DE1215874B - Verfahren zum Herstellen eines in der Form zerstoerbaren Giessereimodells - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines in der Form zerstoerbaren GiessereimodellsInfo
- Publication number
- DE1215874B DE1215874B DES90070A DES0090070A DE1215874B DE 1215874 B DE1215874 B DE 1215874B DE S90070 A DES90070 A DE S90070A DE S0090070 A DES0090070 A DE S0090070A DE 1215874 B DE1215874 B DE 1215874B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- crystalline substance
- mold
- model
- thermoplastic binder
- urea
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
- B22C7/02—Lost patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
J®fe§
Deutsche KL: 31c-8/07^
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldefag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldefag:
Auslegetag:
1215 874 Jy1I1,
S90070VI a/31c
18. März 1964
5. Mai 1966
S90070VI a/31c
18. März 1964
5. Mai 1966
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines in der Form zerstörbaren Gießereimodells aus
einem kristallinen, wasserlöslichen Stoff in Pulverform. In der Form zerstörbare Modelle werden hauptsächlich
zur Herstellung von präzisionsgegossenen Gußstücken benutzt. Das dabei angewendete Präzisionsgießverfahren
zeichnet sich in der Regel dadurch aus, daß ein Modell des herzustellenden Gußstückes
sowie gegebenenfalls der Eingießkanäle ζ. Β. aus Wachs oder einem thermoplastischen Kunststoff ge- ίο
formt und hierauf zur Bildung der Gießform mit einer feuerfesten Masse umkleidet wird. Solche Formen
werden dann beispielsweise in einem Ofen getrocknet und gebrannt, wobei das Modell durch Ausschmelzen
und/oder Verbrennen zerstört wird. In den so erhaltenen
Gießhohlraum der Gießform wird dann das flüssige Metall eingegossen.
Neben dem Vorteil leichter Bildsamkeit in erwärmtem Zustand besitzen Wachse und Kunststoffe als
Modellwerkstoffe ganz bestimmte Nachteile. In warmen Jahreszeiten sind Modelle aus solchen Materialien
wenig standfest und beeinträchtigen die Maßhaltigkeit durch Kriechen ihres Modellwerkstoffes,
zum Teil bereits während der Abkühlung in der zur Modellbildung dienenden Form sowie während des
Erkaltens nach dem Herausnehmen aus der Form. Diese Erscheinungen lassen sich auf die amorphe
Struktur der Wachse und Kunststoffe zurückführen. Hinzu kommt, daß innere Spannungen in einem aus
Wachs oder aus einem Kunststoff bestehenden Modell beim Erwärmen der Gießform zum Herausschmelzen
oder zum Verbrennen des Modells Deformationen desselben verursachen, welche zu Rissen in der das
Modell umkleidenden Gießform führen. Sollen Wachsmodelle oder Modelle aus Kunststoff durch
Herauslösen aus der Form zerstört werden, sind verhältnismäßig teure Lösungsmittel nötig.
Auf Grund dieser Überlegungen ist bereits Harnstoff als Modellwerkstoff vorgeschlagen worden.
Harnstoff besitzt im festen Zustand eine kristalline Struktur und zeichnet sich deshalb durch sehr gute
Standfestigkeit auch bei erhöhten Raumtemperaturen aus. Harnstoff ist ferner wasserlöslich, womit Modelle
aus diesem Material auf besonders vorteilhafte Weise durch Herauslösen aus der Gießform entfernt werden
können, wobei Wasser ein denkbar billiges Lösungsmittel darstellt im Vergleich zu den für Wachsmodelle
bereits vorgeschlagenen organischen Lösungsmitteln wie Trichloräthylen. Zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften
von Harnstoffmodellen ist ferner auch bereits schon vorgeschlagen worden, dem Harnstoff
als Plastifizierungsmittel Polyvinylalkohol in ge-Verf ahren zum Herstellen eines in der Form
zerstörbaren Gießereimodells
zerstörbaren Gießereimodells
Anmelder:
Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft,
Winterthur (Schweiz)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Düsseldorf 1, Lindemannstr. 31
Düsseldorf 1, Lindemannstr. 31
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Chem. Hans Schneider,
Winterthur (Schweiz)
Dipl.-Chem. Hans Schneider,
Winterthur (Schweiz)
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 12. März 1964 (3190)
eigneter Menge beizugeben^ ζ. B. in einer Menge bis
zu 10 Gewichtsprozent.
Modelle aus Harnstoff sind ferner auch als Kerne für die Bildung von Hohlräumen in Wachsmodellen
benutzt worden. Der Harnstoffkern wird dabei in eine Kokille eingelegt, und der verbleibende Formhohlraum der Kokille wird dann mit Wachs oder einem
anderen thermoplastischen Material ausgefüllt. Das erhaltene Modell wird dann in Wasser gelegt und so
der Harnstoffkern herausgelöst.
