weitere Erfindungsgegenstände sind nachfolgend genannt.The The invention relates to binder compositions for (according to Foundry process removable) molds and / or cores for Foundry using certain amorphous silicic acid materials, process for the production of corresponding molds and / or cores, according to the method obtainable Shapes and / or cores, the use of amorphous silicic acid materials for the production of molds and / or cores for foundry purposes and / or the use according to the said method and / or the use of available forms and / or cores in the foundry. Other subjects of the invention are mentioned below.

Formen und/oder Kerne für Gießereizwecke basieren in der Regel auf einem feuerfesten partikulären Material, wie Sand, und einem Bindemittel, das die Partikel des feuerfesten partikulären Materials zusammenhält, um eine hinreichende mechanische Festigkeit der Form und/oder des Kerns beim Gießen zu ermöglichen.to shape and / or cores for foundry purposes are based in usually on a refractory particulate material, like sand, and a binder that is the particles of the refractory holds together a sufficient amount of particulate material mechanical strength of the mold and / or the core during casting to enable.

Die Formen und/oder Kerne müssen beim Gießvorgang eine hinreichende Festigkeit aufweisen, um das flüssige Metall in Form zu bringen, andererseits aber nach dem Gießvorgang einfach entfernen lassen, beispielsweise durch Rütteln oder dergleichen, wozu die anfänglich erforderliche Bindewirkung des Binders während des Gießvorgangs mindestens teilweise aufgehoben werden muss.The Shapes and / or cores must be during the casting process have a sufficient strength to the liquid Metal in shape, on the other hand after the casting process easy to remove, for example by shaking or the like, including the initial binding effect required of the binder during the casting process at least must be partially lifted.

Wasserglas, eine wässrige Lösung von vor allem Alkalisilikaten, erhältlich beispielsweise als Reaktionsprodukt von Siliciumdioxid und Alkalimetallbasen, wie Ammonium- oder vorzugsweise Lithium-, Natrium und/oder Kaliumbasen, wie den entsprechenden Hydroxiden, ist als Material zur Behandlung beispielsweise in der Bauindustrie bekannt. So kann Wasserglas in Kombination mit Kohlendioxid ausgehärtet werden, was jedoch zu keinem besonders guten Aushärten führt, beispielsweise, weil die Reaktion nur oberflächlich erfolgt. Bekannt ist auch die Verwendung von Wasserglas als Bindermaterial zur Herstellung von Formen und/oder Kernen. So wurde beispielsweise versucht, Phosphate oder Borate als Härter von Wasserglas einzusetzen, um so die Vorteile der Härte von Wasserglas und der Dispergierbarkeit aufgrund eines Zusatzes von Phosphaten und/oder Boraten zu kombinieren, siehe US 6,139,619 .Water glass, an aqueous solution of, above all, alkali metal silicates, obtainable, for example, as a reaction product of silica and alkali metal bases, such as ammonium or, preferably, lithium, sodium and / or potassium bases, such as the corresponding hydroxides, is known as a treatment material, for example in the construction industry. Thus, water glass can be cured in combination with carbon dioxide, but this does not lead to a particularly good curing, for example, because the reaction takes place only superficially. Also known is the use of water glass as binder material for the production of molds and / or cores. For example, attempts have been made to use phosphates or borates as water glass hardeners to combine the advantages of water glass hardness and dispersibility due to addition of phosphates and / or borates, see US 6,139,619 ,

Die WO 2006/024540 beschreibt die Verwendung von synthetischem amorphem Siliciumdioxid als Zusatz zu Wasserglas.The WO 2006/024540 describes the use of synthetic amorphous silica as an additive to water glass.

Auch werden verschiedene Zusätze beschrieben, um störende Eigenschaften von Wasserglas, die trotz der Vorteile, die durch dieses anorganische Material gegeben sind, abzumildern oder die Eigenschaften von wasserglasbasierten Bindern zu verbessern, beispielsweise wie in der Patentanmeldung WO 2006/058664 beschrieben.Also, various additives are described to alleviate troublesome properties of water glass which, despite the advantages afforded by this inorganic material, or to improve the properties of water glass based binders, for example as in the patent application WO 2006/058664 described.

Nachteilig bei der Verwendung von Wasserglas ist, dass es (vermutlich infolge einer teilweisen Verglasung im direkten Kontaktbereich mit dem Metall) zu einer relativ starken Anhaftung des feuerfesten partikulären Materials (z. B. Sand) an die gegossenen Metallgegenstände kommt, so dass eine mehr oder weniger stark haftende Sandschicht an der Oberfläche des Gutes resultieren kann, insbesondere z. B. bei Aluminium oder dessen Legierungen oder anderen Leichtmetallen oder deren Legierungen, aber auch bei Stahl oder Grauguss oder dergleichen. Die Gießereiprodukte weisen somit Sandanhaftungen auf, die zu einer unreinen und rauen Oberfläche führen können, die für viele Zwecke nicht akzeptabel ist. Auch kommt es zum Einschluss von Sandkörnern in die hergestellten Gussteile.adversely when using water glass is that it (probably due to a partial glazing in the direct contact area with the metal) to a relatively strong adhesion of the refractory particulate Material (eg sand) to the cast metal objects comes, leaving a more or less adherent sand layer may result on the surface of the goods, in particular z. As in aluminum or its alloys or other light metals or their alloys, but also in steel or gray cast iron or the like. The foundry products thus have sand buildup, which lead to an impure and rough surface can not be acceptable for many purposes is. Also it comes to the inclusion of grains of sand in the produced castings.

Auch zeigt sich, dass die Zugabe synthetischer amorpher Siliciumdioxide (wie pyrogener oder gefällter Kieselsäure) wohl aufgrund deren Aktivität eine relativ feste Bindung mit dem Wasserglas eingehen, so dass ein späteres Entfernen aus dem Gussteil deutlich erschwert werden kann. Dies kann insbesondere bei feinteiligen oder stark hinterschneidenden Formen und/oder Kernen zu Problemen führen, die nur schwer vollständig entfernbar sein können. Mindestens können relativ lange Entformungs- und/oder Entkernungszeiten resultieren, die insbesondere bei großen Stückzahlen zu unerwünschter Prozessverlangsamung führen können.Also shows that the addition of synthetic amorphous silicas (like pyrogenic or precipitated silica) well due to their activity a relatively tight bond with enter the water glass, allowing a later removal can be made much more difficult from the casting. This can be special in finely divided or strongly undercutting forms and / or cores cause problems that are difficult to remove completely could be. At least, relatively long demoulding and / or Entkernungszeiten result, especially in large Numbers of unwanted process slowdown being able to lead.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe, neue Zusammensetzungen für in der Gießerei verwendbare Formen und/oder Kerne und dafür verwendbare Binder mit vorteilhaften Eigenschaften zur Verfügung zu stellen, insbesondere solche, die eine ausreichende Härte für den Gießvorgang aufweisen bzw. ermöglichen und dennoch nach dem Gießvorgang leicht und ohne störende Rückstände die Entfernung der Formen und/oder Kerne auf den Gießereiprodukten ermöglichen, mindestens ohne dass dabei weitere wichtige Eigenschaften in störendem Umfang beeinträchtigt werden.In front It is the object of this invention to provide new compositions for molds and / or cores usable in the foundry and for that usable binders with advantageous properties available to ask, in particular those, which have a sufficient hardness have or allow for the casting process and Nevertheless, after casting easy and without disturbing Residues the removal of the molds and / or Allow cores on the foundry products, at least without causing other important properties in disturbing Extent be affected.

Es wurde nun überraschend gefunden, dass bei Verwendung aus der Natur stammender (quasi mineralischer) partikulärer amorpher Kieselsäurematerialien die genannten Nachteile abgemildert oder gar beseitigt werden können. Formen und/oder Kerne, welche mit solchen natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien hergestellt werden, können mühelos aus Gussstücken entfernt werden. Die Entkernzeiten können deutlich vermindert werden.It has now surprisingly been found that when using natural (quasi-mineral) particulate amorphous silicic acid materials the disadvantages mentioned be mitigated or even eliminated. Shapes and / or Cores containing such natural particulate amorphous silicic acid materials can be produced be easily removed from castings. The coring times can be significantly reduced.

Weiter wurde überraschend gefunden, dass bei Verwendung der genannten natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien deutlich weniger, im Idealfall so gut wie keine feuerfestes partikuläres Material wie Sand an der Oberfläche der gegossenen Material gefunden wird und auch Restmengen, die im Gussstück verbleiben, deutlich vermindert werden können.Further was surprisingly found that when using said natural particulate amorphous silica materials significantly less, ideally as good as no refractory particulate Material like sand on the surface of the cast material is found and also residual quantities that remain in the casting, can be significantly reduced.

Dies ist vor allem deshalb sehr vorteilhaft, weil auch der Preis natürlicher partikulärer amorpher Kieselsäurematerialien deutlich unter dem der synthetischen Silikate liegt, so dass darüber hinaus die Gießerei ökonomisch vorteilhaft durchgeführt werden kann.This is especially advantageous because the price of natural particulate amorphous silicic acid materials clearly below that of the synthetic silicates, so that about it In addition, the foundry carried out economically advantageous can be.

Die anderen vorteilhaften Eigenschaften, wie Festigkeitserhöhung und bessere Feuchtigkeitsstabilität, können dabei auch mit natürlichem partikulärem amorphem Kieselsäurematerial erreicht werden.The other advantageous properties, such as increase in strength and better moisture stability, can do this also with natural particulate amorphous silica material be achieved.

