DE2044458C - Verfahren und Modell zum Her stellen von Gießereiformen und kernen nach dem Fließsandverfahren - Google Patents

Description

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• ^AUWänbarf M?mb?_an^Ah^i^{SeSChrift l 256 360 ist} ~ ™drig schmelzender fester Substanzen orga-

^C1Ä^ aidant S^„_PK^nntgeWOrden' ^{die dort} nischer oder anorganischer Natur, wie Wachse.

_zur Ausbildung des Steigers benutzt wird, wobei die Metallegierungen od. dgl., welche leicht in den

Ϊ-Αί Man kann i" ^*"⁶ P*** ^{Gestalt a}"^f" «Sg» ZusSnd während der Füll- und Ent-

^bl apnShen Sinne,n^ h^mChi ^V°^{n dnem ModdI 5} leerungsvorgänse des Modells gebracht werden

_im eigentlichen Sinne sprechen, da em Modell durch können

seine Maßhaltigkeit mit festen reproduzierbaren AH tonnen.

pTßⁿkloieT^ni^SVp2^>rtH_t ^{aber 8erade m5t Hi}"^{e Der dem} komprimierten Fluid im Inneren des

o Preßklotzes eine Verdichtung gegen die Modell- hohlen Modells zugeordnete Druck variiert enlspre-

konturen des normalen festen Formsandes erfolgt, to chend der Geometrie des Modells, der Fluidität unu

Auch ist es schon bekanntgeworden (französische _dem spezifischen Widerstand des Formmaterial

Patentschrift 1478 864), geblasene Kerne dadurch während das Außenprofil des Gußstückes dadurch

herzustellen daß maii mit einer Geschwindigkeit garantiert wird, daß in geeigneter Weise die Modell-

oberhalb 140 km/h mittels Tragerluft ein Gemisch wandungen vorgeformt und dimensioniert werden,

aus Sand und Harz m die Kernkammer bläst, die 15 Die Wahl der vorgeschlagenen technologischen Ver-

„ach einer Ausfuhrungsform durch mit Luft oder fahren variiert von FaI!. zu Fall und hängt ab von

Flüsvweit blahbare Kernkastenhälften gebildet dem vorgesehenen Produktionsumfang, der kompli-

werd-:·. soll. Dem Fachmann fallt es schwer, hierin zierten Gestaltung des Gußstückes, t> ;n Fehlen oder

eine '..«sung jur aas Problem, Kerne mn Hinter- Vorhandensein von Trennebenen, der Anzahl der

sehn«.-düngen bilden und wieder ausformen /11 kön- ™ Kerne, der Verfahren zum Zusammensetzen der

„en. .·» sehen da ja zunächst die die Kammer oil- Kerne, der verfügbaren Maschinerie usw.

dend. 1 Kernkastenhalften gebläht werden müssen. Die Charakteristiken, Vorteile, Anwendungsmög-

Hierc :rch wird sich unweigerlich die Korn·, nach lichkeiten ^owie weitere Einzelheiten des allgemein

innen ausbauchen vor allen Dingen uera.ic -m Be- beschriebenen Verfahrens sollen nun an Hand der

reich !er Hinterschneidungcn. Lm ώ·..·, ,·,· w-nru-i- »5 folgenden Beispiele und der entsprechenden Figuren

den. uß, gerade im Bereich d,r ^ni-;.;;,,!^ näher erläutert werden. Diese folgenden Beispiele

gen. 0 Formkastenhalfte v;vior ."<:^·:?; >\:Λ aus- erläutern die Erfindung, ohne sie zu begrenzen. In

gebiK · werden Ist stecher oxtro ., ν r. v, läßt den Zeichnungen zeigt

sie si nicht blähen. Die Sreifhoi ,n.C :u,:· des- Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Ausfüh-

weger besonders groß sein ^-i .;. .;_{;e r} .-!,ehe 30 rungsform der Erfindung,

Auf tr geschwindigkeit des v-.ruie-, w ;._;~_; :,;_ort Fig. IA und 1 B Detailansichten zu Fig. 1,

werde: muß. Sind nun aber u-η-.άύ ·:,- )V: h,._son. Fig 2 einen Vertikalschnitt durch eine weitere

ders ν Tk nach innen gedrückt·. V_n-,s,:^« -.^mg,- Anwendungsform der erfindungsgemäßen Maßnahme