In allen diesen Fällen ist der Harnstoff in geschmolzenem Zustand durch Gießen zum Modell
verarbeitet worden. Harnstoff schmilzt bei etwa 132° C, was die Bildung der Modelle in üblichen
Spritzmaschinen unter Verwendung niedriger Arbeitsdrücke ermöglicht. Ferner sind auch schon Salze als
Werkstoffe für die genannten Kerne von Wachsmodellen vorgeschlagen worden, die z. B. durch Auskristallisieren
aus übersättigten heißen Lösungen hergestellt werden.
Den genannten Vorteilen, die aus der Verwendung kristalliner Modellwerkstoffe hervorgehen, stehen
allerdings bei der geschilderten Verarbeitung wesentliche Nachteile gegenüber. Geschmolzener, in einem
Formhohlraum erstarrter Harnstoff bildet verhältnismäßig große Einzelkristalle, welche die Festigkeit des
erhaltenen Modellkörpers sehr unangenehm vermin-
609 567/415
dem. Insbesondere zeigt sich eine starke Sprödigkeit,
so daß die Handhabung der Modelle sehr große Vorsicht erfordert, um scharfe Kanten und dünne Teile
gegen Beschädigungen zu schützen. Wohl kann diesem Nachteil durch die genannte Beigabe eines
Plastifizieruflgsmittels zu begegnen versucht werden;
die von der Schmelztemperatur des Harnstoffs ■ abweichende Erweichungstemperatur des Plastifizierungsmittels
läßt keine homogene Mischung erreichen, so daß die Festigkeitsverbesserung nicht in
allen Modellteilen erzielt werden kann.
Ferner bildet sich bei den oberhalb der Schmelztemperatur liegenden Verarbeitungstemperaturen aus
Harnstoff die Verbindung Biuret unter Abspaltung von Ammoniak, das verantwortlich ist für eine vielfach
anzutreffende unsaubere Modelloberfläche. Biuret ist ferner in Wasser erheblich schwerer löslich
als Harnstoff. -"■ .... ■
Ein schwerwiegender Nachteil bei der Verarbeitung kristalliner Modellwerkstoffe in flüssiger Form
besteht weiter darin, daß beim Abkühlen in der zur Formgebung dienenden Spritzform die Modeihnasse
schwindet. Besonders bei komplizierten Modellen mit Hinterschneidungen und Formgebung durch herausziehbare
Kerne kann die Modeihnasse soweit schrumpfen, daß das Herausnehmen des erstarrten
Modelles aus der Preßform sehr schwierig wird und in vielen Fällen nicht ohne Beschädigung des Modellkörpers
vor sich geht...
Die Erfindung ermöglicht, die geschilderten Nachteile weitgehend auszuschalten. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das Modell aus einer Mischung
des kristallinen Stoffes mit einem thermoplastischen Bindemittel unter Druck bei Temperaturen unterhalb
der Schmelztemperatur des kristallinen Stoffes ge-,
formt wird.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Modelle zeichnen sich durch eine genau vorbestimmte
Korngröße des kristallinen Stoffes aus;' diese Korngröße kann durch Wahl der Feinheit der
Pulverbestandteile so gewählt werden, daß eine gefährliche Sprödigkeit von vornherein ausgeschlossen
ist. Eine Entmischung zwischen dem kristallinen Stoff
und dem zugegebenen Bindemittel kann beim Verarbeiten
des Pulvergemisches unterhalb der Schmelztemperatur des kristallinen Stoffes nicht auftreten, so
daß die Bindewirkung sich gleichmäßig über den ganzen Querschnitt des erhaltenen Modellkörpers
verteilt.
Von großer Bedeutung ist weiter, daß beim Verarbeiten der Modellmasse unterhalb der Schmelztemperatur
des kristallinen Stoffes auch kein nachteiliges Schwinden bzw. Schrumpfen auftreten kann.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Modelle lassen sich infolge großer Genauigkeit ihrer
äußeren Maße und Ausbildung mühelos aus der zum Bilden des Formkörpers dienenden Preßform entfernen.
Als kristalliner Stoff empfiehlt sich insbesondere Harnstoff; andere geeignete Stoffe sind Adipinsäure
oder Lactame wie Caprolactam. Als geeignet erweisen sich auch Salze, z. B. Ammoniumformiat. Als
Bindemittel eignen sich beispielsweise höhere mehrwertige Alkohole sowie deren Ester und Äther, z. B.
Polyvinylalkohol, Polyglycol, Polyalkylenoxyde oder Glycerinoxyalkyläther. Eine weitere geeignete Stoffgruppe
bilden Ester von ein- und mehrwertigen Carbonsäuren wie. z. B. Phthalsäure-Glycolsäure-Ester.