Ein weiterer unerwarteter Vorteil ist, dass sich bei Verwendung natürlicher partikulärer amorpher Kieselsäurematerialien die Bindermischung auch schon im fertig gemischten Zustand deutlich länger lagern lässt als bei der Verwendung synthetischer (wohl deutlich aktiverer) pyrogener oder gefällter Kieselsäure, ohne dass es zu störenden Ereignissen wie einer Gelbildung kommt. Somit kann einfacher mit bereits vorfor mulierten Bindern gearbeitet werden, der Binder muss nicht erst kurz vor der Mischung mit dem feuerfesten partikulären Material und eventuellen anderen Komponenten gemischt werden.One Another unexpected benefit is that when using natural particulate amorphous silicic acid materials Binder mixture even in ready mixed state clearly store longer than when using synthetic (probably much more active) pyrogenic or precipitated silica, without causing any disturbing events such as gelation comes. This makes it easier to work with pre-formed binders Worked, the binder does not have to be just before the mix with the refractory particulate material and any other components are mixed.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäß herstellbaren Formen und/oder Kerne liegen beispielsweise darin, dass die verwendeten Zusammensetzungen hervorragend mit verschiedenen Mitteln zur Verbesserung der Fließfähigkeit vertragen kann.Further Advantages of the present invention can be produced forms and / or cores are, for example, that the used Compositions excellent with various means of improvement the flowability can tolerate.

Sehr vorteilhaft ist auch, dass nach dem Entfernen der Kerne oder Formen (Überführung in eine schüttfähige Form) besonders leicht eine Abtrennung des feuerfesten partikulären Materials, z. B. Sand, von den übrigen Materialresten erreicht werden kann, beispielsweise durch einfaches Sichten. Bei synthetischen Kieselsäuren besteht, möglicherweise aufgrund erhöhter Aktivität und/oder stärkerer Neigung zur Verglasung, eine größere Neigung zur Verklebung und somit einer schwierigeren Trennbarkeit und damit Regenerierbarkeit des feuerfesten partikulären Materials.Very It is also advantageous that after removing the cores or forms (Transfer into a pourable Form) particularly easy separation of the refractory particulate Materials, eg. B. sand, achieved by the remaining material residues can be, for example, by simple sifting. For synthetic silicas exists, possibly due to increased activity and / or greater tendency for glazing, a larger one Tendency to bond and thus a more difficult separability and thus regenerability of the refractory particulate Material.

Die Erfindung betrifft somit in einer ersten Ausführungsform eine Binderzusammensetzung für Formen und/oder Kerne für Gießereizwecke, welche neben Wasserglas, das auch erst in situ aus Kieselsäure und einer alkalischen Lösung hergestellt sein kann, mindestens ein natürliches partikuläres amorphes Kieselsäurematerial beinhaltet, sowie die Verwendung von mindestens einem natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerial zur Herstellung von Wasserglas beinhaltenden Bindern für Formen und/oder Kerne für Gießereizwecke und/oder von den erhältlichen Kernen und/oder Formen, Verfahren zur Herstellung Bindern oder von Formen und/oder Kernen für Gießereizwecke, wobei für den Binder mindestens ein natürliches partikuläres amorphes Kieselsäurematerial und Wasserglas und/oder alkalischen Lösungen und für die Kerne und/oder Formen zusätzlich partikuläre feuerfeste Materialien, wie Sand, in An- oder Abwesenheit weiterer Zusätze miteinander gemischt werden, bei den genannten Verfahren zur Herstellung von Formen erhältliche Formen und/oder Kerne für Gießereizwecke, wie auch deren Verwendung in der Gießerei.The Invention thus relates in a first embodiment a binder composition for molds and / or cores for Foundry purposes, which in addition to water glass, the first in situ from silica and an alkaline solution can be made, at least one natural particulate contains amorphous silica material, as well as the use of at least one natural particulate amorphous silicic acid material for the production of water glass containing binders for molds and / or cores for Foundry items and / or available cores and / or molds, methods of making binders or molds and / or cores for foundry purposes, wherein for the binder at least one natural particulate amorphous silica material and waterglass and / or alkaline Solutions and for the cores and / or forms in addition particulate refractory materials, such as sand, in on or Absence of further additives are mixed together, Available in the mentioned methods for producing molds Molds and / or cores for foundry purposes, such as also their use in the foundry.

Die vor- und nachstehenden allgemeinen Begriffe haben vorzugsweise, sofern nicht anders angegeben, die nachfolgend genannten spezifischeren Bedeutungen, wobei bei Gruppen von Eigenschaften, die zur Charakterisierung eines Erfindungsgegenstands (Produkt, Verfahren, Verwendung) gewählt werden, ein oder mehrere oder alle der allgemeineren Ausdrücke/Merkmale durch spezifischere ersetzt werden können, was zu bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung führt:
Der Begriff „Formen und/oder Kerne" beinhaltet neben Kernen oder Formen sowie Kern/Form-Kombinationen (beispielsweise Formen mit „nasenartig" ausgeprägten Kern-Anteilen) auch Varianten, bei denen die entsprechenden Formen, Kerne oder Kern/Form-Kombinationen sogenannte „Speiser" beinhalten, d. h., Bereiche, welche als Ausgleichreservoir wirken und es ermöglichen, zu gießendes Metall länger flüssig zu halten als in den formgebenden Abschnitten der Kerne und/oder Formen und so ermöglichen, dass durch Volumenschwindung beim Erstarren verlorengehendes Volumen durch nachfließendes Metall ausgeglichen werden kann.
The preceding and following general terms preferably have, unless otherwise indicated, the more specific meanings below, with groups of properties chosen to characterize a subject matter (product, method, use) having one or more or all of the more general terms / Features can be replaced by more specific ones, resulting in preferred embodiments of the invention:
The term "molds and / or cores" includes, in addition to cores or molds and core / mold combinations (for example molds with "nose-like" pronounced core portions) variants in which the corresponding molds, cores or core / mold combinations are known as " Feeders ", that is, areas which act as a balance reservoir and make it possible to keep the metal to be cast liquid longer than in the forming portions of the cores and / or shapes and thus allow volume shrinkage during solidification compensated for lost volume by inflowing metal can.

Wo der Plural verwendet wird (z. B. „... materialien"), beinhaltet dies auch den Singular (z. B. „... material").Where the plural is used (eg "... materials") this also the singular (eg "... material").

„Mindestens ein" bedeutet „ein oder mehrere", vorzugsweise „ein"."At least a "means" one or more ", preferably" a ".

„Metall” kann ein (mindestens im wesentlichen, d. h. praktisch bis auf unwesentliche Verunreinigungen) reines Metall, wie Aluminium, Magnesium oder Eisen, oder eine Legierung, wie Stahl, Grauguss, Messing, Magnesium- und/oder Aluminiumlegierungen oder dergleichen, bedeuten."Metal" can a (at least substantially, that is practically to insignificant Impurities) pure metal, such as aluminum, magnesium or iron, or an alloy such as steel, gray cast iron, brass, magnesium and / or Aluminum alloys or the like mean.

Unter „Binderzusammensetzung" ist die Mischung zu verstehen, welche noch nicht das feuerfeste partikuläre Material beinhaltet. Eine Binderzusammensetzung beinhaltet folglich neben Wasserglas, das auch erst in situ aus Kieselsäure und einer alkalischen Lösung hergestellt sein kann, natürliche partikuläre amorphe Kieselsäure, mit oder ohne ein oder mehreren weiteren in Bindern üblichen Zusätzen, jedoch (noch) nicht das feuerfeste partikuläre Material.Under "binder composition" is the mixture to understand, which is not yet the refractory includes particulate material. A binder composition Therefore, in addition to water glass, which also first in situ Silica and an alkaline solution may be natural particulate amorphous silica, with or without one or more other binders usual Additives, however, not (yet) the refractory particulate Material.

Wasserglas, das auch erst in situ aus Kieselsäure und einer alkalischen Lösung hergestellt sein kann, bedeutet insbesondere ein Gemisch von Ammonium- oder (zugunsten geringerer Gasentwicklung vorzugsweise) Alkalimetall-, wie Natrium- und/oder Kaliumsilikaten, das als Komponente in getrockneter Form, direkt als wässrige Lösung und/oder durch Erzeugung in situ hergestellt werden kann. Im letzen Falle werden als Vorstufen von Wasserglas Siliziumdioxid in Form einer kolloidalen und/oder amorphen Kieselsäure (beispielsweise mindestens einer erfindungsgemäß verwendeten bzw. zugesetzten natürlichen partikulären amorphen Kieselsäure, einer synthetischen amorphen Kieselsäure und/oder einer kolloidalen Kieselsäure) und eine Base, insbesondere ein Ammonium- oder vorzugsweise ein Alkalimetallhydroxid, wie Kalium- und/oder Natriumhydroxid, miteinander gemischt, wobei mindestens teilweise eine Reaktion zu Wasserglas stattfindet. Die Mischung kann dabei erfolgen, indem die Festkomponenten in einer wässrigen Lösung gemischt werden, eine oder beide Komponenten bereits in einer wässrigen Lösung vorgelöst bzw. dispergiert sind und/oder Kombinationen solcher Mischungsverfahren verwendet werden. Durch das molare Wasserglasmodul (Molverhältnis SiO2 zu MetOH, wobei Met insbesondere für Ammonium oder vorzugsweise ein Alkalimetallkation steht, wie Natrium und/oder Kalium, können die Eigenschaften der erhältlichen Formen und/oder Kerne feinmoduliert werden. Beispielsweise kann dieses Modul bei 1 zu 1 bis 10 zu 4 liegen. Wasserglas (dessen Feststoffanteil beispielsweise bei 10 bis 80 Gew.-%, insbesondere von 30 bis 75 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch aus Feststoff und Wasser, das zusammen als Wasserglas bezeichnet wird, ausmachen kann) kann im Binder vorzugsweise in einem Anteil von 97 bis 50 Gew.-%, beispielsweise von 95 bis 60 Gew.-%, wie etwa von 80 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Binders, vorgesehen bzw. vorhanden sein.Water glass, which may also be prepared only in situ from silica and an alkaline solution, means in particular a mixture of ammonium or (in favor of lower gas evolution preferably) alkali metal, such as sodium and / or potassium silicates, as a component in dried form, directly can be prepared as an aqueous solution and / or by generating in situ. In the latter case, silicas in the form of a colloidal and / or amorphous silica (for example at least one natural particulate amorphous silica used or added according to the invention, a synthetic amorphous silica and / or a colloidal silicic acid) and a base, especially an ammonium, are used as precursors of water glass - Or preferably an alkali metal hydroxide, such as potassium and / or sodium hydroxide, mixed together, wherein at least partially a reaction takes place to water glass. The mixture can be carried out by mixing the solid components in an aqueous solution, one or both components are already predissolved or dispersed in an aqueous solution and / or combinations of such mixing methods are used. The molar water glass modulus (molar ratio SiO 2 to MetOH, where Met is in particular ammonium or preferably an alkali metal cation, such as sodium and / or potassium) allows the properties of the available forms and / or cores to be finely modulated to 10 to 4. Water glass (the solid content of which may constitute, for example, from 10 to 80% by weight, in particular from 30 to 75% by weight, based on the mixture of solid and water, collectively referred to as water glass) in the binder preferably in a proportion of 97 to 50 wt .-%, for example from 95 to 60 wt .-%, such as from 80 to 60 wt .-%, based on the weight of the binder, provided or be present.