bereit ■ extrem steif ausgebildci. <■■·> n-j-./t .-u?;-, -äch und

dem formen des Kerns ein Pn-.blahcn k- Kern- 35 Fig. 3 einen Vertikalschnitt bei einer weiterer An-

kaste 1· ilften wenig, da ja ai;" G-jnci <'-:< Steifheit Wendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Maß-

der H aerschneiuungsbereirhj -.-r 7Uh-^k- -u-Men- nahmen,
des A sformen der Hinterychncidur.oen n.-ti!» inög-

lich ViI wird. Eine Anwendung h<it .1^.ι Mjß- Beispiel 1 nähme in der Praxis im ub.ii.vi p,.' gef«.-n.k-i, λο- 40

durch die oben gegebene Ver.iuitung m:i 1v.;ätmt Das Gußstück nach Fig. 1 erfordert ein volles

wird. — ungetrenntes — Modell aus mäßig dehnbarem

Das für die erfindungspernJLv- Maßnahme ein- oder expandierfähigem verstärktem Elastomeren 1,

gesetzie Formmaterial karir. innerhalb des weiten wobei die Wandungen von geeigneter Abmessung

zur Vc fügung stehenden Bereiches entsprechend der 45 und so vorgeformt sind, daß nach dem Füllen mit

Art der Legierung und de;. Anforderungen an die dem komprimierten Fluid das Modell die beabsich-

Oberflachengüte gewählt werden. Weiterhin können tigte Form annimmt.

hinsichtlich der besonderen an der Oberfläche der Das Modell ist axial bezüglich einer perforierten Gußstücke geforderten Eigenschaften Formmate- Röhre 2 ausgerichtet, wobei die Abdichtung für das rialien, die hoch feuerfest sind und die eine hohe 50 komprimierte Fluid durch geeignete Dichtungen 3, Wärmeleitfähigkeit oder Diffusion aufweisen, ver- z. B. Stopfbüchsen, sichergestellt ist. Die Röhre wird wendet werden, um die strukturelle Feingliedrigkeit, mit ihrem unteren Ende an der Bodenplatte 4 und hohe Härte usw. zu ergeben. Hierzu wird es mittels mit dem oberen Ende an der Quer- oder Kreuzbesonderer an den Formkästen befestigter Träger platte 5 befestigt. Dieser Querträger wird im oberen möglich, Kühler in den Formen anzubringen oder 55 Teil 6 einer Reihe von Formkästen 7 eingesetzt, die durch Tauchen geeignete röhrenförmige Gehäuse für dazu bestimmt sind, den »flüssigen Sand« 8 aufzudie Wasserzirkulation einzubauen, die geformt sein nehmen, der über die Einrichtung 9 zugeführt wird, können. Der jeweilige Luftauslaß aus den Formkästen wird Um die geforderte Form und/oder Konsistenz zu durch eine Reihe von Bohrungen 10 sichergestellt, erhalten, können die Modelle und Kernkästen ge- 60 an denen »Almungsplattem' 11 angesetzt sind, die füllt werden mittels: es dem flüssigen Sand nicht ermöglichen, zu entweichen, vielmehr die Gase in die Lage versetzen,

— Substanzen im gasförmigen Zustand, wie Luft, während des Vergießens des Metalls zu entweichen, anderen Gasen oder Gemischen hiervon; Das Modell wird zunächst im Vakuum belassen.

65 Während der »flüssige Sand« in die Formkästen

— Substanzen im flüssigen Zustand, wie Wasser, eingeführt wird, wird die Strömung komprimierten andere Flüssigkeiten, Lösungen, Suspensionen Fluids, das aus der Leitung 13 gegen die Innenseite usw.; des Modells geleitet wird, mittels des Ventils 12 ge-

5 ^ 6

regelt. Es ist anzuraten, die Strömung des kompri- Das verwendete Formmaterial war ein flüssiger

micrten Fluids und des »flüssigen Sandes« zu regeln, Sand mit den folgenden Daten:

so daß die beiden Mengen abgeglichen werden und .

die beiden Fülivorgänge gleichzeitig abgeschlossen Quarzhaitiger Sand 8t,65Vo

werden. Um das komprimierte Modell 14 in den 5 Tonerdezement 10%

gewünschten Zuständen von Form und Konsistenz Wasser 8%>

sicher zu erhalten, muß der gewünschte Druckgrad oberflächenaktive Mittel 0,35%

mittels des Druckmanometers 15 geregelt werden. Lithiumchlorid (%> des Zement) ... 0,08%

Nach dem Aushärten des »flüssigen Sandes« (30 bis Umgebungstemperatur 20'C

60 Minuten) wird das Ventil 16 betätigt, um den to Abbindezeit 60 Minuten

Druck über die Leitung 17 abzulassen; ein Vakuum Härtezeit 24 Stunden

kann über die Leitung 18 aufgebaut werden, um das Endfestiekeit 35 ke/cm*

Modell zu kontrahieren und dessen Entfernung zu ^B ^

begünstigen. „ . . . .

