DE1558115C2 - Waessrige Schlichte - Google Patents

Description

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung neuer wäßriger Schlichten, bei deren Anwendung als Formtrennmittel auf Dauerformen die vorstehend genannten unerwünschten Erscheinungen auf ein Minimum herabgesetzt werden und die Erzielung von praktisch an den Oberflächen der Metallform anhaftet, wodurch io fleckenfreien Gußstücken unter Vermeidung einer der Trennvorgang schwierig gemacht wird. Dies ergibt unerwünschten Rauchentwicklung und unter Vergewöhnlich ein unbrauchbares Gußstück. Bei dem meidung von störenden Rückständen gewährleistet ist. Versuch, das Problem des Klebens in der Form zu ver- Die wäßrige Schlichte gemäß der Erfindung, die

mindern, ist es in einigen Gießereien üblich, Kokillen- gegebenenfalls Polyäthylenoxyd und/oder Polypropyüberzugsmassen oder Kokillenschlichten auf die Ober- 15 lenoxyd sowie pulverförmige Stoffe, wie Glimmer oder flächen der Form aufzubringen und dadurch die An- T.^' Graphit und kolloidales Siliciumdioxyd, Silicone, zahl von schlechten Gußstücken auf ein Minimum Öle und Netzmittel umfaßt, istdadurchgekennzeichnet, herabzusetzen oder zu verringern. daß sie Polystyrol enthält.

Damit eine solche Schlichte wirksam ist, muß sie Das Polystyrol ist leicht in Form einer Emulsion von

zufriedenstellende Ergebnisse bei höheren Temperatu- 20 Polystyrol mit einem Emulgiermittel erhältlich, wobei ren und unter Bedingungen von hohem Druck geben. die Emulsion gut in Wasser dispergierbar ist. Eine Beim Gießen von Aluminium und Aluminiumlegie- geeignete Polystyrolemulsion ist ein im Handel erhältrungen liegt z. B. die Temperatur des geschmolzenen liches Produkt, das annähernd 50 °/₀ Feststoffe von Metalls gewöhnlich zwischen etwa 640 und 800° C. einer geringeren Teilchengröße als 1 Mikron in einer Es ist auch bei den meisten Gießanlagen üblich, die 25 anionischen Emulsion enthält. Die Viskosität dieser Form yorzuerhitzen und die Formtemperatur auf Emulsion beträgt etwa 0,1 bis 0,2 Poise bei 25°C. 90°C oder mehr zu halten. Diese Emulsion ist besonders zufriedenstellend, da sie

Die Formschlichten bzw. Formtrennmittel, wie sie sowohl bei niedrigen Temperaturen als auch bei hohen jetzt bei Dauerformgußvorgängen verwendet werden, Temperaturen stabil ist; sie enthält keinen Weichsind aus einer großen Anzahl, von Bestandteilen 30 macher.AllgemeinwerdenPolystyrolemulsionenbevorzusammengesetzt und können ein oder mehrere der zugt, die keine Weichmacher enthalten, da diese Substanzen dazu neigen, einen Rückstand zu erzeugen, wenn die Schlichte praktisch angewendet wird.

Vorzugsweise sollen sowohl Polyäthylenoxyd als 35 auch Polystyrol in der Schlichte vorhanden sein. Die meisten Polyäthylenoxyde sind wasserlöslich, es kann jedoch auch eine wäßrige Dispersion eines wasserunlöslichen Polyäthylenoxyds bei der Schlichte gemäß der Erfindung erfolgen. Bevorzugte Polyäthylenoxyde feinzerteilte Isolierstoffe, wie Glimmer oder Talk, 40 sind solche mit einem Molekulargewicht zwischen enthalten, bilden sich auch unerwünschte Ansamm- 4000 und 10 000. Ein geeignetes Polyäthylenoxyd zur lungen. Schlichten, die Öle, Wachse, Lanolin oder Verwendung gemäß der Erfindung ist ein im Handel Talk enthalten, erzeugen beißenden Rauch während erhältliches wasserlösliches Polymeres, das eine Visder Verwendung und bewirken ein Fleckigwerden der kosität von 50 bis 80 cSt bei 59°C in 50°/_oiger Lösung Gußstücke. Überdies führt die Verwendung dieser '45 aufweist.

Substanzen zuweilen zu'einer Metallporosität, die Die bevorzugte Konzentration von Polyäthylenoxyd

durch den Einschluß von Gasen, die sich bei ihrer Verbrennung ergeben, verursacht wird.

Schlichten auf der Grundlage von anorganischen Salzen, wie Zinkhalogenid oder Natriumhalogenid, 5° neigen dazu, eine Korrosion der Kokillen oder Formteile zusätzlich zu dem Ansammlungsproblem herbeizuführen. Molybdändisulf id enthaltenden Massen fehlt die Haftung, und sie werden daher oft von dem geschmolzenen Metall abgewaschen.