Bei den – obligatorisch in erfindungsgemäßen Bindergemischen sowie Kernen und/oder Formen beinhalteten bzw. in den erfindungsgemäßen Verfahren und Verwendungen zuzusetzenden-natürlichen partikulären (insbesondere mikropartikulären) amorphen Kieselsäurematerialien handelt es sich in erster Linie um als Puzzolane (oder Pozzolane) bekannte Stoffe, das heißt, silikatische oder alumosilikatische Stoffe, die wegen ihrer geringen Calciumhydroxidgehalte weder hydraulisch noch latent hydraulisch (nach alkalischer Anregung durch OH oder sulfatischer Anregung durch SO4 2–) erhärten können, sondern erst durch chemische Reaktion mit Calciumydroxid in Gegenwart von Wasser ein hydraulisch härtendes Bindemittel bilden, und amorph (oder mindestens teilweise amorph) sind (wie Trass, der neben amorphen auch kristalline Bestandteile beinhaltet). Beispiele sind Trass (wie z. B. rheinischer Trass), (vulkanischer) Tuff, Silicastaub, Kieselgur, ferner Flugaschen aus mit Stein- oder Braunkohle befeuerten Kraftwerken oder ferner Ziegelmehl, wie beispielsweise natürliches amorphes Siliciumdioxid, etwa Kieselgur oder insbesondere ein Material mit 60 bis 98% amorphem Siliziumdioxid, wobei der Rest aus kristallinem Quartz, Aluminiumoxid, Eisenoxid und/oder Spuren von Cristobalit bestehen kann, beispielsweise amorphes, aus der Natur gewonnenes, insbesondere puzzolanisches aus Vulkanasche oder vulkanischem Tuff oder Bims und/oder Diatomeenerde gewonnenes (erforderlichenfalls noch zerkleinertes) Siliciumdioxid (insbesondere der Klasse N) mit einem Schmelzpunkt von 1500 bis 1900°C, wie ungefähr 1700°C, einem spezifischen Gewicht von 2,3 bis 2,6, insbesondere ungefähr 2.30 bis ungefähr 2,50 g/cm3, und/oder einer Schüttdichte von 590 bis 630 kg/m3, insbesondere von ungefähr 610 kg/m3, insbesondere Microsilica 600 der Firma „Microsilica New Zealand Ltd.", Te Ngae, Rororua, Neuseeland, oder solches mit einem Lassenite®, insbesondere Lassenite SR Type N (Western Pozzolan Corp., Doyle, CA, USA), oder ein anderes in den Beispielen genanntes Puzzolan, oder Gemische von zwei oder mehreren solchen Stoffen.The natural particulate (in particular microparticulate) amorphous silicic acid materials which are necessarily included in binder mixtures and cores and / or forms according to the invention or to be added in the processes and uses of the invention are substances known as pozzolans (or pozzolans), ie , silicate or aluminosilicate materials, because of their low Calciumhydroxidgehalte neither hydraulically nor latent hydraulic - can harden (after alkaline excitation by OH 4 2- or the sulphate excitation by SO), but only by chemical reaction with Calciumydroxid in the presence of water, a hydraulically hardening binder and are amorphous (or at least partially amorphous) (such as trass, which includes amorphous as well as crystalline components). Examples are trass (such as Rhineland trass), (volcanic) tuff, silica fume, diatomaceous earth, fly ash from power plants fired with lignite or lignite, or also brick dust, such as natural amorphous silica, such as diatomaceous earth, or more preferably a 60 grade material to 98% of amorphous silica, the remainder of which may consist of crystalline quartz, alumina, iron oxide and / or traces of cristobalite, for example amorphous, naturally derived, in particular pozzolanic, volcanic ash or volcanic tuff or pumice and / or diatomaceous earth crushed) silica (in particular of class N) having a melting point of 1500 to 1900 ° C, such as about 1700 ° C, a specific gravity of 2.3 to 2.6, in particular about 2.30 to about 2.50 g / cm 3 , and / or a bulk density of 590 to 630 kg / m 3 , in particular of about 610 kg / m 3 , in particular Microsilica 600 of the company "Mi crosilica New Zealand Ltd. "Te Ngae, Rororua, New Zealand, or such a Lassenite ®, especially Lassenite SR Type N (Western pozzolan Corp., Doyle, CA, USA), or another in the examples called pozzolan, or mixtures of two or more such substances.

„Natürlich" bedeutet dabei, dass das Material nicht gezielt durch Pyrolyse oder durch Fällen gewonnen wird (wie synthetische Kieselsäuren), sondern insbesondere aus natürlichen Vorkommen oder (als Abfallprodukt, nicht als gezielt synthetisch hergestelltes Produkt) als Flugasche von Kohlen- oder Braunkohlenkraftwerken oder aus Ziegelmehl gewonnen wird, erforderlichenfall noch unter Zerkleinern. Bevorzugt sind die genannten Materialien außer Flugasche und Ziegelmehl."Natural" means that the material is not specifically obtained by pyrolysis or precipitation (such as synthetic silicic acids), but in particular from natural resources or (as a waste product, not as specifically synthetically produced product) as fly ash from coal or lignite power plants or Brick meal is obtained, if necessary still under crushing materials except fly ash and brick dust.

Partikulär bedeutet im Falle des natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerials vorzugsweise, dass die Kieselsäurematerialpartikeln eine durchschnittliche Größe von 500 Mikrometern oder kleiner, insbesondere 99 oder mehr Gewichts-Prozent (Gew.-%) der Partikeln des Materials einen (unter Verwendung eines Micrometrics Sedigraph 5100 (Micrometrics, Norcross, GA, USA; Parameter: Run Time (Laufzeit) 0:08 Stunden/min, Analysis Type: High Speed (Analysetyp: Hochgeschwindigkeit), Analysetemperatur 34.6°C, Gesamtgewicht 100%) ermittelten) Durchmesser von 60 Mikrometern oder kleiner, vorzugsweise 85 Gew.-% oder mehr einen Durchmesser von 5 Mikrometer oder weniger haben.particulate means in the case of the natural particulate amorphous silica material preferably that the silica material particles an average size of 500 microns or smaller, especially 99 or more weight percent (wt%) the particles of material (using a Micrometrics Sedigraph 5100 (Micrometrics, Norcross, GA, USA; Parameter: Run Time (runtime) 0:08 hours / min, Analysis Type: High Speed (Analysis Type: High speed), analysis temperature 34.6 ° C, total weight 100%) diameter) of 60 microns or smaller, preferably 85% by weight or more, a diameter of 5 microns or less.

Der Gewichtsanteil des natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerials, bezogen auf die fertige („wässrige") Bindermischung, kann beispielsweise bei 3 bis 50%, wie bei 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 36 Gew.-%, beispielsweise als eine mögliche bevorzugte Variante 15 bis 35 Gew.-%, liegen.Of the Weight fraction of natural particulate amorphous Silica material, based on the finished ("aqueous") Binder mixture, for example, at 3 to 50%, as at 5 bis 40 wt .-%, preferably 10 to 36 wt .-%, for example as a possible preferred variant 15 to 35 wt .-% lie.

Neben den genannten Komponenten Wasserglas und natürliches partikuläres amorphes Kieselsäurematerial kann der Binder auch weitere Zusätze, wie Kohlestaub (wie Ruß oder Grafit), beispielsweise in einem Anteil von 1 bis 20 Gew.-% (vorteilhaft für Kerne für Eisen, Messing oder Grauguss), Alkalimetalllauge, beispielsweise in einem Anteil von 0 bis 20 Gewichtsprozent (z. B. als 30 bis 50-%ige Natronlauge), und/oder Dispergier- oder Netzmittel (wie anionische Detergentien, z. B. Natriumlaurylsulfat, kationische Detergentien, nicht-ionische Netzmittel, wie Polyethylenglykole oder Polypropylenglykole oder Silane oder amphotere Detergentien), beispielsweise in einem Anteil von 0,01 bis 5 Gew.-%, wie insbesondere von 0,1 bis 1,0 Gew.-%, Tone, Bentonite, Borgte oder Polyborate, beispielsweise in einem Anteil von 0,1 bis 10 Gew.-%, z. B. von 2 bis 6 Gew.-%, beinhalten, bezogen jeweils auf das Gesamtgewicht des Binders. Auch schwerlösliche Metallsalze, wie CaF oder AlF3, sind möglich als Zusätze, beispielsweise in einem Gewichtsanteil im Bereich vom 0,5- bis 3-fachen des Gewichtsanteils an Festsubstanz im Wasserglas. Schließlich sind auch Zusätze von nicht amorphem oder kolloidalem Kieselgel möglich, beispielsweise in einem Ge wichtsanteil von 0,5 bis 60 Gewichts-Prozent, bezogen auf den Binder (beispielsweise, wenn das Wasserglas in situ hergestellt wird). Auch Wasser (z. B. in einem Mengenanteil von 0,01 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Binder) kann zugesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden keine kolloidalen Kieselgele zugesetzt.In addition to the above-mentioned components water glass and natural particulate amorphous silica material, the binder may also contain other additives, such as carbon dust (such as carbon black or graphite), for example in a proportion of 1 to 20 wt .-% (advantageous for cores for iron, brass or gray cast iron), Alkali metal, for example in a proportion of 0 to 20 weight percent (eg., As 30 to 50% sodium hydroxide solution), and / or dispersing or wetting agents (such as anionic detergents, eg., Sodium lauryl sulfate, cationic detergents, non-ionic Wetting agents, such as polyethylene glycols or polypropylene glycols or silanes or amphoteric detergents), for example in a proportion of 0.01 to 5 wt .-%, in particular from 0.1 to 1.0 wt .-%, clays, bentonites, borrowed or polyborates , for example in a proportion of 0.1 to 10 wt .-%, z. From 2 to 6% by weight, based in each case on the total weight of the binder. Also sparingly soluble metal salts, such as CaF or AlF 3 , are possible as additives, for example in a weight fraction in the range of 0.5 to 3 times the weight fraction of solid substance in water glass. Finally, additions of non-amorphous or colloidal silica gel are possible, for example, in a proportion by weight of 0.5 to 60 percent by weight, based on the binder (for example, if the water glass is prepared in situ). Also water (eg in a proportion of 0.01 to 30 wt .-%, based on the binder) can be added. In a preferred embodiment of the invention, no colloidal silica gels are added.