Gießkanal und Trichter bzw. Steiger werden ge- »5 Beispiel j

trennt entsprechend dem üblichen Vorgehen her- Formen von Ansätzen oder Vorsprüngen durch

8^cstc"¹· Einführung blähbarer oder aufblasbarer elastomerer

Beispiel 2 Teile auf ein übliches Modell

Formen von großen Spiralschrauben ^ä0 Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Anwendungsform der erfindungsgemäßen Maßnahmen auf das

Das Beispiel wird an Hand von F i g. 2 erläutert. Formen einer Blockform oder Kokille mit Ansätzen

Diese Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch eine oder Vorsprüngen. Dieses Verfahren ermöglicht das

Anwendungsform der erfindungsgemäßen Maßnahme Herausziehen ties Holzmodells aus der Kokillenform

und zeigt die folgenden Teile: Das dekomprimierte as in Axialrichtung 2 nach dem Formen mittels »flUssi-

Modell 1, das unter Druck stehende Modell 2, die gern Sand« 3.

perforierte positionierende Röhre 3, Dichtungen 4, Während des Gießens des »flüssigen Sandes« wird Bodenplatte 5, unteren Formkasten 6, Kreuzstück 7, das ElastcrrserenmodeH 4 des Ansatzes oder Voroberen Formkasten 8, Formkästen 9, »flüssigen sprungs steif mittels eines komprimierten Fluids. Sand« 10 und eine Einführungsvorrichtung 11 für 3<> welches durch das Rohr5 in den Hohlräume einsflüssigen Sand«. Die Leitungen und der Druck- geführt wird, gehalten. Nach dem Abbinden des fluideinlaß und die Auslaßventile sowie die Vakuum- Formmaterials wird ebenfalls durch die Rohrleitung sind ähnlich denen nach F i g. 1 ausgebildet. leitung 5 ein Vakuum angelegt bzw. erzeugt, derart.

Das Beispiel ist ähnlich dem Beispiel 1, jedoch daß das Elastomere4 innerhalb des Hohlraumeso

machen die Vorsprünge, die durch den besonderen 35 sich zusammenzieht, wodurch es möglich wird, das

Verlauf der Gewinde repräsentiert sind, den Fall Modell aus der Kokillen- oder Blockform heraus-

besonders instruktiv. zuziehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

genannten Fließsand oder flüssigen Sand vorgeschla- Patentansprüche· Sen> wie in der italienischen Patentschrift 780 028 beispielsweise beschrieben wurde. Ein Einstampfer bzw. Einrütteln fällt hierbei weitestgehend fort

1. Verfahren zum Herstellen von Gießerei- 5 Dieser Fließsand besteht vorteilhaft aus 78 bis formen und -kernen nach dem Fließsandverfah- 85 Gewichtsprozent Sand, 8 bis 12 Gewichtsprozenl ren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tonerdezement, 7 bis 10 Gewichtsprozent Wasser an sich bekanntes blähbares Modell verwendet und 0,03 bis 0,20 Gewichtsprozent eines oberfläehenwird und daß das Modell auf den gewünschten aktiven Mittels, gegebenenfalls unter Zusatz eines Enddruck während des Vergießens des Form- io Abbindebeschleunigers, der beispielsweise aus Limaterials aufgebläht wird. thiumchlorid besteht, von dem 0,05 bis 0,35%, be-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- zogen auf das Gewicht des Tonerdezements, zukennzeichnet, daß die Vorgänge des Vergießens gesetzt werden.

des Formmaterials und des Blähens des Modells Bei der Verwendung des Fließsandes nun sollte

gleichzeitig abgeschlossen werden. 15 ein Weg gefunden werden, auf die teuren und schwer

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden herzustellenden Modelle aus Metall, Holz usw. zu Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach verzichten und doch die Maßhaltigkeit zu verbessern, dem Aushärten der Form und/oder des Kerns Gleichzeitig ließ bei sämtlichen bisherigen Verfahren das Modell an /akuum gelegt und heraus- die Oberflächenglattheit zu wünschen übrig. Gleichgezogen wird. 20 zeitig wäre es ideal, wenn man ein Verfahren finden