Es sind ferner Schlichten für Blockformen zum Vergießen von Stählen bekannt, die Silicon enthalten.
Derartige Schlichten auf der Grundlage von Silicon
haben die Neigung, an dem verfestigten Gußstück zu
kleben und behindern eine darauffolgende Ober- 60 schiedenem Feststoffgehalt hergestellt werden, die fiächenbehandlung des Gußstücks infolge der flüssig- Viskositäten haben, welche für die Sprühanwendung keitsabweisenden Eigenschaften von Silicon.

Es sind ferner Schlichten auf der Grundlage von
Polymeren bekannt, die jedoch auch nicht allen Ansprüchen genügen. Schlichten auf der Grundlage von 65 wichtsprozent und die bevorzugte Konzentration des Polytetrafluoräthylen erzeugen toxische Zersetzungs- Verdickungsmittels ist 0 bis 5 Gewichtsprozent, produkte. Schlichten mit einem Gehalt von Poly- Es können verschiedene andere Zusatzstoffe in

äthylenoxyd oder Polypropylenoxyd sind wegen der Abhängigkeit von dem besonderen Verwendungszweck

folgenden Stoffe enthalten: Mineralöle, Graphit, Petroleum und natürliche Wachse, Molybdänsulfide, Schwermetallseifen und chlorierte aliphatische Lösungsmittel.

Schlichten, die größere Mengen Graphit enthalten, sind jedoch schmutzig im Gebrauch und neigen dazu, bei wiederholtem Gebrauch Ansammlungen zu bilden. Bei Schlichten, die Metallpulver, wie Aluminium, oder

in der Schlichte beträgt bis zu 5 Gewichtsprozent. Die bevorzugte Konzentration von Polystyrol in der Schlichte beträgt bis zu'25 Gewichtsprozent.

Die Schlichten gemäß der Erfindung sollen vorzugsweise auch ein oberflächenaktives Mittel oder Netzmittel, wie z. B. ein solches aus höheren sek.-Alkylsulfonaten, die aus Erdöl erhalten sind, umfassen, um die Oberflächenspannung der Schlichte zu erniedrigen 55 und dadurch einen gleichmäßigen Auftrag auf einer heißen Kokille zu erzeugen. Vorzugsweise soll auch die Schlichte ein Verdickungsmittel, ζ. B. Natriumcarboxymethylcellulose, enthalten. Bei Anwendung eines Verdickungsmittels können Schlichten mit vergeeignet sind.

Die bevorzugte Konzentration an oberflächenaktivem Mittel in der Schlichte beträgt 0 bis 0,5 Ge-

der Schlichte und von den näheren Umständen bei ihrer Anwendung eingeschlossen werden. Wenn beispielsweise die Schlichte für eine gewisse Zeitdauer gelagert werden soll, wird zweckmäßig ein Fungicid, wie Natriumorthophenylphenolat, zugesetzt. Es ist möglich, pulverförmige Feststoffe, wie Graphit oder Bornitrid, zuzugeben, um die Schmiereigenschaften der Schlichte zu vergrößern. In manchen Fällen ist es vorzuziehen, die Isoliereigenschaften der Schlichte zu vergrößern, und in diesem Fall können pulverförmige Feststoffe, wie Glimmer, Talk und kolloidales SiIiciumdioxyd, zugesetzt werden. Wenn besondere Formtrenneigenschaften erforderlich sind, können Silicone der Schlichte zugegeben werden. Wenn die Schlichte beim Dauerformguß von Metallen mit hohem Schmelzpunkt verwendet werden soll, kann die Verwendung von in geeigneter Weise einverleibten Ölen erwünscht sein. Geeignete Öle für diesen Zweck sind solche Öle, die gewöhnlich allein bei Schlichten für den Dauerformguß benutzt werden.

Beispiel

Die folgenden beiden Dauerformgußschlichten wurden einerseits zur Verwendung beim Dauerformguß von Aluminium und andererseits¹ zur Verwendung beim Dauerformguß von Zink hergestellt.

Polystyrolemuls'ion

Polyäthylenoxyd

Natriumcarboxymethylcellulose

höhere sek.-Alkylsulfonate

Natriumorthophenylphenolat .,
Wasser

Zn	Al
Gewichts	Gewichts
prozent	prozent 30
7,5	7,5
1,0	2,5
0,5	—
0,2	0,2 35
0,01	0,01
90,79	89,79

100,00 100,00

Beide Schlichten wurden durch Aufsprühen auf die heißen Formen oder Kokillen aufgebracht. Die aus diesen Formen erhaltenen Metallgußstücke konnten leicht von ihnen getrennt werden und waren nicht fleckig.