Unter feuerfestem partikulärem Material sind ein oder mehrere beim Gießvorgang nicht schmelzende („feuerfeste") partikuläre Materialien, wie beispielsweise hitzebeständige körnige Materialien, wie Chromitsand, Aluminiumoxid, Zirkonsand, Aluminiumsilikat, Schamott, Siliciumcarbid, Mullit, Graphit, Fosterit, synthetischer Keramiksand oder insbesondere hitzebeständige Sande, wie Quarz- oder Gießsand, Metallkügelchen oder -granulate, z. B. von Eisen oder Kupfer, aber auch lösliche Salze, wie Natriumchlorid, Aluminiumsilikathohlkugeln (sog. Microspheres), Glasperlen, Glasgranulat, kugelförmige keramische Grundstoffe (beispielsweise wie unter der Bezeichnung „Cerabeads" oder „Carboaccust” bekannt) oder Mischungen von zwei oder mehr derartigen Komponenten, zu verstehen. Bezogen auf das Gesamtgewicht des „grünen" Körpers einer Form und/oder eines Kerns, wie erfindungsgemäß erhältlich, kann der Anteil des feuerfesten partikulären Materials im Bereich von 60 bis 99,9 Gew.-%, beispielsweise von 80 bis 99,8%, wie beispielsweise bei 90 bis 99,8 Gew.-% oder z. B. vorzugsweise bei 95 bis 99,8 Gew.-% liegen, der Anteil des erfindungsgemäßen Binders bei 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise bei 0,2 bis 20 Gew.-%, insbesondere bei 0,2 bis 10 Gew.-%, so beispielsweise vorzugsweise bei 0,2 bis 8, wie 0,2 bis 5 Gew.-%.Under refractory particulate material is one or more during the casting process non-melting ("refractory") particulate materials such as heat resistant granular materials such as chromite sand, alumina, zircon sand, Aluminum silicate, chamotte, silicon carbide, mullite, graphite, fosterite, synthetic ceramic sand or in particular heat-resistant Sands, such as quartz or foundry sand, metal spheres or granules, eg. B. of iron or copper, but also soluble Salts, such as sodium chloride, aluminum silicate hollow spheres (so-called microspheres), Glass beads, glass granules, spherical ceramic base materials (for example as known under the name "Cerabeads" or "Carboaccust") or mixtures of two or more of such components. Based on the total weight of the "green" body a mold and / or a core, as obtainable according to the invention, may be the proportion of the refractory particulate material in the range of 60 to 99.9% by weight, for example from 80 to 99.8%, such as at 90 to 99.8 wt .-% or z. B. preferably at 95 to 99.8 wt .-%, the proportion of the inventive Binder at 0.1 to 40% by weight, preferably at 0.2 to 20% by weight, especially at 0.2 to 10 wt .-%, for example, preferably at 0.2 to 8, such as 0.2 to 5 wt .-%.

„Ungefähr" bedeutet, dass der entsprechende Zahlenwert insbesondere um ±10%, vorzugsweise um ±5, beispielsweise sehr bevorzugt um ±2% nach oben und unten abweichen kann. Sehr bevorzugt ist genau der genannte Wert gemeint. „Ungefähr" ist auch bei Zahlenwerten im Rahmen der vorliegenden Offenbarung hinzu zu denken, bei denen es nicht explizit erwähnt ist. Der Durchmesser der Partikeln kann dabei z. B. vorzugsweise im Bereich unter 5 mm liegen, beispielsweise bei weniger als 1000 μm, wie bei 600 μm oder darunter, aber auch in anderen Bereichen, je nach Verwendungszweck und dafür sinnvollen Spezifikationen."Approximately" means that the corresponding numerical value is in particular ± 10%, preferably by ± 5, for example very preferably by ± 2% can deviate up and down. Very much preferred is exactly that meant value mentioned. "Approximately" is also at To add numerical values within the scope of the present disclosure, where it is not explicitly mentioned. The diameter The particles can be z. B. preferably in the range below 5 mm lie, for example, less than 1000 microns, as in 600 μm or below, but also in other areas, depending according to purpose and meaningful specifications.

„Beinhalten", „umfassen", oder „mit" in (auch grammatikalisch passend angewendeten Formen) bedeutet, dass neben den genannten Komponenten keine oder ein oder mehrere weitere Materialien (z. B. Zusätze) vorhanden sein können."Include", "include", or "with" in (also grammatically appropriate applied Forms) means that in addition to the components mentioned no or one or more other materials (eg additives) present could be.

Bei der Verwendung von mindestens einem natürlichem partikulärem amorpher Kieselsäurematerial zur Herstellung von Wasserglas beinhaltenden Bindern für Formen und/oder Kerne für Gießereizwecke wird mindesten ein natürliches partikuläres amorphes Kieselsäurematerial mit dem wässrigen Wasserglas und ggf. einem oder mehreren weiteren üblichen Binderzusätzen gemischt, wobei die Reihenfolge der Komponenten beliebig ausgewählt werden kann, beispielsweise so, wie es für eine jeweilige Mischung für die Praxis vorteilhaft ist, oder das Wasserglas wird erst in situ hergestellt durch Mischung entsprechender Laugen (insbesondere eines Alkalimetall-, wie Lithium-, Natrium- und/oder Kaliumhydroxids, in wässriger Lösung) mit mindestens einem erfindungsgemäß zu verwendenden natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerial (das dann beispielsweise mindestens oberflächlich zum entsprechenden Silikat umgesetzt werden kann) oder mit einer kolloidalen Kieselsäure im Gemisch mit oder unter weiterem Zusatz mindestens eines erfindungsgemäß zu verwendenden natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerials hergestellt werden, was das Zusetzen des oder der erfindungsgemäß zu verwendenden natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien be reits beinhaltet. Gewünschtenfalls können weitere Zusätze mit verwendet werden.When using at least one natural particulate amorphous silica material to make waterglass-containing binders for foundry molds and / or cores, at least one natural particulate amorphous silica material is mixed with the aqueous waterglass and optionally one or more other common binder additives Components can be arbitrarily selected, for example, as it is advantageous for a particular mixture for practice or the water glass is first prepared in situ by mixing appropriate alkalis (in particular an alkali metal, such as lithium, sodium and / or potassium hydroxide, in aqueous solution) with at least one natural particulate amorphous silica material to be used according to the invention (which then, for example at least superficially can be converted to the corresponding silicate) or with a colloidal silica in admixture with or with further addition of at least one natural particulate amorphous silica material to be used according to the invention, which includes the addition of the natural particulate amorphous silica materials to be used according to the invention. If desired, other additives can be used with.

Bei der Verwendung zur Herstellung entsprechender Formen und/oder Kerne wird entweder ein wie vorstehend erhältlicher Binder mit partikulärem feuerfestem Material gemischt, wobei gewünschtenfalls ein oder mehrere weitere Zusätze zugefügt werden können, oder die Herstellung des Binders erfolgt direkt im Gemisch aus den im vorstehend genannten Absatz genannten Komponenten (mindestens Wasserglas, das auch wie beschrieben erst in situ hergestellt werden kann, und das oder die natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien, gegebenenfalls zusätzlich kolloidale Kieselsäure) mit dem partikulären feuerfesten partikulären Material und gewünschtenfalls ein oder mehreren weiteren Zusätzen. Jede beliebige Reihenfolge ist denkbar. Anschließend wird zur Herstellung der Formen und/oder Kerne das erhältliche Gemisch in ein Form- und/oder Kernwerkzeug eingebracht, beispielsweise durch Einschießen, wobei durch Erwärmen (z. B. sog. Hot-Box-Verfahren), beispielsweise auf Temperaturen im Bereich von 200°C unterhalb der Schmelztemperatur des Metalles, für dessen späteren Guss die Form und/oder der Kern vorgesehen sind, vorzugsweise bei absolut 250°C oder darunter, wie etwa zwischen 80 und 200°C, beispielsweise vorteilhaft zwischen 100 und 150°C, wobei das Erwärmen gleichzeitig mit dem Einbringen ins Werkzeug und/oder anschließend daran erfolgen kann (beispielsweise durch Heissgas, Mikrowelle oder anderweitiges Erwärmen), und/oder beispielsweise durch Zufuhr von Kohlendioxid die Aushärtung des Binders bewirkt wird. So sind „grüne" Formen und/oder Kerne zu erhalten, die eine ausreichende Stabilität für Gießereizwecke haben.at the use for producing corresponding shapes and / or cores is either a binder as available with mixed particulate refractory material, if desired one or more other additives are added can, or the binder is made directly in a mixture of the components mentioned in the preceding paragraph (at least water glass, which also as described first produced in situ can be, and that or the natural particulate amorphous silicic acid materials, optionally in addition colloidal silica) with the particulate refractory particulate material and, if desired, a or several other additives. Any order is conceivable. Subsequently, for the production of the forms and / or cores the available mixture in a mold and / or Core tool introduced, for example by shooting, wherein by heating (eg., so-called hot-box method), for example to temperatures in the range of 200 ° C below the melting temperature of the Metal, for its later casting the shape and / or the core are provided, preferably at 250 ° C or below, such as between 80 and 200 ° C, for example advantageously between 100 and 150 ° C, wherein the heating simultaneously with the introduction into the tool and / or subsequently can be done (for example, by hot gas, microwave or otherwise heating), and / or for example by Supply of carbon dioxide causes the curing of the binder becomes. So are "green" shapes and / or cores too obtain sufficient stability for Have foundry purposes.