4. Modell zur Durchführung des Verfahrens könnte, mit dem, ohne die Formkästen mehrfach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- zu unterteilen (mehrfache Trennebenen), auch Fordurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des men oder Kerne mit Hinterschneidungen, rückwärts Modells in an sich bekannter Weise durch Ver- verlaufenden Schrägen oder Konizitäten hergestellt dickungen und/oder flexiH~ Rippen verstärkt 35 werden könnten.

sind. Überraschemi wird erfindungsgemäß bei einem

5. Modell zur Durchführung des Verfahrens Verfahren der eingangs genannten Art hierfür eine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- Lösung gefunden, die darin besteht, daß ein an sich kennzeichnet, daß .s in an sich bekannter Weise bekanntes blähbares Modell verwendet wird und Teil eines sonst starren Modells bildet. 30 daß das Modell auf den gewünschten Enddruck

während des Vergießens des Fonnmaterials aufgeblasen wird.

Vorzugsweise wird das Vergießen des Formmaterials und das Blähen des Modells gleichzeitig

35 vorgenommen.

Zweckmäßig wird nach einer gewissen Zeit ein Vakuum an das Modell gelegt, dieses entbläht und dann einfach herausgezogen.

Das Modell kann in an sich bekannter Weise Ver-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her- 40 steifungen, Rippen od. dgl. aufweisen. Auch kann es stellen von Gießereifonnen und -kernen nach dem in an sich bekannter Weise Teil eines starren Modells Fließsandverfahren. bilden

Bekanntlich wird normalerweise z.B. im Form- Als Materialien für das blähbare Modell kann

kasten das aus Holz oder Metall bestehende Modell man dehnbare Elastomere, mäßig dehnbare Elastoeingesetzt und dann mit dem Formsand umgeben, 45 mtre oder Kunststoffmaterialien sowie halbsteife wobei über Rüttelformmaschinen, Druckluftstampfer Elastomere oder Kunststoffmaterialien benutzen,
u.dgl. der Formsand verdichtet wird. Erheblicher Die hohlen Modelle nehmen Form, Konsistenz

Verschleiß und ganz erhebliche Beanspruchungen und Steifigkeit dadurch an, daß sie bis zu einem sind die Folge. geeigneten Dnickniveau mit Fluiden, insbesondere

Weiterhin ist die Form des Gußstücks und damit 50 Gas wie Luft, gefüllt werden.

die des Modells (oder des Kemkastens) manchmal Beispiele für benutzbare Elastomere sind syn-

so, daß Ansätze oder Vorsprünge vorhanden sind, thetische oder natürliche Kautschuke, die nach dem welche Hinterschneidungen in Richtung senkrecht üblichen Verfahren behandelt wurden,
zur Trennebene bilden, wodurch die Formarbeit in Der Ersatz der üblichen Modeiit und Kernkasten

beachtlicher Weise komplizierter wird. Normaler- 55 wird durch die Verwendung eines Fluids und eines weise werden diese Nachteile mit Hilfe von Fremd- selbsthärtenden Formmaterials möglich, welches kernen (lose Teile) umgangen oder auch durch das nur gegossen zu werden braucht und bei dem kei-Verfahren der festen Form, das darin besteht, daß nerlei Stampfenergie norwetfdig ist.
ein Teil des Modells an seinem Ort verbleibt und Infolge des gleichzeitigen Blähens und Vergießens

aus expandiertem oder geschäumtem Polystyrol ge- 60 des Formmaterials ist ein Abgleich zwischen dem bildet ist, welches leicht vergast, wenn es vom weiß- nach außen gerichteten Druck des Modells und dem glühenden Metall passiert wird. Diese Verfahren auf das Modell wirkenden Gewicht des flüssigen sind aufwendig auf Grund der gesteigerten Form- Formmaterials gegeben. Durch gleichzeitige Vor- und Putzzeiten, und sie sind schädlich für das Aus- nähme der beiden Vorgänge und gemeinsamen Absehen des Gußstückes auf Grund der Markierungen, 65 schluß wird die beste Maßhaltigkeit und eine überdie in den ausgearbeiteten oder ausgeschliffenen raschend gute Glätte infolge eines gewissen VerZonen zurückbleiben. dichtungseffektes an der Oberfläche des Modells Nun hat man bereits in der Zwischenzeit den so- erreicht.