Eine gute Bindemittelwirkung fiir den kristallinen
Stoff hat ferner auch Epoxy-Stearinsäure-Äthylester. Die meisten der genannten Stoffe wirken zudem als
Plastifizierungsmittel und erleichtern so die _Ver-
arbeitung auf der Kunststoffpresse. ;
Für Harnstoff als kristallinen Stoff enthaltende Modellmassen empfehlen sich Verarbeitungstemperaturen
zwischen 40 und 120° C, wobei einer niedrigen Verarbeitungstemperatur naturgemäß ein erhöh-
ter Verarbeitungsdruck zugeordnet wird; so empfiehlt sich bei einer Verarbeitungstemperatur von 40° C
beispielsweise ein Verarbeitungsdruck von 250 kg/cm2, während man bei einer Verarbeitungstemperatur von
120° C mit einem Verarbeitungsdruck von etwa 50 kg/cm2 auskommt. Modellmassen mit Adipinsäure
als kristallinen Stoff werden vorteilhaft bei Temperaturen unterhalb 150° C verarbeitet, Lactame unterhalb
200° C und Ammoniumformiat unterhalb 100° C. Das erfindungsgemäße Verfahren ist an Hand der
nachstehenden Beispiele näher erläutert.
B ei s ρ i e 1 1
92 Gewichtsteile fein gemahlener Harnstoff mit einer Korngröße unterhalb 0,5 mm werden mit 8 Gewichtsteilen
pulverförmigem Polyvinylalkohol gemischt; der Polyvinylalkohol besitzt ebenfalls eine
maximale Teilchengröße unter 0,5 mm.
Das Pulvergemisch wird in den Zylinder einer Kunststoffpresse gefüllt und hier auf 95° C erhitzt.
Diese Temperatur liegt unter dem Schmelzpunkt des Harnstoffesj bewirkt jedoch bereits ein gewisses Erweichen
des Polyvinylalkoholes. Unter einem Druck von 150 kg/cm2 wird das Harnstoff-Polyvinylalkohol-Gemisch
in eine übliche Form zum Bilden des Modells gepreßt. Letzteres läßt sich nach Abheben des Formoberteils
leicht aus der Form herausnehmen. Das Modell weist eine außerordentlich gute Oberflächengüte
auf; scharfe Kanten und Hinterschneidungen sind genau nachgebildet. Das erhaltene Modell ist
derart standfest, daß es auch nach Stehenlassen bei erhöhten Raumtemperaturen jederzeit wieder spielfrei
in die zu seiner Bildung dienende Form gelegt werden kann.
94 Gewichtsteile Adipinsäure in Pulverform mit
einer Korngröße unterhalb von 0,3 mm werden mit 6 Gewichtsteilen Epoxy-Stearinsäure-Äthylester gemischt
und auf einer Kunststoffpresse bei einer Temperatur von 130° C und einem Druck von 75 kg/cm2
zu den jeweils gewünschten Modellen verarbeitet. Die erhaltenen Modelle weisen sehr gute Oberflächengute
und ausreichende Festigkeit auf; feine Modellpartien sind völlig maßgetreu nachgebildet. Die
Modelle zeichnen sich durch sehr gute Standfestigkeit aus und sind praktisch schwingungsfrei.
Die Erfindung ist nicht auf die geschilderten Beispiele beschränkt; vielmehr könnten beliebige Kombinationen der genannten kristallinen Stoffe und der als Bindemittel erwähnten Stoffe gewählt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die geschilderten Beispiele beschränkt; vielmehr könnten beliebige Kombinationen der genannten kristallinen Stoffe und der als Bindemittel erwähnten Stoffe gewählt werden.
Claims (13)
1. Verfahren zum Herstellen eines in der Form zerstörbaren Gießereimodells aus einem kristallinen,
wasserlöslichen Stoff in Pulverform, da-
durch gekennzeichnet, daß das Modell aus einer Mischung des kristallinen Stoffes mit
einem thermoplastischen Bindemittel unter Druck bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur
des kristallinen Stoffes geformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kristalliner Stoff Harnstoff
verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kristalliner Stoff Adipinsäure
verwendet wird.
4. Verfahren nach' Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als kristalliner Stoff ein Lactam verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Caprolactam verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kristalliner Stoff ein Salz
verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge- ao kennzeichnet, daß Ammoniumformiat verwendet
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als thermoplastisches Bindemittel ein höherer mehrwertiger Alkohol bzw. dessen Ester oder Äther verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastischer Stoff
einer der Stoffe Polyvinylalkohol, Polyglykol, Polyalkylenoxyd oder Glycerinoxyalkyläther bzw.