Die erhältlichen grünen Formen sind geeignet und werden in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, erforderlichenfalls nach Entfernung aus dem Form- und/oder Kernwerkzeug, verwendet zum Herstellen eines Gießereiproduktes (als Beispiele hierfür seien, ohne dass dies eine Einschränkung bedeuten soll, Saugrohre etwa für Motoren, Motorblöcke Kühlrohre, Türscharniere, Zapfpistolen z. B. für Tankstellen, Gussrohre, Wasserhähne, Hydraulikventile, andere als die vorgenannten Motorteile oder dergleichen mehr) durch Gießen beliebiger Schmelzen von Metallen (wie oben definiert, also auch Legierungen), wie insbesondere von Zinn, Blei, Zink, Bronze, Eisen, Grauguss, Stahl oder Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Beispielsweise lassen sich bei Aluminium und dessen Legierungen besonders gute Ergebnisse (z. B. niedrige Sandanhaftung nach dem Entformen/Entkernen, geringer Einschluss von Sand) erzielen, oder auch mit höher schmelzenden Metallen, wie Eisen oder Stahl.The available green forms are suitable and will in a further preferred embodiment of the invention, if necessary after removal from the mold and / or core tool, used for Making a foundry product (as examples of this be, without this being a limitation, Suction pipes for engines, for example, engine blocks, cooling pipes, Door hinges, fuel nozzles z. For gas stations, Cast iron pipes, taps, hydraulic valves, other than the aforementioned engine parts or the like) by casting any melting of metals (as defined above, including Alloys), in particular tin, lead, zinc, bronze, iron, Gray cast iron, steel or aluminum or aluminum alloys. For example can be particularly good at aluminum and its alloys Results (eg low sand adhesion after demoulding / coring, low inclusion of sand), or with higher melting Metals, like iron or steel.

Beim anschließenden Gießen unter Verwendung der wie vorstehend beschrieben erhältlichen Formen und/oder Kerne, was gemeinsam mit den vorstehend beschriebenen Schritten eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung betrifft, steigt die Temperatur der Formen und/oder Kerne soweit an, dass beginnend mit dem Gießprozess und auch während der Abkühlungsphase die verwendeten Formen und/oder Kerne in einen solchen Zustand überführt werden, dass sie in einem weitern, zu einer noch weiter bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Verwendungserfindung gehörenden Schritt der Entformung/Entkernung anschließend leicht in eine schüttfähige Form überführt und so mechanisch, beispielsweise durch Schütteln, Ultraschall oder Klopfen, Kombinationen davon, oder dergleichen, entfernt werden können.At the subsequent casting using the like Shapes and / or cores obtainable as described above, which together with the steps described above another special embodiment of the invention increases the temperature of the molds and / or cores to the extent that beginning with the casting process and also during the cooling phase converts the molds and / or cores used to such a state that they will be in a wider, to an even more preferred Embodiment of the present use invention belonging Step the demoulding / coring then slightly into transferred a pourable form and so mechanically, for example by shaking, ultrasound or knocking, combinations thereof, or the like can.

Die Erfindung betriff auch die (insbesondere „grünen") nach dem vorstehenden Verfahren bzw. gemäß der vorstehenden Verwendung erhältlichen Formen und/oder Kerne, Verfahren zu de ren Herstellung umfassend die Schritte der vor- und nachstehend beschriebenen Verwendungserfindung, insbesondere deren bevorzugter Ausführungsformen, sowie die Verwendung solcher (insbesondere „grüner") Formen und/oder Kerne beim Gießen von Metallgießteilen und deren Freilegung unter Entformung/Entkernung.The Invention also applies to (especially "green") according to the above method or according to the above available forms and / or cores, Process for their preparation comprising the steps of the pre- and Use invention described below, in particular their preferred embodiments, as well as the use of such (especially "green") shapes and / or cores in the casting of metal castings and their exposure under demoulding / gutting.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung mindestens eines natürlichen partikulären amorpher Kieselsäurematerials zur Verringerung der Sandanhaftung nach dem Gießvorgang bei Formen und/oder Kernen für Gießereizwecke, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die genannten Kieselsäurematerialien bei der Herstellung der Formen und/oder Kerne (dem dabei zugesetzten Binder und/oder direkt dem feuerfesten partikulären Material) zugesetzt werden, insbesondere wie bei den vor- und nachstehend beschriebenen Verwendungen und Verfahren gezeigt. Die Verringerung der Sandanhaftung bezieht sich vorzugsweise auf die Verringerung im Vergleich zu einer Probe, bei der anstelle des oder der erfindungsgemäßen natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien eine pyrogene Kieselsäure, insbesondere Elkem 971, Lichtbogenkieselsäure von Elkem Materials, Kristiansund, Norwegen, zugesetzt ist, insbesondere unter Versuchsbedingungen wie in Beispiel 6c).The invention also relates to the use of at least one natural particulate amorphous silica material to reduce the sand adhesion after casting in foundry molds and / or cores, characterized in that the one or more silica materials used in the manufacture of the molds and / or cores (the added thereto Binder and / or directly to the refractory particulate material), in particular as shown in the uses and methods described above and below. The reduction of the sand adhesion preferably refers to the reduction in comparison with a sample in which, instead of the natural particulate amorphous silicic acid materials of the invention, a fumed silica, in particular Elkem 971, arc silicic acid from Elkem Materials, Kristiansund, Norway, especially under experimental conditions as in Example 6c).

Wo vor- und nachstehend von Formen und/oder Kernen die Rede ist, beinhaltet dies auch, dass nur eine Form und/oder ein Kern (in Einzahl) gemeint sein kann – die Erfindung bezieht sich mithin auch auf einzelne Kerne und/oder Formen.Where above and below is referred to forms and / or cores includes This also means that only one form and / or one core (in singular) may be - the invention thus also relates to individual cores and / or shapes.

Die oben als Zusätze für den Binder genannten Materialien (oder andere Zusätze) können auch (alle oder ein oder mehrere, jeweils insgesamt oder teilweise) erst beim Mischen mit dem feuerfesten partikulären Material zugesetzt werden und müssen folglich nicht alle bzw. nicht vollständig im Binder beinhaltet sein.The above as additives for the binder called materials (or other additions) may also be (all or one or more, either in total or in part) only when mixing be added with the refractory particulate material and therefore not all or not complete be included in the binder.

Verfahren zur Herstellung Bindern oder von Formen und/oder Kernen für Gießereizwecke, wobei für den Binder natürliches partikuläres amorphes Kieselsäurematerial und Wasserglas und/oder alkalischen Lösungen und für die Kerne und/oder Formen zusätzlich partikuläre feuerfeste Materialien, wie Sand, in An- oder Abwesenheit weiterer Zusätze miteinander gemischt werden, umfassen die oben genannten Verwendungsschritte, insbesondere sind sie Verfahren wie oben (vorzugsweise als bevorzugt) beschrieben unter Zusatz mindestens eines natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerials.method for the production of binders or of molds and / or cores for Foundry purposes, whereby for the binder natural particulate amorphous silica material and Water glass and / or alkaline solutions and for the cores and / or forms additionally particulate refractory materials, such as sand, in the presence or absence of others Additives mixed together include those above mentioned use steps, in particular they are methods such as above (preferably as preferred) described with the addition of at least a natural particulate amorphous silica material.

Die Erfindung betrifft auch die (hier durch Bezugnahme aufgenommenen) Erfindungsgegenstände in den Ansprüchen, insbesondere den Unteransprüchen, und insbesondere auch die in den Beispielen genannten Ausführungsformen der Erfindung.The Invention also relates to (incorporated herein by reference) Subject of the invention in the claims, in particular the subclaims, and in particular those in the examples mentioned embodiments of the invention.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der Illustration der Erfindung, ohne ihren Umfang einzuschränken. Alle %-Angaben beziehen sich auf Gewichtsprozent (Gew.-%), Anteilsangaben auf Gewichtsanteile.The The following examples serve to illustrate the invention, without to limit their scope. All% information refers on weight percent (wt.%), parts by weight.