Zur Bestimmung der Wirksamkeit von verschiedenen Kokillenschlichten wurden Versuchsreihen ausgeführt, bei denen eine Stahlkokille Anwendung fand, die im Boden einen Auswerferstift hatte. Die Kokille wurde auf 175°C erhitzt, und es wurden die verschiedenen Schlichten auf die Innenoberfläche 2 Sekunden aufgesprüht.

Geschmolzenes Aluminium mit einer Temperatur von 720° C wurde dann in die Kokille gegossen und auf 150° C abkühlen gelassen. Das Gußstück wurde durch Anlegen einer steigenden Kraft auf den Auswerferstift ausgeworfen, wobei die angelegte Kraft in dem Zeitpunkt aufgezeichnet wurde, in dem das Gußstück von der Kokille getrennt wurde.

Die folgenden fünf Schlichten wurden zum Vergleich der Wirksamkeit auf die vorstehend beschriebene Kokille geprüft.

Schlichte 1

Eine Markenschlichte in Form einer Emulsion auf der Grundlage von Bienenwachs, angewendet in der vom Hersteller empfohlenen Konzentration (50% Feststoffe).

Schlichte 2

Eine Markenschlichte auf der Grundlage von Polyisobutylen, angewendet in der vom Hersteller empfohlenen Konzentration (20% in Kohlenstofftetrachlorid).

Schlichte 3

Eine 5%ige wäßrige Lösung von Polyäthylenoxyd (Molekulargewicht annähernd 5000) mit einem 0,l%igen Zusatz von Netzmittel (höhere sek.-Alkylsulfonate).

Schlichte 4

Eine 4,5%ige Polystyrolemulsion in Wasser mit 0,1 % Netzmittel (höhere sek.-Alkylsulfonate).

Schlichte 5

Eine 4%ige Polystyrolemulsion in Wasser mit einem Gehalt von 2% kolloidalem Graphit, 0,5 % Natriumcarboxymethylcellulose und 0,1 % Netzmittel (wie bei der Schlichte 3).

Schlichte 6

Eine 3,6%ige Polystyrolemulsion in Wasser mit einem Gehalt von 1,5% Polyäthylenoxyd und 0,1% Netzmittel (beide wie bei der Schlichte 3).

Es wurden ferner Schlichten la, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a bereitet, indem jede der vorgenannten Schlichten 1 bis 6 im Verhältnis von 1 Teil zu 5 Teilen Lösungsmittel (CCl₄ für 2 a und Wasser für alle anderen) verdünnt wurde. Es wurde die Trennkraft, die für jedes Gußstück erforderlich war, gemessen, und ferner wurden visuell das Ausmaß von Flecken auf den Gußstücken und die Menge an entwickeltem Rauch festgestellt. Die Ergebnisse und Beobachtungen sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben.

Schlichte	Trennkraft (Tonnen)	verdünnt	Flecken auf	Gußstücken	Entwickelter Rauch	verdünnt
	konzentriert	2,92	konzentriert	verdünnt	konzentriert	mäßig bis dicht
1/1 a	2,86	2,80	mäßig bis stark	mäßig	dicht	mäßig
2/2 a	2,74	2,92	stark	stark	mäßig	keiner
3/3 a	2,45	2,21	schwach	sehr schwach	keiner	keiner
4/4a	1,92	2,50	keine	keine	keiner	keiner
5/5 a	2,05	2,35	schwach	schwach	sehr schwach	keiner
6/6 a	1,86	keine	keine	keiner

Bei dem Kokillenguß von Metall ist es üblich, daß falls, der verworfen werden mußte, eine Höhe von ein Anteil der Gußstücke wegen der Anwesenheit von 65 annähernd 10%, wenn die übliche Schlichte auf der Fehlern als Schrott verworfen werden muß. Bei einer
bestimmten Gießerei, welche Aluminiumgußstücke

durch Druckguß erzeugte, hatte der Anteil des AusBasis von Bienenwachs, wie sie oben angegeben wurde, verwendet wurde. Wenn demgegenüber eine Schlichte der Zusammensetzung 4 a verwendet wurde, wurde der

Claims (1)

1. 5 " 6

   Anteil des Ausfalls auf etwa 4% während einer Zeit . Patentanspruch:

   von etwa 500 Druckgußvorgängen herabgesetzt, wobei Wäßrige Schlichte, die gegebenenfalls PoIy-

   die übliche Arbeitsweise befolgt wurde, daß die äthylenoxyd und/oder Polypropylenoxyd sowie

   Schlichte durch · Auf sprühen zwischen jedem Guß pulverförmige Stoffe, wie Glimmer oder Talk,

   aufgebracht wurde. Die Verwendung der Schlichte 6 a 5 Graphit und kolloidales Siliciumdioxyd, Silicone,

   bewirkte eine weitere Herabsetzung auf einen Ausfall Öle und Netzmittel umfaßt, dadurch ge-

   von nur 2,5%. kennzeichnet, daß sie Polystyrol enthält.