Mischungen von zwei oder mehreren dieser Stoffe verwendet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Bindemittel
ein Ester von ein- oder mehrwertigen Carbonsäuren verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Phthalsäure-Glycolsäure-Ester
verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Bindemittel
Epoxy-Stearinsäure-Äthylester verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mischung des kristallinen
Stoffes und des thermoplastischen Bindemittels der Mengenanteil des kristallinen Stoffes 80 bis
97 Gewichtsprozent ausmacht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH319064A CH414070A (de) | 1964-03-12 | 1964-03-12 | Verfahren zum Herstellen eines in der Form zerstörbaren Giessereimodells |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1215874B true DE1215874B (de) | 1966-05-05 |
Family
ID=4250575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES90070A Pending DE1215874B (de) | 1964-03-12 | 1964-03-18 | Verfahren zum Herstellen eines in der Form zerstoerbaren Giessereimodells |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3395206A (de) |
CH (1) | CH414070A (de) |
DE (1) | DE1215874B (de) |
GB (1) | GB1023919A (de) |
NL (1) | NL6404495A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3465808A (en) * | 1966-09-07 | 1969-09-09 | Trw Inc | Plastic pattern method for investment casting |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1934787A1 (de) * | 1969-07-09 | 1971-01-14 | Schmidt Gmbh Karl | Salzkern fuer Giessereizwecke |
US4472092A (en) * | 1982-08-09 | 1984-09-18 | Schmidt Glenn H | Fabrication of metal shell golf club heads |
US4487868A (en) * | 1983-05-25 | 1984-12-11 | Acme Resin Corporation | Foundry core compositions |
US5670574A (en) * | 1995-01-25 | 1997-09-23 | Hill; Joe C. | Salt-resin plastic products and process |
-
1964
- 1964-03-12 CH CH319064A patent/CH414070A/de unknown
- 1964-03-18 DE DES90070A patent/DE1215874B/de active Pending
- 1964-04-23 NL NL6404495A patent/NL6404495A/xx unknown
-
1965
- 1965-02-19 GB GB7271/65A patent/GB1023919A/en not_active Expired
- 1965-03-03 US US436952A patent/US3395206A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3465808A (en) * | 1966-09-07 | 1969-09-09 | Trw Inc | Plastic pattern method for investment casting |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3395206A (en) | 1968-07-30 |
GB1023919A (en) | 1966-03-30 |
NL6404495A (de) | 1965-09-13 |
CH414070A (de) | 1966-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2659168C2 (de) | ||
DE3854547T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Teilen aus pulverförmigem Material. | |
DE2157845C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Gegenständen | |
DE1571351B2 (de) | Verfahren zur herstellung gesinterter formkoerper aus fein teiligen unplastischen anorganischen werkstoffen | |
DE2727231C2 (de) | Material für Gießereimodelle | |
DE1215874B (de) | Verfahren zum Herstellen eines in der Form zerstoerbaren Giessereimodells | |
DE2208241C3 (de) | Verfahren zum Verfestigen keramischer Gegenstände | |
DE69006153T3 (de) | Herstellung eines Sinterkörpers aus Zirkoniumoxid. | |
DE2322106C3 (de) | Werkstoff für Modelle zur Herstellung von Präzisionsgußformen | |
DE2326040C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Hohl- oder Schalenform und dazu verwendete Formschlichte | |
DE68903103T2 (de) | Verfahren zum vollformgiessen von metallischen gegenstaenden unter druck. | |
DE3320309C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Präzisionsmeßformen, Gießformen und deren Verwendung | |
US3313637A (en) | Process for production of lost models in precision casting operations | |
EP0125510B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Präzisionsgüssen | |
DE149902C (de) | ||
EP0590186A1 (de) | Kern nach dem Wachsausschmelzverfahren | |
DE10065270A1 (de) | Speiser und Zusammensetzungen zu deren Herstellung | |
DE2444874C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von verlorenen Modellen für den Präzisionsguß | |
DE2154919A1 (de) | Bindemittel auf Äthylsilicatbasis | |
DE2629667A1 (de) | Mittel zur erleichterung des loesens von giessereirohlingen | |
DE883494C (de) | Verfahren zur Herstellung eines auswaschbaren Formkernes fuer die Herstellung formgepresster Gegenstaende | |
DE3444027A1 (de) | Verfahren zum formen von metallen mit wegwerf-modellen, modelle zur durchfuehrung dieses verfahrens und verfahren zur herstellung dieser modelle | |
DE1571380A1 (de) | Verfahren zur Herstellung keramischer Artikel | |
DE2217564C3 (de) | Modellmaterial | |
DE1168019B (de) | Verfahren zum Herstellen von verlorenen Modellen fuer das Praezisionsgiessverfahren |