Beispiel 1 Binder für AluminiumgussExample 1 Binder for aluminum casting

Folgende Komponenten werden zu einem Binder vermischt: Na-Silikat-Lösung Betol 50T (Woellner GmbH & Co KG, Ludwigshafen, Deutschland) 65% Wasser 10% Texapon K 12 (Natriumlaurylsulfat, Cognis GmbH, Düsseldorf, Deutschland) 0,3% NaOH 40%-ig 4,7% Pozzolan Lasenite-SR Type N (Western Pozzolan Corp., Doyle, CA, USA) 20% The following components are mixed to form a binder: Na silicate solution Betol 50T (Woellner GmbH & Co. KG, Ludwigshafen, Germany) 65% water 10% Texapon K 12 (sodium lauryl sulfate, Cognis GmbH, Dusseldorf, Germany) 0.3% NaOH 40% 4.7% Pozzolan Lasenite SR Type N (Western Pozzolan Corp., Doyle, CA, USA) 20%

Beispiel 2 Binder für Messingguss:Example 2 Binder for brass casting:

Folgende Komponenten werden zu einem Binder vermischt: Wasserglas Silikat 24 (Van Baerle GmbH & Co, Gernsheim, Deutschland) 70% Wasser 10% „Carbon Black" (Ruß) 10% Silan 0,5% Vulcanasche aus Pozzouli 9,5% The following components are mixed to form a binder: Water Glass Silicate 24 (Van Baerle GmbH & Co., Gernsheim, Germany) 70% water 10% "Carbon Black" 10% silane 0.5% Vulcan ash from Pozzouli 9.5%

Beispiel 3 Binder für GraugussExample 3 Binder for gray cast iron

Folgende Komponenten werden zu einem Binder vermischt: Silikat 24 (Van Baerle) 70% Wasser 10% Kohlenstoffpulver (S & B Minerals) 10% Natürliches amorphes Microsilica aus Trinidad 10% The following components are mixed to form a binder: Silicate 24 (Van Baerle) 70% water 10% Carbon powder (S & B Minerals) 10% Natural amorphous microsilica from Trinidad 10%

Beispiel 4 PulverbinderExample 4 Powder Connector

Folgende Komponenten werden zu einem Binder vermischt: Wasserglas Lithopix S2 (Tschimmer & Schwarz GmbH & Co KG, Lahnstein, DE) 72% Natürliches Puzzolan (aus Neuseel and Microsilica 600) 18% Polyborat 4% Sillitin (nicht amorphes SiO2) (Hoffmann Mineral GmbH & Co KG, Neuburg, Deutschland) 6% The following components are mixed to form a binder: Waterglass Lithopix S2 (Tschimmer & Schwarz GmbH & Co. KG, Lahnstein, DE) 72% Natural pozzolan (from New Zealand and Microsilica 600) 18% polyborate 4% Sillitin (non-amorphous SiO 2 ) (Hoffmann Mineral GmbH & Co. KG, Neuburg, Germany) 6%

Beispiel 5 Binder ohne Wasserglas (bzw. erst in situ dessen mindestens teilweise Herstellung)Example 5 Binder without water glass (resp. only in situ of at least partial production)

Folgende Komponenten werden zu einem Binder vermischt: Natürl. Amorphe Kieselsäure (Flugasche Pozzolan aus Montserrat) 30% Kolloidales Kieselsol (Ludox HS 40, Grace Chemicals, Columbia, Maryland, USA) 50% NaOH 40%-ig 20% The following components are mixed to form a binder: Nat. Amorphous silica (fly ash Pozzolan from Montserrat) 30% Colloidal silica sol (Ludox HS 40, Grace Chemicals, Columbia, Maryland, USA) 50% NaOH 40% 20%

Beispiel 6: Formen und Kerne und deren HerstellungExample 6: Shapes and Cores and Their manufacturing

Untersuchung des Einflusses von natürlichem Puzzolanzusatz zu einem WasserglasbinderExamination of the influence from natural pouch to a waterglass binder

  • a) Vergleich zwischen den Festigkeiten von Formkörpern, welche mit Quarzsand als Formgrundstoff unda) Comparison between the strengths of Moldings, which with quartz sand as molding material and
  • A) Wasserglasbinder, Modul 2,4, 40%-ig, Binderzugabe 2% (Vergleich)A) water glass binder, modulus 2,4, 40% strength, binder addition 2% (comparison)
  • B) Wasserglasbinder, Modul 2,4, 40%-ig, Binderzugabe 2% + 0,4% Puzzolan Zusatz (Vulkan-Flugasche) (erfindungsgemäß)B) water glass binder, modulus 2,4, 40% strength, binder addition 2% + 0,4% Puzzolan additive (volcanic fly ash) (according to the invention)
  • C) Wasserglasbinder, Modul 2,4, 40%-ig, Binderzugabe 2% + 0,4% Zusatz eines synthetisch hergestellten amorphen Silikats (Elkem 971, Lichtbogenkieselsäure von Elkem Materials, Kristiansund, Norwegen) (Vergleich) hergestellt werden.C) water glass binder, modulus 2,4, 40% strength, binder addition 2% + 0,4% Addition of a synthetically produced amorphous silicate (Elkem 971, arc silicic acid from Elkem Materials, Kristiansund, Norway) (comparative) getting produced.

Für die Prüfung der Formstoffmischungen werden sog. Georg-Fischer-Prüfriegel mit den Abmessungen 150 mm × 22,36 mm × 22,36 mm hergestellt. Die Herstellung der Prüfriegel erfolgte in einer Laempe Laborkernschießmaschine M1 (Laempe & Moessner Gmbh, Schopfheim, Deutschland). Die Kernkastentemperatur beträgt 160°C und der Schießdruck 4 bar. Die Aushärtung erfolgt durch eine 20 Sekunden dauernde Backzeit und eine anschließende 10 Sekunden dauernden Spülzeit, wobei mit 30°C warmer Spülluft mit 2 bar gespült wird.For The testing of the molding material mixtures are called Georg Fischer test bars with the dimensions 150 mm × 22.36 mm × 22.36 mm produced. The production of the test bars was carried out in a Laempe laboratory core shooter M1 (Laempe & Moessner Gmbh, Schopfheim, Germany). The core box temperature is 160 ° C and the shooting pressure 4 bar. The curing is done by a 20-second baking time and a subsequent 10 seconds rinsing time, with 30 ° C warm purging air is rinsed with 2 bar.

Die Biegebruchwerte (Biegefestigkeit oder Bruchmodul) werden mit einem Georg-Fischer-Festigkeitsprüfgerät, ausgerüstet mit einer 3-Punkt-Biegevorrichtung (DISA Industrie AG, Schaffhausen, Schweiz) (Georg-Fischer-Methode) durch Einlegen und Ermittlung der Last, die zum Bruch führt, nach folgenden Behandlungen ermittelt:

  • – 10 Sek. nach der Entnahme aus dem Kernkasten (Heißfestigkeiten)
  • – 1 Std. nach der Entnahme (Kaltfestigkeiten)
  • – Nach 12 Std. Lagerung der Kerne im Klimaschrank, bei 30°C und 80% relativer Luftfeuchte.
Binder Heißfestigkeit Kaltfestigkeit Nach 12 Stunden bei 30°C/80% rel. Luftf. Anmerkung Wasserglas 100 N/cm2 220 N/cm2 30 N/cm2 Vergleich Wasserglas + Puzzolan 200 N/cm2 380 N/cm2 250 N/cm2 erfindungs Wasserglas + synthet. Silikat 220 N/cm2 390 N/cm2 250 N/cm2 Vergleich The bending fracture values (flexural strength or modulus of rupture) are determined using a Georg Fischer strength tester equipped with a 3-point bending device (DISA Industrie AG, Schaffhausen, Switzerland) (Georg Fischer method) by inserting and determining the load that leads to breakage leads, according to the following treatments:
  • - 10 seconds after removal from the core box (hot strength)
  • - 1 hour after removal (cold strength)
  • - After 12 hours of storage of the cores in the climatic chamber, at 30 ° C and 80% relative humidity.
binder hot strength cold strength After 12 hours at 30 ° C / 80% rel. Aviat. annotation water glass 100 N / cm 2 220 N / cm 2 30 N / cm 2 comparison Water glass + pozzolan 200 N / cm 2 380 N / cm 2 250 N / cm 2 fiction, Water glass + synthetic. silicate 220 N / cm 2 390 N / cm 2 250 N / cm 2 comparison

ErgebnisResult

Der Zusatz von 20% Puzzolan bezogen auf die zugesetzte Bindermenge erhöht die Heißfestigkeit, die Kaltfestigkeit und besonders auch die Festigkeit nach einer Lagerung im Klimaschrank bei 30°C und 80% relativer Luftfeuchtigkeit.Of the Addition of 20% pozzolan based on the added amount of binder increased the hot strength, cold resistance and especially the strength after storage in a climatic chamber at 30 ° C. and 80% relative humidity.

Zwischen dem Binder mit zugesetztem synthetisch hergestelltem Siliciumdioxid und dem mit natürlich vorkommender Vulkan-Flugasche bestehen bei den Heiß- und Kaltfestigkeiten keine wesentliche Unterschiede. Auch bei einer Klimabelastung von 12 Stunden im Klimaschrank zeigt sich bei beiden Zusätzen eine deutliche Verbesserung der Lagerstabilität gegenüber den Prüfriegeln, die ohne Zusatz gefertigt werden.Between the binder with added synthetically produced silica and that with naturally occurring volcanic fly ash in the hot and cold strengths no significant differences. Even with a climate load of 12 hours in the climate cabinet shows For both additives, a significant improvement in the Storage stability compared to the test bars, which are manufactured without addition.

b) Untersuchung der Entkernbarkeit:b) Investigating the decorability:

Abgegossene Kerne sollten nach dem Erkalten des Metalls auch wieder gut aus dem Gussteil zu entfernen sein. Dies geschieht in der Regel durch Vibration auf einer entsprechenden Vibrationsanlage. Zur Beurteilung der Entkernbarkeit werden mit den 3 Vergleichsbindern A), B) und C) jeweils 5 Saugrohrkerne hergestellt. Die Herstellung erfolgt auf einer Laempe BeachBox Maschine (Laempe & Mössner). Die Kernkastentemperatur beträgt 160°C, der Schießdruck 5 bar. Die Aushärtung erfolgt durch 20 Sekunden Backzeit und nachfolgend 40 Sekunden Spülung mit einer 40°C warmen Luft, mit 2,5 bar. Das Kerngewicht beträgt 8 kg.decanted Cores should turn well after the metal has cooled be removed from the casting. This usually happens Vibration on a corresponding vibration system. For evaluation The Entkernbarkeit be compared with the 3 A) comparison, B) and C) each manufactured 5 Saugrohrkerne. The production takes place on a Laempe BeachBox machine (Laempe & Mössner). The core box temperature is 160 ° C, the shooting pressure 5 bar. Curing takes place by baking for 20 seconds and then Flushing for 40 seconds with a 40 ° C warm air, with 2.5 bar. The core weight is 8 kg.

Alle 15 Kerne werden nacheinander in einer Kokille abgegossen. Die Kokillentemperatur beträgt 360°C und der Abguss erfolgt mit Aluminium durch Schwerkraft. Nach einer Abkühlzeit von ca. 90 Minuten und einer Gussteiltemperatur von 80°C werden die Teile in eine gießereiübliche Vibrationsanlage eingelegt und 30 Sek. einer Vibrationsschwingung ausgesetzt.All 15 cores are poured off one after the other in a mold. The mold temperature is 360 ° C and the casting is done with aluminum by gravity. After a cooling time of approx. 90 minutes and a casting temperature of 80 ° C become the parts inserted in a foundry usual vibration plant and subjected to vibration vibration for 30 seconds.

Ergebnis:Result:

Die Gussteile, welche nur mit Wasserglasbinder gefertigt waren, sowie die Gussteile, welche mit einem erfindungsgemäßen Puzzolanzusatz gefertigt waren, ließen sich in 30 Sekunden problemlos entkernen. Hingegen können die Gussteile, welche mit dem synthetischen Siliciumdioxid gefertigt sind, auch nach 90 Sekunden noch nicht vollständig entkernt werden. Es zeigt sich, dass das natürliche Puzzolan (erfindungsgemäß) deutlich bessere Entkerneigenschaften bewirkt als das synthetisch hergestellte Siliciumdioxid (Vergleich). Die mit syn thetischem Siliciumdioxid hergestellten Kerne sind für eine Serienfertigung nicht geeignet. Die mit reinem Wasserglas hergestellten Gussteile können zwar gut entkernt werden, sie zeigen jedoch eine sehr starke Sandanhaftung an der Gussoberfläche und sind deshalb für eine Serienfertigung ebenfalls ungeeignet.The Castings, which were made only with Wasserglasbinder, as well the castings, which with an inventive Puzzolanzusatz were manufactured, settled in 30 seconds core without problems. On the other hand, the castings, which made with the synthetic silica, even after 90 Seconds not yet completely gutted. It shows itself, that the natural pozzolan (according to the invention) clearly causes better Entkerneigenschaften than the synthetically produced Silica (comparative). The syn thetic silica made cores are not for mass production suitable. The castings made with pure water glass can Although they are well gutted, they show a very strong grip on the sand at the casting surface and are therefore for a Serial production also unsuitable.

c) Untersuchung der Sandrückstände auf der Gussoberfläche nach der Vibrationsentkernungc) investigation of the sand residues on the casting surface after vibration de-coring

Alle Gussteile werden hierfür mit einer Kamera optisch im Kanalinneren beurteilt.All Castings are optically with a camera inside the channel assessed.

Ergebnis:Result:

  • - Die Gussteile mit dem Wasserglasbinder (A) zeigten eine durchgehende Sandkruste auf der Gussoberfläche, welche nicht zu entfernen geht (Vergleich).- The castings with the waterglass binder (A) showed a continuous sandy crust on the casting surface, which can not be removed (comparison).
  • – Die Gussteile mit dem Puzzolanzusatz (B) zeigen keinerlei Anhaftungen (erfindungsgemäß).- The cast parts with the pozzolan addition (B) do not show any Adhesions (according to the invention).
  • – Die Gussteile mit dem synthetischen Siliciumdioxid (C) zeigen in den Ecken und Kanten noch deutliche Sandreste, welche ebenfalls sehr schwer entfernbar sind und somit für eine Serienfertigung ungeeignet sind (Vergleich).- Castings with synthetic silica (C) show in the corners and edges still clear sand residues, which are also very difficult to remove and thus for a Series production are unsuitable (comparison).

Außerdem werden die nachträglich entfernten Sandrückstände gewogen und verglichen.Furthermore become the subsequently removed sand residues weighed and compared.

ErgebnisResult

  • – Die mit reinem Wasserglasbinder hergestellten Gussteile können nicht untersucht werden, da sich die Sandrückstände nicht völlig entfernen lassen (Vergleich).- The with pure water glass binder produced castings can not be examined because the sand residues are not completely can be removed (comparison).
  • – Die Gussteile mit dem erfindungsgemäßen Puzzolanzusatz weisen einen Rückstand von durchschnittlich 20 mg Sand pro Gussstück auf (erfindungsgemäß).- The castings with the invention Pozzolan additions have a residue of 20 on average mg of sand per casting on (according to the invention).
  • – Die Gussteile mit dem Zusatz eines synthetischen Siliciumdioxides weisen einen Rückstand von durchschnittlich 2000 mg auf (Vergleich).- The castings with the addition of a synthetic Silicon dioxides have a residue of average 2000 mg on (comparison).

Es zeigt sich deutlich, dass das natürliche Puzzolan wesentlich bessere Eigenschaften bewirkt als das synthetisch hergestellte amorphe Siliciumdioxid. Die verbleibenden Sandrückstände an der Gussoberfläche sind bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform derart gering, dass es für eine Seriengussproduktion einsetzbar ist.It clearly shows that the natural pozzolan essential produces better properties than the synthetically produced amorphous Silica. The remaining sand residues on the casting surface are in the inventive Embodiment so small that it is suitable for a Seriengussproduktion is used.

d) Untersuchung der Sandregenerierbarkeitd) investigation of sand regeneration

Aus dem Gussteil entfernter Sand sollte möglichst einfach wieder zu regenerieren gehen, sodass man den Sand ohne viel Verluste wieder dem Prozess zuführen kann. Wasserglas neigt jedoch dazu, sich mit den Additiven unter der Hitzeeinwirkung des Metalls an den Sandkörnern anzulagern und dadurch zu einem ständigen Kornwachstum zu führen.Out Sand removed from the casting should be as easy as possible to regenerate, so you can return the sand without much loss to the process. Water glass, however, tends react with the additives under the action of heat of the metal to accumulate the grains of sand and thereby to a permanent To lead grain growth.

Untersucht werden die Kornverteilungen der Sande, welche aus den Gussteilen entfernt. Sie werden durch Sieben ermittelt: Teilchengröße (mm) Neusand Entkernter Sand mit Puzzolan Entkernter Sand mit synthetischem SiO2 (Vergleich) 0,850 0,0% 0,0% 0,0% 0,600 0,0% 0,0% 0,4% 0,425 1,6% 1,8% 9,8% 0,300 43,1% 46,0% 53,8% 0,212 47,3% 44,5% 23,8% 0,150 7,5% 6,7% 6,8% 0,106 0,4% 1,0% 1,0% 0,075 0,1% 0,0% 0,0% The grain distributions of the sands, which are removed from the castings, are examined. They are determined by sieving: Particle size (mm) new sand Cored sand with pozzolan Cored sand with synthetic SiO 2 (comparative) 0,850 0.0% 0.0% 0.0% 0,600 0.0% 0.0% 0.4% 0,425 1.6% 1.8% 9.8% 0,300 43.1% 46.0% 53.8% 0.212 47.3% 44.5% 23.8% 0,150 7.5% 6.7% 6.8% 0.106 0.4% 1.0% 1.0% 0,075 0.1% 0.0% 0.0%

ErgebnisResult

Es zeigt deutlich, dass der mit synthetischem Siliciumdioxid hergestellte Gießereisand deutlich stärker zu einem Kornwachstum neigt als der mit Puzzolan hergestellte Sand. Die Haftung am Sandkorn scheint beim synthetischen SiO2 deutlich stärker zu sein, nach Beeinflussung durch die Gusstemperatur, als dies bei einem natürlichen Puzzolanzusatz der Fall ist.It clearly shows that the foundry sand produced with synthetic silica tends to be much more prone to grain growth than the sand produced with pozzolan. The adhesion to the sand grain seems to be much stronger with the synthetic SiO 2 , after being influenced by the casting temperature, than is the case with a natural pozzolan addition.

Die Sandwiederaufbereitung bzw. der erzeugt Ausschuss aus der Aufbereitung liegt bei der Verwendung eines synthetischen Materials, wie es beispielsweise hier für die Versuche verwendet wird (Elkem 971) deutlich höher. Dies erklärt auch, weshalb sich das natürliche Material in Kombination mit dem Wasserglas viel besser aus dem Gussteil wieder entfernen lässt.The Sand reprocessing or the generated scrap from the treatment is due to the use of a synthetic material such as, for example used here for the experiments (Elkem 971) clearly higher. This also explains why the natural Material in combination with the water glass much better from the casting can be removed again.

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Claims (19)

Binderzusammensetzung für Formen und/oder Kerne für Gießereizwecke, welche neben Wasserglas, das als solches zugesetzt und/oder auch erst in situ aus Kieselsaure und einer alkalischen Lösung hergestellt sein kann, mindestens ein natürliches partikulares amorphes Kieselsäurematerialbeinhaltet.Binder composition for molds and / or Cores for foundry purposes, which besides water glass, the added as such and / or only in situ from silica and an alkaline solution, at least a natural particulate amorphous silica material. Binderzusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Wasserglas in situ hergestellt ist, insbesondere aus einer Lauge und einem kolloidalen Kieselgel.A binder composition according to claim 1, wherein the Water glass is made in situ, in particular from a liquor and a colloidal silica gel. Binderzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, worin das Wasserglas ein Alkalimetallsilikat, insbesondere Lithium-, Natrium- und/oder Kaliumsilikat, ist.A binder composition according to any one of the claims 1 or 2, wherein the water glass is an alkali metal silicate, in particular Lithium, sodium and / or potassium silicate is. Binderzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das natürliche partikuläre Kieselsäurematerial ein Puzzolan ist.A binder composition according to any one of the claims 1 to 3, wherein the natural particulate silica material a pozzolan is. Binderzusammensetzung nach Anspruch 4, worin das Puzzolan ein Trass, ein Tuff, Silicastaub oder Kieselgur ist, ferner Flugasche aus Kohle- oder Braunkohle-Kraftwerken oder Ziegelmehl.A binder composition according to claim 4 wherein the Puzzolan is a trass, a tuff, silica fume or kieselguhr, further Fly ash from coal or lignite power plants or brick dust. Binderzusammensetzung nach Anspruch 4, wobei das natürliche partikulare amorphe Kieselsäurematerial ein Material mit 60 bis 98% amorphem Siliciumdioxid, wobei der Rest aus kristallinem Quartz, Aluminiumoxid, Eisenoxid und/oder Spuren von Cristobalit und weiteren Spurenbestandteilen bestehen kann, insbesondere amorphes Siliciumdioxid aus der Natur gewonnenes, insbesondere puzzolanisches aus Vulkanasche oder vulkanischem Tuff oder Bims und/oder Diatomeenerde gewonnenes, erforderlichenfalls noch zerkleinertes Siliciumdioxid, insbe sondere der Klasse N; mit einem Schmelzpunkt von 1500 bis 1900°C, wie 1700°C, einem spezifischen Gewicht von 2,3 bis 2,6, insbesondere 2.30 bis 2,50 g/cm3, und/oder einer Schüttdichte von 590 bis 630 kg/m3, insbesondere von 610 kg/m3, oder Gemische von zwei oder mehreren solchen Stoffen, vorzugsweise z. B. Microsilica 600 der Firma „Microsilica New Zealand Ltd.", Te Ngae, Rororua, Neuseeland.A binder composition according to claim 4, wherein the natural particulate amorphous silica material is a material having from 60 to 98% amorphous silica, the remainder being crystalline quartz, alumina, iron oxide and / or traces of cristobalite and other trace constituents, in particular amorphous silica derived from nature , in particular pozzolanic silica obtained from volcanic ash or volcanic tuff or pumice and / or diatomaceous earth, if necessary still comminuted, in particular class N; having a melting point of 1500 to 1900 ° C, such as 1700 ° C, a specific gravity of 2.3 to 2.6, in particular 2.30 to 2.50 g / cm 3 , and / or a bulk density of 590 to 630 kg / m 3 , in particular of 610 kg / m 3 , or mixtures of two or more such substances, preferably z. B. Microsilica 600 of the company "Microsilica New Zealand Ltd.", Te Ngae, Rororua, New Zealand. Binderzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das oder die natürlichen partikularen amorphen Kieselsäurematerialien eine durchschnittliche Größe von 500 Mikrometern oder kleiner, insbesondere 99 oder mehr Gew.-% der Partikeln des Materials einen Durchmesser von 60 Mikrometern oder kleiner, vorzugsweise 85 Gew.-% oder mehr einen Durchmesser von 5 Mikrometer oder weniger haben.A binder composition according to any one of the claims 1 to 6, wherein the one or more natural particulate amorphous Silica materials have an average size of 500 microns or smaller, in particular 99 or more wt% the particles of the material have a diameter of 60 microns or smaller, preferably 85% by weight or more of a diameter of 5 microns or less. Binderzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin der Gewichtsanteil des oder der natürlichen partikularen amorphen Kieselsäurematerialien, bezogen auf die fertige Bindermischung, bei 3 bis 50%, wie bei 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 36 Gew.-%, beispielsweise als eine mögliche bevorzugte Variante 15 bis 35 Gew.-%, liegt.A binder composition according to any one of the claims 1 to 7, wherein the weight fraction of or natural particulate amorphous silicic acid materials, based on the finished binder mixture, at 3 to 50%, as at 5 to 40% by weight, preferably 10 to 36 wt .-%, for example as a possible preferred variant 15 to 35 wt .-%, is. Binderzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welche noch einen oder mehrere weitere Zusätze beinhaltet, insbesondere einen oder mehrere Zusätze aus der Gruppe, die aus Kohlestaub, Alkalimetalllauge, Dispergier- oder Netzmitteln, Tonen, Bentoniten, Boraten, Polyboraten, schwerlöslichen Metallsalzen, nicht amorphem Siliciumdioxid, kolloidalem Kieselgel und Wasser besteht.A binder composition according to any one of the claims 1 to 8, which still one or more other additives includes, in particular one or more additives the group consisting of coal dust, alkali metal, dispersing or Wetting agents, clays, bentonites, borates, polyborates, sparingly soluble Metal salts, non-amorphous silica, colloidal silica gel and water exists. Verwendung von mindestens einem natürlichen partikularen amorphen Kieselsäurematerial zur Herstellung von Wasserglas beinhaltenden Binderzusammensetzungen nach einem der Ansprü che 1 bis 9 für Formen und/oder Kerne für Gießereizwecke, wobei das oder die natürlichen partikularen amorphen Kieselsäurematerialien mit dem wässrigen Wasserglas und ggf. einem oder mehreren weiteren üblichen Binderzusätzen gemischt wird, wobei die Reihenfolge der Komponenten beliebig ausgewählt wird oder das Wasserglas erst in situ durch Mischung entsprechender Laugen, insbesondere eines Alkalimetall-, wie Natrium- und/oder Kaliumhydroxids, in wässriger Lösung, mit der oder den natürlichen partikularen amorphen Kieselsäurematerialien oder mit einer kolloidalen Kieselsäure im Gemisch mit oder unter weiterem Zusatz des oder der natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien mit oder ohne Zusatz von einem oder mehreren weiteren Zusätzen gemischt werden.Use of at least one natural particulate amorphous silica material for production waterglass-containing binder compositions according to one Ansprü che 1 to 9 for molds and / or cores for foundry purposes, whereby the natural one particulate amorphous silicic acid materials with the aqueous Water glass and optionally one or more other common Binder additives is mixed, the order of the Components are arbitrarily selected or the water glass first in situ by mixing appropriate alkalis, in particular an alkali metal such as sodium and / or potassium hydroxide, in aqueous Solution, with the natural or the particular ones amorphous silicic materials or with a colloidal Silica in admixture with or with further addition of the or the natural particulate amorphous silica materials with or without the addition of one or more other additives be mixed. Verwendung mindestens eines natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerials zur Herstellung von Formen und/oder Kernen, umfassend die Verwendung einer, zuvor oder auch in situ herstellbaren, Binderzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und eines oder mehrerer feuerfester partikulärer Materialien und deren anschließende Aushärtung zu grünen Formen und/oder Kernen.Use of at least one natural one particulate amorphous silica material for Production of molds and / or cores, including use a binder composition which can be prepared beforehand or else in situ according to one of claims 1 to 9 and one or more refractory particulate materials and their subsequent Curing to green forms and / or cores. Verwendung nach Anspruch 11, wobei der Anteil des oder der natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien in der grünen Form oder dem grünen Kern, bezogen auf das Gewicht der Komponenten des Binders, bei 3 bis 50%, wie bei 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 36 Gew.-%, beispielsweise als eine mögliche bevorzugte Variante 15 bis 35 Gew.-% eingestellt wird.Use according to claim 11, wherein the proportion of the or the natural particulate amorphous Kie in the green form or the green core, based on the weight of the components of the binder, at 3 to 50%, such as at 5 to 40% by weight, preferably 10 to 36% by weight, for example as a possible preferred variant 15 to 35 wt .-% is set. Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Anteil der Binderkomponenten, bezogen auf das gesamte Gewicht der Form und/oder des Kerns, bei 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise bei 0,2 bis 20 Gew.-%, insbesondere bei 0,2 bis 10 Gew.-%, so beispielsweise vorzugsweise bei 0,2 bis 8, wie 0,2 bis 5 Gew.-% liegt, der Anteil des feuerfesten partikulären Materials bei 60 bis 99,9 Gew.-%, beispielsweise von 80 bis 99,8%, wie beispielsweise bei 90 bis 99,8 Gew.-% oder z. B. vorzugsweise bei 95 bis 99,8 Gew.-%.Use according to one of claims 10 to 12, wherein the proportion of the binder components, based on the total weight of the mold and / or the core, at 0.1 to 40 wt .-%, preferably at 0.2 to 20% by weight, in particular at 0.2 to 10% by weight, for example, preferably at 0.2 to 8, such as 0.2 to 5 wt .-% is the proportion of the refractory particulate material at 60 to 99.9 wt .-%, for example from 80 to 99.8%, such as at 90 to 99.8 wt .-% or z. B. preferably at 95 to 99.8 wt .-%. Verfahren zur Herstellung einer Form und/oder eines Kerns für Gießereizwecke, umfassend die Verwendung bzw. das Zusetzen einer Binderzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, vorzugsweise im Rahmen einer Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 13.Process for the preparation of a mold and / or a Kerns for foundry purposes, including the use or adding a binder composition according to any one of claims 1 to 9, preferably in the context of a use according to one of Claims 10 to 13. Verfahren zur Herstellung einer Form und/oder eines Kerns für Gießereizwecke, beinhaltend das Zusetzen von mindestens einem natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerial wie in einem der Ansprüche 1 und 4 bis 8 genannt.Process for the preparation of a mold and / or a Kerns for foundry purposes, including clogging of at least one natural particulate amorphous silica material as in any of the claims 1 and 4 to 8 called. Kern und/oder Form für Gießereizwecke, erhältlich bei einer Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 13.Core and / or mold for foundry purposes, Available in a use according to any one of claims 10 to 13. Kern und/oder Form für Gießereizwecke, erhältlich nach einem Herstellungsverfahren nach Anspruch 14 oder 15.Core and / or mold for foundry purposes, obtainable according to a manufacturing method according to claim 14 or 15. Verwendung eines Kerns und/oder einer Form nach einem der Ansprüche 16 oder 17 zur Herstellung von Gießereiprodukten, beinhaltend das Gießen eines Metalls in die Form und/oder um den Kern sowie deren mechanische Entfernung.Use of a core and / or shape one of claims 16 or 17 for the production of foundry products, including the casting of a metal into the mold and / or around the core as well as its mechanical removal. Verwendung mindestens eines natürlichen partikulären amorpher Kieselsäurematerials zur Verringerung der Sandanhaftung nach dem Gießvorgang bei Formen und/oder Kernen für Gießereizwecke, wobei das oder die genannten Kieselsäurematerialien bei der Herstellung der Formen und/oder Kerne zugesetzt werden, insbesondere wie in einem der Ansprüche 10 bis 15 beschrieben.Use of at least one natural one particulate amorphous silica material for Reduction of sand adhesion after casting Molds and / or cores for foundry purposes, where the one or more of the silicic acid materials mentioned in the preparation the molds and / or cores are added, in particular as in one of claims 10 to 15 described.
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